(57)【要約】【課題】セメントサイロに保管されているセメントが、製造直後の品質（所望の品質）を維持しており、出荷することが可能なものかどうかを判定することができる方法を提供する。【解決手段】セメントサイロに保管されたセメントの出荷の可否を判定するための方法であって、セメントが、普通ポルトランドセメントであり、セメントサイロの内部空間の相対湿度の大きさ、及び、セメントの保管期間の大きさに応じて、セメントサイロ内へのセメントの供給時におけるセメントの温度及び半水化率の各条件からなる出荷可否判定条件を定め、出荷可否判定条件に基いて、セメントの出荷の可否を判定するセメントの出荷の可否の判定方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメントサイロに保管されたセメントの出荷の可否を判定するための方法であって、
上記セメントが、普通ポルトランドセメントであり、
上記セメントサイロの内部空間の相対湿度の大きさ、及び、上記セメントの保管期間の大きさに応じて、上記セメントサイロ内への上記セメントの供給時における上記セメントの温度及び半水化率の各条件からなる出荷可否判定条件を定め、
上記出荷可否判定条件に基いて、上記セメントの出荷の可否を判定することを特徴とするセメントの出荷の可否の判定方法。
【請求項２】
上記出荷可否判定条件が、以下のように定められたものである請求項１に記載のセメントの出荷の可否の判定方法。
（１）上記セメントサイロの内部空間の相対湿度の大きさが３０％以下である場合
上記セメントの保管期間が１４日間以下であれば、上記セメントの温度及び半水化率の各値の大きさにかかわらず、出荷を可とすること
上記セメントの保管期間が１４日間を超えれば、上記セメントの温度が８０℃以下であることと、上記半水化率が７０％以上であることのいずれかの条件を満たす場合に限り、出荷を可とし、該場合以外の場合については、出荷を不可、または出荷の可否の判断を保留とすること
（２）上記セメントサイロの内部空間の相対湿度の大きさが３０％を超え、７０％以下である場合
上記セメントの保管期間が７日間以下であれば、上記セメントの温度及び半水化率の各値の大きさにかかわらず、出荷を可とすること
上記セメントの保管期間が７日間を超え、１４日間以下であれば、上記セメントの温度が８０℃以下であることと、上記半水化率が７０％以上であることのいずれかの条件を満たす場合に限り、出荷を可とし、該場合以外の場合については、出荷を不可、または出荷の可否の判断を保留とすること
上記セメントの保管期間が１４日間を超えれば、上記セメントの温度及び半水化率の各値の大きさにかかわらず、出荷を不可、または出荷の可否の判断を保留とすること
（３）上記セメントサイロの内部空間の相対湿度の大きさが７０％を超える場合
上記セメントの保管期間が７日間以下であれば、上記セメントの温度が８０℃以下であることの条件を満たす場合に限り、出荷を可とし、該場合以外の場合については、出荷を不可、または出荷の可否の判断を保留とすること
上記セメントの保管期間が７日間を超えれば、上記セメントの温度及び半水化率の各値の大きさにかかわらず、出荷を不可、または出荷の可否の判断を保留とすること
【請求項３】
請求項１又は２に記載のセメントの出荷の可否の判定方法によって、上記セメントの出荷の可否を判定する判定工程と、
上記判定工程における判定に基いて、上記セメントサイロに保管される直前のセメントの温度及び半水化率の少なくともいずれか一方を調整する調整工程、
を含む、出荷前のセメントの管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメントの出荷の可否の判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
セメント製造工場では、強度発現性等の品質が管理基準を満たしているセメントのみを出荷し、管理基準を満たさないセメントは出荷しないように品質管理を行っている。
例えば、特許文献１には、セメント組成物の製造工程において発生する出荷不適合品を製造工場内で適正に処理することを可能にする、セメント組成物の品質管理システムが記載されている。該システムでは、試験装置系から発信された試験結果や解析結果の信号と、計量器から発信された計測結果の信号を受信して、セメント組成物の各品質評価項目が、予め設定されている管理目標値となるように、混合機に搬送される出荷不適合品の搬出量を決定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−１４５０７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
セメントの製造において、仕上げミル後に得られるセメントをセメントサイロに一時的に保管した後、出荷するまでの間に、仕上げミル内において行われた散水や、セメントサイロ内の湿気や、セメントに含まれている二水石膏に起因する水分等によって、セメントの水和が進行して、製造直後のセメントと比較してその品質が低下し、所望の品質のセメントを出荷することができない場合がある。
本発明の目的は、セメントサイロに保管されているセメントが、製造直後の品質（所望の品質）を維持しており、出荷することが可能なものかどうかを判定することができる方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、セメントサイロに保管された普通ポルトランドセメントの出荷の可否を判定するための方法であって、セメントサイロの内部空間の相対湿度の大きさ、及び、セメントの保管期間の大きさに応じて、特定の条件からなる出荷可否判定条件を定め、該出荷可否判定条件に基いて、セメントの出荷の可否を判定する方法によれば、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、以下の［１］〜［３］を提供するものである。
［１］  セメントサイロに保管されたセメントの出荷の可否を判定するための方法であって、上記セメントが、普通ポルトランドセメントであり、上記セメントサイロの内部空間の相対湿度の大きさ、及び、上記セメントの保管期間の大きさに応じて、上記セメントサイロ内への上記セメントの供給時における上記セメントの温度及び半水化率の各条件からなる出荷可否判定条件を定め、上記出荷可否判定条件に基いて、上記セメントの出荷の可否を判定することを特徴とするセメントの出荷の可否の判定方法。
【０００６】
［２］  上記出荷可否判定条件が、以下のように定められたものである前記［１］に記載のセメントの出荷の可否の判定方法。
（１）上記セメントサイロの内部空間の相対湿度の大きさが３０％以下である場合
上記セメントの保管期間が１４日間以下であれば、上記セメントの温度及び半水化率の各値の大きさにかかわらず、出荷を可とすること
上記セメントの保管期間が１４日間を超えれば、上記セメントの温度が８０℃以下であることと、上記半水化率が７０％以上であることのいずれかの条件を満たす場合に限り、出荷を可とし、該場合以外の場合については、出荷を不可、または出荷の可否の判断を保留とすること
（２）上記セメントサイロの内部空間の相対湿度の大きさが３０％を超え、７０％以下である場合
上記セメントの保管期間が７日間以下であれば、上記セメントの温度及び半水化率の各値の大きさにかかわらず、出荷を可とすること
上記セメントの保管期間が７日間を超え、１４日間以下であれば、上記セメントの温度が８０℃以下であることと、上記半水化率が７０％以上であることのいずれかの条件を満たす場合に限り、出荷を可とし、該場合以外の場合については、出荷を不可、または出荷の可否の判断を保留とすること
上記セメントの保管期間が１４日間を超えれば、上記セメントの温度及び半水化率の各値の大きさにかかわらず、出荷を不可、または出荷の可否の判断を保留とすること
（３）上記セメントサイロの内部空間の相対湿度の大きさが７０％を超える場合
上記セメントの保管期間が７日間以下であれば、上記セメントの温度が８０℃以下であることの条件を満たす場合に限り、出荷を可とし、該場合以外の場合については、出荷を不可、または出荷の可否の判断を保留とすること
上記セメントの保管期間が７日間を超えれば、上記セメントの温度及び半水化率の各値の大きさにかかわらず、出荷を不可、または出荷の可否の判断を保留とすること
［３］  前記［１］又は［２］に記載のセメントの出荷の可否の判定方法によって、上記セメントの出荷の可否を判定する判定工程と、上記判定工程における判定に基いて、上記セメントサイロに保管される直前のセメントの温度及び半水化率の少なくともいずれか一方を調整する調整工程、を含む、出荷前のセメントの管理方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のセメントの出荷の可否の判定方法によれば、セメントサイロに保管されているセメントが、製造直後の品質（所望の品質）を維持しており、出荷することが可能かどうかを判定することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明のセメントの出荷の可否の判定方法は、セメントサイロに保管されたセメントの出荷の可否を判定するための方法であって、セメントが、普通ポルトランドセメントであり、セメントサイロの内部空間の相対湿度の大きさ、及び、セメントの保管期間の大きさに応じて、セメントサイロ内へのセメントの供給時におけるセメントの温度（以下、「セメント供給温度」ともいう。）及び半水化率の各条件からなる出荷可否判定条件を定め、出荷可否判定条件に基いて、セメントの出荷の可否を判定する方法である。
【０００９】
出荷可否判定条件（セメントの出荷の可否を判定するための条件）は、セメントサイロの内部空間の相対湿度の大きさ、及び、セメントの保管期間の大きさによって、以下の（１）〜（３）のように定められる。
（１）セメントサイロの内部空間の相対湿度の大きさが３０％以下である場合
セメントの保管期間が１４日間以下であれば、セメント供給温度及び半水化率（セメントに含まれる石膏の半水化率）の各値の大きさにかかわらず、セメントサイロ内のセメントは、製造直後の品質を維持している（所望の品質を有している）ことから、出荷を可（出荷することが可能である）と判定することができる。
なお、セメントの保管期間は、仕上げミル後に得られたセメントを、セメントサイロに供給した時から、セメントの出荷の可否を判定するまでの時間である。
また、半水化率は、セメントサイロ内へのセメントの供給時におけるセメントに含まれる石膏の半水化率であり、下記式によって得ることができる。
半水化率（質量％）＝セメントに含まれている半水石膏の質量（ＳＯ３換算）／（セメントに含まれている２水石膏の質量（ＳＯ３換算）＋セメントに含まれている半水石膏の質量（ＳＯ３換算））×１００
【００１０】
セメントの保管期間が１４日間を超えれば、セメント供給温度が８０℃以下であることと、半水化率が７０％以上であることのいずれかの条件を満たす場合に限り、セメントサイロ内のセメントは、製造直後の品質を維持している（所望の品質を有している）ことから、出荷を可と判定することができる。
上記場合以外の場合（セメント供給温度が８０℃を超え、かつ、半水化率が７０％未満である場合）については、セメントサイロ内のセメントは、製造直後の品質を維持していない（所望の品質を有していない）ことから、出荷を不可（出荷をすることはできない）、または、出荷の可否の判断を保留とする、と判定することができる。
【００１１】
（２）セメントサイロの内部空間の相対湿度の大きさが３０％を超え、７０％以下である場合
セメントの保管期間が７日間以下であれば、セメント供給温度及び半水化率の各値の大きさにかかわらず、セメントサイロ内のセメントは、製造直後の品質を維持していることから、出荷を可と判定することができる。
セメントの保管期間が７日間を超え、１４日間以下であれば、セメント供給温度が８０℃以下であることと、半水化率が７０％以上であることのいずれかの条件を満たす場合に限り、セメントサイロ内のセメントは、製造直後の品質を維持していることから、出荷を可と判定することができる。
上記場合以外の場合（セメント供給温度が８０℃を超え、かつ、半水化率が７０％未満である場合）については、セメントサイロ内のセメントは、製造直後の品質を維持していないことから、出荷を不可、または、出荷の可否の判断を保留とする、と判定することができる。
セメントの保管期間が１４日間を超えれば、セメント供給温度及び半水化率の各値の大きさにかかわらず、セメントサイロ内のセメントは、製造直後の品質を維持していないことから、出荷を不可、または、出荷の可否の判断を保留とする、と判定することができる。
【００１２】
（３）セメントサイロの内部空間の相対湿度の大きさが７０％を超える場合
セメントの保管期間が７日間以下であれば、セメント供給温度が８０℃以下であることの条件を満たす場合に限り、セメントサイロ内のセメントは、製造直後の品質を維持していることから、出荷を可と判定することができる。
上記場合以外の場合（セメント供給温度が８０℃を超える場合）については、セメントサイロ内のセメントは、製造直後の品質を維持していないことから、出荷を不可、または、出荷の可否の判断を保留とする、と判定することができる。
セメントの保管期間が７日間を超えれば、セメント供給温度及び半水化率の各値の大きさにかかわらず、セメントサイロ内のセメントは、製造直後の品質を維持していないことから、出荷を不可、または、出荷の可否の判断を保留とする、と判定することができる。
【００１３】
本発明のセメント出荷の可否の判定方法を用いることで、出荷前のセメントの管理を行うことができる。
出荷前のセメントの管理方法の一例としては、上述したセメント出荷の可否の判定方法によって、セメントの出荷の可否を判定する判定工程と、判定工程における判定に基いて、セメントサイロに保管される直前のセメントの温度及び半水化率の少なくともいずれか一方を調整する調整工程を含む方法が挙げられる。
具体的には、判定工程において、出荷を不可、または、出荷の可否の判断を保留とする、と判定された場合、例えば、以下の（ｉ）〜（ｉｉ）のいずれかの調整を行うことで、今後、セメントサイロ内に新たに保管されるセメントが、製造直後の品質を維持した状態（所望の品質）で出荷することが可能となるように、管理することができる。
（ｉ）仕上げミルからセメントサイロに搬送する途中に設けられたセメントクーラー等を用いて、セメントを冷却することで、セメントサイロに保管される直前のセメントの温度が、好ましくは８０℃以下、より好ましくは７５℃以下、特に好ましくは７０℃以下となるように調整する。
なお、上記温度の下限値は、特に限定されないが、好ましくは５０℃、より好ましくは６０℃である。上記温度を５０℃未満にすることは、（特に、外気温が高くなる夏場等には）エネルギーコストが過度に増大するため好ましくない。
（ｉｉ）仕上げミル内の散水量を調整して、仕上げミル出口のセメントの温度を変更したり、仕上げミルに投入するクリンカの温度を調整したり（なお、クリンカの温度は、クリンカサイロからクリンカを取り出す際の条件（例えば、貯蔵期間）を変更する等で調整できる。）、石膏の種類を変更する等によって、セメントサイロに保管される直前のセメントの半水化率が、好ましくは７０質量％以上、より好ましくは７２質量％以上となるように調整する。
【００１４】
また、判定工程において、出荷を不可、または、出荷の可否の判断を保留とすると判定された場合、セメントサイロ内に保管されていたセメントは、そのままでは出荷をすることができないため、一度、セメントサイロから取り出して、例えば、所望の品質を満たす普通ポルトランドセメントと混合した後、混合後のセメントについて品質に関する検査を行い、該検査によって所望の品質を満たすものとなったことを確認したうえで出荷したり、出荷せずにクリンカの原料として再利用される。
【実施例】
【００１５】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
［使用材料］
（１）普通ポルトランドセメント１：Ｃ３Ｓ（エーライト）：５５．０質量％、Ｃ２Ｓ（ビーライト）：１９．０質量％、Ｃ３Ａ（アルミネート相）：８．５質量％、Ｃ４ＡＦ（フェライト相）：９．３質量％、ＳＯ３：２．０質量％
（２）普通ポルトランドセメント２：Ｃ３Ｓ：５８．０質量％、Ｃ２Ｓ：１５．０質量％、Ｃ３Ａ：８．７質量％、Ｃ４ＡＦ：９．０質量％、ＳＯ３：２．１質量％
（３）普通ポルトランドセメント３：Ｃ３Ｓ：６２．０質量％、Ｃ２Ｓ：１１．７質量％、Ｃ３Ａ：８．７質量％、Ｃ４ＡＦ：９．５質量％、ＳＯ３：２．０質量％
なお、上記鉱物組成は、ボーグの計算式を用いて算出したものである。
【００１６】
［実施例１］
内容積が３，０００ｃｍ３である密閉容器をセメントサイロに見立てて、該密閉容器内に普通ポルトランドセメント１を２．５ｋｇ投入して保管を行った。
保管の条件は、表１に示す、密閉容器内の相対湿度（７３％）、セメントの保管期間（７日、１４日、２８日）、密閉容器投入時のセメントの温度（７８℃、８３℃）、及びセメントの半水化率（１１質量％、６８質量％、７２質量％）の全ての組み合わせとし、全ての組み合わせの保管条件下で、普通ポルトランドセメント１を保管した。
各保管条件で保管された普通ポルトランドセメント１について、以下の評価方法を用いて、セメントの出荷判定を行った。
出荷判定は、以下の方法に従って、強度発現性、凝結時間、及び偽凝結を評価し、評価の合計が−２以下である場合には、出荷を不可（表１〜４中、「×」と示す。）とし、評価の合計が−１である場合には、品質の劣化が見られるが、管理基準の範囲内であり、出荷を可（表１〜４中、「〇」と示す。）とし、評価の合計が０である場合には、品質に劣化が見られず、出荷を可（表１〜４中、「◎」と示す。）とした。
【００１７】
（ａ）強度発現性の評価
製造直後の普通ポルトランドセメントについて、「ＪＩＳ  Ｒ  ５２０１：２０１５（セメントの物理試験方法）」に記載された方法に準拠して、材齢２８日におけるモルタル圧縮強さを測定した。得られたモルタル圧縮強さを、基準のモルタル圧縮強さとした。
次いで、表１に示す保管条件（密閉容器内の相対湿度（７３％）、セメントの保管期間（７、日、１４日、２８日）、密閉容器投入時のセメントの温度（７８℃、８３℃）、及びセメントの半水化率（１１質量％、６８質量％、７２質量％）の全ての組み合わせの条件）下で保管された普通ポルトランドセメント（以下、「保管後の普通ポルトランドセメント」ともいう。）の各々について、製造直後の普通ポルトランドセメントと同様にしてモルタル圧縮強さを測定した。
次いで、基準のモルタル圧縮強さと、保管後の普通ポルトランドセメントのモルタル圧縮強さから、以下の式を用いて、強度発現性に関する品質の維持の程度を算出した。
強度発現性に関する品質の維持の程度（％）＝保管後の普通ポルトランドセメントのモルタル圧縮強さ／基準のモルタル圧縮強さ×１００
強度発現性に関する品質の維持の程度が９５％を超える場合、強度発現性の評価を０とし、９０〜９５％である場合、強度発現性の評価を−１とし、９０％未満である場合、強度発現性の評価を−２とした。
【００１８】
（ｂ）凝結時間の評価
製造直後の普通ポルトランドセメントについて、「ＪＩＳ  Ｒ  ５２０１：２０１５（セメントの物理試験方法）」に記載された方法に準拠して、凝結時間（始発及び終結）を測定した。
次いで、表１に示す保管条件下で保管された普通ポルトランドセメントの各々について、製造直後の普通ポルトランドセメントと同様にして凝結時間を測定した。
製造直後の普通ポルトランドセメントの凝結始発時間と保管後の普通ポルトランドセメントの凝結始発時間、及び、製造直後の普通ポルトランドセメントの凝結終結時間と保管後の普通ポルトランドセメントの凝結終結時間を各々比較し、保管後の普通ポルトランドセメントの凝結始発時間及び凝結終結時間の少なくともいずれか一方の時間が、比較の対象となる、製造直後の普通ポルトランドセメントの凝結始発時間または凝結終結時間よりも５０分間未満だけ長い場合、凝結時間の評価を０とし、保管後の普通ポルトランドセメントの凝結始発時間及び凝結終結時間の少なくともいずれか一方の時間が、比較の対象となる、製造直後の普通ポルトランドセメントの凝結始発時間または凝結終結時間よりも５０〜１００分間長い場合、凝結時間の評価を−１とし、保管後の普通ポルトランドセメントの凝結始発時間及び凝結終結時間の少なくともいずれか一方の時間が、比較の対象となる、製造直後の普通ポルトランドセメントの凝結始発時間または凝結終結時間よりも１００分間を超えて長い場合、凝結時間の評価を−２とした。
【００１９】
（ｃ）偽凝結の評価
表１に示す保管条件下で保管された普通ポルトランドセメントの各々について、「ＪＩＳ  Ｒ  ５２０１：２０１５（セメントの物理試験方法）」に準拠して、標準軟度水量を求め、該標準軟度水量のペーストの混練後１０分間経過した際の、標準棒のペーストへの進入深さを測定した。該進入深さが１０ｍｍを超える場合、０と評価し、該進入深さが１０ｍｍ以下である場合、−１と評価した。
【００２０】
普通ポルトランドセメント１の保管条件を、表２〜４に示すものとする以外は、上述した方法と同様にして、普通ポルトランドセメント１を保管し、保管後の普通ポルトランドセメント１の各々についてセメントの出荷判定を行った。
結果を表１〜４に示す。
【００２１】
【表１】
2020159714.tif 000002
【００２２】
【表２】
2020159714.tif 000003
【００２３】
【表３】
2020159714.tif 000004
【００２４】
【表４】
2020159714.tif 000005
【００２５】
また、表１〜４に示すセメントの保管条件で保管されたセメントの各々について、セメントサイロの内部空間の相対湿度の大きさ及びセメントの保管期間に応じて、上述した（１）〜（３）の出荷可否判定条件を定め、該出荷可否判定条件に基いて、セメントの出荷の可否を判定したところ、「出荷を不可、または出荷の可否の判断を保留する」と判定されたものは、表１〜４において、出荷を不可（表１〜４中、「×」と示されるもの）とされたものと同じであり、「出荷を可」と判定されたものは、表１〜４において、出荷可（表１〜４中、「◎」又は「〇」で示されるもの）とされたものと同じであった。
このことから、本発明のセメントの出荷の可否の判定方法によれば、実際にモルタル圧縮強度等を測定しなくても、セメントの出荷の可否を判定しうることがわかる。
【００２６】
［実施例２］
普通ポルトランドセメント１の代わりに普通ポルトランドセメント２を使用する以外は実施例１と同様にして、普通ポルトランドセメントを保管し、保管後の普通ポルトランドセメント２の各々についてセメントの出荷判定を行ったところ、実施例１と同様の判定結果となった。
［実施例３］
普通ポルトランドセメント１の代わりに普通ポルトランドセメント３を使用する以外は実施例１と同様にして、普通ポルトランドセメントを保管し、保管後の普通ポルトランドセメント３の各々について、同様にセメントの出荷判定を行ったところ、実施例１と同様の判定結果となった。