(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
６５〜８０質量％のＣ３Ｓと、１〜６質量％のＣ２Ｓと、０．５〜５質量％のＣ３Ａと、１２〜２２質量％のＣ４ＡＦとを含み、アルカリ量が、０．６質量％未満であるセメントクリンカー（Ａ）と、
１０〜３０質量％のＣ３Ｓと、４２〜５８質量％のＣ２Ｓと、１４〜２４質量％のＣ３Ａと、２〜７質量％のＣ４ＡＦとを含み、アルカリ量が、０．６質量％以上であるセメントクリンカー（Ｂ）とを混合した、
Ｃ３Ｓと、７〜２５質量％のＣ２Ｓと、４〜１５質量％のＣ３Ａと、８〜１５質量％のＣ４ＡＦとを含むことを特徴とする混合セメントクリンカー。
【請求項２】
前記セメントクリンカー（Ａ）を３０〜９０質量％含む、請求項１記載の混合セメントクリンカー。
【請求項３】
アルカリ量が、０．２〜１．０質量％である、請求項１又は２記載の混合セメントクリンカー。
【請求項４】
セメントクリンカー原料を調合し、６５〜８０質量％のＣ３Ｓと、１〜６質量％のＣ２Ｓと、０．５〜５質量％のＣ３Ａと、１２〜２２質量％のＣ４ＡＦとを含み、アルカリ量が、０．６質量％未満であるセメントクリンカー（Ａ）を焼成するＡ工程と、
セメントクリンカー原料を調合し、１０〜３０質量％のＣ３Ｓと、４２〜５８質量％のＣ２Ｓと、１４〜２４質量％のＣ３Ａと、２〜７質量％のＣ４ＡＦとを含み、アルカリ量が、０．６質量％以上であるセメントクリンカー（Ｂ）を焼成するＢ工程と、
Ｃ３Ｓと、７〜２５質量％のＣ２Ｓと、４〜１５質量％のＣ３Ａと、８〜１５質量％のＣ４ＡＦとを含むように、セメントクリンカー（Ａ）と、セメントクリンカー（Ｂ）とを混合するＣ工程を含むことを特徴とする混合セメントクリンカーの製造方法。
【請求項５】
前記Ａ工程におけるセメントクリンカー原料として、石灰石８００〜１２００ｋｇ／ｔ‐クリンカー、珪石１０〜１５０ｋｇ／ｔ‐クリンカー、鉄源廃棄物３０〜１８０ｋｇ／ｔ‐クリンカー及び粘土代替廃棄物１００〜３００ｋｇ／ｔ‐クリンカーを調合し、
前記Ｂ工程におけるセメントクリンカー原料として、石灰石８００〜１２００ｋｇ／ｔ‐クリンカー、珪石１０〜１２０ｋｇ／ｔ‐クリンカー、鉄源廃棄物０〜６０ｋｇ／ｔ‐クリンカー及び粘土代替廃棄物１８０〜４００ｋｇ／ｔ‐クリンカーを調合する、請求項４記載の混合セメントクリンカーの製造方法。
【請求項６】
前記Ａ工程におけるセメントクリンカー原料として、鉄源廃棄物を５７〜１８０ｋｇ／ｔ−クリンカー調合し、粘土代替廃棄物を１４０〜２２０ｋｇ／ｔ−クリンカー調合し、
前記Ｂ工程におけるセメントクリンカー原料として、鉄源廃棄物を０〜４０ｋｇ／ｔ−クリンカー調合し、粘土代替廃棄物を２５０〜３５０ｋｇ／ｔ−クリンカー調合する、請求項５記載の混合セメントクリンカーの製造方法。
【請求項７】
前記Ａ工程におけるセメントクリンカー原料全体量中における鉄源廃棄物及び粘土代替廃棄物の合計の含有量が１０．０〜５２．０質量％であり、
前記Ｂ工程におけるセメントクリンカー原料全体量中における鉄源廃棄物及び粘土代替廃棄物の合計の含有量は７．０〜５０．０質量％である、請求項５又は６記載の混合セメントクリンカーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、六価クロムの溶出が少ないセメントクリンカー及びその製造方法に関する。特に、クロム含有量の多い産業廃棄物をセメントクリンカーの原料として使用した場合であっても、六価クロムの溶出が少なくすることができるセメントクリンカー及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
資源循環型社会の構築に対する機運が高まり、セメント産業においても産業廃棄物や副産物の使用量増大が望まれている。これら産業廃棄物のうち、鉄源として使用される廃棄物の中には、比較的多量のクロムを含有するものがある。これらをセメントクリンカーの原料として使用すると、セメントクリンカー中の六価クロム含有量が増大し、それを用いて製造したセメントやコンクリート硬化体からの六価クロム溶出量が増加し、水質汚濁や土壌汚染を生じる懸念がある。
【０００３】
セメント組成物の六価クロム溶出量を抑える方法として、還元剤や溶出防止剤を添加する方法が報告されている（例えば、特許文献１、２、３、４）。また、セメントクリンカーを還元雰囲気で焼成する方法が報告されている（例えば、特許文献５、６）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１７０５９６号公報
【特許文献２】特開２００２−２７４９０７号公報
【特許文献３】特開２００２−６０７５１号公報
【特許文献４】特開２００６−１３６８０５号公報
【特許文献５】特許３３９５８２７号公報
【特許文献６】特開２００３−７３１５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、セメントに還元剤や溶出防止剤を添加した場合、セメントの製造コストが大幅に上昇するほか、安定した性能が得難くなる問題がある。また、セメントクリンカーを還元雰囲気で焼成する方法も、設備の改良や新設が必要となるほか、プラント毎に適正な焼成条件を設定する必要がある。
【０００６】
このように、既存のセメント製造設備、焼成条件で製造ができ、添加剤を使用せず効果的にセメントクリンカー中の六価クロム含有量を低減する技術については、十分に確立されているとは言えなかった。
【０００７】
本発明は、還元剤や溶出防止剤等の添加剤を用いることなく、また、セメントクリンカーの焼成条件や設備を大幅に変更することなく、クロム含有量の多い産業廃棄物を原料として使用したセメントクリンカーを用いて製造したセメントやコンクリート硬化体からの六価クロムの溶出量を少なくすることができる、セメントクリンカー及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者等は、上記課題を解決するために、セメントクリンカーの鉱物組成と六価クロム溶出特性との関係について検討した結果、特定の鉱物組成である二種のセメントクリンカーを混合して混合セメントクリンカーを製造することにより、単一のセメントクリンカーでは達成出来なかった六価クロムの溶出量が大幅に抑制されることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明は、鉱物組成として、６５〜８０質量％のＣ３Ｓと、１〜６質量％のＣ２Ｓと、０．５〜５質量％のＣ３Ａと、１２〜２２質量％のＣ４ＡＦとを含むセメントクリンカー（Ａ）と、１０〜３０質量％のＣ３Ｓと、４２〜５８質量％のＣ２Ｓと、１４〜２４質量％のＣ３Ａと、２〜７質量％のＣ４ＡＦとを含むセメントクリンカー（Ｂ）とを混合した、Ｃ３Ｓと、７〜２５質量％のＣ２Ｓと、４〜１５質量％のＣ３Ａと、８〜１５質量％のＣ４ＡＦとを含むことを特徴とする混合セメントクリンカーである。
【００１０】
また、本発明は、前記セメントクリンカー（Ａ）のアルカリ量が、０．６質量％未満であることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、前記セメントクリンカー（Ｂ）のアルカリ量が、０．６質量％以上であることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、セメントクリンカー原料を調合し、６５〜８０質量％のＣ３Ｓと、１〜６質量％のＣ２Ｓと、０．５〜５質量％のＣ３Ａと、１２〜２２質量％のＣ４ＡＦとを含み、アルカリ量が、０．６質量％未満であるセメントクリンカー（Ａ）を焼成するＡ工程と、セメントクリンカー原料を調合し、１０〜３０質量％のＣ３Ｓと、４２〜５８質量％のＣ２Ｓと、１４〜２４質量％のＣ３Ａと、２〜７質量％のＣ４ＡＦとを含み、アルカリ量が、０．６質量％以上であるセメントクリンカー（Ｂ）を焼成するＢ工程と、Ｃ３Ｓと、７〜２５質量％のＣ２Ｓと、４〜１５質量％のＣ３Ａと、８〜１５質量％のＣ４ＡＦとを含むように、セメントクリンカー（Ａ）と、セメントクリンカー（Ｂ）とを混合するＣ工程を含むセメントクリンカーの製造方法であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の混合セメントクリンカーによれば、添加剤を用いることなく、また、セメントクリンカーの焼成条件や設備を大幅に変更することなく、六価クロムの溶出量を低減することができる。さらに、セメントの鉱物組成を変えることなく、すなわち、原料原単位を大きく変えることなく、六価クロムの溶出量を大幅に低減することができる。
【００１４】
また、本発明の混合セメントクリンカーの製造方法によれば、クロム含有量の多い産業廃棄物をセメントクリンカーの原料として大量に使用しても、六価クロムの溶出を抑制した混合セメントクリンカーを製造することができ、資源循環型社会に一層貢献することが期待される。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に本発明を詳しく説明する。
【００１６】
混合セメントクリンカーは、Ｃ３Ｓと、１〜１０質量％のＣ２Ｓと、０．５〜７質量％のＣ３Ａと、１０〜３０質量％のＣ４ＡＦとを含むセメントクリンカー（Ａ）と、Ｃ３Ｓと、４０〜６２質量％のＣ２Ｓと、１２〜２８質量％のＣ３Ａと、１〜９質量％のＣ４ＡＦとを含むセメントクリンカー（Ｂ）とを混合して製造する。
【００１７】
ここで、セメントクリンカーのＣ３Ｓ量、Ｃ２Ｓ量、Ｃ３Ａ量、Ｃ４ＡＦ量は、下記のボーグ式により算出する。
Ｃ３Ｓ量＝（４．０７×ＣａＯ）―（７．６０×ＳｉＯ２）―（６．７２×Ａｌ２Ｏ３）―（１．４３×Ｆｅ２Ｏ３）
Ｃ２Ｓ量＝（２．８７×ＳｉＯ２）―（０．７５４×Ｃ３Ｓ）
Ｃ３Ａ量＝（２．６５×Ａｌ２Ｏ３）―（１．６９×Ｆｅ２Ｏ３）
Ｃ４ＡＦ量＝３．０４×Ｆｅ２Ｏ３
【００１８】
式中の「ＣａＯ」、「ＳｉＯ２」、「Ａｌ２Ｏ３」及び「Ｆｅ２Ｏ３」は、それぞれ、セメントクリンカーにおけるＣａＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３及びＦｅ２Ｏ３のセメントクリンカー全体質量に対する含有割合（質量％）である。これらの含有割合は、ＪＩＳ  Ｒ  ５２０２「ポルトランドセメントの化学分析方法」あるいはＪＩＳ  Ｒ  ５２０４「セメントの蛍光Ｘ線分析方法」により測定することができる。
【００１９】
本発明の混合セメントクリンカーは、単一のセメントクリンカーを製造した場合と比較して、セメントクリンカー１ｔ当りの原料原単位を大きく変えることなく、六価クロムの溶出量を大幅に低減することができる。
【００２０】
セメントクリンカー（Ａ）はＣ４ＡＦ量が１０〜３０質量％と多い鉱物組成であるため、セメントクリンカー原料として鉄源廃棄物を多量に使用できる。この場合、クロム含有量の高い鉄源廃棄物を使用しても、クロムは反応性の低いＣ４ＡＦ中に固定化され、六価クロムの溶出が抑制される。クリンカーのＣ２Ｓ量が１０質量％を超える、あるいはＣ４ＡＦ量が１０質量％未満であると、Ｃ４ＡＦに固定化されるクロム量が減少し、六価クロムの溶出量が増加する。
また、Ｃ３Ａ量が７質量％を超えると、Ｃ４ＡＦ量の反応性が増し、六価クロムの溶出量が増加するほかセメントの流動性が低下するため好ましくない。
また、セメントクリンカー（Ａ）中に含まれるＣ４ＡＦ量が３０質量％を超えるとセメントの強度発現性が低下するため好ましくない。
【００２１】
セメントクリンカー（Ａ）中のＣ３Ｓ量は、好ましくは６０〜８５質量％、より好ましくは６５〜８０質量％、更に好ましくは７２〜７８質量％であり、Ｃ２Ｓ量は、好ましくは１〜９質量％、より好ましくは１〜６質量％、更に好ましくは２〜６質量％であり、Ｃ３Ａ量は、好ましくは０．５〜６質量％、より好ましくは０．５〜５質量％、さらに好ましくは１〜５質量％であり、Ｃ４ＡＦ量は、好ましくは１１〜２５質量％、より好ましくは１２〜２２質量％、更に好ましくは１２〜１８質量％である。
【００２２】
セメントクリンカー（Ｂ）はＣ２Ｓ量が４０〜６２質量％及びＣ３Ａ量が１２〜２８質量％と多い鉱物組成であるため、粘土代替廃棄物を多量に使用できる。また、Ｃ４ＡＦ量が１〜９質量％と少ない鉱物組成であり、この鉱物組成となるように鉄源廃棄物の使用量が制限されるため、セメントクリンカーのＣ２ＳとＣ３Ａに取り込まれるクロム量が少なくなり、六価クロムの溶出が抑制される。
セメントクリンカー（Ｂ）中のＣ２Ｓ量が４０質量％未満、あるいはＣ３Ａ量が１２質量％未満であると、セメントクリンカー原料として使用する粘土代替廃棄物の使用量が少なくなり、資源循環型社会への貢献が小さくなるほかセメントの強度発現性が低下するため好ましくない。また、セメントクリンカー（Ｂ）中のＣ４ＡＦ量が９質量％を超えると、六価クロムの溶出量が増えるため好ましくない。
セメントクリンカー（Ｂ）中のＣ２Ｓ量及びＣ３Ａ量の上限値は、特に制限されないが、セメントクリンカー（Ｂ）中に含まれるＣ２Ｓ量が６２質量％を超えると、セメントの初期強度発現が低下するため好ましくなく、Ｃ３Ａ量が２８質量％を超えると、セメントの流動性が低下するため好ましくない。
【００２３】
セメントクリンカー（Ｂ）中のＣ３Ｓ量は、好ましくは５〜４０質量％、より好ましくは１０〜３０質量％、更に好ましくは１８〜２６質量％であり、Ｃ２Ｓ量は、好ましくは４０〜６０質量、より好ましくは４２〜５８質量％、更に好ましくは４５〜５７質量％であり、Ｃ３Ａ量は、好ましくは１２〜２５質量％、より好ましくは１４〜２４質量％、さらに好ましくは１６〜２２質量％であり、Ｃ４ＡＦ量は、好ましくは１〜８質量％、より好ましくは２〜７質量％、更に好ましくは３〜７質量％である。
【００２４】
セメントクリンカーの原料となる鉄源廃棄物としては、銅ガラミや鉄精鉱、亜鉛滓等が挙げられる。また、粘土代替廃棄物としては、鉄鋼スラグ、石炭灰、建設発生土等を使用する。鉄鋼スラグとしては高炉スラグや製鋼スラグが挙げられる。石炭灰は、石炭火力発電所等から発生するものであり、シンダアッシュ、フライアッシュ、クリンカアッシュ及びボトムアッシュが挙げられる。建設発生土は、建設工事の施工に伴い副次的に発生する残土や泥土、廃土等が挙げられる。
その他の原料としては、通常のセメントクリンカーと同様に、石灰石や珪石等が挙げられる。
【００２５】
本発明のセメントクリンカーは、セメントクリンカー（Ａ）のアルカリ量が、０．６質量％未満である。これにより、六価クロムの溶出量をより抑制することができるほか、硫酸アルカリの生成を抑え流動性にも優れたセメントクリンカーが得られる。
セメントクリンカー（Ａ）中のアルカリ量は、より好ましくは０．４質量％以下、さらに好ましくは０．１〜０．４質量％である。アルカリの含有量は、ＪＩＳ  Ｒ  ５２０２「ポルトランドセメントの化学分析方法」あるいはＪＩＳ  Ｒ  ５２０４「セメントの蛍光Ｘ線分析方法」により測定することができる。
【００２６】
本発明のセメントクリンカーは、セメントクリンカー（Ｂ）のアルカリ量が、０．６質量％以上である。これにより、Ｃ２Ｓ量に取り込まれるアルカリ量が増し、強度発現性に優れたセメントクリンカーを得ることができる。
セメントクリンカー（Ｂ）中のアルカリ量は、より好ましくは０．７質量％以上、さらに好ましくは０．８〜１．４質量％である。
【００２７】
本発明の混合セメントクリンカーは、セメントクリンカー（Ａ）を３０〜９０質量％、より好ましくは６０〜８０質量％、さらに好ましくは６５〜７６質量％含む。また、セメントクリンカー（Ｂ）を１０〜７０質量％、より好ましくは２０〜４０質量％、さらに好ましくは２４〜３５質量％含む。
混合セメントクリンカーが、セメントクリンカー（Ａ）を３０〜９０質量％、セメントクリンカー（Ｂ）を１０〜７０質量％の範囲で含むものであれば、六価クロムの溶出量を抑制でき、強度発現性も確保できる。
【００２８】
セメントクリンカー（Ａ）とセメントクリンカー（Ｂ）を混合した後の混合セメントクリンカーの鉱物組成はＣ３Ｓと、７〜５５質量％のＣ２Ｓと、１〜１５質量％のＣ３Ａと、４〜１８質量％のＣ４ＡＦを含む。この範囲であれば、六価クロムの溶出量を抑制でき、強度発現性も確保できる。より好ましい範囲は、Ｃ２Ｓ量が７〜２５質量％、Ｃ３Ａ量が４〜１５質量％、Ｃ４ＡＦ量が８〜１５質量％であり、さらに好ましい範囲は、Ｃ２Ｓ量が１０〜２０質量％、Ｃ３Ａ量が５〜１３質量％、Ｃ４ＡＦ量が９〜１３質量％である。
【００２９】
本発明のセメントクリンカーは、さらに石膏や混合材を添加してセメント組成物としてもよい。石膏は、ＪＩＳ  Ｒ  ９１５１「セメント用天然せっこう」に規定される品質を満足することが望ましく、具体的には、二水石膏、半水石膏、不溶性無水石膏が好適に用いられる。混合材は、ＪＩＳ  Ｒ  ５２１１「高炉セメント」で規定される高炉スラグ、ＪＩＳ  Ｒ  ５２１２「シリカセメント」で規定されるシリカ質混合材、ＪＩＳ  Ａ  ６２０１「コンクリート用フライアッシュ」で規定されるフライアッシュ、石灰石微粉末を利用することができる。
【００３０】
混合セメントクリンカーの製造方法は、セメントクリンカー原料を調合し、Ｃ３Ｓと、１〜１０質量％のＣ２Ｓと、０．５〜７質量％のＣ３Ａと、１０〜３０質量％のＣ４ＡＦとを含むセメントクリンカー（Ａ）を焼成するＡ工程と、セメントクリンカー原料を調合し、Ｃ３Ｓと、４０〜６２質量％のＣ２Ｓと、１２〜２８質量％のＣ３Ａと、１〜９質量％のＣ４ＡＦとを含むセメントクリンカー（Ｂ）を焼成するＢ工程と、セメントクリンカー（Ａ）と、セメントクリンカー（Ｂ）とを混合するＣ工程を含む。
【００３１】
本発明におけるセメントクリンカーの製造方法は、既存のセメント製造設備で製造することが可能である。この既存のセメント製造設備でセメントクリンカー（Ａ）と（Ｂ）を別々に焼成した後、Ｃ工程でセメントクリンカー（Ａ）と（Ｂ）を混合して混合セメントクリンカーを製造することができる。
セメントクリンカー（Ａ）とセメントクリンカー（Ｂ）の混合方法は、特に制限されるものではなく、両者を同時に粉砕し混合する方法、あるいは粉砕後に混合する方法が挙げられる。
【００３２】
前記Ａ工程におけるセメントクリンカー原料として、石灰石８００〜１２００ｋｇ／ｔ‐クリンカー、珪石１０〜１５０ｋｇ／ｔ‐クリンカー、鉄源廃棄物３０〜１８０ｋｇ／ｔ‐クリンカー及び粘土代替廃棄物１００〜３００ｋｇ／ｔ‐クリンカーを調合することが好ましい。
また、前記Ｂ工程におけるセメントクリンカー原料として、石灰石８００〜１２００ｋｇ／ｔ‐クリンカー、珪石１０〜１２０ｋｇ／ｔ‐クリンカー、鉄源廃棄物０〜６０ｋｇ／ｔ‐クリンカー及び粘土代替廃棄物１８０〜４００ｋｇ／ｔ‐クリンカーを調合することが好ましい。
【００３３】
前記Ａ工程におけるセメントクリンカー原料として、上記石灰石及び珪石に対して、鉄源廃棄物を、より好ましくは５０〜１８０ｋｇ／ｔ−クリンカー、更に好ましくは５７〜１８０ｋｇ／ｔ−クリンカー調合し、粘土代替廃棄物を、より好ましくは１２０〜２６０ｋｇ／ｔ−クリンカー、更に好ましくは１４０〜２２０ｋｇ／ｔ−クリンカー調合する。
前記Ａ工程におけるセメントクリンカー原料全体量中における鉄源廃棄物及び粘土代替廃棄物の合計の含有量は、好ましくは７．０〜５５．０質量％であり、より好ましくは１０．０〜５２．０質量％であり、更に好ましくは１５．０〜５２．０質量％である。
【００３４】
前記Ｂ工程におけるセメントクリンカー原料として、上記石灰石及び珪石に対して、鉄源廃棄物を、より好ましくは０〜５０ｋｇ／ｔ−クリンカー、更に好ましくは０〜４０ｋｇ／ｔ−クリンカー調合し、粘土代替廃棄物を、より好ましくは１５０〜４００ｋｇ／ｔ−クリンカー、更に好ましくは１５０〜３５０ｋｇ／ｔ−クリンカー、特に好ましくは２５０〜３５０ｋｇ／ｔ−クリンカー調合する。
前記Ｂ工程におけるセメントクリンカー原料全体量中における鉄源廃棄物及び粘土代替廃棄物の合計の含有量は、好ましくは５．０〜５０．０質量％であり、より好ましくは７．０〜５０．０質量％であり、更に好ましくは１０．０〜４８．０質量％である。
【００３５】
本発明のセメントクリンカーによれば、従来のポルトランドセメントクリンカーの鉱物組成を変えることなく、六価クロムの溶出量を大幅に低減することができる。このように、鉱物組成を適正化した二種のセメントクリンカーを混合することにより、添加剤を用いることなく、また、セメントクリンカーの焼成条件や設備を大幅に変えることなく、六価クロムの溶出量を低減できることを見出した点が、本発明の新規かつ重要なポイントである。
すなわち、本発明によれば、従来のポルトランドセメントクリンカーよりも、原料としてより大量の鉄源廃棄物及び／又は粘土代替廃棄物を使用して、特定の鉱物組成の二種のセメントクリンカーを製造し、この二種のセメントクリンカーを混合した混合セメントクリンカーを製造することにより、六価クロムの溶出量を、従来のポルトランドセメントクリンカーより低減することができる。
【００３６】
本発明のセメントクリンカーを用いて得られたセメント組成物は、強度発現性に優れ、流動性も良好であることから、一般の普通コンクリートや高強度コンクリートのほか、ポルトランドセメントと同等の用途に使用できる。これ以外に、セメント系固化材、セルフレベリング材等の用途においても、好適に使用することができる。また、本発明のセメント組成物は、六価クロムの溶出量が少ないことから、これを用いたコンクリート硬化体や製品は、環境負荷を小さくすることができる。
【実施例】
【００３７】
以下に、実施例を挙げて本発明の内容を具体的に説明する。なお、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
【００３８】
[試験に使用した原料]
セメントクリンカーの原料としては、石灰石、珪石と、粘土代替廃棄物として石炭灰及び高炉スラグ、鉄源廃棄物として鉄精鉱、脱鉄スラグを使用した。また、セメントクリンカー中のＳＯ３量とアルカリ量を調整するため、各種試薬を併用した。以下に使用したセメント組成物原料をまとめて記す。
（ｉ）セメントクリンカー原料
・石灰石（ＣａＯ含有量＝５５．５質量％）
・珪石（ＳｉＯ２含有量＝９６．９質量％）
・高炉スラグ（Ａｌ２Ｏ３含有量＝１４．６質量％）
・石炭灰（Ａｌ２Ｏ３含有量＝２５．７質量％）
・鉄精鉱（Ｆｅ２Ｏ３含有量＝６４．３質量％）
・脱鉄スラグ（Ｆｅ２Ｏ３含有量＝１０．５質量％）
・硫酸カルシウム二水和物（試薬特級、関東化学（株）製）
・炭酸ナトリウム（試薬特級、和光純薬鉱業（株）製）
・炭酸カリウム（試薬特級、和光純薬鉱業（株）製）
【００３９】
[セメントクリンカーの焼成]
上記セメントクリンカー原料を表1に示す割合で調合し、調合したセメントクリンカー（Ａ）又は（Ｂ）の各原料を、それぞれ電気炉にて１５００℃で３０分間焼成し、セメントクリンカー（Ａ）及び（Ｂ）を試製した。なお、表１中のＮｏ．１は比較例として普通ポルトランドセメントクリンカーに相当する原料の調合割合を記載した。
【００４０】
【表１】
0005446752.tif 000002
【００４１】
得られたセメントクリンカー（Ａ）及び（Ｂ）について、ＪＩＳ  Ｒ  ５２０４「セメントの蛍光Ｘ線分析方法」による分析及びボーグ式に基づいて、鉱物組成（Ｃ３Ｓ量、Ｃ２Ｓ量、Ｃ３Ａ量及びＣ４ＡＦ量）とアルカリ量を求めた。結果を表２に示す。なお、表２中、Ｎｏ．１は比較例として普通ポルトランドセメントクリンカーに相当するものである。
【００４２】
【表２】
0005446752.tif 000003
【００４３】
[セメントクリンカーの調製]
表２のセメントクリンカーを、ブレーン比表面積で３２００±５０ｃｍ２／ｇとなるまで鉄製ボールミルを用いて粉砕した。Ｎｏ．２及びＮｏ．３のセメントクリンカーは、質量比で０．７４：０．２６となるように混合して粉砕した。
【００４４】
[セメントクリンカーの分析]
得られた混合セメントクリンカー及びＮｏ．１の普通ポルトランドセメントクリンカーについて、ＪＩＳ  Ｒ  ５２０４「セメントの蛍光Ｘ線分析方法」による分析及びボーグ式に基づいて、鉱物組成（Ｃ３Ｓ量、Ｃ２Ｓ量、Ｃ３Ａ量及びＣ４ＡＦ量）を、ＪＣＡＳ  Ｉ−５２：２０００「ＩＣＰ発光分光分析及び電気加熱式原子吸光分析によるセメント中の微量成分の定量方法」によりクロム量を、ＪＣＡＳ  Ｉ−５１：１９８１「セメント及びセメント原料中の微量成分の定量方法」により水溶性の六価クロム量を測定した。
【００４５】
セメントクリンカーの分析結果を表３に示す。実施例１の混合セメントクリンカーは、比較例の普通ポルトランドセメントクリンカーと同等の鉱物組成、クロム含有量であるが、水溶性の六価クロム量は普通ポルトランドセメントクリンカーよりも小さかった。このように、特定の鉱物組成とした二種のセメントクリンカーを混合することで、六価クロム量の少ないセメントクリンカーを得ることができる。
【００４６】
【表３】
0005446752.tif 000004
【００４７】
以上の結果より、鉱物組成を適正化した二種のセメントクリンカーを混合することにより、従来のポルトランドセメントクリンカーの鉱物組成を変えることなく、すなわち、原料原単位を大きく変えることなく、また、添加剤を用いることや、セメントクリンカーの焼成条件や設備を大幅に変えることなく、六価クロムの溶出量を低減することができる。