(57)【要約】【課題】セメントの製造後にセメントクリンカの製造単位が特定でき、セメントの品質管理が容易に行なえるセメントの分析方法等を提供することを課題とする。【解決手段】本発明は、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｌａ及びＲｅからなる群から選択される１種以上の金属をマーカー金属とし、且つ前記マーカー金属の種類及びセメントクリンカ中の含有量をセメントクリンカの製造単位毎に決定する決定工程と、製造単位毎に、前記決定された種類及び含有量の前記マーカー金属を含むセメントクリンカを製造し、該セメントクリンカを含むセメントを製造するセメント製造工程と、前記セメント中の金属の種類及び含有量を分析する分析工程と、前記分析工程で分析された金属の種類及び含有量と、前記決定工程で決定されたマーカー金属の種類及び含有量とを比較することで、前記セメントに含まれるセメントクリンカの製造単位を特定する特定工程とを備えたセメントの分析方法等である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃｏ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｌａ及びＲｅからなる群から選択される１種以上の金属をマーカー金属とし、且つ前記マーカー金属の種類及びセメントクリンカ中の含有量をセメントクリンカの製造単位毎に決定する決定工程と、
製造単位毎に、前記決定された種類及び含有量の前記マーカー金属を含むセメントクリンカを製造し、該セメントクリンカを含むセメントを製造するセメント製造工程と、
前記セメント中の金属の種類及び含有量を分析する分析工程と、
前記分析工程で分析された金属の種類及び含有量と、前記決定工程で決定されたマーカー金属の種類及び含有量とを比較することで、前記セメントに含まれるセメントクリンカの製造単位を特定する特定工程とを備えたセメントの分析方法。
【請求項２】
前記決定工程で決定される前記マーカー金属の含有量は、各金属につき１０ｍｇ／ｋｇ超５００ｍｇ／ｋｇ以上であるように決定される請求項１に記載のセメントの分析方法。
【請求項３】
Ｃｏ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｌａ及びＲｅからなる群から選択される１種以上の金属が、製造単位毎に予め定められた種類及び含有量のマーカー金属として含まれているセメントクリンカ。
【請求項４】
前記含有量が各金属につき１０ｍｇ／ｋｇ超５００ｍｇ／ｋｇ以下であるような量である請求項３に記載のセメントクリンカ。
【請求項５】
前記請求項３または４に記載のセメントクリンカが含まれているセメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメントクリンカの製造単位が特定できるセメントの分析方法、セメントクリンカ、及びそのセメントクリンカを含むセメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
セメントは、セメント製造設備において、セメント原料をキルン等の焼成装置で焼成して得られたセメントクリンカに石膏等を混合することで製造される。前記セメントクリンカは、例えば、同じ製造工場で同時期に製造された単位を同一ロット（製造単位）として製造され、かかる同一製造単位のセメントクリンカは同等の品質であることが多い。すなわち、供給後においてもセメント中のセメントクリンカの製造単位が把握できれば、セメントクリンカの品質が把握しやすくなり、品質管理が容易になる。
【０００３】
しかしながら、セメントは、セメント製造設備で製造された後、タンカー等で移送されてセメントサイロ等の保管場所で一時保管され、さらに、かかる保管場所からトラック等で各供給先に納入されるため、供給先において使用時あるいは使用後にセメントクリンカの製造単位を把握することは難しい。
【０００４】
セメントの分析に関しては、例えば、セメントに含まれる主要成分であるＣａ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｆｅの量を測定し、かかる測定値からボーグ式を用いて、セメントの鉱物組成を算出することで、鉱物組成物からセメントの品種を特定することができる。しかし、かかる鉱物組成は品種が同じである場合には、製造単位等による違いは非常に小さいため、製造単位まで特定することは難しい。
【０００５】
また、セメント硬化体の分析に関しては、例えば、特許文献１に、コンクリートの品質に関する情報や施工に関する情報を書き込んだＩＣタグをコンクリート硬化体の打設時に埋め込んでおき、必要に応じて、かかるＩＣタグからの信号を外部から読み取ることができるようにして、コンクリート硬化体の品質管理を行なうことが記載されている。
しかしながら、セメントクリンカの製造単位を特定できる分析方法は確立されておらず、セメントの品質管理上不便であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１３８４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、上記のような従来の問題を鑑みて、セメントの製造後にセメントクリンカの製造単位が特定でき、セメントの品質管理が容易に行なえるセメントの分析方法、セメントクリンカ及びセメントを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るセメントの分析方法は、
Ｃｏ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｌａ及びＲｅからなる群から選択される１種以上の金属をマーカー金属とし、且つ前記マーカー金属の種類及びセメントクリンカ中の含有量をセメントクリンカの製造単位毎に決定する決定工程と、
製造単位毎に、前記決定された種類及び含有量の前記マーカー金属を含むセメントクリンカを製造し、該セメントクリンカを含むセメントを製造するセメント製造工程と、
前記セメント中の金属の種類及び含有量を分析する分析工程と、
前記分析工程で分析された金属の種類及び含有量と、前記決定工程で決定されたマーカー金属の種類及び含有量とを比較することで、前記セメントに含まれるセメントクリンカの製造単位を特定する特定工程とを備えている。
【０００９】
本発明によれば、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｌａ及びＲｅからなる群から選択される１種以上の金属をマーカー金属とし、且つ前記マーカー金属の種類及びセメントクリンカ中の含有量をセメントクリンカの製造単位毎に決定する決定工程と、製造単位毎に、前記決定された種類及び含有量の前記マーカー金属を含むセメントクリンカを製造し、該セメントクリンカを含むセメントを製造するセメント製造工程とを実施するため、セメントクリンカの製造単位毎に該製造単位に対応する種類及び含有量のマーカー金属が含まれているセメントが得られる。
さらに、前記セメント中の金属の種類及び含有量を分析する分析工程を実施するため、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｌａ、Ｒｅは、通常セメント中には実質的に分析可能な量で含まれることがない金属であることから分析したセメントに含まれるセメントクリンカ中の前記マーカー金属の種類及び含有量として分析することができる。さらに、前記分析工程で分析された金属の種類及び含有量と、前記決定工程で決定されたマーカー金属の種類及び含有量とを比較することで、前記セメントに含まれるセメントクリンカの製造単位を特定する特定工程とを実施することで、製造後のセメントからセメントクリンカの製造単位を特定することが可能となり、セメントの品質管理が容易に行なえる。
【００１０】
本発明では、前記決定工程で決定される前記マーカー金属の含有量は各金属につき１０ｍｇ／ｋｇ超５００ｍｇ／ｋｇ以下であるように決定されてもよい。
【００１１】
本発明に係るセメントクリンカは、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｌａ及びＲｅからなる群から選択される１種以上の金属が、製造単位毎に予め定められた種類及び含有量のマーカー金属として含まれている。
【００１２】
また、本発明に係るセメントクリンカは、前記含有量が各金属につき１０ｍｇ／ｋｇ超５００ｍｇ／ｋｇ以下であるような量であってもよい。
【００１３】
本発明に係るセメントは、前記いずれかのセメントクリンカを含む。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、セメントの製造後にも該セメントに含まれるセメントクリンカの製造単位が特定でき、セメントの品質管理が容易に行なえる。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係るセメントクリンカ、セメント及びセメントの分析方法について具体的に説明する。
まず、本発明のセメントクリンカについて説明する。
【００１６】
本実施形態のセメントクリンカは、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｌａ及びＲｅからなる群から選択される１種以上の金属が、製造単位毎に予め定められた種類及び含有量のマーカー金属として含まれている。
【００１７】
セメントクリンカは、通常、セメント製造工場において、石灰石等の石灰質原料、粘土等の粘土質原料、ケイ石等のケイ酸質原料、鉄原料等のセメント原料を目的とするセメントクリンカの種類に応じて所定の配合で混合し、粉砕し、予備加熱、仮焼及び焼成などの加熱を行なうことで得られる。
【００１８】
本実施形態のセメントクリンカにマーカー金属として含まれている金属は、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｌａ及びＲｅからなる群から選択される１種以上の金属である。
前記金属Ｃｏ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｌａ及びＲｅは、一般的なセメント原料中には実質的に分析可能な量の範囲で含まれていることが少なく、また、後述する分析装置等で容易に分析が可能であるため、本実施形態のマーカー金属として適している。さらに、前記金属はセメントクリンカ中に含有されていてもセメントの性状に影響を与えることが少なく、且つ、環境へ流出した場合にも悪影響が少ないため、セメントクリンカに配合するマーカー金属として適している。
【００１９】
前記金属の中でも、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｌａ、Ｗ、Ｈｆが、分析が容易であることからマーカー金属として好ましい。
【００２０】
前記金属は、セメントクリンカ中に金属として含まれていてもよく、各金属に対応する金属酸化物、金属塩などとして含まれていてもよい。
【００２１】
前記マーカー金属は、セメントクリンカの製造単位毎に予め定められた種類及び含有量でセメントクリンカ中に含まれている。
セメントクリンカの製造単位とは、製品管理上ひとまとまりで管理される単位、例えば、同時に製造されるセメントクリンカの単位をいい、具体的には、同じキルンを用いて同時に製造されるセメントクリンカの単位などをいう。
前記マーカー金属は、後述する方法等でセメントクリンカの製造単位毎に決定された所定の種類及び含有量となるように、セメントクリンカ中に含まれている。
すなわち、本実施形態のセメントクリンカは、製造単位が同じであれば、マーカー金属の種類及び含有量が一致し、製造単位が相違すればマーカー金属の種類及び含有量が異なっている。
【００２２】
前記マーカー金属としては、１種類の金属であってもよく、または、２種類以上の異なる金属の組み合わせであってもよい。
【００２３】
２種類以上の異なる金属を金属マーカーとして使用する場合の組み合わせは特に限定されるものではないが、例えば、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｔａ，Ｗ、Ｌａの中から２以上の金属を選択して組み合わせることが挙げられる。具体的には、ＮｂとＨｆ、ＮｂとＴａ、ＮｂとＷ、ＮｂとＬａ、ＨｆとＴａ、ＨｆとＷ、ＨｆとＬａ、ＴａとＷ、ＴａとＬａ、ＷとＬａの組み合わせなどが挙げられる。
これらの組み合わせを採用した場合には、よりマーカー金属として特定することが容易にできるため好ましい。
【００２４】
また、前記マーカー金属の含有量は、２種類以上の金属をマーカー金属に用いる場合には、各金属の種類毎に異なる含有量を決定してもよく、同じ含有量を決定してもよい。
尚、本実施形態において、金属の含有量とは、好ましくは、各金属元素の金属換算での含有量等である。
【００２５】
前記含有量としては、例えば、各金属について１０ｍｇ／ｋｇ超５００ｍｇ／ｋｇ以下、好ましくは、１００ｍｇ／ｋｇ以上５００ｍｇ／ｋｇ以下程度であるように、決定することが好ましい。
前記範囲であれば、例え、微量の金属がセメント原料等からセメントクリンカに混入した場合でも、充分にマーカー金属として特定することができるため好ましい。
【００２６】
前記含有量としては、各金属毎に適切な含有量を決定してもよい。
Ｃｏをマーカー金属とする場合には、例えば、Ｃｏ含有量が１０ｍｇ／ｋｇ超５００ｍｇ／ｋｇ以下、好ましくは３０ｍｇ／ｋｇ以上５００ｍｇ／ｋｇ以下、さらに好ましくは５０ｍｇ／ｋｇ超５００ｍｇ／ｋｇ以下、最も好ましくは１００ｍｇ／ｋｇ以上５００ｍｇ／ｋｇ以下程度であるように決定してもよい。
Ｎｉをマーカー金属とする場合には、例えば、Ｎｉ含有量が２０ｍｇ／ｋｇ超５００ｍｇ／ｋｇ以下、好ましくは５０ｍｇ／ｋｇ以上１００ｍｇ／ｋｇ以下、さらに好ましくは１００ｍｇ／ｋｇ以上５００ｍｇ／ｋｇ以下、最も好ましくは２００ｍｇ／ｋｇ以上５００ｍｇ／ｋｇ以下程度であるように決定してもよい。
Ｎｂをマーカー金属とする場合には、例えば、Ｎｂ含有量が２０ｍｇ／ｋｇ超５００ｍｇ／ｋｇ以下、好ましくは５０ｍｇ／ｋｇ以上１００ｍｇ／ｋｇ以下、さらに好ましくは１００ｍｇ／ｋｇ以上５００ｍｇ／ｋｇ以下、最も好ましくは２００ｍｇ／ｋｇ以上５００ｍｇ／ｋｇ以下程度であるように決定してもよい。
Ｔａをマーカー金属とする場合には、例えば、Ｔａ含有量が３０ｍｇ／ｋｇ超５００ｍｇ／ｋｇ以下、好ましくは５０ｍｇ／ｋｇ以上１００ｍｇ／ｋｇ以下、さらに好ましくは１００ｍｇ／ｋｇ以上５００ｍｇ／ｋｇ以下、最も好ましくは２００ｍｇ／ｋｇ以上５００ｍｇ／ｋｇ以下程度であるように決定してもよい。
Ｌａをマーカー金属とする場合には、例えば、Ｌａ含有量が１０ｍｇ／ｋｇ超５００ｍｇ／ｋｇ以下、好ましくは３０ｍｇ／ｋｇ以上５００ｍｇ／ｋｇ以下、さらに好ましくは５０ｍｇ／ｋｇ超５００ｍｇ／ｋｇ以下、最も好ましくは１００ｍｇ／ｋｇ以上５００ｍｇ／ｋｇ以下程度であるように決定してもよい。
Ｗをマーカー金属とする場合には、例えば、Ｗ含有量が１０ｍｇ／ｋｇ超５００ｍｇ／ｋｇ以下、好ましくは３０ｍｇ／ｋｇ以上５００ｍｇ／ｋｇ以下、さらに好ましくは５０ｍｇ／ｋｇ超５００ｍｇ／ｋｇ以下、最も好ましくは１００ｍｇ／ｋｇ以上５００ｍｇ／ｋｇ以下程度であるように決定してもよい。
Ｈｆをマーカー金属とする場合には、例えば、Ｈｆ含有量が１０ｍｇ／ｋｇ超５００ｍｇ／ｋｇ以下、好ましくは３０ｍｇ／ｋｇ以上５００ｍｇ／ｋｇ以下、さらに好ましくは５０ｍｇ／ｋｇ超５００ｍｇ／ｋｇ以下、最も好ましくは１００ｍｇ／ｋｇ以上５００ｍｇ／ｋｇ以下程度であるように決定してもよい。
前記各範囲であれば、特に、混入した微量の金属の影響を受けずに、充分にマーカー金属として特定することができるため好ましい。
【００２７】
次に、本実施形態のセメントについて説明する。
本実施形態のセメントは、前述のようなセメントクリンカに、石膏、その他必要に応じて混合成分を混合することで、各種セメントに調整されたものである。
石膏は、セメントの品種によってその添加量が決定されるものであり、すなわちセメントとして調整された場合のＳＯ3量からその添加量が決定される。前記ＳＯ3量は、例えば、ＪＩＳ  Ｒ  ５２１０にセメントの種類毎に所定の量が決められている。
【００２８】
前記混合成分は、高炉スラグ、シリカ質混合材、フライアッシュ、石灰石等が挙げられる。前記混合成分は、例えば、普通ポルトランドセメントの場合には、０質量％を超えて５質量％以下の範囲で混合されていてもよい。
【００２９】
本実施形態のセメントは、通常、セメント製造設備内で、セメント原料の調整、セメントクリンカの製造、及びセメントの製造まで行なわれ、その後、セメント製造設備外のセメントの保管設備へ移送される。そして、さらに、セメントを使用する施工業者等の供給先に供給されて、セメントとして使用される。従って、通常、セメントクリンカの製造単位の情報はセメントの使用時には特定することが難しい。
本実施形態のセメントは、前記のようなセメントクリンカの製造単位毎に予め定められた種類及び含有量のマーカー金属が含有されているため、後述のような分析方法によって容易にセメントクリンカの製造単位を特定することができる。
【００３０】
次に、本実施形態のセメントの分析方法について具体的に説明する。
本実施形態のセメントの分析方法は、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｌａ及びＲｅからなる群から選択される１種以上の金属をマーカー金属とし、且つ前記マーカー金属の種類及びセメントクリンカ中の含有量をセメントクリンカの製造単位毎に決定する決定工程と、製造単位毎に、前記決定された種類及び含有量の前記マーカー金属を含むセメントクリンカを製造し、該セメントクリンカを含むセメントを製造するセメント製造工程と、前記セメント中の金属の種類及び含有量を分析する分析工程と、前記分析工程で分析された金属の種類及び含有量と、前記決定工程で決定されたマーカー金属の種類及び含有量とを比較することで、前記セメントに含まれるセメントクリンカの製造単位を特定する特定工程とを備えている。
【００３１】
（決定工程）
本実施形態のセメントの分析方法では、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｌａ及びＲｅからなる群から選択される１種以上の金属をマーカー金属とし、且つ前記マーカー金属の種類及びセメントクリンカ中の含有量をセメントクリンカの製造単位毎に決定する決定工程を実施する。
【００３２】
決定工程では、前述したようなＣｏ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｌａ及びＲｅからなる群から選択される１種以上の金属をマーカー金属として選択する。
さらに、前記マーカー金属のセメントクリンカ中の含有量を決定する。
そして、異なる製造単位には、マーカー金属の種類及び含有量の組み合わせを変えて、それぞれ製造単位毎に特定のマーカー金属の種類及び含有量が決定される。
【００３３】
決定工程で決定されたマーカー金属の種類及び含有量は、前述したようなセメントクリンカの製造単位毎に対応付けられることが好ましい。
製造単位としては、例えば、セメントクリンカの製造時期（日時、週、年）、製造設備（キルンや製造装置）、製造工場等のような任意のくくりで定めることができる。
前記のような製造単位にマーカー金属の種類及び含有量を対応させて記録するなどして、セメントクリンカの製造単位に前記マーカー金属の種類及び含有量を対応させておくことができる。
前記記録方法としては、製造管理用番号（ロット番号）毎にマーカー金属の種類及び含有量を記録するリストを作成したり、セメントクリンカの製造管理用のデータベース等に、製造日付、製造条件等と共にマーカー金属の種類及び含有量を記録しておいたりすることなどが挙げられる。
いずれの方法にしても、製造単位とマーカー金属の情報との対応関係を後から検索容易な方法で記録しておくことが、後述する特定工程でセメントに含まれるセメントクリンカの製造単位を特定することが容易になるため、好ましい。
【００３４】
マーカー金属の種類及び含有量を組み合わせることで、多数の製造単位毎に異なるマーカー金属の種類及び含有量を対応させることができる。
例えば、使用する金属をＣｏ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｌａ及びＲｅの８種類とし、所定量を、１００ｐｐｍ、２００ｐｐｍ、３００ｐｐｍ、４００ｐｐｍ、５００ｐｐｍのように５段階とした場合、ある製造単位では、Ｃｏ−１００ｐｐｍ、を対応させる。さらに、別の製造単位には、Ｃｏ−２００ｐｐｍ、等のように、各製造単位毎に金属の種類と所定量との組み合わせが異なるように対応させる。この場合、金属の種類８種類と５段階の所定量との組み合わせ８×５の組み合わせ、すなわち４０の製造単位に対応する組み合わせができる。
さらに、前記金属から２種類あるいはそれ以上の種類を選択しその含有量も変化させることで、より多く組み合わせが成立する。よって、より多くの製造単位毎に異なる金属種類及び含有量の組み合わせを採用することができる。
また、前記金属から２種類あるいはそれ以上の種類を選択しその含有量も変化させることで、例えば、異なる製造単位のセメントクリンカを混合した混合セメントであっても、その製造単位のセメントクリンカの混合比率等が容易に推定できるという利点もある。
【００３５】
（セメント製造工程）
製造単位毎に、前記決定された種類及び含有量の前記マーカー金属を含むセメントクリンカを製造し、該セメントクリンカを含むセメントを製造するセメント製造工程を実施する。
【００３６】
尚、前記決定工程とセメント製造工程は、セメント製造工程に先立って、前記決定工程を実施してもよく、セメント製造工程を実施しながら、決定工程を同時に実施してもよい。
【００３７】
セメント製造工程において、まず、セメントクリンカを製造する。セメントクリンカは例えば、セメント製造設備内に保管されている各種セメント原料を、所定の割合で混合し、粉砕し、かかる混合セメント原料を予備加熱、仮焼、及び焼成し、冷却することで製造する。
前記マーカー金属は、例えば、加熱する前のセメント原料に混合してもよく、加熱時にセメント原料に混合してもよく、あるいは、焼成後のクリンカに混合してもよい。
マーカー金属をセメント原料に混合する場合には、セメントクリンカとなった後に製造単位と対応された含有量でマーカー金属が含まれるような量のマーカー金属をセメント原料に混合する。
【００３８】
マーカー金属が、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｌａ及びＲｅから選択される金属であるため、セメント原料に混合して、その後予備加熱、仮焼、焼成などの高温で加熱する工程を経た後でもマーカー金属は変質しにくく、よって、後述の分析工程で分析しにくくなる恐れがない。
【００３９】
次に、前述のように製造されたセメントクリンカを用いて、かかるセメントクリンカを含むセメントを製造する。
セメントは、前述のように、セメントクリンカに石膏、その他必要に応じて混合成分を混合して、各種セメントを製造する。
このように製造されたセメントは、セメント製造設備から、保管場所、供給先、更に使用する場所等に移送される。
【００４０】
（分析工程）
本実施形態のセメントの分析方法では、製造後のセメント中の前記金属の種類と含有量とを分析する分析工程を実施する。
分析工程を実施するのは、例えば、製造直後のセメントであってもよく、供給先でセメントの使用時にセメントを分析してもよく、又は、施工後に硬化体からセメントを取り出して分析してもよい。
【００４１】
前記セメント中の前記金属の種類と含有量とを分析する方法は、公知の金属分析方法が採用できるが、例えば、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発光分光分析法、蛍光Ｘ線分析方法、原子吸光分析等が挙げられる。
【００４２】
分析工程で分析する金属は、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｌａ及びＲｅからなる群から選択される１種以上の金属である。かかる金属の全種類の含有量を分析してもよく、あるいは、予め、マーカー金属として使用している金属の種類が判っている場合には、その特定の金属のみを分析してもよい。
【００４３】
セメント中の金属の種類及び含有量を分析することで、該セメントに含まれるセメントクリンカ中に含まれている金属の種類及び含有量を特定できる。すなわち、通常、セメントに混合されるセメントクリンカ以外の成分である石膏の量はセメント中のＳＯ3量から特定できる。また、石膏以外の他の成分である混合材の量は５％未満と微量であり、かかる混合材を含めてセメントクリンカとみなしても、前記金属の含有量としては、誤差の範囲となり問題がない。
【００４４】
さらに、マーカー金属として用いる各金属は、いずれも通常のセメント原料、石膏、混合材には含まれていない、あるいは、含まれていたとしても、極めて微量しか含まれていない種類の金属である、
よって、セメントの金属の種類及び含有量を分析することで、該セメント中のセメントクリンカの金属の種類及び含有量を分析することができる。
【００４５】
（特定工程）
さらに、前記分析工程で分析された金属の種類及び含有量と、前記決定工程で決定されたマーカー金属の種類及び含有量とを比較することで、前記セメントに含まれるセメントクリンカの製造単位を特定する特定工程を実施する。
かかるセメントから分析されたセメントクリンカ中の金属の種類及び含有量の組み合わせを、前記決定工程で決定されたマーカー金属の種類及び含有量の組み合わせと比較して、該当する組み合わせがあれば、その組み合わせに対応する製造単位を特定することができる。
前述のようにセメント中の金属の種類及び含有量を分析することで、該セメントに含まれているセメントクリンカ中の対応する金属の種類及び含有量がわかる。そして、かかる金属の種類及び含有量と、前記決定工程で決定されたマーカー金属の種類及び含有量とを比較して、決定されたマーカー金属の種類及び含有量と一致した場合には、かかるマーカー金属の種類及び含有量に対応した製造単位が特定できる。
従って、セメント中の金属の種類及び含有量から、セメントに含まれるセメントクリンカの製造単位が容易に特定できる。
【００４６】
本実施形態のセメントの分析方法によれば、例えば、セメントの使用時、あるいはセメント構造物の施工後にも、セメントクリンカの製造単位が容易に特定することができる。よって、例えば、製造単位毎のセメントクリンカの品質を、供給後にトレースすることも容易にできるため、品質管理上便利である。
あるいは、セメントの供給後に、セメントに問題が発生した場合でも、製造単位を特定することが容易にできるため、問題の改善や、問題ある製造単位のセメントの回収等を容易に行なうことができる。
【００４７】
尚、本実施形態のセメント分析方法において、決定工程、セメント製造工程、分析工程及び特定工程は、同一拠点で実施してもよく、あるいは別々の拠点で実施してもよい。
別々の拠点で実施するとは、例えば、決定工程は管理部門等で実施し、該管理部門等で決定された製造単位とマーカー金属の種類及び含有量との対応に基づいてセメント製造設備でセメント製造工程を実施し、供給先から回収したセメントを用いて分析部門あるいは分析会社等で分析工程を実施し、さらに、管理部門等で特定工程を実施する等のような方法が例示できる。
【００４８】
本実施形態にかかるセメントクリンカ、セメント、及びセメントの分析方法は以上のとおりであるが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は前記説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【実施例】
【００４９】
以下に実施例を示して、本発明にかかるセメントの分析方法についてさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００５０】
（セメントの作製）
セメント原料として、住友大阪セメント栃木工場納入品の石灰石、珪石、石炭灰、及び鉄原料を用いて、表１に示す鉱物組成を有する各種ポルトランドセメントクリンカを作製した。
この際、表２に示す添加量で各ポルトランドセメントクリンカ中に含まれるように、酸化コバルト、酸化ニッケル、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化ランタンを配合した。これらの金属酸化物は、セメント原料を粉砕後、焼成前に添加した。
さらに、表１に示すＳＯ3量になるように硫酸カルシウム２水和物を配合し、更に表１に示すブレーン値になるまでボールミル粉砕装置（粉砕装置名：ボールミルＡＸＢ−１００、セイワ技研社製）を用いて粉砕を行い、各種ポルトランドセメントを作製した。
尚、表２に記載のＮｏ１〜１６はセメントクリンカの製造単位を示している。
また、各種材料として以下のものを使用した。
酸化コバルト：特級試薬、関東化学社製、
酸化ニッケル：特級試薬、関東化学社製、
酸化ニオブ：特級試薬、関東化学社製、
酸化タンタル：特級試薬、関東化学社製、
酸化ランタン：特級試薬、関東化学社製。
【００５１】
【表１】
2014186011.tif 000002
【００５２】
【表２】
2014186011.tif 000003
【００５３】
（性能試験）
得られたセメントを用いて、ＪＩＳ  Ｒ  ５２１０「セメントの物理試験方法」に準拠して凝結試験及びモルタル強さを測定し、及びＪＩＳ  Ｒ  ５２０３「セメントの水和熱測定方法」に準拠して水和熱をそれぞれ測定した。
結果を表３に示す。
【００５４】
【表３】
2014186011.tif 000004
【００５５】
表３の結果から、各種金属酸化物を配合したセメントクリンカを用いたセメントの凝結性能、モルタル強さはいずれも、各種金属酸化物を配合しなかったセメント（Ｎｏ．１）と比較して、同等であった。さらに、水和熱についてはＪＩＳ  Ｒ  ５２１０の基準をみたしており問題がなかった。
すなわち、各種金属酸化物を配合しても、セメントの性能に影響は生じなかった。
【００５６】
（混合比の推定）
さらに、異なる製造単位のセメントを３種類（セメント１から３）準備して、かかる異なる製造単位のセメントの混合品の混合比を推定することを行なった。
まず、セメント１から３の金属濃度を予め分析しておく。
分析方法は、各セメントを、四ホウ酸リチウム（特級グレード、メルク社製）でアルカリ溶融させ、温硝酸に溶解させたものを試料として、分析装置：ＩＣＰ-ＡＥＳ（装置名ＣＩＲＯＳ、リガク社製）を用いて、セメント中の金属の種類及び含有量を測定した。
各セメントには表４に示す金属が含有されていた。
【００５７】
【表４】
2014186011.tif 000005
【００５８】
かかるセメント１から３をセメント１：セメント２：セメント３＝２０：３０：５０（質量比）でサイロに投入した。サイロから排出された混合品の金属濃度も同様に分析した結果を表４に示す。
【００５９】
表４の結果から、以下のような手順で混合品の混合比を推定した。
まず、Ｎｉ，Ｔａ，Ｌａはセメント１および２には含まれないため、混合品のマーカー金属の含有量からセメント３の混合率が表５に示すように計算される。
【００６０】
【表５】
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【００６１】
Ｃｏはセメント１とセメント３に、Ｎｂはセメント２とセメント３に含まれているため、それぞれセメント３由来のＣｏ、Ｎｂの含有量を控除することで、セメント１および２の混合割比率を計算することができる。結果を、表６に示す。
【００６２】
【表６】
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【００６３】
以上の結果より、セメント１：セメント２：セメント３は１９．６：２９．６：５０．７（質量比）と推定される。
このように、サイロに混合する前にセメント中のマーカー金属の種類および含有量を把握しておくことで、サイロ内で複雑に混合されて、投入時の割合と異なる割合で排出された場合でも各製造単位の混合比率が推定可能となる。