(57)【要約】【課題】  モルタルやコンクリートの強度発現性を維持しつつセメント組成物の水和熱を低減することが可能なセメント組成物の水和熱低減方法を提供すること。【解決手段】  石灰石、硅石、石炭灰、高炉スラグ、建設発生土、下水汚泥及び鉄源からなる群より選ばれる少なくとも１種を配合した原料を焼成してセメントクリンカーを調製し、上記セメントクリンカーと石膏とを混合して粉砕することによりエーライト相を含有するセメント組成物を得る工程を有するセメント組成物の水和熱低減方法であって、  上記工程において、エーライト相の結晶格子の格子体積Ｖの値に基づいて、セメントクリンカーの原料原単位又は焼成後におけるセメントクリンカーの冷却速度を調整するセメント組成物の水和熱低減方法。【選択図】  図１
2011020890.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
石灰石、硅石、石炭灰、高炉スラグ、建設発生土、下水汚泥及び鉄源からなる群より選ばれる少なくとも１種を配合した原料を焼成してセメントクリンカーを調製し、前記セメントクリンカーと石膏とを混合して粉砕することによりエーライト相を含有するセメント組成物を得る工程を有するセメント組成物の水和熱低減方法であって、
前記工程において、前記エーライト相の結晶格子の格子体積Ｖの値に基づいて、前記セメントクリンカーの原料原単位又は焼成後における前記セメントクリンカーの冷却速度を調整するセメント組成物の水和熱低減方法。
【請求項２】
前記工程において、前記格子体積Ｖを０．７２６ｎｍ３以下に調整する請求項１に記載のセメント組成物の水和熱低減方法。
【請求項３】
前記セメント組成物におけるＭｇＯ含有量が０．７〜１．５質量％、ＳＯ３含有量が１．６〜２．４質量％、Ｒ２Ｏ含有量が０．４〜０．７質量％となるように、前記工程において前記原料原単位を調整する請求項１又は２記載のセメント組成物の水和熱低減方法。
【請求項４】
前記セメント組成物が、前記エーライト相を５０〜７０質量％、ビーライト相を５〜２５質量％、アルミネート相を６〜１５質量％、フェライト相を７〜１５質量％含有する鉱物組成を有する請求項１〜３のいずれか１項に記載のセメント組成物の水和熱低減方法。
【請求項５】
石灰石、硅石、石炭灰、高炉スラグ、建設発生土、下水汚泥及び鉄源からなる群より選ばれる少なくとも１種を配合した原料を焼成してセメントクリンカーを調製し、前記セメントクリンカーと石膏とを混合して粉砕することによりエーライト相を含有するセメント組成物を得る工程を有するセメント組成物の製造方法であって、
前記工程において、前記エーライト相の結晶格子の格子体積Ｖの値に基づいて、前記セメントクリンカーの原料原単位又は焼成後における前記セメントクリンカーの冷却速度を調整するセメント組成物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメント組成物の水和熱低減方法及びセメント組成物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
セメント組成物の水和熱は、セメント組成物に含まれる成分と水とが反応して水和物を生成する際の発熱である。一般的には、上述の水和物の生成量が多くなるにつれて、モルタル又はコンクリートの強度は上昇するが、それと同時にセメント組成物と水との反応に伴う水和熱も増大する。つまりモルタル及びコンクリートの強度発現性を向上しようとすれば、セメント組成物の水和熱が増加してしまう。
【０００３】
しかし、コンクリートの耐久性の観点からは、セメント組成物の水和熱は小さい方が好ましい。このため、耐久性に優れたコンクリートを志向するセメントユーザーからは、コンクリートの強度発現性を損なわずに、セメント組成物の水和熱を低減することが可能なセメント組成物が求められている。
【０００４】
セメント組成物の水和熱を低減する方法としては、例えば中庸熱や低熱ポルトランドセメントクリンカーのように、主要鉱物組成を制御する方法（Ｃ３Ｓ量及びＣ３Ａ量等の低減）が知られている（特許文献１）。
【０００５】
一方、コンクリートの強度発現性を向上する方法としては、「粉末度（ブレーン比表面積）を細かくする」方法の他に、「Ｃ３Ｓ量を増加させる」という上述の水和熱を低減する方法とは相反する方法が提案されている（非特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６１−０９７１５４号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】（社）セメント協会、４．セメントの種類と用途、セメントの常識、ｐ．１１−１７（２００４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上述の特許文献１で提案されているＣ３Ｓ量及びＣ３Ａ量が低減されたセメント組成物は、従来から市販されている低発熱型混合セメント組成物よりも、材齢２８日や９１日における圧縮強度が低くなってしまう。つまり、特許文献１のように主要鉱物組成を制御する方法では、セメント組成物の水和熱を低減しようとするとコンクリートの強度発現性も低下してしまうという事情があった。
【０００９】
一方、非特許文献１のように「粉末度（ブレーン比表面積）を細かくする」、又は「Ｃ３Ｓ量を増加させる」ことによって、コンクリートの強度発現性を向上しようとすると、水和熱が増大してしまうという事情があった。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、モルタルやコンクリートの強度発現性を維持しつつセメント組成物の水和熱を低減することが可能なセメント組成物の水和熱低減方法を提供することを目的とする。また、モルタルやコンクリートの強度発現性を維持しつつ水和熱を低減することが可能なセメント組成物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】
【００１１】
本発明者らは、上記の目的を達成すべく鋭意検討した結果、モルタルやコンクリートの強度発現性を維持しつつセメント組成物の水和熱を低減するためには、セメント組成物のエーライト相の結晶格子の格子体積Ｖを制御することが有効であることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１２】
すなわち、本発明は、石灰石、硅石、石炭灰、高炉スラグ、建設発生土、下水汚泥及び鉄源からなる群より選ばれる少なくとも１種を配合した原料を焼成してセメントクリンカーを調製し、セメントクリンカーと石膏とを混合して粉砕することによりエーライト相を含有するセメント組成物を得る工程を有するセメント組成物の水和熱低減方法であって、上記工程において、エーライト相の結晶格子の格子体積Ｖの値に基づいて、セメントクリンカーの原料原単位又は焼成後におけるセメントクリンカーの冷却速度を調整するセメント組成物の水和熱低減方法を提供する。
【００１３】
本発明によれば、エーライト相の結晶格子の格子体積Ｖの値に基づいて、セメントクリンカーの原料原単位又は焼成後におけるセメントクリンカーの冷却速度を調整することにより、モルタルやコンクリートの強度発現性を維持しつつ、セメント組成物の水和熱を低減することが可能となる。
【００１４】
本発明では上記工程において、格子体積Ｖを０．７２６ｎｍ３以下に調整することが好ましい。
【００１５】
セメント組成物に含まれるエーライト相の結晶格子の格子体積Ｖを０．７２６ｎｍ３以下に調整することにより、セメント組成物の水和熱を十分に低減することが可能となる。
【００１６】
本発明では上記工程において、セメント組成物におけるＭｇＯ含有量が０．７〜１．５質量％、ＳＯ３含有量が１．６〜２．４質量％、Ｒ２Ｏ含有量が０．４〜０．７質量％となるように、上記原料原単位を調整することが好ましい。
【００１７】
セメント組成物におけるＭｇＯ、ＳＯ３及びＲ２Ｏの含有量が上記範囲になるようにセメントクリンカーの原料原単位を調整することによって、エーライト相の結晶格子の格子体積Ｖを０．７２６ｎｍ３以下に調整することができ、セメント組成物の水和熱を一層十分に低減することが可能となる。
【００１８】
上記セメント組成物は、エーライト相を５０〜７０質量％、ビーライト相を５〜２５質量％、アルミネート相を６〜１５質量％、フェライト相を７〜１５質量％含有する鉱物組成を有することが好ましい。
【００１９】
また、本発明は、石灰石、硅石、石炭灰、高炉スラグ、建設発生土、下水汚泥及び鉄源からなる群より選ばれる少なくとも１種を配合した原料を焼成してセメントクリンカーを調製し、セメントクリンカーと石膏とを混合して粉砕することによりエーライト相を含有するセメント組成物を得る工程を有するセメント組成物の製造方法であって、上記工程において、エーライト相の結晶格子の格子体積Ｖの値に基づいて、セメントクリンカーの原料原単位又は焼成後におけるセメントクリンカーの冷却速度を調整するセメント組成物の製造方法を提供する。
【００２０】
本発明によれば、水和熱を低減することが可能なセメント組成物を製造することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明により、モルタルやコンクリートの強度発現性を維持しつつセメント組成物の水和熱を低減することが可能なセメント組成物の水和熱低減方法を提供することができる。また、モルタルやコンクリートの強度発現性を維持しつつ水和熱を低減することが可能なセメント組成物の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】セメント組成物におけるＲ２Ｏ含有量とエーライト相の結晶格子の格子体積Ｖとの関係を示す図である。
【図２】セメント組成物におけるエーライト相の結晶格子の格子体積Ｖと、セメント組成物の水和熱に対するモルタル圧縮強さの比との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の好適な実施形態について説明する。
【００２４】
本実施形態のセメント組成物の水和熱低減方法は、石灰石、硅石、石炭灰、高炉スラグ、建設発生土、下水汚泥及び鉄源からなる群より選ばれる少なくとも１種を配合した原料を焼成してセメントクリンカーを調製し、このセメントクリンカーと石膏とを混合して粉砕することにより、エーライト相を有するセメント組成物を得る工程を有している。そして、この工程において、エーライト相の結晶格子の格子体積Ｖの値に基づいて、セメントクリンカーの原料原単位又は焼成後におけるセメントクリンカーの冷却速度を調整することを特徴とする。以下、工程の詳細について説明する。
【００２５】
上記工程では、まず、石灰石、硅石、石炭灰、高炉スラグ、建設発生土、下水汚泥及び鉄源からなる群より選ばれる少なくとも１種の原材料を所定の比率で配合して得られる原料を、所定の焼成条件で焼成してセメントクリンカーを調製する。
【００２６】
建設発生土としては、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。下水汚泥としては、汚泥単味のほか、これに石灰石を加えて乾粉化したものや、焼却残渣等が挙げられる。鉄源としては銅からみ、高炉ダスト等が挙げられる。
【００２７】
セメントクリンカーの原料原単位としては、石灰石を好ましくは７００〜１４００ｋｇ／Ｔ−クリンカー、より好ましくは８００〜１３００ｋｇ／Ｔ−クリンカー、硅石を好ましくは４０〜１５０ｋｇ／Ｔ−クリンカー、より好ましくは５０〜１２０ｋｇ／Ｔ−クリンカー、石炭灰を好ましくは０〜２００ｋｇ／Ｔ−クリンカー、より好ましくは５０〜１５０ｋｇ／Ｔ−クリンカー、高炉スラグを好ましくは０〜１００ｋｇ／Ｔ−クリンカー、より好ましくは０〜５０ｋｇ／Ｔ−クリンカー、鉄源を好ましくは３０〜８０ｋｇ／Ｔ−クリンカー、より好ましくは４０〜６０ｋｇ／Ｔ−クリンカー、建設発生土を好ましくは０〜１００ｋｇ／Ｔ−クリンカー、より好ましくは２０〜８０ｋｇ／Ｔ−クリンカー、及び下水汚泥を好ましくは０〜１００ｋｇ／Ｔ−クリンカー、より好ましくは３０〜７０ｋｇ／Ｔ−クリンカーとすることができる。なお、「原料原単位」とは、セメントクリンカーを１トン製造するにあたり、使用される各原材料の質量（ｋｇ／Ｔ−クリンカー）をいう。
【００２８】
上述の各原材料は、例えばボールミル等で混合してセメントクリンカーの原料を調製することが好ましい。このように混合して得られる原料を、サスペンションプレヒータ及びロータリーキルン等を用いて焼成する。焼成温度は、例えば１０００〜１５００℃、焼成帯の滞留時間は、例えば２０分間〜２時間とすることができる。
【００２９】
上述の焼成温度にて焼成されたセメントクリンカーは、ロータリーキルンの下流側に設けられたクリンカークーラーによって、例えば１００℃程度にまで冷却される。この時の冷却速度は、好ましくは１０〜６０℃／分、より好ましくは１５〜４５℃／分、さらに好ましくは１５〜３０℃／分である。上述の範囲の冷却速度で焼成後のセメントクリンカーを冷却することによって、優れた強度発現性を有するモルタルやコンクリートが得られやすくなる。
【００３０】
上述の製造方法により得られるセメントクリンカーは、鉱物組成として、エーライト相（Ｃ３Ｓ）、ビーライト相（Ｃ２Ｓ）、アルミネート相（Ｃ３Ａ）及びフェライト相（Ｃ４ＡＦ）を含有する。
【００３１】
次に、上述のようにして調製したセメントクリンカーと石膏とを混合して粉砕し、セメント組成物を調製する。混合及び粉砕は、ボールミルなどの通常の粉砕機及びセパレータなどの通常の分級機を用いて行うことができる。セメントクリンカーと石膏との混合比率も、通常の比率とすることができる。石膏としては、二水石膏、半水石膏又は無水石膏を使用することができる。
【００３２】
セメント組成物のブレーン比表面積は、好ましくは２８００〜４０００ｃｍ２／ｇであり、より好ましくは３０００〜３８００ｃｍ２／ｇであり、さらに好ましくは３０００〜３５００ｃｍ２／ｇである。
【００３３】
本実施形態のセメント組成物の水和熱低減方法では、上述の製造方法によって得られるセメント組成物に含まれるエーライト相の結晶格子の格子定数であるａ軸、ｂ軸およびｃ軸の軸長と軸角βを測定する。この軸角βは、エーライト相の結晶格子におけるａ軸とｃ軸とがなす角度である。格子体積Ｖは、ａ軸、ｂ軸、ｃ軸および軸角βを用い、下式（１）により算出することができる。a軸、ｂ軸、ｃ軸および軸角βは、粉末Ｘ線回折測定の結果をＷＰＦ解析法で解析することよって求めることができる。
格子体積Ｖ＝ａ軸×ｂ軸×ｃ軸×ｓｉｎβ・・・（１）
【００３４】
この結晶格子の格子体積Ｖは、セメント組成物の水和熱に対するモルタル圧縮強さの比Ａ（モルタル圧縮強さ／セメント組成物の水和熱＝Ａ）と良好な相関関係があり、格子体積Ｖが大きくなるにつれてＡの値が小さくなる。したがって、セメント組成物に含まれるエーライト相の格子体積Ｖを調整することによって、Ａを所望の範囲の値にして、コンクリート及びモルタルの強度発現性を維持しつつセメント組成物の水和熱の低減を図ることができる。
【００３５】
セメント組成物のＷＰＦ解析法によって測定されるエーライト相の結晶格子の格子体積Ｖの上限は、好ましくは０．７２６ｎｍ３であり、より好ましくは０．７２５ｎｍ３であり、さらに好ましくは０．７２４ｎｍ３であり、最も好ましくは０．７２３ｎｍ３である。格子体積Ｖの下限は好ましくは０．７１０ｎｍ３、より好ましくは０．７１５ｎｍ３、さらに好ましくは０．７２０ｎｍ３である。
【００３６】
セメント組成物に含まれるエーライト相の結晶格子の格子体積Ｖは、セメントクリンカーの原料原単位（各原材料の配合量）及び／又はセメントクリンカーの冷却速度を変えることによって調整することができる。工業スケールのセメント組成物の製造においては、サンプリングしたセメント組成物におけるエーライト相の結晶格子の格子体積Ｖの値に基づいて、セメントクリンカーの原料原単位及び／又は冷却速度を調整することによって、水和熱の低減が可能なセメント組成物を製造することができる。
【００３７】
通常の製造条件では、セメントクリンカーを急冷すると格子体積Ｖは小さくなる傾向がある。また、セメントクリンカー中のＳＯ３の含有量に対してＭｇＯの含有量が多く存在する場合、結晶生成よりも核生成が促進され格子定数は小さくなる。更にＳＯ３の含有量に対してＲ２Ｏの含有量が多く存在するとＳＯ３はアルカリ硫酸塩となるため、結晶生成に影響するＳＯ３は少なくなり、格子体積は小さくなる傾向にある。ＭｇＯ量の調整としては、ＭｇＯが多く含まれるスラグの原料原単位の調整により行える。またスラグに限定されず、ＭｇＯを多く含んだものであれば良い。ただし、このような傾向は、使用原料に含まれる微量成分、使用する設備（ロータリーキルン）の特性により異なる。このため、特定の条件で製造したセメント組成物に含まれるエーライト相の結晶格子の格子体積ＶをＷＰＦ解析法によって求め、その結果に基づいて、セメントクリンカーの原料原単位及び／又はセメントクリンカーの冷却速度を上述の好適な範囲内において微調整することが簡便である。
【００３８】
セメント組成物の硬化時における強度、すなわち強度発現性を向上する観点から、セメント組成物の鉱物組成は、エーライト相の含有量が好ましくは５０〜７０質量％、より好ましくは５０〜６５質量％である。また、同様の観点から、ビーライト相の含有量は５〜２５質量％、より好ましくは１０〜２５質量％であり、アルミネート相の含有量は６〜１５質量％、より好ましくは８〜１３質量％であり、Ｃ４ＡＦ（フェライト相）の含有量は７〜１５質量％、より好ましくは８〜１２質量％である。セメント組成物の鉱物組成は、セメントクリンカーの原料原単位及び／又はセメントクリンカーの焼成条件を変えることによって調整することができる。
【００３９】
セメント組成物のＳＯ３の含有量は、好ましくは１．６〜２．４質量％であり、より好ましくは１．７〜２．３質量％であり、さらに好ましくは１．８〜２．２質量％であり、特に好ましくは１．８〜２．１質量％である。
【００４０】
セメント組成物のＭｇＯの含有量は、好ましくは０．７〜１．５質量％であり、より好ましくは０．８〜１．４質量％であり、さらに好ましくは０．９〜１．３質量％である。また、Ｒ２Ｏの含有量は、好ましくは０．４〜０．７質量％、より好ましくは０．４０〜０．６５質量％、さらに好ましくは０．４５〜０．６５質量％、特に好ましくは０．５０〜０．６５質量％である。ＳＯ３、ＭｇＯ及びＲ２Ｏの含有量が上述の範囲であれば、モルタルやコンクリートの強度やセメント組成物の流動性を適度に維持しつつ、セメント組成物の水和熱を一層低減することができる。
【００４１】
上記のセメント組成物のＳＯ３、Ｒ２Ｏ及びＭｇＯの含有量は、セメントクリンカーの原料原単位を変えることによって調整することができる。Ｒ２Ｏとは、セメント中の全アルカリ量であり、以下の式（２）から求めることができる。Ｒ２Ｏを増加させることにより、エーライト相の結晶格子の格子体積Ｖを小さくすることができる。
Ｒ２Ｏ＝Ｎａ２Ｏ＋０．６５８Ｋ２Ｏ・・・（２）
【００４２】
本実施形態のセメント組成物の水和熱低減方法によれば、エーライト相の格子体積Ｖを調整することによって、強度発現性を維持しつつ、セメント組成物の水和熱を低減することができる。また、本実施形態のセメント組成物の水和熱低減方法は、セメント組成物の製造工程におけるセメントクリンカーの原料原単位及び／又はセメントクリンカーの冷却速度を調整することによって実施することができるものであることから、セメント組成物の製造方法としても有用である。
【００４３】
すなわち、本発明のセメント組成物の製造方法の一実施形態としては、ＷＰＦ解析法によって測定されるエーライト相の結晶格子の格子体積Ｖが、好ましくは０．７２６ｎｍ３以下、より好ましくは０．７２５ｎｍ３以下、さらに好ましくは０．７２４ｎｍ３以下となるようにセメントクリンカーの原料原単位及び又はセメントクリンカーの冷却速度を調整することによって、強度発現性に優れるとともに、水和熱を低減することが可能なセメント組成物を製造することができる。
【００４４】
上記実施形態に係るセメント組成物の水和熱低減方法及びセメント組成物の製造方法では、セメントクリンカーを製造する際に一般的に採用されている製造条件を、特に制限することなく採用することができる。また、セメントクリンカー及びセメント組成物の製造設備に制限はなく、既存のセメント製造設備を用いることが可能である。
【００４５】
なお、工業スケールの製造においては、例えば、まず品質管理用のセメント組成物を製造し、そのエーライト相の格子体積Ｖの測定を行い、その測定結果に基づいて、セメントクリンカーの原料原単位及び焼成条件を調整し、強度発現性を維持しつつ水和熱の低減が可能なセメント組成物を製造することができる。
【００４６】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではない。
【実施例】
【００４７】
以下、実施例を用いて本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００４８】
（実施例１〜３６）
セメントクリンカー原料である、粘土、石炭灰、建設発生土、下水汚泥、石灰石、硅石、高炉スラグ、都市ゴミ焼却灰及び鉄源（鉄精鉱）を含む原料をＮＳＰキルンにて最高温度１２００〜１５００℃で焼成し、セメントクリンカーを調製した。ＮＳＰキルン出口付近におけるセメントクリンカーの温度は１０００〜１５００℃の範囲にあった。そしてＮＳＰキルンで焼成されたセメントクリンカーは、ロータリーキルンの下流側に設けられたクリンカークーラーによって、１０００〜１４００℃から１００〜２００℃程度まで急冷した。なお、冷却温度の履歴は明確ではないが、クーラーの各部分での温度分布から、１０〜１００℃／分の冷却速度で１００〜２００℃にまで冷却されたと推測される。
【００４９】
得られたセメントクリンカーに石膏を添加し、実機ミルでブレーン比表面積が３０００〜３５００ｃｍ２／ｇとなるように粉砕し、セメント組成物を得た。
【００５０】
セメント組成物の粉末Ｘ線回折測定を行い、ＷＰＦ解析法（下記を参照）によって、エーライト相、ビーライト相、アルミネート相及びフェライト相の含有量と、エーライト相の結晶格子の格子定数であるａ軸、ｂ軸及びｃ軸の軸長と軸角βとを測定した。
【００５１】
粉末Ｘ線回折測定は、粉末Ｘ線回折装置ＲＩＮＴ−２５００（（株）リガク製）を用い、Ｘ線源をＣｕＫαとして、管電圧３５ｋＶ、管電流１１０ｍＡ、測定範囲２θ＝１０〜６０°、ステップ幅０．０２°、計数時間２秒間、発散スリット：１°、及び受光スリット：０．１５ｍｍ  の条件で行った。
【００５２】
ＷＰＦ解析法は、粉末Ｘ線回折パターン総合解析ソフトであるＪＡＤＥ６．０（Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｄａｔａ  Ｉｎｃ．製）を使用して行った。なお、ＷＰＦ解析法に使用した各鉱物相の基本結晶構造は表１に示すとおりである。
【００５３】
ＷＰＦ解析法では、バックグラウンド関数の精密化を行い、エーライト相の格子定数及びピーク強度比、立方晶アルミネートの格子定数並びにフェライトの格子定数の精密化を行った。ビーライト相及び斜方晶アルミネートの全パラメータは固定とした。なお、各鉱物相の結晶構造データは表１のとおりであり、エーライト相のピーク強度は表２及び３から計算されたピーク強度を初期値として精密化した。
【００５４】
【表１】
2011020890.tif 000003
【００５５】
参考文献１：Ｍｕｍｍｅ，Ｗ．Ｈｉｌｌ，Ｒ．Ｂｕｓｈｎｅｌｌ−Ｗｙｅ，Ｇ．Ｓｅｇｎｉｔｅ，Ｅ．  Ｎｅｕｅｓ  Ｊａｈｒｂ．Ｍｉｎｅｒａｌ．，Ａｂｈ．，ｖ１６９，  ｐ３５  （１９９５）
参考文献２：Ｗｏｎｇ−Ｎｇ，Ｗ．  ＭｃＭｕｒｄｉｅ，Ｈ．  Ｐａｒｅｔｚｋｉｎ，Ｂ．  Ｈｕｂｂａｒｄ，Ｃ．  Ｄｒａｇｏｏ，Ａ．  ＮＢＳ（ＵＳＡ）．  ＩＣＤＤ  Ｇｒａｎｄ−ｉｎ−Ａｉｄ  （１９８７）    
参考文献３：Ｌｅｅ．Ｆ．，Ｇｌａｓｓｅｒ．  Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｃｒｙｓｔａｌｌｏｇｒ．，ｖ１２，ｐ４０７  （１９７９）
参考文献４：Ｎａｔｌ．Ｂｕｒ．Ｓｔａｎｄ．（ＵＳ）  Ｍｏｎｏｇｒ．２５，ｖ１６，ｐ２８  （１９７９）
【００５６】
また、エーライトの解析に用いた結晶構造の格子常数である軸長、軸角、格子体積、及び原子配置の初期値は、表２、３の結晶構造データを用いた。
【表２】
2011020890.tif 000004
【表３】
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【００５７】
上述の方法によって求めたエーライト相の結晶格子の格子体積Ｖの値に基づいて、セメントクリンカーの原料原単位、セメントクリンカーの焼成温度（最高温度、最高温度での保持時間）あるいは冷却速度を調整し、セメントクリンカーの原料原単位又はセメントクリンカーの焼成温度や冷却速度が異なる実施例１〜３６のセメント組成物を調製した。
【００５８】
各実施例のセメント組成物の化学組成は、表４に示すとおりであった。化学組成は、ＪＩＳ  Ｒ  ５２０２：１９９８「ポルトランドセメントの化学分析方法」に準じて測定した。
【００５９】
【表４】
2011020890.tif 000006
【００６０】
各実施例のセメント組成物のエーライト相、ビーライト相、アルミネート相及びフェライト相の含有量と、エーライト相の格子定数であるａ軸、ｂ軸およびｃ軸の軸長と軸角βとを、上述の方法で求めた。そして、格子定数の値からエーライト相の単位格子の格子体積Ｖを求めた。また、各実施例のセメント組成物のブレーン比表面積を、ＪＩＳ  Ｒ  ５２０１「セメントの物理試験方法」に準拠して測定した。各セメント組成物の鉱物組成とブレーン比表面積を表５に示す。なお、間隙相とは、アルミネート相及びフェライト相をいい、表５においては、アルミネート相とフェライト相の質量％を足した値となっている。
【００６１】
【表５】
2011020890.tif 000007
【００６２】
各実施例のセメント組成物の材齢２８日の水和熱を、ＪＩＳ  Ｒ  ５２０３：１９９５「セメントの水和熱測定方法（溶解熱方法）」によって測定した。また、材齢２８日のモルタル圧縮強さを、ＪＩＳ  Ｒ  ５２０１：１９９８「セメントの物理試験方法」によって測定した。これらの測定値から、セメント組成物の水和熱に対するモルタル圧縮強さの比Ａ（モルタル圧縮強さ／水和熱）を算出した。その算出値と、エーライト相の格子定数及び格子体積Ｖを表６に示す。
【００６３】
【表６】
2011020890.tif 000008
【００６４】
図１は、セメント組成物のＲ２Ｏ含有量とエーライト相の結晶格子の格子体積Ｖとの関係を示す図である。図１に示すように、Ｒ２Ｏの含有量を増加させることによって、エーライト相の結晶格子の格子体積Ｖを小さくすることができる。
【００６５】
図２は、セメント組成物におけるエーライト相の結晶格子の格子体積Ｖと水和熱に対するモルタル圧縮強さの比との関係を示す図である。図２に示すように、エーライト相の結晶格子の格子体積Ｖを小さくすることによって、水和熱に対するモルタル圧縮強さの比を大きくすることができる。つまり、格子体積Ｖを小さくすることによって、強度発現性を維持しつつ、セメント組成物の水和熱を低減することができる。
【図１】
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【図２】
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