(57)【要約】【課題】主原料としての石灰石と石炭などの燃料使用量を大幅減らした、ＣＯ２低減型の建築および土木用セメントを提供する。【解決手段】本発明の高温溶融状態のスラグを用いた無機セメントクリンカーは、原料混合物の溶融された溶融物が冷却固化した無機セメントクリンカーにおいて、前記原料混合物が製鉄製鋼工程の溶融炉で副産物として発生する１０００℃以上の高温溶融状態のスラグを主原料とし、ＣａＯソース、ＳｉＯ２ソース、Ａｌ２Ｏ３ソースおよびＦｅ２Ｏ３ソースよりなる群から選択される少なくとも１種を副原料とし、前記溶融物は前記高温溶融状態スラグの自体熱を主熱源として溶融されたものであることを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料混合物の溶融された溶融物が冷却固化した無機セメントクリンカーにおいて、
前記原料混合物が製鉄製鋼工程の溶融炉で副産物として発生する１０００℃以上の高温溶融状態のスラグを主原料とし、ＣａＯソース、ＳｉＯ２ソース、Ａｌ２Ｏ３ソースおよびＦｅ２Ｏ３ソースよりなる群から選ばれる少なくとも１種を副原料とし、前記溶融物は前記高温溶融状態のスラグの自体熱を主熱源として溶融されたものであることを特徴とする、高温溶融状態のスラグを用いた無機セメントクリンカー。
【請求項２】
前記副原料が、前記溶融物のＬＳＦ（Ｌｉｍｅ  ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ  ｆａｃｔｏｒ）５０〜１１０、ＳＭ（Ｓｉｌｉｃａ  ｍｏｄｕｌｕｓ）１．０〜４．０、およびＩＭ（Ｉｒｏｎ  ｍｏｄｕｌｕｓ）０．５〜３．０の水準となるように添加されたことを特徴とする、請求項１に記載の高温溶融状態のスラグを用いた無機セメントクリンカー。
【請求項３】
前記ＣａＯソースは生石灰、石灰石またはＣａＯの含量が高い産業副産物と廃棄物であり、前記ＳｉＯ２ソースは珪石（珪岩）、鋳物砂類またはＳｉＯ２の含量が高い産業副産物と廃棄物であり、前記Ａｌ２Ｏ３ソースは粘土、頁岩類またはＡｌ２Ｏ３の含量が高い産業副産物と廃棄物であり、前記Ｆｅ２Ｏ３ソースは鉄鉱石、鉄質原料またはＦｅ２Ｏ３の含量量が高い産業副産物と廃棄物であることを特徴とする、請求項１に記載の高温溶融状態のスラグを用いた無機セメントクリンカー。
【請求項４】
製鉄製鋼工程の溶融炉で副産物として発生する１０００℃以上の高温溶融状態のスラグを主原料とし、ＣａＯソース、ＳｉＯ２ソース、Ａｌ２Ｏ３ソースおよびＦｅ２Ｏ３ソースよりなる群から選ばれる少なくとも１種を副原料とし、前記高温溶融状態のスラグの自体熱を主熱源として用いて前記副原料を溶融させ、得られた溶融物を冷却、固化させてクリンカーを製造することを特徴とする、高温溶融状態のスラグを用いた無機セメントクリンカーの製造方法。
【請求項５】
前記副原料の溶融の際に別途の副熱源を用いて１２００〜１８００℃に昇温させることを特徴とする、請求項４に記載の高温溶融状態のスラグを用いた無機セメントクリンカーの製造方法。
【請求項６】
請求項１に記載のクリンカーを含有することを特徴とする、高温溶融状態のスラグを用いた無機セメント。
【請求項７】
凝結遅延剤をさらに含有することを特徴とする、請求項６に記載の高温溶融状態のスラグを用いた無機セメント。
【請求項８】
混合材をさらに含有することを特徴とする、請求項６に記載の高温溶融状態のスラグを用いた無機セメント。
【請求項９】
前記凝結遅延剤が石膏類であり、前記混合材が高炉スラグ、フライアッシュまたはこれらの混合物であることを特徴とする、請求項７または８に記載の高温溶融状態のスラグを用いた無機セメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築および土木用などに広範囲に使用できるセメントの製造に係り、より具体的には、製鉄製鋼工程の溶融炉、例えば高炉、転炉または電気炉などで副産物として発生する１０００℃以上の高温溶融状態のスラグを主原料とし、前記スラグの自体熱を原料の溶融に必要な主熱源として用いて製造した無機セメントクリンカー、その製造方法および前記クリンカーを用いた無機セメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
世界的に、ＣＯ２発生による地球温暖化および気温異常現象によりＣＯ２低減のための世界各国の関心が高調している。特に、産業分類によるＣＯ２発生量の相当部分は製鉄製鋼工場とセメント工場で発生している。これにより、製鉄製鋼およびセメント製造社は、ＣＯ２低減のために多様な努力を行っているが、画期的な低減方案が未だ導出されていない状況である。これは基本的に製鉄製鋼産業における還元工程、セメント産業における石灰石の脱炭酸と石炭などの燃料の燃焼などに起因している。特に、セメントの主原料である石灰石の脱炭酸によるＣＯ２発生に関連しては、セメントの主原料変更がない限りはＣＯ２の減少が不可能な実情である。
【０００３】
従来のセメントの製造工程をさらに具体的に考察すると、図１に示すように、石灰石を主原料として珪石類、粘土類および鉄質類などをセメントクリンカーモジュラス（例えば、ＬＳＦ、ＳＭ、ＩＭ）に応じて配合する。各セメント工場における配合比は、原料の品位によって若干の差異があるが、通常、石灰石８５〜９５重量部、珪石類０〜５重量部、粘土類０〜７重量部、および鉄質類０〜５重量部で配合する。特に、セメントの主原料として使用される石灰石は、通常７５〜９５重量部のＣａＣＯ３を含有している。セメント製造の際には、まず、石灰石内のＣａＣＯ３を約８００〜１０００℃でＣａＯとＣＯ２に分解させる脱炭酸工程を通じてセメントの製造に必要なＣａＯのみを後工程で使用するが、このような脱炭酸工程で大気中に放出されるＣＯ２の量は、セメントの製造に通常使用される石灰石１トン当たり約０．３０〜０．４２トンに達する。また、セメントクリンカー製造時の焼成工程のための燃料の消費（石炭、特に有煙炭の燃焼または石油類の燃焼）によるＣＯ２発生量も付加される。すなわち、従来のセメント産業では、セメント製造の際に必要なＣａＯの主原料である石灰石のＣａＣＯ３の約５６重量部のみがＣａＯになって後工程に使用され、約４４重量部はＣＯ２ガスとして大気中に放出される。これと共に、焼成工程に必要な温度に昇温させるために消費する燃料の燃焼（石炭、特に有煙炭の燃焼または石油類の燃焼）の際にもＣＯ２が多量発生する。通常、セメントが無機バインダーの役割を果たすことが可能なエーライト（ａｌｉｔｅ）（３ＣａＯＳｉＯ２）、ベライト（ｂｅｌｉｔｅ）（２ＣａＯＳｉＯ２）、アルミネート（３ＣａＯＡｌ２Ｏ３）およびフェライト（ｆｅｒｒｉｔｅ）（４ＣａＯＡｌ２Ｏ３Ｆｅ２Ｏ３）の結晶を生成・成長させるのに必須的な焼成工程で要求される最高温度は１４５０〜１５００℃である。結局、従来のセメント製造技術では脱炭酸および焼成工程が必須的に必要であり、これらの工程で多量のＣＯ２が発生する。
【０００４】
通常、セメント製造量の約８０重量部がＣＯ２ガスとして発生するが、これは年間韓国内セメント生産量を４５，０００，０００トンと仮定するとき、国内セメント産業でのみ年間約３６，０００，０００トンのＣＯ２が発生することを意味する。すなわち、セメント産業はＣＯ２多量発生の代表的な産業であるといえる。よって、ＣＯ２発生量も低減させ且つ燃料の使用量も節減させることが可能なセメント製造技術が非常に求められている。
【０００５】
一方、製鉄製鋼産業で発生するスラグ類は、水滓スラグを除いては大部分が単純埋立処分され或いは路盤材などに処理されている。したがって、製鉄製鋼工程で発生するスラグ類の高付加価値化も要求されている状況である。特に、スラグ類の化学成分は、セメントクリンカーの成分（ＣａＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３など）と類似した特徴を有し、一部のスラグはセメントクリンカーの成分含量とも類似している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、従来の方法によって製造されたセメントとは異なり、主原料としての石灰石と石炭などの燃料使用量を大幅減らした、ＣＯ２低減型の建築および土木用セメントを提供することにある。
【０００７】
上記目的を達成するための本発明者の研究結果、製鉄製鋼工程の溶融炉、例えば高炉、転炉または電気炉などで副産物として発生する１０００℃以上の高温溶融状態のスラグを主原料としてＣａＯソース、ＳｉＯ２ソース、Ａｌ２Ｏ３ソースおよびＦｅ２Ｏ３ソースなどを必要に応じて副原料として追加する場合、主原料である高温溶融状態のスラグの自体熱を主熱源として用いて追加の副原料を溶融させることができて、焼成工程に必要な燃料の使用量を画期的に節減することができるため、ＣＯ２発生を最小化することができるという事実を見出し、本発明を完成するに至った。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、原料混合物の溶融された溶融物が冷却固化した無機セメントクリンカーにおいて、前記原料混合物が、製鉄製鋼工程の溶融炉で副産物として発生する１０００℃以上の高温溶融状態のスラグを主原料とし、ＣａＯソース、ＳｉＯ２ソース、Ａｌ２Ｏ３ソース、およびＦｅ２Ｏ３ソースよりなる群から選ばれる少なくとも１種を副原料とし、前記溶融物は前記高温溶融状態のスラグの自体熱を主熱源として溶融されたものであることを特徴とする、高温溶融状態のスラグを用いた無機セメントクリンカーが提供される。
【０００９】
また、本発明によれば、前記副原料が前記溶融物のＬＳＦ（Ｌｉｍｅ  ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ  ｆａｃｔｏｒ）５０〜１１０、ＳＭ（Ｓｉｌｉｃａ  ｍｏｄｕｌｕｓ）１．０〜４．０、ＩＭ（Ｉｒｏｎ  ｍｏｄｕｌｕｓ）０．５〜３．０の水準となるように添加されたことを特徴とする、高温溶融状態のスラグを用いた無機セメントクリンカーが提供される。
【００１０】
また、本発明によれば、前記ＣａＯソースは生石灰、石灰石またはＣａＯの含量が高い産業副産物と廃棄物であり、前記ＳｉＯ２ソースは珪石（珪岩）、鋳物砂類またはＳｉＯ２の含量が高い産業副産物と廃棄物であり、前記Ａｌ２Ｏ３ソースは粘土、頁岩類またはＡｌ２Ｏ３の含量が高い産業副産物と廃棄物であり、前記Ｆｅ２Ｏ３ソースは鉄鉱石、鉄質原料またはＦｅ２Ｏ３の含量が高い産業副産物と廃棄物であることを特徴とする、高温溶融状態のスラグを用いた無機セメントクリンカーが提供される。
【００１１】
また、本発明によれば、製鉄製鋼工程の溶融炉で副産物として発生する１，０００℃以上の高温溶融状態のスラグを主原料とし、ＣａＯソース、ＳｉＯ２ソース、Ａｌ２Ｏ３ソースおよびＦｅ２Ｏ３ソースよりなる群から選ばれる少なくとも１種を副原料とし、前記高温溶融状態のスラグの自体熱を主熱源として前記副原料を溶融させ、得られた溶融物を冷却、固化させてクリンカーを製造することを特徴とする、高温溶融状態のスラグを用いた無機セメントクリンカーの製造方法が提供される。
【００１２】
また、本発明によれば、副原料の溶融の際に別途の副熱源を用いて１２００〜１８００℃に昇温させることを特徴とする、高温溶融状態のスラグを用いた無機セメントクリンカーの製造方法が提供される。
【００１３】
また、本発明によれば、前記クリンカーを含有することを特徴とする、高温溶融状態のスラグを用いた無機セメントが提供される。
【００１４】
また、本発明によれば、凝結遅延剤をさらに含有することを特徴とする、高温溶融状態のスラグを用いた無機セメントが提供される。
【００１５】
また、本発明によれば、混合材をさらに含有することを特徴とする、高温溶融状態のスラグを用いた無機セメントが提供される。
【００１６】
また、本発明によれば、前記凝結遅延剤が石膏類であり、前記混合材が高炉スラグ、フライアッシュまたはこれらの混合物であることを特徴とする、高温溶融状態のスラグを用いた無機セメントが提供される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の技術を用いると、セメント１トンを生産するとき、石灰石の使用量が既存の方法に比べて約３０〜５０％減少するため、石灰石の脱炭酸に起因するＣＯ２発生量を既存の方法より約３０〜６０％低減することができ、副産物の高付加価値活用を図ることができ、石灰石採掘などによる山林破壊などを最小化することができる。また、高温溶融状態のスラグの溶融熱を主熱源として用いて、既存のクリンカーおよびセメント製造の主なエネルギー源である焼成エネルギーを節減することができるため、省エネルギー効果を期待することができ、燃料の燃焼によるＣＯ２発生量も低減することができる。すなわち、本発明は、ＣＯ２発生量の低減、副産物のリサイクル、石灰石採掘の最小化、および省エネルギーを実現することができる画期的な発明である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】普通ポルトランドセメント（ＯＰＣ）の製造工程図である。
【図２】ＣａＯ−ＳｉＯ２の状態図（Ｌｉｍｅ  ｒｉｃｈ  ｐｏｒｔｉｏｎ）である。
【図３】本発明によって高温溶融状態のスラグを使用したセメントと普通ポルトランドセメント（ＯＰＣ）のＸ線回折パターンを示すグラフ（ここで、Ｎｏ．１は高温溶融状態の高炉スラグを５０重量部使用した実施例２−３のＸＲＤパターンであり、Ｎｏ．２は高温溶融状態の高炉スラグを４０重量部使用した実施例２−２のＸＲＤパターンであり、ＯＰＣは従来のセメントのうち１種の普通ポルトランドセメントのＸＲＤパターンである）である。
【図４】溶融状態の高炉スラグ４０％を使用した実施例２−２のセメントを１日水和させて得た水和物の走査電子顕微鏡写真である。
【図５】普通ポルトランドセメント（ＯＰＣ）を１日水和させて得た水和物の走査電子顕微鏡写真である。
【図６】溶融状態の高炉スラグ４０％を使用した実施例２−２のセメントを７日水和させて得た水和物の走査電子顕微鏡写真である。
【図７】普通ポルトランドセメント（ＯＰＣ）を７日水和させて得た水和物の走査電子顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明をより具体的に説明する。
【００２０】
本発明のクリンカーまたはこれを含有するセメントは、石灰石を主原料とした既存のクリンカーまたはセメントとは異なり、製鉄製鋼工程で副産物として発生する１０００℃以上の高温溶融状態のスラグを主原料として用いることに主な特徴がある。
【００２１】
本発明によれば、高炉、転炉または電気炉などの製鉄製鋼工程の溶融炉で副産物として発生する１０００℃以上の高温溶融状態のスラグを主原料とし、ＣａＯソース、ＳｉＯ２ソース、Ａｌ２Ｏ３ソースおよびＦｅ２Ｏ３ソースを必要に応じて副原料として追加して、主原料である高温溶融状態のスラグの成分をセメントクリンカー成分に補正する。このような補正のために追加される副原料の添加量は、セメント固有の特性を発現するように溶融物のＬＳＦ（Ｌｉｍｅ  ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ  ｆａｃｔｏｒ）５０〜１１０、ＳＭ（Ｓｉｌｉｃａ  ｍｏｄｕｌｕｓ）１．０〜４．０、およびＩＭ（Ｉｒｏｎ  ｍｏｄｕｌｕｓ）０．５〜３．０の水準となる程度にすることが好ましい。
【００２２】
副原料の溶融には主原料である１０００℃以上の高温溶融状態のスラグの溶融熱を主熱源として使用し、必要な場合には、追加的な加熱によって１２００〜１８００℃に昇温させて主原料と追加の副原料を一緒に溶融させることもできる。このような溶融によって得られた溶融物を冷却、固化させると、セメントクリンカーが得られる。
【００２３】
特に制限するためのものではないが、ＣａＯソースとしては生石灰、石灰石またはＣａＯの含量が高い産業副産物と廃棄物、ＳｉＯ２ソースとしては珪石（珪岩）、鋳物砂類またはＳｉＯ２の含量が高い産業副産物と廃棄物、Ａｌ２Ｏ３ソースとしては粘土、頁岩類またはＡｌ２Ｏ３の含量が高い産業副産物と廃棄物、Ｆｅ２Ｏ３ソースとしては鉄鉱石、鉄質原料またはＦｅ２Ｏ３の含量が高い産業副産物と廃棄物などを使用することが好ましい。
【００２４】
Ｗ．Ｇｕｔｔ等は、図２に示すように、ＣａＯとＳｉＯ２成分を一定の組成によって混合し、高温で加熱すると、まず液相に変化し、その後、１次的に固相と液相の混合状態または固相状態に変化し、最終的には固相状態に完全に変化すると報告した。このようなＣａＯとＳｉＯ２の溶融物は、冷却過程でＣａＯ＋液体、２ＣａＯＳｉＯ２＋液体、３ＣａＯＳｉＯ２＋液体、２ＣａＯＳｉＯ２＋３ＣａＯＳｉＯ２などの鉱物が生成されるが、特に３ＣａＯＳｉＯ２、２ＣａＯＳｉＯ２はセメントクリンカー鉱物であって、これらのセメントクリンカー鉱物がセメントの固有特性を決定する。
【００２５】
本発明は、Ｗ．Ｇｕｔｔ等の方法と類似しているが、主原料として石灰石を使用する従来のセメント製造工程とは異なり、溶融状態のスラグを主原料としてセメントクリンカーを製造する。
【００２６】
また、本発明は、前記クリンカーを主原料とし、石膏類のような既存の公知の凝結遅延剤を追加したセメント、または高炉スラグ、フライアッシュなどの混合材を前記クリンカーまたは前記セメントに追加した混合セメントを含む。
【００２７】
上述したような本発明の効果およびその他の特徴は、次の実施例からより明白になるであろう。
【００２８】
後述の実施例では、製鉄製鋼工程の溶融炉、例えば高炉、転炉または電気炉などで副産物として発生する１０００℃以上の高温溶融状態のスラグの中でも、特に高炉スラグを中心としており、主原料である高炉スラグおよびその他の原料の化学成分を表１に提示している。高炉スラグと１種の普通ポルトランドセメントの重金属含量は表２に提示している。表２に示すように、高炉スラグはセメントに比べて非常に低い重金属を含有するから、高炉スラグを主原料として用いて製造したセメントは通常のセメントに比べて低い重金属含量しか有しない。
【実施例】
【００２９】
高炉から溶融状態で流出された１０００℃以上の高炉スラグを耐火物の内蔵された炉に注入した後、ここに表１に示した成分の石灰石、珪石、ＫＲスラグ、含鉄ダストなどの副原料を表３の重量比でそれぞれ投入する。
【００３０】
【表１】
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【００３１】
次に、炉内溶融物を１５５０℃で３０分以上維持し、主原料である溶融状態の高炉スラグと石灰石、珪石、ＫＲスラグ、含鉄ダストなどの副原料が均一に溶融できるようにした。その後、炉から排出し、空冷と水冷を併行して冷却固化させて実施例のそれぞれのクリンカーを製造した。この際、空冷と水冷の時間はそれぞれ５分以上にした。こうして製造したクリンカー９５重量部と二水石膏５重量部を混合した後、４，５００ｃｍ２／ｇに粉砕して実施例それぞれのセメントを製造した。
【００３２】
クリンカー製造の際に、溶融物の冷却を空冷と水冷を併行して行った理由は、空冷過程のみを経る場合、クリンカー鉱物として生成されたＣ３ＡとＣ２ＡＳが急結を起こして一般セメントより作業性が不良になるためである。水冷を伴って活性物質としてのＣ３ＡとＣ２ＡＳが早期水和（ｐｒｅｈｙｄｒａｔｉｏｎ）するようにし、セメント作業の際に急結を起こさないように防がなければならない。また、このような性質を用いて空冷過程のみを経る場合には急結セメントの製造も可能である。
【００３３】
表２は高炉スラグおよび普通ポルトランドセメント（ＯＰＣ）の重金属含量を示す。
【００３４】
【表２】
2011520756.tif 000004
【００３５】
こうして製造されたセメントは、従来のセメント工場で製造される１種の普通ポルトランドセメントと類似した圧縮強度および凝結特性などを発現した。これは本発明に係る溶融状態の高炉スラグを主原料として用いたセメントも１種の普通ポルトランドセメントクリンカーと同等のクリンカーが生成されることを意味する。
【００３６】
これをより詳しく説明すると、製鉄工場の高炉から溶出された溶融スラグを炉に投入し、ここに表１に示した成分の石灰石、珪石、含鉄ダストおよびＫＲスラグなどの副原料を表３の重量比でそれぞれ混合、溶融した。この際、溶融スラグの使用量は、３０、４０、５０、６０重量部にそれぞれ固定し、しかる後に、炉から混合・溶融された溶融物を排出して冷却、固化させて実施例それぞれのクリンカーを製造した。
【００３７】
【表３】
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【００３８】
冷却過程では空冷と水冷を同時に行った。冷却された実施例それぞれのクリンカー９５重量部と二水石膏５重量部を混合した後、粉末度４，５００±２００ｃｍ２／ｇ（ブレーン：Ｂｌａｉｎｅ）に粉砕し、表４に示すように実施例それぞれのセメントを製造した。
【００３９】
【表４】
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【００４０】
＊Ｘ線回折分析
上述した方式で製造された実施例それぞれのセメントのＸ線回折パターン（ＸＲＤパターン）は、図３のとおりである。図３に示すように、高温溶融状態の高炉スラグを５０重量部使用した実施例２−３のＸＲＤパターン（Ｎｏ．１）、および高温溶融状態の高炉スラグを４０重量部使用した実施例２−２のＸＲＤパターン（Ｎｏ．２）は、従来の製造工程によって製造したセメントのうち１種の普通ポルトランドセメントのＸＲＤパターン（ＯＰＣ）と同一に観察されたうえ、Ｃ２ＡＳピークも一部観察された。
【００４１】
＊圧縮強度の評価
セメントの物性を判断するための成形体は、本発明に係る実施例のセメントに混合水４０重量部を混合した後、サイズ２×２×２ｃｍ２のモールドにペースト状態で入れて成形した。成形が終わった後、１日間２３℃、相対湿度９５％条件の恒温恒湿器に入れて保持した後、３日、７日、２８日間水中養生した。それぞれの養生が終わった後、圧縮強度を測定した。その測定結果を表５に示す。
【００４２】
【表５】
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【００４３】
表５に示すように、溶融状態の高炉スラグの含量が増加するにつれて圧縮強度が減少するが、一般に溶融状態の高炉スラグを使用したセメントも１種の普通ポルトランドセメントと類似した強度特性を発現していることを確認した。特に、溶融状態の高炉スラグの含量が３０％の場合にはＯＰＣよりも優れた圧縮強度特性を発現した。このような圧縮強度特性は、本発明に係る溶融状態の高炉スラグを主原料として用いたクリンカーとセメントが従来のセメントを十分代替できることを示唆する。
【００４４】
＊凝結特性の評価
溶融状態の高炉スラグを主原料として用いた本発明の実施例それぞれのセメントの凝結特性は表６に示した。表６に示すように、溶融状態の高炉スラグ３０％と４０％を使用した本発明の実施例２−１と実施例２−２のセメントは、ＯＰＣと類似の凝結時間を示し、溶融状態の高炉スラグの含量が増加するにつれて凝結は若干ずつ短くなる特性を示した。これはクリンカー製造の際に高炉スラグの含量が増えるにつれて増加するＣ３ＡおよびＣ２ＡＳのためであると思料される。ところが、ＫＳ規格（ＫＳ  Ｌ  ５２０１ポルトランドセメント）によれば、初結は１時間以上、終結は１０時間以内と規定されているため、初結１８０分および終結５時間３０分は十分にＯＰＣとして使用できる条件を充足する。
【００４５】
【表６】
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【００４６】
図４〜図７は、それぞれ溶融状態の高炉スラグ４０％を使用した本発明の実施例２−２に係るセメントとＯＰＣを１日水和させて得たセメント硬化体の微細構造写真である。これは走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて観察したものである。図４〜図７から分かるように、実施例２−２に係るセメントの水和物の微細構造とＯＰＣの水和物の微細構造［針状：エトリンガイト（Ｅｔｔｒｉｎｇｉｔｅ）、板状：Ｃａ（ＯＨ）２］は同一であった。このような水和物への転移に応じてセメントが凝結および硬化するものと判断された。
【００４７】
＊安定度の評価
表７は本発明の実施例それぞれのセメントの安定度試験結果を示す。安定度試験は、ｆｒｅｅ−ＭｇＯまたはｆｒｅｅ−ＣａＯなどによるセメント水和時の過膨張の度合いを早期に測定するための試験である。ここで、過膨張とは、他の成分と結合していないため、独自的に存在するＭｇＯまたはＣａＯが長時間大気中の水と反応してＭｇ（ＯＨ）２またはＣａ（ＯＨ）２に変化して膨張する現象であって、この際、前記の水和物に変化しながら体積が増加してセメント構築物にクラックを発生する。このような現象を早期に測定する方法が安定度試験であり、ＫＳ  Ｌ  ５２０１では０．８％以内と規定している。本発明の実施例それぞれのセメントの安定度試験結果は、０．０４％〜０．０５％であって、ＫＳ  Ｌ  ５２０１を十分に満足する水準であった。
【００４８】
【表７】
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【００４９】
＊ＣＯ２低減の評価
表８は従来のセメントと比較した本発明のセメントのＣＯ２低減評価結果を示す。比較例は、従来のセメント製造工程による石灰石の使用例であって、石灰石のＣａＯ品位は５０．０重量％（ＣａＣＯ３で換算すれば、８９．０重量％）とし、原料混合物（Ｒａｗ  ｍｉｘ）中の石灰石の投入比は９０．０重量％基準である。表８の結果はセメント１０００ｋｇの製造にクリンカー９５０ｋｇと凝結遅延剤としての石膏５０ｋｇを使用したときのものであり、クリンカー９５０ｋｇの製造に原料混合物１３７８ｋｇを使用したときのものである（クリンカーファクターを１．４５と仮定する。クリンカーファクターは、クリンカー１トンを作るために使用しなければならない原料混合物の量を計算する因子であって、クリンカーに１．４５を掛ける）。表８において、ＣＯ２低減は比較例と比較した低減量（ｋｇ）と低減率（重量％）で示した。
【００５０】
【表８】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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