(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線回析で測定したＣ１２Ａ７系鉱物相の結晶子径が１５０〜５００ｎｍで、格子定数が１１．９４０〜１１．９７５Åであって、Ｃ１２Ａ７系鉱物を３８〜５５質量％及び硫酸アルカリ化合物を０．３〜１．７質量％含有し、石膏/Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有量の質量比が０．５〜１．２、フッ素/Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有量の質量比が０．６〜４．０％、ＴｉＯ２／Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有量の質量比が１．４％以下、Ｆｅ２Ｏ３／Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有量の質量比が２．０％以下及びＣ３Ａ／Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有量の質量比が７．０％以下であることを特徴とする、セメント用組成物。
【請求項２】
請求項１記載のセメント用組成物において、前記Ｃ１２Ａ７系鉱物相はＣ１１Ａ７ＣａＸ２（Ｘはハロゲン）及びＣ１２Ａ７の混合相であることを特徴とする、セメント用組成物。
【請求項３】
請求項１又は２記載のセメント用組成物において、Ｃ１２Ａ７系鉱物相の格子定数（Å）≦−０．９３×（Ｆの質量％/Ｃ１２Ａ７系鉱物相の質量％）＋１１．９８を満足するものであることを特徴とする、セメント用組成物。
【請求項４】
原料を粉末化し、該粉末化原料を成形し、１２５０〜１４００℃で焼成し、該焼成後の成形体を冷却速度４０℃/分以下で冷却することにより、Ｃ１２Ａ７系鉱物相を７０質量％以上含み、Ｃ３Ａ及びＴｉ及びＦeを実質的に含有せずＸ線回析で測定したＣ１２Ａ７系鉱物相の結晶子径が１５０〜５００ｎｍで、Ｃ１２Ａ７系鉱物相の格子定数が１１．９４０〜１１．９７５Åである急硬性添加材を製造し、当該急硬性添加材と、石膏と、硫酸アルカリ化合物とを、Ｃ１２Ａ７系鉱物が３８〜５５質量％で硫酸アルカリ化合物が０．３〜１．７質量％、石膏/Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有量の質量比が０．５〜１．２、フッ素/Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有量の質量比が０．６〜４．０％、ＴｉＯ２／Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有量の質量比が１．４％以下、Ｆｅ２Ｏ３／Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有量の質量比が２．０％以下及びＣ３Ａ／Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有量の質量比が７．０％以下となるように混合することを特徴とする、請求項１又は２記載のセメント用組成物を得ることを特徴とする、セメント用組成物の製造方法。
【請求項５】
請求項４記載のセメント用組成物の製造方法において、前記急硬性添加材中のＣ３Ａは５．０質量％以下、ＴｉはＴｉＯ２換算で１．０質量％以下、ＦｅはＦｅ２Ｏ３換算で１．５質量％以下であることを特徴とする、セメント用組成物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメント用組成物及びその製造方法に関し、特に、常温のみならず低温でも、優れた急硬性を有し、所定の流動性を有することで施工性にも優れる、セメント用組成物及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、トンネルや地下空間の建設工事では、モルタルやコンクリート等のセメント混合物を、壁面や露出面に吹き付けてライニングし、壁面や露出面の崩落を防止する吹き付け施工工法が広く実施されている。
かかるコンクリート吹き付け工法においては、コンクリート等を調製し、それを取り扱う際に必要な最低限の可使時間（ハンドリングタイム）を確保するとともに、壁面や露出面に吹き付けた後に、コンクリート等を即時に硬化させる必要がある。
また、止水工事や緊急工事においても、モルタルやコンクリートの可使時間を確保するとともに、即時に硬化させる必要がある。
【０００３】
従来、急硬性を有するセメントとして、ジェットセメント等の急硬性セメントがある。これらのセメントに使用されるクリンカとして、ジェットセメントクリンカ、Ｃ４Ａ３ＳＯ３を主成分とするアーウィン系クリンカ、ＣＡを主成分とするアルミナセメントクリンカ等がある。
また、急硬性成分であるＣ１２Ａ７を主成分としたクリンカを溶融し、その後これを急冷することによって、非晶質Ｃ１２Ａ７を得る方法もある。
【０００４】
特に、従来のジェットセメントクリンカは、カルシウムシリケート相を主成分とし速硬性成分としてＣ１１Ａ７・ＣａＦ２を約２０〜３０重量％含有するクリンカであり、Ｃ１１Ａ７ＣａＦ２やＣ４ＡＦ等の融液相を生成させてなるものである。従って、急硬性成分であるＣ１２Ａ７の含有量を、上記範囲以上とすると、融液相が多くなりすぎ、クリンカが溶融してしまい、例えば実機設備での製造が非常に困難となる。
【０００５】
また、アーウィン系クリンカは、急硬性を有するアーウィン（Ｃ４Ａ３ＳＯ３）を７０重量％以上含有することから急硬性セメント用クリンカとして利用されているが、その急硬性成分の特性により、特に、低温での急硬性に劣るという問題がある。
更に、ＣＡを主成分とするアルミナセメントクリンカは、Ｃ１２Ａ７を主成分としたクリンカに比べると、急硬性が劣る。
【０００６】
一方、セメント組成物としては、ポルトランドセメントに、急硬性を付与するためにカルシウムアルミネートと石膏とを配合することが、従来より行われてきた。
しかし、カルシウムアルミネートと石膏の急硬性成分とを含有するセメント組成物は、低温での十分な急硬性を得ることが難しかった。
【０００７】
そこで、特開２０１４−２０１４６２号公報（引用文献１）には、ＣａＯ３５〜５０質量％、Ａｌ２Ｏ３３５〜５０質量％及びＳｉＯ２７〜１８質量％の化学組成で非晶質度が７０％以上の超速硬性クリンカを粉砕してなる、ブレーン比表面積４０００〜９０００ｃｍ２／ｇ、３０μｍ超の粒子の含有率が５質量％以下で、さらに、１．０μｍ未満の粒子の含有率が５質量％以下の超速硬性クリンカ粉砕物１００質量部に対して、石膏を２５〜２００質量部含有するセメント組成物が開示されている。
【０００８】
また、特開２０１４−１９６２４５号公報（引用文献２）には、セメント、水、亜硝酸カルシウム、ポリカルボン酸系減水剤及びメラミン系減水剤を含み、セメント１００重量部に対して、亜硝酸カルシウム２〜５重量部、ポリカルボン酸系減水剤０．１〜２．５重量部、メラミン系減水剤０．１〜２．５重量部を含む、セメント組成物が開示されている。
【０００９】
常温のみならず低温において所望する急硬性、例えば３時間強度を十分に得ることができ、セメントの流動性を十分に確保することは難しく、これは必要な適量の融液相を生成させる条件と、急硬性成分の固溶状態、すなわち水和活性を最大とする条件が必ずしも一致しないからであり、急硬性成分の水和活性を最大とする設計は困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１４−２０１４６２号公報
【特許文献２】特開２０１４−１９６２４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、任意のセメントに後添加することで得られるセメント組成物が、低温においても、水和活性が優れて良好な急硬性能を示すと同時に所定の流動性を十分に確保することができる、セメント用組成物及びその製造方法を提供することである。
特に、例えば５℃のような低温時での初期強度発現性に優れ、またポンプ圧送がしやすい等、一定の可使時間を有する流動性を確保することができる、セメント用組成物及びその製造方法を提供することである。
【００１２】
また、本発明の目的は、セメントを製造するためのクリンカを急硬性とするのではなく、特定の急硬性添加材を用いることで、常温のみならず低温においても、良好な流動性を確保することができるとともに、優れた急硬性能を有することができる、セメントに後添加する水和活性に優れた上記セメント用組成物の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１記載のセメント用組成物は、Ｘ線回析で測定したＣ１２Ａ７系鉱物相の結晶子径が１５０〜５００ｎｍで、格子定数が１１．９４０〜１１．９７５Åであって、Ｃ１２Ａ７系鉱物を３８〜５５質量％及び硫酸アルカリ化合物を０．３〜１．７質量％含有し、石膏/Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有量の質量比が０．５〜１．２、フッ素/Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有量の質量比が０．６〜４．０％、ＴｉＯ２／Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有量の質量比が１．４％以下、Ｆｅ２Ｏ３／Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有量の質量比が２．０％以下及びＣ３Ａ／Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有量の質量比が７．０％以下であることを特徴とする、セメント用組成物である。
【００１４】
請求項２記載のセメント用組成物は、請求項１記載のセメント用組成物において、前記Ｃ１２Ａ７系鉱物相はＣ１１Ａ７ＣａＸ２（Ｘはハロゲン）及びＣ１２Ａ７の混合相であることを特徴とする、セメント用組成物である。
【００１５】
請求項３記載のセメント用組成物は、請求項１又は２記載のセメント用組成物において、Ｃ１２Ａ７系鉱物相の格子定数（Å）≦−０．９３×（Ｆの質量％/Ｃ１２Ａ７系鉱物相の質量％）＋１１．９８を満足するものであることを特徴とする、セメント用組成物である。
【００１６】
請求項４記載のセメント用組成物の製造方法は、Ｃ１２Ａ７系鉱物相を７０質量％以上含み、Ｃ３Ａ及びＴｉ及びＦｅを実質的に含有せずＸ線回析で測定したＣ１２Ａ７系鉱物相の結晶子径が１５０〜５００ｎｍで、Ｃ１２Ａ７系鉱物相の格子定数が１１．９４０〜１１．９７５Åである急硬性添加材と、石膏と、硫酸アルカリ化合物とを、Ｃ１２Ａ７系鉱物が３８〜５５質量％で硫酸アルカリ化合物が０．３〜１．７質量％、石膏/Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有量の質量比が０．５〜１．２、フッ素/Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有量の質量比（％）が０．６〜４．０、ＴｉＯ２／Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有量の質量比（％）が１．４以下、Ｆｅ２Ｏ３／Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有量の質量比（％）が２．０以下及びＣ３Ａ／Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有量の質量比（％）が７．０以下となるように混合することを特徴とする、請求項１又は２記載のセメント用組成物を得ることを特徴とする、セメント用組成物の製造方法である。
【００１７】
更に請求項４記載のセメント用組成物の製造方法は、急硬性添加材は、原料を粉末化し、該粉末化原料を成形し、１２５０〜１４００℃で焼成し、該焼成後の成形体を冷却速度４０℃/分以下で冷却することにより、Ｘ線回析で測定したＣ１２Ａ７系鉱物相の結晶子径が１５０〜５００ｎｍでＣ１２Ａ７系鉱物相の格子定数が１１．９４０〜１１．９７５Åとして製造されることを特徴とする、セメント用組成物の製造方法である。
【００１８】
請求項５記載のセメント用組成物の製造方法は、請求項４記載のセメント用組成物の製造方法において、前記急硬性添加材中のＣ３Ａは５．０質量％以下、ＴｉはＴｉＯ２換算で１．０質量％以下、ＦｅはＦｅ２Ｏ３換算で１．５質量％以下であることを特徴とする、セメント用組成物の製造方法である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のセメント用組成物を用いることで、所望する急硬性能を現場で迅速に得ることができるとともに、所定の流動性を有して優れた施工性を確保することが可能である。
従って、急硬性用途において作業現場等で有効に適用することが可能となり、常温のみならず、特に５℃以下での低温時での初期強度発現性に優れることとなる。
また、本発明のセメント用組成物を用いることで、一定の可使時間を確保することができ、例えばポンプ圧送性が良好となる流動性を有することが可能である。
特に、本発明のセメント用組成物を、任意のセメントに配合することで、５℃での初期強度発現性を所望する急硬性で現場にて得ることができ、初期強度発現性の設計が容易となる。
【００２０】
本発明のセメント用組成物の製造方法は、特定の急硬性添加材と石膏と硫酸アルカリ化合物とを特定の割合で混合したセメント用組成物を有効に製造することができ、任意のセメントに後添加することにより、上記所望する急硬性と良好な作業性とを現場にて容易に得ることが可能となる。
更に、本発明のセメント用組成物を所望する初期強度に応じて任意の量で、任意のセメントに配合することにより、簡便に所望する急硬性を得る設計を行うことが容易となり、常温のみならず、特に５℃以下での低温時での初期強度発現性に優れる、本発明のセメント用組成物を予めプレパックとして製造することも可能となる。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明を次の形態により説明するが、これらに限定されるものではない。
本発明のセメント用組成物は、Ｘ線回析で測定したＣ１２Ａ７系鉱物相の結晶子径が１５０〜５００ｎｍで、格子定数が１１．９４０〜１１．９７５Åであって、Ｃ１２Ａ７系鉱物を３８〜５５質量％及び硫酸アルカリ化合物を０．３〜１．７質量％含有し、石膏/Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有量の質量比が０．５〜１．２、フッ素/Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有量の質量比が０．６〜４．０％、ＴｉＯ２／Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有量の質量比が１．４％以下、Ｆｅ２Ｏ３／Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有量の質量比が２．０％以下及びＣ３Ａ／Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有量の質量比が７．０％以下である、セメント用組成物である。
なお、本発明のセメント用組成物には、実質的にアーウィンは含まれない。
【００２２】
好適には、上記本発明のセメント用組成物は、前記Ｃ１２Ａ７系鉱物相はＣ１１Ａ７ＣａＸ２（ハロゲン）及びＣ１２Ａ７の混合相であることが望ましい。かかるＣ１２Ａ７系鉱物相は、セメント用組成物を調製する際に添加配合する、急硬性添加材由来のものである。
【００２３】
また更に好ましくは、上記本発明のセメント用組成物は、Ｃ１２Ａ７系鉱物相の格子定数（Å）≦−０．９３×（Ｆの質量％/Ｃ１２Ａ７系鉱物相の質量％）＋１１．９８を満足するものであることが望ましい。
【００２４】
本発明のセメント用組成物は、上記構成を有することにより、セメントと混合したセメント組成物として用いて、常温のみならず、低温においても早期強度発現性に優れるものとすることができ、且つ、流動性を確保することもできるものとなる。
【００２５】
本発明のセメント用組成物に含まれる、カルシウムアルミネート相であるＣ１２Ａ７系鉱物は、上記したように、３８〜５５質量％、更に好ましくは４０〜５２質量％で含有される。
かかるＣ１２Ａ７系鉱物相は、セメント用組成物を調製する際に添加配合する、急硬性添加材由来のものである。
Ｃ１２Ａ７系鉱物相を含有することにより、好ましくは上記含有量で含むことで、低温においても十分な急硬性や優れた初期強度が得られ、所望する本発明の上記効果を得ることが可能となる。
ここで、Ｃ１２Ａ７系鉱物相は、Ｃ１２Ａ７又はＣ１１Ａ７・ＣａＸ２（Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ等のハロゲン）の混合相であることが望ましい。
【００２６】
本発明のセメント用組成物中のＣ１２Ａ７系鉱物は、Ｘ線回折により測定したＣ１２Ａ７系鉱物相の結晶子径が１５０〜５００ｎｍ、好ましくは１５０〜３００ｎｍである。
Ｃ１２Ａ７系鉱物相の結晶子径がかかる範囲であると、常温のみならず低温においても優れた初期強度発現性及び可使時間を確保できる良好な流動性等を得ることができる。
前記結晶子径は、粉末Ｘ線回折にて測定した値であり、Ｘ線回折／リートベルト法（装置：ブルカー社製Ｄ４  Ｅｎｄｅａｖｏｒ、解析ソフト：Ｔｏｐａｓ）を用いて測定した数値である。
管電圧：４５ｋＶ  管電流：４０ｍＡ
【００２７】
更に本発明のセメント用組成物中のＣ１２Ａ７系鉱物は、Ｘ線回折により測定したＣ１２Ａ７系鉱物相の格子定数が１１．９４０〜１１．９７５Åのものである。
格子定数をかかる範囲とすることで、所定の流動性を確保するとともに優れた急硬性を有し、上記本発明の効果を奏することができる。
前記格子定数は、粉末Ｘ線回折にて測定した値であり、Ｘ線回析／リートベルト法（装置：パナリティカル社製Ｘ’Ｐｅｒｔ  ＭＰＤ、解析ソフト：ＨｉｇｈＳｃｏｒｅＰｌｕｓ）を用いて、測定した値である。
管電圧：４５ｋＶ  管電流：４０ｍＡ
【００２８】
本発明のセメント用組成物中に含まれるフッ素（Ｆ）の含有量は、フッ素/Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有量の質量比が０．６〜４．０％、好ましくは１．０〜３．５％となるような含有量で含まれる。
含有されるＦ量をかかる範囲とすることで、優れた初期強度発現性を有し、可視時間を確保することが可能となり、上記本発明の効果を奏することができる。
【００２９】
本発明のセメント用組成物中に含まれる石膏（硫酸カルシウム）としては、無水石膏、半水石膏、二水石膏、またはこれらの混合物が例示できる。
かかる石膏は、セメント用組成物中、石膏／Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有量の質量比が０．５〜１．２、好ましくは０．７〜１．１となるような含有量で含まれる。但し、前記石膏含有量は、半水石膏も二水石膏もすべてＣａＳＯ４（無水石膏）に換算した合量として算出される量である。
【００３０】
また、硫酸アルカリ化合物としては、例えば、芒硝（硫酸ナトリウム）、硫酸カリウムなどのアルカリ金属硫酸塩を例示することができる
かかる硫酸アルカリ化合物の含有量は、ＪＣＡＳ  Ｉ−０４に準じてＮａおよびＫ量を測定し、Ｎａ２ＳＯ４換算した合量を示す数値であり、セメント用組成物中０．３〜１．7質量％、好ましくは０．５〜１．５質量％で含有されることが望ましい。
石膏や硫酸アルカリを、上記範囲内で含有することにより、本発明の上記効果を、より有効に発現することが可能となる。
また、その他必要に応じて消石灰を配合してもよい。
【００３１】
本発明のセメント用組成物中には、Ｔｉ、Ｆｅは実質的に含まれず、不純物として含まれる場合においてもＴｉの含有量は、ＴｉＯ２／Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有量の質量比で１．４％以下、好ましくは１．０％以下である。
また、Ｆｅの含有量は、Ｆｅ２Ｏ３／Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有量の質量比で２．０％以下、好ましくは１．５％以下である。
【００３２】
また本発明のセメント用組成物中には、Ｃ３Ａの含有量はＣ３Ａ／Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有量の質量比で７．０％以下、好ましくは５．０％以下であり、Ｃ３Ａは実質的に含まない。
Ｃ３Ａが上記範囲を超えると、Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有量が減少するため、現場での後添加による十分な急硬性が得られず、初期強度が低下してしまい、本発明の効果が得られない。
更に、Ｃ２ＳやＣ２ＡＳは実質的に含まれないことが望ましい。
【００３３】
また、本発明のセメント用組成物は、前記Ｃ１２Ａ７系鉱物相の格子定数（Å）≦−０．９３×（フッ素含有量（質量％）／Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有量（質量％））＋１１．９８を満足関係を有することが望ましい。
かかる関係を有することにより、より優れた初期強度発現性を有し、可視時間を確保することが可能となり、上記本発明の効果を有効に奏することができる。
【００３４】
本発明のセメント用組成物には、上記効果を害さない範囲であれば、必要に応じて、例えば、凝結調整剤（リグニンスルホン酸系、オキシカルボン酸系、糖類等各種有機酸もしくは有機酸のアルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩）や減水剤（アルキルアリルスルホン酸系、ナフタレンスルホン酸系、メラミンスルホン酸系、ポリカルボン酸系、ＡＥ減水剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤も含む）等、液状または粉末状の混和剤等を配合することができる。
【００３５】
本発明のセメント用組成物を製造する方法は、特定の急硬性添加材と石膏と硫酸アルカリ化合物等とを混合することにより、上記本発明のセメント用組成物の上記特定の構成を有するように調製する。
その製法は特に限定されないが、具体的には、本発明のセメント用組成物の製造方法は、Ｃ１２Ａ７系鉱物相を７０質量％以上含み、Ｃ３Ａ及びＴｉ及びＦｅを実質的に含有せず、Ｘ線回析で測定したＣ１２Ａ７系鉱物相の結晶子径が１５０〜５００ｎｍで、Ｃ１２Ａ７系鉱物相の格子定数が１１．９４０〜１１．９７５Åである急硬性添加材と、石膏と、硫酸アルカリ化合物とを、Ｃ１２Ａ７系鉱物が３８〜５５質量％で硫酸アルカリ化合物が０．３〜１．７質量％、石膏/Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有量の質量比が０．５〜１．２、フッ素/Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有量の質量比（％）が０．６〜４．０、ＴｉＯ２／Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有量の質量比（％）が１．４以下、Ｆｅ２Ｏ３／Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有量の質量比（％）が２．０以下及びＣ３Ａ／Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有量の質量比（％）が７．０以下となるように混合して、上記本発明のセメント用組成物を製造する、セメント用組成物の製造方法である。
【００３６】
また、好適には、上記急硬性添加材中の実施的に含まれないＣ３Ａは５．０質量％以下、ＴｉはＴｉＯ２換算で１．０質量％以下、ＦｅはＦｅ２Ｏ３換算で１．５質量％以下となる量である。
【００３７】
本発明のセメント用組成物に配合する急硬性添加材は、Ｃ１２Ａ７系鉱物相を７０質量％以上、Ｃ３Ａを５．０質量％以下、ＴｉをＴｉＯ２換算で１．０質量％以下、ＦｅをＦｅ２Ｏ３換算で１．５質量％以下、Ｆを０．５〜３．０質量％含み、Ｘ線回析で測定したＣ１２Ａ７系鉱物相の結晶子径が１５０〜５００ｎｍで且つ格子定数が１１．９４０〜１１．９７５Åである、急硬性添加材である。なお、前記Ｃ１２Ａ７系鉱物相は、Ｃ１２Ａ７又はＣ１１Ａ７・ＣａＸ２（Ｘはハロゲン）の混合物相である、急硬性添加材であることが望ましい。
【００３８】
すなわち、本発明のセメント用組成物に配合する急硬性添加材の構成を前記構成とし、かかる急硬性添加材と上記石膏と上記硫酸アルカリ化合物とを混合することにより製造することができる。
また必要に応じて、上記各種混和剤を、本発明の効果を阻害しない範囲で添加配合することも可能である。
【００３９】
本発明のセメント用組成物は、市場で入手しうる任意のセメントに後添加することにより、初期強度発現性に優れ作業時間を十分に確保することができる流動性を備えるセメント組成物を容易に製造することができ、得られたセメント組成物の水和活性を向上させ、常温のみならず、低温においても早期強度発現性に優れるものとすることができ、流動性を確保することもできるものとすることが可能となる。
【００４０】
本発明のセメント用組成物の製造に用いられる急硬性添加材には、カルシウムアルミネート相であるＣ１２Ａ７系鉱物相が７０質量％以上含まれ、好適には８０質量％以上含まれる。
かかる急硬性添加材は、製造時に原料粉末を成形する成形工程等を導入することにより固相反応を促進させるための融液相生成の制御を必要とせず、急硬性成分であるＣ１２Ａ７系鉱物相の水和活性を最大とすることが可能となる。
従って、Ｃ１２Ａ７系鉱物相を高含有量で含み且つ水和活性を向上させることができ、その結果、本発明のセメント用組成物を後添加して得られるセメント組成物が、初期強度発現性及び良好な流動性を十分に奏することができるものとなる。
急硬性添加材中の上記Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有量が７０質量％未満であると、現場において迅速で十分な急硬性が得られず、初期強度が低下してしまい望ましくない。
ここで、Ｃ１２Ａ７系鉱物相には、Ｃ１２Ａ７やＣ１１Ａ７・ＣａＸ２（Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ等のハロゲン）が該当し、またこれらの混合相であってもよい。
【００４１】
また、かかる急硬性添加材は、Ｃ３Ａの含有量は多くとも５．０質量％、それ以下でなければならず、実質的に含まれないものが望ましい。Ｃ３Ａが５．０質量％を超えると、Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有量が減少するため、現場での後添加による十分な急硬性が得られず、初期強度が低下してしまう場合があり望ましくない。
【００４２】
かかるＣ１２Ａ７系鉱物相を主成分とし、Ｃ３Ａの含有量が一定以下の急硬性添加材には、更に、Ｃ２ＳやＣ２ＡＳは実質的に含まれないことが望ましい。
実質的に含まれないとは、これらの鉱物相が、原料中に含まれる不純物であるＳｉＯ２により生成される場合を妨げないという意味であり、積極的に生成して含有させるものではない。Ｃ２ＳとＣ２ＡＳの合計含量は多くとも１０質量％、それ以下であることが望ましい。
これは、カルシウムアルミネート相であるＣ１２Ａ７系鉱物相の含有量を上記範囲から減少させないためである。
【００４３】
なお、かかる急硬性添加材は、下記するように、１２５０〜１４００℃、好ましくは１３００〜１３６０℃で焼成されて調製されることにより、Ｃ３Ｓはほとんど生成されることはなく、実質的には含まれない。また、Ｃ４ＡＦは、急硬性添加材中のＦｅ２Ｏ３が１．５質量％以下であるので、ほとんど生成されず実質的に含まれない。
【００４４】
また、本発明のセメント用組成物の製造に用いる急硬性添加材は、Ｔｉを積極的に含むものではなく、実質的には含まれない。
実施的に含まないとは、Ｔｉが、原料中に含まれる不純物により生成される場合を妨げないという意味であり、積極的に含有させるものではない。
例えば、Ｔｉの含有量をＴｉＯ２酸化物換算で１．０質量％以下、好ましくは０．５質量％以下とするものである。
すなわち、急硬性添加材は、一定量の融液相の生成を必要としないため、融液相の生成に関係があるＴｉを積極的に含む必要がないからである。
ＴｉＯ２を実質的に含まず、多くとも上記含量以下とすることにより、低温での急硬性、例えば５℃以下での初期強度発現性（施工後３時間後等）に優れることとなる。
ＴｉＯ２換算でＴｉを１．０質量％を超えて含むと、Ｃ３Ａが５．０質量％を超えて生成してしまい、本発明の効果が得られない。
【００４５】
また、急硬性添加材は、Ｆｅを積極的に含むものではなく、実質的には含まれない。
実施的に含まないとは、Ｆｅが、原料中に含まれる不純物により生成される場合を妨げないという意味であり、積極的に含有させるものではない。
例えば、Ｆｅの含有量をＦｅ２Ｏ３酸化物換算で１．５質量％以下、好ましくは１．０質量％以下とするものである。
すなわち、急硬性添加材は、一定量の融液相の生成を必要としないため、融液相の生成に関係があるＦｅを積極的に含む必要がないからである。
Ｆｅ２Ｏ３を上記含有量を超えて含むと、Ｃ１２Ａ７系鉱物相の格子定数が大きくなり、低温での急硬性、例えば５℃以下での初期強度発現性（施工後３時間後等）が劣ることとなり、少ないほど好ましい。
【００４６】
また、上記急硬性添加材には、更にＦを０．５〜３．０質量％、好ましくは１．０〜２．５質量％含む。
急硬性添加材中に含まれるＦの含有量を上記範囲とすることで、Ｃ１２Ａ７系鉱物相が安定に生成し、更にＣ１２Ａ７系鉱物相の格子定数が適正範囲となり水和活性を高めることができ、本発明のセメント用組成物をセメントに後添加して得られるセメント組成物が、より有効に初期強度発現性及び良好な流動性を発現することが可能となる。
【００４７】
更に、当該用急硬性添加材は、好適に、下記式を満足する関係とすることにより、低温、例えば５℃においても３時間強度発現性に優れることとすることができるため、望ましい。
Ｘ＝−０．９３（Ｆ／Ｑ）−Ｑａ＋１１．９８≧０
上記式中、急硬性添加材中のＦはフッ素の含有量（質量％）、ＱａはＣ１２Ａ７系鉱物相の格子定数（Å）、ＱはＣ１２Ａ７鉱物相の含有量（質量％）を表す。
【００４８】
本発明のセメント用組成物に配合される急硬性添加材は、生石灰、消石灰、石灰石等のカルシウム原料、水酸化アルミニウム、アルミナ、ボーキサイトやバンド頁岩等のアルミニウム原料、蛍石等のフッ素原料、必要に応じて配合されるドロマイト等のマグネシウム原料等を混合して粉砕し、または粉砕して混合し、この粉末配合物を成形して成形体を得て、これを電気炉等加熱炉等を用いて焼成し、冷却して、急硬性添加材を調製する。
なお、得られる急硬性添加材中に含まれるＴｉやＦｅの原料となるもの（例えば、ベンガラ等）は積極的に配合しない。配合する急硬性添加材中に含まれるＴｉやＦｅは、上記配合原料中に不純物として含有されることにより、結果として含まれる場合もあるもので、積極的に含有されるものではない。
【００４９】
具体的には、急硬性添加材は、配合原料を粉末化して混合し、混合粉末を成形して得られた成形体を、例えば１２５０〜１４００℃、好ましくは１３００〜１３６０℃の温度で十分に、例えば０．５〜３時間焼成し、次いで４０℃／分以下、好ましくは５〜４０℃／分の冷却速度により冷却することで製造することができる。なお、上記含有割合となるように原料を配合する。
このようにして得られた急硬性添加材は、一定量の融液相の生成を必要とすることがないため、即ち融液相生成の制御を必要としないため、Ｃ１２Ａ７系固溶体の水和活性が十分に発現することができるように、Ｔｉ、Ｆｅ等が実質的に含まれず、多くともこれらの含有量が上記含有量以下のように調整されて、本発明のセメント用組成物をセメントに後添加して得られるセメント組成物が急硬性、特に５℃の低温での３時間強度に優れるものとなる。
【００５０】
このように、原料混合粉末を成形した成形体を焼成して４０℃／分以下、好ましくは５〜４０℃／分の冷却速度で冷却することで、Ｘ線回折により測定したＣ１２Ａ７系鉱物相の結晶子径が１５０〜５００ｎｍ、好ましくは１５０〜３００ｎｍ、Ｃ１２Ａ７系鉱物相の格子定数が１１．９４０〜１１．９７５Åである、急硬性添加材を製造することができる。
【００５１】
結晶子径が異なることで、水和活性、すなわち急硬性の程度が異なるものとなるため、可使時間を確保し、急硬性を得るためには、上記焼成温度等で焼成し、更に上記冷却速度とすることで、１５０〜５００ｎｍの範囲の結晶子径の急硬性添加材を得ることができる。また１５０〜３００ｎｍの好適範囲とすることで、より急硬性が優れることとなる。
Ｃ１２Ａ７系鉱物相の結晶子径がかかる範囲であると、かかる急硬性添加材等を含む本発明のセメント用組成物をセメントに後添加して得られるセメント組成物が、適正な流動性を保ち、低温での良好な初期強度発現性を得ることができる。
前記結晶子径は、粉末Ｘ線回折にて測定した値であり、Ｘ線回折／リートベルト法（装置：ブルカー社製Ｄ４  Ｅｎｄｅａｖｏｒ、解析ソフト：Ｔｏｐａｓ）を用いて測定した数値である。
管電圧：４５ｋＶ  管電流：４０ｍＡ
【００５２】
更に急硬性添加材は、Ｘ線回折により測定したＣ１２Ａ７系鉱物相の格子定数が１１．９４０〜１１．９７５Åのものであり、好ましくは１１．９４５〜１１．９７０Åのものであり、下記式を満足する関係であることが望ましい。
Ｃ１２Ａ７系鉱物相の格子定数（Å）≦−０．９３×（Ｆの質量％/Ｃ１２Ａ７系鉱物相の質量％）＋１１．９８
【００５３】
格子定数が異なることで、水和活性、すなわち急硬性の程度が異なるものとなるため、可使時間を確保して、急硬性を得るためには、上記焼成・冷却工程等の製造方法によって得られる上記範囲の格子定数の急硬性添加材とすることで、本発明のセメント用組成物を後添加して得られるセメント組成物が、より優れた上記本発明の効果を得ることができる。
格子定数がかかる範囲であると、所定の流動性を確保するとともに低温での急硬性を得ることが、より可能となる。
前記格子定数は、粉末Ｘ線回折にて測定した値であり、Ｘ線回析／リートベルト法（装置：パナリティカル社製Ｘ’Ｐｅｒｔ  ＭＰＤ、解析ソフト：ＨｉｇｈＳｃｏｒｅＰｌｕｓ）を用いて、測定した値である。
管電圧：４５ｋＶ  管電流：４０ｍＡ
【００５４】
本発明のセメント用組成物は、上記急硬性添加材を粉末状にし、アルカリ硫酸化合物と石膏等とともに配合して、本発明のセメント用組成物を調製する。なお、各原料は、上記本発明のセメント用組成物の上記組成の含有割合となるように配合する。具体的には、セメント用組成物中、Ｃ１２Ａ７系鉱物相を７０質量％以上含み、Ｃ３Ａ及びＴｉ及びＦｅを実質的に含有せずＸ線回析で測定したＣ１２Ａ７系鉱物相の結晶子径が１５０〜５００ｎｍで、Ｃ１２Ａ７系鉱物相の格子定数が１１．９４０〜１１．９７５Åである急硬性添加材と、石膏と、硫酸アルカリ化合物とを、Ｃ１２Ａ７系鉱物が３８〜５５質量％で硫酸アルカリ化合物が０．３〜１．７質量％、石膏/Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有量の質量比が０．５〜１．２、フッ素/Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有量の質量比（％）が０．６〜４．０、ＴｉＯ２／Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有量の質量比（％）が１．４以下、Ｆｅ２Ｏ３／Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有量の質量比（％）が２．０以下及びＣ３Ａ／Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有量の質量比（％）が７．０以下となるように、上記急硬性添加材粉末と、アルカリ硫酸化合物と、石膏とを混合する。
【００５５】
なお、前記石膏含有量は、すべてＣａＳＯ４（無水石膏）に換算した合量として算出される量であり、また、硫酸アルカリ化合物の含有量は、ＪＣＡＳ  Ｉ−０４に準じて、Ｎａ量やＫ量を測定して、すべてＮａ２ＳＯ４換算に換算した合量である。
また、得られるセメント用組成物に含有されるＣ１２Ａ７系鉱物相は、添加配合する急硬性添加材由来のものである。
更に、本発明のセメント用組成物に含有されるフッ素は、主に急硬性添加材由来のものである。
【００５６】
更に、必要に応じて、例えば、凝結調整剤（リグニンスルホン酸系、オキシカルボン酸系、糖類等各種有機酸もしくは有機酸のアルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩）や減水剤（アルキルアリルスルホン酸系、ナフタレンスルホン酸系、メラミンスルホン酸系、ポリカルボン酸系、ＡＥ減水剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤も含む）等、液状または粉末状の混和剤等を、本発明の効果を阻害しない範囲で添加することも可能である。
【００５７】
特に、急硬性添加材は、ブレーン比表面積が４５００ｃｍ２／ｇ以上に粉砕して用いることが好ましく、これは、４５００ｃｍ２／ｇ未満では、良好な急硬性が得られない場合があるからである。
また、ブレーン比表面積は、大きくしすぎると流動性に悪影響を及ぼし、粉砕時間を要して生産性が低下しコスト高になるので、５０００〜７０００ｃｍ２／ｇが望ましい。
また、粉砕する際に、粉砕助剤（ジエチレングリコール、トリエタノールアミン等）を添加してもよい。
【００５８】
具体的には、石膏及び硫酸アルカリ化合物を予め混合して得られた混合物に急硬性添加材を添加混合しても、石膏と硫酸アルカリ化合物と急硬性添加材とを同時に混合等しても、均一に混合できればいずれの方法も用いることができる。
また、必要に応じて添加される上記混和剤等は、均一に混合できれば急硬性添加材等と同時に添加しても、順次添加しても、またセメントと混合する際であっても、更にはモルタル等を調製する際の水と混練する際に添加しても、いずれの添加方法による添加であっても特に限定されない。
【００５９】
本発明のセメント用組成物は、任意のセメント、例えば、普通ポルトランドセメント等に配合して、急硬性セメント用組成物として利用することが可能である。
本発明のセメント用組成物を後添加するセメントとしては、上記市販されている任意のセメントを適用することができ、例えば、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、普通ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメント、フライアッシュセメント、高炉セメント、シリカセメント等から選ばれる少なくとも１種類を例示することができる。
【００６０】
また、本発明のセメント用組成物をセメントに後添加して得られたセメント組成物を用いて、セメントペースト、モルタル、コンクリート等を調製することができる。セメント組成物と水との混合方法は、特に限定されるものではなく、所定の割合に配合したのち、慣用の混合装置を用いて混合すればよい。
【００６１】
本発明のセメント用組成物を後添加して得られたセメント組成物、モルタル等は、低温での作業においても、流動性等の施工性を確保するとともに、５℃での初期強度発現性に優れ、所望する急硬性を現場にて得ることができ、初期強度発現性の設計が容易となる。
【実施例】
【００６２】
本発明を次の実施例、比較例及び試験例に基づき説明する。
１）急硬性添加材の調製
急硬性添加材の目標化学組成が表１となるよう、ＣａＣＯ３、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＴｉＯ２、ＣａＦ２の各試薬を配合して混合粉砕することにより、各急硬性添加材原料を調製した。なお、ここで、Ｆｅ２Ｏ３、ＴｉＯ２は、実際に実機で本発明に用いる急硬性添加材を製造する際に、生石灰、消石灰、石灰石等のカルシウム原料、水酸化アルミニウム、アルミナ、ボーキサイトやバンド頁岩等のアルミニウム原料、必要に応じて配合する蛍石等のフッ素原料、必要に応じて配合されるドロマイト等のマグネシウム原料を用いると、不純物としてＦｅ２Ｏ３、ＴｉＯ２が結果として含まれる場合もあるため（積極的に含有させるものではない）、かかる場合を想定して用いたものである。
【００６３】
【表１】
0006673029.tif 000002
【００６４】
上記各急硬性添加材原料を加圧成形し、各成形体を電気炉にて、１３００℃で３０分間焼成し、次いで表２に示す各冷却速度で冷却して、表２に示す各急硬性添加材を得た。
【００６５】
２）ＴｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆ成分等の含有量の測定
得られた各急硬性添加材を、蛍光Ｘ線分析装置（パナリティカル社製；Ａｘｉｏｓ）を用いて、ＪＩＳ  Ｒ  ５２０４に準じて分析して、含有されるＴｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆ成分等の含有割合を測定した。
これらの結果を、表２に示す。
【００６６】
３）急硬性添加材の鉱物の分析（Ｃ１２Ａ７系及びＣ３Ａ）
得られた各急硬性添加材をＸ線回析／リートベルト法（装置：パナリティカル社製Ｘ’Ｐｅｒｔ  ＭＰＤ、解析ソフト：ＨｉｇｈＳｃｏｒｅＰｌｕｓ）を用いて、Ｃ１２Ａ７系及びＣ３Ａ鉱物の含有割合及びＣ１２Ａ７系鉱物相の結晶の格子定数を測定した。管電圧：４５ｋＶ  管電流：４０ｍＡ
その結果を表２に示す。ここで、Ｃ１２Ａ７系鉱物相の結晶の格子定数はＣ１１Ａ７ＣａＦ２の結晶構造を用いて測定した。
【００６７】
また、Ｃ１２Ａ７系鉱物相の結晶の結晶子径は、Ｃ１１Ａ７ＣａＦ２結晶構造を用いて、Ｘ線回折／リートベルト法（装置：ブルカー社製Ｄ４  Ｅｎｄｅａｖｏｒ、解析ソフト：Ｔｏｐａｓ）により測定した。管電圧：４５ｋＶ  管電流：４０ｍＡ
その結果を表２に示す。
【００６８】
【表２】
0006673029.tif 000003
【００６９】
４）セメント用組成物の調製
次いで、上記各用急硬性添加材をブレーン比表面積が５２００±２００ｃｍ２／ｇ程度に粉砕して、各急硬性添加材粉末を得た。
各急硬性添加材粉末、無水石膏（商品名；ノンクレーブ、住友大阪セメント（株）製）及びＮａ２ＳＯ４（ぼう硝：試薬）を、下記表３〜４に示す配合割合で配合して、各セメント用組成物を調製した。
各セメント用組成物の各配合を表３〜４に示す。
【００７０】
５）セメント用組成物中の鉱物の分析（Ｃ１２Ａ７系）
上記３）に記載の方法と同様の方法で、各セメント用組成物中のＣ１２Ａ７系鉱物相（Ｑ）の含量、Ｃ３Ａの含量、並びにＣ１２Ａ７系鉱物相の結晶の格子定物及び結晶子径を測定した。
その結果も表３〜４に示す。
【００７１】
６）セメント用組成物中の石膏の分析
上記３）に記載のＸＲＤ／リートベルト方法と同様の方法で、各セメント用組成物中の石膏の含有量を測定した。但し、二水石膏及び半水石膏は無水石膏換算して、ＣａＳＯ４量（石膏量）として算出した。
その結果を表３〜４に示す。
【００７２】
７）Ｆ／Ｃ１２Ａ７系鉱物相（含有量の質量比）、無水石膏／Ｃ１２Ａ７系鉱物相（含有量の質量比）
上記２）に記載の方法と同様の方法で、各セメント用組成物中のＦの含量を測定し、F/Ｃ１２Ａ７系鉱物相（含有量の質量比）を算出し、更に上記６）で得られたＣａＳＯ４量に基づき、無水石膏（ＣａＳＯ４）/Ｃ１２Ａ７系鉱物相（含有量の質量比）を算出した。その結果を表３〜４に示す。
【００７３】
８）セメント用組成物中のＴｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆ成分等の含有量の測定の分析
上記２）に記載の方法と同様の方法で、各セメント用組成物中のＴｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆ成分等の含有量を測定した。
その結果を表３〜４に示す。
更に、得られた各セメント用組成物中のＴｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆ成分等の含有量に基づき、ＴｉＯ２／Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有量の質量比、Ｆｅ２Ｏ３／Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有量の質量比及びＣ３Ａ／Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有量の質量比を算出した。
その結果も表３〜４に示す。
【００７４】
９）セメント用組成物中の硫酸アルカリ化合物量
各セメント用組成物中の硫酸アルカリ化合物量は、セメントの水溶性成分の分析方法（ＪＣＡＳ  Ｉ−０４）に準じてＮａ及びＫ量を測定し、それぞれＮａ２ＳＯ４及びＫ２ＳＯ４としてＮａ２ＳＯ４換算した合量を硫酸アルカリ量とした。その結果を表３〜４に示す。
【００７５】
１０）−０．９３×（Ｆの質量％／Ｃ１２Ａ７系鉱物相の質量％）＋１１．９８−Ｃ１２Ａ７系鉱物相の格子定数の値（Ｘ）を算出した。
その結果を表３〜４に示す。
【００７６】
【表３】
0006673029.tif 000004
【００７７】
【表４】
0006673029.tif 000005
【００７８】
１１）モルタルの調製
上記各セメント用組成物を早強ポルトランドセメント（住友大阪セメント株式会社製、ＰＣ）と、表３〜４に示す配合で混合して、各セメント組成物を調製した。
得られた各セメント組成物、細骨材（砂（珪砂））、凝結調整剤（試薬；クエン酸、和光純薬工業（株）製）、水及び混和剤（花王（株）製、商品名：マイティ１５０）を、水／セメント質量比が０．３６、砂／セメント質量比が１．２となるように、下記表５のように配合して均一に混練し、各モルタルを得た。
【００７９】
【表５】
0006673029.tif 000006
【００８０】
１２）強度測定及びフロー値測定
上記で得られた実施例１〜９及び比較例１〜９の各モルタルについて、５℃での３時間強度及び５℃でのフロー値を、ＪＩＳ  Ｒ  ５２０１に準じて測定した。
その結果も、上記表３〜４示す。
【００８１】
上記表３より、例えば実施例２と比較例１とでは、セメント用組成物を調製する際の急硬性添加材、ボウ硝、無水石膏の配合割合はほぼ同じであるが、比較例１は、急硬性添加材の種類が異なり、得られるセメント用組成物中のフッ素/Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有質量比やＣ１２Ａ７系鉱物相の格子定数が本発明の範囲外となり、実施例１のセメント用組成物を用いたモルタルは、比較例１のセメント用組成物を用いたモルタルと比較して、低温（５℃）での早期強度発現性に優れ、低温時においても高い急硬性を有し、初期発現性に優れることがわかる。
また、比較例２のセメント用組成物も、得られるセメント用組成物中のフッ素/Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有質量比やＣ１２Ａ７系鉱物相の格子定数やＣ３Ａ／Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有質量比が本発明の範囲外となり、低温（５℃）における良好な早期強度発現性を示さない。
【００８２】
また、例えば実施例２と比較例３とでは、セメント用組成物を調製する際の急硬性添加材、ボウ硝、無水石膏の配合割合は同じであるが、急硬性添加材の種類が異なり、比較例３は得られるセメント用組成物中、ＴｉＯ２／Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有質量比や、Ｃ３Ａ／Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有質量比が本発明の範囲外となり、実施例３のセメント用組成物を用いたモルタルは、比較例３のセメント用組成物を用いたモルタルと比較して、十分な流動性を有することがわかる。
【００８３】
また、実施例２と比較例４とでは、セメント用組成物を調製する際の急硬性添加材、ボウ硝、無水石膏の配合割合は同じであるが、急硬性添加材の種類が異なり、得られるセメント用組成物中、比較例４は、Ｆｅ２Ｏ３／Ｃ１２Ａ７系鉱物相の含有質量比が本発明の範囲外となり、実施例２のセメント用組成物を用いたモルタルは、比較例４のセメント用組成物を用いたモルタルと比較して、低温（５℃）での早期強度発現性に優れ、低温時においても高い急硬性を有し、初期発現性に優れることがわかる。
【００８４】
更に、実施例２と比較例５とでは、セメント用組成物を調製する際の急硬性添加材、ボウ硝、無水石膏の配合割合は同じであるが、急硬性添加材の種類が異なり、得られるセメント用組成物中、比較例５は、Ｃ１２Ａ７系鉱物相の結晶子径が本発明の範囲外となり、実施例２のセメント用組成物を用いたモルタルは、比較例５のセメント用組成物を用いたモルタルと比較して、低温（５℃）での早期強度発現性に優れ、低温時においても高い急硬性を有するとともに、十分な流動性を有することがわかる。
【００８５】
上記表４より、急硬性添加材、ボウ硝、無水石膏の種類は全て同じであるが、得られるセメント用組成物中の硫酸アルカリ化合物の含有量が本発明の範囲外である比較例６及び比較例７のセメント用組成物を用いたモルタルは、本発明のセメント用組成物を用いたモルタルと比較して、低温（５℃）での早期強度発（初期発現性）に劣り、十分な流動性を有することができないことがわかる。
【００８６】
また、石膏／Ｃ１２Ａ７系鉱物相の質量比が本発明の範囲外である比較例８及び比較例９を用いたモルタルは、本発明のセメント用組成物を用いたモルタルと比較して、低温（５℃）での早期強度発現性に劣り、低温時における初期発現性に劣ることとなることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明のセメント用組成物は、任意のセメントと混合されて、現場で、トンネルや地下空間の建設工事や土木工事、止水工事、壁面等への吹き付け工事、緊急性を有する道路等の補修工事等、また土壌改良材として、所定のハンドリングタイムを確保しつつ、可使時間経過後には速やかに強度発現することが要求される作業箇所へ、有用に適用することができる。
特に、常温のみならず低温においても所望する急硬性を設計することが容易となり、建設工事や土木工事等の作業箇所へ、極めて有用に適用することを可能にする。