JPH0138428B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、生石灰系膨脹剤の水和反応によつて
発生する膨脹圧力を利用した岩石、コンクリート
等脆性体の破壊剤に関する。 生石灰が水和して消石灰に変化するとき、その
理論密度から計算すると約２倍の容積増加があ
る。この容積増加を拘束した状態で進行させると
膨脹圧力として蓄積され、これが脆性体の引張強
さよりも大きくなると、脆性体に亀裂が発生し、
やがて崩壊するにいたることは周知の通りであ
る。 然し、生石灰の水和反応の進行は速く、生石灰
が水に接すると直にミクロン級の微粒子となるの
で、これを膨脹圧力として破壊に利用することは
困難である。従つて、生石灰を破壊に利用するた
めには、その水和速度を抑制する必要がある。 生石灰の水和速度の抑制方法を概説すれば、ま
ず、石灰石系原料を高温において長時間焼成して
生成する生石灰の結晶粒子を粗大化し、その水和
反応を遅延させる方法がある。又、石灰石に酸化
鉄等のフラツクスを添加して焼成し、生石灰粒子
成長のための温度を低下させ、時間を短縮して焼
成効率を高める方法がある。更に、上記の如くに
して得られた生石灰クリンカー粉末に、生石灰の
水和を更に遅延させる無機質、有機質等の遅延剤
を添加することも知られている。 本発明は、上記のフラツクス添加法の改良によ
り製造された、水和速度の遅い、使用時の破壊効
果の大きい脆性体の破壊剤を提供することを目的
とする。 本発明の脆性体の破壊剤は、石灰石、ドロマイ
ト、消石灰、石灰石又はドロマイトの水洗マツド
等石灰質原料の100部に対してチタンスラグ及
び／又は砂鉄の２〜10部を混合し、これを1300℃
〜1700℃で焼成して得られる石灰質クリンカーを
粉砕してなるものである。以下実施例に基いてそ
の詳細を説明する。 フラツクス添加により石灰石焼成において生成
される生石灰の結晶粒子の成長を促進する場合、
焼成温度、時間等に関して最も経済的であること
が望ましい。本発明者は、その研究の結果、石灰
石焼成のフラツクスとしてチタンスラグ及び／又
は砂鉄の添加が生石灰結晶粒子の成長従つて生石
灰の耐消火性の増大のために非常に効果的であ
り、優秀な膨脹剤をつくることが出来ることを見
出した。即ち、石灰質原料（石灰石、ドロマイ
ト、消石灰、石灰石又はドロマイトの水洗マツド
等）の100部に対してチタンスラグ及び／又は砂
鉄の２〜10部を混合し、100メツシユ篩を全通す
るまで混合粉砕したものを、1300℃〜1700℃の温
度で焼成することにより、非常に結晶粒子の粗大
なクリンカーが得られ、これを粉砕したものは生
石灰系膨脹剤（破壊剤）として優れた特性を有す
るものであることが認められた。 上記石灰質原料中、石灰石又はドロマイトの採
掘工程において多量に発生する所謂マツドは、従
来用途が見出されず、その処理場も大きな問題と
なつていたものである。本発明においてその用途
を開発した点にも大きな意義がある。このマツド
は既に−88ミクロン程度の微粉となつているの
で、そのままチタンスラグ等フラツクスを添加す
ることにより、本発明の破壊剤の焼成原料とする
ことが出来るので、好都合である。 本発明においては、石灰質原料の焼成温度を
1300℃〜1700℃とした。これは、1300℃未満では
チタンスラグ、砂鉄等の添加効果が不十分で、生
成クリンカーの水和速度がまだ速く、1700℃にお
いてクリンカーは非常に安定化し、水和速度も破
壊剤として使いやすいように十分に遅くなり、そ
れ以上温度を上げて焼成する必要がなくなるから
である。 本発明の破壊剤としては、上記クリンカーを粉
砕したもの（膨脹剤）単味でも使用されるが、更
に水和速度を調整したい場合には、上記クリンカ
ー80％以上をベースとして、これに所要量の水和
遅延剤、ベントナイト等を配合して使用する。 石灰質クリンカーに配合する水和遅延剤（抑制
剤）の一つに石膏がある。本発明によるチタンス
ラグ砂鉄等配合焼成による石灰質クリンカーに対
し１〜10％の石膏を混合した破壊剤は、耐消化性
が高められ（水和熱が抑制される）、使用時に膨
脹圧力を発揮する。石膏添加10％を超える混合
は、遊離生石灰量を少くし、破壊時間を延長し過
ぎる。 又、本発明による上記クリンカー或いはこれと
水和遅延剤との混合物に、更にベントナイトを３
〜10％添加すれば、破壊剤スラリーを穿孔内に注
入するとき、流動性をよくし、且スラリーの噴出
を防止する効果がある。 生石灰の水和抑制のためには、石膏以外に多価
アルコール類、糖類が使用出来る。本発明におい
ては、前記クリンカー粉末に対して、多価アルコ
ール類又は糖類を0.05〜３％（重量）添加するこ
とにより水和速度を抑制することが出来る。多価
アルコール類としては、グリセリン、マンニトー
ルが使用出来、糖類としては庶糖、ぶどう糖が使
用出来る。これらの糖類は非常に溶解度が高く、
従つて本発明によるクリンカーにこれを混合した
ものを水で混練すると、石灰粒子の表面が一時的
に糖類の石灰塩となり、その水和を抑制する。特
に混練水や被破壊体の温度が高い時に有効であ
る。 次に実施例により本発明の破壊剤の効果を説明
する。 表１に示す成分の石灰質原料を用い、これに表
２に示す割合でフラツクス（チタンスラグ及び砂
鉄）を配合して焼成し、石灰質クリンカーをつく
つた。各焼成温度は表２に示される通りである。
試料No.１はフラツクス添加のないもので、No.２以
下はフラツクスの種類、配合量を変えた本発明の
破壊剤である。焼成時間は各１時間である。 表２による各石灰質クリンカーを4.7mm〜6.7mm
に整粒し、５気圧で１時間オートクレーブで処理
し、２mmの篩残分を残留耐消火物として表３に示
した。この量の多い程耐消化性の高いことを示
す。又、各クリンカーについて、水和熱量計を用
いて水和温度を測定し、温度上昇を調べた。この
場合、水量を600c.c.（水温20℃）とし、各水和試
料は粉末度−88ミクロンのものを152ｇ使用し、
10分後の温度上昇を比較した。温度上昇の低い程
水和速度が抑制されていることを示す。この結果
も同じく表３に示されている。

【表】

【表】

【表】

【表】 表３に見られる如く、フラツクス添加のない石
灰質クリンカーは、比較的高い温度（1600℃）で
焼成したにもかかわらず残留耐消化物量は2.1％
と少く、耐消化性が低いことを示している。これ
に対して本発明によるクリンカー（膨脹剤或は破
壊剤）においては、比較的低温（1400℃〜1300
℃）の焼成により、残留耐消化物量は最低で約70
％、多くは80％を超えるという優れた耐消化性を
示している。 水和熱上昇温度も本発明の破壊剤がフラツクス
無添加のクリンカーに比して明かに低い値を示
し、上記と同様耐消化性の高いことを示してい
る。 尚、カサ比重は焼結度の大小を示し、本発明の
破壊剤のそれはフラツクス無添加の場合に比して
すべて高い。 以上述べたように、本発明の脆性体の破壊剤
は、耐消化性が高く、従つて作業性がよく破壊効
果の高い優れた破壊剤である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 石灰質原料の100部に対しチタンスラグ及
   び／又は砂鉄の２〜10部を混合し、これを1300〜
   1700℃の温度で焼成して得られる石灰質クリンカ
   ーを粉砕してなる脆性体の破壊剤。 ２ 前記石灰質原料として石灰石水洗マツド及
   び／又はドロマイト水洗マツドを使用した特許請
   求の範囲第１項記載の脆性体の破壊剤。