JPH0327681B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本発明は、高炉製鉄の際に副産物として生成す
る溶融スラグ（鉱滓）を水で処理して粒状となし
た水砕スラグと、製鋼の最終段階で、鋼の表面に
付着した鉄錆を酸洗いした後の廃液より得た水酸
化第二鉄を主成分とする残滓とを主体とした組成
物よりなる舗装用表層材を用いて舗装する方法に
関する。 ［従来の技術］ 道路の舗装には、コンクリート舗装と、アスフ
アルト舗装が知られており、又、テニスコート、
運動場や校庭、公園等の舗装には、通常クレイ舗
装が行なわれている。 コンクリート舗装は、砂利、砂、セメントに必
要量の水を加えて混練し、モルタル状にして打設
しているが、道路舗装のように長い距離や広い面
積を舗装する場合に、かゝるコンクリート舗装で
は能率が上らず、打設コンクリートの養生、舗装
面の乾燥等に時間がかゝる。 従つて道路舗装にはローラによる填圧工法の可
能なアスフアルト舗装に、いきおいその主流の座
を奪われている。 アスフアルト舗装は、石油留分として生成する
アスフアルトを加熱溶融させ、これを砂利、砕石
などと混合して填圧工法により舗装するものであ
るが、舗装に際しては予め、瓦礫類を敷きつめて
強化した面上に表層材としてのアスフアルトをロ
ーラ等により填圧施工するものである。 従つて、砂利、砕石、瓦礫等の手配を必要とす
るのみならず、アスフアルトの軟化溶解等、多く
の煩瑣な作業と労力を必要とする。又、クレイ舗
装に関しては表層面が比較的脆弱であり、雨水等
による表層の軟弱化や乾燥による埃の発生に問題
がある。 ［発明が解決しようとする問題点］ 上記の汎用されている各舗装材、およびその舗
装方法は、いずれも多くの資材と現場施工におけ
る労力と時間を要する点に最も大きな問題があ
り、しかも使用する主原料、副原料はいずれも新
規に製造し、あるいは採取したものを用いること
が普通となつている。 本発明者等は、従来困難とされているコンクリ
ート舗装を填圧工法によつて実施することを検討
し、資材の一部に産業廃棄物として捨てゝ省みら
れていない物質を活用し、経済的優位性を維持し
つゝ、ローラ等による填圧工法で優れた強度の舗
装が簡単に得られる本発明の舗装方法を見出し
た。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明は、高炉製鉄の際に副生する溶融スラグ
より得た粒状の水砕スラグａと、製鋼の際の酸洗
い廃液より得られる水酸化第二鉄を主成分とする
残滓ｂと、セメントｃ、およびアルカリ性の液性
を呈し、塩化コバルト錯化合物を液中に0.1％〜
4.0％（重量％；以下同じ）含有するアルカリ金
属塩の水溶液ｄとを配合混練し、この混練物を用
いて填圧工法により舗装することを特徴とする舗
装方法である。 上記骨子の本発明方法において使用する、水砕
スラグａは次のようにして得られたものである。 即ち、製鉄所における高炉製鉄の際に副生物と
して溶融スラグ（鉱滓）が得られるが、これを高
圧の水で飛ばすことによつて造粒し、かつ冷却
し、これを脱水して得た粒度２mm〜0.07mm程度の
ものを水砕スラグと称しており、その中には水砕
時に含有せしめられた約５％の水分を含むもので
ある。 高炉より得られる溶融スラグそのものは、古く
はこれを適当な大きさに砕いて道路や鉄道の路盤
材として利用されて来たものであるが、水砕法に
より細粒化された水砕スラグが得られるようにな
つてからは、用途が広まりセメントの骨材等に利
用されるようになつて来ている。 次に、本発明に使用する水酸化第二鉄を主成分
とする残滓ｂは次のようにして得られたものであ
る。 即ち、製鉄所における普通鋼製造の最終段階
で、鋼の表面に付着した鉄錆や油分等を硫酸、又
は、塩酸で酸洗いする。この酸洗いにより生じた
廃液中には、酸洗液として硫酸を用いた場合には
硫酸第一鉄（FeSO₄）が、また塩酸を用いた場合
には塩化第一鉄（FeCl₂）が生ずる。この酸洗廃
液を消石灰で中和すると液中に水酸化第二鉄
（Fe（OH）₃）が生ずるが、これを凝集剤を用いて
沈降分離し、脱水によつて得た残滓が、前記の残
滓ｂに該当するものである。 この残滓ｂは通称「弱酸デカンタ」とも言われ
ており、多量の水を含んだ鉄の分子が綿状に絡み
合つた鉄錆であり、脱水率が極めて悪く、含有水
分の蒸発が困難な性状をもつものである。（含水
率は約75％） 従つてこれを利用する技術も確立されておら
ず、産業廃棄物として埋立処理しても水分の自然
蒸発が期待出来ないために埋立地の地盤が軟弱と
なり、廃棄もまゝならない厄介なものである。 意外なことには、前記水砕スラグａと、上記残
滓ｂの両者に対してセメントｃ、及び前記の如き
特定の組成分によつて構成された水溶液ｄとを混
合し、撹拌混練して舗装せんとする路床等に適用
し填圧することにより、短時間に高い強度の舗装
が可能なことを見出した。 この場合のセメントｃはポルトランドセメント
等の通常使用されている舗装用セメントが用いら
れる。 又、水溶液ｄは前記の通り、水溶液としてアル
カリ性の液性、即ちPH７以上、好ましくは９〜12
を示し、塩化コバルト錯化合物を液中に0.1％〜
4.0％含有するアルカリ金属塩の水溶液であり、
具体的にはカリウム、ナトリウム、リチウム等の
炭酸塩、重炭酸塩等よりなるアルカリ金属塩、お
よび塩化アンモニウム、塩化ナトリウム等と塩化
コバルト及び酸素との反応により得た塩化コバル
トアミン錯化合物の４％以下、好ましくは0.1〜
0.5％を含む水溶液である。 しかして、これらａ〜ｄの各配合物の配合量で
あるが、好ましくは次に述べる割合で配合され
る。 即ち、水砕スラグａと残滓ｂとは、両者の合計
量に対して残滓ｂが５〜35％、特に好ましくは10
〜30％、就中10％前後で配合される。 又、水砕スラグａと残滓ｂとの合計量に対する
セメントｃの配合量は10〜30％、好ましくは20〜
30％であり、一方、水溶液ｄはセメントｃの使用
量に対して10％以下、好ましくは10〜７％の範囲
である。 ［作用］ 前記した残滓ｂは、その中に分離しにくい水を
熱エネルギーによつて処理しようとすると高額の
費用がかゝり、全く無駄なことゝ考えられる。 本発明では残滓ｂに含まれる水分をコンクリー
ト舗装における保水剤として使用せんとするもの
で、この発想に基づいて水砕スラグａと多量の水
分を含有する前記残滓ｂ、およびセメントｃ、な
らびに水溶液ｄを混合撹拌し、填圧舗装されるも
のであるがその作用は次の通りと推定される。 即ち、先ず前記ａ〜ｄの各成分の正規の量を混
合し撹拌することにより、残滓ｂ中の水分と、水
溶液ｄの水分とが水砕スラグａ中に移行し、かつ
セメントｃとの水和反応を生起する。 そして、粒径２mm〜0.07mmという広範な粒径分
布を持つた水砕スラグａ中の前記残滓ｂから移行
した含水量の多い粒子（これは粒径の大きい水砕
スラグと考えられる。）の周囲に微細な残滓ｂの
粒子や、水砕スラグａの含水量の少ない粒子（即
ち粒径の小さい水砕スラグ粒子と考えられる。）
およびセメントｃが付着した状態となり、更にこ
れらの間隙に上記の微細な各粒子が介在した集合
体となると考えられる。 そして、次いでこれらを実際の工事現場におい
て水を使用することなく填圧舗装することによ
り、前記各粒子の集合体が密に充填された状態と
なり、間隙内の空気が排除され、同時に前記水砕
スラグａおよび残滓ｂ中の保有水が滲出してセメ
ントとの水和反応を完結し、著しく短時間に舗装
を完成させることが出来るのである。 この場合、水溶液ｄは水砕スラグａ残滓ｂ、お
よびセメントｃとの反応による硬化作用を促進し
て短時間に優れた強度の舗装を完成させることが
出来るものである。 なおこれらａ〜ｄの内、水砕スラグａ、残滓
ｂ、水溶液ｄは、これらの三者、もしくはいずれ
か二者を予め混合し、施工現場においてセメント
ｃと共に全部を混合してもよく、又ａ〜ｄのすべ
てを施工現場で混合し舗装してもよい。 かくして得られた舗装は、前記の残滓ｂが赤色
の酸化鉄微粒子を混在しているため得られる舗装
も赤色であり、赤色カラー舗装として理想的な舗
装を提供することが出来るものである。 ［実施例］ 以下に実施例および比較例を掲げて本発明を具
体的に説明する。 実施例 １ 高炉製鉄に際して副生した溶融スラグの水砕で
得た粒径２mm〜0.07mmの水砕スラグａ 10Kg、製
鋼の際に生成した酸洗い廃液より得た水酸化第二
鉄を含有する残滓ｂ ４Kg、セメントｃ 4.2Kg、
および下記処方によつて得た塩化コバルト錯化合
物含有アルカリ金属塩水溶液ｄ 0.4Kg、以上ａ
〜ｄを混練し、約18Kgの混合物を得た。 「塩化コバルト錯化合物含有アルカリ金属塩水溶
液ｄの処方」 塩化ナトリウム 6.5％ 炭酸カリウム 6.0％ 炭酸ナトリウム 7.0％ 塩化アンモニウム 1.5％ 塩化コバルト 0.3％ 水 78.7％ 上記の配合処方において、最初に炭酸カリウム
と炭酸ナトリウム、及び塩化ナトリウムとによる
アルカリ金属塩水溶液を調製し、次いでその中に
塩化アンモニウムと塩化コバルトを添加し、撹拌
して液を空気（酸素）と接触させることによつ
て、塩化アンモニウムが溶解してアンモニアを発
生する。 これと同時に塩化アンモニウムと塩化コバルト
は水溶液中にアンモニアと撹拌による空気との接
触で鮮やかな紫赤色の塩化コバルト錯化合物を生
成し、上記塩化コバルト錯化合物を約0.3％含む
PH11のアルカリ金属塩水液となる。 これらａ〜ｄを道路舗装における施工現場で混
合し、これを路床上に填圧施工したところ約４時
間で強固な舗装道路を造成することが出来た。 比較例 １ 実施例１における水溶液ｄを使用することなく
ａ〜ｃの各成分を配合して実施例１と同様にして
舗装した。 以上の実施例１および比較例１で得た道路舗装
の舗装体の施工後３日目、および７日目の物性を
調査した。その結果を第１表に示す。

【表】 ［発明の効果］ 本発明の舗装用表層材は、製鉄の際に目的物と
共に副生する、本来は不用な生成物であるところ
の水砕スラグａと、製鋼に際して得られる本来不
用な残滓ｂとを巧妙に結合し、セメントｃおよび
水溶液ｄを用いて混練し、路床等に填圧施工する
ことにより短時間に強固な表層を持つた路盤を形
成することが出来るものである。 又、本発明方法は、コンクリート舗装工法では
なし得なかつた填圧工法を使用し、しかも混練用
の水を使用することなしに舗装出来る点でも優れ
ている。 又、産業廃棄物としてその処置に窮していた前
記残滓ｂの利用価値を見出し、その有効利用をは
かつた点でも優れており、本発明はこれらの点で
極めて高い利用価値をもつものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高炉製鉄の際に副生する溶融スラグより得た
   粒状の水砕スラグａと、製鋼の際の酸洗い廃液よ
   り得られる水酸化第二鉄を主成分とする残滓ｂ
   と、セメントｃ、およびアルカリ性の液性を呈
   し、塩化コバルト錯化合物を液中に0.1重量％〜
   4.0重量％含有するアルカリ金属塩の水溶液ｄと
   を配合混練し、この混練物を用いて填圧工法によ
   り舗装することを特徴とする舗装方法。 ２ 前記水砕スラグａと、残滓ｂの合計量に対し
   て残滓ｂが５〜35重量％の範囲で配合され、水砕
   スラグａと残滓ｂの合計量に対してセメントｃが
   10〜30重量％であり、水溶液ｄがセメントｃの10
   重量％以下であることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の舗装方法。