JPH0437024B2 - - Google Patents
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- JPH0437024B2 JPH0437024B2 JP2029550A JP2955090A JPH0437024B2 JP H0437024 B2 JPH0437024 B2 JP H0437024B2 JP 2029550 A JP2029550 A JP 2029550A JP 2955090 A JP2955090 A JP 2955090A JP H0437024 B2 JPH0437024 B2 JP H0437024B2
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- Japan
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- alkali metal
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- steel slag
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、鉄鋼スラグを結合材とする成形体の
製法、さらに詳しくは、ブレーン比表面積8000〜
000cm2／ｇの鉄鋼スラグ微粉末にアルカリ金属水
酸化物を水溶液として添加してペースト、モルタ
ル又はコンクリート（以下、これらを総称してコ
ンクリート等という）を混練し、その硬化体強度
を増加させることを目的とする鉄鋼スラグを結合
材とする成形体の製法に関するものである。 〔従来の技術及び発明の課題〕 従来より、高炉スラグ又は転炉スラグなどの鉄
鋼スラグは、酸業副生物として多量に産出されて
いるが、その用途は、セメント製造原料とする
か、高炉セメントや骨材を製造する程度の用途し
かなく、その有効利用がなされないまま多くは埋
立等に投棄されている。最近に至り、、鉄鋼スラ
グに石膏や生石灰などを添加し、それ自体の水硬
性を高めてセメントとすることが提案されている
が、その強度発現が十分でないので、鉄鋼スラグ
を結合材とする成形体としては、まだ満足される
ものは得られていない。 〔課題を解決するための手段〕 本発明者らは、この欠点を解決するには、ブレ
ーン比表面積5000〜8000cm2／ｇの鉄鋼スラグ微粉
末に少量のアルカリ金属水酸化物とアルカリ金属
の炭酸塩を添加してコンクリート等を混練し、そ
の際に、少なくともアルカリ金属水酸化物は水溶
液として添添加すれば、その混練物の硬化体強度
が著しく増大することを見出し、本発明を提案す
るに到つたものである。 すなわち、本発明法は、ブレーン比表面積5000
〜8000cm2／ｇの鉄鋼スラグ微粉末に対し、１〜30
重量％のアルカリ金属水酸化物と１〜30重量％の
アルカリ金属の炭酸塩を添加して、コンクリート
等を混練する際に、少なくともアルカリ金属水酸
化物は時溶液として添加し、その混練物を成形し
た後、硬化させることを特徴とするものである。 以下、詳しく本発明法について説明する。。 、鉄鋼スラグは、製鉄又は製鋼の際の副生物で
あつて、その化学組成の一例を示せば、高炉スラ
グは、SiO232〜36％、Al2O312〜20％、CaO35〜
43％、MgO0.5〜10％、TiO20.1〜３％であり、
転炉スラグは、SiO25〜20％、Al2O30.3〜２％、
FeO5〜25％、Fe2O33〜15％、CaO30〜55％、
MgO1〜８％であるが、本発明法においても、こ
のような化学組成を有する、鉄鋼スラ料とする。 通常、鉄鋼スラグは、粒径数mm〜数十mmの粒状
物として入手しうるが、使用に際しては微粉末に
粉砕することが肝要である。その際に、ジエチレ
ングリコール、トリエタノールアミンなどの粉砕
助剤、さらにはセメントの分散剤として使用され
ている。例えば、リグニンスルホン酸塩、β−ナ
フタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、スルホ
ン化メラミンなど、具体的には、いずれも商品名
であるが、「ポゾリス」（日曹マスターピルダーズ
(株)製）、「マイテイ」（花王石鹸(株)製）、「メルメ
ン
ト」（昭和電工(株)製）などと併用して粉砕すれば、
さらに強度増進するので好ましい粉砕砕方法であ
る。その粉末度としては、それが大きくなる程強
増加するが、材合１日の圧縮強度は、ブレーン比
表面積で3000cm2／ｇ以上になると著しく増大する
が、本発明においては、成形体の圧縮強度及び鉄
鋼スラグの粉砕装置、粉砕時間等の観点から5000
〜8000cm2／ｇの範囲内のブレーン比のものを用い
るものである。 本発明法においては、鉄鋼スラグの活性化を一
段と高めて高強度を発展させるために、アルカリ
金属水酸化物とアルカリ金属の炭酸塩を添加す
る。その添加割合は、、鉄鋼スラグに対してアル
カリ金属水酸化物は１〜30重量％であり、１重量
％未満では強度増進効果は小さく、また、30重量
％をこえて添加する利点はあまりなく、かえつ
て、アルカリが強くなつて実用的でなくなる。好
ましい添加量は５〜15重量％である。アルカリ金
属水酸化物の具体例としては、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、水酸化リチウムなどがあげ
られ、これらの物質のなかにあつては、その強度
増進作用にはほとんど差はないが、入手の容易性
から水酸化ナトリウムが最も好ましいものであ
る。 又、アルカリ金属の炭酸塩の添加割合は、、鉄
鋼スラグに対して１〜30重量％、好ましくは２〜
10重量％であり、１重量％よりも少ない添加量で
は長期強度の増進効果はなく、また、30重量％を
こえて添加する強度発現上の利点はない。アルカ
リ金属の炭酸塩の具体例としては、カリウム、ナ
トリウム、リチウムなどの炭酸塩があげられる
が、なかでも炭酸ナトリウムは強度発現が最もよ
い。これらは必ずしも水溶液として添加する必要
はない。 本発明においては、このアルカリ金属水酸化物
の添加法が特に重要であつて、強度発現に大きな
影響を与える。例えば、鉄鋼スラグにあらかじめ
配合した場合、あるいはコンクリート等の混練時
に粉末状として添加した場合に比較して、混練時
の使用水に溶解して添加した場合は、約２割程度
強度が増加するので、アルカリ金属水酸化物は水
溶液として添加することが好ましく、望ましく
は、使用水に全量溶解して添加する。 このように、アルカリ金属水酸化物とアルカリ
金属の炭酸塩の添加された混練物は、硬化するこ
とによつて、著しく高強度を発現するようにな
り、とくに材令１日程度の初期強度は著しく増大
し、長期強度もさらに高まる。 以上説明したような材料を使用し、必要に応じ
て砂、砂利、補強繊維などを配合してコンクリー
ト等を混練するが、その際に、ポルトランドセメ
ントの添加剤として使用されている、例えば、硬
化促進剤、凝結遅延剤、起泡剤、膨張材などを添
加すれば、それ相応の効果を発現する。 コンクリート等の混練物を成形した後の養生
は、通常のポルトランドセメントを結合材とする
成形体の養生法と同一でよく、屋外放置、加熱等
による促進養生、高温高圧養生等のその製品によ
つて適宜選択される。 本発明は、例えば、パイル、ポール、パイプ、
Ｕ字溝、ボツクスカルバート、テトラポツトド、
ブロツク、石綿スレート、軽量体、繊維補強体な
どのポルトランドセメントと同様な成形体の製造
に適用される。 以上詳しく説明した通り、本発明は、鉄鋼スラ
グを結合材とする成形体を製造するにあたり、特
定量のアルカリ金属水酸化物とアルカリ金属の炭
酸塩をコンクリート等の混練時に、特に少なくと
もアルカリ金属水酸化物は水溶液として添加して
コンクリート等を混練し、これを硬化させるもの
であつて、本発明によれば、、鉄鋼スラグそれ自
体でポルトランドセメントと同程度の強度発現す
る成形体の製造が可能となつた点で画期的なもの
であり、あわせて、産業副生物を有効利用できる
という副次的な効果を発揮するものである。 以下、実施例をあげてさらに詳しく説明する。 実施例 １ 表−１に示した化学組成を有するブレーン比表
面積5070cm2／ｇの高炉水砕スラグ100重量部に対
し、10重量部の水酸化ナトリウムと炭酸ナトリウ
ムを添加してペーストを混練するが、その際、水
酸化ナトリウムを使用水に全量溶解して添加した
場合、ならびに高炉水砕スラグ粉末にあらかじめ
固形状として添加した場合についてＷ／C30％の
ペーストを混練し、これを２×２×８cmの型枠に
流し込んでペースト供試体を作製した。これを、
20℃80％のR.Hの室内で28日間養生したものと、
60℃で６時間蒸気養生後１日材令の圧縮強度を測
定した。その結果を表−２に示す。
製法、さらに詳しくは、ブレーン比表面積8000〜
000cm2／ｇの鉄鋼スラグ微粉末にアルカリ金属水
酸化物を水溶液として添加してペースト、モルタ
ル又はコンクリート（以下、これらを総称してコ
ンクリート等という）を混練し、その硬化体強度
を増加させることを目的とする鉄鋼スラグを結合
材とする成形体の製法に関するものである。 〔従来の技術及び発明の課題〕 従来より、高炉スラグ又は転炉スラグなどの鉄
鋼スラグは、酸業副生物として多量に産出されて
いるが、その用途は、セメント製造原料とする
か、高炉セメントや骨材を製造する程度の用途し
かなく、その有効利用がなされないまま多くは埋
立等に投棄されている。最近に至り、、鉄鋼スラ
グに石膏や生石灰などを添加し、それ自体の水硬
性を高めてセメントとすることが提案されている
が、その強度発現が十分でないので、鉄鋼スラグ
を結合材とする成形体としては、まだ満足される
ものは得られていない。 〔課題を解決するための手段〕 本発明者らは、この欠点を解決するには、ブレ
ーン比表面積5000〜8000cm2／ｇの鉄鋼スラグ微粉
末に少量のアルカリ金属水酸化物とアルカリ金属
の炭酸塩を添加してコンクリート等を混練し、そ
の際に、少なくともアルカリ金属水酸化物は水溶
液として添添加すれば、その混練物の硬化体強度
が著しく増大することを見出し、本発明を提案す
るに到つたものである。 すなわち、本発明法は、ブレーン比表面積5000
〜8000cm2／ｇの鉄鋼スラグ微粉末に対し、１〜30
重量％のアルカリ金属水酸化物と１〜30重量％の
アルカリ金属の炭酸塩を添加して、コンクリート
等を混練する際に、少なくともアルカリ金属水酸
化物は時溶液として添加し、その混練物を成形し
た後、硬化させることを特徴とするものである。 以下、詳しく本発明法について説明する。。 、鉄鋼スラグは、製鉄又は製鋼の際の副生物で
あつて、その化学組成の一例を示せば、高炉スラ
グは、SiO232〜36％、Al2O312〜20％、CaO35〜
43％、MgO0.5〜10％、TiO20.1〜３％であり、
転炉スラグは、SiO25〜20％、Al2O30.3〜２％、
FeO5〜25％、Fe2O33〜15％、CaO30〜55％、
MgO1〜８％であるが、本発明法においても、こ
のような化学組成を有する、鉄鋼スラ料とする。 通常、鉄鋼スラグは、粒径数mm〜数十mmの粒状
物として入手しうるが、使用に際しては微粉末に
粉砕することが肝要である。その際に、ジエチレ
ングリコール、トリエタノールアミンなどの粉砕
助剤、さらにはセメントの分散剤として使用され
ている。例えば、リグニンスルホン酸塩、β−ナ
フタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、スルホ
ン化メラミンなど、具体的には、いずれも商品名
であるが、「ポゾリス」（日曹マスターピルダーズ
(株)製）、「マイテイ」（花王石鹸(株)製）、「メルメ
ン
ト」（昭和電工(株)製）などと併用して粉砕すれば、
さらに強度増進するので好ましい粉砕砕方法であ
る。その粉末度としては、それが大きくなる程強
増加するが、材合１日の圧縮強度は、ブレーン比
表面積で3000cm2／ｇ以上になると著しく増大する
が、本発明においては、成形体の圧縮強度及び鉄
鋼スラグの粉砕装置、粉砕時間等の観点から5000
〜8000cm2／ｇの範囲内のブレーン比のものを用い
るものである。 本発明法においては、鉄鋼スラグの活性化を一
段と高めて高強度を発展させるために、アルカリ
金属水酸化物とアルカリ金属の炭酸塩を添加す
る。その添加割合は、、鉄鋼スラグに対してアル
カリ金属水酸化物は１〜30重量％であり、１重量
％未満では強度増進効果は小さく、また、30重量
％をこえて添加する利点はあまりなく、かえつ
て、アルカリが強くなつて実用的でなくなる。好
ましい添加量は５〜15重量％である。アルカリ金
属水酸化物の具体例としては、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、水酸化リチウムなどがあげ
られ、これらの物質のなかにあつては、その強度
増進作用にはほとんど差はないが、入手の容易性
から水酸化ナトリウムが最も好ましいものであ
る。 又、アルカリ金属の炭酸塩の添加割合は、、鉄
鋼スラグに対して１〜30重量％、好ましくは２〜
10重量％であり、１重量％よりも少ない添加量で
は長期強度の増進効果はなく、また、30重量％を
こえて添加する強度発現上の利点はない。アルカ
リ金属の炭酸塩の具体例としては、カリウム、ナ
トリウム、リチウムなどの炭酸塩があげられる
が、なかでも炭酸ナトリウムは強度発現が最もよ
い。これらは必ずしも水溶液として添加する必要
はない。 本発明においては、このアルカリ金属水酸化物
の添加法が特に重要であつて、強度発現に大きな
影響を与える。例えば、鉄鋼スラグにあらかじめ
配合した場合、あるいはコンクリート等の混練時
に粉末状として添加した場合に比較して、混練時
の使用水に溶解して添加した場合は、約２割程度
強度が増加するので、アルカリ金属水酸化物は水
溶液として添加することが好ましく、望ましく
は、使用水に全量溶解して添加する。 このように、アルカリ金属水酸化物とアルカリ
金属の炭酸塩の添加された混練物は、硬化するこ
とによつて、著しく高強度を発現するようにな
り、とくに材令１日程度の初期強度は著しく増大
し、長期強度もさらに高まる。 以上説明したような材料を使用し、必要に応じ
て砂、砂利、補強繊維などを配合してコンクリー
ト等を混練するが、その際に、ポルトランドセメ
ントの添加剤として使用されている、例えば、硬
化促進剤、凝結遅延剤、起泡剤、膨張材などを添
加すれば、それ相応の効果を発現する。 コンクリート等の混練物を成形した後の養生
は、通常のポルトランドセメントを結合材とする
成形体の養生法と同一でよく、屋外放置、加熱等
による促進養生、高温高圧養生等のその製品によ
つて適宜選択される。 本発明は、例えば、パイル、ポール、パイプ、
Ｕ字溝、ボツクスカルバート、テトラポツトド、
ブロツク、石綿スレート、軽量体、繊維補強体な
どのポルトランドセメントと同様な成形体の製造
に適用される。 以上詳しく説明した通り、本発明は、鉄鋼スラ
グを結合材とする成形体を製造するにあたり、特
定量のアルカリ金属水酸化物とアルカリ金属の炭
酸塩をコンクリート等の混練時に、特に少なくと
もアルカリ金属水酸化物は水溶液として添加して
コンクリート等を混練し、これを硬化させるもの
であつて、本発明によれば、、鉄鋼スラグそれ自
体でポルトランドセメントと同程度の強度発現す
る成形体の製造が可能となつた点で画期的なもの
であり、あわせて、産業副生物を有効利用できる
という副次的な効果を発揮するものである。 以下、実施例をあげてさらに詳しく説明する。 実施例 １ 表−１に示した化学組成を有するブレーン比表
面積5070cm2／ｇの高炉水砕スラグ100重量部に対
し、10重量部の水酸化ナトリウムと炭酸ナトリウ
ムを添加してペーストを混練するが、その際、水
酸化ナトリウムを使用水に全量溶解して添加した
場合、ならびに高炉水砕スラグ粉末にあらかじめ
固形状として添加した場合についてＷ／C30％の
ペーストを混練し、これを２×２×８cmの型枠に
流し込んでペースト供試体を作製した。これを、
20℃80％のR.Hの室内で28日間養生したものと、
60℃で６時間蒸気養生後１日材令の圧縮強度を測
定した。その結果を表−２に示す。
【表】
【表】
実施例 ２
水酸化ナトリウムと炭酸ナトリウムの夫々の添
加割合の相違による影響を調べるため実施例１で
用いた高炉水滓スラグ100重量部に対し表−３に
示す割合の添加剤を添加し、実施例１と同様にし
て２×２×８cmの供試体を作成し、20℃80％の
R.Hの室内で28日間養生し圧縮強度を測定した
（試験No.５〜No.14）。また、ブレーン比表面積6600
（試験No.15）、8000（試験No.16）の高炉水滓スラグ
及び比較のため4070（試験No.17）、8900（試験No.18）
のものを用いて同様に試験した。その結果を表−
３に示す。
加割合の相違による影響を調べるため実施例１で
用いた高炉水滓スラグ100重量部に対し表−３に
示す割合の添加剤を添加し、実施例１と同様にし
て２×２×８cmの供試体を作成し、20℃80％の
R.Hの室内で28日間養生し圧縮強度を測定した
（試験No.５〜No.14）。また、ブレーン比表面積6600
（試験No.15）、8000（試験No.16）の高炉水滓スラグ
及び比較のため4070（試験No.17）、8900（試験No.18）
のものを用いて同様に試験した。その結果を表−
３に示す。
【表】
＊ 水酸化ナトリウムの代りに炭酸ナトリウ
を固体状で添加
表３の結果から水酸化ナトリウムを水溶液の形
で添加することにより、優れた効果を奏すること
が、また試験No.６と17との対比からブレーン比表
面積5000以上のものがそれ以下のものより効果が
あることが、また、試験・16と18の対比からブレ
ーン比8000以上のものは粉砕量に比しより以上の
効果のないことがわかる。
を固体状で添加
表３の結果から水酸化ナトリウムを水溶液の形
で添加することにより、優れた効果を奏すること
が、また試験No.６と17との対比からブレーン比表
面積5000以上のものがそれ以下のものより効果が
あることが、また、試験・16と18の対比からブレ
ーン比8000以上のものは粉砕量に比しより以上の
効果のないことがわかる。
Claims (1)
- １ ブレーン比表面積5000〜8000cm2／ｇの鉄鋼ス
ラグ微粉末に対し、１〜30重量％のアルカリ金属
水酸化物と１〜30重量％のアルカリ金属の炭酸塩
を添加してペースト、モルタル又はコンクリート
を混練する際に、少なくともアルカリ金属水酸化
物は水溶液として添加し、その混練物を成形した
後、硬化させることを特徴とする鉄鋼スラグを結
合材とする成形体の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2955090A JPH02243553A (ja) | 1980-12-16 | 1990-02-13 | 鉄鋼スラグを結合材とする成形体の製法 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17738380A JPS57100968A (en) | 1980-12-16 | 1980-12-16 | Manufacture of formed body using steel slag as bonding material |
| JP2955090A JPH02243553A (ja) | 1980-12-16 | 1990-02-13 | 鉄鋼スラグを結合材とする成形体の製法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17738380A Division JPS57100968A (en) | 1980-12-16 | 1980-12-16 | Manufacture of formed body using steel slag as bonding material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02243553A JPH02243553A (ja) | 1990-09-27 |
| JPH0437024B2 true JPH0437024B2 (ja) | 1992-06-18 |
Family
ID=26367761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2955090A Granted JPH02243553A (ja) | 1980-12-16 | 1990-02-13 | 鉄鋼スラグを結合材とする成形体の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02243553A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4982911B2 (ja) * | 2000-03-24 | 2012-07-25 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 製鋼スラグの固化方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI65984B (fi) * | 1979-05-31 | 1984-04-30 | Flowcon Oy | Foerfarande foer framstaellning av ett laempligt bindemedel for laettflytande betong |
| JPS57100968A (en) * | 1980-12-16 | 1982-06-23 | Denki Kagaku Kogyo Kk | Manufacture of formed body using steel slag as bonding material |
-
1990
- 1990-02-13 JP JP2955090A patent/JPH02243553A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02243553A (ja) | 1990-09-27 |
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