JPH07187750A - 路盤材及びその製造方法 - Google Patents

路盤材及びその製造方法

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JPH07187750A
JPH07187750A JP5332547A JP33254793A JPH07187750A JP H07187750 A JPH07187750 A JP H07187750A JP 5332547 A JP5332547 A JP 5332547A JP 33254793 A JP33254793 A JP 33254793A JP H07187750 A JPH07187750 A JP H07187750A
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JP
Japan
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weight
cement
boron compound
steelmaking slag
slag
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JP5332547A
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English (en)
Inventor
Masanobu Nameki
正信 行木
Takeo Imamura
武雄 今村
Hirokatsu Tanaka
博勝 田中
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Denka Co Ltd
Original Assignee
Denki Kagaku Kogyo KK
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/10Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding

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  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製鋼スラグ、ホウ素化合物、及びセメントか
らなる路盤材及びその製造方法を提供すること。 【構成】 CaO、MgO、SiO2、及びAl2O3を含有する製鋼
スラグであって、(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)の重量比で示
される塩基度が1.4〜3.0で、Fe2O3が1.0〜10重量%であ
る製鋼スラグと、ホウ素化合物と、セメントとからなる
路盤材であり、該製鋼スラグ100重量部に対して、ホウ
素化合物0.5〜5重量部とセメント0.5〜10重量部を添加
することを特徴とする路盤材の製造方法を構成とする。 【効果】 本発明により、路盤材としての要求特性を満
たし、特に耐摩耗性に優れた路盤材が得られた。本発明
の路盤材は、これまで産業廃棄物として処理されていた
製鋼スラグを有効利用するものであり、大量に発生する
産業廃棄物を再資源化することによる省資源、作業環
境、周辺環境の改善の面で多大な貢献をするものと期待
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、製鋼スラグ、ホウ素化
合物、及びセメントからなる路盤材及びその製造方法に
関する。
【0002】
【従来の技術とその課題】従来、転炉や電気炉で鉄鋼の
精錬を行う際に発生する、製鋼スラグはその冷却過程に
おいて、自然に崩壊して粉化するためにその有効利用を
阻んできた。
【0003】特に、CaO/SiO2の重量比で示す塩基度が1.
4以上の製鋼スラグは、存在するダイカルシウムシリケ
−ト(2CaO・SiO2)の相転移により、約14%の体積膨張を
伴うために、そのほとんどが自己崩壊し粉化するという
課題があった。
【0004】また、製鋼スラグの塩基度はCaO/SiO2重量
比で表すのが通常であるが、製鋼スラグによっては、Mg
OやAl2O3の含有量が多い場合があり、これを無視した塩
基度を基にすると、正確な成分を把握することができ
ず、本来の効果を得ることができないという課題があっ
た。
【0005】そこで、製鋼スラグの粉化を防止するため
に、例えば、溶融している製鋼スラグに、B2O310〜40重
量%とセメント10〜70重量%を含有してなる粉化防止材
を添加することが知られている(特開平4-139041号公
報)。
【0006】しかしながら、溶融している製鋼スラグ
に、B2O3−セメント系の粉化防止材を添加すると確かに
スラグの粉化防止に効果が認められるが、製鋼スラグの
種類によっては路盤材として再利用するのに不適当なも
のがあった。
【0007】一方、一般にアスファルト舗装の上層、下
層、遮断層、及び路床等に使用する路盤材としては、す
りへり減量が35%以下、絶乾比重2.45以上、吸水率3.0
%以下の材料が要求されている。この意味から、製鋼ス
ラグは路盤材に使用できる可能性を持つものである。
【0008】しかしながら、製鋼スラグは、粉化するも
のが多く、また、製鋼スラグが外観的には粉化していな
い場合であっても、路盤材として利用しようとすると、
その要求特性を満たさず、適用できない場合があった。
【0009】本発明者は、前記課題を解消すべく、種々
検討を重ねた結果、特定の塩基度や成分をもつ製鋼スラ
グに特定の材料を併用することによって、前記課題が解
消できる知見を得て本発明を完成するに至った。
【0010】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、CaO、M
gO、SiO2、及びAl2O3を含有する製鋼スラグであって、
(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)の重量比で示される塩基度が1.
4〜3.0で、Fe2O3が1.0〜10重量%である製鋼スラグと、
ホウ素化合物と、セメントとからなる路盤材であり、該
製鋼スラグ100重量部に対して、ホウ素化合物0.5〜5重
量部とセメント0.5〜10重量部を添加することを特徴と
する路盤材の製造方法である。
【0011】以下、本発明を詳細に説明する。
【0012】本発明に係る製鋼スラグとしては、各種電
気炉スラグ、転炉スラグ、及び溶銑予備処理スラグ等が
挙げられ、CaO、MgO、SiO2、及びAl2O3を含有するもの
である。
【0013】そして、製鋼スラグの塩基度とは、(CaO+M
gO)/(SiO2+Al2O3)の重量比で表されるもので、本発明で
は、塩基度は1.4〜3.0であり、1.4〜2.0が好ましい。塩
基度が1.4未満では、殆どの製鋼スラグが粉化しないの
で、ホウ素化合物やセメントの併用効果は少ない。ま
た、塩基度が3.0を越えた場合、ホウ素化合物やセメン
トの溶融製鋼スラグに対する溶融性が悪く、結果として
製鋼スラグの粉化を起こし、加えて、すりへり減量が35
%越えるので路盤材として利用できない傾向がある。ま
た、製鋼スラグのFe2O3は1.0〜10重量%であり、3.0〜1
0重量%がより好ましい。1.0重量%未満では、すりへり
減量がそれほど低減できず、Fe2O3が10重量%を越えた
場合、殆どの製鋼スラグが粉化しないので、ホウ素化合
物とセメントの併用効果は少ない。
【0014】本発明に係るホウ素化合物は、2CaO・SiO2
の相転移を抑制するものであり、具体的には、酸化ホウ
素、ホウケイ酸塩、無水ホウ酸塩、含水ホウ酸塩、ホウ
酸、ホウ珪酸塩鉱物、ホウ酸塩鉱物、ホウ砂、コレマナ
イト、ボロカルサイト、及びホウ珪酸ガラス等が挙げら
れる。ホウ素化合物の使用量は、製鋼スラグ100重量部
に対して、0.5〜5重量部が好ましく、2〜5重量部が
より好ましい。0.5重量部未満では、製鋼スラグが粉化
する傾向があり、5重量部を越えて使用すると、溶融製
鋼スラグの溶融温度が降下し混合が不均一になる傾向が
ある。
【0015】本発明に係るセメントは、製鋼スラグへの
溶融性が良く、セメント水和物が溶融スラグ中で発泡す
るため、ホウ素化合物の分散性を高めるという効果があ
り、成形する際のバインダ−としての効果も有するもの
である。具体的には、普通、早強、及び超早強等の各種
ポルトランドセメント、これらポルトランドセメント
に、高炉スラグ又はフライアッシュなどを混合した各種
混合セメントなどの使用が可能である。ここで、セメン
トの使用量は、製鋼スラグ100重量部に対して、0.5〜10
重量部が好ましく、5〜10重量部がより好ましい。0.5
重量部未満では、ホウ素化合物の分散性が悪化する傾向
があり、10重量部を越えて使用すると製鋼スラグへの溶
融性が悪くなる傾向がある。
【0016】本発明において、ホウ素化合物とセメント
は、溶融製鋼スラグに別々に添加することも可能であ
り、ホウ素化合物とセメントを混合して、溶融製鋼スラ
グに添加することも可能である。
【0017】ホウ素化合物とセメントを混合して溶融製
鋼スラグに添加する場合の混合物中のホウ素化合物とセ
メントの混合割合は、ホウ素化合物30〜90重量%に対し
て、セメント10〜70重量%が好ましい。ホウ素化合物が
30重量%未満では、ホウ素化合物のスラグ中への分散が
不十分となり、90重量%を越えると、ホウ素化合物とセ
メントの溶融性が悪くなり、ホウ素化合物の歩留まりが
低下する傾向がある。
【0018】ホウ素化合物とセメントの混合物の使用量
は、製鋼スラグ100重量部に対して、0.5〜10重量部が好
ましく、5〜10重量部がより好ましい。0.5重量部未満
では、ホウ素化合物とセメントの分散性が悪く、結果と
して製鋼スラグが粉化を起こし、すりへり減量が35%を
越える傾向がある。また、10重量部を越えて使用する
と、ホウ素化合物とセメントの製鋼スラグに対する溶融
性が悪く、結果としてスラグが一部粉化を起こし、すり
へり減量が35%を越え、路盤材として好ましくない。
【0019】本発明において、ホウ素化合物とセメント
を添加する方法としては、ホウ素化合物とセメントを粉
状で添加する方法、各々を成形したものを添加する方
法、及びホウ素化合物とセメントの混合物を成形したも
のを添加する方法等が挙げられる。
【0020】成形したものとしては、一次粒子径が1mm
以下の造粒物又は成型破砕物であることが好ましい。
【0021】さらに、所定量のホウ素化合物とセメント
を溶融スラグ受鍋に予め投入しておき、その上に溶融ス
ラグを注ぎ入れる方法、溶融スラグを注ぎ入れると同時
にホウ素化合物とセメントを添加する方法、所定量のホ
ウ素化合物とセメントを溶融スラグのみ入った溶融炉に
投入する方法、及び溶銑・溶鋼と溶融スラグの入った各
種炉に投入する方法等の方法があり、いずれの方法も可
能である。ホウ素化合物とセメントを添加した製鋼スラ
グを、冷却後破砕し整粒し、路盤材とする。
【0022】
【実施例】以下、実施例について本発明をさらに説明す
る。
【0023】実施例1 ホウ素化合物20重量部、高炉セメント(B種)55.5重量
部、及び水40重量部をパン型造粒機で造粒し、乾燥し、
直径10mmの成型物とした。表1に示すように、製鋼スラ
グ100重量部に対して、この成型物7重量部をスラグ受
鍋に入れて置き、その上から、溶融している製鋼スラグ
を注ぎ入れた。これを冷却後破砕し、40mm以下の粒度に
調整し、JIS A 5001に基づき、外観、すりへり減量、絶
乾比重、及び吸水率の路盤材としての適用物性測定を行
い、それに基づいて総合的な評価を行った。結果を表1
に併記する。
【0024】<使用材料> 製鋼スラグA:塩基度1.3、Fe2O3 4.0重量% 製鋼スラグB:塩基度1.4、Fe2O3 4.0重量% 製鋼スラグC:塩基度1.5、Fe2O3 4.0重量% 製鋼スラグD:塩基度2.0、Fe2O3 4.0重量% 製鋼スラグE:塩基度2.5、Fe2O3 4.0重量% 製鋼スラグF:塩基度3.0、Fe2O3 4.0重量% 製鋼スラグG:塩基度3.5、Fe2O3 4.0重量% 製鋼スラグH:塩基度2.0、Fe2O3 0.5重量% 製鋼スラグI:塩基度2.0、Fe2O3 1.0重量% 製鋼スラグJ:塩基度2.0、Fe2O3 1.5重量% 製鋼スラグK:塩基度2.0、Fe2O3 4.0重量% 製鋼スラグL:塩基度2.0、Fe2O3 8.0重量% 製鋼スラグM:塩基度2.0、Fe2O310.0重量% 製鋼スラグN:塩基度2.0、Fe2O312.0重量% ホウ素化合物:トルコ産コレマナイト、B2O344.1% セメント:住友セメント社製高炉セメント(B種)
【0025】<試験方法> 外観 :粉化していない状態を○、一部粉化している
状態を△、全て粉化している状態を×とした。 すりへり減量:JIS A 5001に基づき測定 絶乾比重:JIS A 5001に基づき測定 吸水率 :JIS A 5001に基づき測定 評価 :外観、絶乾比重、すりへり減量、及び吸水率
の面でJIS 規格を満たし、かつ、すりへり減量が5%以
下と、特に優れているものは◎、JIS 規格を満たしてい
るものを○、JIS 規格を一部満たしているものを△、JI
S 規格を全く満たしていないものを×とした。
【0026】
【表1】
【0027】実施例2 製鋼スラグD100重量部に、セメント10重量部と表2に
示すようにホウ素化合物の量を変化して添加したこと以
外は実施例1と同様に行った。結果を表2に併記する。
【0028】
【表2】
【0029】実施例3 製鋼スラグD100重量部に、ホウ素化合物5重量部と表
3に示すようにセメントの量を変化して添加したこと以
外は実施例1と同様に行った。結果を表3に併記する。
【0030】
【表3】
【0031】実施例4 製鋼スラグD100重量部に、ホウ素化合物とセメントの
混合物の添加量を表4に示すように変化したこと以外は
実施例1と同様に行った。結果を表4に併記する。
【0032】
【表4】
【0033】
【発明の効果】本発明により、路盤材としての要求特性
を満たし、特に、耐摩耗性に優れた路盤材が得られた。
本発明の路盤材は、これまで産業廃棄物として処理され
ていた製鋼スラグを有効利用するものであり、大量に発
生する産業廃棄物を再資源化することによる省資源、作
業環境、周辺環境の改善の面で多大な貢献をするものと
期待できる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 CaO、MgO、SiO2、及びAl2O3を含有する
    製鋼スラグであって、(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)の重量比
    で示される塩基度が1.4〜3.0で、Fe2O3が1.0〜10重量%
    である製鋼スラグと、ホウ素化合物と、セメントとから
    なる路盤材。
  2. 【請求項2】 (CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)の重量比で示さ
    れる塩基度が1.4〜3.0で、Fe2O3が1.0〜10重量%の製鋼
    スラグ100重量部に対して、ホウ素化合物0.5〜5重量部
    とセメント0.5〜10重量部とを添加することを特徴とす
    る路盤材の製造方法。
JP5332547A 1993-12-27 1993-12-27 路盤材及びその製造方法 Pending JPH07187750A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107892523A (zh) * 2017-11-08 2018-04-10 中冶宝钢技术服务有限公司 一种用于地下车库坡道的混凝土及制备方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107892523A (zh) * 2017-11-08 2018-04-10 中冶宝钢技术服务有限公司 一种用于地下车库坡道的混凝土及制备方法

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