ITUD20120157A1

ITUD20120157A1 - PROCEDURE FOR THE REALIZATION OF CEMENTITIOUS CONGLOMERATES CONTAINING STAINS OF STEEL AND CEMENTITIOUS CONGLOMERATES SO OBTAINED

Info

Publication number: ITUD20120157A1
Application number: IT000157A
Authority: IT
Inventors: Claudio Maranzana; Stefano Maschio; Gabriele Tonello; Enrico Veneroso
Original assignee: F A R Fonderie Acciaierie Roiale S P A; Univ Degli Studi Udine
Priority date: 2012-09-12
Filing date: 2012-09-12
Publication date: 2014-03-13

Description

"PROCEDIMENTO PER LA REALIZZAZIONE DI CONGLOMERATI CEMENTIZI CONTENENTI SCORIE DI ACCIAIERIA E CONGLOMERATI CEMENTIZI COSI' OTTENUTI" "PROCEDURE FOR THE REALIZATION OF CEMENT-BASED CONGLOMERATES CONTAINING STEEL WASTE AND CEMENT-BASED CONGLOMERATES SO OBTAINED"

CAMPO DI APPLICAZIONE FIELD OF APPLICATION

Il presente trovato si riferisce ad un procedimento per la realizzazione di conglomerati cementizi contenenti una voluta quantitÃ di scorie di acciaieria, inertizzate, consentendo di recuperare e riutilizzare tali scorie di acciaieria . The present invention relates to a process for making cement conglomerates containing a desired quantity of steel mill slag, inertized, allowing such slag to be recovered and reused.

Il presente trovato riguarda anche i conglomerati cementizi ottenuti con il suddetto procedimento, in particolare ai fini del loro utilizzo come malte per la realizzazione di superfici o manufatti resistenti all'usura e alla compressione in ambito edile, sia civile, anche domestico, sia industriale. The present invention also relates to the cement conglomerates obtained with the aforesaid process, in particular for the purposes of their use as mortars for the realization of surfaces or articles resistant to wear and compression in the building sector, both civil, including domestic, and industrial.

STATO DELLA TECNICA STATE OF THE TECHNIQUE

E noto che la scoria di acciaieria derivante dai diversi processi siderurgici Ã ̈ uno dei rifiuti industriali piÃ¹ comuni ed abbondanti. A titolo esemplificativo, si consideri che la quantitÃ di scoria prodotta a livello mondiale nel 2011 dai processi di metallurgia primaria, anche nota come scoria nera, Ã ̈ valutata in circa 300 Mt. Risulta quindi rilevante, in termini di tutela ambientale, il prevedere la valorizzazione di tale rifiuto industriale riciclandolo e/o riutilizzandolo. Un esempio di tale riutilizzo Ã ̈ come materia prima secondaria per la realizzazione, in aggiunta od in sostituzione ai materiali tradizionali, di prodotti destinati all'ambito dell'ingegneria civile. It is well known that the slag deriving from the various iron and steel processes is one of the most common and abundant industrial waste. By way of example, consider that the amount of slag produced worldwide in 2011 by primary metallurgy processes, also known as black slag, is estimated at about 300 Mt. It is therefore relevant, in terms of environmental protection, to foresee the valorisation of this industrial waste by recycling and / or reusing it. An example of such reuse is as a secondary raw material for the production, in addition to or in place of traditional materials, of products intended for the civil engineering field.

Sono noti procedimenti per il trattamento ed il riutilizzo di scorie di acciaieria che prevedono che le scorie vengano esposte agli agenti atmosferici per essere stabilizzate e quindi utilizzate ad integrazione degli inerti che normalmente sono inclusi in conglomerati cementizi quali malte o calcestruzzi. Ãˆ tuttavia possibile che la stabilizzazione non sia completa, ad esempio a causa della formazione di uno strato superficiale di composti idrati di ossido di magnesio e di calcio, che impediscono 1 'idratazione e quindi la stabilizzazione della scoria sottostante. Processes are known for the treatment and reuse of steel mill slag which provide that the slag is exposed to atmospheric agents to be stabilized and then used to integrate the aggregates that are normally included in cementitious conglomerates such as mortars or concretes. However, it is possible that the stabilization is not complete, for example due to the formation of a surface layer of hydrated compounds of magnesium and calcium oxide, which prevent hydration and therefore the stabilization of the underlying slag.

Tali procedimenti noti hanno pertanto l'inconveniente di non garantire una completa stabilizzazione delle scorie e realizzare quindi conglomerati cementizi instabili, ossia con proprietÃ variabili nel tempo. Di conseguenza, tali conglomerati, per la loro instabilitÃ , non sono utilizzabili in ambito edile, sia esso civile od industriale, poichÃ© possono insorgere, nel tempo, fessurazioni, rigonfiamenti o modificazioni strutturali. Sono noti procedimenti che prevedono una prima fase di miscelazione di cemento ed inerti, una seconda fase di aggiunta progressiva di acqua, ed una terza fase di aggiunta di un agente fluidificante. Said known processes therefore have the drawback of not guaranteeing complete stabilization of the slag and therefore producing unstable cement conglomerates, ie with properties that vary over time. As a result, these conglomerates, due to their instability, cannot be used in the construction sector, whether civil or industrial, as cracks, swelling or structural modifications may arise over time. Processes are known which provide a first step of mixing cement and aggregates, a second step of progressive addition of water, and a third step of adding a fluidifying agent.

Un inconveniente di tali procedimenti noti risiede nel fatto che prevedono tempi di preparazione molto lunghi, durante i quali possono sia non completarsi le reazioni di idratazione degli inerti non stabilizzati, sia allo stesso tempo essere aggiunte quantitÃ eccessive di acqua. Da ciÃ² derivano materiali con scarse proprietÃ meccaniche e elevati costi di produzione. A drawback of these known processes lies in the fact that they provide for very long preparation times, during which the hydration reactions of the unstabilized aggregates may not be completed, and at the same time excessive amounts of water may be added. From this derive materials with poor mechanical properties and high production costs.

Uno scopo del presente trovato Ã ̈ quello di mettere a punto un procedimento che utilizzi scoria di acciaieria come materiale inerte, almeno ad integrazione dei materiali inerti tradizionali, per realizzare conglomerati cementizi aventi una completa stabilitÃ chimica ed una resistenza meccanica a compressione uguale o superiore a 32,5 MPa. Tale valore Ã ̈ considerato infatti il limite minimo di resistenza a compressione che deve avere, dopo i giorni definiti o definibili, ad esempio 28, un agglomerato cementizio solidificato per poter essere utilizzato come materiale strutturale in ambito civile. Un ulteriore scopo del presente trovato Ã ̈ quello di mettere a punto un procedimento che consenta di ottenere, indipendentemente dal tipo di scoria utilizzata come inerte, ripetibilitÃ ed affidabilitÃ nelle proprietÃ meccaniche degli agglomerati cementizi ottenuti. An object of the present invention is to develop a process that uses steel mill slag as an inert material, at least as an integration of traditional inert materials, to produce cement conglomerates having complete chemical stability and mechanical resistance to compression equal to or greater than 32.5 MPa. This value is in fact considered the minimum limit of compressive strength that a solidified cement agglomerate must have, after the defined or definable days, for example 28, in order to be used as a structural material in the civil sector. A further object of the present invention is to provide a process which allows to obtain, regardless of the type of slag used as inert, repeatability and reliability in the mechanical properties of the cement agglomerates obtained.

Un ancora ulteriore scopo del trovato Ã ̈ quello di mettere a punto un procedimento che consenta di ottenere conglomerati cementizi in modo rapido e quindi economicamente vantaggioso. A still further object of the invention is to provide a process which allows to obtain cementitious conglomerates in a rapid and therefore economically advantageous way.

Ãˆ pure uno scopo del trovato realizzare conglomerati cementizi contenenti inerti a granulometria fine, almeno in parte definiti da scorie di acciaieria, che consentano di ottenere manufatti aventi ridotta porositÃ ed elevata finitura superficiale. It is also an object of the invention to produce cement conglomerates containing fine-grained aggregates, at least in part defined by steel mill slag, which allow to obtain manufactured articles having reduced porosity and high surface finish.

Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere questi ed ulteriori scopi e vantaggi, la Richiedente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato. In order to obviate the drawbacks of the known art and to obtain these and further objects and advantages, the Applicant has studied, tested and implemented the present invention.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO EXPOSURE OF THE FOUND

Il presente trovato Ã ̈ espresso e caratterizzato nelle rivendicazioni indipendenti. Le rivendicazioni dipendenti espongono altre caratteristiche del presente trovato o varianti dell'idea di soluzione principale. The present invention is expressed and characterized in the independent claims. The dependent claims disclose other characteristics of the present invention or variants of the main solution idea.

In accordo con i suddetti scopi, un procedimento secondo il presente trovato, per la realizzazione di conglomerati cementizi contenenti scorie di acciaieria adatti ad essere utilizzati in applicazioni strutturali civili, comprende una fase iniziale di preparazione delle scorie di acciaieria. Tale fase di preparazione delle scorie di acciaieria prevede almeno una sottofase di stabilizzazione, durante la quale le suddette scorie vengono esposte agli agenti atmosferici per un periodo di stabilizzazione di almeno un mese. CiÃ² Ã ̈ inteso per permettere l'idratazione almeno della maggior parte di composti instabili presenti nelle scorie. In accordance with the aforementioned purposes, a process according to the present invention, for the production of cement conglomerates containing steel mill slag suitable for use in civil structural applications, comprises an initial stage of preparation of the steel mill slag. This phase of preparation of the steel mill slag provides at least one stabilization sub-phase, during which the aforementioned slags are exposed to atmospheric agents for a stabilization period of at least one month. This is intended to allow hydration of at least most of the unstable compounds present in the waste.

Secondo una variante del presente trovato, Ã ̈ previsto che la suddetta sottofase di stabilizzazione preveda anche di annaffiare le scorie in modo da accelerare o migliorare 1'idratazione dei composti instabili. According to a variant of the present invention, it is envisaged that the aforementioned stabilization sub-phase also provides for watering the slag in order to accelerate or improve the hydration of the unstable compounds.

Ãˆ prevista anche almeno una sottofase di macinazione, successiva alla suddetta sottofase di stabilizzazione, per ridurre le scorie ad una voluta pezzatura. At least one grinding sub-phase is also foreseen, following the aforementioned stabilization sub-phase, to reduce the slag to a desired size.

Secondo un aspetto del presente trovato, il procedimento di cui si discute prevede che, dopo, ed eventualmente durante, la suddetta sottofase di macinazione, venga effettuata un'operazione di selezione della suddetta voluta pezzatura, per ottenere un aggregato di scorie di acciaieria avente granulometria inferiore a 5.000 Î1⁄4m, preferibilmente inferiore a 2.500 Î1⁄4m. According to an aspect of the present invention, the process under discussion provides that, after, and possibly during, the aforementioned sub-phase of grinding, a selection operation of the aforementioned desired size is carried out, in order to obtain an aggregate of steel mill slag having a particle size less than 5,000 Î1⁄4m, preferably less than 2,500 Î1⁄4m.

Inoltre, il suddetto procedimento comprende almeno una fase di preparazione dell'agglomerato cementizio, comprendente almeno una sottofase di prima miscelazione. Detta sottofase di prima miscelazione prevede che la voluta quantitÃ di aggregato di scorie d'acciaieria e la quantitÃ di acqua nelle volute proporzioni, vengano miscelate per un primo periodo di tempo, per ottenere una pasta viscosa. Furthermore, the aforesaid process comprises at least one step for preparing the cement agglomerate, comprising at least one sub-step of first mixing. Said first mixing sub-phase requires that the desired quantity of steelworks slag aggregate and the quantity of water in the desired proportions, are mixed for a first period of time, to obtain a viscous paste.

Secondo una prima variante del trovato, la voluta quantitÃ di acqua viene introdotta gradatamente. According to a first variant of the invention, the desired quantity of water is introduced gradually.

Secondo un'ulteriore variante del trovato, l'acqua viene introdotta, per almeno la piÃ¹ parte, in un'unica soluzione prima o durante l'avvio della suddetta prima miscelazione . According to a further variant of the invention, the water is introduced, at least for the most part, in a single solution before or during the start of the aforementioned first mixing.

Il suddetto primo periodo di tempo Ã ̈ vantaggiosamente compreso tra 1 minuto e 5 minuti, e preferibilmente ha una durata di circa 2 minuti. The aforesaid first period of time is advantageously comprised between 1 minute and 5 minutes, and preferably has a duration of about 2 minutes.

La suddetta fase di preparazione del conglomerato cementizio comprende anche una sottofase di seconda miscelazione, che prevede che dopo l'ottenimento della suddetta pasta viscosa, o nell'intorno dell'ottenimento di detta pasta viscosa, venga aggiunto un agente fluidificante e che la pasta viscosa addizionata di agente fluidificante venga miscelata per un secondo periodo di tempo, fino a che si ottiene una pasta fluida. The aforesaid phase of preparation of the cement conglomerate also comprises a sub-phase of second mixing, which provides that after obtaining the aforementioned viscous paste, or in the vicinity of obtaining said viscous paste, a fluidifying agent is added and the viscous paste addition of fluidifying agent is mixed for a second period of time, until a fluid paste is obtained.

Il suddetto secondo periodo di tempo Ã ̈ vantaggiosamente compreso tra circa 10 minuti e circa 25 minuti, preferibilmente tra 13 e 20 minuti. The aforesaid second period of time is advantageously comprised between about 10 minutes and about 25 minutes, preferably between 13 and 20 minutes.

Una volta raggiunta la fluidificazione della pasta viscosa, una sottofase di terza miscelazione, operata senza soluzione di continuitÃ rispetto alla precedente sottofase di seconda miscelazione, prevede che la suddetta pasta fluida venga miscelata per un terzo periodo di tempo. Once the fluidization of the viscous paste has been reached, a third mixing sub-phase, operated without a solution of continuity with respect to the previous second mixing sub-phase, foresees that the aforesaid fluid paste is mixed for a third period of time.

Quest'ultimo Ã ̈ vantaggiosamente compreso tra circa 25 e circa 35 minuti, e preferibilmente ha una durata di circa 30 minuti. The latter is advantageously comprised between about 25 and about 35 minutes, and preferably has a duration of about 30 minutes.

Un ulteriore vantaggio del presente trovato Ã ̈ quello di permettere la completa idratazione, e quindi la stabilizzazione, dei componenti instabili ancora presenti nel conglomerato di scorie di acciaieria quando comincia la prima miscelazione. Inoltre, la presenza dell'agente fluidificante consente di ottenere una pasta fluida utilizzando un quantitativo ridotto di acqua. CiÃ² limita vantaggiosamente eventuali porositÃ residue nel conglomerato cementizio. Tali porositÃ residue sarebbero infatti dannose per le proprietÃ meccaniche dello stesso conglomerato cementizio al termine del processo di idratazione . A further advantage of the present invention is that of allowing complete hydration, and therefore stabilization, of the unstable components still present in the steel mill slag conglomerate when the first mixing begins. Furthermore, the presence of the fluidifying agent allows to obtain a fluid paste using a reduced quantity of water. This advantageously limits any residual porosity in the cement conglomerate. Such residual porosities would in fact be harmful to the mechanical properties of the cement conglomerate itself at the end of the hydration process.

Ãˆ una variante del trovato il prevedere che, dopo o durante la macinazione e la selezione della voluta pezzatura, il conglomerato di scorie cosÃ¬ ottenuto venga eventualmente immagazzinato, prima di essere successivamente utilizzato nella suddetta prima miscelazione . It is a variant of the invention to provide that, after or during the grinding and selection of the desired size, the slag conglomerate thus obtained is eventually stored, before being subsequently used in the aforementioned first mixing.

Secondo un ulteriore aspetto del presente trovato, la suddetta fase di preparazione del conglomerato cementizio comprende, successivamente alla suddetta terza miscelazione, una sottofase di aggiunta di materiali leganti. Tali materiali leganti sono scelti in un gruppo comprendente almeno un cemento calcareo e sabbia di olivina del tipo utilizzato per stampi di fonderia, o materiali simili o assimilabili a tale tipo di sabbia. La sottofase di terza miscelazione Ã ̈ seguita poi da una sottofase di quarta miscelazione, successiva alla suddetta sottofase di aggiunta di leganti. La sottofase di quarta miscelazione viene effettuata per un corrispondente quarto periodo di tempo, avente una durata vantaggiosamente compresa tra 1 minuto e circa 10 minuti, preferibilmente circa 5 minuti. According to a further aspect of the present invention, the aforesaid step of preparing the cement conglomerate comprises, after the aforementioned third mixing, a sub-step of adding binder materials. These binder materials are selected from a group comprising at least one calcareous cement and olivine sand of the type used for foundry molds, or materials similar or comparable to this type of sand. The third mixing sub-phase is then followed by a fourth mixing sub-phase, following the aforementioned sub-phase of adding binders. The fourth mixing sub-phase is carried out for a corresponding fourth period of time, having a duration advantageously comprised between 1 minute and about 10 minutes, preferably about 5 minutes.

La sottofase di quarta miscelazione completa la fase di preparazione del conglomerato cementizio. The fourth mixing sub-phase completes the preparation phase of the cement conglomerate.

La presenza di sabbia di olivina ha il vantaggio di aumentare la fluiditÃ e la tissotropicitÃ dell'agglomerato cementizio, consentendone nel contempo una migliore lavorabilitÃ . The presence of olivine sand has the advantage of increasing the fluidity and thixotropicity of the cement agglomerate, allowing at the same time a better workability.

La sabbia di olivina ha anche un effetto pozzolanico, che si traduce nel vantaggio di aumentare la durabilitÃ dell'agglomerato cementizio. The olivine sand also has a pozzolanic effect, which translates into the advantage of increasing the durability of the cement agglomerate.

Un ulteriore vantaggio dovuto all'utilizzo di sabbia di olivina Ã ̈ di tipo economico e deriva dalla possibilitÃ di utilizzare sabbia di olivina proveniente dallo smantellamento di stampi per fonderia. CiÃ² consente, infatti, sia di ridurre la quantitÃ di rifiuti da smaltire, e di conseguenza i relativi costi di smaltimento, sia di riciclare la sabbia di olivina come materia prima seconda, riducendo i costi di produzione dell'agglomerato cementizio oggetto del trovato. A further advantage due to the use of olivine sand is economic and derives from the possibility of using olivine sand coming from the dismantling of foundry molds. This allows, in fact, both to reduce the quantity of waste to be disposed of, and consequently the relative disposal costs, and to recycle the olivine sand as a second raw material, reducing the production costs of the cement agglomerate object of the invention.

Ãˆ una variante del presente trovato il prevedere che la suddetta sottofase di aggiunta di materiali leganti preveda che tutti i materiali leganti scelti vengano aggiunti contemporaneamente alla pasta viscosa. It is a variant of the present invention to provide that the aforesaid sub-phase of adding binder materials provides that all the binder materials selected are added simultaneously to the viscous paste.

Secondo un'ulteriore variante del trovato, la sottofase di aggiunta di materiali leganti prevede che i materiali leganti scelti vengano aggiunti a detta pasta viscosa uno ad uno, in una voluta sequenza. According to a further variant of the invention, the sub-phase of adding binder materials provides that the binder materials selected are added to said viscous paste one by one, in a desired sequence.

Un aspetto ulteriore del presente trovato prevede che, dopo la suddetta fase di preparazione del conglomerato di scorie di acciaieria, e prima della suddetta fase di preparazione dell'agglomerato cementizio, venga effettuata una prova di assettamento, per determinare la suddetta intera quantitÃ specifica di acqua necessaria ad ottenere le volute proporzioni nell'agglomerato cementizio che si vuole ottenere. A further aspect of the present invention provides that, after the aforesaid step of preparation of the steel mill slag conglomerate, and before the aforementioned step of preparation of the cementitious agglomerate, a settling test is carried out, to determine the aforementioned specific quantity of water necessary to obtain the desired proportions in the concrete agglomerate to be obtained.

Forma oggetto del presente trovato anche il conglomerato cementizio contenente scorie di acciaieria e adatto ad essere utilizzato in applicazioni strutturali civili, realizzato tramite il procedimento di cui sopra. Secondo un aspetto del trovato, il conglomerato cementizio comprende una quantitÃ specifica di conglomerato di scorie di acciaieria compresa tra il 65% ed il 75% in peso, una quantitÃ specifica di sabbia di olivina compresa tra il 5% ed il 15% in peso, una quantitÃ specifica di cemento compresa tra il 20% ed il 25%, ed una quantitÃ specifica di agente fluidificante compresa tra l'intorno dello 0,1% ed il 3%. The present invention also relates to the cement conglomerate containing steel mill slag and suitable for use in civil structural applications, made by means of the above procedure. According to one aspect of the invention, the cement conglomerate comprises a specific quantity of steel mill slag conglomerate comprised between 65% and 75% by weight, a specific quantity of olivine sand comprised between 5% and 15% by weight, a specific quantity of cement comprised between 20% and 25%, and a specific quantity of fluidifying agent comprised between approximately 0.1% and 3%.

Ãˆ nello spirito del trovato il prevedere che il rapporto tra l'agente fluidificante ed il suddetto cemento Ã ̈ compreso tra lo 0,5% ed il 5%, preferibilmente 2%. It is in the spirit of the invention to provide that the ratio between the fluidifying agent and the aforesaid cement is comprised between 0.5% and 5%, preferably 2%.

Ãˆ pure un aspetto del trovato il prevedere che il rapporto tra la sabbia di olivina ed il cemento sia compreso tra il 25% ed il 50%, preferibilmente tra il 30% ed il 40%. It is also an aspect of the invention to provide that the ratio between the olivine sand and the cement is comprised between 25% and 50%, preferably between 30% and 40%.

Secondo un ulteriore aspetto del trovato, il rapporto tra detto cemento e detto conglomerato di scorie di acciaieria Ã ̈ compreso tra il 20% ed il 50%, preferibilmente tra il 25% ed il 40%. According to a further aspect of the invention, the ratio between said cement and said steel mill slag conglomerate is between 20% and 50%, preferably between 25% and 40%.

Ãˆ un ulteriore aspetto del trovato il prevedere che l'agglomerato cementizio di cui si discute abbia una resistenza a compressione dopo almeno 28 giorni di stagionatura superiore a 32,5 MPa. It is a further aspect of the invention to provide that the cement agglomerate in question has a compressive strength after at least 28 days of curing greater than 32.5 MPa.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI ILLUSTRATION OF DRAWINGS

Queste ed altre caratteristiche del presente trovato appariranno chiare dalla seguente descrizione di una forma preferenziale di realizzazione, fornita a titolo esemplificativo, non limitativo, con l'ausilio di un'unica figura annessa, nella quale Ã ̈ riportato un diagramma della distribuzione della dimensione delle particelle di scoria. These and other characteristics of the present invention will become clear from the following description of a preferential embodiment, provided by way of non-limiting example, with the aid of a single attached figure, which shows a diagram of the distribution of the size of the slag particles.

DESCRIZIONE DI UNA FORMA DI REALIZZAZIONE DESCRIPTION OF AN EMBODIMENT

In accordo con i suddetti scopi, una forma di esecuzione esemplificativa di un procedimento secondo il trovato Ã ̈ utilizzabile per la realizzazione di agglomerati cementizi contenenti scorie di acciaieria come materiale inerte e cemento e sabbia di olivina come leganti. Acqua ed un agente fluidificante sono previsti durante la preparazione di tali agglomerati cementizi. In accordance with the aforementioned purposes, an exemplary embodiment of a method according to the invention can be used for the production of cement agglomerates containing steel mill slag as inert material and cement and olivine sand as binders. Water and a fluidifying agent are provided during the preparation of such cement agglomerates.

In particolare, la sabbia di olivina deriva dallo smantellamento degli stampi utilizzati nelle fonderie, dei quali Ã ̈ il costituente principale. In particular, olivine sand derives from the dismantling of molds used in foundries, of which it is the main constituent.

Normalmente, le scorie di acciaieria sono composte da ossidi, tra i quali i maggiormente presenti sono l'ossido di calcio (CaO), l'ossido di silicio (SiO2), e l'ossido ferro (Fe2O3). Possono essere anche presenti ossido di magnesio (MgO), ossido di alluminio (Al2O3), e ossido di cromo (Cr2O3). Normally, steel mill slag is composed of oxides, among which the most present are calcium oxide (CaO), silicon oxide (SiO2), and iron oxide (Fe2O3). Magnesium oxide (MgO), aluminum oxide (Al2O3), and chromium oxide (Cr2O3) may also be present.

Le granulometrie e le percentuali dei singoli ossidi contenuti all'interno delle scorie di acciaieria sono notevolmente variabili e dipendono dal processo produttivo dal quale esse sono prodotte. The particle sizes and percentages of the individual oxides contained within the steel mill slag are considerably variable and depend on the production process from which they are produced.

Il procedimento secondo il trovato prevede che ciascuna scoria, prima di poter essere utilizzata per la preparazione dell'agglomerato cementizio oggetto del trovato, venga, una volta prelevata dal forno di produzione dell'acciaio, sottoposta ad una fase di preparazione. Dopo tale fase di preparazione della scoria, che consente di ottenere un aggregato di scoria, esso viene miscelato alla sabbia di olivina e al cemento, viene aggiunta acqua e l'agente fluidificante, e realizzato il conglomerato cementizio di cui si discute, come risulterÃ chiaro dalla descrizione dettagliata seguente . The method according to the invention provides that each slag, before being able to be used for the preparation of the cementitious agglomerate object of the invention, is, once removed from the steel production furnace, subjected to a preparation step. After this stage of preparation of the slag, which makes it possible to obtain a slag aggregate, it is mixed with the olivine sand and the cement, water and the fluidifying agent are added, and the concrete conglomerate in question is created, as will be clear from the detailed description below.

In una prima sottofase della suddetta fase di preparazione della scoria, la scoria viene esposta all'azione degli agenti atmosferici per un periodo di inertizzazione , o stabilizzazione. Tale periodo di stabilizzazione ha una durata di circa un mese ed Ã ̈ inteso per permettere 1'idratazione, e quindi la stabilizzazione, almeno della maggior parte dei composti instabili presenti nella scoria. In a first sub-phase of the aforementioned slag preparation stage, the slag is exposed to the action of atmospheric agents for a period of inertization, or stabilization. This stabilization period lasts about one month and is intended to allow the hydration, and therefore the stabilization, of at least most of the unstable compounds present in the slag.

I composti instabili, soprattutto silicati e ossidi di magnesio e calcio, reagiscono con l'acqua delle precipitazioni atmosferiche o dell'umiditÃ dell'aria, per formare composti non soggetti a modifiche nel tempo, quindi stabili. Unstable compounds, especially silicates and oxides of magnesium and calcium, react with water from atmospheric precipitation or air humidity, to form compounds that are not subject to change over time and are therefore stable.

Per favorire l'idratazione, durante il periodo di inertizzazione Ã ̈ preferibile che la scoria venga ripetutamente movimentata, in modo da esporne la maggior superficie possibile all'umiditÃ e all'acqua degli agenti atmosferici. To favor hydration, during the inertization period it is preferable that the slag is repeatedly handled, in order to expose as much surface as possible to humidity and water from atmospheric agents.

Un'ulteriore operazione possibile per favorire ed accelerare la completa idratazione della scoria Ã ̈ quella di annaffiare quest'ultima, in modo da integrare o sostituire l'apporto d'acqua delle precipitazioni e dell'umiditÃ atmosferiche e forzare le reazioni di idratazione. A further possible operation to favor and accelerate the complete hydration of the slag is to water the latter, in order to integrate or replace the water supply of precipitation and atmospheric humidity and force the hydration reactions.

La seguente tabella 1 riporta, a titolo esemplificativo, le composizioni di tre scorie di acciaieria, in cui la scoria A deriva normalmente dalla produzione al forno elettrico (EAF) di un acciaio inossidabile ad elevato contenuto di cromo e molibdeno, la scoria B deriva normalmente dalla produzione al convertitore ad ossigeno (BOF) di un acciaio ad elevato contenuto di carbonio, e la scoria C deriva normalmente dalla produzione al forno rotativo di un acciaio inossidabile ad elevato contenuto di cromo e manganese. Tabella 1: The following table 1 shows, by way of example, the compositions of three steel mill slag, in which slag A normally derives from the production in the electric furnace (EAF) of a stainless steel with a high content of chromium and molybdenum, slag B normally derives from the production to the oxygen converter (BOF) of a steel with a high carbon content, and the slag C normally derives from the production in the rotary kiln of a stainless steel with a high content of chromium and manganese. Table 1:

Componente Scoria A Scoria B Scoria C CaO [%] 40,1 37,6 38,2 Component Slag A Slag B Slag C CaO [%] 40.1 37.6 38.2

SiO2[%] 19,9 16,3 14,8 SiO2 [%] 19.9 16.3 14.8

A12O3[%] 5,1 8,0 7,4 A12O3 [%] 5.1 8.0 7.4

MgO [%] 10,0 5,5 11,7 Fe2O3[%] 19,3 18,9 9,8 MgO [%] 10.0 5.5 11.7 Fe2O3 [%] 19.3 18.9 9.8

MnO [%] 4,7 3,6 10,4 Cr2O3[%] 1,9 3,1 2,0 MnO [%] 4.7 3.6 10.4 Cr2O3 [%] 1.9 3.1 2.0

V2O5[%] 0,6 1,4 0,8 V2O5 [%] 0.6 1.4 0.8

P2O5[%] 1,3 1,1 1,2 P2O5 [%] 1.3 1.1 1.2

Altro [%] 5,1 4,5 3,7 Calce libera [%] 2,5 1,3 1,9 DensitÃ [g/cm<3>] 3,48 3,36 3,29 Other [%] 5.1 4.5 3.7 Free lime [%] 2.5 1.3 1.9 Density [g / cm <3>] 3.48 3.36 3.29

In seguito al summenzionato periodo di inertizzazione, durante una seconda sottofase di macinazione, le scorie vengono frantumate e macinate, ad esempio in un mulino a martelli, per essere ridotte ad una voluta pezzatura. Nel caso d'esempio, tale voluta pezzatura Ã ̈ definita da particelle aventi granulometria inferiore a 5.000 Î1⁄4m Nella fig. 1 Ã ̈ riportata la distribuzione delle dimensioni delle particelle (PSD) aventi diametro equivalente (ED) inferiore a 1.200 Î1⁄4m, che costituiscono la porzione fine delle scorie A, B e C, e di una tipologia di inerti standard (R) . In particolare, in fig. Following the aforementioned inertization period, during a second grinding sub-phase, the slag is crushed and ground, for example in a hammer mill, to be reduced to a desired size. In the case of the example, this desired size is defined by particles having a particle size lower than 5,000 Î1⁄4m. 1 shows the distribution of the dimensions of the particles (PSD) having an equivalent diameter (ED) less than 1,200 Î1⁄4m, which constitute the fine portion of the slag A, B and C, and of a typology of standard aggregates (R). In particular, in fig.

1 Ã ̈ riportato, in ascissa, il diametro equivalente (ED) delle particelle, misurato in Î1⁄4m, mentre in ordinata Ã ̈ riportata la quantitÃ percentuale (q%) delle stesse particelle . 1 shows, on the abscissa, the equivalent diameter (ED) of the particles, measured in Î1⁄4m, while the ordinate shows the percentage quantity (q%) of the same particles.

La pezzatura fine ottenuta mediante la suddetta sottofase di macinazione aumenta la superficie delle scorie in grado di reagire con l'umiditÃ o con l'acqua e consente quindi di ottenere, se necessaria, un'ulteriore riduzione dei composti instabili. The fine size obtained by means of the aforementioned sub-phase of grinding increases the surface of the slag able to react with humidity or water and therefore allows to obtain, if necessary, a further reduction of unstable compounds.

Dopo la macinazione, la scoria Ã ̈ sottoposta ad un'operazione di selezione della pezzatura, per ottenere un aggregato di scoria composto da particelle di una voluta grandezza. Nel caso di specie, vengono realizzati aggregati aventi per 2/3 granulometria inferiore a 1.200 Î1⁄4m, e per 1/3 granulometria compresa tra 1.200 Î1⁄4m e 5.000 Î1⁄4m. After grinding, the slag is subjected to a size selection operation, to obtain a slag aggregate composed of particles of a desired size. In this case, aggregates are made having 2/3 particle size less than 1,200 Î1⁄4m, and 1/3 particle size between 1,200 Î1⁄4m and 5,000 Î1⁄4m.

Ãˆ possibile, a questo punto, utilizzare direttamente e con continuitÃ gli aggregati cosÃ¬ ottenuti, oppure immagazzinarli per un utilizzo successivo, a seconda delle esigenze. At this point, it is possible to use the aggregates obtained in this way directly and continuously, or to store them for later use, according to requirements.

In seguito alla fase di preparazione dell'aggregato di scoria, viene effettuata una prova di assettamento, per determinare un rapporto ottimale tra la quantitÃ di acqua e la quantitÃ di cemento da utilizzare per la realizzazione del conglomerato cementizio, ossia la quantitÃ specifica di acqua necessaria. Following the preparation phase of the slag aggregate, a settling test is carried out to determine an optimal ratio between the quantity of water and the quantity of cement to be used for the creation of the cement conglomerate, i.e. the specific quantity of water required. .

La prova di assettamento prevede che venga realizzata una malta contenente acqua, cemento, inerti ed una determinata quantitÃ di agente fluidificante, e che la stessa malta venga inserita a riempimento di uno stampo troncoconico, posizionato su un piatto vibrante. In seguito, viene rimosso lo stampo e misurata l'ampiezza della forma che ha assunto la malta dopo un tempo di circa 15 secondi. Posto che il diametro interno della base maggiore dello stampo Ã ̈ di 70 mm, che il diametro interno della base minore dello stampo Ã ̈ di 50 mm e che l'altezza dello stampo Ã ̈ di 85 mm, la malta viene considerata opportunamente viscosa quando, dopo 15 secondi, definisce una forma avente una larghezza di 200 mm ± 20 mm. The setting test foresees that a mortar containing water, cement, aggregates and a certain quantity of fluidifying agent is made, and that the same mortar is inserted to fill a truncated cone mold, positioned on a vibrating plate. Subsequently, the mold is removed and the width of the shape that the mortar has assumed is measured after a time of about 15 seconds. Given that the internal diameter of the major base of the mold is 70 mm, that the internal diameter of the minor base of the mold is 50 mm and that the height of the mold is 85 mm, the mortar is considered suitably viscous when , after 15 seconds, it defines a shape having a width of 200 mm ± 20 mm.

Nella seguente tabella 2, sono riportate le composizioni di quattro diversi conglomerati cementizi, tutti contenenti una quantitÃ specifica di un cemento Portland al calcare di tipo standard, ad esempio del tipo CEM II/B-LL, compresa tra il 20% ed il 25% in peso, una quantitÃ specifica compresa tra il 5% ed il 15% in peso di sabbia di olivina, e una quantitÃ specifica compresa tra il 65% ed il 75% in peso di altri inerti. The following table 2 shows the compositions of four different cement conglomerates, all containing a specific quantity of a standard Portland limestone cement, for example of the CEM II / B-LL type, between 20% and 25% by weight, a specific quantity between 5% and 15% by weight of olivine sand, and a specific quantity between 65% and 75% by weight of other aggregates.

In particolare, l'agglomerato MR contiene inerti dolomitici di tipo standard, mentre gli agglomerati MA, MB, MC contengono, come inerti, aggregati di scoria A, di scoria B, e di scoria C rispettivamente. In particular, the MR agglomerate contains standard dolomitic aggregates, while the MA, MB, MC agglomerates contain aggregates of slag A, slag B, and slag C respectively.

Il cemento CEM II/B-LL contiene tra il 65% ed il 79% di clinker e tra il 21% ed il 35% di calcare (CaCO3). CEM II / B-LL cement contains between 65% and 79% of clinker and between 21% and 35% of limestone (CaCO3).

La sabbia di olivina da utilizzare Ã ̈ un materiale policristallino costituito da silicati misti di ferro e magnesio, e normalmente ha una granulometria media compresa tra 0,75 Î1⁄4m e 300 Î1⁄4m. Una composizione chimica media della sabbia di olivina Ã ̈ esemplificativamente riportata in tabella 3. The olivine sand to be used is a polycrystalline material made up of mixed iron and magnesium silicates, and normally has an average grain size between 0.75 Î1⁄4m and 300 Î1⁄4m. An average chemical composition of olivine sand is given as an example in table 3.

Nella tabella 2 Ã ̈ riportato, per ciascuno dei quattro conglomerati sopraccitati, il rapporto tra acqua e cemento (a/c), espresso in funzione del rapporto tra agente superfluidificante e cemento (f/c). Table 2 shows, for each of the four aforementioned conglomerates, the ratio between water and cement (w / c), expressed as a function of the ratio between superplasticizing agent and cement (f / c).

Tabella 2 : Table 2:

Materiale MR MA MB MC Cemento [kg/m<3>] 550 550 550 550 Olivina [kg/m<3>] 220 220 220 220 Inerti standard [kg/m<3>] 1.650 - - -Scoria [kg/m<3>] - 1.650 1.650 1.650 f/c = 0% 0,53 1,19 0,92 1,27 f/c = 1% 0,43 0,79 0,66 0,93 a/c Material MR MA MB MC Cement [kg / m <3>] 550 550 550 550 Olivine [kg / m <3>] 220 220 220 220 Standard aggregates [kg / m <3>] 1.650 - - -Slag [kg / m <3>] - 1,650 1,650 1,650 f / c = 0% 0.53 1.19 0.92 1.27 f / c = 1% 0.43 0.79 0.66 0.93 a / c

f/c = 2% 0,36 0,55 0,48 0,57 f/c = 4% 0,35 0,49 0,41 0,52 f / c = 2% 0.36 0.55 0.48 0.57 f / c = 4% 0.35 0.49 0.41 0.52

Tabella 3: Table 3:

Componente Olivina SiO2[%] 41,3 Component Olivine SiO2 [%] 41.3

A12O3[%] 1,0 A12O3 [%] 1.0

CaO [%] 1,0 MgO [%] 45,7 Fe2O3[%] 6,6 Altro (Cr2O3, NiO, MnO, LOI) [%] < 5,00 CaO [%] 1.0 MgO [%] 45.7 Fe2O3 [%] 6.6 Other (Cr2O3, NiO, MnO, LOI) [%] <5.00

Al termine della prova di assettamento, il metodo oggetto del trovato prevede la fase di preparazione vera e propria dell'agglomerato cementizio di cui si discute. La fase di preparazione comprende una sottofase di prima miscelazione che prevede l'introduzione, all'interno di un miscelatore, ad esempio un miscelatore standard per la produzione di calcestruzzi, dell'intera quantitÃ specifica di aggregato di scoria A, o B, o C, e dell'intera quantitÃ specifica di acqua necessarie ad ottenere il conglomerato finale e calcolata in base al rapporto a/c determinato in precedenza. La suddetta sottofase di prima miscelazione viene effettuata per un primo periodo di tempo, necessario ad ottenere una pasta viscosa, e compreso tra 1 minuto e 5 minuti. At the end of the setting test, the method according to the invention provides for the actual preparation step of the cement agglomerate under discussion. The preparation phase includes a first mixing sub-phase which involves the introduction, inside a mixer, for example a standard mixer for the production of concrete, of the entire specific quantity of slag aggregate A, or B, or C , and of the entire specific quantity of water necessary to obtain the final conglomerate and calculated on the basis of the w / c ratio previously determined. The aforementioned first mixing sub-phase is carried out for a first period of time, necessary to obtain a viscous paste, and is between 1 minute and 5 minutes.

Al termine della prima miscelazione, alla pasta viscosa di acqua e aggregato di scoria viene aggiunto l'agente fluidificante, che puÃ² essere, ad esempio, un additivo superfludificante a base di eteri policarbossilati, che consente di ottenere una pasta a comportamento dilatante a basso rapporto a/c. At the end of the first mixing, the fluidifying agent is added to the viscous paste of water and slag aggregate, which can be, for example, a superfludifying additive based on polycarboxylated ethers, which allows to obtain a paste with a low dilating behavior. B.C.

Come si evince dalla tabella 2, all'aumento del rapporto f/c corrisponde la diminuzione del rapporto a/c. In una forma preferenziale di realizzazione del trovato, il conglomerato cementizio presenta un rapporto f/c pari al 2%. Questo valore rappresenta un compromesso tra i benefici apportati dall'agente superiluidificante , in termini di riduzione del rapporto a/c, e la sua incidenza sui costi di produzione. As can be seen from table 2, the increase in the w / c ratio corresponds to the decrease in the w / c ratio. In a preferential embodiment of the invention, the cement conglomerate has an f / c ratio equal to 2%. This value represents a compromise between the benefits brought by the super-thinning agent, in terms of reduction of the w / c ratio, and its incidence on production costs.

In seguito all'aggiunta del superfluidificante, viene effettuata una seconda miscelazione, per un secondo periodo di tempo, la cui durata puÃ² variare da circa 10 minuti a circa 20 minuti, in funzione del contenuto di acqua e della composizione chimica della scoria. La durata della seconda miscelazione Ã ̈ definita dal tempo necessario affinchÃ© si instaurino condizioni chimicofisiche che trasformano la pasta viscosa di inizio seconda miscelazione in una pasta fluida. Tale trasformazione di fluidificazione Ã ̈ anche nota con il nome di "bleeding". Following the addition of the superplasticizer, a second mixing is carried out, for a second period of time, the duration of which can vary from about 10 minutes to about 20 minutes, depending on the water content and the chemical composition of the slag. The duration of the second mixing is defined by the time necessary for the establishment of chemical and physical conditions which transform the viscous paste at the beginning of the second mixing into a fluid paste. This fluidization transformation is also known as "bleeding".

Con la fluidificazione termina la sottofase di seconda miscelazione e comincia, senza soluzione di continuitÃ rispetto a quest'ultima, una sottofase di terza miscelazione, che viene effettuata per un terzo periodo di tempo, avente durata compresa tra circa 25 minuti e circa 35 minuti. Durante la terza miscelazione avviene la completa e finale idratazione di tutti i componenti della pasta fluida che hanno facoltÃ di idratarsi. CiÃ² consente vantaggiosamente alla scoria di raggiungere uno stato di inertizzazione completa. With the fluidization the second mixing sub-phase ends and a third mixing sub-phase begins, without interruption with respect to the latter, which is carried out for a third period of time, lasting between about 25 minutes and about 35 minutes. During the third mixing takes place the complete and final hydration of all the components of the fluid paste that have the ability to hydrate. This advantageously allows the slag to reach a state of complete inertization.

Questo consentirÃ di ottenere un conglomerato cementizio piÃ¹ performante rispetto a quanto ottenibile con i procedimenti noti. This will make it possible to obtain a more performing cement conglomerate than what can be obtained with known processes.

Per ottenere caratteristiche chimiche e meccaniche ancor piÃ¹ vantaggiose, il procedimento di cui si discute prevede che, al termine della terza miscelazione, venga effettuata l'aggiunta dei leganti, ossia del cemento e della sabbia di olivina, che completano la composizione del conglomerato cementizio che si vuole ottenere. To obtain even more advantageous chemical and mechanical characteristics, the process under discussion provides that, at the end of the third mixing, the addition of the binders, i.e. cement and olivine sand, which complete the composition of the cement conglomerate you want to get.

In una variante del procedimento secondo il presente trovato, entrambi i leganti vengono aggiunti alla pasta fluida nello stesso momento. In a variant of the process according to the present invention, both binders are added to the fluid paste at the same time.

Altre forme di variante prevedono che i leganti vengano aggiunti in sequenza. Other variant forms require the binders to be added sequentially.

Ãˆ un'ulteriore variante del trovato il prevedere che i leganti vengano aggiunti alla pasta fluida dopo un'operazione di pre-miscelazione tra il cemento e la sabbia di olivina. A further variant of the invention is provided that the binders are added to the fluid paste after a pre-mixing operation between the cement and the olivine sand.

Forme preferenziali di realizzazione dell'agglomerato cementizio prevedono che il rapporto tra sabbia di olivina e cemento in esso contenuti sia compreso tra il 25% e il 50%. Preferred embodiments of the cement agglomerate provide that the ratio between olivine sand and cement contained therein is between 25% and 50%.

Ãˆ pure previsto dal presente trovato che il rapporto tra quantitÃ di cemento e quantitÃ di inerti contenuti nel conglomerato cementizio sia compreso tra il 20% ed il 40%. It is also envisaged by the present invention that the ratio between the quantity of cement and the quantity of aggregates contained in the cement conglomerate is comprised between 20% and 40%.

Una sottofase di quarta miscelazione, successiva all'aggiunta dei leganti ed operata con continuitÃ rispetto ad essa, viene effettuata per un quarto periodo di tempo, avente una durata compresa tra 1 minuto e 10 minuti. Tale sottofase ha la funzione di amalgamare i componenti del conglomerato cementizio e di completare la fase di preparazione del conglomerato cementizio stesso. Durante la quarta miscelazione, la sabbia di olivina reagisce con il CaO contenuto negli altri componenti del conglomerato cementizio, bloccandone la reattivitÃ e trasformandolo in silicato idrato. La sabbia di olivina ha anche effetto pozzolanico, ciÃ² consentendo di migliorare la durabilitÃ e le prestazioni del conglomerato cementizio. A fourth mixing sub-phase, subsequent to the addition of the binders and carried out continuously with respect to it, is carried out for a fourth period of time, lasting between 1 minute and 10 minutes. This sub-phase has the function of amalgamating the components of the cementitious conglomerate and completing the preparation phase of the cementitious conglomerate itself. During the fourth mixing, the olivine sand reacts with the CaO contained in the other components of the cement conglomerate, blocking its reactivity and transforming it into hydrated silicate. The olivine sand also has a pozzolanic effect, which improves the durability and performance of the concrete.

Inoltre, la sabbia di olivina, data la sua granulometria molto fine, aumenta ulteriormente la fluiditÃ della pasta fluida e conferisce a quest'ultima caratteristiche di tissotropicitÃ , importanti per determinare un corretto comportamento del conglomerato durante le fasi di messa in opera. Furthermore, olivine sand, given its very fine grain size, further increases the fluidity of the fluid paste and gives it thixotropic characteristics, which are important for determining the correct behavior of the conglomerate during the application phases.

Il conglomerato cementizio cosÃ¬ preparato Ã ̈ pronto per essere riversato in stampi o in casseforme, a seconda delle esigenze. The cement conglomerate thus prepared is ready to be poured into molds or formwork, according to requirements.

La granulometria fine dell'olivina e della scoria consente di ottenere anche un'ottima finitura superficiale dei manufatti ottenuti con il conglomerato cementizio . The fine granulometry of the olivine and of the slag also allows to obtain an excellent surface finish of the artifacts obtained with the cement conglomerate.

Nella seguente tabella 4 sono riportati i risultati sperimentali riguardanti la resistenza a compressione (Ïƒ) e l'assorbimento di acqua (w_abs) per i summenzionati conglomerati MR, MA, MB e MC. In particolare, sono stati considerati i conglomerati aventi un rapporto f/c pari al 2%. I valori sono stati rilevati dopo 28, 180 e 160 giorni di stagionatura e mediati su 5 misurazioni. The following table 4 shows the experimental results regarding the compressive strength (Ïƒ) and water absorption (w_abs) for the above mentioned MR, MA, MB and MC conglomerates. In particular, conglomerates with an f / c ratio of 2% were considered. The values were measured after 28, 180 and 160 days of curing and averaged over 5 measurements.

Le prove di compressione sono state eseguite secondo la norma ASTM C 496 e in tabella 4, fra parentesi, Ã ̈ riportata anche la deviazione standard. Per le prove di assorbimento d'acqua Ã ̈ stata utilizzata una versione modificata della norma ASTM C 642. The compression tests were carried out according to the ASTM C 496 standard and in table 4, the standard deviation is also shown in brackets. A modified version of the ASTM C 642 standard was used for the water absorption tests.

Tabella 4: Table 4:

f/c = 2% f / c = 2%

28 gg 180 gg 360 gg Ïƒ w_abs Ïƒ w_abs Ïƒ w_abs MR 78 (± 6) 3.1 80 (+8) 2.9 83 (±7) 2.6 MA 39 (± 5) 5.9 51 (±4) 4.8 60 (+5) 4.3 MB 59 (± 4) 4.3 70 (±7) 3.5 76 (±4) 3.2 MC 36 (+ 3) 6.5 44 (+6) 5.2 48 (±4) 5.0 28 days 180 days 360 days Ïƒ w_abs Ïƒ w_abs Ïƒ w_abs MR 78 (± 6) 3.1 80 (+8) 2.9 83 (± 7) 2.6 MA 39 (± 5) 5.9 51 (± 4) 4.8 60 (+5) 4.3 MB 59 (± 4) 4.3 70 (± 7) 3.5 76 (± 4) 3.2 MC 36 (+ 3) 6.5 44 (+6) 5.2 48 (± 4) 5.0

Dalla tabella 4 risulta che, sebbene inferiori a quelli del conglomerato standard MR, i valori di resistenza a compressione dei conglomerati MA, MB, MC, contenenti scorie di acciaieria, sono superiori al sopraccitato limite minimo di 32,5 MPa per l'impiego strutturale in ambito civile. Table 4 shows that, although lower than those of the standard MR conglomerate, the compressive strength values of the MA, MB, MC conglomerates, containing steel mill slag, are higher than the aforementioned minimum limit of 32.5 MPa for structural use. in the civil field.

In particolare, risulta piÃ¹ performante il conglomerato cementizio MB contenente, come inerte, aggregato di scoria B. Tale conglomerato cementizio MB ha una resistenza a compressione maggiore o uguale a 55 MPa, paragonabile ad un calcestruzzo ad alta resistenza. In particular, the MB cement conglomerate is more performing, containing slag B aggregate as inert material. This MB cement conglomerate has a compressive strength greater than or equal to 55 MPa, comparable to high-strength concrete.

La maggior resistenza a compressione del conglomerato MB Ã ̈ probabilmente dovuta al minor contenuto, rispetto ai conglomerati MA e MC, di MgO e CaO (tabella 1), nonchÃ© di particelle submicroniche (fig. 1). The greater compressive strength of the MB conglomerate is probably due to the lower content, compared to the MA and MC conglomerates, of MgO and CaO (table 1), as well as of submicronic particles (fig. 1).

La presenza di particelle submicroniche aumenta la quantitÃ di acqua assorbita dalla miscela, mentre sia il MgO che il CaO reagiscono con l'acqua inducendo, in un primo momento, il fenomeno della fluidificazione. In seguito, l'evaporazione dell'acqua in eccesso provoca porositÃ residua, che, come Ã ̈ noto, riduce le prestazioni dei conglomerati cementizi. The presence of submicronic particles increases the amount of water absorbed by the mixture, while both MgO and CaO react with water, initially inducing the phenomenon of fluidization. Subsequently, the evaporation of the excess water causes residual porosity, which, as is well known, reduces the performance of the cementitious conglomerates.

Non sono state rilevate fessurazioni o danneggiamenti dei conglomerati dopo 28, 180 e 360 giorni di stagionatura. No cracks or damage to the conglomerates were found after 28, 180 and 360 days of curing.

Sono state effettuate anche prove di eluizione, che non hanno evidenziato alcun rilascio di componenti tossici o nocivi. Elution tests were also carried out, which did not reveal any release of toxic or harmful components.

Ãˆ chiaro che al procedimento per la realizzazione di conglomerati cementizi, ed ai conglomerati cementizi cosÃ¬ ottenuti, fin qui descritti possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di parti, senza per questo uscire dall'ambito del presente trovato. It is clear that modifications and / or additions of parts may be made to the process for making cement conglomerates, and to the cement conglomerates thus obtained, described up to now, without departing from the scope of the present invention.

Claims

CLAIMS 1. Process for the production of cement conglomerates containing steel mill slag suitable for use in civil and industrial structural applications, comprising a preparation phase of said steel mill slag which provides at least one stabilization sub-phase to obtain at least their partial hydration and a subsequent grinding sub-phase, to obtain an aggregate of steel mill slag, characterized in that it provides that, after or during said grinding sub-phase, an operation to select the desired size of said aggregate of steel mill slag is carried out, and which includes at least one preparation step of said cement conglomerate comprising at least the following sub-steps: first mixing in which the specific quantity of water necessary to obtain a viscous paste is mixed for a first period of time with the desired quantity of steelworks slag aggregate; second mixing, subsequent to said first mixing, in which a superplasticizing agent is added to said viscous paste and in which said viscous paste added with superplasticizing agent is mixed for a second period of time, to obtain a fluid paste; third mixing, carried out successively and without solution of continuity with respect to said second mixing, in which said fluid paste is mixed for a third period of time.

2. Process as in claim 1, characterized in that said first period of time is comprised between 1 minute and 5 minutes, preferably 2 minutes.

3. Process as in claim 1 or 2, characterized in that said second period of time is comprised between about 10 minutes and about 25 minutes, preferably between 13 and 20 minutes.

4. Process as in one or the other of claims 1 to 3, characterized in that said third period of time is comprised between about 25 and about 35 minutes, preferably between 28 and 32 minutes.

5. Process as in one or the other of claims 1 to 4, characterized in that said preparation step of said cement agglomerate further comprises the following sub-steps: - addition, to said fluid paste, of binder materials selected from a group comprising at least one calcareous cement and olivine sand of the type used for foundry molds or the like or similar, said addition of binder materials being subsequent with respect to said third mixing sub-phase ; - fourth mixing to complete the preparation of the cement conglomerate, during which said paste with the addition of binder materials is mixed for a fourth period of time.

6. Process as in one or the other of claims 1 to 5, characterized in that said fourth period of time is comprised between about 1 minute and about 10 minutes, preferably about 5 minutes.

7. Process as in claim 5 or 6, characterized in that said sub-phase of adding binder materials provides that all the binder materials selected are added simultaneously to said fluid paste.

8. Process as in claim 5 or 6, characterized in that said sub-phase of adding binder materials provides that the selected binder materials are added to said fluid paste one by one, in sequence.

9. Process as in one or the other of claims 1 to 8, characterized in that it provides that, after said step of preparation of the steel mill slag aggregate, and before said step of preparation of the cementitious conglomerate, a settling test, to determine said entire specific quantity of water necessary to obtain the desired proportions in the concrete conglomerate to be obtained.

10. Process as in one or the other of claims 1 to 9, characterized in that it provides that, after said step of preparing the aggregate of steel mill slag, and before said step of preparing the cementitious conglomerate, the aggregate of steel mill slag is stored.

11. Cement conglomerate containing steel mill slag and suitable for use in civil structural applications, made using a process according to claims 1 to 10, characterized in that it comprises a specific quantity of steel mill slag aggregate comprised between 65% and 75% by weight, a specific quantity of olivine sand between 5% and 15% by weight, a specific quantity of cement between 20% and 25%, and a specific quantity of superplasticizing agent between 0.1% and 3%.

12. Cement conglomerate as in claim 11, characterized in that the ratio between said fluidifying agent and said cement is comprised between 1% and 5%, preferably 2%.

13. Cement conglomerate as in claim 11 or 12, characterized in that the ratio between said olivine sand and said cement is comprised between 25% and 50%, preferably between 30% and 40%.

14. Cement conglomerate as in one or the other of claims 11 to 13, characterized in that the ratio between said cement and said aggregate of steelworks slag is comprised between 20% and 50%, preferably between 25% % and 40%.

15. Cement conglomerate as in one or the other of claims 11 to 14, characterized in that it has a compressive strength after 28 days of curing greater than 32.5 MPa.

16. Cement conglomerate as in one or the other of claims 11 to 15, characterized in that said aggregate of steel mill slag has a particle size lower than 5,000 Î1⁄4m, preferably less than 2,500 Î1⁄4m.