JP2000169212A - 製鋼スラグを用いた硬化体 - Google Patents
製鋼スラグを用いた硬化体Info
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 製鋼スラグを用いたモルタル、コンクリート
の代替となる硬化体を提供する。 【解決手段】 比表面積が1000cm2/g以上の製鋼スラグ
と骨材の混合物がキレート化剤を含む水溶液で混練され
た製鋼スラグを用いた硬化体。骨材が、製鋼スラグ、高
炉徐冷スラグ、天然石から選ばれた1種または2種以上の
混合物からなる前記製鋼スラグを用いた硬化体など。
の代替となる硬化体を提供する。 【解決手段】 比表面積が1000cm2/g以上の製鋼スラグ
と骨材の混合物がキレート化剤を含む水溶液で混練され
た製鋼スラグを用いた硬化体。骨材が、製鋼スラグ、高
炉徐冷スラグ、天然石から選ばれた1種または2種以上の
混合物からなる前記製鋼スラグを用いた硬化体など。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、モルタル、コンク
リートの代替となる製鋼スラグを用いた硬化体に関す
る。
リートの代替となる製鋼スラグを用いた硬化体に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】製鋼スラグは、化学組成が高炉スラグほ
ど安定してない、使用中に膨張・粉化するなどの問題が
あるため、埋立用材料や道路路盤材などの一部に利用さ
れているに過ぎない。
ど安定してない、使用中に膨張・粉化するなどの問題が
あるため、埋立用材料や道路路盤材などの一部に利用さ
れているに過ぎない。
【０００３】一方、文献1〔坪井ら：セメント技術年
報、28、98(1974)〕などに見られるように、古くから製
鋼系スラグには水硬性があることが知られており、文献
2〔野村ら：鉄と鋼、66(1980)S147〕では、製鋼スラグ
の用途拡大を目的として水硬性の促進方法が検討されて
いる。文献2によれば、転炉スラグの粉末に水砕スラグ
粉末、石膏、CaCl2を加えると水硬性が促進され、その
強度発現機構は粗粒の転炉スラグが骨材として作用して
いることによると考察している。
報、28、98(1974)〕などに見られるように、古くから製
鋼系スラグには水硬性があることが知られており、文献
2〔野村ら：鉄と鋼、66(1980)S147〕では、製鋼スラグ
の用途拡大を目的として水硬性の促進方法が検討されて
いる。文献2によれば、転炉スラグの粉末に水砕スラグ
粉末、石膏、CaCl2を加えると水硬性が促進され、その
強度発現機構は粗粒の転炉スラグが骨材として作用して
いることによると考察している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この製
鋼スラグの水硬性を利用した実際の用途については言及
されていない。
鋼スラグの水硬性を利用した実際の用途については言及
されていない。
【０００５】本発明は、製鋼スラグを用いたモルタル、
コンクリートの代替となる硬化体を提供することを目的
とする。
コンクリートの代替となる硬化体を提供することを目的
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題は、比表面積が
1000cm2/g以上の製鋼スラグと骨材の混合物がキレート
化剤を含む水溶液で混練された製鋼スラグを用いた硬化
体により解決される。
1000cm2/g以上の製鋼スラグと骨材の混合物がキレート
化剤を含む水溶液で混練された製鋼スラグを用いた硬化
体により解決される。
【０００７】一般に、製鋼スラグの水硬性の反応速度は
非常に遅いため、そのままではモルタルやコンクリート
の代替として利用できない。そこで、何らかの方法で水
硬性を促進させる必要がある。上記文献2のように水砕
スラグ粉末、石膏、CaCl2の副原料を合計で20%近く添加
して促進する方法もあるが、製鋼スラグの利用率が低下
するので好ましくない。
非常に遅いため、そのままではモルタルやコンクリート
の代替として利用できない。そこで、何らかの方法で水
硬性を促進させる必要がある。上記文献2のように水砕
スラグ粉末、石膏、CaCl2の副原料を合計で20%近く添加
して促進する方法もあるが、製鋼スラグの利用率が低下
するので好ましくない。
【０００８】本発明者らは、水砕スラグ粉末、石膏、Ca
Cl2のなどの副原料を添加せず、製鋼スラグをキレート
化剤を含む水溶液で混練すれば、その水硬性を促進で
き、しかも製鋼スラグとして比表面積が1000cm2/g以上
の粉末の製鋼スラグを用い、骨材を加えれて混練すれ
ば、モルタルやコンクリートの代替となる硬化体が得ら
れることを見出した。その原因は必ずしも明らかでない
が、キレート化剤により製鋼スラグに含まれている難溶
性の2CaO・Fe2O3や2CaO・SiO2が溶解し、水和反応が促
進されたためと推察される。
Cl2のなどの副原料を添加せず、製鋼スラグをキレート
化剤を含む水溶液で混練すれば、その水硬性を促進で
き、しかも製鋼スラグとして比表面積が1000cm2/g以上
の粉末の製鋼スラグを用い、骨材を加えれて混練すれ
ば、モルタルやコンクリートの代替となる硬化体が得ら
れることを見出した。その原因は必ずしも明らかでない
が、キレート化剤により製鋼スラグに含まれている難溶
性の2CaO・Fe2O3や2CaO・SiO2が溶解し、水和反応が促
進されたためと推察される。
【０００９】骨材としては、細骨材、粗骨材ともに、製
鋼スラグ、高炉徐冷スラグ、天然石から選ばれた1種ま
たは2種以上の混合物を用いることが望ましい。
鋼スラグ、高炉徐冷スラグ、天然石から選ばれた1種ま
たは2種以上の混合物を用いることが望ましい。
【００１０】キレート化剤としては、強アルカリ性溶液
中で鉄、アルミニウム、マンガンなどの3価の金属イオ
ンとキレート化合物を形成するトリエタノールアミン、
トリイソプロパノールアミン、フェノールから選ばれた
1種または2種以上の混合物を用いることが望ましい。
中で鉄、アルミニウム、マンガンなどの3価の金属イオ
ンとキレート化合物を形成するトリエタノールアミン、
トリイソプロパノールアミン、フェノールから選ばれた
1種または2種以上の混合物を用いることが望ましい。
【００１１】キレート化剤を含む水溶液中のキレート化
剤の濃度は、少量でも水硬性を促進する効果を有する
が、0.0005wt%以上にすると水硬性の促進が顕著にな
る。
剤の濃度は、少量でも水硬性を促進する効果を有する
が、0.0005wt%以上にすると水硬性の促進が顕著にな
る。
【００１２】比表面積が1000cm2/g以上の製鋼スラグ
は、粉末であるため経時的に膨張・粉化し難いが、膨張
・粉化を完全に抑制するには、エージング処理された製
鋼スラグを用いる方が好ましい。また、骨材に製鋼スラ
グを用いる場合も、同様な理由で、エージング処理され
た製鋼スラグを用いる方が好ましい。
は、粉末であるため経時的に膨張・粉化し難いが、膨張
・粉化を完全に抑制するには、エージング処理された製
鋼スラグを用いる方が好ましい。また、骨材に製鋼スラ
グを用いる場合も、同様な理由で、エージング処理され
た製鋼スラグを用いる方が好ましい。
【００１３】製鋼スラグとしては、転炉、電気炉、混銑
炉などで発生したスラグのみならず、溶銑予備処理スラ
グなども用いることができる。なお、骨材として製鋼ス
ラグを用いる場合も同様である。
炉などで発生したスラグのみならず、溶銑予備処理スラ
グなども用いることができる。なお、骨材として製鋼ス
ラグを用いる場合も同様である。
【００１４】
【実施例】(実施例1)蒸気エージングによりJIS A 501
5に規定された水浸膨張比を0.5%とした転炉スラグを比
表面積3000cm2/gに粉砕し、細骨材、粗骨材として高炉
徐冷スラグを加え、種々のキレート化剤を1wt%含む水溶
液で混練してモルタル試料を作成した。このとき、配合
比は、重量比で水溶液1に対し、転炉スラグ2、細骨材5、
粗骨材8とした。また、用いたキレート化剤は、トリエ
タノールアミン、トリイソプロパノールアミン、フェノ
ールである。そして、作成後28日、91日および365目の
圧縮強度を、JIS A 1108にしたがって測定した。
5に規定された水浸膨張比を0.5%とした転炉スラグを比
表面積3000cm2/gに粉砕し、細骨材、粗骨材として高炉
徐冷スラグを加え、種々のキレート化剤を1wt%含む水溶
液で混練してモルタル試料を作成した。このとき、配合
比は、重量比で水溶液1に対し、転炉スラグ2、細骨材5、
粗骨材8とした。また、用いたキレート化剤は、トリエ
タノールアミン、トリイソプロパノールアミン、フェノ
ールである。そして、作成後28日、91日および365目の
圧縮強度を、JIS A 1108にしたがって測定した。
【００１５】結果を表1に示す。 いずれのキレート化剤においても、材令とともに強度は
増加しており、365日目で普通ポルトランドセメントで
作成したモルタルの圧縮強度を大きく上回る圧縮強度が
得られる。
増加しており、365日目で普通ポルトランドセメントで
作成したモルタルの圧縮強度を大きく上回る圧縮強度が
得られる。
【００１６】
【表１】
【００１７】(実施例2)実施例1の粉砕した転炉スラグ
に、種々の細骨材、粗骨材を加え、キレート化剤として
トリエタノールアミンを1wt%含む水溶液で混練して試料
を作成した。このとき、水溶液、転炉スラグ、細骨材、
粗骨材の配合比は実施例1の場合と同じである。また、
用いた細骨材、粗骨材は、受け入れままの転炉スラグ、
6ヶ月間エージング処理した転炉スラグ、高炉徐冷スラ
グ、天然石である。そして、実施例1と同様に、圧縮強
度を測定した。
に、種々の細骨材、粗骨材を加え、キレート化剤として
トリエタノールアミンを1wt%含む水溶液で混練して試料
を作成した。このとき、水溶液、転炉スラグ、細骨材、
粗骨材の配合比は実施例1の場合と同じである。また、
用いた細骨材、粗骨材は、受け入れままの転炉スラグ、
6ヶ月間エージング処理した転炉スラグ、高炉徐冷スラ
グ、天然石である。そして、実施例1と同様に、圧縮強
度を測定した。
【００１８】結果を表2に示す。 実施例1の場合と同様に、いずれの骨材においても材令
とともに強度は増加しており、365日目で普通ポルトラ
ンドセメントで作成したモルタルの圧縮強度を大きく上
回る圧縮強度が得られる。
とともに強度は増加しており、365日目で普通ポルトラ
ンドセメントで作成したモルタルの圧縮強度を大きく上
回る圧縮強度が得られる。
【００１９】
【表2】
【００２０】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、製鋼スラグを用いたモルタル、コンクリート
の代替となる硬化体を提供できる。
いるので、製鋼スラグを用いたモルタル、コンクリート
の代替となる硬化体を提供できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 星 秀明 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 Ｆターム(参考） 4G012 PA29 PB15 PB20
Claims (5)
- 【請求項1】 比表面積が1000cm2/g以上の製鋼スラグと
骨材の混合物がキレート化剤を含む水溶液で混練された
製鋼スラグを用いた硬化体。 - 【請求項2】 骨材が、製鋼スラグ、高炉徐冷スラグ、
天然石から選ばれた1種または2種以上の混合物からなる
請求項1に記載の製鋼スラグを用いた硬化体。 - 【請求項3】 キレート化剤が、トリエタノールアミ
ン、トリイソプロパノールアミン、フェノールから選ば
れた1種または2種以上の混合物からなる請求項1または
請求項2に記載の製鋼スラグを用いた硬化体。 - 【請求項4】 キレート化剤の濃度が0.0005wt%以上であ
る請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の製鋼スラ
グを用いた硬化体。 - 【請求項5】 製鋼スラグがエージング処理された製鋼
スラグである請求項１から請求項4のいずれか1項に記載
の製鋼スラグを用いた硬化体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34943898A JP3565062B2 (ja) | 1998-12-09 | 1998-12-09 | 製鋼スラグを用いた硬化体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34943898A JP3565062B2 (ja) | 1998-12-09 | 1998-12-09 | 製鋼スラグを用いた硬化体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000169212A true JP2000169212A (ja) | 2000-06-20 |
| JP3565062B2 JP3565062B2 (ja) | 2004-09-15 |
Family
ID=18403758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34943898A Expired - Fee Related JP3565062B2 (ja) | 1998-12-09 | 1998-12-09 | 製鋼スラグを用いた硬化体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3565062B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030060528A (ko) * | 2002-01-09 | 2003-07-16 | 세연에스앤알 주식회사 | 제강슬래그를 포함하는 시멘트 콘크리트 및 모르타르 조성물 |
| US10112871B2 (en) * | 2014-03-21 | 2018-10-30 | The Royal Institution For The Advancement Of Learning/Mcgill University | Carbonate-bonded construction products from steel-making residues and method for making the same |
| WO2020188070A1 (en) * | 2019-03-21 | 2020-09-24 | Tata Steel Ijmuiden B.V. | Method for the manufacture of high-end performance steel slag-based building products |
| CN114163155A (zh) * | 2021-12-02 | 2022-03-11 | 电子科技大学长三角研究院(湖州) | 一种新型改良复合钢渣激发剂的制备与应用 |
| WO2022238376A1 (en) | 2021-05-10 | 2022-11-17 | Sika Technology Ag | Accelerators for the reaction of steelmaking slag with water |
| EP4276084A1 (en) | 2022-05-10 | 2023-11-15 | Ecocem Materials Limited | Hydraulic binder compositions comprising steel making slag, a co-binder and an alkali mineral salt |
-
1998
- 1998-12-09 JP JP34943898A patent/JP3565062B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20030060528A (ko) * | 2002-01-09 | 2003-07-16 | 세연에스앤알 주식회사 | 제강슬래그를 포함하는 시멘트 콘크리트 및 모르타르 조성물 |
| US10112871B2 (en) * | 2014-03-21 | 2018-10-30 | The Royal Institution For The Advancement Of Learning/Mcgill University | Carbonate-bonded construction products from steel-making residues and method for making the same |
| WO2020188070A1 (en) * | 2019-03-21 | 2020-09-24 | Tata Steel Ijmuiden B.V. | Method for the manufacture of high-end performance steel slag-based building products |
| CN113597418A (zh) * | 2019-03-21 | 2021-11-02 | 塔塔钢铁艾默伊登有限责任公司 | 制造高端性能钢渣料基建筑用产品的方法 |
| CN113597418B (zh) * | 2019-03-21 | 2023-03-10 | 塔塔钢铁艾默伊登有限责任公司 | 制造高端性能钢渣料基建筑用产品的方法 |
| WO2022238376A1 (en) | 2021-05-10 | 2022-11-17 | Sika Technology Ag | Accelerators for the reaction of steelmaking slag with water |
| CN114163155A (zh) * | 2021-12-02 | 2022-03-11 | 电子科技大学长三角研究院(湖州) | 一种新型改良复合钢渣激发剂的制备与应用 |
| EP4276084A1 (en) | 2022-05-10 | 2023-11-15 | Ecocem Materials Limited | Hydraulic binder compositions comprising steel making slag, a co-binder and an alkali mineral salt |
| WO2023217811A1 (en) | 2022-05-10 | 2023-11-16 | Ecocem Materials Limited | Hydraulic binder compositions comprising steel making slag, a co-binder and an alkali mineral salt |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3565062B2 (ja) | 2004-09-15 |
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