JP2002241169A - 製鋼スラグ硬化体の製造方法 - Google Patents
製鋼スラグ硬化体の製造方法Info
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、Ｐ2Ｏ5が０．３質量％以下の製鋼ス
ラグを原料の一部として使用しても、硬化体の強度不
足、ひび割れの発生等が生じない製鋼スラグ硬化体の製
造方法を提案することを目的としている。 【解決手段】粉粒状の製鋼スラグ、潜在水硬性を有する
ＳｉＯ2含有物質及び水を混練して硬化体を製造する方
法において、製鋼スラグとして粉粒状でＰ2Ｏ5≦０．３
質量％の製鋼スラグ、潜在水硬性を有するＳｉＯ2含有
物質として高炉スラグ微粉末を使用すると共に、水を除
く全配合成分中における粒径１．１８ｍｍ以下のＰ2Ｏ5
≦０．３質量％の製鋼スラグの含有率を１０〜９０質量
％、高炉スラグ微粉末の含有率を５〜４０質量％とす
る。
ラグを原料の一部として使用しても、硬化体の強度不
足、ひび割れの発生等が生じない製鋼スラグ硬化体の製
造方法を提案することを目的としている。 【解決手段】粉粒状の製鋼スラグ、潜在水硬性を有する
ＳｉＯ2含有物質及び水を混練して硬化体を製造する方
法において、製鋼スラグとして粉粒状でＰ2Ｏ5≦０．３
質量％の製鋼スラグ、潜在水硬性を有するＳｉＯ2含有
物質として高炉スラグ微粉末を使用すると共に、水を除
く全配合成分中における粒径１．１８ｍｍ以下のＰ2Ｏ5
≦０．３質量％の製鋼スラグの含有率を１０〜９０質量
％、高炉スラグ微粉末の含有率を５〜４０質量％とす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、製鋼スラグ硬化体
の製造方法に係わり、とりわけ、従来は路盤材等として
有効利用することが困難であった粉粒状でＰ2Ｏ5が０．
３質量％以下の製鋼スラグを利用して、ひび割れの発生
を可及的に低減した硬化体を製造する技術に関する。
の製造方法に係わり、とりわけ、従来は路盤材等として
有効利用することが困難であった粉粒状でＰ2Ｏ5が０．
３質量％以下の製鋼スラグを利用して、ひび割れの発生
を可及的に低減した硬化体を製造する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】製鋼工程で発生するスラグは、塩基度が
高く遊離ＣａＯを多量に含有するために水分を吸って膨
張し易く、高炉スラグのような土木・建築資材としての
用途には向かず、その処理に困難を極めている。そこ
で、このような製鋼スラグを積極的に活用しようとする
試みがいくつかなされている。
高く遊離ＣａＯを多量に含有するために水分を吸って膨
張し易く、高炉スラグのような土木・建築資材としての
用途には向かず、その処理に困難を極めている。そこ
で、このような製鋼スラグを積極的に活用しようとする
試みがいくつかなされている。
【０００３】例えば、特開平１０−１５２３６４号公報
は、製鋼スラグを含有する骨材と、潜在水硬性を有する
シリカ含有物質と、ポゾラン反応性を有するシリカ含有
物質のうちの１種又は２種を５０％以上含有する水和反
応によって硬化する結合材とからなる製鋼スラグを主原
料とした水和硬化体を提案している。
は、製鋼スラグを含有する骨材と、潜在水硬性を有する
シリカ含有物質と、ポゾラン反応性を有するシリカ含有
物質のうちの１種又は２種を５０％以上含有する水和反
応によって硬化する結合材とからなる製鋼スラグを主原
料とした水和硬化体を提案している。
【０００４】また、他の例として、特開平２−２３３５
３９号公報は、結合材、細骨材、粗骨材の全てを粉砕及
び破砕した鉄鋼スラグ（製鋼スラグだけでない）にする
と共に、結合材として高炉スラグと製鋼スラグとを配合
したスラグ・ブロックを開示している。
３９号公報は、結合材、細骨材、粗骨材の全てを粉砕及
び破砕した鉄鋼スラグ（製鋼スラグだけでない）にする
と共に、結合材として高炉スラグと製鋼スラグとを配合
したスラグ・ブロックを開示している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者が上記の従来技術を用いてＰ2Ｏ5が０．３質量％以下
の製鋼スラグを原料とする硬化体を試作しようとしたと
ころ、下記のような問題点が明らかとなった。
者が上記の従来技術を用いてＰ2Ｏ5が０．３質量％以下
の製鋼スラグを原料とする硬化体を試作しようとしたと
ころ、下記のような問題点が明らかとなった。
【０００６】すなわち、上記した特開平１０−１５２３
６４号公報及び特開平２−２３３５９３号公報に開示さ
れた技術に従って硬化体を試作したが、ある種の製鋼ス
ラグを用いると、得られた硬化体の圧縮強度は１８Ｎ／
ｍｍ2に満たず、セメント・コンクリートの代替として
の使用に耐えるものでなかった。また、多数のひび割れ
が発生するなどし、特に強度と外観の美麗さが要求され
るような土木・建築用のスラグ硬化体ブロックのような
用途には、到底使用に堪えないことが判明した。
６４号公報及び特開平２−２３３５９３号公報に開示さ
れた技術に従って硬化体を試作したが、ある種の製鋼ス
ラグを用いると、得られた硬化体の圧縮強度は１８Ｎ／
ｍｍ2に満たず、セメント・コンクリートの代替として
の使用に耐えるものでなかった。また、多数のひび割れ
が発生するなどし、特に強度と外観の美麗さが要求され
るような土木・建築用のスラグ硬化体ブロックのような
用途には、到底使用に堪えないことが判明した。
【０００７】そこで、この原因を詳細に調査したとこ
ろ、冷却時に製鋼スラグ中の２ＣａＯ・ＳｉＯ2の結晶
変態により粉化したスラグ、つまり、Ｐ2Ｏ5が０．３質
量％以下の製鋼スラグを用いた場合に、製鋼スラグ中の
２ＣａＯ・ＳｉＯ2が水中養生及び／又は蒸気養生で水
和膨張し、硬化体の圧縮強度は１８Ｎ／ｍｍ2に満た
ず、また多数のひび割れが発生することを突き止めた。
ろ、冷却時に製鋼スラグ中の２ＣａＯ・ＳｉＯ2の結晶
変態により粉化したスラグ、つまり、Ｐ2Ｏ5が０．３質
量％以下の製鋼スラグを用いた場合に、製鋼スラグ中の
２ＣａＯ・ＳｉＯ2が水中養生及び／又は蒸気養生で水
和膨張し、硬化体の圧縮強度は１８Ｎ／ｍｍ2に満た
ず、また多数のひび割れが発生することを突き止めた。
【０００８】本発明は、かかる事情に鑑み、Ｐ2Ｏ5が
０．３質量％以下の製鋼スラグを原料の一部として使用
しても、硬化体の強度不足、ひび割れの発生等が生じな
い製鋼スラグ硬化体の製造方法を提案することを目的と
している。
０．３質量％以下の製鋼スラグを原料の一部として使用
しても、硬化体の強度不足、ひび割れの発生等が生じな
い製鋼スラグ硬化体の製造方法を提案することを目的と
している。
【０００９】
【課題を解決するための手段】発明者は、上記目的を達
成するため鋭意研究を重ね、その成果を本発明に具現化
した。
成するため鋭意研究を重ね、その成果を本発明に具現化
した。
【００１０】すなわち、本発明は、粉粒状の製鋼スラ
グ、潜在水硬性を有するＳｉＯ2含有物質及び水を混練
して硬化体を製造する方法において、製鋼スラグとして
粉粒状のＰ2Ｏ5≦０．３質量％の製鋼スラグ、潜在水硬
性を有するＳｉＯ2含有物質として高炉スラグ微粉末を
使用すると共に、水を除く全配合成分中における粒径
１．１８ｍｍ以下のＰ2Ｏ5≦０．３質量％の製鋼スラグ
の含有率を１０〜９０質量％、高炉スラグ微粉末の含有
率を５〜４０質量％とすることを特徴とする製鋼スラグ
を原料とする硬化体の製造方法を提案する。
グ、潜在水硬性を有するＳｉＯ2含有物質及び水を混練
して硬化体を製造する方法において、製鋼スラグとして
粉粒状のＰ2Ｏ5≦０．３質量％の製鋼スラグ、潜在水硬
性を有するＳｉＯ2含有物質として高炉スラグ微粉末を
使用すると共に、水を除く全配合成分中における粒径
１．１８ｍｍ以下のＰ2Ｏ5≦０．３質量％の製鋼スラグ
の含有率を１０〜９０質量％、高炉スラグ微粉末の含有
率を５〜４０質量％とすることを特徴とする製鋼スラグ
を原料とする硬化体の製造方法を提案する。
【００１１】また、本発明は、粉粒状の製鋼スラグ、潜
在水硬性を有するＳｉＯ2含有物質及び水を混練して硬
化体を製造する方法において、製鋼スラグとして粉粒状
のＰ 2Ｏ5≦０．３質量％の製鋼スラグ、潜在水硬性を有
するＳｉＯ2含有物質として高炉スラグ微粉末及びフラ
イアッシュを使用すると共に、水を除く全配合成分中に
おける粒径１．１８ｍｍ以下のＰ2Ｏ5≦０．３質量％の
製鋼スラグの含有率を１０〜９０質量％、高炉スラグ微
粉末の含有率を３〜３６質量％、フライアッシュの含有
率を１．５〜３０質量％とすることを特徴とする製鋼ス
ラグを原料とする硬化体の製造方法である。この場合、
高炉スラグ及びフライアッシュの合計含有量に対するフ
ライアッシュの含有量の質量比を０．１〜０．７５とす
るのが良い。
在水硬性を有するＳｉＯ2含有物質及び水を混練して硬
化体を製造する方法において、製鋼スラグとして粉粒状
のＰ 2Ｏ5≦０．３質量％の製鋼スラグ、潜在水硬性を有
するＳｉＯ2含有物質として高炉スラグ微粉末及びフラ
イアッシュを使用すると共に、水を除く全配合成分中に
おける粒径１．１８ｍｍ以下のＰ2Ｏ5≦０．３質量％の
製鋼スラグの含有率を１０〜９０質量％、高炉スラグ微
粉末の含有率を３〜３６質量％、フライアッシュの含有
率を１．５〜３０質量％とすることを特徴とする製鋼ス
ラグを原料とする硬化体の製造方法である。この場合、
高炉スラグ及びフライアッシュの合計含有量に対するフ
ライアッシュの含有量の質量比を０．１〜０．７５とす
るのが良い。
【００１２】上述した３つの発明においては、「高炉ス
ラグ微粉末及びフライアッシュ（フライアッシュが無い
場合を含む、以下同様に）」及び粒径１．１８ｍｍ以下
でＰ 2Ｏ5≦０．３質量％の製鋼スラグの合計含有量に対
するＰ2Ｏ5≦０．３質量％の製鋼スラグの含有量の質量
比を０．２超とすることが好ましい。また、上述の硬化
体を製造する配合物に、さらにアルカリ金属及び／又は
アルカリ土類金属の酸化物、水酸化物、硫酸塩、塩化物
から選ばれた１種又は２種以上を、「高炉スラグ微粉末
及びフライアッシュ」の合計含有量に対して０．２〜２
０質量％添加したり、あるいは、ナフタレンスルホン酸
及び／又はポリカルボン酸を、「高炉スラグ微粉末及び
フライアッシュ」及び粒径が０．１ｍｍ以下でＰ2Ｏ5≦
０．３質量％の製鋼スラグ含有量の合計に対して質量比
で０．１〜２．０質量％添加することが一層好ましい。
また、Ｐ2Ｏ5≦０．３質量％の製鋼スラグが高クロム溶
融鉄合金を溶製する際に発生したスラグであることが一
層好ましい。さらに、混練後に水蒸気を含む４０〜１０
５℃の雰囲気下で０．５〜２４時間養生することが一層
好ましい。
ラグ微粉末及びフライアッシュ（フライアッシュが無い
場合を含む、以下同様に）」及び粒径１．１８ｍｍ以下
でＰ 2Ｏ5≦０．３質量％の製鋼スラグの合計含有量に対
するＰ2Ｏ5≦０．３質量％の製鋼スラグの含有量の質量
比を０．２超とすることが好ましい。また、上述の硬化
体を製造する配合物に、さらにアルカリ金属及び／又は
アルカリ土類金属の酸化物、水酸化物、硫酸塩、塩化物
から選ばれた１種又は２種以上を、「高炉スラグ微粉末
及びフライアッシュ」の合計含有量に対して０．２〜２
０質量％添加したり、あるいは、ナフタレンスルホン酸
及び／又はポリカルボン酸を、「高炉スラグ微粉末及び
フライアッシュ」及び粒径が０．１ｍｍ以下でＰ2Ｏ5≦
０．３質量％の製鋼スラグ含有量の合計に対して質量比
で０．１〜２．０質量％添加することが一層好ましい。
また、Ｐ2Ｏ5≦０．３質量％の製鋼スラグが高クロム溶
融鉄合金を溶製する際に発生したスラグであることが一
層好ましい。さらに、混練後に水蒸気を含む４０〜１０
５℃の雰囲気下で０．５〜２４時間養生することが一層
好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を詳
しく説明する。
しく説明する。
【００１４】まず、本発明では、製鋼スラグとして、特
にＰ2Ｏ5≦０．３質量％の製鋼スラグを使用するもので
ある。従来は、特開平１０−１５２３６４号公報及び特
開平２−２３３５９３号公報に開示される方法に従って
硬化体を試作した場合、強度低下及びひび割れ発生を生
じていたが、その配合量を配慮することで、高強度でひ
び割れがほとんど無い硬化体が得られるようになったか
らである。製鋼スラグとして、特にＰ2Ｏ5≦０．３質量
％の製鋼スラグを使用することにした理由は、（１）該
スラグ中では、２ＣａＯ・ＳｉＯ2が結晶変態で粉化
し、粉砕処理、すなわち整粒処理を行う必要がほとんど
なく、経済的であること、（２）該スラグは、微粉が多
くて反応性が高いので、それ自体が高炉スラグ微粉末、
フライアッシュの代替になり得ること（３）粉化原因で
ある該スラグ中の２ＣａＯ・ＳｉＯ2の硬化反応への寄
与が大きいことによる。
にＰ2Ｏ5≦０．３質量％の製鋼スラグを使用するもので
ある。従来は、特開平１０−１５２３６４号公報及び特
開平２−２３３５９３号公報に開示される方法に従って
硬化体を試作した場合、強度低下及びひび割れ発生を生
じていたが、その配合量を配慮することで、高強度でひ
び割れがほとんど無い硬化体が得られるようになったか
らである。製鋼スラグとして、特にＰ2Ｏ5≦０．３質量
％の製鋼スラグを使用することにした理由は、（１）該
スラグ中では、２ＣａＯ・ＳｉＯ2が結晶変態で粉化
し、粉砕処理、すなわち整粒処理を行う必要がほとんど
なく、経済的であること、（２）該スラグは、微粉が多
くて反応性が高いので、それ自体が高炉スラグ微粉末、
フライアッシュの代替になり得ること（３）粉化原因で
ある該スラグ中の２ＣａＯ・ＳｉＯ2の硬化反応への寄
与が大きいことによる。
【００１５】さらに、本発明では、このようなＰ2Ｏ5≦
０．３質量％の製鋼スラグを使用するにあたって、その
うちの粒径１．１８ｍｍ以下の部分が、水を除く全配合
成分中における含有率が１０〜９０質量％となるように
配合するのが良い。本発明者が、Ｐ2Ｏ5≦０．３質量％
の製鋼スラグのうちで硬化反応に寄与の大きな部分がど
のような大きさのものであるかを詳細に調査したとこ
ろ、粒径１．１８ｍｍ以下の範囲において特に反応性が
良好で、得られる硬化体の強度が高くなり、しかもひび
割れの発生が著しく小さくなることを見いだしたからで
ある。また、まれにＦ、Ｂ、Ｓｅ、Ｖ、Ｎｉ、Ｃｒ6+等
が溶出する傾向のあったＰ2Ｏ5≦０．３質量％の製鋼ス
ラグを硬化体にすることで、それらの溶出を抑制できる
ことをも見出した。そこで、本発明では、Ｐ2Ｏ5≦０．
３質量％の製鋼スラグに含まれる粒径１．１８ｍｍ以下
の粒度の部分について、配合物中の含有量に特に規定を
設けたのである。なお、このことは、配合するＰ2Ｏ5≦
０．３質量％の製鋼スラグの中に、これよりも粒度の大
きいＰ2Ｏ5≦０．３質量％の製鋼スラグが含まれている
ことを妨げるものではない。粒度の大きいＰ2Ｏ5≦０．
３質量％の製鋼スラグは、冷却過程で粉化が小さかった
こと、又は粉砕の過程で粉砕され難くかったことを意味
し、それ自体が強度を有しているから、骨材あるいは結
合材としての寄与があり得るからである。
０．３質量％の製鋼スラグを使用するにあたって、その
うちの粒径１．１８ｍｍ以下の部分が、水を除く全配合
成分中における含有率が１０〜９０質量％となるように
配合するのが良い。本発明者が、Ｐ2Ｏ5≦０．３質量％
の製鋼スラグのうちで硬化反応に寄与の大きな部分がど
のような大きさのものであるかを詳細に調査したとこ
ろ、粒径１．１８ｍｍ以下の範囲において特に反応性が
良好で、得られる硬化体の強度が高くなり、しかもひび
割れの発生が著しく小さくなることを見いだしたからで
ある。また、まれにＦ、Ｂ、Ｓｅ、Ｖ、Ｎｉ、Ｃｒ6+等
が溶出する傾向のあったＰ2Ｏ5≦０．３質量％の製鋼ス
ラグを硬化体にすることで、それらの溶出を抑制できる
ことをも見出した。そこで、本発明では、Ｐ2Ｏ5≦０．
３質量％の製鋼スラグに含まれる粒径１．１８ｍｍ以下
の粒度の部分について、配合物中の含有量に特に規定を
設けたのである。なお、このことは、配合するＰ2Ｏ5≦
０．３質量％の製鋼スラグの中に、これよりも粒度の大
きいＰ2Ｏ5≦０．３質量％の製鋼スラグが含まれている
ことを妨げるものではない。粒度の大きいＰ2Ｏ5≦０．
３質量％の製鋼スラグは、冷却過程で粉化が小さかった
こと、又は粉砕の過程で粉砕され難くかったことを意味
し、それ自体が強度を有しているから、骨材あるいは結
合材としての寄与があり得るからである。
【００１６】そして、そのような粒径１．１８ｍｍ以下
でＰ2Ｏ5≦０．３質量％の製鋼スラグと、一方で、これ
と反応する潜在水硬性を有するＳｉＯ2含有物質とを適
正量で配合すると最も高い強度が得られるようにした。
でＰ2Ｏ5≦０．３質量％の製鋼スラグと、一方で、これ
と反応する潜在水硬性を有するＳｉＯ2含有物質とを適
正量で配合すると最も高い強度が得られるようにした。
【００１７】そのような潜在水硬性を有するＳｉＯ2含
有物質としては、高炉スラグ微粉末だけか、あるいは高
炉スラグ微粉末とフライアッシュとの混合物が好ましく
使用でき、高炉スラグ微粉末を単味で使用する場合の適
正含有量は、５〜４０質量％である。また、粒径１．１
８ｍｍ以下でＰ2Ｏ5≦０．３質量％の製鋼スラグの含有
率が１０質量％未満、あるいは高炉スラグ微粉末の含有
量が４０質量％超えでは、相対的にＳｉＯ2を硬化させ
るアルカリ（又はアルカリ土類）イオンの供給が不足気
味となり、得られる硬化体の強度が低下する。一方、粒
径１．１８ｍｍ以下でＰ2Ｏ5≦０．３質量％の製鋼スラ
グの含有率が９０質量％超え、あるいは高炉スラグ微粉
末の含有量が５質量％未満では、Ｐ2Ｏ5≦０．３質量％
の製鋼スラグ中の水和膨張性を有するＣａＯなどの成分
を固定するＳｉＯ2が不足気味となるため、得られる硬
化体を水中養生する過程で硬化体の膨張や粉化が発生し
著しく強度が低下することとなる。
有物質としては、高炉スラグ微粉末だけか、あるいは高
炉スラグ微粉末とフライアッシュとの混合物が好ましく
使用でき、高炉スラグ微粉末を単味で使用する場合の適
正含有量は、５〜４０質量％である。また、粒径１．１
８ｍｍ以下でＰ2Ｏ5≦０．３質量％の製鋼スラグの含有
率が１０質量％未満、あるいは高炉スラグ微粉末の含有
量が４０質量％超えでは、相対的にＳｉＯ2を硬化させ
るアルカリ（又はアルカリ土類）イオンの供給が不足気
味となり、得られる硬化体の強度が低下する。一方、粒
径１．１８ｍｍ以下でＰ2Ｏ5≦０．３質量％の製鋼スラ
グの含有率が９０質量％超え、あるいは高炉スラグ微粉
末の含有量が５質量％未満では、Ｐ2Ｏ5≦０．３質量％
の製鋼スラグ中の水和膨張性を有するＣａＯなどの成分
を固定するＳｉＯ2が不足気味となるため、得られる硬
化体を水中養生する過程で硬化体の膨張や粉化が発生し
著しく強度が低下することとなる。
【００１８】さらに、潜在水硬性を有するＳｉＯ2含有
物質として、高炉スラグ微粉末とフライアッシュとの混
合物を使用する場合のそれぞれの適正含有量は、粒径
１．１８ｍｍ以下でＰ2Ｏ5≦０．３質量％の製鋼スラグ
の含有率１０〜９０質量％、高炉スラグ微粉末の含有率
３〜３６質量％、フライアッシュの含有率１．５〜３０
質量％である。そして、この場合、高炉スラグ及びフラ
イアッシュの合計含有量に対するフライアッシュ含有量
の質量比が０．１〜０．７５とするのが良い。
物質として、高炉スラグ微粉末とフライアッシュとの混
合物を使用する場合のそれぞれの適正含有量は、粒径
１．１８ｍｍ以下でＰ2Ｏ5≦０．３質量％の製鋼スラグ
の含有率１０〜９０質量％、高炉スラグ微粉末の含有率
３〜３６質量％、フライアッシュの含有率１．５〜３０
質量％である。そして、この場合、高炉スラグ及びフラ
イアッシュの合計含有量に対するフライアッシュ含有量
の質量比が０．１〜０．７５とするのが良い。
【００１９】粒径１．１８ｍｍ以下でＰ2Ｏ5≦０．３質
量％の製鋼スラグの含有率の限定理由は、上記した通り
である。一方、高炉スラグ微粉末と同じように潜在水硬
性のＳｉＯ2を含有する物質としては、石炭の燃焼によ
って生成する飛灰であるフライアッシュがある。フライ
アッシュは、それ自体が極めて微粉であり、これを高炉
スラグ微粉末の代替として使用することにより、Ｐ2Ｏ5
≦０．３質量％の製鋼スラグとの反応性が一層向上しひ
び割れ発生の抑制と、長時間養生後の強度の向上が可能
となる。特に、その含有量が１．５質量％以上、かつ、
高炉スラグ微粉末及びフライアッシュの合計含有量に対
するフライアッシュ含有量の質量比が０．１以上の範囲
においてその効果が顕著である。しかし、フライアッシ
ュは、常温での硬化性が高炉スラグ微粉末よりも劣る傾
向があり、フライアッシュの含有率が３０質量％超え、
又は、高炉スラグ微粉末及びフライアッシュの合計含有
量に対するフライアッシュ含有量の質量比が０．７５を
超えると、得られる硬化体の全体として硬化を遅らせる
こととなり、好ましくない。したがって、その含有率
は、１．５〜３０質量％で、高炉スラグ微粉末及びフラ
イアッシュの合計含有量に対するフライアッシュ含有量
の質量比は０．１〜０．７５とするのが良い。
量％の製鋼スラグの含有率の限定理由は、上記した通り
である。一方、高炉スラグ微粉末と同じように潜在水硬
性のＳｉＯ2を含有する物質としては、石炭の燃焼によ
って生成する飛灰であるフライアッシュがある。フライ
アッシュは、それ自体が極めて微粉であり、これを高炉
スラグ微粉末の代替として使用することにより、Ｐ2Ｏ5
≦０．３質量％の製鋼スラグとの反応性が一層向上しひ
び割れ発生の抑制と、長時間養生後の強度の向上が可能
となる。特に、その含有量が１．５質量％以上、かつ、
高炉スラグ微粉末及びフライアッシュの合計含有量に対
するフライアッシュ含有量の質量比が０．１以上の範囲
においてその効果が顕著である。しかし、フライアッシ
ュは、常温での硬化性が高炉スラグ微粉末よりも劣る傾
向があり、フライアッシュの含有率が３０質量％超え、
又は、高炉スラグ微粉末及びフライアッシュの合計含有
量に対するフライアッシュ含有量の質量比が０．７５を
超えると、得られる硬化体の全体として硬化を遅らせる
こととなり、好ましくない。したがって、その含有率
は、１．５〜３０質量％で、高炉スラグ微粉末及びフラ
イアッシュの合計含有量に対するフライアッシュ含有量
の質量比は０．１〜０．７５とするのが良い。
【００２０】また、本発明では、一層好ましくは、「高
炉スラグ微粉末及びフライアッシュ（フライアッシュが
無い場合も含む、以下同様に）」及び粒径１．１８ｍｍ
以下でＰ2Ｏ5≦０．３質量％の製鋼スラグの合計含有量
に対する粒径１．１８ｍｍ以下でＰ2Ｏ5≦０．３質量％
の製鋼スラグの含有量の質量比を０．２超とするのが好
ましい。このような範囲に規定することによって、Ｐ2
Ｏ5≦０．３質量％の製鋼スラグから供給されるアルカ
リ（あるいはアルカリ土類）イオンの量と、潜在水硬性
を有するＳｉＯ2含有物質中の反応性ＳｉＯ2の量的バラ
ンスが一層適正となり、得られる硬化体のひび割れ防止
効果が高まるためである。
炉スラグ微粉末及びフライアッシュ（フライアッシュが
無い場合も含む、以下同様に）」及び粒径１．１８ｍｍ
以下でＰ2Ｏ5≦０．３質量％の製鋼スラグの合計含有量
に対する粒径１．１８ｍｍ以下でＰ2Ｏ5≦０．３質量％
の製鋼スラグの含有量の質量比を０．２超とするのが好
ましい。このような範囲に規定することによって、Ｐ2
Ｏ5≦０．３質量％の製鋼スラグから供給されるアルカ
リ（あるいはアルカリ土類）イオンの量と、潜在水硬性
を有するＳｉＯ2含有物質中の反応性ＳｉＯ2の量的バラ
ンスが一層適正となり、得られる硬化体のひび割れ防止
効果が高まるためである。
【００２１】本発明は、上記のような配合によって、硬
化体の強度向上とひび割れ発生を著しく低減する効果が
得られるものであるが、これに加えて、さらにアルカリ
金属及び／又はアルカリ土類金属の酸化物、水酸化物、
硫酸塩、塩化物、から選ばれた１種又は２種以上を、高
炉スラグ微粉末及びフライアッシュの合計含有量に対し
て０．２〜２０質量％添加してもよい。なお、アルカリ
土類金属の酸化物、水和物として、本発明の範囲にセメ
ントも含まれる。セメントは３ＣａＯ・ＳｉＯ 2等のア
ルカリ土類金属の酸化物を含み、またこれらが水和反応
することにより、アルカリ土類金属の水酸化物であるＣ
ａ（ＯＨ）2が生成するためである。さらに、ナフタレ
ンスルホン酸及び／又はポリカルボン酸を、「高炉スラ
グ微粉末及びフライアッシュ」及び粒径が０．１ｍｍ以
下でＰ2Ｏ5≦０．３質量％の製鋼スラグ含有量の合計含
有量に対して０．１〜２．０質量％添加しても良い。
化体の強度向上とひび割れ発生を著しく低減する効果が
得られるものであるが、これに加えて、さらにアルカリ
金属及び／又はアルカリ土類金属の酸化物、水酸化物、
硫酸塩、塩化物、から選ばれた１種又は２種以上を、高
炉スラグ微粉末及びフライアッシュの合計含有量に対し
て０．２〜２０質量％添加してもよい。なお、アルカリ
土類金属の酸化物、水和物として、本発明の範囲にセメ
ントも含まれる。セメントは３ＣａＯ・ＳｉＯ 2等のア
ルカリ土類金属の酸化物を含み、またこれらが水和反応
することにより、アルカリ土類金属の水酸化物であるＣ
ａ（ＯＨ）2が生成するためである。さらに、ナフタレ
ンスルホン酸及び／又はポリカルボン酸を、「高炉スラ
グ微粉末及びフライアッシュ」及び粒径が０．１ｍｍ以
下でＰ2Ｏ5≦０．３質量％の製鋼スラグ含有量の合計含
有量に対して０．１〜２．０質量％添加しても良い。
【００２２】アルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属
の酸化物、水酸化物、硫酸塩、塩化物から選ばれた１種
又は２種以上を０．２質量％以上添加することによっ
て、硬化体の硬化を促進することが可能となり、養生に
要する時間を短縮することができるからである。しか
し、２０質量％を超えて添加してもその効果が飽和する
ため、上限は２０質量％とする。
の酸化物、水酸化物、硫酸塩、塩化物から選ばれた１種
又は２種以上を０．２質量％以上添加することによっ
て、硬化体の硬化を促進することが可能となり、養生に
要する時間を短縮することができるからである。しか
し、２０質量％を超えて添加してもその効果が飽和する
ため、上限は２０質量％とする。
【００２３】また、ナフタレンスルホン酸及び／又はポ
リカルボン酸を添加すると、原料を水と共に混練する際
の混錬性が向上する。そのため、混練に必要な水の量を
低減することができ、その結果、より高強度の硬化体が
得られるようになるからである。その際に、その添加量
を「高炉スラグ微粉末及びフライアッシュ」の合計含有
量に対して０．１質量％未満では、効果に乏しく、２．
０質量％を超えて添加しても効果が飽和するので、０．
１〜２．０質量％に限定した。
リカルボン酸を添加すると、原料を水と共に混練する際
の混錬性が向上する。そのため、混練に必要な水の量を
低減することができ、その結果、より高強度の硬化体が
得られるようになるからである。その際に、その添加量
を「高炉スラグ微粉末及びフライアッシュ」の合計含有
量に対して０．１質量％未満では、効果に乏しく、２．
０質量％を超えて添加しても効果が飽和するので、０．
１〜２．０質量％に限定した。
【００２４】なお、本発明では、Ｐ2Ｏ5≦０．３質量％
の製鋼スラグとして、高クロム溶融鉄合金を溶製する際
に発生するスラグを用いるのが良い。ここに、高クロム
溶融鉄合金とは、溶融フェロクロム、含クロム溶銑、ス
テンレス鋼に代表される高クロム溶鋼（通常、Ｃｒ含有
量５質量％以上含有する）、あるいはこの高クロム溶鋼
を製造する母溶湯（例えば、電気炉等で溶製される、Ｃ
ｒ≧５質量％、Ｃ＝１〜２質量％の溶融鉄合金等）など
が挙げられる。溶融フェロクロム、含クロム溶銑は、通
常、電気炉や鉄浴式溶融還元炉、シャフト炉式の溶融還
元炉等によって溶製される。高クロム溶鋼は、電気炉、
転炉、ＡＯＤ炉などの一次精錬炉、さらにＶＯＤ炉、Ｒ
Ｈ脱ガス設備その他の二次精錬炉を経て溶製される。ま
た、高クロム鋼を製造する母溶湯は、主として電気炉や
転炉で溶製される。これらの溶製炉のうち、クロム鉱石
を還元する溶融還元炉では、当然のことながら還元雰囲
気で製錬が行われるために、原料中のＰは殆どが高クロ
ム熔融鉄合金に移行するために、必然的にスラグ中のＰ
2Ｏ5含有量は０．３質量％以下の低い値となる。また、
他の製・精錬炉においても、高クロム鉄合金の精錬に際
しては、Ｃｒのスラグ中への酸化損失が避け難く、最終
段階でそのスラグ中に移行したクロム酸化物を還元する
処理が必要となる。このような還元処理は、スラグ中に
Ｓｉ等の各種の還元剤を投入して行うが、その際に、ス
ラグ中に存在するＰ2Ｏ5の大部分も還元されて、溶融鉄
合金中に移行するため、スラグ中のＰ2Ｏ5含有量は０．
３質量％以下にまで低下する。このようにＰ2Ｏ5含有量
の低いスラグは、冷却時に２ＣａＯ・ＳｉＯ2の結晶変
態により特に粉化し易いから、本発明に好適であると共
に、本発明によらなければ、有効な固化が困難である。
の製鋼スラグとして、高クロム溶融鉄合金を溶製する際
に発生するスラグを用いるのが良い。ここに、高クロム
溶融鉄合金とは、溶融フェロクロム、含クロム溶銑、ス
テンレス鋼に代表される高クロム溶鋼（通常、Ｃｒ含有
量５質量％以上含有する）、あるいはこの高クロム溶鋼
を製造する母溶湯（例えば、電気炉等で溶製される、Ｃ
ｒ≧５質量％、Ｃ＝１〜２質量％の溶融鉄合金等）など
が挙げられる。溶融フェロクロム、含クロム溶銑は、通
常、電気炉や鉄浴式溶融還元炉、シャフト炉式の溶融還
元炉等によって溶製される。高クロム溶鋼は、電気炉、
転炉、ＡＯＤ炉などの一次精錬炉、さらにＶＯＤ炉、Ｒ
Ｈ脱ガス設備その他の二次精錬炉を経て溶製される。ま
た、高クロム鋼を製造する母溶湯は、主として電気炉や
転炉で溶製される。これらの溶製炉のうち、クロム鉱石
を還元する溶融還元炉では、当然のことながら還元雰囲
気で製錬が行われるために、原料中のＰは殆どが高クロ
ム熔融鉄合金に移行するために、必然的にスラグ中のＰ
2Ｏ5含有量は０．３質量％以下の低い値となる。また、
他の製・精錬炉においても、高クロム鉄合金の精錬に際
しては、Ｃｒのスラグ中への酸化損失が避け難く、最終
段階でそのスラグ中に移行したクロム酸化物を還元する
処理が必要となる。このような還元処理は、スラグ中に
Ｓｉ等の各種の還元剤を投入して行うが、その際に、ス
ラグ中に存在するＰ2Ｏ5の大部分も還元されて、溶融鉄
合金中に移行するため、スラグ中のＰ2Ｏ5含有量は０．
３質量％以下にまで低下する。このようにＰ2Ｏ5含有量
の低いスラグは、冷却時に２ＣａＯ・ＳｉＯ2の結晶変
態により特に粉化し易いから、本発明に好適であると共
に、本発明によらなければ、有効な固化が困難である。
【００２５】さらに、混練後に水蒸気を含む４０〜１０
５℃の雰囲気下で０．５〜２４時間養生するのが良い。
水蒸気を含む４０〜１０５℃の雰囲気下で０．５〜２４
時間養生することにより、短時間で著しく強度が高くな
るためである。水蒸気を含む雰囲気とは、大気中に水蒸
気を含む雰囲気はもちろんのこと、例えば窒素ガス、Ｃ
Ｏ2ガス等、又はこれらの混合ガスに水蒸気を含む雰囲
気でも良い。この時の相対湿度は６０％以上にすること
が好ましい。より短時間で強度が高くなるためである。
また、空気等の他のガスを含まない水蒸気１００％の雰
囲気、すなわち水蒸気を直接吹き込んでも良い。なお、
飽和水蒸気４０℃未満では強度向上効果が低く、また１
０５℃以上では不経済となるため好ましくない。なお、
混練物を型枠に流し込んだ後、すぐに水蒸気を含む４０
〜１０５℃の雰囲気下で０．５〜２４時間養生しても良
く、あるいは脱枠可能な強度になるまで大気中などで養
生後、脱枠した後に水蒸気を含む４０〜１０５℃の雰囲
気下で０．５〜２４時間養生しても良く、さらに即時脱
枠により成形後に水蒸気を含む４０〜１０５℃の雰囲気
下で０．５〜２４時間養生しても良い。なお、水蒸気を
含む４０〜１０５℃の雰囲気下で０．５〜２４時間養生
後の養生方法については特に限定しない。
５℃の雰囲気下で０．５〜２４時間養生するのが良い。
水蒸気を含む４０〜１０５℃の雰囲気下で０．５〜２４
時間養生することにより、短時間で著しく強度が高くな
るためである。水蒸気を含む雰囲気とは、大気中に水蒸
気を含む雰囲気はもちろんのこと、例えば窒素ガス、Ｃ
Ｏ2ガス等、又はこれらの混合ガスに水蒸気を含む雰囲
気でも良い。この時の相対湿度は６０％以上にすること
が好ましい。より短時間で強度が高くなるためである。
また、空気等の他のガスを含まない水蒸気１００％の雰
囲気、すなわち水蒸気を直接吹き込んでも良い。なお、
飽和水蒸気４０℃未満では強度向上効果が低く、また１
０５℃以上では不経済となるため好ましくない。なお、
混練物を型枠に流し込んだ後、すぐに水蒸気を含む４０
〜１０５℃の雰囲気下で０．５〜２４時間養生しても良
く、あるいは脱枠可能な強度になるまで大気中などで養
生後、脱枠した後に水蒸気を含む４０〜１０５℃の雰囲
気下で０．５〜２４時間養生しても良く、さらに即時脱
枠により成形後に水蒸気を含む４０〜１０５℃の雰囲気
下で０．５〜２４時間養生しても良い。なお、水蒸気を
含む４０〜１０５℃の雰囲気下で０．５〜２４時間養生
後の養生方法については特に限定しない。
【００２６】また、本発明における高炉スラグ微粉末と
しては、高炉水砕スラグを粉砕したものである。その粒
径は、約０．１ｍｍ以下、ブレーン法による比表面積が
約３０００ｃｍ2／ｇ以上のものが好ましい。また、４
０００ｃｍ2／ｇ以上の高炉スラグ微粉末を用いると、
より活性が高くなり一層好ましい。また、フライアッシ
ュは、石炭燃焼時に発生する灰であり、ＪＩＳ規格品は
勿論のこと、規格外の原粉を使用しても良い。
しては、高炉水砕スラグを粉砕したものである。その粒
径は、約０．１ｍｍ以下、ブレーン法による比表面積が
約３０００ｃｍ2／ｇ以上のものが好ましい。また、４
０００ｃｍ2／ｇ以上の高炉スラグ微粉末を用いると、
より活性が高くなり一層好ましい。また、フライアッシ
ュは、石炭燃焼時に発生する灰であり、ＪＩＳ規格品は
勿論のこと、規格外の原粉を使用しても良い。
【００２７】
【実施例】以下に、表１に組成を示すＰ2Ｏ5≦０．３質
量％の製鋼スラグを用いての実施例及び比較例を説明す
る。なお、高炉スラグ微粉末は、比表面積が約４０００
ｃｍ2／ｇのもの、フライアッシュは、ＪＩＳII種に相
当するものを使用した。
量％の製鋼スラグを用いての実施例及び比較例を説明す
る。なお、高炉スラグ微粉末は、比表面積が約４０００
ｃｍ2／ｇのもの、フライアッシュは、ＪＩＳII種に相
当するものを使用した。
【００２８】
【表１】
【００２９】（実施例１）配合原料として粉砕したＰ2
Ｏ5≦０．３質量％の製鋼スラグ、粒径０．１ｍｍ以下
に微粉砕した高炉スラグ微粉末及びＣａ（ＯＨ）2を水
で混練してから型枠に流し込み、２４時間後に脱枠し
た。これを２０℃の水中又は大気中で養生をして硬化体
にした。また、一部の試料では水蒸気を含む４０〜１０
５℃の雰囲気下で０．５〜２４時間養生して、硬化体に
した。配合物中の各原料の含有量、比率、混練水の添加
量を表２に示す。得られた硬化体の圧縮強度、湿潤比
重、２０℃で２８日大気中養生後、又は蒸気養生後に２
０℃で２８日大気中養生後の表面ひび割れ本数、２０℃
で２８日大気中養生後、又は蒸気養生後に２０℃で２８
日大気中養生後の環境庁告示４６号法によるＦ、Ｂ、Ｓ
ｅ、Ｖ、Ｎｉ、Ｃｒ6+の溶出量を表３に併せて示す。
Ｏ5≦０．３質量％の製鋼スラグ、粒径０．１ｍｍ以下
に微粉砕した高炉スラグ微粉末及びＣａ（ＯＨ）2を水
で混練してから型枠に流し込み、２４時間後に脱枠し
た。これを２０℃の水中又は大気中で養生をして硬化体
にした。また、一部の試料では水蒸気を含む４０〜１０
５℃の雰囲気下で０．５〜２４時間養生して、硬化体に
した。配合物中の各原料の含有量、比率、混練水の添加
量を表２に示す。得られた硬化体の圧縮強度、湿潤比
重、２０℃で２８日大気中養生後、又は蒸気養生後に２
０℃で２８日大気中養生後の表面ひび割れ本数、２０℃
で２８日大気中養生後、又は蒸気養生後に２０℃で２８
日大気中養生後の環境庁告示４６号法によるＦ、Ｂ、Ｓ
ｅ、Ｖ、Ｎｉ、Ｃｒ6+の溶出量を表３に併せて示す。
【００３０】
【表２】
【００３１】
【表３】
【００３２】（実施例２）配合原料として粉砕したＰ2
Ｏ5≦０．３質量％の製鋼スラグ、粒径０．１ｍｍ以下
に微粉砕した高炉スラグ微粉末、フライアッシュ（粒径
０．１ｍｍ以下）及びＣａ（ＯＨ）2を水で混練して型
枠に流し込み、２４時間後に脱枠した。これを２０℃の
水中又は大気中で養生をして硬化体とした。また、一部
の試料では水蒸気を含む４０〜１０５℃の雰囲気下で
０．５〜２４時間養生して、硬化体にした。配合物中の
各原料の含有量、比率、混練水の添加量を表４に示す。
得られた硬化体の圧縮強度、湿潤比重、２０℃で２８日
大気中養生後、又は蒸気養生後に２０℃で２８日大気中
養生後の表面ひび割れ本数、２０℃で２８日大気中養生
後、又は蒸気養生後に２０℃で２８日大気中養生後の環
境庁告示４６号法によるＦ、Ｂ、Ｓｅ、Ｖ、Ｎｉ、Ｃｒ
6+の溶出量を表５に併せて示す。
Ｏ5≦０．３質量％の製鋼スラグ、粒径０．１ｍｍ以下
に微粉砕した高炉スラグ微粉末、フライアッシュ（粒径
０．１ｍｍ以下）及びＣａ（ＯＨ）2を水で混練して型
枠に流し込み、２４時間後に脱枠した。これを２０℃の
水中又は大気中で養生をして硬化体とした。また、一部
の試料では水蒸気を含む４０〜１０５℃の雰囲気下で
０．５〜２４時間養生して、硬化体にした。配合物中の
各原料の含有量、比率、混練水の添加量を表４に示す。
得られた硬化体の圧縮強度、湿潤比重、２０℃で２８日
大気中養生後、又は蒸気養生後に２０℃で２８日大気中
養生後の表面ひび割れ本数、２０℃で２８日大気中養生
後、又は蒸気養生後に２０℃で２８日大気中養生後の環
境庁告示４６号法によるＦ、Ｂ、Ｓｅ、Ｖ、Ｎｉ、Ｃｒ
6+の溶出量を表５に併せて示す。
【００３３】
【表４】
【００３４】
【表５】
【００３５】（実施例３）配合原料として粉砕したＰ2
Ｏ5≦０．３質量％の製鋼スラグ、粒径０．１ｍｍ以下
に微粉砕した高炉スラグ微粉末、さらに一部については
これにフライアッシュ（粒径０．１ｍｍ以下）を加える
と共に、Ｃａ（ＯＨ）2その他の添加剤を加え、水で混
練して型枠に流し込み、２４時間後に脱枠した。これを
２０℃の水中又は大気中で養生をして硬化体とした。ま
た、一部の試料では水蒸気を含む４０〜１０５℃の雰囲
気下で０．５〜２４時間養生して、硬化体にした。配合
物中の各原料の含有量、比率、混練水の添加量を表６，
７に示す。得られた硬化体の圧縮強度、湿潤比重、２０
℃で２８日大気中養生後、又は蒸気養生後に２０℃で２
８日大気中養生後の表面ひび割れ本数、２０℃で２８日
大気中養生後、又は蒸気養生後に２０℃で２８日大気中
養生後の環境庁告示４６号法によるＦ、Ｂ、Ｓｅ、Ｖ、
Ｎｉ、Ｃｒ6+の溶出量を表８，９に併せて示す。
Ｏ5≦０．３質量％の製鋼スラグ、粒径０．１ｍｍ以下
に微粉砕した高炉スラグ微粉末、さらに一部については
これにフライアッシュ（粒径０．１ｍｍ以下）を加える
と共に、Ｃａ（ＯＨ）2その他の添加剤を加え、水で混
練して型枠に流し込み、２４時間後に脱枠した。これを
２０℃の水中又は大気中で養生をして硬化体とした。ま
た、一部の試料では水蒸気を含む４０〜１０５℃の雰囲
気下で０．５〜２４時間養生して、硬化体にした。配合
物中の各原料の含有量、比率、混練水の添加量を表６，
７に示す。得られた硬化体の圧縮強度、湿潤比重、２０
℃で２８日大気中養生後、又は蒸気養生後に２０℃で２
８日大気中養生後の表面ひび割れ本数、２０℃で２８日
大気中養生後、又は蒸気養生後に２０℃で２８日大気中
養生後の環境庁告示４６号法によるＦ、Ｂ、Ｓｅ、Ｖ、
Ｎｉ、Ｃｒ6+の溶出量を表８，９に併せて示す。
【００３６】
【表６】
【００３７】
【表７】
【００３８】
【表８】
【００３９】
【表９】
【００４０】（比較例）配合原料として粉砕したＰ2Ｏ5
≦０．３質量％の製鋼スラグ、粒径０．１ｍｍ以下に微
粉砕した高炉スラグ微粉末、さらに一部についてはこれ
にフライアッシュ（粒径０．１ｍｍ以下）及びＣａ（Ｏ
Ｈ）2を、本発明範囲から外れる含有率の条件下、水で
混練して型枠に流し込み、２４時間後に脱枠した。これ
を２０℃の水中又は大気中で養生をして硬化体とした。
また、一部の試料では水蒸気を含む４０〜１０５℃の雰
囲気下で０．５〜２４時間養生して、硬化体にした。配
合物中の各原料の含有量、比率、混練水の添加量を表１
０に示す。得られた硬化体の圧縮強度、湿潤比重、２０
℃で２８日大気中養生後、又は蒸気養生後に２０℃で２
８日大気中養生後の表面ひび割れ本数、２０℃で２８日
大気中養生後、又は蒸気養生後に２０℃で２８日大気中
養生後の環境庁告示４６号法によるＦ、Ｂ、Ｓｅ、Ｖ、
Ｎｉ、Ｃｒ6+の溶出量を表１１に併せて示す。
≦０．３質量％の製鋼スラグ、粒径０．１ｍｍ以下に微
粉砕した高炉スラグ微粉末、さらに一部についてはこれ
にフライアッシュ（粒径０．１ｍｍ以下）及びＣａ（Ｏ
Ｈ）2を、本発明範囲から外れる含有率の条件下、水で
混練して型枠に流し込み、２４時間後に脱枠した。これ
を２０℃の水中又は大気中で養生をして硬化体とした。
また、一部の試料では水蒸気を含む４０〜１０５℃の雰
囲気下で０．５〜２４時間養生して、硬化体にした。配
合物中の各原料の含有量、比率、混練水の添加量を表１
０に示す。得られた硬化体の圧縮強度、湿潤比重、２０
℃で２８日大気中養生後、又は蒸気養生後に２０℃で２
８日大気中養生後の表面ひび割れ本数、２０℃で２８日
大気中養生後、又は蒸気養生後に２０℃で２８日大気中
養生後の環境庁告示４６号法によるＦ、Ｂ、Ｓｅ、Ｖ、
Ｎｉ、Ｃｒ6+の溶出量を表１１に併せて示す。
【００４１】
【表１０】
【００４２】
【表１１】
【００４３】以上の実施例及び比較例で得られた成績
は、前記した各表を参照すると、以下のように総括でき
る。つまり、Ｐ2Ｏ5≦０．３質量％の製鋼スラグのう
ち、粒径が１．１８ｍｍ以下のものの含有率が本発明の
条件を満たさない比較例１では、２８日養生後の表面ひ
び割れが３本／ｃｍ2であり、耐摩耗性が悪く又はハン
ドリング時の硬化体の割れや欠けが発生したが、本発明
例では、いずれもひび割れが０．５本／ｃｍ2以下であ
り、ひび割れが著しく小さく、耐摩耗性やハンドリング
時の割れや欠けの問題は生じなかった。特に、高炉スラ
グ微粉末、フライアッシュ及び粒径０．４２５ｍｍ以下
でＰ2Ｏ5≦０．３質量％の製鋼スラグの合計含有量に対
するＰ2Ｏ5≦０．３質量％の製鋼スラグの含有量の質量
比（表中Ｃで示す比率）が０．２超である本発明例の１
−１、１−３、１−５、１−６、１−８〜１−２１で
は、硬化体のひび割れ本数が０．４本／ｃｍ2以下とさ
らに少なくなり好ましい。
は、前記した各表を参照すると、以下のように総括でき
る。つまり、Ｐ2Ｏ5≦０．３質量％の製鋼スラグのう
ち、粒径が１．１８ｍｍ以下のものの含有率が本発明の
条件を満たさない比較例１では、２８日養生後の表面ひ
び割れが３本／ｃｍ2であり、耐摩耗性が悪く又はハン
ドリング時の硬化体の割れや欠けが発生したが、本発明
例では、いずれもひび割れが０．５本／ｃｍ2以下であ
り、ひび割れが著しく小さく、耐摩耗性やハンドリング
時の割れや欠けの問題は生じなかった。特に、高炉スラ
グ微粉末、フライアッシュ及び粒径０．４２５ｍｍ以下
でＰ2Ｏ5≦０．３質量％の製鋼スラグの合計含有量に対
するＰ2Ｏ5≦０．３質量％の製鋼スラグの含有量の質量
比（表中Ｃで示す比率）が０．２超である本発明例の１
−１、１−３、１−５、１−６、１−８〜１−２１で
は、硬化体のひび割れ本数が０．４本／ｃｍ2以下とさ
らに少なくなり好ましい。
【００４４】また、高炉スラグ微粉末、フライアッシュ
及び粒径０．１ｍｍ以下のＰ2Ｏ5≦０．３質量％の製鋼
スラグの合計含有量に対するＰ2Ｏ5≦０．３質量％の製
鋼スラグの含有量の質量比（表中Ｄで示す比率）が０．
２超である本発明例の１−９〜１−２１では、硬化体の
ひび割れ本数が０．３本／ｃｍ2以下とさらに少なくな
り好ましい。
及び粒径０．１ｍｍ以下のＰ2Ｏ5≦０．３質量％の製鋼
スラグの合計含有量に対するＰ2Ｏ5≦０．３質量％の製
鋼スラグの含有量の質量比（表中Ｄで示す比率）が０．
２超である本発明例の１−９〜１−２１では、硬化体の
ひび割れ本数が０．３本／ｃｍ2以下とさらに少なくな
り好ましい。
【００４５】さらに、高炉スラグ微粉末に加えてフライ
アッシュを適量配合した実施例２の各例では、硬化体の
ひび割れ本数が一層低減している。加えて、各種添加剤
を添加した実施例３の各例では、硬化体の強度向上とひ
び割れの低減が達成できた。さらに加えて、水蒸気を含
む４０〜１０５℃の雰囲気下で０．５〜２４時間養生す
ると蒸気養生直後で１０Ｎ／ｍｍ2以上の強度となり、
また蒸気養生後に７日間２０℃の水中で養生すると蒸気
養生無しで２０℃水中において２８日間養生した試料と
同レベルの強度になる。すなわち、蒸気養生をすると短
時間の養生で強度を高くすることができる。さらに加え
て、各実施例とも、Ｆ、Ｂ、Ｓｅ、Ｖ、Ｎｉ、Ｃｒ6+の
溶出量が抑制できている。
アッシュを適量配合した実施例２の各例では、硬化体の
ひび割れ本数が一層低減している。加えて、各種添加剤
を添加した実施例３の各例では、硬化体の強度向上とひ
び割れの低減が達成できた。さらに加えて、水蒸気を含
む４０〜１０５℃の雰囲気下で０．５〜２４時間養生す
ると蒸気養生直後で１０Ｎ／ｍｍ2以上の強度となり、
また蒸気養生後に７日間２０℃の水中で養生すると蒸気
養生無しで２０℃水中において２８日間養生した試料と
同レベルの強度になる。すなわち、蒸気養生をすると短
時間の養生で強度を高くすることができる。さらに加え
て、各実施例とも、Ｆ、Ｂ、Ｓｅ、Ｖ、Ｎｉ、Ｃｒ6+の
溶出量が抑制できている。
【００４６】なお、比較例４は、特開平２−２３３５３
９号公報記載の実施例相当の配合量と粒径によって製造
した硬化体であるが、６０日後に、２ＣａＯ・ＳｉＯ2
の水和膨張により崩壊したばかりでなく、Ｆ、Ｂ、Ｓ
ｅ、Ｖ、Ｎｉ、Ｃｒ6+の溶出量の抑制効果もほとんどな
かった。
９号公報記載の実施例相当の配合量と粒径によって製造
した硬化体であるが、６０日後に、２ＣａＯ・ＳｉＯ2
の水和膨張により崩壊したばかりでなく、Ｆ、Ｂ、Ｓ
ｅ、Ｖ、Ｎｉ、Ｃｒ6+の溶出量の抑制効果もほとんどな
かった。
【００４７】
【発明の効果】以上述べたように、本発明により、Ｐ2
Ｏ5が０．３質量％以下の製鋼スラグを原料の一部とし
て使用しても、高強度で、且つ表面層でのひび割れがほ
とんど無い製鋼スラグ硬化体が得られるばかりでなく、
Ｆ、Ｂ、Ｓｅ、Ｖ、Ｎｉ、Ｃｒ6+の溶出量の抑制ができ
た。その結果、該製鋼スラグ硬化体は、路盤材、土木
材、人工石、海洋ブロック、その他コンクリート代替品
として使用可能である。つまり、本発明は、資源の再利
用、環境の向上等に寄与するところが大である。
Ｏ5が０．３質量％以下の製鋼スラグを原料の一部とし
て使用しても、高強度で、且つ表面層でのひび割れがほ
とんど無い製鋼スラグ硬化体が得られるばかりでなく、
Ｆ、Ｂ、Ｓｅ、Ｖ、Ｎｉ、Ｃｒ6+の溶出量の抑制ができ
た。その結果、該製鋼スラグ硬化体は、路盤材、土木
材、人工石、海洋ブロック、その他コンクリート代替品
として使用可能である。つまり、本発明は、資源の再利
用、環境の向上等に寄与するところが大である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０４Ｂ 18:14 Ｃ０４Ｂ 18:14 Ａ 18:08 18:08 Ｚ 22:06 22:06 Ｚ 22:14 22:14 Ａ 22:12 22:12 24:20 24:20 24:26） 24:26） Ｅ (72)発明者 小菊 史男 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者 相川 真紀子 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 Ｆターム(参考） 2D051 AD07 AE05 AF02 AF04 AF05 AF17 AH02 AH03 EA05 EB04 4G012 PA27 PA29 PB03 PB09 PB10 PB24 PB32 PC02 PC03 PC04 PC11 PE04 PE07 RA03 RA05
Claims (11)
- 【請求項１】 粉粒状の製鋼スラグ、潜在水硬性を有す
るＳｉＯ2含有物質及び水を混練して硬化体を製造する
方法において、 製鋼スラグとして粉粒状でＰ2Ｏ5≦０．３質量％の製鋼
スラグ、潜在水硬性を有するＳｉＯ2含有物質として高
炉スラグ微粉末を使用すると共に、水を除く全配合成分
中における粒径１．１８ｍｍ以下のＰ2Ｏ5≦０．３質量
％の製鋼スラグの含有率を１０〜９０質量％、高炉スラ
グ微粉末の含有率を５〜４０質量％とすることを特徴と
する製鋼スラグ硬化体の製造方法。 - 【請求項２】 前記粒径１．１８ｍｍ以下でＰ2Ｏ5≦
０．３質量％の製鋼スラグ及び高炉スラグ微粉末の合計
含有量に対する粒径１．１８ｍｍ以下でＰ2Ｏ5≦０．３
質量％の製鋼スラグの含有量の質量比を０．２超とする
ことを特徴とする請求項１記載の製鋼スラグ硬化体の製
造方法。 - 【請求項３】 前記製鋼スラグ硬化体を製造する配合物
に、さらにアルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属の
酸化物、水酸化物、硫酸塩、塩化物から選ばれた１種又
は２種以上を、高炉スラグ微粉末に対して０．２〜２０
質量％添加することを特徴とする請求項１又は２記載の
製鋼スラグ硬化体の製造方法。 - 【請求項４】 前記製鋼スラグ硬化体を製造する配合物
に、さらにナフタレンスルホン酸及び／又はポリカルボ
ン酸を、高炉スラグ微粉末及び粒径が０．１ｍｍ以下で
Ｐ2Ｏ5≦０．３質量％の製鋼スラグの合計含有量に対し
て０．１〜２．０質量％添加することを特徴とする請求
項１〜３のいずれかに記載の製鋼スラグ硬化体の製造方
法。 - 【請求項５】 粉粒状の製鋼スラグ、潜在水硬性を有す
るＳｉＯ2含有物質及び水を混練して硬化体を製造する
方法において、 製鋼スラグとして粉粒状でＰ2Ｏ5≦０．３質量％の製鋼
スラグ、潜在水硬性を有するＳｉＯ2含有物質として高
炉スラグ微粉末及びフライアッシュを使用すると共に、
水を除く全配合成分中における粒径１．１８ｍｍ以下の
Ｐ2Ｏ5≦０．３質量％の製鋼スラグの含有率を１０〜９
０質量％、高炉スラグ微粉末の含有率を３〜３６質量
％、フライアッシュの含有率を１．５〜３０質量％とす
ることを特徴とする製鋼スラグ硬化体の製造方法。 - 【請求項６】 前記高炉スラグ微粉末及びフライアッシ
ュの合計含有量に対するフライアッシュ含有量の質量比
を０．１〜０．７５とすることを特徴とする請求項５記
載の製鋼スラグ硬化体の製造方法。 - 【請求項７】 前記粒径１．１８ｍｍ以下でＰ2Ｏ5≦
０．３質量％の製鋼スラグ、高炉スラグ微粉末及びフラ
イアッシュの合計含有量に対する粒径１．１８ｍｍ以下
でＰ2Ｏ5≦０．３質量％の製鋼スラグの含有量の質量比
を０．２超とすることを特徴とする請求項５又は６記載
の製鋼スラグ硬化体の製造方法。 - 【請求項８】 前記製鋼スラグ硬化体を製造する配合物
に、さらにアルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属の
酸化物、水酸化物、硫酸塩、塩化物から選ばれた１種又
は２種以上を、高炉スラグ微粉末及びフライアッシュの
合計含有量に対して０．２〜２０質量％添加することを
特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の製鋼スラグ
硬化体の製造方法。 - 【請求項９】 前記製鋼スラグ硬化体を製造する配合物
に、さらにナフタレンスルホン酸及び／又はポリカルボ
ン酸を、高炉スラグ微粉末、フライアッシュ及び粒径が
０．１ｍｍ以下でＰ2Ｏ5≦０．３質量％の製鋼スラグの
合計含有量に対して０．１〜２．０質量％添加すること
を特徴とする請求項５〜８のいずれかに記載の製鋼スラ
グ硬化体の製造方法。 - 【請求項１０】 前記Ｐ2Ｏ5≦０．３質量％の製鋼スラ
グが高クロム溶融鉄合金を溶製する際に発生したスラグ
であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載
の製鋼スラグ硬化体の製造方法。 - 【請求項１１】 混練後に水蒸気を含む４０〜１０５℃
の雰囲気下で０．５〜２４時間養生することを特徴とす
る請求項１〜１０のいずれかに記載の製鋼スラグ硬化体
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001370490A JP3823815B2 (ja) | 2000-12-14 | 2001-12-04 | 製鋼スラグ硬化体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000380534 | 2000-12-14 | ||
| JP2000-380534 | 2000-12-14 | ||
| JP2001370490A JP3823815B2 (ja) | 2000-12-14 | 2001-12-04 | 製鋼スラグ硬化体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002241169A true JP2002241169A (ja) | 2002-08-28 |
| JP3823815B2 JP3823815B2 (ja) | 2006-09-20 |
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ID=26605837
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001370490A Expired - Lifetime JP3823815B2 (ja) | 2000-12-14 | 2001-12-04 | 製鋼スラグ硬化体の製造方法 |
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| JP (1) | JP3823815B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004292201A (ja) * | 2003-03-26 | 2004-10-21 | Denki Kagaku Kogyo Kk | コンクリート用混和材及びコンクリート組成物 |
| JP2006188369A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-20 | Jfe Steel Kk | 固化体の製造方法及び現場打ち固化体の施工方法 |
| KR100878682B1 (ko) * | 2002-08-30 | 2009-01-13 | 주식회사 포스코 | 제강슬래그의 강알카리성 용출수 생성 억제방법 |
| JP2019172557A (ja) * | 2018-03-28 | 2019-10-10 | 株式会社神戸製鋼所 | 道路用路盤材の製造方法 |
| JP2020079183A (ja) * | 2018-11-13 | 2020-05-28 | 日鉄日新製鋼株式会社 | 吹き付け用モルタルに用いるスラグ細骨材及びそれを用いた吹き付け用モルタル並びに吹き付け用モルタルに用いるスラグ細骨材を製造する方法 |
| CN115583813A (zh) * | 2022-09-08 | 2023-01-10 | 安徽工业大学 | 一种矿粉-粉煤灰-钢渣体系混凝土用复合掺合料及其制备方法 |
-
2001
- 2001-12-04 JP JP2001370490A patent/JP3823815B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| JP2004292201A (ja) * | 2003-03-26 | 2004-10-21 | Denki Kagaku Kogyo Kk | コンクリート用混和材及びコンクリート組成物 |
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| JP4591082B2 (ja) * | 2004-12-28 | 2010-12-01 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 固化体の製造方法及び現場打ち固化体の施工方法 |
| JP2019172557A (ja) * | 2018-03-28 | 2019-10-10 | 株式会社神戸製鋼所 | 道路用路盤材の製造方法 |
| JP7019903B2 (ja) | 2018-03-28 | 2022-02-16 | 株式会社神戸製鋼所 | 道路用路盤材の製造方法 |
| JP2020079183A (ja) * | 2018-11-13 | 2020-05-28 | 日鉄日新製鋼株式会社 | 吹き付け用モルタルに用いるスラグ細骨材及びそれを用いた吹き付け用モルタル並びに吹き付け用モルタルに用いるスラグ細骨材を製造する方法 |
| JP7216462B2 (ja) | 2018-11-13 | 2023-02-01 | 日鉄ステンレス株式会社 | 吹き付け用モルタルに用いるスラグ細骨材及びそれを用いた吹き付け用モルタル並びに吹き付け用モルタルに用いるスラグ細骨材を製造する方法 |
| CN115583813A (zh) * | 2022-09-08 | 2023-01-10 | 安徽工业大学 | 一种矿粉-粉煤灰-钢渣体系混凝土用复合掺合料及其制备方法 |
| CN115583813B (zh) * | 2022-09-08 | 2023-06-27 | 安徽工业大学 | 一种矿粉-粉煤灰-钢渣体系混凝土用复合掺合料及其制备方法 |
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