JP2008195568A - スラグからのフッ素溶出防止方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】フッ素を含む転炉スラグ83%以上と、17%以下の潜在水硬性を有するSiO2含有物質とからなる混合物に、消石灰、生石灰又はセメントから選ばれた1種以上と、水とを加えてから混練する際に、パラメータS=W(CaO)+0.13W(2CaO・SiO2)−0.22W(F)−15.4の値を60以上130以下とすることにより、スラグからのフッ素の溶出を防止する。
【選択図】図1
Description
上述したように、特許文献1、2により開示された発明にしたがって製鋼スラグ、中でも転炉スラグを原料として高強度のスラグの水和硬化体を形成する際に、転炉スラグに蛍石が含まれていると、形成された水和硬化体を粉砕して路盤材等として使用しようとすると未反応の転炉スラグ粒が直接溶出液と接触することになるため、フッ素が溶出する。
特許文献1により開示された発明のように水和硬化体を形成することだけが目的であるならば、カルシウムイオンCa2+の供給量は少量で十分である。特に転炉スラグにも酸化カルシウムが含まれているから、転炉スラグ及び潜在水硬性を有するSiO2含有物質の混合物を混錬するだけでも十分に水和硬化体を形成できることもある。しかし、上述したように、この水和硬化体からのフッ素の溶出を防止することはできない。
転炉スラグに添加するカルシウムイオンCa2+の供給源及び潜在水硬性を有するSiO2含有物質それぞれの質量パーセント表示の平均組成(%CaO)AV、(%SiO2)AV、kg表示の総重量WAVは、それぞれ(1)式、(2)式及び(3)式により表される。
転炉スラグ1kgに含まれるF量(g)であるW(F)は(6)式により表される。この(6)式における(%F)Sは質量パーセント表示の転炉スラグのフッ素濃度を示す。
図2は、CaOの添加量が転炉スラグ1kg当り29gであるとともに転炉スラグ1kgに含まれるフッ素量が60gである条件下で、2CaO・SiO2の添加量と水和硬化体からのフッ素の溶出量の対数との関係を示すグラフである。
図3は、CaOの添加量が転炉スラグ1kg当り29gであり、2CaO・SiO2の添加量が転炉スラグ1kg当り190gである条件下で、転炉スラグ1kgに含まれるフッ素量(g)と水和硬化体からのフッ素の溶出量の対数との関係を示すグラフである。
そして、転炉スラグを含んだ水和硬化体からのフッ素の溶出量の常用対数は、(7)式の右辺に比例する。
(本発明例1)
表1に示す組成を有する原料を用い、フッ素を6%含有した転炉スラグ1:87.5%、及び高炉スラグ微粉末:12.5%の混合物に対して、水酸化カルシウムを外数で13.8%、水を外数で10.0%加えて混練し、5週間養生して水和硬化体を生成した。本例では、パラメータSの値は80とした。
フッ素を1.4%含有した転炉スラグ2:87.5%、及び高炉スラグ微粉末:12.5%の混合物に対して、水酸化カルシウムを外数で13.8%、水を外数で10.0%加えてから混練し、5週間養生して水和硬化体を生成した。本例では、パラメータSの値は90とした。
フッ素を6%含有した転炉スラグ1:92.8%、高炉スラグ微粉末7.3%の混合物に対して、水酸化カルシウムを外数で12.7%、水を外数で9.7%加えてから混練し、5週間養生して水和硬化体を生成した。この場合のパラメータSの値は69とした。
フッ素を6%含有した転炉スラグ1:82.6%、高炉スラグ微粉末:17.4%の混合物に対して、水酸化カルシウムを外数で12.3%、水を外数で9.3%加えてから混練し、5週間養生して水和硬化体を生成した。この場合のパラメータSの値は69とした。
フッ素を6%含有した転炉スラグ1に対して、CaO含有量53%、SiO2含有量25%のセメント1を外数で57.1%、水を外数で14.3%加えてから混練し、5週間養生して水和硬化体を生成した。この場合のパラメータSの値は61とした。
フッ素を6%含有した転炉スラグ1:92.1%、高炉スラグ微粉末:7.9%の混合物に対して、CaO含有量65%、SiO2含有量22%のセメント2を外数で32.9%、水を外数で13.2%加えてから混練し、5週間養生して水和硬化体を生成した。この場合のパラメータSの値は80とした。
フッ素を6%含有した転炉スラグ1:83.7%、高炉スラグ微粉末16.3%の混合物に対して、水酸化カルシウムを外数で7.6%、水を外数で10.9%加えてから混練し、5週間養生して水和硬化体を生成した。この場合のパラメータSの値は27とした。
Claims (1)
- 質量%で、フッ素を含む転炉スラグ83%以上と、17%以下の潜在水硬性を有するSiO2含有物質とからなる混合物に、消石灰、生石灰又はセメントから選ばれた1種以上と、水とを加えてから混練する際に、下記(1)〜(6)式により規定されるパラメータSの値を60以上130以下とすることにより、スラグからのフッ素の溶出を防止することを特徴とするスラグからのフッ素溶出防止方法。
S=W(CaO)+0.13W(2CaO・SiO2)−0.22W(F)−15.4
(1)式により求められる(%CaO)AVは、転炉スラグに添加するカルシウムイオンCa2+の供給源の質量パーセント表示の平均組成を示し、
(2)式により求められる(%SiO2)AVは、転炉スラグに添加する、潜在水硬性を有するSiO2含有物質の質量パーセント表示の平均組成を示し、
(3)式により求められるWAVは、転炉スラグに添加するカルシウムイオンCa2+、及び潜在水硬性を有するSiO2含有物質のkg表示の総重量を示し、
(4)式により求められるW(CaO)は、CaOの転炉スラグ1kg当りの質量(g)を示し、
(5)式により求められるW(2CaO・SiO2)は、2CaO・SiO2の転炉スラグ1kg当りの質量(g)を示し、
(1)〜(5)式における添字1、2、・・・・・、nは、転炉スラグに添加するカルシウムイオンの供給源、及び潜在水硬性を有するSiO2含有物質の種類を示し、
(6)式により求められるW(F)は、転炉スラグ1kgに含まれるフッ素量(g)を示し、
(4)式及び(5)式におけるWSは、転炉スラグのkg表示の総重量を示し、さらに、
(6)式における(%F)Sは、質量パーセント表示の転炉スラグのフッ素濃度を示す。
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