JPH0116785B2 - - Google Patents
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- JPH0116785B2 JPH0116785B2 JP55177383A JP17738380A JPH0116785B2 JP H0116785 B2 JPH0116785 B2 JP H0116785B2 JP 55177383 A JP55177383 A JP 55177383A JP 17738380 A JP17738380 A JP 17738380A JP H0116785 B2 JPH0116785 B2 JP H0116785B2
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Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
本発明は、鉄鋼スラグを結合材とする成形体の
製法、さらに詳しくは、鉄鋼スラグにアルカリ金
属水酸化物を水溶液として添加してペースト、モ
ルタル又はコンクリート（以下、これらを総称し
てコンクリート等という）を混練し、その硬化体
強度を増加させることを目的とする鉄鋼スラグを
結合材とする成形体の製法に関するものである。 従来より、高炉スラグ又は転炉スラグなどの鉄
鋼スラグは、産業副生物として多量に産出されて
いるが、その用途は、セメント製造原料とする
か、高炉セメントや骨材を製造する程度の用途し
かなく、その有効利用がなされないまま多くは埋
立等に投棄されている。最近に至り、鉄鋼スラグ
に石膏や生石灰などを添加し、それ自体の水硬性
を高めてセメントとすることが提案されている
が、その強度発現が十分でないので、鉄鋼スラグ
を結合材とする成形体としては、まだ満足された
ものは得られていない。 本発明者は、この欠点を解決するには、鉄鋼ス
ラグに少量のアルカリ金属水酸化物とアルカリ金
属の炭酸塩もしくはアルミン酸塩を添加してコン
クリート等を混練し、その際に、少くともアルカ
リ金属水酸化物は水溶液として添加すれば、その
混練物の硬化体強度が著しく増大することを見い
出し、本発明を提案するに到つたものである。 すなわち、本発明法は、微粉末の鉄鋼スラグに
対し、１〜30重量％のアルカリ金属水酸化物と１
〜30重量％のアルカリ金属の炭酸塩もしくはアル
ミン酸塩を添加して、コンクリート等を混練する
際に、少くともアルカリ金属水酸化物は水溶液と
して添加し、その混練物を成形した後、硬化させ
ることを特徴とするものである。 以下、詳しく本発明法について説明する。 鉄鋼スラグは、製鉄又は製鋼の際の副生物であ
つて、その化学組成の一例を示せば、高炉スラグ
は、SiO232〜36％、Al2O312〜20％、CaO35〜43
％、MgO0.5〜10％、TiO20.1〜３％であり、転
炉スラグは、SiO25〜20％、Al2O30.3〜２％、
FeO5〜25％、Fe2O33〜15％、CaO30〜55％、
MgO1〜８％であるが、本発明法においても、こ
のような化学組成を有する鉄鋼スラグを原料とす
る。 通常、鉄鋼スラグは、粒径数mm〜数十mmの粒状
物として入手されることから、使用に際しては微
粉末に粉砕することが肝要である。その際に、ジ
エチレングリコール、トリエタノールアミンなど
の粉砕助剤、さらにはセメントの分散剤として使
用されている、例えば、リグニンスルホン酸塩、
β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、
スルホン化メラミンなど、具体的には、いずれも
商品名であるが、「ポゾリス」（日曹マスタービル
ダーズ(株)製）、「マイテイ」（花王石鹸(株)製）、「
メ
ルメント」（昭和電工(株)製）などと併用して粉砕
すれば、さらに強度増進するので好ましい粉砕方
法である。その粉末度としては、それが大きくな
る程強度増加するが、材令１日の圧縮強度は、ブ
レーン比表面積で3000cm2／ｇ以上になると著しく
増大するので、ブレーン比表面積3000cm2／ｇ以上
とするのが適当であり、経済性を考慮して5000〜
8000cm2／ｇが好ましい粉末度といえる。 本発明法においては、鉄鋼スラグの活性化を一
段と高めて高強度を発現させるために、アルカリ
金属水酸化物とアルカリ金属の炭酸塩もしくはア
ルミン酸塩を添加する。その添加割合は、鉄鋼ス
ラグに対してアルカリ金属水酸化物は１〜30重量
％であり、１重量％未満では強度増進効果は小さ
く、また、30重量％をこえて添加する利点はあま
りなく、かえつて、アルカリが強くなつて実用的
でなくなる。好ましい添加量は５〜15重量％であ
る。アルカリ金属水酸化物の具体例としては、水
酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウ
ムなどがあげられ、これらの物質のなかにあつて
は、その強度増進作用にはほとんど差はないが、
入手の容易性から水酸化ナトリウムが最も好まし
いものである。 又、アルカリ金属の炭酸塩もしくはアルミン酸
塩の添加割合は、鉄鋼スラグに対して１〜30重量
％、好ましくは２〜10重量％であり、１重量％よ
りも少ない添加量では長期強度の増進効果はな
く、また、30重量％をこえて添加する強度発現上
の利点はない。アルカリ金属の炭酸塩もしくはア
ルミン酸塩の具体例としては、カリウム、ナトリ
ウム、リチウムなどの炭酸塩もしくはアルミン酸
塩であるが、なかでも炭酸ナトリウムは強度発現
が最もよい。これらは必ずしも水溶液として添加
する必要はない。 本発明法においては、このアルカリ金属水酸化
物の添加法が特に重要であつて、強度発現に大き
な影響を与える。例えば、鉄鋼スラグにあらかじ
め配合した場合、あるいはコンクリート等の混練
時に粉末状として添加した場合に比較して、混練
時の使用水に溶解して添加した場合は、約２割程
度強度増加するので、アルカリ金属水酸化物は水
溶液として添加することが好ましく、望ましく
は、使用水に全量溶解して添加する。 このように、アルカリ金属水酸化物とアルカリ
金属の炭酸塩もしくはアルミン酸塩の添加された
混練物は、硬化することによつて、著しく高強度
を発現するようになり、とくに材令１日程度の初
期強度は著しく増大し、長期強度もさらに高ま
る。 以上説明したような材料を使用し、必要に応じ
て砂、砂利、補強繊維などを配合してコンクリー
ト等を混練するが、その際に、ポルトランドセメ
ントの添加剤として使用されている、例えば、硬
化促進剤、凝結遅延剤、起泡剤、膨張材などを添
加すれば、それ相応の効果を発現する。 コンクリート等の混練物を成形した後の養生
は、通常のポルトランドセメントを結合材とする
成形体の養生法と同一でよく、屋外放置、加熱等
による促進養生、高温高圧養生等その製品によつ
て適宜選択される。 本発明法は、例えば、パイル、ポール、パイ
プ、Ｕ字溝、ボツクスカルバート、テトラポツ
ド、ブロツク、石綿スレート、軽量体、繊維補強
体などのポルトランドセメントと同様な成形体の
製造に適用される。 以上詳しく説明した通り、本発明法は、鉄鋼ス
ラグを結合材とする成形体を製造するにあたり、
特定量のアルカリ金属水酸化物とアルカリ金属の
炭酸塩もしくはアルミン酸塩をコンクリート等の
混練時に、特に少くともアルカリ金属水酸化物は
水溶液として添加してコンクリート等を混練し、
これを硬化させるものであつて、本発明法によれ
ば、鉄鋼スラグそれ自体でポルトランドセメント
と同程度の強度発現する成形体の製造が可能とな
つた点で画期的なものであり、あわせて、産業副
生物を有効利用できるという副次的な効果を発揮
するものである。 以下、実施例をあげてさらに詳しく説明する。 実施例 １ 表−１に示した化学組成を有するブレーン比表
面積4070cm2／ｇの高炉水砕スラグ100重量部に対
し、10重量部の水酸化ナトリウムと炭酸ナトリウ
ムもしくはアルミン酸ナトリウムを添加してペー
ストを混練するが、その際、水酸化ナトリウムを
使用水に全量溶解して添加し場合、ならびに高炉
水砕スラグ粉末にあらかじめ固形状として添加し
た場合について、Ｗ／C30％のペーストを混練
し、これを２×２×８cmの型砕に流し込んでペー
スト供試体を作製した。これを、20℃80％のR.H
の室内で28日間養生したものと、60℃で６時間蒸
気養生後１日材令の圧縮強度を測定した。その結
果を表−２に示す。
製法、さらに詳しくは、鉄鋼スラグにアルカリ金
属水酸化物を水溶液として添加してペースト、モ
ルタル又はコンクリート（以下、これらを総称し
てコンクリート等という）を混練し、その硬化体
強度を増加させることを目的とする鉄鋼スラグを
結合材とする成形体の製法に関するものである。 従来より、高炉スラグ又は転炉スラグなどの鉄
鋼スラグは、産業副生物として多量に産出されて
いるが、その用途は、セメント製造原料とする
か、高炉セメントや骨材を製造する程度の用途し
かなく、その有効利用がなされないまま多くは埋
立等に投棄されている。最近に至り、鉄鋼スラグ
に石膏や生石灰などを添加し、それ自体の水硬性
を高めてセメントとすることが提案されている
が、その強度発現が十分でないので、鉄鋼スラグ
を結合材とする成形体としては、まだ満足された
ものは得られていない。 本発明者は、この欠点を解決するには、鉄鋼ス
ラグに少量のアルカリ金属水酸化物とアルカリ金
属の炭酸塩もしくはアルミン酸塩を添加してコン
クリート等を混練し、その際に、少くともアルカ
リ金属水酸化物は水溶液として添加すれば、その
混練物の硬化体強度が著しく増大することを見い
出し、本発明を提案するに到つたものである。 すなわち、本発明法は、微粉末の鉄鋼スラグに
対し、１〜30重量％のアルカリ金属水酸化物と１
〜30重量％のアルカリ金属の炭酸塩もしくはアル
ミン酸塩を添加して、コンクリート等を混練する
際に、少くともアルカリ金属水酸化物は水溶液と
して添加し、その混練物を成形した後、硬化させ
ることを特徴とするものである。 以下、詳しく本発明法について説明する。 鉄鋼スラグは、製鉄又は製鋼の際の副生物であ
つて、その化学組成の一例を示せば、高炉スラグ
は、SiO232〜36％、Al2O312〜20％、CaO35〜43
％、MgO0.5〜10％、TiO20.1〜３％であり、転
炉スラグは、SiO25〜20％、Al2O30.3〜２％、
FeO5〜25％、Fe2O33〜15％、CaO30〜55％、
MgO1〜８％であるが、本発明法においても、こ
のような化学組成を有する鉄鋼スラグを原料とす
る。 通常、鉄鋼スラグは、粒径数mm〜数十mmの粒状
物として入手されることから、使用に際しては微
粉末に粉砕することが肝要である。その際に、ジ
エチレングリコール、トリエタノールアミンなど
の粉砕助剤、さらにはセメントの分散剤として使
用されている、例えば、リグニンスルホン酸塩、
β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、
スルホン化メラミンなど、具体的には、いずれも
商品名であるが、「ポゾリス」（日曹マスタービル
ダーズ(株)製）、「マイテイ」（花王石鹸(株)製）、「
メ
ルメント」（昭和電工(株)製）などと併用して粉砕
すれば、さらに強度増進するので好ましい粉砕方
法である。その粉末度としては、それが大きくな
る程強度増加するが、材令１日の圧縮強度は、ブ
レーン比表面積で3000cm2／ｇ以上になると著しく
増大するので、ブレーン比表面積3000cm2／ｇ以上
とするのが適当であり、経済性を考慮して5000〜
8000cm2／ｇが好ましい粉末度といえる。 本発明法においては、鉄鋼スラグの活性化を一
段と高めて高強度を発現させるために、アルカリ
金属水酸化物とアルカリ金属の炭酸塩もしくはア
ルミン酸塩を添加する。その添加割合は、鉄鋼ス
ラグに対してアルカリ金属水酸化物は１〜30重量
％であり、１重量％未満では強度増進効果は小さ
く、また、30重量％をこえて添加する利点はあま
りなく、かえつて、アルカリが強くなつて実用的
でなくなる。好ましい添加量は５〜15重量％であ
る。アルカリ金属水酸化物の具体例としては、水
酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウ
ムなどがあげられ、これらの物質のなかにあつて
は、その強度増進作用にはほとんど差はないが、
入手の容易性から水酸化ナトリウムが最も好まし
いものである。 又、アルカリ金属の炭酸塩もしくはアルミン酸
塩の添加割合は、鉄鋼スラグに対して１〜30重量
％、好ましくは２〜10重量％であり、１重量％よ
りも少ない添加量では長期強度の増進効果はな
く、また、30重量％をこえて添加する強度発現上
の利点はない。アルカリ金属の炭酸塩もしくはア
ルミン酸塩の具体例としては、カリウム、ナトリ
ウム、リチウムなどの炭酸塩もしくはアルミン酸
塩であるが、なかでも炭酸ナトリウムは強度発現
が最もよい。これらは必ずしも水溶液として添加
する必要はない。 本発明法においては、このアルカリ金属水酸化
物の添加法が特に重要であつて、強度発現に大き
な影響を与える。例えば、鉄鋼スラグにあらかじ
め配合した場合、あるいはコンクリート等の混練
時に粉末状として添加した場合に比較して、混練
時の使用水に溶解して添加した場合は、約２割程
度強度増加するので、アルカリ金属水酸化物は水
溶液として添加することが好ましく、望ましく
は、使用水に全量溶解して添加する。 このように、アルカリ金属水酸化物とアルカリ
金属の炭酸塩もしくはアルミン酸塩の添加された
混練物は、硬化することによつて、著しく高強度
を発現するようになり、とくに材令１日程度の初
期強度は著しく増大し、長期強度もさらに高ま
る。 以上説明したような材料を使用し、必要に応じ
て砂、砂利、補強繊維などを配合してコンクリー
ト等を混練するが、その際に、ポルトランドセメ
ントの添加剤として使用されている、例えば、硬
化促進剤、凝結遅延剤、起泡剤、膨張材などを添
加すれば、それ相応の効果を発現する。 コンクリート等の混練物を成形した後の養生
は、通常のポルトランドセメントを結合材とする
成形体の養生法と同一でよく、屋外放置、加熱等
による促進養生、高温高圧養生等その製品によつ
て適宜選択される。 本発明法は、例えば、パイル、ポール、パイ
プ、Ｕ字溝、ボツクスカルバート、テトラポツ
ド、ブロツク、石綿スレート、軽量体、繊維補強
体などのポルトランドセメントと同様な成形体の
製造に適用される。 以上詳しく説明した通り、本発明法は、鉄鋼ス
ラグを結合材とする成形体を製造するにあたり、
特定量のアルカリ金属水酸化物とアルカリ金属の
炭酸塩もしくはアルミン酸塩をコンクリート等の
混練時に、特に少くともアルカリ金属水酸化物は
水溶液として添加してコンクリート等を混練し、
これを硬化させるものであつて、本発明法によれ
ば、鉄鋼スラグそれ自体でポルトランドセメント
と同程度の強度発現する成形体の製造が可能とな
つた点で画期的なものであり、あわせて、産業副
生物を有効利用できるという副次的な効果を発揮
するものである。 以下、実施例をあげてさらに詳しく説明する。 実施例 １ 表−１に示した化学組成を有するブレーン比表
面積4070cm2／ｇの高炉水砕スラグ100重量部に対
し、10重量部の水酸化ナトリウムと炭酸ナトリウ
ムもしくはアルミン酸ナトリウムを添加してペー
ストを混練するが、その際、水酸化ナトリウムを
使用水に全量溶解して添加し場合、ならびに高炉
水砕スラグ粉末にあらかじめ固形状として添加し
た場合について、Ｗ／C30％のペーストを混練
し、これを２×２×８cmの型砕に流し込んでペー
スト供試体を作製した。これを、20℃80％のR.H
の室内で28日間養生したものと、60℃で６時間蒸
気養生後１日材令の圧縮強度を測定した。その結
果を表−２に示す。
【表】
【表】
実施例 ２
水酸化ナトリウムと炭酸ナトリウムあるいはア
ルミン酸カリウムの夫々の添加割合の相違による
影響を調べるため実施例１で用いた高炉水滓スラ
グ100重量部に対し表−３に示す割合の添加剤を
添加し、実施例１と同様にして２×２×８cmの供
試体を作成し、20℃80％のR.Hの室内で28日間養
生し圧縮強度を測定した。その結果を表−３に示
す。
ルミン酸カリウムの夫々の添加割合の相違による
影響を調べるため実施例１で用いた高炉水滓スラ
グ100重量部に対し表−３に示す割合の添加剤を
添加し、実施例１と同様にして２×２×８cmの供
試体を作成し、20℃80％のR.Hの室内で28日間養
生し圧縮強度を測定した。その結果を表−３に示
す。
【表】
【表】
試験No.５、９は比較例である。
＊ 水酸化ナトリウムの代りに炭酸ナト
リウムを固体状で添加
実施例 ３ 高炉水砕スラグ粉末のかわりにブレーン比表面
積3500cm2／ｇの転炉スラグ（CaO46.2％、
SiO211.2％、FeO14.8％、Fe2O36.3％、MgO5.4
％、MnO7.0％）を用いた以外は、実施例１と同
様に測定したところ、圧縮強度はいずれも２割程
度の減少を示した。
＊ 水酸化ナトリウムの代りに炭酸ナト
リウムを固体状で添加
実施例 ３ 高炉水砕スラグ粉末のかわりにブレーン比表面
積3500cm2／ｇの転炉スラグ（CaO46.2％、
SiO211.2％、FeO14.8％、Fe2O36.3％、MgO5.4
％、MnO7.0％）を用いた以外は、実施例１と同
様に測定したところ、圧縮強度はいずれも２割程
度の減少を示した。
Claims (1)
- １ 微粉末の鉄鋼スラグに対し、１〜30重量％の
アルカリ金属水酸化物と１〜30重量％のアルカリ
金属の炭酸塩もしくはアルミン酸塩を添加してペ
ースト、モルタル又はコンクリートを混練する際
に、少くともアルカリ金属水酸化物は水溶液とし
て添加し、その混練物を成形した後、硬化させる
ことを特徴とする鉄鋼スラグを結合材とする成形
体の製法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17738380A JPS57100968A (en) | 1980-12-16 | 1980-12-16 | Manufacture of formed body using steel slag as bonding material |
| JP2955090A JPH02243553A (ja) | 1980-12-16 | 1990-02-13 | 鉄鋼スラグを結合材とする成形体の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17738380A JPS57100968A (en) | 1980-12-16 | 1980-12-16 | Manufacture of formed body using steel slag as bonding material |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2955090A Division JPH02243553A (ja) | 1980-12-16 | 1990-02-13 | 鉄鋼スラグを結合材とする成形体の製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57100968A JPS57100968A (en) | 1982-06-23 |
| JPH0116785B2 true JPH0116785B2 (ja) | 1989-03-27 |
Family
ID=16029973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17738380A Granted JPS57100968A (en) | 1980-12-16 | 1980-12-16 | Manufacture of formed body using steel slag as bonding material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57100968A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02243553A (ja) * | 1980-12-16 | 1990-09-27 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 鉄鋼スラグを結合材とする成形体の製法 |
| US5508321A (en) * | 1994-06-15 | 1996-04-16 | Brebner; Keith I. | Intumescent silicone rubber composition |
| WO2004050924A1 (en) * | 2002-12-02 | 2004-06-17 | Council Of Scientific And Industrial Research | Cold briquetting and pelletisation of mineral fines using an iron-bearing hydraulic binder |
| CN105274329A (zh) * | 2015-10-05 | 2016-01-27 | 杭州碧清环保科技有限公司 | 一种利用多种金属冶炼废渣制作的球团及其制备方法 |
| CN108424012B (zh) * | 2018-04-13 | 2021-01-01 | 沈阳建筑大学 | 一种提高钢渣粉磨效率的液体助磨剂 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51128326A (en) * | 1975-05-02 | 1976-11-09 | Nippon Steel Chemical Co | Production method of extrusion molded article with granulated slag |
| JPS51138715A (en) * | 1975-04-21 | 1976-11-30 | Westvaco Corp | Cement of low porosity and method of manufacturing thereof |
| JPS544924A (en) * | 1977-06-15 | 1979-01-16 | Naoharu Ikeda | Method of quickly setting mortar or concrete |
| JPS5490223A (en) * | 1977-12-28 | 1979-07-17 | Mitsubishi Mining & Cement Co | Method of making lighttweight material |
| JPS5542216A (en) * | 1978-09-12 | 1980-03-25 | Sumitomo Metal Ind | Manufacture of construction material from converter slug |
| DE3020384A1 (de) * | 1979-05-31 | 1980-12-11 | Flowcon Oy | Verfahren zur herstellung eines bindemittels zur verwendung in dick- bzw. rohschlamm, moertel und beton |
| JPS55162456A (en) * | 1979-05-31 | 1980-12-17 | Flowcon Oy | Slurry mortar and manufacture of bonding agent for use in concrete |
-
1980
- 1980-12-16 JP JP17738380A patent/JPS57100968A/ja active Granted
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS55162456A (en) * | 1979-05-31 | 1980-12-17 | Flowcon Oy | Slurry mortar and manufacture of bonding agent for use in concrete |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57100968A (en) | 1982-06-23 |
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