JPH0359024B2 - - Google Patents
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- JPH0359024B2 JPH0359024B2 JP17738480A JP17738480A JPH0359024B2 JP H0359024 B2 JPH0359024 B2 JP H0359024B2 JP 17738480 A JP17738480 A JP 17738480A JP 17738480 A JP17738480 A JP 17738480A JP H0359024 B2 JPH0359024 B2 JP H0359024B2
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Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
本発明は、成形体の強度増進法、詳しくは、高
炉スラグにアルカリ金属水酸化物、又はこれとさ
らにアルカリ金属の炭酸塩もしくはアルミン酸塩
を添加したペースト、モルタル、又はコンクリー
ト（以下、これを総称してコンクリート等とい
う）を混練し、その硬化成形体を炭酸ガスと接触
させ、強度増進とアルカリ低減を目的とした高炉
スラグを結合材とする成形体の強度増進法に関す
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
ものは特に高炉スラグの利用方法は少なく、その
有効利用は急務である。 本発明者は、この欠点を解決するには、高炉ス
ラグにアルカリ金属水酸化物、又はアルカリ金属
水酸化物とアルカリ金属の炭酸塩もしくはアルミ
ン酸塩を添加すればよいことを見い出したが、そ
の硬化成形体からアルカリ分が溶出し易いという
問題が残されていた。本発明は、これを解決した
もので、従来利用できなかつた高炉スラグに、特
定のアルカリ塩を添加し、炭酸化することでそれ
を利用することを可能にしたもので、さらに強度
増進が期待できる成形体の強度増進法を提案しよ
うとするものである。 すなわち、本発明法は、微粉末の高炉スラグに
対し、１〜30重量％のアルカリ金属水酸化物、又
は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
酸塩を添加したコンクリート等の混練物を成形
し、強度を発現させたのち、炭酸ガスと接触させ
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。 高炉スラグは、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、SiO232〜
36％、Al2O312〜20％、CaO35〜43％、MgO0.5
〜10％、TiO20.1〜３％であり、本発明法におい
ても、このような化学組成を有する高炉スラグを
原料とする。 通常、高炉スラグは、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、経済性を考慮した好まし
い粉末度は、5000〜8000cm2／ｇである。 本発明においては、高炉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
属水酸化物を添加する。その添加割合は、高炉ス
ラグに対して１〜30重量％であり、１重量％未満
では強度発現効果は小さく、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はなくなる。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。 このアルカリ金属水酸化物は、高炉スラグにあ
らかじめ添加したり、あるいはコンクリート等の
混練時に粉末のまま添加するよりも、使用水に溶
解して使用するのが、強度発現上、好ましい添加
法である。これによつて、成形体は著しく高強度
を発現するようになる。 このように、アルカリ金属水酸化物の添加され
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するが、長期強度をさらに
高める目的で、アルカリ金属の炭酸塩もしくはア
ルミン酸塩を併用するのが望ましい。 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、高炉スラグに対して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。 本発明法の主たる特徴は、このように調合した
コンクリート等の混練物を成形した後、５Kg／cm2
以上の強度発現をさせてから炭酸ガスと接触さ
せ、それによつて、余剰のアルカリ分を中和して
耐水性を向上させ、同時に、ち密な硬化体を形成
させて強度増進を行なうものである。５Kg／cm2よ
り強度発現の弱いうちに炭酸化すると、急激に中
性化し成形体の強度は逆に減少する。成形体と炭
酸ガスを接触させる時期は、少くとも脱型可能な
強度である５〜10Kgｆ／cm2程度以上を発現してい
ればよいが、型枠の回転率や強度発現などの向上
から、成形体を蒸気養生等の促進養生を行なつて
から脱型し、炭酸化処理するのが望ましい。炭酸
ガスと成形体の接触時間は、コンクリート等の混
練時に添加されたアルカリ物質の量によつて、一
律の条件を設定することは困難であるが、少くと
も30分程度は必要である。 本発明法は、例えば、パイル、ポール、パイ
プ、ボツクスカルバート、Ｕ字溝、テトラポツ
ド、ブロツク、石綿ストレート、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、高炉
スラグに特定量のアルカリ金属水酸化物等を添加
したコンクリート等の成形体を炭酸ガスと接触さ
せるものであつて、本発明法によれば、ポルトラ
ンドセメントと同程度の耐久性を有する成形体の
製造が可能となつた点で画期的なものであり、あ
わせて、産業副生物の有効利用ができるという副
次的な効果を発揮するものである。 なお、本発明法において、コンクリート等の混
練時に、通常、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、AE剤、起泡剤などを添加することは一
向に差支えはない。 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もつ高炉水枠スラグ
（ブレーン比表面積4070cm2／ｇ）100重量部に対し
所定量の水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、ア
ルミン酸ナトリウムを添加、ｗ／ｃ＝30％になる
ように水を加えて混練し２cm×２cm×８cmの型枠
に流し込みペースト供試体を作製した。20℃、80
％RHで養生し脱型可能強度（５Kgｆ／cm2）発現
後、脱型し炭酸化槽に入れ炭酸化を行つた。炭酸
化条件は40℃、100％RHで炭酸ガスの槽中への
流入速度は600c.c.／minとし所定時間後取り出し
圧縮強度測定を行つた。その結果を表−２に示
す。
炉スラグにアルカリ金属水酸化物、又はこれとさ
らにアルカリ金属の炭酸塩もしくはアルミン酸塩
を添加したペースト、モルタル、又はコンクリー
ト（以下、これを総称してコンクリート等とい
う）を混練し、その硬化成形体を炭酸ガスと接触
させ、強度増進とアルカリ低減を目的とした高炉
スラグを結合材とする成形体の強度増進法に関す
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
ものは特に高炉スラグの利用方法は少なく、その
有効利用は急務である。 本発明者は、この欠点を解決するには、高炉ス
ラグにアルカリ金属水酸化物、又はアルカリ金属
水酸化物とアルカリ金属の炭酸塩もしくはアルミ
ン酸塩を添加すればよいことを見い出したが、そ
の硬化成形体からアルカリ分が溶出し易いという
問題が残されていた。本発明は、これを解決した
もので、従来利用できなかつた高炉スラグに、特
定のアルカリ塩を添加し、炭酸化することでそれ
を利用することを可能にしたもので、さらに強度
増進が期待できる成形体の強度増進法を提案しよ
うとするものである。 すなわち、本発明法は、微粉末の高炉スラグに
対し、１〜30重量％のアルカリ金属水酸化物、又
は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
酸塩を添加したコンクリート等の混練物を成形
し、強度を発現させたのち、炭酸ガスと接触させ
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。 高炉スラグは、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、SiO232〜
36％、Al2O312〜20％、CaO35〜43％、MgO0.5
〜10％、TiO20.1〜３％であり、本発明法におい
ても、このような化学組成を有する高炉スラグを
原料とする。 通常、高炉スラグは、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、経済性を考慮した好まし
い粉末度は、5000〜8000cm2／ｇである。 本発明においては、高炉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
属水酸化物を添加する。その添加割合は、高炉ス
ラグに対して１〜30重量％であり、１重量％未満
では強度発現効果は小さく、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はなくなる。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。 このアルカリ金属水酸化物は、高炉スラグにあ
らかじめ添加したり、あるいはコンクリート等の
混練時に粉末のまま添加するよりも、使用水に溶
解して使用するのが、強度発現上、好ましい添加
法である。これによつて、成形体は著しく高強度
を発現するようになる。 このように、アルカリ金属水酸化物の添加され
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するが、長期強度をさらに
高める目的で、アルカリ金属の炭酸塩もしくはア
ルミン酸塩を併用するのが望ましい。 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、高炉スラグに対して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。 本発明法の主たる特徴は、このように調合した
コンクリート等の混練物を成形した後、５Kg／cm2
以上の強度発現をさせてから炭酸ガスと接触さ
せ、それによつて、余剰のアルカリ分を中和して
耐水性を向上させ、同時に、ち密な硬化体を形成
させて強度増進を行なうものである。５Kg／cm2よ
り強度発現の弱いうちに炭酸化すると、急激に中
性化し成形体の強度は逆に減少する。成形体と炭
酸ガスを接触させる時期は、少くとも脱型可能な
強度である５〜10Kgｆ／cm2程度以上を発現してい
ればよいが、型枠の回転率や強度発現などの向上
から、成形体を蒸気養生等の促進養生を行なつて
から脱型し、炭酸化処理するのが望ましい。炭酸
ガスと成形体の接触時間は、コンクリート等の混
練時に添加されたアルカリ物質の量によつて、一
律の条件を設定することは困難であるが、少くと
も30分程度は必要である。 本発明法は、例えば、パイル、ポール、パイ
プ、ボツクスカルバート、Ｕ字溝、テトラポツ
ド、ブロツク、石綿ストレート、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、高炉
スラグに特定量のアルカリ金属水酸化物等を添加
したコンクリート等の成形体を炭酸ガスと接触さ
せるものであつて、本発明法によれば、ポルトラ
ンドセメントと同程度の耐久性を有する成形体の
製造が可能となつた点で画期的なものであり、あ
わせて、産業副生物の有効利用ができるという副
次的な効果を発揮するものである。 なお、本発明法において、コンクリート等の混
練時に、通常、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、AE剤、起泡剤などを添加することは一
向に差支えはない。 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もつ高炉水枠スラグ
（ブレーン比表面積4070cm2／ｇ）100重量部に対し
所定量の水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、ア
ルミン酸ナトリウムを添加、ｗ／ｃ＝30％になる
ように水を加えて混練し２cm×２cm×８cmの型枠
に流し込みペースト供試体を作製した。20℃、80
％RHで養生し脱型可能強度（５Kgｆ／cm2）発現
後、脱型し炭酸化槽に入れ炭酸化を行つた。炭酸
化条件は40℃、100％RHで炭酸ガスの槽中への
流入速度は600c.c.／minとし所定時間後取り出し
圧縮強度測定を行つた。その結果を表−２に示
す。
【表】
【表】
24時間炭酸化処理した供試体を水中に24時間浸
漬したところほとんどナトリウムイオンは検出さ
れなかつたが未処理のものは検出された。 実施例 ２ 実施例１のNo.１と３の配合のペースト供試体を
作製し、60℃×６時間の蒸気養生を行つた後成形
体の強度が５Kg／cm2になつてから脱型し、24時間
の炭酸化処理を行つたものの圧縮強度は、それぞ
れ648、669Kgｆ／cm2となつた。 表−３のように水酸化ナトリウム及び炭酸ナト
リウムを配合し、実施例１と同様にペースト供試
体を作成し、養生し、炭酸化処理を開始するとき
を代えて、20℃、80％RHの炭酸化条件で24時
間、実施例１と同様に試験を行つた。結果を表−
３に併記する。
漬したところほとんどナトリウムイオンは検出さ
れなかつたが未処理のものは検出された。 実施例 ２ 実施例１のNo.１と３の配合のペースト供試体を
作製し、60℃×６時間の蒸気養生を行つた後成形
体の強度が５Kg／cm2になつてから脱型し、24時間
の炭酸化処理を行つたものの圧縮強度は、それぞ
れ648、669Kgｆ／cm2となつた。 表−３のように水酸化ナトリウム及び炭酸ナト
リウムを配合し、実施例１と同様にペースト供試
体を作成し、養生し、炭酸化処理を開始するとき
を代えて、20℃、80％RHの炭酸化条件で24時
間、実施例１と同様に試験を行つた。結果を表−
３に併記する。
Claims (1)
- １ 微粉末の高炉スラグに対し、１〜30重量％の
アルカリ金属水酸化物、又は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た、ペー
スト、モルタル又はコンクリートの混練物を成形
し、５Kgｆ／cm2以上の強度を発現させたのち炭酸
ガスと接触させることを特徴とする高炉スラグを
結合材とする成形体の強度増進法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17738480A JPS57100969A (en) | 1980-12-16 | 1980-12-16 | Formed body strength increasing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17738480A JPS57100969A (en) | 1980-12-16 | 1980-12-16 | Formed body strength increasing method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57100969A JPS57100969A (en) | 1982-06-23 |
| JPH0359024B2 true JPH0359024B2 (ja) | 1991-09-09 |
Family
ID=16029992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17738480A Granted JPS57100969A (en) | 1980-12-16 | 1980-12-16 | Formed body strength increasing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57100969A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63103851A (ja) * | 1986-10-21 | 1988-05-09 | 電気化学工業株式会社 | 微粉鉄鉱石固化用バインダ− |
| JP3990452B2 (ja) * | 1995-08-14 | 2007-10-10 | 太平洋セメント株式会社 | 硬化性組成物および硬化体 |
| JP4934945B2 (ja) * | 2004-02-27 | 2012-05-23 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 炭酸固化体の製造方法 |
-
1980
- 1980-12-16 JP JP17738480A patent/JPS57100969A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57100969A (en) | 1982-06-23 |
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