JPH04187551A - 路床材および路床材の製造方法 - Google Patents

路床材および路床材の製造方法

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JPH04187551A
JPH04187551A JP2314931A JP31493190A JPH04187551A JP H04187551 A JPH04187551 A JP H04187551A JP 2314931 A JP2314931 A JP 2314931A JP 31493190 A JP31493190 A JP 31493190A JP H04187551 A JPH04187551 A JP H04187551A
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JP
Japan
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slag
coal ash
powder
cement
blast furnace
Prior art date
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Pending
Application number
JP2314931A
Other languages
English (en)
Inventor
Shunichi Toyama
遠山 俊一
Masaru Horii
堀井 勝
Minoru Hashimoto
実 橋本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
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Publication of JPH04187551A publication Critical patent/JPH04187551A/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、路床材および路床材の製造方法に関し、詳細
には、産業廃棄物である石炭灰、スラグを原料として利
用した舗装用等の路床材およびその製造方法に関する。
(従来の技術) 転炉、電気炉等で生成する製鋼スラグや、溶銑予備処理
スラグは、F−CaO,F−MgO,γ−2CaO。
5102等を含有している場合か多いので、破砕処理後
、膨張性かなくなるまで長期間エージング処理する方法
、膨張・崩壊の原因鉱物をなくし安定鉱物を生成させる
ため溶融状態のスラブに珪酸塩質の岩石、鉱物を投入さ
せる方法(特公昭57−2767号公報参照)或いは硼
酸、硼酸化合物を含有させる方法(特公昭53−436
90号公報)又は珪酸塩質の岩石、鉱物及び硼酸、硼酸
化合物を添加させる方法(特開昭62−162657号
公報)か提案され、一部において実施されており、かく
して得られた改質スラブを路盤材に、又、そのまま破砕
磁選してセメント原料に使用されているが、その量は極
く少量てあって、大部分は埋立廃棄処分されているのが
実状である。
一方、石炭火力発電所にあっては石炭を微粉砕して用い
ることは周知であり、NO,、SO,の規制がない時代
は、高温燃焼させていたのてCの残留分は少ないか、近
年の石炭火力発電所ではNO,。
SOxの規制のために低温燃焼を実施しているために、
残留C成分が10〜30wt%と多く、従ってフライア
ッシュセメント用には不向であって極一部かセメント原
料に使用されるたけて大部分は埋立廃棄処分されている
のである。
尚、No、 、 SO,発生防止のために石灰石粉末や
石灰粉末を燃焼炉に吹込んだり、石炭と同時粉砕しなが
ら燃焼させる流動床燃焼法を実施したりする例もあるが
、こうして得られた石炭灰はCaOや石膏を多く含有し
ているものであって、この石炭灰にバインダーとして粘
土粉を添加し造粒したものを焼成して、人工軽量骨材を
製造することも一部において行われているか、全体とし
ては産業廃棄物のスラグや石炭灰か有効活用されている
のは極一部に過ぎず、大部分か未利用のまま埋立廃棄処
分されている。
(発明か解決しようとする課題) 前述の石炭灰はNO,、NOアの規制強化のために将来
増大すると予測され、今後の埋立廃棄場所の不足か問題
化されており、一方、製鋼、溶銑予備処理ててきるスラ
グの発生量は1年当り1300乃至1400万トンと多
くて一部セメント原料に、又、改質後に路盤材に、それ
ぞれ利用されてはいるか、殆とか埋立廃棄処分されてい
るのであって、このように莫大な量の産業廃棄物の有効
利用か今な部図られていない事は、諸公害をもたらす原
因となるのは必定であり、何らかの対策を講じる必要に
迫られている。
本発明はこうした実情に着目してなされたものであって
、その目的とするところは上述の産業廃棄物か有効に活
用されるに足る改質を技術的に可能となして埋立廃棄処
分を可及的に削減し、もって地球公害の解消に一翼を担
わせようとするものてあり、更に、安価にして良質の路
床材を容易に提供する点もまた重要な目的とするもので
ある。
(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するために、本発明に係る路床材および
路床材の製造方法は、次のような構成としている。
即ち、請求項1に記載の路床材は、850℃以下の低温
で燃焼後の石炭灰=40〜60wt%、セメント類: 
15wt%以上を含有し、残部が製鋼スラグ、溶銑予備
処理スラグ及び/又は高炉水砕スラグの粉末からなる混
合体を加圧成形してなる路床材である。
請求項2に記載の路床材は、850℃以上の高温で燃焼
後の石炭灰:40〜60wt%、石灰粉末及び石膏粉末
のCaO換算量4〜7wt%、セメント類:15wt%
以上、残部か製鋼スラグ、溶銑予備処理スラグ及び/又
は高炉水砕スラグの粉末からなる混合体を加圧成形して
なる路床材である。
請求項3に記載の路床材の製造方法は、850 ’C以
下の低温で燃焼後の石炭灰=40〜60wt%、セメン
ト類: 15wt%以上を含有し、残部か製鋼スラグ、
溶銑予備処理スラグ及び/又は高炉水砕スラグの粉末か
らなる原料と、水とを含有する混合物を、プレス成型機
で成型した後、自然養生して、所要形状に形成すること
を特徴とする路床材の製造方法である。
請求項4に記載の路床材の製造方法は、850℃以上の
高温で燃焼後の石炭灰、40〜60wt%、石灰粉末及
び石膏粉末のCaO換算量4〜7wt%、セメント類:
 15wt%以上、残部か製鋼スラグ、溶銑予備処理ス
ラグ及び、/又は高炉水砕スラグの粉末からなる原料と
、水とを含有する混合物を、ブレス成型機で成型した後
、自然養生して、所要形状に形成することを特徴とする
路床材の製造方法である。
(作 用) 本発明は、種々実験研究し、その結果得られた下記知見
に基づくものである。
即ち、製鋼スラグ等のスラグを粉砕し粉末にすると、そ
の膨張及び崩壊の度合を極めて小さくし得て安定化し得
、がかる粉末状のスラグと、850℃以下の低温で燃焼
後の石炭灰(以降、低温圧という):40〜60wt%
と、セメント類・+5wt%以上とを水と共に混合せし
め、それを加圧成型することにより、目的に叶う良質の
路床材を得ることかできるという知見を得た。
又、上記低温圧に代えて850℃以上の高温で燃焼後の
石炭灰(以降、高温圧という)を使用する場合は、石灰
粉末及び石膏粉末をCaO換算量て4〜7wt%含有さ
せると、上記同様の良質の路床材か得られるという知見
を得た。
そこて、本発明に係る路床材およびその製造方法は、前
述の如き構成としたのである。故に、上記知見よりして
、本発明に係る路床材は良質であり、本発明に係る製造
方法はかかる良質の路床材を製造し得る。又、路床材原
料としての石炭灰及びスラグの含有量か多く、石炭灰及
びスラグを有効活用し得るようになる。
本発明に係る路床材およびその製造方法において、スラ
グを粉末状のものとしたのは、塊状のままで使用すると
、膨張性・崩壊性を呈して不具合を生しるからである。
好ましくはO,]5mm径以下の粉末にするとよく、そ
のようにすると表面積を大きくして風化現象を促進し得
、その結果安定性か増し、膨張度合いを極めて小さくし
得るようにし得る。
高温圧を使用する場合に、石灰粉末及び石膏粉末をCa
O換算量て4〜7wt%含有させるのは、低温圧を使用
する場合と同様の良好な強度発現性を得るためである。
即ち、高温圧は、低温圧の場合と異なり、石灰石粉末や
石灰粉末を燃焼炉に吹き込まない状態での燃焼により生
したものであるので、第1表に例示する如く、石灰含有
量か相当少なく、そのため後記する第2表(配合例No
、 1−1及び2)及び第3表(配合例No、2−1及
び2)に例示する如く、又、第1図に例示する如く、低
温圧に比して強度発現か遅い。しかし、高温圧に石灰及
び石膏を添加し、CaO量として4〜7wt%含有させ
ると、低温圧の場合と同様の良好な強度発現性か得られ
ることか実験により明らかになった。例えば、第2図に
示す如く、高温圧39wt%に石灰と石膏を各々3wt
%添加すると、低温天使用の場合と同程度の強度か得ら
れる。かかる点より、前記の如く石灰粉末及び石膏粉末
を含有させるのである。
石炭灰(高温圧又は低温圧)量を40〜60wt%とし
たのは、第4図に例示する如く、40〜60*t%で高
強度か得られ、40wt%未満及び6owt%超ては強
度か低くなるからである。
セメント類はバインダー作用を有し、石炭灰、スラグ粉
末を結合させる。この量を15wt%以上としたのは、
第3図に例示する如く、+5wt%以上で強度発現性か
優れ、+5wt%未満ては強度発現性か不充分であるか
らである。但し、セメント類の量か多過ぎると、材料コ
ストか嵩むので必要最低限の量とすることか望ましく、
かかる点から25wt%以下、より好ましくは20wt
%以下にするとよい。
製造に際し、石炭灰、セメント類、スラブ(或いは更に
石灰及び石膏粉末)からなる原料と、水とを含有する混
合物を、プレス成型機で成型した後、自然養生して、所
要形状に形成するか、この混合物を作るための配合及び
混合順序は特には限定されない。例えば、石炭灰、セメ
ント類及びスラグを混合した後に水を添加しなから混合
してもよく、石炭灰及びスラグを混合した後にセメント
類及び水を添加しなから混合してもよい。
尚、セメントとしては、セメント類であればよく、その
種類は特には限定されず、例えば普通、早強、フライア
ッシュ、高炉、超早強等のポルトランドセメント系、ア
ルミナセメント或いは市販の軟弱土固化材のいずれても
使用できる。
以上の如く、本発明によれば、良質の路床材か得られる
と共に、かかる路床材の原料として製鋼スラグ等のスラ
グ及び石炭灰を多量に有効活用し得るようになる。
(実施例) 低温圧を用いた路床材の原料配合割合を種々変えたもの
14例と、高温圧を用いた路床材の同しく8例とを選定
して、水を添加しなから手て握り締めてやっと固まる程
度のパサパサの状態となし、これを直径25mmの鉄製
円筒型枠に約10cmの高さに詰め込み、コンクリート
圧縮機で円柱棒(20mm径X15cm)を押し込み、
500 Kg/cm’の圧力で加圧し、25mm径X約
5cmの供試体を成型し、材今日まて湿空養生し、前記
供試体の圧壊強度を測定した。
その結果は第2〜3表に示す通りである。
それ等の供試体の中、比較的良好な結果か得られた供試
体(配合No、1−3以下7例)について、各原料配合
物を500Kgずつ秤量後、これをベビーコンベアーに
より小型遊星ミキサーに投入し、攪拌第  5  表 第  6  表 (以下 余白) しながら工業用水を約130Kg添加して約2分間攪拌
後、更にベビーコンベアーでホッパーに入れ団鉱機(孔
型、33 X 33 X 12mm、加圧3t)にて連
続成型して、材会日まで湿空養生し、団鉱の圧壊強度を
測定したところ、第4表に示す通りの結果が得られた。
さらに配合例No、 1−9及び2−7を前記団鉱機て
成堅し、2週間の間、自然養生し間隔を約10mmにセ
ットしたショークラッシャーて破砕してさらに2週間、
自然養生を行い、ショークラッシャーで破砕した上での
比重及び吸水率をJIS法により測定し、又、道路舗装
要綱による土の締め固め試験方法で密度及びCBR値を
測定した。前者の結果は第5表に、後者の結果は第6表
に示す通りである。
上記結果より明らかなように強度発現か比較的早く、か
つ、膨張変型か少くて比重か路床材として適切なものか
得られた。
(発明の効果) 以上述へた如く本発明によれば、良質の路床材が得られ
ると共に、かかる路床材の原料として製鋼スラグ等のス
ラグ及び石炭灰を多量に有効活用し得るようになる。即
ち、製鋼スラグ、溶銑予備処理スラグは、膨張及び崩壊
する性質を育しているため、従来は一部量に限って、セ
メント原料やエージング処理した後の路盤材原料として
利用する以外は埋立廃棄処分されていたが、本発明によ
れば、かかるスラブを粉砕処理することだけて表面積を
大きくし、安定化を早くさせ得て路床材として有効活用
できるようになる。更に、石炭火力発電所から大量に産
出される石炭灰は、従来その大部分が埋立廃棄処分され
ていたか、本発明によれば、路床材として有効活用でき
る。
従って、かかる大量の産業廃棄物を回収して再使用する
ことによる本発明の経済的効果は甚だ大きい。
又、本発明は、スラブ単体では高重量であるかポーラス
な組織を有する軽量な石炭灰を路床材原料として配合す
るので、その配合率により比重調整し得、そのため路床
材として適正な比重の材料を容易に提供し得る。
しかも、セメント類をバインダーとして強度発現を行わ
せ、スラグの膨張も抑制しているので、安定性、高寿命
性の路床材を安価に実現できる。
更に、本発明方法は、混合、加圧成型、自然養生を順次
行わせるものであって、容易かつ低コストな路床材製造
か可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本発明に係る路床材の例及び比較路
床材例についての材令とタブレット圧壊強度との関係を
示す図、第3図は本発明に係る路床材についてのセメン
ト類(普通セメント及び軟弱土固化材)添加量とタブレ
ット圧壊強度との関係を示す図、第4図は本発明に係る
路床材についての石炭灰添加量とタブレット圧壊強度と
の関係を示す図である。 特許出願人  株式会社 神戸製鋼折 代 理 人  弁理士  金欠 章− 第1図 材令(日) 第2図 材令(日) 第3図 セメント、軟弱土固化材 添加量(wi’/、 ) 第4図 石炭灰添加量

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)850℃以下の低温で燃焼後の石炭灰:40〜6
    0wt%、セメント類:15wt%以上を含有し、残部
    が製鋼スラグ、溶銑予備処理スラグ及び/又は高炉水砕
    スラグの粉末からなる混合体を加圧成形してなる路床材
  2. (2)850℃以上の高温で燃焼後の石炭灰:40〜6
    0wt%、石灰粉末及び石膏粉末:CaO換算量で4〜
    7wt%、セメント類:15wt%以上、残部が製鋼ス
    ラグ、溶銑予備処理スラグ及び/又は高炉水砕スラグの
    粉末からなる混合体を加圧成形してなる路床材。
  3. (3)850℃以下の低温で燃焼後の石炭灰:40〜6
    0wt%、セメント類:15wt%以上を含有し、残部
    が製鋼スラグ、溶銑予備処理スラグ及び/又は高炉水砕
    スラグの粉末からなる原料と、水とを含有する混合物を
    、プレス成型機で成型した後、自然養生して、所要形状
    に形成することを特徴とする路床材の製造方法。
  4. (4)850℃以上の高温で燃焼後の石炭灰:40〜6
    0wt%、石灰粉末及び石膏粉末:CaO換算量で4〜
    7wt%、セメント類:15wt%以上、残部が製鋼ス
    ラグ、溶銑予備処理スラグ及び/又は高炉水砕スラグの
    粉末からなる原料と、水とを含有する混合物を、プレス
    成型機で成型した後、自然養生して、所要形状に形成す
    ることを特徴とする路床材の製造方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001261421A (ja) * 2000-03-24 2001-09-26 Kawasaki Steel Corp 製鋼スラグの固化方法
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CN107417185A (zh) * 2017-08-23 2017-12-01 东莞市联洲知识产权运营管理有限公司 一种新型环保型相变蓄能砖及其制备方法

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