JPH07106929B2 - 急熱急冷した高炉水滓及び低発熱セメント - Google Patents
急熱急冷した高炉水滓及び低発熱セメントInfo
- Publication number
- JPH07106929B2 JPH07106929B2 JP32797888A JP32797888A JPH07106929B2 JP H07106929 B2 JPH07106929 B2 JP H07106929B2 JP 32797888 A JP32797888 A JP 32797888A JP 32797888 A JP32797888 A JP 32797888A JP H07106929 B2 JPH07106929 B2 JP H07106929B2
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- JP
- Japan
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- blast furnace
- furnace slag
- cement
- slag
- rapidly
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B5/00—Treatment of metallurgical slag ; Artificial stone from molten metallurgical slag
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はセメント等の原料として使用できる急熱急冷し
た高炉水滓及びその急熱急冷した高炉水滓を使用した低
発熱セメントに関する。
た高炉水滓及びその急熱急冷した高炉水滓を使用した低
発熱セメントに関する。
銑鉄製造時に発生する高炉スラグを水で急冷した高炉水
滓は、CaO、Al2O、SiO2及びMgO等の成分を含有するメリ
ライト質のガラス組成物であって、アルカリ等の作用に
よって硬化するという、いわゆる潜在水硬性を有す。こ
の性質を利用して、従来から、高炉水滓はポルトランド
セメント等と混合した高炉セメントとして多量に使用さ
れている。通常、セメント工場には、かかる高炉水滓は
湿分を含んだ状態で入荷されるため、乾燥した後にセメ
ント原料として使用される。高炉水滓の乾燥にあたって
は、高炉水滓がガラス質であるところから高温を用いる
と結晶質に変態して活性を失い、潜在水硬性が低下する
こと、及び熱経済性の観点から300℃以下の温度が使用
されている。
滓は、CaO、Al2O、SiO2及びMgO等の成分を含有するメリ
ライト質のガラス組成物であって、アルカリ等の作用に
よって硬化するという、いわゆる潜在水硬性を有す。こ
の性質を利用して、従来から、高炉水滓はポルトランド
セメント等と混合した高炉セメントとして多量に使用さ
れている。通常、セメント工場には、かかる高炉水滓は
湿分を含んだ状態で入荷されるため、乾燥した後にセメ
ント原料として使用される。高炉水滓の乾燥にあたって
は、高炉水滓がガラス質であるところから高温を用いる
と結晶質に変態して活性を失い、潜在水硬性が低下する
こと、及び熱経済性の観点から300℃以下の温度が使用
されている。
他方で、土木構造物の巨大化に伴い、一体としてのコン
クリート構造単位も巨大化しており、打設されたコンク
リート構造物の発熱による亀裂の発生が大きな問題とな
っている。従って、コンクリート構造物に使用するため
の高強度でしかも発熱の少ないセメントの開発が期待さ
れている。
クリート構造単位も巨大化しており、打設されたコンク
リート構造物の発熱による亀裂の発生が大きな問題とな
っている。従って、コンクリート構造物に使用するため
の高強度でしかも発熱の少ないセメントの開発が期待さ
れている。
また現在、巨大土木構造物に使用するためのセメントと
しては、低発熱ポルトランドセメント又は通常のポルト
ランドセメントにフライアッシュ又は高炉水滓等の添加
物を混合した水和熱の低い低発熱混合セメントが使用さ
れている。
しては、低発熱ポルトランドセメント又は通常のポルト
ランドセメントにフライアッシュ又は高炉水滓等の添加
物を混合した水和熱の低い低発熱混合セメントが使用さ
れている。
しかしながら、これらの低発熱セメントは、水和熱が低
いと、強度、特に初期温度が低く、強度の高いものは水
和熱も高くなって巨大構造物用に使用するためのセメン
トとしての特性を十分に示すものではないという欠点を
有している。
いと、強度、特に初期温度が低く、強度の高いものは水
和熱も高くなって巨大構造物用に使用するためのセメン
トとしての特性を十分に示すものではないという欠点を
有している。
従って、本発明の目的は、水和熱が低く、しかも強度、
特に初期強度が高い低発熱セメント及び該低発熱セメン
トに含有させる急熱急冷した高炉水滓を提供することで
ある。
特に初期強度が高い低発熱セメント及び該低発熱セメン
トに含有させる急熱急冷した高炉水滓を提供することで
ある。
本発明の別の目的は、水和熱が低く、強度が高く巨大構
造物に使用しても発熱による亀裂が発生しない低発熱セ
メント及び該低発熱セメントに含有させる急熱急冷した
高炉水滓を提供することである。
造物に使用しても発熱による亀裂が発生しない低発熱セ
メント及び該低発熱セメントに含有させる急熱急冷した
高炉水滓を提供することである。
本発明によれば、高炉水滓を400〜700℃の温度で５〜30
分間急熱処理し、100℃以下に急冷したことを特徴とす
る急熱急冷した高炉水滓が提供される。
分間急熱処理し、100℃以下に急冷したことを特徴とす
る急熱急冷した高炉水滓が提供される。
更に、本発明によれば、前記急熱急冷した高炉水滓を含
むことを特徴とする低発熱セメントが提供される。
むことを特徴とする低発熱セメントが提供される。
以下本発明を更に詳細に説明する。
本発明の急熱急冷した高炉水滓において、原料として使
用できる高炉水滓は、特別の高炉水滓ではなく、通常高
炉セメント用に使用される高炉水滓であってよい。
用できる高炉水滓は、特別の高炉水滓ではなく、通常高
炉セメント用に使用される高炉水滓であってよい。
本発明においては、銑鉄の製造時に発生する高炉スラグ
を水にて急冷した高炉水滓をセメント製造の原料として
使用する。
を水にて急冷した高炉水滓をセメント製造の原料として
使用する。
本発明の急熱急冷した高炉水滓では、高炉水滓を急熱し
た後に、急冷することを必須の特徴とする。
た後に、急冷することを必須の特徴とする。
本発明において、高炉水滓を急熱急冷処理するにあたっ
ては、高炉水滓は粒状のままでもよいし、又は粉砕物と
してもよい。
ては、高炉水滓は粒状のままでもよいし、又は粉砕物と
してもよい。
本発明において、高炉水滓の急熱処理は、400〜700℃の
温度で５〜30分間行なう。この場合、急熱とは、高炉水
滓を５分間で室温から所定の温度に昇温し、更にその温
度で所定の時間加熱することを意味する。急熱温度が40
0℃未満であると、熱処理の効果が得られず、又、700℃
を超える温度での急熱を行なうと、高炉水滓がメリライ
トガラスに変態するために潜在水硬性が低下する。急熱
時間が５分未満では、熱処理の効果が得られず、又、30
分を超えて高温度を維持すると高炉水滓がメリライトガ
ラスに変態するために潜在水硬性が低下し、急熱処理の
効果が失われる。
温度で５〜30分間行なう。この場合、急熱とは、高炉水
滓を５分間で室温から所定の温度に昇温し、更にその温
度で所定の時間加熱することを意味する。急熱温度が40
0℃未満であると、熱処理の効果が得られず、又、700℃
を超える温度での急熱を行なうと、高炉水滓がメリライ
トガラスに変態するために潜在水硬性が低下する。急熱
時間が５分未満では、熱処理の効果が得られず、又、30
分を超えて高温度を維持すると高炉水滓がメリライトガ
ラスに変態するために潜在水硬性が低下し、急熱処理の
効果が失われる。
本発明において急冷処理は、100℃以下、好ましくは室
温まで５分以内に冷却することを意味する。
温まで５分以内に冷却することを意味する。
本発明において好ましくは使用できる高炉水滓の加熱処
理装置としては、例えば、流動炉があり、この炉を用い
て大量に工業的に処理することが好ましい。しかしなが
ら、他の任意の加熱装置も当然使用できる。本発明にお
いては、例えば、加熱用と冷却用の二つの流動層を有す
る流動炉を好ましく使用できる。このような装置を使用
すれば、高炉水滓原料を急激に所定の温度まで急熱する
ことが可能であり、又、急熱された原料を急激に100℃
以下に冷却することもできる。
理装置としては、例えば、流動炉があり、この炉を用い
て大量に工業的に処理することが好ましい。しかしなが
ら、他の任意の加熱装置も当然使用できる。本発明にお
いては、例えば、加熱用と冷却用の二つの流動層を有す
る流動炉を好ましく使用できる。このような装置を使用
すれば、高炉水滓原料を急激に所定の温度まで急熱する
ことが可能であり、又、急熱された原料を急激に100℃
以下に冷却することもできる。
本発明では、高炉水滓を前記の方法にて急熱急冷処理す
ることにより、高炉水滓の性状が活性化されるので、こ
の高炉水滓を含有させて低発熱セメントとすることがで
きる。前記低発熱セメントは、強度が初期及び長期の双
方共に大幅に向上する。この活性化の理由は明確ではな
いが、急熱及び急冷処理により高炉水滓ガラスに構造上
の変化が生じるためと考えられる。
ることにより、高炉水滓の性状が活性化されるので、こ
の高炉水滓を含有させて低発熱セメントとすることがで
きる。前記低発熱セメントは、強度が初期及び長期の双
方共に大幅に向上する。この活性化の理由は明確ではな
いが、急熱及び急冷処理により高炉水滓ガラスに構造上
の変化が生じるためと考えられる。
本発明によって加熱処理した高炉水滓は、ポルトランド
セメントあるいはそれに用いるクリンカー粉末等と混合
して高炉セメントとして用いられるだけではなく、JIS
に規格化されている場合セメント若しくは石膏類、石灰
類の１種あるいは２種以上の混合して用いることも可能
である。
セメントあるいはそれに用いるクリンカー粉末等と混合
して高炉セメントとして用いられるだけではなく、JIS
に規格化されている場合セメント若しくは石膏類、石灰
類の１種あるいは２種以上の混合して用いることも可能
である。
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。
実施例１〜４ 高炉セメント用高炉水滓を、加熱用及び冷却用の２段の
流動層を有する流動炉により、400℃、500℃、600℃及
び700℃の各温度で15分間急熱し、その後室温まで急冷
した。この急冷した高炉水滓をボールミルを使用してブ
レーン値4500cm2/gまで粉砕した。この高炉水滓を、重
量比で1:1となるように、普通ポルトランドセメントと
混合して高炉セメントを製造した。
流動層を有する流動炉により、400℃、500℃、600℃及
び700℃の各温度で15分間急熱し、その後室温まで急冷
した。この急冷した高炉水滓をボールミルを使用してブ
レーン値4500cm2/gまで粉砕した。この高炉水滓を、重
量比で1:1となるように、普通ポルトランドセメントと
混合して高炉セメントを製造した。
この高炉セメントについて、JISR5201に従い圧縮強さ試
験を、又、同じくJISR5203に従い水和熱試験を行なっ
た。その試験の結果を以下の第１表に示す。
験を、又、同じくJISR5203に従い水和熱試験を行なっ
た。その試験の結果を以下の第１表に示す。
比較例１〜３ 急熱温度を300℃又は800℃とした以外は、実施例１と同
様の方法にて高炉水滓を製造し、実施例１と同様にして
セメントを製造し、同様の圧力試験及び水和熱試験を行
なった。その試験を結果を以下の第１表に示す。又、本
発明による急熱及び急冷処理を行なっていない未処理の
高炉水滓についての圧縮強さ試験及び水和熱試験の結果
も以下の第１表に示す。
様の方法にて高炉水滓を製造し、実施例１と同様にして
セメントを製造し、同様の圧力試験及び水和熱試験を行
なった。その試験を結果を以下の第１表に示す。又、本
発明による急熱及び急冷処理を行なっていない未処理の
高炉水滓についての圧縮強さ試験及び水和熱試験の結果
も以下の第１表に示す。
実施例５〜９ 実施例１〜４で使用した高炉セメント用高炉水滓と同様
の高炉水滓を使用し、同様の方法にて、500℃の温度で
５分、10分、20分及び30分急熱した以外は、同様の方法
にて急冷し、同様の方法で高炉セメントを製造した。得
られたセメントについて同様の圧縮強さ試験及び水和熱
試験を行なった。その結果を以下の第２表に示す。
の高炉水滓を使用し、同様の方法にて、500℃の温度で
５分、10分、20分及び30分急熱した以外は、同様の方法
にて急冷し、同様の方法で高炉セメントを製造した。得
られたセメントについて同様の圧縮強さ試験及び水和熱
試験を行なった。その結果を以下の第２表に示す。
比較例４及び５ 急熱時間を３分又は40分とした以外は、実施例５〜９と
同様にしてセメントを製造し、圧縮試験及び水和試験を
行なった。その結果を以下の第２表に示す。
同様にしてセメントを製造し、圧縮試験及び水和試験を
行なった。その結果を以下の第２表に示す。
〔発明の効果〕 本発明によれば、従来は、乾燥したのみで使用されてい
た高炉水滓を急熱急冷処理することにより、高炉水滓ガ
ラスに構造上の変化を生じさせ、その結果として、この
高炉水滓を混合したセメントと初期温度及び長期強度の
いずれもが大幅に向上し、水和熱を従来品と比較して最
悪の場合でも同等、通常は大幅に低下させることができ
る。
た高炉水滓を急熱急冷処理することにより、高炉水滓ガ
ラスに構造上の変化を生じさせ、その結果として、この
高炉水滓を混合したセメントと初期温度及び長期強度の
いずれもが大幅に向上し、水和熱を従来品と比較して最
悪の場合でも同等、通常は大幅に低下させることができ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 深田 康弘 埼玉県大宮市北袋町１丁目297番地 三菱 鉱業セメント株式会社中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭56−37254（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】高炉水滓を400〜700℃の温度で５〜30分間
急熱処理し、100℃以下に急冷したことを特徴とする急
熱急冷した高炉水滓。 - 【請求項２】請求項１記載の急熱急冷した高炉水滓を含
むことを特徴とする低発熱セメント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32797888A JPH07106929B2 (ja) | 1988-12-27 | 1988-12-27 | 急熱急冷した高炉水滓及び低発熱セメント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32797888A JPH07106929B2 (ja) | 1988-12-27 | 1988-12-27 | 急熱急冷した高炉水滓及び低発熱セメント |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02175636A JPH02175636A (ja) | 1990-07-06 |
| JPH07106929B2 true JPH07106929B2 (ja) | 1995-11-15 |
Family
ID=18205140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32797888A Expired - Lifetime JPH07106929B2 (ja) | 1988-12-27 | 1988-12-27 | 急熱急冷した高炉水滓及び低発熱セメント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07106929B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0369534A (ja) * | 1989-08-04 | 1991-03-25 | Nittetsu Cement Co Ltd | セメントの水和熱および強度の比を調整する方法 |
| JP5727168B2 (ja) * | 2010-07-26 | 2015-06-03 | 株式会社太平洋コンサルタント | 高炉セメントに起因する水素ガスの低減方法 |
| JP2013224227A (ja) * | 2012-04-20 | 2013-10-31 | Taiheiyo Cement Corp | セメント組成物の製造方法 |
| CN117003497A (zh) * | 2023-08-04 | 2023-11-07 | 郑州大学 | 一种高炉水渣的微波热处理方法 |
-
1988
- 1988-12-27 JP JP32797888A patent/JPH07106929B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02175636A (ja) | 1990-07-06 |
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