JPH07232940A - 転炉スラグの迅速膨張判定方法 - Google Patents

転炉スラグの迅速膨張判定方法

Info

Publication number
JPH07232940A
JPH07232940A JP2042994A JP2042994A JPH07232940A JP H07232940 A JPH07232940 A JP H07232940A JP 2042994 A JP2042994 A JP 2042994A JP 2042994 A JP2042994 A JP 2042994A JP H07232940 A JPH07232940 A JP H07232940A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
converter slag
lime
water
hydration
slag
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.)
Pending
Application number
JP2042994A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Koide
浩 小出
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.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP2042994A priority Critical patent/JPH07232940A/ja
Publication of JPH07232940A publication Critical patent/JPH07232940A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】所定の粒度範囲の転炉スラグ(例えば、粒径が
5〜13mmの転炉スラグ)を重量測定後温水または水蒸気
により水和させ、不活性ガス(N2ガスなど)中で乾燥し
た後重量測定を行い、水和による質量の増加率から下記
式により未滓化石灰(f.CaO) の含有率を求め、転炉スラ
グの膨張性を判定する。 f.CaO(%) ={(Ws −Wo)/Wo }× 100÷0.321 【効果】従来の水浸膨張試験方法に比べて極めて簡単
で、転炉スラグの膨張性を迅速に判定することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、転炉スラグを路盤材等
に利用する際に行うエージング処理が完了したかどうか
を迅速かつ簡単に判定する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、転炉スラグには膨張する性質が
あり、転炉スラグを路盤材等に使用するには、使用中に
おける膨張を抑制するために転炉スラグを事前に水和さ
せておくエージング処理を行うことが必要である。
【0003】JIS A 5015(道路用鉄鋼スラグ)には、道
路用に用いられる転炉スラグはエージングを行ったもの
で、鉄鋼スラグの水浸膨張試験方法(JIS A 5015 附属書
2)により求められる水浸膨張比が 1.5%以下 (単粒度
転炉スラグにあっては 2.0%以下) 、と規定されてい
る。但し、転炉スラグを上層用路盤材に使用する際に
は、製造者の自主的な品質管理基準として、このJIS の
規定よりもさらに厳しい基準を定めているのが普通であ
る。
【0004】転炉スラグの膨張原因は、転炉スラグに含
まれる未滓化石灰(遊離石灰)が水和して消石灰に変化
するときに体積膨張するためであるとされており、路盤
材等への利用に先立って膨張量を確認しておかなければ
ならない。
【0005】従来行われていたエージング方法は、転炉
スラグをヤードに山積み・放置し、大気中の湿分、雨
水、散水等で水和させる自然エージング法であったが、
エージングの完了まで通常1年以上を要し、広大なエー
ジングヤードが必要となるため、最近では水蒸気等を利
用した促進エージング法が一般に行われている。促進エ
ージングでは、通常、数日でエージングが完了する。
【0006】エージングが完了したかどうかの判定方法
としては、例えば、前記の水浸膨張試験方法が JIS法と
して規定されている。この方法は、規定され粒度範囲の
転炉スラグをモールドに入れて突き固め、恒温水槽内
で、80℃で6時間保持した後同水槽内で放冷する操作を
1日1回、10日間繰り返したときの膨張比を測定する方
法であるが、促進エージングを行った場合、エージング
期間(前記したように、数日間)に比べて試験期間が長
すぎ、促進エージングの場合のエージング効果の判定方
法として実用的でない。
【0007】このため、前記の水浸膨張試験方法と同じ
方法で供試体を作り、80℃の温水に連続して浸漬する方
法を採る場合もあるが、この場合でも充分な信頼性をも
って判定するには3〜4日の試験期間を要するのが普通
である。また、水浸膨張試験方法で使用する供試体を作
製する作業も手数を要し、簡便な作業とは言えない。
【0008】エージング効果を判定する方法として、転
炉スラグの成分分析により遊離石灰の含有率を求め、そ
の量から膨張性を判定する方法が考えられる。
【0009】図2は、エージング処理を行っていない
(未エージング)転炉スラグ、24時間の蒸気エージング
を行った転炉スラグおよび48時間の蒸気エージングを行
った転炉スラグを供試材として、エチレングリコール
(EG)法により求めた遊離石灰(f.CaO) の含有率と水
浸膨張試験方法(JIS A 5015 附属書2) により求めた水
浸膨張比との関係を示す図であるが、この図に示される
ように、遊離石灰の含有率と水浸膨張比との間にはあま
り相関性が認められないのが普通で、遊離石灰の定量分
析で転炉スラグの膨張性を判定することはできない。こ
の理由は、遊離石灰には比較的粒子の粗い未滓化石灰
と、スラグの結晶中に非常に細かく分散し、遊離石灰の
うち相当量を占める晶出石灰とがあり、エージングによ
って未滓化石灰は水和するが、晶出石灰は通常は水和せ
ず、膨張に影響しないのに対し、エチレングリコール法
により定量されるのは未滓化石灰と晶出石灰の両方であ
るためと考えられる。
【0010】転炉スラグの迅速膨張判定方法としては、
スラグの突き固め供試体を特定条件で乾燥し、その表面
の亀裂を観察する方法 (特開昭57−171612号公報) が提
案されているが、この方法では、膨張量が上層用路盤と
して用いられる転炉スラグのように小さい場合には短期
間で判定することは困難であり、定量化も難しい。ま
た、供試体を作る作業も手数を要する困難な作業であ
る。
【0011】上記のように、エージングが完了したかど
うか、即ち、エージング効果を迅速かつ簡単に判定する
方法は未だ確立されていないのが現状である。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような状
況に鑑みてなされたもので、転炉スラグを路盤材等に使
用するに際して行われるエージングが完了したかどうか
を判断するために、転炉スラグの膨張性を迅速かつ簡単
に判定する方法を提供することを課題としてなされたも
のである。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの本発明の要旨は、『所定の粒度範囲の転炉スラグ
を、重量測定後温水または水蒸気により水和させ、不活
性ガス中で乾燥した後重量測定を行い、水和による質量
の増加率から未滓化石灰の含有率を求め、転炉スラグの
膨張性を判定する転炉スラグの迅速膨張判定方法』にあ
る。
【0014】ここに、所定の粒度範囲の転炉スラグと
は、前述のJIS A 5015(道路用鉄鋼スラグ)で用いられ
る水浸膨張試験方法の規定に従って所定の網ふるいで各
粒径群にふるい分けたものの中から採取した塊状の転炉
スラグを意味する。例えば、ふるい目の開きが13.2mmの
ふるいを通過し、ふるい目の開きが4.75mmのふるい上に
とどまる粒度範囲の転炉スラグ(5〜13mmの転炉スラ
グ)である。
【0015】
【作用】以下に、本発明の転炉スラグの迅速膨張判定方
法を具体的に説明する。
【0016】図1は本発明方法の手順を示す図である。
この図に示すように、まず、試験に供する転炉スラグの
ふるい分けを行い、前記のように、所定の粒度範囲の転
炉スラグ、例えば、5〜13mmの転炉スラグを供試材とす
る。供試材の量は、少なすぎると測定値のバラツキが大
きく、多すぎると大きな試験容器を要し、取り扱いが簡
易ではなくなるので、 200〜500 gとするのが好まし
い。
【0017】所定の粒度範囲の転炉スラグを供試材とす
るのは、前記のように、転炉スラグに含まれる遊離石灰
には未滓化石灰と晶出石灰とがあり、転炉スラグを路盤
材等に使用する際に水和するのは未滓化石灰なので、所
定の粒度範囲にある転炉スラグを用いて未滓化石灰のみ
を水和させるためである。
【0018】次いで、上記の供試材の重量を測定した
後、温水または水蒸気により水和させる。このとき、
(1)式に示すように、転炉スラグ中の遊離石灰(f.CaO、
ただし、(1) 式中では単に CaOと表した) が水と反応し
て消石灰( Ca(OH)2 )を形成し、質量が増加する。
【0019】CaO+H2O → Ca(OH)2 ・・・(1) 転炉スラグの水和による質量の増加が遊離石灰の水和に
よるものだけと仮定すれば、この増加質量(即ち、H2O
量)を (1)式に基づいて遊離石灰(CaO) に換算して、転
炉スラグに含まれる遊離石灰の含有率として求めること
ができる。
【0020】転炉スラグを温水または水蒸気により水和
させるのは、水和反応の速度を速めて水和に必要な時間
を短縮するためである。
【0021】温水を用いる場合は、水温を80〜90℃と
し、24時間浸水するのが好ましい。水温が80℃よりも低
いと24時間では十分水和せず、90℃よりも高いと水の蒸
発量が大きく、水の補給が必要になる。浸水時間は、浸
水を開始した翌日に次の操作にかかれるという試験の段
取り上、24時間とするのが好都合である。なお、20時間
以下の浸水では水和が不十分で測定値のバラツキが増加
する。
【0022】また、水蒸気を用いる場合は、転炉スラグ
を圧力のかからない開放容器に容れて水蒸気を送通して
もよいし、密閉容器(圧力容器)中で水蒸気と接触させ
てもよい。開放容器を使用する場合は、2〜6kg/cm
2(ゲージ圧)の飽和水蒸気を12〜24時間送通すればよ
く、24時間とするのが試験の段取り上好適である。密閉
容器を使用して5kg/cm2以上の水蒸気を用いる場合は、
5時間程度で水和が完了する。
【0023】水和させた後、供試材の表面に付着してい
る水分を除去し、水和による質量の増加量のみを求める
ために供試材を乾燥させる。この乾燥を不活性ガス中で
行うのは、水和による質量の増加量を測定するに際し
て、転炉スラグ中に含まれる鉄分の酸化や、消石灰の炭
酸化等による質量増加に起因する誤差をなくするためで
ある。不活性ガスとしては、窒素(N2)、アルゴン(A
r)等を用いればよい。
【0024】乾燥は、最初から高温で急激に行うと供試
材に付着している水分(遊離水)が沸騰して供試材が飛
散するので、最初は 100℃程度で徐々に乾燥し、後半は
遊離水を完全に蒸発させるため乾燥温度を 200℃程度に
高めて行うのが好ましい。乾燥温度がこれよりも高い
と、供試材に含まれる結晶水が分解するおそれがある。
【0025】乾燥後、重量測定を行い、水和させる前に
行った重量に対する増加率(水和による質量の増加率)
から未滓化石灰の含有率を求め、転炉スラグの膨張性を
判定する。なお、未滓化石灰(f.CaO) の含有率は下記
(2)式により求めることができる。(2) 式において、Wo
は水和させる前の転炉スラグの重量、Ws は水和後の
転炉スラグの重量であり、0.321 は、水和による質量の
増加、すなわち、未滓化石灰と反応して転炉スラグに取
り込まれる水(H2O) の量をそれと反応する未滓化石灰(C
aO) の量に換算するための係数である。
【0026】f.CaO(%) ={(Ws −Wo)/Wo }× 1
00÷0.321 ・・・(2) 膨張性の判定は、予め、水和による質量の増加率から算
出される未滓化石灰の含有率と水浸膨張試験法(例え
ば、前記の JIS法として規定されている水浸膨張試験
法)で得られる水浸膨張比との相関関係を求めておき、
それに基づいて行う。
【0027】水和後の質量の増加(Ws −Wo)には、上
記のように転炉スラグ中に含まれる鉄分の酸化や消石灰
の炭酸化等による質量増加は含まれておらず、未滓化石
灰の水和によるものだけとみなすことができるので、未
滓化石灰の含有率を正確に求め、正しい判定をすること
ができる。
【0028】上記のように、本発明方法は、従来の水浸
膨張試験方法のように直接膨張量を測定するのではな
く、膨張を生じさせる化学反応(水和時の反応)に着目
し、水和の前後における重量変化から未滓化石灰の含有
率を求め、間接的に転炉スラグの膨張性を判定する方法
で、従来の方法に比べて極めて簡単で、かつ短期間で行
うことが可能である。
【0029】
【実施例】エージング処理を行っていない(未エージン
グ)転炉スラグ、12〜32時間の蒸気エージングを行った
転炉スラグおよび48時間の蒸気エージングを行った転炉
スラグを供試材として、図1に示した本発明方法の手順
に従い未滓化石灰の含有率(換算値)を求めた。転炉ス
ラグの粒径は5〜13mm、供試材の採取量は 200g、水和
は90℃の温水に24時間浸漬する条件で、また、乾燥は、
N2ガス中で、最初は100℃×18時間、次いで 200℃×2
時間の条件で行った。
【0030】また、同じ供試材について、未滓化石灰の
含有率との相関性を調べるためJISA 5015に規定されて
いる水浸膨張試験方法により水浸膨張比を求めた。
【0031】比較のために、 0.075mm以下程度に粉砕し
た転炉スラグ(未エージング転炉スラグおよび48時間の
蒸気エージングを行った転炉スラグ)についても上記と
同様の試験を行い、未滓化石灰含有率(換算値)および
水浸膨張比を求めた。
【0032】測定結果を図3および図4に示す。図3
は、粉砕した転炉スラグについての試験結果であるが、
この場合は未滓化石灰含有率(換算値)と水浸膨張比と
の間に相関性が認められない。これは、粉砕した試料
(転炉スラグ)を用いたために、転炉スラグが通常使用
される塊の状態では水和しない(即ち、膨張しない)晶
出石灰も水和したためであると考えられる。
【0033】図4は、粒径は5〜13mmの転炉スラグにつ
いての試験結果であるが、この図から明らかなように、
未滓化石灰含有率と水浸膨張比との間には明確な相関性
が認められ、本発明方法により転炉スラグの膨張性を判
定することができる。即ち、この場合は、未滓化石灰含
有率(換算値)として 0.5%以下の領域が水浸膨張比の
良好な領域に対応しており、蒸気エージングを48時間行
った転炉スラグはエージングが完了したと判断すること
ができる。
【0034】
【発明の効果】本発明方法は従来の水浸膨張試験方法に
比べて極めて簡単で、転炉スラグの膨張性を迅速に判定
することができ、エージングが完了したかどうかを判断
する方法として実用性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法の手順を示す図である。
【図2】エチレングリコール法により求めた転炉スラグ
中の遊離石灰の含有率と水浸膨張比との関係を示す図で
ある。
【図3】粉砕した転炉スラグに対して本発明方法の手順
を適用して求めた未滓化石灰の含有率と水浸膨張比との
関係を示す図である。
【図4】本発明方法により求めた未滓化石灰の含有率と
水浸膨張比との関係を示す図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】所定の粒度範囲の転炉スラグを、重量測定
    後温水または水蒸気により水和させ、不活性ガス中で乾
    燥した後重量測定を行い、水和による質量の増加率から
    未滓化石灰の含有率を求め、転炉スラグの膨張性を判定
    する転炉スラグの迅速膨張判定方法。
JP2042994A 1994-02-17 1994-02-17 転炉スラグの迅速膨張判定方法 Pending JPH07232940A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2042994A JPH07232940A (ja) 1994-02-17 1994-02-17 転炉スラグの迅速膨張判定方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2042994A JPH07232940A (ja) 1994-02-17 1994-02-17 転炉スラグの迅速膨張判定方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07232940A true JPH07232940A (ja) 1995-09-05

Family

ID=12026804

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2042994A Pending JPH07232940A (ja) 1994-02-17 1994-02-17 転炉スラグの迅速膨張判定方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07232940A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009281842A (ja) * 2008-05-22 2009-12-03 Jfe Steel Corp 路盤用材料を選別するための膨張性評価方法
JP2014157019A (ja) * 2013-02-14 2014-08-28 Nippon Steel & Sumitomo Metal 製鋼スラグ中の易膨張生石灰量の推定方法
CN104122302A (zh) * 2014-08-15 2014-10-29 武汉科技大学 一种碱性耐火材料抗水化性能的评价方法
JP2015105873A (ja) * 2013-11-29 2015-06-08 濱田重工株式会社 転炉スラグ中の遊離石灰の定量方法
JP2018025461A (ja) * 2016-08-10 2018-02-15 Jfeスチール株式会社 製鋼スラグの水浸膨張性判定方法およびスラグ路盤材の製造方法
JP2021012053A (ja) * 2019-07-04 2021-02-04 濱田重工株式会社 製鋼スラグの水和膨張挙動評価方法及び蒸気エージング装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009281842A (ja) * 2008-05-22 2009-12-03 Jfe Steel Corp 路盤用材料を選別するための膨張性評価方法
JP2014157019A (ja) * 2013-02-14 2014-08-28 Nippon Steel & Sumitomo Metal 製鋼スラグ中の易膨張生石灰量の推定方法
JP2015105873A (ja) * 2013-11-29 2015-06-08 濱田重工株式会社 転炉スラグ中の遊離石灰の定量方法
CN104122302A (zh) * 2014-08-15 2014-10-29 武汉科技大学 一种碱性耐火材料抗水化性能的评价方法
JP2018025461A (ja) * 2016-08-10 2018-02-15 Jfeスチール株式会社 製鋼スラグの水浸膨張性判定方法およびスラグ路盤材の製造方法
JP2021012053A (ja) * 2019-07-04 2021-02-04 濱田重工株式会社 製鋼スラグの水和膨張挙動評価方法及び蒸気エージング装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Grounds et al. Resistance of supersulfated cement to strong sulfate solutions
JPH07232940A (ja) 転炉スラグの迅速膨張判定方法
JP4676891B2 (ja) 赤外吸収スペクトル測定法を用いた酸化物材料中の酸化マグネシウム含有量および酸化カルシウム含有量の測定方法
Strydom et al. The effect of calcining conditions on the rehydration of dead burnt magnesium oxide using magnesium acetate as a hydrating agent
Fairhurst Compressive properties of dental gypsum
Gebel et al. The uptake of SO2 on synthetic sea salt and some of its components
Inasaka et al. Evaluation of CO2 captured in alkaline construction sludge associated with pH neutralization
Ambers Stable carbon isotope ratios and their relevance to the determination of accurate radiocarbon dates for lime mortars
Hanehara et al. Relationships between autogenous shrinkage, the microstructure and humidity changes at inner part of hardened cement paste at early age, Autogenous Shrinkage Concr
Qiu et al. Oxidation of sulfided limestone under the conditions of pressurized fluidized bed combustion
JPH08259282A (ja) 製鋼スラグの安定化処理方法
CN105403479A (zh) 一种测定硬化水泥浆基体结合水和自由水的方法
Wells et al. Hydration of magnesia in dolomitic hydrated limes and putties
JP2008122280A (ja) 試料の水和度を評価する方法及び水和度の評価装置
Fierens et al. Effect of synthesis temperature and cooling conditions of beta-dicalcium silicate on its hydration rate
US6346418B1 (en) Method for evaluation of metal impurity in lithographic materials
CN109324083B (zh) 一种测定轻质生物油热值的方法
GB2268801A (en) A.T.R.Cement slurry hydration monitoring system
KR20100035810A (ko) 생석회의 수분함량 및 복합칼슘화합물의 순도 측정방법
CN108195746B (zh) 一种评价耐火材料抗碱金属侵蚀性能的试验装置及方法
Denecker et al. MIRABILITE AND HEPTAHYDRATE CHARACTERIZATION FROM INFRARED MICROSCOPY AND THERMAL DATA.
Bauerová et al. Analytical Techniques for Detection of Oil Presence in Mortar
US1960538A (en) Process of producing cementitious material
JP4901565B2 (ja) 酸化物材料中のアルカリ土類金属酸化物含有量の定量方法
JP7323747B2 (ja) 製鋼スラグの水和膨張挙動評価方法及び蒸気エージング装置