JPH08259946A - 石炭灰・建設残土・スラグの利用方法 - Google Patents
石炭灰・建設残土・スラグの利用方法Info
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- JPH08259946A JPH08259946A JP9027195A JP9027195A JPH08259946A JP H08259946 A JPH08259946 A JP H08259946A JP 9027195 A JP9027195 A JP 9027195A JP 9027195 A JP9027195 A JP 9027195A JP H08259946 A JPH08259946 A JP H08259946A
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Road Paving Structures (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 大部分が廃棄処分されている製鋼スラグ及び
溶銑予備処理スラグ等のスラグ、石炭灰、建設残土を路
盤材、土質改良材、保水材等として有効利用する石炭灰
・建設残土・スラグの利用方法を提供する。 【構成】 建設残土及び/又は石炭灰にセメント類を添
加して混合し、必要に応じて水を添加した後成形し、自
然又は蒸気養生して硬化させ、更に、25mm以下に粉
砕した固化物を、破砕して磁力選別処理及び安定化処理
した製鋼スラグ及び/又は溶銑予備処理スラグと混合し
て路盤材、埋め戻し材、土質改良材、保水材として利用
する。
溶銑予備処理スラグ等のスラグ、石炭灰、建設残土を路
盤材、土質改良材、保水材等として有効利用する石炭灰
・建設残土・スラグの利用方法を提供する。 【構成】 建設残土及び/又は石炭灰にセメント類を添
加して混合し、必要に応じて水を添加した後成形し、自
然又は蒸気養生して硬化させ、更に、25mm以下に粉
砕した固化物を、破砕して磁力選別処理及び安定化処理
した製鋼スラグ及び/又は溶銑予備処理スラグと混合し
て路盤材、埋め戻し材、土質改良材、保水材として利用
する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、製鋼過程に於いて生じ
る製鋼スラグ及び溶銑予備処理スラグと、石炭火力発電
所から発生する石炭灰と、土木建設工事に伴い発生する
建設残土とを路盤材、土質改良材、保水材等として有効
利用する石炭灰・建設残土・スラグの利用方法に関す
る。
る製鋼スラグ及び溶銑予備処理スラグと、石炭火力発電
所から発生する石炭灰と、土木建設工事に伴い発生する
建設残土とを路盤材、土質改良材、保水材等として有効
利用する石炭灰・建設残土・スラグの利用方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】一般に製鋼(転炉、電気炉)スラグ、溶
銑予備処理スラグにはF・CaO、MgO(鉱物名ペリ
クレース)、γ−2CaO・SiO2 等を含有している
場合が多いので、膨張崩壊性を有する。そこで、製鋼ス
ラグや溶銑予備処理スラグを破砕して磁力選別後、膨張
崩壊性が減少(鉄鋼連盟の水浸膨張試験方法で膨張率約
1.5%以下)するまで自然又は蒸気エージングして安
定化処理したり、膨張崩壊の原因となる鉱物をなくし、
安定鉱物を生成させるため溶融状態のスラグに珪酸塩質
の岩石、鉱物、アルミドロス、カラミ等を添加したり、
硼素化合物を併用して膨張崩壊性をなくす方法(特開昭
53−43690号公報、特公昭57−2767号公
報、特開昭62−162657号公報等)による安定化
処理方法が提案され一部の企業で実施されている。そし
て、通常の路盤材〔粒度調整スラグ(MS−25S
等)、水硬性粒度調整スラグ(HMS−25S)〕にす
るために高炉水滓を25〜30wt%、石灰を1〜5w
t%、石膏を2〜5wt%配合して販売されている。ま
た、安定化した製鋼スラグ等に石炭灰を3〜20wt%
配合して製造する方法(特開平4−16534号公報)
等が提案されている。更に、安定化した製鋼スラグ等に
建設廃材からの骨材(コンクリート解体物や製造過程で
のコンクリート二次製品の不良物を破砕、磁力選別して
再生したコンクリート砕石)を配合した路盤材(MS−
25S)等の製造も始まっている。しかしながら、製鋼
スラグや溶銑予備処理スラグ等が路盤材として使用され
たり、あるいは破砕して磁力選別後、セメント原料とし
て使用されているのは全体のごく一部であり、大部分は
埋め立て廃棄処分されている。また、石炭火力発電所で
は石炭を微粉砕して、NOX 、SOX の規制がない時代
は高温燃焼させていたので、未燃カーボン(以下、Cと
記す)の残留が少なく、JISA6201に合格する石
炭灰はフライアッシュセメントの混和材として利用され
ていたが、粗粒部分は殆ど埋め立て廃棄処分されてい
た。しかしながら、近年の石炭火力発電所から発生する
石炭灰はNOX 、SOX の規制のために低温燃焼させる
ので、残留Cが10〜30wt%と多く、フライアッシ
ュセメント用には不向きで、ごく一部がセメント原料に
使用されている。また、NOX 、SOX の発生防止のた
め、石灰石粉末や石灰粉末を燃焼炉に吹き込んだり、石
炭、石灰石の塊状物を衝突させながら燃焼させる流動焙
焼炉等があり、この石炭灰はF・CaOや無水石膏を含
有しているのものもある。その場合、その石炭灰にバイ
ンダーとして粘土粉等を添加して造粒し、ロータリーキ
ルンで焼成して軽量骨材を製造することも一部行われて
いる。しかしながら、何れの場合であっても、石炭灰全
体として有効利用されているのはごく一部にすぎず、大
部分は未利用のまま埋め立て廃棄処分されている。更
に、大量に発生する建設残土についても生石灰等と混合
して埋め戻し材等への活用の研究も行われているが、現
在は埋め立て処分されている。
銑予備処理スラグにはF・CaO、MgO(鉱物名ペリ
クレース)、γ−2CaO・SiO2 等を含有している
場合が多いので、膨張崩壊性を有する。そこで、製鋼ス
ラグや溶銑予備処理スラグを破砕して磁力選別後、膨張
崩壊性が減少(鉄鋼連盟の水浸膨張試験方法で膨張率約
1.5%以下)するまで自然又は蒸気エージングして安
定化処理したり、膨張崩壊の原因となる鉱物をなくし、
安定鉱物を生成させるため溶融状態のスラグに珪酸塩質
の岩石、鉱物、アルミドロス、カラミ等を添加したり、
硼素化合物を併用して膨張崩壊性をなくす方法(特開昭
53−43690号公報、特公昭57−2767号公
報、特開昭62−162657号公報等)による安定化
処理方法が提案され一部の企業で実施されている。そし
て、通常の路盤材〔粒度調整スラグ(MS−25S
等)、水硬性粒度調整スラグ(HMS−25S)〕にす
るために高炉水滓を25〜30wt%、石灰を1〜5w
t%、石膏を2〜5wt%配合して販売されている。ま
た、安定化した製鋼スラグ等に石炭灰を3〜20wt%
配合して製造する方法(特開平4−16534号公報)
等が提案されている。更に、安定化した製鋼スラグ等に
建設廃材からの骨材(コンクリート解体物や製造過程で
のコンクリート二次製品の不良物を破砕、磁力選別して
再生したコンクリート砕石)を配合した路盤材(MS−
25S)等の製造も始まっている。しかしながら、製鋼
スラグや溶銑予備処理スラグ等が路盤材として使用され
たり、あるいは破砕して磁力選別後、セメント原料とし
て使用されているのは全体のごく一部であり、大部分は
埋め立て廃棄処分されている。また、石炭火力発電所で
は石炭を微粉砕して、NOX 、SOX の規制がない時代
は高温燃焼させていたので、未燃カーボン(以下、Cと
記す)の残留が少なく、JISA6201に合格する石
炭灰はフライアッシュセメントの混和材として利用され
ていたが、粗粒部分は殆ど埋め立て廃棄処分されてい
た。しかしながら、近年の石炭火力発電所から発生する
石炭灰はNOX 、SOX の規制のために低温燃焼させる
ので、残留Cが10〜30wt%と多く、フライアッシ
ュセメント用には不向きで、ごく一部がセメント原料に
使用されている。また、NOX 、SOX の発生防止のた
め、石灰石粉末や石灰粉末を燃焼炉に吹き込んだり、石
炭、石灰石の塊状物を衝突させながら燃焼させる流動焙
焼炉等があり、この石炭灰はF・CaOや無水石膏を含
有しているのものもある。その場合、その石炭灰にバイ
ンダーとして粘土粉等を添加して造粒し、ロータリーキ
ルンで焼成して軽量骨材を製造することも一部行われて
いる。しかしながら、何れの場合であっても、石炭灰全
体として有効利用されているのはごく一部にすぎず、大
部分は未利用のまま埋め立て廃棄処分されている。更
に、大量に発生する建設残土についても生石灰等と混合
して埋め戻し材等への活用の研究も行われているが、現
在は埋め立て処分されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、製鋼ス
ラグや溶銑予備処理スラグ等のスラグ、石炭灰及び建設
残土の殆どが有効利用されていないという問題がある。
更には、製鋼スラグ、溶銑予備処理スラグは約1600
万t/年発生しており、また、資源エネルギー庁の長期
見通しでは、今後石炭の使用量が増加すると予想され、
更に、建設残土の発生量も増加しており今後の埋め立て
廃棄場所の不足が問題化されてくると思われる。本発明
はこのような事情に鑑みなされたもので、大部分が廃棄
処分されている製鋼スラグ及び溶銑予備処理スラグ等の
スラグ、石炭灰、建設残土を路盤材、土質改良材、保水
材等として有効利用する石炭灰・建設残土・スラグの利
用方法を提供することを目的とする。
ラグや溶銑予備処理スラグ等のスラグ、石炭灰及び建設
残土の殆どが有効利用されていないという問題がある。
更には、製鋼スラグ、溶銑予備処理スラグは約1600
万t/年発生しており、また、資源エネルギー庁の長期
見通しでは、今後石炭の使用量が増加すると予想され、
更に、建設残土の発生量も増加しており今後の埋め立て
廃棄場所の不足が問題化されてくると思われる。本発明
はこのような事情に鑑みなされたもので、大部分が廃棄
処分されている製鋼スラグ及び溶銑予備処理スラグ等の
スラグ、石炭灰、建設残土を路盤材、土質改良材、保水
材等として有効利用する石炭灰・建設残土・スラグの利
用方法を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項1
記載の石炭灰・建設残土・スラグの利用方法は、建設残
土及び/又は石炭灰にセメント類を添加して混合し、必
要に応じて水を添加した後成形し、自然又は蒸気養生し
て硬化させ、更に、25mm以下に粗砕した固化物を、
破砕して磁力選別処理及び安定化処理した製鋼スラグ及
び/又は溶銑予備処理スラグと混合して路盤材、埋め戻
し材、土質改良材、保水材として利用するように構成さ
れている。なお、路盤材の大きさは25mm以下と基準
が設けられている。また、セメント類とはポルトランド
セメント系(普通、早強、フライアッシュ、高炉、超早
強)、アルミナセメント系、あるいは溶融状態の製鋼ス
ラグに、アルミドロス等のアルミナ系の原料と石炭を添
加して改質し、アルミン酸カルシウムを主体としたもの
を、微粉砕し、それを普通セメントに約30wt%添加
した試作セメント、及び普通セメントに石膏、高炉水滓
の粉末を混合した軟弱土等の固化材のことをいう。請求
項2記載の石炭灰・建設残土・スラグの利用方法は、請
求項1記載の石炭灰・建設残土・スラグの利用方法にお
いて、前記セメント類の配合割合は、内分で3〜30w
t%、前記固化物の配合割合は、内分で20〜50wt
%であるように構成されている。請求項3記載の石炭灰
・建設残土・スラグの利用方法は、建設残土及び/又は
石炭灰に、セメント類、石灰、石膏、製鋼スラグの微粉
末、溶銑予備処理スラグの微粉末、高分子吸水剤のうち
の一種又は二種以上を添加して混合し、必要に応じて水
を添加した後成形し、自然又は蒸気養生して硬化させ、
更に、25mm以下に粗砕した固化物を、破砕して磁力
選別処理及び安定化処理した製鋼スラグ及び/又は溶銑
予備処理スラグと混合して路盤材、埋め戻し材、土質改
良材、保水材として利用するように構成されている。請
求項4記載の石炭灰・建設残土・スラグの利用方法は、
請求項3記載の石炭灰・建設残土・スラグの利用方法に
おいて、前記セメント類、石灰、石膏、製鋼スラグの微
粉末、溶銑予備処理スラグの微粉末の合計の配合割合及
び前記高分子吸水剤の配合割合は、内分でそれぞれ2.
9〜29.99wt%、0.01〜0.1wt%、前記
固化物の配合割合は、内分で20〜50wt%であるよ
うに構成されている。請求項5記載の石炭灰・建設残土
・スラグの利用方法は、請求項3記載の石炭灰・建設残
土・スラグの利用方法において、前記セメント類、石
灰、石膏、製鋼スラグの微粉末、溶銑予備処理スラグの
微粉末の合計の配合割合は、内分でそれぞれ3〜30w
t%、前記固化物の配合割合は、内分で20〜50wt
%であるように構成されている。
記載の石炭灰・建設残土・スラグの利用方法は、建設残
土及び/又は石炭灰にセメント類を添加して混合し、必
要に応じて水を添加した後成形し、自然又は蒸気養生し
て硬化させ、更に、25mm以下に粗砕した固化物を、
破砕して磁力選別処理及び安定化処理した製鋼スラグ及
び/又は溶銑予備処理スラグと混合して路盤材、埋め戻
し材、土質改良材、保水材として利用するように構成さ
れている。なお、路盤材の大きさは25mm以下と基準
が設けられている。また、セメント類とはポルトランド
セメント系(普通、早強、フライアッシュ、高炉、超早
強)、アルミナセメント系、あるいは溶融状態の製鋼ス
ラグに、アルミドロス等のアルミナ系の原料と石炭を添
加して改質し、アルミン酸カルシウムを主体としたもの
を、微粉砕し、それを普通セメントに約30wt%添加
した試作セメント、及び普通セメントに石膏、高炉水滓
の粉末を混合した軟弱土等の固化材のことをいう。請求
項2記載の石炭灰・建設残土・スラグの利用方法は、請
求項1記載の石炭灰・建設残土・スラグの利用方法にお
いて、前記セメント類の配合割合は、内分で3〜30w
t%、前記固化物の配合割合は、内分で20〜50wt
%であるように構成されている。請求項3記載の石炭灰
・建設残土・スラグの利用方法は、建設残土及び/又は
石炭灰に、セメント類、石灰、石膏、製鋼スラグの微粉
末、溶銑予備処理スラグの微粉末、高分子吸水剤のうち
の一種又は二種以上を添加して混合し、必要に応じて水
を添加した後成形し、自然又は蒸気養生して硬化させ、
更に、25mm以下に粗砕した固化物を、破砕して磁力
選別処理及び安定化処理した製鋼スラグ及び/又は溶銑
予備処理スラグと混合して路盤材、埋め戻し材、土質改
良材、保水材として利用するように構成されている。請
求項4記載の石炭灰・建設残土・スラグの利用方法は、
請求項3記載の石炭灰・建設残土・スラグの利用方法に
おいて、前記セメント類、石灰、石膏、製鋼スラグの微
粉末、溶銑予備処理スラグの微粉末の合計の配合割合及
び前記高分子吸水剤の配合割合は、内分でそれぞれ2.
9〜29.99wt%、0.01〜0.1wt%、前記
固化物の配合割合は、内分で20〜50wt%であるよ
うに構成されている。請求項5記載の石炭灰・建設残土
・スラグの利用方法は、請求項3記載の石炭灰・建設残
土・スラグの利用方法において、前記セメント類、石
灰、石膏、製鋼スラグの微粉末、溶銑予備処理スラグの
微粉末の合計の配合割合は、内分でそれぞれ3〜30w
t%、前記固化物の配合割合は、内分で20〜50wt
%であるように構成されている。
【0005】
【実施例】以下に本発明の作用、効果を確認するために
行った試験及びその結果を示す。先ず実験に用いた原料
の化学成分等を表1に示す。表からも明らかなように、
建設残土、石炭灰(A)、石炭灰(B)には、CaO−
SiO2 −Al2 O3 系の水和物を生成させるのに必要
なSiO2 、Al2 O3 が多く含まれ、石炭灰(B)、
転炉スラグにはF・CaOが多く含まれている。また、
それぞれのスラグ類の表乾比重は2.98〜3.35程
度であり、吸水率は還元期スラグ、溶銑予備処理スラグ
が大きい。そして、建設残土には38.2%程度の水が
含まれており、その他のものは微細なものであって、水
は殆ど含まれていない。
行った試験及びその結果を示す。先ず実験に用いた原料
の化学成分等を表1に示す。表からも明らかなように、
建設残土、石炭灰(A)、石炭灰(B)には、CaO−
SiO2 −Al2 O3 系の水和物を生成させるのに必要
なSiO2 、Al2 O3 が多く含まれ、石炭灰(B)、
転炉スラグにはF・CaOが多く含まれている。また、
それぞれのスラグ類の表乾比重は2.98〜3.35程
度であり、吸水率は還元期スラグ、溶銑予備処理スラグ
が大きい。そして、建設残土には38.2%程度の水が
含まれており、その他のものは微細なものであって、水
は殆ど含まれていない。
【0006】
【表1】
【0007】そして、表2及び表3のNo1〜30はそ
れぞれ表に示す配合割合で試験用モルタルミキサー(2
0リットル)に投入し、全体に含まれる水分が20wt
%程度以下の場合水を添加して混合し、試験用ペレタイ
ザ(直径40cm×高さ10cm、18rpm)で散水
しながら直径が約20mm以下を主体に造粒し、雨や雪
等の影響を受けないように屋根付きの場所で約12時間
以上養生し、その後は屋外で時々散水しながら自然養生
した。また、表3及び表4のNo31〜38の場合も同
様に、表に記載した配合割合で配合し、必要に応じて水
を添加した後混合し、プレス成形機で成形(縦5cm×
横3cm×厚み0.7cm程度、成形圧力100kg/
cm2 )、或いは高圧団鉱機で成形(長辺50mm×短
辺50mm×厚み23mm、型径410φ×型長180
mm、面圧4350kg/cm2 )し、前記と同様にし
て養生し、ジョークラッシャで約10mm以下に破砕し
て粗い固化物を形成した。なお、表2〜4における建設
残土の配合割合の数値は、含まれる水分を除いたもので
ある。そして、それぞれの固化物の表乾比重、絶乾容
重、吸水率をJISA1104、1108、1102等
で測定し、また、建設残土を使用するものについては土
質試験用供試体(直径25mm×高さ50mm)を作
り、20℃の水槽にて約30日間養生後脱型し、圧縮強
さを測定し、その結果をそれぞれ表2〜表4に記載して
いる。表からも明らかなように、石炭灰(A)、(B)
を85wt%以上含むものは30〜40%程度の吸水率
を示しており、建設残土を90wt%以上含むものは吸
水率が12〜13%程度であり、それぞれの石炭灰
(A)、(B)と建設残土とを混合したものは前記の中
間値を示している。表乾比重は全て2.6〜2.8程度
であり、絶乾容重については、建設残土を多く含むもの
は建設残土を含まないものに比べて2倍程度である。圧
裂強度においては、建設残土を多く含むものは石炭灰
(A)、(B)を含むものに比べて弱く、圧縮強さにお
いては、圧縮強さが弱い建設残土を石炭灰(A)、
(B)や普通セメント、高炉B種セメントと混合するこ
とにより28〜37kg/cm2 程度になっている。な
お、高分子吸水剤は三菱化学株式会社製のソイルハード
(商標名)を使用し、全体の混合物の水分量が20wt
%程度以上ある場合に使用した。その添加量は0.1w
t%以上だとべとつき、またコストアップになり、0.
01wt%以下だと吸水作用が弱くなるので、0.03
〜0.05wt%程度が好ましい。更に、普通セメン
ト、高炉B種セメント、生石灰、石膏、軟弱土固化材
(三菱化学株式会社製のソルスターを使用)の合計の添
加量は、2.9〜29.99wt%可能であるが、強度
及びコストの面から5〜18wt%程度が好ましい。
れぞれ表に示す配合割合で試験用モルタルミキサー(2
0リットル)に投入し、全体に含まれる水分が20wt
%程度以下の場合水を添加して混合し、試験用ペレタイ
ザ(直径40cm×高さ10cm、18rpm)で散水
しながら直径が約20mm以下を主体に造粒し、雨や雪
等の影響を受けないように屋根付きの場所で約12時間
以上養生し、その後は屋外で時々散水しながら自然養生
した。また、表3及び表4のNo31〜38の場合も同
様に、表に記載した配合割合で配合し、必要に応じて水
を添加した後混合し、プレス成形機で成形(縦5cm×
横3cm×厚み0.7cm程度、成形圧力100kg/
cm2 )、或いは高圧団鉱機で成形(長辺50mm×短
辺50mm×厚み23mm、型径410φ×型長180
mm、面圧4350kg/cm2 )し、前記と同様にし
て養生し、ジョークラッシャで約10mm以下に破砕し
て粗い固化物を形成した。なお、表2〜4における建設
残土の配合割合の数値は、含まれる水分を除いたもので
ある。そして、それぞれの固化物の表乾比重、絶乾容
重、吸水率をJISA1104、1108、1102等
で測定し、また、建設残土を使用するものについては土
質試験用供試体(直径25mm×高さ50mm)を作
り、20℃の水槽にて約30日間養生後脱型し、圧縮強
さを測定し、その結果をそれぞれ表2〜表4に記載して
いる。表からも明らかなように、石炭灰(A)、(B)
を85wt%以上含むものは30〜40%程度の吸水率
を示しており、建設残土を90wt%以上含むものは吸
水率が12〜13%程度であり、それぞれの石炭灰
(A)、(B)と建設残土とを混合したものは前記の中
間値を示している。表乾比重は全て2.6〜2.8程度
であり、絶乾容重については、建設残土を多く含むもの
は建設残土を含まないものに比べて2倍程度である。圧
裂強度においては、建設残土を多く含むものは石炭灰
(A)、(B)を含むものに比べて弱く、圧縮強さにお
いては、圧縮強さが弱い建設残土を石炭灰(A)、
(B)や普通セメント、高炉B種セメントと混合するこ
とにより28〜37kg/cm2 程度になっている。な
お、高分子吸水剤は三菱化学株式会社製のソイルハード
(商標名)を使用し、全体の混合物の水分量が20wt
%程度以上ある場合に使用した。その添加量は0.1w
t%以上だとべとつき、またコストアップになり、0.
01wt%以下だと吸水作用が弱くなるので、0.03
〜0.05wt%程度が好ましい。更に、普通セメン
ト、高炉B種セメント、生石灰、石膏、軟弱土固化材
(三菱化学株式会社製のソルスターを使用)の合計の添
加量は、2.9〜29.99wt%可能であるが、強度
及びコストの面から5〜18wt%程度が好ましい。
【0008】
【表2】
【0009】
【表3】
【0010】
【表4】
【0011】また、製鋼スラグ路盤設計指針によってエ
ージング処理した各スラグ試験のJISA1102(骨
材の篩分け試験方法)、1203(土の含水量試験方
法)、1210(突き固めによる土の締固め試験方法)
等に沿うスラグの粒度分布及びジョークラッシャで約1
0mm以下に粗砕した固化物の粒度分布を表5に示す。
転炉スラグ、酸化期スラグ、還元期スラグは2.5〜2
5mmの範囲に大部分が分布し、溶銑予備処理スラグは
0.074〜2.5mmの範囲に大部分が分布し、高炉
スラグは0.074〜5mmの範囲に大部分が分布し、
固化物は0.4〜13mmの範囲に大部分が分布してい
る。このような粒度分布を有する各原料を表6〜表8に
示す配合割合で混合して路盤材を製造し、その路盤材を
JIS型枠(モールド10cmφ×12.7cm)に3
層に分けて詰め、各層毎にランマーを25回落下させて
詰め、スリーブで脱型後、12日間湿空養生後、1日水
中養生してコンクリート圧縮試験機で一軸圧縮強さを測
定し、又、同方法で作った供試体をモールドのままで水
につけ、80℃まで昇温後スイッチを切り、翌日再び昇
温後スイッチを切る操作を10日間繰り返す80℃水浸
膨張試験方法にて水浸膨張率を測定し、それぞれの結果
を表6〜表8に示す(以下、これらの試験方法を路盤材
試験方法という)。
ージング処理した各スラグ試験のJISA1102(骨
材の篩分け試験方法)、1203(土の含水量試験方
法)、1210(突き固めによる土の締固め試験方法)
等に沿うスラグの粒度分布及びジョークラッシャで約1
0mm以下に粗砕した固化物の粒度分布を表5に示す。
転炉スラグ、酸化期スラグ、還元期スラグは2.5〜2
5mmの範囲に大部分が分布し、溶銑予備処理スラグは
0.074〜2.5mmの範囲に大部分が分布し、高炉
スラグは0.074〜5mmの範囲に大部分が分布し、
固化物は0.4〜13mmの範囲に大部分が分布してい
る。このような粒度分布を有する各原料を表6〜表8に
示す配合割合で混合して路盤材を製造し、その路盤材を
JIS型枠(モールド10cmφ×12.7cm)に3
層に分けて詰め、各層毎にランマーを25回落下させて
詰め、スリーブで脱型後、12日間湿空養生後、1日水
中養生してコンクリート圧縮試験機で一軸圧縮強さを測
定し、又、同方法で作った供試体をモールドのままで水
につけ、80℃まで昇温後スイッチを切り、翌日再び昇
温後スイッチを切る操作を10日間繰り返す80℃水浸
膨張試験方法にて水浸膨張率を測定し、それぞれの結果
を表6〜表8に示す(以下、これらの試験方法を路盤材
試験方法という)。
【0012】これらの表からも明らかなように固化物を
含んだもの全ては、製鋼スラグ路盤設計指針の12kg
/cm2 を越える一軸圧縮強さを有し、最大のものは基
準の2.5倍程度の強度を有している。また、従来の路
盤材(No1)と比較しても、同じ程度から最大1.8
倍程度の強度を有している。また、水浸膨張率の面にお
いても、固化物を含んだもの全ては製鋼スラグ路盤設計
指針の1.5%以下に合致し、最小のものは基準の1/
8程度であり、更に、従来の路盤材(No1)と比較し
ても、2/7程度から同じ程度になっている。なお、各
種スラグに固化物を添加しないものは全て、一軸圧縮強
さ及び水浸膨張率の基準から外れており、固化物の添加
の重要性を示している。そして、同時に表6〜表8から
選んでそれぞれの路盤材の溶出試験を行ったが、表9に
示すように重金属は検出限度以上検出されなかった。な
お、固化物の配合量は、20〜50wt%可能である
が、一軸圧縮強さ及びコストの面から20〜35wt%
が好ましい。
含んだもの全ては、製鋼スラグ路盤設計指針の12kg
/cm2 を越える一軸圧縮強さを有し、最大のものは基
準の2.5倍程度の強度を有している。また、従来の路
盤材(No1)と比較しても、同じ程度から最大1.8
倍程度の強度を有している。また、水浸膨張率の面にお
いても、固化物を含んだもの全ては製鋼スラグ路盤設計
指針の1.5%以下に合致し、最小のものは基準の1/
8程度であり、更に、従来の路盤材(No1)と比較し
ても、2/7程度から同じ程度になっている。なお、各
種スラグに固化物を添加しないものは全て、一軸圧縮強
さ及び水浸膨張率の基準から外れており、固化物の添加
の重要性を示している。そして、同時に表6〜表8から
選んでそれぞれの路盤材の溶出試験を行ったが、表9に
示すように重金属は検出限度以上検出されなかった。な
お、固化物の配合量は、20〜50wt%可能である
が、一軸圧縮強さ及びコストの面から20〜35wt%
が好ましい。
【0013】
【表5】
【0014】
【表6】
【0015】
【表7】
【0016】
【表8】
【0017】
【表9】
【0018】更に、試験の結果を再確認するために次の
配合を行った。先ず、石炭灰(B)900kg、高炉B
種セメント100kgを秤量し、遊星ミキサータイプの
混合機に投入して一分間程度混合した後、直径約4mの
パン型ペレタイザにて散水しながら直径が約15〜20
mm主体のペレット状の固化物を成形する。更に、時々
散水しながら約30日間自然養生し、ジョークラッシャ
で約10mm以下に破砕して粗い固化物にする。この固
化物60kgと、25mm以下に粗砕して磁力選別した
後、蒸気エージング処理で安定化処理した転炉スラグ1
40kgとを混合して路盤材を製造した。そして、路盤
材試験方法によってテストピースを作り、一軸圧縮強さ
及び水浸膨張率を測定した。一軸圧縮強さは22.8k
g/cm2 、水浸膨張率0.4%であり、それぞれの基
準に合致している。
配合を行った。先ず、石炭灰(B)900kg、高炉B
種セメント100kgを秤量し、遊星ミキサータイプの
混合機に投入して一分間程度混合した後、直径約4mの
パン型ペレタイザにて散水しながら直径が約15〜20
mm主体のペレット状の固化物を成形する。更に、時々
散水しながら約30日間自然養生し、ジョークラッシャ
で約10mm以下に破砕して粗い固化物にする。この固
化物60kgと、25mm以下に粗砕して磁力選別した
後、蒸気エージング処理で安定化処理した転炉スラグ1
40kgとを混合して路盤材を製造した。そして、路盤
材試験方法によってテストピースを作り、一軸圧縮強さ
及び水浸膨張率を測定した。一軸圧縮強さは22.8k
g/cm2 、水浸膨張率0.4%であり、それぞれの基
準に合致している。
【0019】更に、次の配合は、付着水分が38%含ま
れている建設残土を水分を除いた乾量換算で695kg
秤量し、高分子吸水剤5kg、石炭灰(B)200kg
を遊星ミキサータイプの混合機に投入して3分間程度混
合した後、その混合物に高炉B種セメント100kgを
添加して更に2分間程度混合する。更に、団鉱機(普通
タイプ)で製団(長辺50mm×短辺50mm×厚み2
3mm)し、その後、前記と同様に約30日間自然養生
し、ジョークラッシャで約10mm以下に破砕して粗い
固化物にする。そして、25mm以下に粗砕して磁力選
別した後、約8ケ月の自然エージング処理で安定化処理
した転炉スラグ80kgと固化物80kgとを混合して
路盤材を製造する。その路盤材を、路盤材試験方法によ
りテストピースを作り、一軸圧縮強さ及び水浸膨張率を
測定すると、その結果それぞれの基準に合致する、一軸
圧縮強さ20.7kg/cm2 、水浸膨張率は0.3%
の測定結果を得た。以上の2つの確認の実施例において
も、固化物と転炉スラグを混合した路盤材は一軸圧縮強
さ及び水浸膨張率に優れていることが再確認された。以
上、路盤材について説明したが、バインダとしてのセメ
ント類の添加量を少なくして造粒処理等を行うと、強度
は小さいが吸水率の大きいものが製造でき、強度、吸水
率を使用目的に応じて変えて製造することにより埋め戻
し材、吸水材等に有効利用できる。
れている建設残土を水分を除いた乾量換算で695kg
秤量し、高分子吸水剤5kg、石炭灰(B)200kg
を遊星ミキサータイプの混合機に投入して3分間程度混
合した後、その混合物に高炉B種セメント100kgを
添加して更に2分間程度混合する。更に、団鉱機(普通
タイプ)で製団(長辺50mm×短辺50mm×厚み2
3mm)し、その後、前記と同様に約30日間自然養生
し、ジョークラッシャで約10mm以下に破砕して粗い
固化物にする。そして、25mm以下に粗砕して磁力選
別した後、約8ケ月の自然エージング処理で安定化処理
した転炉スラグ80kgと固化物80kgとを混合して
路盤材を製造する。その路盤材を、路盤材試験方法によ
りテストピースを作り、一軸圧縮強さ及び水浸膨張率を
測定すると、その結果それぞれの基準に合致する、一軸
圧縮強さ20.7kg/cm2 、水浸膨張率は0.3%
の測定結果を得た。以上の2つの確認の実施例において
も、固化物と転炉スラグを混合した路盤材は一軸圧縮強
さ及び水浸膨張率に優れていることが再確認された。以
上、路盤材について説明したが、バインダとしてのセメ
ント類の添加量を少なくして造粒処理等を行うと、強度
は小さいが吸水率の大きいものが製造でき、強度、吸水
率を使用目的に応じて変えて製造することにより埋め戻
し材、吸水材等に有効利用できる。
【0020】
【発明の効果】請求項1〜5記載の石炭灰・建設残土・
スラグの利用方法は、以上に述べたように、製鋼過程に
於いて生じる製鋼スラグ及び溶銑予備処理スラグ等のス
ラグ、石炭火力発電所から発生する石炭灰、土木建設工
事に伴い発生する建設残土とを利用して、路盤材、土質
改良材、保水材等として有効利用することができる。従
って、これらを廃棄処分するのにかかるコストを削減す
ることができる。
スラグの利用方法は、以上に述べたように、製鋼過程に
於いて生じる製鋼スラグ及び溶銑予備処理スラグ等のス
ラグ、石炭火力発電所から発生する石炭灰、土木建設工
事に伴い発生する建設残土とを利用して、路盤材、土質
改良材、保水材等として有効利用することができる。従
って、これらを廃棄処分するのにかかるコストを削減す
ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09K 17/06 C09K 17/06 P E01C 3/00 E01C 3/00 E02D 3/00 E02D 3/00 // C09K 103:00
Claims (5)
- 【請求項1】 建設残土及び/又は石炭灰にセメント類
を添加して混合し、必要に応じて水を添加した後成形
し、自然又は蒸気養生して硬化させ、更に、25mm以
下に粗砕した固化物を、破砕して磁力選別処理及び安定
化処理した製鋼スラグ及び/又は溶銑予備処理スラグと
混合して路盤材、埋め戻し材、土質改良材、保水材とし
て利用することを特徴とする石炭灰・建設残土・スラグ
の利用方法。 - 【請求項2】 前記セメント類の配合割合は、内分で3
〜30wt%、前記固化物の配合割合は、内分で20〜
50wt%である請求項1記載の石炭灰・建設残土・ス
ラグの利用方法。 - 【請求項3】 建設残土及び/又は石炭灰に、セメント
類、石灰、石膏、製鋼スラグの微粉末、溶銑予備処理ス
ラグの微粉末、高分子吸水剤のうちの一種又は二種以上
を添加して混合し、必要に応じて水を添加した後成形
し、自然又は蒸気養生して硬化させ、更に、25mm以
下に粗砕した固化物を、破砕して磁力選別処理及び安定
化処理した製鋼スラグ及び/又は溶銑予備処理スラグと
混合して路盤材、埋め戻し材、土質改良材、保水材とし
て利用することを特徴とする石炭灰・建設残土・スラグ
の利用方法。 - 【請求項4】 前記セメント類、石灰、石膏、製鋼スラ
グの微粉末、溶銑予備処理スラグの微粉末の合計の配合
割合及び前記高分子吸水剤の配合割合は、内分でそれぞ
れ2.9〜29.99wt%、0.01〜0.1wt
%、前記固化物の配合割合は、内分で20〜50wt%
である請求項3記載の石炭灰・建設残土・スラグの利用
方法。 - 【請求項5】 前記セメント類、石灰、石膏、製鋼スラ
グの微粉末、溶銑予備処理スラグの微粉末の合計の配合
割合は、内分でそれぞれ3〜30wt%、前記固化物の
配合割合は、内分で20〜50wt%である請求項3記
載の石炭灰・建設残土・スラグの利用方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9027195A JPH08259946A (ja) | 1995-03-22 | 1995-03-22 | 石炭灰・建設残土・スラグの利用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9027195A JPH08259946A (ja) | 1995-03-22 | 1995-03-22 | 石炭灰・建設残土・スラグの利用方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08259946A true JPH08259946A (ja) | 1996-10-08 |
Family
ID=13993855
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9027195A Pending JPH08259946A (ja) | 1995-03-22 | 1995-03-22 | 石炭灰・建設残土・スラグの利用方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08259946A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004092304A (ja) * | 2002-09-03 | 2004-03-25 | Kawashima Kogyo:Kk | 道路構築用枠ユニットおよび道路構築方法 |
JP2005081210A (ja) * | 2003-09-08 | 2005-03-31 | Ozawa:Kk | 建設発生土再利用方法 |
JP2011079951A (ja) * | 2009-10-07 | 2011-04-21 | Daiei Kensetsu Kk | リサイクル地盤材料及びその製造方法 |
KR101136919B1 (ko) * | 2009-12-29 | 2012-04-20 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 탄소함량이 저감된 탈황슬래그를 포함하는 콘크리트용 혼화재 및 그 제조방법 |
JP2015178097A (ja) * | 2014-02-28 | 2015-10-08 | Jfeスチール株式会社 | 土木材料用還元材 |
JP2018003530A (ja) * | 2016-07-07 | 2018-01-11 | Jfeミネラル株式会社 | 路盤の補修方法 |
JP2018017023A (ja) * | 2016-07-28 | 2018-02-01 | Jfeミネラル株式会社 | 路盤の補修方法 |
-
1995
- 1995-03-22 JP JP9027195A patent/JPH08259946A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004092304A (ja) * | 2002-09-03 | 2004-03-25 | Kawashima Kogyo:Kk | 道路構築用枠ユニットおよび道路構築方法 |
JP2005081210A (ja) * | 2003-09-08 | 2005-03-31 | Ozawa:Kk | 建設発生土再利用方法 |
JP2011079951A (ja) * | 2009-10-07 | 2011-04-21 | Daiei Kensetsu Kk | リサイクル地盤材料及びその製造方法 |
KR101136919B1 (ko) * | 2009-12-29 | 2012-04-20 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 탄소함량이 저감된 탈황슬래그를 포함하는 콘크리트용 혼화재 및 그 제조방법 |
JP2015178097A (ja) * | 2014-02-28 | 2015-10-08 | Jfeスチール株式会社 | 土木材料用還元材 |
JP2018003530A (ja) * | 2016-07-07 | 2018-01-11 | Jfeミネラル株式会社 | 路盤の補修方法 |
JP2018017023A (ja) * | 2016-07-28 | 2018-02-01 | Jfeミネラル株式会社 | 路盤の補修方法 |
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