JPH09105105A - 路盤材 - Google Patents

路盤材

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JPH09105105A
JPH09105105A JP26415295A JP26415295A JPH09105105A JP H09105105 A JPH09105105 A JP H09105105A JP 26415295 A JP26415295 A JP 26415295A JP 26415295 A JP26415295 A JP 26415295A JP H09105105 A JPH09105105 A JP H09105105A
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JP
Japan
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slugs
blast furnace
slag
roadbed
steel mill
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Pending
Application number
JP26415295A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazumi Yusa
一巳 遊佐
Hideto Ishino
英人 石野
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
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】体積膨張を抑制して亀裂を防止する。 【解決手段】高炉スラグと製鋼スラグとが主体として含
有され、硫黄含有量が0.1重量%以上であるスラグの
粒径は1mm以上としてある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、路盤材に係り、特
に、高炉スラグおよび製鋼スラグ(溶銑の予備処理過程
で発生する脱珪、脱硫または脱燐スラグ、および電気炉
スラグを含む)を主体として含有されている路盤材に関
する。
【0002】
【従来の技術】この種の製鋼スラグは、一般に未反応の
石灰(未滓化石灰)が含有されており、この未滓化石灰
が雨水などにより下記(1)式に示す水和反応により体
積膨張を起こす。 CaO+H2 O→Ca(OH)2……(1) 製鋼スラグは、体積膨張が発生したときに、特に亀裂を
生じる問題があり、この体積膨張の問題が解決しない限
り路盤材として使用することはできない。したがって、
従来においては、廃棄されるか主に埋立用としてしか使
用できないものであった。
【0003】これに対して、近年、製鋼スラグを路盤材
として用いる試みが行われており、その路盤材の例とし
て、特開平2−266003号公報においては、粒径3
0mm以下のコンクリート再生材を少なくとも20%含有
させ、これと製鋼スラグとを混合してなる、あるいはさ
らに高炉スラグ材を混合してなる水硬性路盤材が開示さ
れている。かかる路盤材によれば、コンクリート再生材
の粒子内に存在する多くの細孔を、製鋼スラグ材が持つ
体積膨張性の吸収作用に利用することにより、軽量で耐
久性の大きい路盤が得られるとされている。
【0004】その一方において、温水や蒸気を用いた強
制エージング処理技術が発展している。かかる強制エー
ジング処理技術は、製鋼スラグを路盤材として直接使用
する前に、予めエージングして上記(1)式に示す反応
を起こさせて遊離CaOを強制的に水和させ、消石灰化
することにより安定化を図って、エージング後の体積膨
張を抑制するというものである。この技術の具体的な例
としては、特開昭61−101441号公報、同63−
236736号公報、同63−236737号公報に開
示されたものがある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、鋼、特に極
低燐鋼や極低硫鋼の品質要求が年々厳しくなっているこ
とから、生成する製鋼スラグも多種多様化している。こ
れら多様化した製鋼スラグもすべて路盤材として利用す
ることが望まれている。
【0006】しかし、多様化した製鋼スラグのうちに
は、未滓化石灰の水和膨張以外の原因によって体積膨張
を招くものがあることが知見された。すなわち、硫黄含
有量の多い製鋼スラグであり、かかる硫黄含有量の多い
製鋼スラグを路盤材として使用する場合には、硫黄分と
カルシウムアルミネート(CaO・Al2 3 )、ある
いはカルシウムフェライト(CaO・Fe2 3 )と
が、下記(2)式または(3)式に示す水和反応を示
し、カルシウムサルホアルミネート(3CaO・Al2
3 ・3CaSO4 ・32H2 O、「エトリンガイト」
ともいう)、カルシウムサルホフェライト(3CaO・
Fe2 3 ・3CaSO4 ・32H2 O)を生成し、そ
の結果、両者とも約15%の体積膨張を発生させる。 3CaO・Al2 3 +3CaSO4 +32H2 O →3CaO・Al2 3 ・3CaSO4 ・32H2 O……(2) 3CaO・Fe2 3 +3CaSO4 +32H2 O →3CaO・Fe2 3 ・3CaSO4 ・32H2 O……(3) したがって、製鋼スラグに対して上記のエージング処理
したのみでは、体積膨張の問題を解決できない。
【0007】そこで、本発明の課題は、各種の製鋼スラ
グを路盤材として有効利用を図るとともに、特に硫黄含
有量の多い製鋼スラグおよび高炉スラグが配合されてい
ても、体積膨張を抑制できる路盤材を提供することにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決した本発
明は、高炉スラグと製鋼スラグとが主体として含有さ
れ、硫黄含有量が0.1重量%以上であるスラグの粒径
は1mm以上としてあることを特徴とするものである。
【0009】
【発明の実施の形態】一般に固体の粒径が小さく、固体
が細粒であるほど、固体の水和反応は速く進行するた
め、水和物の生成も速く、またその生成量も多くなる。
この事実に基づき、硫黄含有量が多いスラグ素材の水和
反応に関与する体積膨張を抑制すべく鋭意研究を進め
た。その結果、硫黄含有量が0.1重量%以上である高
炉スラグおよび製鋼スラグについては、粒径が1mm以上
のものを用いることによって、カルシウムサルホアルミ
ネート(エトリンガイト)およびカルシウムサルホフェ
ライトエトリンガイトの生成が抑制され、路盤材として
使用した場合にも体積膨張を抑制できることが判った。
その一方、それらの粒径が1mm未満であると、実用上問
題となる体積膨張の程度が大きく、路盤材として使用し
た場合、道路に亀裂が生じることも判明し、本発明を完
成させるに至った。
【0010】本発明においては、硫黄含有量が0.1重
量%以上である高炉スラグおよび製鋼スラグについて
は、粒径が1mm以上のものを用いるが、粒径が3mm以上
のものを用いるのがさらに望ましい。
【0011】なお、本発明において製鋼スラグとは、溶
銑予備処理過程で発生する脱珪、脱硫、脱燐スラグ、お
よび製鋼過程で発生する転炉スラグ、スロッピング(炉
下)スラグ、CC・造塊スラグ、ならびに電気炉から発
生するすべてのスラグをいう。
【0012】また、高炉スラグとは、高炉から発生する
すべてのスラグを総称し、具体的には、冷却方法で分類
される高炉徐冷スラグや高炉水砕スラグ等がある。
【0013】さらに、本発明における路盤材には、これ
ら製鋼スラグおよび高炉スラグを主体とする。これらの
スラグ量は70%以上、特に80%以上含有させるのが
好ましい。これらのスラグに対して、廃コンクリート
(コンクリート再生材)、石炭灰(フライアッシュ)、
自然砕石などを添加できる。
【0014】また、路盤材としては、良好な締固め性を
得るために1mm以下の粒度のものが15質量%以上含有
させるのが好ましい。しかるに、高炉スラグ中の硫黄分
は0.1%を超えるものである。したがって、硫黄分
0.1%未満の製鋼スラグ:高炉スラグの重量比率は、
(15:85)〜(100:0)が好ましい。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。本発明に
係る路盤材および比較例に係る路盤材の膨張による亀裂
発生の調査を行うべく、以下の実験を行った。
【0016】図1に示すように、縦横1000mm四方、
深さ200または250mmの凹陥部が形成されたコンク
リート製の基盤1の凹陥部に、路盤材2を厚さ100mm
または150mmとなるように敷き詰め、その上に厚さ1
00mmの透水性アスファルトコンクリート3を敷き詰め
て、モデル路盤を製作した。
【0017】このモデル路盤では、路盤材2の側方およ
び下方がコンクリート製の基盤1に囲まれているため、
路盤材2に膨張が発生しその度合いが大きくなった場合
には、アスファルトコンクリート3に亀裂が生じる構造
とし、これによって亀裂の有無およひ度合いの指標とし
ている。
【0018】路盤材2として使用した素材の化学成分お
よびその水浸膨張比を表1に、またそれら素材の配合率
および粒径を表2および表3に示す。
【0019】
【表1】
【0020】
【表2】
【0021】
【表3】
【0022】また、本実施例においては、製鋼スラグと
して、転炉の連続鋳造過程で発生したものを用いた。一
方、高炉スラグとして、下層路盤材用には徐冷スラグの
単独品を用いたが、上層路盤材用には、一軸圧縮強度の
規定の関係上、徐冷スラグに水砕スラグを5%添加した
ものを用いた。
【0023】このモデル路盤における1年後、3年後、
5年後のアスファルトコンクリート3を目視で観察し、
発生した亀裂の個数を測定するとともに、路盤材品質と
して、修正CBR、一軸圧縮強度N/mm2 を測定した。
その結果を表4および表5に示す。
【0024】
【表4】
【0025】
【表5】
【0026】表4から判るように、本発明例に係る路盤
材は、上層路盤材用および下層路盤材用ともに、膨張に
よるアスファルトコンクリートの亀裂発生がなく安定し
ている。一方、比較例に示すように、硫黄含有量が0.
1重量%以上の素材で粒径が1mm未満のものを用いる
と、体積膨張によるアスファルトコンクリートの亀裂発
生が著しく、実質的に路盤材として使用することができ
ないことが判った。
【0027】
【発明の効果】以上の説明から明らかなとおり、本発明
によれば、各種の製鋼スラグを路盤材として有効利用を
図ることができるとともに、特に硫黄含有量の多い製鋼
スラグおよび高炉スラグが配合されていても、体積膨張
を抑制できる路盤材を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の路盤材の実験のためのモデル路盤の平
面図および断面図である。
【符号の説明】
1…基盤、2…路盤材、3…透水性コンクリート。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】高炉スラグと製鋼スラグとが主体として含
    有され、硫黄含有量が0.1重量%以上であるスラグの
    粒径は1mm以上としてあることを特徴とする路盤材。
JP26415295A 1995-10-12 1995-10-12 路盤材 Pending JPH09105105A (ja)

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Effective date: 20010828