JPH09105105A - 路盤材 - Google Patents
路盤材Info
- Publication number
- 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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- Japan
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- slugs
- blast furnace
- slag
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- steel mill
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- Road Paving Structures (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
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。
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
【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。
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。
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。
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。
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。
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 O3 )、ある
いはカルシウムフェライト(CaO・Fe2 O3 )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
O3 ・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 O3 ・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 O3 +3CaSO4 +32H2 O →3CaO・Al2 O3 ・3CaSO4 ・32H2 O……(2) 3CaO・Fe2 O3 +3CaSO4 +32H2 O →3CaO・Fe2 O3 ・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。
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 O3 )、ある
いはカルシウムフェライト(CaO・Fe2 O3 )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
O3 ・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 O3 ・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 O3 +3CaSO4 +32H2 O →3CaO・Al2 O3 ・3CaSO4 ・32H2 O……(2) 3CaO・Fe2 O3 +3CaSO4 +32H2 O →3CaO・Fe2 O3 ・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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
面図および断面図である。
1…基盤、2…路盤材、3…透水性コンクリート。
Claims (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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26415295A JPH09105105A (ja) | 1995-10-12 | 1995-10-12 | 路盤材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26415295A JPH09105105A (ja) | 1995-10-12 | 1995-10-12 | 路盤材 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09105105A true JPH09105105A (ja) | 1997-04-22 |
Family
ID=17399193
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26415295A Pending JPH09105105A (ja) | 1995-10-12 | 1995-10-12 | 路盤材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09105105A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002020156A (ja) * | 2000-07-03 | 2002-01-23 | Kawasaki Steel Corp | 製鋼スラグを原料とする路盤材 |
JP2009281841A (ja) * | 2008-05-22 | 2009-12-03 | Jfe Steel Corp | 路盤材用材料の選別方法 |
JP2010163825A (ja) * | 2009-01-17 | 2010-07-29 | Jfe Steel Corp | 路盤材適性を有する材料の選定方法 |
JP2011006299A (ja) * | 2009-06-26 | 2011-01-13 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 透水構造材 |
JP2011094302A (ja) * | 2009-10-27 | 2011-05-12 | Jfe Steel Corp | 路盤材および舗装の施工方法 |
JP2014196218A (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-16 | Jfeスチール株式会社 | 路盤材の製造方法 |
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 |
JP2016130187A (ja) * | 2015-01-13 | 2016-07-21 | 新日鐵住金株式会社 | 高炉除冷スラグ系路盤材、高炉除冷スラグ系路盤材の製造方法及び高炉除冷スラグ系路盤材の施工方法 |
-
1995
- 1995-10-12 JP JP26415295A patent/JPH09105105A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002020156A (ja) * | 2000-07-03 | 2002-01-23 | Kawasaki Steel Corp | 製鋼スラグを原料とする路盤材 |
JP4655337B2 (ja) * | 2000-07-03 | 2011-03-23 | Jfeスチール株式会社 | 製鋼スラグを原料とする路盤材 |
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JP2016130187A (ja) * | 2015-01-13 | 2016-07-21 | 新日鐵住金株式会社 | 高炉除冷スラグ系路盤材、高炉除冷スラグ系路盤材の製造方法及び高炉除冷スラグ系路盤材の施工方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010828 |