JPH02233539A - スラグブロック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、鉄鋼産業において発生する鉄鋼スラグを結合
材、骨材等に有効利用して得られるスラグブロックに関
するものである． （従来の技術） 従来、セメントコンクリートで製造したコンクリ−１・
ブロックは、土木用コンクリート製品、建築用コンクリ
ート製品として、多方面にわたって使用されている。

これらコンクリートブロックの主原料となっているコン
クリートは、結合材としてセメント、細骨材として天然
砂あるいは人工砂、粗骨材として砂利、砕石等の天然石
あるいは人工石等の材料を計量し、混純水として所定量
の水と共にミキサーで混練して得られる。

その後、前記混練されたコンクリートを型枠に注入して
ブロックの成形、および定められた条件で養生を行う′
ことによって、所定の強度を有するコンクリートブロッ
クが製造されている。

近年、これらのコンクリートブロックには、細骨材およ
び粗脅材の材料として、鉄鋼スラグ等を粉砕した人工砂
、人工石等が使用されるようになってきている。

（発明が解決しようとする課Ｂ） 上述したように、コンクリー゛トブロックの主原料であ
るコンクリートは、細骨材、粗骨材、場合によっては混
和材および補強材を相互に強固に結合させる結合材とし
て、セメントが配合されていまた、このセメントは主と
して石灰石、粘土等の原料が用いられ、原料の採掘、焼
成、粉砕、および分級作業等の複数の工程を経て生産さ
れている。従って、普通ボルトランドセメントを生産す
るにあたっては、自然界に存在する限りある資源が多量
に消費され、やがて枯渇する恐れがあるばかりでなく、
複数の工程を経て生産されるので石油、石炭、および電
力等のエネルギー消費量も多大になると云う問題がある
。

さらに、普通ボルトランドセメントは、上述したように
複数の工程を経て生産されるので、コストが高くなると
云う問題がある。

本発明は、省資源、省エネルギーが図れる鉄鋼スラグを
主原料として、ブロックを成形することができるスラグ
ブロックを提供することを目的とする． （課題を解決するための手段） 上述した目的を達成するために本発明のスラグブロック
は、所定量の結合材、細骨材、粗骨材、および混練水と
を混練、成形して得られるブロックであって、前記結合
材、細骨材、および粗骨材の全てを粉砕及び破砕した鉄
綱スラグとすると共に、前記結合材としての鉄鋼スラグ
は高炉スラグと製鋼スラグとを配合した鉄鋼スラグを用
いた構成としている． （作用） 本発明の結合材である高炉スラグとしての高炉急冷スラ
グは、流下する高温の高炉溶融スラグに圧力水や高圧空
気を吹き付けて細粒化すれば、放射、伝熱により冷却速
度が増大し、急冷されて、ガラス化率の高いスラグとし
て得られる．このガラス賞の２、冷スラグは活性が強く
、アルカリ性水溶液の存在のもとでは、水和物を生成し
て硬化する特性がある。

一方、同様に結合材として用いられる製鋼スラグ中には
、可溶性カルシウムが多量に含有されており、溶解時に
はアルカリ性水溶液となる．従って、これらの性質を利
用してスラグブロックの結合材となすものである． そして、細骨材、粗骨材として所定の大きさに破砕整粒
された鉄鋼スラグと、結合材として微粉砕された高炉急
冷スラグおよび製鋼スラグとを加え、混練水と共に混練
すると流動性を有するコンクリート状のスラグ流動体が
得られる。

前記高炉急冷スラグは種々の方法で得られるが、その一
つとして高温の高炉溶融スラグを、圧力水で細粒化と冷
却を同時に行って得られる高炉水砕スラグが一般的に知
られており、製鋼スラグは、転炉、電気炉等で発生する
スラグが代表的である．また、結合材としてのスラグ割
合は、高炉水砕スラグを２０〜９０％、製鋼スラグを１
０〜８０％とするのが望ましい． そして、前記入ラグ流動体に存在する液相中のＣａＯは
、高炉水砕スラグから溶解してくるＳｉＯｔ，八ｌ，０
，等と結合して水和物を形成し、凝結硬化するので、こ
の反応に必要な量を確保できるように、使用する製鋼ス
ラグの量を設定する．また、前記高炉水砕スラグは、Ｃ
ａＯ溶液等のアルカリ水溶液の刺激を受けると水和して
凝結硬化する、所謂潜在水硬性を有している．この潜在
水硬性を利用して、セメントの代用としての結合材の役
割をなさしめるものであるが、潜在水硬性を大きく発現
するために、高炉水砕スラグ粒子の比表面積は３０００
ｃｊ／ｇ以上とすることが好ましい。

そして、上記潮在水硬性を刺激するのに必要なアルカリ
刺激材としては、転炉スラグ、電気炉スラグ等の製鋼ス
ラグを使用する．この製鋼スラグは可溶性のカルシウム
を多量に含有するので、該製鋼スラグと混練水とを混練
すると、Ｃａ　（ＯＨ）　ｚの高濃度アルカリ水溶液が
得られる． 従って、微粉砕した高炉水砕スラグと製澗スラグとを結
合材とし、鉄鋼スラグを原料とした細骨材、粗骨材、お
よび混練水とを一緒に混練すると、ｐＨ１２以上のアル
カリ水溶液中で結合材が反応して水和物を生成し、セメ
ントを使用した場合と略同等の強度を発現するものであ
る。

また、前記製鋼スラグの溶解を促進するために、該製鋼
スラグ粒子の比表面積は３０００ｃｊ／ｇ以上とするこ
とが好ましい。さらに、製鋼スラグ中に有害量の遊離石
灰を含有していると、これが吸水してＣａ　（ＯＨ）　
！に変化する際の体積膨張が、製品に膨張崩壊を生せし
めることがあるので、この種の転炉スラグ、電気炉スラ
グは予めエージング処理等によって、有害量の遊離石灰
を消滅（Ｃａ　（ＯＨ）　ｔにしてしまう。）させて使
用するのが望ましい．結合材としての鉄鋼スラグについ
て上述したが、その他スラグブロックを構成する細骨材
および粗骨材等について以下に述べる。これら細骨材お
よび粗骨材の原料としては、所定の大きさに破砕整粒し
た高炉スラグ或いは製鋼スラグ、また両者を混合して共
に使用することができる。

高炉スラグのうち水砕スラグを粒度調整した細骨材は、
前述したように増在水硬性を有しているので結合材との
付着力に優れ、自らの結合力で長期にわたって硬化し、
製品の強度を増進せしめる特性がある。特に製品ブロッ
クを地下埋設物等に適用する際に、適度の湿度を製品ブ
ロックが維持できる場合は、この特性が最大に活用され
る。

また、高炉スラグのうち徐冷したものは、細骨？、粗骨
材いずれにも使用でき、この徐冷した高炉スラグは粒子
表面に凹凸が多く、結合材との結合面積が大きいので、
特に曲げ強度が大きくなる有利な面を有している． ところで、上述した結合材、細骨材、粗骨材、および混
練水を加えて混練した後、成形、養生を行って得られる
製品は、同一形状であっても製品重量の異なるものがあ
る。これらの製品重量を調整するために、従来から重１
ｉＪ１整用の軽量骨材を混合して、製■品の重ｔ調整を
行っている。

そして、軽量骨材として付着力を高めるために発泡水砕
等で得られる高炉スラグを使用する場合は、結合材とし
てＣａＯ　ｆＡ度が大きくなるスラグ粉末を用い、Ｃ−
Ｓ−１１系永和物の量を好ましい範囲に安定生成せしめ
ることが望ましい。

また、上記重量調整用の軽量骨材の嵩比重は、０．１　
〜１．３　ｇ／ｃｄの範囲が望ましい。

（実施例） 本発明の一実施例を以下詳細に説明する。次に示す第１
表はスラグブロックを製造する場合の材料配合を示した
一例である． 上記第１表に示した如く、結合材として高炉水砕スラグ
粉末（ブレーン値；４５００ｃｄ／ｇ）　、転炉スラグ
粉末（ブレーン値．　３５００Ｃｄ／ｇ）及び取鍋スラ
グ粉末（ブレーン値；　３０００ｄ／ｇ）との３種頬と
、細骨・材として高炉スラグ細骨材（ＦＭ２．３）　と
、粗骨材として高炉スラグ粗骨材（５〜２ｈ／ｍ　）と
、混練水として水道水とをミキサー内に投入して混練す
る。

その後、従来のコンクリート供試体を製造する方法と同
じ方法で成形および養生を経て、嵩比重が０．５〜２．
５　ｇ　／　ｃ　ｍ　Ｚのスラグコンクリートが得られ
る。但し、結合材、細骨材、および粗骨材ともに鉄鋼ス
ラグを使用しているため、蒸気養生、オートクレープ養
生の温度並びに養生時間については、独自の基準を設け
て行う。

また、次に示す第２表は従来のコンクリートの配合を示
したものであり、本発明のスラグコンクリートと比較試
験を行う比較例である。

尚、結合材のセメントは普通ボルトランドセメントを使
用し、細骨材として海砂（ＦＭ２．６）を使用し、粗骨
材として砕石の大きさは５〜２０ｓ／ｍのものを使用し
た． （以下、余白） 次に、鉄鋼スラグを配合した本発明のスラグコンクリー
トと、従来のコンクリートとの試験結果を以下第３表に
示す． （以下、余白） 尚、上記圧縮強度の単位はｋｇ　ｆ　／　ｃａである．
また、上記試験結果は、直径１０ｃｍ、高さ２０Ｃ１ｍ
のテストビースを用いて、２０゜Ｃ水中養生を行ったも
ので、上記数値は前記テストピース３本の平均値である
． 第３表からも明らかなように、鉄鋼スラグで横成する本
発明のスラグコンクリートと、結合材としてセメントを
使用した従来のコンクリートとを比較しても、圧縮強度
等において何ら遜色がない（発明の効果） 本発明によれば、潜在水硬性を有する高炉スラグと、可
溶性カルシウムを多量に含有する製鋼スラグとを配合し
た鉄鋼スラグを結合材として使用することにより、得ら
れるスラグブロックは、セメントを結合材とするコンク
リートブロックと比較しても、圧縮強度、嵩比重が変わ
らない高品質の製品となる． また、鉄鋼産業において発生する鉄綱スラグを結合材並
びに骨材として利用するので、省資源、省エネルギーを
図ることができ、低廉なスラグブロックが得られる． 特許出願人　株式会社　神戸製鋼所 代理人　　　弁理士　　金丸　章一

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 所定量の結合材、細骨材、粗骨材、および混練水とを混
   練、成形して得られるブロックであって、前記結合材、
   細骨材、および粗骨材の全てを粉砕及び破砕した鉄鋼ス
   ラグとすると共に、前記結合材としての鉄鋼スラグは高
   炉スラグと製鋼スラグとを配合した鉄鋼スラグを用いた
   ことを特徴とするスラグブロック。