JP4655337B2

JP4655337B2 - Roadbed material made from steelmaking slag

Info

Publication number: JP4655337B2
Application number: JP2000200921A
Authority: JP
Inventors: 真紀子中川; 正人高木; 史男小菊; 久宏松永; 正人熊谷
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2000-07-03
Filing date: 2000-07-03
Publication date: 2011-03-23
Anticipated expiration: 2020-07-03
Also published as: JP2002020156A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は製鋼スラグ、とりわけ有効利用することが困難であった粉粒状の溶銑予備処理スラグを利用した路盤材に関わり、また路盤材に接触した水の接触後のｐＨが上昇しない路盤材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
製鋼工程で発生するスラグは、塩基度が高く遊離ＣａＯを多量に含有するために水分を吸って膨張しやすく、高炉スラグのような土木・建設資材としての用途には向かず、その処理は困難をきわめている。そこでこのような製鋼スラグを積極的に活用しようとする試みがいくつかなされている。
【０００３】
たとえば特開平１０−１５２３６４号公報においては、製鋼スラグを含有する骨材と、潜在水硬性を有するシリカ含有物質とポゾラン反応性を有するシリカ含有物質のうち１種または２種を５０％以上含有する水和反応によって硬化する結合材とを有してなる製鋼スラグを利用した水和硬化体が開示されている。
【０００４】
また、他の例として特開平２−２３３５３９号公報においては、結合材、細骨材、粗骨材の全てを粉砕および破砕した鉄鋼スラグにするとともに、結合材として高炉スラグと製鋼スラグとを配合したスラグブロックが開示されている。
【０００５】
スラグを用いた路盤材に関しては、特開平１１−２１１５３号公報に紛状スラグ中のＣａ（ＯＨ）₂を炭酸化させたＣａＣＯ₃をバインダーとしてスラグを塊状化させた後破砕処理をした路盤材が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、本発明者が上記の従来技術を用いて、高ｐＨの水が溶出しない路盤材を開発すべく、製鋼スラグを原料とする硬化体を試作したところ、下記のような問題点が明らかとなった。
【０００７】
まず、特開平１０−１５２３６４号公報に開示される方法に従った場合、製鋼スラグとして転炉スラグを用いると２０℃の水中養生の際に崩壊し満足な硬化体が得られない場合があった。この原因を詳細に調査したところ、近年転炉の内張り耐火物を保護する目的でスラグ中に添加されているドロマイトやマグネシアクリンカーなどに起因して転炉スラグ中のＭｇＯ濃度が高くなっており、このようなＭｇＯ濃度が高い転炉スラグを用いた場合は、水中養生の際に転炉スラグに含まれる遊離ＭｇＯの水和膨張により、硬化体が崩壊することが判明した。
【０００８】
そこで本発明者は製鋼スラグとして遊離ＭｇＯを含有しない溶銑予備処理スラグの使用を試み、上述と同様の方法でスラグ硬化体を製造したが強度が不足し、路盤材としての使用に耐えるものが得られなかった。
【０００９】
一方、特開平２−２３３５９３号公報記載の方法で転炉スラグを原料としてスラグ硬化体を製造するためにはスラグを微粉砕する必要があるが、転炉スラグ中には上記したように遊離ＭｇＯ相が含まれているためにスラグ自体が固く微粉になりにくいため、反応性の高い微粉にまで粉砕するのは高コストとなる問題があった。また、遊離ＭｇＯを含有しない溶銑予備処理スラグを用いることとし、前記特開平２−２３３５９３号公報に記載される配合に従って硬化体の製造を試みたが、強度が不足する場合があり、これを破砕して得た材料は路盤材としての用途には使用に堪えないことが判明した。
【００１０】
本発明は、上述したような製鋼スラグを原料の一部として使用するスラグ硬化体を破砕して路盤材を製造する場合に、強度の不足、遊離ＭｇＯに起因する膨張、接触水のｐＨ上昇などの問題を一挙に解決した製鋼スラグを原料とする路盤材を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するためになされたもので、粉粒状の製鋼スラグと潜在水硬性を有するＳｉＯ_２含有物質とを主成分とする混合物を水と共に混練して硬化させ硬化した硬化体を破砕してなる路盤材であって、前記混合物は、製鋼スラグとして粉粒状の溶銑予備処理スラグ、ＳｉＯ_２含有物質として高炉スラグ微粉末を含有し、全配合成分中における粒径１．１８ｍｍ以下の溶銑予備処理スラグの含有率が１５〜５５質量％、高炉スラグ微粉末の含有率が５〜４０質量％であることを特徴とする製鋼スラグを原料とする路盤材を提供する。
【００１３】
また、本発明は、粉粒状の製鋼スラグと潜在水硬性を有するＳｉＯ_２含有物質とを主成分とする混合物を水と共に混練して硬化させ硬化した硬化体を破砕してなる路盤材であって、前記混合物は、製鋼スラグとして粉粒状の溶銑予備処理スラグ、ＳｉＯ_２含有物質として高炉スラグ微粉末及びフライアッシュを含有し、全配合成分中における粒径１．１８ｍｍ以下の溶銑予備処理スラグの含有率が１５〜５５質量％、高炉スラグ微粉末の含有率が３〜３６質量％、フライアッシュの含有率が１．５〜３０質量％で、かつ、高炉スラグ含有量とフライアッシュ含有量の合計に対するフライアッシュ含有量の比が質量比で０．１〜０．７５であることを特徴とする製鋼スラグを原料とする路盤材である。
【００１４】
また、高炉スラグ微粉末の含有量とフライアッシュの配合量と粒径１．１８ｍｍ以下の溶銑予備処理スラグの含有量の合計に対する溶銑予備処理スラグの含有量の比が質量比で０．２超であると好適である。
【００１５】
前記混合物は、さらにアルカリ金属および／またはアルカリ土類金属の酸化物、水酸化物、硫酸塩及び塩化物からなる群から選ばれた１種または２種以上を、高炉スラグ含有量とフライアッシュ含有量の合計に対する質量比で０．２〜２０質量％添加した混合物としてもよい。
【００１６】
さらに、前記混合物は、さらにナフタレンスルホン酸および／またはポリカルボン酸を、高炉スラグ含有量とフライアッシュ含有量と粒径が０．１ｍｍ以下の溶銑予備処理スラグ含有量の合計に対する質量比で０．１〜２．０質量％添加した混合物とすると一層好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を詳しく説明する。まず、本発明では製鋼スラグとして特に溶銑予備処理スラグを使用するものである。その理由は、
（１）ＭｇＯを添加しないために、元来ＭｇＯ濃度が低く、かつＣａＯ／ＳｉＯ_２が低いために若干含まれるＭｇＯもほとんどＣａ_２ＭｇＳｉ_２Ｏ_７として存在する。したがって、遊離ＭｇＯ相がほとんど存在しない。その結果、従来転炉スラグを原料として使用した場合に生じていた遊離ＭｇＯの水和膨張による硬化体の割れ、粉化、変形、強度低下などの問題を一掃することができること、
（２）ＣａＯ／ＳｉＯ_２が低く、かつＰ_２Ｏ_５濃度が高いために、遊離ＣａＯ濃度が低い。したがって、遊離ＣａＯによる水和膨張性も低いため、製鋼スラグ中の遊離ＣａＯの水和膨張に起因する硬化体の割れ、粉化、変形、強度低下などの問題を一掃することができること
（３）微粉が多く、反応性が高いために、それ自体が高炉スラグ微粉末、フライアッシュの代替になりうること、
（４）遊離ＭｇＯ相がほとんど存在しないために、スラグ自体が柔らかく、転炉スラグに比較してはるかに粉砕しやすいこと、
（５）微粉の溶銑予備処理スラグの働きで、溶銑予備処理スラグと高炉スラグ微粉末、フライアッシュとが反応しやすくなり、より高強度になること
による。
【００１８】
さらに本発明ではこのような溶銑予備処理スラグを使用するにあたって、そのうちの、粒径１．１８ｍｍ以下の部分が、全配合成分中における含有率が１５〜５５質量％となるように配合する。本発明者は溶銑予備処理スラグのうちで硬化反応に寄与の大きな部分がどのような大きさのものであるかを詳細に調査したところ、粒径１．１８ｍｍ以下の範囲において特に反応性が良好で得られる硬化体の強度が高くなることを見いだした。そこで本発明では溶銑予備処理スラグに含まれる、粒径１．１８ｍｍ以下の粒度の部分について、配合物中の含有量について特に規定を設けたものである。なお、このことは配合する溶銑予備処理スラグの中に、これよりも粒度の大きい溶銑予備処理スラグが含まれていることを妨げるものではない。粒度の大きい溶銑予備処理スラグは、粉砕の過程で粉砕されにくかったことを意味するだけで活性が高いことから結合剤としての寄与がありうるからである。
【００１９】
そして、そのような粒径１．１８ｍｍ以下の溶銑予備処理スラグと、一方で、これと反応する潜在水硬性を有するＳｉＯ₂含有物質を適正量を配合すると最も高い強度が得られる。
【００２０】
そのような潜在水硬性を有するＳｉＯ₂含有物質としては高炉スラグ微粉末か高炉スラグ微粉末とフライアッシュの混合物が好ましく使用でき、高炉スラグ微粉末を単味で使用する場合の適正含有量は、５〜４０質量％である。粒径１．１８ｍｍ以下の溶銑予備処理スラグの含有率が１５質量％未満、あるいは高炉スラグ微粉末の含有量が４０質量％超えでは、相対的にＳｉＯ₂を硬化させるアルカリ（またはアルカリ土類）イオンの供給が不足がちとなり、得られる硬化体の強度が低下する。一方、粒径１．１８ｍｍ以下の溶銑予備処理スラグの含有率が５５質量％超え、あるいは高炉スラグ微粉末の含有量が５質量％未満では溶銑予備処理スラグ中の水和膨張性を有するＣａＯなどの成分を固定するＳｉＯ₂が不足がちとなるため、得られる硬化体を水中養生する過程で硬化体の膨張や粉化が発生し著しく強度が低下することとなる。
【００２１】
また、潜在水硬性を有するＳｉＯ₂含有物質として高炉スラグ微粉末とフライアッシュの混合物を使用する場合の適正含有量は、粒径１．１８ｍｍ以下の溶銑予備処理スラグの含有率１５〜５５質量％、高炉スラグ微粉末の含有率３〜３６質量％、フライアッシュの含有率１．５〜３０質量％である。そして、高炉スラグ含有量とフライアッシュ含有量の合計に対するフライアッシュ含有量の比が質量比にして０．１〜０．７５とすることが必要である。
【００２２】
粒径１．１８ｍｍ以下の溶銑予備処理スラグの含有率の限定理由は上記のとおりである。高炉スラグ微粉と同じように潜在水硬性のＳｉＯ₂を含有する物質として石炭の燃焼によって生成する飛灰であるフライアッシュがある。フライアッシュはそれ自体が極めて微粉であり、これを高炉スラグの代替として使用することにより、溶銑予備処理スラグとの反応性が一層向上する。とくその含有量が１．５質量％以上、かつ、高炉スラグ含有量とフライアッシュ含有量の合計に対するフライアッシュ含有量の比が質量比にして０．１以上の範囲においてその効果が顕著である。しかし、フライアッシュは常温での硬化性が高炉スラグ微粉末よりも劣る傾向があり、フライアッシュの含有率が３０質量％超え、または、高炉スラグ含有量とフライアッシュ含有量の合計に対するフライアッシュ含有量の比が質量比にして０．７５を超えると硬化体全体としての硬化を遅らせることとなり、好ましくない。したがって、その含有率は、１．５〜３０質量％で、かつ、高炉スラグ含有量とフライアッシュ含有量の合計に対するフライアッシュ含有量の比が質量比にして０．１〜０．７５とする。
【００２３】
また、本発明では一層好ましくは、高炉スラグ微粉末の含有量とフライアッシュの配合量と粒径１．１８ｍｍ以下の溶銑予備処理スラグの含有量の合計に対する溶銑予備処理スラグの含有量の比が質量比にして０．２超とする。このような範囲に規定することによって、溶銑予備処理スラグから供給されるアルカリ（あるいはアルカリ土類）イオンの量と、潜在水硬性を有するＳｉＯ₂含有物質中の反応性ＳｉＯ₂の量的バランスが一層適正となるためである。
【００２４】
また、本発明により得られた硬化体から溶出した水のｐＨが低いのは、本発明による硬化体は構成成分として３ＣａＯ．ＳｉＯ₂や２ＣａＯ．ＳｉＯ₂などが少なく、アルカリ溶出がおこりにくいためである。
【００２５】
本発明は、上記のような配合によって強度を向上する効果が得られるものであるが、これに加えて、さらにアルカリ金属および／またはアルカリ土類金属の、酸化物、水酸化物、硫酸塩、塩化物、から選ばれた１種または２種以上を、高炉スラグ含有量とフライアッシュ含有量の合計に対する質量比で０．２〜２０質量％添加したり、あるいは、ナフタレンスルホン酸および／またはポリカルボン酸を、高炉スラグ含有量とフライアッシュ含有量と粒径が０．１ｍｍ以下の溶銑予備処理スラグ含有量の合計に対する質量比で０．１〜２．０質量％添加してもよい。
【００２６】
アルカリ金属および／またはアルカリ土類金属の、酸化物、水酸化物、硫酸塩、塩化物、から選ばれた１種または２種以上を０．２質量％以上添加することによって、硬化体の硬化を促進することが可能となり養生に要する時間を短縮することができる。しかし、２０質量％を超えて添加してもその効果が飽和するため、上限は２０質量％とする。
【００２７】
また、ナフタレンスルホン酸および／またはポリカルボン酸を添加すると原料を水と共に混練する際の混錬性が向上する。そのため、混練に必要な水の量を低減することができ、その結果、より高強度の硬化体が得られるようになる。その際に、その添加量を高炉スラグ含有量とフライアッシュ含有量の合計に対する質量比で０．１質量％未満では効果に乏しく、２．０質量％を超えて添加しても効果が飽和するので、０．１〜２．０質量％に限定した。
【００２８】
【実施例】
以下に本発明の好適な実施例について説明する。
【００２９】
実施例１
配合原料として、粉砕した溶銑予備処理スラグ、粒径０．１ｍｍ以下に微粉砕した高炉スラグ微粉末、及びＣａ（ＯＨ）₂を用い又はＣａ（ＯＨ）₂なしで水と共に混練して型枠内に打ち込み、これを２０℃の水中で養生をして路盤材供試体硬化体を製造した。配合物中の各原料の含有量、混練水の添加量を表１に、各原料の配合比率、得られた硬化体の２８日養生後の強度、表面乾燥比重、９１日養生後の強度を表２に示した（実施例Ｎｏ．１〜３、７、１５）。
【００３０】
実施例２
配合原料として粉砕した溶銑予備処理スラグ、粒径０．１ｍｍ以下に微粉砕した高炉スラグ微粉末、フライアッシュ（粒径０．１ｍｍ以下）およびＣａ（ＯＨ）₂又はＮａＯＨを水と共に混練して型枠内に打ち込み、これを２０℃の水中で養生をして路盤材供試体硬化体を製造した。配合物中の各原料の含有量、混練水の添加量を表１に、各原料の配合比率、得られた硬化体の２８日養生後の強度、表面乾燥比重、９１日養生後の強度を表２に示した（実施例Ｎｏ．４〜６、８〜１０、１７）。
【００３１】
実施例３
配合原料として粉砕した溶銑予備処理スラグ、粒径０．１ｍｍ以下に微粉砕した高炉スラグ微粉末、さらに一部についてはこれにフライアッシュ（粒径０．１ｍｍ以下）を加え、Ｃａ（ＯＨ）₂その他の添加剤を水と共に混練して型枠内に打ち込み、これを２０℃の水中で養生をして路盤材供試体硬化体を製造した。配合物中の各原料の含有量、混練水の添加量を表１に、各原料の配合比率、得られた硬化体の２８日養生後の強度、表面乾燥比重、９１日養生後の強度を表２に示した（実施例Ｎｏ．１１〜１４、１６、１８）。
【００３２】
比較例
配合原料として骨材とポルトランドセメントを水と共に混練して型枠内に流し込み、これを２０℃の水中で養生をして路盤材供試体硬化体を製造した。配合物中の各原料の含有量、混練水の添加量、得られた硬化体の２８日養生後の強度を表３に示した。なお、上記の実施例、比較例において使用した溶銑予備処理スラグの組成を表４に示す。
【００３３】
本発明により得られた硬化体に破砕処理を施して作成した路盤材の単位容積質量及び修正ＣＢＲの測定結果を表５に示した。本発明の硬化体破砕物は路盤材の要求性能を満たすことができた。また本発明の路盤材及びコンクリート廃材の破砕物をそれぞれ蓋のない容器に入れ、雨天時に屋外に放置した後回収し、固形物を濾過して水のｐＨを測定した。結果を表６に示した。このとき雨水は固形物とほぼ同体積であった。本発明により得られた路盤材に接触した水はコンクリート廃材に接触した水よりｐＨが低く、環境上より好ましいことが分かった。
【００３４】
【表１】

【００３５】
【表２】

【００３６】
【表３】

【００３７】
【表４】

【００３８】
【表５】

【００３９】
【表６】

【００４０】
【発明の効果】
本技術により、高強度の硬化体が得られ、路盤材として使用可能である。さらに本発明による硬化体と接触した水のｐＨが低い。したがって、本発明は資源の再利用、環境の向上等に寄与するところが大である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a roadbed material using steelmaking slag, in particular, a granular hot metal pretreatment slag that has been difficult to effectively use, and also relates to a roadbed material that does not increase the pH after contact with water in contact with the roadbed material.
[0002]
[Prior art]
The slag generated in the steelmaking process has high basicity and contains a large amount of free CaO, so it easily absorbs moisture and expands. It is not suitable for civil engineering / construction materials such as blast furnace slag, and its treatment is difficult. Is extremely. Therefore, several attempts have been made to actively utilize such steelmaking slag.
[0003]
For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-152364, 50% or more of one or two of an aggregate containing steelmaking slag, a silica-containing material having latent hydraulic properties, and a silica-containing material having pozzolanic reactivity is contained. A hydrated and hardened body using a steelmaking slag having a binder that hardens by a hydration reaction is disclosed.
[0004]
As another example, JP-A-2-233539 discloses a steel slag obtained by pulverizing and crushing all of the binder, fine aggregate, and coarse aggregate, and blast furnace slag and steelmaking slag as a binder. A slag block is disclosed.
[0005]
Regarding roadbed materials using slag, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-21153 discloses a roadbed material that is crushed after slag is agglomerated using CaCO ₃ carbonated Ca (OH) ₂ in powdered slag as a binder. Is disclosed.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the present inventor made a trial production of a hardened body made of steel slag as a raw material in order to develop a roadbed material from which high-pH water does not elute using the above-described conventional technology, the following problems were clearly revealed. became.
[0007]
First, when the method disclosed in JP-A-10-152364 is used, if a converter slag is used as a steelmaking slag, it may collapse during 20 ° C. underwater curing and a satisfactory cured product may not be obtained. . When this cause was investigated in detail, the MgO concentration in the converter slag has increased due to dolomite and magnesia clinker added to the slag in recent years for the purpose of protecting the refractory lining the converter, When such a converter slag having a high MgO concentration was used, it was found that the cured product collapses due to hydration expansion of free MgO contained in the converter slag during water curing.
[0008]
Therefore, the present inventor tried to use a hot metal pretreatment slag containing no free MgO as a steelmaking slag, and manufactured a slag hardened body by the same method as described above. However, the strength was insufficient, and it was possible to withstand use as a roadbed material. I couldn't.
[0009]
On the other hand, in order to produce a slag cured body using converter slag as a raw material by the method described in JP-A-2-233593, slag needs to be finely pulverized, but in the converter slag, as described above, free MgO Since the phase is contained, the slag itself is hard and does not easily become a fine powder. Therefore, there is a problem that it is expensive to grind to a highly reactive fine powder. In addition, the hot metal pretreatment slag containing no free MgO was used, and an attempt was made to produce a cured body according to the formulation described in JP-A-2-233593. However, the strength may be insufficient, and this may be crushed. The material obtained in this way was found to be unusable for use as a roadbed material.
[0010]
The present invention, when producing a roadbed material by crushing a slag hardened body using steelmaking slag as a part of the raw material as described above, lack of strength, expansion due to free MgO, pH increase of contact water, etc. An object is to provide a roadbed material made of steelmaking slag that solves the above problem at once.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in order to achieve the above object, and a cured product obtained by kneading and curing a mixture of powdered steelmaking slag and a SiO ₂ -containing substance having latent hydraulic properties as main components together with water. A roadbed material obtained by crushing, wherein the mixture contains granular hot metal pretreatment slag as steelmaking slag, blast furnace slag fine powder as SiO ₂ -containing material, and a particle size of 1.18 mm or less in all the blended components. hot metal content of pretreatment slag is 15 to 55 wt%, the steel slag blast furnace slag content and wherein 5 to 40% by mass Turkey provides roadbed material as a raw material.
[0013]
Further, the present invention provides a roadbed material made by crushing cured product of the mixture composed mainly of a SiO ₂ containing material with latent hydraulic and steel slag of powdery cured cured by kneading together with water The mixture contains powdered hot metal pretreated slag as steelmaking slag, blast furnace slag fine powder and fly ash as SiO ₂ -containing materials, and contains hot metal pretreated slag having a particle size of 1.18 mm or less in all the ingredients. The rate is 15 to 55% by mass, the content of fine blast furnace slag powder is 3 to 36% by mass, the content of fly ash is 1.5 to 30% by mass, and the total of the blast furnace slag content and the fly ash content the ratio of fly ash content is roadbeds as a raw material of steel slag, wherein the 0.1 to 0.75 der Turkey by mass ratio.
[0014]
Moreover, the ratio of the content of the hot metal pretreatment slag to the total content of the blast furnace slag fine powder, the fly ash content, and the content of the hot metal pretreatment slag having a particle size of 1.18 mm or less exceeds 0.2 by mass. Is preferable.
[0015]
The mixture further includes one or more selected from the group consisting of oxides, hydroxides, sulfates and chlorides of alkali metals and / or alkaline earth metals, blast furnace slag content and fly ash content. It is good also as a mixture which added 0.2-20 mass% by mass ratio with respect to the sum total of quantity.
[0016]
Further, the mixture further includes naphthalene sulfonic acid and / or polycarboxylic acid in a mass ratio of 0.001 in terms of a total mass of blast furnace slag content, fly ash content, and hot metal pretreatment slag content having a particle size of 0.1 mm or less. It is more preferable to add 1 to 2.0% by mass of the mixture.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. First, in the present invention, a hot metal pretreatment slag is particularly used as a steelmaking slag. The reason is,
(1) Since MgO is not added, the MgO concentration is originally low and CaO / SiO ₂ is low, so that MgO that is slightly contained also exists as Ca ₂ MgSi ₂ O ₇ . Therefore, there is almost no free MgO phase. As a result, problems such as cracking, pulverization, deformation, and strength reduction of the cured body due to hydration expansion of free MgO that have occurred when using conventional converter slag as a raw material,
(2) Since the CaO / SiO ₂ is low and the P ₂ O ₅ concentration is high, the free CaO concentration is low. Therefore, since the hydration expansion property by free CaO is also low, problems such as cracking, pulverization, deformation, and strength reduction of the hardened body due to the hydration expansion of free CaO in steelmaking slag can be eliminated (3). Because it has a lot of fine powder and high reactivity, it can itself be a substitute for blast furnace slag fine powder, fly ash,
(4) Because there is almost no free MgO phase, the slag itself is soft and much easier to grind than converter slag,
(5) by the action of the hot metal pretreatment slag fines, molten iron pretreatment slag and blast furnace slag, it and fly ash is likely to react, by becoming a higher strength.
[0018]
Furthermore, in using this hot metal pretreatment slag in this invention, it mix | blends the part with a particle size of 1.18 mm or less of them so that the content rate in all the mixing components may be 15-55 mass%. The present inventor investigated in detail the size of the portion of the hot metal pretreatment slag that greatly contributes to the curing reaction. The reactivity was particularly good in the range of particle size of 1.18 mm or less. It was found that the strength of the cured product obtained by the above method is increased. Therefore, in the present invention, the content in the blend is particularly defined for the portion of the particle size of 1.18 mm or less contained in the hot metal pretreatment slag. This does not preclude that the hot metal pretreatment slag to be mixed contains hot metal pretreatment slag having a larger particle size. This is because the hot metal pretreatment slag having a large particle size has a high activity only by meaning that it is difficult to be pulverized in the process of pulverization, and thus can contribute as a binder.
[0019]
Then, such a hot metal pretreatment slag particle diameter 1.18mm following such, while the highest intensity when formulating proper amount of SiO ₂ containing material with latent hydraulic reacting therewith is obtained.
[0020]
As the SiO ₂ -containing substance having such latent hydraulic properties, blast furnace slag fine powder or a mixture of blast furnace slag fine powder and fly ash can be preferably used, and an appropriate content when using the blast furnace slag fine powder as a simple substance is: It is 5-40 mass%. When the content of hot metal pretreatment slag having a particle size of 1.18 mm or less is less than 15% by mass or the content of fine blast furnace slag powder exceeds 40% by mass, an alkali (or alkaline earth) that relatively hardens SiO ₂ The supply of ions tends to be insufficient, and the strength of the resulting cured product is reduced. On the other hand, when the content of the hot metal pretreatment slag having a particle size of 1.18 mm or less exceeds 55% by mass or the content of the blast furnace slag fine powder is less than 5% by mass, CaO having hydration expansion in the hot metal pretreatment slag, etc. Since the SiO ₂ that fixes these components tends to be insufficient, the cured body is expanded and powdered during the process of curing the obtained cured body in water, and the strength is significantly reduced.
[0021]
Moreover, when using a mixture of blast furnace slag fine powder and fly ash as the SiO ₂ -containing material having latent hydraulic properties, the appropriate content is 15 to 55% by mass of the hot metal pretreatment slag having a particle size of 1.18 mm or less. The blast furnace slag fine powder content is 3 to 36% by mass, and the fly ash content is 1.5 to 30% by mass. And it is necessary for the ratio of the fly ash content to the sum of the blast furnace slag content and the fly ash content to be 0.1 to 0.75 in terms of mass ratio.
[0022]
The reason for limiting the content of the hot metal pretreatment slag having a particle size of 1.18 mm or less is as described above. Like blast furnace slag fine powder, there is a fly ash which is fly ash generated by combustion of coal as a material containing latent hydraulic SiO ₂ . Fly ash itself is extremely fine powder, and its reactivity with hot metal pretreatment slag is further improved by using this as a substitute for blast furnace slag. The effect is remarkable when the content is 1.5% by mass or more and the ratio of the fly ash content to the total of the blast furnace slag content and the fly ash content is 0.1 or more by mass ratio. . However, fly ash tends to be inferior in curability at room temperature to blast furnace slag fine powder, and the fly ash content exceeds 30% by mass, or the fly ash content is the sum of the blast furnace slag content and the fly ash content. When the amount ratio exceeds 0.75 in terms of mass ratio, curing of the entire cured body is delayed, which is not preferable. Therefore, the content is 1.5 to 30% by mass, and the ratio of the fly ash content to the total of the blast furnace slag content and the fly ash content is 0.1 to 0.75 in terms of mass ratio. .
[0023]
In the present invention, more preferably, the ratio of the content of the hot metal pretreatment slag to the total content of the blast furnace slag fine powder, the fly ash content, and the hot metal pretreatment slag having a particle size of 1.18 mm or less is used. The mass ratio is over 0.2. By defining in such a range, there is a quantitative balance between the amount of alkali (or alkaline earth) ions supplied from the hot metal pretreatment slag and the reactive SiO ₂ in the SiO ₂ -containing material having latent hydraulic properties. This is because it becomes more appropriate.
[0024]
In addition, the pH of water eluted from the cured product obtained by the present invention is low because the cured product of the present invention has 3CaO. SiO ₂ and 2CaO. This is because there is little SiO ₂ and alkali elution hardly occurs.
[0025]
In the present invention, the effect of improving the strength can be obtained by blending as described above, but in addition to this, oxides, hydroxides, sulfates of alkali metals and / or alkaline earth metals, One or more selected from chlorides are added in an amount of 0.2 to 20% by mass with respect to the total amount of blast furnace slag content and fly ash content, or naphthalene sulfonic acid and / or poly Carboxylic acid may be added in an amount of 0.1 to 2.0% by mass with respect to the total of the blast furnace slag content, fly ash content, and hot metal pretreatment slag content having a particle size of 0.1 mm or less.
[0026]
Curing of the cured product by adding 0.2% by mass or more of one or more selected from oxides, hydroxides, sulfates and chlorides of alkali metals and / or alkaline earth metals Can be promoted, and the time required for curing can be shortened. However, even if added over 20% by mass, the effect is saturated, so the upper limit is made 20% by mass.
[0027]
Further, when naphthalenesulfonic acid and / or polycarboxylic acid is added, kneadability at the time of kneading the raw material with water is improved. Therefore, the amount of water required for kneading can be reduced, and as a result, a hardened body with higher strength can be obtained. At that time, if the addition amount is less than 0.1% by mass with respect to the total mass of the blast furnace slag content and the fly ash content, the effect is poor, and even if added over 2.0% by mass, the effect is saturated. Therefore, it limited to 0.1-2.0 mass%.
[0028]
【Example】
Preferred embodiments of the present invention will be described below.
[0029]
Example 1
As a compounding raw material, pulverized hot metal pre-treated slag, blast furnace slag fine powder finely pulverized to a particle size of 0.1 mm or less, and Ca (OH) ₂ or kneaded with water without Ca (OH) ₂ and in the mold This was cured in water at 20 ° C. to produce a road base material specimen hardened body. Table 1 shows the content of each raw material in the blend and the amount of kneading water added. The blending ratio of each raw material, the strength of the obtained cured product after 28 days of curing, the surface dry specific gravity, and the strength after 91 days of curing. The results are shown in Table 2 (Example Nos. 1-3, 7, 15).
[0030]
Example 2
Kneaded hot metal pretreated slag pulverized as compounding raw material, ground granulated blast furnace slag pulverized to 0.1 mm or less, fly ash (particle diameter 0.1 mm or less) and Ca (OH) ₂ or NaOH are kneaded with water It was driven into a frame and cured in water at 20 ° C. to produce a roadbed material specimen hardened body. Table 1 shows the content of each raw material in the blend and the amount of kneading water added. The blending ratio of each raw material, the strength of the obtained cured product after 28 days of curing, the surface dry specific gravity, and the strength after 91 days of curing. It showed in Table 2 (Example No. 4-6, 8-10, 17).
[0031]
Example 3
Hot metal pretreated slag pulverized as a blending raw material, blast furnace slag fine powder finely pulverized to a particle size of 0.1 mm or less, and partly fly ash (particle size of 0.1 mm or less) added thereto, Ca (OH) ₂ Other additives were kneaded with water and poured into a mold, which was cured in water at 20 ° C. to produce a road base material specimen cured body. Table 1 shows the content of each raw material in the blend and the amount of kneading water added. The blending ratio of each raw material, the strength of the obtained cured product after 28 days of curing, the surface dry specific gravity, and the strength after 91 days of curing. It showed in Table 2 (Example No. 11-14, 16, 18).
[0032]
Comparative Example Aggregate and Portland cement were kneaded together with water as a blending raw material, poured into a mold, and cured in water at 20 ° C. to produce a road base material specimen cured body. Table 3 shows the content of each raw material in the blend, the amount of kneading water added, and the strength of the obtained cured product after 28 days of curing. Table 4 shows the composition of the hot metal pretreatment slag used in the above Examples and Comparative Examples.
[0033]
Table 5 shows the measurement results of unit volume mass and corrected CBR of roadbed material prepared by crushing the cured body obtained by the present invention. The crushed material of the present invention was able to satisfy the required performance of the roadbed material. Moreover, the crushed material of the roadbed material and the concrete waste material of the present invention was put in a container without a lid, and was collected after being left outdoors in the rain, and the pH of water was measured by filtering the solid matter. The results are shown in Table 6. At this time, the rainwater had almost the same volume as the solid. It turned out that the water which contacted the roadbed material obtained by this invention has a pH lower than the water which contacted the concrete waste material, and is more environmentally preferable .
[0034]
[Table 1]

[0035]
[Table 2]

[0036]
[Table 3]

[0037]
[Table 4]

[0038]
[Table 5]

[0039]
[Table 6]

[0040]
【The invention's effect】
By this technology, a high-strength cured body can be obtained and used as a roadbed material. Furthermore, the pH of water in contact with the cured body according to the present invention is low. Therefore, the present invention greatly contributes to resource reuse, environmental improvement, and the like.

Claims

The mixture composed mainly of a SiO ₂ containing material with latent hydraulic and steel slag of particulate a roadbed material made by crushing cured product cured cured by kneading together with water,
The mixture contains granular hot metal pretreatment slag as steelmaking slag, blast furnace slag fine powder as SiO ₂ containing material, and the content of hot metal pretreatment slag having a particle size of 1.18 mm or less in all the blended components is 15 to 55 wt%, roadbed materials for the steelmaking slag blast furnace slag content and wherein 5 to 40% by mass Ruco as a raw material.

The mixture composed mainly of a SiO ₂ containing material with latent hydraulic and steel slag of particulate a roadbed material made by crushing cured product cured cured by kneading together with water,
The mixture contains granular hot metal pretreatment slag as steelmaking slag, blast furnace slag fine powder and fly ash as SiO ₂ -containing materials, and the content ratio of hot metal pretreatment slag having a particle size of 1.18 mm or less in all the ingredients. Is 15 to 55 mass%, the blast furnace slag fine powder content is 3 to 36 mass%, the fly ash content is 1.5 to 30 mass%, and the total of the blast furnace slag content and the fly ash content is roadbed material as a raw material for steelmaking slag ratio of fly ash content is characterized by a 0.1 to 0.75 der Turkey in mass ratio.

The ratio of the content of hot metal pretreatment slag to the sum of the content of fine blast furnace slag powder, the amount of fly ash and the content of hot metal pretreatment slag with a particle size of 1.18 mm or less is more than 0.2 in terms of mass ratio. A roadbed material using the steelmaking slag according to claim 1 or 2 as a raw material.

The mixture further includes one or more selected from the group consisting of oxides, hydroxides, sulfates and chlorides of alkali metals and / or alkaline earth metals, blast furnace slag content and fly ash content. The roadbed material using steelmaking slag as a raw material according to any one of claims 1 to 3, which is a mixture added in an amount of 0.2 to 20% by mass with respect to the total amount.

The mixture further includes naphthalene sulfonic acid and / or polycarboxylic acid in a mass ratio of 0.1 to 0.1% by mass with respect to the total of the blast furnace slag content, the fly ash content, and the hot metal pretreatment slag content having a particle size of 0.1 mm or less. The roadbed material using steelmaking slag as a raw material according to any one of claims 1 to 4, which is a mixture added with 2.0 mass%.