JP6015958B2 - Quality control method of solidified body - Google Patents
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Description
本発明は、製鋼スラグを使用した固化体やコンクリートを、出荷したり、海域や水域で使用を開始したりする際におけるアルカリ成分の溶出性を管理する方法に関するものである。 The present invention relates to a method for managing the elution property of an alkali component when shipping a solidified body or concrete using steelmaking slag or starting use in a sea area or a water area.
鉄鋼製造プロセスにおいては、副産物として大量の鉄鋼スラグが発生する。これらの鉄鋼スラグには、高炉から発生する高炉スラグと、転炉や電気炉から発生する製鋼スラグがあり、古くから、骨材や路盤材、セメント原料等として再利用されている。 In the steel manufacturing process, a large amount of steel slag is generated as a by-product. These steel slags include blast furnace slag generated from a blast furnace and steelmaking slag generated from a converter and an electric furnace, and have been reused as aggregates, roadbed materials, cement raw materials, and the like.
ところで、上記鉄鋼スラグのうち、製鋼スラグは、フリーなCaOやMgOを含み、これらの酸化物が水と反応すると膨張する特性があり、コンクリートのような固化体への適用は、膨張によるひび割れの懸念から、再利用を促進する障害となっていた。しかし、この問題は、膨張割れを起こさないための安定性の評価方法や品質基準が確立された(特許文献1〜4参照)ことに伴いほぼ解消され、高炉スラグやセメントを硬化剤(結合材)として用いるとともに、製鋼スラグを骨材として用い、コンクリートと同様の調合設計および取り扱いを可能とした鉄鋼スラグ水和固化体が開発され、非特許文献1に示す技術マニュアルが開示されるまでに至っている。その結果、製鋼スラグは、消波ブロックや道路用縁石ブロック、被覆ブロック等のコンクリート製品代替、人工石等の天然石代替等として利用されるようになってきている。 By the way, among the above steel slag, steelmaking slag contains free CaO and MgO, and these oxides have the property of expanding when they react with water. The application to solidified bodies such as concrete can cause cracks due to expansion. Concern was an obstacle to promote reuse. However, this problem is almost eliminated with the establishment of stability evaluation methods and quality standards for preventing expansion cracking (see Patent Documents 1 to 4), and blast furnace slag and cement are hardened (binding material). ) And steel slag hydrated solidified body using steelmaking slag as an aggregate, enabling the same mixing design and handling as concrete, and the technical manual shown in Non-Patent Document 1 is disclosed. Yes. As a result, steelmaking slag has come to be used as a substitute for concrete products such as wave-dissipating blocks, curb blocks for roads, and covering blocks, and natural stones such as artificial stones.
しかし、上記のように、製鋼スラグはCaOやMgOのアルカリ成分を多く含むこと、また、結合材のセメントや高炉スラグ微粉末もCaO等のアルカリ成分を含むため、これらを結合材の水和反応により固化したコンクリート等の固化体は、水と接触させるとその水がアルカリ性を呈することから、使用範囲が制限されたり、固化体製造後、すぐに出荷したり、使用したりすることができないという問題があった。なお、固化体を海水や水に浸漬した際のpH値は、非特許文献1や非特許文献2等から、固化体の原材料の配合比率により変化することは、定性的には理解されている。 However, as mentioned above, steelmaking slag contains a large amount of CaO and MgO alkali components, and the cement cement and blast furnace slag fine powder also contain alkali components such as CaO. The solidified body such as concrete solidified by the water is alkaline when contacted with water, so the range of use is limited, and it cannot be shipped or used immediately after the solidified body is manufactured. There was a problem. In addition, it is qualitatively understood that the pH value when the solidified body is immersed in seawater or water varies depending on the blending ratio of the raw materials of the solidified body from Non-Patent Document 1, Non-Patent Document 2, and the like. .
しかしながら、上記非特許文献1や2には、固化体の原材料の配合割合や、固化体にした後の経過時間(養生時間)によって、溶出水のpH値がどのように変化するのかについてはまったく開示されていない。そのため、コンクリート等の固化体を出荷したり、使用を開始したりする場合には、予め固化体のアルカリ成分の溶出性を調べ、不合格の場合には、例えば、固化体を海水で洗浄してアルカリ成分の溶出を下げる等の措置を施した後、出荷や使用に供していた。そのため、製鋼スラグを用いた固化体やコンクリートは、出荷時や使用開始時における負荷が大きいという問題があった。 However, in Non-Patent Documents 1 and 2, the pH value of the elution water changes completely depending on the blending ratio of the raw materials of the solidified body and the elapsed time (curing time) after the solidified body is formed. Not disclosed. Therefore, when shipping a solidified body such as concrete or starting to use it, the elution property of the alkali component of the solidified body is examined in advance, and in the case of failure, for example, the solidified body is washed with seawater. After taking measures such as reducing the elution of alkali components, it was used for shipment and use. Therefore, the solidified body and concrete using steel slag have a problem that the load at the time of shipment or start of use is large.
本発明は、従来技術が抱える上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、製鋼スラグを用いた固化体やコンクリートからのアルカリ成分の溶出性を的確に予測することができる固化体の品質管理方法を提案することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and its purpose is to solidify the solidified body using steelmaking slag and the solidified body capable of accurately predicting the elution properties of alkali components from concrete. Is to propose a quality control method.
発明者らは、上記課題の解決に向けて、製鋼スラグを使用した固化体やコンクリートの原材料の配合割合および固化体にした後の経過時間(養生時間)がアルカリ成分の溶出性に及ぼす影響を数多くの実験を行い調査した。その結果、アルカリ成分の溶出性は、固化体の原材料の中の結合材の種類と配合割合および製造時の固化体中の含水量(示方配合における単位水量と、骨材が飽水可能な水の合計量)と相関があり、これらを関連づけることによりアルカリ成分の溶出性を精度よく予測することができることを見出し、本発明を開発した。 In order to solve the above-mentioned problems, the inventors considered the influence of the mixing ratio of solidified material and concrete raw materials using steelmaking slag and the elapsed time (curing time) after solidification on the dissolution properties of alkali components. Numerous experiments were conducted and investigated. As a result, the elution property of the alkali component is determined by the type and mixing ratio of the binder in the raw material of the solidified body and the water content in the solidified body at the time of manufacture (the unit water amount in the indicated composition and the water that the aggregate can saturate). The present invention has been developed by finding that the elution of an alkali component can be accurately predicted by correlating them.
すなわち、本発明は、製鋼スラグ、ポルトランドセメント、高炉セメントおよび高炉スラグ微粉末から選ばれる1種以上の原材料を水和反応により硬化させた固化体のアルカリ成分の溶出性を、下記式;
A値=W/(PC+0.9×BC+0.7×BP+CH+1.36×C+SS*)
ここで、W:単位水量と骨材に吸水される水量の合計値(kg/m3)
PC:単位ポルトランドセメント量(kg/m3)
BC:単位高炉セメント量(kg/m3)
BP:単位高炉スラグ微粉末量(kg/m3)
CH:単位消石灰量(kg/m3)
C:単位石灰量(kg/m3)
SS*:0.15mm以下の単位製鋼スラグ量(kg/m3)
で表わされるA値を用いて評価することを特徴とする固化体の品質管理方法である。
本発明の上記固化体の品質管理方法は、上記固化体の原材料に、消石灰または/および石灰を添加することを特徴とする。
That is, the present invention is steel slag, Portland cement, the elution of alkali component of the solidified body of the blast-furnace slag cement and ground granulated blast furnace slag or al least one raw material selected cured by hydration reaction, the following equation;
A value = W / (PC + 0.9 × BC + 0.7 × BP + CH + 1.36 × C + SS * )
Here, W: total value of unit water volume and water absorbed by the aggregate (kg / m 3 )
PC: Unit Portland cement amount (kg / m 3 )
BC: Unit blast furnace cement amount (kg / m 3 )
BP: Unit blast furnace slag fine powder amount (kg / m 3 )
CH: Unit slaked lime amount (kg / m 3 )
C: Amount of unit lime (kg / m 3 )
SS * : Unit steelmaking slag amount of 0.15 mm or less (kg / m 3 )
This is a quality control method for a solidified body, characterized in that evaluation is performed using an A value represented by
The quality control method of the said solidified body of this invention is characterized by adding slaked lime or / and lime to the raw material of the said solidified body.
本発明の上記固化体の品質管理方法は、上記A値に基いて、固化体製造から出荷までまたは使用開始までの大気中養生時間を管理することを特徴とする。 The quality control method of the solidified product according to the present invention is characterized in that the curing time in air from the production of the solidified product to shipment or the start of use is managed based on the value A.
本発明によれば、製鋼スラグを用いた固化体やコンクリートからのアルカリ成分の溶出性の定量的な予測を精度良く行うことができるので、固化体の原材料配合を決定する設計段階から必要な大気中養生時間を把握でき、安定した出荷や供用が可能となる。 According to the present invention, since it is possible to accurately perform the quantitative prediction of the elution property of the alkali component from the solidified body and concrete using the steelmaking slag, the atmosphere required from the design stage for determining the raw material composition of the solidified body The medium curing time can be grasped, and stable shipment and service are possible.
まず、本発明を開発するに至った実験および検討結果について説明する。
ポルトランドセメント、高炉セメント、高炉スラグ微粉末、消石灰、石灰およびフライアッシュを表1に示す配合割合で混練し、直径:100mmφ×高さ:220mmの型枠(体積:1.57L)に打ち込み、24時間経過後、型枠を取り外した。その後、20℃に保持した室内の大気中で所定の時間、具体的には、型枠を取り外してから7日、28日および91日間養生した。次いで、上記の所定時間養生した固化体を、固化体の体積の15倍の容量の人工海水中に浸漬し、人工海水のpHの経時変化を2週間にわたって測定し、その間に測定されたpHの最大値pHmaxを調査した。
First, the experiment and study results that led to the development of the present invention will be described.
Portland cement, blast furnace cement, ground granulated blast furnace slag, slaked lime, lime and fly ash are kneaded in the blending ratio shown in Table 1, and poured into a mold (diameter: 100 mmφ × height: 220 mm) (volume: 1.57 L). After the time, the formwork was removed. Thereafter, the film was cured in a room atmosphere maintained at 20 ° C. for a predetermined time, specifically, 7 days, 28 days, and 91 days after removing the formwork. Next, the solidified body cured for a predetermined time is immersed in artificial seawater having a volume 15 times the volume of the solidified body, and the pH change of the artificial seawater is measured over 2 weeks. The maximum value pH max was investigated.
上記pHの最大値pHmaxの測定結果について表1に併記した。また、上記表1中に示した配合1〜4のpHmaxと、大気中における養生時間との関係を図1に示した。なお、参考として、人工海水中で28日間浸漬した固化体のpHmaxの測定結果についても図中に示した。なお、上記人工海水のpH値は、人工海水中に浸漬した後7日目前後で最大となり、その後、低下する傾向が認められた。 The measurement results of the maximum pH pH max are shown in Table 1. Further, FIG. 1 shows the relationship between the pH max of Formulations 1 to 4 shown in Table 1 above and the curing time in the air. For reference, the measurement results of pH max of solidified bodies immersed in artificial seawater for 28 days are also shown in the figure. In addition, the pH value of the artificial seawater reached a maximum around 7 days after being immersed in the artificial seawater, and thereafter a tendency to decrease was observed.
上記表1および図1から、固化体の原料の配合割合によってpHmaxは変化するが、いずれの配合割合の場合でも、大気中での養生時間が長くなるのにしたがって、pHmaxの値は人工海水の初期のpH値(8.2)に近づいていくこと、しかし、人工海水中で28日間浸漬した場合には、各配合とも大気中で7日間養生した場合よりも高いpHmaxを示していることがわかる。この原因は、固化体を大気中で養生した場合には、固化体の表面に露出したアルカリ成分(主に、CaO成分)が大気中の二酸化炭素と反応して炭酸化するため、溶出が抑制されるのに対して、人工海水中(水中)では、上記反応はほとんど望めないためであると考えられる。また、海水のpHは、固化体からのアルカリ成分の溶出速度と大気中の炭酸ガスが溶け込むことによる海水の中和速度とのバランスで決まると推定され、pHmaxの値が、浸漬後7日目前後で現れる理由は、これ以降では、海水の中和速度が固化体からのアルカリ成分の溶出速度を上回るためと考えられる。 From Table 1 and FIG. 1, the pH max varies depending on the blending ratio of the raw material of the solidified body, but the pH max value becomes artificial as the curing time in the atmosphere becomes longer at any blending ratio. Approaching the initial pH value of seawater (8.2), but when immersed in artificial seawater for 28 days, each formulation shows a higher pH max than when cured in air for 7 days I understand that. This is because, when the solidified body is cured in the air, the alkaline component (mainly CaO component) exposed on the surface of the solidified body reacts with carbon dioxide in the air and is carbonated, so that elution is suppressed. On the other hand, it is considered that the above reaction is hardly expected in artificial seawater (underwater). The pH of the seawater is estimated to be determined by the balance between the elution rate of alkali components from the solidified body and the neutralization rate of seawater due to the dissolution of carbon dioxide in the atmosphere, and the value of pH max is 7 days after immersion. The reason for appearing before and after the eyes is considered to be that the neutralization rate of seawater exceeds the elution rate of the alkaline component from the solidified body after this.
ここで、上記表1中に示した配合割合の項目(W0,PC,BC,BP,CH,C,FA,SS,S,G)について説明する。
W0:W0は、1m3の固化体を作るのに必要な単位水量(kg/m3)、すなわち、固化体製造時に示方配合に示された単位水量のことである。ただし、W0は、骨材(表1におけるSS(0.15−5mm)、SS(5−20mm)、S、G)を表面乾燥飽水状態とした場合の値であり、骨材中に含まれる水量は含まない。
PC:PCは、単位ポルトランドセメント量(kg/m3)のことであり、上記ポルトランドセメントとは、JIS R5210に規定された「ポルトランドセメント」のことを意味する。
BC:BCは、単位高炉セメント量(kg/m3)のことであり、上記高炉セメントとは、JIS R5211に規定された「高炉セメント」のことを意味する。
BP:BPは、単位高炉スラグ微粉末量(kg/m3)のことであり、上記高炉スラグ微粉末とは、JIS A6206に規定された「コンクリート用高炉スラグ微粉末」のことを意味する。
CH:CHは、単位消石灰量(kg/m3)のことであり、上記消石灰とは、JIS R9001に規定された「工業用石灰」における消石灰のうちの「特号」(Ca(OH)2濃度≧72.5%)のことを意味するが、これに限定されない。
C:Cは、単位石灰量(kg/m3)のことであり、上記石灰とは、JIS R9001「工業用石灰」における生石灰のうちの「特号」(CaO濃度≧93%)のことを意味するが、これに限定されない。
FA:FAは、フライアッシュ(石炭を燃料したときに発生する微粒子の灰)のことである。
SS:SSは、単位製鋼スラグ量(kg/m3)のことである。なお、表1中には、SSを、篩分け法で測定した粒径で、0.15mm以下、0.15〜5mmおよび5〜20mmの3つに分けて示した。
S:Sは、篩分け法で測定した粒径が5mm以下の天然の細骨材の単位量(kg/m3)のことである。
G:Gは、篩分け法で測定した粒径が5〜20mmの天然の粗骨材の単位量(kg/m3)のことである。
Here, the items (W 0 , PC, BC, BP, CH, C, FA, SS, S, G) of the blending ratio shown in Table 1 will be described.
W 0: W 0 is the unit water amount (kg / m 3) needed to make a solidified body of 1 m 3, that is, that the unit quantity of water indicated in How to Display formulation when solidified body produced. However, W 0 is the aggregate is a value when (SS in Table 1 (0.15-5mm), SS (5-20mm ), S, G) to the surface dry water-saturated state, while the aggregate The amount of water included is not included.
PC: PC is a unit Portland cement amount (kg / m 3 ), and the above Portland cement means “Portland cement” defined in JIS R5210.
BC: BC is a unit blast furnace cement amount (kg / m 3 ), and the above blast furnace cement means “blast furnace cement” defined in JIS R5211.
BP: BP is a unit blast furnace slag fine powder amount (kg / m 3 ), and the above blast furnace slag fine powder means “blast furnace slag fine powder for concrete” defined in JIS A6206.
CH: CH is the amount of unit slaked lime (kg / m 3 ), and the slaked lime is “special name” (Ca (OH) 2 of slaked lime in “industrial lime” defined in JIS R9001. Density> 72.5%), but not limited to this.
C: C is the amount of unit lime (kg / m 3 ), and the above lime means “special name” (CaO concentration ≧ 93%) of quick lime in JIS R9001 “industrial lime”. This means but is not limited to this.
FA: FA is fly ash (fine ash generated when coal is fueled).
SS: SS is the unit steelmaking slag amount (kg / m 3 ). In Table 1, SS is a particle size measured by a sieving method and is divided into three parts of 0.15 mm or less, 0.15 to 5 mm, and 5 to 20 mm.
S: S is a unit amount (kg / m 3 ) of natural fine aggregate having a particle size of 5 mm or less measured by a sieving method.
G: G is a unit amount (kg / m 3 ) of natural coarse aggregate having a particle size of 5 to 20 mm measured by a sieving method.
次いで、発明者らは、最大pH値pHmaxに及ぼす各種因子の影響を定量化するため、表1に示した原材料の配合割合の他に、pHに関係すると考えられる種々の因子、例えば、示方配合における単位水量や骨材中に吸収され得る水量等を加味して重回帰分析を繰り返して行った。その結果、上記pHmaxと下記式で表されるパラメータA値との間に、図2に示したように、極めてよい相関があることを見出した。
記
A値=W/(PC+0.9×BC+0.7×BP+CH+1.36×C+SS*)
ここで、W:単位水量W0と骨材に吸水される水量Wkの合計値(kg/m3)
PC:単位ポルトランドセメント量(kg/m3)
BC:単位高炉セメント量(kg/m3)
BP:単位高炉スラグ微粉末量(kg/m3)
CH:単位消石灰量(kg/m3)
C:単位石灰量(kg/m3)
SS*:0.15mm以下の単位製鋼スラグ量(kg/m3)
Next, in order to quantify the influence of various factors on the maximum pH value pH max , the inventors have various factors that are considered to be related to pH in addition to the mixing ratio of the raw materials shown in Table 1, for example, Multiple regression analysis was repeated by taking into account the unit water amount in the blending and the amount of water that could be absorbed into the aggregate. As a result, it was found that there is a very good correlation between the pH max and the parameter A value represented by the following formula, as shown in FIG.
A value = W / (PC + 0.9 × BC + 0.7 × BP + CH + 1.36 × C + SS * )
Here, W: the total value (kg / m 3 ) of the unit amount of water W 0 and the amount of water W k absorbed by the aggregate
PC: Unit Portland cement amount (kg / m 3 )
BC: Unit blast furnace cement amount (kg / m 3 )
BP: Unit blast furnace slag fine powder amount (kg / m 3 )
CH: Unit slaked lime amount (kg / m 3 )
C: Amount of unit lime (kg / m 3 )
SS * : Unit steelmaking slag amount of 0.15 mm or less (kg / m 3 )
図2から、固化体の配合割合が変化しても、人工海水中に浸漬したときに現れるpHの最大値pHmaxは、A値とよい相関があり、同じ大気中の養生時間では、A値が高いほどpHmaxは低くなること、また、同じA値を有する固化体では、大気中での養生時間が長いほどpHmaxの値は低くなること、したがって、pHmaxを低く抑える、すなわち、アルカリ成分の溶出を抑制するためには、固化体のA値が高くなるように配合比率を設計する、および/または、大気中での養生時間を長くすればよいことがわかる。 From FIG. 2, even if the blending ratio of the solidified body is changed, the maximum pH pH max that appears when immersed in artificial seawater has a good correlation with the A value, and in the same curing time in the atmosphere, the A value pH max is that lower the higher, also, in the solidified body having the same a value, a value of about pH max longer curing time in the atmosphere be lower, thus, reduce the pH max, i.e., alkali In order to suppress the elution of the components, it is understood that the blending ratio should be designed so that the A value of the solidified body becomes high and / or the curing time in the atmosphere should be increased.
たとえば、固化体の出荷判定基準または供用開始基準を、pHmaxの値が海水と同じpH=8.2となるときとした場合、A値が1.04以上の固化体は、大気中で7日以上養生すればよいのに対して、A値が0.96以上であるときには、大気中で91日以上養生すればよいことがわかる。 For example, when the shipment judgment standard or the service start standard of the solidified body is when the pH max value is the same as seawater pH = 8.2, the solidified body having an A value of 1.04 or more is 7 in the atmosphere. It can be seen that it is sufficient to cure for 91 days or more in the atmosphere when the A value is 0.96 or more, while it may be cured for more than a day.
ここで、上記A値を求める式中の新たな符号WおよびSS*について説明する。
W:Wは、前述した単位水量W0と、骨材が表面乾燥飽水状態において骨材中に含まれる水量Wkの合計値(kg/m3)のことである。上記Wkは、固化体1m3の中の骨材中に含まれる単位水量(kg/m3)のことであり、JIS A1109「細骨材の密度および吸水率試験方法」や、JIS A1110「粗骨材の密度および吸水率試験方法」に記載されている骨材の吸水率に相当する。なお、本発明では、上記細骨材や粗骨材に含まれる水量の他に、大きさが0.15mm以上の大きさの製鋼スラグSS中に含まれる水量も含む。
SS*:SS*は、0.15mm以下の単位製鋼スラグ量(kg/m3)のことである。A値の計算に、大きさが0.15mm以下の製鋼スラグの単位質量のみを用いる理由は、固化体のアルカリの溶出性に影響を及ぼすのは、表面積が大きい0.15mm以下の微粒分であるためである。なお、固化体の原材料として製鋼スラグを使用しない場合には、SSを0(ゼロ)として計算すればよい。したがって、本発明の固化体には、製鋼スラグを使用しないものも含まれる。この例としては、表1における天然骨材と普通ポルトランドセメントを使用した配合No.1や天然骨材と高炉セメントを使用した配合No.2が挙げられる。
Here, the new codes W and SS * in the equation for obtaining the A value will be described.
W: W is the total value (kg / m 3 ) of the unit water amount W 0 described above and the amount of water W k contained in the aggregate when the aggregate is in a surface dry saturated state. The W k is that the unit quantity of water contained in the aggregate during in solidified 1m 3 (kg / m 3) , JIS A1109 or "Density and water absorption test method fine aggregate", JIS A1110 " It corresponds to the water absorption rate of the aggregate described in “Density and water absorption test method of coarse aggregate”. In the present invention, in addition to the amount of water contained in the fine aggregate and coarse aggregate, the amount of water contained in the steelmaking slag SS having a size of 0.15 mm or more is also included.
SS * : SS * is a unit steelmaking slag amount (kg / m 3 ) of 0.15 mm or less. The reason why only the unit mass of steelmaking slag having a size of 0.15 mm or less is used for the calculation of the A value is that the influence of the alkali elution on the solidified body is due to the fine particles having a large surface area of 0.15 mm or less. Because there is. In addition, what is necessary is just to calculate SS as 0 (zero), when not using steelmaking slag as a raw material of a solidification body. Therefore, what does not use steelmaking slag is contained in the solidified body of this invention. As this example, the combination No. 1 using natural aggregate and ordinary Portland cement in Table 1 was used. 1 and No. 1 using natural aggregate and blast furnace cement. 2 is mentioned.
なお、上記A値を計算するに当たり、考慮すべき点について説明する。
BC:高炉セメントには、A種、B種、C種の三種類があるが、B種が使用されるのが一般的であることから、上記式中の係数にはB種の値を示している。B種に代えて、A種やC種を用いる場合には、B種の高炉スラグ微粉末の配合率に対するA種またはC種中の高炉スラグ微粉末の配合率の比を、上記係数に掛けた値を用いればよい。
CH:JIS R9001に規定された「工業用石灰」の「特号」(Ca(OH)2濃度≧72.5%)よりも水酸化カルシウム濃度が低い消石灰を用いる場合には、式中の係数を補正する必要がある。たとえば、使用する消石灰の水酸化カルシウム濃度が60%の場合には、「60/72.5=0.83」を式中のCHの係数に掛ければよい。
C:同様に、JIS R9001「工業用石灰」の「特号」(CaO濃度≧93%)よりも酸化カルシウム濃度が低い生石灰を用いる場合には、前述した消石灰のときと同様にして式中のCの係数を補正すればよい。
本発明は、上記の新規な知見に基いて開発したものである。
Note that points to be considered when calculating the A value will be described.
BC: There are three types of blast furnace cement: Type A, Type B, and Type C. Since Type B is generally used, the coefficient in the above formula shows the value of Type B. ing. In the case of using Type A or Type C instead of Type B, the ratio of the mixing rate of blast furnace slag fine powder in Type A or Type C to the mixing rate of Type B blast furnace slag fine powder is multiplied by the above coefficient. The value may be used.
CH: When using slaked lime having a calcium hydroxide concentration lower than the “special name” (Ca (OH) 2 concentration ≧ 72.5%) of “industrial lime” defined in JIS R9001, the coefficient in the formula Need to be corrected. For example, when the calcium hydroxide concentration of the slaked lime used is 60%, “60 / 72.5 = 0.83” may be multiplied by the coefficient of CH in the formula.
C: Similarly, when using quick lime having a calcium oxide concentration lower than the “special name” (CaO concentration ≧ 93%) of JIS R9001 “industrial lime”, the same as in the case of slaked lime described above, What is necessary is just to correct | amend the coefficient of C.
The present invention has been developed based on the above-described novel findings.
次に、本発明の固化体やコンクリートの品質管理方法について説明する。
まず、本発明が対象とする固化体は、製鋼スラグ、ポルトランドセメント、高炉セメント、高炉スラグ微粉末、消石灰および石灰から選ばれる1種以上の原材料を水和反応により硬化させた固化体である。ただし、上記固化体は、原材料として製鋼スラグを使用しないものであってもよい。また、上記原材料の外に、フライアッシュ(FA)を含んでもよいが、FAは、A値には関与しない。
Next, the quality control method of the solidified body and concrete of the present invention will be described.
First, the solidified body targeted by the present invention is a solidified body obtained by hardening one or more raw materials selected from steelmaking slag, Portland cement, blast furnace cement, blast furnace slag fine powder, slaked lime and lime by a hydration reaction. However, the solidified body may not use steel slag as a raw material. In addition to the above raw materials, fly ash (FA) may be included, but FA is not involved in the A value.
そして、本発明の固化体やコンクリートの品質管理方法は、上記固化体の原材料の配合割合、示方配合に示された単位水量および骨材中に飽水可能な水量の値に基いて、下記式;
A値=W/(PC+0.9×BC+0.7×BP+CH+1.36×C+SS*)
ここで、W:単位水量と骨材に吸水される水量の合計値(kg/m3)
PC:単位ポルトランドセメント量(kg/m3)
BC:単位高炉セメント量(kg/m3)
BP:単位高炉スラグ微粉末量(kg/m3)
CH:単位消石灰量(kg/m3)
C:単位石灰量(kg/m3)
SS*:0.15mm以下の単位製鋼スラグ量(kg/m3)
で表わされるA値を求め、このA値に基いて、固化体製造から出荷までまたは使用開始までの大気中養生時間を決定する。
And the quality control method of the solidified body and concrete of the present invention is based on the following formula based on the blending ratio of the raw materials of the solidified body, the unit water amount shown in the formula blending, and the amount of water that can be saturated in the aggregate. ;
A value = W / (PC + 0.9 × BC + 0.7 × BP + CH + 1.36 × C + SS * )
Here, W: total value of unit water volume and water absorbed by the aggregate (kg / m 3 )
PC: Unit Portland cement amount (kg / m 3 )
BC: Unit blast furnace cement amount (kg / m 3 )
BP: Unit blast furnace slag fine powder amount (kg / m 3 )
CH: Unit slaked lime amount (kg / m 3 )
C: Amount of unit lime (kg / m 3 )
SS * : Unit steelmaking slag amount of 0.15 mm or less (kg / m 3 )
The A value represented by the formula (1) is obtained, and based on this A value, the curing time in the atmosphere from the production of the solidified body to shipment or the start of use is determined.
具体的に、A値の数値を用いて大気養生時間の管理をする場合には、海水の流れの状態等に応じて設定すればよいが、海水の流れが少ない場合でも、上記A値が1.04以上であるときは、大気中での養生時間を7日以上、上記A値が1.01以上1.04未満であるときは、大気中での養生時間を28日以上、上記A値が0.96以上1.01未満であるときは、大気中での養生時間を91日以上確保することにより、海水へ浸漬した際のpHは、変わらないか上昇したとしても僅かとなる。なお、海水の流れがあるような場所では、大気中での養生時間はさらに短くてよく、例えば、上記A値が0.90以上であるときは、大気中での養生時間を7日以上、上記A値が0.74以上0.90未満であるときは、大気中での養生時間を28日以上、上記A値が0.62以上0.74未満であるときは、大気中での養生時間を91日以上確保すれば、海水の白濁等が生じず、実用上、問題はない。 Specifically, when the air curing time is managed using the numerical value of the A value, it may be set according to the state of the seawater flow or the like, but even when the seawater flow is small, the above A value is 1 When it is 0.04 or more, the curing time in the atmosphere is 7 days or more, and when the A value is 1.01 or more and less than 1.04, the curing time in the atmosphere is 28 days or more. Is 0.96 or more and less than 1.01, by securing a curing time in the atmosphere of 91 days or more, the pH when immersed in seawater will be slight or not increased. In a place where there is a flow of seawater, the curing time in the atmosphere may be even shorter. For example, when the A value is 0.90 or more, the curing time in the atmosphere is 7 days or more, When the A value is 0.74 or more and less than 0.90, the curing time in the atmosphere is 28 days or more. When the A value is 0.62 or more and less than 0.74, the curing is performed in the atmosphere. If the time is secured for 91 days or more, the cloudiness of seawater does not occur and there is no problem in practical use.
ここで、上記大気中での養生時間とは、固化体やコンクリートの表面が、大気と接触している時間のことをいい、屋外、屋内を問わないが、水中に浸漬された時間は含まない。また、ブロック等、型枠に打ち込んで製造する場合には、型枠で覆われている時間は、養生時間に含まず、型枠を取り外した後の時間とする。また、固化体を破砕するような場合には、破砕の程度にもよるが、破砕面が新たに現れた後の時間とする。 Here, the curing time in the air means the time when the solidified body or the surface of the concrete is in contact with the air, regardless of whether it is outdoors or indoors, but does not include the time immersed in water. . Moreover, when manufacturing by driving into a formwork such as a block, the time covered with the formwork is not included in the curing time, but is the time after the formwork is removed. Moreover, when crushing a solidified body, although it depends on the degree of crushing, it is set as the time after a new crushing surface appears.
製鋼スラグを使用した固化体やコンクリートの示方配合を表2に示す範囲で種々に変化させて2トン型被覆ブロックを製造した。この際、示方配合および製造日が変わる製造ロットごとに、直径:100mmφ×高さ:200mm(体積:1.57L)の試験片を作製した。 The 2 ton-type covering block was manufactured by changing the composition of the solidified body and concrete using steelmaking slag in various ways within the range shown in Table 2. Under the present circumstances, the test piece of diameter: 100mmphixheight: 200mm (volume: 1.57L) was produced for every production lot from which an indication mixing | blending and a manufacture date change.
次いで、上記2トン型被覆ブロックを製品として出荷する際、出荷する製品ロットを幾つか選択し、その選択したロットの試験片を約31Lの人工海水に浸漬してpHの経時変化を測定する溶出試験を実施し、pHの最大値pHmaxが8.5以下のものを合格として出荷し、8.5超えのものは不合格とし、再度、別のロットでアルカリ溶出試験を行った。pHが8.5以下を合格とした理由は、ブロックのサイズが大きいため、海水と接触する面積が体積に対して小さく、試験においてこのpHでも実海域に設置した場合には、海水のpHがまったく上昇しないレベルであるためである。
なお、上記出荷する製品ロットの選択は、以下の2つの方法で行った。
・方法1:製造年月日が古い順に選択する(比較例)
・方法2:製造ロットの示方配合から、下記式;
A値=W/(PC+0.9×BC+0.7×BP+CH+1.36×C+SS*)
ここで、W:単位水量と骨材に吸水される水量の合計値(kg/m3)
PC:単位ポルトランドセメント量(kg/m3)
BC:単位高炉セメント量(kg/m3)
BP:単位高炉スラグ微粉末量(kg/m3)
CH:単位消石灰量(kg/m3)
C:単位石灰量(kg/m3)
SS*:0.15mm以下の単位製鋼スラグ量(kg/m3)
を用いてA値を計算し、上記A値が1.04以上であるときは養生時間が7日以上、上記A値が1.01以上であるときは養生時間が28日以上、上記A値が0.96以上であるときは養生時間が91日以上であるものを選択する(発明例)
Next, when shipping the 2-ton coated block as a product, several product lots to be shipped are selected, and a test piece of the selected lots is immersed in about 31 L of artificial seawater to measure pH change over time. The test was carried out, and a sample having a maximum pH of pH max of 8.5 or less was accepted as a pass, a sample exceeding 8.5 was rejected, and an alkali elution test was conducted again in another lot. The reason why the pH passed 8.5 or less is that the block size is large, so the area in contact with the seawater is small relative to the volume. This is because the level does not rise at all.
The product lot to be shipped was selected by the following two methods.
・ Method 1: Select from the oldest manufacturing date (comparative example)
-Method 2: From the formulation of the production lot, the following formula:
A value = W / (PC + 0.9 × BC + 0.7 × BP + CH + 1.36 × C + SS * )
Here, W: total value of unit water volume and water absorbed by the aggregate (kg / m 3 )
PC: Unit Portland cement amount (kg / m 3 )
BC: Unit blast furnace cement amount (kg / m 3 )
BP: Unit blast furnace slag fine powder amount (kg / m 3 )
CH: Unit slaked lime amount (kg / m 3 )
C: Amount of unit lime (kg / m 3 )
SS * : Unit steelmaking slag amount of 0.15 mm or less (kg / m 3 )
When the A value is 1.04 or more, the curing time is 7 days or more. When the A value is 1.01 or more, the curing time is 28 days or more. When the value is 0.96 or more, select the one having a curing time of 91 days or more (invention example)
上記2つの選択方法における不合格ロットの発生率を比較したところ、製造年月日が古い順に出荷する製品ロットを選択する比較例の方法では35%であったのに対し、A値を元に選択する本発明の方法では0%であった。この結果から、本発明の品質管理方法を適用することで、固化体の製品出荷を滞りなく行うことができることが確認された。 When the incidence rate of rejected lots in the above two selection methods was compared, it was 35% in the method of the comparative example that selects the product lots shipped in the order of manufacture date, but based on the A value In the method of the present invention selected, it was 0%. From this result, it was confirmed that the product shipment of the solidified body can be performed without delay by applying the quality control method of the present invention.
本発明の技術は、製鋼スラグ以外に、天然骨材やポルトランドセメント等を使用して製造したコンクリート等にも適用することができる。 The technology of the present invention can be applied to concrete produced using natural aggregate, Portland cement and the like in addition to steelmaking slag.
Claims (3)
記
A値=W/(PC+0.9×BC+0.7×BP+CH+1.36×C+SS*)
ここで、W:単位水量と骨材に吸水される水量の合計値(kg/m3)
PC:単位ポルトランドセメント量(kg/m3)
BC:単位高炉セメント量(kg/m3)
BP:単位高炉スラグ微粉末量(kg/m3)
CH:単位消石灰量(kg/m3)
C:単位石灰量(kg/m3)
SS*:0.15mm以下の単位製鋼スラグ量(kg/m3) Evaluation of the elution properties of the alkali components of solidified products obtained by hardening one or more raw materials selected from steelmaking slag, Portland cement, blast furnace cement and blast furnace slag fine powder by hydration reaction using the A value represented by the following formula A quality control method for a solidified body characterized by:
A value = W / (PC + 0.9 × BC + 0.7 × BP + CH + 1.36 × C + SS * )
Here, W: total value of unit water volume and water absorbed by the aggregate (kg / m 3 )
PC: Unit Portland cement amount (kg / m 3 )
BC: Unit blast furnace cement amount (kg / m 3 )
BP: Unit blast furnace slag fine powder amount (kg / m 3 )
CH: Unit slaked lime amount (kg / m 3 )
C: Amount of unit lime (kg / m 3 )
SS * : Unit steelmaking slag amount of 0.15 mm or less (kg / m 3 )
The quality control method for a solidified body according to claim 1 or 2, characterized in that the curing time in the air from the production of the solidified body to shipment or the start of use is managed based on the A value.
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