專利名稱：熔渣硬化體的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熔渣硬化體的制造方法，特別涉及到利用在路基材料、土木材料、人造石、海洋建筑物、其它混凝土替代品等土木·建設(shè)物資材料方面難以有效利用的粉粒狀鐵水預(yù)處理熔渣，提高制造后的硬化體的強度、減少細(xì)裂紋的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在煉鋼工序中產(chǎn)生的熔渣堿度高，并且以一次化合物的狀態(tài)(以下記為游離CaO)大量含有CaO。為此，其吸收水分容易膨脹，并未面向象高爐爐渣那樣的作為土木·建設(shè)物資材料的用途，長時間以來其處置和充分利用作為問題而遺留下來。因此，為了打破這種狀況，積極地充分利用煉鋼渣的幾項技術(shù)開發(fā)也嘗試了。特別是可以看到使象高爐爐渣那樣的含有二氧化硅的物質(zhì)和煉鋼渣組合而進(jìn)行充分利用的嘗試。
例如，特開平10-152364號公報公開了一種水合硬化體即，含有50％以上的具有煉鋼渣的骨料和具有潛在水硬性的含有二氧化硅的物質(zhì)和具有火山灰反應(yīng)性的含有二氧化硅的物質(zhì)中的1種或者2種物質(zhì)，并和利用水合反應(yīng)而硬化的粘結(jié)材混合而制造的水合硬化體。又，特開平2-233539號公報公開了這樣的熔渣塊即，使所有的粘結(jié)材、細(xì)骨料、粗骨料成為粉碎和破碎的鋼鐵熔渣的同時，使用在上述的粘結(jié)材中混合了高爐爐渣和煉鋼渣的鋼鐵熔渣而制造的熔渣塊。進(jìn)一步地，在特開平1-126246號公報上公開的例子是即將轉(zhuǎn)爐爐渣粉碎成5mm以下之后進(jìn)行磁選、干燥，以便達(dá)到3000～5000cm2/g，使用粉碎后以10～30重量％的比例混合于高爐爐渣細(xì)粉末中的轉(zhuǎn)爐爐渣而制出的高爐水泥的例子。另外，我們先前曾在EP0994196A1中提出根據(jù)水合反應(yīng)使含有50重量％以上的粒徑為5mm以下的煉鋼渣的煉鋼渣和含有SiO2≥30重量％的物質(zhì)的混合物固化的煉鋼渣的成塊方法。進(jìn)一步地，在特開昭59-169966號公報上公開了在高爐水碎渣中添加、混合了以干透重量比表示的10～60％的轉(zhuǎn)爐爐渣粉的路基材料。
可是，本發(fā)明人使用上述的現(xiàn)有技術(shù)，試制了以煉鋼渣為原料的熔渣硬化體(以下有時也只叫“硬化體”)，結(jié)果弄清了如下所述的問題點。
首先，根據(jù)特開平10-152364號公報、特開平1-126246號公報以及EP0994196A1中所記載的方法，作為煉鋼渣當(dāng)使用轉(zhuǎn)爐爐渣時，則在20℃的水中養(yǎng)護(hù)(cure)時，有時硬化體損壞，不能滿足要求。于是，詳細(xì)地調(diào)查了該原因。
近幾年，為了保護(hù)轉(zhuǎn)爐的內(nèi)襯耐火材料，而在爐渣中添加白云石和死燒氧化鎂等，以此為因，轉(zhuǎn)爐爐渣中的MgO濃度變高。并判明使用這樣的MgO濃度高的轉(zhuǎn)爐爐渣時，該轉(zhuǎn)爐爐渣所含的一次化合物狀態(tài)的MgO(以下記為游離MgO)因水中養(yǎng)護(hù)而水合膨脹，要制造的硬化體損壞。
基于該知識，本發(fā)明人想到作為煉鋼渣使用幾乎不含有游離MgO的鐵水預(yù)處理熔渣。于是，在上述特開平10-152364號公報中所記載的煉鋼渣的骨料中采用該鐵水預(yù)處理熔渣，在同樣的條件下試制了硬化體。可是，所得到的硬化體的壓縮強度不足20N/mm2，以此替代水泥·混凝土不耐用。
在此，所謂“鐵水預(yù)處理”是指在轉(zhuǎn)爐中精煉鐵水之前，事先在向轉(zhuǎn)爐供給之前的鐵水中添加各種的精煉劑，進(jìn)行脫硅、脫磷、脫硫等的處理。在本申請中，將在該前處理中產(chǎn)生的熔渣稱為“鐵水預(yù)處理熔渣”，其包含于煉鋼渣的范疇中。以下“脫Si渣”、“脫P渣”和“脫S渣”等表現(xiàn)是指在將鐵水分別進(jìn)行脫Si預(yù)處理、脫P預(yù)處理以及脫S預(yù)處理時產(chǎn)生的熔渣。
另一方面，在上述特開平2-233539號公報所記載的方法中，為了制造以轉(zhuǎn)爐爐渣為原料的熔渣硬化體，需要將熔渣碎為細(xì)粉。可是，在轉(zhuǎn)爐爐渣中，如上述那樣比較多地含有游離的MgO。因此，熔渣本身堅硬難以成為細(xì)粉，存在為了粉碎成反應(yīng)性高的細(xì)粉而粉碎成本很大的問題。于是，與上述一樣，使用幾乎不含有游離MgO的鐵水預(yù)處理熔渣，按照上述特開平2-233539號公報所記載的原料配合試制了熔渣硬化體。
又，代替特開平1-126246號公報中的轉(zhuǎn)爐爐渣使用鐵水預(yù)處理熔渣時，所得的硬化體的壓縮強度不足20N/mm2，代替水泥·混凝土不耐用。另外，含有3000cm2/g以下即約0.07mm以上的鐵水預(yù)處理熔渣時，硬化體的強度也不足或者也產(chǎn)生了多條的細(xì)裂紋。
進(jìn)一步地，當(dāng)按照EP0994196A1中公布的原料配合，作為煉鋼渣使用鐵水預(yù)處理熔渣而進(jìn)行熔渣硬化體的制造時，在硬化體上有時也可看到多數(shù)的細(xì)裂紋。并判明這些硬化體特別是在用于象要求強度和外觀美感那樣的塊狀的建設(shè)用熔渣硬化體時，無論如何也不耐使用。
進(jìn)一步地，將在特開昭59-169966號公報中所記載的轉(zhuǎn)爐爐渣粉換為鐵水預(yù)處理熔渣，試制了熔渣硬化體，結(jié)果熔渣只凝聚，無論如何也得不到象混凝土那樣的硬化體。
本發(fā)明的目的是鑒于這種情況，提出即使將煉鋼渣作為原料的一部分使用也不會引起制造的硬化體的強度不足和細(xì)裂紋的發(fā)生的熔渣硬化體的制造方法。
發(fā)明的公開為了達(dá)到上述目的的本發(fā)明是將含有(a)粒徑為1.18mm以下的鐵水預(yù)處理熔渣15～55質(zhì)量％和(b)粒徑為0.1mm以下的高爐爐渣5～40質(zhì)量％的物質(zhì)與水混合攪拌后使其硬化的熔渣硬化體制造方法。
又，本發(fā)明是將含有(a)粒徑為1.18mm以下的鐵水預(yù)處理熔渣15～55質(zhì)量％、(b)粒徑為0.1mm以下的高爐爐渣3～36質(zhì)量％和(c)煙灰1.5～30質(zhì)量％，并且相對于該高爐爐渣和煙灰的合計量的煙灰的質(zhì)量比為0.1～0.75的物質(zhì)與水混合攪拌后使其硬化的熔渣硬化體制造方法的發(fā)明。
再者，在上述的兩種制造方法中，理想的情況為相對于(a)粒徑為1.18mm以下的鐵水預(yù)處理熔渣、(b)粒徑為0.1mm以下的高爐爐渣和(c)煙灰的合計量，該鐵水預(yù)處理熔渣的質(zhì)量比超過0.2。
又，即使在上述的任一制造方法中也是理想的情況是相對于該高爐爐渣和煙灰的合計量，向記載的含有物中進(jìn)一步添加0.2～20質(zhì)量％的選自由堿金屬的氧化物、氫氧化物、硫酸鹽及氯化物以及堿土類金屬的氧化物、氫氧化物、硫酸鹽及氯化物構(gòu)成的組中的至少1種物質(zhì)。
又，即使在上述的任一制造方法中也是理想的情況是相對于該高爐爐渣、煙灰和粒徑為0.1mm以下的鐵水預(yù)處理熔渣的合計量，向記載的含有物中進(jìn)一步地添加0.1～2.0質(zhì)量％的選自由萘磺酸類和多羧酸類構(gòu)成的組中的至少1種物質(zhì)。
實施發(fā)明的最佳方案以下詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方案。
首先，在本發(fā)明中，作為煉鋼渣根據(jù)下面的理由使用鐵水預(yù)處理熔渣。即(1)在鐵水預(yù)處理中，由于精煉劑不添加MgO，所以產(chǎn)生的熔渣原始MgO濃度低，并且CaO/SiO2低。又，所含的少許MgO也幾乎以如Ca2MgSi2O7那樣的高次化合物形式存在，游離MgO幾乎不存在。與此相反，轉(zhuǎn)爐爐渣所含的MgO幾乎以游離MgO的形式存在。游離MgO與游離CaO不同，通過時效處理難以生成穩(wěn)定的氫氧化物。所以，具有可消除以往由于在將轉(zhuǎn)爐爐渣作為原料使用時產(chǎn)生的游離MgO的水合膨脹所致的硬化體的裂紋、粉化、變形、強度降低等問題的可能性。
(2)鐵水預(yù)處理熔渣如上述那樣，因為CaO/SiO2低，并且P2O5濃度高，所以CaO大多以2CaO·SiO2、3CaO·P2O5等高次化合物的形式存在。從而游離CaO濃度低。因此，由于游離CaO所致的水合膨脹性也低，并具有可消除以煉鋼渣中的游離CaO的水合膨脹為起因的硬化體的裂紋、粉化、變形、強度降低等問題的可能性。
(3)由于細(xì)粉多、水合反應(yīng)性高，所以其本身可代替作為其它配合物質(zhì)的高爐爐渣細(xì)粉末和煙灰。
(4)由于游離MgO幾乎不存在，所以熔渣本身柔軟，遠(yuǎn)比轉(zhuǎn)爐爐渣容易粉碎。
(5)當(dāng)鐵水預(yù)處理熔渣是細(xì)粉時，在鐵水預(yù)處理熔渣、上述的高爐爐渣細(xì)粉末和煙灰這3者相互之間容易進(jìn)行水合反應(yīng)，可謀求更高的強度。
可是，試制硬化體的結(jié)果是如果只采用鐵水預(yù)處理熔渣，則針對硬化體的強度和細(xì)裂紋的效果還不充分。
因此，本發(fā)明人詳細(xì)調(diào)查了在鐵水預(yù)處理熔渣中很有助于硬化反應(yīng)的物質(zhì)是什么樣粒徑的物質(zhì)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)粒徑為1.18mm以下的物質(zhì)反應(yīng)性良好，所得的硬化體的強度高，而且細(xì)裂紋的發(fā)生顯著變小。因此，在本發(fā)明中，在除了水的總配合物中，特別是要限定鐵水預(yù)處理熔渣所含的粒徑為1.18mm以下的物質(zhì)的含量。其中，更理想的粒徑為0.425mm以下，特別理想的粒徑為0.1～0.425mm以下。又，這種情況并不妨礙在配合的鐵水預(yù)處理熔渣中含有尺寸比粒徑1.18mm還大的鐵水預(yù)處理熔渣。粒度大的鐵水預(yù)處理熔渣只說明在粉碎的過程中難被粉碎，由于其本身具有某種程度的強度所以作為增量材是有用的，又因為活性高所以作為粘結(jié)材也是有用的。
另外，在本申請中所說的粒徑是通過篩分試驗而求出的數(shù)值，可用JIS A1102、JIS A1103等方法測定。
在本發(fā)明中，由于使用在煉鋼渣中幾乎不存在游離MgO相的煉鋼渣，并且要將其使用量限制在適當(dāng)?shù)姆秶?，所以游離MgO在水中養(yǎng)護(hù)時不引起水合膨脹。其結(jié)果是所制造的熔渣硬化體不僅強度高，而且細(xì)裂紋也不存在。進(jìn)一步地，由于熔渣硬化體的干燥收縮所致的細(xì)裂紋也幾乎不存在。
又，在本發(fā)明中，限制這種粒徑為1.18mm以下的鐵水預(yù)處理熔渣的量，另一方面，也要以適當(dāng)量配合與其反應(yīng)的含有SiO2的物質(zhì)。這種含有SiO2的物質(zhì)具有潛在水硬性或者火山灰反應(yīng)性為宜。具體地說，單一地使用高爐爐渣的細(xì)粉末或者使用高爐爐渣細(xì)粉末和煙灰的混合物為宜。以下在本申請中所說的高爐爐渣的細(xì)粉末是粒徑為0.1mm以下的爐渣粉，理想的情況是0.07mm以下，即由布萊恩方法測出的比表面積3000～5000cm2/g。作為這樣的高爐爐渣細(xì)粉末使用水碎的高爐爐渣是合適的。使高爐爐渣的粒徑在0.1mm以下是由于當(dāng)超過0.1mm時煉鋼渣和煙灰的反應(yīng)性變低。另外，在本申請中說的煙灰與高爐爐渣細(xì)粉末一樣是含有潛在水硬性或者火山灰反應(yīng)性的SiO2的物質(zhì)，它通過煤的燃燒生成。另外，煙灰的粒徑在本申請中沒有限定，但一般的情況是粒徑為0.2mm以下，即相當(dāng)于由布萊恩方法測出的比表面積1500cm2/g以上，其本身是極細(xì)粉。當(dāng)將其代替粒徑為0.1mm以下的高爐爐渣的一部分而使用時，與鐵水預(yù)處理熔渣的反應(yīng)性更加提高，硬化體的細(xì)裂紋產(chǎn)生的抑制和長時間養(yǎng)護(hù)后的強度提高成為可能。再者，單獨使用粒徑為0.1mm以下的高爐爐渣時，其合適含量為5～40質(zhì)量％。
在本發(fā)明中，如上述那樣限定鐵水預(yù)處理熔渣和高爐爐渣細(xì)粉末的含量的理由如下
即原因之一是粒徑為1.18mm以下的鐵水預(yù)處理熔渣的含有率不足15質(zhì)量％或者粒徑為0.1mm以下的高爐爐渣的含有率超過40質(zhì)量％時，相對地，使和SiO2反應(yīng)的堿金屬離子或者堿土類金屬離子的供給平衡偏離，所得到的硬化體的強度降低；另一原因是當(dāng)粒徑為1.18mm以下的鐵水預(yù)處理熔渣的含有率超過55質(zhì)量％或者粒徑為0.1mm以下的高爐爐渣的含量不足5質(zhì)量％時，由于鐵水預(yù)處理熔渣中的固定具有水合膨脹性的CaO等成分的SiO2往往不足，所以在水中養(yǎng)護(hù)所得到的硬化體過程中發(fā)生硬化體的膨脹和粉化，其強度顯著地降低。
即本申請的第1個發(fā)明是將含有(a)粒徑為1.18mm以下的鐵水預(yù)處理熔渣15～55質(zhì)量％和(b)粒徑為0.1mm以下的高爐爐渣5～40質(zhì)量％的物質(zhì)與水混合攪拌后使其硬化的熔渣硬化體的制造方法。
再者，在上述的和水的混合攪拌操作中，水量和攪拌手段沒有特別地限定。但為了促進(jìn)熔渣間的水合反應(yīng)性，作成泥漿狀為宜，當(dāng)成為泥漿狀時，由于給予流動性，所以成型操作也變得容易。本發(fā)明的熔渣類原料都是細(xì)粉，用水作成泥漿倒入成型用鑄型使之水合硬化的方法是最適合的。但是并不排除作成餅狀再成型或者不成型就使用的情況。為了使本發(fā)明的配合物成為泥漿狀即坍落度為3cm以上，使用的合適的水量為占配合物的6重量％以上，更合適的水量為8～13重量％。當(dāng)水量占配合物的4～8重量％左右時其為坍落度不足3cm的餅狀。再者，由于它們根據(jù)使用原料和配合的不同而不同，所以根據(jù)坍落度試驗確定合適的水量為宜。
進(jìn)一步地，在本發(fā)明中，在作為含有SiO2的物質(zhì)使用高爐爐渣細(xì)粉末和煙灰的混合物時，制出含有(a)粒徑為1.18mm以下的鐵水預(yù)處理熔渣15～55質(zhì)量％、(b)粒徑為0.1mm以下的高爐爐渣3～36質(zhì)量％和(c)煙灰1.5～30質(zhì)量％，并且相對于該高爐爐渣和煙灰的合計量的煙灰的質(zhì)量比為0.1～0.75的物質(zhì)。將該配合物與水混合攪拌后使其硬化而制造熔渣硬化體。
這樣地限定的理由如下首先，由于使粒徑為1.18mm以下的鐵水預(yù)處理熔渣的含有率為15～55質(zhì)量％的理由和使高爐爐渣的粒徑為0.1mm以下的理由與已經(jīng)敘述的理由相同，所以不再贅述。使粒徑為0.1mm以下的高爐爐渣細(xì)粉末含量為3～36質(zhì)量％是因為當(dāng)在3質(zhì)量％以上時可得到高強度的硬化體；另一方面還因為其含量若超過36質(zhì)量％則強度增加飽和，得不到更高的效果，且不經(jīng)濟。煙灰其含量在1.5質(zhì)量％以上且相對于粒徑為0.1mm以下的高爐爐渣和煙灰的合計量的煙灰的含量比用質(zhì)量比表示為0.1以上時，其效果顯著。但煙灰在常溫的硬化性具有比高爐爐渣細(xì)粉末劣化的傾向，當(dāng)煙灰的含有率超過30質(zhì)量％或者相對于粒徑為0.1mm以下的高爐爐渣和煙灰的合計量的煙灰的含量比超過用質(zhì)量比表示的0.75時，則使作為熔渣硬化體的整體的硬化推遲，所以這時是不理想的。因此，規(guī)定煙灰的含有率為1.5～30質(zhì)量％，并且相對于粒徑為0.1mm以下的高爐爐渣和煙灰的合計量的煙灰的含量比用質(zhì)量比表示為0.1～0.75。
進(jìn)一步地，在本發(fā)明中更理想的情況是相對于粒徑為0.1mm以下的高爐爐渣、煙灰、粒徑為1.18mm以下的鐵水預(yù)處理熔渣的合計含量，使鐵水預(yù)處理熔渣的含量比超過用質(zhì)量比表示的0.2。這是因為如果這樣的話，則由鐵水預(yù)處理熔渣供給的堿金屬離子的量和/或堿土金屬離子的量和含有SiO2的物質(zhì)中的反應(yīng)性SiO2的量的平衡更加適當(dāng)，硬化體的細(xì)裂紋防止效果提高。
本發(fā)明通過象上述那樣的配合，制造的硬化體的強度提高并顯著降低細(xì)裂紋發(fā)生。更為理想的情況是相對于粒徑為0.1mm以下的高爐爐渣和煙灰的合計含量，添加0.2～20質(zhì)量％的選自由堿金屬的氧化物、氫氧化物、硫酸鹽及氯化物以及堿土類金屬的氧化物、氫氧化物、硫酸鹽及氯化物構(gòu)成的組中的至少1種物質(zhì)。
又，相對于粒徑為0.1mm以下的高爐爐渣、煙灰和粒徑為0.1mm以下的鐵水預(yù)處理熔渣的合計含量，添加0.1～2.0質(zhì)量％的選自由萘磺酸類和多羧酸類構(gòu)成的組中的至少1種物質(zhì)也是理想的。
通過添加0.2質(zhì)量％以上的選自由堿金屬的氧化物、氫氧化物、硫酸鹽及氯化物以及堿土類金屬的氧化物、氫氧化物、硫酸鹽及氯化物構(gòu)成的組中的至少1種物質(zhì)而促進(jìn)熔渣硬化體的硬化成為可能，因為能夠縮短養(yǎng)護(hù)所需要的時間。但即使添加量超過20質(zhì)量％，其效果也飽和，所以，上限規(guī)定為20質(zhì)量％為宜。作為這種化合物，理想的物質(zhì)可列舉Ca(OH)2、NaOH、CaO、CaSO4·2H2O、CaCl2等。
另外，當(dāng)添加萘磺酸類和/或多羧酸類時，將原料與水一起混合攪拌時的混合攪拌性提高。因此，能夠減少混合攪拌所需的水的量，其結(jié)果是能得到更高強度的硬化體。這時，相對于粒徑為0.1mm以下的高爐爐渣和煙灰的合計含量，使添加量為0.1質(zhì)量％以上的效果高。但由于即使添加量超過2.0質(zhì)量％，其效果也飽和，所以限定為0.1～2.0質(zhì)量％為宜。作為萘磺酸類，理想的有K&D精細(xì)化學(xué)藥品(フアインケミカル)(株)制造的塞路富勞110(セルフロ-110)和圣富勞(サンフロ-)(株)制造的圣富勞H-60(サンフロ-H-60)等。又，作為多羧酸類，理想的物質(zhì)可列舉谷萊斯凱米卡路茲(グレ-スケミカルズ)(株)制造的優(yōu)級達(dá)萊庫斯200(ダ-レツクスス-パ-200)等。
實施例以下用實施例和比較例說明本發(fā)明。又，歸納使用的鐵水預(yù)處理熔渣和轉(zhuǎn)爐爐渣的組成示于表1。
實施例1作為配合原料，將粉碎的鐵水預(yù)處理熔渣、粉碎成粒徑為0.1mm以下的細(xì)粉的高爐爐渣(由布萊恩方法測出的比表面積為4000cm2/g)以及Ca(OH)2用水混合攪拌使坍落度為3～25cm，并流入砂箱。在1～2天后脫模，將它在20℃的水中養(yǎng)護(hù)作成硬化體。將配合的各原料的含量、比率、混合攪拌水的添加量示于表2。將所得硬化體的養(yǎng)護(hù)28天后的強度、表面干燥比重、表面細(xì)裂紋條數(shù)以及養(yǎng)護(hù)91天后的強度匯總并示于表3。又，在表3中，寫著A、B、C、D的分別是表示各原料的配合比的值，在以下的實施例中也是一樣的。
實施例2作為配合原料將粉碎的鐵水預(yù)處理熔渣、粉碎成粒徑為0.1mm以下的細(xì)粉的高爐爐渣(由布萊恩方法測出的比表面積為4000cm2/g)、煙灰(JIS標(biāo)準(zhǔn)II種)以及Ca(OH)2用水混合攪拌使坍落度為3～25cm，并流入砂箱。在1～2天后脫模，將它在20℃的水中養(yǎng)護(hù)作成硬化體。將配合的各原料的含量、比率、混合攪拌水的添加量示于表4和表5。將所得硬化體的養(yǎng)護(hù)28天后的強度、表面干燥比重、表面細(xì)裂紋條數(shù)以及養(yǎng)護(hù)91天后的強度匯總并示于表6和表7。
實施例3
作為配合原料含有粉碎的鐵水預(yù)處理熔渣、粉碎成粒徑為0.1mm以下的細(xì)粉的高爐爐渣(由布萊恩方法測出的比表面積為4000cm2/g)，進(jìn)一步地針對一部分而言，在其中添加煙灰(JIS標(biāo)準(zhǔn)II種)、Ca(OH)2和其它的添加劑，將它們用水混合攪拌使坍落度為3～25cm，并流入砂箱。在1～2天后脫模，將它在20℃的水中養(yǎng)護(hù)作成硬化體。將配合的各原料的含量、比率、混合攪拌水的添加量示于表8、表9和表10。將所得硬化體的養(yǎng)護(hù)28天后的強度、表面干燥比重、表面細(xì)裂紋條數(shù)以及養(yǎng)護(hù)91天后的強度匯總并同時示于表11、表12和表13。
比較例作為配合原料含有粉碎的鐵水預(yù)處理熔渣、粉碎成粒徑為0.1mm以下的細(xì)粉的高爐爐渣(由布萊恩方法測出的比表面積為4000cm2/g)，進(jìn)一步地針對一部分而言，在其中添加煙灰(JIS標(biāo)準(zhǔn)II種)以及Ca(OH)2，在脫離本發(fā)明的限定范圍的含有率條件下配合，將它們用水混合攪拌并流入砂箱。在1～2天后脫模，將它在20℃的水中養(yǎng)護(hù)作成硬化體。將配合的各原料的含量、比率、混合攪拌水的添加量示于表14。將所得硬化體的養(yǎng)護(hù)28天后的強度、表面干燥比重、表面細(xì)裂紋條數(shù)以及養(yǎng)護(hù)91天后的強度匯總并同時示于表15。
再者，記錄了通過肉眼觀察可以測定的在實施例和比較例中的細(xì)裂紋的條數(shù)。
當(dāng)參看上述的各表時，在以上實施例和比較例中所得的結(jié)果可概括如下即，對于在鐵水預(yù)處理熔渣中，粒徑為1.18mm以下的熔渣的含有率不滿足本發(fā)明的條件的比較例1，制造的熔渣硬化體在養(yǎng)護(hù)28天后表面細(xì)裂紋產(chǎn)生了3條/cm2。并且，耐磨性也不好，在搬運時該硬化體產(chǎn)生了裂紋和豁口。與此相反，對于本發(fā)明例，任一硬化體其表面細(xì)裂紋都在0.5條/cm2以下，細(xì)裂紋顯著地小。并且，未產(chǎn)生耐磨性、搬運時的裂紋和豁口的問題。
特別是在相對于粒徑為0.1mm以下的高爐爐渣、煙灰和粒徑為0.425mm以下的鐵水預(yù)處理熔渣的合計量的該鐵水預(yù)處理熔渣的質(zhì)量比(表中用C表示的比率)超過0.2的本發(fā)明例No.1-1、1-3、1-5、1-6、1-8～1-22中，硬化體的細(xì)裂紋條數(shù)更少至0.4條/cm2以下，是非常好的結(jié)果。另外，在相對于粒徑為0.1mm以下的高爐爐渣、煙灰和粒徑為0.1mm以下的鐵水預(yù)處理熔渣的合計量的該鐵水預(yù)處理熔渣的質(zhì)量比(表中用D表示的比率)超過0.2的本發(fā)明例No.1-9～1-21中，硬化體的細(xì)裂紋條數(shù)更少至0.3條/cm2以下。進(jìn)一步地，在粒徑為0.1mm以下的高爐爐渣基礎(chǔ)上配合適量的煙灰的實施例2的各例中，硬化體的細(xì)裂紋條數(shù)可更加減少。再進(jìn)一步，在添加了各種添加劑的實施例3的各例子中，不但硬化體的細(xì)裂紋減少，而且能達(dá)到強度提高的目的。
再者，比較例4是按照與特開平2-233539號公報所記載的實施例相當(dāng)?shù)呐浜狭亢土蕉圃斓挠不w，但在60天后，由于以MgO的水合反應(yīng)為起因的膨脹而引起損壞。另外，比較例6是按照與特開平10-152364號公報所記載的實施例相當(dāng)?shù)呐浜狭亢土蕉圃斓挠不w，但在35天后，由于以游離CaO的水合反應(yīng)為起因的膨脹而引起損壞。
表1

*根據(jù)JIS A 5015進(jìn)行的膨脹試驗表2

表3

A[煙灰/(粒徑為0.1mm以下的高爐爐渣+煙灰)]B[1.18mm以下的鐵水預(yù)處理熔渣/(0.1mm以下的高爐爐渣+煙灰+1.18mm以下的鐵水預(yù)處理熔渣)]C
D
表4

表5

表6

A[煙灰/(粒徑為0.1mm以下的高爐爐渣+煙灰)]B[1.18mm以下的鐵水預(yù)處理熔渣/(0.1mm以下的高爐爐渣+煙灰+1.18mm以下的鐵水預(yù)處理熔渣)]C
D
表7

A[煙灰/(粒徑為0.1mm以下的高爐爐渣+煙灰)]B[1.18mm以下的鐵水預(yù)處理熔渣/(0.1mm以下的高爐爐渣+煙灰+1.18mm以下的鐵水預(yù)處理熔渣)]C
D
表8

表9

表10

*K&D精細(xì)化學(xué)藥品(株)制造的塞路富勞110(K&D フアインケミカル(株)製のセルフロ-110)**谷萊斯凱米卡路茲(株)制造的優(yōu)級達(dá)萊庫斯200(グレ-スケミカルズ(株)製のダ-レツクスス-バ-200)
表11

A[煙灰/(粒徑為0.1mm以下的高爐爐渣+煙灰)]B[1.18mm以下的鐵水預(yù)處理熔渣/(0.1mm以下的高爐爐渣+煙灰+1.18mm以下的鐵水預(yù)處理熔渣)]C
D
表12

A[煙灰/(粒徑為0.1mm以下的高爐爐渣+煙灰)]B[1.18mm以下的鐵水預(yù)處理熔渣/(0.1mm以下的高爐爐渣+煙灰+1.18mm以下的鐵水預(yù)處理熔渣)]C
D
表13

A[煙灰/(粒徑為0.1mm以下的高爐爐渣+煙灰)]B[1.18mm以下的鐵水預(yù)處理熔渣/(0.1mm以下的高爐爐渣+煙灰+1.18mm以下的鐵水預(yù)處理熔渣)]C
D
表14

表15

A[煙灰/(粒徑為0.1mm以下的高爐爐渣+煙灰)]B[1.18mm以下的鐵水預(yù)處理熔渣/(0.1mm以下的高爐爐渣+煙灰+1.18mm以下的鐵水預(yù)處理熔渣)]C
D
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性如以上敘述的那樣，根據(jù)本發(fā)明，即使使用以往在其用途上存在問題的煉鋼渣也能得到高強度并且表面層幾乎沒有細(xì)裂紋的熔渣硬化體。該熔渣硬化體作為路基材料、土木材料、人造石、海洋建筑物、其它混凝土替代品使用是可能的，所以本發(fā)明非常有助于資源的再利用、環(huán)境改善等。
權(quán)利要求
1.一種熔渣硬化體的制造方法，其中，將含有(a)粒徑為1.18mm以下的鐵水預(yù)處理熔渣15～55質(zhì)量％和(b)粒徑為0.1mm以下的高爐爐渣5～40質(zhì)量％的物質(zhì)與水混合攪拌后使其硬化。
2.一種熔渣硬化體的制造方法，其中，將含有(a)粒徑為1.18mm以下的鐵水預(yù)處理熔渣15～55質(zhì)量％、(b)粒徑為0.1mm以下的高爐爐渣3～36質(zhì)量％和(c)煙灰1.5～30質(zhì)量％，并且相對于該高爐爐渣和煙灰的合計量的煙灰的質(zhì)量比為0.1～0.75的物質(zhì)與水混合攪拌后使其硬化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所記載的熔渣硬化體的制造方法，其中，相對于(a)粒徑為1.18mm以下的鐵水預(yù)處理熔渣、(b)粒徑為0.1mm以下的高爐爐渣和(c)煙灰的合計量的該鐵水預(yù)處理熔渣的質(zhì)量比超過0.2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所記載的熔渣硬化體的制造方法，其中，所記載的含有物中，相對于該高爐爐渣和煙灰的合計量，進(jìn)一步還添加0.2～20質(zhì)量％的選自由堿金屬的氧化物、氫氧化物、硫酸鹽及氯化物以及堿土類金屬的氧化物、氫氧化物、硫酸鹽及氯化物構(gòu)成的組中的至少1種物質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所記載的熔渣硬化體的制造方法，其中，所記載的含有物中，相對于該高爐爐渣、煙灰和粒徑為0.1mm以下的鐵水預(yù)處理熔渣的合計量，進(jìn)一步還添加0.1～2.0質(zhì)量％的選自由萘磺酸類和多羧酸類構(gòu)成的組中的至少1種物質(zhì)。
全文摘要
本申請?zhí)峁⒑?5～55質(zhì)量%的粒徑為1.18mm以下的鐵水預(yù)處理熔渣和5～40質(zhì)量%的粒徑為0.1mm以下的高爐爐渣的物質(zhì)與水混合攪拌后使其硬化的熔渣硬化體的制造方法。更合適地提供將含有15～55質(zhì)量%的粒徑為1.18mm以下的鐵水預(yù)處理熔渣、3～36質(zhì)量%的粒徑為0.1mm以下的高爐爐渣和1.5～30質(zhì)量%的煙灰,并且相對于該高爐爐渣和煙灰的合計量的煙灰的質(zhì)量比為0.1～0.75的物質(zhì)與水混合攪拌后使其硬化的熔渣硬化體的制造方法。根據(jù)任一制造方法都可利用以往并不作為熔渣硬化體的原料的煉鋼渣,而且能得到不產(chǎn)生強度不足和表面細(xì)裂紋的熔渣硬化體。該硬化體作為路基材料、建筑材料、土木材料或者混凝土替代品是有用的。
文檔編號C04B18/14GK1365345SQ01800605
公開日2002年8月21日 申請日期2001年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月28日
發(fā)明者松永久宏, 高木正人, 小菊史男, 相川真紀(jì)子 申請人:川崎制鐵株式會社