熔渣硬化体的制造方法
阅读：561发布：2020-05-13
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1.一种熔渣硬化体的制造方法，其中，将含有(a)粒径为1.18mm 以下的铁水预处理熔渣：15～55质量％和(b)粒径为0.1mm以下的 高炉炉渣：5～40质量％的物质与水混合搅拌后使其硬化。
2.一种熔渣硬化体的制造方法，其中，将含有(a)粒径为1.18mm 以下的铁水预处理熔渣：15～55质量％、(b)粒径为0.1mm以下的 高炉炉渣：3～36质量％和(c)烟灰：1.5～30质量％，并且相对于 该高炉炉渣和烟灰的合计量的烟灰的质量比为0.1～0.75的物质与水 混合搅拌后使其硬化。
3.根据权利要求1或2所记载的熔渣硬化体的制造方法，其中， 相对于(a)粒径为1.18mm以下的铁水预处理熔渣、(b)粒径为0.1mm 以下的高炉炉渣和(c)烟灰的合计量的该铁水预处理熔渣的质量比 超过0.2。
4.根据权利要求1或2所记载的熔渣硬化体的制造方法，其中， 所记载的含有物中，相对于该高炉炉渣和烟灰的合计量，进一步还添 加0.2～20质量％的选自由碱金属的氧化物、氢氧化物、硫酸盐及氯 化物以及碱土类金属的氧化物、氢氧化物、硫酸盐及氯化物构成的组 中的至少1种物质。
5.根据权利要求1或2所记载的熔渣硬化体的制造方法，其中， 所记载的含有物中，相对于该高炉炉渣、烟灰和粒径为0.1mm以下的 铁水预处理熔渣的合计量，进一步还添加0.1～2.0质量％的选自由萘 磺酸类和多羧酸类构成的组中的至少1种物质。
技术领域
本发明涉及熔渣硬化体的制造方法，特别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 设物资材料方面难以有效利用的粉粒状铁水预处理熔渣，提高制造后 的硬化体的强度、减少细裂纹的技术。
背景技术
在炼钢工序中产生的熔渣碱度高，并且以一次化合物的状态(以 下记为游离CaO)大量含有CaO。为此，其吸收水分容易膨胀，并未 面向象高炉炉渣那样的作为土木·建设物资材料的用途，长时间以来 其处置和充分利用作为问题而遗留下来。因此，为了打破这种状况， 积极地充分利用炼钢渣的几项技术开发也尝试了。特别是可以看到使 象高炉炉渣那样的含有二氧化硅的物质和炼钢渣组合而进行充分利 用的尝试。
例如，特开平10-152364号公报公开了一种水合硬化体：即，含 有50％以上的具有炼钢渣的骨料和具有潜在水硬性的含有二氧化硅的 物质和具有火山灰反应性的含有二氧化硅的物质中的1种或者2种物 质，并和利用水合反应而硬化的粘结材混合而制造的水合硬化体。 又，特开平2-233539号公报公开了这样的熔渣块：即，使所有的粘 结材、细骨料、粗骨料成为粉碎和破碎的钢铁熔渣的同时，使用在上 述的粘结材中混合了高炉炉渣和炼钢渣的钢铁熔渣而制造的熔渣 块。进一步地，在特开平1-126246号公报上公开的例子是：即将转 炉炉渣粉碎成5mm以下之后进行磁选、干燥，以便达到3000～ 5000cm2/g，使用粉碎后以10～30重量％的比例混合于高炉炉渣细粉 末中的转炉炉渣而制出的高炉水泥的例子。另外，我们先前曾在 EP0994196A1中提出：根据水合反应使含有50重量％以上的粒径为5mm 以下的炼钢渣的炼钢渣和含有SiO2≥30重量％的物质的混合物固化的 炼钢渣的成块方法。进一步地，在特开昭59-169966号公报上公开了 在高炉水碎渣中添加、混合了以干透重量比表示的10～60％的转炉炉 渣粉的路基材料。
可是，本发明人使用上述的现有技术，试制了以炼钢渣为原料的 熔渣硬化体(以下有时也只叫“硬化体”)，结果弄清了如下所述的 问题点。
首先，根据特开平10-152364号公报、特开平1-126246号公报 以及EP0994196A1中所记载的方法，作为炼钢渣当使用转炉炉渣时， 则在20℃的水中养护(cure)时，有时硬化体损坏，不能满足要求。 于是，详细地调查了该原因。
近几年，为了保护转炉的内衬耐火材料，而在炉渣中添加白云石 和死烧氧化镁等，以此为因，转炉炉渣中的MgO浓度变高。并判明： 使用这样的MgO浓度高的转炉炉渣时，该转炉炉渣所含的一次化合物 状态的MgO(以下记为游离MgO)因水中养护而水合膨胀，要制造的 硬化体损坏。
基于该知识，本发明人想到作为炼钢渣使用几乎不含有游离MgO的铁水预处理熔渣。于是，在上述特开平10-152364号公报中所记载 的炼钢渣的骨料中采用该铁水预处理熔渣，在同样的条件下试制了硬 化体。可是，所得到的硬化体的压缩强度不足20N/mm2，以此替代水 泥·混凝土不耐用。
在此，所谓“铁水预处理”是指在转炉中精炼铁水之前，事先在 向转炉供给之前的铁水中添加各种的精炼剂，进行脱硅、脱磷、脱硫 等的处理。在本申请中，将在该前处理中产生的熔渣称为“铁水预处 理熔渣”，其包含于炼钢渣的范畴中。以下“脱Si渣”、“脱P渣” 和“脱S渣”等表现是指在将铁水分别进行脱Si预处理、脱P预处 理以及脱S预处理时产生的熔渣。
另一方面，在上述特开平2-233539号公报所记载的方法中，为 了制造以转炉炉渣为原料的熔渣硬化体，需要将熔渣碎为细粉。可 是，在转炉炉渣中，如上述那样比较多地含有游离的MgO。因此，熔 渣本身坚硬难以成为细粉，存在为了粉碎成反应性高的细粉而粉碎成 本很大的问题。于是，与上述一样，使用几乎不含有游离MgO的铁水 预处理熔渣，按照上述特开平2-233539号公报所记载的原料配合试 制了熔渣硬化体。
又，代替特开平1-126246号公报中的转炉炉渣使用铁水预处理 熔渣时，所得的硬化体的压缩强度不足20N/mm2，代替水泥·混凝土 不耐用。另外，含有3000cm2/g以下即约0.07mm以上的铁水预处理 熔渣时，硬化体的强度也不足或者也产生了多条的细裂纹。
进一步地，当按照EP0994196A1中公布的原料配合，作为炼钢渣 使用铁水预处理熔渣而进行熔渣硬化体的制造时，在硬化体上有时也 可看到多数的细裂纹。并判明：这些硬化体特别是在用于象要求强度 和外观美感那样的块状的建设用熔渣硬化体时，无论如何也不耐使 用。
进一步地，将在特开昭59-169966号公报中所记载的转炉炉渣粉 换为铁水预处理熔渣，试制了熔渣硬化体，结果熔渣只凝聚，无论如 何也得不到象混凝土那样的硬化体。
本发明的目的是：鉴于这种情况，提出即使将炼钢渣作为原料的 一部分使用也不会引起制造的硬化体的强度不足和细裂纹的发生的 熔渣硬化体的制造方法。
发明的公开
为了达到上述目的的本发明是将含有(a)粒径为1.18mm以下的 铁水预处理熔渣：15～55质量％和(b)粒径为0.1mm以下的高炉炉 渣：5～40质量％的物质与水混合搅拌后使其硬化的熔渣硬化体制造方 法。
又，本发明是将含有(a)粒径为1.18mm以下的铁水预处理熔渣： 15～55质量％、(b)粒径为0.1mm以下的高炉炉渣：3～36质量％和 (c)烟灰：1.5～30质量％，并且相对于该高炉炉渣和烟灰的合计量 的烟灰的质量比为0.1～0.75的物质与水混合搅拌后使其硬化的熔渣 硬化体制造方法的发明。
再者，在上述的两种制造方法中，理想的情况为：相对于(a) 粒径为1.18mm以下的铁水预处理熔渣、(b)粒径为0.1mm以下的高 炉炉渣和(c)烟灰的合计量，该铁水预处理熔渣的质量比超过0.2。
又，即使在上述的任一制造方法中也是理想的情况是：相对于该 高炉炉渣和烟灰的合计量，向记载的含有物中进一步添加0.2～20质 量％的选自由碱金属的氧化物、氢氧化物、硫酸盐及氯化物以及碱土 类金属的氧化物、氢氧化物、硫酸盐及氯化物构成的组中的至少1种 物质。
又，即使在上述的任一制造方法中也是理想的情况是：相对于该 高炉炉渣、烟灰和粒径为0.1mm以下的铁水预处理熔渣的合计量，向 记载的含有物中进一步地添加0.1～2.0质量％的选自由萘磺酸类和多 羧酸类构成的组中的至少1种物质。
实施发明的最佳方案
以下详细说明本发明的实施方案。
首先，在本发明中，作为炼钢渣根据下面的理由使用铁水预处理 熔渣。即：
(1)在铁水预处理中，由于精炼剂不添加MgO，所以产生的熔渣 原始MgO浓度低，并且CaO/SiO2低。又，所含的少许MgO也几乎以如 Ca2MgSi2O7那样的高次化合物形式存在，游离MgO几乎不存在。与此 相反，转炉炉渣所含的MgO几乎以游离MgO的形式存在。游离MgO与 游离CaO不同，通过时效处理难以生成稳定的氢氧化物。所以，具有 可消除以往由于在将转炉炉渣作为原料使用时产生的游离MgO的水合 膨胀所致的硬化体的裂纹、粉化、变形、强度降低等问题的可能性。
(2)铁水预处理熔渣如上述那样，因为CaO/SiO2低，并且P2O5浓度高，所以CaO大多以2CaO·SiO2、3CaO·P2O5等高次化合物的形 式存在。从而游离CaO浓度低。因此，由于游离CaO所致的水合膨胀 性也低，并具有可消除以炼钢渣中的游离CaO的水合膨胀为起因的硬 化体的裂纹、粉化、变形、强度降低等问题的可能性。
(3)由于细粉多、水合反应性高，所以其本身可代替作为其它 配合物质的高炉炉渣细粉末和烟灰。
(4)由于游离MgO几乎不存在，所以熔渣本身柔软，远比转炉 炉渣容易粉碎。
(5)当铁水预处理熔渣是细粉时，在铁水预处理熔渣、上述的 高炉炉渣细粉末和烟灰这3者相互之间容易进行水合反应，可谋求更 高的强度。
可是，试制硬化体的结果是：如果只采用铁水预处理熔渣，则针 对硬化体的强度和细裂纹的效果还不充分。
因此，本发明人详细调查了在铁水预处理熔渣中很有助于硬化反 应的物质是什么样粒径的物质。结果发现：粒径为1.18mm以下的物 质反应性良好，所得的硬化体的强度高，而且细裂纹的发生显著变 小。因此，在本发明中，在除了水的总配合物中，特别是要限定铁水 预处理熔渣所含的粒径为1.18mm以下的物质的含量。其中，更理想 的粒径为0.425mm以下，特别理想的粒径为0.1～0.425mm以下。又， 这种情况并不妨碍在配合的铁水预处理熔渣中含有尺寸比粒径 1.18mm还大的铁水预处理熔渣。粒度大的铁水预处理熔渣只说明在粉 碎的过程中难被粉碎，由于其本身具有某种程度的强度所以作为增量 材是有用的，又因为活性高所以作为粘结材也是有用的。
另外，在本申请中所说的粒径是通过筛分试验而求出的数值，可 用JIS A1102、JIS A1103等方法测定。
在本发明中，由于使用在炼钢渣中几乎不存在游离MgO相的炼钢 渣，并且要将其使用量限制在适当的范围，所以游离MgO在水中养护 时不引起水合膨胀。其结果是所制造的熔渣硬化体不仅强度高，而且 细裂纹也不存在。进一步地，由于熔渣硬化体的干燥收缩所致的细裂 纹也几乎不存在。
又，在本发明中，限制这种粒径为1.18mm以下的铁水预处理熔 渣的量，另一方面，也要以适当量配合与其反应的含有SiO2的物质。 这种含有SiO2的物质具有潜在水硬性或者火山灰反应性为宜。具体地 说，单一地使用高炉炉渣的细粉末或者使用高炉炉渣细粉末和烟灰的 混合物为宜。以下在本申请中所说的高炉炉渣的细粉末是粒径为 0.1mm以下的炉渣粉，理想的情况是0.07mm以下，即由布莱恩方法 测出的比表面积：3000～5000cm2/g。作为这样的高炉炉渣细粉末使 用水碎的高炉炉渣是合适的。使高炉炉渣的粒径在0.1mm以下是由于 当超过0.1mm时炼钢渣和烟灰的反应性变低。另外，在本申请中说的 烟灰与高炉炉渣细粉末一样是含有潜在水硬性或者火山灰反应性的 SiO2的物质，它通过煤的燃烧生成。另外，烟灰的粒径在本申请中没 有限定，但一般的情况是粒径为0.2mm以下，即相当于由布莱恩方法 测出的比表面积：1500cm2/g以上，其本身是极细粉。当将其代替粒 径为0.1mm以下的高炉炉渣的一部分而使用时，与铁水预处理熔渣的 反应性更加提高，硬化体的细裂纹产生的抑制和长时间养护后的强度 提高成为可能。再者，单独使用粒径为0.1mm以下的高炉炉渣时，其 合适含量为5～40质量％。
在本发明中，如上述那样限定铁水预处理熔渣和高炉炉渣细粉末 的含量的理由如下：
即原因之一是：粒径为1.18mm以下的铁水预处理熔渣的含有率 不足15质量％或者粒径为0.1mm以下的高炉炉渣的含有率超过40质 量％时，相对地，使和SiO2反应的碱金属离子或者碱土类金属离子的 供给平衡偏离，所得到的硬化体的强度降低；另一原因是：当粒径为 1.18mm以下的铁水预处理熔渣的含有率超过55质量％或者粒径为 0.1mm以下的高炉炉渣的含量不足5质量％时，由于铁水预处理熔渣中 的固定具有水合膨胀性的CaO等成分的SiO2往往不足，所以在水中养 护所得到的硬化体过程中发生硬化体的膨胀和粉化，其强度显著地降 低。
即本申请的第1个发明是将含有(a)粒径为1.18mm以下的铁水 预处理熔渣：15～55质量％和(b)粒径为0.1mm以下的高炉炉渣：5～ 40质量％的物质与水混合搅拌后使其硬化的熔渣硬化体的制造方法。
再者，在上述的和水的混合搅拌操作中，水量和搅拌手段没有特 别地限定。但为了促进熔渣间的水合反应性，作成泥浆状为宜，当成 为泥浆状时，由于给予流动性，所以成型操作也变得容易。本发明的 熔渣类原料都是细粉，用水作成泥浆倒入成型用铸型使之水合硬化的 方法是最适合的。但是并不排除作成饼状再成型或者不成型就使用的 情况。为了使本发明的配合物成为泥浆状即坍落度为3cm以上，使用 的合适的水量为占配合物的6重量％以上，更合适的水量为8～13重 量％。当水量占配合物的4～8重量％左右时其为坍落度不足3cm的饼 状。再者，由于它们根据使用原料和配合的不同而不同，所以根据坍 落度试验确定合适的水量为宜。
进一步地，在本发明中，在作为含有SiO2的物质使用高炉炉渣细 粉末和烟灰的混合物时，制出含有(a)粒径为1.18mm以下的铁水预 处理熔渣：15～55质量％、(b)粒径为0.1mm以下的高炉炉渣：3～ 36质量％和(c)烟灰：1.5～30质量％，并且相对于该高炉炉渣和烟 灰的合计量的烟灰的质量比为0.1～0.75的物质。将该配合物与水混 合搅拌后使其硬化而制造熔渣硬化体。
这样地限定的理由如下：
首先，由于使粒径为1.18mm以下的铁水预处理熔渣的含有率为 15～55质量％的理由和使高炉炉渣的粒径为0.1mm以下的理由与已经 叙述的理由相同，所以不再赘述。使粒径为0.1mm以下的高炉炉渣细 粉末含量为3～36质量％是因为当在3质量％以上时可得到高强度的硬 化体；另一方面还因为其含量若超过36质量％则强度增加饱和，得不 到更高的效果，且不经济。烟灰其含量在1.5质量％以上且相对于粒 径为0.1mm以下的高炉炉渣和烟灰的合计量的烟灰的含量比用质量比 表示为0.1以上时，其效果显著。但烟灰在常温的硬化性具有比高炉 炉渣细粉末劣化的倾向，当烟灰的含有率超过30质量％或者相对于粒 径为0.1mm以下的高炉炉渣和烟灰的合计量的烟灰的含量比超过用质 量比表示的0.75时，则使作为熔渣硬化体的整体的硬化推迟，所以 这时是不理想的。因此，规定烟灰的含有率为1.5～30质量％，并且 相对于粒径为0.1mm以下的高炉炉渣和烟灰的合计量的烟灰的含量比 用质量比表示为0.1～0.75。
进一步地，在本发明中更理想的情况是：相对于粒径为0.1mm以 下的高炉炉渣、烟灰、粒径为1.18mm以下的铁水预处理熔渣的合计 含量，使铁水预处理熔渣的含量比超过用质量比表示的0.2。这是因 为：如果这样的话，则由铁水预处理熔渣供给的碱金属离子的量和/ 或碱土金属离子的量和含有SiO2的物质中的反应性SiO2的量的平衡 更加适当，硬化体的细裂纹防止效果提高。
本发明通过象上述那样的配合，制造的硬化体的强度提高并显著 降低细裂纹发生。更为理想的情况是：相对于粒径为0.1mm以下的高 炉炉渣和烟灰的合计含量，添加0.2～20质量％的选自由碱金属的氧 化物、氢氧化物、硫酸盐及氯化物以及碱土类金属的氧化物、氢氧化 物、硫酸盐及氯化物构成的组中的至少1种物质。
又，相对于粒径为0.1mm以下的高炉炉渣、烟灰和粒径为0.1mm 以下的铁水预处理熔渣的合计含量，添加0.1～2.0质量％的选自由萘 磺酸类和多羧酸类构成的组中的至少1种物质也是理想的。
通过添加0.2质量％以上的选自由碱金属的氧化物、氢氧化物、 硫酸盐及氯化物以及碱土类金属的氧化物、氢氧化物、硫酸盐及氯化 物构成的组中的至少1种物质而促进熔渣硬化体的硬化成为可能，因 为能够缩短养护所需要的时间。但即使添加量超过20质量％，其效果 也饱和，所以，上限规定为20质量％为宜。作为这种化合物，理想的 物质可列举Ca(OH)2、NaOH、CaO、CaSO4·2H2O、CaCl2等。
另外，当添加萘磺酸类和/或多羧酸类时，将原料与水一起混合 搅拌时的混合搅拌性提高。因此，能够减少混合搅拌所需的水的量， 其结果是能得到更高强度的硬化体。这时，相对于粒径为0.1mm以 下的高炉炉渣和烟灰的合计含量，使添加量为0.1质量％以上的效 果高。但由于即使添加量超过2.0质量％，其效果也饱和，所以限 定为0.1～2.0质量％为宜。作为萘磺酸类，理想的有K&D精细化学 药品(フアインケミカル)(株)制造的塞路富劳110(セルフロ- 110)和圣富劳(サンフロ-)(株)制造的圣富劳H-60(サンフ ロ-H-60)等。又，作为多羧酸类，理想的物质可列举谷莱斯凯 米卡路兹(グレ-スケミカルズ)(株)制造的优级达莱库斯200 (ダ-レツクスス-パ-200)等。
实施例
以下用实施例和比较例说明本发明。又，归纳使用的铁水预处理 熔渣和转炉炉渣的组成示于表1。
实施例1
作为配合原料，将粉碎的铁水预处理熔渣、粉碎成粒径为0.1mm 以下的细粉的高炉炉渣(由布莱恩方法测出的比表面积为 4000cm2/g)以及Ca(OH)2用水混合搅拌使坍落度为3～25cm，并流 入砂箱。在1～2天后脱模，将它在20℃的水中养护作成硬化体。将 配合的各原料的含量、比率、混合搅拌水的添加量示于表2。将所得 硬化体的养护28天后的强度、表面干燥比重、表面细裂纹条数以及 养护91天后的强度汇总并示于表3。又，在表3中，写着A、B、C、 D的分别是表示各原料的配合比的值，在以下的实施例中也是一样 的。
实施例2
作为配合原料将粉碎的铁水预处理熔渣、粉碎成粒径为0.1mm以 下的细粉的高炉炉渣(由布莱恩方法测出的比表面积为4000cm2/g)、 烟灰(JIS标准II种)以及Ca(OH)2用水混合搅拌使坍落度为3～ 25cm，并流入砂箱。在1～2天后脱模，将它在20℃的水中养护作成 硬化体。将配合的各原料的含量、比率、混合搅拌水的添加量示于表 4和表5。将所得硬化体的养护28天后的强度、表面干燥比重、表面 细裂纹条数以及养护91天后的强度汇总并示于表6和表7。
实施例3
作为配合原料含有粉碎的铁水预处理熔渣、粉碎成粒径为0.1mm 以下的细粉的高炉炉渣(由布莱恩方法测出的比表面积为 4000cm2/g)，进一步地针对一部分而言，在其中添加烟灰(JIS标准 II种)、Ca(OH)2和其它的添加剂，将它们用水混合搅拌使坍落度 为3～25cm，并流入砂箱。在1～2天后脱模，将它在20℃的水中养 护作成硬化体。将配合的各原料的含量、比率、混合搅拌水的添加量 示于表8、表9和表10。将所得硬化体的养护28天后的强度、表面 干燥比重、表面细裂纹条数以及养护91天后的强度汇总并同时示于 表11、表12和表13。
比较例
作为配合原料含有粉碎的铁水预处理熔渣、粉碎成粒径为0.1mm 以下的细粉的高炉炉渣(由布莱恩方法测出的比表面积为 4000cm2/g)，进一步地针对一部分而言，在其中添加烟灰(JIS标准 II种)以及Ca(OH)2，在脱离本发明的限定范围的含有率条件下配 合，将它们用水混合搅拌并流入砂箱。在1～2天后脱模，将它在20 ℃的水中养护作成硬化体。将配合的各原料的含量、比率、混合搅拌 水的添加量示于表14。将所得硬化体的养护28天后的强度、表面干 燥比重、表面细裂纹条数以及养护91天后的强度汇总并同时示于表 15。
再者，记录了通过肉眼观察可以测定的在实施例和比较例中的细 裂纹的条数。
当参看上述的各表时，在以上实施例和比较例中所得的结果可概 括如下：
即，对于在铁水预处理熔渣中，粒径为1.18mm以下的熔渣的含 有率不满足本发明的条件的比较例1，制造的熔渣硬化体在养护28 天后表面细裂纹产生了3条/cm2。并且，耐磨性也不好，在搬运时该 硬化体产生了裂纹和豁口。与此相反，对于本发明例，任一硬化体其 表面细裂纹都在0.5条/cm2以下，细裂纹显著地小。并且，未产生耐 磨性、搬运时的裂纹和豁口的问题。
特别是在相对于粒径为0.1mm以下的高炉炉渣、烟灰和粒径为 0.425mm以下的铁水预处理熔渣的合计量的该铁水预处理熔渣的质量 比(表中用C表示的比率)超过0.2的本发明例No.1-1、1-3、1-5、 1-6、1-8～1-22中，硬化体的细裂纹条数更少至0.4条/cm2以下，是 非常好的结果。另外，在相对于粒径为0.1mm以下的高炉炉渣、烟灰 和粒径为0.1mm以下的铁水预处理熔渣的合计量的该铁水预处理熔渣 的质量比(表中用D表示的比率)超过0.2的本发明例No.1-9～1- 21中，硬化体的细裂纹条数更少至0.3条/cm2以下。进一步地，在粒 径为0.1mm以下的高炉炉渣基础上配合适量的烟灰的实施例2的各例 中，硬化体的细裂纹条数可更加减少。再进一步，在添加了各种添加 剂的实施例3的各例子中，不但硬化体的细裂纹减少，而且能达到强 度提高的目的。
再者，比较例4是按照与特开平2-233539号公报所记载的实施 例相当的配合量和粒径而制造的硬化体，但在60天后，由于以MgO的水合反应为起因的膨胀而引起损坏。另外，比较例6是按照与特开 平10-152364号公报所记载的实施例相当的配合量和粒径而制造的硬 化体，但在35天后，由于以游离CaO的水合反应为起因的膨胀而引 起损坏。
表1 名称 化学组成(质量％) 膨胀率 (％)* CaO SiO2 MgO Al2O3 P2O5 S 铁总量 金属Fe 游离CaO 游离MgO 预处理 脱Si渣 43 30 1 2 3 0.2 8 3 0.1 0.1 0.1 预处理 脱P渣 34 18 1 3 6 0.2 20 6 0.2 0.2 0.2 预处理 脱S渣 35 17 1 3 3 0.4 20 6 0.3 0.2 0.3 转炉炉渣A 50 15 10 4 2 0.2 16 6 0.8 9 0.4 转炉炉渣B 53 13 7 4 2 0.2 17 5 2.5 5 1.2
*根据JIS A 5015进行的膨胀试验
表2 实施例 No 预处理 熔渣种类 预处理溶渣(质量％) 高炉炉渣 细粉末 (质量％) 烟灰 (质量％) 其它 (外加质量％) 水 (外加质量％) 0.1mm 以下 0.1 ～0.425 mm 0.425 ～1.18 mm 1.18 ～2mm 2～ 5mm 5～ 13.2 mm 13.2 ～20 mm 20～ 40mm 1-1 脱Si渣 0.5 7 18 17 27 5 3 2 20 0 Ca(OH)2 2.0 12 1-2 脱P渣 1 4 10 10 18 9 3 3 40 0 Ca(OH)2 4.0 14 1-3 脱S渣 2 9 20 18 21 0 0 0 30 0 Ca(OH)2 3.0 10 1-4 脱P渣 2 5 12 12 20 11 4 3 30 0 Ca(OH)2 3.0 13 1-5 脱S渣 2 5 14 14 24 13 5 4 19 0 Ca(OH)2 1.9 10 1-6 脱P渣 2 5 16 16 27 15 5 4 10 0 Ca(OH)2 1.0 8 1-7 脱P渣 1 4 10 11 14 10 10 10 30 0 Ca(OH)2 3.0 13 1-8 脱Si渣 2 5 16 16 27 9 3 2 19 0 Ca(OH)2 1.9 10 1-9 脱S渣 3 6 18 18 30 10 3 2 10 0 Ca(OH)2 1.0 8 1-10 脱Si渣 8 17 18 4 9 13 5 4 22 0 Ca(OH)2 2.2 13 1-11 脱S渣 7 13 17 6 12 17 7 4 17 0 Ca(OH)2 1.7 11 1-12 脱P渣 5 11 15 7 15 21 8 6 12 0 Ca(OH)2 1.2 9 1-13 脱P渣 17 35 7 4 7 9 4 3 14 0 Ca(OH)2 1.4 14 1-14 脱S渣 11 24 9 6 12 17 6 5 10 0 Ca(OH)2 1.0 11 1-15 脱Si渣 12 25 9 6 13 18 6 5 5 0 Ca(OH)2 0.5 9 1-16 脱P渣 9 17 19 4 7 10 4 3 27 0 Ca(OH)2 2.7 15 1-17 脱P渣 11 11 15 4 6 8 4 3 38 0 Ca(OH)2 3.8 15 1-18 脱Si渣 5 12 15 7 13 19 8 5 16 0 Ca(OH)2 1.6 11 1-19 脱S渣 6 13 16 7 14 20 9 5 10 0 Ca(OH)2 1.0 9 1-20 脱P渣 20 13 15 9 12 7 3 2 19 0 Ca(OH)2 1.9 14 1-21 脱S渣 25 12 14 7 10 8 4 3 17 0 Ca(OH)2 1.7 15 1-22 脱S渣 2 5 14 14 24 13 5 4 19 0 - - 10
表3 实施例 No A B C D 养护条件 养护28天后 的压缩强度 (N/mm2) 养护91天后 的压缩强度 (N/mm2) 养护28天后的 表面干燥比重 大气养护28天后 的表面细裂纹 (条/cm2) 1-1 0 0.56 0.27 0.02 20℃水中 25 33 2.47 0.4 1-2 0 0.29 0.13 0.04 20℃水中 35 46 2.43 0.5 1-3 0 0.51 0.27 0.06 20℃水中 32 40 2.42 0.4 1-4 0 0.39 0.18 0.05 20℃水中 35 46 2.43 0.5 1-5 0 0.52 0.27 0.09 20℃水中 26 35 2.52 0.4 1-6 0 0.70 0.41 0.17 20℃水中 22 28 2.57 0.3 1-7 0 0.39 0.14 0.03 20℃水中 34 45 2.44 0.5 1-8 0 0.55 0.28 0.11 20℃水中 27 35 2.52 0.4 1-9 0 0.72 0.45 0.21 20℃水中 23 30 2.58 0.3 1-10 0 0.67 0.54 0.27 20℃水中 33 43 2.49 0.2 1-11 0 0.69 0.54 0.29 20℃水中 30 38 2.56 0.1 1-12 0 0.72 0.57 0.29 20℃水中 27 36 2.61 0.1 1-13 0 0.80 0.78 0.54 20℃水中 26 39 2.47 0.1 1-14 0 0.82 0.79 0.54 20℃水中 21 34 2.56 0.1 1-15 0 0.90 0.88 0.70 20℃水中 20 31 2.59 0.1 1-16 0 0.62 0.49 0.25 20℃水中 35 45 2.42 0.1 1-17 0 0.49 0.37 0.22 20℃水中 42 52 2.39 0.2 1-18 0 0.67 0.52 0.25 20℃水中 26 35 2.54 0.1 1-19 0 0.77 0.65 0.36 20℃水中 22 30 2.58 0.1 1-20 0 0.71 0.63 0.51 20℃水中 35 48 2.52 0.1 1-21 0 0.75 0.69 0.60 20℃水中 39 52 2.56 0.1 1-22 0 0.52 0.27 0.09 20℃水中 20 26 2.55 0.4
A：[烟灰/(粒径为0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰)]
B：[1.18mm以下的铁水预处理熔渣/(0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰+1.18mm以下的铁水预处理熔渣)]
C：[0.425mm以下的铁水预处理熔渣/(0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰+0.425mm以下的铁水预处理熔渣)]
D：[0.1mm以下的铁水预处理熔渣/(0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰+0.1mm以下的铁水预处理熔渣)]
表4 实施例 No 预处理 熔渣种类 预处理溶渣(质量％) 高炉炉渣 细粉末 (质量％) 烟灰 (质量％) 其它 (外加质量％) 水 (外加质量％) 0.1mm 以下 0.1～ 0.425mm 0.425～ 1.18mm 1.18～ 2mm 2～ 5mm 5～ 13.2mm 13.2～ 20mm 20～ 40mm 2-1 脱P渣 1 4 10 10 18 9 3 3 36.0 4.0 Ca(OH)2 4.0 14 2-2 脱P渣 1 4 10 10 18 9 3 3 20.0 20.0 Ca(OH)2 4.0 14 2-3 脱P渣 1 4 10 10 18 9 3 3 10.0 30.0 Ca(OH)2 4.0 13 2-4 脱P渣 2 9 20 18 21 0 0 0 20 10 Ca(OH)2 3.0 12 2-5 脱P渣 2 9 20 18 21 0 0 0 15 15 Ca(OH)2 3.0 12 2-6 脱P渣 2 6 16 12 23 13 4 4 12.8 6.4 Ca(OH)2 1.9 12 2-7 脱P渣 2 6 16 12 23 13 4 4 6.4 12.8 Ca(OH)2 1.9 9 2-8 脱S渣 1 4 10 11 14 10 10 10 20.0 10.0 Ca(OH)2 3.0 13 2-9 脱S渣 2 5 15 14 21 8 3 2 10.0 20.0 Ca(OH)2 3.0 12 2-10 脱S渣 2 5 16 16 27 9 3 2 12.8 6.4 Ca(OH)2 1.9 10 2-11 脱S渣 2 5 16 16 27 9 3 2 6.4 12.8 Ca(OH)2 1.9 9 2-12 脱Si渣 8 17 18 4 9 13 5 4 14.4 7.2 Ca(OH)2 2.2 13 2-13 脱Si渣 8 17 18 4 9 13 5 4 6.5 15.1 Ca(OH)2 2.2 12 2-14 脱Si渣 7 13 17 6 12 17 7 4 11.2 5.6 Ca(OH)2 1.7 11 2-15 脱Si渣 2 13 17 6 12 17 7 4 6.5 15.1 Ca(OH)2 2.2 10
表5 实施例 No. 预处理 熔渣种类 预处理溶渣(质量％) 高炉炉渣 细粉末 (质量％) 烟灰 (质量％) 其它 (外加质量％) 水 (外加质量％) 0.1mm 以下 0.1～ 0.425mm 0.425～ 1.18mm 1.18～ 2mm 2～ 5mm 5～ 13.2mm 13.2～ 20mm 20～ 40mm 2-16 脱P渣 17 35 7 4 7 9 4 3 12.3 1.5 Ca(OH)2 1.4 14 2-17 脱P渣 17 35 7 4 7 9 4 3 4.2 9.6 Ca(OH)2 1.4 13 2-18 脱P渣 17 35 7 7 8 11 5 4 3.0 3.0 Ca(OH)2 0.6 13 2-19 脱P渣 11 24 9 6 12 17 6 5 6.4 3.2 Ca(OH)2 1.0 11 2-20 脱P渣 11 24 9 6 12 17 6 5 3.2 6.4 Ca(OH)2 1.0 10 2-21 脱S渣 11 20 20 3 6 8 4 2 16.8 9.1 Ca(OH)2 2.6 15 2-22 脱P渣 11 20 20 3 6 8 4 2 13.0 13.0 Ca(OH)2 2.6 15 2-23 脱P渣 11 20 20 3 6 8 4 2 9.1 16.8 Ca(OH)2 2.6 14 2-24 脱Si渣 6 13 17 6 13 18 7 5 12.9 1.5 Ca(OH)2 1.4 10 2-25 脱P渣 6 13 17 6 13 18 7 5 7.4 7.4 Ca(OH)2 1.5 10 2-26 脱Si渣 6 13 17 6 13 18 7 5 5.2 9.6 Ca(OH)2 1.5 9 2-27 脱P渣 9 17 19 4 7 10 4 3 18.2 9.1 Ca(OH)2 2.7 15 2-28 脱P渣 9 17 19 4 7 10 4 3 9.1 18.2 Ca(OH)2 2.7 14 2-29 脱P渣 5 12 15 7 13 19 8 5 10.4 5.2 Ca(OH)2 1.6 11 2-30 脱P渣 5 12 15 7 13 19 8 5 5.2 10.4 Ca(OH)2 1.6 10 2-31 脱S渣 11 20 20 3 6 8 4 2 13.0 13.0 - - 15
表6 实施例 No A B C D 养护条件 养护28天后 的压缩强度 (N/mm2) 养护91天后 的压缩强度 (N/mm2) 养护28天后的 表面干燥比重 大气养护28天后 的表面细裂纹 (条/cm2) 2-1 0.10 0.29 0.13 0.04 20℃水中 35 50 2.42 0.3 2-2 0.50 0.29 0.13 0.04 20℃水中 32 53 2.40 0.2 2-3 0.75 0.29 0.13 0.04 20℃水中 28 51 2.38 0.2 2-4 0.33 0.51 0.27 0.06 20℃水中 31 45 2.42 0.1 2-5 0.50 0.51 0.27 0.06 20℃水中 28 44 2.42 0.1 2-6 0.33 0.56 0.29 0.09 20℃水中 24 36 2.48 0.1 2-7 0.67 0.56 0.29 0.09 20℃水中 22 33 2.44 0.1 2-8 0.33 0.42 0.19 0.06 20℃水中 30 46 2.40 0.2 2-9 0.67 0.42 0.19 0.06 20℃水中 28 43 2.36 0.2 2-10 0.33 0.55 0.28 0.11 20℃水中 24 38 2.48 0.1 2-11 0.67 0.55 0.28 0.11 20℃水中 21 35 2.43 0.1 2-12 0.33 0.67 0.54 0.27 20℃水中 30 45 2.45 0 2-13 0.70 0.67 0.54 0.27 20℃水中 28 41 2.41 0 2-14 0.33 0.69 0.54 0.29 20℃水中 28 41 2.52 0 2-15 0.70 0.60 0.41 0.08 20℃水中 26 39 2.48 0.1
A：[烟灰/(粒径为0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰)]
B：[1.18mm以下的铁水预处理熔渣/(0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰+1.18mm以下的铁水预处理熔渣)]
C：[0.425mm以下的铁水预处理熔渣/(0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰+0.425mm以下的铁水预处理熔渣)]
D：[0.1mm以下的铁水预处理熔渣/(0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰+0.1mm以下的铁水预处理熔渣)]
表7 实施例 No. A B C D 养护条件 养护28天后 的压缩强度 (N/mm3) 养护91天后 的压缩强度 (N/mm2) 养护28天后的 表面干燥比重 大气养护28天后 的表面细裂纹 (条/cm2) 2-16 0.11 0.81 0.79 0.55 20℃水中 25 40 2.43 0 2-17 0.70 0.81 0.79 0.55 20℃水中 24 35 2.39 0 2-18 0.50 0.91 0.90 0.74 20℃水中 20 26 2.53 0 2-19 0.33 0.82 0.79 0.54 20℃水中 19 32 2.52 0 2-20 0.67 0.82 0.79 0.54 20℃水中 17 28 2.47 0 2-21 0.35 0.66 0.55 0.30 20℃水中 29 44 2.39 0 2-22 0.50 0.66 0.54 0.30 20℃水中 28 45 2.37 0 2-23 0.65 0.66 0.55 0.30 20℃水中 26 42 2.35 0 2-24 0.10 0.72 0.57 0.31 20℃水中 25 36 2.56 0 2-25 0.50 0.71 0.56 0.30 20℃水中 23 36 2.54 0 2-26 0.65 0.71 0.56 0.30 20℃水中 22 33 2.52 0 2-27 0.33 0.62 0.49 0.25 20℃水中 33 48 2.42 0 2-28 0.67 0.62 0.49 0.25 20℃水中 30 44 2.42 0 2-29 0.33 0.67 0.52 0.25 20℃水中 25 37 2.54 0 2-30 0.67 0.67 0.52 0.25 20℃水中 22 34 2.54 0 2-31 0.50 0.66 0.54 0.30 20℃水中 20 29 2.39 0
A：[烟灰/(粒径为0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰)]
B：[1.18mm以下的铁水预处理熔渣/(0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰+1.18mm以下的铁水预处理熔渣)]
C：[0.425mm以下的铁水预处理熔渣/(0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰+0.425mm以下的铁水预处理熔渣)]
D：[0.1mm以下的铁水预处理熔渣/(0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰+0.1mm以下的铁水预处理熔渣)]
表8 实施例 No. 预处理 熔渣种类 预处理溶渣(质量％) 高炉炉渣 细粉末 (质量％) 烟灰 (质量％) 其它 (外加质量％) 水 (外加 质量％) 0.1 mm 以下 0.1 ～ 0.425 mm 0.425 ～ 1.18 mm 1.18 ～ 2mm 2 ～ 5mm 5 ～ 13.2 mm 13.2 ～ 20 mm 20 ～ 40 mm 3-1 脱Si渣 2 5 14 14 24 13 5 4 19 0 Ca(OH)2 1.0 12 3-2 脱Si渣 2 5 14 14 24 13 5 4 19 0 Ca(OH)2 3.8 14 3-3 脱Si渣 2 5 14 14 24 13 5 4 19 0 NaOH 0.5 13 3-4 脱Si渣 2 5 14 14 24 13 5 4 19 0 NaOH 1.0 13 3-5 脱Si渣 2 5 14 14 24 13 5 4 19 0 NaOH 2.0 13 3-6 脱Si渣 2 5 14 14 24 13 5 4 19 0 Ca(OH)2 0.1 CaSO4·2H2O 1.0 12 3-7 脱Si渣 2 5 14 14 24 13 5 4 19 0 Ca(OH)2 0.1 CaSO4·2H2O 2.0 12 3-8 脱Si渣 1 5 14 14 24 13 5 4 19 0 Ca(OH)2 1.9 CaSO4·2H2O 1.0 13 3-9 脱Si渣 1 5 14 14 24 13 5 4 19 0 Ca(OH)2 1.9 CaSO4·2H2O 2.0 13 3-10 脱S渣 2 9 20 18 21 0 0 0 15 15 Ca(OH)2 1.5 11 3-11 脱S渣 2 9 20 18 21 0 0 0 15 15 Ca(OH)2 6.0 13 3-12 脱S渣 2 9 20 18 21 0 0 0 15 15 NaOH 0.5 11 3-13 脱S渣 2 9 20 18 21 0 0 0 15 15 NaOH 1.5 11 3-14 脱S渣 2 9 20 18 21 0 0 0 15 15 Ca(OH)2 3.0 CaSO4·2H2O 1.5 12 3-15 脱S渣 14 29 9 4 10 13 5 4 12 0 - 13 3-16 脱S渣 14 29 9 4 10 13 5 4 12 0 Ca(OH)2 0.6 13 3-17 脱S渣 14 29 9 4 10 13 5 4 12 0 Ca(OH)2 1.2 14 3-18 脱S渣 14 29 9 4 10 13 5 4 12 0 Ca(OH)2 2.4 15 3-19 脱S渣 14 29 9 4 10 13 5 4 12 0 NaOH 0.3 13 3-20 脱S渣 14 29 9 4 10 13 5 4 12 0 NaOH 0.6 13
表9 实施例 No. 预处理 熔渣种类 预处理溶渣(质量％) 高炉炉渣 细粉末 (质量％) 烟灰 (质量％) 其它 (外加质量％) 水 (外加 质量％) 0.1 mm 以下 0.1 ～ 0.425 mm 0.425 ～ 1.18 mm 1.18 ～ 2 mm 2 ～ 5 mm 5 ～ 13.2 mm 13.2 ～ 20 mm 20 ～ 40 mm 3-21 脱S渣 14 29 9 4 10 13 5 4 12 0 NaOH 1.2 13 3-22 脱S渣 14 29 9 4 10 13 5 4 12 0 CaSO4·2H2O 0.5 13 3-23 脱S渣 14 29 9 4 10 13 5 4 12 0 Ca(OH)2 0.1 CaSO4·2H2O 0.5 13 3-24 脱S渣 14 29 9 4 10 13 5 4 12 0 Ca(OH)2 0.1 CaSO4·2H2O 1.0 13 3-25 脱S渣 14 29 9 4 10 13 5 4 12 0 Ca(OH)2 1.2 CaSO4·2H2O 0.5 14 3-26 脱S渣 14 29 9 4 10 13 5 4 12 0 Ca(OH)2 1.2 CaSO4·2H2O 1.0 14 3-27 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 0 13 3-28 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 0.6 13 3-29 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 1.2 14 3-30 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 2.4 15 3-31 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 NaOH 0.3 13 3-32 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 NaOH 0.6 13 3-33 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 NaOH 1.2 13 3-34 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 CaSO4·2H2O 0.5 13 3-35 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 0.1 CaSO4·2H2O 0.5 13 3-36 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 0.1 CaSO4·2H2O 1.0 13 3-37 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 1.2 CaSO4·2H2O 0.5 14 3-38 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 1.2 CaSO4·2H2O 1.0 14 3-39 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 0.4 CaCl2 0.02 13 3-40 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 0.4 CaCl2 0.10 13
表10 实施例 No. 预处理 熔渣种类 预处理溶渣(质量％) 高炉炉渣 细粉末 (质量％) 烟灰 (质量％) 其它 (外加质量％) 水 (外加 质量％) 0.1mm 以下 0.1～ 0.425 mm 0.425 ～ 1.18mm 1.18 ～ 2mm 2 ～ 5mm 5 ～ 13.2mm 13.2 ～ 20mm 20 ～ 40mm 3-41 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 1.2 CaCl2 0.02 14 3-42 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 1.2 CaCl2 0.10 14 3-43 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 0.4 NaCl 0.02 13 3-44 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 0.4 NaCl 0.10 13 3-45 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 1.2 NaCl 0.02 14 3-46 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 1.2 NaCl 0.10 14 3-47 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 0.4 Na2SO4 0.02 13 3-48 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 0.4 Na2SO4 0.10 13 3-49 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 1.2 Na2SO4 0.02 14 3-50 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 1.2 Na2SO4 0.10 14 3-51 脱Si渣 2 5 14 14 24 13 5 4 19 0 Ca(OH)2 1.0 萘磺酸* 0.2 11 3-52 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 1.2 萘磺酸* 1 11 3-53 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 1.2 萘磺酸* 2 9 3-54 脱Si渣 2 5 14 14 24 13 5 4 19 0 Ca(OH)2 1.0 多羧酸** 0.2 11 3-55 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 1.2 多羧酸** 1 11 3-56 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 1.2 多羧酸** 2 9
*K&D精细化学药品(株)制造的塞路富劳110(K&D フアインケミカル(株)製のセルフロ-110) **谷莱斯凯米卡路兹(株)制造的优级达莱库斯200(グレ-スケミカルズ(株)製のダ-レツクスス-バ-200)
表11 实施例 No. A B C D 养护条件 养护28天后 的压缩强度 (N/mm2) 养护91天后 的压缩强度 (N/mm2) 养护28天后的 表面干燥比重 大气养护28天后 的表面细裂纹 (条/cm2) 3-1 0.00 0.52 0.26 0.09 20℃水中 23 30 2.53 0.4 3-2 0.00 0.52 0.26 0.09 20℃水中 27 35 2.49 0.4 3-3 0.00 0.52 0.26 0.09 20℃水中 22 26 2.51 0.4 3-4 0.00 0.52 0.26 0.09 20℃水中 25 31 2.53 0.4 3-5 0.00 0.52 0.26 0.09 20℃水中 27 34 2.52 0.4 3-6 0.00 0.52 0.26 0.08 20℃水中 35 46 2.54 0.4 3-7 0.00 0.52 0.26 0.08 20℃水中 37 46 2.55 0.4 3-8 0.00 0.52 0.25 0.07 20℃水中 33 43 2.53 0.4 3-9 0.00 0.52 0.25 0.07 20℃水中 34 45 2.52 0.4 3-10 0.50 0.51 0.27 0.06 20℃水中 28 44 2.42 0.1 3-11 0.50 0.51 0.27 0.06 20℃水中 29 40 2.44 0.1 3-12 0.50 0.51 0.27 0.06 20℃水中 25 33 2.43 0.1 3-13 0.50 0.51 0.27 0.06 20℃水中 29 42 2.43 0.1 3-14 0.50 0.51 0.27 0.06 20℃水中 32 50 2.42 0.1 3-15 0.00 0.81 0.78 0.54 20℃水中 21 27 2.56 0 3-16 0.00 0.81 0.78 0.54 20℃水中 21 34 2.57 0 3-17 0.00 0.81 0.78 0.54 20℃水中 24 35 2.54 0 3-18 0.00 0.81 0.78 0.53 20℃水中 25 36 2.51 0 3-19 0.00 0.81 0.78 0.54 20℃水中 21 26 2.57 0 3-20 0.00 0.81 0.78 0.54 20℃水中 21 29 2.58 0
A：[烟灰/(粒径为0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰)]
B：[1.18mm以下的铁水预处理熔渣/(0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰+1.18mm以下的铁水预处理熔渣)]
C：[0.425mm以下的铁水预处理熔渣/(0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰+0.425mm以下的铁水预处理熔渣)]
D：[0.1mm以下的铁水预处理熔渣/(0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰+0.1mm以下的铁水预处理熔渣)]
表12 实施例 No. A B C D 养护条件 养护28天后 的压缩强度 (N/mm2) 养护91天后 的压缩强度 (N/mm2) 养护28天后的 表面干燥比重 大氧养护28天后 的表面细裂纹 (条/cm2) 3-21 0 0.81 0.78 0.54 20℃水中 22 31 2.57 0 3-22 0 0.81 0.78 0.54 20℃水中 22 33 2.59 0 3-23 0 0.81 0.78 0.54 20℃水中 27 42 2.58 0 3-24 0 0.81 0.78 0.54 20℃水中 29 44 2.57 0 3-25 0 0.81 0.78 0.54 20℃水中 28 42 2.54 0 3-26 0 0.81 0.78 0.54 20℃水中 29 42 2.53 0 3-27 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 20 29 2.48 0 3-28 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 20 37 2.47 0 3-29 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 22 38 2.44 0 3-30 0.33 0.81 0.78 0.53 20℃水中 23 38 2.41 0 3-31 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 20 30 2.48 0 3-32 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 20 32 2.47 0 3-33 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 21 32 2.48 0 3-34 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 20 34 2.49 0 3-35 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 24 45 2.47 0 3-36 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 26 47 2.5 0 3-37 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 25 44 2.43 0 3-38 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 26 45 2.44 0 3-39 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 21 38 2.5 0 3-40 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 25 41 2.49 0
A：[烟灰/(粒径为0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰)]
B：[1.18mm以下的铁水预处理熔渣/(0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰+1.18mm以下的铁水预处理熔渣)]
C：[0.425mm以下的铁水预处理熔渣/(0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰+0.425mm以下的铁水预处理熔渣)]
D：[0.1mm以下的铁水预处理熔渣/(0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰+0.1mm以下的铁水预处理熔渣)]
表13 实施例 No. A B C D 养护条件 养护28天后 的压缩强度 (N/mm2) 养护91天后 的压缩强度 (N/mm2) 养护28天后的 表面干燥比重 大气养护28 天后的表面 细裂纹 (条/cm2) 3-41 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 24 41 2.45 0 3-42 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 25 40 2.45 0 3-43 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 22 43 2.48 0 3-44 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 24 45 2.49 0 3-45 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 23 42 2.46 0 3-46 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 25 44 2.45 0 3-47 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 23 42 2.50 0 3-48 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 25 44 2.47 0 3-49 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 24 43 2.44 0 3-50 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 25 45 2.43 0 3-51 0.00 0.52 0.26 0.09 20℃水中 25 33 2.54 0.4 3-52 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 26 43 2.46 0 3-53 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 28 45 2.47 0 3-54 0.00 0.52 0.26 0.09 20℃水中 25 33 2.54 0.4 3-55 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 27 43 2.46 0 3-56 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 28 45 2.47 0
A：[烟灰/(粒径为0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰)]
B：[1.18mm以下的铁水预处理熔渣/(0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰+1.18mm以下的铁水预处理熔渣)]
C：[0.425mm以下的铁水预处理熔渣/(0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰+0.425mm以下的铁水预处理熔渣)]
D：[0.1mm以下的铁水预处理熔渣/(0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰+0.1mm以下的铁水预处理熔渣)]
表14 比 较 例 No 炼钢渣种类 炼钢渣(质量％) 高炉炉渣 细粉末 (质量％) 烟灰 (质量％) 其它 (外加质量％) 水 (外加 质量％) 0.1mm 以下 0.1～ 0.425 mm 0.425 ～1.18 mm 1.18 ～ 2mm 2～ 5mm 5～ 13.2 mm 13.2 ～20 mm 20～ 40mm 1 预处理 脱P渣 0 1 3 4 11 25 13 13 30 0 Ca(OH)2 3.0 13 2 预处理 脱S渣 25 12 16 11 13 10 5 4 4 0 Ca(OH)2 0.4 15 3 预处理 脱P渣 25 12 16 11 13 10 5 4 2 2 Ca(OH)2 0.4 15 4 转炉炉渣A 10 12 14 6 5 16 12 17 8 0 - - 11 5 转炉炉渣A 10 12 14 6 5 16 12 17 8 0 Ca(OH)2 0.8 11 6 转炉炉渣B 4 12 15 7 12 18 10 8 14 0 - - 11 7 转炉炉渣B 4 12 15 7 12 18 10 8 14 0 Ca(OH)2 1.4 11
表15 比 较 例 No. A B C D 养护条件 养护28天后 的压缩强度 (N/mm2) 养护91天后 的压缩强度 (N/mm2) 养护28天后的 表面干燥比重 大气养护28 天后的表面 细裂纹 (条/cm2) 1 0 0.12 0.03 0.00 20℃水中 26 33 2.32 3 2 0 0.93 0.90 0.86 20℃水中 13 19 2.65 0 3 0.5 0.93 0.90 0.86 20℃水中 11 19 2.63 0.0 4 0 0.82 0.73 0.56 20℃水中 60天后由于游离MgO的水和膨胀引起损坏 - - 5 0 0.82 0.73 0.56 20℃水中 65天后由于游离MgO的水和膨胀引起损坏 - - 6 0 0.69 0.53 20℃水中 35天后由于游离CaO的水和膨胀引起损坏 - - 7 0 0.69 0.53 0.22 20℃水中 33天后由于游离CaO的水和膨胀引起损坏 - -
A：[烟灰/(粒径为0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰)]
B：[1.18mm以下的铁水预处理熔渣/(0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰+1.18mm以下的铁水预处理熔渣)]
C：[0.425mm以下的铁水预处理熔渣/(0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰+0.425mm以下的铁水预处理熔渣)]
D：[0.1mm以下的铁水预处理熔渣/(0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰+0.1mm以下的铁水预处理熔渣)]
产业上的利用可能性
如以上叙述的那样，根据本发明，即使使用以往在其用途上存在 问题的炼钢渣也能得到高强度并且表面层几乎没有细裂纹的熔渣硬 化体。该熔渣硬化体作为路基材料、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，所以本发明非常有助于资源的再利 用、环境改善等。
例如，特开平10-152364号公报公开了一种水合硬化体：即，含 有50％以上的具有炼钢渣的骨料和具有潜在水硬性的含有二氧化硅的 物质和具有火山灰反应性的含有二氧化硅的物质中的1种或者2种物 质，并和利用水合反应而硬化的粘结材混合而制造的水合硬化体。 又，特开平2-233539号公报公开了这样的熔渣块：即，使所有的粘 结材、细骨料、粗骨料成为粉碎和破碎的钢铁熔渣的同时，使用在上 述的粘结材中混合了高炉炉渣和炼钢渣的钢铁熔渣而制造的熔渣 块。进一步地，在特开平1-126246号公报上公开的例子是：即将转 炉炉渣粉碎成5mm以下之后进行磁选、干燥，以便达到3000～ 5000cm2/g，使用粉碎后以10～30重量％的比例混合于高炉炉渣细粉 末中的转炉炉渣而制出的高炉水泥的例子。另外，我们先前曾在 EP0994196A1中提出：根据水合反应使含有50重量％以上的粒径为5mm 以下的炼钢渣的炼钢渣和含有SiO2≥30重量％的物质的混合物固化的 炼钢渣的成块方法。进一步地，在特开昭59-169966号公报上公开了 在高炉水碎渣中添加、混合了以干透重量比表示的10～60％的转炉炉 渣粉的路基材料。
可是，本发明人使用上述的现有技术，试制了以炼钢渣为原料的 熔渣硬化体(以下有时也只叫“硬化体”)，结果弄清了如下所述的 问题点。
首先，根据特开平10-152364号公报、特开平1-126246号公报 以及EP0994196A1中所记载的方法，作为炼钢渣当使用转炉炉渣时， 则在20℃的水中养护(cure)时，有时硬化体损坏，不能满足要求。 于是，详细地调查了该原因。
近几年，为了保护转炉的内衬耐火材料，而在炉渣中添加白云石 和死烧氧化镁等，以此为因，转炉炉渣中的MgO浓度变高。并判明： 使用这样的MgO浓度高的转炉炉渣时，该转炉炉渣所含的一次化合物 状态的MgO(以下记为游离MgO)因水中养护而水合膨胀，要制造的 硬化体损坏。
基于该知识，本发明人想到作为炼钢渣使用几乎不含有游离MgO的铁水预处理熔渣。于是，在上述特开平10-152364号公报中所记载 的炼钢渣的骨料中采用该铁水预处理熔渣，在同样的条件下试制了硬 化体。可是，所得到的硬化体的压缩强度不足20N/mm2，以此替代水 泥·混凝土不耐用。
在此，所谓“铁水预处理”是指在转炉中精炼铁水之前，事先在 向转炉供给之前的铁水中添加各种的精炼剂，进行脱硅、脱磷、脱硫 等的处理。在本申请中，将在该前处理中产生的熔渣称为“铁水预处 理熔渣”，其包含于炼钢渣的范畴中。以下“脱Si渣”、“脱P渣” 和“脱S渣”等表现是指在将铁水分别进行脱Si预处理、脱P预处 理以及脱S预处理时产生的熔渣。
另一方面，在上述特开平2-233539号公报所记载的方法中，为 了制造以转炉炉渣为原料的熔渣硬化体，需要将熔渣碎为细粉。可 是，在转炉炉渣中，如上述那样比较多地含有游离的MgO。因此，熔 渣本身坚硬难以成为细粉，存在为了粉碎成反应性高的细粉而粉碎成 本很大的问题。于是，与上述一样，使用几乎不含有游离MgO的铁水 预处理熔渣，按照上述特开平2-233539号公报所记载的原料配合试 制了熔渣硬化体。
又，代替特开平1-126246号公报中的转炉炉渣使用铁水预处理 熔渣时，所得的硬化体的压缩强度不足20N/mm2，代替水泥·混凝土 不耐用。另外，含有3000cm2/g以下即约0.07mm以上的铁水预处理 熔渣时，硬化体的强度也不足或者也产生了多条的细裂纹。
进一步地，当按照EP0994196A1中公布的原料配合，作为炼钢渣 使用铁水预处理熔渣而进行熔渣硬化体的制造时，在硬化体上有时也 可看到多数的细裂纹。并判明：这些硬化体特别是在用于象要求强度 和外观美感那样的块状的建设用熔渣硬化体时，无论如何也不耐使 用。
进一步地，将在特开昭59-169966号公报中所记载的转炉炉渣粉 换为铁水预处理熔渣，试制了熔渣硬化体，结果熔渣只凝聚，无论如 何也得不到象混凝土那样的硬化体。
本发明的目的是：鉴于这种情况，提出即使将炼钢渣作为原料的 一部分使用也不会引起制造的硬化体的强度不足和细裂纹的发生的 熔渣硬化体的制造方法。
发明的公开
为了达到上述目的的本发明是将含有(a)粒径为1.18mm以下的 铁水预处理熔渣：15～55质量％和(b)粒径为0.1mm以下的高炉炉 渣：5～40质量％的物质与水混合搅拌后使其硬化的熔渣硬化体制造方 法。
又，本发明是将含有(a)粒径为1.18mm以下的铁水预处理熔渣： 15～55质量％、(b)粒径为0.1mm以下的高炉炉渣：3～36质量％和 (c)烟灰：1.5～30质量％，并且相对于该高炉炉渣和烟灰的合计量 的烟灰的质量比为0.1～0.75的物质与水混合搅拌后使其硬化的熔渣 硬化体制造方法的发明。
再者，在上述的两种制造方法中，理想的情况为：相对于(a) 粒径为1.18mm以下的铁水预处理熔渣、(b)粒径为0.1mm以下的高 炉炉渣和(c)烟灰的合计量，该铁水预处理熔渣的质量比超过0.2。
又，即使在上述的任一制造方法中也是理想的情况是：相对于该 高炉炉渣和烟灰的合计量，向记载的含有物中进一步添加0.2～20质 量％的选自由碱金属的氧化物、氢氧化物、硫酸盐及氯化物以及碱土 类金属的氧化物、氢氧化物、硫酸盐及氯化物构成的组中的至少1种 物质。
又，即使在上述的任一制造方法中也是理想的情况是：相对于该 高炉炉渣、烟灰和粒径为0.1mm以下的铁水预处理熔渣的合计量，向 记载的含有物中进一步地添加0.1～2.0质量％的选自由萘磺酸类和多 羧酸类构成的组中的至少1种物质。
实施发明的最佳方案
以下详细说明本发明的实施方案。
首先，在本发明中，作为炼钢渣根据下面的理由使用铁水预处理 熔渣。即：
(1)在铁水预处理中，由于精炼剂不添加MgO，所以产生的熔渣 原始MgO浓度低，并且CaO/SiO2低。又，所含的少许MgO也几乎以如 Ca2MgSi2O7那样的高次化合物形式存在，游离MgO几乎不存在。与此 相反，转炉炉渣所含的MgO几乎以游离MgO的形式存在。游离MgO与 游离CaO不同，通过时效处理难以生成稳定的氢氧化物。所以，具有 可消除以往由于在将转炉炉渣作为原料使用时产生的游离MgO的水合 膨胀所致的硬化体的裂纹、粉化、变形、强度降低等问题的可能性。
(2)铁水预处理熔渣如上述那样，因为CaO/SiO2低，并且P2O5浓度高，所以CaO大多以2CaO·SiO2、3CaO·P2O5等高次化合物的形 式存在。从而游离CaO浓度低。因此，由于游离CaO所致的水合膨胀 性也低，并具有可消除以炼钢渣中的游离CaO的水合膨胀为起因的硬 化体的裂纹、粉化、变形、强度降低等问题的可能性。
(3)由于细粉多、水合反应性高，所以其本身可代替作为其它 配合物质的高炉炉渣细粉末和烟灰。
(4)由于游离MgO几乎不存在，所以熔渣本身柔软，远比转炉 炉渣容易粉碎。
(5)当铁水预处理熔渣是细粉时，在铁水预处理熔渣、上述的 高炉炉渣细粉末和烟灰这3者相互之间容易进行水合反应，可谋求更 高的强度。
可是，试制硬化体的结果是：如果只采用铁水预处理熔渣，则针 对硬化体的强度和细裂纹的效果还不充分。
因此，本发明人详细调查了在铁水预处理熔渣中很有助于硬化反 应的物质是什么样粒径的物质。结果发现：粒径为1.18mm以下的物 质反应性良好，所得的硬化体的强度高，而且细裂纹的发生显著变 小。因此，在本发明中，在除了水的总配合物中，特别是要限定铁水 预处理熔渣所含的粒径为1.18mm以下的物质的含量。其中，更理想 的粒径为0.425mm以下，特别理想的粒径为0.1～0.425mm以下。又， 这种情况并不妨碍在配合的铁水预处理熔渣中含有尺寸比粒径 1.18mm还大的铁水预处理熔渣。粒度大的铁水预处理熔渣只说明在粉 碎的过程中难被粉碎，由于其本身具有某种程度的强度所以作为增量 材是有用的，又因为活性高所以作为粘结材也是有用的。
另外，在本申请中所说的粒径是通过筛分试验而求出的数值，可 用JIS A1102、JIS A1103等方法测定。
在本发明中，由于使用在炼钢渣中几乎不存在游离MgO相的炼钢 渣，并且要将其使用量限制在适当的范围，所以游离MgO在水中养护 时不引起水合膨胀。其结果是所制造的熔渣硬化体不仅强度高，而且 细裂纹也不存在。进一步地，由于熔渣硬化体的干燥收缩所致的细裂 纹也几乎不存在。
又，在本发明中，限制这种粒径为1.18mm以下的铁水预处理熔 渣的量，另一方面，也要以适当量配合与其反应的含有SiO2的物质。 这种含有SiO2的物质具有潜在水硬性或者火山灰反应性为宜。具体地 说，单一地使用高炉炉渣的细粉末或者使用高炉炉渣细粉末和烟灰的 混合物为宜。以下在本申请中所说的高炉炉渣的细粉末是粒径为 0.1mm以下的炉渣粉，理想的情况是0.07mm以下，即由布莱恩方法 测出的比表面积：3000～5000cm2/g。作为这样的高炉炉渣细粉末使 用水碎的高炉炉渣是合适的。使高炉炉渣的粒径在0.1mm以下是由于 当超过0.1mm时炼钢渣和烟灰的反应性变低。另外，在本申请中说的 烟灰与高炉炉渣细粉末一样是含有潜在水硬性或者火山灰反应性的 SiO2的物质，它通过煤的燃烧生成。另外，烟灰的粒径在本申请中没 有限定，但一般的情况是粒径为0.2mm以下，即相当于由布莱恩方法 测出的比表面积：1500cm2/g以上，其本身是极细粉。当将其代替粒 径为0.1mm以下的高炉炉渣的一部分而使用时，与铁水预处理熔渣的 反应性更加提高，硬化体的细裂纹产生的抑制和长时间养护后的强度 提高成为可能。再者，单独使用粒径为0.1mm以下的高炉炉渣时，其 合适含量为5～40质量％。
在本发明中，如上述那样限定铁水预处理熔渣和高炉炉渣细粉末 的含量的理由如下：
即原因之一是：粒径为1.18mm以下的铁水预处理熔渣的含有率 不足15质量％或者粒径为0.1mm以下的高炉炉渣的含有率超过40质 量％时，相对地，使和SiO2反应的碱金属离子或者碱土类金属离子的 供给平衡偏离，所得到的硬化体的强度降低；另一原因是：当粒径为 1.18mm以下的铁水预处理熔渣的含有率超过55质量％或者粒径为 0.1mm以下的高炉炉渣的含量不足5质量％时，由于铁水预处理熔渣中 的固定具有水合膨胀性的CaO等成分的SiO2往往不足，所以在水中养 护所得到的硬化体过程中发生硬化体的膨胀和粉化，其强度显著地降 低。
即本申请的第1个发明是将含有(a)粒径为1.18mm以下的铁水 预处理熔渣：15～55质量％和(b)粒径为0.1mm以下的高炉炉渣：5～ 40质量％的物质与水混合搅拌后使其硬化的熔渣硬化体的制造方法。
再者，在上述的和水的混合搅拌操作中，水量和搅拌手段没有特 别地限定。但为了促进熔渣间的水合反应性，作成泥浆状为宜，当成 为泥浆状时，由于给予流动性，所以成型操作也变得容易。本发明的 熔渣类原料都是细粉，用水作成泥浆倒入成型用铸型使之水合硬化的 方法是最适合的。但是并不排除作成饼状再成型或者不成型就使用的 情况。为了使本发明的配合物成为泥浆状即坍落度为3cm以上，使用 的合适的水量为占配合物的6重量％以上，更合适的水量为8～13重 量％。当水量占配合物的4～8重量％左右时其为坍落度不足3cm的饼 状。再者，由于它们根据使用原料和配合的不同而不同，所以根据坍 落度试验确定合适的水量为宜。
进一步地，在本发明中，在作为含有SiO2的物质使用高炉炉渣细 粉末和烟灰的混合物时，制出含有(a)粒径为1.18mm以下的铁水预 处理熔渣：15～55质量％、(b)粒径为0.1mm以下的高炉炉渣：3～ 36质量％和(c)烟灰：1.5～30质量％，并且相对于该高炉炉渣和烟 灰的合计量的烟灰的质量比为0.1～0.75的物质。将该配合物与水混 合搅拌后使其硬化而制造熔渣硬化体。
这样地限定的理由如下：
首先，由于使粒径为1.18mm以下的铁水预处理熔渣的含有率为 15～55质量％的理由和使高炉炉渣的粒径为0.1mm以下的理由与已经 叙述的理由相同，所以不再赘述。使粒径为0.1mm以下的高炉炉渣细 粉末含量为3～36质量％是因为当在3质量％以上时可得到高强度的硬 化体；另一方面还因为其含量若超过36质量％则强度增加饱和，得不 到更高的效果，且不经济。烟灰其含量在1.5质量％以上且相对于粒 径为0.1mm以下的高炉炉渣和烟灰的合计量的烟灰的含量比用质量比 表示为0.1以上时，其效果显著。但烟灰在常温的硬化性具有比高炉 炉渣细粉末劣化的倾向，当烟灰的含有率超过30质量％或者相对于粒 径为0.1mm以下的高炉炉渣和烟灰的合计量的烟灰的含量比超过用质 量比表示的0.75时，则使作为熔渣硬化体的整体的硬化推迟，所以 这时是不理想的。因此，规定烟灰的含有率为1.5～30质量％，并且 相对于粒径为0.1mm以下的高炉炉渣和烟灰的合计量的烟灰的含量比 用质量比表示为0.1～0.75。
进一步地，在本发明中更理想的情况是：相对于粒径为0.1mm以 下的高炉炉渣、烟灰、粒径为1.18mm以下的铁水预处理熔渣的合计 含量，使铁水预处理熔渣的含量比超过用质量比表示的0.2。这是因 为：如果这样的话，则由铁水预处理熔渣供给的碱金属离子的量和/ 或碱土金属离子的量和含有SiO2的物质中的反应性SiO2的量的平衡 更加适当，硬化体的细裂纹防止效果提高。
本发明通过象上述那样的配合，制造的硬化体的强度提高并显著 降低细裂纹发生。更为理想的情况是：相对于粒径为0.1mm以下的高 炉炉渣和烟灰的合计含量，添加0.2～20质量％的选自由碱金属的氧 化物、氢氧化物、硫酸盐及氯化物以及碱土类金属的氧化物、氢氧化 物、硫酸盐及氯化物构成的组中的至少1种物质。
又，相对于粒径为0.1mm以下的高炉炉渣、烟灰和粒径为0.1mm 以下的铁水预处理熔渣的合计含量，添加0.1～2.0质量％的选自由萘 磺酸类和多羧酸类构成的组中的至少1种物质也是理想的。
通过添加0.2质量％以上的选自由碱金属的氧化物、氢氧化物、 硫酸盐及氯化物以及碱土类金属的氧化物、氢氧化物、硫酸盐及氯化 物构成的组中的至少1种物质而促进熔渣硬化体的硬化成为可能，因 为能够缩短养护所需要的时间。但即使添加量超过20质量％，其效果 也饱和，所以，上限规定为20质量％为宜。作为这种化合物，理想的 物质可列举Ca(OH)2、NaOH、CaO、CaSO4·2H2O、CaCl2等。
另外，当添加萘磺酸类和/或多羧酸类时，将原料与水一起混合 搅拌时的混合搅拌性提高。因此，能够减少混合搅拌所需的水的量， 其结果是能得到更高强度的硬化体。这时，相对于粒径为0.1mm以 下的高炉炉渣和烟灰的合计含量，使添加量为0.1质量％以上的效 果高。但由于即使添加量超过2.0质量％，其效果也饱和，所以限 定为0.1～2.0质量％为宜。作为萘磺酸类，理想的有K&D精细化学 药品(フアインケミカル)(株)制造的塞路富劳110(セルフロ- 110)和圣富劳(サンフロ-)(株)制造的圣富劳H-60(サンフ ロ-H-60)等。又，作为多羧酸类，理想的物质可列举谷莱斯凯 米卡路兹(グレ-スケミカルズ)(株)制造的优级达莱库斯200 (ダ-レツクスス-パ-200)等。
实施例
以下用实施例和比较例说明本发明。又，归纳使用的铁水预处理 熔渣和转炉炉渣的组成示于表1。
实施例1
作为配合原料，将粉碎的铁水预处理熔渣、粉碎成粒径为0.1mm 以下的细粉的高炉炉渣(由布莱恩方法测出的比表面积为 4000cm2/g)以及Ca(OH)2用水混合搅拌使坍落度为3～25cm，并流 入砂箱。在1～2天后脱模，将它在20℃的水中养护作成硬化体。将 配合的各原料的含量、比率、混合搅拌水的添加量示于表2。将所得 硬化体的养护28天后的强度、表面干燥比重、表面细裂纹条数以及 养护91天后的强度汇总并示于表3。又，在表3中，写着A、B、C、 D的分别是表示各原料的配合比的值，在以下的实施例中也是一样 的。
实施例2
作为配合原料将粉碎的铁水预处理熔渣、粉碎成粒径为0.1mm以 下的细粉的高炉炉渣(由布莱恩方法测出的比表面积为4000cm2/g)、 烟灰(JIS标准II种)以及Ca(OH)2用水混合搅拌使坍落度为3～ 25cm，并流入砂箱。在1～2天后脱模，将它在20℃的水中养护作成 硬化体。将配合的各原料的含量、比率、混合搅拌水的添加量示于表 4和表5。将所得硬化体的养护28天后的强度、表面干燥比重、表面 细裂纹条数以及养护91天后的强度汇总并示于表6和表7。
实施例3
作为配合原料含有粉碎的铁水预处理熔渣、粉碎成粒径为0.1mm 以下的细粉的高炉炉渣(由布莱恩方法测出的比表面积为 4000cm2/g)，进一步地针对一部分而言，在其中添加烟灰(JIS标准 II种)、Ca(OH)2和其它的添加剂，将它们用水混合搅拌使坍落度 为3～25cm，并流入砂箱。在1～2天后脱模，将它在20℃的水中养 护作成硬化体。将配合的各原料的含量、比率、混合搅拌水的添加量 示于表8、表9和表10。将所得硬化体的养护28天后的强度、表面 干燥比重、表面细裂纹条数以及养护91天后的强度汇总并同时示于 表11、表12和表13。
比较例
作为配合原料含有粉碎的铁水预处理熔渣、粉碎成粒径为0.1mm 以下的细粉的高炉炉渣(由布莱恩方法测出的比表面积为 4000cm2/g)，进一步地针对一部分而言，在其中添加烟灰(JIS标准 II种)以及Ca(OH)2，在脱离本发明的限定范围的含有率条件下配 合，将它们用水混合搅拌并流入砂箱。在1～2天后脱模，将它在20 ℃的水中养护作成硬化体。将配合的各原料的含量、比率、混合搅拌 水的添加量示于表14。将所得硬化体的养护28天后的强度、表面干 燥比重、表面细裂纹条数以及养护91天后的强度汇总并同时示于表 15。
再者，记录了通过肉眼观察可以测定的在实施例和比较例中的细 裂纹的条数。
当参看上述的各表时，在以上实施例和比较例中所得的结果可概 括如下：
即，对于在铁水预处理熔渣中，粒径为1.18mm以下的熔渣的含 有率不满足本发明的条件的比较例1，制造的熔渣硬化体在养护28 天后表面细裂纹产生了3条/cm2。并且，耐磨性也不好，在搬运时该 硬化体产生了裂纹和豁口。与此相反，对于本发明例，任一硬化体其 表面细裂纹都在0.5条/cm2以下，细裂纹显著地小。并且，未产生耐 磨性、搬运时的裂纹和豁口的问题。
特别是在相对于粒径为0.1mm以下的高炉炉渣、烟灰和粒径为 0.425mm以下的铁水预处理熔渣的合计量的该铁水预处理熔渣的质量 比(表中用C表示的比率)超过0.2的本发明例No.1-1、1-3、1-5、 1-6、1-8～1-22中，硬化体的细裂纹条数更少至0.4条/cm2以下，是 非常好的结果。另外，在相对于粒径为0.1mm以下的高炉炉渣、烟灰 和粒径为0.1mm以下的铁水预处理熔渣的合计量的该铁水预处理熔渣 的质量比(表中用D表示的比率)超过0.2的本发明例No.1-9～1- 21中，硬化体的细裂纹条数更少至0.3条/cm2以下。进一步地，在粒 径为0.1mm以下的高炉炉渣基础上配合适量的烟灰的实施例2的各例 中，硬化体的细裂纹条数可更加减少。再进一步，在添加了各种添加 剂的实施例3的各例子中，不但硬化体的细裂纹减少，而且能达到强 度提高的目的。
再者，比较例4是按照与特开平2-233539号公报所记载的实施 例相当的配合量和粒径而制造的硬化体，但在60天后，由于以MgO的水合反应为起因的膨胀而引起损坏。另外，比较例6是按照与特开 平10-152364号公报所记载的实施例相当的配合量和粒径而制造的硬 化体，但在35天后，由于以游离CaO的水合反应为起因的膨胀而引 起损坏。
表1 名称 化学组成(质量％) 膨胀率 (％)* CaO SiO2 MgO Al2O3 P2O5 S 铁总量 金属Fe 游离CaO 游离MgO 预处理 脱Si渣 43 30 1 2 3 0.2 8 3 0.1 0.1 0.1 预处理 脱P渣 34 18 1 3 6 0.2 20 6 0.2 0.2 0.2 预处理 脱S渣 35 17 1 3 3 0.4 20 6 0.3 0.2 0.3 转炉炉渣A 50 15 10 4 2 0.2 16 6 0.8 9 0.4 转炉炉渣B 53 13 7 4 2 0.2 17 5 2.5 5 1.2
*根据JIS A 5015进行的膨胀试验
表2 实施例 No 预处理 熔渣种类 预处理溶渣(质量％) 高炉炉渣 细粉末 (质量％) 烟灰 (质量％) 其它 (外加质量％) 水 (外加质量％) 0.1mm 以下 0.1 ～0.425 mm 0.425 ～1.18 mm 1.18 ～2mm 2～ 5mm 5～ 13.2 mm 13.2 ～20 mm 20～ 40mm 1-1 脱Si渣 0.5 7 18 17 27 5 3 2 20 0 Ca(OH)2 2.0 12 1-2 脱P渣 1 4 10 10 18 9 3 3 40 0 Ca(OH)2 4.0 14 1-3 脱S渣 2 9 20 18 21 0 0 0 30 0 Ca(OH)2 3.0 10 1-4 脱P渣 2 5 12 12 20 11 4 3 30 0 Ca(OH)2 3.0 13 1-5 脱S渣 2 5 14 14 24 13 5 4 19 0 Ca(OH)2 1.9 10 1-6 脱P渣 2 5 16 16 27 15 5 4 10 0 Ca(OH)2 1.0 8 1-7 脱P渣 1 4 10 11 14 10 10 10 30 0 Ca(OH)2 3.0 13 1-8 脱Si渣 2 5 16 16 27 9 3 2 19 0 Ca(OH)2 1.9 10 1-9 脱S渣 3 6 18 18 30 10 3 2 10 0 Ca(OH)2 1.0 8 1-10 脱Si渣 8 17 18 4 9 13 5 4 22 0 Ca(OH)2 2.2 13 1-11 脱S渣 7 13 17 6 12 17 7 4 17 0 Ca(OH)2 1.7 11 1-12 脱P渣 5 11 15 7 15 21 8 6 12 0 Ca(OH)2 1.2 9 1-13 脱P渣 17 35 7 4 7 9 4 3 14 0 Ca(OH)2 1.4 14 1-14 脱S渣 11 24 9 6 12 17 6 5 10 0 Ca(OH)2 1.0 11 1-15 脱Si渣 12 25 9 6 13 18 6 5 5 0 Ca(OH)2 0.5 9 1-16 脱P渣 9 17 19 4 7 10 4 3 27 0 Ca(OH)2 2.7 15 1-17 脱P渣 11 11 15 4 6 8 4 3 38 0 Ca(OH)2 3.8 15 1-18 脱Si渣 5 12 15 7 13 19 8 5 16 0 Ca(OH)2 1.6 11 1-19 脱S渣 6 13 16 7 14 20 9 5 10 0 Ca(OH)2 1.0 9 1-20 脱P渣 20 13 15 9 12 7 3 2 19 0 Ca(OH)2 1.9 14 1-21 脱S渣 25 12 14 7 10 8 4 3 17 0 Ca(OH)2 1.7 15 1-22 脱S渣 2 5 14 14 24 13 5 4 19 0 - - 10
表3 实施例 No A B C D 养护条件 养护28天后 的压缩强度 (N/mm2) 养护91天后 的压缩强度 (N/mm2) 养护28天后的 表面干燥比重 大气养护28天后 的表面细裂纹 (条/cm2) 1-1 0 0.56 0.27 0.02 20℃水中 25 33 2.47 0.4 1-2 0 0.29 0.13 0.04 20℃水中 35 46 2.43 0.5 1-3 0 0.51 0.27 0.06 20℃水中 32 40 2.42 0.4 1-4 0 0.39 0.18 0.05 20℃水中 35 46 2.43 0.5 1-5 0 0.52 0.27 0.09 20℃水中 26 35 2.52 0.4 1-6 0 0.70 0.41 0.17 20℃水中 22 28 2.57 0.3 1-7 0 0.39 0.14 0.03 20℃水中 34 45 2.44 0.5 1-8 0 0.55 0.28 0.11 20℃水中 27 35 2.52 0.4 1-9 0 0.72 0.45 0.21 20℃水中 23 30 2.58 0.3 1-10 0 0.67 0.54 0.27 20℃水中 33 43 2.49 0.2 1-11 0 0.69 0.54 0.29 20℃水中 30 38 2.56 0.1 1-12 0 0.72 0.57 0.29 20℃水中 27 36 2.61 0.1 1-13 0 0.80 0.78 0.54 20℃水中 26 39 2.47 0.1 1-14 0 0.82 0.79 0.54 20℃水中 21 34 2.56 0.1 1-15 0 0.90 0.88 0.70 20℃水中 20 31 2.59 0.1 1-16 0 0.62 0.49 0.25 20℃水中 35 45 2.42 0.1 1-17 0 0.49 0.37 0.22 20℃水中 42 52 2.39 0.2 1-18 0 0.67 0.52 0.25 20℃水中 26 35 2.54 0.1 1-19 0 0.77 0.65 0.36 20℃水中 22 30 2.58 0.1 1-20 0 0.71 0.63 0.51 20℃水中 35 48 2.52 0.1 1-21 0 0.75 0.69 0.60 20℃水中 39 52 2.56 0.1 1-22 0 0.52 0.27 0.09 20℃水中 20 26 2.55 0.4
A：[烟灰/(粒径为0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰)]
B：[1.18mm以下的铁水预处理熔渣/(0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰+1.18mm以下的铁水预处理熔渣)]
C：[0.425mm以下的铁水预处理熔渣/(0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰+0.425mm以下的铁水预处理熔渣)]
D：[0.1mm以下的铁水预处理熔渣/(0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰+0.1mm以下的铁水预处理熔渣)]
表4 实施例 No 预处理 熔渣种类 预处理溶渣(质量％) 高炉炉渣 细粉末 (质量％) 烟灰 (质量％) 其它 (外加质量％) 水 (外加质量％) 0.1mm 以下 0.1～ 0.425mm 0.425～ 1.18mm 1.18～ 2mm 2～ 5mm 5～ 13.2mm 13.2～ 20mm 20～ 40mm 2-1 脱P渣 1 4 10 10 18 9 3 3 36.0 4.0 Ca(OH)2 4.0 14 2-2 脱P渣 1 4 10 10 18 9 3 3 20.0 20.0 Ca(OH)2 4.0 14 2-3 脱P渣 1 4 10 10 18 9 3 3 10.0 30.0 Ca(OH)2 4.0 13 2-4 脱P渣 2 9 20 18 21 0 0 0 20 10 Ca(OH)2 3.0 12 2-5 脱P渣 2 9 20 18 21 0 0 0 15 15 Ca(OH)2 3.0 12 2-6 脱P渣 2 6 16 12 23 13 4 4 12.8 6.4 Ca(OH)2 1.9 12 2-7 脱P渣 2 6 16 12 23 13 4 4 6.4 12.8 Ca(OH)2 1.9 9 2-8 脱S渣 1 4 10 11 14 10 10 10 20.0 10.0 Ca(OH)2 3.0 13 2-9 脱S渣 2 5 15 14 21 8 3 2 10.0 20.0 Ca(OH)2 3.0 12 2-10 脱S渣 2 5 16 16 27 9 3 2 12.8 6.4 Ca(OH)2 1.9 10 2-11 脱S渣 2 5 16 16 27 9 3 2 6.4 12.8 Ca(OH)2 1.9 9 2-12 脱Si渣 8 17 18 4 9 13 5 4 14.4 7.2 Ca(OH)2 2.2 13 2-13 脱Si渣 8 17 18 4 9 13 5 4 6.5 15.1 Ca(OH)2 2.2 12 2-14 脱Si渣 7 13 17 6 12 17 7 4 11.2 5.6 Ca(OH)2 1.7 11 2-15 脱Si渣 2 13 17 6 12 17 7 4 6.5 15.1 Ca(OH)2 2.2 10
表5 实施例 No. 预处理 熔渣种类 预处理溶渣(质量％) 高炉炉渣 细粉末 (质量％) 烟灰 (质量％) 其它 (外加质量％) 水 (外加质量％) 0.1mm 以下 0.1～ 0.425mm 0.425～ 1.18mm 1.18～ 2mm 2～ 5mm 5～ 13.2mm 13.2～ 20mm 20～ 40mm 2-16 脱P渣 17 35 7 4 7 9 4 3 12.3 1.5 Ca(OH)2 1.4 14 2-17 脱P渣 17 35 7 4 7 9 4 3 4.2 9.6 Ca(OH)2 1.4 13 2-18 脱P渣 17 35 7 7 8 11 5 4 3.0 3.0 Ca(OH)2 0.6 13 2-19 脱P渣 11 24 9 6 12 17 6 5 6.4 3.2 Ca(OH)2 1.0 11 2-20 脱P渣 11 24 9 6 12 17 6 5 3.2 6.4 Ca(OH)2 1.0 10 2-21 脱S渣 11 20 20 3 6 8 4 2 16.8 9.1 Ca(OH)2 2.6 15 2-22 脱P渣 11 20 20 3 6 8 4 2 13.0 13.0 Ca(OH)2 2.6 15 2-23 脱P渣 11 20 20 3 6 8 4 2 9.1 16.8 Ca(OH)2 2.6 14 2-24 脱Si渣 6 13 17 6 13 18 7 5 12.9 1.5 Ca(OH)2 1.4 10 2-25 脱P渣 6 13 17 6 13 18 7 5 7.4 7.4 Ca(OH)2 1.5 10 2-26 脱Si渣 6 13 17 6 13 18 7 5 5.2 9.6 Ca(OH)2 1.5 9 2-27 脱P渣 9 17 19 4 7 10 4 3 18.2 9.1 Ca(OH)2 2.7 15 2-28 脱P渣 9 17 19 4 7 10 4 3 9.1 18.2 Ca(OH)2 2.7 14 2-29 脱P渣 5 12 15 7 13 19 8 5 10.4 5.2 Ca(OH)2 1.6 11 2-30 脱P渣 5 12 15 7 13 19 8 5 5.2 10.4 Ca(OH)2 1.6 10 2-31 脱S渣 11 20 20 3 6 8 4 2 13.0 13.0 - - 15
表6 实施例 No A B C D 养护条件 养护28天后 的压缩强度 (N/mm2) 养护91天后 的压缩强度 (N/mm2) 养护28天后的 表面干燥比重 大气养护28天后 的表面细裂纹 (条/cm2) 2-1 0.10 0.29 0.13 0.04 20℃水中 35 50 2.42 0.3 2-2 0.50 0.29 0.13 0.04 20℃水中 32 53 2.40 0.2 2-3 0.75 0.29 0.13 0.04 20℃水中 28 51 2.38 0.2 2-4 0.33 0.51 0.27 0.06 20℃水中 31 45 2.42 0.1 2-5 0.50 0.51 0.27 0.06 20℃水中 28 44 2.42 0.1 2-6 0.33 0.56 0.29 0.09 20℃水中 24 36 2.48 0.1 2-7 0.67 0.56 0.29 0.09 20℃水中 22 33 2.44 0.1 2-8 0.33 0.42 0.19 0.06 20℃水中 30 46 2.40 0.2 2-9 0.67 0.42 0.19 0.06 20℃水中 28 43 2.36 0.2 2-10 0.33 0.55 0.28 0.11 20℃水中 24 38 2.48 0.1 2-11 0.67 0.55 0.28 0.11 20℃水中 21 35 2.43 0.1 2-12 0.33 0.67 0.54 0.27 20℃水中 30 45 2.45 0 2-13 0.70 0.67 0.54 0.27 20℃水中 28 41 2.41 0 2-14 0.33 0.69 0.54 0.29 20℃水中 28 41 2.52 0 2-15 0.70 0.60 0.41 0.08 20℃水中 26 39 2.48 0.1
A：[烟灰/(粒径为0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰)]
B：[1.18mm以下的铁水预处理熔渣/(0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰+1.18mm以下的铁水预处理熔渣)]
C：[0.425mm以下的铁水预处理熔渣/(0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰+0.425mm以下的铁水预处理熔渣)]
D：[0.1mm以下的铁水预处理熔渣/(0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰+0.1mm以下的铁水预处理熔渣)]
表7 实施例 No. A B C D 养护条件 养护28天后 的压缩强度 (N/mm3) 养护91天后 的压缩强度 (N/mm2) 养护28天后的 表面干燥比重 大气养护28天后 的表面细裂纹 (条/cm2) 2-16 0.11 0.81 0.79 0.55 20℃水中 25 40 2.43 0 2-17 0.70 0.81 0.79 0.55 20℃水中 24 35 2.39 0 2-18 0.50 0.91 0.90 0.74 20℃水中 20 26 2.53 0 2-19 0.33 0.82 0.79 0.54 20℃水中 19 32 2.52 0 2-20 0.67 0.82 0.79 0.54 20℃水中 17 28 2.47 0 2-21 0.35 0.66 0.55 0.30 20℃水中 29 44 2.39 0 2-22 0.50 0.66 0.54 0.30 20℃水中 28 45 2.37 0 2-23 0.65 0.66 0.55 0.30 20℃水中 26 42 2.35 0 2-24 0.10 0.72 0.57 0.31 20℃水中 25 36 2.56 0 2-25 0.50 0.71 0.56 0.30 20℃水中 23 36 2.54 0 2-26 0.65 0.71 0.56 0.30 20℃水中 22 33 2.52 0 2-27 0.33 0.62 0.49 0.25 20℃水中 33 48 2.42 0 2-28 0.67 0.62 0.49 0.25 20℃水中 30 44 2.42 0 2-29 0.33 0.67 0.52 0.25 20℃水中 25 37 2.54 0 2-30 0.67 0.67 0.52 0.25 20℃水中 22 34 2.54 0 2-31 0.50 0.66 0.54 0.30 20℃水中 20 29 2.39 0
A：[烟灰/(粒径为0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰)]
B：[1.18mm以下的铁水预处理熔渣/(0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰+1.18mm以下的铁水预处理熔渣)]
C：[0.425mm以下的铁水预处理熔渣/(0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰+0.425mm以下的铁水预处理熔渣)]
D：[0.1mm以下的铁水预处理熔渣/(0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰+0.1mm以下的铁水预处理熔渣)]
表8 实施例 No. 预处理 熔渣种类 预处理溶渣(质量％) 高炉炉渣 细粉末 (质量％) 烟灰 (质量％) 其它 (外加质量％) 水 (外加 质量％) 0.1 mm 以下 0.1 ～ 0.425 mm 0.425 ～ 1.18 mm 1.18 ～ 2mm 2 ～ 5mm 5 ～ 13.2 mm 13.2 ～ 20 mm 20 ～ 40 mm 3-1 脱Si渣 2 5 14 14 24 13 5 4 19 0 Ca(OH)2 1.0 12 3-2 脱Si渣 2 5 14 14 24 13 5 4 19 0 Ca(OH)2 3.8 14 3-3 脱Si渣 2 5 14 14 24 13 5 4 19 0 NaOH 0.5 13 3-4 脱Si渣 2 5 14 14 24 13 5 4 19 0 NaOH 1.0 13 3-5 脱Si渣 2 5 14 14 24 13 5 4 19 0 NaOH 2.0 13 3-6 脱Si渣 2 5 14 14 24 13 5 4 19 0 Ca(OH)2 0.1 CaSO4·2H2O 1.0 12 3-7 脱Si渣 2 5 14 14 24 13 5 4 19 0 Ca(OH)2 0.1 CaSO4·2H2O 2.0 12 3-8 脱Si渣 1 5 14 14 24 13 5 4 19 0 Ca(OH)2 1.9 CaSO4·2H2O 1.0 13 3-9 脱Si渣 1 5 14 14 24 13 5 4 19 0 Ca(OH)2 1.9 CaSO4·2H2O 2.0 13 3-10 脱S渣 2 9 20 18 21 0 0 0 15 15 Ca(OH)2 1.5 11 3-11 脱S渣 2 9 20 18 21 0 0 0 15 15 Ca(OH)2 6.0 13 3-12 脱S渣 2 9 20 18 21 0 0 0 15 15 NaOH 0.5 11 3-13 脱S渣 2 9 20 18 21 0 0 0 15 15 NaOH 1.5 11 3-14 脱S渣 2 9 20 18 21 0 0 0 15 15 Ca(OH)2 3.0 CaSO4·2H2O 1.5 12 3-15 脱S渣 14 29 9 4 10 13 5 4 12 0 - 13 3-16 脱S渣 14 29 9 4 10 13 5 4 12 0 Ca(OH)2 0.6 13 3-17 脱S渣 14 29 9 4 10 13 5 4 12 0 Ca(OH)2 1.2 14 3-18 脱S渣 14 29 9 4 10 13 5 4 12 0 Ca(OH)2 2.4 15 3-19 脱S渣 14 29 9 4 10 13 5 4 12 0 NaOH 0.3 13 3-20 脱S渣 14 29 9 4 10 13 5 4 12 0 NaOH 0.6 13
表9 实施例 No. 预处理 熔渣种类 预处理溶渣(质量％) 高炉炉渣 细粉末 (质量％) 烟灰 (质量％) 其它 (外加质量％) 水 (外加 质量％) 0.1 mm 以下 0.1 ～ 0.425 mm 0.425 ～ 1.18 mm 1.18 ～ 2 mm 2 ～ 5 mm 5 ～ 13.2 mm 13.2 ～ 20 mm 20 ～ 40 mm 3-21 脱S渣 14 29 9 4 10 13 5 4 12 0 NaOH 1.2 13 3-22 脱S渣 14 29 9 4 10 13 5 4 12 0 CaSO4·2H2O 0.5 13 3-23 脱S渣 14 29 9 4 10 13 5 4 12 0 Ca(OH)2 0.1 CaSO4·2H2O 0.5 13 3-24 脱S渣 14 29 9 4 10 13 5 4 12 0 Ca(OH)2 0.1 CaSO4·2H2O 1.0 13 3-25 脱S渣 14 29 9 4 10 13 5 4 12 0 Ca(OH)2 1.2 CaSO4·2H2O 0.5 14 3-26 脱S渣 14 29 9 4 10 13 5 4 12 0 Ca(OH)2 1.2 CaSO4·2H2O 1.0 14 3-27 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 0 13 3-28 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 0.6 13 3-29 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 1.2 14 3-30 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 2.4 15 3-31 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 NaOH 0.3 13 3-32 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 NaOH 0.6 13 3-33 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 NaOH 1.2 13 3-34 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 CaSO4·2H2O 0.5 13 3-35 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 0.1 CaSO4·2H2O 0.5 13 3-36 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 0.1 CaSO4·2H2O 1.0 13 3-37 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 1.2 CaSO4·2H2O 0.5 14 3-38 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 1.2 CaSO4·2H2O 1.0 14 3-39 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 0.4 CaCl2 0.02 13 3-40 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 0.4 CaCl2 0.10 13
表10 实施例 No. 预处理 熔渣种类 预处理溶渣(质量％) 高炉炉渣 细粉末 (质量％) 烟灰 (质量％) 其它 (外加质量％) 水 (外加 质量％) 0.1mm 以下 0.1～ 0.425 mm 0.425 ～ 1.18mm 1.18 ～ 2mm 2 ～ 5mm 5 ～ 13.2mm 13.2 ～ 20mm 20 ～ 40mm 3-41 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 1.2 CaCl2 0.02 14 3-42 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 1.2 CaCl2 0.10 14 3-43 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 0.4 NaCl 0.02 13 3-44 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 0.4 NaCl 0.10 13 3-45 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 1.2 NaCl 0.02 14 3-46 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 1.2 NaCl 0.10 14 3-47 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 0.4 Na2SO4 0.02 13 3-48 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 0.4 Na2SO4 0.10 13 3-49 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 1.2 Na2SO4 0.02 14 3-50 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 1.2 Na2SO4 0.10 14 3-51 脱Si渣 2 5 14 14 24 13 5 4 19 0 Ca(OH)2 1.0 萘磺酸* 0.2 11 3-52 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 1.2 萘磺酸* 1 11 3-53 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 1.2 萘磺酸* 2 9 3-54 脱Si渣 2 5 14 14 24 13 5 4 19 0 Ca(OH)2 1.0 多羧酸** 0.2 11 3-55 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 1.2 多羧酸** 1 11 3-56 脱P渣 14 29 9 4 10 13 5 4 8 4 Ca(OH)2 1.2 多羧酸** 2 9
*K&D精细化学药品(株)制造的塞路富劳110(K&D フアインケミカル(株)製のセルフロ-110) **谷莱斯凯米卡路兹(株)制造的优级达莱库斯200(グレ-スケミカルズ(株)製のダ-レツクスス-バ-200)
表11 实施例 No. A B C D 养护条件 养护28天后 的压缩强度 (N/mm2) 养护91天后 的压缩强度 (N/mm2) 养护28天后的 表面干燥比重 大气养护28天后 的表面细裂纹 (条/cm2) 3-1 0.00 0.52 0.26 0.09 20℃水中 23 30 2.53 0.4 3-2 0.00 0.52 0.26 0.09 20℃水中 27 35 2.49 0.4 3-3 0.00 0.52 0.26 0.09 20℃水中 22 26 2.51 0.4 3-4 0.00 0.52 0.26 0.09 20℃水中 25 31 2.53 0.4 3-5 0.00 0.52 0.26 0.09 20℃水中 27 34 2.52 0.4 3-6 0.00 0.52 0.26 0.08 20℃水中 35 46 2.54 0.4 3-7 0.00 0.52 0.26 0.08 20℃水中 37 46 2.55 0.4 3-8 0.00 0.52 0.25 0.07 20℃水中 33 43 2.53 0.4 3-9 0.00 0.52 0.25 0.07 20℃水中 34 45 2.52 0.4 3-10 0.50 0.51 0.27 0.06 20℃水中 28 44 2.42 0.1 3-11 0.50 0.51 0.27 0.06 20℃水中 29 40 2.44 0.1 3-12 0.50 0.51 0.27 0.06 20℃水中 25 33 2.43 0.1 3-13 0.50 0.51 0.27 0.06 20℃水中 29 42 2.43 0.1 3-14 0.50 0.51 0.27 0.06 20℃水中 32 50 2.42 0.1 3-15 0.00 0.81 0.78 0.54 20℃水中 21 27 2.56 0 3-16 0.00 0.81 0.78 0.54 20℃水中 21 34 2.57 0 3-17 0.00 0.81 0.78 0.54 20℃水中 24 35 2.54 0 3-18 0.00 0.81 0.78 0.53 20℃水中 25 36 2.51 0 3-19 0.00 0.81 0.78 0.54 20℃水中 21 26 2.57 0 3-20 0.00 0.81 0.78 0.54 20℃水中 21 29 2.58 0
A：[烟灰/(粒径为0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰)]
B：[1.18mm以下的铁水预处理熔渣/(0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰+1.18mm以下的铁水预处理熔渣)]
C：[0.425mm以下的铁水预处理熔渣/(0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰+0.425mm以下的铁水预处理熔渣)]
D：[0.1mm以下的铁水预处理熔渣/(0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰+0.1mm以下的铁水预处理熔渣)]
表12 实施例 No. A B C D 养护条件 养护28天后 的压缩强度 (N/mm2) 养护91天后 的压缩强度 (N/mm2) 养护28天后的 表面干燥比重 大氧养护28天后 的表面细裂纹 (条/cm2) 3-21 0 0.81 0.78 0.54 20℃水中 22 31 2.57 0 3-22 0 0.81 0.78 0.54 20℃水中 22 33 2.59 0 3-23 0 0.81 0.78 0.54 20℃水中 27 42 2.58 0 3-24 0 0.81 0.78 0.54 20℃水中 29 44 2.57 0 3-25 0 0.81 0.78 0.54 20℃水中 28 42 2.54 0 3-26 0 0.81 0.78 0.54 20℃水中 29 42 2.53 0 3-27 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 20 29 2.48 0 3-28 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 20 37 2.47 0 3-29 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 22 38 2.44 0 3-30 0.33 0.81 0.78 0.53 20℃水中 23 38 2.41 0 3-31 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 20 30 2.48 0 3-32 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 20 32 2.47 0 3-33 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 21 32 2.48 0 3-34 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 20 34 2.49 0 3-35 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 24 45 2.47 0 3-36 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 26 47 2.5 0 3-37 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 25 44 2.43 0 3-38 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 26 45 2.44 0 3-39 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 21 38 2.5 0 3-40 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 25 41 2.49 0
A：[烟灰/(粒径为0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰)]
B：[1.18mm以下的铁水预处理熔渣/(0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰+1.18mm以下的铁水预处理熔渣)]
C：[0.425mm以下的铁水预处理熔渣/(0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰+0.425mm以下的铁水预处理熔渣)]
D：[0.1mm以下的铁水预处理熔渣/(0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰+0.1mm以下的铁水预处理熔渣)]
表13 实施例 No. A B C D 养护条件 养护28天后 的压缩强度 (N/mm2) 养护91天后 的压缩强度 (N/mm2) 养护28天后的 表面干燥比重 大气养护28 天后的表面 细裂纹 (条/cm2) 3-41 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 24 41 2.45 0 3-42 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 25 40 2.45 0 3-43 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 22 43 2.48 0 3-44 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 24 45 2.49 0 3-45 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 23 42 2.46 0 3-46 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 25 44 2.45 0 3-47 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 23 42 2.50 0 3-48 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 25 44 2.47 0 3-49 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 24 43 2.44 0 3-50 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 25 45 2.43 0 3-51 0.00 0.52 0.26 0.09 20℃水中 25 33 2.54 0.4 3-52 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 26 43 2.46 0 3-53 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 28 45 2.47 0 3-54 0.00 0.52 0.26 0.09 20℃水中 25 33 2.54 0.4 3-55 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 27 43 2.46 0 3-56 0.33 0.81 0.78 0.54 20℃水中 28 45 2.47 0
A：[烟灰/(粒径为0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰)]
B：[1.18mm以下的铁水预处理熔渣/(0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰+1.18mm以下的铁水预处理熔渣)]
C：[0.425mm以下的铁水预处理熔渣/(0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰+0.425mm以下的铁水预处理熔渣)]
D：[0.1mm以下的铁水预处理熔渣/(0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰+0.1mm以下的铁水预处理熔渣)]
表14 比 较 例 No 炼钢渣种类 炼钢渣(质量％) 高炉炉渣 细粉末 (质量％) 烟灰 (质量％) 其它 (外加质量％) 水 (外加 质量％) 0.1mm 以下 0.1～ 0.425 mm 0.425 ～1.18 mm 1.18 ～ 2mm 2～ 5mm 5～ 13.2 mm 13.2 ～20 mm 20～ 40mm 1 预处理 脱P渣 0 1 3 4 11 25 13 13 30 0 Ca(OH)2 3.0 13 2 预处理 脱S渣 25 12 16 11 13 10 5 4 4 0 Ca(OH)2 0.4 15 3 预处理 脱P渣 25 12 16 11 13 10 5 4 2 2 Ca(OH)2 0.4 15 4 转炉炉渣A 10 12 14 6 5 16 12 17 8 0 - - 11 5 转炉炉渣A 10 12 14 6 5 16 12 17 8 0 Ca(OH)2 0.8 11 6 转炉炉渣B 4 12 15 7 12 18 10 8 14 0 - - 11 7 转炉炉渣B 4 12 15 7 12 18 10 8 14 0 Ca(OH)2 1.4 11
表15 比 较 例 No. A B C D 养护条件 养护28天后 的压缩强度 (N/mm2) 养护91天后 的压缩强度 (N/mm2) 养护28天后的 表面干燥比重 大气养护28 天后的表面 细裂纹 (条/cm2) 1 0 0.12 0.03 0.00 20℃水中 26 33 2.32 3 2 0 0.93 0.90 0.86 20℃水中 13 19 2.65 0 3 0.5 0.93 0.90 0.86 20℃水中 11 19 2.63 0.0 4 0 0.82 0.73 0.56 20℃水中 60天后由于游离MgO的水和膨胀引起损坏 - - 5 0 0.82 0.73 0.56 20℃水中 65天后由于游离MgO的水和膨胀引起损坏 - - 6 0 0.69 0.53 20℃水中 35天后由于游离CaO的水和膨胀引起损坏 - - 7 0 0.69 0.53 0.22 20℃水中 33天后由于游离CaO的水和膨胀引起损坏 - -
A：[烟灰/(粒径为0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰)]
B：[1.18mm以下的铁水预处理熔渣/(0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰+1.18mm以下的铁水预处理熔渣)]
C：[0.425mm以下的铁水预处理熔渣/(0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰+0.425mm以下的铁水预处理熔渣)]
D：[0.1mm以下的铁水预处理熔渣/(0.1mm以下的高炉炉渣+烟灰+0.1mm以下的铁水预处理熔渣)]
产业上的利用可能性
如以上叙述的那样，根据本发明，即使使用以往在其用途上存在 问题的炼钢渣也能得到高强度并且表面层几乎没有细裂纹的熔渣硬 化体。该熔渣硬化体作为路基材料、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，所以本发明非常有助于资源的再利 用、环境改善等。
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