重质骨料制造技术

本发明专利技术的课题是以低成本提供一种重质骨料，该重质骨料具有作为重质混凝土或重质砂浆的细骨料的适宜的粒径和密度。本发明专利技术所提供的重质骨料是含有ＦｅＯ、Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］和金属铁中的至少一种作为主要构成成分的骨料，该重质骨料的特征在于，总粒子中球状粒子占２０％以上，按照质量百分比计算，通过标称尺寸为０．１５ｍｍ的筛子的粒子占总粒子的１０％～２０％。进而，本发明专利技术所提供的重质骨料的特征在于，其是将选自制钢轧制工序中产生的轧制铁鳞、从制钢用转炉粉尘中以５０μｍ粒径筛分得到的粗粒成分和从高炉水碎矿渣中分离得到的粒状生铁中的至少两种以上混合而得到的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种重质骨料，其用于消波块、放射线屏蔽墙等的重质 混凝土、重质砂浆等。
技术介绍
重质混凝土是指与通常的混凝土相比增大了单位体积重量的混凝 土，其用于消波块、护岸堤用混凝土、放射线屏蔽墙、桥梁重物等。作 为用于重质混凝土的重质骨料， 一直大量使用磁铁矿和赤铁矿的铁矿石， 但是，获得具有良好性质的重质骨料逐渐变得困难，并且从经济、环境 方面考虑，使用昂贵的天然资源也不是优选的。作为铁矿石骨料的替代 品也使用电炉氧化矿渣等铁含量较多的矿渣，但是，该电炉氧化矿渣的密度大多低于4g/cm3，难以获得具有足够密度的重质骨料。其它文献提 出了含有与水泥混合了的制钢用转炉粉尘的重质混凝土(例如参照专利文 献1)。但是，由于将制钢用转炉粉尘直接作为混凝土或砂浆的细骨料， 所以制钢用转炉粉尘的粒径不充分，只能使用筛分得到的粗粒成分。也 有文献提出了以下技术在细粒粉尘中混合水泥，造粒制成直径为200pm 以上的颗粒，将其用作骨料(例如参照专利文献2)，但是，如果经过颗粒 制造工序，则成本增加。专利文献1:日本特开平5-319880号公报专利文献2:日本特开平6-024813号公报此外，专利文献3提出了进行筛网标称尺寸为2.5mm至0.15mm的喷丸用钢细粒的粒度调整后，将其用作重质混凝土的细骨料的技术方案。 但是，通过混合所制造的昂贵的喷丸用钢细粒(该钢细粒被调整为各种尺 寸的均一粒度)来调整粒度使得成本变得极高，因此未能进行商业应用。 有文献提出了使用从高炉水碎矿渣中分离得到的粒状生铁作为代替上述喷丸用钢细粒的重质混凝土用细骨料的材料(例如参照专利文献4)。这些 重质混凝土用细骨料虽然作为同时使用粗骨料的混凝土用细骨料是有效 的，但是如后详述，其作为仅使用细骨料的重质砂浆用细骨料存在问题， 不能得到充分的砂浆流动度，或者有可能发生骨料与水泥桨分离。专利文献3:日本特开平2-172846号公报 专利文献4:日本特开2004-210574号公报
技术实现思路
本专利技术以低成本提供一种重质骨料，该重质骨料具有作为重质混凝 土或重质砂浆的细骨料的适宜的粒径和密度。特别是提供一种重质细骨 料，其不仅对用于同时使用粗骨料的重质混凝土是有用的，而且对用于 重质砂浆也是有用的。为了解决上述课题，本专利技术人将作为重质骨料具有足够的密度的多 种回收材料进行比较，对最适合用作重质骨料的骨料的粒子形状和粒度 分布进行了深入的研究，其结果认识到，含有FeO、 Fe203和金属铁中的 至少一种作为主要构成成分的骨料中，总粒子中球状粒子占20%以上， 按照质量百分比计算，通过标称尺寸为0.15mm的筛子的粒子占总粒子的 10% 20%的情况下，能够得到非常良好的砂浆流动度等。因此，本专利技术提供一种重质骨料，其是含有FeO、 Fe203和金属铁中 的至少一种组分作为主要构成成分的骨料，其特征在于，总粒子中球状 粒子占20%以上，按照质量百分比计算，通过标称尺寸为0.15mm的筛 子的粒子占总粒子的10% 20%。另夕卜，本专利技术的重质骨料的特征在于， 其含有钢坯表面的火焰清理处理工序中产生的回收材料的烧剥屑(hot scarves)，并且本专利技术的重质骨料的特征在于，其是将烧剥屑与选自制钢 轧制工序中产生的轧制铁鳞、从制钢用转炉粉尘中以50,粒径筛分得到 的粗粒成分和从高炉水碎矿渣中分离得到的粒状生铁中的至少一种以上 混合而得到的。进而，本专利技术的重质骨料的特征在于，该重质骨料是将 烧剥屑与产生于制钢轧制工序中的回收材料的轧制铁鳞以混合体积比为 100:0 30:70混合而得到的；该重质骨料是将烧剥屑与从制钢用转炉粉尘4中以50^im粒径筛分得到的粗粒成分以混合体积比为100:0 70:30混合而 得到的；该重质骨料是将烧剥屑与从高炉水碎矿渣中分离得到的粒状生 铁以混合体积比为100:0 70:30混合而得到的。另外，本专利技术的重质骨料的特征在于，其是将选自制钢轧制工序中 产生的轧制铁鳞、从制钢用转炉粉尘中以50pm粒径筛分得到的粗粒成分 和从高炉水碎矿渣中分离得到的粒状生铁中的至少两种以上的材料混合 而得到的，并且本专利技术的重质骨料的特征在于，按照质量百分比计算， 上述轧制铁鳞、转炉粉尘粗粒成分和粒状生铁的混合比例分别为20 70%、 20 50%和0 40%。本专利技术的重质骨料具有混凝土和砂浆的细骨料所要求的适宜的粒度 分布，适度含有球状粒子，因此能够赋予对混凝土和砂浆的新拌性状适 度的流动性和可加工性，且能够提供作为密度为4g/cm3以上的重质骨料 的足够的密度。进而，由于本专利技术的重质骨料是通过将制钢工序中所产 生的回收材料混合而得到的，所以本专利技术的重质骨料作为被担心资源枯 竭的昂贵的天然资源的铁矿石骨料的替代物是有效的。附图说明图1是表示烧剥屑(HS)和轧制铁鳞(MS)的混合比与砂浆流动度的关 系的图(实施例3)。图2是表示烧剥屑(HS)和轧制铁鳞(MS)的混合比与砂浆单位体积质 量的关系的图(实施例3)。具体实施例方式以下，对本专利技术的重质骨料进行更详细的说明。本专利技术中，重质骨 料是指表干密度为4g/cm3以上的骨料。本专利技术的重质骨料含有FeO、 Fe203和金属铁中的至少一种作为主要 构成成分。"含有FeO、 Fe203和金属铁中的至少一种作为主要构成成分" 是指以所述氧化物或金属的形式含有铁，对于重质骨料中的铁含量没有 特别的限定，但是，优选通过荧光X射线分析构成元素并换算成氧化物时得到的Fe203的含量为65%以上。通过荧光X射线分析构成元素并换 算成氧化物时得到的Fe203的含量低于65%的情况下，骨料的表干密度有 可能达不到4g/cm3。更优选的是，通过荧光X射线分析构成元素并换算 成氧化物时得到的Fe203的含量为75%以上，此时的重质骨料的表干密度 变为4.5g/ci^以上。因此，本专利技术的重质骨料的表干密度优选为4.5g/cm3 以上。重质骨料与水泥浆之间的密度差较大，因此在浇筑混凝土或砂浆时， 骨料与桨料容易分离。因而，有必要通过重质骨料的形状来确保流动性。 本专利技术的重质骨料由于含有占总粒子的20%以上的球状粒子(以下，有时 简称为"球状粒子")，因此流动性高，当用于混凝土或砂浆时，骨料与 水泥浆不发生分离，能够进行浇筑。若球状粒子不足20%,则当浇筑混 凝土或砂浆时，骨料与浆料有可能分离。用于混凝土、砂浆的细骨料的最佳粒度根据骨料的形状、表面粗糙 度、配比等而变化。例如，在碎砂的JIS标准(A5005;非专利文献l)中， 如表1所示规定了粒度分布，其中通过标称尺寸为0.15mm的筛子的粒子 以质量百分比计占总粒子的2% 15%。另一方面，电炉氧化矿渣骨料的 JIS标准(A5011-4;非专利文献2)中，在其解释中公开了若微粒成分较多 则能够得到良好的新拌混凝土的性状，1.2mm电炉氧化矿渣骨料中，按 照质量百分比计算，通过标称尺寸为0.15mm的筛子的粒子占总粒子的 10% 30%。但是，对于在使用密度为4.5g/cm3以上且含有占总粒子的 20%以上的球状粒子的重质骨料的情况下获得良好的新拌混凝土性状所 用的最适宜的粒度分布的认识并没有公开。专利文献3公开了配合喷丸用钢细粒用作重质混凝土用的细骨料的 技术方案，其中对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种重质骨料，其是含有ＦｅＯ、Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］和金属铁中的至少一种作为主要构成成分的骨料，其特征在于，总粒子中球状粒子占２０％以上，按照质量百分比计算，通过标称尺寸为０．１５ｍｍ的筛子的粒子占总粒子的１０％～２０％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：肥后康秀，吉本稔，滨田武，真部永地，
申请(专利权)人：太平洋水泥株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]