人造石材及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种大量使用疏浚土等泥土作为材料、具有准硬石以上的强度、且质量比混凝土轻的人造石材。该人造石材是使含有泥土、粘结材料及粉粒状的制钢矿渣的混合材料的搅拌物发生水化硬化而得到的水化硬化体，其每单位体积的质量为2000~2200kg/m3。由于大量使用疏浚土等泥土作为材料，因此可以谋求疏浚土等泥土的有效利用，并且，由于具有准硬石以上的强度且质量比混凝土轻，因此可谋求强度、耐久性和轻质性，在石材用途中是特别有用的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用粘结材料使疏浚土等泥土固化而得到的。
技术介绍
以疏浚土为代表的软质泥土会随着航路疏浚及各种土木建设而产生。其中，如砂质那样作为土木材料有用的材料可以直接使用于在浅叶制造及回填等，但是，粉砂分比率高的泥土多数情况为含水状态，另外，也几乎不能期望其具有作为土的强度，因此，大多成为废弃物。为了有效利用泥土，以往提出并实施了各种各样的技术。其最有代表性的是改善作为土的特性，与优良品质的土同样地进行利用的技术。例如，在日本石灰协会的《采用石灰的软质地基的稳定处理办法(石灰(二 3軟弱地盤O安定処理工法)》(鹿岛出版会) 中，公开了向泥土中添加水泥及石灰，改善地基特性的各种各样的技术。另外，在专利文献I中公开了向疏浚土中混合铁钢矿渣进行强度的改善的技术。在该技术中，主要通过铁钢矿渣的CaO成分和疏浚土的Si、Al等的火山灰反应进行疏浚土的强度改性。另外，在专利文献2中公开了向软质土中添加含有游离CaO的转炉矿渣和高炉渣水泥进行固化处理(强度改善)的技术。但是，这些方法是土质材料的特性改善，虽说表现出强度，但是到底还是限于作为土的用途。与之相对，在专利文献3中公开了向疏浚土中混合由高炉矿渣、生石灰、飞灰等形成的固化材料，使之固化获得块料(固化物)的方法。在该方法中，相对于含有含水成分的疏浚土 100 (质量份)，添加40飞0 (质量份)左右的固化材料，并进行搅拌，使搅拌得到的搅拌物固化，从而制造了块料。现有技术文献专利文献I :日本特开2009-121167号公报专利文献2 :日本特开2006-231208号公报专利文献3 :日本特开2008-182898号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题由于混凝土材料(块料)的比重大，是适合要求稳定性的海洋区段(海洋7'' 口 ,^ )等的原材料。但是，另一方面，在使用在设置于柔软地基的块料等的情况下，会导致地基下沉，从而存在无法发挥作用的问题。另外，由于混凝土的回填材料等的比重越小对墙壁所施加的压力越减小，作为施工体整体的经济性提高，因此期望尽可能轻的回填材料等。在这点上看，利用专利文献3的方法，可以制造表观密度为I. 45^1. 65g/cm3左右的轻质的块料。但是，由于完全没有使用骨料，无法期待长期的耐久性及体积稳定性，在使用中发生破损的可能性高。另外，用专利文献3的方法获得的块料的强度平均为6N/mm2左右，最大只不过8N/mm2左右。要作为石材及混凝土材料的替代品来利用的话，必须有JIS-A-5006 :1995(碎石)中规定的准硬石以上的强度(9. 8N/mm2以上)。但是，专利文献3中获得的块料的强度为最低品质的软石水平(低于9. 8N/mm2)，尽管该软石水平与土质材料的改善水平相比是程度相当高的，但是，要代替石材及混凝土材料用于各种各样的用途的话，强度还是不够。因此，本专利技术的目的在于，解决如上所述的现有技术的问题，提供一种人造石材，该人造石材能够大量使用疏浚土等泥土作为材料，同时还具有准硬石以上的强度，并且比混凝土质量轻。另外，本专利技术的另一目的在于提供一种能够稳定地制造上述人造石材的制造方法。 解决问题的方法本专利技术人等着眼于疏浚土等泥土的轻质性，为了解决上述课题而进行了反复研究，结果发现通过使用在泥土和粘结材料中进一步添加了作为骨料的制钢矿渣而得到的混合材料，可以得到具有准硬石以上的强度、且质量比混凝土轻的石材(水化硬化体)。本专利技术就是基于上述发现而完成的，其要点如下。 一种轻质人造石材，其是使含有泥土、粘结材料及粉粒状的制钢矿渣的混合材料的搅拌物发生水化硬化而得到的水化硬化体，其每单位体积的质量为200(T2200kg/m3。上述所述的轻质人造石材，其在28天养护后的单轴压缩强度为15N/mm2以上。上述或所述的轻质人造石材，其中，粘结材料含有8(Γ95质量％的高炉矿渣微粉末，剩余部分为选自普通硅酸盐水泥、石灰粉、熟石灰、高炉渣水泥中的I种以上。上述或所述的轻质人造石材，其中，粘结材料含有总计为8(Γ95质量％的高炉矿渣微粉末和飞灰，剩余部分为选自普通硅酸盐水泥、石灰粉、熟石灰、高炉渣水泥中的I种以上，且飞灰为高炉矿渣微粉末的30质量％以下。上述中任一项所述的轻质人造石材，其中，制钢矿渣是将含有O. 5质量％以上游离CaO的矿渣进行陈化而使粉化率为2. 5%以下的制钢矿渣。 一种轻质人造石材的制造方法，其是制造上述中任一项所述的轻质人造石材的方法，该方法包括将含有含水比为18(Γ250%的泥土、粘结材料及粉粒状的制钢矿渣的混合材料进行搅拌，然后使该搅拌物发生水化硬化，所述混合材料中，泥土相对于泥土、粘结材料及粉粒状的制钢矿渣的比例为4(Γ55体积％，且相对于每单位体积混合材料，制钢矿渣的混合量为750kg/m3以上。上述所述的轻质人造石材的制造方法，其中，作为泥土，使用的是在疏浚工程中产生的疏浚土，且该疏浚土被储存于疏浚土存放处。专利技术的效果本专利技术的人造石材由于可以大量使用疏浚土等泥土作为材料，因此可以谋求疏浚土等泥土的有效利用。而且，由于本专利技术的人造石材具有准硬石以上的强度且质量比混凝土轻，因此在要求强度、耐久性和轻质性的石材用途中是特别有用的。另外，根据本专利技术的制造方法，可以稳定地制造上述人造石材。附图说明图I是示出由包含疏浚土、粘结材料(高炉矿渣微粉末+碱刺激剂)、和作为骨料的天然碎石及天然砂的混合材料获得的水化硬化体的混合材料中疏浚土的比例与单位体积水化硬化体的质量之间的关系的曲线图。图2是示出分别使用了天然碎石/天然砂及制钢矿渣作为骨料而得到的水化硬化体的强度的曲线图，该水化硬化体是由包含疏浚土、粘结材料(高炉矿渣微粉末+碱刺激剂)及骨料的混合材料得到的水化硬化体。图3是示出本专利技术中使用存储于疏浚土存放处的疏浚土作为泥土的情况的一个实施方式的说明图。具体实施方式 本专利技术的人造石材是使含有泥土、粘结材料及粉粒状的制钢矿渣的混合材料的搅拌物发生水化硬化而得到的水化硬化体，其每单位体积的质量为200(T2200kg/m3。本专利技术人等着眼于疏浚土的轻质性，对于使用大量疏浚土作为材料的水化硬化体(以下，有时称为“固化物”)表现出强度的混合条件进行了研究。首先，本专利技术人等在疏浚土中仅添加了作为粘结材料的高炉矿渣微粉末及碱刺激剂而制造了固化物，但得到的固化物的比重小，且在受到冲击时容易破裂，仅得到了脆的固化物。特别是，当疏浚土的比例增多时，整体上成为粉状物质的块，不仅变脆，而且不耐磨损等，并且，由于质量过轻，还不能期待作为石材的稳定性等。因此，本专利技术人等在其中进一步添加了作为骨料的天然碎石和天然砂，制造了固化物。但是，如果要在该条件下制作每单位体积的质量为2000kg/m3以上、且强度与准硬石相当的石材，可知需要使混合材料中疏浚土的比例降低至低于35体积％。图I示出由包含疏浚土、粘结材料(高炉矿渣微粉末+碱刺激剂)、和作为骨料的天然碎石及天然砂的混合材料获得的固化物的混合材料中疏浚土的比例与每单位体积固化物的质量之间的关系的曲线图。当然，对于这样的固化物(人造石材)而言，虽然可以说具有作为原材料的有用性，但从疏浚土的有效利用的观点考虑时，疏浚土的使用量并不充分。本专利技术人等对于解决以上方面的对策进一步进行了研究，对比重较大的几种骨料进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：高桥克则，渡边圭儿，薮田和哉，本田秀树，林正宏，松本刚，铃木操，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：
国别省市：