專利名稱：人造石材及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用粘結(jié)材料使疏浚土等泥土固化而得到的人造石材及其制造方法。
背景技術(shù)：
以疏浚土為代表的軟質(zhì)泥土?xí)S著航路疏浚及各種土木建設(shè)而產(chǎn)生。其中，如砂質(zhì)那樣作為土木材料有用的材料可以直接使用于在淺葉制造及回填等，但是，粉砂分比率高的泥土多數(shù)情況為含水狀態(tài)，另外，也幾乎不能期望其具有作為土的強(qiáng)度，因此，大多成為廢棄物。為了有效利用泥土，以往提出并實(shí)施了各種各樣的技術(shù)。其最有代表性的是改善作為土的特性，與優(yōu)良品質(zhì)的土同樣地進(jìn)行利用的技術(shù)。例如，在日本石灰協(xié)會的《采用石灰的軟質(zhì)地基的穩(wěn)定處理辦法(石灰(二 3軟弱地盤O安定処理工法)》(鹿島出版會) 中，公開了向泥土中添加水泥及石灰，改善地基特性的各種各樣的技術(shù)。另外，在專利文獻(xiàn)I中公開了向疏浚土中混合鐵鋼礦渣進(jìn)行強(qiáng)度的改善的技術(shù)。在該技術(shù)中，主要通過鐵鋼礦渣的CaO成分和疏浚土的Si、Al等的火山灰反應(yīng)進(jìn)行疏浚土的強(qiáng)度改性。另外，在專利文獻(xiàn)2中公開了向軟質(zhì)土中添加含有游離CaO的轉(zhuǎn)爐礦渣和高爐渣水泥進(jìn)行固化處理(強(qiáng)度改善)的技術(shù)。但是，這些方法是土質(zhì)材料的特性改善，雖說表現(xiàn)出強(qiáng)度，但是到底還是限于作為土的用途。與之相對，在專利文獻(xiàn)3中公開了向疏浚土中混合由高爐礦渣、生石灰、飛灰等形成的固化材料，使之固化獲得塊料(固化物)的方法。在該方法中，相對于含有含水成分的疏浚土 100 (質(zhì)量份)，添加40飛0 (質(zhì)量份)左右的固化材料，并進(jìn)行攪拌，使攪拌得到的攪拌物固化，從而制造了塊料?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)[專利文獻(xiàn)]專利文獻(xiàn)I :日本特開2009-121167號公報專利文獻(xiàn)2 :日本特開2006-231208號公報專利文獻(xiàn)3 :日本特開2008-182898號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的問題由于混凝土材料(塊料)的比重大，是適合要求穩(wěn)定性的海洋區(qū)段(海洋7'' 口 ,^ )等的原材料。但是，另一方面，在使用在設(shè)置于柔軟地基的塊料等的情況下，會導(dǎo)致地基下沉，從而存在無法發(fā)揮作用的問題。另外，由于混凝土的回填材料等的比重越小對墻壁所施加的壓力越減小，作為施工體整體的經(jīng)濟(jì)性提高，因此期望盡可能輕的回填材料等。在這點(diǎn)上看，利用專利文獻(xiàn)3的方法，可以制造表觀密度為I. 45^1. 65g/cm3左右的輕質(zhì)的塊料。但是，由于完全沒有使用骨料，無法期待長期的耐久性及體積穩(wěn)定性，在使用中發(fā)生破損的可能性高。另外，用專利文獻(xiàn)3的方法獲得的塊料的強(qiáng)度平均為6N/mm2左右，最大只不過8N/mm2左右。要作為石材及混凝土材料的替代品來利用的話，必須有JIS-A-5006 :1995(碎石)中規(guī)定的準(zhǔn)硬石以上的強(qiáng)度(9. 8N/mm2以上)。但是，專利文獻(xiàn)3中獲得的塊料的強(qiáng)度為最低品質(zhì)的軟石水平(低于9. 8N/mm2)，盡管該軟石水平與土質(zhì)材料的改善水平相比是程度相當(dāng)高的，但是，要代替石材及混凝土材料用于各種各樣的用途的話，強(qiáng)度還是不夠。因此，本發(fā)明的目的在于，解決如上所述的現(xiàn)有技術(shù)的問題，提供一種人造石材，該人造石材能夠大量使用疏浚土等泥土作為材料，同時還具有準(zhǔn)硬石以上的強(qiáng)度，并且比混凝土質(zhì)量輕。另外，本發(fā)明的另一目的在于提供一種能夠穩(wěn)定地制造上述人造石材的制造方法。
解決問題的方法本發(fā)明人等著眼于疏浚土等泥土的輕質(zhì)性，為了解決上述課題而進(jìn)行了反復(fù)研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過使用在泥土和粘結(jié)材料中進(jìn)一步添加了作為骨料的制鋼礦渣而得到的混合材料，可以得到具有準(zhǔn)硬石以上的強(qiáng)度、且質(zhì)量比混凝土輕的石材(水化硬化體)。本發(fā)明就是基于上述發(fā)現(xiàn)而完成的，其要點(diǎn)如下。[I] 一種輕質(zhì)人造石材，其是使含有泥土、粘結(jié)材料及粉粒狀的制鋼礦渣的混合材料的攪拌物發(fā)生水化硬化而得到的水化硬化體，其每單位體積的質(zhì)量為200(T2200kg/m3。[2]上述[I]所述的輕質(zhì)人造石材，其在28天養(yǎng)護(hù)后的單軸壓縮強(qiáng)度為15N/mm2以上。[3]上述[I]或[2]所述的輕質(zhì)人造石材，其中，粘結(jié)材料含有8(Γ95質(zhì)量％的高爐礦渣微粉末，剩余部分為選自普通硅酸鹽水泥、石灰粉、熟石灰、高爐渣水泥中的I種以上。[4]上述[I]或[2]所述的輕質(zhì)人造石材，其中，粘結(jié)材料含有總計(jì)為8(Γ95質(zhì)量％的高爐礦渣微粉末和飛灰，剩余部分為選自普通硅酸鹽水泥、石灰粉、熟石灰、高爐渣水泥中的I種以上，且飛灰為高爐礦渣微粉末的30質(zhì)量％以下。[5]上述[1Γ[4]中任一項(xiàng)所述的輕質(zhì)人造石材，其中，制鋼礦渣是將含有O. 5質(zhì)量％以上游離CaO的礦渣進(jìn)行陳化而使粉化率為2. 5%以下的制鋼礦渣。[6] 一種輕質(zhì)人造石材的制造方法，其是制造上述[1Γ[5]中任一項(xiàng)所述的輕質(zhì)人造石材的方法，該方法包括將含有含水比為18(Γ250%的泥土、粘結(jié)材料及粉粒狀的制鋼礦渣的混合材料進(jìn)行攪拌，然后使該攪拌物發(fā)生水化硬化，所述混合材料中，泥土相對于泥土、粘結(jié)材料及粉粒狀的制鋼礦渣的比例為4(Γ55體積％，且相對于每單位體積混合材料，制鋼礦渣的混合量為750kg/m3以上。[7]上述[6]所述的輕質(zhì)人造石材的制造方法，其中，作為泥土，使用的是在疏浚工程中產(chǎn)生的疏浚土，且該疏浚土被儲存于疏浚土存放處。發(fā)明的效果本發(fā)明的人造石材由于可以大量使用疏浚土等泥土作為材料，因此可以謀求疏浚土等泥土的有效利用。而且，由于本發(fā)明的人造石材具有準(zhǔn)硬石以上的強(qiáng)度且質(zhì)量比混凝土輕，因此在要求強(qiáng)度、耐久性和輕質(zhì)性的石材用途中是特別有用的。另外，根據(jù)本發(fā)明的制造方法，可以穩(wěn)定地制造上述人造石材。


[圖I]圖I是示出由包含疏浚土、粘結(jié)材料(高爐礦渣微粉末+堿刺激劑)、和作為骨料的天然碎石及天然砂的混合材料獲得的水化硬化體的混合材料中疏浚土的比例與單位體積水化硬化體的質(zhì)量之間的關(guān)系的曲線圖。[圖2]圖2是示出分別使用了天然碎石/天然砂及制鋼礦渣作為骨料而得到的水化硬化體的強(qiáng)度的曲線圖，該水化硬化體是由包含疏浚土、粘結(jié)材料(高爐礦渣微粉末+堿刺激劑)及骨料的混合材料得到的水化硬化體。[圖3]圖3是示出本發(fā)明中使用存儲于疏浚土存放處的疏浚土作為泥土的情況的一個實(shí)施方式的說明圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的人造石材是使含有泥土、粘結(jié)材料及粉粒狀的制鋼礦渣的混合材料的攪拌物發(fā)生水化硬化而得到的水化硬化體，其每單位體積的質(zhì)量為200(T2200kg/m3。本發(fā)明人等著眼于疏浚土的輕質(zhì)性，對于使用大量疏浚土作為材料的水化硬化體(以下，有時稱為“固化物”)表現(xiàn)出強(qiáng)度的混合條件進(jìn)行了研究。首先，本發(fā)明人等在疏浚土中僅添加了作為粘結(jié)材料的高爐礦渣微粉末及堿刺激劑而制造了固化物，但得到的固化物的比重小，且在受到?jīng)_擊時容易破裂，僅得到了脆的固化物。特別是，當(dāng)疏浚土的比例增多時，整體上成為粉狀物質(zhì)的塊，不僅變脆，而且不耐磨損等，并且，由于質(zhì)量過輕，還不能期待作為石材的穩(wěn)定性等。因此，本發(fā)明人等在其中進(jìn)一步添加了作為骨料的天然碎石和天然砂，制造了固化物。但是，如果要在該條件下制作每單位體積的質(zhì)量為2000kg/m3以上、且強(qiáng)度與準(zhǔn)硬石相當(dāng)?shù)氖?，可知需要使混合材料中疏浚土的比例降低至低?5體積％。圖I示出由包含疏浚土、粘結(jié)材料(高爐礦渣微粉末+堿刺激劑)、和作為骨料的天然碎石及天然砂的混合材料獲得的固化物的混合材料中疏浚土的比例與每單位體積固化物的質(zhì)量之間的關(guān)系的曲線圖。當(dāng)然，對于這樣的固化物(人造石材)而言，雖然可以說具有作為原材料的有用性，但從疏浚土的有效利用的觀點(diǎn)考慮時，疏浚土的使用量并不充分。本發(fā)明人等對于解決以上方面的對策進(jìn)一步進(jìn)行了研究，對比重較大的幾種骨料進(jìn)行了研究，并反復(fù)進(jìn)行了試驗(yàn)制作。但是，在該研究過程中可知，固化物的強(qiáng)度與由所添加的高爐礦渣微粉末和堿刺激劑所假想的強(qiáng)度相比，有稍微降低的傾向。即，即使單純地混合比重大的材料(骨料)，也未表現(xiàn)出預(yù)想那樣的強(qiáng)度。因此，本發(fā)明人等對于其原因進(jìn)行了研究，結(jié)果得知由于疏浚土具有吸附堿成分的作用，有可能會阻礙作為水泥及高爐礦渣微粉末的固化的基本反應(yīng)的凝硬反應(yīng)。本發(fā)明人等認(rèn)為，如果解決了該方面問題，則可以制造具有穩(wěn)定的強(qiáng)度和比重的固化物，從而進(jìn)一步進(jìn)行了研究，結(jié)果得知，可以混合制鋼礦渣作為骨料。圖2示出分別使用天然碎石/天然砂及制鋼礦渣作為骨料而制造的固化物的強(qiáng)度。對于該制造試驗(yàn)而言，混合材料中疏浚土的比例為50體積％、骨料的混合量為25體積％(天然碎石/天然砂約660kg/m3、制鋼礦渣約800kg/m3)，作為粘結(jié)材料，同時使用了高爐礦渣微粉末和堿刺激劑(普通硅酸鹽水泥)。另外，作為制鋼礦渣，使用的是將轉(zhuǎn)爐脫碳礦渣進(jìn)行蒸氣陳化而使其穩(wěn)定化后的礦渣。根據(jù)圖2可知，骨料使用制鋼礦渣而得到的固化物與骨料使用天然碎石/天然砂而得到的固化物相比，表現(xiàn)出高強(qiáng)度。其理由雖然還不明確，但可認(rèn)為如下。即，制鋼礦渣是含有大量Ca成分的氧化物，因此，當(dāng)制鋼礦渣與水接觸時，會提供Ca離子、OH離子?？烧J(rèn)為上述離子會緩和如上所述的由疏浚土產(chǎn)生的阻礙反應(yīng)的要因，結(jié)果得到了高強(qiáng)度的固化物。因此，通過對在泥土中混合粉粒狀的制鋼礦渣和粘結(jié)材料而得到的混合材料進(jìn)行攪拌使其發(fā)生水化硬化，可以得到大量使用了泥土、具有適度比重且具有高強(qiáng)度的水化硬化體。每單位體積人造石材的質(zhì)量低于2000kg/m3時，低于JIS-A-5006:1995中記載的準(zhǔn)硬石標(biāo)準(zhǔn)的比重。該人造石材適合于用在柔軟地基等中。但是，在波浪的作用下容易被沖走等，人造石材本來要承擔(dān)的穩(wěn)定性降低。另一方面，如果超過2200kg/m3，則達(dá)到準(zhǔn)硬石的平均的重量水平，在用于期望輕質(zhì)的用途的情況下，與使用通常的石材的情況相比，沒有有意義的差別。另外，還難以確保疏浚土的充分的使用量。因此，將每單位體積的質(zhì)量設(shè)為2000 2200kg/m3。 另外，對于人造石材的強(qiáng)度而言，只要是為JIS-A-5006:1995中規(guī)定的準(zhǔn)硬石相當(dāng)以上的強(qiáng)度、即，在經(jīng)過28天養(yǎng)護(hù)后的單軸壓縮強(qiáng)度為9. 8N/mm2以上即可。另外，天然石材雖然強(qiáng)度穩(wěn)定，但在固化物的情況下，則會根據(jù)混合條件的不同而產(chǎn)生不均等，因此，更優(yōu)選在經(jīng)過28天養(yǎng)護(hù)后的單軸壓縮強(qiáng)度為15N/mm2以上。在本發(fā)明中所使用的泥土是以疏浚土為代表的泥土，但除此之外，例如，還可列舉由挖掘工程產(chǎn)生的泥、建設(shè)污泥等。在此，所謂泥土，一般而言是指不能堆積成堆，并具有人不能在其上行走的流動性的泥土。作為其大致的強(qiáng)度，以JIS-A-1228:2009(壓實(shí)的土的錐指數(shù)試驗(yàn)方法)規(guī)定的錐指數(shù)為200N/mm2以下。以疏浚土為代表的泥土的粉砂分( > 卜分，silt)越多其離子(堿成分)的吸附效果越大，在現(xiàn)有技術(shù)中就越難以獲得適當(dāng)強(qiáng)度的固化物，因此，本發(fā)明特別有用。具體而言，可以說本發(fā)明在將含有70體積％以上粒徑O. 075mm以下的土粒子(粉砂分)的泥土作為對象的情況下，特別有用。如后面所敘述，在混合材料中可以以40體積％以上的比例使用泥土。作為粘結(jié)材料，可以列舉高爐礦渣微粉末、添加了堿刺激劑的高爐礦渣微粉末、高爐渣水泥、普通硅酸鹽水泥等，可以使用它們中的I種以上。另外，從盡可能不使用天然資源材料以減輕環(huán)境負(fù)荷的觀點(diǎn)、以及從確保固化物的強(qiáng)度及制造成本的觀點(diǎn)考慮，作為粘結(jié)材料，優(yōu)選在高爐礦渣微粉末中添加堿刺激劑而得到的材料。通過高爐礦渣微粉末和堿刺激劑一起使用來作為粘結(jié)材料，可以生成堿環(huán)境，由此，能夠發(fā)揮高爐礦渣微粉末的水硬性。即，能夠促進(jìn)高爐礦渣微粉末的水合反應(yīng)，確保固化物的強(qiáng)度。另外，粘結(jié)材料使用普通硅酸鹽水泥的情況下，與同時使用高爐礦渣微粉末和堿刺激劑的情況相比，將固化物浸潰在水中時的PH上升增大。因此，考慮到對周邊環(huán)境帶來的負(fù)荷時，將堿刺激劑與高爐礦渣微粉末一起使用是合適的。作為堿刺激劑，可以使用例如石灰粉、熟石灰、普通硅酸鹽水泥、高爐渣水泥等中的I種以上。該情況下，優(yōu)選含有80、5質(zhì)量％的高爐礦渣微粉末，剩余部分為選自石灰粉、熟石灰、普通硅酸鹽水泥、高爐渣水泥中的I種以上。在使用高爐礦渣微粉末和堿刺激劑作為粘結(jié)材料時，如果高爐礦渣微粉末的比例為80質(zhì)量％以上，則剩余的堿成分不會殘存于固化物中。因此，在海中等使用固化物時，堿對海水環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)荷小。另外，在經(jīng)濟(jì)性方面也有利。另一方面，即使在高爐礦渣微粉末的比例超過95質(zhì)量％，也能夠進(jìn)行攪拌、固化。但是，若在95質(zhì)量％以下，則容易使之穩(wěn)定分散，因疏浚土的堿抑制效果而使得刺激劑的效果變小等，因此，添加高爐礦渣微粉末的效果高，不需要使用多種原料，不會產(chǎn)生設(shè)備負(fù)擔(dān)，因此，在經(jīng)濟(jì)方面具有使用性。作為骨料的制鋼礦渣的種類沒有特別限定，可以列舉熔鐵預(yù)處理礦渣(脫磷礦渣、脫硅礦渣、脫硫礦渣等)、轉(zhuǎn)爐脫碳礦渣、電爐礦渣等，可以使用它們中的I種以上。制鋼礦渣優(yōu)選最大粒徑為25mm以下的粒度的礦渣。也可以使用粒度比25mm大的制鋼礦渣。但是，在制鋼礦渣含有游離CaO而采用蒸氣陳化等進(jìn)行了穩(wěn)定化處理的情況下，在礦渣粒徑大時，游離CaO殘存于內(nèi)部的可能性增高，在長期使用時可能會發(fā)生膨脹而成為缺陷要因。另外，完全是細(xì)小的粉末時，作為骨料的作用、即體積穩(wěn)定性及耐久性降低，因此，更期望粒徑O. 15mm以上粒子的比例為全部制鋼礦渣的80質(zhì)量％以上?！ち硗?，對于制鋼礦渣的組成也沒有特別限制。但是，由于堿度(Ca0/Si02)高的制鋼礦渣其提高強(qiáng)度的效果增大，因此優(yōu)選。但是，如果堿度過高，則如后面所敘述，游離CaO的殘存量容易變大。另外，堿度過高時，如果事先通過蒸氣陳化等實(shí)施制鋼礦渣的穩(wěn)定化處理，則雖然不存在基本上的問題，但在陳化處理時有成為粉狀的趨勢，因此難以確保擔(dān)負(fù)作為骨料的作用的粒度。此外，由于游離CaO的內(nèi)在量也增加，存在產(chǎn)生使陳化時間比通常延長的必要性、或者內(nèi)部殘存游離CaO而使體積穩(wěn)定性的不均變大的情況。因此，堿度(CaO/SiO2)優(yōu)選為2. 0 5. O左右。另外，制鋼工藝中生成的礦渣是含有O. 5質(zhì)量％以上游離CaO的礦渣的情況下，優(yōu)選對該制鋼礦渣進(jìn)行陳化使得粉化率為2. 5%以下后再作為本發(fā)明的材料(骨料)使用。對于堿度比較高的礦洛而言，殘留的游離CaO多。游離CaO通過與水接觸而迅速地成為Ca(OH)2，存在容易發(fā)生離子化而參與反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)。但是，另一方面，殘存于礦渣粒子內(nèi)部的游離CaO與滲透過來的水接觸時發(fā)生膨脹，在粒子內(nèi)部產(chǎn)生破裂，從而可能在固化物的內(nèi)部產(chǎn)生缺陷。因此，對于含有O. 5質(zhì)量％以上游離CaO的制鋼礦渣而言，如果事先進(jìn)行陳化(通常為蒸氣陳化等)使游離CaO水合成Ca(OH)2，則在作為骨料使用時不會產(chǎn)生體積變化，因此優(yōu)選。陳化可以進(jìn)行到使礦渣的粉化率達(dá)到2. 5%以下的程度。在此，構(gòu)成泥土的固體粒子的礦物相因疏浚地域及產(chǎn)生履歷而完全不同。因此，根據(jù)疏浚土的種類不同，由制鋼礦渣供給的Ca成分有時會過剩，有時會引起攪拌物的反應(yīng)性變得不穩(wěn)定、或與硬化體接觸的水的PH上升的情況。作為其對策，考慮了減少制鋼礦渣的混合量來減少Ca成分的供給，但會導(dǎo)致硬化體的重量變輕、體積穩(wěn)定性也降低。在這樣的情況下，作為粘結(jié)材料，優(yōu)選除了高爐礦渣微粉末以外還混合飛灰。由于飛灰是以非晶質(zhì)的Si02、Al2O3作為主體，因此，在產(chǎn)生過剩的堿成分的情況下，與結(jié)晶材料相比，可以期待更迅速地發(fā)生凝硬反應(yīng)。但是，如果過量地混合飛灰，則粘結(jié)材料中的Ca量變得過少，有可能會損害本來的疏浚土、制鋼礦渣、粘結(jié)材料的反應(yīng)穩(wěn)定性。因此，在混合飛灰的情況下，其混合量優(yōu)選相對于高爐礦渣微粉末為30質(zhì)量％以下。因此，作為粘結(jié)材料同時使用高爐礦渣微粉末和堿刺激劑的情況下，由于與前面所述相同的理由，優(yōu)選使高爐礦渣微粉末和飛灰的總含量為8(Γ95質(zhì)量％，剩余部分為選自普通硅酸鹽水泥、石灰粉、熟石灰、高爐渣水泥中的I種以上，且飛灰相對于高爐礦渣微粉末為30質(zhì)量％以下。如以上所述，本發(fā)明的人造石材可以大量使用疏浚土，同時還可以有效利用作為工業(yè)副產(chǎn)物的制鋼礦渣，并且具有如下性能具有與準(zhǔn)硬石相當(dāng)以上的高強(qiáng)度，并且比混凝土質(zhì)量輕。因此，作為設(shè)置于柔軟地基等中的石材是非常有用的。接著，對本發(fā)明的人造石材的制造方法進(jìn)行說明。在本發(fā)明的人造石材的制造方法中，混合泥土、粘結(jié)材料及作為骨料的制鋼礦渣，并根據(jù)需要添加水，得到混合材料，對得到的混合材料進(jìn)行攪拌，使該攪拌物發(fā)生水化硬化，從而得到人造石材。由于本發(fā)明的目的在于有效利用以疏浚土為代表的泥土，因此，優(yōu)選混合材料中泥土的比例盡可能多，因此，混合材料中泥土相對于泥土、粘結(jié)材料及粉粒狀的制鋼礦渣的 比例(包含原本在泥土中所含的水分的比例)優(yōu)選為40體積％以上。另一方面，如果泥土的比例為60體積％以下，則容易使每單位體積的質(zhì)量為2000kg/m3以上，并且骨料的比例不會降低，因此，固化物不會變脆，容易確保充分的耐久性。因此，混合材料中泥土相對于泥土、粘結(jié)材料及粉粒狀的制鋼礦渣的比例優(yōu)選為4(Γ60體積％。另外，作為更優(yōu)選的制造條件，將含有含水比為18(Γ250%的泥土、粘結(jié)材料及粉粒狀的制鋼礦渣的混合材料進(jìn)行攪拌，然后使該攪拌物發(fā)生水化硬化，所述混合材料中，泥土相對于泥土、粘結(jié)材料及粉粒狀的制鋼礦渣的比例為40飛0體積％，且相對于每單位體積混合材料，制鋼礦渣的混合量為750kg/m3以上。其中，將疏浚土中所含水分量設(shè)為A(質(zhì)量％)、將固體成分量設(shè)為B(質(zhì)量％)時，以含水比=(A/B) X 100求得所述疏浚土的含水比。按照上述優(yōu)選的制造條件，可以穩(wěn)定地制造每單位體積的質(zhì)量為200(T2200kg/m3、經(jīng)過28天養(yǎng)護(hù)后的單軸壓縮強(qiáng)度為15N/mm2以上、并且特性的不均少的水化硬化體。對于疏浚土的比例為50體積％、制鋼礦洛的混合量為1000kg/m3的混合材料進(jìn)行攪拌、并使該攪拌物發(fā)生水化硬化而得到固化物時，使用含水比不同的疏浚土，并對混合材料的坍塌和固化物的特性進(jìn)行了研究。其結(jié)果示于表I。需要說明的是，固化物的強(qiáng)度是按照與實(shí)施例相同的方法測定的28天養(yǎng)護(hù)后的單軸壓縮強(qiáng)度。按照表1，疏浚土的含水比低于180%時，固化物的特性不充分，但由于混合材料不具有流動性(不出現(xiàn)坍塌)，難以進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)，即使能夠制造，特性的不均也變大。另一方面，疏浚土的含水比為240%時，強(qiáng)度開始減小，在260%時強(qiáng)度大幅降低。因此，疏浚土的含水比優(yōu)選為18(Γ250%，更優(yōu)選為240%以下。[表 I]
權(quán)利要求
1.一種輕質(zhì)人造石材，其是使含有泥土、粘結(jié)材料及粉粒狀的制鋼礦渣的混合材料的攪拌物發(fā)生水化硬化而得到的水化硬化體，其每單位體積的質(zhì)量為200(T2200kg/m3。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的輕質(zhì)人造石材，其在28天養(yǎng)護(hù)后的單軸壓縮強(qiáng)度為15N/mm2以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的輕質(zhì)人造石材，其中，粘結(jié)材料含有8(Γ95質(zhì)量％的高爐礦渣微粉末，剩余部分為選自普通硅酸鹽水泥、石灰粉、熟石灰、高爐渣水泥中的I種以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的輕質(zhì)人造石材，其中，粘結(jié)材料含有總計(jì)為8(Γ95質(zhì)量％的高爐礦渣微粉末和飛灰，剩余部分為選自普通硅酸鹽水泥、石灰粉、熟石灰、高爐渣水泥中的I種以上，且飛灰為高爐礦渣微粉末的30質(zhì)量％以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求廣4中任一項(xiàng)所述的輕質(zhì)人造石材，其中，制鋼礦渣是將含有O.5質(zhì)量％以上游離CaO的礦渣進(jìn)行陳化而使粉化率為2. 5%以下的制鋼礦渣。
6.—種輕質(zhì)人造石材的制造方法,其是制造權(quán)利要求I、中任一項(xiàng)所述的輕質(zhì)人造石材的方法，該方法包括將含有含水比為18(Γ250%的泥土、粘結(jié)材料及粉粒狀的制鋼礦渣的混合材料進(jìn)行攪拌，然后使該攪拌物發(fā)生水化硬化，所述混合材料中，泥土相對于泥土、粘結(jié)材料及粉粒狀的制鋼礦渣的比例為4(Γ55體積％，且相對于每單位體積混合材料，制鋼礦渣的混合量為750kg/m3以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的輕質(zhì)人造石材的制造方法，其中，作為泥土，使用的是在疏浚工程中產(chǎn)生的疏浚土，且該疏浚土被儲存于疏浚土存放處。
全文摘要
本發(fā)明提供一種大量使用疏浚土等泥土作為材料、具有準(zhǔn)硬石以上的強(qiáng)度、且質(zhì)量比混凝土輕的人造石材。該人造石材是使含有泥土、粘結(jié)材料及粉粒狀的制鋼礦渣的混合材料的攪拌物發(fā)生水化硬化而得到的水化硬化體，其每單位體積的質(zhì)量為2000~2200kg/m3。由于大量使用疏浚土等泥土作為材料，因此可以謀求疏浚土等泥土的有效利用，并且，由于具有準(zhǔn)硬石以上的強(qiáng)度且質(zhì)量比混凝土輕，因此可謀求強(qiáng)度、耐久性和輕質(zhì)性，在石材用途中是特別有用的。
文檔編號C04B7/19GK102918001SQ20118002731
公開日2013年2月6日 申請日期2011年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月3日
發(fā)明者高橋克則, 渡邊圭兒, 藪田和哉, 本田秀樹, 林正宏, 松本剛, 鈴木操 申請人:杰富意鋼鐵株式會社