(57)【要約】【課題】製鋼スラグと高炉スラグ微粉末を主体とする原料と水の混練物をヤードに打設して水和硬化させ、この水和固化体を粗破砕して人工石材を製造する方法において、経済性を損なうことなく製品歩留りを高め、人工石材を高い生産性で低コストに製造する。【解決手段】混練物をヤードに打設した後、その打設物の上面を含水させた粉粒物層で覆い、その状態で打設物を養生する。打設物の上面を含水させた保水性の高い粉粒物層で覆うことにより、養生中における打設物上層部の乾燥を抑え、強度発現不良部の発生を低減することができ、製品歩留りを向上させて生産性を高めることができる。また、粉粒物層用の粉粒物には、製造された人工石材から発生する粉粒状の石材などを利用できるため、安価に実施することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
製鋼スラグ及び高炉スラグ微粉末を主体とする原料と水の混練物（ａ）をヤードに打設し、その打設物（Ａ）を水和硬化させた後、粗破砕して人工石材を製造する方法において、
混練物（ａ）をヤードに打設した後、その打設物（Ａ）の上面を含水させた粉粒物層（Ｂ）で覆い、その状態で打設物（Ａ）を養生することを特徴とする人工石材の製造方法。
【請求項２】
粉粒物層（Ｂ）を構成する粉粒物が、人工石材の製造工程で発生した粉粒状の石材、製造された人工石材の取り扱い時に発生した粉粒状の石材、その他の粉粒状の石材、天然砂の中から選ばれる１種以上であることを特徴とする請求項１に記載の人工石材の製造方法。
【請求項３】
粉粒物層（Ｂ）は、呼び径１０ｍｍ篩通過分７０質量％以上の粉粒物からなり、平均厚さが２ｃｍ以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の人工石材の製造方法。
【請求項４】
粉粒物層（Ｂ）の含水比を２０〜５０％とし、その状態で打設物（Ａ）を１日以上養生することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の人工石材の製造方法。
【請求項５】
打設物（Ａ）の養生完了後、打設物（Ａ）の上面を覆う粉粒物層（Ｂ）を除去することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の人工石材の製造方法。
【請求項６】
養生完了後の打設物（Ａ）を粗破砕して得られた人工石材を、任意の時点で篩にかけ、粉粒物を分離することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の人工石材の製造方法。
【請求項７】
打設物（Ａ）の養生期間中に、粉粒物層（Ｂ）に１回以上散水することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の人工石材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、製鋼スラグと高炉スラグ微粉末を主体とする原料と水の混練物をヤードに打設して水和硬化させ、この水和固化体を粗破砕して人工石材を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉粒状の製鋼スラグと高炉スラグ微粉末を主体とする原料を水で混練し、これを水和硬化させた水和固化体が知られており（例えば、特許文献１）、この水和固化体は、路盤材、土木材料、港湾土木材料、その他のコンクリート代替品として使用可能である。
このような水和固化体の製造方法の一つとして、原料と水の混練物をヤードに打設し、硬化後に粗破砕して人工石材を得る方法が知られている（非特許文献１）。この方法で得られる不定形な人工石材は、港湾土木材料である被覆石、根固め石、捨石、潜堤材などに特に適している。
【０００３】
非特許文献１に示されるような人工石材の従来の製造方法は、原料と水の混練物をヤードの広い範囲に打設して平らにならし、硬化後の水和固化体をコンクリートブレーカーなどの重機を用いて１００〜３００ｋｇ／個程度のサイズの塊状石材に粗破砕するものである。また、特許文献２には、この方法の生産性を向上させるために、ヤードに複数条の平行な畝を設け、畝間の溝に混練物を打設する方法が示されている。この方法では、畝間に細長い水和固化体が形成されるので、粗破砕工程では水和固化体を幅方向で２面破砕するだけで塊状石材が得られ、粗破砕作業を極めて効率的に行えることなどにより、スラグ原料の水和固化体からなる人工石材を高い生産性で製造できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２７０７４６号公報
【特許文献２】特開２００９−１０７９０８号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】「沿岸開発技術ライブラリーＮｏ．１６，鉄鋼スラグ水和固化体  技術マニュアル，製鋼スラグの有効利用技術」，平成１５年３月，財団法人沿岸開発技術センター
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
これらの人工石材の製造方法では、打設物の上面は開放された状態にある。このため、打設直後から上面部は水分が蒸発し始め、水和硬化に必要な水分が蒸発によって不足し、打設物の上面から厚さ数ｃｍに渡る反応不良の脆弱層が形成されるという問題がある。この脆弱部は、固化した打設物（水和固化体）を破砕したり、分級して製品粒度を調整する際、ほとんどが細粒化して製品粒径未満となり、製品歩留りを低下させる。特に夏季の高温時には影響が大きく、破砕時の粉発生量を増大させるとともに、製品人工石材の強度を低下させる。このため粒度調整工程で発生する篩下の粉量が増大して規格外品となり、処理を困難にする。これを防止するためには、打設後も表面の湿分を常時保持するために散水を繰り返すか、コンクリート養生マットと呼ばれる保湿シートを用いることも考えられるが、資材コストが増大したり、作業員を増員する必要があるため、経済的な面で実施は困難である。
【０００７】
したがって本発明の目的は、以上のような従来技術の課題を解決し、製鋼スラグと高炉スラグ微粉末を主体とする原料と水の混練物をヤードに打設して水和硬化させ、この水和固化体を粗破砕して人工石材を製造する際に、経済性を損なうことなく製品歩留りを高め、人工石材を高い生産性で低コストに製造することができる製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、ヤードに打設した原料と水の混練物（打設物）を養生する際に、打設物の上面の乾燥を効果的かつ経済的に防止できる方法について検討を行い、人工石材の製品出荷時の運搬や粒度調整において発生する石材粉などの粉粒物を有効利用し、この粉粒物に水分を含ませて打設物上面を被覆し、乾燥防止用の保水層とする方法を見出した。すなわち、人工石材の製品出荷時の運搬や粒度調整では、製品サイズより小さい人工石材の粉粒物（細粒を多く含む）が必ず発生するが、このような粉粒物を打設物の上面に一定の厚さで層状に敷設し、その上から散水して保水層とすれば、この層から水分が蒸発し切るまでに数日を要するため、粉粒物層で覆われた打設物上面の水分低下を抑制できることが判った。
【０００９】
本発明はこのような知見に基づきなされたもので、以下を要旨とするものである。
［1］製鋼スラグ及び高炉スラグ微粉末を主体とする原料と水の混練物（ａ）をヤードに打設し、その打設物（Ａ）を水和硬化させた後、粗破砕して人工石材を製造する方法において、混練物（ａ）をヤードに打設した後、その打設物（Ａ）の上面を含水させた粉粒物層（Ｂ）で覆い、その状態で打設物（Ａ）を養生することを特徴とする人工石材の製造方法。
【００１０】
［2］上記［1］の製造方法において、粉粒物層（Ｂ）を構成する粉粒物が、人工石材の製造工程で発生した粉粒状の石材、製造された人工石材の取り扱い時に発生した粉粒状の石材、その他の粉粒状の石材、天然砂の中から選ばれる１種以上であることを特徴とする人工石材の製造方法。
［3］上記［1］又は［2］の製造方法において、粉粒物層（Ｂ）は、呼び径１０ｍｍ篩通過分７０質量％以上の粉粒物からなり、平均厚さが２ｃｍ以上であることを特徴とする人工石材の製造方法。
［4］上記［1］〜［3］のいずれかの製造方法において、粉粒物層（Ｂ）の含水比を２０〜５０％とし、その状態で打設物（Ａ）を１日以上養生することを特徴とする人工石材の製造方法。
【００１１】
［5］上記［1］〜［4］のいずれかの製造方法において、打設物（Ａ）の養生完了後、打設物（Ａ）の上面を覆う粉粒物層（Ｂ）を除去することを特徴とする人工石材の製造方法。
［6］上記［1］〜［5］のいずれかの製造方法において、養生完了後の打設物（Ａ）を粗破砕して得られた人工石材を、任意の時点で篩にかけ、粉粒物を分離することを特徴とする人工石材の製造方法。
［7］上記［1］〜［6］のいずれかの製造方法において、打設物（Ａ）の養生期間中に、粉粒物層（Ｂ）に１回以上散水することを特徴とする人工石材の製造方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、人工石材となる水和固化体を得るための打設物の上面を含水させた保水性の高い粉粒物層で覆うことにより、養生中における打設物上層部の乾燥を抑え、強度発現不良部の発生を低減させることができ、製品歩留りを向上させて生産性を高めることができる。また、粉粒物層用の粉粒物には、製造された人工石材から発生する粉粒状の石材などを利用できるため、安価に実施することができる。したがって、経済性を損なうことなく製品歩留りを高め、人工石材を高い生産性で低コストに製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の製造方法の一実施形態を工程順に示すもので、図（ａ）は平面図、図（ｂ）は図（ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図
【図２】本発明の製造方法の他の実施形態を示すもので、図（ａ）は平面図、図（ｂ）は図（ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図
【図３】実施例において粉粒物層Ｂに用いたズリの粒度分布を示すグラフ
【図４】文献に示される引っかき傷幅と圧縮強度との関係を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は、製鋼スラグ及び高炉スラグ微粉末を主体とする原料と水の混練物ａをヤードに打設し、その打設物Ａを水和硬化させた後、粗破砕して人工石材を製造する方法であって、混練物ａをヤードに打設した後、その打設物Ａの上面を含水させた粉粒物層Ｂで覆い（打設物Ａの上に粉粒物層Ｂを敷設する）、その状態で打設物Ａを養生するものである。なお、製鋼スラグ及び高炉スラグ微粉末を主体とするとは、それらを５０質量％以上含むという意味である。
このような本発明の人工石材の製造方法によれば、含水させた保水性の高い粉粒物層が養生中の打設物上層部の乾燥を抑え、強度発現不良部の発生を低減させることができ、製品歩留りを向上させることができるとともに、粉粒物層用の粉粒物には、製造された人工石材から発生する粉粒状の石材などを利用できるため、安価に実施することができる。
【００１５】
粉粒物層Ｂを構成する粉粒物ｂとしては、例えば、人工石材の製造工程で発生した粉粒状の石材や、製造された人工石材の取り扱い時に発生した粉粒状の石材を利用することが、系内で発生する製品粒径未満の粉粒状の石材を有効利用できるという点で好ましいが、その他の粉粒状の石材や天然砂などを単独又は混合して用いてもよい。その他の粉粒状の石材としては、例えば、石灰石工場で発生する石粉などが挙げられるが、これに限らない。また、人工石材は海域用途に用いることも多く、無鉄筋であり錆膨張を懸念する必要がないため、製造地が海浜近傍である場合などは海砂を用いても問題はない。
したがって、本発明では、以上挙げたような粉粒物ｂの１種以上を粉粒物層Ｂに利用することができる。
【００１６】
ただし、上述した観点から、粉粒物層Ｂを構成する粉粒物ｂは、少なくとも一部が、人工石材の製造工程で発生した粉粒状の石材、製造された人工石材の取り扱い時に発生した粉粒状の石材のうちの１種以上であることが好ましい。これらの粉粒状の石材はいわゆる「ズリ」と呼ばれるものである。このうち、人工石材の製造工程で発生した粉粒状の石材としては、例えば、ヤードで粗破砕された石材をさらに養生する場合、その養生の前又は後で石材を篩にかけた際に発生する製品粒径未満の篩下分などが挙げられる。また、製造された人工石材の取り扱い時に発生した粉粒状の石材としては、例えば、製品出荷のための運搬時や引渡し時点で発生する製品粒径未満の篩下分（例えば、バケット型スクリーンで分離されたもの等）などが挙げられる。
【００１７】
粉粒物層Ｂを構成する粉粒物ｂの粒度に特別な制限はないが、粉粒物層Ｂからの水分の蒸発を抑制するためには、層の中に小空隙を多く形成して、その空隙を水で飽水させることが有効である。このため粉粒物層Ｂを構成する粉粒物ｂに求められるのは、粒度分布が連続的で且つ平均粒径が小さいことである。元来、破砕や石材どうしのすりへりなどで生じるズリはこの要件を満たしやすい。具体的には、粉粒物層Ｂを構成する粉粒物ｂは、呼び径１０ｍｍ篩通過分が７０質量％以上の粒度が好ましく、また、呼び径１０ｍｍ篩通過分が１００質量％の粒度が特に好ましい。また、呼び径１０ｍｍ以下の中でも、粒度分布が連続的であることが好ましく、特に、呼び径２．５ｍｍ篩通過分が２０質量％以上であることがより好ましい。
【００１８】
粉粒物層Ｂの含水比は特に限定するものではないが、上述したような粒度の粉粒物ｂで構成される粉粒物層Ｂ内の空隙を全て水で充填して飽水状態にするために、含水比は２０％以上とすることが好ましい。粉粒物ｂの粒度が小さい方が飽水状態に達するまでの水量は多いが、含水比が５０％を超えると飽和を超えてブリージングしたり、粉粒物層が流動化して流れ出す傾向が大きくなる。このため粉粒物層Ｂの含水比は２０〜５０％とすることが好ましく、２５〜４０％とすることがさらに好ましい。ここで、粉粒物層Ｂの含水比とは、粉粒物層Ｂに含まれる水分量をＷ（質量％）、固形分量をＳ（質量％）としたとき、含水比＝（Ｗ／Ｓ）×１００で求められる。
【００１９】
粉粒物層Ｂの水分量の調整はいずれの段階で行ってもよく、例えば、（i）打設物Ａ上に敷設する前の粉粒物ｂに水を含ませておく、（ii）打設物Ａ上に敷設した粉粒物層Ｂに散水する、の１つ以上を実施すればよい。また、（ii）の散水は、養生期間中も含めて適当な時間をおいて複数回行ってもよい。すなわち、粉粒物層Ｂは、その層厚によって保水時間を制御できるが、養生開始時点までの水分調整に加え、一定時間毎に複数回散水して水分量を増大させておくことも可能である。ヤードでの混練物ａの打設が連日続くような場合で、毎日定時に散水を繰り返すことが可能な場合には、複数回の散水を行うことが好ましく、この場合は粉粒物層Ｂの厚さは、１回散水を想定した場合よりも薄くすることが可能となる。
【００２０】
粉粒物層Ｂに含水させる水（特に散水用の水）は、打設物Ａの養生期間中に水分不足に陥ることを防ぐことが可能であれば、幅広い水源を用いることが可能である。すなわち、淡水、雨水、工業用水、水道水はもとより、海域用途での製造であれば海水でも問題はない。さらに、人工石材の製造工程で発生するスラッジ水、ミキサーでの混練時回収水などカルシウムイオンでアルカリ性を示す水も、むしろ好適であり、製造時の排水発生量の圧倒的な低減にも貢献できる。
【００２１】
粉粒物層Ｂの厚さに特別な制限はなく、養生の日数や散水の頻度などによって粉粒物層Ｂの適正な厚さは異なるが、平均厚さが２ｃｍ未満では水分蒸発が速く、特に本発明の適用が有効な夏季の高温時には所要の養生時間に対して保水量が不足する場合（特に散水回数が少ない場合）がある。したがって、粉粒物層Ｂの平均厚さは２ｃｍ以上とすることが好ましく、４ｃｍ以上とすることがより好ましい。
一方、粉粒物層Ｂの厚さが大きくなると水分保持には有利であるが、粉粒物層（保水層）厚みの占める割合が、製品である打設物Ａの層厚に対して大きくなり、養生後に製品から分離する粉粒物量が増大するため不経済となる。また、層厚を増して粉粒物層Ｂ全体の含水量を増大させた場合、粉粒物層Ｂの下層部側、すなわち打設物Ａに接している部分の方が粉粒物層Ｂの上層部側よりも含水が高いため、養生完了後、過剰な含水を残している場合は濡れによって打設物Ａとの分離性が悪くなる場合がある。このため粉粒物層Ｂの厚さは２０ｃｍ以下とすることが好ましく、１０ｃｍ以下とすることがより好ましい。
【００２２】
粉粒物層Ｂの敷設は、打設物Ａの養生を要する期間の初期に行うのが有効であるが、（i）粉粒物層Ｂの粉粒物ｂが打設物Ａに食い込んで、打設物Ａの水和による強度発現を抑制したり、粉粒物ｂが打設物Ａに低強度で付着することを防止すること、（ii）混練物ａの打設後に時として行う、製品粒径に近い間隔で破壊基点を設けるための溝や穴形成（後述する「筋入れ」）作業を阻害しないこと、などのために、タイミングを調整するのが有効である。実質的には、打設物Ａに筋入れを行った後、表面を荒らさないで作業できる程度まで固化した後に敷設するのが、製品粒径未満の発生量を抑えて製品歩留りを向上させるのに最も有利なタイミングである。
【００２３】
打設物Ａの養生期間に特別な制限はないが、打設物Ａ上面を含水した粉粒物層Ｂ（好ましくは含水比２０〜５０％）で覆った状態で１日以上養生することが好ましい。
打設物Ａの養生完了後、打設物Ａの上面を覆う粉粒物層Ｂを除去する。粉粒物層Ｂの除去は、重機（例えば、下部に爪が出ていないバケットを備えたバックホウ）や人力で掻き取ったり、型枠の側方（型枠外）に掻き出せばよい。粉粒物ｂとしてズリを用いる場合、元々ズリ自体の水和反応はほとんど終了しているので、粉粒物ｂの粒子相互間の固着や粒子の打設物Ａへの固着は殆どなく、バックホウのバケットで掻き取ったり、型枠の側方（型枠外）に掻き出してやれば、粉粒物層Ｂの大部分の粉粒物ｂは容易に打設物Ａ上から除去・分離でき、製品（人工石材）の粒度仕様を確保することができる。
【００２４】
例えば、後述する発明例４の条件で粉粒物層Ｂの敷設、散水を行い３日間養生した後、打設物Ａの粗破砕の前にバックホウ（下部に爪が出ていないバケット）を用いて粉粒物層Ｂを掻き取った。その際には、打設物Ａを傷付けることなく、すなわち打設物Ａからの混入なしに、粉粒物層Ｂの粉粒物ｂの８９質量％を分離回収することができた。回収されない粉粒物ｂは、粗破砕を容易にするために打設物Ａに筋状に設けられた溝内に残ったものや打設物Ａの上に薄く残ったものだけである。この回収された粉粒物ｂは、新規の打設物を含まないため、粒度も元のままであり、水和反応は終了して固結性が無いものであるので、そのまま次の打設物Ａに設ける粉粒物層Ｂに再利用できる。粉粒物ｂの回収時における打設物Ａの若干の混入を許容するなら、バックホウでの粉粒物回収率は９０質量％以上が可能である。
【００２５】
打設物Ａの上から粉粒物層Ｂを除去した後、重機を用いた打設物Ａ（水和固化体）の粗破砕を行い、塊状石材とする。通常、この粗破砕は重機（例えば、コンクリートブレーカー）などを用いて行われる。
なお、打設物Ａの水和硬化が十分でなく、圧縮強度が低い状態で粗破砕を行うと細粒分が多く発生し、製品歩留まりが低下しやすく、一方、水和硬化が進んで圧縮強度が高くなり過ぎると破砕しにくくなるとともに、小塊が発生して歩留まりも低下するので、打設物Ａを粗破砕するまでの養生期間は１日〜７日程度とすることが好ましい。
打設物Ａ（水和固化体）を粗破砕して得られた塊状石材は、ショベルカーなどで打設場所から掻き出され、さらにストックヤードなどで数週間程度養生する。通常、粗破砕して得られた塊状石材は、打設場所や養生場所からの移動時、出荷時、荷卸時などのいずれかの時点で、グリズリーや重機のスケルトンバケット等でズリなどの小径・細粒分を分離除去する分級（篩い分け）がなされ、製品となる。
【００２６】
また、打設物Ａから除去できずに残存していた粉粒物ｂを除去するために、養生完了後の打設物Ａを粗破砕して得られた人工石材を、任意の時点で篩にかけ、粉粒物ｂを分離することが好ましいが、打設物Ａを粗破砕して得られた塊状石材からズリなどの小径・細粒分を除去する上記のような分級作業により粉粒物ｂを容易に分離できる。
小径・細粒分を含まないという製品仕様に合格するため、粉粒物ｂの分離を徹底する必要がある場合、打設物Ａの粗破砕前の粉粒物層Ｂの掻き取りで粉粒物ｂの大部分を分離し、さらに上記のような分級（打設物Ａを粗破砕して得られた塊状石材から小径・細粒分を除去するための分級）を組み合わせて実行すれば、粉粒物ｂの分離の効率が向上できて有利である。
【００２７】
以下、本発明の製造方法の好ましい条件について説明する。
本発明で用いる粉粒状の製鋼スラグおよび高炉スラグ微粉末を主体とする原料は、粉粒状の製鋼スラグが水和固化体の主たる骨材となり、高炉スラグ微粉末が水和固化体の主たる結合材となる。
粉粒状の製鋼スラグの種類に特別な制限はない。製鋼スラグとしては、転炉脱炭スラグ、溶銑予備処理スラグ（例えば、脱燐スラグ、脱珪スラグ）、電気炉スラグ、二次精錬スラグ、造塊スラグなどが挙げられ、これらの２種以上を用いてもよい。なお、製鋼スラグのなかでも溶銑予備処理スラグは、free−ＣａＯが少ないために大気エージングの終了が早いだけでなく、free−ＭｇＯ相が少ないため水和膨張による割れなどが生じにくいので、特に好ましい。
【００２８】
また、製鋼スラグは、事前に自然エージングや蒸気エージングを施したものや、炭酸化処理などの各種処理を施したものを用いてもよい。
製鋼スラグは、スラグ粒子の粒径が大きいほど、内部にfree−ＣａＯやfree−ＭｇＯの粒を含む可能性が高くなり、水和固化体の膨張安定性にとって問題が生じる可能性が高くなるので、粒径２５ｍｍ以下のものが好ましい。
また、水和固化体の主たる結合材となる高炉スラグ微粉末は、ＪＩＳ
Ａ ６２０６：１９９７に適合したものを使用することが好ましい。
【００２９】
原料には、さらに必要に応じて、粉粒状の高炉水砕スラグ、フライアッシュ、アルカリ刺激材などの中から選ばれる１種以上を配合することができる。
前記粉粒状の高炉水砕スラグは、基本的には骨材の一部として配合されるが、弱い水硬性を有しているので、水和固化体中にあっては、アルカリ刺激材によりアルカリ刺激を受けて固化し、強度にも寄与する。
前記フライアッシュはポゾラン物質として働き、長期材齢での強度向上に役立つとともに、水和固化体全体としてのアルカリ性を低減させ、水和固化体を水に浸したときに溶出するアルカリ物質の量を低減させる働きもある。
【００３０】
前記アルカリ刺激材としては、例えば、消石灰やセメント（ポルトランドセメントなど）などのＣａ系のものを用いことができる。高炉スラグ微粉末は潜在水硬性を有し、アルカリ刺激によって硬化が促進される。このためアルカリ刺激材を添加することで、より安定的に高い強度を得ることができる。
一般的な原料配合割合としては、例えば、製鋼スラグを６０〜８５質量％、高炉スラグ微粉末を５〜３０質量％程度（残部は水）とし、必要に応じて他の成分（高炉水砕スラグ、フライアッシュ、アルカリ刺激材などの１種以上）を適量加える。
【００３１】
本発明の製造方法が実施されるヤードに特別な制限はなく、普通の屋外の地面でよい。本発明において、製鋼スラグおよび高炉スラグ微粉末を主体とする原料と水の混練物ａをヤードに打設する形態は任意である。したがって、例えば、非特許文献１に示されるように、原料と水の混練物ａをヤードの広い範囲に打設して平らにならし、硬化後の打設物Ａ（水和固化体）を粗破砕するようにしてもよい。ただし、生産性の面からは、特許文献２に示すような方法、すなわち、下記（ｉ）又は（ii）の方法が特に好ましい。
（ｉ）ヤードに複数条の平行な畝を設け、該畝間の溝に混練物ａを打設する。すなわち、畝間の溝を型枠として利用する。
（ii）ヤードに畝を設けるととともに、該畝と平行な型枠板を配置し、前記畝と型枠板間の溝に混練物ａを打設する。すなわち、畝・型枠板間の溝を型枠として利用する。
【００３２】
また、後述する実施例に示すように、ヤードに型枠用の部材（例えば、板状やＩビーム状のコンクリート部材や鋼製部材）を並べて型枠を構成し、この型枠に混練物ａを打設するようにしてもよい。
図１（ア）〜（エ）は、本発明の製造方法の一実施形態を工程順に示したもので、図（ａ）は平面図、図（ｂ）は図（ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
この実施形態では、まず、図１（ア）に示すように屋外の地面１に型枠用の部材２０（側板）を並べて型枠２を組み立て、この型枠２内に製鋼スラグ及び高炉スラグ微粉末を主体とする原料と水の混練物ａを打設する（流し込む）。そして、この打設物Ａを一定時間（例えば１〜６時間程度）放置して流動性が無くなる程度まで固化させた後、図１（イ）に示すように、その打設物Ａの上面を含水させた粉粒物層Ｂで覆い、その状態で打設物Ａを養生する。通常、粉粒物ｂはバックホウなどの重機を用いて打設物Ａの上に敷設される。粉粒物ｂには予め水を含ませておいてもよいし、敷設後に散水してもよい。
【００３３】
打設物Ａの養生が完了したら、図１（ウ）に示すように粉粒物層Ｂを重機などで除去し、次いで、型枠２（部材２０）を取り外した後、図１（エ）に示すように、重機（例えば、コンクリートブレーカー）を用い、打設物Ａ（水和固化体）の長手方向で適宜間隔をおいた位置ｐをその幅方向で破砕（破断）し、塊状石材３とする。この粗破砕の間隔は、製造すべき石材のサイズ（粒径）に応じて適宜決められる。これにより、打設物Ａ（水和固化体）をその幅方向で２面破砕（破断）するだけで塊状石材３が得られるので、粗破砕作業を非常に効率的に行うことができる。
打設物Ａ（水和固化体）を粗破砕して得られた塊状石材３は、ショベルカーなどで掻き出され、さらにストックヤードなどで一定期間養生し、製品となる。また、粗破砕して得られた塊状石材３は任意の時点で分級（篩い分け）がなされ、細粒分が分離される。
【００３４】
また、打設物Ａ（水和固化体）の粗破砕をより効率的に行うために、打設物Ａの長手方向で適宜間隔をおいた位置、すなわち打設物Ａを幅方向で破砕（破断）すべき位置に、打設物Ａの幅方向に沿って溝または複数の穴部を形成してもよい（以下、このような溝または複数の穴部を形成することを「筋入れ」という場合がある。）。
図２はその一実施形態を示したもので、図（ａ）は平面図、図（ｂ-1）および（ｂ-2）は、図（ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【００３５】
図２（ａ）に示すような、打設物Ａの長手方向で適宜間隔をおいた位置ｐ（打設物Ａを幅方向で破砕すべき位置）に、図２（ｂ-1）の場合には打設物幅方向に沿って溝４ａが形成され、また、図２（ｂ-2）の場合には打設物幅方向に沿って複数の穴部４ｂが間隔的に形成されている。これらの溝４ａや穴部４ｂの形成方法は任意であるが、例えば、打設した混練物ａの流動性が無くなってから、重機（例えば、コンクリートブレーカー）の作業アームの一部を打設物Ａの上面から内部に押し込むなどして形成することができる。なお、このような溝４ａや穴部４ｂの形成は、混練物ａを流動性がなくなる程度（例えば、混練物ａを打設して６０〜１２０分程度）まで固化させてから行えばよい。
【００３６】
また、溝４ａや穴部４ｂの深さは任意であるが、打設物Ａの厚さの５０％以上、望ましくは６０％以上とすることが好ましい。また、打設物幅方向に沿って複数の穴部４ｂを間隔的に形成する場合には、隣り合う穴部４ｂどうしの間隔（穴部外縁間の距離）は穴径の２倍以下とすることが好ましい。
図２のように、打設物Ａを粗破砕（破断）すべき位置に幅方向に沿って溝４ａまたは複数の穴部４ｂを適正に形成しておけば、コンクリートブレーカーなどの重機による一撃で打設物Ａの全幅を破断させることができる。
【実施例】
【００３７】
本実施例では、粉粒物層Ｂの粉粒物として、粒径２０ｍｍ以下のズリ（ＪＩＳ−Ａ−１１０２に準拠した篩分けで得られたズリ）を用いた。図３にこのズリの粒度分布を示すが、呼び径１０ｍｍ篩通過分８０質量％以上の粒度である。このズリが得られた元の人工石材は、２８日標準養生後の圧縮強度９．８Ｎ／ｍｍ２以上を目標として製造されたものであり、粒径３０ｍｍ以下の転炉スラグのエージング材（骨材）と高炉スラグ微粉末（結合材）を主体とし、さらにフライアッシュ、普通ポルトランドセメントを配合した原料（各材料を「鉄鋼スラグ水和固化体技術マニュアル（改訂版），平成２０年２月」の標準範囲で配合）を水と混練し、この混練物をヤードに打設した。この打設物を打設３日で粗破砕し、約３ヶ月気中養生した後、重機で破砕して粒径を調整し、人工石材の製品としたが、上記ズリは、同製品を出荷時に分級（篩い分け）した際に発生したものを用いた。
【００３８】
なお、別途行った試験によると、粉粒物層Ｂに上記の粒径２０ｍｍ以下のズリを用いた場合、粉粒物層Ｂに散水して表面にブリージング水が発生し始めた飽水時の含水比は２２％であった。また、より粒径の小さいズリを用いた場合に同様のブリージング水が発生し始めた飽水時含水比は、粒径９．５ｍｍ以下のズリを用いた場合は２５％、粒径５ｍｍ以下のズリを用いた場合は３０％であった。
また、一部の実施例では、上記のズリに石灰石粉を混合したものを粉粒物として用いた。
【００３９】
以下、本実施例で行った人工石材の製造手順を説明する。
２８日標準養生後の圧縮強度９．８Ｎ／ｍｍ２以上の人工石材を目標とし、粒径３０ｍｍ以下の転炉スラグのエージング材（骨材）と高炉スラグ微粉末（結合材）を主体とし、さらにフライアッシュ、普通ポルトランドセメントを配合した原料（各材料を「鉄鋼スラグ水和固化体技術マニュアル（改訂版），平成２０年２月」の標準範囲で配合）を水と混練し、この混練物ａを夏季に日中の屋外のヤードで打設した。
【００４０】
Ｉ字型のコンクリート部材（Ｉビーム）を並べて幅４ｍの打設型枠とし、この型枠内にコンクリートアジテータ車から直接混練物ａを流し出して打設し、バックホウで約６０ｃｍ厚みに均厚化した。なお、混練物ａの打設２時間後に、５０ｃｍ高さの鉄板を取り付けたバケットに固定したバックホウで筋入れを行った。
混練物ａを打設してから３時間経過後、型枠内の打設物Ａの上に上記ズリ（粒径２０ｍｍ以下の粉粒物）を敷設して均し、打設物Ａの上面を覆う粉粒物層Ｂを形成した。なお、粉粒物層Ｂの厚さが薄いものについては、人力で均した（グランド整備用のトンボを使用）。粉粒物層Ｂに散水車又はホースで散水し、ブリージング水が見られた時点で散水を終了した。一部の実施例では、２４時間毎に散水を複数回行った。また、一部の実施例では、敷設前の粉粒物ｂに対して散水を行い、粉粒物層Ｂに対しては散水を行わなかった。また、一部の実施例では、混練物ａの打設２時間後に、型枠内の打設物Ａの上に上記ズリ（粒径２０ｍｍ以下の粉粒物）を敷設して均し、打設物Ａの上面を覆う粉粒物層Ｂを形成し、その直後に筋入れを行った。
なお、試験期間中の日間の最高気温は３３〜３６℃で、養生期間中に日間１ｍｍ以上の降雨は無かった。
【００４１】
型枠内での養生後、型枠をはずし、バックホウ（下部に爪が出ていないバケット）で粉粒物層Ｂを打設物Ａの側方に掻き落とした。掻き落とした粉粒物ｂは、バックホウで掻き集めて、打設場所から移動させ、車載の状態で秤量した。このときの粉粒物の質量を［ｘ１］とする。粉粒物層Ｂを掻き落とした打設物Ａは、コンクリートブレーカーで粗破砕し、塊状石材とした。強度を発現させるために、打設７日までその場に置いて養生し、その後、製品ヤードに移送した。製品ヤードに移動する際に、バックホウに付けたスケルトンバケットによるスクリーニングにより、製品粒径未満である粒径１５０ｍｍ以下の小径・細粒分を分離し、これを秤量して、混練物ａの打設量に対する比率を算出した。ここでは、粒径１５０ｍｍ以下の小径・細粒分が少ないほど、製品歩留りが高いことになる。なお、前記スケルトンバケットによるスクリーニングにより、若干量が残留したズリ（粉粒物層Ｂを構成していたズリ）と打設物Ａの粗破砕で生じた小径・細粒分が合わせて分級されるが、粉粒物層Ｂを構成していたズリはスケルトンバケットの孔より充分小さく、全量が篩下になると想定して、先の［ｘ１］と前記スクリーニングで分級された量［ｘ２］を合計した量［Ｘ］から粉粒物層Ｂの敷設量を差し引いた量を、打設物Ａの粗破砕で生じた小径・細粒分（粒径１５０ｍｍ以下）とした。また、型枠から払い出す前に粉粒物層Ｂの一部をサンプリングして粉粒物層Ｂの残留水分を測定し、この水分量で、合計量［Ｘ］から粉粒物層Ｂの敷設量を差し引く量を補正した。
【００４２】
また、粗破砕前に粉粒物層Ｂを手で掻き取って露出させた打設物Ａの上面にマーキングし、粗破砕して打設7日後の時点（または打設後養生７日で粗破砕した時点）で、マーキングで判別した塊状石材の打設物上面由来の箇所について、日本塗り床工業会認定の引っ掻き試験器で引っ掻き傷を付け、その傷の幅を測定して打設物上面の強度を評価した。引っ掻きは荷重１．０ｋｇに調整して実施し、強度目安としては文献「湯浅昇ら、日本建築学会大会学術講演梗概集、1999年9月、p.677」の図を用いて判断した。同図を図４として示す。
以上の測定結果を、各実施例の製造条件とともに表１に示す。表１において、「−１５０ｍｍ分の発生比率（％）」とは、打設物Ａの粗破砕で発生した粒径１５０ｍｍ以下の小径・細粒分の量の混練物ａの打設量に対する比率である。また、散水源とは、粉粒物層Ｂの含水比調整に用いた水のことである。
【００４３】
【表１】
2014193779.tif 000003
【００４４】
比較例１は粉粒物層Ｂがないため、打設物の上部は水分不足で水和固化不良となり、小径・細粒分（粒径１５０ｍｍ以下）の発生が多く、製品歩留りは低い。
一方、粉粒物層Ｂを設置して水を保持させた発明例１〜１２では、いずれも、比較例１より製品歩留まりが改善している。
上記比較例１の引っ掻き試験での傷幅は、１．５２ｍｍと大きく、図４からの推定では、せいぜい圧縮強度２Ｎ／ｍｍ２程度までしか強度発現しておらず、目標である２８日標準養生後の圧縮強度９．８Ｎ／ｍｍ２以上に対して、本実施例の評価時点である７日後の圧縮強度としては低過ぎる。
【００４５】
発明例２〜５では、粉粒物層Ｂの厚さが大きいほど小径・細粒分（粒径１５０ｍｍ以下）の発生量は減少し、比較例に較べて製品歩留りが向上している。なお、粉粒物層Ｂの厚さが１０ｃｍの発明例２と粉粒物層Ｂの厚さが２０ｃｍの発明例５を比較すると、小径・細粒分（粒径１５０ｍｍ以下）の発生量はあまり変わらない。引っ掻き試験の傷幅に基づく図４からの推定では、両者とも圧縮強度７〜８Ｎ／ｍｍ２は発現しており、比較例１に比べて強度が大きく向上している。引っ掻き試験の結果は、粉粒物層Ｂを厚くするほど改善されているが、発明例２，５の結果からして、粉粒物層Ｂの厚さが１０ｃｍを超えると改善効果はほぼ飽和する。
【００４６】
発明例６は、散水を毎日（養生期間の３日中で計３回）実施した例であるが、小径・細粒分（粒径１５０ｍｍ以下）の発生量は最も少ない。これは散水の不均一、蒸発しやすい部分などの不均一が抑制され、打設物Ａの上面全てが充分な湿分の下に養生されたためであると考えられる。
発明例７は、粉粒物層Ｂの敷設前に粉粒物ｂの山に散水して事前に含水量調整し、それをバックホウで筋入れ済みの打設物Ａ上に敷設し、その後、散水を行わなかった例である。小径・細粒分（粒径１５０ｍｍ以下）の発生量も引っ掻き試験での溝幅も発明例３とほとんど変わらず、粉粒物層Ｂの含水量が同じであれば、含水量調整のタイミングは敷設前後のいずれでもよいことを示している。
発明例８は、粉粒物層Ｂを敷設した後に筋入れを行ったものであり、発明例３に較べて小径・細粒分（粒径１５０ｍｍ以下）の発生量が増大している。これは、（i）入れた筋から水分蒸発が生じた、（ii）水和固化性の無い粉粒物層Ｂのズリが中途半端に打設物Ａにめり込んだために強度が低下した、ことなどによって製品歩留りを大きく改善できないためであると考えられる。したがって、粉粒物層Ｂの敷設は筋入れの後に行った方が有利なことを示している。
【００４７】
発明例９は、粉粒物層Ｂを構成するズリに、それよりも細かい石粉を混合したものであり、小径・細粒分（粒径１５０ｍｍ以下）の発生量への影響はほとんどないが、含水比が増大しており、水分の保持には有利であると考えられる。
発明例１０は粉粒物層Ｂに含ませる水として海水を用いたものであり、比較例に比べて小径・細粒分（粒径１５０ｍｍ以下）の発生量が大きく減少しており、発明の効果が現れているが、水の種類以外は同一条件である発明例３よりも若干小径・細粒分（粒径１５０ｍｍ以下）の発生量が多い。これは海水を用いたため、海水の緩衝効果により、打設物Ａに接している部分で凝結反応がやや遅れ傾向となったためであると考えられる。
【００４８】
発明例１１と発明例３は、粉粒物層Ｂの含水比をそれぞれ２０％、２８％とした以外は同一の条件としたものであるが、発明例３よりも発明例１１の方が若干小径・細粒分（粒径１５０ｍｍ以下）の発生量が高く、含水比が高い方が有利であることが判る。
ただし、粉粒物層Ｂの含水比を５０％とした発明例１２では、散水回数が少なくても小径・細粒分（粒径１５０ｍｍ以下）の発生量を抑えられる利点はあるものの、粉粒物層Ｂは若干ブリージング状態となりはじめており、打設物Ａとの分離の効率が若干低下した。
【符号の説明】
【００４９】
１  地面
２  型枠
３  塊状石材
４ａ  溝
４ｂ  穴部
２０  部材
Ａ  打設物
Ｂ  粉粒物層
ａ  混練物
ｂ  粉粒物
【図１】
2014193779.tif 000004
【図２】
2014193779.tif 000005
【図３】
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【図４】
2014193779.tif 000007