(57)【要約】【課題】精度よく高炉スラグの活性度指数を予測出来る指標を用い、高炉スラグを選別する高炉スラグの選別方法を提供することを目的とする。また、この選別方法により選別された高炉スラグを用いた高炉スラグの製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】  高炉スラグを加熱し、得られたメルヴィナイトの生成量を求める生成量算出工程と、前記メルヴィナイトの生成量から高炉スラグの活性度指数の指標Ａを求める指標算出工程と、前記指標Ａに基づいて高炉スラグを選別する選別工程とを含む、高炉スラグの選別方法である。【選択図】  図７
2015205803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉スラグを加熱し、得られたメルヴィナイトの生成量を求める生成量算出工程と、
前記メルヴィナイトの生成量から高炉スラグの活性度指数の指標Ａを求める指標算出工程と、
前記指標Ａに基づいて高炉スラグを選別する選別工程とを含むことを特徴とする高炉スラグの選別方法。
【請求項２】
前記高炉スラグの加熱温度が９５０℃〜１１５０℃である、請求項１記載の高炉スラグの選別方法。
【請求項３】
前記生成量算出工程は、前記加熱した高炉スラグに対し、内部標準物質であるＡｌ２Ｏ３を外割で１〜３０質量％添加して粉末Ｘ線回折測定を行い、メルヴィナイトのピーク面積とＡｌ２Ｏ３のピーク面積を求める工程と、
前記メルヴィナイトのピーク面積を前記Ａｌ２Ｏ３のピーク面積で除してメルヴィナイトの生成量とする工程とを含む、請求項１又は２記載の高炉スラグの選別方法。
【請求項４】
前記選別工程は、前記メルヴィナイトの生成量と前記内部標準物質の添加量とを乗じて前記指標Ａを求める工程と、前記指標Ａ以上である場合を高活性度高炉スラグ、前記指標Ａ未満である場合を低活性度高炉スラグとして前記高炉スラグを選別する工程とを含む、請求項１〜３の何れか１項記載の高炉スラグの選別方法。
【請求項５】
前記指標Ａが０．５〜２２の何れかの値である、請求項１〜４の何れか１項記載の高炉スラグの選別方法。
【請求項６】
前記指標算出工程は、前記高炉スラグのＣａＯ含有量、ＳｉＯ２含有量、Ａｌ２Ｏ３含有量、ＭｇＯ含有量、ＴｉＯ２含有量及びＭｎＯ含有量を測定する工程と、
前記ＣａＯ含有量、ＳｉＯ２含有量、Ａｌ２Ｏ３含有量、ＭｇＯ含有量、ＴｉＯ２含有量及びＭｎＯ含有量と、前記メルヴィナイトの生成量から高炉スラグの活性度指数の指標Ａを求める工程とを含む、請求項１〜４の何れか１項記載の高炉スラグの選別方法。
【請求項７】
前記高炉スラグの活性度指数の指標Ａは、下記式（１）及び（２）から指標Ａを算出する工程を含む、請求項１〜５の何れか１項記載の高炉スラグの選別方法。
Ａ＝Ｂｍ−γ×（メルヴィナイト生成量×内部標準物質添加量）・・・（１）
Ｂｍ＝（ＣａＯ＋Ａｌ２Ｏ３＋ＭｇＯ）／ＳｉＯ２−α×ＴｉＯ２−β×ＭｎＯ・・・（２）
但し、ＣａＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、ＴｉＯ及びＭｎＯは高炉スラグ中の各化学成分の含有量であり、α＝０．０３〜０．５０、β＝０．７〜１．３、γ＝０．０１〜０．１０である。
【請求項８】
高炉スラグを加熱し、得られたメルヴィナイトの生成量を求める生成量算出工程と、
前記メルヴィナイトの生成量から高炉スラグの活性度指数の指標Ａを求める指標算出工程と、
前記指標Ａに基づいて高炉スラグを選別する選別工程と、
前記選別された高炉スラグとセメントとを混合し高炉セメントを製造する製造工程とを含むことを特徴とする高炉セメントの製造方法。
【請求項９】
前記高炉スラグの加熱温度が９５０℃〜１１５０℃であり、
前記生成量算出工程は、前記加熱した高炉スラグに対し、内部標準物質であるＡｌ２Ｏ３を外割で１〜３０質量％添加して粉末Ｘ線回折測定を行い、メルヴィナイトのピーク面積とＡｌ２Ｏ３のピーク面積を求める工程と、
前記メルヴィナイトのピーク面積を前記Ａｌ２Ｏ３のピーク面積で除してメルヴィナイトの生成量とする工程とを含み、
前記選別工程は、前記メルヴィナイトの生成量と前記内部標準物質の添加量とを乗じて前記指標Ａを求める工程と、前記指標Ａ以上である場合を高活性度高炉スラグ、前記指標Ａ未満である場合を低活性度高炉スラグとして前記高炉スラグを選別する工程とを含み、
前記指標Ａが０．５〜２２の何れかの値である、高炉セメントの製造方法。
【請求項１０】
前記指標算出工程は、前記高炉スラグのＣａＯ含有量、ＳｉＯ２含有量、Ａｌ２Ｏ３含有量、ＭｇＯ含有量、ＴｉＯ２含有量及びＭｎＯ含有量を測定する工程と、
前記ＣａＯ含有量、ＳｉＯ２含有量、Ａｌ２Ｏ３含有量、ＭｇＯ含有量、ＴｉＯ２含有量及びＭｎＯ含有量と、前記メルヴィナイトの生成量から高炉スラグの活性度指数の指標Ａを求める工程とを含み、
前記高炉スラグの活性度指数の指標Ａは、下記式（１）及び（２）から指標Ａを算出する工程を含む、請求項８又は９記載の高炉スラグの選別方法。
Ａ＝Ｂｍ−γ×（メルヴィナイト生成量×内部標準物質添加量）・・・（１）
Ｂｍ＝（ＣａＯ＋Ａｌ２Ｏ３＋ＭｇＯ）／ＳｉＯ２−α×ＴｉＯ２−β×ＭｎＯ・・・（２）
但し、ＣａＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、ＴｉＯ及びＭｎＯは高炉スラグ中の各化学成分の含有量であり、α＝０．０３〜０．５０、β＝０．７〜１．３、γ＝０．０１〜０．１０である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高炉水砕スラグを加熱することによって得られるメルヴィナイトの生成量から活性度指数を予測し高炉スラグを選別する高炉スラグの選別方法及び選別した高炉スラグとセメントを混合する高炉セメントの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
製鉄所から生産される高炉水砕スラグは、２０１２年度でおよそ２千万ｔであり、そのうちのおよそ９０％はセメント原料に利用されている。中でも、高炉セメントに利用されるスラグの品質はその高炉セメントの品質に大きく影響を及ぼし、ＪＩＳ（ＪＩＳ  Ａ  ６２０６「コンクリート用高炉スラグ微粉末」）に定められている塩基度（（ＣａＯ＋ＭｇＯ＋Ａｌ２Ｏ３）／ＳｉＯ２）が高炉スラグの品質管理指標値として扱われている。
【０００３】
ＪＩＳ（ＪＩＳ  Ａ  ６２０６「コンクリート用高炉スラグ微粉末」）に定められている高炉スラグの活性度指数は、普通ポルトランドセメント：高炉スラグ微粉末＝１：１となるように作製したセメントのモルタル圧縮強さと普通ポルトランドセメント単独のモルタル圧縮強さとの比（材齢７日および２８日）で表され、活性度指数が高いほど品質が良好な高炉スラグであると考えられる。一般的に、先述した塩基度は活性度指数の指標として用いられており、塩基度が高いほど活性度指数は高まる傾向にある。
しかしながら、塩基度のみで活性度指数を予測しても、実測値と比べてばらつきを持つ場合が多い。このため、実際の製造現場において、高炉スラグの塩基度が高いため、活性度指数が高いと判断し、品質を確保するための製造時のアクションをとらず、製造した高炉セメントの品質が目標のレベルに達しない場合がある。
【０００４】
一方で、既往の検討では、ＪＩＳの塩基度を改良し、ＴｉＯ２およびＭｎＯ量を考慮した指標とすることで、精度よく活性度指数を予測する方法が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２４７７１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の指標よりも更に精度よく活性度指数を予測する指標が産業界から望まれていた。
そこで、本発明は、精度よく活性度指数を予測する指標を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、高炉スラグを加熱することによって得られるメルヴィナイトの生成量が活性度指数を予測する指標として有効であることを見出し本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、高炉スラグを加熱し、得られたメルヴィナイト（英名ではMerwiniteである）の生成量を求める生成量算出工程と、前記メルヴィナイトの生成量から高炉スラグの活性度指数の指標Ａを求める指標算出工程と、前記指標Ａに基づいて高炉スラグを選別する選別工程とを含む、高炉スラグの選別方法に関する。
本発明の選別方法によれば、精度よく活性度指数を予測出来る指標により、品質の良い高炉スラグを選別する方法を提供出来る。
また、本発明は、高炉スラグを加熱し、得られたメルヴィナイトの生成量を求める生成量算出工程と、前記メルヴィナイトの生成量から高炉スラグの活性度指数の指標Ａを求める指標算出工程と、前記指標Ａに基づいて高炉スラグを選別する選別工程と、前記選別された高炉スラグとセメントとを混合し高炉セメントを製造する製造工程を含む、高炉セメントの製造方法に関する。
本発明の製造方法によれば、精度よく活性度指数を予測出来る指標により、品質の良い高炉スラグを選別することで、品質の良い高炉スラグを提供出来る。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に関わる高炉スラグの選別方法によれば、高炉スラグの品質がばらついても、活性度指数を精度よく予測し、良好な高炉スラグを選別する方法を提供することが出来る。また、本発明に関わる高炉セメントの製造方法によれば、良好な高炉スラグを選別し、高品質の高炉セメントを製造する製造方法を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】再加熱した高炉スラグ中のメルヴィナイトの回折ピークとピーク分離およびピーク面積の算出方法
【図２】再加熱した高炉スラグ中のゲーレナイトの回折ピークとそのピーク面積の算出方法
【図３】Al2O3の回折ピークとそのピーク面積の算出方法
【図４】加熱した高炉スラグの粉末Ｘ線回折チャートを示す図である（試料No.1、塩基度：1.93、活性度：110.8％）。
【図５】加熱した高炉スラグの粉末Ｘ線回折チャートを示す図である（試料No.７、塩基度：1.73、活性度：107.0％）
【図６】加熱した高炉スラグの粉末Ｘ線回折チャートを示す図である（試料No.９、塩基度：1.71、活性度：91.9％）
【図７】ＪＩＳの塩基度と活性度指数（28日）との関係を示すグラフである。
【図８】メルヴィナイト生成量×内部標準物質添加量と活性度指数（28日）との関係を示すグラフである。
【図９】高炉スラグの塩基度Ｂｍおよびメルヴィナイト生成量から求めた指標Ａと、活性度指数（28日）との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
＜高炉スラグの選別方法＞
【００１２】
本実施形態の高炉スラグの選別方法は、高炉スラグを加熱し、得られたメルヴィナイトの生成量を求める生成量算出工程と、前記メルヴィナイトの生成量から高炉スラグの活性度指数の指標Ａを求める指標算出工程と、前記指標Ａに基づいて高炉スラグを選別する選別工程とを含む。
【００１３】
高炉スラグの加熱は、一般的な電気炉を使用すれば良く、加熱温度や加熱時間はメルヴィナイトが十分生成する条件であれば良い。
【００１４】
高炉スラグの加熱温度は、より具体的には、８５０℃〜１１５０℃が好ましく、より好ましくは９５０℃〜１１５０℃、さらに好ましくは９５０℃〜１０５０℃である。この範囲であれば、メルヴィナイトを評価指標として判別出来るような十分な量を生成させることができる。
【００１５】
高炉スラグの加熱時間は、好ましくは５分〜３時間、より好ましくは１０分〜１時間、更に好ましくは１０分〜４０分である。この範囲であれば、メルヴィナイトを評価指標として判別出来るような十分な量を生成させることができる。
【００１６】
メルヴィナイトの生成量を求める生成量算出工程は、前記加熱した高炉スラグに対し、内部標準物質であるＡｌ２Ｏ３を外割で１〜３０質量％、好ましくは５〜１５質量％、さらに好ましくは８〜１２質量％、特に好ましくは９〜１１質量％、最も好ましくは１０質量％添加して粉末Ｘ線回折測定を行い、メルヴィナイトのピーク面積を求める工程と、前記メルヴィナイトのピーク面積を前記Ａｌ２Ｏ３のピーク面積で除してメルヴィナイトの生成量とする工程とを含むことが好ましい。
メルヴィナイトのピークは、２θ＝３２．０〜３４．５°に現れるピークであり、２θ＝３２．１〜３４．４°や２θ＝３１．９〜３４．６°なども用いることができる。
また、副次的に現れる鉱物、例えばゲーレナイトのピーク面積も求めておくと、活性度指数を評価する上で好ましい。
ゲーレナイトのピークは、２θ＝３０．５〜３２．１°に現れるピークであり、２θ＝３０．６〜３２．０°や２θ＝３０．４〜３２．２°なども用いることができる。
さらに、Ａｌ２Ｏ３のピークは、２θ＝３４．８〜３５．４°に現れるピークであり、２θ＝３４．９〜３５．３°や２θ＝３４．７〜３５．５°なども用いることができる。
この範囲とすることで、より確実に解析対象の結晶のピークが得られる。
なお、ピーク面積は、解析ソフトであるJADE6により、各対象のピークをpseudo-Voigt関数を用いてフィッティングすることで求めることが出来る。また、２θ＝３３．３°付近のメルヴィナイトピークは、２θ＝３３．７°付近のメルヴィナイトのピークと重なっているため、ピーク分離を行うことが望ましい。
【００１７】
粉末Ｘ線回折の測定条件は、例えば、粉末Ｘ線回折装置ＲＩＮＴ−２５００（リガク社製）を用い、Ｘ線源をＣｕＫαとして、管電圧：３５ｋＶ、管電流：１１０ｍＡ、測定範囲：２θ＝５〜６０℃、ステップ幅：０．０２℃、計数時間：２秒間、発散スリット：１°および受光スリット：０．１５ｍｍの測定条件で測定することができる。
【００１８】
前記指標Aはメルヴィナイトの生成量に内部標準物質の添加量を乗じたものを使用するのが好ましい。また、前記選別工程は、前記メルヴィナイトの生成量と前記内部標準物質添加量を乗じて前記指標Ａを求める工程と、前記指標Ａ以上である場合を高活性度高炉スラグ、前記指標Ａ未満である場合を低活性度高炉スラグとして高炉スラグを選別する工程を含むとより好ましい。
前記指標Ａは０．５〜２２の何れかの値であることが好ましく、５〜２１の何れかの値
であるとより好ましく、１０〜２０の何れかの値であるとさらに好ましい。
この指標値を採用することで、品質が良く、均質な高炉スラグを選別することが可能となる。
【００１９】
活性度指数の指標としては、ＪＩＳ  Ａ  ６２０６「コンクリート用高炉スラグ微粉末」の塩基度が代表的な指標として知られている。
上記ＪＩＳの塩基度は、高炉スラグ中の前記ＣａＯ含有量、ＳｉＯ２含有量及びＡｌ２Ｏ３含有量から求まり、下記式（Ｊ）で表される。
ＪＩＳ塩基度＝（ＣａＯ＋Ａｌ２Ｏ３＋ＭｇＯ）／ＳｉＯ２・・・（Ｊ）
このＪＩＳ塩基度の精度を向上させたものが、本発明に関わる指標Ａである。この指標Ａは、メルヴィナイトの生成量と相関関係にあり、メルヴィナイトの生成量が多い程、高炉スラグの活性度指数が大きくなる。
【００２０】
更に、前記指標AとしてJIS塩基度とメルヴィナイト生成量との両者を考慮したものを使用することがより好ましい。指標算出工程は、前記高炉スラグのＣａＯ含有量、ＳｉＯ２含有量、Ａｌ２Ｏ３含有量、ＭｇＯ含有量、ＴｉＯ２含有量及びＭｎＯ含有量を測定する工程と、前記ＣａＯ含有量、ＳｉＯ２含有量、Ａｌ２Ｏ３含有量、ＭｇＯ含有量、ＴｉＯ２含有量及びＭｎＯ含有量と、前記メルヴィナイトの生成量から高炉スラグの活性度指数の指標Ａを求める工程とを含めるとより好ましい。
ここで、高炉スラグのＣａＯ含有量等の化学成分は、ＪＩＳ Ｒ ５２０２「セメントの化学分析方法」またはＪＩＳ  Ｒ５２０４「セメントの蛍光Ｘ線分析方法」に準じて測定することができる。
上述した高炉スラグの活性度指数の指標Ａを求める工程は、下記式（１）及び式（２）に基づくとより好ましい。
Ａ＝Ｂｍ−γ×（メルヴィナイト生成量×内部標準物質添加量）・・・（１）
Ｂｍ＝（ＣａＯ＋Ａｌ２Ｏ３＋ＭｇＯ）／ＳｉＯ２−α×ＴｉＯ２−β×ＭｎＯ・・・（２）
但し、ＣａＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、ＴｉＯ及びＭｎＯは高炉スラグ中の各化学成分の含有量である。また、α＝０．０３〜０．５、好ましくは０．０５〜０．４５、より好ましくは０．０７〜０．４０、
β＝０．７〜１．３、好ましくは０．７５〜１．２５、より好ましくは０．８〜１．２０、
γ＝０．０１〜０．１、好ましくは０．０１５〜０．０９０、より好ましくは０．０２〜０．０８５である。
上述した指標Ａに基づいて高炉スラグを選別することにより、品質が良く、均質な高炉スラグを選別することが可能となる。選別する方法としては、任意の高炉スラグをサンプリングし、指標Ａを求めた後、良好な指標Ａを示した高炉スラグと同一のロットを選別する等の方法が挙げられる。
【００２１】
＜高炉セメントの製造方法＞
次に、本発明の高炉セメントの製造方法について説明する。
高炉セメントの製造方法は、選別工程までは、上述した高炉スラグの選別方法と同じ工程を経れば良い。
次いで、製造工程では、選別した高炉スラグを粉砕した後、セメントを混合する方法や、選別された高炉スラグとセメントの混合と粉砕を同時に行う方法が挙げられる。
また、指標Ａの測定結果が低活性度高炉スラグである場合は、高活性度高炉スラグと混合し指標Ａを調整すれば良い。あるいは、高炉セメント中の高炉スラグ添加量を減らしたり、高炉セメントを十分粉砕し比表面積を高めることで強度を確保すれば良い。
【００２２】
本発明の高炉セメントの製造方法は、石灰石、硅石、石炭灰、粘土、高炉スラグ、建設発生土、下水汚泥、銅からみ及び焼却灰からなる群より選ばれる原料を混合し、焼成してセメントクリンカーを製造する工程と、セメントクリンカーと石膏と高炉スラグとを混合する工程とを含めても良い。
【００２３】
セメントクリンカーは、ＳＰ方式（多段サイクロン予熱方式）又はＮＳＰ方式（仮焼炉を併設した多段サイクロン予熱方式）等の既存のセメント製造設備を用いて、製造することができる。
【００２４】
本発明の高炉セメントの製造方法として、セメントクリンカーと石膏と高炉スラグを混合する工程において、さらに少量の混合材を添加してもよい。混合材は、ＪＩＳ  Ｒ  ５２１１「高炉セメント」に規定される高炉スラグ、ＪＩＳ  Ｒ  ５２１２「シリカセメント」に規定されるシリカ質混合材、ＪＩＳ  Ａ  ６２０１「コンクリート用フライアッシュ」に規定されるフライアッシュ、ＪＩＳ  Ｒ  ５２１０「ポルトランドセメント」に規定される石灰石を利用することができる。
【００２５】
本発明のセメントクリンカーと石膏と高炉スラグと少量混合物などを混合する方法としては、特に制限されるものではなく、セメントクリンカーと石膏と高炉スラグとを混合粉砕する方法や、セメントクリンカーと石膏とを混合粉砕後、別粉砕したスラグとを混合する方法等があげられる。
【実施例】
【００２６】
以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明の内容を詳細に説明する。なお、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
【００２７】
１．供試試料
様々なキャラクターをもつスラグを集め、実験に供した。それらの高炉水砕スラグの化学組成を表１に示す。また、各高炉スラグの塩基度および活性度指数（２８日）を表２に示す。
塩基度は、ＪＩＳ  Ａ  ６２０６「コンクリート用高炉スラグ微粉末」に準拠して求めたものと、特開２００８−２４７７１５号公報のＴｉ・Ｍｎ量を考慮したもの（Ｂｍ）を求めた。なお、前者の塩基度は式（Ｊ）に従い、後者の塩基度は式（２’）に従い算出した。
ＪＩＳ塩基度＝（ＣａＯ＋Ａｌ２Ｏ３＋ＭｇＯ）／ＳｉＯ２・・・（Ｊ）
Ｂｍ＝（ＣａＯ＋Ａｌ２Ｏ３＋ＭｇＯ）／ＳｉＯ２−０．１３×ＴｉＯ２−ＭｎＯ・・・（２’）
また、活性度指数の評価は、ＪＩＳ  Ａ  ６２０６：２０１３「コンクリート用高炉スラグ微粉末」の付属書に記載されている「高炉スラグ微粉末のモルタルによる活性度指数およびフロー値比の試験方法」に準拠して行った。
【００２８】
【表１】
2015205803.tif 000003
【００２９】
【表２】
2015205803.tif 000004
【００３０】
２．高炉スラグの加熱（結晶化処理）と粉末X線回折測定
上記１０種類の高炉スラグ３０gをるつぼに入れて、電気炉の中で、１０００℃で３０分間加熱し、結晶化させた。加熱後の高炉スラグに対し、標準物質としてＡｌ２Ｏ３を外割で１０質量％添加し、遊星ミルで５分間粉砕した。粉砕後の試料は、ＸＲＤ測定を行い（測定条件：粉末Ｘ線回折装置ＲＩＮＴ−２５００（（株）リガク製）を用い、Ｘ線源をＣｕＫαとして，管電圧３５ｋＶ、管電流１１０ｍＡ、測定範囲２θ＝１０〜６０°、ステップ幅０．０２°、計数時間２秒間、発散スリット：１°及び受光スリット：０．１５ｍｍの条件でXRD測定を行った。そして、２θ＝３２．９〜３４．２°に現れるメルヴィナイト（3CaO・MgO・2SiO2）（図１）、2θ＝３０．５〜３２．１°に現れるゲーレナイト（2CaO・Al2O3・SiO2）（図２）および２θ＝３４．８〜３５．４°に現れるＡｌ２Ｏ３（図３）のピーク面積を求めて、メルヴィナイトおよびゲーレナイトのピーク面積をＡｌ２Ｏ３の面積で除したものをそれぞれメルヴィナイトおよびゲーレナイトの生成量とした。それらの値を表３に示す。
なお、ピーク面積は、解析ソフトであるJADE6により、各対象のピークをpseudo-Voigt関数を用いてフィッティングすることで求めた。また、２θ＝３３．３°付近のメルヴィナイトピークは、２θ＝３３．７°付近のメルヴィナイトのピークと重なっているため、ピーク分離を行うことが望ましい。θ＝３３．３°付近のメルヴィナイトピークは、２θ
【００３１】
３．評価（粉末Ｘ線解析）
図４〜６に１０００℃で加熱した高炉スラグの粉末Ｘ線回折のチャートを示す。塩基度および活性度ともに高いスラグ（試料No.１）、塩基度は低いが活性度が高いスラグ（試料No.７）および塩基度と活性度がともに低いスラグ（試料No.９）を示したが、試料No.７と試料No.９とを比較した場合、同等の塩基度においても活性度の高いNo.７はメルヴィナイトのピークが高く、活性度の低いNo.９はメルヴィナイトのピークは観察できなかった。このことから、塩基度が低くても加熱時にメルヴィナイトが生成する高炉スラグを選別すれば、塩基度が高い高炉スラグと同等に使用できることがわかる。
【００３２】
４．評価（メルヴィナイトと活性度指数の関係）
表３にはNo.１〜10の高炉スラグについて、加熱時のメルヴィナイトおよびゲーレナイトの生成量を示す。また、内部標準物質添加量が異なった場合でも対応できるようにするため、メルヴィナイト生成量に内部標準添加量を乗じた値である指標A１を表４に示す。活性度指数が１００％未満と低いNo.９および１０は１０００℃で加熱した場合、メルヴィナイトは生成していない。また、メルヴィナイト生成量が１．６以上のNo.１〜８はいずれも活性度指数が１００％以上と高い。
さらに、塩基度が１．７０前後と低いスラグをみた場合、指標A1（メルヴィナイト生成量×内部標準添加量）が１．６以上のもの（試料No.７および試料No.８）は活性度指数が１００％以上であり、１．６未満のもの（試料No.９および試料No.１０）は９０％台と低く、塩基度が低いスラグにおいて活性度指数を正確に選別する指標としてメルヴィナイト生成量が有効であることがわかる。
このことから、より活性度が高いものを選別しようとすれば、メルヴィナイト生成量（指標A１）が０．５以上、好ましくは１．６以上、より好ましくは５以上、さらに好ましくは１０以上、最も好ましくは２０以上で選別すればよい。
また、９００℃で加熱するよりも１０００℃で加熱した方が、メルヴィナイト生成量と活性度指数との相関関係がより明確になることがわかる。
一方、活性度指数が低いものは、ゲーレナイト量が多い傾向であった。
高炉スラグはガラス質（アモルファス）であり、結晶相はほとんど存在しないが、ある程度の温度で加熱するとガラス相が結晶化し、ゲーレナイトやメルヴィナイトのような結晶相が生成する。その結晶相は組成だけでなく、ガラスの構造の違いも反映したものとなり、これを用いれば、ガラスの性質（活性度）の評価も可能になるものと考えられる。
【００３３】
【表３】
2015205803.tif 000005
【００３４】
【表４】
2015205803.tif 000006
【００３５】
図７には塩基度と高炉スラグの活性度指数との関係、図８には１０００℃で加熱した際のメルヴィナイト生成量と高炉スラグの活性度指数との関係を示す。メルヴィナイト生成量を指標とすることにより、活性度指数との相関係数が高まることがわかる。
特に丸で囲ったデータはメルヴィナイト生成量を指標とすることにより、塩基度が低くても活性度が高いものを仕分けできることを示しており、本発明の指標Ａ１はＪＩＳ塩基度よりもより精度の高い指標であるといえる。
【００３６】
５．評価（Ｂｍと活性度指数の関係）
塩基度、あるいはＴｉＯ２およびＭｎＯを考慮した塩基度とメルヴィナイト量とを併用することにより、更に活性度指数の評価が精度よくできるようになる。以下に詳細を記す。
メルヴィナイト生成量およびＴｉＯ２およびＭｎＯを考慮した塩基度Ｂｍを独立変数とし、活性度指数（材齢２８日）を従属変数として重回帰分析を行い、式（１’）を求めた。また、式（１’）から算出した活性度指数を予測するための指標Ａ２を表４に示す。
Ａ２＝Ｂｍ+０．０６５×（メルヴィナイトの生成量×内部標準物質添加量）・・・（１’）
【００３７】
【表５】
2015205803.tif 000007
【００３８】
図９に式（１’）から求めた指標Ａ２と実測した活性度指数との関係を示す。
図７ではデータの相関係数ｒが０．８３１であり、また、図８は０．８７５である。一方、図９では０．８８１である。従って、塩基度Ｂｍとメルヴィナイト生成量を組み合わせることで、上述したメルヴィナイト生成量のみの指標よりもより精度が高まり、塩基度（ＪＩＳ）の場合よりも精度よく材齢２８日の活性度指数を予測できた。
【図１】
2015205803.tif 000008
【図２】
2015205803.tif 000009
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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