道床バラスト材の製造方法
【課題】 本発明は、エージング処理を施した転炉スラグを用いることにより、吸水率、吸水耐圧度、圧縮粉砕率、単位容積質量等の物性がよく、支持力及び抵抗力に優れ、砕石に比べ安価であり、製鉄所から毎日排出される副産物を有効利用し、地産地消の循環型社会を形成することができるとともに、安定した品質を確保でき、砕石を用いないため、岩石を採掘する必要がないので、省資源や省エネルギー、ＣＯ2の削減に繋がり、自然環境を保護できる道床バラスト材の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 徐冷後の転炉スラグを破砕して粒度を調整した粒度調整スラグを得る破砕工程と、粒度調整スラグを山積みにして耐熱性のあるシート状で覆う積山工程と、積山工程で山積みにされた粒度調整スラグの下部側から蒸気を供給することでエージング処理を行うエージング工程と、を備える構成を有している。
【解決手段】 徐冷後の転炉スラグを破砕して粒度を調整した粒度調整スラグを得る破砕工程と、粒度調整スラグを山積みにして耐熱性のあるシート状で覆う積山工程と、積山工程で山積みにされた粒度調整スラグの下部側から蒸気を供給することでエージング処理を行うエージング工程と、を備える構成を有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線路や鉄道軌道における道床バラスト材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
バラスト軌道における道床バラスト材には、枕木を緊密に保持し、列車荷重を路盤に広く分散させ、列車の横圧やレール温度上昇にともなう張り出しに抵抗し、排水性を高くすることで雑草の発生を防ぎ、軌道に弾性を持たせる等の役割がある。この道床バラスト材は、従来から自然の岩石を破砕した砕石が用いられていた。しかしながら、砕石を道床バラスト材に用いた場合、列車の走行による荷重等の外力により摩耗し、細粒化する。細粒化した道床バラスト材は雨水等によって泥となり道床バラスト材の隙間を埋め固め、軌道の弾性がなくなる噴泥に至る。噴泥が発生すれば、レールの陥没や張り出しが起こる危険性が高く、メンテナンス周期も短くなる。この課題を解決するために、（特許文献１）には、「アルミナ及び石炭灰の混合粉末を、手動式油圧プレスで成形し、最高温度１１００〜１４００℃で焼結したセラミック焼結体によるバラスト」が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１８６９１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上記従来の技術においては、以下のような課題を有していた。
（１）道床バラスト材として砕石を用いるので、岩石を採掘する必要があり、自然環境の破壊に繋がるとともに、摩耗して細粒化した場合、道床バラスト材間の隙間を埋め、軌道の排水性が損なわれるとともに、噴泥の発生に至ると軌道の弾性がなくなり、レールの陥没や張り出しが起こる危険性が高く、メンテナンスの周期が短くなるという課題を有していた。また、地質の変化に富む日本では、良好で均質な砕石を常に得ることが難しいという課題を有していた。
（２）（特許文献１）に開示の技術は、セラミック成分と石炭灰の混合粉末を成形して焼結させるので、その製造に手間が掛かるという課題を有していた。
【０００５】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、エージング処理を施した転炉スラグを用いることにより、吸水率、吸水耐圧度、圧縮粉砕率、単位容積質量等の物性がよく、支持力及び抵抗力に優れ、砕石に比べ安価であり、製鉄所から毎日排出される副産物を有効利用し、地産地消の循環型社会を形成することができるとともに、安定した品質を確保でき、砕石を用いないため、岩石を採掘する必要がないので、省資源や省エネルギー、ＣＯ2の削減に繋がり、自然環境を保護できる道床バラスト材の製造方法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】
【０００６】
上記従来の課題を解決するために、本発明の道床バラスト材の製造方法は、以下の構成を有している。
本発明の請求項１に記載の道床バラスト材の製造方法は、徐冷後の転炉スラグを破砕して粒度を調整した粒度調整スラグを得る破砕工程と、前記粒度調整スラグを山積みにして耐熱性のあるシート状で覆う積山工程と、前記積山工程で山積みにされた前記粒度調整スラグの下部側から蒸気を供給することで促進エージング処理を行うエージング工程と、を備える構成を有している。
この構成により、以下のような作用が得られる。
（１）製鉄所から毎日排出される転炉スラグを使用するので、品質が安定しており、地産地消の循環型社会の形成に繋がるとともに、岩石の採掘量が減らすことができるので、自然環境の保護に繋がる他、ＣＯ2の削減等にも繋がる。
（２）転炉スラグに残存する生石灰をエージング処理によって消石灰に変え安定化するので、膨張及び崩壊し難く、密度が高いため、ポーラス状でないため、堅牢で強度があり、列車の荷重等の外力によって摩損や破砕し難いので、細粒化し難く排水性に優れ、雑草の発生も防ぐことができる道床バラスト材を得ることができる。
（３）促進エージング処理を行うので、半年以上要する通常のエージング処理に比べ短い期間で処理でき、転炉スラグは予め所定の大きさに破砕しておくだけで良いので、生産性に優れ低原価で量産できる。
【０００７】
積山工程において、転炉スラグの積山の上面は平らにならすことが望ましい。これは、平らにすることで、積山下部の締固め度合いを小さくすることができ、転炉スラグの空隙が塞がれ難く、通気性を良くすることができるからである。
また、積山を耐熱性でシート状のもので覆うのは、蒸気でエージング処理する際に保温状態を保つためである。保温状態を保つことで、エージング処理時間を短縮することができる。
【０００８】
エージング工程において、蒸気を供給するために、転炉スラグを山積みにする前に、蒸気配管等を積山下部の周辺へ引き込んでおくことが望ましい。下部側から蒸気を供給することで、空隙を有する積山に蒸気が侵入しやすく、エージング処理斑が起こり難い。また、エージングが短期間でよく、一度に数百ｔ〜千ｔを処理することができる。
【０００９】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の道床バラスト材の製造方法であって、ａ）吸水率が５％以下、ｂ）吸水耐圧強度が０．６ｔ／ｃｍ2以上、ｃ）単位容積質量が１．１ｔ／ｍ3以上である構成を有している。
この構成により、請求項１で得られる作用に加え以下のような作用が得られる。
（１）吸水率が５％以下と低く、吸水耐圧強度も０．６ｔ／ｃｍ2と低いので、吸水による強度劣化等の性質変化が起き難く、列車の荷重等に対する支持力及び抵抗力に優れ、屋外での使用に適している。
（２）転炉スラグの単位容積質量が１．１ｔ／ｍ3以上であるので、細粒及び粗粒が適度に混合されており、締固め密度を高くすることができるので、枕木を緊密にむらなく保持され、列車の荷重等に対する大きな支持力及び抵抗力が得られるとともに、列車通過時の騒音や振動を路盤に広く且つ均一に分散させることができる。
【００１０】
転炉スラグの粒径としては、１５ｍｍ〜７０ｍｍが好適に選択さるが、より好ましくは２５ｍｍ〜６５ｍｍが選択される。粒径が２５ｍｍより小さくなるにつれ、粒径が小さいため排水性が悪くなる傾向にあり１５ｍｍより小さくなるにつれ、その傾向が著しいため好ましくない。粒径が６５ｍｍより大きくなるにつれ、空隙が増し、沈下への抵抗力が減る傾向があり、７０ｍｍより大きくなるにつれ、その傾向が著しいため好ましくない。
これにより、以下の作用が得られる。
（１）粒径が１５ｍｍ〜７０ｍｍであるため、排水性が良く、雑草の生育を防止できる。
（２）粒径が１５ｍｍ〜７０ｍｍであるため、枕木を緊密にむらなく保持できるため支持力及び抵抗力が大きく、列車の荷重等やレール温度上昇による張り出しを防ぎ、レールの伸縮による枕木の移動を防ぐことができる。
（３）枕木を緊密にむらなく保持できるため、列車通過時の騒音や振動を路盤に広く且つ均一に分散させることができ、騒音や振動を抑えることができる。
【００１１】
転炉スラグの吸水率は、５％以下のものが好適に用いられるが、より好ましくは３％未満のものが用いられる。吸水率が３％を超えるにつれ、ポーラス状であると考えられ、強度が小さく、吸水による強度劣化等の性質変化が大きくなり、支持力及び抵抗力が小さくなる傾向にあり、５％を超えるにつれ、その傾向が著しいため好ましくない。
【００１２】
転炉スラグの吸水耐圧強度は、０．６ｔ／ｃｍ2以上のものが好適に用いられるが、より好ましくは０．８ｔ／ｃｍ2以上のものが用いられる。吸水耐圧強度が０．８ｔ／ｃｍ2より小さくなるにつれ、吸水時に列車の荷重等による摩損及び破砕が生じやすく、細粒化しやすくなるので、排水性が悪くなり、支持力及び抵抗力小さくなる傾向があり、０．６ｔ／ｃｍ2より小さくなるにつれ、その傾向が著しいため好ましくない。
【００１３】
転炉スラグの単位容積質量は、１．１ｔ／ｍ3以上のものが好適に用いられるが、より好ましくは１．４ｔ／ｍ3以上のものが用いられる。１．４ｔ／ｍ3小さくなるにつれ、転炉スラグ中の細粒と粗粒のバランスが悪くなり、道床バラスト材の締固め密度を高くできず、枕木の保持にムラが出るので、列車の荷重等に対する支持力や抵抗力が得られず、騒音や振動を分散し難くなる傾向があり、１．１ｔ／ｍ3小さくなるにつれ、その傾向が著しいため好ましくない。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の道床バラスト材の製造方法であって、前記転炉スラグの摩損率が３５％以下ある構成を有している。
この構成により、請求項１又は２で得られる作用に加え以下の作用が得られる。
（１）転炉スラグの摩損率が３５％以下であるので、列車の荷重等による道床バラスト材同士の擦れ合いにより細粒化し難く、高低変位や噴泥が発生し難いため、道床バラスト材の寿命が長く、メンテナンス性に優れる。
【００１５】
摩損率は、３５％以下のものが好適に用いられるが、より好適には２７％以下のものが用いられる。摩損率が２７％を超えるにつれ、列車の荷重等による道床バラスト材同士の擦れ合いにより細粒化しやすく、排水性が悪くなるので高低変位や噴泥が発生し易くなるとともに、支持力及び抵抗力小さくなる傾向があり、３５％を超えるにつれ、その傾向が著しいため好ましくない。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の内いずれか１に記載の道床バラスト材の製造方法であって、前記転炉スラグの硬度が１４以上である構成を有している。
この構成により、請求項１乃至３で得られる作用に加え以下の作用が得られる。
（１）転炉スラグの硬度が１４以上であるので、列車の荷重等による摩損や破砕が生じ難く、細粒化し難いため、高低変位や噴泥が発生し難く、道床バラスト材としての寿命が長く、メンテナンス性に優れる。
【００１７】
転炉スラグの硬度は、１４以上のものが好適に用いられるが、より好ましくは１７以上のものが用いられる。硬度が１７より小さくなるにつれ列車の荷重等により摩損及び破砕が生じやすく、細粒化しやすく、排水性が悪く、支持力及び抵抗力小さくなる傾向があり、１４より小さくなるにつれ、その傾向が著しいため好ましくない。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の内いずれか１に記載の道床バラスト材の製造方法であって、前記転炉スラグの圧縮粉砕率が３０％以下である構成を有している。
この構成により、請求項１乃至４で得られる作用に加え以下の作用が得られる。
（１）転炉スラグの圧縮粉砕率が３０％以下であるので、列車の荷重等の圧縮応力により破砕され難く、粉末化し難いため、高低変位や噴泥が発生し難く、道床バラスト材としての寿命が長くメンテナンス性に優れる。
（２）圧縮応力の作用により破砕され難く、細粒化し難いので、排水性がよく、列車の荷重等に対する支持力及び抵抗力に優れる。
【００１９】
転炉スラグの圧縮粉砕率は、３０％以下のものが好適に用いられるが、より好ましく２４％以下のものが用いられる。圧縮粉砕率が２４％を超えるにつれ、列車の荷重等の圧縮応力の作用によって道床バラスト材が破砕され易く、細粒化しやすく、排水性が悪く、支持力及び抵抗力小さくなる傾向があり、３０％を超えるにつれ、その傾向が著しいため好ましくない。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５の内いずれか１に記載の道床バラスト材の製造方法であって、前記転炉スラグの形状において、細長度が６０％以下、偏平度が４５％以下である構成を有している。
この構成により、請求項２乃至５で得られる作用に加え以下の作用が得られる。
（１）転炉スラグの細長度が６０％以下、偏平度が４５％以下であるので、道床バラスト材の締固め密度を高くすることができ、列車の荷重等に対する支持力及び抵抗力に優れる。
【００２１】
転炉スラグの細長度は６０％以下、偏平度は４５％以下のものが好適に用いられる。細長度が６０％、偏平度が４５％を超えるにつれ、道床バラスト材の締固め密度が低くなり、列車の荷重等に対する支持力及び抵抗力が小さくなる傾向があるため好ましくない。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように、本発明の道床バラスト材の製造方法によれば、以下のような有利な効果が得られる。
請求項１によれば、
（１）膨張崩壊性を示さず堅牢で強度の高い道床バラスト材を得ることができるとともに、生産性に優れ、品質の安定した道床バラスト材を低原価で量産できる道床バラスト材の製造方法を提供することができる。
【００２３】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加え
（１）密度が高く、強度があり、吸水性も無いので、列車の荷重等によって摩損や破砕し難く、細粒化し難いので、排水性に優れ、高低変位や噴泥も発生し難く、道床バラスト材としての寿命が長く、メンテナンス性に優れる道床バラスト材の製造方法を提供することができる。
（２）循環型社会の形成に繋がるとともに、自然環境の保護にも繋がる道床バラスト材の製造方法を提供することができる。
【００２４】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２の効果に加え、
（１）列車の荷重等による道床バラスト材同士の擦れ合いにより細粒化し難く、高低変位や噴泥が発生し難いため、排水性がよく、荷重等に対する支持力及び抵抗力に優れ、道床バラスト材の寿命が長く、メンテナンス性に優れる道床バラスト材の製造方法を提供することができる。
【００２５】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至３の効果に加え、
（１）列車の荷重等による摩損や破砕が生じ難く、細粒化し難いため、高低変位や噴泥が発生し難く、排水性がよく、列車の荷重等に対する支持力及び抵抗力に優れ、道床バラスト材としての寿命が長く、メンテナンス性に優れる道床バラスト材の製造方法を提供することができる。
【００２６】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１乃至４の効果に加え、
（１）列車の荷重等の圧縮応力により破砕され難く、粉末化し難いため、高低変位や噴泥が発生し難く、排水性がよく、列車の荷重等に対する支持力及び抵抗力に優れ、道床バラスト材としての寿命が長くメンテナンス性に優れる道床バラスト材の製造方法を提供することができる。
【００２７】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１乃至５の効果に加え、
（１）道床バラスト材の締固め密度が高く、列車の荷重等に対する支持力及び抵抗力に優れる道床バラスト材の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施の形態１における道床バラスト材を用いたバラスト軌道の要部断面図
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しながら説明する。
なお、本発明はこの実施の形態に限定されるものではない。
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１のバラスト軌道の断面様式図である。
１は鉄道のバラスト軌道、２はバラストの特性を備えた転炉スラグで作製された道床バラスト材、３は道床バラスト材２に保持された枕木、４は枕木３の上に敷設されたレール、５は道床バラスト材２及び枕木３、レール４を支える路盤である。
【００３０】
以上のように構成された本実施の形態１の道床バラスト材について、以下にその製造方法を説明する。製鋼過程における、転炉での不純物の除去工程で副生され、徐冷した転炉スラグを、道床バラスト材として適した２５〜６５ｍｍの粒径に破砕する。破砕した転炉スラグは、孔の開いた蒸気配管を引き込んで山積みにされ、シートを掛けた状態で、約１００℃、大気圧下のもと約４８時間蒸気に暴露して、蒸気エージング処理され、膨張安定化する。エージング処理後、冷却して道床バラスト材の原料にする。
【実施例】
【００３１】
以下、本発明を実験例により具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実験例に限定されるものではない。
（実施例１）
２５〜６５ｍｍの粒径に破砕し、蒸気エージング処理をした転炉スラグ（以下、処理済転炉スラグと記す）を道床バラスト材としての物性を確かめるため、物性試験を行った。試料は３０〜４０ｋｇ準備し、特別に乾燥が必要な場合を除き、自然乾燥させたものを用いた。以下、具体的に説明する。
【００３２】
（単位容積質量）
処理済転炉スラグに細粒及び粗粒な粒子が適度に混合されているかを評価するため、以下の方法で単位容積質量を測定した。（ａ）あらかじめ重量を測っておいた縦×横×深さ＝２０ｃｍ×２０ｃｍ×２５ｃｍの大きさの一面開口の方形状の試験容器をコンクリートスラブのような強固で水平な床の上に置き、転炉スラグを詰めた。（ｂ）転炉スラグを試験容器の１／３満たす毎に、転炉スラグが密に詰まるよう、試験容器の片側を約５ｃｍ持ち上げて床を叩くように落下させた。（ｃ）反対側も同様にし、落下回数は、片側２５回で、全体で５０回とした。（ｄ）試験容器全体に転炉スラグを詰めたら、指又は定規で表面をならし、試験容器上面から出る突起が容器上面のへこみと同じくらいになるようにし、全体の重量Ｗ1（単位：ｋｇ）を測定した。
単位容積質量は、試験容器の重量をＷ2（単位：ｋｇ）とし、（数１）により算出した。
【００３３】
【数１】
【００３４】
（吸水率）
処理済転炉スラグの吸水による劣化のし難さを評価するため、以下の方法で吸水率を測定した。（ａ）ＪＩＳ Ｚ ８８０１−１に規定する公称目開き４．７５ｍｍの金属製網篩いにとどまる有姿の転炉スラグを１０５±５℃の温度で一定重量になるまで乾燥させ重量（Ｗ4）を測った。（ｂ）乾燥後転炉スラグを２４時間吸水させ、水切り後、吸水性の布の上で目に見える水膜を拭い去り、表面乾燥飽水状態の重量（Ｗ3）を測定した。吸水率は、（数２）により算出した。
【００３５】
【数２】
【００３６】
（摩損率）
処理済転炉スラグ同士又は枕木との叩き合いの強度を評価するため、以下の方法で摩損率を測定した。（ａ）処理済転炉スラグを所定の粒度分布になるようふるい分けした試料５ｋｇを準備した。（ｂ）この試料を、ロサンゼルス試験機を用い、毎分３０〜３３回転の速さで、直径約４６．８ｍｍ、重量３９０〜４４５ｇの鋼球１２個と共に１０００回転させた。（ｃ）試料を取り出し、ふるい目が１．７ｍｍであるふるいを用いてふるった残りを水洗し、１０５±５℃の温度で一定重量になるまで乾燥させ、重量Ｗ5（単位：ｋｇ）を測定した。
摩損率は、（数３）により算出した。
【００３７】
【数３】
【００３８】
（吸水耐圧強度）
処理済転炉スラグの吸水時の強度を評価するために、一軸圧縮試験機を用い、吸水率の測定後の試料における圧縮ひずみ及び圧縮応力を測定した。圧縮ひずみは、（数４）により、圧縮応力は、（数５）により算出した。
吸水耐圧強度は、圧縮ひずみを横軸に、圧縮応力を縦軸にとった応力−ひずみ曲線における、圧縮ひずみが１５％に達するまでの圧縮応力の最大値とした。
【００３９】
【数４】
【００４０】
【数５】
【００４１】
（圧縮粉砕率）
処理済転炉スラグの、枕木下状況下での強度を評価するため、以下の方法で圧縮粉砕率を測定した。（ａ）処理済転炉スラグを所定の粒度分布になるようふるい分けした試料を１５ｋｇ準備した。（ｂ）圧縮試験器を用いて、５０ｔｆの荷重で１５〜２０分間圧砕した。（ｃ）容器内の試料を、ＪＩＳ Ｚ ８８０１−１に規定された目開き５３．０ｍｍ、３７．５ｍｍ、３１．５ｍｍ、１９．０ｍｍ、９．５ｍｍ、４．７ｍｍ、１．７ｍｍの金属性網ふるいを用いてふるい分けした。
圧縮粉砕率は、圧砕前の粒度曲線と圧砕後の粒度曲線の面積差から算出した。
【００４２】
（硬度）
処理済転炉スラグの摩損や破砕に対する強度を評価するため、以下の方法で硬度を測定した。（ａ）有姿の処理済転炉スラグを準備し、重量を測定した（Ｗ6）。（ｂ）ドリー硬さ試験器を用い、試料に１．２５ｋｇの荷重をかけ、毎分２８回転する円板に接触させた。（ｃ）試料と回転円盤の間には、石英砂を散布しながら、１０００回転させた後、摩耗後の重量を測定した（Ｗ7）。
硬度は、（数６）により算出した。
【００４３】
【数６】
【００４４】
（形状）
処理済転炉スラグの全体の形状を評価するため、以下の方法で細長度及び偏平度を測定した。単位体積重量を測定した後の試料において、（表１）に示す目開きのふるいでふるい分けし、各粒子の最長辺、最短辺の長さを測定した。（表１）に示す各ふるい目の細長度における制限値より長いものの重量をそれぞれＷＬ５３．０、ＷＬ３７．５、ＷＬ３１．５、ＷＬ１９．０とし、偏平度における基準値より短いものの重量をそれぞれＷＳ５３．０、ＷＳ３７．５、ＷＳ３１．５、ＷＳ１９．０とし、細長度及び偏平度の測定に用いた試料の全体重量をＷ8とした。
細長度及び偏平度は、（数７）及び（数８）により算出した。
【００４５】
【表１】
【００４６】
【数７】
【００４７】
【数８】
【００４８】
（比較例１）
物性試験の試料として、前記粒度試験で得られた粒径２５〜６３ｍｍの高炉スラグを３０〜４０ｋｇ準備し、実施例１と同様に物性試験を行った。
【００４９】
（比較例２）
物性試験の試料として、前記粒度試験で得られた粒径２５〜６３ｍｍの砕石を３０〜４０ｋｇ準備し、実施例１と同様に物性試験を行った。
【００５０】
以上の物性試験における、実施例１と比較例１及び２の試験結果を表2に示す。
【００５１】
【表２】
【００５２】
表２より、鉄鋼スラグの中でも、道床バラスト材として用いられることがあった高炉スラグよりも、処理済転炉スラグの物性値は優れていることが分かった。また、通常、道床バラスト材として用いられている砕石と比べても、処理済転炉スラグの物性値は優れていることが分かった。この結果から、処理済転炉スラグを用いる道床バラスト材は、列車等の荷重による支持力及び抵抗力に優れ、細粒化し難く、排水性に優れるとことが示され、特に吸水性の面では砕石よりも優れていることが確認できた。
【００５３】
また、実施例１の物性試験結果と道床バラスト材の財団法人鉄道総合技術研究所の定めている石質基準を表３に示す。尚、要特認の欄の値は、地域条件などにより、原則の物性値のものが得られない場合の特別規準を意味する。
【００５４】
【表３】
【００５５】
表３から、全ての項目で道床バラスト材の基準値を十分に満たしていることが示された。また、基準値と比べても、特に吸水性の面で優れていることが確認できた。
【００５６】
（実施例２）
自社敷地内のバラスト軌道において、実施例１の処理済転炉スラグを道床バラスト材として延べ１ｋｍに渡り施工した。
【００５７】
施工後のバラスト軌道は、５年経過後も軌道の変位や枕木の移動は生じておらず、細粒化もせず噴泥等は生じていなかった。また、雑草の発生も見られなかった。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、エージング処理を施した転炉スラグを用いることにより、吸水率、吸水耐圧度、圧縮粉砕率、単位容積質量等の物性がよく、支持力及び抵抗力に優れ、砕石に比べ安価であり、製鉄所から毎日排出される副産物を有効利用し、地産地消の循環型社会を形成することができるとともに、安定した品質を確保でき、砕石を用いないため、岩石を採掘する必要がないので、省資源や省エネルギー、ＣＯ2の削減に繋がり、自然環境を保護できる道床バラスト材の製造方法を提供することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１ 軌道
２ 道床バラスト材
３ 枕木
４ レール
５ 路盤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線路や鉄道軌道における道床バラスト材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
バラスト軌道における道床バラスト材には、枕木を緊密に保持し、列車荷重を路盤に広く分散させ、列車の横圧やレール温度上昇にともなう張り出しに抵抗し、排水性を高くすることで雑草の発生を防ぎ、軌道に弾性を持たせる等の役割がある。この道床バラスト材は、従来から自然の岩石を破砕した砕石が用いられていた。しかしながら、砕石を道床バラスト材に用いた場合、列車の走行による荷重等の外力により摩耗し、細粒化する。細粒化した道床バラスト材は雨水等によって泥となり道床バラスト材の隙間を埋め固め、軌道の弾性がなくなる噴泥に至る。噴泥が発生すれば、レールの陥没や張り出しが起こる危険性が高く、メンテナンス周期も短くなる。この課題を解決するために、（特許文献１）には、「アルミナ及び石炭灰の混合粉末を、手動式油圧プレスで成形し、最高温度１１００〜１４００℃で焼結したセラミック焼結体によるバラスト」が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１８６９１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上記従来の技術においては、以下のような課題を有していた。
（１）道床バラスト材として砕石を用いるので、岩石を採掘する必要があり、自然環境の破壊に繋がるとともに、摩耗して細粒化した場合、道床バラスト材間の隙間を埋め、軌道の排水性が損なわれるとともに、噴泥の発生に至ると軌道の弾性がなくなり、レールの陥没や張り出しが起こる危険性が高く、メンテナンスの周期が短くなるという課題を有していた。また、地質の変化に富む日本では、良好で均質な砕石を常に得ることが難しいという課題を有していた。
（２）（特許文献１）に開示の技術は、セラミック成分と石炭灰の混合粉末を成形して焼結させるので、その製造に手間が掛かるという課題を有していた。
【０００５】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、エージング処理を施した転炉スラグを用いることにより、吸水率、吸水耐圧度、圧縮粉砕率、単位容積質量等の物性がよく、支持力及び抵抗力に優れ、砕石に比べ安価であり、製鉄所から毎日排出される副産物を有効利用し、地産地消の循環型社会を形成することができるとともに、安定した品質を確保でき、砕石を用いないため、岩石を採掘する必要がないので、省資源や省エネルギー、ＣＯ2の削減に繋がり、自然環境を保護できる道床バラスト材の製造方法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】
【０００６】
上記従来の課題を解決するために、本発明の道床バラスト材の製造方法は、以下の構成を有している。
本発明の請求項１に記載の道床バラスト材の製造方法は、徐冷後の転炉スラグを破砕して粒度を調整した粒度調整スラグを得る破砕工程と、前記粒度調整スラグを山積みにして耐熱性のあるシート状で覆う積山工程と、前記積山工程で山積みにされた前記粒度調整スラグの下部側から蒸気を供給することで促進エージング処理を行うエージング工程と、を備える構成を有している。
この構成により、以下のような作用が得られる。
（１）製鉄所から毎日排出される転炉スラグを使用するので、品質が安定しており、地産地消の循環型社会の形成に繋がるとともに、岩石の採掘量が減らすことができるので、自然環境の保護に繋がる他、ＣＯ2の削減等にも繋がる。
（２）転炉スラグに残存する生石灰をエージング処理によって消石灰に変え安定化するので、膨張及び崩壊し難く、密度が高いため、ポーラス状でないため、堅牢で強度があり、列車の荷重等の外力によって摩損や破砕し難いので、細粒化し難く排水性に優れ、雑草の発生も防ぐことができる道床バラスト材を得ることができる。
（３）促進エージング処理を行うので、半年以上要する通常のエージング処理に比べ短い期間で処理でき、転炉スラグは予め所定の大きさに破砕しておくだけで良いので、生産性に優れ低原価で量産できる。
【０００７】
積山工程において、転炉スラグの積山の上面は平らにならすことが望ましい。これは、平らにすることで、積山下部の締固め度合いを小さくすることができ、転炉スラグの空隙が塞がれ難く、通気性を良くすることができるからである。
また、積山を耐熱性でシート状のもので覆うのは、蒸気でエージング処理する際に保温状態を保つためである。保温状態を保つことで、エージング処理時間を短縮することができる。
【０００８】
エージング工程において、蒸気を供給するために、転炉スラグを山積みにする前に、蒸気配管等を積山下部の周辺へ引き込んでおくことが望ましい。下部側から蒸気を供給することで、空隙を有する積山に蒸気が侵入しやすく、エージング処理斑が起こり難い。また、エージングが短期間でよく、一度に数百ｔ〜千ｔを処理することができる。
【０００９】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の道床バラスト材の製造方法であって、ａ）吸水率が５％以下、ｂ）吸水耐圧強度が０．６ｔ／ｃｍ2以上、ｃ）単位容積質量が１．１ｔ／ｍ3以上である構成を有している。
この構成により、請求項１で得られる作用に加え以下のような作用が得られる。
（１）吸水率が５％以下と低く、吸水耐圧強度も０．６ｔ／ｃｍ2と低いので、吸水による強度劣化等の性質変化が起き難く、列車の荷重等に対する支持力及び抵抗力に優れ、屋外での使用に適している。
（２）転炉スラグの単位容積質量が１．１ｔ／ｍ3以上であるので、細粒及び粗粒が適度に混合されており、締固め密度を高くすることができるので、枕木を緊密にむらなく保持され、列車の荷重等に対する大きな支持力及び抵抗力が得られるとともに、列車通過時の騒音や振動を路盤に広く且つ均一に分散させることができる。
【００１０】
転炉スラグの粒径としては、１５ｍｍ〜７０ｍｍが好適に選択さるが、より好ましくは２５ｍｍ〜６５ｍｍが選択される。粒径が２５ｍｍより小さくなるにつれ、粒径が小さいため排水性が悪くなる傾向にあり１５ｍｍより小さくなるにつれ、その傾向が著しいため好ましくない。粒径が６５ｍｍより大きくなるにつれ、空隙が増し、沈下への抵抗力が減る傾向があり、７０ｍｍより大きくなるにつれ、その傾向が著しいため好ましくない。
これにより、以下の作用が得られる。
（１）粒径が１５ｍｍ〜７０ｍｍであるため、排水性が良く、雑草の生育を防止できる。
（２）粒径が１５ｍｍ〜７０ｍｍであるため、枕木を緊密にむらなく保持できるため支持力及び抵抗力が大きく、列車の荷重等やレール温度上昇による張り出しを防ぎ、レールの伸縮による枕木の移動を防ぐことができる。
（３）枕木を緊密にむらなく保持できるため、列車通過時の騒音や振動を路盤に広く且つ均一に分散させることができ、騒音や振動を抑えることができる。
【００１１】
転炉スラグの吸水率は、５％以下のものが好適に用いられるが、より好ましくは３％未満のものが用いられる。吸水率が３％を超えるにつれ、ポーラス状であると考えられ、強度が小さく、吸水による強度劣化等の性質変化が大きくなり、支持力及び抵抗力が小さくなる傾向にあり、５％を超えるにつれ、その傾向が著しいため好ましくない。
【００１２】
転炉スラグの吸水耐圧強度は、０．６ｔ／ｃｍ2以上のものが好適に用いられるが、より好ましくは０．８ｔ／ｃｍ2以上のものが用いられる。吸水耐圧強度が０．８ｔ／ｃｍ2より小さくなるにつれ、吸水時に列車の荷重等による摩損及び破砕が生じやすく、細粒化しやすくなるので、排水性が悪くなり、支持力及び抵抗力小さくなる傾向があり、０．６ｔ／ｃｍ2より小さくなるにつれ、その傾向が著しいため好ましくない。
【００１３】
転炉スラグの単位容積質量は、１．１ｔ／ｍ3以上のものが好適に用いられるが、より好ましくは１．４ｔ／ｍ3以上のものが用いられる。１．４ｔ／ｍ3小さくなるにつれ、転炉スラグ中の細粒と粗粒のバランスが悪くなり、道床バラスト材の締固め密度を高くできず、枕木の保持にムラが出るので、列車の荷重等に対する支持力や抵抗力が得られず、騒音や振動を分散し難くなる傾向があり、１．１ｔ／ｍ3小さくなるにつれ、その傾向が著しいため好ましくない。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の道床バラスト材の製造方法であって、前記転炉スラグの摩損率が３５％以下ある構成を有している。
この構成により、請求項１又は２で得られる作用に加え以下の作用が得られる。
（１）転炉スラグの摩損率が３５％以下であるので、列車の荷重等による道床バラスト材同士の擦れ合いにより細粒化し難く、高低変位や噴泥が発生し難いため、道床バラスト材の寿命が長く、メンテナンス性に優れる。
【００１５】
摩損率は、３５％以下のものが好適に用いられるが、より好適には２７％以下のものが用いられる。摩損率が２７％を超えるにつれ、列車の荷重等による道床バラスト材同士の擦れ合いにより細粒化しやすく、排水性が悪くなるので高低変位や噴泥が発生し易くなるとともに、支持力及び抵抗力小さくなる傾向があり、３５％を超えるにつれ、その傾向が著しいため好ましくない。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の内いずれか１に記載の道床バラスト材の製造方法であって、前記転炉スラグの硬度が１４以上である構成を有している。
この構成により、請求項１乃至３で得られる作用に加え以下の作用が得られる。
（１）転炉スラグの硬度が１４以上であるので、列車の荷重等による摩損や破砕が生じ難く、細粒化し難いため、高低変位や噴泥が発生し難く、道床バラスト材としての寿命が長く、メンテナンス性に優れる。
【００１７】
転炉スラグの硬度は、１４以上のものが好適に用いられるが、より好ましくは１７以上のものが用いられる。硬度が１７より小さくなるにつれ列車の荷重等により摩損及び破砕が生じやすく、細粒化しやすく、排水性が悪く、支持力及び抵抗力小さくなる傾向があり、１４より小さくなるにつれ、その傾向が著しいため好ましくない。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の内いずれか１に記載の道床バラスト材の製造方法であって、前記転炉スラグの圧縮粉砕率が３０％以下である構成を有している。
この構成により、請求項１乃至４で得られる作用に加え以下の作用が得られる。
（１）転炉スラグの圧縮粉砕率が３０％以下であるので、列車の荷重等の圧縮応力により破砕され難く、粉末化し難いため、高低変位や噴泥が発生し難く、道床バラスト材としての寿命が長くメンテナンス性に優れる。
（２）圧縮応力の作用により破砕され難く、細粒化し難いので、排水性がよく、列車の荷重等に対する支持力及び抵抗力に優れる。
【００１９】
転炉スラグの圧縮粉砕率は、３０％以下のものが好適に用いられるが、より好ましく２４％以下のものが用いられる。圧縮粉砕率が２４％を超えるにつれ、列車の荷重等の圧縮応力の作用によって道床バラスト材が破砕され易く、細粒化しやすく、排水性が悪く、支持力及び抵抗力小さくなる傾向があり、３０％を超えるにつれ、その傾向が著しいため好ましくない。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５の内いずれか１に記載の道床バラスト材の製造方法であって、前記転炉スラグの形状において、細長度が６０％以下、偏平度が４５％以下である構成を有している。
この構成により、請求項２乃至５で得られる作用に加え以下の作用が得られる。
（１）転炉スラグの細長度が６０％以下、偏平度が４５％以下であるので、道床バラスト材の締固め密度を高くすることができ、列車の荷重等に対する支持力及び抵抗力に優れる。
【００２１】
転炉スラグの細長度は６０％以下、偏平度は４５％以下のものが好適に用いられる。細長度が６０％、偏平度が４５％を超えるにつれ、道床バラスト材の締固め密度が低くなり、列車の荷重等に対する支持力及び抵抗力が小さくなる傾向があるため好ましくない。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように、本発明の道床バラスト材の製造方法によれば、以下のような有利な効果が得られる。
請求項１によれば、
（１）膨張崩壊性を示さず堅牢で強度の高い道床バラスト材を得ることができるとともに、生産性に優れ、品質の安定した道床バラスト材を低原価で量産できる道床バラスト材の製造方法を提供することができる。
【００２３】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加え
（１）密度が高く、強度があり、吸水性も無いので、列車の荷重等によって摩損や破砕し難く、細粒化し難いので、排水性に優れ、高低変位や噴泥も発生し難く、道床バラスト材としての寿命が長く、メンテナンス性に優れる道床バラスト材の製造方法を提供することができる。
（２）循環型社会の形成に繋がるとともに、自然環境の保護にも繋がる道床バラスト材の製造方法を提供することができる。
【００２４】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２の効果に加え、
（１）列車の荷重等による道床バラスト材同士の擦れ合いにより細粒化し難く、高低変位や噴泥が発生し難いため、排水性がよく、荷重等に対する支持力及び抵抗力に優れ、道床バラスト材の寿命が長く、メンテナンス性に優れる道床バラスト材の製造方法を提供することができる。
【００２５】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至３の効果に加え、
（１）列車の荷重等による摩損や破砕が生じ難く、細粒化し難いため、高低変位や噴泥が発生し難く、排水性がよく、列車の荷重等に対する支持力及び抵抗力に優れ、道床バラスト材としての寿命が長く、メンテナンス性に優れる道床バラスト材の製造方法を提供することができる。
【００２６】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１乃至４の効果に加え、
（１）列車の荷重等の圧縮応力により破砕され難く、粉末化し難いため、高低変位や噴泥が発生し難く、排水性がよく、列車の荷重等に対する支持力及び抵抗力に優れ、道床バラスト材としての寿命が長くメンテナンス性に優れる道床バラスト材の製造方法を提供することができる。
【００２７】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１乃至５の効果に加え、
（１）道床バラスト材の締固め密度が高く、列車の荷重等に対する支持力及び抵抗力に優れる道床バラスト材の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施の形態１における道床バラスト材を用いたバラスト軌道の要部断面図
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しながら説明する。
なお、本発明はこの実施の形態に限定されるものではない。
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１のバラスト軌道の断面様式図である。
１は鉄道のバラスト軌道、２はバラストの特性を備えた転炉スラグで作製された道床バラスト材、３は道床バラスト材２に保持された枕木、４は枕木３の上に敷設されたレール、５は道床バラスト材２及び枕木３、レール４を支える路盤である。
【００３０】
以上のように構成された本実施の形態１の道床バラスト材について、以下にその製造方法を説明する。製鋼過程における、転炉での不純物の除去工程で副生され、徐冷した転炉スラグを、道床バラスト材として適した２５〜６５ｍｍの粒径に破砕する。破砕した転炉スラグは、孔の開いた蒸気配管を引き込んで山積みにされ、シートを掛けた状態で、約１００℃、大気圧下のもと約４８時間蒸気に暴露して、蒸気エージング処理され、膨張安定化する。エージング処理後、冷却して道床バラスト材の原料にする。
【実施例】
【００３１】
以下、本発明を実験例により具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実験例に限定されるものではない。
（実施例１）
２５〜６５ｍｍの粒径に破砕し、蒸気エージング処理をした転炉スラグ（以下、処理済転炉スラグと記す）を道床バラスト材としての物性を確かめるため、物性試験を行った。試料は３０〜４０ｋｇ準備し、特別に乾燥が必要な場合を除き、自然乾燥させたものを用いた。以下、具体的に説明する。
【００３２】
（単位容積質量）
処理済転炉スラグに細粒及び粗粒な粒子が適度に混合されているかを評価するため、以下の方法で単位容積質量を測定した。（ａ）あらかじめ重量を測っておいた縦×横×深さ＝２０ｃｍ×２０ｃｍ×２５ｃｍの大きさの一面開口の方形状の試験容器をコンクリートスラブのような強固で水平な床の上に置き、転炉スラグを詰めた。（ｂ）転炉スラグを試験容器の１／３満たす毎に、転炉スラグが密に詰まるよう、試験容器の片側を約５ｃｍ持ち上げて床を叩くように落下させた。（ｃ）反対側も同様にし、落下回数は、片側２５回で、全体で５０回とした。（ｄ）試験容器全体に転炉スラグを詰めたら、指又は定規で表面をならし、試験容器上面から出る突起が容器上面のへこみと同じくらいになるようにし、全体の重量Ｗ1（単位：ｋｇ）を測定した。
単位容積質量は、試験容器の重量をＷ2（単位：ｋｇ）とし、（数１）により算出した。
【００３３】
【数１】
【００３４】
（吸水率）
処理済転炉スラグの吸水による劣化のし難さを評価するため、以下の方法で吸水率を測定した。（ａ）ＪＩＳ Ｚ ８８０１−１に規定する公称目開き４．７５ｍｍの金属製網篩いにとどまる有姿の転炉スラグを１０５±５℃の温度で一定重量になるまで乾燥させ重量（Ｗ4）を測った。（ｂ）乾燥後転炉スラグを２４時間吸水させ、水切り後、吸水性の布の上で目に見える水膜を拭い去り、表面乾燥飽水状態の重量（Ｗ3）を測定した。吸水率は、（数２）により算出した。
【００３５】
【数２】
【００３６】
（摩損率）
処理済転炉スラグ同士又は枕木との叩き合いの強度を評価するため、以下の方法で摩損率を測定した。（ａ）処理済転炉スラグを所定の粒度分布になるようふるい分けした試料５ｋｇを準備した。（ｂ）この試料を、ロサンゼルス試験機を用い、毎分３０〜３３回転の速さで、直径約４６．８ｍｍ、重量３９０〜４４５ｇの鋼球１２個と共に１０００回転させた。（ｃ）試料を取り出し、ふるい目が１．７ｍｍであるふるいを用いてふるった残りを水洗し、１０５±５℃の温度で一定重量になるまで乾燥させ、重量Ｗ5（単位：ｋｇ）を測定した。
摩損率は、（数３）により算出した。
【００３７】
【数３】
【００３８】
（吸水耐圧強度）
処理済転炉スラグの吸水時の強度を評価するために、一軸圧縮試験機を用い、吸水率の測定後の試料における圧縮ひずみ及び圧縮応力を測定した。圧縮ひずみは、（数４）により、圧縮応力は、（数５）により算出した。
吸水耐圧強度は、圧縮ひずみを横軸に、圧縮応力を縦軸にとった応力−ひずみ曲線における、圧縮ひずみが１５％に達するまでの圧縮応力の最大値とした。
【００３９】
【数４】
【００４０】
【数５】
【００４１】
（圧縮粉砕率）
処理済転炉スラグの、枕木下状況下での強度を評価するため、以下の方法で圧縮粉砕率を測定した。（ａ）処理済転炉スラグを所定の粒度分布になるようふるい分けした試料を１５ｋｇ準備した。（ｂ）圧縮試験器を用いて、５０ｔｆの荷重で１５〜２０分間圧砕した。（ｃ）容器内の試料を、ＪＩＳ Ｚ ８８０１−１に規定された目開き５３．０ｍｍ、３７．５ｍｍ、３１．５ｍｍ、１９．０ｍｍ、９．５ｍｍ、４．７ｍｍ、１．７ｍｍの金属性網ふるいを用いてふるい分けした。
圧縮粉砕率は、圧砕前の粒度曲線と圧砕後の粒度曲線の面積差から算出した。
【００４２】
（硬度）
処理済転炉スラグの摩損や破砕に対する強度を評価するため、以下の方法で硬度を測定した。（ａ）有姿の処理済転炉スラグを準備し、重量を測定した（Ｗ6）。（ｂ）ドリー硬さ試験器を用い、試料に１．２５ｋｇの荷重をかけ、毎分２８回転する円板に接触させた。（ｃ）試料と回転円盤の間には、石英砂を散布しながら、１０００回転させた後、摩耗後の重量を測定した（Ｗ7）。
硬度は、（数６）により算出した。
【００４３】
【数６】
【００４４】
（形状）
処理済転炉スラグの全体の形状を評価するため、以下の方法で細長度及び偏平度を測定した。単位体積重量を測定した後の試料において、（表１）に示す目開きのふるいでふるい分けし、各粒子の最長辺、最短辺の長さを測定した。（表１）に示す各ふるい目の細長度における制限値より長いものの重量をそれぞれＷＬ５３．０、ＷＬ３７．５、ＷＬ３１．５、ＷＬ１９．０とし、偏平度における基準値より短いものの重量をそれぞれＷＳ５３．０、ＷＳ３７．５、ＷＳ３１．５、ＷＳ１９．０とし、細長度及び偏平度の測定に用いた試料の全体重量をＷ8とした。
細長度及び偏平度は、（数７）及び（数８）により算出した。
【００４５】
【表１】
【００４６】
【数７】
【００４７】
【数８】
【００４８】
（比較例１）
物性試験の試料として、前記粒度試験で得られた粒径２５〜６３ｍｍの高炉スラグを３０〜４０ｋｇ準備し、実施例１と同様に物性試験を行った。
【００４９】
（比較例２）
物性試験の試料として、前記粒度試験で得られた粒径２５〜６３ｍｍの砕石を３０〜４０ｋｇ準備し、実施例１と同様に物性試験を行った。
【００５０】
以上の物性試験における、実施例１と比較例１及び２の試験結果を表2に示す。
【００５１】
【表２】
【００５２】
表２より、鉄鋼スラグの中でも、道床バラスト材として用いられることがあった高炉スラグよりも、処理済転炉スラグの物性値は優れていることが分かった。また、通常、道床バラスト材として用いられている砕石と比べても、処理済転炉スラグの物性値は優れていることが分かった。この結果から、処理済転炉スラグを用いる道床バラスト材は、列車等の荷重による支持力及び抵抗力に優れ、細粒化し難く、排水性に優れるとことが示され、特に吸水性の面では砕石よりも優れていることが確認できた。
【００５３】
また、実施例１の物性試験結果と道床バラスト材の財団法人鉄道総合技術研究所の定めている石質基準を表３に示す。尚、要特認の欄の値は、地域条件などにより、原則の物性値のものが得られない場合の特別規準を意味する。
【００５４】
【表３】
【００５５】
表３から、全ての項目で道床バラスト材の基準値を十分に満たしていることが示された。また、基準値と比べても、特に吸水性の面で優れていることが確認できた。
【００５６】
（実施例２）
自社敷地内のバラスト軌道において、実施例１の処理済転炉スラグを道床バラスト材として延べ１ｋｍに渡り施工した。
【００５７】
施工後のバラスト軌道は、５年経過後も軌道の変位や枕木の移動は生じておらず、細粒化もせず噴泥等は生じていなかった。また、雑草の発生も見られなかった。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、エージング処理を施した転炉スラグを用いることにより、吸水率、吸水耐圧度、圧縮粉砕率、単位容積質量等の物性がよく、支持力及び抵抗力に優れ、砕石に比べ安価であり、製鉄所から毎日排出される副産物を有効利用し、地産地消の循環型社会を形成することができるとともに、安定した品質を確保でき、砕石を用いないため、岩石を採掘する必要がないので、省資源や省エネルギー、ＣＯ2の削減に繋がり、自然環境を保護できる道床バラスト材の製造方法を提供することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１ 軌道
２ 道床バラスト材
３ 枕木
４ レール
５ 路盤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
徐冷後の転炉スラグを破砕して粒度を調整した粒度調整スラグを得る破砕工程と、前記粒度調整スラグを山積みにして耐熱性のあるシート状で覆う積山工程と、前記積山工程で山積みにされた前記粒度調整スラグの下部側から蒸気を供給することで促進エージング処理を行うエージング工程と、を備えることを特徴とする道床バラスト材の製造方法。
【請求項２】
前記道床バラスト材であって、ａ）吸水率が５％以下、ｂ）吸水耐圧強度が０．６ｔ／ｃｍ2以上、ｃ）単位容積重量が１．１ｔ／ｍ3以上であることを特徴とする請求項１に記載の道床バラスト材の製造方法。
【請求項３】
前記道床バラスト材であって、摩損率が３５％以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の道床バラスト材の製造方法。
【請求項４】
前記道床バラスト材であって、硬度が１４以上であることを特徴とする請求項１乃至３の内いずれか１に記載の道床バラスト材の製造方法。
【請求項５】
前記道床バラスト材であって、圧縮粉砕率が３０％以下であることを特徴とする請求項１乃至４の内いずれか１に記載の道床バラスト材の製造方法の製造方法。
【請求項６】
前記道床バラスト材であって、形状において、細長度が６０％以下、偏平度が４５％以下であることを特徴とする請求項１乃至５の内いずれか１に記載の道床バラスト材の製造方法。
【請求項１】
徐冷後の転炉スラグを破砕して粒度を調整した粒度調整スラグを得る破砕工程と、前記粒度調整スラグを山積みにして耐熱性のあるシート状で覆う積山工程と、前記積山工程で山積みにされた前記粒度調整スラグの下部側から蒸気を供給することで促進エージング処理を行うエージング工程と、を備えることを特徴とする道床バラスト材の製造方法。
【請求項２】
前記道床バラスト材であって、ａ）吸水率が５％以下、ｂ）吸水耐圧強度が０．６ｔ／ｃｍ2以上、ｃ）単位容積重量が１．１ｔ／ｍ3以上であることを特徴とする請求項１に記載の道床バラスト材の製造方法。
【請求項３】
前記道床バラスト材であって、摩損率が３５％以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の道床バラスト材の製造方法。
【請求項４】
前記道床バラスト材であって、硬度が１４以上であることを特徴とする請求項１乃至３の内いずれか１に記載の道床バラスト材の製造方法。
【請求項５】
前記道床バラスト材であって、圧縮粉砕率が３０％以下であることを特徴とする請求項１乃至４の内いずれか１に記載の道床バラスト材の製造方法の製造方法。
【請求項６】
前記道床バラスト材であって、形状において、細長度が６０％以下、偏平度が４５％以下であることを特徴とする請求項１乃至５の内いずれか１に記載の道床バラスト材の製造方法。
【図１】
【公開番号】特開２０１３−１６３５（Ｐ２０１３−１６３５Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３７８８２（Ｐ２０１１−１３７８８２）
【出願日】平成２３年６月２１日（２０１１．６．２１）
【出願人】（５０３１４１５８１）住金リコテック株式会社 (11)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２１日（２０１１．６．２１）
【出願人】（５０３１４１５８１）住金リコテック株式会社 (11)
【Ｆターム（参考）】
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