JP2001348254A - 石炭灰による軽量骨材の製造方法 - Google Patents
石炭灰による軽量骨材の製造方法Info
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 石炭灰を蒸気養生により骨材化する場合に高
比強度で、かつ安定した品質を得るための石炭灰からな
る軽量骨材の製造方法を提供する。 【解決手段】 石炭灰に早強セメント、生石灰、水を加
えてスラリーとし、前記スラリーを所定の硬さに硬化さ
せた後、該スラリーが硬化してケーキ状になった時点で
造粒し、当該造粒物の表面を乾燥粉でコートした後、オ
ートクレーブで蒸気養生することを特徴とする。 【効果】 石炭火力発電所や石炭焚きボイラーなどから
発生する石炭灰を原料として、非焼成型の特に軽質な人
工軽量骨材を低コストで効率的に生産することができ
る。
比強度で、かつ安定した品質を得るための石炭灰からな
る軽量骨材の製造方法を提供する。 【解決手段】 石炭灰に早強セメント、生石灰、水を加
えてスラリーとし、前記スラリーを所定の硬さに硬化さ
せた後、該スラリーが硬化してケーキ状になった時点で
造粒し、当該造粒物の表面を乾燥粉でコートした後、オ
ートクレーブで蒸気養生することを特徴とする。 【効果】 石炭火力発電所や石炭焚きボイラーなどから
発生する石炭灰を原料として、非焼成型の特に軽質な人
工軽量骨材を低コストで効率的に生産することができ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、石炭火力発電所や
石炭焚きボイラーなどから発生する石炭灰を、特に土木
・建築用などの人工軽量骨材として再資源化して有効利
用するための石炭灰による軽量骨材の製造方法に関する
ものである。
石炭焚きボイラーなどから発生する石炭灰を、特に土木
・建築用などの人工軽量骨材として再資源化して有効利
用するための石炭灰による軽量骨材の製造方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】石炭は、石油に比べて資源が豊富で単位
発熱量当りの価格も安価なことから、国内のエネルギー
政策により、特に発電用燃料として大幅な使用量の増加
が計画または実施されつつある。その結果石炭火力発電
所などの石炭焚きボイラーなどから発生する石炭灰が、
石炭使用量にほぼ比例して増加しているため、急増する
石炭灰の有効利用法が大きな課題となっている。多量に
発生する石炭灰の有効利用技術としては、人工軽量骨材
としての利用がその需要量の大きさから大量処理の面で
適している。この石炭灰による軽量骨材の製造方法とし
ては、一般的な高温焼成による人工軽量骨材の製造方法
と蒸気養生による製造方法が知られているが、従来から
提案されている石炭灰や珪砂などのシリカ含有物とセメ
ントや生石灰などのカルシア含有物質を添加する方法の
みでは骨材物性の変動が大きく、コンクリート骨材とし
て高比強度で安定した品質を得るのには不十分であっ
た。また、従来の石炭灰による人工軽量骨材はコスト面
でも問題が多かった。
発熱量当りの価格も安価なことから、国内のエネルギー
政策により、特に発電用燃料として大幅な使用量の増加
が計画または実施されつつある。その結果石炭火力発電
所などの石炭焚きボイラーなどから発生する石炭灰が、
石炭使用量にほぼ比例して増加しているため、急増する
石炭灰の有効利用法が大きな課題となっている。多量に
発生する石炭灰の有効利用技術としては、人工軽量骨材
としての利用がその需要量の大きさから大量処理の面で
適している。この石炭灰による軽量骨材の製造方法とし
ては、一般的な高温焼成による人工軽量骨材の製造方法
と蒸気養生による製造方法が知られているが、従来から
提案されている石炭灰や珪砂などのシリカ含有物とセメ
ントや生石灰などのカルシア含有物質を添加する方法の
みでは骨材物性の変動が大きく、コンクリート骨材とし
て高比強度で安定した品質を得るのには不十分であっ
た。また、従来の石炭灰による人工軽量骨材はコスト面
でも問題が多かった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような現
状に鑑みなされたもので、石炭灰を蒸気養生により骨材
化する場合に高比強度で、かつ安定した品質を得るため
の石炭灰を提案することを目的とするものである。
状に鑑みなされたもので、石炭灰を蒸気養生により骨材
化する場合に高比強度で、かつ安定した品質を得るため
の石炭灰を提案することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明に係る石炭灰によ
る軽量骨材の製造方法は、平均粒度５〜４０μｍの石炭
灰に早強セメントを１０〜２５重量％、生石灰を２〜５
重量％を加えて、１５〜２５℃の水を全固形分に対して
４０〜６０重量％を加えてスラリーとし、前記スラリー
を押し出し成形機または型枠に鋳込み、所定の硬さに硬
化させた後、該スラリーが硬化してケーキ状になった時
点で押し出しまたは裁断により造粒して、その後転動機
で造粒物を面取りし、表面を平滑にすると同時に造粒物
と同一配合の乾燥粉で表面をコートした後、オートクレ
ーブで１１０〜２００℃、６時間以上養生することによ
り絶乾比重１．１〜１．３、圧潰強度４０〜６０ｋｇｆ
の骨材を得ることを特徴とし、また前記石炭灰中のＳｉ
Ｏ２含有率が３０〜８０重量％、さらに前記スラリーが
硬化したケーキの硬化度がボールテスト値で２０〜３０
ｍｍで造粒し、そして前記転動機で造粒ペレットを面取
りして表面を平滑にする場合、該造粒ペレットを２０重
量％以下の同一配合の乾燥粉によりペレットの表面をコ
ートすることが好ましい。
る軽量骨材の製造方法は、平均粒度５〜４０μｍの石炭
灰に早強セメントを１０〜２５重量％、生石灰を２〜５
重量％を加えて、１５〜２５℃の水を全固形分に対して
４０〜６０重量％を加えてスラリーとし、前記スラリー
を押し出し成形機または型枠に鋳込み、所定の硬さに硬
化させた後、該スラリーが硬化してケーキ状になった時
点で押し出しまたは裁断により造粒して、その後転動機
で造粒物を面取りし、表面を平滑にすると同時に造粒物
と同一配合の乾燥粉で表面をコートした後、オートクレ
ーブで１１０〜２００℃、６時間以上養生することによ
り絶乾比重１．１〜１．３、圧潰強度４０〜６０ｋｇｆ
の骨材を得ることを特徴とし、また前記石炭灰中のＳｉ
Ｏ２含有率が３０〜８０重量％、さらに前記スラリーが
硬化したケーキの硬化度がボールテスト値で２０〜３０
ｍｍで造粒し、そして前記転動機で造粒ペレットを面取
りして表面を平滑にする場合、該造粒ペレットを２０重
量％以下の同一配合の乾燥粉によりペレットの表面をコ
ートすることが好ましい。
【０００５】本発明において、平均粒径が５〜４０μ
ｍ、ＳｉＯ２含有率が３０〜８０重量％の石炭灰を用い
ることとしたのは、平均粒径が５μｍ以下では加水した
場合にスラリーの粘性が著しく増加して混練が不可能と
なり水固体比を下げられず、骨材強度が著しく低下して
しまい、またスラリーの硬化時間が遅延して骨材の生産
性が悪化するからであり、一方平均粒径が４０μｍを超
えると骨材強度は低下するが、それは石炭灰粒子が粗大
となって比表面積が減少してバインダーとなる珪酸カル
シウムやアルミン酸カルシウム水和物が生成し難くなる
ためと考えられる。そのため使用する石炭灰の平均粒径
としては５〜４０μｍが好ましい。また石炭灰中のＳｉ
Ｏ２含有率が３０重量％未満では、強度発現の主体とな
る無定形のＳｉＯ２化合物が大きく減少することにより
骨材強度が低下し、他方石炭灰中のＳｉＯ２の含有量が
８０重量％を超えると、石炭灰中のフラックス成分が減
少することにより強度発現の主体である無定形のＳｉＯ
２化合物が生成し難いためである。また石炭灰をスラリ
ーにして製造する骨材の絶乾比重は１．１〜１．３とな
るが、この状態での骨材強度の発現は結晶性の石英より
無定形のガラス状のＳｉＯ２が主体となるからである。
ｍ、ＳｉＯ２含有率が３０〜８０重量％の石炭灰を用い
ることとしたのは、平均粒径が５μｍ以下では加水した
場合にスラリーの粘性が著しく増加して混練が不可能と
なり水固体比を下げられず、骨材強度が著しく低下して
しまい、またスラリーの硬化時間が遅延して骨材の生産
性が悪化するからであり、一方平均粒径が４０μｍを超
えると骨材強度は低下するが、それは石炭灰粒子が粗大
となって比表面積が減少してバインダーとなる珪酸カル
シウムやアルミン酸カルシウム水和物が生成し難くなる
ためと考えられる。そのため使用する石炭灰の平均粒径
としては５〜４０μｍが好ましい。また石炭灰中のＳｉ
Ｏ２含有率が３０重量％未満では、強度発現の主体とな
る無定形のＳｉＯ２化合物が大きく減少することにより
骨材強度が低下し、他方石炭灰中のＳｉＯ２の含有量が
８０重量％を超えると、石炭灰中のフラックス成分が減
少することにより強度発現の主体である無定形のＳｉＯ
２化合物が生成し難いためである。また石炭灰をスラリ
ーにして製造する骨材の絶乾比重は１．１〜１．３とな
るが、この状態での骨材強度の発現は結晶性の石英より
無定形のガラス状のＳｉＯ２が主体となるからである。
【０００６】この石炭灰に早強ポルトランドセメントを
１０〜２０重量％、生石灰を２〜５重量％を加えて、１
５〜２５℃の水を全固形分に対して４０〜６０重量％を
加えてスラリーとする。この際に早強セメントを使用す
るのは、スラリーの硬化時間が短縮できるのは勿論であ
るが、普通ポルトランドセメントに比べて高強度が得ら
れるためである。この原因は明らかではないが、比重
１．１〜１．３の骨材では強度発現の主体が結晶度の低
いＣＳＨ（Ｉ）の生成にあり、早強ポルトランドセメン
トの主要構成鉱物であるＣ３Ｓがこれに寄与しているよ
うである。またこの石炭灰にセメント（早強ポルトラン
ドセメント）の添加量を１０〜２０重量％としたのは、
１０重量％以下では強度が不十分であり、他方、２０重
量％を超えて添加しても強度向上の効果が少なくなり、
コスト面で好ましくないからである。
１０〜２０重量％、生石灰を２〜５重量％を加えて、１
５〜２５℃の水を全固形分に対して４０〜６０重量％を
加えてスラリーとする。この際に早強セメントを使用す
るのは、スラリーの硬化時間が短縮できるのは勿論であ
るが、普通ポルトランドセメントに比べて高強度が得ら
れるためである。この原因は明らかではないが、比重
１．１〜１．３の骨材では強度発現の主体が結晶度の低
いＣＳＨ（Ｉ）の生成にあり、早強ポルトランドセメン
トの主要構成鉱物であるＣ３Ｓがこれに寄与しているよ
うである。またこの石炭灰にセメント（早強ポルトラン
ドセメント）の添加量を１０〜２０重量％としたのは、
１０重量％以下では強度が不十分であり、他方、２０重
量％を超えて添加しても強度向上の効果が少なくなり、
コスト面で好ましくないからである。
【０００７】さらに生石灰の添加量を２〜５重量％とし
たのは、２〜５重量％の範囲にすると、骨材強度が向上
するとともにスラリーの硬化時間が短縮可能となるが、
２重量％未満では、スラリーがブリージングを起こし不
均一になり好ましくないからであり、他方、５重量％を
超えると強度向上効果が減少してコスト面で好ましくな
いからである。
たのは、２〜５重量％の範囲にすると、骨材強度が向上
するとともにスラリーの硬化時間が短縮可能となるが、
２重量％未満では、スラリーがブリージングを起こし不
均一になり好ましくないからであり、他方、５重量％を
超えると強度向上効果が減少してコスト面で好ましくな
いからである。
【０００８】スラリーの作製時における水量は全固形分
に対して４０〜６０重量％が最も高強度な骨材が得られ
る。この理由は、４０重量％未満ではスラリーが高粘性
となり、ミキサーからの排出とモールドヘの鋳込みが困
難となってしまうからである。この際、減水剤の使用す
ることも可能であるが、コスト面で好ましくない。他
方、６０重量％を超えると水によるマトリックス中の空
隙が多くなり強度が低下してしまい好ましくない。なお
水温は１５℃未満ではスラリーの硬化が著しく遅くな
り、２５℃を超えると骨材強度が低下するため、１５〜
２５℃に限定した。
に対して４０〜６０重量％が最も高強度な骨材が得られ
る。この理由は、４０重量％未満ではスラリーが高粘性
となり、ミキサーからの排出とモールドヘの鋳込みが困
難となってしまうからである。この際、減水剤の使用す
ることも可能であるが、コスト面で好ましくない。他
方、６０重量％を超えると水によるマトリックス中の空
隙が多くなり強度が低下してしまい好ましくない。なお
水温は１５℃未満ではスラリーの硬化が著しく遅くな
り、２５℃を超えると骨材強度が低下するため、１５〜
２５℃に限定した。
【０００９】前記スラリーは押し出し成形機または型枠
に鋳込み、該スラリーの硬化度がボールテスト値で２０
〜３０ｍｍとなるまで硬化させる。ここでボールテスト
値とは、直径４０ｍｍφで２６０ｇの鋼球を生ケーキ上
５０ｍｍから自由落下させて生ケーキ上にできた球の痕
跡の直径をｍｍで表した値で生ケーキの硬化度を表して
いる。そしてボールテスト値２０〜３０ｍｍのケーキ状
になった時点で押し出しまたは裁断により造粒した後、
転動機で造粒ペレットの面取りをして表面を平滑にす
る。この際、造粒したペレットを２０重量％以下の同一
配合の乾燥粉によりペレットの表面をコートすることが
望ましい。なお型枠に鋳込んだスラリーの硬化後に、型
枠から取り出して切断または裁断して造粒することは可
能であるが、多くのモールドやケーキの型枠からの取り
出しとケーキの切断設備を必要とするため、押し出し成
形機に連続で鋳込み硬化させながら押し出して造粒する
ことが好ましい。この場合ケーキの硬化度はボールテス
ト値で２０〜３０ｍｍが好適であるが、これは２０ｍｍ
未満では硬化が過度に進むために押し出しまたは裁断に
よる造粒が不可能となり、他方、３０ｍｍを超えると骨
材表面の水が多くなり、コート量が造粒ぺレット乾燥量
の２０重量％を超えないと造粒ぺレット相互の付着を防
止できず、結果として骨材強度が低下するので好ましく
ない。
に鋳込み、該スラリーの硬化度がボールテスト値で２０
〜３０ｍｍとなるまで硬化させる。ここでボールテスト
値とは、直径４０ｍｍφで２６０ｇの鋼球を生ケーキ上
５０ｍｍから自由落下させて生ケーキ上にできた球の痕
跡の直径をｍｍで表した値で生ケーキの硬化度を表して
いる。そしてボールテスト値２０〜３０ｍｍのケーキ状
になった時点で押し出しまたは裁断により造粒した後、
転動機で造粒ペレットの面取りをして表面を平滑にす
る。この際、造粒したペレットを２０重量％以下の同一
配合の乾燥粉によりペレットの表面をコートすることが
望ましい。なお型枠に鋳込んだスラリーの硬化後に、型
枠から取り出して切断または裁断して造粒することは可
能であるが、多くのモールドやケーキの型枠からの取り
出しとケーキの切断設備を必要とするため、押し出し成
形機に連続で鋳込み硬化させながら押し出して造粒する
ことが好ましい。この場合ケーキの硬化度はボールテス
ト値で２０〜３０ｍｍが好適であるが、これは２０ｍｍ
未満では硬化が過度に進むために押し出しまたは裁断に
よる造粒が不可能となり、他方、３０ｍｍを超えると骨
材表面の水が多くなり、コート量が造粒ぺレット乾燥量
の２０重量％を超えないと造粒ぺレット相互の付着を防
止できず、結果として骨材強度が低下するので好ましく
ない。
【００１０】またコート量は２０重量％以下とするが、
これは表面の気孔を埋めて造粒したペレットの表面を平
滑にできるため、ぺレット表面の欠陥部を埋めて骨材強
度を向上することと、フレッシュコンクリートのワーカ
ビリティを向上してコンクリート強度を向上するためで
あるが、２０重量を超えるとコート層自体の強度が低下
してコート層が剥離したり、骨材全体の強度が低下する
ためである。
これは表面の気孔を埋めて造粒したペレットの表面を平
滑にできるため、ぺレット表面の欠陥部を埋めて骨材強
度を向上することと、フレッシュコンクリートのワーカ
ビリティを向上してコンクリート強度を向上するためで
あるが、２０重量を超えるとコート層自体の強度が低下
してコート層が剥離したり、骨材全体の強度が低下する
ためである。
【００１１】本発明において、オートクレーブ保持温度
（養生温度）１１０〜２００℃、養生時間６時間以上と
限定したのは、以下に記載する理由による。すなわちオ
ートクレーブ保持温度（養生温度）を１１０〜２００℃
と限定したのは、１１０℃未満では強度発現の主体とな
る珪酸カルシウム水和物の生成が不十分であり、他方、
２００℃を超えるとトバモライトの生成が顕著となり骨
材強度は低下するためである。また養生温度を６時間以
上と限定したのは、６時間未満では骨材強度発現が不十
分となるためである。
（養生温度）１１０〜２００℃、養生時間６時間以上と
限定したのは、以下に記載する理由による。すなわちオ
ートクレーブ保持温度（養生温度）を１１０〜２００℃
と限定したのは、１１０℃未満では強度発現の主体とな
る珪酸カルシウム水和物の生成が不十分であり、他方、
２００℃を超えるとトバモライトの生成が顕著となり骨
材強度は低下するためである。また養生温度を６時間以
上と限定したのは、６時間未満では骨材強度発現が不十
分となるためである。
【００１２】なお、本発明方法により得る軽量骨材の絶
乾比重を１．１〜１．３、圧潰強度４０〜６０ｋｇｆと
したのは、本発明方法で得られる骨材比重の下限が１．
１であり、上限が１．３でその場合の圧潰強度がそれぞ
れ約４０、６０ｋｇｆとなり構造用コンクリートの設計
仕様に応じて比重、強度が選択できるためである。
乾比重を１．１〜１．３、圧潰強度４０〜６０ｋｇｆと
したのは、本発明方法で得られる骨材比重の下限が１．
１であり、上限が１．３でその場合の圧潰強度がそれぞ
れ約４０、６０ｋｇｆとなり構造用コンクリートの設計
仕様に応じて比重、強度が選択できるためである。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を比較例とともにさら
に詳細に説明する。ただし、本発明は下記実施例に限定
されるものではない。 実施例１ 石炭灰Ａ〜Ｇを８１重量％、早強ポルトランドセメント
１５重量％、酸化カルシウム４重量％からなる骨材配合
原料の総量に対して２０℃、４５重量％の水を加えてミ
キサーで混合してスラリーを作製し、これを内容積１０
リットルの小型モールドに鋳込み、温度６０℃、相対湿
度９５％の雰囲気中でボールテスト値２２ｍｍまで硬化
させた。硬化したケーキをモールドから脱型した後、切
断して５〜１５ｍｍ程度に造粒して比重測定試料とし
た。これらの内から１０ｍｍφ程度の球状試料を１５個
を切り出して強度測定試料とした。造粒した比重測定試
料と強度測定試料をパンペレタイザーに入れて約５分間
転動させながら原料と同一配合の乾燥粉を試料乾燥重量
の１０重量％をコートしながら表面を平滑にした後、オ
ートクレーブに入れ１８０℃、８時間保持して養生し骨
材とした。得られた骨材の比重と圧漬強度を評価した結
果を表２の本発明の供試Ｎｏ．１〜７に示す。なお比重
についてはＪＩＳ Ａ１１３５に準じて測定し、圧潰強
度は一軸圧縮破壊強度を圧潰試験機によって直径約１０
ｍｍの骨材１５点について測定して測定し、圧潰強度は
一軸圧縮破壊強度を圧潰試験機によって直径１０ｍｍφ
の１５点について測定し、強度の骨材径への回帰式から
求めた。
に詳細に説明する。ただし、本発明は下記実施例に限定
されるものではない。 実施例１ 石炭灰Ａ〜Ｇを８１重量％、早強ポルトランドセメント
１５重量％、酸化カルシウム４重量％からなる骨材配合
原料の総量に対して２０℃、４５重量％の水を加えてミ
キサーで混合してスラリーを作製し、これを内容積１０
リットルの小型モールドに鋳込み、温度６０℃、相対湿
度９５％の雰囲気中でボールテスト値２２ｍｍまで硬化
させた。硬化したケーキをモールドから脱型した後、切
断して５〜１５ｍｍ程度に造粒して比重測定試料とし
た。これらの内から１０ｍｍφ程度の球状試料を１５個
を切り出して強度測定試料とした。造粒した比重測定試
料と強度測定試料をパンペレタイザーに入れて約５分間
転動させながら原料と同一配合の乾燥粉を試料乾燥重量
の１０重量％をコートしながら表面を平滑にした後、オ
ートクレーブに入れ１８０℃、８時間保持して養生し骨
材とした。得られた骨材の比重と圧漬強度を評価した結
果を表２の本発明の供試Ｎｏ．１〜７に示す。なお比重
についてはＪＩＳ Ａ１１３５に準じて測定し、圧潰強
度は一軸圧縮破壊強度を圧潰試験機によって直径約１０
ｍｍの骨材１５点について測定して測定し、圧潰強度は
一軸圧縮破壊強度を圧潰試験機によって直径１０ｍｍφ
の１５点について測定し、強度の骨材径への回帰式から
求めた。
【００１４】比較例１ 実施例１の石炭灰ＡをＨ（石炭灰Ｈは石炭灰Ａを乾式粉
砕した石炭灰である）とした以外は実施例１と同様な方
法で作製したが、スラリーの粘性が高くスラリーの作製
が不可能であったので、石炭灰Ｈを使用せず石炭灰を
Ｉ、Ｊ、Ｋとした以外は実施例１と同様な方法で作製し
骨材の評価をそれぞれ比較例の供試Ｎｏ．１〜３に示
す。
砕した石炭灰である）とした以外は実施例１と同様な方
法で作製したが、スラリーの粘性が高くスラリーの作製
が不可能であったので、石炭灰Ｈを使用せず石炭灰を
Ｉ、Ｊ、Ｋとした以外は実施例１と同様な方法で作製し
骨材の評価をそれぞれ比較例の供試Ｎｏ．１〜３に示
す。
【００１５】比較例２ 実施例１の早強ポルトランドセメントを普通ポルトラン
ドセメントとした以外は実施例１と同様な方法で作製し
た骨材の評価を比較例の供試Ｎｏ．４に、また実施例１
の早強ポルトランドセメントを５重量％として石炭灰を
８４重量％とした以外は実施例１と同様な方法で作製し
た骨材の評価を比較例の供試Ｎｏ．５に、さらに実施例
１の早強ポルトランドセメントを２５重量％として石炭
灰を７１重量％とした以外は実施例１と同様な方法で作
製した骨材の評価を比較例の供試Ｎｏ．６に示す。
ドセメントとした以外は実施例１と同様な方法で作製し
た骨材の評価を比較例の供試Ｎｏ．４に、また実施例１
の早強ポルトランドセメントを５重量％として石炭灰を
８４重量％とした以外は実施例１と同様な方法で作製し
た骨材の評価を比較例の供試Ｎｏ．５に、さらに実施例
１の早強ポルトランドセメントを２５重量％として石炭
灰を７１重量％とした以外は実施例１と同様な方法で作
製した骨材の評価を比較例の供試Ｎｏ．６に示す。
【００１６】比較例３ 実施例１の生石灰添加量を０重量％、７重量％とした以
外は実施例１と同様な方法で作製した骨材の評価をそれ
ぞれ比較例の供試Ｎｏ．７、８に示す。
外は実施例１と同様な方法で作製した骨材の評価をそれ
ぞれ比較例の供試Ｎｏ．７、８に示す。
【００１７】比較例４ 実施例１のスラリー作製用の水温を１０℃とした以外は
実施例１と同様な方法で作製した骨材の評価を比較例の
供試Ｎｏ．９に、また水温を３０℃とした以外は実施例
１と同様な方法で作製した骨材の評価を比較例の供試Ｎ
ｏ．１０にそれぞれ示す。さらに実施例１のスラリー作
製用の水を水固体比０．３５とした場合はスラリー化が
不可能であったので、水固体比０．７とした以外は実施
例１と同様な方法で作製した骨材の評価を比較例の供試
Ｎｏ．１１に示す。
実施例１と同様な方法で作製した骨材の評価を比較例の
供試Ｎｏ．９に、また水温を３０℃とした以外は実施例
１と同様な方法で作製した骨材の評価を比較例の供試Ｎ
ｏ．１０にそれぞれ示す。さらに実施例１のスラリー作
製用の水を水固体比０．３５とした場合はスラリー化が
不可能であったので、水固体比０．７とした以外は実施
例１と同様な方法で作製した骨材の評価を比較例の供試
Ｎｏ．１１に示す。
【００１８】比較例５ 実施例１の造粒時のケーキ硬化度をボールテスト値１５
ｍｍとした場合は裁断不可能であったので、ボールテス
ト値３５ｍｍとし、パンペレタイザーで造粒ペレットを
転動する場合ペレット付着防止のため骨材マトリックス
と同一配合の乾燥粉を３２重量％を必要とし、得られた
骨材の評価を比較例の供試Ｎｏ．１２に示す。また実施
例１の造粒ペレットをパンペレタイザーで転動する際に
スプレー散水して乾燥粉のコート量を２９重量％とした
方法で作製した骨材の評価を比較例の供試Ｎｏ．１３に
示す。
ｍｍとした場合は裁断不可能であったので、ボールテス
ト値３５ｍｍとし、パンペレタイザーで造粒ペレットを
転動する場合ペレット付着防止のため骨材マトリックス
と同一配合の乾燥粉を３２重量％を必要とし、得られた
骨材の評価を比較例の供試Ｎｏ．１２に示す。また実施
例１の造粒ペレットをパンペレタイザーで転動する際に
スプレー散水して乾燥粉のコート量を２９重量％とした
方法で作製した骨材の評価を比較例の供試Ｎｏ．１３に
示す。
【００１９】比較例６ 実施例１のオートクレーブ養生温度を１００℃とした以
外は実施例１と同様な方法で作製した骨材の評価を比較
例の供試Ｎｏ．１４に、オートクレーブ養生温度を２２
０℃とした以外は実施例１と同様な方法で作製した骨材
の評価を比較例の供試Ｎｏ．１５に、実施例１のオート
クレーブ養生時間を５時間とした以外は実施例１と同様
な方法で作製した骨材の評価を比較例の供試Ｎｏ．１６
に示す。
外は実施例１と同様な方法で作製した骨材の評価を比較
例の供試Ｎｏ．１４に、オートクレーブ養生温度を２２
０℃とした以外は実施例１と同様な方法で作製した骨材
の評価を比較例の供試Ｎｏ．１５に、実施例１のオート
クレーブ養生時間を５時間とした以外は実施例１と同様
な方法で作製した骨材の評価を比較例の供試Ｎｏ．１６
に示す。
【００２０】表２の結果より明らかなごとく、本発明の
供試Ｎｏ．１〜９の石炭灰軽量骨材はいずれも絶乾比重
１．０９〜１．１６、圧潰強度が４４．４〜５９．５ｋ
ｇｆの品質良好なものであった。一方、比較例の供試Ｎ
ｏ．１では、骨材強度が低下することを示し、また比較
例２では石炭灰のＳｉＯ２含有量が８０重量％を超える
と骨材強度が低下することを示し、さらに比較例３では
ＳｉＯ２含有量が３０重量％未満となると骨材強度が低
下することが判明した。また比較例の供試Ｎｏ．４は早
強ポルトランドセメントを普通ポルトランドセメントに
すると骨材強度が大きく低下し、比較例の供試Ｎｏ．
５、６は早強ポルトランドセメントの添加率を１０％未
満に減少すると骨材強度が大きく低下し、２０重量％よ
り多くしても骨材強度の増加が少ないことを示す。さら
に比較例の供試Ｎｏ．７、８は骨材強度が低下し、比較
例の供試Ｎｏ．９、１０ではそれぞれ差は少ないが実施
例の供試Ｎｏ．１と比較して骨材が低下していることが
わかった。そして比較例の供試Ｎｏ．１２では切断時の
ボールテスト値が３０ｍｍを超えると骨材強度が低下す
ることを示し、また比較例の供試Ｎｏ．１３では骨材へ
のコート量が２０重量％を超えると骨材強度が低下する
ことを示している。比較例の供試Ｎｏ．１４、１５、１
６ではそれぞれ本発明と比較して骨材強度が低下してい
ることがわかった。
供試Ｎｏ．１〜９の石炭灰軽量骨材はいずれも絶乾比重
１．０９〜１．１６、圧潰強度が４４．４〜５９．５ｋ
ｇｆの品質良好なものであった。一方、比較例の供試Ｎ
ｏ．１では、骨材強度が低下することを示し、また比較
例２では石炭灰のＳｉＯ２含有量が８０重量％を超える
と骨材強度が低下することを示し、さらに比較例３では
ＳｉＯ２含有量が３０重量％未満となると骨材強度が低
下することが判明した。また比較例の供試Ｎｏ．４は早
強ポルトランドセメントを普通ポルトランドセメントに
すると骨材強度が大きく低下し、比較例の供試Ｎｏ．
５、６は早強ポルトランドセメントの添加率を１０％未
満に減少すると骨材強度が大きく低下し、２０重量％よ
り多くしても骨材強度の増加が少ないことを示す。さら
に比較例の供試Ｎｏ．７、８は骨材強度が低下し、比較
例の供試Ｎｏ．９、１０ではそれぞれ差は少ないが実施
例の供試Ｎｏ．１と比較して骨材が低下していることが
わかった。そして比較例の供試Ｎｏ．１２では切断時の
ボールテスト値が３０ｍｍを超えると骨材強度が低下す
ることを示し、また比較例の供試Ｎｏ．１３では骨材へ
のコート量が２０重量％を超えると骨材強度が低下する
ことを示している。比較例の供試Ｎｏ．１４、１５、１
６ではそれぞれ本発明と比較して骨材強度が低下してい
ることがわかった。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【表２】
【００２３】
【発明の効果】以上説明したごとく、本発明によれば、
構造用コンクリート骨材として十分使用に耐える骨材を
少ない添加剤で安定して生産することができるため、石
炭火力発電所や石炭焚きボイラーなどから発生する石炭
灰を原料として、非焼成型の特に軽質な人工軽量骨材を
低コストで効率的に生産することができ、したがって安
価で高品質な骨材を市場に供給することが可能になり土
木・建築業界に資するところ大である。また、石炭灰を
産業廃棄物として埋め立てて処理することなく、特に土
木・建築材料などに再資源化できることから、環境の保
全とエネルギーの安定供給に寄与するところ大である。
構造用コンクリート骨材として十分使用に耐える骨材を
少ない添加剤で安定して生産することができるため、石
炭火力発電所や石炭焚きボイラーなどから発生する石炭
灰を原料として、非焼成型の特に軽質な人工軽量骨材を
低コストで効率的に生産することができ、したがって安
価で高品質な骨材を市場に供給することが可能になり土
木・建築業界に資するところ大である。また、石炭灰を
産業廃棄物として埋め立てて処理することなく、特に土
木・建築材料などに再資源化できることから、環境の保
全とエネルギーの安定供給に寄与するところ大である。
フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D004 AA36 BA02 CA14 CA45 CB12 CC11 CC13 DA02 DA03 DA06 DA10 4G019 GA02
Claims (4)
- 【請求項１】 平均粒度５〜４０μｍの石炭灰に早強セ
メントを１０〜２５重量％、生石灰を２〜５重量％を加
えて、１５〜２５℃の水を全固形分に対して４０〜６０
重量％を加えてスラリーとし、前記スラリーを押し出し
成形機または型枠に鋳込み、所定の硬さに硬化させた
後、該スラリーが硬化してケーキ状になった時点で押し
出しまたは裁断により造粒して、その後転動機で造粒物
を面取りし、表面を平滑にすると同時に造粒物と同一配
合の乾燥粉で表面をコートした後、オートクレーブで１
１０〜２００℃、６時間以上養生することにより絶乾比
重１．１〜１．３、圧潰強度４０〜６０ｋｇｆの骨材を
得ることを特徴とする石炭灰による軽量骨材の製造方法 - 【請求項２】 前記石炭灰中のＳｉＯ２含有率が３０〜
８０重量％であることを特徴とする請求項１記載の石炭
灰による軽量骨材の製造方法。 - 【請求項３】 前記スラリーが硬化したケーキの硬化度
がボールテスト値で２０〜３０ｍｍで造粒することを特
徴とする請求項１または２記載の石炭灰による軽量骨材
の製造方法。 - 【請求項４】 前記転動機で造粒ペレットを面取りして
表面を平滑にする場合、該造粒ペレットを２０重量％以
下の同一配合の乾燥粉によりペレットの表面をコートす
ることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の
石炭灰による軽量骨材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000165553A JP2001348254A (ja) | 2000-06-02 | 2000-06-02 | 石炭灰による軽量骨材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000165553A JP2001348254A (ja) | 2000-06-02 | 2000-06-02 | 石炭灰による軽量骨材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001348254A true JP2001348254A (ja) | 2001-12-18 |
Family
ID=18669011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000165553A Pending JP2001348254A (ja) | 2000-06-02 | 2000-06-02 | 石炭灰による軽量骨材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001348254A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008200586A (ja) * | 2007-02-19 | 2008-09-04 | Shimizu Corp | 石綿廃棄物のセメント固型化方法 |
| KR101094863B1 (ko) | 2011-09-06 | 2011-12-16 | (주)대우건설 | 석탄회를 골재로 사용하는 고형물 제조방법 |
| JP2014042881A (ja) * | 2012-08-27 | 2014-03-13 | Shikoku Research Institute Inc | 石炭灰用固化材及びそれを用いた固化物の製造方法 |
| CN116854495A (zh) * | 2023-07-06 | 2023-10-10 | 南京信息工程大学 | 一种铸造灰基免烧碳化陶粒的制备方法 |
-
2000
- 2000-06-02 JP JP2000165553A patent/JP2001348254A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008200586A (ja) * | 2007-02-19 | 2008-09-04 | Shimizu Corp | 石綿廃棄物のセメント固型化方法 |
| KR101094863B1 (ko) | 2011-09-06 | 2011-12-16 | (주)대우건설 | 석탄회를 골재로 사용하는 고형물 제조방법 |
| JP2014042881A (ja) * | 2012-08-27 | 2014-03-13 | Shikoku Research Institute Inc | 石炭灰用固化材及びそれを用いた固化物の製造方法 |
| CN116854495A (zh) * | 2023-07-06 | 2023-10-10 | 南京信息工程大学 | 一种铸造灰基免烧碳化陶粒的制备方法 |
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