JP2005170747A - Porous landscape gravel and method of manufacturing the same - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide porous landscape gravel which has high porosity and water absorption and water retentivity improved by remarkably fine gaps, is made lightweight and sufficiently strong and inexpensively mass-produced using flyash containing a large quantity of unburned carbon and method of manufacturing the same. <P>SOLUTION: The flyash containing ≥10 wt.% unburned carbon is granulated into an unsintered particle having 2-30 mm average particle diameter using water as a binder without adding an inorganic binder and the granulated unsintered particle is sintered at a temperature so as to have ≥50 N compressive strength and ≥40 wt.% water absorption. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、主として道路の中央分離帯に、公園の緑地帯や敷石に、あるいはガーデニング用の砂利等として地面に敷設され、又は建物の屋上等に敷設されて、ヒートアイランド対策に優れた効果のある多孔質な景観砂利とその製造方法に関する。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention has an excellent effect on measures against heat islands, mainly on the median strip of roads, on the ground of parks and green spaces, on paving stones, or on the ground as gardening gravel, etc., or on the roof of buildings, etc. The present invention relates to porous landscape gravel and its manufacturing method.

ヒートアイランド対策に効果のある景観砂利は、多孔質で多量の水分を吸収して保水できる特性が要求される。多孔質で多量の水分を保水できる景観砂利は、保水している水分の大きな気化熱で有効に冷却される。このため、多孔質な景観砂利を敷設すると、ヒートアイランド対策に効果がある。夏期においては、多くの場所でヒートアイランド現象が発生して生活環境を悪くしている。たとえば、建物が密集する都市においては、建物の屋上、公園、庭、道路等のアスファルトやコンクリートが太陽熱で加熱されてヒートアイランド現象が発生している。ヒートアイランド現象による温度上昇を解消して、生活空間を快適にするために、建物内が冷房される。ただ、冷房は冷房する熱量よりも大きな熱を排気するので、建物外の温度はさらに上昇して都市の温度を高くする原因となっている。このことから、ヒートアイランド現象を根本的に解消する方法が要求されている。多孔質な景観砂利は、ヒートアイランド現象を解消しながら、景観を美しくできる特徴がある。ただ、通常の石を破砕して製造される砂利ではヒートアイランドを解消できない。ヒートアイランド現象を解消するための景観砂利は、以下の(1)〜(4)の全ての物性が要求される。
(1) 多孔質で多量の水分を含有できること
(2) 軽いこと
(3) 上を歩いても破壊されない強度を有すること
(4) 安価であること Landscape gravel, which is effective for heat island countermeasures, is required to be porous and to absorb and retain a large amount of water. Scenic gravel that is porous and can retain a large amount of moisture is effectively cooled by the heat of vaporization of the retained moisture. For this reason, laying porous landscape gravel is effective for heat island countermeasures. In summer, the heat island phenomenon occurs in many places, making the living environment worse. For example, in cities where buildings are densely packed, asphalt and concrete such as rooftops, parks, gardens, and roads are heated by solar heat, and a heat island phenomenon occurs. In order to eliminate the temperature rise caused by the heat island phenomenon and make the living space comfortable, the interior of the building is cooled. However, since cooling exhausts heat that is greater than the amount of heat that it cools, the temperature outside the building rises further, causing the city temperature to rise. For this reason, a method for fundamentally eliminating the heat island phenomenon is required. Porous landscape gravel has a feature that makes the landscape beautiful while eliminating the heat island phenomenon. However, gravel produced by crushing ordinary stones cannot eliminate heat islands. Landscape gravel to eliminate the heat island phenomenon requires all of the following physical properties (1) to (4).
(1) It must be porous and contain a large amount of water
(2) Light
(3) Having strength not to be destroyed even if walking on
(4) Be inexpensive

景観砂利は、その施工面積が広いので、いかに優れた特性があっても、安価で経済的にヒートアイランド現象を解消できないと実用化されない。また、水の気化熱を利用して冷却するので、多量の水を保水できないと長い時間にわたって、効率よくヒートアイランドを解消できない。また、軽くないと建物の屋上等に敷設できない。さらに、多くの用途において上を歩く場所に使用されるので、歩行して破壊される程度の強度では用途が著しく制限される。   Landscape gravel has a large construction area, so no matter how excellent it is, it cannot be put into practical use if the heat island phenomenon cannot be solved economically and economically. Moreover, since it cools using the vaporization heat of water, if a large amount of water cannot be retained, a heat island cannot be eliminated efficiently for a long time. If it is not light, it cannot be laid on the roof of a building. Furthermore, since it is used in places where people walk on in many applications, the application is severely limited by the strength of walking and breaking.

また、近年、発電所等の燃料が重油から石炭に移行して、多量の石炭が発電等の用途に使用されている。石炭は小さく粉砕して燃焼されるが、この石炭は燃焼されるとフライアッシュになる。したがって、現在、膨大な量のフライアッシュが廃棄物として発生している。フライアッシュは、極めて微細な無機質の粒子である。このフライアッシュは、セメントに充填して廃棄されているが、その発生量が膨大な量であるから、有効利用される用途が開発されていない。このため、やむなく、埋め立て等の方法で廃棄しているのが実状である。ただ、フライアッシュは、埋め立ての土として決して好ましいものではない。   In recent years, the fuel of power plants and the like has shifted from heavy oil to coal, and a large amount of coal has been used for applications such as power generation. Coal is comminuted and burned, but when this coal is burned, it becomes fly ash. Therefore, a huge amount of fly ash is currently generated as waste. Fly ash is extremely fine inorganic particles. The fly ash is filled with cement and discarded. However, since the amount of the fly ash generated is enormous, no application for effective use has been developed. For this reason, it is unavoidable that the waste is disposed of by landfill. However, fly ash is never preferred as landfill.

フライアッシュを有効に利用するために、これを焼結して骨材にする技術が開発されている。（特許文献１〜３参照）
特開平９−１５６９９８号公報 特開平６−９２５１号公報 特開平９−３０８５７号公報 In order to effectively use fly ash, a technique for sintering the fly ash into aggregate has been developed. (See Patent Documents 1 to 3)
Japanese Patent Laid-Open No. 9-156998 JP-A-6-9251 Japanese Patent Laid-Open No. 9-30857

特許文献１は、フライアッシュに無機結合剤を添加して焼結する。フライアッシュは、二酸化珪素と酸化アルミニウムを主成分とし、融点の低い融剤に相当する成分が少ないので低い温度で焼結できない。また、焼成する温度範囲が狭く、焼成温度が低すぎると焼結できず、反対に焼成温度が高すぎると全体が溶融して焼結される。この弊害を解消するこめに、引用文献１に記載する技術は、粘土鉱物好ましくはベントナイトを無機質結合材として、フライアッシュに対して３〜５重量％添加して焼成する。この焼成体は比較的低い温度で焼結できる。ただ、この焼結材は、フライアッシュに無機質結合材を添加するので、原料コストが高くなる欠点がある。無機質結合材であるベントナイトが廃棄物であるフライアッシュに比較して高いからである。また、無機結合材を添加することが、焼結体の吸水率を低下させる原因となる。フライアッシュを結合するために、無機質結合材が空隙に充填されて、空隙率を少なくするからである。したがって、この方法で骨材を製造すると、製造コストが高くなるにもかかわらず、景観砂利として大切な保水性が低下する欠点がある。   In Patent Document 1, an inorganic binder is added to fly ash and sintered. Fly ash is mainly composed of silicon dioxide and aluminum oxide, and since there are few components corresponding to a flux having a low melting point, it cannot be sintered at a low temperature. In addition, if the firing temperature range is narrow and the firing temperature is too low, sintering cannot be performed. Conversely, if the firing temperature is too high, the whole is melted and sintered. In order to eliminate this harmful effect, the technique described in the cited reference 1 uses a clay mineral, preferably bentonite, as an inorganic binder and adds 3 to 5% by weight to the fly ash and fires. This fired body can be sintered at a relatively low temperature. However, since this sintered material adds an inorganic binder to fly ash, there is a drawback that the raw material cost is increased. This is because bentonite, which is an inorganic binder, is higher than fly ash, which is waste. Moreover, adding an inorganic binder causes the water absorption rate of the sintered body to decrease. This is because, in order to bind fly ash, the inorganic binder is filled in the voids to reduce the porosity. Therefore, when aggregates are produced by this method, there is a drawback that water retention, which is important as landscape gravel, is lowered, although the production cost is increased.

引用文献２は、未燃カーボンの少ないフライアッシュに、未燃カーボンの多い重油灰を添加して造粒、焼成する人工軽量骨材の製造方法が記載される。フライアッシュに重油灰を混合しているので、重油灰の未燃カーボンによって充分に焼結される。この方法は、フライアッシュと重油灰の両方を使用し、かつ重油灰には未燃カーボンの多いものを使用するので、ふたつの原料の管理に手間がかかる欠点があり、しかも重油灰を介して添加される未燃カーボンによっては、吸水性を高くすると共に、吸水された水の保水時間を長くするのが難しい。それは、重油灰に含まれる未燃カーボンでもって、焼結された骨材に、極めて微細な空隙を設けながら、空隙率を高くするのが難しいからである。重油灰は、フライアッシュに、微粉炭に代わって添加されるが、微粉炭や重油灰の未燃カーボンの状態で添加されたカーボンは、骨材の内部に極めて微細な空隙を設けるのが難しい。それは、フライアッシュの外部にカーボンを添加して焼結するために、カーボンが焼失してできる空隙が、フライアッシュの外部の間にできるからである。したがって、この方法も、フライアッシュに、特定量の重油灰を添加して製造するという手間のかかる製法であるにもかかわらず、製造される骨材を優れた物性にできない欠点がある。   Cited Document 2 describes a method for producing an artificial lightweight aggregate in which heavy oil ash with a large amount of unburned carbon is added to a fly ash with a small amount of unburned carbon and granulated and fired. Since heavy oil ash is mixed with fly ash, it is sufficiently sintered by the unburned carbon of heavy oil ash. This method uses both fly ash and heavy oil ash, and heavy oil ash uses a lot of unburned carbon, so there is a drawback that it takes time and effort to manage the two raw materials. Depending on the unburned carbon added, it is difficult to increase the water absorption and lengthen the water retention time of the absorbed water. This is because it is difficult to increase the porosity while providing extremely fine voids in the sintered aggregate with unburned carbon contained in heavy oil ash. Heavy oil ash is added to fly ash in place of pulverized coal, but carbon added in the state of unburned carbon of pulverized coal or heavy oil ash is difficult to provide extremely fine voids inside the aggregate. . This is because, since carbon is added to the outside of the fly ash and sintered, a void formed by burning out the carbon is formed between the outside of the fly ash. Therefore, this method also has a drawback that the aggregate produced cannot be made to have excellent physical properties in spite of the time-consuming production of adding a specific amount of heavy oil ash to fly ash.

さらに、引用文献３は、未燃カーボンを含むフライアッシュを焼結して焼結体を製造する方法が記載される。この公報は、フライアッシュに含まれる未燃カーボンが、焼結体の物性を低下させるので、未燃カーボンの少ない特別なフライアッシュを使用して焼結することを記載する。フライアッシュの未燃カーボンは、燃焼して空孔を生じ、焼結体の物性に影響を与え、さらに多孔面に空気を連行して加熱時に空気が膨張、脱気するため焼結体のヒビ割れを招き、さらに酸化雰囲気下での焼結が未燃カーボン燃焼のために還元雰囲気となって焼結不良を生じる問題があるので、未燃カーボンの少ないフライアッシュを使用することが記載される。   Further, cited document 3 describes a method for producing a sintered body by sintering fly ash containing unburned carbon. This publication describes that the unburned carbon contained in the fly ash deteriorates the physical properties of the sintered body, so that sintering is performed using a special fly ash with a small amount of unburned carbon. The unburned carbon of fly ash burns to form voids, affecting the physical properties of the sintered body, and entrains the air on the porous surface, causing the air to expand and deaerate during heating. It is described that the use of fly ash with less unburned carbon because cracking and sintering under an oxidizing atmosphere cause a defective atmosphere due to the burning of unburned carbon resulting in a reducing atmosphere. .

本発明者は、フライアッシュの焼結体に悪影響を与えると考えられていた未燃カーボンを有効に利用することにより、ヒートアイランド現象を効果的に解消できる景観砂利を開発することに成功した。したがって本発明の大切な目的は、保水性を向上するために、空隙率を高くして吸水率を高くし、しかも空隙を極めて微細な状態とし、さらに屋上等に敷設するために全体を軽くしながら充分な強度とし、また、有効利用するのが難しいとされる未燃カーボンの多いフライアッシュを使用することにより、安価に多量生産できる景観砂利とその製造方法を提供することにある。   The present inventor has succeeded in developing landscape gravel that can effectively eliminate the heat island phenomenon by effectively using unburned carbon, which was considered to have an adverse effect on the sintered body of fly ash. Therefore, an important object of the present invention is to increase the porosity to increase the water absorption rate in order to improve the water retention, to make the voids extremely fine, and to lighten the whole to be laid on the rooftop etc. However, it is to provide landscape gravel that can be mass-produced at low cost and its manufacturing method by using fly ash having a sufficient strength and having a large amount of unburned carbon, which is considered difficult to use effectively.

本発明の多孔質な景観砂利の製造方法は、１０重量％以上の未燃カーボンを含むフライアッシュに、実質的に無機結合材を添加することなく、水をバインダーに使用して造粒し、平均粒子径を２ｍｍ〜３０ｍｍとする未焼結粒子とする造粒工程と、この造粒工程で得られる未焼結粒子を圧縮強度が５０Ｎ以上で、吸水率が４０重量％以上となる温度に焼結する焼成工程とからなる。   The porous landscape gravel production method of the present invention is granulated using water as a binder, substantially without adding an inorganic binder, to fly ash containing 10% by weight or more of unburned carbon, A granulation step for forming unsintered particles having an average particle diameter of 2 mm to 30 mm, and a temperature at which the non-sintered particles obtained in this granulation step have a compressive strength of 50 N or more and a water absorption of 40 wt% or more. A sintering step for sintering.

本発明の景観砂利の製造方法は、造粒工程において、１５重量％以上の未燃カーボンを含むフライアッシュで核粒子を造粒することができる。また、造粒工程において、２０重量％以上の未燃カーボンを含むフライアッシュで核粒子を造粒することもできる。さらに、造粒工程においては、フライアッシュに水を添加して皿の上で転動して造粒することができる。また、本発明の製造方法は、焼成工程における焼成温度は、好ましくは１０５０〜１２００℃である。   The landscape gravel production method of the present invention can granulate core particles with fly ash containing 15% by weight or more of unburned carbon in the granulation step. In the granulation step, the core particles can also be granulated with fly ash containing 20% by weight or more of unburned carbon. Furthermore, in the granulation step, water can be added to fly ash and rolled on a plate for granulation. In the production method of the present invention, the firing temperature in the firing step is preferably 1050 to 1200 ° C.

さらに、本発明の景観砂利は、１０重量％以上の未燃カーボンを含み、実質的に無機結合材を含まないフライアッシュが水をバインダーとして平均粒子径を２ｍｍ〜３０ｍｍとする粒子に造粒されて、圧縮強度を５０Ｎ以上、吸水率を４０重量％以上とする温度で焼結されてなる多孔質な状態となっている。この景観砂利は、好ましくは、吸水率を５０重量％以上とする。   Further, the landscape gravel of the present invention is granulated into particles having an average particle diameter of 2 mm to 30 mm with water as a binder and fly ash containing 10% by weight or more of unburned carbon and substantially free of inorganic binder. Thus, a porous state is obtained by sintering at a temperature at which the compressive strength is 50 N or more and the water absorption is 40 wt% or more. The landscape gravel preferably has a water absorption rate of 50% by weight or more.

本発明は、産業廃棄物として膨大な発生量のフライアッシュを有効に利用するにもかかわらず、理想的な物性の景観砂利が得られる。得られる景観砂利は、空隙率と吸水率が高く、しかも空隙は極めて微細な空隙となって、吸水した多量の水を長い時間にわたって有効に保水する。本発明の景観砂利がこのように優れた物性を実現するのは、１０重量％以上の未燃カーボンを含むフライアッシュに、無機結合材を添加しないで水をバインダーとして造粒し、これを圧縮強度が５０Ｎ以上で吸水率が４０重量％以上となる温度で多孔質に焼結しているからである。フライアッシュに含まれる未燃カーボンを焼結してできる空隙は極めて微細な空隙となって、水の保水性を著しく向上させる。このため、吸水した水の保水時間を極めて長くできる。また、本発明は、無機結合材を添加することなくフライアッシュを焼結するので、原料コストを削減しながら、簡単に能率よく多量生産して、しかも空隙率を高くできる特徴がある。   The present invention provides landscape gravel with ideal physical properties, despite the effective use of a huge amount of fly ash generated as industrial waste. The resulting landscape gravel has a high porosity and water absorption rate, and the voids are extremely fine, effectively retaining a large amount of absorbed water over a long period of time. The landscape gravel of the present invention achieves such excellent physical properties by granulating water as a binder without adding an inorganic binder to fly ash containing 10% by weight or more of unburned carbon, and compressing this This is because the porous material is sintered at a temperature at which the strength is 50 N or more and the water absorption is 40% by weight or more. The voids formed by sintering unburned carbon contained in fly ash become extremely fine voids, which significantly improve water retention. For this reason, the water retention time of the absorbed water can be made extremely long. In addition, since the present invention sinters fly ash without adding an inorganic binder, it is characterized in that it can be easily and efficiently mass-produced and the porosity can be increased while reducing raw material costs.

以上の優れた物性を備える本発明の景観砂利は、軽いので建物に与える重量を軽くしながら屋上等に厚く敷設することができる。建物の屋上に厚く敷設される多量の景観砂利は、微細な空隙に多量の水を保水し、保水する水の大きな気化熱で屋上を効率よく冷却する。このため、水を供給して屋上を涼しくでき、都市のヒートアイランド現象を極めて有効に阻止できる特徴がある。とくに、本発明の景観砂利は、未燃カーボンを利用して極めて微細な空隙を設けるので、水を保水できる時間が極めて長く、保水する水で屋上等を有効に冷却できる特徴がある。また、本発明は、１０重量％以上の未燃カーボンを含むフライアッシュを、圧縮強度が５０Ｎ以上となるように焼結して景観砂利とするので、屋上や道路のように、その上を歩行する場所に敷設して涼しくできる特徴がある。   Since the landscape gravel of the present invention having the above excellent physical properties is light, it can be laid thick on the roof or the like while reducing the weight given to the building. A large amount of landscape gravel laid thick on the roof of the building retains a large amount of water in fine voids and efficiently cools the roof with a large heat of vaporization of the water to be retained. For this reason, it is possible to cool the roof by supplying water and to effectively prevent the urban heat island phenomenon. In particular, the landscape gravel of the present invention is characterized by providing extremely fine voids using unburned carbon, and therefore has a very long time for retaining water, and can effectively cool the rooftop with the retained water. In addition, since the present invention sinters fly ash containing 10% by weight or more of unburned carbon so that the compressive strength is 50N or more to make landscape gravel, it walks on it like a rooftop or road There is a feature that can be laid down in a place to cool down.

さらにまた、本発明は、有効利用するのが難しいとされて廃棄している未燃カーボンの多いフライアッシュを原料として景観砂利を製造するので、前述の極めて優れた物性の景観砂利を、極めて安価に、しかも多量生産できる特徴がある。   Furthermore, since the present invention produces landscape gravel using fly ash with a large amount of unburned carbon that is considered difficult to effectively use as a raw material, the above-mentioned landscape gravel with extremely excellent physical properties is extremely inexpensive. In addition, there is a feature that can be mass-produced.

以下、本発明の実施例を説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための景観砂利とその製造方法を例示するものであって、本発明は景観砂利とその製造方法を以下に特定しない。   Examples of the present invention will be described below. However, the Example shown below illustrates the landscape gravel and its manufacturing method for materializing the technical idea of this invention, Comprising: This invention does not specify landscape gravel and its manufacturing method below.

本発明の景観砂利は、以下の工程で製造される。
(1) 造粒工程
この工程は、１０重量％以上の未燃カーボンを含むフライアッシュに、実質的に無機結合材を添加することなく、バインダーに水を添加して造粒して未焼結粒子とする。フライアッシュには、好ましくは１５重量％以上、さらに好ましくは２０重量％以上の未燃カーボンを含むものを使用する。フライアッシュに、未燃カーボンの含有量の多いものを使用して、焼結された景観砂利の空隙率をより高く、すなわち吸水率を高くできる。とくに、未燃カーボンによる空隙は、極めて微細な空隙となり、水を長時間にわたって保水する効果がある。ただ、フライアッシュの未燃カーボンが多すぎると、景観砂利の強度が低下するので、未燃カーボンの含有率は４０重量％以下、好ましくは３０重量％以下とする。
フライアッシュを結合して造粒するバインダーには水を使用するが、焼成工程で焼失する合成樹脂製のバインダー、たとえば酢酸ビニル樹脂やＰＶＡ等の合成樹脂バインダーを添加して使用することもできる。バインダーである水の添加量は、フライアッシュを結合して造粒できる量、たとえば１０重量％とする。ただし、バインダーの添加量は、５重量％〜２０重量％として造粒することもできる。造粒工程は、フライアッシュに水を噴霧しながら、皿の上で転動させながら造粒する。ただ、フライアッシュに１０重量％の水を添加して混練りし、これを成形型に入れてプレス成形して造粒することもできる。造粒工程において、平均粒子径を２〜３０ｍｍ、好ましくは３〜２０ｍｍ、さらに好ましくは５〜１５ｍｍとする未焼結粒子に造粒する。 The landscape gravel of this invention is manufactured in the following processes.
(1) Granulation step In this step, fly ash containing 10% by weight or more of unburned carbon is granulated by adding water to the binder without substantially adding an inorganic binder and then sintering. Particles. The fly ash is preferably one containing 15% by weight or more, more preferably 20% by weight or more of unburned carbon. By using a fly ash having a high content of unburned carbon, the porosity of the sintered landscape gravel can be increased, that is, the water absorption rate can be increased. In particular, voids due to unburned carbon become extremely fine voids, and have an effect of retaining water for a long time. However, if there is too much unburned carbon in fly ash, the strength of landscape gravel will decrease, so the content of unburned carbon is 40% by weight or less, preferably 30% by weight or less.
Water is used as a binder for granulating by combining fly ash, but a synthetic resin binder that is burned off in the firing step, for example, a synthetic resin binder such as vinyl acetate resin or PVA can also be used. The amount of water as a binder is set to an amount capable of granulating by combining fly ash, for example, 10% by weight. However, the addition amount of the binder can be granulated as 5% by weight to 20% by weight. In the granulation process, the fly ash is granulated while being sprayed with water and rolling on a plate. However, it is also possible to add 10% by weight of water to the fly ash and knead it, put it in a mold and press mold it to granulate. In the granulation step, the particles are granulated into unsintered particles having an average particle diameter of 2 to 30 mm, preferably 3 to 20 mm, more preferably 5 to 15 mm.

(2) 焼成工程
未焼結粒子を乾燥した後、この工程で表面層と核粒子とを焼結する。焼成温度は、１０５０℃〜１２００℃とする。焼成温度が低いと、充分に焼結できずに強度が低下する。反対に高すぎると空隙が少なくなって、吸水性と保水性が低下する。焼成工程において、未焼結粒子は含有される未燃カーボンが焼失して多孔質な状態となる。未燃カーボンは、景観砂利の全体に、極めて微細な空隙を形成して多孔質な状態とする。図１は、景観砂利の内部が焼結されて多孔質な状態となる状態を示す電子顕微鏡写真である。この図に示すように、景観砂利の内部には、極めて微細な多くの空隙ができ、ここに吸水した水を保水する。この状態で内部の微細な空隙に保水する景観砂利は、極めて優れた保水性を実現して、長い時間にわたって保水する。 (2) Firing step After the unsintered particles are dried, the surface layer and the core particles are sintered in this step. The firing temperature is 1050 ° C to 1200 ° C. If the firing temperature is low, it cannot be sufficiently sintered and the strength decreases. On the other hand, if it is too high, the voids are reduced, and the water absorption and water retention are lowered. In the firing step, the unsintered carbon contained in the unsintered particles is burned away and becomes porous. Unburned carbon forms a very fine void in the entire landscape gravel to make it porous. FIG. 1 is an electron micrograph showing a state where the interior of landscape gravel is sintered and becomes porous. As shown in this figure, a lot of extremely fine voids are formed inside the landscape gravel, and the absorbed water is retained here. The landscape gravel that retains water in the fine voids inside in this state realizes extremely excellent water retention and retains water for a long time.

以下の工程で景観砂利を製造する。
(1) 造粒工程
３０重量％の未燃カーボンを含むフライアッシュに、バインダーとして水を噴霧し、皿の上で転動させて球形の未焼結粒子を造粒する。水の添加量は１０重量％とする。造粒する核粒子の平均粒子径は約１０ｍｍとする。 Landscape gravel is manufactured in the following process.
(1) Granulation step Water as a binder is sprayed on fly ash containing 30% by weight of unburned carbon and rolled on a plate to granulate spherical unsintered particles. The amount of water added is 10% by weight. The average particle diameter of the core particles to be granulated is about 10 mm.

(3) 焼成工程
未焼結粒子を乾燥した後、焼成炉に搬入し、焼成温度を１１６０℃として１時間焼成する。焼成炉は、２００℃／時間の温度勾配で炉内の温度を上昇し、１１６０℃に１時間保持した後、自然冷却して、焼成炉から景観砂利を取り出す。 (3) Firing step After the unsintered particles are dried, they are carried into a firing furnace and fired for 1 hour at a firing temperature of 1160 ° C. The firing furnace raises the temperature in the furnace with a temperature gradient of 200 ° C./hour, holds it at 1160 ° C. for 1 hour, naturally cools, and takes out landscape gravel from the firing furnace.

以上の工程で製造される景観砂利は、吸水率が約６０重量％と極めて高くなる。吸水率が６０重量％である景観砂利は、１００ｇの景観砂利に６０ｇの水を保水する。景観砂利の真比重は２．６とすれば、この景観砂利の空隙率は約６１％と極めて高くなる。さらに、この景観砂利は極めて微細な空隙に吸水するので、極めて優れた保水性を実現する。図２はこの実施例で製作される景観砂利が長時間にわたって保水する特性を示す。この図の曲線Ａはこの実施例の景観砂利の水分が減少する状態を示し、曲線Ｂはレンガを同じ大きさに加工したものの水分が減少する状態を示している。ただし、この試験は温度４０℃、湿度８０％の室内で水分が減少する状態を示している。レンガも水を保水するが、保水した水の放出が速く、長い時間にわたって保水できない。これに対して本発明の景観砂利は、４００時間（１６．７日）経過後も４０％の水分を保水する、極めて優れた保水性を実現する。   The landscape gravel produced by the above process has an extremely high water absorption rate of about 60% by weight. Landscape gravel having a water absorption rate of 60% by weight retains 60 g of water in 100 g of landscape gravel. If the true specific gravity of landscape gravel is 2.6, the porosity of this landscape gravel will be extremely high at about 61%. In addition, the landscape gravel absorbs water in extremely fine voids, thus realizing extremely good water retention. FIG. 2 shows the characteristics that the landscape gravel produced in this embodiment retains water for a long time. A curve A in this figure shows a state in which the moisture of the landscape gravel of this embodiment is reduced, and a curve B shows a state in which the moisture is reduced after bricks are processed to the same size. However, this test shows a state in which moisture decreases in a room at a temperature of 40 ° C. and a humidity of 80%. Bricks also retain water, but the retained water is released quickly and cannot be retained for a long time. On the other hand, the landscape gravel of the present invention realizes extremely excellent water retention that retains 40% of water even after 400 hours (16.7 days).

図３は、この実施例で得られた景観砂利の空隙分布を示すグラフである。このグラフにより、この実施例の景観砂利の空隙は、１０〜２０μｍと極めて微細な空隙がほとんどを占めることが判る。ただし、このグラフはＨｇ注入法で測定した空隙の細孔径を示している。   FIG. 3 is a graph showing the void distribution of landscape gravel obtained in this example. From this graph, it can be seen that the voids in the landscape gravel in this example are mostly fine voids of 10 to 20 μm. However, this graph shows the pore diameter of the voids measured by the Hg injection method.

さらに、製造された景観砂利をコンクリートや地面に敷設して、上を歩行しても全く破壊されない強度となった。破壊強度を測定するために、球形に焼結された景観砂利を、変形しない平行な金属面で挟着して、局部的に加圧しても約２２６Ｎの圧力で加圧するまで破壊されない。この破壊試験は、景観砂利を極めて狭い領域で局部的に押圧するので、景観砂利と押圧面との間にゴム状弾性体等を配設して、押圧する面積を大きくすると、破壊強度は極めて大きくなる。現実に、景観砂利の上を靴で踏む状態はこの状態となる。靴の底が弾性変形するからである。また、靴底で景観砂利を踏みつける状態は、多数の景観砂利を一緒に靴底で踏むので、１個の景観砂利に作用する圧力は体重よりも小さく、前述の強度の景観砂利が踏んで破壊されることはない。   In addition, the landscape gravel produced was laid on concrete and the ground, and it was strong enough to not be destroyed even when walking on it. In order to measure the breaking strength, the scenic gravel sintered into a spherical shape is sandwiched between parallel metal surfaces that do not deform, and even if it is locally pressed, it is not broken until it is pressed with a pressure of about 226N. In this destructive test, landscape gravel is pressed locally in a very narrow area, so if a rubber-like elastic body is placed between the landscape gravel and the pressing surface and the area to be pressed is increased, the fracture strength is extremely high. growing. In reality, this is the situation when you step on the landscape gravel with your shoes. This is because the bottom of the shoe is elastically deformed. In addition, when the landscape gravel is stepped on the sole, many landscape gravel steps on the sole together, so the pressure acting on one landscape gravel is smaller than the body weight, and the above-mentioned strength landscape gravel steps and destroys It will never be done.

(2)の焼成工程における焼成温度を１１６０℃から１１８０℃にする以外、実施例１と同様にして景観砂利を製造する。この実施例で製造される景観砂利は、吸水率が約５３重量％と極めて高くなる。吸水率が５３重量％である景観砂利は、１００ｇの景観砂利に５３ｇの水を保水する。この景観砂利も極めて微細な空隙に吸水するので、実施例１の景観砂利と同じように、極めて優れた保水性を実現し、４００時間（１６．７日）経過後も約４０％の水分を保水する。   Landscape gravel is produced in the same manner as in Example 1 except that the firing temperature in the firing step (2) is changed from 1160 ° C to 1180 ° C. The landscape gravel produced in this example has an extremely high water absorption of about 53% by weight. Landscape gravel having a water absorption rate of 53% by weight retains 53 g of water in 100 g of landscape gravel. Since this landscape gravel also absorbs water into extremely fine voids, it achieves extremely excellent water retention, just like the landscape gravel of Example 1, and retains about 40% of water after 400 hours (16.7 days). Keep water.

さらに、製造された景観砂利をコンクリートや地面に敷設して、上を歩行しても全く破壊されない強度となった。球形に焼結された景観砂利を、変形しない平行な金属面で挟着して、局部的に加圧して破壊強度を測定すると約２４８Ｎの圧力で加圧するまで破壊されず、実施例１の景観砂利よりも更に強靭なものとなる。このため、敷設した景観砂利の上を靴で歩いても、体重で景観砂利が破壊されることがない。   In addition, the landscape gravel produced was laid on concrete and the ground, and it was strong enough to not be destroyed even when walking on it. The landscape gravel sintered in a spherical shape is sandwiched between parallel metal surfaces that are not deformed. When the fracture strength is measured by locally applying pressure, it is not destroyed until it is pressurized at a pressure of about 248 N. It will be stronger than gravel. For this reason, even if it walks on the laid landscape gravel with shoes, landscape gravel is not destroyed by weight.

コーティング工程において、フライアッシュに１２重量％の未燃カーボンを含有するものを使用し、焼成温度を１０６０℃とする以外、実施例１と同様にして景観砂利を製作する。   In the coating process, landscape gravel is produced in the same manner as in Example 1 except that fly ash containing 12% by weight of unburned carbon is used and the firing temperature is 1060 ° C.

この実施例で製造される景観砂利は、吸水率が約４９重量％と極めて高くなる。吸水率が４９重量％である景観砂利は、１００ｇの景観砂利に４９ｇの水を保水する。この景観砂利も極めて微細な空隙に吸水するので、実施例１の景観砂利と同じように、極めて優れた保水性を実現し、４００時間（１６．７日）経過後も約４０％の水分を保水する。   The landscape gravel produced in this example has an extremely high water absorption of about 49% by weight. Landscape gravel having a water absorption rate of 49% by weight retains 49 g of water in 100 g of landscape gravel. Since this landscape gravel also absorbs water into extremely fine voids, it achieves extremely excellent water retention, just like the landscape gravel of Example 1, and retains about 40% of water after 400 hours (16.7 days). Keep water.

さらに、製造された景観砂利をコンクリートや地面に敷設して、上を歩行しても全く破壊されない強度となった。球形に焼結された景観砂利を、変形しない平行な金属面で挟着して、局部的に加圧して破壊強度を測定すると約６６Ｎの圧力で加圧するまで破壊されず、強靭なものとなる。このため、敷設した景観砂利の上を靴で歩いても、体重で景観砂利が破壊されることがない。   In addition, the landscape gravel produced was laid on concrete and the ground, and it was strong enough to not be destroyed even when walking on it. When landscape gravel sintered in a spherical shape is sandwiched between parallel metal surfaces that do not deform, and when the fracture strength is measured by locally pressing, it will not be destroyed until it is pressurized at a pressure of about 66 N, and it will be tough. . For this reason, even if it walks on the laid landscape gravel with shoes, landscape gravel is not destroyed by weight.

焼成工程における焼成温度を１１００℃とする以外、実施例３と同様にして景観砂利を製作する。   Landscape gravel is produced in the same manner as in Example 3 except that the firing temperature in the firing step is 1100 ° C.

この実施例で製造される景観砂利は、吸水率が約４５重量％と極めて高くなる。吸水率が４５重量％である景観砂利は、１００ｇの景観砂利に４５ｇの水を保水する。この景観砂利も極めて微細な空隙に吸水するので、実施例１の景観砂利と同じように、極めて優れた保水性を実現し、４００時間（１６．７日）経過後も約４０％の水分を保水する。   The landscape gravel produced in this example has an extremely high water absorption of about 45% by weight. Landscape gravel having a water absorption rate of 45% by weight retains 45 g of water in 100 g of landscape gravel. Since this landscape gravel also absorbs water into extremely fine voids, it achieves extremely excellent water retention, just like the landscape gravel of Example 1, and retains about 40% of water after 400 hours (16.7 days). Keep water.

さらに、製造された景観砂利をコンクリートや地面に敷設して、上を歩行しても全く破壊されない強度となった。球形に焼結された景観砂利を、変形しない平行な金属面で挟着して、局部的に加圧して破壊強度を測定すると約１８７Ｎの圧力で加圧するまで破壊されない。このため、敷設した景観砂利の上を靴で歩いても、体重で景観砂利が破壊されることがない。   In addition, the landscape gravel produced was laid on concrete and the ground, and it was strong enough to not be destroyed even when walking on it. When the gravel-sintered landscape gravel is sandwiched between parallel metal surfaces that do not deform and pressed locally to measure the fracture strength, it is not destroyed until it is pressurized at a pressure of about 187 N. For this reason, even if it walks on the laid landscape gravel with shoes, landscape gravel is not destroyed by weight.

本発明の実施例にかかる景観砂利の電子顕微鏡写真Electron micrograph of landscape gravel according to an embodiment of the present invention 本発明の実施例にかかる景観砂利の保水性を示すグラフThe graph which shows the water retention property of the landscape gravel concerning the Example of this invention 本発明の実施例にかかる景観砂利の空隙分布を示すグラフThe graph which shows the space | gap distribution of the landscape gravel concerning the Example of this invention

Claims (7)

１０重量％以上の未燃カーボンを含むフライアッシュに、実質的に無機結合材を添加することなく、水をバインダーに使用して造粒し、平均粒子径を２ｍｍ〜３０ｍｍとする未焼結粒子とする造粒工程と、この造粒工程で得られる未焼結粒子を圧縮強度が５０Ｎ以上で、吸水率が４０重量％以上となる温度に焼結する焼成工程とからなる多孔質な景観砂利の製造方法。 Unsintered particles having an average particle diameter of 2 to 30 mm, granulated using water as a binder to fly ash containing 10% by weight or more of unburned carbon substantially without adding an inorganic binder. Porous landscape gravel comprising a granulation step and a firing step of sintering the unsintered particles obtained in this granulation step to a temperature at which the compressive strength is 50 N or more and the water absorption is 40% by weight or more Manufacturing method. 造粒工程において、１５重量％以上の未燃カーボンを含むフライアッシュで核粒子を造粒する請求項１に記載される多孔質な景観砂利の製造方法。 The method for producing porous landscape gravel according to claim 1, wherein in the granulation step, the core particles are granulated with fly ash containing 15% by weight or more of unburned carbon. 造粒工程において、２０重量％以上の未燃カーボンを含むフライアッシュで核粒子を造粒する請求項１に記載される多孔質な景観砂利の製造方法。 The method for producing porous landscape gravel according to claim 1, wherein in the granulation step, the core particles are granulated with fly ash containing 20% by weight or more of unburned carbon. 造粒工程において、フライアッシュに水を添加して皿の上で転動して造粒する請求項１に記載される多孔質な景観砂利の製造方法。 The method for producing porous landscape gravel according to claim 1, wherein in the granulation step, water is added to fly ash and rolled on a plate for granulation. 焼成工程における焼成温度が１０５０〜１２００℃である請求項１に記載される多孔質な景観砂利の製造方法。 The method for producing porous landscape gravel according to claim 1, wherein the firing temperature in the firing step is 1050 to 1200 ° C. １０重量％以上の未燃カーボンを含み、実質的に無機結合材を含まないフライアッシュが水をバインダーとして平均粒子径を２ｍｍ〜３０ｍｍとする粒子に造粒されて、圧縮強度を５０Ｎ以上、吸水率を４０重量％以上とする温度で焼結されてなる多孔質な景観砂利。 Fly ash containing 10% by weight or more of unburned carbon and substantially free of inorganic binder is granulated into particles having an average particle diameter of 2 mm to 30 mm with water as a binder, and a compressive strength of 50 N or more, water absorption Porous landscape gravel that is sintered at a temperature of 40% by weight or more. 吸水率が５０重量％以上である請求項６に記載される多孔質な景観砂利。 The porous landscape gravel according to claim 6, wherein the water absorption is 50% by weight or more.