JP2006273637A - 焼成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】ハンターLab表色系におけるb値が9以下である粉砕物が得られる焼成物を提供する。
【解決手段】CaO原料、SiO2原料、Al2O3原料及びFe2O3原料を還元雰囲気下又は可燃性物質共存下で焼成して得られる焼成物であって、水硬率(H.M.)が1.5未満である焼成物。
CaO原料、SiO2原料、Al2O3原料及びFe2O3原料を焼成して得られる水硬率(H.M.)が1.5未満である焼成物であって、還元雰囲気下又は可燃性物質共存下で冷却した焼成物。
上記焼成物は、産業廃棄物、一般廃棄物及び建設発生土から選ばれる一種以上を原料とすることができる。
上記焼成物は粉砕して/又は石膏と混合して、低水硬性材料として普通ポルトランドセメント等と混合して使用することができる。
Description
また、本発明は、CaO原料、SiO2原料、Al2O3原料及びFe2O3原料を焼成して得られる水硬率(H.M.)が1.5未満である焼成物であって、還元雰囲気下又は可燃性物質共存下で冷却したことを特徴とする焼成物を提供するものである。
また、本発明は、上記焼成物を粉砕してなる低水硬性材料を提供するものである。
また、本発明の焼成物では、6価クロム量を低減することができる。
また、本発明の焼成物では、産業廃棄物、一般廃棄物及び建設発生土から選ばれる一種以上を原料として使用することができるので、廃棄物の有効利用の促進にも貢献することができる。
本発明の焼成物は、CaO原料、SiO2原料、Al2O3原料及びFe2O3原料を還元雰囲気下又は可燃性物質共存下で焼成して得られるもので、水硬率(H.M.)が1.5未満のものである。
また、本発明の焼成物は、CaO原料、SiO2原料、Al2O3原料及びFe2O3原料を焼成して得られる水硬率(H.M.)が1.5未満である焼成物であって、還元雰囲気下又は可燃性物質共存下で冷却したものである。
焼成物の原料としては、一般のポルトランドセメントクリンカー原料、すなわち石灰石、生石灰、消石灰等のCaO原料、珪石、粘土等のSiO2原料、粘土等のAl2O3原料、鉄滓、鉄ケーキ等のFe2O3原料を使用することができる。
また、本発明においては、焼成物の原料として、前記原料に加えて、産業廃棄物、一般廃棄物及び建設発生土から選ばれる一種以上を使用することができる。焼成物の原料として、産業廃棄物、一般廃棄物及び建設発生土から選ばれる一種以上のものを使用することは、廃棄物の有効利用を促進させることができ好ましいことである。ここで、産業廃棄物としては、例えば、生コンスラッジ、各種汚泥(例えば、下水汚泥、浄水汚泥、建設汚泥、製鉄汚泥等)、建設廃材、コンクリート廃材、ボーリング廃土、各種焼却灰、鋳物砂、ロックウール、廃ガラス、高炉2次灰等が挙げられる。一般廃棄物としては、例えば、下水汚泥乾粉、都市ごみ焼却灰、貝殻等が挙げられる。建設発生土としては、建設現場や工事現場等から発生する土壌や残土、さらには廃土壌等が挙げられる。
水硬率(H.M.)が1.5以上では、還元雰囲気下/又は可燃性物質共存下で焼成したり冷却してもb値を小さくする効果が少なくなる。
焼成温度が低い、あるいは焼成時間が短いと、CaOがSiO2やAl2O3等と反応せず、焼成物中に遊離石灰として多量に残存する場合がある。遊離石灰が多い焼成物の粉砕物を普通ポルトランドセメントに混合し、コンクリート構造物に使用すると、遊離石灰が膨張してコンクリート構造物を破壊したり、AE減水剤等の混和剤の作用を阻害して流動性を悪化させる場合がある。そのため、焼成物中の遊離石灰量が1.0質量%以下になるように焼成温度、焼成時間を調整する必要がある。遊離石灰量を1.0質量%以下にするための焼成温度、焼成時間は、焼成物の組成や粒度にもよるが、それぞれ1000〜1400℃、10〜120分間である。
なお、各原料を混合する方法は、特に限定するものではなく、慣用の装置等で行えばよい。
この場合に用いる可燃性物質はロータリーキルン用の主燃料に比べて燃焼速度の遅いもの、あるいは主燃料と同様の燃焼速度を有しかつ主燃料よりも粗い粒の可燃性物質が使用される。
可燃性物質は、焼成物の製造に使用する燃料全体の熱量に対して40%まで使用できる。可燃性物質の量が、焼成物の製造に使用する燃料全体の熱量に対して40%を越えると焼成物中に未燃焼状態の可燃性物質が多量に残存して、色調等に影響を及ぼす場合がある。
可燃性物質は、粒径が0.1〜5mmのものを使用するのが好ましい。可燃性物質の粒径が小さいと、焼成中の極初期で燃えきってしまうためb値を小さくする効果が少なくなり、粒径が大きいと焼成物中に未燃焼状態の可燃性物質が多量に残存する。
なお、可燃性物質は原料に混合して用いても良い。この場合、可燃性物質は未燃焼状態で残存しない範囲であれば混合量は多いほうが好ましく、粒径も大きいものを使用することができる。
また、可燃性物質は冷却の初期の段階で効果を発揮すればよいので、粒径が小さい可燃性物質を使用することができる。
上記低水硬性材料としては、1)上記焼成物を粉砕してなる低水硬性材料や、2)前記粉砕物100質量部に石膏をSO3換算で6質量部以下含有させた低水硬性材料が挙げられる。
焼成物の粉砕方法は特に制限されず、例えばボールミル等を用い、通常の方法で粉砕すれば良い。焼成物の粉砕物は、ブレーン比表面積が2500〜5000cm2/gであることが、普通ポルトランドセメント等と混合して使用する場合のモルタルやコンクリートのブリーディングの低減や、流動性、強度発現性の観点から好ましい。
石膏としては、二水石膏、半水石膏や無水石膏等が挙げられ、これらを単独又は2種以上組み合わせて用いることができる。
上記2)の低水硬性材料のブレーン比表面積は2500〜5000cm2/gであることが、普通ポルトランドセメント等と混合して使用する場合のモルタルやコンクリートのブリーディングの低減や、流動性、強度発現性の観点から好ましい。
実施例1
1.焼成物の製造
原料として、下水汚泥、建設発生土、石灰石等の一般のポルトランドセメントクリンカー原料を使用して、水硬率(H.M.)が1.35及び0.9となるように原料を調合した。
上記調合原料を電気炉を用いて、1)還元雰囲気(窒素雰囲気)下で1350℃で30分間焼成、2)空気雰囲気下で1350℃で30分間焼成、の2条件で焼成して焼成物を製造した。
上記焼成物をブレーン比表面積3300cm2/gに粉砕後、分光色差計を使用してハンターLab表色系におけるb値を測定した。
その結果を表1に示す。
上記各焼成物について、環境庁告示第46号に準じて、6価クロム溶出量を測定した。
その結果を表2に示す
実施例1の水硬率(H.M.)が1.35の焼成物の粉砕物100質量部に2水石膏(ブレーン比表面積3600cm2/g)をSO3換算で2質量部含有させた低水硬性材料を調製した。
上記低水硬性材料を普通ポルトランドセメントと混合し(内割10質量%)、以下の条件でモルタル試験を行った。
(1)モルタルフロー
W/C=0.35、S/C=2、普通ポルトランドセメントに対して0.8質量%のポリカルボン酸系高性能AE減水剤を混合したものを、5分間混練したモルタルについて、「JIS R 5201-1997」に規定されているフローコーンを用い、「JIS R 5201」に従って、モルタルフローを測定した。
(2)モルタル圧縮強さ
7日及び28日後のモルタル圧縮強さを、「JIS R 5201」に従って測定した。
その結果を表3に示す。
1.焼成物の製造
原料として、下水汚泥、建設発生土、石灰石等の一般のポルトランドセメントクリンカー原料を使用して、水硬率(H.M.)が1.35及び0.9となるように原料を調合した。
上記調合原料をロータリーキルンを用いて、1)ロータリーキルン内で最も高温になる位置よりロータリーキルンの出口までの途中で可燃性物質(コークス(粒径0.1〜5mm))を供給しながら焼成、2)可燃性物質を供給しないで焼成して、焼成物を製造した。
なお、焼成温度は1350℃で焼成時間は30分間である。
また、1)においては、可燃性物質は、焼成物の製造に使用する燃料全体の熱量に対して20%使用した。
上記焼成物をブレーン比表面積3300cm2/gに粉砕後、分光色差計を使用してハンターLab表色系におけるb値を測定した。
その結果を表4に示す。
上記各焼成物について、環境庁告示第46号に準じて、6価クロム溶出量を測定した。
その結果を表5に示す
実施例3の水硬率(H.M.)が1.35の焼成物の粉砕物100質量部に2水石膏(ブレーン比表面積3600cm2/g)をSO3換算で2質量部含有させた低水硬性材料を調製した。
上記低水硬性材料を普通ポルトランドセメントと混合し(内割10質量%)、以下の条件でモルタル試験を行った。
(1)モルタルフロー
W/C=0.35、S/C=2、普通ポルトランドセメントに対して0.8質量%のポリカルボン酸系高性能AE減水剤を混合したものを、5分間混練したモルタルについて、「JIS R 5201-1997」に規定されているフローコーンを用い、「JIS R 5201」に従って、モルタルフローを測定した。
(2)モルタル圧縮強さ
7日及び28日後のモルタル圧縮強さを、「JIS R 5201」に従って測定した。
その結果を表6に示す。
Claims (5)
- CaO原料、SiO2原料、Al2O3原料及びFe2O3原料を還元雰囲気下又は可燃性物質共存下で焼成して得られる焼成物であって、水硬率(H.M.)が1.5未満であることを特徴とする焼成物。
- CaO原料、SiO2原料、Al2O3原料及びFe2O3原料を焼成して得られる水硬率(H.M.)が1.5未満である焼成物であって、還元雰囲気下又は可燃性物質共存下で冷却したことを特徴とする焼成物。
- CaO原料、SiO2原料、Al2O3原料又はFe2O3原料として、産業廃棄物、一般廃棄物及び建設発生土から選ばれる一種以上を使用する請求項1又は2記載の焼成物。
- 請求項1〜3のいずれか1項記載の焼成物を粉砕してなる低水硬性材料。
- 請求項1〜3のいずれか1項記載の焼成物の粉砕物100質量部に対して、石膏をSO3換算で6質量部以下含有する低水硬性材料。
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