JP2007186393A

JP2007186393A - コンクリート用再生骨材製造方法及び装置

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Publication number: JP2007186393A
Application number: JP2006007512A
Authority: JP
Inventors: Takashi Fujimoto; 隆司藤本; Yasuo Hayakawa; 泰夫早川
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2006-01-16
Filing date: 2006-01-16
Publication date: 2007-07-26

Abstract

【課題】加熱処理、及び浸水処理を要することなく粗骨材を製造することができるコンクリート用再生骨材製造方法及び装置の提供。
【解決手段】コンクリート塊から粗骨材を再生するコンクリート用再生骨材製造方法において、コンクリート塊を破砕するステップＳ１の１次破砕処理と、この１次破砕処理で破砕された第１破砕物を篩にかけ、粗骨材用素材を得るステップＳ２の１次篩処理と、この１次篩処理で得られた粗骨材用素材を、この粗骨材用素材に含まれる水分が凍結し得る温度に保持された冷却媒体、例えば−２００℃に保持された液体窒素中に浸すステップＳ６の冷却処理と、この冷却処理によって冷却された上記粗骨材用素材を破砕するステップＳ７の２次破砕処理と、この２次破砕処理で破砕された第２破砕物を篩にかけ、粗骨材を得るステップＳ８の２次篩処理とを含むようにしてある。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンクリート構造物の壁の破壊等によって生じるコンクリート塊から、コンクリートを作る材料となり得る砂利、すなわち粗骨材を再生するコンクリート用再生骨材製造方法及び装置に関する。

コンクリート構造物の解体によって発生するコンクリート塊は、例えば破砕機による破砕処理がなされ、この破砕処理によって生じた破砕物は比較的付加価値が低い道路舗装用路盤材等に活用される。今後は、高度成長期に建造されたコンクリート構造物が一斉に寿命を迎えることから、上述したように解体によって発生するコンクリート塊は年々増加するものと予測される。このような状況から、従来、コンクリート塊からコンクリートを作る材料となり得る砂利、すなわち粗骨材を再生する技術が、特許文献１に提案されている。

この特許文献１に示される従来技術は、既存のコンクリート構造物の解体によって発生したコンクリート塊を、まず加熱乾燥機で約２００℃〜４００℃に加熱し、この加熱乾燥機によって乾燥させたコンクリート塊を、水を蓄えた浸水装置に投入する処理が行われる。その後、取り出されて凍結装置に入れられて凍結する処理が行われる。このようにして組織が脆弱化したコンクリート塊は、分離粉砕装置に投入されて粉砕され、さらに分別処理機にかけられる。

この分別処理機によって、コンクリート塊が、砂利すなわち粗骨材と、砂及びセメント粉を含むモルタル分とに分別される。上述のように製造された粗骨材は、コンクリートを作るための材料として再利用が可能となる。
特開２０００−４８３公報

上述した従来技術では、コンクリート塊を加熱する加熱処理と、加熱乾燥したコンクリート塊を水に浸す浸水処理とを必要としていることから、粗骨材の製造工数が増加し、これによって製作費が高くなる懸念がある。

本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、加熱処理、及び浸水処理を要することなく粗骨材を製造することができるコンクリート用再生骨材製造方法及び装置を提供することにある。

この目的を達成するために、本発明は、コンクリート塊から粗骨材を再生するコンクリート用再生骨材製造方法において、上記コンクリート塊を破砕する１次破砕処理と、この１次破砕処理で破砕された第１破砕物を篩にかけ、粗骨材用素材を得る１次篩処理と、この１次篩処理で得られた粗骨材用素材を、この粗骨材用素材に含まれる水分が凍結し得る温度に保持された冷却媒体中に浸す冷却処理と、この冷却処理によって冷却された上記粗骨材用素材を破砕する２次破砕処理と、この２次破砕処理で破砕された第２破砕物を篩にかけ、粗骨材を得る２次篩処理とを含むことを特徴としている。

このように構成した本発明のコンクリート用再生骨材製造方法は、１次破砕処理、１次篩処理を経て得られた粗骨材用素材が、冷却処理によって脆化され、２次破砕処理によって破砕される。この２次破砕処理で得られた第２破砕物が、さらに２次篩処理で篩にかけられ、砂、セメント粉を含むモルタル分が除かれて所望の粗骨材を得ることができる。すなわち、加熱処理、及び浸水処理を要することなく、粗骨材を製造でき、この粗骨材の製造工数を少なく抑えることができる。

また、本発明のコンクリート用再生骨材製造方法は、上記発明において、上記冷却処理の上記冷却媒体が液体窒素であることを特徴としている。

また、本発明のコンクリート用再生骨材製造方法は、上記発明において、上記１次篩処理が、第１段篩にかけた際にこの第１段篩上に残された第１破砕物を除く第１段篩処理と、この第１段篩処理において第１段篩を通過した第１破砕物を、上記第１段篩よりも目の細かい第２段篩にかけた際に、この第２段篩を通過した第１破砕物を除く第２段篩処理とから成り、上記第２段篩処理において上記第２段篩上に残された第１破砕物を上記粗骨材用素材とすることを特徴としている。

また、本発明のコンクリート用再生骨材製造方法は、上記発明において、上記粗骨材用素材は、２．５ｍｍより大きく、上記コンクリート塊に用いられている粗骨材の最大粒径＋５ｍｍ以下の大きさであることを特徴としている。

また、上記目的を達成するために、本発明は、コンクリート塊を破砕する破砕機と、この破砕機で破砕された破砕物から粗骨材を得る篩とを備えたコンクリート用再生骨材製造装置において、上記コンクリート塊を破砕する第１破砕機と、この第１破砕機で破砕された第１破砕物から粗骨材用素材を得る１次篩と、この１次篩で得られる粗骨材用素材に含まれる水分が凍結し得る温度の冷却媒体が収容され、上記１次篩で得られた粗骨材用素材が浸される冷却槽と、この冷却槽によって冷却された上記粗骨材用素材を破砕する第２破砕機と、この第２破砕機で破砕された第２破砕物から粗骨材を得る２次篩とを備えたことを特徴としている。

このように構成した本発明のコンクリート用再生骨材製造装置は、第１破砕機、１次篩による処理を経て得られた粗骨材用素材が、冷却槽において脆化され、第２破砕機によって破砕する。この第２破砕機で得られた第２破砕物が、さらに２次篩にかけられ、砂、セメント粉を含むモルタル分が除かれて所望の粗骨材を得ることができる。すなわち、加熱処理、及び浸水処理を要することなく、粗骨材を製造でき、この粗骨材の製造工数を少なく抑えることができる。

また、本発明のコンクリート用再生骨材製造装置は、上記発明において、上記冷却槽に収容される上記冷却媒体が液体窒素であることを特徴としている。

また、本発明のコンクリート用再生骨材製造装置は、上記発明において、上記１次篩が、第１段篩と、この第１段篩よりも目の細かい第２段篩とから成ることを特徴としている。

本発明のコンクリート用再生骨材製造方法及び装置は、１次破砕処理、１次篩処理を経て得られた粗骨材素材を冷却媒体中に浸す冷却処理により脆化させ、この脆化させた粗骨材素材に２次破砕処理、２次篩処理を施して砂利、すなわち粗骨材を製造するようにしてあることから、加熱処理、及び浸水処理を要することなく粗骨材を製造でき、従来に比べて粗骨材の製造工数を少なく抑えることができ、これに伴って粗骨材の製造費を低減させることができる。

以下，本発明に係るコンクリート用再生骨材製造方法、及び装置を実施するための最良の形態を図に基づいて説明する。

図１は本発明に係るコンクリート用再生骨材製造方法の一実施形態を示すフローチャートである。

この図１に示すように、本実施形態に係るコンクリート用再生骨材製造方法は、はじめに、ジョークラッシャやインパクトクラッシャ等の第１破砕機を用いてコンクリート塊を破砕するステップＳ１の１次破砕処理を実施する。

次にステップＳ２に移り、１次破砕処理で破砕されて得られた第１破砕物を篩にかけ、粗骨材を得る１次篩処理を実施する。この１次篩処理は、第１段篩にかけた際にこの第１段篩上に残された第１破砕物を除く第１段篩処理と、この第１段篩処理において第１段篩を通過した第１破砕物を、上記第１段篩よりも目の細かい第２段篩にかけた際に、この第２段篩を通過した第１破砕物を除く第２段篩処理とから成っている。

すなわち、ステップＳ３に示すように、第１破砕物を例えば２５ｍｍの目の第１段篩にかけた際に、第１段篩上に残された２５ｍｍより大きい第１破砕物は、ステップＳ１に戻されて再びこのステップＳ１の１次破砕処理が実施される。なお、上述した第１段篩の２５ｍｍの目は、コンクリート塊に用いられている粗骨材の最大粒径が２０ｍｍの場合に、その最大粒径２０ｍｍ＋５ｍｍとして設定したものである。第１段篩を通過した第１破砕物は、ステップＳ４に示すように、第１段篩よりも目の細かい、例えば、２．５ｍｍの目の第２段篩にかけられる。このステップＳ４の第２段篩を通過した２．５ｍｍ以下の第１破砕物は、ステップＳ５に示すように、微粒粉として集められる。この微粒粉は、細骨材を形成する砂と、セメント粉、すなわちモルタル分で構成されている粉粒体である。また、ステップＳ４の第２段篩上に残された第１破砕物は、粗骨材用素材として集められる。この粗骨材用素材は、２．５ｍｍより大きく、２５ｍｍ以下の大きさである。

次に、ステップＳ６に示すように、この粗骨材用素材を冷却媒体が収容された冷却槽に投入し、粗骨材用素材の表面を速やかに冷却する冷却処理が実施される。冷却槽に収容される冷却媒体は、上述した第２段篩で得られる２．５ｍｍより大きく、２５ｍｍ以下の粗骨材用素材に含まれる水分が凍結し得る温度のもの、例えば約−２００℃に保持された液体窒素である。

粗骨材用素材の表面が冷却槽の液体窒素で冷却されると、この粗骨材用素材に含まれる水分が凍結し、微細なクラックが発生する。つまり、この粗骨材用素材が脆化する。

次に、ステップＳ７に示すように、このように脆化した粗骨材用素材を、ボールミル、ロッドミル、一軸スクリュー磨砕機、ロールクラッシャ、コーンクラッシャ、インパクトクラッシャ、ジョークラッシャ等の第２破砕機を用いて破砕する２次破砕処理が実施される。

次に、ステップＳ８に示すように、２次破砕処理によって得られた第２破砕物を、例えば目が２．５ｍｍの篩にかける２次篩処理が実施される。すなわち、ステップＳ９に示すように、篩にかけた際に、篩を通過した２．５ｍｍ以下の第２破砕物は、ステップＳ５に示すように、微粒粉として集められる。微粒粉については上述のとおりである。また、篩上に残された第２破砕物が、粗骨材、すなわちモルタル分の多くが取り除かれた砂利となる。このようにして得られる粗骨材は、２．５ｍｍよりも大きく、２５ｍｍ以下の大きさであり、再びコンクリートを作る材料として活用可能である。

なお、本実施形態に係るコンクリート用再生骨材製造方法に使用される装置は、図示しないが、上述したようにステップＳ１の１次破砕処理を実施する第１破砕機と、ステップＳ２の１次篩処理を実施する２５ｍｍの目の第１段篩、及び２．５ｍｍの目の第２段篩と、ステップＳ６の冷却処理で用いられる冷却媒体、例えば−２００℃の液体窒素が収容される冷却槽と、ステップＳ７の２次破砕処理を実施する第２破砕機と、ステップＳ８の２次篩処理に用いられる例えば２．５ｍｍの篩とによって構成されている。

このように構成した本実施形態に係るコンクリート用再生骨材製造方法、及び装置によれば、上述したようにステップＳ１の１次破砕処理、ステップＳ２の１次篩処理を経て得られた２．５ｍｍよりも大きく、２５ｍｍ以下の大きさの粗骨材用素材が、ステップＳ６の冷却処理によって脆化され、ステップＳ７の２次破砕処理で破砕される。この２次破砕処理で得られた第２破砕物が、さらにステップＳ８の２次篩処理で篩にかけられ、砂、セメント粉を含むモルタル分が除かれて所望の２．５ｍｍよりも大きく、２５ｍｍ以下の再生用の粗骨材を得ることができる。すなわち、コンクリート塊、あるいはこのコンクリート塊から生成された第１破砕物、粗骨材用素材、第２破砕物を加熱する加熱処理、水に浸す浸水処理を要することなく粗骨材を製造でき、この粗骨材の製造工数を少なく抑えることができる。これに伴って製造費を安くすることができる。

なお、本実施形態では、上記したステップＳ２に示すように、１次篩処理において、目が２５ｍｍの第１段篩と、目が２．５ｍｍの第２段篩とを用いたが、このステップＳ２の１次篩処理を目が２５ｍｍの篩のみを用いて行ってもよく、また、目が２．５ｍｍの篩のみを用いて行ってもよい。すなわち、１つの篩のみによる処理としてもよい。さらに、目が２５ｍｍの篩と、目が２．５ｍｍの篩の他に、目が２．５ｍｍと２５ｍｍの間の大きさとなる別の篩も用いた３段篩処理としてもよい。

本発明に係るコンクリート用再生骨材製造方法の一実施形態を示すフローチャートである。

Claims

コンクリート塊から粗骨材を再生するコンクリート用再生骨材製造方法において、
上記コンクリート塊を破砕する１次破砕処理と、
この１次破砕処理で破砕された第１破砕物を篩にかけ、粗骨材用素材を得る１次篩処理と、
この１次篩処理で得られた粗骨材用素材を、この粗骨材用素材に含まれる水分が凍結し得る温度に保持された冷却媒体中に浸す冷却処理と、
この冷却処理によって冷却された上記粗骨材用素材を破砕する２次破砕処理と、
この２次破砕処理で破砕された第２破砕物を篩にかけ、粗骨材を得る２次篩処理とを含むことを特徴とするコンクリート用再生骨材製造方法。
上記請求項１記載の発明において、
上記冷却処理の上記冷却媒体が液体窒素であることを特徴とするコンクリート用再生骨材製造方法。
上記請求項１または２記載の発明において、
上記１次篩処理が、
第１段篩にかけた際にこの第１段篩上に残された第１破砕物を除く第１段篩処理と、
この第１段篩処理において第１段篩を通過した第１破砕物を、上記第１段篩よりも目の細かい第２段篩にかけた際に、この第２段篩を通過した第１破砕物を除く第２段篩処理とから成り、
上記第２段篩処理において上記第２段篩上に残された第１破砕物を上記粗骨材用素材とすることを特徴とするコンクリート用再生骨材製造方法。
上記請求項３記載の発明において、
上記粗骨材用素材は、２．５ｍｍより大きく、上記コンクリート塊に用いられている粗骨材の最大粒径＋５ｍｍ以下の大きさであることを特徴とするコンクリート用再生骨材製造方法。
コンクリート塊を破砕する破砕機と、この破砕機で破砕された破砕物から粗骨材を得る篩とを備えたコンクリート用再生骨材製造装置において、
上記コンクリート塊を破砕する第１破砕機と、
この第１破砕機で破砕された第１破砕物から粗骨材用素材を得る１次篩と、
この１次篩で得られる粗骨材用素材に含まれる水分が凍結し得る温度に保持された冷却媒体が収容され、上記１次篩で得られた粗骨材用素材が浸される冷却槽と、
この冷却槽によって冷却された上記粗骨材用素材を破砕する第２破砕機と、
この第２破砕機で破砕された第２破砕物から粗骨材を得る２次篩とを備えたことを特徴とするコンクリート用再生骨材製造装置。
上記請求項５記載の発明において、
上記冷却槽に収容される上記冷却媒体が液体窒素であることを特徴とするコンクリート用再生骨材製造装置。
上記請求項５または６記載の発明において、
上記１次篩が、第１段篩と、この第１段篩よりも目の細かい第２段篩とから成ることを特徴とするコンクリート用再生骨材製造装置。