JP6498027B2 - Water-curing hardened body using concrete sludge fine powder as binder. - Google Patents
Water-curing hardened body using concrete sludge fine powder as binder. Download PDFInfo
- Publication number
- JP6498027B2 JP6498027B2 JP2015098698A JP2015098698A JP6498027B2 JP 6498027 B2 JP6498027 B2 JP 6498027B2 JP 2015098698 A JP2015098698 A JP 2015098698A JP 2015098698 A JP2015098698 A JP 2015098698A JP 6498027 B2 JP6498027 B2 JP 6498027B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- concrete
- water
- fine powder
- binder
- sludge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000010802 sludge Substances 0.000 title claims description 72
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims description 68
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 title claims description 55
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 claims description 28
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 14
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 claims description 13
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims description 7
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 7
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 claims description 6
- 238000004898 kneading Methods 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 33
- 239000000047 product Substances 0.000 description 14
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 14
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 7
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 5
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 4
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 4
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- 239000012615 aggregate Substances 0.000 description 1
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 1
- -1 and gravel Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- ZOMBKNNSYQHRCA-UHFFFAOYSA-J calcium sulfate hemihydrate Chemical compound O.[Ca+2].[Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O ZOMBKNNSYQHRCA-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 150000004683 dihydrates Chemical class 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
本発明は、水硬化性硬化体の結合材に、残コンクリートや戻りコンクリートから回収されたセメント分を含むコンクリートスラッジ微粉末を含む水硬化性硬化体に関するものである。 The present invention relates to a water-curable cured body containing a concrete sludge fine powder containing cement recovered from residual concrete and return concrete in a binder of a water-curable cured body.
建設現場等において打設されるコンクリート、モルタル等は、レディミクストコンクリート工場において製造され、アジテータトラックによって搬送される。建設現場においてはコンクリートは若干の余裕を持って発注されることがあり、この場合コンクリートの一部は打設されないで残る。また建設現場において受入検査で不合格になるコンクリートもある。このようなコンクリートは、いわゆる残コンクリート、あるいは戻りコンクリートとしてアジテータトラックで搬送されて工場に戻されるが、その割合は、工場において製造されるコンクリート全体の２〜３％に達すると報告されている。従来これらは産業廃棄物として処理されてきたが、コストが嵩むし環境負荷にもなるので、有効利用が求められてきた。 Concrete, mortar, and the like placed at a construction site and the like are manufactured in a ready mixed concrete factory and conveyed by an agitator truck. At the construction site, the concrete may be ordered with a slight margin, and in this case, a part of the concrete remains without being placed. There is also concrete that fails acceptance tests at construction sites. Such concrete is conveyed as a so-called residual concrete or return concrete by an agitator truck and returned to the factory, but the proportion is reported to reach 2-3% of the total concrete produced in the factory. Conventionally, these have been treated as industrial wastes, but they have been required to be effectively used because of their high cost and environmental burden.
特許文献１には、残コンクリートや戻りコンクリートから、セメント分を含んだ微粉末、いわゆるコンクリートスラッジ微粉末を製造する方法が記載されている。この方法においては、残コンクリートや戻りコンクリートに所定の水を加えてスラリー状被処理物を得る。そしてスラリー状被処理物から砂利、砂等を分離してスラッジ水を得、さらに湿式サイクロンによってスラッジ水を処理して微砂分を除去し、濃縮スラッジ水を得る。この濃縮スラッジ水をフィルタプレスにかけて脱水ケーキを得、横型の回転ドラムの一方の端部から脱水ケーキを連続的に供給し、回転ドラムには同時に熱風を供給して、脱水ケーキの破砕と乾燥とを実質的に同時に実施し、そして他方の端部から連続的にコンクリートスラッジ微粉末を得るようになっている。従って、均一で高品質のコンクリートスラッジ微粉末を回収することができる。 Patent Document 1 describes a method for producing fine powder containing cement, that is, so-called concrete sludge fine powder, from residual concrete or return concrete. In this method, a predetermined amount of water is added to the remaining concrete or returned concrete to obtain a slurry-like workpiece. Then, gravel, sand and the like are separated from the slurry object to be treated to obtain sludge water, and further, the sludge water is treated by a wet cyclone to remove fine sand, thereby obtaining concentrated sludge water. This concentrated sludge water is subjected to a filter press to obtain a dehydrated cake, and the dehydrated cake is continuously supplied from one end of a horizontal rotary drum, and hot air is simultaneously supplied to the rotary drum to crush and dry the dehydrated cake. Are carried out substantially simultaneously, and the concrete sludge fine powder is continuously obtained from the other end. Therefore, it is possible to collect uniform and high quality concrete sludge fine powder.
特許文献２、３にはこのようにして回収されたコンクリートスラッジ微粉末を結合材として使用する水硬化性硬化体が記載されている。特許文献２に記載の水硬化性硬化体は、コンクリートスラッジ微粉末を結合材として使用し、必要によりコンクリートスラッジ微粉末より少量の普通ポルトランドセメントも結合材として使用する。そしてこのような結合材と、骨材と、必要に応じて添加される混和剤とから練混ぜて水硬化性硬化体を得る。一方、特許文献３に記載の水硬化性硬化体は、コンクリートスラッジ微粉末だけでなく、フライアッシュ、高炉スラグ等の産業副産物も結合材として使用する。そして同様に結合材と、骨材と、必要に応じて添加される混和剤とから練混ぜて水硬化性硬化体を得る。特許文献２、３によると、水硬化性硬化体の硬化時の強度を保証するために、結合材として使用するコンクリートスラッジ微粉末は、比表面積が８０００ｃｍ２／ｇ以下のものが条件になっている。 Patent Documents 2 and 3 describe a water-curable cured body that uses the concrete sludge fine powder thus recovered as a binder. The water-curable hardened material described in Patent Document 2 uses concrete sludge fine powder as a binder, and if necessary, a smaller amount of ordinary Portland cement than concrete sludge fine powder as a binder. And it kneads from such a binder, an aggregate, and the admixture added as needed, and obtains a water-hardening hardening body. On the other hand, the water-curable cured product described in Patent Document 3 uses not only concrete sludge fine powder but also industrial by-products such as fly ash and blast furnace slag as a binder. Similarly, a water-curable cured body is obtained by kneading from a binder, an aggregate, and an admixture added as necessary. According to Patent Documents 2 and 3, the concrete sludge fine powder used as the binder is required to have a specific surface area of 8000 cm 2 / g or less in order to guarantee the strength at the time of curing of the water-curable cured body. Yes.
特許文献１に記載のように、従来産業廃棄物として処理されていた戻りコンクリートや残コンクリートからセメント分をコンクリートスラッジ微粉末として回収するようにすれば、資源を再利用できるだけでなく、廃棄に要するコストを削減できる。このような回収されたコンクリートスラッジ微粉末には、水和反応が進行していないセメント分が十分残っていて利用価値が高く優れている。そこでこのようなコンクリートスラッジ微粉末を、特許文献２、３に記載のように、水硬化性硬化体の結合材として使用するようにすると、資源の再利用の点で好ましい。 As described in Patent Document 1, if the cement content is collected as concrete sludge fine powder from the return concrete and the remaining concrete that have been treated as industrial waste, it is not only possible to reuse the resources but also to dispose of it. Cost can be reduced. Such recovered concrete sludge fine powder is excellent in high utility value because a sufficient amount of cement is not remaining in the hydration reaction. Therefore, it is preferable in terms of reusing resources that such a concrete sludge fine powder is used as a binder of a water-curable cured body as described in Patent Documents 2 and 3.
しかしながら解決すべき問題も見受けられる。具体的にはコンクリートスラッジ微粉末を結合材として含む水硬化性硬化体は、水硬化性硬化体としての性能に問題が見受けられる。このような結合材としてコンクリートスラッジ微粉末を含んだ水硬化性硬化体は、普通ポルトランドセメントのみを結合材とするコンクリートに比して、凝結時間が早まる傾向が見受けられる。そうすると始発時間が十分に長いコンクリートに比して、水硬化性硬化体の取り扱いは難しく、コンクリートを代替することが難しい。硬化時の収縮の問題もある。コンクリートスラッジ微粉末を結合材として含む水硬化性硬化体は、普通ポルトランドセメントを結合材とするコンクリートに比して、硬化時における収縮量が大きい。そうするとひび割れし易いという問題がある。 However, there are also problems to be solved. Specifically, a water curable cured body containing concrete sludge fine powder as a binder has a problem in performance as a water curable cured body. A water-curable hardened body containing concrete sludge fine powder as such a binding material tends to have a faster setting time than concrete using only ordinary Portland cement as a binding material. If it does so, compared with the concrete whose start time is sufficiently long, handling of a water-hardening hardening body is difficult, and it is difficult to substitute concrete. There is also a problem of shrinkage during curing. The water-curable hardened body containing concrete sludge fine powder as a binder has a larger shrinkage at the time of hardening than concrete using ordinary Portland cement as a binder. If it does so, there exists a problem that it is easy to crack.
本発明は上記したような問題点を解決する、水硬化性硬化体を提供することを目的としている。つまり、コンクリートスラッジ微粉末を結合材として含んでおり、資源の再利用の点で有利でありながら、凝結に要する時間が比較的長く、それによって取り扱いが容易であり、そして硬化時の収縮量が小さく、従ってひび割れし難い、水硬化性硬化体を提供することを目的としている。そして、普通ポルトランドセメントを結合材とするコンクリートの代替品として技術者が安心して利用することができる水硬化性硬化体を提供することを目的としている。 The object of the present invention is to provide a water-curable cured product that solves the above-described problems. In other words, it contains concrete sludge fine powder as a binder, which is advantageous in terms of resource reuse, but it takes a relatively long time to condense, which makes it easy to handle and reduces the amount of shrinkage when cured. An object of the present invention is to provide a water-curable cured body that is small and therefore difficult to crack. And it aims at providing the water-curable hardened | cured material which an engineer can use safely as a substitute of the concrete which uses a normal Portland cement as a binder.
本発明は上記目的を解決するために、結合材と、骨材と、必要に応じて添加される混和剤とから練混ぜされて得られる水硬化性硬化体であって、結合材は、残コンクリート、戻りコンクリート等から回収されたセメント分を含む微粉末であるコンクリートスラッジ微粉末を含むようにする。結合材には高炉スラグ微粉末またはフライアッシュ、あるいはその両方を含むようにしてよい。そして本発明による水硬化性硬化体は、結合材として石膏も含むようにする。石膏はコンクリートスラッジ微粉末の質量に対して無水物換算で４．０％以上含まれるように構成する。ところで、結合材として使用されるコンクリートスラッジ微粉末はどのように製造してもいいが、好ましくは残コンクリートまたは戻りコンクリートに水を加えてスラリーにするスラリー化工程と、該スラリーから砂利、砂、微砂分を除去してスラッジ水を得る分離工程と、該スラッジ水を脱水して脱水ケーキを得る脱水工程と、該脱水ケーキを破砕・乾燥する破砕・乾燥工程とからなる回収工程から製造する。 In order to solve the above-mentioned object, the present invention is a water-curable cured product obtained by kneading from a binder, an aggregate, and an admixture added as necessary. Concrete sludge fine powder, which is fine powder containing cement recovered from concrete, return concrete or the like, is included. The binder may include blast furnace slag fines and / or fly ash. The water-curable cured product according to the present invention includes gypsum as a binder. The gypsum is configured to be contained in an amount of 4.0% or more in terms of anhydride with respect to the mass of the concrete sludge fine powder. By the way, although the concrete sludge fine powder used as a binder may be produced in any way, preferably a slurrying step of adding water to the remaining concrete or returned concrete to form a slurry, and gravel, sand, Produced from a recovery step consisting of a separation step of removing fine sand to obtain sludge water, a dehydration step of dehydrating the sludge water to obtain a dehydrated cake, and a crushing and drying step of crushing and drying the dehydrated cake .
すなわち、請求項１に記載の発明は、前記目的を達成するために、結合材と、骨材と、必要に応じて添加される混和剤とから練混ぜされて得られる水硬化性硬化体であって、前記結合材は石膏と、残コンクリート、戻りコンクリート等から回収されたセメント分を含む微粉末であるコンクリートスラッジ微粉末とを含むと共に、普通ポルトランドセメントは含有しない、もしくは前記コンクリートスラッジ微粉末より少量だけ含有し、前記石膏は前記コンクリートスラッジ微粉末の質量に対して無水物換算で４．０％以上含まれていることを特徴とする水硬化性硬化体として構成される。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の水硬化性硬化体において、前記結合材は、前記コンクリートスラッジ微粉末を質量比で４０％以上含んでいることを特徴とする水硬化性硬化体として構成される。
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の水硬化性硬化体において、前記結合材は、高炉スラグ微粉末またはフライアッシュ、あるいはその両方を含んでいることを特徴とする水硬化性硬化体として構成される。
That is, the invention described in claim 1 is a water-curable cured product obtained by kneading from a binder, an aggregate, and an admixture added as necessary to achieve the above object. The binder contains gypsum and fine powder of concrete sludge that is fine powder containing cement recovered from residual concrete, return concrete, etc., and usually does not contain Portland cement, or the fine powder of concrete sludge. It is contained as a small amount, and the gypsum is constituted as a water-curable cured product characterized by containing 4.0% or more in terms of anhydride with respect to the mass of the concrete sludge fine powder.
The invention according to claim 2 is the water curable cured product according to claim 1 , wherein the binder contains the concrete sludge fine powder in a mass ratio of 40% or more. Configured as a cured body.
The invention according to claim 3 is the water curable cured body according to claim 1 or 2 , wherein the binder contains fine blast furnace slag powder, fly ash, or both. It is configured as a curable cured body.
以上のように、本発明は、結合材と、骨材と、必要に応じて添加される混和剤とから練混ぜされて得られる水硬化性硬化体であって、結合材は石膏と、残コンクリート、戻りコンクリート等から回収されたセメント分を含む微粉末であるコンクリートスラッジ微粉末とを含むと共に、普通ポルトランドセメントは含有しない、もしくは前記コンクリートスラッジ微粉末より少量だけ含有する。つまり回収されたコンクリートスラッジ微粉末を利用するので資源の再利用の点で優れている。そして本発明によると、石膏はコンクリートスラッジ微粉末の質量に対して無水物換算で４．０％以上含まれている。コンクリートスラッジ微粉末を結合材として使用する水硬化性硬化体は、凝結時間が早く、硬化時の収縮量も大きいという問題があるが、本発明の水硬化性硬化体は所定の割合の石膏を含んでいるので、後で詳しく説明するように凝結時間を遅らせることができ、硬化時の収縮量も少ない。これによって普通ポルトランドセメントを結合材とするコンクリートを十分に代替できることになる。他の発明によると、結合材は、コンクリートスラッジ微粉末を質量比で４０％以上含んでいる。つまり大量のコンクリートスラッジ微粉末を利用できる。従って資源の再利用の点で好ましい。また他の発明によると結合材は、高炉スラグ微粉末またはフライアッシュ、あるいはその両方を含んでいる。高炉スラグ微粉末もフライアッシュも産業廃棄物であるがこれらも結合材として利用するので、資源の再利用が促進され、水硬化性硬化体のコストは小さい。 As described above, the present invention is a water-curable cured product obtained by kneading from a binder, an aggregate, and an admixture that is added as necessary. Concrete sludge fine powder, which is fine powder containing cement recovered from concrete, return concrete, and the like, and usually does not contain Portland cement or is contained in a smaller amount than the concrete sludge fine powder. That is, since the recovered concrete sludge fine powder is used, it is excellent in terms of resource reuse. And according to this invention, 4.0% or more of gypsum is contained in conversion of an anhydride with respect to the mass of concrete sludge fine powder. The water-curing cured body using fine powder of concrete sludge as a binder has a problem that the setting time is fast and the shrinkage amount at the time of curing is large, but the water-curing cured body of the present invention has a predetermined ratio of gypsum. As it is contained, the setting time can be delayed as will be described in detail later, and the shrinkage during curing is small. As a result, it is possible to sufficiently replace concrete using ordinary Portland cement as a binder. According to another invention, the binder contains 40% or more by weight of concrete sludge fine powder. That is, a large amount of concrete sludge fine powder can be used. Therefore, it is preferable in terms of resource reuse. According to another invention, the binder includes blast furnace slag fines and / or fly ash. Although both blast furnace slag fine powder and fly ash are industrial wastes, these are also used as binders, so the reuse of resources is promoted and the cost of the water-curing cured product is small.
以下、本発明の実施の形態を説明する。本実施の形態に係る水硬化性硬化体は、結合材として、いわゆるコンクリートスラッジ微粉末を含み、さらに石膏を含む点に特徴がある。コンクリートスラッジ微粉末は、残コンクリートまたは戻りコンクリートから回収したセメント分を多く含む微粉末である。まず、コンクリートスラッジ微粉末の回収方法、つまり製造方法を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below. The water-curable cured body according to the present embodiment is characterized in that it includes so-called concrete sludge fine powder as a binder, and further includes gypsum. The concrete sludge fine powder is a fine powder containing a large amount of cement recovered from residual concrete or return concrete. First, a method for collecting concrete sludge fine powder, that is, a manufacturing method will be described.
コンクリートを打設する建設現場では、必要なコンクリートをレディミクストコンクリート工場に発注する。レディミクストコンクリート工場において、普通ポルトランドセメントと、砂利、砂等の骨材と、水と、混和剤とを強制練りミキサによって練混ぜてコンクリートを製造する。製造されたコンクリートはアジテータトラックによって建設現場に搬送する。このように搬送されたコンクリートは、使用されないで一部が残ったり、受け入れ検査で不合格になったりする場合がある。このようなコンクリートは、残コンクリートあるいは戻りコンクリートとして、アジテータトラックによってレディミクストコンクリート工場に戻され、あるいは他の処理設備に送られる。残コンクリートまたは戻りコンクリートは、所定の回収設備によって、図１に示されているように、所定の回収工程によって処理される。 At the construction site where concrete is placed, the required concrete is ordered from the ready-mixed concrete factory. In a ready-mixed concrete factory, ordinary Portland cement, aggregates such as gravel and sand, water, and an admixture are mixed by a forced kneading mixer to produce concrete. The manufactured concrete is transported to the construction site by an agitator truck. In some cases, the concrete transported in this way may not be used and may remain partially, or may fail in acceptance inspection. Such concrete is returned to the ready-mixed concrete factory by an agitator truck as residual concrete or return concrete, or sent to another processing facility. The remaining concrete or returned concrete is processed by a predetermined recovery facility as shown in FIG. 1 by a predetermined recovery facility.
回収工程は、スラリー化工程、分離工程、脱水工程、破砕・乾燥工程からなるが、これらについて説明する。
（１）スラリー化工程
残コンクリートまたは戻りコンクリートに水を加えてスラリー化し、セメント分が加えられた水に十分に溶け込むようにする。このようなスラリーには、アジテータトラックのミキサを洗浄した洗浄排水や、レディミクストコンクリート工場における洗浄排水が含まれていてもよい。
（２）分離工程
分離工程は、スラリー化工程で得られたスラリーから骨材等の固形分を除去する工程である。本実施の形態においては、分離工程は骨材分離工程と、微砂分除去工程とからなる。分離工程は、メッシュの大きさの異なる複数の振動篩によって実施され、スラリー化工程で得られたスラリーを順次処理して砂利、砂等の骨材を分離する。回収された骨材は、再利用に供するために粒径に応じて所定のビンに送られる。骨材が分離されて残った篩下は、セメント分が含まれているスラッジ水になっている。微砂分除去工程は、本実施の形態においては湿式サイクロンによって実施され、スラッジ水から微細な砂、つまり微砂分を除去する工程である。この工程によって微砂分が除去されたスラッジ水は、次の脱水工程で処理されてもよいし、あるいはスラリー化工程において他の残コンクリートや戻りコンクリートをスラリー化する水として再利用されてもよい。後者のようにするとスラッジ水はセメント分が濃縮される。すなわち濃縮スラッジ水になる。スラッジ水、あるいは濃縮スラッジ水は、本実施の形態においては含砂率が１０質量％以下になるように、砂利、砂、微砂分が除去され、次の脱水工程に送られる。
（３）脱水工程
スラッジ水あるいは濃縮スラッジ水をフィルタプレスによって処理して脱水し、脱水ケーキを得る。本実施の形態においては脱水ケーキの含水率は、２５〜４５質量％になるようにする。
（４）破砕・乾燥工程
本実施の形態においては、この工程において所定のドラムを使用する。ドラムは、内部において高速に回転する破砕攪拌翼が設けられていると共に熱風が吹き込まれるようになっている。従って脱水ケーキをドラム内に入れてドラムを閉鎖する。破砕攪拌翼を回転させると共に熱風を吹き込むと破砕攪拌翼によって破砕され、熱風によって乾燥される。つまり破砕と乾燥が実質的に同時に実施される。これによって脱水ケーキは細分化されて表面積が大きくなって速やかに乾燥することができ、セメント分の水和反応が進行しないうちにセメント分を含んだ微粉末、つまりコンクリートスラッジ微粉末を製造することができる。なお、この破砕・乾燥工程はバッチ的に実施してもよいが、連続的に実施してもよい。すなわち特許文献１（特許第４４７２７７６号公報）に記載されている回転ドラムのような、一方の端部に脱水ケーキの投入部が、他方の端部にコンクリートスラッジ微粉末の回収部が設けられている、横型の回転ドラムを使用してもよい。回転ドラムは内周面にリフターが設けられている。従って回転ドラムが回転すると内部の脱水ケーキが所定の高さまで持ち上げられて落下するようになっている。このようにして落下する脱水ケーキが、回転ドラム内に設けられて高速で回転するようになっている破砕攪拌翼によって破砕され、そして供給される熱風によって乾燥されるようになっている。この横型の回転ドラムにおいて投入部から連続的に脱水ケーキを投入し、回転ドラム内で脱水ケーキの破砕と乾燥とを同時に実施すると、他方の端部からコンクリートスラッジ微粉末を連続的に回収できる。
The recovery step includes a slurrying step, a separation step, a dehydration step, and a crushing / drying step, which will be described.
(1) Slurry process Add water to the remaining concrete or return concrete to make a slurry, and make it fully dissolve in the water with cement added. Such a slurry may contain cleaning wastewater from which the mixer of the agitator truck is cleaned and cleaning wastewater in a ready mixed concrete factory.
(2) Separation step The separation step is a step of removing solids such as aggregates from the slurry obtained in the slurrying step. In the present embodiment, the separation process includes an aggregate separation process and a fine sand removal process. The separation step is performed by a plurality of vibrating sieves having different mesh sizes, and the slurry obtained in the slurrying step is sequentially processed to separate aggregates such as gravel and sand. The collected aggregate is sent to a predetermined bin according to the particle size in order to be reused. The remaining sieve after the aggregate is separated is sludge water containing cement. In the present embodiment, the fine sand content removing step is performed by a wet cyclone, and is a step of removing fine sand, that is, fine sand content, from the sludge water. Sludge water from which fine sand has been removed in this step may be treated in the next dewatering step, or may be reused as water for slurrying other residual concrete and return concrete in the slurrying step. . In the latter case, the cement content is concentrated in the sludge water. That is, it becomes concentrated sludge water. In this embodiment, the sludge water or the concentrated sludge water is removed from gravel, sand and fine sand so that the sand content is 10% by mass or less, and sent to the next dehydration step.
(3) Dehydration process Sludge water or concentrated sludge water is treated with a filter press and dehydrated to obtain a dehydrated cake. In the present embodiment, the moisture content of the dehydrated cake is set to 25 to 45% by mass.
(4) Crushing / drying step In the present embodiment, a predetermined drum is used in this step. The drum is provided with a crushing stirring blade that rotates at high speed inside, and hot air is blown into the drum. Therefore, the dehydrated cake is put in the drum and the drum is closed. When the crushing stirring blade is rotated and hot air is blown, it is crushed by the crushing stirring blade and dried by the hot air. In other words, crushing and drying are performed substantially simultaneously. As a result, the dehydrated cake is subdivided to increase the surface area and can be dried quickly, and before the hydration reaction of the cement proceeds, the fine powder containing the cement, that is, the concrete sludge fine powder is produced. Can do. In addition, although this crushing and drying process may be implemented batchwise, you may implement continuously. That is, like the rotating drum described in Patent Document 1 (Japanese Patent No. 4472766), a dewatered cake charging part is provided at one end and a concrete sludge fine powder collecting part is provided at the other end. A horizontal rotating drum may be used. The rotary drum is provided with a lifter on the inner peripheral surface. Therefore, when the rotating drum rotates, the dewatered cake inside is lifted to a predetermined height and dropped. The dewatered cake falling in this way is crushed by a crushing stirring blade provided in a rotating drum and rotating at high speed, and dried by hot air supplied. When the dewatered cake is continuously charged from the charging portion in the horizontal rotating drum and the dewatered cake is crushed and dried simultaneously in the rotating drum, the concrete sludge fine powder can be continuously recovered from the other end.
本発明においては、このように製造されたコンクリートスラッジ微粉末を結合材として使用し、この結合材と、骨材と、混練水と、必要に応じて添加される混和剤とから混練して水硬化性硬化体を得る。本発明において結合材には、コンクリートスラッジ微粉末の量を超えない程度の普通ポルトランドセメントを含むようにしてもいいし、高炉スラグ微粉末やフライアッシュを含むようにしてもよい。結合材中におけるコンクリートスラッジ微粉末の含有割合について格別に限定はしないが、コンクリートスラッジ微粉末は結合材の主たる材料とし、好ましくは質量比で４０％以上、より好ましくは５０％以上とする。本発明の目的の一つに資源の再利用の促進があり、結合材におけるコンクリートスラッジ微粉末の含有割合が大きいほど好ましいからである。 In the present invention, the concrete sludge fine powder produced in this way is used as a binder, and the binder, aggregate, kneaded water, and admixture added as needed are kneaded into water. A curable cured body is obtained. In the present invention, the binder may contain ordinary Portland cement that does not exceed the amount of fine concrete sludge powder, or may contain fine blast furnace slag powder or fly ash. Although the content ratio of the concrete sludge fine powder in the binder is not particularly limited, the concrete sludge fine powder is a main material of the binder, preferably 40% or more, more preferably 50% or more by mass ratio. One of the objects of the present invention is to promote the reuse of resources, and the higher the content ratio of the concrete sludge fine powder in the binder, the better.
本発明の実施の形態に係る水硬化性硬化体は、石膏も結合材に所定の割合含まれている点に特徴がある。コンクリートスラッジ微粉末を結合材とする水硬化性硬化体は凝結時間が早く、硬化時の収縮量が大きい問題があるが、本発明の実施の形態に係る水硬化性硬化体は石膏を所定の割合で含んでいるので、凝結時間を遅らせることができ、そして硬化時の収縮量も小さい。石膏は二水石膏であっても半水石膏であっても、あるいは無水物である硬石膏であっても利用できるが、本発明においては、石膏は無水物換算で混合割合を規定している。すなわち本発明において、結合材に含まれているコンクリートスラッジ微粉末の質量に対して石膏は無水物換算で４．０％以上になるように混合する。このような混合割合とすることが適切であることは、次に説明する実験から本願発明者等が明らかにしたが、この割合で石膏を混合することによって、本発明の実施の形態に係る水硬化性硬化体は、凝結時間と硬化時の収縮量において、結合材が普通ポルトランドセメントのみからなるコンクリートとほぼ同等の性能が得られることになる。つまり、本発明の水硬化性硬化体においては結合材の質量比で４０％以上、あるいは５０％以上コンクリートスラッジ微粉末を含有させることが好ましいと説明したが、石膏を所定の割合で混合することによって、コンクリートスラッジ微粉末を高い割合で含有させる場合に生じる性能上の問題を解決できることが保証されている。 The water-curable cured body according to the embodiment of the present invention is characterized in that gypsum is also included in the binder in a predetermined ratio. The water-curing cured body using a fine powder of concrete sludge as a binder has a problem that the setting time is fast and the shrinkage amount upon curing is large, but the water-curing cured body according to the embodiment of the present invention has a predetermined gypsum. Since it is contained in a proportion, the setting time can be delayed, and the shrinkage during curing is small. The gypsum can be either dihydrate gypsum, hemihydrate gypsum, or anhydrous hard gypsum, but in the present invention, gypsum defines the mixing ratio in terms of anhydride. . That is, in the present invention, gypsum is mixed so as to be 4.0% or more in terms of anhydride with respect to the mass of the concrete sludge fine powder contained in the binder. The present inventors have clarified that such a mixing ratio is appropriate from the experiment described below. By mixing gypsum at this ratio, the water according to the embodiment of the present invention can be obtained. The curable hardened body can obtain almost the same performance as that of concrete in which the binder is made of only ordinary Portland cement in terms of setting time and shrinkage at the time of hardening. That is, in the water-curable cured product of the present invention, it has been explained that it is preferable to contain 40% or more, or 50% or more of the concrete sludge fine powder in the mass ratio of the binder, but the gypsum is mixed at a predetermined ratio. By this, it is guaranteed that the performance problems that occur when a high proportion of concrete sludge fine powder is contained can be solved.
結合材にコンクリートスラッジ微粉末を含む水硬化性硬化体において、石膏も結合材として含有させることによって凝結時間を遅くすることができ、そして硬化時における収縮量を小さくできることを確認するため実験を行った。
水硬化性硬化体の製造：
図２の表において、Ｎｏ．Ａ、Ｂ１、Ｃ１、…ｂ３、ｃ３として示されているように、色々な種類の結合材と骨材と石膏とを混練して、水硬化性硬化体を得た。具体的には、Ｎｏ．Ａ、ａは、それぞれ普通ポルトランドセメントのみを結合材とするモルタルとコンクリートである。またＮｏ．Ｂ１、Ｂ２、…ｂ１、…ｂ３の水硬化性硬化体は、結合材にコンクリートスラッジ微粉末を含むが、石膏は含まない水硬化性硬化体である。これに対してＮｏ．Ｃ１、Ｃ２、…ｃ１、…ｃ３の水硬化性硬化体は、結合材にコンクリートスラッジ微粉末と石膏とを含む水硬化性硬化体である。つまり本発明の実施の形態に係る水硬化性硬化体である。
凝結時間の試験：
Ｎｏ．Ａ、Ｂ１、Ｃ１、…ｂ３、ｃ３のそれぞれの水硬化性硬化体について、ＪＩＳＡ１１４７「コンクリートの凝結時間試験方法」に準拠して始発時間を測定し、図２の表に示されている結果を得た。Ｎｏ．Ａはいわゆるモルタルであり、この始発時間４．１時間を基準とし、始発時間が基準の０．９倍より長い場合には合格、短い場合には不合格として、Ｎｏ．Ｂ１、Ｃ１、…Ｃ４のそれぞれの水硬化性硬化体について合否判定した。同様にＮｏ．ａのコンクリートの始発時間６．５時間を基準とし、始発時間がその０．９倍より長い場合には合格、短い場合には不合格として、Ｎｏ．ｂ１、ｃ１、…ｃ３のそれぞれの水硬化性硬化体について合否判定した。得られた合否判定が図２の表に示されている。
硬化時の収縮量の試験：
Ｎｏ．Ａ、Ｂ１、Ｃ１、…ｂ３、ｃ３のそれぞれの水硬化性硬化体について
直径１００ｍｍ、高さ２００ｍｍの円柱状の試験体の型枠に打設し、試験体には埋込みひずみ計を埋設した。それぞれの試験体は材齢７日まで２０℃封かん養生を、そして材齢７日から以降は２０℃、相対湿度６０％の気乾養生を実施した。Ｎｏ．Ａ、Ｂ１、Ｃ１、…ｃ３のそれぞれの試験体について乾燥材齢１８２日における自由ひずみを測定し、図２の表のように得た。Ｎｏ．Ａの水硬化性硬化体すなわちモルタルの自由ひずみ９９２μｍを基準とし、自由ひずみが基準の１．１倍以下であれば合格、それ以上であれば不合格として、Ｎｏ．Ｂ１、Ｃ１、…Ｃ４のそれぞれの水硬化性硬化体について合否判定した。同様にＮｏ．ａの水硬化性硬化体すなわちコンクリートの自由ひずみ４９μｍを基準とし、自由ひずみが基準の１．１倍以下であれば合格、それ以上であれば不合格として、Ｎｏ．ｂ１、ｃ１、…ｃ３のそれぞれの水硬化性硬化体について合否判定した。得られた合否判定が図２の表に示されている。
グラフについて：
Ｎｏ．Ａ、Ｂ１、…ｂ３、ｃ３のそれぞれの水硬化性硬化体について、合否判定が不合格となったものについては「×」印で、合格となったものについては「○」印でそれぞれプロットしたグラフを図３に示す。
An experiment was conducted to confirm that the setting time can be slowed by including gypsum as a binder in the water-curing cured body containing concrete sludge fine powder in the binder, and that the shrinkage during curing can be reduced. It was.
Manufacture of water-cured cured product:
In the table of FIG. As shown as A, B1, C1,..., B3, c3, various types of binders, aggregates, and gypsum were kneaded to obtain a water-curable cured body. Specifically, no. A and a are mortar and concrete each containing only ordinary Portland cement as a binder. No. B1, B2,..., B1,... B3 are water curable hardened bodies that contain concrete sludge fine powder in the binder but do not contain gypsum. In contrast, no. C1, C2,..., C1,... C3 water-curable cured bodies are water-curable cured bodies containing concrete sludge fine powder and gypsum in the binder. That is, it is a water-curable cured body according to the embodiment of the present invention.
Test of setting time:
No. For each of the water-curable cured bodies A, B1, C1,..., B3, c3, the initial time was measured according to JIS A 1147 “Concrete setting time test method”, and the results shown in the table of FIG. Obtained. No. A is a so-called mortar. Based on this initial start time of 4.1 hours, the test is passed when the start time is longer than 0.9 times the reference, and rejected when it is shorter. A pass / fail judgment was made for each of the water-curable cured bodies of B1, C1,. Similarly, no. Based on the first starting time of the concrete of a, 6.5 hours, when the starting time is longer than 0.9 times, it is acceptable, and when it is short, it is rejected. A pass / fail determination was made for each of the water-curable cured bodies b1, c1,..., c3. The obtained pass / fail judgment is shown in the table of FIG.
Test for shrinkage during curing:
No. Each of the A, B1, C1,..., B3, and c3 water-curing cured bodies was placed in a mold of a cylindrical test body having a diameter of 100 mm and a height of 200 mm, and an embedded strain gauge was embedded in the test body. Each test specimen was subjected to 20 ° C. sealing curing until the age of 7 days, and air drying curing at 20 ° C. and a relative humidity of 60% after the age of 7 days. No. The free strain at a dry material age of 182 days was measured for each of the specimens A, B1, C1,. No. A water curable cured product of A, that is, a mortar free strain of 992 μm is used as a reference. A pass / fail judgment was made for each of the water-curable cured bodies of B1, C1,. Similarly, no. Based on the water-cured cured body of a, that is, a free strain of 49 μm of concrete, if the free strain is 1.1 times or less of the standard, it will be accepted, and if it is more, it will be rejected. A pass / fail determination was made for each of the water-curable cured bodies b1, c1,..., c3. The obtained pass / fail judgment is shown in the table of FIG.
About the graph:
No. About each water curable hardening body of A, B1, ... b3, c3, what passed or failed judgment was plotted by "x" mark, and what passed was plotted by "○" mark, respectively. A graph is shown in FIG.
考察：
結合材としてコンクリートスラッジ微粉末を含むが石膏を含まないＮｏ．Ｂ１、Ｂ２、ｂ１、ｂ２、ｂ３の水硬化性硬化体については、いずれも普通ポルトランドセメントのみを結合材とするＮｏ．Ａ、ａのモルタルやコンクリートに比して、始発時間は早く、自由ひずみが大きいことが分かる。つまり凝結時間が早く、硬化時の収縮量は大きい。これに対して、結合材としてコンクリートスラッジ微粉末と石膏とを含むＮｏ．Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、ｃ１、ｃ２、ｃ３の水硬化性硬化体については、始発時間が比較的遅く、自由ひずみも小さい。つまり石膏を結合材に含有させることによって、凝結時間を遅らせると共に硬化時の収縮量を抑制できることが確認できた。なお、石膏の混合割合がコンクリートスラッジ微粉末に対して２．９％のＮｏ．Ｃ１の水硬化性硬化体は、始発時間も自由ひずみも共に不合格になったが、これは合否判定の判断基準によって不合格になっただけであり、Ｎｏ．Ｃ１の水硬化性硬化体も、石膏を含まないＮｏ．Ｂ１の水硬化性硬化体に比して、始発時間は遅くなり、自由ひずみも小さくなっていることが確認できた。
Discussion:
No. containing fine powder of concrete sludge as binder but no gypsum. Regarding the water-curable cured bodies of B1, B2, b1, b2, and b3, all of No. 1 containing only ordinary Portland cement as a binder. Compared with mortar and concrete of A and a, it can be seen that the initial start time is early and the free strain is large. In other words, the setting time is fast and the shrinkage during curing is large. On the other hand, No. containing concrete sludge fine powder and gypsum as a binder. For the water-curable cured bodies of C1, C2, C3, C4, c1, c2, and c3, the initial time is relatively slow and the free strain is small. In other words, it was confirmed that by containing gypsum in the binder, the setting time can be delayed and the shrinkage during curing can be suppressed. The mixing ratio of gypsum was 2.9% of the concrete sludge fine powder. The C1 water curable cured product failed in both the initial time and free strain, but this was only rejected according to the criteria for pass / fail judgment. The C1 water curable cured product also has no gypsum. It was confirmed that the initial time was delayed and the free strain was reduced as compared with the water-curable cured body of B1.
Claims (3)
前記結合材は石膏と、残コンクリート、戻りコンクリート等から回収されたセメント分を含む微粉末であるコンクリートスラッジ微粉末とを含むと共に、普通ポルトランドセメントは含有しない、もしくは前記コンクリートスラッジ微粉末より少量だけ含有し、
前記石膏は前記コンクリートスラッジ微粉末の質量に対して無水物換算で４．０％以上含まれていることを特徴とする水硬化性硬化体。 A water-curable cured product obtained by kneading from a binder, an aggregate, and an admixture added as necessary,
The binder includes gypsum and fine powder of concrete sludge that is fine powder containing cement recovered from residual concrete, return concrete, etc., and does not normally contain Portland cement, or only in a smaller amount than the fine powder of concrete sludge. Contains,
The said gypsum is 4.0% or more of conversion of an anhydride with respect to the mass of the said concrete sludge fine powder, The water-hardening hardening body characterized by the above-mentioned.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015098698A JP6498027B2 (en) | 2015-05-14 | 2015-05-14 | Water-curing hardened body using concrete sludge fine powder as binder. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015098698A JP6498027B2 (en) | 2015-05-14 | 2015-05-14 | Water-curing hardened body using concrete sludge fine powder as binder. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016216267A JP2016216267A (en) | 2016-12-22 |
| JP6498027B2 true JP6498027B2 (en) | 2019-04-10 |
Family
ID=57580124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015098698A Active JP6498027B2 (en) | 2015-05-14 | 2015-05-14 | Water-curing hardened body using concrete sludge fine powder as binder. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6498027B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109942259A (en) * | 2019-05-13 | 2019-06-28 | 武汉明华鸿昌新型建材有限责任公司 | A kind of C35 underwater concrete formula and preparation method thereof |
| JP7364177B1 (en) * | 2023-06-23 | 2023-10-18 | 三和石産株式会社 | Method for producing a hydraulic hardened body containing pulverized blast furnace slag as a binder |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3761996B2 (en) * | 1996-10-09 | 2006-03-29 | 太平洋セメント株式会社 | Method for producing recycled cement and recycled cement |
| JP2004345885A (en) * | 2003-05-21 | 2004-12-09 | Yasunari Sakata | Hydraulic composition, backfill material for ground using the same, non-high strength hardened part structural material and backfill process for excavated ground |
| JP6084431B2 (en) * | 2012-10-30 | 2017-02-22 | 三和石産株式会社 | Water curable cured body |
-
2015
- 2015-05-14 JP JP2015098698A patent/JP6498027B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2016216267A (en) | 2016-12-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101920520B (en) | Method for preparing gypsum building block with titanium gypsum | |
| JP6084431B2 (en) | Water curable cured body | |
| JP6088277B2 (en) | How to use waste gypsum board | |
| JP6498027B2 (en) | Water-curing hardened body using concrete sludge fine powder as binder. | |
| JP2006334946A (en) | Method for producing secondary concrete product | |
| JP6084432B2 (en) | Water curable cured body | |
| JP6168711B2 (en) | Concrete sludge fine powder recovery method and concrete sludge fine powder | |
| JP6811521B2 (en) | Water-curable hardened material containing concrete sludge fine powder in the binder | |
| WO2008032467A1 (en) | Process for treatment of residual ready mixed concrete, recycled cement, and aggregate for concrete | |
| WO2023139715A1 (en) | Method for producing carbon dioxide-absorbed sludge fine powder, carbon dioxide-absorbed sludge fine powder, and hydraulic hardened body | |
| JP4630690B2 (en) | Cement recovery method, cement recovered by the method, and cement reuse method | |
| JP4631045B2 (en) | Solidified concrete composition, method for producing the same, and solidified concrete | |
| JP4081692B1 (en) | Processing method of residual concrete | |
| JP4418244B2 (en) | Method for producing powdered solidified material | |
| JP7141867B2 (en) | Strength enhancer and method for producing the same | |
| JP5010267B2 (en) | Manufacturing method of concrete products | |
| CN105060755A (en) | High performance concrete composite mineral additive prepared from construction wastes and preparation method thereof | |
| JP4115885B2 (en) | Gypsum waste recycling method and ground improvement material | |
| JP2004067399A (en) | Method of producing regenerated sand from construction sludge | |
| JP7364177B1 (en) | Method for producing a hydraulic hardened body containing pulverized blast furnace slag as a binder | |
| JP2005320442A (en) | Ground amending and solidifying material using waste concrete fine powder and method for producing the same | |
| JP2005082477A (en) | Method of recycling ready mixed concrete sludge and recycled material of ready mixed concrete produced by the same method | |
| JP2003176162A (en) | Concrete-not-hardened sludge granular material and production method therefor | |
| JP3602588B2 (en) | Concrete waste treatment method | |
| JP2015048285A (en) | Method for producing premix mortar composition |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180208 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20181017 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20181023 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181205 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190312 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190312 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6498027 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |