JPH0421550A - コンクリート屑の再生方法およびその装置 - Google Patents
コンクリート屑の再生方法およびその装置Info
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- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
で大量に排出されるコンクリート屑の再製法方法および
その装置に係る。
充分な配慮もなく、山間や水面などに投棄処分されてき
たが、それらは法的に産業廃棄物の建設廃材に指定され
て、各地でトラブルの原因になってきた。その問題は次
のような多くの課題をはらんでいるといえる。
自然の地形を著しく改変したり、緑をなくしたり、渚の
生態系を破壊したりすることになる。そのため処分地の
開設には住民の反対を伴うことが多いが、現在の技術シ
ステムではどこかに処分地を探し求めねばならないこと
になる。
りの処分は早晩不可能になるとみられる。
クリート廃材の処理、処分の経費は高騰してきており、
解体費や建設費を押し上げるようになってきている。
したり、川底や海底を掘削したりしており、それらも自
然破壊を助長してきている。それらの骨材供給源も枯渇
しつつあり、骨材の単価を高騰させることになってきて
いる。
うな玉石が得難くなり、軟質の砕石やアルカリ骨材反応
を起こすような不良なものが多くなってきており、細骨
材は昔のような川砂が得難くなり、塩分の多いままの海
砂を使ってトラブルを起こすことも多くなってきている
。その一方で良質の骨材を含んだコンクリート廃材が多
量に捨てられているのである。
KIIX以上の輸送が一般化し、骨材の輸送も同様の状
態にあり、それぞれ輸送費がかさむとともに、道路交通
の錯綜をもたらしている。
た訳ではないが、従来の建築物が木造中心で、コンクリ
ート構造物は長耐用年数とみられて解体、排出されるこ
とが少かったので、それほど社会的な問題にならなかっ
た。ところが、昭和50年頃から太平洋戦争後の建築物
のリプレースや都市整備に伴う廃棄物の排出か多くなり
初め、解体した大きい塊のままのコンクリート廃材が埋
め立てられるようになってきて、法的に少くとも15c
m角以下に破砕して捨てさせようということになった。
廃材に対して種々な技術的対応をしようということにな
ったとみられ、それらの試みを列挙してみよう。
対応して、それまで石の破砕に使われてきたショークラ
ッシャー(圧縮型の破砕機)とスクリーンヤ磁選機(混
入している鉄を分離するため)を使う処理が実用化する
になってきた。
の栗石がわりなどに使う需要が出てきたので、もつと2
0〜40mm程度に破砕し、付加価値を上げようとして
、インパクトクラッシャー(ハンマーや回転腕で衝撃破
砕する機械)などが導入された。
骨材や土質改良材として一部で利用されるようになった
が、通常の骨材としては吸水率が高いために使用できな
いこと、路盤材などとしても強度の関係で利用しにくい
ことなどが明らかになるとともに、その需要か僅かで、
その破砕工場に破砕物か堆積されるようになってきた。
うとするための種々な装置の開発が行われ、各種の機械
か市販されるようになったか、いずれも消費電力や破砕
効率などに一長一短がある上に、(3)のような問題か
あって、その処理は破砕だけでは解消できないことか明
らかになってきた。
リート廃材から骨材を回収することが計画され、昭和5
5年に建設省の助成もあって、京都府下にコンクリート
リサイクルのテストプラントが設置され、種々な機械を
使って粗骨材や細骨材の回収の試験研究が行なわれた。
その時点ては基礎研究か不十分てあったことと、適切な
機械が未開発であったために、骨材の回収効率が悪く、
回収に経費が掛かり過ぎ、利用しにくい微粉末(石の粉
砕物の割合の大きいもの)か多くなるなどの問題を残し
て、実用化に至らなかった。
高く、有用性の高い回収物として再利用できるコンクリ
ート屑の再生方法およびその提供を目的とし、より具体
的には解体したコンクリート中の約60%を占める粗母
材約20%を占める細骨材約15%を占めるセメント水
和物、約5%を占める鉄筋などをそれぞれできるだけ混
ざらないように元の構成組成に分離2選別し、それぞれ
有効にリサイクルできるようにしようとするものである
。それによって、コンクリート廃材の処分をできるだけ
不要にし、良質の骨材、鉄資源などをその需要地の近く
て回収し、経済性を高めると共に自然破壊を防止し、交
通渋滞をも緩和しようとするものである。
クリート屑をめらかしめ20〜100mmの大きざに粗
破砕して鉄筋などの混入異物を選別分離する前処理方法
と、コンクリート屑を構成する骨材のみを温存し、骨材
間を繋ぐセメント水和物を集中的に剥脱分離する解砕方
法と、該解砕物を篩分けて粗骨材とその他を分離しそれ
ぞれ回収するか、又は必要に応じて粗骨材以外の残部を
さらに篩分けてそれぞれ細骨材と微粉として回収する方
法の三つの手順を経過して完結することによって前記の
課題を解決した。
方法に使用する装置として、竪型の円筒状ケーシングを
立設し、該ケーシングの垂直軸線と所望の距離だけ偏心
する回転ローラを旋動自在に内設し、該ローラの上方に
前処理を終えたコンクリート屑の投入口を、また該ロー
ラの下方に解砕後の粗骨材と細骨材と微粉とを排出する
排出口をそれぞれ開口し、前後の給排手段と連結したも
のを示し、一方線骨材と微粉とに分離回収する方法に使
用する装置としては、内部にボールまたはロンドを入れ
、末端に同心円状の堰を設けた通風型回転ドラムを示し
た。
前処理、(2)粗骨材の分離1回収、(3)細骨材の分
離9回収の3段階から構成されている。
出された廃コンクリートは解体時にかなり注意しても、
鉄筋、木片、土、レンガくずなどが混入しやすい。その
廃コンクリートの大きさもいろいろであり、それをリサ
イクルするためにはまず既存のコンクリート廃材の破砕
M設と同様に、20〜100mm程度に粗破砕すること
が必要てめる。ただ、従来のように手選別での粗大異物
の分離やスクリーンでの土砂の分離を行った後、ショー
クラッシャーやインパクトクラッシャーを使って破砕す
ることかよいとはいい切れず、近年開発されてきている
3軸のスクリューを用いたディスク型クラッシャーで全
体を所定の大きざに破砕し、その後で鉄片を磁力選別機
で土砂などをスクリーンで分離するほうか効率的てめる
。その型式のクラッシャーを用いると、骨材部分が衝撃
によって割れる割合も低下する。(2)(3)の工程で
不純物の少い粗骨材。
物を分離しておくことが大切である。
クリートの大半を占める粗骨材をできるだけ破砕せずに
、かつ、回収した粗骨材にセメント水和物かほとんど付
着していない(付着率8%以下に給水率か低下する)よ
うに回収するために、多角的な研究を行った。基本的に
は、廃コンクリート中の骨材よりそれらを接着している
セメント水和物の強度がやや小さいので、その差によっ
てコンクリート塊をセメントでの接首部で割り、その接
着物を骨材からこそぎ落とそうとするものである。その
後半の動きは、玄米か強度の大きい白米の部分とやや強
度の低い糠やはい芽部分とからできていて、精米機では
その米粒同士をぶつつけ合い、擦り合せて精白している
のと同じようなものであり、その機構を参考にしようと
考えた。
けると、その衝撃力によって、セメント水和物も割れる
かわりに、一部の骨材も割れてしまい、粗骨材の回収率
が低下することが明らかになった。そのため廃コンクリ
ートを機械の鉄素材とぶつつけるよりも、コンクリート
同士でできるだけぶつつけるような機構の機械を探し、
ボールミルのような機械でのテストも行ったか、その効
率は極めて低劣であった。その場合はコンクリート塊の
ぶつつかり合う力か小さいためであると考え、そのコン
クリート塊の動きを動力で加速するようにした。その具
体的な手段として、ひとつはフラットな振動板上にコン
クリート塊を送り、飛びはねたり落下する塊同士をぶつ
つけ合うようにしたか、適切な撮動の選定か難しく、所
要動力も大きくなることが判った。
シング10内に偏心量Cだけ偏心した回転ローラ1]を
回転自在に立設する。具体的にはタララシャモータ12
の回転をVベルト13を介してプーリ14に伝え、主軸
15を回転するが、この主軸上にCだけ偏心した回転ロ
ーラ11を固着しているので回転ローラは主軸を中心に
旋動し、ケーシング内に添着したアウタライナ16との
間に投入口17から供給されたコンクリート塊を加速し
、塊同士をぶつつけ合ったり、もみ合ったりしつつ、ケ
ーシングの排出口18から排出コンベア19に乗せて排
出し、上部の投入口18から補充するような解砕装置1
を試作し、回転体の形状、直径、長さ。
負荷Mなどを変えて実験を繰り返した。
ンで分け、その処理での分離の割合を調へると共に、ふ
るい上の粗骨材について、セメント水和物の付着率、吸
水率、それを骨材として使用したコンクリートの強度な
どを調査した。
〜30mmの突起を設けたもの数種と突起をまったく設
けなかったものについて実験したが、突起を設けるとコ
ンクリート中の骨材まで破砕されてその回収率が低下し
、突起のないものでは処理能率が低い上にセメント水和
物の分離も不十分であった。回転体の形状を円筒状とし
、それに上と同じような突起を設けたものと設けないも
のを用いて実験したが、突起かあるとやはり破砕が進み
、その形状で突起のないものかセメント水和物の分離が
最も良好であった。
てモータ12の駆動を受は回転させているが、その−心
の程度がセメント水和物のこそぎ落しのために重要であ
り、実験では1〜40mm(1)偏心量で試みた。その
最適偏心@Cは回転ローラの高さ、ケーシングの内径と
回転ローラの外径との比率などの要因で多少変化するが
、それか大きいと破砕か進み、小さいと分離か不十分に
なる。その実用範囲は4〜10mmとみられる。
士かぶつかる頻度が低くなって分離効率が低下し、回転
数が高すぎると、それらがぶつかる頻度か大きくなりす
ぎ、骨材の擦り減りが起こりやすくなる。セメント水和
物の付着率や粗骨材の収率がその回転数で多少変化し、
それはローラの高さの低い場合は比較的高速回転がよく
、高い場合は比較的低速回転かよい。
られる。
れらの条件を変える必要があるが、20mm以下に前処
理で破砕すると、その段階で骨材の一部が砕かれてしま
うので、20mm以上でその装置に供給することが望ま
れる。粒度が大きい場合は回転ローラの高さを高くすれ
ば対応できるが、かなり規模の大きい装置の場合でも高
さを700mm以上にすると、長期間にブレが生じる危
険性が高まることになりやすい。
廃コンクリートから土木や建築のコンクリート用に使う
ことのできる粗骨材とその他との分離を効率よく行い、
所要動力も少ない装置の開発に成功することができた。
い下には細骨材、セメント水和物、(2)の処理で砕か
れた粗骨材の一部などか含まれていることになる。それ
らをそのままフィラーと細骨材の混合物としてアスファ
ルト合材用、埋め戻し材料、基礎の捨てコンクリートの
混合材料などに利用できる。さらに分離して細骨材と微
粉末とにし、細骨材を回収することか望ましいか、それ
らには砂、砂利にセメント水和物が付着したもの、セメ
ントだけが粒状に堅く凝固したものなどかあり、そのセ
メント水和物を微粉末にして細骨材から分離しなければ
ならない。
は(2)と同じようにそれらの粒子同士をぶっつけ合わ
せばよいが、粒子が小さいので動力で加速することは困
難である。また、元のセメントの割合配合によっては小
さくて堅いモルタル粒子か砂と同じような挙動をするこ
ともある。(2)の粗骨材の分離では比較的短時間で目
的を果たすことかできたか、細骨材の分離では多少時間
をかけてでもその分離を行なうようにせねばならない。
ると考えた。
て、取り扱いやすい。
の172以下に減量しているので、装置に滞留させやす
い。
で、風速0.3〜1.5mの気流にさらすと、それか風
力選別されやすい。
ンになって、粒子同士をぶつつけ合わしにくいか、3)
のような微粉末を絶えず分離する条件下ではぶつつけ合
わす効果か発揮しやすい。
流動床を採りあげ、その効果を検討し、目的か果たせる
可能性を確めたが、そこで細骨材を流動化するための動
力か大きくなって、ざらに改善することが望ましいと考
えられた。
た第3図(イ)〜(ニ)はこのうち回転ドラム2の一例
の垂直断面図(イ)および同図におけるA−A (ロ)
、B−B(ハ)、CC(ニ)各断面図である。
と空気口21とを端部に具え、胴体には複数の掻き仮2
2を全長に亘って周設しく全長でなくともよい)、端部
にはこの掻き仮より背高の大きい堰23とグレート24
を装着し、グレートを恢けた被砕物はアーム25を周設
した排出部26へ進み、ここでサイクロン3へ向けて空
気と共に微粉排出口27から吸引される微粉と、細骨材
引出し口28からドラム外へ誘導される細骨材とに分離
される。
くむ)を回転するメインキャードモタ29Aがドラムの
軸線上にあり、負圧内に必って細骨材を強制排出するフ
ィダー用キャトモータ29Bが細骨材引き出し口の内部
で排出羽根を回動する。その実験によって細骨材を分離
するのに適した回転トラム2の直径、長さ。
の堰の高さ、空気の風速、ふるい下の負荷量などの条件
を明らかにした。また、回転ドラムの末端部を網で覆い
、ドラム内にボールを入れた実験も行って、他の条件と
の関係を解明した。
付着率、吸収率、それを骨材として使用したコンクリー
トの強度などを調査すると共に分離した微粉末中のセメ
ント含有率なども調べた。
理で充分細骨材として使えるものが回収できることを確
め、回転ドラム内に多量のボールやロッドを入れると、
その分離効率を上げることが可能であるが、骨材の破砕
を伴って微粉末が多くなることなども明らかになった。
ートでは回収細骨材から堅いモルタル粒子の一部が分離
しにくい場合もあり、そのような場合はふるい下が僅か
に湿る程度に加湿し、それを高周波などで急速に乾燥さ
せる操作を付加するとか、適切な波長の超音波をかける
と効果的である。それは堅いモルタル粒子中に浸透した
水分が高周波で内部から急速に蒸発したり、超音波の衝
撃による崩壊が容易になったためであると考えられる。
ンクリートを大量に処理2回収することか可能である。
材、細骨材を回収し、微粉末もアスファルトフィラーや
セメント製造原料の一部(もう−度焼成する)や特殊セ
メントなどの原料として再利用できる可能性がある。
きることになる。
ど埋め立て処分せざるをえなかった廃コンクリートの埋
め立てを不要にし、自然界からの骨材採取も少くなり、
自然破壊を防ぐことかできる。
ることが試みられ、その破砕物の需要は不安定であった
が、本方式では安定した需要を見込むことができる。
較的少く、他の消耗性の資材も不要であり、操作はほと
んどオートメイション化できるので、従来の魔コンクリ
ートの処分費の節減も含めると、極めて収益性の高い事
業になりうる。
があるが、それらは既知の防止装置で完全に対処するこ
とができる。
って、従来より廃コンクリートの輸送距離。
緩和することができる。
onの規模でしか実施していないが、次にその実施例を
述べる。
砕機にかけて40mに粗破砕する。そのホッパーは幅約
750mm、長さ約1500mmで、直径300mm、
長さ1500mmのスクリュウ型のディスクか3軸備わ
ったもの(75swh)である。そこから排出された破
砕物は有効口開き5mmの振動ふるいにかけ、そのふる
い下は土砂として盛り土などに利用する。次にふるい上
をベルトコンベアで移送しなから、磁力選別機にかけて
鉄筋などを分離し、さらに目視て木片、プラスチック片
などを除去する。
材を分離回収する。それはスクリューフィーダで定量化
して800mm角のホッパーに送入され、径約310#
、高さ約500mmの円筒が回転数的60Orpm、偏
心量的7mで、内径的420mmのケーシング内で回転
している解砕機(20kwh)にかかることになる。そ
の底部から付着セメントが剥かされた粗骨材と細骨材や
モルタルの混合したものか排出されてくるので、それを
有効口開き5mmのパンチングメタルの回転ふるいにか
け、粗骨材をふるい上として分離する。その操作中に騒
音や粉じんの発生か大きいので、解砕機は側面を吸音材
で覆い、回転ふるいは全体を吸音カバーで覆うようにし
、それらの各機器内部は陽圧になるようにブロワて吸引
して、その排気をサイクロンやバッグフィルターで処理
する。
て細骨材を分離2回収すると共に、微粉末も分離1回収
する。それは600#角のホッパーに受け、スクリュー
フィーダて径約400myt、長さ約700mm、出口
に約120mmのドーナツ状の堰と有効口開き5mmの
ふるいを設け、内部に径約20mmの陶器法40個を入
れ、2rpmで回転する回転ドラムに供給する。そのド
ラムには内部の線速度が約1TrL/秒になるようにブ
ロワで空気を送入し、その気流に乗って排出されてきた
排気をダクトでサイクロンおよびバッグフィルター (
300メツシユ)に導き、微粉末を分離する。
てホッパーに集められる。その装置からも騒音が発生す
るので、回転ドラムの外壁は吸音材て覆い、ブロワも低
騒音化に努めねばならない。
収め、屋内は下向き気流になるように換気することが望
まれる。そのプラントでの一時間の平均的な分離物の生
成量は土砂的0.1ton、古鉄約0.2ton、粗骨
材2.6tOrl、細骨材約10ton、微粉末的1,
1↑Onである。
置の垂直断面図、第2図は同じく分離回収方法に使用す
る装置の正面図、第3図(イ)〜(ニ)はこのうち回転
ドラム2の一例の垂直断面図(イ)および同図にあける
A−A (ロ)、BB(ハ)、C−C(ニ)各断面図で
ある。 1・・・・・・解砕装置、2・・・・・・回転ドラム3
・・・・・・サイクロン、4・・・・・・バッグフィル
ター10・・・・・・ケーシング、11・・・・・・回
転ローラ12・・・・・・モーター、17・・・・・・
投入口、18・・・・・・排出口??・・・・・・掻き
板、23・・・・・・堰第 】8排出口 第 (ロ) ()\) (ニ)
Claims (4)
- (1)建築物、土木構造物、コンクリート二次製品など
の解体コンクリート屑を破砕、分級して有用骨材として
回収するコンクリート屑の再生方法において、解体コン
クリート屑をあらかじめ20〜100mmの大きさに粗
破砕して混入異物を選別分離する前処理方法と、コンク
リート屑を構成する骨材のみを温存し、骨材間を繋ぐセ
メント水和物を集中的に剥脱分離する解砕方法と、該解
砕物を篩分けて粗骨材とその他を分離しそれぞれ回収す
るか、又は必要に応じて粗骨材以外の残部をさらに篩分
けてそれぞれ細骨材と微粉として回収する方法の三つの
手順を経過して完結することを特徴とするコンクリート
屑の再生方法。 - (2)請求項(1)の解砕方法に使用する装置として、
竪型の円筒状ケーシングを立設し、該ケーシングの垂直
軸線と所望の距離だけ偏心する回転ローラを旋動自在に
内設し、該ローラの上方に前処理を終えたコンクリート
屑の投入口を、また該ローラの下方に解砕後の粗骨材と
細骨材と微粉とを排出する排出口をそれぞれ開口し、前
後の給排手段と連結したことを特徴とするコンクリート
屑の再生装置。 - (3)請求項(1)の細骨材と微粉とに分離回収する方
法に使用する装置として、内部にボールまたはロッドを
入れ、末端に同心円状の堰を設けた通風型回転ドラムで
あることを特徴とするコンクリート屑の再生装置。 - (4)請求項3の装置へ供給する前工程のふるい下を若
干加湿し、所望の高周波乃至超音波の放射下に曝すこと
を特徴とするコンクリート屑の再生方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12751690A JPH0630755B2 (ja) | 1990-05-16 | 1990-05-16 | コンクリート屑の再生方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP12751690A JPH0630755B2 (ja) | 1990-05-16 | 1990-05-16 | コンクリート屑の再生方法およびその装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH0421550A true JPH0421550A (ja) | 1992-01-24 |
JPH0630755B2 JPH0630755B2 (ja) | 1994-04-27 |
Family
ID=14961947
Family Applications (1)
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JP12751690A Expired - Lifetime JPH0630755B2 (ja) | 1990-05-16 | 1990-05-16 | コンクリート屑の再生方法およびその装置 |
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