JPH11278911A - 固化材 - Google Patents
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- JPH11278911A JPH11278911A JP10083575A JP8357598A JPH11278911A JP H11278911 A JPH11278911 A JP H11278911A JP 10083575 A JP10083575 A JP 10083575A JP 8357598 A JP8357598 A JP 8357598A JP H11278911 A JPH11278911 A JP H11278911A
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/021—Ash cements, e.g. fly ash cements ; Cements based on incineration residues, e.g. alkali-activated slags from waste incineration ; Kiln dust cements
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- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/24—Cements from oil shales, residues or waste other than slag
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Abstract
選ばれる1種又は2種以上を原料とし、C11A7CaC
l2、C11A7CaF2及びC3Aの1種又は2種以上を1
0〜40重量%含有し、かつC2S及び/又はC3Sを含
有する焼成物100重量部に対し、石膏5〜50重量部
と生石灰及び/又は消石灰10〜60重量部とを混合し
たことを特徴とする固化材。 【効果】 高強度が得られ、かつ廃棄物の有効利用が図
れる。
Description
下水汚泥焼却灰等の廃棄物を原料として製造してなる焼
成物(以下、エコセメントクリンカーという)と石膏及
び石灰を使用した固化材に係わり、特に、残土改良及び
火山灰質粘性土の固化に適した固化材に関する。
工、建築物の地下開削工事、電気、電話、ガス、上下水
道等の敷設工事に際しては、大量の残土が発生する。こ
の内、粘性土は、その性状からハンドリングが悪く、固
化材等で処理している。また、粘性土も含め他の砂質系
の土質も、建設発生土の有効利用の観点から、残土を固
化材等で改良して様々な用途に有効利用するケースが増
大している。
灰起源の土が分布している。国土の狭い日本では、地盤
の性状に関わらず道路、工場、宅地等の開発が行われて
いる。火山灰質粘性土は、自然状態では、しっかりした
土層を形成しているが、土工機械等により一旦乱される
と軟弱化し、施工が困難となるばかりでなく、地盤とし
ての支持力も大幅に低下するため、固化材等による改良
が一般に行われている。
るいはセメント系固化材も用いられるが、残土処理及び
火山灰質粘土の改良に関しては生石灰や消石灰が効果的
であると言われている。
激しい発熱とこれに伴う水蒸気を発生すること、また、
生石灰の微粉、乾いた土の飛散により、市街地での使用
には制約がある。更に、生石灰は通常、塊状で使用され
るため、対象土と混合して消化が終了した後、再度混合
する必要があり、施工手間がかかる。一方、消石灰は、
土と石灰のポゾラン反応により強度が増加するが、この
反応は、長期に起こるものであり、短期間で所定の強度
を発現させるためには不都合である。更に、高い強度が
要求される場合には、生石灰に比較して多量の消石灰が
必要となり、不経済である。これらの問題を解決するた
めに、粉末の生石灰を用い、石灰含有率を低下させ、か
つポルトランドセメントと石膏を配合した固化材が開示
されている(例えば特許第8−2503771号)。ま
た、セメント、石灰、石膏を主成分とした他の固化材も
提案されている(例えば、特公昭63−45276号、
特公昭58−57379号等)。しかし、これらに用い
られるセメントの原料である石灰石や粘土は、限りある
資源である。
廃棄物及び産業廃棄物は著しく増加し、廃棄物の有効利
用、再資源化が各方面で試みられているが、廃棄物処理
に関する決定的な方法はなく、現状は、埋め立てに頼っ
ている。しかし、最近、セメントの製造分野では、廃棄
物の有効利用及び再資源化を目的として、都市ゴミ焼却
灰や下水汚泥焼却灰等の廃棄物を原料とした焼成物(以
下「エコセメントクリンカー」という)が製造されてい
る。
は、固化材として満足できる性能を具備しかつ、限りあ
る資源を大切にするため、廃棄物の有効利用及び再資源
化が図れるエコセメントクリンカーを利用し得る固化材
を提供することにある。
者は鋭意研究を行った結果、上記エコセメントクリンカ
ーに、一定量の石膏及び石灰を混合した固化材が、含水
比の低減効果が高く、また火山灰質粘性土等の有機土壌
に対しても有効であり、早期に高い強度を発現すること
を見出し、本発明を完成した。
水汚泥焼却灰から選ばれる1種又は2種以上を原料と
し、C11A7CaCl2、C11A7CaF2及びC3Aの1
種又は2種以上を10〜40重量%含有し、かつC2S
及び/又はC3Sを含有する焼成物100重量部に対
し、石膏5〜50重量部と生石灰及び/又は消石灰10
〜60重量部とを混合したことを特徴とする固化材を提
供するものである。
クリンカーは、都市ゴミ焼却灰及び下水汚泥焼却灰から
選ばれる1種又は2種以上を原料とし、11CaO・7
Al2O3・CaCl2(C11A7CaCl2)、11Ca
O・7Al2O3・CaF2(C11A7CaF2)、及び3
CaO・Al2O3(C3A)の1種又は2種以上を10
〜40重量%含有し、かつ2CaO・SiO2(C2S)
及び/又は3CaO・SiO2(C3S)を含有する焼成
物である。なお、これに石膏を加えたものはエコセメン
トと称する。
や下水汚泥に生石灰を混合した下水汚泥乾粉、その他の
一般廃棄物や産業廃棄物、更には普通のセメント原料で
ある石灰石、粘土、珪石、アルミ灰、ボーキサイト、鉄
等と混合して成分調整した原料であってもよい。
〜1500℃で焼成したクリンカー(エコセメントクリ
ンカー)を粉砕後、石膏及び石灰を混合し製造される。
CaF2及びC3Aのアルミニウム源は、主に焼却灰に由
来するものであるが、これらの焼成物中の含有量が10
重量%未満の場合は、焼却灰の使用量が少ないこととな
り、これらの有効利用及び再資源化の観点から好ましく
ない。一方、これが40重量%を超えると、水和の進行
により、過大な膨張を起こすことがあり、好ましくな
い。
有することが必要である。これは、C2S及び/又はC3
Sが水和によりカルシウムシリケート水和物を生じ、長
期的に安定な強度をもたらすからである。
膏、半水石膏のいずれも使用できるが、強度の発現性及
び改良体の安定性の面から、溶解速度の遅い無水石膏が
好ましい。石膏は、エコセメントクリンカー100重量
部に対して5〜50重量部添加するのが好ましい。5重
量部未満では、強度発現性が乏しく、また、50重量部
を超えると強度発現も低くなるばかりでなく、改良体の
膨張による安定性の低下が生じることがある。特に好ま
しい範囲は、エコセメントクリンカー100重量部に対
して、10〜40重量部である。
は、エコセメントクリンカー100重量部に対して10
〜60重量部添加するのが好ましい。10重量部未満で
は、含水比の低減効果が少ないことに加え、強度発現性
も低下する。また、60重量部を超えると石灰を単独で
用いた場合のような問題点が発生するばかりでなく、残
土改良に用いた場合には粘性土以外の土質の強度発現性
が低下する。特に好ましい範囲は、エコセメントクリン
カー100重量部に対して、20〜50重量部である。
なって水を吸収するとともに、消化反応による発熱で水
分を蒸発させ、含水量の低下をもたらせる。また、消化
による体積膨張により周囲の土への圧密効果を及ぼす。
更に、生石灰、消石灰は、水への溶解により生じるカル
シウムイオンが土粒子表面に吸着し、凝集を促すととも
に、長期的には、土粒子と石灰とのポゾラン反応によっ
て強度増加に寄与する。従って、生石灰の方が消石灰よ
りも効果が高いが、固化材に水を加えてスラリーとして
使用する場合には消石灰が適する。
aCl2、C11A7CaF2、C3Aは添加する石膏とで水
和物としてエトリンガイトを生成する。更に、C2S、
C3Sの水和及び生石灰の消化によって生じるCa(O
H)2を消費するかたちでもエトリンガイトを生成す
る。このエトリンガイトは、自重の約45%が結晶水で
あることから、見掛けの含水量の低下と高い強度発現性
を示す効果がある。また、エトリンガイトの生成反応
は、有機物の存在下でも順調に進行するため、有機土壌
に対しても非常に有効である。更に、エコセメントクリ
ンカー中のC11A7CaCl2、C11A7CaF2、C3A
がエトリンガイトを生成する反応は、他のセメント鉱物
よりも極めて早く、早期の強度発現に有効である。な
お、C2S、C3Sの水和によるカルシウムシリケート水
和物の生成により、長期的な強度も安定して確保でき
る。また石灰は、長期的に強度増加に寄与する。従っ
て、本発明の固化材は、資源の有効利用が図れるのみな
らず、固化材としての性能にも優れる。
明するが、本発明は、これらに限定されるものではな
い。
灰石粉68.6重量%、アルミ灰1.5重量%、粘土
0.2重量%を原料として、ロータリーキルンを用いて
1300〜1450℃でエコセメントクリンカーを焼成
した。得られたクリンカーは、縦型ミルでブレーン比表
面積が4000cm2/gとなるよう粉砕した。この鉱物
組成を表2に示す。
コ粉砕物)と粒径3mm以下の生石灰及び比表面積4,0
00cm2/gの無水石膏を用いて表3に示す配合の固化
材を試製した。
用い、表3のそれぞれの固化材を砂質土で4%、関東ロ
ームで12%(いずれも湿潤試料に対する外割重量百分
率)添加混合した。混練物は、5φ×10cm及びCBR
モールドに成型後、20℃にて所定材齢まで養生し、一
軸圧縮強さ及び水浸膨張量を求めた。混練は、ホバート
ミキサーにて5分間行った。また、一軸圧縮強さは地盤
工学会基準(JGST 511)、水浸膨張量は地盤工
学会基準(JGS T 721)により求めた。結果を
表3に示す。
量は少ないものの、強度発現性が乏しく、また、砂質土
の場合、配合量に伴う強度の変動幅がロームよりも大き
いことが判る。これに対し、石膏配合量が多い場合にも
強度が低下し、これに加えて膨張量が多くなる。なお、
含水比の低い砂質土の方が大きな膨張を示す。一方、生
石灰の配合量が少ないと、強度発現性が低く、特にロー
ムの方がその影響を大きく受ける。生石灰の配合量が多
い場合には、ロームでは強度が高くなる傾向にあるもの
の、砂質土では大きく低下する。また、膨張量も生石灰
量を多くすることで大きくなるが、石膏を増量した場合
と比較するとその程度は小さいことが判る。
Claims (1)
- 【請求項1】 都市ゴミ焼却灰及び下水汚泥焼却灰から
選ばれる1種又は2種以上を原料とし、C11A7CaC
l2、C11A7CaF2及びC3Aの1種又は2種以上を1
0〜40重量%含有し、かつC2S及び/又はC3Sを含
有する焼成物100重量部に対し、石膏5〜50重量部
と生石灰及び/又は消石灰10〜60重量部とを混合し
たことを特徴とする固化材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08357598A JP4112666B2 (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | 固化材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08357598A JP4112666B2 (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | 固化材 |
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---|---|
JPH11278911A true JPH11278911A (ja) | 1999-10-12 |
JP4112666B2 JP4112666B2 (ja) | 2008-07-02 |
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ID=13806314
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP08357598A Expired - Fee Related JP4112666B2 (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | 固化材 |
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JP (1) | JP4112666B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003071425A (ja) * | 2001-09-05 | 2003-03-11 | Japan Organo Co Ltd | 化学汚染物質の処理方法 |
JP2009285590A (ja) * | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Toa Grout Kogyo Co Ltd | 泥土の中性固化工法及び新規石コウ系固化改良材 |
JP2016169260A (ja) * | 2015-03-11 | 2016-09-23 | 太平洋セメント株式会社 | 固化材及びその製造方法 |
JP2016169262A (ja) * | 2015-03-11 | 2016-09-23 | 太平洋セメント株式会社 | 固化材及びその製造方法 |
JP2018104213A (ja) * | 2016-12-22 | 2018-07-05 | 宇部興産株式会社 | セメント組成物及びその製造方法、並びに地盤改良方法 |
KR20210124802A (ko) * | 2020-04-07 | 2021-10-15 | 김동경 | 소각재를 이용한 순환골재 및 고화제 제조방법 |
-
1998
- 1998-03-30 JP JP08357598A patent/JP4112666B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2018104213A (ja) * | 2016-12-22 | 2018-07-05 | 宇部興産株式会社 | セメント組成物及びその製造方法、並びに地盤改良方法 |
KR20210124802A (ko) * | 2020-04-07 | 2021-10-15 | 김동경 | 소각재를 이용한 순환골재 및 고화제 제조방법 |
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