JP2000063162A - 人工軽量骨材の製造方法およびこの方法により得られた人工軽量骨材 - Google Patents
人工軽量骨材の製造方法およびこの方法により得られた人工軽量骨材Info
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-
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 簡単かつ安価に製造することが可能で、入手
が容易で低価格な添加剤を添加することにより、高強度
で、高品質、かつ吸水率が低い非焼成型の人工軽量骨材
を製造する方法およびこの方法により得られた人工軽量
骨材を提供する。 【解決手段】 石炭灰と、硫酸カルシウムと、セメン
ト、酸化カルシウム、あるいは水酸化カルシウムのうち
少なくとも１種とを混合し、得られた混合物を平均粒径
１５μｍ以下になるように粉砕し、該粉砕物に軽量気泡
コンクリート切削粉と水／固形分の比が５０〜１００重
量％相当の水とを添加してスラリー化した後、型枠に鋳
込んで半硬化させ、得られた半硬化物を成型した後高圧
蒸気養生を施し、ついで得られた硬化物の表面に防水剤
を含有させて乾燥するものである。
が容易で低価格な添加剤を添加することにより、高強度
で、高品質、かつ吸水率が低い非焼成型の人工軽量骨材
を製造する方法およびこの方法により得られた人工軽量
骨材を提供する。 【解決手段】 石炭灰と、硫酸カルシウムと、セメン
ト、酸化カルシウム、あるいは水酸化カルシウムのうち
少なくとも１種とを混合し、得られた混合物を平均粒径
１５μｍ以下になるように粉砕し、該粉砕物に軽量気泡
コンクリート切削粉と水／固形分の比が５０〜１００重
量％相当の水とを添加してスラリー化した後、型枠に鋳
込んで半硬化させ、得られた半硬化物を成型した後高圧
蒸気養生を施し、ついで得られた硬化物の表面に防水剤
を含有させて乾燥するものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は人工軽量骨材に関
し、具体的には石炭火力発電所や石炭焚きボイラーなど
から発生する石炭灰を、特に土木・建築用などの人工軽
量骨材として再資源化して有効利用するための人工軽量
骨材の製造方法および該方法により得られた人工軽量骨
材に関するものである。
し、具体的には石炭火力発電所や石炭焚きボイラーなど
から発生する石炭灰を、特に土木・建築用などの人工軽
量骨材として再資源化して有効利用するための人工軽量
骨材の製造方法および該方法により得られた人工軽量骨
材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】石炭は、石油に比べて資源が豊富で単位
発熱量当たりの価格も安価なことから、国内のエネルギ
ー政策により、特に発電用燃料として大幅な使用量の増
加が計画または実施されつつある。その結果、石炭火力
発電所や石炭焚きボイラーなどから発生する石炭灰が、
石炭使用量にほぼ比例して増加している。そのため急増
する石炭灰の有効利用法が大きな課題となっている。
発熱量当たりの価格も安価なことから、国内のエネルギ
ー政策により、特に発電用燃料として大幅な使用量の増
加が計画または実施されつつある。その結果、石炭火力
発電所や石炭焚きボイラーなどから発生する石炭灰が、
石炭使用量にほぼ比例して増加している。そのため急増
する石炭灰の有効利用法が大きな課題となっている。
【０００３】多量に発生する石炭灰を有効に利用するた
めには、人工軽量骨材としての利用がその需要量の大き
さから適している。
めには、人工軽量骨材としての利用がその需要量の大き
さから適している。
【０００４】しかしながら、石炭灰はシンターグレート
方式で一部が骨材化されているものの、人工骨材として
の利用は国内では極めて少ないのが現状である。その原
因は、石炭火力発電所や石炭焚きボイラーなどでは、ボ
イラーの水管やボイラー壁への灰の付着を軽減するため
に、高融点の灰を発生する石炭を選択して使用している
ところにある。
方式で一部が骨材化されているものの、人工骨材として
の利用は国内では極めて少ないのが現状である。その原
因は、石炭火力発電所や石炭焚きボイラーなどでは、ボ
イラーの水管やボイラー壁への灰の付着を軽減するため
に、高融点の灰を発生する石炭を選択して使用している
ところにある。
【０００５】すなわち石炭火力発電所や石炭焚きボイラ
ーなどから発生する石炭灰は、一般的には融点が高いた
め、軽量骨材化するには低融点の粘土や頁岩を多量に混
入して焼成しなければならない。しかし、これらの粘土
や頁岩を多量に確保するのが困難であること、これらの
粘度や頁岩を採掘・運搬・前処理・混合するのに多くの
費用を要する結果、人工軽量骨材の製造コストが高くな
っていること、また単位製品当たりの石炭灰の使用率が
低いことから石炭灰の有効利用上好ましくないこと、さ
らにはこのようにして得られた従来の人工軽量骨材は吸
水率が高く、骨材として使用するに際して種々の困難が
あることなどの問題から石炭灰を人工軽量骨材として有
効に再利用することがなされていなかった。
ーなどから発生する石炭灰は、一般的には融点が高いた
め、軽量骨材化するには低融点の粘土や頁岩を多量に混
入して焼成しなければならない。しかし、これらの粘土
や頁岩を多量に確保するのが困難であること、これらの
粘度や頁岩を採掘・運搬・前処理・混合するのに多くの
費用を要する結果、人工軽量骨材の製造コストが高くな
っていること、また単位製品当たりの石炭灰の使用率が
低いことから石炭灰の有効利用上好ましくないこと、さ
らにはこのようにして得られた従来の人工軽量骨材は吸
水率が高く、骨材として使用するに際して種々の困難が
あることなどの問題から石炭灰を人工軽量骨材として有
効に再利用することがなされていなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記状況より
鑑みてなされたものであり、簡単かつ安価に製造するこ
とが可能で、入手が容易で低価格な添加剤を添加するこ
とにより、高強度で、高品質、かつ吸水率が低い非焼成
型の人工軽量骨材を製造する方法およびこの方法により
得られた人工軽量骨材を提供することを目的とするもの
である。
鑑みてなされたものであり、簡単かつ安価に製造するこ
とが可能で、入手が容易で低価格な添加剤を添加するこ
とにより、高強度で、高品質、かつ吸水率が低い非焼成
型の人工軽量骨材を製造する方法およびこの方法により
得られた人工軽量骨材を提供することを目的とするもの
である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、単位製品
当たりの石炭灰の使用率を増加してその有効利用率を高
め、高強度で低吸水率の人工軽量骨材の安価な製造方法
について鋭意検討した結果、石炭灰と、硫酸カルシウム
と、セメント、酸化カルシウムおよび／または水酸化カ
ルシウムとの混合粉砕物に、軽量気泡コンクリート切削
粉と所定量の水を添加してスラリー化した後、型枠に鋳
込んで半硬化させ、得られた半硬化物を所望のサイズに
成型した後、高圧蒸気養生を施して骨材化し、該骨材の
表面に防水剤を含有させて乾燥することにより、上記問
題点を解決できることを見出し本発明を完成するに至っ
た。
当たりの石炭灰の使用率を増加してその有効利用率を高
め、高強度で低吸水率の人工軽量骨材の安価な製造方法
について鋭意検討した結果、石炭灰と、硫酸カルシウム
と、セメント、酸化カルシウムおよび／または水酸化カ
ルシウムとの混合粉砕物に、軽量気泡コンクリート切削
粉と所定量の水を添加してスラリー化した後、型枠に鋳
込んで半硬化させ、得られた半硬化物を所望のサイズに
成型した後、高圧蒸気養生を施して骨材化し、該骨材の
表面に防水剤を含有させて乾燥することにより、上記問
題点を解決できることを見出し本発明を完成するに至っ
た。
【０００８】すなわち、上記目的を達成するため本発明
の第１の実施態様は、石炭灰と、硫酸カルシウムと、セ
メント、酸化カルシウム、あるいは水酸化カルシウムの
うち少なくとも１種とを混合し、得られた混合物を平均
粒径１５μｍ以下になるように粉砕し、該粉砕物に軽量
気泡コンクリート切削粉と水／固形分の比が５０〜１０
０重量％相当の水とを添加してスラリー化した後、型枠
に鋳込んで半硬化させ、得られた半硬化物を成型した後
高圧蒸気養生を施し、ついで得られた骨材の表面に防水
剤を含有させて乾燥することを特徴とするものであり、
前記防水剤がシリコーンオイル、アルキルシリケートお
よびその部分重合体の有機ケイ素化合物のうち少なくと
も１種であり、またその添加量が骨材重量に対して２重
量％以下であって、さらに硫酸カルシウムの添加量が、
ＣａＳＯ４換算で０．５〜１０重量％であり、またセメ
ント、酸化カルシウム（ただしＣａＯ換算による）ある
いは水酸化カルシウム（ただしＣａＯ換算による）のう
ち少なくとも１種の添加量が１〜４０重量％である人工
軽量骨材の製造方法を特徴とするものである。
の第１の実施態様は、石炭灰と、硫酸カルシウムと、セ
メント、酸化カルシウム、あるいは水酸化カルシウムの
うち少なくとも１種とを混合し、得られた混合物を平均
粒径１５μｍ以下になるように粉砕し、該粉砕物に軽量
気泡コンクリート切削粉と水／固形分の比が５０〜１０
０重量％相当の水とを添加してスラリー化した後、型枠
に鋳込んで半硬化させ、得られた半硬化物を成型した後
高圧蒸気養生を施し、ついで得られた骨材の表面に防水
剤を含有させて乾燥することを特徴とするものであり、
前記防水剤がシリコーンオイル、アルキルシリケートお
よびその部分重合体の有機ケイ素化合物のうち少なくと
も１種であり、またその添加量が骨材重量に対して２重
量％以下であって、さらに硫酸カルシウムの添加量が、
ＣａＳＯ４換算で０．５〜１０重量％であり、またセメ
ント、酸化カルシウム（ただしＣａＯ換算による）ある
いは水酸化カルシウム（ただしＣａＯ換算による）のう
ち少なくとも１種の添加量が１〜４０重量％である人工
軽量骨材の製造方法を特徴とするものである。
【０００９】また本発明の第２の実施態様は、前記製造
方法により得られ、かつ嵩比重が１．５未満、吸水率が
１０％以下である人工軽量骨材と特徴とするものであ
る。
方法により得られ、かつ嵩比重が１．５未満、吸水率が
１０％以下である人工軽量骨材と特徴とするものであ
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明は石炭灰と、硫酸カルシウ
ムと、セメント、酸化カルシウムおよび／または水酸化
カルシウムとを混合し、得られた混合物を平均粒径１５
μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下になるように粉砕
し、得られた粉砕物に軽量気泡コンクリート切削粉と所
定量の水を添加してスラリー化した後、型枠に鋳込んで
養生して半硬化物を得て、該半硬化物を所望のサイズに
成型した後、所定の高圧蒸気養生を施して硬化物とし、
該硬化物の表面に防水剤を含有させて乾燥することによ
って安価に人工軽量骨材を製造できるということを特徴
とするものである。
ムと、セメント、酸化カルシウムおよび／または水酸化
カルシウムとを混合し、得られた混合物を平均粒径１５
μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下になるように粉砕
し、得られた粉砕物に軽量気泡コンクリート切削粉と所
定量の水を添加してスラリー化した後、型枠に鋳込んで
養生して半硬化物を得て、該半硬化物を所望のサイズに
成型した後、所定の高圧蒸気養生を施して硬化物とし、
該硬化物の表面に防水剤を含有させて乾燥することによ
って安価に人工軽量骨材を製造できるということを特徴
とするものである。
【００１１】本発明に用いる石炭灰は特に限定されるも
のでなく、例えばフライアッシュとシンダアッシュの混
合物である原粉、ＪＩＳ Ａ６２０１に適合するような
フライアッシュ、粗粉、クリンカアッシュを含む全ての
石炭灰を用いることができる。また前記石炭灰の粒度は
特に限定されるものではない。
のでなく、例えばフライアッシュとシンダアッシュの混
合物である原粉、ＪＩＳ Ａ６２０１に適合するような
フライアッシュ、粗粉、クリンカアッシュを含む全ての
石炭灰を用いることができる。また前記石炭灰の粒度は
特に限定されるものではない。
【００１２】また本発明で用いるセメントは特に限定さ
れないが、例えばＪＩＳ規格で規定されている普通ポル
トランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強
ポルトランドセメント、中庸ポルトランドセメント、耐
硫酸塩ポルトランドセメン卜、白色セメント、超速硬セ
メント、アルミナセメント、シリカセメント、高炉セメ
ント、フライアッシュセメン卜などが挙げられる。
れないが、例えばＪＩＳ規格で規定されている普通ポル
トランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強
ポルトランドセメント、中庸ポルトランドセメント、耐
硫酸塩ポルトランドセメン卜、白色セメント、超速硬セ
メント、アルミナセメント、シリカセメント、高炉セメ
ント、フライアッシュセメン卜などが挙げられる。
【００１３】つぎに必要に応じて添加されるカルシウム
源は石炭灰中の主成分であるシリカやアルミナとのポゾ
ラン反応によってさらに高強度を発現させるために、酸
化カルシウム、水酸化カルシウムが好ましい。また硫酸
カルシウムも特に限定されず、二水石膏、半水石膏、排
煙脱硫石膏などが挙げられる。
源は石炭灰中の主成分であるシリカやアルミナとのポゾ
ラン反応によってさらに高強度を発現させるために、酸
化カルシウム、水酸化カルシウムが好ましい。また硫酸
カルシウムも特に限定されず、二水石膏、半水石膏、排
煙脱硫石膏などが挙げられる。
【００１４】そして石炭灰と、硫酸カルシウムと、セメ
ン卜、酸化カルシウム、水酸化カルシウムの３種から選
ばれた少なくとも１種との混合物は平均粒径１５μｍ以
下、好ましくは１０μｍ以下になるように微粉砕するこ
とが必要である。この際用いる粉砕方法は所定の平均粒
径まで粉砕できるものであればいずれの方法でもよく、
例えばボットミル、振動ミル、遊星ミルなどのボールミ
ル、衝突式のジェット粉砕機、ターボ粉砕機などが挙げ
られる。なお前記混合物を平均粒径１５μｍ以下に粉砕
するのは、平均粒径が１５μｍを超えると最終的に得ら
れる骨材の圧潰強度が低下しかつ吸水率が上昇するから
であり、平均粒径は小さいほど圧潰強度は向上するもの
の、現行の粉砕手段では平均粒径を１μｍ以下にするこ
とは困難であるので、平均粒径１μｍが下限となる。
ン卜、酸化カルシウム、水酸化カルシウムの３種から選
ばれた少なくとも１種との混合物は平均粒径１５μｍ以
下、好ましくは１０μｍ以下になるように微粉砕するこ
とが必要である。この際用いる粉砕方法は所定の平均粒
径まで粉砕できるものであればいずれの方法でもよく、
例えばボットミル、振動ミル、遊星ミルなどのボールミ
ル、衝突式のジェット粉砕機、ターボ粉砕機などが挙げ
られる。なお前記混合物を平均粒径１５μｍ以下に粉砕
するのは、平均粒径が１５μｍを超えると最終的に得ら
れる骨材の圧潰強度が低下しかつ吸水率が上昇するから
であり、平均粒径は小さいほど圧潰強度は向上するもの
の、現行の粉砕手段では平均粒径を１μｍ以下にするこ
とは困難であるので、平均粒径１μｍが下限となる。
【００１５】骨材化における硫酸カルシウムの配合量
は、人工軽量骨材の強度と吸水率および石炭灰の利用率
向上の点からＣａＳＯ４換算で０．５重量％〜１０重量
％が好ましく、またセメン卜、酸化カルシウム、水酸化
カルシウムの３種から選ばれた少なくとも１種との配合
量は、１〜４０重量％が好ましい。硫酸カルシウムの配
合量と、セメン卜、酸化カルシウム、水酸化カルシウム
の３種から選ばれた少なくとも１種の配合量とがこの範
囲から外れると得られる人工軽量骨材の強度が劣り、か
つ石炭灰の利用率を向上することができない。なお酸化
カルシウムと水酸化カルシウムの添加量の計算はＣａＯ
換算で行う。
は、人工軽量骨材の強度と吸水率および石炭灰の利用率
向上の点からＣａＳＯ４換算で０．５重量％〜１０重量
％が好ましく、またセメン卜、酸化カルシウム、水酸化
カルシウムの３種から選ばれた少なくとも１種との配合
量は、１〜４０重量％が好ましい。硫酸カルシウムの配
合量と、セメン卜、酸化カルシウム、水酸化カルシウム
の３種から選ばれた少なくとも１種の配合量とがこの範
囲から外れると得られる人工軽量骨材の強度が劣り、か
つ石炭灰の利用率を向上することができない。なお酸化
カルシウムと水酸化カルシウムの添加量の計算はＣａＯ
換算で行う。
【００１６】また比重制御として添加する軽量気泡コン
クリート切削粉の配合量やその切削粉のサイズは特に限
定されず、所望とする比重になるように適宜選択するこ
とができる。
クリート切削粉の配合量やその切削粉のサイズは特に限
定されず、所望とする比重になるように適宜選択するこ
とができる。
【００１７】さらに石炭灰と、硫酸カルシウムと、セメ
ント、酸化カルシウム、水酸化カルシウムの３種から選
ばれた少なくとも１種との混合物は、微粉砕した後、軽
量気泡コンクリート切削粉と所定量の水で湿式混練する
が、採用する混練装置も特に限定されず汎用の混練装置
を用いることができる。湿式混練に用いる水量は、固形
分に対して５０〜１００重量％とすることが必要であ
る。その理由は５０重量％未満では所望とする嵩比重が
得られず、一方１００重量％を超えると半硬化状態とな
るまでに長時間を要するため、生産性が悪くなるからで
ある。
ント、酸化カルシウム、水酸化カルシウムの３種から選
ばれた少なくとも１種との混合物は、微粉砕した後、軽
量気泡コンクリート切削粉と所定量の水で湿式混練する
が、採用する混練装置も特に限定されず汎用の混練装置
を用いることができる。湿式混練に用いる水量は、固形
分に対して５０〜１００重量％とすることが必要であ
る。その理由は５０重量％未満では所望とする嵩比重が
得られず、一方１００重量％を超えると半硬化状態とな
るまでに長時間を要するため、生産性が悪くなるからで
ある。
【００１８】そしてこのように水／固形分の比を調整し
たスラリーを型枠に鋳込んで半硬化させるが、このとき
の温度条件は生産性を考慮した場合、３０〜９０℃が好
ましい。
たスラリーを型枠に鋳込んで半硬化させるが、このとき
の温度条件は生産性を考慮した場合、３０〜９０℃が好
ましい。
【００１９】得られた半硬化体は所望のサイズに成型す
るが、その方法は所定の大きさになるように成型できる
ものであれば特に限定されるものでなく、例えば押出成
型機、パンペレタイザーなどを用いると簡便である。
るが、その方法は所定の大きさになるように成型できる
ものであれば特に限定されるものでなく、例えば押出成
型機、パンペレタイザーなどを用いると簡便である。
【００２０】つぎに前記のようにして得た半硬化体に対
して実施される養生について説明する。養生方法として
は、湿潤養生、常圧の蒸気養生および高圧の蒸気養生が
知られているが、本発明では高圧蒸気養生法を用いる。
常圧蒸気養生のみでは強度発現まで長期間の養生を要す
るために生産性が悪く、また高圧蒸気養生を施した骨材
と比較して強度の点で劣るといった欠点があるからであ
る。この高圧蒸気養生はオートクレーブ中で行うが、硫
酸カルシウムと、セメン卜、酸化カルシウムおよび水酸
化カルシウムの３種から選ばれた少なくとも１種との混
合割合によってその条件は変化するためこれらの割合に
応じて予め条件を求めておくことが好ましい。しかし生
産性および骨材強度の点から一般的には１２０℃〜２５
０℃で１時間以上、好ましくは３時間以上養生する。
して実施される養生について説明する。養生方法として
は、湿潤養生、常圧の蒸気養生および高圧の蒸気養生が
知られているが、本発明では高圧蒸気養生法を用いる。
常圧蒸気養生のみでは強度発現まで長期間の養生を要す
るために生産性が悪く、また高圧蒸気養生を施した骨材
と比較して強度の点で劣るといった欠点があるからであ
る。この高圧蒸気養生はオートクレーブ中で行うが、硫
酸カルシウムと、セメン卜、酸化カルシウムおよび水酸
化カルシウムの３種から選ばれた少なくとも１種との混
合割合によってその条件は変化するためこれらの割合に
応じて予め条件を求めておくことが好ましい。しかし生
産性および骨材強度の点から一般的には１２０℃〜２５
０℃で１時間以上、好ましくは３時間以上養生する。
【００２１】ついで高圧蒸気養生により骨材化された硬
化物の表面に防水剤を含有させるが、この際使用し得る
防水剤は特に限定されず、防水性能からシリコーンオイ
ル、アルキルシリケートおよびその部分重合体などの有
機ケイ素化合物のうち少なくとも１種が好ましい。また
骨材重量に対する防水剤の添加量は、コストの点から２
重量％以下で、好ましくは１重量％以下である。なお防
水剤は添加量が０．１重量％未満であると防水性能が発
揮されないため、最低限０．１重量％は添加する必要が
ある。
化物の表面に防水剤を含有させるが、この際使用し得る
防水剤は特に限定されず、防水性能からシリコーンオイ
ル、アルキルシリケートおよびその部分重合体などの有
機ケイ素化合物のうち少なくとも１種が好ましい。また
骨材重量に対する防水剤の添加量は、コストの点から２
重量％以下で、好ましくは１重量％以下である。なお防
水剤は添加量が０．１重量％未満であると防水性能が発
揮されないため、最低限０．１重量％は添加する必要が
ある。
【００２２】このようにして得られた人工軽量骨材は、
嵩比重が１．５未満であり、また吸水率は１０％以下と
優れたものであった。
嵩比重が１．５未満であり、また吸水率は１０％以下と
優れたものであった。
【００２３】
【実施例】以下本発明の実施例を比較例とともに説明す
る。ただし本発明は下記実施例に限定されるものでな
い。本発明の下記する実施例および比較例で用いた石炭
灰の主成分は、ＳｉＯ２：５６．２０重量％、Ａｌ２Ｏ
３：３２．１０重量％、Ｆｅ２Ｏ３：３．５７重量％、
ＣａＯ：０．５９重量％、ＭｇＯ：１．４０重量％、Ｎ
ａ２Ｏ：０．２２重量％、Ｋ２Ｏ：０．４８重量％のも
のである。
る。ただし本発明は下記実施例に限定されるものでな
い。本発明の下記する実施例および比較例で用いた石炭
灰の主成分は、ＳｉＯ２：５６．２０重量％、Ａｌ２Ｏ
３：３２．１０重量％、Ｆｅ２Ｏ３：３．５７重量％、
ＣａＯ：０．５９重量％、ＭｇＯ：１．４０重量％、Ｎ
ａ２Ｏ：０．２２重量％、Ｋ２Ｏ：０．４８重量％のも
のである。
【００２４】［実施例１］石炭灰５９重量％、セメント
２０重量％、半水石膏１重量％からなる骨材配合原料
を、ボールミルにて平均粒径が５μｍとなるように混合
粉砕した。つぎにこの粉砕物に１．１８〜２．３６ｍｍ
に整粒した軽量気泡コンクリート切削粉「シポレック
ス」（住友金属鉱山（株）製：商品名）２０重量％を混
合し、水／固形分の比が６７重量％の水を添加して万能
混合撹拌機にて混練してスラリー化し、これを４０℃に
保持した型枠に流し込み４０℃で９５％の相対湿度雰囲
気下において３時間かけて半硬化させた。この半硬化し
た成形体を脱型後、治具に充填して圧密造粒を行って約
１０ｍｍφの球状に成型した。これをオートクレーブに
充填して１８５℃（蒸気圧１０．５ｋｇ／ｃｍ２）で８
時間の高圧蒸気養生を行って骨材化した。
２０重量％、半水石膏１重量％からなる骨材配合原料
を、ボールミルにて平均粒径が５μｍとなるように混合
粉砕した。つぎにこの粉砕物に１．１８〜２．３６ｍｍ
に整粒した軽量気泡コンクリート切削粉「シポレック
ス」（住友金属鉱山（株）製：商品名）２０重量％を混
合し、水／固形分の比が６７重量％の水を添加して万能
混合撹拌機にて混練してスラリー化し、これを４０℃に
保持した型枠に流し込み４０℃で９５％の相対湿度雰囲
気下において３時間かけて半硬化させた。この半硬化し
た成形体を脱型後、治具に充填して圧密造粒を行って約
１０ｍｍφの球状に成型した。これをオートクレーブに
充填して１８５℃（蒸気圧１０．５ｋｇ／ｃｍ２）で８
時間の高圧蒸気養生を行って骨材化した。
【００２５】得られた骨材を有機変性シリコーンオイル
（東レ・ダウコ−ニング・シリコーン（社）製ＢＹ１６
−８４６）を２５重量％含有するトルエン溶液に含浸さ
せた後、１２０℃で２時間乾燥して０．７重量％のシリ
コーンオイル被覆の人工軽量骨材ａ（実施例１）を得
た。このようにして得られた骨材ａを評価するためＪＩ
Ｓ Ａ １１１０に基づいて嵩比重と吸水率を、また一
軸圧縮破壊荷重により圧漬強度を測定して、その結果を
下記する表１に示す。なお、圧潰強度は圧潰試験機によ
って直径１０ｍｍの各骨材について測定し、その平均値
を求めた。
（東レ・ダウコ−ニング・シリコーン（社）製ＢＹ１６
−８４６）を２５重量％含有するトルエン溶液に含浸さ
せた後、１２０℃で２時間乾燥して０．７重量％のシリ
コーンオイル被覆の人工軽量骨材ａ（実施例１）を得
た。このようにして得られた骨材ａを評価するためＪＩ
Ｓ Ａ １１１０に基づいて嵩比重と吸水率を、また一
軸圧縮破壊荷重により圧漬強度を測定して、その結果を
下記する表１に示す。なお、圧潰強度は圧潰試験機によ
って直径１０ｍｍの各骨材について測定し、その平均値
を求めた。
【００２６】表１から分かる通り、実施例１の骨材ａは
嵩比重が１．２３、圧潰強度が６４ｋｇｆ、吸水率が
４．３％であった。
嵩比重が１．２３、圧潰強度が６４ｋｇｆ、吸水率が
４．３％であった。
【００２７】［実施例２〜３］石炭灰６９重量％、ポル
トランドセメン卜２０重量％、半水石膏１重量％、軽量
気泡コンクリート切削粉１０重量％とした以外は実施例
１と同様にして骨材ｂ（実施例２）を、また石炭灰４９
重量％、ポルトランドセメン卜２０重量％、半水石膏１
重量％、軽量気泡コンクリート切削粉３０重量％とした
以外は実施例１と同様にして骨材ｃ（実施例３）を得
た。得られた骨材ｂ、骨材ｃについて実施例１と同様の
測定を行い、その結果を表１に併せて示す。
トランドセメン卜２０重量％、半水石膏１重量％、軽量
気泡コンクリート切削粉１０重量％とした以外は実施例
１と同様にして骨材ｂ（実施例２）を、また石炭灰４９
重量％、ポルトランドセメン卜２０重量％、半水石膏１
重量％、軽量気泡コンクリート切削粉３０重量％とした
以外は実施例１と同様にして骨材ｃ（実施例３）を得
た。得られた骨材ｂ、骨材ｃについて実施例１と同様の
測定を行い、その結果を表１に併せて示す。
【００２８】表１から分かる通り、実施例２の骨材ｂは
嵩比重が１．３１、圧潰強度が８７ｋｇｆ、吸水率が
３．２％であり、また実施例３の骨材ｃは嵩比重が１．
１４、圧潰強度が４６ｋｇｆ、吸水率５．４％であっ
た。
嵩比重が１．３１、圧潰強度が８７ｋｇｆ、吸水率が
３．２％であり、また実施例３の骨材ｃは嵩比重が１．
１４、圧潰強度が４６ｋｇｆ、吸水率５．４％であっ
た。
【００２９】［実施例４］軽量気泡コンクリート切削粉
の粒径を２．３６〜４．７５ｍｍとした以外は実施例３
と同様にして骨材ｄ（実施例４）を得た。得られた骨材
ｄについて実施例１と同様の測定を行い、その結果を表
１に併せて示す。
の粒径を２．３６〜４．７５ｍｍとした以外は実施例３
と同様にして骨材ｄ（実施例４）を得た。得られた骨材
ｄについて実施例１と同様の測定を行い、その結果を表
１に併せて示す。
【００３０】表１から分かる通り、実施例４の骨材ｄは
嵩比重が１．２１、圧潰強度が４３ｋｇｆ、吸水率が
６．５％であった。
嵩比重が１．２１、圧潰強度が４３ｋｇｆ、吸水率が
６．５％であった。
【００３１】［実施例５］石炭灰５５重量％、ポルトラ
ンドセメント２０重量％、半水石膏５重量％、軽量気泡
コンクリート切削粉２０重量％とした以外は実施例１と
同様にして骨材ｅ（実施例５）を得た。得られた骨材ｅ
について実施例１と同様の測定を行い、その結果を表１
に併せて示す。
ンドセメント２０重量％、半水石膏５重量％、軽量気泡
コンクリート切削粉２０重量％とした以外は実施例１と
同様にして骨材ｅ（実施例５）を得た。得られた骨材ｅ
について実施例１と同様の測定を行い、その結果を表１
に併せて示す。
【００３２】表１から分かる通り、実施例５の骨材ｅは
嵩比重が１．３４、圧潰強度が６２ｋｇｆ、吸水率が
３．５％であった。
嵩比重が１．３４、圧潰強度が６２ｋｇｆ、吸水率が
３．５％であった。
【００３３】［実施例６］石炭灰６９重量％、ポルトラ
ンドセメン卜１０重量％、半水石膏１重量％、軽量気泡
コンクリート切削粉２０重量％とした以外は、実施例１
と同様にして骨材ｆ（実施例６）を得た。得られた骨材
ｆについて実施例１と同様の測定を行い、その結果を表
１に併せて示す。
ンドセメン卜１０重量％、半水石膏１重量％、軽量気泡
コンクリート切削粉２０重量％とした以外は、実施例１
と同様にして骨材ｆ（実施例６）を得た。得られた骨材
ｆについて実施例１と同様の測定を行い、その結果を表
１に併せて示す。
【００３４】表１から分かる通り、実施例６の骨材ｆは
嵩比重が１．２４、圧潰強度が５２ｋｇｆ、吸水率が
９．５％であった。
嵩比重が１．２４、圧潰強度が５２ｋｇｆ、吸水率が
９．５％であった。
【００３５】［実施例７］石炭灰４９重量％、セメント
３０重量％、半水石膏１重量％、軽量気泡コンクリート
切削粉２０重量％とした以外は実施例１と同様にして骨
材ｇ（実施例７）を得た。得られた骨材ｇについて実施
例１と同様の測定を行い、その結果を表１に併せて示
す。
３０重量％、半水石膏１重量％、軽量気泡コンクリート
切削粉２０重量％とした以外は実施例１と同様にして骨
材ｇ（実施例７）を得た。得られた骨材ｇについて実施
例１と同様の測定を行い、その結果を表１に併せて示
す。
【００３６】表１から分かる通り、実施例７の骨材ｇは
嵩比重が１．３３、圧潰強度が１２２ｋｇｆ、吸水率が
４．１％であった。
嵩比重が１．３３、圧潰強度が１２２ｋｇｆ、吸水率が
４．１％であった。
【００３７】［実施例８］骨材配合原料を平均粒径１０
μｍになるように粉砕し、４．５時間かけて半硬化した
以外は実施例１と同様にして骨材ｈ（実施例８）を得
た。得られた骨材ｈについて実施例１と同様の測定を行
い、その結果を表１に併せて示す。
μｍになるように粉砕し、４．５時間かけて半硬化した
以外は実施例１と同様にして骨材ｈ（実施例８）を得
た。得られた骨材ｈについて実施例１と同様の測定を行
い、その結果を表１に併せて示す。
【００３８】表１から分かる通り、実施例８の骨材ｈは
嵩比重が１．０９、圧潰強度が４２ｋｇｆ、吸水率が
４．２％であった。
嵩比重が１．０９、圧潰強度が４２ｋｇｆ、吸水率が
４．２％であった。
【００３９】［実施例９］骨材に対する有機変性シリコ
ーンオイルの被覆量が０．９重量％になるように添加し
た以外は、実施例１と同様にして骨材ｉ（実施例９）を
得た。得られた骨材ｉについて実施例１と同様の測定を
行い、その結果を表１に併せて示す。
ーンオイルの被覆量が０．９重量％になるように添加し
た以外は、実施例１と同様にして骨材ｉ（実施例９）を
得た。得られた骨材ｉについて実施例１と同様の測定を
行い、その結果を表１に併せて示す。
【００４０】表１から分かる通り、実施例９の骨材ｉは
嵩比重が１．２４、圧漬強度が６３ｋｇｆ、吸水率が
４．０％であった。
嵩比重が１．２４、圧漬強度が６３ｋｇｆ、吸水率が
４．０％であった。
【００４１】［実施例１０］石炭灰７１重量％、酸化カ
ルシウム８重量％、半水石膏１重量％、軽量気泡コンク
リー卜切削粉２０重量％とし、得られたスラリーを８０
℃に保持した型枠に流し込み、８０℃で９５％の相対湿
度雰囲気下において２時間かけて半硬化させた以外は実
施例１と同様にして骨材ｊ（実施例１０）を得た。得ら
れた骨材ｊについて実施例１と同様の測定を行い、その
結果を表１に併せて示す。
ルシウム８重量％、半水石膏１重量％、軽量気泡コンク
リー卜切削粉２０重量％とし、得られたスラリーを８０
℃に保持した型枠に流し込み、８０℃で９５％の相対湿
度雰囲気下において２時間かけて半硬化させた以外は実
施例１と同様にして骨材ｊ（実施例１０）を得た。得ら
れた骨材ｊについて実施例１と同様の測定を行い、その
結果を表１に併せて示す。
【００４２】表１から分かる通り、実施例１０の骨材ｊ
は嵩比重が１．１７、圧潰強度が２４ｋｇｆ、吸水率が
４．０％であった。
は嵩比重が１．１７、圧潰強度が２４ｋｇｆ、吸水率が
４．０％であった。
【００４３】［実施例１１］石炭灰６８重量％、酸化カ
ルシウム８重量％、セメント３重量％、半水石膏１重量
％、軽量気泡コンクリート切削粉２０重量％とした以外
は実施例１と同様にして骨材ｋ（実施例１１）を得た。
得られた骨材ｋについて実施例１と同様の測定を行い、
その結果を表１に併せて示す。
ルシウム８重量％、セメント３重量％、半水石膏１重量
％、軽量気泡コンクリート切削粉２０重量％とした以外
は実施例１と同様にして骨材ｋ（実施例１１）を得た。
得られた骨材ｋについて実施例１と同様の測定を行い、
その結果を表１に併せて示す。
【００４４】表１から分かる通り、実施例１１の骨材ｋ
は嵩比重が１．２０、圧潰強度が５０ｋｇｆ、吸水率が
３．２％であった。
は嵩比重が１．２０、圧潰強度が５０ｋｇｆ、吸水率が
３．２％であった。
【００４５】［比較例１］有機変性シリコーンオイルを
添加しなかった以外は実施例１と同様にして骨材ｌ（比
較例１）を得た。得られた骨材ｌについて実施例１と同
様の測定を行い、その結果を表１に併せて示す。
添加しなかった以外は実施例１と同様にして骨材ｌ（比
較例１）を得た。得られた骨材ｌについて実施例１と同
様の測定を行い、その結果を表１に併せて示す。
【００４６】表１から分かる通り、比較例１の骨材ｌは
嵩比重が１．２１、圧潰強度が６４ｋｇｆあるが、吸水
率が４４％と高かった。
嵩比重が１．２１、圧潰強度が６４ｋｇｆあるが、吸水
率が４４％と高かった。
【００４７】［比較例２〜３］高圧蒸気養生を行わず常
圧蒸気養生のみ３日間および７日間行った以外は実施例
１と同様にして、それぞれ骨材ｍ（比較例２）、骨材ｎ
（比較例３）を得た。得られた骨材ｍ、ｎについて実施
例１と同様の測定を行い、その結果を表１に併せて示
す。
圧蒸気養生のみ３日間および７日間行った以外は実施例
１と同様にして、それぞれ骨材ｍ（比較例２）、骨材ｎ
（比較例３）を得た。得られた骨材ｍ、ｎについて実施
例１と同様の測定を行い、その結果を表１に併せて示
す。
【００４８】表１から分かる通り、比較例２の骨材ｍは
嵩比重が１．６６、圧潰強度が４２ｋｇｆ、また比較例
３の骨材ｎは嵩比重が１．６４、圧潰強度が５８ｋｇｆ
といずれの嵩比重も１．６以上であった。
嵩比重が１．６６、圧潰強度が４２ｋｇｆ、また比較例
３の骨材ｎは嵩比重が１．６４、圧潰強度が５８ｋｇｆ
といずれの嵩比重も１．６以上であった。
【００４９】［比較例４〜５］市販の人工軽量骨材であ
るメサライトとからなる骨材ｏ（比較例４）とエフエイ
ライトとからなる骨材ｐ（比較例５）について実施例１
と同様の測定を行い、その結果を表１に併せて示す。
るメサライトとからなる骨材ｏ（比較例４）とエフエイ
ライトとからなる骨材ｐ（比較例５）について実施例１
と同様の測定を行い、その結果を表１に併せて示す。
【００５０】表１から分かる通り、比較例４、５の骨材
ｏ、ｐはそれぞれ嵩比重が１．３８、１．４０、圧潰強
度が８７ｋｇｆ、５５ｋｇｆであるが、吸水率が１２．
９％、１４．０％と高かった。
ｏ、ｐはそれぞれ嵩比重が１．３８、１．４０、圧潰強
度が８７ｋｇｆ、５５ｋｇｆであるが、吸水率が１２．
９％、１４．０％と高かった。
【００５１】［比較例６〜７］水／固形分の比を２３重
量％とした以外、および３５重量％とした以外は実施例
１と同様にして、それぞれ骨材ｑ（比較例６）、骨材ｒ
（比較例７）を得た。得られた骨材ｑ、ｒについて実施
例１と同様の測定を行い、その結果を表１に併せて示
す。
量％とした以外、および３５重量％とした以外は実施例
１と同様にして、それぞれ骨材ｑ（比較例６）、骨材ｒ
（比較例７）を得た。得られた骨材ｑ、ｒについて実施
例１と同様の測定を行い、その結果を表１に併せて示
す。
【００５２】表１から分かる通り、比較例６、７の骨材
ｑ、ｒはそれぞれ嵩比重が１．７４、１．６０、圧潰強
度が９２ｋｇｆ、８１ｋｇｆ、吸水率が０．７％、１．
９％であった。
ｑ、ｒはそれぞれ嵩比重が１．７４、１．６０、圧潰強
度が９２ｋｇｆ、８１ｋｇｆ、吸水率が０．７％、１．
９％であった。
【００５３】
【表１】
【００５４】
【発明の効果】以上述べた通り本発明は、石炭火力発電
所や石炭焚きボイラーなどから発生する石炭灰を原料と
して、非焼成型の人工軽量骨材を低コストで効率的に生
産することができる。したがって産業廃棄物を埋め立て
て処理することなく、特に土木・建築材料などに再資源
化できることから、環境の保全とエネルギーの安定供給
に寄与するところ大である。
所や石炭焚きボイラーなどから発生する石炭灰を原料と
して、非焼成型の人工軽量骨材を低コストで効率的に生
産することができる。したがって産業廃棄物を埋め立て
て処理することなく、特に土木・建築材料などに再資源
化できることから、環境の保全とエネルギーの安定供給
に寄与するところ大である。
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(72)発明者 川本 孝次
千葉県市川市中国分３−18−５ 住友金属
鉱山株式会社中央研究所内
(72)発明者 須藤 真悟
千葉県市川市中国分３−18−５ 住友金属
鉱山株式会社中央研究所内
Ｆターム(参考） 4D004 AA36 AC04 BA02 CA45 CC11
CC13 DA03 DA09 DA20
Claims (4)
- 【請求項１】 石炭灰と、硫酸カルシウムと、セメン
ト、酸化カルシウム、あるいは水酸化カルシウムのうち
少なくとも１種とを混合し、得られた混合物を平均粒径
１５μｍ以下になるように粉砕し、該粉砕物に軽量気泡
コンクリート切削粉と水／固形分の比が５０〜１００重
量％相当の水とを添加してスラリー化した後、型枠に鋳
込んで半硬化させ、得られた半硬化物を成型した後高圧
蒸気養生を施し、ついで得られた骨材の表面に防水剤を
含有させて乾燥することを特徴とする人工軽量骨材の製
造方法。 - 【請求項２】 前記防水剤がシリコーンオイル、アルキ
ルシリケートおよびその部分重合体の有機ケイ素化合物
のうち少なくとも１種であり、その添加量が骨材重量に
対して２重量％以下であることを特徴とする請求項１記
載の人工軽量骨材の製造方法。 - 【請求項３】 硫酸カルシウムの添加量が、ＣａＳＯ４
換算で０．５〜１０重量％であり、またセメント、酸化
カルシウム（ただしＣａＯ換算による）あるいは水酸化
カルシウム（ただしＣａＯ換算による）のうち少なくと
も１種の添加量が１〜４０重量％であることを特徴とす
る請求項１または２記載の人工軽量骨材の製造方法。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項記載の製造
方法により得られ、かつ嵩比重が１．５未満、吸水率が
１０％以下であることを特徴とする人工軽量骨材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10231726A JP2000063162A (ja) | 1998-08-18 | 1998-08-18 | 人工軽量骨材の製造方法およびこの方法により得られた人工軽量骨材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10231726A JP2000063162A (ja) | 1998-08-18 | 1998-08-18 | 人工軽量骨材の製造方法およびこの方法により得られた人工軽量骨材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000063162A true JP2000063162A (ja) | 2000-02-29 |
Family
ID=16928074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10231726A Pending JP2000063162A (ja) | 1998-08-18 | 1998-08-18 | 人工軽量骨材の製造方法およびこの方法により得られた人工軽量骨材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000063162A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002160961A (ja) * | 2000-11-27 | 2002-06-04 | Asahi Kasei Corp | 吸放湿性石膏ボード |
-
1998
- 1998-08-18 JP JP10231726A patent/JP2000063162A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002160961A (ja) * | 2000-11-27 | 2002-06-04 | Asahi Kasei Corp | 吸放湿性石膏ボード |
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