JP2000254541A - コンクリートの静的破砕剤、その静的破砕方法及びその中の骨材の回収方法 - Google Patents

コンクリートの静的破砕剤、その静的破砕方法及びその中の骨材の回収方法

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JP2000254541A
JP2000254541A JP11063180A JP6318099A JP2000254541A JP 2000254541 A JP2000254541 A JP 2000254541A JP 11063180 A JP11063180 A JP 11063180A JP 6318099 A JP6318099 A JP 6318099A JP 2000254541 A JP2000254541 A JP 2000254541A
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Japan
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concrete
static crushing
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Akira Ono
晃 大野
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Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
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Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/0009Demolition agents based on cementitous or like materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/04Carboxylic acids; Salts, anhydrides or esters thereof
    • C04B24/045Esters, e.g. lactones

Abstract

(57)【要約】 【課題】環境上の問題や安全上の問題のないコンクリー
トの静的破砕剤及びその静的破砕方法、並びにコンクリ
ートから良質の骨材を回収する方法を提供すること。 【解決手段】液体状であり、アルカリ加水分解反応によ
りカルボン酸を生成し、且つ該カルボン酸のカルシウム
塩が水溶性である有機エステル化合物を有効成分とする
ことを特徴とするコンクリートの静的破砕剤、上記静的
破砕剤の中にコンクリートの一部又は全部を浸漬する
か、コンクリートに穴又は溝を設けてそこに該静的破砕
剤を注入するか、又はコンクリートに該静的破砕剤を塗
布することを特徴とするコンクリートの静的破砕方法、
並びに上記静的破砕方法により破砕されたコンクリート
を水洗することを特徴とするコンクリート中の骨材の回
収方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンクリートの静
的破砕剤、その静的破砕方法及びその中の骨材の回収方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】老朽化した建造物、道路等の取り壊し等
のためにコンクリートを破砕する場合、通常、ハンマ
ー、削岩機等の機械的手段によることが多い。しかし、
このような方法は、振動、騒音及び粉塵の発生をともな
い作業者や周辺住民にとって環境上好ましくない。ま
た、作業者の安全面においても十分な注意を要する。更
に、コンクリートが多量の鉄筋を含んでいたり、その形
状が複雑である場合には解体に多大な労力を要する。
【0003】一方、特殊な現場においては、所定量の水
と混練し穿孔したコンクリートに注入して使用される静
的破砕剤が用いられることがある。従来、このような静
的破枠剤としては、生石灰が使用されており、これを主
成分とし水との反応により膨張させることにより、コン
クリートを破枠せしめることができる。この方法では、
反応が緩やかであるために、振動、騒音等の問額は著し
く改善される。しかし、希に静的破砕剤が膨張する際
に、破砕したコンクリートから該破砕剤が飛散し、この
飛散物が作業者の目に入り失明する等の事故が起こるこ
とがある。このため真に安全な破砕方法とは言い難い。
【0004】破砕されて得られたコンクリート塊は、廃
コンクリートとして処理される。近年、環境保全や資源
の有効利用の観点から廃棄物の再利用が盛んに行われて
いる。建設廃棄物発生量の中で大きな割合を占めるコン
クリート塊については、現在、アスファルトの下にしく
路盤材として再利用される場合が多いがさらに再利用率
を高めるために再生骨材としての利用も検討されてい
る。ここで、再生骨材とは、廃コンクリート中から砂
利、砂等を回収し、これを再びコンクリート用の骨材と
して再利用するものである。
【0005】廃コンクリート中からの骨材回収について
は、いくつかの方法が実施されているが、いずれも機械
的に回収するものである。一般には、コンクリート塊を
ショベル及び圧砕機で500×300mm程度の大きさに
一次破砕したのちジョークラッシャーで二次破砕し、破
砕物を振動ふるいにより粗骨材と細骨材に分離する。こ
のとき被破砕物が鉄筋コンクリートである場合は鉄筋の
除去が行われる。
【0006】しかし、このようにして製造された再生骨
材は通常の骨材に比べて品質が劣る。即ち、再生骨材を
使用したコンクリートの強度は、通常骨材を使用したも
のに比較して低い等の問題点がある。このように品質が
劣る原因は粗骨材の場含は付着しているモルタルやペー
スト部分を完全に取り除くことが出来ないこと、コンク
リート塊の破砕時に粗骨材も破砕されてしまう場合があ
ること等があげられる。また、細骨材についてもペース
ト部分を完全に取り除けないことや、微粉が混入するこ
とから品質が低下する。特に、再生骨材を使用したコン
クリートの強度低下は、再生骨材表面にセメント水和物
が固着してとれず吸水率が高いので、練り混ぜに必要な
水が多くなり、硬化時の乾燥収縮が大きくなるためであ
ると考えられている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、振
動、騒音、粉塵の発生等の環境上の問題や爆裂による破
砕剤の噴出等の安全上の問題のないコンクリートの静的
破砕剤及びその静的破砕方法を提供することにある。
【0008】本発明の他の目的は、コンクリートからモ
ルタルやペーストの付着、骨材の破砕、微粉の混入等を
生じることなく骨材を回収する方法を提供することにあ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者は、これらの課
題を達成すべく鋭意検討を進めた結果、特定のアルカリ
加水分解性エステル化合物を、静的破砕剤として利用す
ることによって、環境上及び安全上の問題を生じること
なくコンクリートを静的に破砕できること、又コンクリ
ート中から細骨材、粗骨材等の骨材や鉄筋を好適に回収
できることを見出し、これに基づき本発明を完成するに
至った。
【0010】即ち、本発明は、液体状であり、アルカリ
加水分解反応によりカルボン酸を生成し、且つ該カルボ
ン酸のカルシウム塩が水溶性である有機エステル化合物
を有効成分とすることを特徴とするコンクリートの静的
破砕剤に係る。
【0011】また、本発明は、上記静的破砕剤の中にコ
ンクリートの一部又は全部を浸漬するか、コンクリート
に穴又は溝を設けてそこに該静的破砕剤を注入するか、
又はコンクリートに該静的破砕剤を塗布することを特徴
とするコンクリートの静的破砕方法にも係る。
【0012】更に、本発明は、上記静的破砕方法により
破砕されたコンクリートを水洗することを特徴とするコ
ンクリート中の骨材の回収方法にも係る。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明を、更に詳細に記述
する。
【0014】本発明のコンクリートの静的破砕剤では、
(1)液体状であり、(2)アルカリ加水分解反応によりカル
ボン酸を生成し、且つ(3)該カルボン酸のカルシウム塩
が水溶性である有機エステル化合物を有効成分として使
用する。該エステル化合物は、通常、そのまま静的破砕
剤として使用することができるが、必要に応じて、水、
メタノール、エタノール、プロパノール等を添加するこ
とを妨げない。
【0015】上記有機エステル化合物としては、上記
(1)〜(3)の要件を満たすものであれば、いずれも使用で
きるが、生成するカルボン酸のカルシウム塩が結晶性で
生成圧が高いもの程好ましく、又液体粘度が低いもの程
好ましい。
【0016】有機エステル化合物の好ましい具体例とし
ては、例えば、酢酸エチル、酢酸メチル等を挙げること
ができる。
【0017】かかる有機エステル化合物をコンクリート
に浸漬等により接触させた場合、該化合物は、コンクリ
ート中に浸透した後、高pH領域であるコンクリート内
部でアルカリ加水分解反応を起こして、カルボン酸を生
成する。生成したカルボン酸はセメント水和物中のカル
シウムと反応して水溶性のカルボン酸カルシウム塩を生
成する。これらの化学反応に基づいて、コンクリートは
膨張破砕されることになる。
【0018】このとき、用いるエステル化合物が低粘度
である程そのコンクリート内部への浸透が促進され、又
生成するカルボン酸カルシウム塩が結晶性で生成庄が高
い程コンクリートの膨張破砕が促進されることになる。
【0019】十分な量のエステル化合物が供給された場
合、セメント水和物は全てカルボン酸カルシウム塩とそ
の反応副産物に変換されるが、骨材は石灰石骨材のよう
な酸と反応する特殊な骨材を使用した場合を除いてエス
テル化合物による化学的、物理的変化は生じない。ま
た、このとき生成したカルボン酸カルシウム塩が水溶性
であるため、破砕後のコンクリートを水洗することによ
って細骨材、粗骨材を回収することができる。反応が十
分に行われていればセメント水和物部分は全て洗い流さ
れるために細骨材、粗骨材にペースト、モルタル部分が
付着することはない。また、コンクリートの破砕及び骨
材の回収は機械的にではなく化学的に行われるために骨
材の破砕や微粉の混入は生じない。このため非常に品質
の優れた骨材が回収できる。また同時に鉄筋の回収も行
える。
【0020】本発明のコンクリートの静的破砕方法は、
上記静的破砕剤の中にコンクリートの一部又は全部を浸
漬するか、コンクリートに穴又は溝を設けてそこに該静
的破砕剤を注入するか、又はコンクリートに該静的破砕
剤を塗布することにより、上記化学反応を起こして、コ
ンクリートを静的破砕するものである。
【0021】破砕対象である原料コンクリートとして
は、老朽化した建造物、道路等のコンクリート構造物、
これらの構造物を機械的に破砕したコンクリート塊等の
種々の廃コンクリート等を挙げることができる。
【0022】本発明の静的破砕方法において、有機エス
テル化合物をコンクリート内部によりよく浸透させるた
めにコンクリートに穴又は溝を設けて、そこに該化合物
を注入することが望ましい。注入深さはコンクリートの
中性化深さよりも大きくするとアルカリ加水分解反応が
促進されてより効果的である。この場合、該化合物の注
入部位や注入量を調節することにより任意の部分を破砕
せしめることも可能である。また、コンクリート部材寸
法が小さい場合は容器に溜めた該化合物中にコンクリー
トの一部又は全部を浸してもよい。有機エステル化合物
をコンクリートに塗布する方法としては、例えば、スプ
レー、ハケ塗り等の通常の方法を採用することができ
る。
【0023】本発明の骨材回収方法は、上記静的破砕方
法により破砕されたコンクリートを水洗することによ
り、生成した水溶性カルボン酸カルシウム塩を除去し
て、モルタルやペーストの付着がない骨材を回収するも
のである。
【0024】廃コンクリートより骨材を回収する場合、
例えば機械的に破砕したコンクリート塊を、有機エステ
ル化合物中に浸し、該エステル化合物と十分に反応させ
た後に水洗し、必要に応じて乾燥することにより、細骨
材、粗骨材、鉄筋を好適に回収することができる。
【0025】本発明回収方法によれば、本発明破砕方法
により破砕したコンクリートを、水洗するのみという簡
便な方法により、良質の骨材を容易に回収できる。
【0026】
【実施例】以下、実施例を挙げて、本発明をより一層具
体的に説明する。
【0027】実施例における使用材料としては次のもの
を用いた。
【0028】(1)コンクリート円柱供試体(直径15
cm、高さ30cm、材齢91日) コンクリートの配合は、普通ポルトランドセメント31
8kg/m3、水159kg/m3、砂(FM3.03)767kg
/m3、砂利(FM6.86)1076kg/m3及びリグニン
スルホン酸塩系混和剤(「ポゾリスNo.70」、商品
名、エヌエムビー(株)製)セメント重量に対して0.
25重量%とした。
【0029】(2)有機エステル化合物としては、酢酸
エチル(一級試薬)を用いた。
【0030】実施例1 直径50cm、高さ40cmのガラス製容器の中央にコンク
リート円柱供試体を置き、これに供試体が底面から3cm
の高さまで浸るように酢酸エチルを注いだ。これを20
℃で7日間静置したところ供試体の破砕が認められた。
破砕前の供試体を、図1に示す。図1は、破砕前の供試
体の粒子構造を撮影した図面に代わる写真である。ま
た、破砕後の供試体を、図2に示す。図2は、破砕後の
供試体の粒子構造を撮影した図面に代わる写真である。
図1及び図2より、供試体全体が十分に破砕されている
ことが判る。
【0031】また、破砕後の供試体の一部分を切り取り
電子頭微鏡による観察を行った結果を図3及び図4に示
す。図3は、破砕後の供試体の粒子構造の断面を走査型
電子顕微鏡(倍率100倍)で撮影した図面に代わる写
真である。図4は、破砕後の供試体の粒子構造の断面を
走査型電子顕微鏡(倍率400倍)で撮影した図面に代
わる写真である。図3及び図4より、骨材周辺を覆って
いたセメント水和物は針状の結晶に変化しており骨材か
ら剥離していることが判る。また、X線回折法(XR
D)による分析から、この針状結晶は酢酸カルシウムで
あることが判明した。
【0032】次に、この供試体をハンマーで軽く砕いた
後、流水で洗いふるい分けして、細骨材と粗骨材を回収
した。得られた細骨材の形状を、図5に示す。図5は、
細骨材の粒子構造を撮影した図面に代わる写真である。
また、得られた粗骨材の形状を、図6に示す。図6は、
粗骨材の粒子構造を撮影した図面に代わる写真である。
図5及び図6より、目視による観察では骨材の破砕や骨
材表面へのペースト、モルタルの付着は認められないこ
とが判る。
【0033】
【発明の効果】本発明によれば、コンクリートを、振
動、騒音、粉塵等を発生することなくしかも安全に、静
的に破砕できる。また、破砕後のコンクリートから良質
の骨材を容易に回収することができる。
【0034】また、機械的に破砕したコンクリート塊か
らも本発明により容易に良質の骨材を回収することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、実施例1で用いた破砕前のコンクリー
ト円柱供試体の粒子構造を撮影した図面に代わる写真で
ある。
【図2】図2は、実施例1における破砕後のコンクリー
ト円柱供試体の粒子構造を撮影した図面に代わる写真で
ある。
【図3】図3は、実施例1における破砕後のコンクリー
ト円柱供試体の粒子構造の断面を、走査型電子顕微鏡で
撮影した図面に代わる写真である。
【図4】図4は、実施例1における破砕後のコンクリー
ト円柱供試体の粒子構造の断面を、走査型電子顕微鏡で
撮影した図面に代わる写真である。
【図5】図5は、実施例1で得られた細骨材の粒子構造
を撮影した図面に代わる写真である。
【図6】図6は、実施例1で得られた粗骨材の粒子構造
を撮影した図面に代わる写真である。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】液体状であり、アルカリ加水分解反応によ
    りカルボン酸を生成し、且つ該カルボン酸のカルシウム
    塩が水溶性である有機エステル化合物を有効成分とする
    ことを特徴とするコンクリートの静的破砕剤。
  2. 【請求項2】有機エステル化合物が、酢酸エチル又は酢
    酸メチルである請求項1に記載の静的破砕剤。
  3. 【請求項3】請求項1に記載の静的破砕剤の中にコンク
    リートの一部又は全部を浸漬するか、コンクリートに穴
    又は溝を設けてそこに該静的破砕剤を注入するか、又は
    コンクリートに該静的破砕剤を塗布することを特徴とす
    るコンクリートの静的破砕方法。
  4. 【請求項4】請求項3に記載の方法により破砕されたコ
    ンクリートを水洗することを特徴とするコンクリート中
    の骨材の回収方法。
  5. 【請求項5】原料コンクリートが、機械的に破砕したコ
    ンクリート塊である請求項4に記載の回収方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006144238A (ja) * 2004-11-16 2006-06-08 Toda Constr Co Ltd クレーン構台用基礎とその維持システム
JP2007144336A (ja) * 2005-11-29 2007-06-14 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd セメント硬化体の破砕方法および静的破砕剤注入用容器

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