JP2000272942A - 人工軽量骨材の製造法 - Google Patents
人工軽量骨材の製造法Info
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- JP2000272942A JP2000272942A JP11081686A JP8168699A JP2000272942A JP 2000272942 A JP2000272942 A JP 2000272942A JP 11081686 A JP11081686 A JP 11081686A JP 8168699 A JP8168699 A JP 8168699A JP 2000272942 A JP2000272942 A JP 2000272942A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/02—Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates
- C04B18/027—Lightweight materials
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Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 平均粒径１５〜５０μｍの廃ガラス、粘
結材および発泡材を含有する原料を造粒後、焼成するこ
とを特徴とする人工軽量骨材の製造法、およびこれによ
り得られる人工軽量骨材。 【効果】 吸水率が低く、強度が高く、かつすり減りに
強い人工軽量骨材が工業的に有利に得られる。
結材および発泡材を含有する原料を造粒後、焼成するこ
とを特徴とする人工軽量骨材の製造法、およびこれによ
り得られる人工軽量骨材。 【効果】 吸水率が低く、強度が高く、かつすり減りに
強い人工軽量骨材が工業的に有利に得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として建築物や
建造物に用いられる人工軽量骨材の製造方法に関する。
建造物に用いられる人工軽量骨材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、発泡型の人工軽量骨材の製造に用
いられる主原料は、粒径を小さくするほど焼成体の独立
気泡が多くなり、高強度・低吸水率の人工軽量骨材を製
造できることが知られている。しかし、粒径を小さくす
ればするほど多くの粉砕エネルギー、すなわち粉砕費を
要するという欠点があった。
いられる主原料は、粒径を小さくするほど焼成体の独立
気泡が多くなり、高強度・低吸水率の人工軽量骨材を製
造できることが知られている。しかし、粒径を小さくす
ればするほど多くの粉砕エネルギー、すなわち粉砕費を
要するという欠点があった。
【０００３】また、骨材の比重を小さくするほど気泡の
肉厚が薄くなるので、コンクリート混練時に骨材表面が
削れたり、潰れたりする頻度が高くなり、骨材の吸水率
の増加を招き、さらに微粉が新たに発生し本来の性能を
低下させる問題が生じる。これは、コンクリートを軽量
化するという骨材本来の性能を減じていることとなる。
このことは、プラスチックなどの充填材として混合する
場合も同様な欠点となる。
肉厚が薄くなるので、コンクリート混練時に骨材表面が
削れたり、潰れたりする頻度が高くなり、骨材の吸水率
の増加を招き、さらに微粉が新たに発生し本来の性能を
低下させる問題が生じる。これは、コンクリートを軽量
化するという骨材本来の性能を減じていることとなる。
このことは、プラスチックなどの充填材として混合する
場合も同様な欠点となる。
【０００４】従来、緻密な外殻を形成するような人工骨
材の製造方法としては、発泡材を含む原料を用いてパン
ペレタイザーで一旦造粒した後、発泡材を含まない原料
を被覆して焼成する方法がある（特開平７−２９１６８
５号公報）。しかしながら、この方法は２回の工程を必
要とするうえ、大量生産する場合には被覆厚さを一定と
することは困難であるという欠点があった。
材の製造方法としては、発泡材を含む原料を用いてパン
ペレタイザーで一旦造粒した後、発泡材を含まない原料
を被覆して焼成する方法がある（特開平７−２９１６８
５号公報）。しかしながら、この方法は２回の工程を必
要とするうえ、大量生産する場合には被覆厚さを一定と
することは困難であるという欠点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、比重が低いにもかかわらず吸水率が低く、コンクリ
ート混練時のすり減りの少ない人工軽量骨材を工業的に
有利に製造する方法を提供することにある。
は、比重が低いにもかかわらず吸水率が低く、コンクリ
ート混練時のすり減りの少ない人工軽量骨材を工業的に
有利に製造する方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】かかる実情において、本
発明者らは鋭意研究を重ねた結果、主原料として産業廃
棄物である廃ガラスを用い、その粒度を１５〜５０μｍ
として造粒し、該造粒物を焼成すれば内部に発泡を有
し、骨材の外殻が緻密化された、すれ減りに強い軽量骨
材が工業的に有利に製造できることを見出し、本発明を
完成させた。
発明者らは鋭意研究を重ねた結果、主原料として産業廃
棄物である廃ガラスを用い、その粒度を１５〜５０μｍ
として造粒し、該造粒物を焼成すれば内部に発泡を有
し、骨材の外殻が緻密化された、すれ減りに強い軽量骨
材が工業的に有利に製造できることを見出し、本発明を
完成させた。
【０００７】すなわち、本発明は、平均粒径１５〜５０
μｍの廃ガラス、粘結材および発泡材を含有する原料を
造粒後、焼成することを特徴とする人工軽量骨材の製造
法、並びに該製造法により得られる人工軽量骨材を提供
するものである。
μｍの廃ガラス、粘結材および発泡材を含有する原料を
造粒後、焼成することを特徴とする人工軽量骨材の製造
法、並びに該製造法により得られる人工軽量骨材を提供
するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明に用いられる廃ガラスとし
ては、産業廃棄物として廃棄されたガラスであれば特に
制限されず、例えば建築物、窓（車両を含む）などに利
用し廃棄された板ガラス、瓶ガラス等が挙げられる。当
該廃ガラスの配合量は、原料全量に対し８０〜９８．９
９重量％、特に８０〜９８．９重量％が骨材の外殻を緻
密化させる点から好ましい。
ては、産業廃棄物として廃棄されたガラスであれば特に
制限されず、例えば建築物、窓（車両を含む）などに利
用し廃棄された板ガラス、瓶ガラス等が挙げられる。当
該廃ガラスの配合量は、原料全量に対し８０〜９８．９
９重量％、特に８０〜９８．９重量％が骨材の外殻を緻
密化させる点から好ましい。
【０００９】本発明に用いられる粘結材としてはベント
ナイト、緑泥岩、絹雲母などの粘土鉱物が挙げられる
が、ベントナイトが特に好ましい。粘結材の配合量は原
料の平均粒径により異なるが、原料全量に対して１〜１
０重量％、特に１〜７重量％が好ましい。
ナイト、緑泥岩、絹雲母などの粘土鉱物が挙げられる
が、ベントナイトが特に好ましい。粘結材の配合量は原
料の平均粒径により異なるが、原料全量に対して１〜１
０重量％、特に１〜７重量％が好ましい。
【００１０】本発明に用いられる発泡材としては、炭化
珪素、窒化珪素、炭酸カルシウムをはじめとする炭酸化
合物および硫酸カルシウムをはじめとする硫酸化合物な
どが挙げられる。発泡材の配合量は原料の種類、粉末
度、焼成温度などにより変り得るが、原料全量に対して
０．０１〜２重量％、特に０．１〜０．７重量％が骨材
内部のみを発泡させる点から好ましい。
珪素、窒化珪素、炭酸カルシウムをはじめとする炭酸化
合物および硫酸カルシウムをはじめとする硫酸化合物な
どが挙げられる。発泡材の配合量は原料の種類、粉末
度、焼成温度などにより変り得るが、原料全量に対して
０．０１〜２重量％、特に０．１〜０．７重量％が骨材
内部のみを発泡させる点から好ましい。
【００１１】これらの原料は平均粒径１５〜５０μｍと
なるように粉砕して用いられる。原料の平均粒径が１５
μｍ未満では骨材表面の緻密化された層が薄く、十分な
すり減り強度を維持することが困難であり、また、５０
μｍを超える平均粒径とすると緻密な外殻は形成するも
のの造粒段階で安定的な運転が困難となる。より好まし
い平均粒径は１８〜４５μｍである。これらの原料は、
それぞれ所望の粒径となるように粉砕した後混合しても
よく、混合後に粉砕して粒径を調整してもよい。
なるように粉砕して用いられる。原料の平均粒径が１５
μｍ未満では骨材表面の緻密化された層が薄く、十分な
すり減り強度を維持することが困難であり、また、５０
μｍを超える平均粒径とすると緻密な外殻は形成するも
のの造粒段階で安定的な運転が困難となる。より好まし
い平均粒径は１８〜４５μｍである。これらの原料は、
それぞれ所望の粒径となるように粉砕した後混合しても
よく、混合後に粉砕して粒径を調整してもよい。
【００１２】次に、これらの原料に適量の水を加えて混
練、造粒する。造粒手段としては、パン型ペレタイザー
等が挙げられる。また、造粒物の粒度は目的とする骨材
の粒度により異なるが、通常２〜１０とするのが好まし
い。
練、造粒する。造粒手段としては、パン型ペレタイザー
等が挙げられる。また、造粒物の粒度は目的とする骨材
の粒度により異なるが、通常２〜１０とするのが好まし
い。
【００１３】造粒されたペレットを焼成することにより
本発明の人工軽量骨材が得られる。焼成は主原料の軟化
点および発泡材の発泡温度以上の温度で行われる。具体
的な温度は用いる主原料の種類、成分などにより異なる
が、通常７００〜９００℃とするのが好ましい。
本発明の人工軽量骨材が得られる。焼成は主原料の軟化
点および発泡材の発泡温度以上の温度で行われる。具体
的な温度は用いる主原料の種類、成分などにより異なる
が、通常７００〜９００℃とするのが好ましい。
【００１４】本発明人工軽量骨材の粒径は、使用目的に
より異なるが、５〜２０mm、特に５〜１５mmが好まし
い。また比重は、１．５以下、特に０．８〜１．３が好
ましい。
より異なるが、５〜２０mm、特に５〜１５mmが好まし
い。また比重は、１．５以下、特に０．８〜１．３が好
ましい。
【００１５】かくして得られる本発明人工軽量骨材は、
外殻が緻密化され、かつ内部には気泡が存在するので、
軽量でかつ吸水率が低いものの、コンクリート混練時に
おけるすり減りの少ないものである。
外殻が緻密化され、かつ内部には気泡が存在するので、
軽量でかつ吸水率が低いものの、コンクリート混練時に
おけるすり減りの少ないものである。
【００１６】
【実施例】以下に、実施例を挙げてさらに詳細に説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。
るが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１７】（１）原料および配合量 使用原料および配合量を表１に示す。
【００１８】
【表１】
【００１９】表１に示す組成を基本とし、調合原料の平
均粒径が１０、１５、２０、４０、６０μｍとなるよう
に各種原料の粉砕および混合を実施した。粉砕、混合は
ボールミルを使用した。造粒は、パンペレタイザーを用
い、粒径５〜１０mmとなるように行った。
均粒径が１０、１５、２０、４０、６０μｍとなるよう
に各種原料の粉砕および混合を実施した。粉砕、混合は
ボールミルを使用した。造粒は、パンペレタイザーを用
い、粒径５〜１０mmとなるように行った。
【００２０】（２）焼成 焼成は電気炉を用いて行った。まず、４００℃に加熱
し、６分で７８０〜８２０℃まで昇温して５分保持し、
２０℃／分程度で冷却し３００℃以下として炉外に取り
出した。
し、６分で７８０〜８２０℃まで昇温して５分保持し、
２０℃／分程度で冷却し３００℃以下として炉外に取り
出した。
【００２１】（３）骨材の諸特性 調合原料の平均粒径が１０、１５、２０、４０、６０μ
ｍの場合における焼成温度、比重、吸水率、圧壊荷重の
結果を表２に、比較として、主原料に真珠岩を使用した
場合の同一配合における試験結果を表３に示す。なお、
比重はＪＩＳ Ａ １１３５「構造用軽量粗骨材の比重
及び吸水率試験方法」に準拠し測定した。２４時間吸水
率は、ＪＩＳ Ａ １１３５「構造用軽量粗骨材の比重
及び吸水率試験方法」に準拠し測定した。また、飽和
（煮沸）吸水率は、沸騰水中で２時間煮沸した後、さら
に水道水で冷却し２時間静置させ、表乾としたときの重
量増加分より算出した。圧壊荷重は１４mmφの骨材を載
荷板に挟み万能圧縮試験機を用いて０．５mm／分の速さ
で載荷し、その荷重値を測定した。
ｍの場合における焼成温度、比重、吸水率、圧壊荷重の
結果を表２に、比較として、主原料に真珠岩を使用した
場合の同一配合における試験結果を表３に示す。なお、
比重はＪＩＳ Ａ １１３５「構造用軽量粗骨材の比重
及び吸水率試験方法」に準拠し測定した。２４時間吸水
率は、ＪＩＳ Ａ １１３５「構造用軽量粗骨材の比重
及び吸水率試験方法」に準拠し測定した。また、飽和
（煮沸）吸水率は、沸騰水中で２時間煮沸した後、さら
に水道水で冷却し２時間静置させ、表乾としたときの重
量増加分より算出した。圧壊荷重は１４mmφの骨材を載
荷板に挟み万能圧縮試験機を用いて０．５mm／分の速さ
で載荷し、その荷重値を測定した。
【００２２】
【表２】
【００２３】表２より、原料の平均粒径が５０μｍを超
えて６０μｍになると吸水率が上昇し、また圧壊荷重も
低下することがわかる。
えて６０μｍになると吸水率が上昇し、また圧壊荷重も
低下することがわかる。
【００２４】廃ガラス量を９３〜９７重量部、粘結材を
３〜７重量部、発泡材を０．１〜０．７重量部の間で変
化させて上記と同様の試験をした結果、表２と同様の傾
向が確認された。
３〜７重量部、発泡材を０．１〜０．７重量部の間で変
化させて上記と同様の試験をした結果、表２と同様の傾
向が確認された。
【００２５】（４）すり減り試験結果 表１に示す配合を用いて、各種平均粒径について骨材の
すり減り試験を実施した。試験方法はＪＩＳ Ｚ ８８
４１「造粒物−強度試験方法」回転強度に準拠して行っ
た。結果を表３に示す。
すり減り試験を実施した。試験方法はＪＩＳ Ｚ ８８
４１「造粒物−強度試験方法」回転強度に準拠して行っ
た。結果を表３に示す。
【００２６】
【表３】
【００２７】表３より、原料の平均粒径が１５μｍより
も小さくなると、すり減りに対する強度が低下すること
がわかる。
も小さくなると、すり減りに対する強度が低下すること
がわかる。
【００２８】（５）人工軽量骨材の断面写真 平均粒径が４０μｍ（Ａ）、２０μｍ（Ｂ）、１０μｍ
（Ｃ）および７μｍ（Ｄ）の原料を用いて上記の如くし
て造粒、焼成して得た骨材の断面写真を図１に示す。図
１から明らかなように、原料平均粒径が７μｍおよび１
０μｍの場合には、外殻の緻密化が十分でないことがわ
かる。また原料平均粒径が本発明の範囲にあると、内部
に多くの気泡があり、かつ外殻が十分に緻密化している
ことがわかる。
（Ｃ）および７μｍ（Ｄ）の原料を用いて上記の如くし
て造粒、焼成して得た骨材の断面写真を図１に示す。図
１から明らかなように、原料平均粒径が７μｍおよび１
０μｍの場合には、外殻の緻密化が十分でないことがわ
かる。また原料平均粒径が本発明の範囲にあると、内部
に多くの気泡があり、かつ外殻が十分に緻密化している
ことがわかる。
【００２９】
【発明の効果】本発明により表面に緻密化した外殻を形
成させることにより、すり減りに強く、低い吸水率と十
分な強度を有する人工軽量骨材を工業的に有利に提供す
ることが可能となる。
成させることにより、すり減りに強く、低い吸水率と十
分な強度を有する人工軽量骨材を工業的に有利に提供す
ることが可能となる。
【図１】平均粒径４０μｍ（Ａ）、２０μｍ（Ｂ）、１
０μｍ（Ｃ）および７μｍ（Ｄ）の原料を用いて調製し
た人工軽量骨材の断面写真を示す。
０μｍ（Ｃ）および７μｍ（Ｄ）の原料を用いて調製し
た人工軽量骨材の断面写真を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菅谷 智幸 東京都江東区清澄１−２−23 太平洋セメ ント株式会社研究本部内 (72)発明者 原田 至克 東京都江東区清澄１−２−23 太平洋セメ ント株式会社研究本部内 (72)発明者 井澤 泰雄 東京都江東区清澄１−２−23 太平洋セメ ント株式会社研究本部内 (72)発明者 寺光 泰文 東京都江東区清澄１−２−23 太平洋セメ ント株式会社研究本部内 Ｆターム(参考） 4D004 AA18 BA02 CA14 CA30 CB32 CC11 CC20 DA03 DA06 DA10 DA20 4G019 LA05 LB01
Claims (3)
- 【請求項１】 平均粒径１５〜５０μｍの廃ガラス、粘
結材および発泡材を含有する原料を造粒後、焼成するこ
とを特徴とする人工軽量骨材の製造法。 - 【請求項２】 骨材の外殻が緻密化され、内部に気泡が
存在するものである請求項１記載の人工軽量骨材の製造
法。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の製造法により得ら
れる人工軽量骨材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11081686A JP2000272942A (ja) | 1999-03-25 | 1999-03-25 | 人工軽量骨材の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11081686A JP2000272942A (ja) | 1999-03-25 | 1999-03-25 | 人工軽量骨材の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000272942A true JP2000272942A (ja) | 2000-10-03 |
Family
ID=13753250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11081686A Pending JP2000272942A (ja) | 1999-03-25 | 1999-03-25 | 人工軽量骨材の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000272942A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100436203B1 (ko) * | 2001-09-24 | 2004-06-16 | 김병일 | 폐형광등유리를 이용하는 발포유리의 제조방법 |
| CN117623739A (zh) * | 2024-01-23 | 2024-03-01 | 包头市安德稀耐新材料有限公司 | 稀土耦合固体废弃物制备的轻质高强骨料及其制备方法 |
-
1999
- 1999-03-25 JP JP11081686A patent/JP2000272942A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100436203B1 (ko) * | 2001-09-24 | 2004-06-16 | 김병일 | 폐형광등유리를 이용하는 발포유리의 제조방법 |
| CN117623739A (zh) * | 2024-01-23 | 2024-03-01 | 包头市安德稀耐新材料有限公司 | 稀土耦合固体废弃物制备的轻质高强骨料及其制备方法 |
| CN117623739B (zh) * | 2024-01-23 | 2024-04-12 | 包头市安德稀耐新材料有限公司 | 稀土耦合固体废弃物制备的轻质高强骨料及其制备方法 |
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