JP2000281405A

JP2000281405A - 人工骨材の製造方法

Info

Publication number: JP2000281405A
Application number: JP9190899A
Authority: JP
Inventors: Koji Kawamoto; 孝次川本; Takeshi Naganami; 武長南; Shingo Sudo; 真悟須藤; Atsushi Kagakui; 敦加岳井
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 1999-03-31
Publication date: 2000-10-10

Abstract

(57)【要約】【課題】容易に比重と一軸圧縮破壊加重を制御し
うる人工軽量骨材の製造方法の提供を課題とする。【解決手段】石炭灰と、石灰質原料と、硫酸カルシウ
ムとを混合・粉砕し、得た混合粉と水とを混合してスラ
リーを得、要すればこのスラリーに金属アルミニウム粉
末を加えて型枠等に鋳込み、所望の比重、強度になるよ
うに発泡膨張させて生ケーキを得、該生ケーキのボール
テスト値が所望の値となったときに、ピアノ線、薄刃な
どを用いて１００ｍｍ角程度に切断し、その後裁断機を
用いて長径２０ｍｍ以下の粒を得、又はジョークラッシ
ャー等の破砕機で長径２０ｍｍ以下に破砕して粒を得、
あるいは上記生ケーキを押し出し成形して所望の大きさ
の造粒物を得、得た造粒物を高圧蒸気養生し、あるいは
常圧蒸気養生と高圧蒸気養生とを併用して所望の比重と
圧潰強度とを有する人工骨材を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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、特に土木
・築用の人工骨材として再資源化して有効利用するため
の人工骨材の製造方法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
発熱量あ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、発生する
石炭灰が石炭使用量にほぼ比例して増加してきている。
今後更に増加する石炭灰の有効利用法が大きな課題とな
ってきている。

【０００３】現在発生している石炭灰は、一つにはセメ
ント用原料として使用され、一部に埋め立て処分されて
いる。石炭灰の有効利用するという観点より考えた場
合、その需要量の大きさから人工骨材原料として利用で
きれば好ましいとされている。

【０００４】しかしながら、現在、骨材として用いられ
ているものはその大半が砕石であるが、この砕石と人工
骨材とを比較すると人工骨材はコスト面で不利となって
いる。これは、人工骨材を得るためのエネルギーコスト
が大きいという問題に帰着する。本発明者らは、この点
を改良すべく人工骨材の製造方法として常圧蒸気養生及
び／または高圧蒸気養生法を用いたものを提案してき
た。

【０００５】その後の検討の結果、この方法では確かに
エネルギーコストの低減は可能なものの、工程上に一つ
の問題を含むことが分かった。すなわち、従来の焼成法
に従えば、焼成過程での発泡剤の量や焼成温度を調整す
ることで人工骨材比重を容易に制御できるが、常圧蒸気
養生及び／または高圧蒸気養生法では温度が低い分人工
骨材比重を制御することと、特に人工骨材比重を低くす
ることが困難であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記状況に鑑
みてなされたものであり、その課題とするところは、高
圧蒸気養生または常圧蒸気養生と高圧蒸気養生との併用
により人工骨材化する場合に、容易に比重と一軸圧縮破
壊加重（以下、「圧潰強度」と示す。）を制御しうる方
法の提供を課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の方法は、石炭灰と要すれば珪石とから構成される石
炭灰原料と、生石灰、消石灰、セメント等の石灰質原料
と、硫酸カルシウムとを混合・粉砕して平均粒径３０μ
ｍ以下の混合粉を得、この混合粉と水とを混合してスラ
リーを得、要すればこのスラリーに金属アルミニウム粉
末を加えて型枠に鋳込み、所望の比重、強度になるよう
に発泡膨張させて生ケーキを得、該生ケーキを加工して
造粒物を得、該造粒物を高圧蒸気養生または常圧蒸気養
生と高圧蒸気養生との併用により所望の比重と圧潰強度
とを有する人工骨材を得る方法において、造粒物を得る
方法が下記方法のいずれかである人工骨材の製造方法で
ある。なお、下記方法に記載したボールテスト値とは、
直径４０ｍｍφで２６０ｇの鋼球を生ケーキ上５０ｍｍ
ら自由落下させて生ケーキ表面にできた鋼球の痕跡の直
径をｍｍ単位で表した値を言い、生ケーキの硬化度を表
す値として扱う。

【０００８】方法１ボールテスト値が２５〜１５ｍｍの生ケーキをピアノ
線、スクレーパーまたは薄刃を用いて１００ｍｍ角程度
に切断し、そのままボールテスト値が１８〜１５ｍｍに
なるまで放置し、その後裁断機を用いて長径２０ｍｍ以
下の粒を得る。そして、この粒の角をパンまたはドラム
等の転動造粒機を用いて取ると共に表面を緻密化する。
この緻密化に際しては必要に応じて原料の乾燥粉を散布
しながら散水して表面をコートする。

【０００９】方法２ボールテスト値が２５〜１０ｍｍの生ケーキをピアノ
線、スクレーパーまたは薄刃を用いて１００ｍｍ角程度
に切断し、そのままボールテスト値が１４〜１０ｍｍに
なるまで放置し、その後ジョークラッシャー等の破砕機
で長径２０ｍｍ以下に破砕して粒を得る。そして、この
粒の角をパンまたはドラム等の転動造粒機を用いて取る
と共に表面を緻密化する。この緻密化に際しては必要に
応じて原料の乾燥粉を散布しながら散水して表面をコー
トする。

【００１０】方法３生ケーキが、その内部の気泡を保持しながら可塑性を持
った状態でダイスまたは金属線メッシュから容易に押し
出しできる程度に硬化した後、押し出し成形して所望の
大きさの粒を得る。この際、粒同士の付着を防止するた
めに、上記混合粉を粒表面にまぶす。こうして得た粒の
角を要すればパンまたはドラム等の転動造粒機を用いて
取ると共に表面を緻密化する。

【００１１】このようにして得た造粒物を常圧蒸気養生
及び／または高圧蒸気養生することにより、養生後の比
重が０．５〜１．５まで、圧潰強度が７５ｋｇｆ以下の
値になるように任意に制御することが可能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の方法１において、ボール
テスト値が２５〜１５ｍｍの生ケーキをピアノ線、スク
レーパーまたは薄刃を用いて１００ｍｍ角程度に切断
し、そのままボールテスト値が１８〜１５ｍｍになるま
で放置し、その後裁断機を用いて長径２０ｍｍ以下の粒
を得るが、この際にボールテスト値が１８ｍｍより大き
いと裁断した粒が相互に付着して団子状態になるので好
ましくない。

【００１３】また１５ｍｍより硬化が進むと裁断される
状態が破砕状態に近くなる。その結果、５ｍｍ以下の細
粒が増加する。その結果、２．５〜２０ｍｍの粗骨材の
割合が低下して製品収率が低下することになる。

【００１４】具体的な裁断方法例としては、例えば下面
に平滑な鋼板を水平に敷いたベルトコンベアー上に乗せ
た１００ｍｍ角程度に切断した生ケーキをベルトと等速
でベルト進行方向に移動しながら下降して裁断して、ベ
ルト進行方向と逆方向に移動しながら上昇して往復運動
する一枚もしくは複数枚の鋼製の薄刃により生ケーキを
裁断する方法がある。この際、この薄刃は一枚もしくは
複数枚をベルト移動方向に直角に配してベルトが２０ｍ
ｍ進む毎に一度裁断するか、もしくはベルトの進行方向
に平行になるように２０ｍｍ間隔で薄刃を複数枚配して
もよい。また複数の裁断機を配して裁断機と裁断機の間
にある生ケーキ裁断物を混合攪拌するようにしてもよ
い。

【００１５】また、本発明の方法２において、ボールテ
スト値が２５〜１０ｍｍの生ケーキをピアノ線、スクレ
ーパーまたは薄刃を用いて１００ｍｍ角程度に切断し、
そのままボールテスト値が１４〜１０ｍｍになるまで放
置し、その後ジョークラッシャー等の破砕機で２０ｍｍ
角以下に破砕して粒を得るが、ボールテスト値が２５ｍ
ｍ以上では切断した生ケーキが再度付着するため好まし
くない。またボールテスト値を１０ｍｍ以下とするには
５時間以上の長時間放置しなければならず、実用的では
ない。また硬化が過度となり解砕しにくくなり好ましく
ない。

【００１６】また、ボールテスト値が１４〜１０ｍｍな
るまで放置し、その後ジョークラッシャー等の破砕機で
２０ｍｍ以下に破砕するが、ボールテスト値が１４ｍｍ
より大きいとケーキは破砕機に固着して破砕機の連続運
転が不可能となり、またボールテスト値を１０ｍｍ以下
まで硬化させるには５時間以上の長時間を要するため実
用的ではないからである。

【００１７】また、本発明の第３の方法は、原料粉末を
水と混練してスラリーとして必要に応じて発泡剤を添加
して、例えば発泡硬化槽に鋳込み、槽の下部からスラリ
ーが発生した気泡を保持することができかつ可塑性のあ
る状態で主として自重でダイスまたは金属線メッシュか
ら押し出して粒状とするものである。

【００１８】発砲硬化槽は鋳込んだスラリーが３０分か
ら２時間程度貯留できる大きさが好ましい。例えば、押
し出し口には所望のサイズの開口部を設けたパンチプレ
ートまたはピアノ線等の金属線メッシュが設置された吐
出口が１〜数本設けられた槽を発泡硬化槽とすれば、押
し出し成形まで一貫してできるため簡便である。なお、
スラリーの硬化度はスラリーの鋳込み温度、貯槽の温
度、分岐管の温度で制御する。

【００１９】本第３の方法では、押し出し成形により得
られた粒の表面は通常水分が多く、そのまま堆積すると
粒相互が付着して団子状になる。これを防止するために
乾燥粉をまぶす。乾燥粉はスラリーと同一の原料配合で
良いが、スラリーから粒にした部分より高強度となる配
合や原料を使用してもよい。乾燥粉をまぶして表面水分
が少なくなり、粒相互に付着しなくなったペレットを篩
でペレットと粉体に分離する。

【００２０】また、これらの分岐押し出し口の下に移動
するコンベアーベルトを配して、ベルト上に乾燥粉を粒
径程度から粒の３倍程度の層厚に敷きその粉体層中に押
し出した粒を埋没させるとよい。粉体層厚がペレット直
径以下では乾燥粉を十分ペレットにまぶすことが出来
ず、ペレット相互にくっつく恐れがあり、ペレット直径
の３倍以上ではまぶす効果は増加しないからである。乾
燥粉の層に埋没させる以外に、薄く敷いた乾燥粉上に粒
を落下させその上から乾燥粉を振りかけたり、気流中に
分散させた乾燥粉を粒に吹き付けたりすることができ
る。

【００２１】上記方法１〜３で得た造粒物はいずれも角
張ったものとなる。人工骨材として使用する場合、角が
丸いものの方が取り扱い上好ましい。よって、本発明で
は粒をドラムやパン型の転動造粒機に投入して粒を転動
させて粒の角を丸くすると共にペレットの表面に付着し
た乾燥粉を強固に圧密して骨材強度発現に寄与するよう
にする。

【００２２】本発明において得られる人工骨材の比重と
圧潰強度とは、主として金属アルミニウム粉末の添加量
に、従として造粒方法により影響を受けている。そし
て、金属アルミニウム粉末の添加量と造粒方法とを組み
合わせることにより得られる人工骨材の比重を０．５〜
１．５まで、圧潰強度を７５ｋｇｆ以下の値になるよう
に任意に制御することが可能となる。すなわち、本発明
の本質は所望の比重と圧潰強度とを得るように、造粒物
を得るに際して金属アルミニウム粉末の添加量と造粒方
法とを組み合わせることにある。

【００２３】次に、本発明の本質ではないが、人工骨材
を得るに必要とされるその他の条件について簡単に触れ
る。

【００２４】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ＪＩＳＡ６２０１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、石炭灰の粒度は特に
限定されない。そして、石灰質原料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り強度を
発現させるために用いるものであり、生石灰、消石灰、
セメントなどが望ましい。また、硫酸カルシウムとして
は特に限定されず、二水石膏、半水石膏、排煙脱硫石膏
等が挙げられる。

【００２５】セメントを用いる場合、その種類は特に限
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、中庸熱ポルトランドセメン
ト、耐硫酸塩ポルトランドセメント、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トなどが挙げられ
る。

【００２６】石炭灰への硫酸カルシウムの配合量はＣａ
ＳＯ４換算で０．１〜５重量％とする。そして、石灰質
原料の配合量は、酸化カルシウム換算で、酸化カルシウ
ムが全体の１〜５０重量％、好ましくは１〜４０重量％
となるようにする。

【００２７】石炭灰と石灰質原料と硫酸カルシウムとの
混合物の粉砕方法は特に限定されず、平均粒径が３０μ
ｍ以下、好ましくは２０μｍ以下まで微粉砕できるもの
であればいずれの方法でもよく、例えばポットミル、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。

【００２８】次に、石炭灰と石灰質原料と硫酸カルシウ
ムとの粉砕混合物に水を加えてスラリーを得るが、混練
に用いる水量は全固体重量に対して６０〜８０重量％と
する。６０％以下ではスラリーの粘性が高く、ミキサー
から短時間で排出できない。また８０％以上では生ケー
キの硬化に長時間を要し、また人工骨材強度が低下する
ので実用的ではない。なお、混練方法は特に限定されず
公知の混練装置を用いることができる。

【００２９】原料をミキサーで混練した後、発泡剤とし
て金属アルミニウム粉末を固体と水との合計量に対して
０．０６重量％以下の所望量を添加してスラリーに分散
・混合した後、要すれば型枠に鋳込む。金属アルミニウ
ム粉末は粒度５０μｍ以下で比表面積が大きく、分散し
やすいものが好ましい。尚、発泡させる場合はオレイン
酸等の気泡保持剤を併用することが好ましい。

【００３０】次に、養生工程について説明する。養生方
法は、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または常圧
蒸気養生と高圧蒸気養生との併用が好ましい。特に、常
圧蒸気養生単独では、強度発現まで長期間の養生を要し
生産性が悪い。オートクレーブ中で行う高圧蒸気養生の
条件は、生産性および人工骨材強度の点から１２０℃〜
２５０℃で１時間以上、好ましくは３時間以上である。

【００３１】また、高圧蒸気養生との併用の際に、前記
養生の前養生として行う常圧蒸気養生の条件は、３０℃
〜１００℃で１時間以上、好ましくは３時間以上であ
る。尚、上記養生条件は酸化物換算でのカルシウム添加
量によって変化するため、所望とする人工骨材強度が得
られるように適宜選択する必要がある。

【００３２】

【実施例】以下実施例および比較例により、本発明を更
に説明する。但し、本発明は下記実施例に限定されるも
のでない。用いた石炭灰の主成分は、Ｓｉ０２：５６．
２０％、Ａｌ２０３：３２．１０％、Ｆｅ２０３：３．
５７％、Ｃａ０：０．５９％、ＭｇＯ：１．４０％、Ｎ
ａ２０：０．２２％、Ｋ２０：０．４８％である。

【００３３】［実施例１］石炭灰８０重量％、酸化カル
シウム６重量％、普通ポルトランドセメント１３重量
％、二水石膏１重量％からなる人工骨材配合原料の総量
に対して６７重量％の水を加えてミキサーで混合した
後、型枠に鋳込んだ。８０℃、相対湿度９５％で３間硬
化させボールテスト値が１８となった時点で鋼製の薄刃
で約１００ｍｍ角に解砕した。これを鋼製の薄刃で更に
２０ｍｍ以下となるように裁断してパンペレタイザーで
転動しながら表面の粉末を圧密して粒表面を平滑に仕上
げた。ペレットを５０℃、相対湿度９５％の高温恒湿機
中で３時間前養生した後オートクレーブに入れ１８５
℃、８時間の高圧蒸気養生を行った。

【００３４】得られた人工骨材の評価として、嵩比重と
圧漬強度と粒度分布の測定を行った。尚、圧潰強度は圧
潰試験機によって、その最短径が約１０ｍｍの人工骨材
１０点について人工骨材の最短径方向に加圧して測定し
た。圧潰強度の最短径への一次回帰式から最短径１０ｍ
ｍでの強度を推定して圧潰強度を求めた。評価結果を表
１に示した。

【００３５】［実施例２］実施例１の解砕・裁断時の硬
化度を１５ｍｍとした以外は実施例１と同様な方法で得
られた人工骨材の評価結果を表１に示した。

【００３６】［実施例３、４］実施例１の原料粉末に水
を加えてミキサーでスラリーを作った後、スラリー総量
に対して金属アルミニウム粉末０．０２重量％を加えて
更に混合攪拌した後に鋳込んだ以外は実施例１と同様に
して実施例３を、実施例２と同様にして実施例４を得
た。得られた人工骨材の評価結果を表１に示す。

【００３７】［実施例５、６］実施例１の原料粉末に水
を加えてミキサーでスラリーを作った後、スラリー総量
に対して金属アルミニウム粉末０．０４重量％を加えて
更に混合攪拌した後に鋳込んだ以外は実施例１と同様に
して実施例５を、アルミニウム粉末を０．０６重量％加
えた以外は実施例１と同様にして実施例６を得た。得ら
れた人工骨材の評価結果を表１に示す。

【００３８】［比較例１］実施例１の生ケーキ裁断時の
ボールテスト値を２０とした以外は実施例１と同様な方
法で裁断を試みたが、裁断後の粒が相互に付着しやす
く、十分な裁断結果が得られなかった。

【００３９】［比較例２］実施例１の生ケーキ裁断時の
ボールテスト値を１２とした以外は実施例１と同様な方
法で裁断を試みた。裁断するのに極めて大きな応力が必
要で、かつ２．５ｍｍ以下の細粒が多くなった。評価結
果を表１に示す。

【００４０】表−１アルミニウム人工骨材物性粉末添加量（％）比重圧潰強度粒度ｋｇｆｗｔ％実施例１ 0.00 1.25 55 25 実施例２ 0.00 1.22 50 32 実施例３ 0.02 1.05 39 22 実施例４ 0.02 1.02 33 29 実施例５ 0.04 0.78 18 21 実施例６ 0.06 0.57 13 18 比較例２ 0.00 1.21 53 46

【００４１】［実施例７］石炭灰８０重量％、酸化カル
シウム６重量％、普通ポルトランドセメント１３重量
％、二水石膏１重量％からなる人工骨材配合原料の総量
に対して６７重量％の水を加えてミキサーで混合した
後、型枠に鋳込んだ。８０℃、相対湿度９５％で３時間
硬化させてケーキの硬さが、ボールテスト値が１８とな
った時点で鋼製の薄刃で約１００ｍｍ角に解砕した。

【００４２】これをさらに８０℃、相対湿度９５％で１
時間養生してボールテスト値が１３となったケーキを入
り口の開きが２００ｍｍ排出口の開きが２０〜１０ｍｍ
のシングルトグル式ジョークラッシャーで破砕して長径
が約２０ｍｍ以下になるように破砕した。こうして得た
破砕粒をパンペレタイザーで転動させながら表面の粉末
を圧密して粒表面を平滑に仕上げた。

【００４３】次に、ペレットを５０℃、相対湿度９５％
の高温恒湿機中で３時間前養生した後オートクレーブに
入れ１８５℃、８時間の高圧蒸気養生を行った。得られ
た人工骨材の評価結果を表−２に示した。

【００４４】［実施例８］実施例７の解砕から破砕まで
の硬化時間を２時間とした以外は実施例７と同様な方法
で人工骨材を作成した。得られた人工骨材の評価結果を
表−２に示した。

【００４５】［実施例９］実施例７の解砕から破砕まで
の硬化時間を３時間とした以外は実施例７と同様な方法
で人工骨材を作成した。得られた人工骨材の評価結果を
表−２に示した。

【００４６】［実施例１０，１１，１２］実施例７の原
料粉末に水を加えてミキサーでスラリーを作った後、ス
ラリー総量に対して金属アルミニウム粉末０．０２重量
％を加えて更に混合攪拌した後に鋳込んだ以外は実施例
７と同様にして実施例１０の人工骨材を、実施例８と同
様にして実施例１１の人工骨材を、実施例９と同様にし
て実施例１２の人工骨材を得た。得られた人工骨材の評
価結果を表２に示した。

【００４７】［実施例１３，１４］実施例１の原料粉末
に水を加えてミキサーでスラリーを作った後、スラリー
総量に対して金属アルミニウム粉末０．０４重量％を加
えて更に混合攪拌した後に鋳込んだ以外は実施例８と同
様にして実施例１３の人工骨材を、アルミニウム粉末を
０．０６重量％加えた以外は実施例８と同様にして実施
例１４の人工骨材を得た。得られた人工骨材の評価結果
を表２に示した。

【００４８】［比較例３］実施例１のピアノ線による解
砕後の破砕までの硬化時間を３０分とした以外は実施例
１と同様な方法で破砕を試みたが、ジョークラッシャー
に解砕した生ケーキ投入開始から数分経過後にトグルに
生ケーキが固着して排出が不能となった。

【００４９】表−２アルミニウム人工骨材物性粉末添加量（％）比重圧潰強度粒度ｋｇｆｗｔ％実施例７ 0.00 1.26 58 38 実施例８ 0.00 1.24 53 45 実施例９ 0.00 1.23 50 52 実施例１０ 0.02 1.05 42 31 実施例１１ 0.02 1.01 35 39 実施例１２ 0.02 0.98 29 44 実施例１３ 0.04 0.71 19 42 実施例１４ 0.06 0.56 14 22

【００５０】［実施例１５］石炭灰８０重量％、酸化カ
ルシウム６重量％、普通ポルトランドセメント１３重量
％、二水石膏１重量％からなる人工骨材配合原料の総量
に対して６７重量％の水を加えてミキサーで混合した
後、硬化槽に鋳込んだ。８０℃、相対湿度９５％で１時
間硬化させた後、貯槽下部の１０ｍｍφの開孔を２０ｍ
ｍ間隔でそれぞれの開孔が正三角形の頂点を成すように
配したパンチブレートから自重で押し出しながらピアノ
線で長さ約１０ｍｍに切断した。

【００５１】スラリー原料と同じ配合の予め混合した乾
燥粉をステンレスバットに約２０ｍｍの層厚に敷いて押
し出し切断した粒をこの粉体層にバットを移動しながら
落としてから目開き５ｍｍの篩でペレットと粉末を分離
した。

【００５２】この粒をパンペレタイザーで転動しながら
表面の粉末を圧密して粒表面を平滑に仕上げた。ペレッ
トを５０℃、相対湿度９５％の高温恒湿機中で３時間前
養生した後オートクレーブに入れ１８５℃、８時間の高
圧蒸気養生を行った。

【００５３】得られた人工骨材の評価として、嵩比重と
圧漬強度の測定を行った。尚、圧潰強度は圧潰試験機に
よって直径１０ｍｍの各人工骨材について測定し、その
平均値を求めた。評価結果を表３に示した。

【００５４】［実施例１６］実施例１５の硬化槽での硬
化時間を２時間とした以外は実施例１５と同様な方法で
作成して人工骨材を得た。この人工骨材の評価結果を表
３に示した。

【００５５】［実施例１７］実施例１５の硬化槽での硬
化時間を３時間とした以外は実施例１５と同様な方法で
作成して人工骨材を得た。この人工骨材の評価結果を表
３に示した。

【００５６】［実施例１８，１９，２０］実施例１５の
原料粉末に水を加えてミキサーでスラリーを作った後、
スラリー総量に対して金属アルミニウム粉末０．０２重
量％を加えて更に混合攪拌した後に鋳込んだ以外は実施
例１５と同様にして実施例１８の人工骨材を、実施例１
６と同様にして実施例１９の人工骨材を、実施例１７と
同様にして実施例２０の人工骨材を得た。得られたそれ
ぞれの人工骨材の評価結果を表３に示した。

【００５７】［実施例２１，２２］実施例１５の原料粉
末に水を加えてミキサーでスラリーを作った後、スラリ
ー総量に対して金属アルミニウム粉末０．０４重量％を
加えて更に混合攪拌した後に鋳込んだ以外は実施例１６
と同様にして実施例２１の人工骨材を、金属アルミニウ
ム粉末を０．０６重量％とした以外は実施例１６と同様
にして実施例２２の人工骨材を得た。得られたそれぞれ
の人工骨材の評価結果を表３に示した。

【００５８】［比較例４］実施例１５の貯槽での硬化時
間を３０分とした以外は実施例１５と同様な方法で鋳込
み、押し出し造粒を試みたが、乾燥分中に落下する時点
で１０ｍｍ程度の形にならず造粒不能であった。

【００５９】［比較例５］実施例１８の貯槽での硬化時
間を５時間とした以外は実施例１５と同様な方法で鋳込
み、押し出し造粒を試みたが、生ケーキの硬化が進んで
パンチプレートから押し出せなかった。

【００６０】表−３アルミニウム人工骨材物性粉末添加量（％）比重圧潰強度粒度ｋｇｆｗｔ％実施例７ 0.00 1.50 72 7 実施例８ 0.00 1.44 65 2 実施例９ 0.00 1.19 49 6 実施例１０ 0.02 1.22 54 5 実施例１１ 0.02 1.13 46 3 実施例１２ 0.02 1.03 39 6 実施例１３ 0.04 0.82 25 4 実施例１４ 0.06 0.61 16 5

【００６１】以上の実施例、従来例より本発明の方法に
従い、金属アルミニウム粉末の添加量と、人工骨材成型
方法とを組み合わせることにより得られる人工骨材の比
重と圧潰強度とを所望の値に調節できることは明らかで
ある。

【００６２】

【発明の効果】本発明に従えば、スラリーへの金属アル
ミニウム粉末を調整し、かつ人工骨材の成型方法を選定
することにより得られる人工骨材の比重と圧潰強度とを
任意に調整することが可能となる。また、本発明の成型
方法は高価な特殊の装置を必要としないため、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、非焼成型の人工骨材を低コストで効率的に生
産することができる。従って、安価で高品質な人工骨材
を市場に供給できることにより土木・建築業界に資する
ところ大である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者加岳井敦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 BA02 CA04 CA14 CA15 CA22 CA45 CB12 CB13 CB50 CC01 CC03 CC11 CC12 CC13 DA02 DA03 DA07 DA08 DA20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】石炭灰と要すれば珪石とから構成される石
炭灰原料と、生石灰、消石灰、セメント等の石灰質原料
と、硫酸カルシウムとを混合・粉砕して平均粒径３０μ
ｍ以下の混合粉を得、この混合粉と水とを混合してスラ
リーを得、要すればこのスラリーに金属アルミニウム粉
末を加えて型枠に鋳込み、所望の比重、強度になるよう
に発泡膨張させて生ケーキを得、該生ケーキを加工して
造粒物を得、該造粒物を高圧蒸気養生または常圧蒸気養
生と高圧蒸気養生との併用により所望の比重と圧潰強度
とを有する人工骨材を得る方法において、造粒物を得る
方法が下記方法であることを特徴とする人工骨材の製造
方法。 −方法− ボールテスト値が２５〜１５ｍｍの生ケーキをピアノ
線、スクレーパーまたは薄刃を用いて１００ｍｍ角程度
に切断し、そのままボールテスト値が１８〜１５ｍｍに
なるまで放置し、その後裁断機を用いて長径２０ｍｍ以
下の粒を得る。そして、この粒の角をパンまたはドラム
等の転動造粒機を用いて取ると共に表面を緻密化する。
この緻密化に際しては必要に応じて原料の乾燥粉を散布
しながら散水して表面をコートする。
【請求項２】造粒物を得る方法が下記方法であることを
特徴とする請求項１記載の人工骨材の製造方法。 −方法− ボールテスト値が２５〜１０ｍｍの生ケーキをピアノ
線、スクレーパーまたは薄刃を用いて１００ｍｍ角程度
に切断し、そのままボールテスト値が１４〜１０ｍｍに
なるまで放置し、その後ジョークラッシャー等の破砕機
で長径２０ｍｍ以下に破砕して粒を得る。そして、この
粒の角をパンまたはドラム等の転動造粒機を用いて取る
と共に表面を緻密化する。この緻密化に際しては必要に
応じて原料の乾燥粉を散布しながら散水して表面をコー
トする。
【請求項３】造粒物を得る方法が下記方法であることを
特徴とする請求項１記載の人工骨材の製造方法。 −方法− 生ケーキが、その内部の気泡を保持しながら可塑性を持
った状態でダイスまたは金属線メッシュから容易に押し
出しできる程度に硬化した後、押し出し成形して所望の
大きさの粒を得る。この際、粒同士の付着を防止するた
めに、上記混合粉を粒表面にまぶす。こうして得た粒の
角を要すればパンまたはドラム等の転動造粒機を用いて
取ると共に表面を緻密化する。