JP2000302497A - 化粧骨材及び化粧ブロック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 資源を有効に利用し、種々の色調を発現で
き、製造コストの低減を図ることができる化粧骨材及び
化粧ブロックを提供する。 【解決手段】 化粧骨材は汚泥を主原料とし、その汚泥
と、必要に応じて副原料等とを混合した組成物を所定形
状に成形して成形物を調製した後、その成形物を焼成し
たものである。汚泥の組成は、二酸化珪素が４０〜６０
重量％、酸化アルミニウムが１０〜１５重量％、三酸化
二鉄が４〜１６重量％含有されるのが好ましい。汚泥中
における三酸化二鉄量が多いほど得られる化粧骨材の赤
色系統から黒色系統の色合いが強くなる。化粧骨材を着
色するために顔料が添加され、その顔料の色は赤色顔料
又は茶色顔料を使用するのが好ましい。組成物全体に対
して赤色顔料は６〜１０重量％添加され、茶色顔料は４
〜６重量％添加されるのが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、化粧コンクリー
トブロック等に含有される化粧骨材及びその化粧骨材を
種石として使用した化粧ブロックに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、コンクリートブロックは、セメ
ント、水、骨材、混和材、混和剤等を混合し、それを所
定形状に成形して成形物を調製した後、その成形物を養
生することにより得られる。コンクリートブロックとし
ては、例えば表面が岩石風の肌合いを呈するスプリット
ブロックや、表面が荒く削り取られたような感じを呈す
るショットブロック等の化粧ブロックが挙げられる。こ
れらの化粧ブロックには色の付いた化粧骨材が使用さ
れ、化粧ブロックの表面に化粧骨材が露出すると、その
化粧ブロックに色を付けることができる。

【０００３】化粧骨材としては種々の色、粒形、粒度を
なす山砂利、川砂利、海砂利等や、炭鉱から排出される
ボタが自然に発火して赤色の石となった天然シャモット
や、陶器、陶管、瓦等を粉砕した粉砕シャモット等も使
用される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、色の付いた
山砂利、川砂利、海砂利、天然シャモット等は天然資源
であり、その採取地は限られているため、その量には限
度があるとともに、それらの単価は高い。その結果、そ
れらを使用し続けると、天然資源の枯渇を招き、さらに
は、化粧骨材の原料費が嵩み、その化粧骨材を使用した
化粧ブロックの製造コストが上昇するという問題があっ
た。

【０００５】また、山砂利、川砂利、海砂利、天然シャ
モット等はその色、粒形、粒度等が不均一である。その
ため、それらを化粧骨材として使用して製造された化粧
ブロックは、その化粧面に色ムラが生じたり、色の薄い
化粧骨材が露出した部分は意匠性が低下するという問題
があった。

【０００６】この発明は、このような従来技術に存在す
る問題点に着目してなされたものである。その目的とす
るところは、資源を有効に利用し、種々の色調を発現で
き、製造コストの低減を図ることができる化粧骨材及び
化粧ブロックを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の発明の化粧骨材は、汚泥を主原
料とし、その原料を成形して成形物を調製し、その成形
物を焼成してなるものである。

【０００８】請求項２に記載の発明の化粧骨材は、請求
項１に記載の発明において、前記汚泥の組成は、二酸化
珪素（ＳｉＯ₂）が４０〜６０重量％、酸化アルミニウ
ム（Ａｌ₂Ｏ₃）が１０〜１５重量％、三酸化二鉄（Ｆｅ
₂Ｏ₃）が４〜１６重量％であるものである。

【０００９】請求項３に記載の発明の化粧骨材は、請求
項１又は請求項２に記載の発明において、前記成形物中
の空気量は、成形物の容量全体に対して１〜２２容量％
であるものである。

【００１０】請求項４に記載の発明の化粧骨材は、請求
項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記汚泥に
顔料を添加して成形物を調製するものである。請求項５
に記載の発明の化粧骨材は、請求項４に記載の発明にお
いて、前記顔料として赤色顔料又は茶色顔料が使用さ
れ、汚泥と顔料とよりなる成形物に対する添加量が赤色
顔料は６〜１０重量％であり、茶色顔料は４〜６重量％
であるものである。

【００１１】請求項６に記載の化粧ブロックは、前記請
求項１〜５のいずれかに記載の化粧骨材を種石として使
用したものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】化粧骨材は汚泥を主原料とし、そ
の汚泥と、必要に応じて副原料等とを混合した組成物を
所定形状に成形して成形物を調製した後、その成形物を
焼成したものである。化粧ブロックは、前記化粧骨材を
種石として使用したコンクリートブロックである。

【００１３】化粧骨材の外観形状は、その成形工程にお
ける成形型の形状を変更したり、それらの口金の形状を
変更することにより所望とする形状に成形することがで
きる。化粧骨材の色は汚泥の化学組成及び焼成条件によ
って、黄色、ベージュ、赤色、茶色、黒色等に変更可能
になっている。これらのうちでも、化粧ブロックの外観
を向上させるために赤系統の色及び黒系統の色が好まし
い。化粧骨材の粒度は０．０１〜２０ｍｍの範囲内にな
っている。化粧骨材を化粧ブロックの種石として使用す
る場合には、化粧骨材の粒度が２．５〜２０ｍｍの範囲
内のものを使用するのが好ましい。化粧ブロックに直接
着色する場合には、化粧骨材の粒度が０．０１〜２．５
ｍｍの範囲内の大きさのものを使用してもよい。

【００１４】化粧骨材の圧縮強度は、化粧骨材を化粧ブ
ロックの種石として使用したとき、その化粧ブロックの
製造時に、コンクリートと化粧骨材との混練中に化粧骨
材が破砕したり、化粧ブロック施工後に化粧面に露出し
た化粧骨材が浸食したりするのを防止して、所要の強度
を保持するために１０〜２００Ｎ／ｍｍ²の範囲内に設
定されるのが好ましい。スプリット化粧タイプのコンク
リートブロックに化粧骨材を種石として使用したとき、
その圧縮強度は１０〜５０Ｎ／ｍｍ²の範囲内に設定さ
れるのが好ましい。ショットブラスト化粧タイプのコン
クリートブロックに化粧骨材を種石として使用したと
き、その圧縮強度は１５〜２００Ｎ／ｍｍ ²に設定され
るのが好ましい。

【００１５】汚泥としては、浄水場汚泥（上水道汚
泥）、下水道汚泥、製紙スラッジ等の汚泥、湖沼泥、河
川泥、海底泥等の泥、都市ゴミ灰、石炭灰等の焼却灰、
焼却灰スラグ、高炉スラグ等の溶融スラグ等が挙げられ
る。

【００１６】汚泥の組成は、二酸化珪素（ＳｉＯ₂）が
４０〜６０重量％、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）が１
０〜１５重量％、三酸化二鉄（Ｆｅ₂Ｏ₃）が４〜１６重
量％含有されるのが好ましい。その他に、ナトリウムや
カリウム等のアルカリ金属の酸化物も含有されている。

【００１７】汚泥中における三酸化二鉄量が多いほど得
られる化粧骨材の赤色系統から黒色系統の色合いが強く
なる。そのため、汚泥中の三酸化二鉄量を調整すること
により化粧骨材の色を調整することができる。また、汚
泥中におけるアルカリ金属の酸化物の量が多いほど、焼
成の際の汚泥の融点が低下する。そのため、低温で焼成
を完了することができ、焼成に必要とされる燃料を節約
することができる。

【００１８】このとき、アルカリ金属の酸化物としての
酸化ナトリウム（Ｎａ₂Ｏ）又は酸化カリウム（Ｋ₂Ｏ）
は汚泥中に５〜２０重量％含有されるのが好ましく、１
０〜２０重量％含有されるのがさらに好ましい。

【００１９】汚泥の他に、蛙目粘土、木節粘土等の粘
土、グリセリン、ポリエチレングリコール、ブタノー
ル、フタル酸エステル等の可塑剤、流動化剤、化粧骨材
中に多数の微細な気泡を均一に分布させるためのＡＥ
剤、造粒剤等の化学薬品、シリカやガラス等の窯業原料
等を添加してもよい。

【００２０】その他に、化粧骨材を所望する色に着色す
るための顔料を添加してもよい。顔料としては酸化鉄、
酸化チタン、酸化クロム等が挙げられる。顔料の色は、
化粧骨材が化粧ブロックの化粧面に露出し、その意匠性
を向上させるために赤色顔料又は茶色顔料を使用するの
が好ましい。さらに、それらの顔料により化粧骨材を赤
色に確実に着色するために、組成物全体に対して赤色顔
料は６〜１０重量％添加されるのが好ましく、茶色顔料
は４〜６重量％添加されるのが好ましい。従って、得ら
れる化粧骨材はその色を確実に発現させることができる
とともに、添加する顔料の種類によって種々の色を発現
させることができる。

【００２１】次に、化粧骨材の製造方法について説明す
る。化粧骨材は、まず、主原料としての汚泥に、必要に
応じてその他の副原料を所定量添加し、それを乾燥脱水
工程、混合工程、成形工程及び焼成工程を経て製造され
る。

【００２２】乾燥脱水工程は、汚泥の乾燥脱水のために
行われる。乾燥脱水方法としては、フィルタープレス
法、遠心脱水法、熱風乾燥法、マイクロ波乾燥法等が採
用される。混合工程は、汚泥とその他の副原料とを均一
に混合するために行われる。混合方法としては、ボール
ミル混合法、振動ミル混合法、エアーブレンディング、
Ｖ型混合機、ハイシェアミキサー、パン型ミキサー、横
軸ミキサー、高圧空気と機械的攪拌によって汚泥とその
他の副原料とを均一に混合するスラリーベースン、混練
機（ニーダーマシーン）等を使用した混合法が採用され
る。また、汚泥と副原料の混合は、乾式混合又は湿式混
合のどちらか一方により行われ、湿式混合の場合は、水
混合又は有機溶媒混合のどちらか一方により行われる。
そして、この混合工程により、得られる化粧骨材に色ム
ラが発生するのを防止することができる。

【００２３】成形工程は、混合工程により均一に混合さ
れた組成物を所定の形状に成形して成形物を調製するた
めに行われる。成形方法としては、鋳込み成形法、塑性
成形法又は乾式成形法が採用される。鋳込み成形法は、
まず、組成物に溶媒を添加してスラリーを調製する。溶
媒の種類によって水系鋳込み又は有機溶媒系鋳込みが採
用され、必要に応じてそのスラリーにバインダーや発泡
剤等を添加してもよい。そして、スラリーを型に流し込
んで成形する方法である。

【００２４】鋳込み成形法は使用する型の形状及び大き
さの変更により、得られる化粧骨材の形状及び大きさを
調整することができる。また、鋳込み成形法の中でも、
スラリーをシート状に成形するテープ成形法や皿状に成
形するバット成形法等も採用される。

【００２５】塑性成形法としては、押出成形法又はリボ
ンプレス法が採用される。その際に、組成物に溶媒を添
加して塑性体を調製するが、その塑性体に可塑剤、流動
化剤、発泡剤等を添加してもよい。

【００２６】乾式成形法としては粉末プレス成形法、高
振動成形法、遠心成形法が採用される。粉末プレス成形
法としては、一軸プレス法又は静水圧プレス法が採用さ
れる。成形の際に、組成物に可塑剤、流動化剤、発泡剤
等を添加してもよい。

【００２７】成形工程により得られる成形物中には、得
られる化粧骨材中の固体量を維持するとともに、残留空
気量を調整し、その硬度及び強度を向上させるために、
成形物の容量全体に対して空気が１〜２２容量％含有さ
れるのが好ましい。

【００２８】焼成工程は、成形工程により成形された成
形物の形状を固定するために行われる。焼成は焼成炉を
使用して行われる。化粧骨材の固体密度及び圧縮強度の
向上又は化粧骨材の色の赤系統から黒系統への調整のた
めに、焼成温度は５００〜１５００℃の範囲内に設定さ
れ、焼成時間は０．１〜３６時間の範囲内に設定される
のが好ましい。

【００２９】前記範囲内において、焼成温度が高くなる
又は焼成時間が長くなると、汚泥中の酸化鉄は、三酸化
二鉄（Ｆｅ₂Ｏ₃、赤色又は黄色)、四酸化三鉄（Ｆｅ₃Ｏ
₄ 、黒茶色)、酸化第一鉄（ＦｅＯ、黒色)と徐々に還元
され、その色が変化していく。従って、焼成温度又は焼
成時間を変更することにより、化粧骨材の圧縮強度又は
色を調整することができる。

【００３０】焼成中における反応系内の酸素濃度は０〜
２５％の範囲内に設定されるのが好ましい。前記範囲内
において酸素濃度が低いと酸化鉄は還元されやすく、得
られる化粧骨材の色を変化させやすくなる。

【００３１】次に、化粧骨材を種石として使用した化粧
ブロックについて説明する。化粧ブロックとしては、ス
プリットブロック、ショットブロック、たたきブロッ
ク、タンブルブロック、洗い出しブロック、種石貼付ブ
ロック、リブブロック、着色ブロック、多色ブロック、
単層・多層ブロック等が挙げられる。

【００３２】スプリットブロックはコンクリートブロッ
クを、それぞれ所定の厚さを有するように割ることによ
り、その割られた面が化粧面となり外観が岩石風をなす
ように製造される。化粧面に化粧骨材が露出して意匠性
が向上する。ショットブロックは外観が荒く仕上げられ
たもので、硬化したコンクリートブロックの表面に鉄の
球を高速で打ち当て、その表面を削り取ることにより製
造される。化粧面に化粧骨材が露出すると意匠性が向上
する。

【００３３】たたきブロックは外観が荒く仕上げられた
もので、硬化したコンクリートブロックの表面を釘で叩
いて製造される。釘の当て方により縞模様等を出すこと
ができる。化粧面に化粧骨材が露出すると意匠性が向上
する。タンブルブロックは表面が面取りされ丸みを帯び
たもので、風化した趣を醸し出している。硬化したコン
クリートブロックを転がして製造される。面取りされた
表面に化粧骨材が露出すると意匠性が向上する。

【００３４】洗い出しブロックは、生コンクリートブロ
ックの表面にコンクリートの硬化を遅らせる凝結遅延剤
を塗布してコンクリート養生し、未硬化のコンクリート
ブロック表面のモルタルを水洗い除去して製造される。
または、コンクリートブロック成形用の型枠の内面に凝
結遅延剤を塗布し、その型枠に生コンクリートを充填し
て養生し、未硬化のコンクリートブロック表面のモルタ
ルを水洗い除去して製造される。さらには、完全に硬化
する前のコンクリートブロック表面のモルタルを水洗い
除去して製造される。各方法により、モルタルを除去し
た面に化粧骨材が露出し意匠性が向上する。種石貼付ブ
ロックは生コンクリートブロックの表面に種石としての
化粧骨材を散布し、それらを圧着することにより製造さ
れる。コンクリートブロック表面の化粧骨材が付着した
状態により意匠性が付与されている。

【００３５】リブブロックはその表面に窪みのあるライ
ンが形成されている。着色ブロックは顔料や石粉等の材
料を混合して着色されたものである。多色ブロックは混
合された材料により多数の色が着色されたものである。
単層ブロックはコンクリートブロック全体が化粧面と同
じ材質から製造されているものである。多層ブロック
は、化粧面と化粧面以外の部分とが異なる材質により製
造されているものである。なお、リブブロック、着色ブ
ロック、多色ブロック及び単層・多層ブロックに、種石
として化粧骨材を使用し、その表面等に化粧骨材を露出
させてもよい。

【００３６】コンクリートブロックは大別して組積用ブ
ロック、舗装用ブロック又はその他に分けられる。例え
ば、組積用ブロックはコンクリートブロックを積み上げ
ることにより、建築物の壁、外構の塀、傾斜地における
擁壁、門柱、灯籠、車止め、柱、ガードフェンス等を構
成して使用される。ブロックの形状により空洞ブロッ
ク、型枠ブロック、空積みブロック、煉瓦形状をなす密
実ブロック、法面の擁壁用に使用される間知ブロック等
に分けられる。

【００３７】舗装用ブロックはコンクリートブロックを
敷き並べることにより、歩道、車道、滑走路、駐車場、
駐機場、バスターミナル、広場、公園等を構成して使用
される。ブロックの形状によりインターロッキングブロ
ック、舗装用コンクリート平板、コンクリート境界ブロ
ック、Ｕ字溝ふた等に分けられる。

【００３８】次に、化粧骨材を種石とした化粧ブロック
の製造方法について説明する。化粧ブロックはセメン
ト、水、化粧骨材を主原料とし、その他に必要に応じて
混和剤、混和材等が添加され、それらを成形して得られ
る。また、鉄筋等を骨組みとし、そこへコンクリートを
注入して成形してもよいセメントとしてはポルトランド
セメント、高炉セメント、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、低熱ポルトランドセメン
ト、耐硫酸塩セメント、フライアッシュセメント、シリ
カセメント等の少なくとも一種が使用される。

【００３９】化粧骨材の他に軽石等の軽量骨材やパーラ
イト等の人工軽量骨材等を使用してもよい。混和剤とし
てはＡＥ剤、減水剤、ＡＥ減水剤、高性能ＡＥ減水剤、
防水剤、白華防止剤等が使用され、ブロックの用途や製
造方法に対応して使用される。混和材としては高炉スラ
グ、フライアッシュ、石灰石粉末、シリカフューム等を
使用してもよい。また、化粧ブロック本体に着色するた
めの顔料等を使用してもよい。

【００４０】そして、セメント、水、化粧骨材等を混合
し、それを所望する形状に成形する。成形方法は高振動
即脱成形法、流し込み成形法、プレス成形法、押出成形
法、遠心成形法等が採用される。高振動即脱成形法は硬
練りの生コンクリートを型枠に充填し、高振動を生コン
クリートに付与し、生コンクリートが型枠の中でその自
重で沈む込むことにより成形する方法である。型枠内で
締め固められた生コンクリートは自形を保持しているた
め、即時に型枠の離脱が可能になる。

【００４１】流し込み成形法は、流動性のある生コンク
リートを型枠に充填し、蒸気養生を行い、その後に型枠
を離脱する方法である。プレス成形法は、硬練りの生コ
ンクリートを型枠に充填し、その生コンクリートに圧力
をかけて成形する方法である。遠心成形法は硬練りの生
コンクリートを回転している型枠に充填し、蒸気養生を
行った後に、型枠を離脱して成形する方法である。

【００４２】そして、各成形法により化粧ブロックが成
形される。前記の実施形態によって発揮される効果につ
いて、以下に記載する。 ・ 化粧骨材は汚泥を主原料として製造され、その汚泥
は浄水場汚泥（上水道汚泥）、下水道汚泥、製紙スラッ
ジ等の汚泥、湖沼泥、河川泥、海底泥等の泥、都市ゴミ
灰、石炭灰等の焼却灰、焼却灰スラグ、高炉スラグ等の
溶融スラグ等が使用され、それらは安価に入手すること
ができる。そのため、山砂利、川砂利等の天然資源を化
粧骨材として使用する場合と比較して、天然資源の枯渇
を防止することができるとともに、化粧骨材の製造コス
トの低減を図ることができる。また、汚泥は産業廃棄物
として排出されるため、資源を有効に利用し環境保護に
寄与することができる。

【００４３】・ 汚泥中の三酸化二鉄（Ｆｅ₂Ｏ₃）は汚
泥全体に対して４〜１６重量％含有されている。そのた
め、得られる化粧骨材の色を赤色から黒色系統にするこ
とができる。また、汚泥中における三酸化二鉄量を調整
することにより化粧骨材の色を調整することができる。

【００４４】・ 汚泥中にはナトリウムやカリウム等の
アルカリ金属の酸化物が含有されている。そのため、組
成物を焼成する際の汚泥の融点が低下し、低温で焼成を
完了することができ、焼成に必要とされる燃料を節約す
ることができる。

【００４５】・ 成形工程により得られる成形物中に
は、その成形物の容量全体に対して空気が１〜２２容量
％含有されるように設定される。そのため、得られる化
粧骨材中の固体密度を維持してその硬度及び強度を向上
させることができる。

【００４６】・ 化粧骨材の焼成温度は５００〜１５０
０℃の範囲内に設定され、焼成時間は０．１〜３６時間
の範囲内に設定される。そのため、得られる化粧骨材の
固体密度を向上させ、その圧縮強度を向上させることが
できるとともに、その色を赤系統や黒系統にすることが
できる。

【００４７】また、それらの範囲内において、焼成温度
又は焼成時間を変更することにより、化粧骨材の圧縮強
度又は色を調整することができる。 ・ 焼成中における焼成雰囲気の酸素濃度は０〜２５％
の範囲内に設定されるため、前記範囲内において焼成中
の酸素濃度が低いほど、酸化鉄は短時間で還元される。
従って、得られる化粧骨材の色を赤色から黒色に短時間
で変化させることができる。

【００４８】・ 化粧骨材を着色するために顔料が添加
され、その顔料の色は赤色顔料又は茶色顔料が使用され
る。このとき、組成物全体に対して赤色顔料は６〜１０
重量％の範囲内で添加され、茶色顔料は４〜６重量％の
範囲内で添加される。そのため、得られる化粧骨材を赤
色に確実に着色させることができる。また、その化粧骨
材を使用して化粧ブロックを製造するため、得られる化
粧骨材の色ムラを防止し、さらに、化粧骨材は赤色を発
現しているため、化粧面に露出したその化粧骨材により
化粧ブロックに色を確実に発現させることができる。従
って、意匠性の良好な化粧ブロックを製造することがで
きる。

【００４９】・ 化粧骨材の粒度は０．０１〜２０ｍｍ
の範囲内になっている。そのため、化粧骨材を化粧ブロ
ックの種石として使用したとき、その粒度のバラつきを
ほとんどなくして、化粧ブロックの意匠性を良好なもの
にすることができる。また、化粧骨材の粒度を調整する
ことにより、化粧ブロックの色の発現を調整することが
できる。さらに、成形工程により前記範囲内の粒度とな
るように成形されるため、例えば陶器、陶管、瓦等を粉
砕して粉砕シャモット等を製造する粉砕工程を省略する
ことができる。従って、粉砕工程に要するエネルギー及
び時間を省略して化粧骨材の製造コストの低減及び化粧
骨材の製造作業効率を向上することができる。

【００５０】・ 汚泥とその他の副原料及び顔料は混合
工程により、均一に混合されるため、得られる化粧骨材
の色ムラを無くすことができる。従って、実施形態の化
粧骨材を使用した化粧ブロックの化粧面の色ムラを防止
して、意匠性の良好な化粧ブロックを製造することがで
きる。

【００５１】・ 化粧骨材の圧縮強度は、１０〜２００
Ｎ／ｍｍ²の範囲内に設定されている。そのため、化粧
骨材とコンクリートとの混練中に化粧骨材が破砕された
り、化粧ブロック施工後に化粧面に露出した化粧骨材が
浸食するのを防止することができる。その結果、化粧ブ
ロックの化粧面の意匠性が低下するのを防止することが
できる。また、化粧骨材の圧縮強度を前記範囲内で調整
することにより、化粧骨材が使用される化粧ブロックに
対応させることができる。

【００５２】・ 実施形態の化粧ブロックによれば、種
石としての化粧骨材は汚泥を主原料としている。そのた
め、天然資源等を種石として化粧ブロックを製造した場
合と比較してその製造コストの低減を図ることができ
る。

【００５３】

【実施例】以下、実施例を挙げ、前記実施形態をさらに
具体的に説明する。 （実施例１）名古屋市の上水道汚泥をフィルタープレス
で脱水し、縦型パン型ミキサーで均一に混合した。次い
で、真空混練機で汚泥内の空気量を調整し、押出機で５
〜１３ｍｍの大きさに押出成形した。続いて、ＬＰガス
炉を使用して１０００℃で５時間焼成して化粧骨材を製
造した。また、この化粧骨材を全体重量に対して１０重
量％となるようにコンクリートに混合し、スプリットタ
イプの化粧ブロックを製造した。

【００５４】その結果、赤橙色の化粧骨材を得ることが
できた。この化粧骨材の圧縮強度は５０．２Ｎ／ｍｍ²
であった。また、化粧ブロックは意匠性が良好であっ
た。 （実施例２）岐阜県の下水道汚泥を熱風乾燥で脱水し、
その汚泥に酸化鉄顔料及び流動化剤を所定量添加して横
型強制練りミキサーで均一に混合した。次いで、鋳込み
成形法により成形し、ナイフ型のカッティングマシンに
より２．５〜１０ｍｍの大きさに成形した。続いて、重
油炉を使用して８００℃で４時間焼成して化粧骨材を製
造した。また、この化粧骨材を全体重量に対して２０重
量％となるようにコンクリートに混合し、スプリットタ
イプの化粧ブロックを製造した。

【００５５】その結果、深紅色の化粧骨材を得ることが
できた。この化粧骨材の圧縮強度は２０．４Ｎ／ｍｍ²
であった。また、化粧ブロックは意匠性が良好であっ
た。 （実施例３）静岡県の湖沼汚泥を真空脱水機で脱水し、
その汚泥に酸化鉄顔料及び造粒剤を所定量添加して横型
強制練りミキサーで均一に混合し、造粒剤の作用により
７〜２０ｍｍの大きさに成形した。次いで、微粉炭キル
ンを使用し、その焼成雰囲気の酸素濃度を３％にして１
５００℃で３時間焼成して化粧骨材を製造した。また、
この化粧骨材を全体重量に対して５０重量％となるよう
にコンクリートに混合し、ショットブラストタイプの化
粧ブロックを製造した。

【００５６】その結果、黒褐色の化粧骨材を得ることが
できた。この化粧骨材の圧縮強度は１５０Ｎ／ｍｍ²で
あった。また、化粧ブロックは意匠性が良好であった。 （実施例４）静岡県の製紙スラッジを遠心脱水機で脱水
し、その製紙スラッジに粘土及びガラス廃材粉を所定量
添加してエアーブレンディングマシーンで均一に混合し
た。その組成物に可塑剤を添加しながらニーダーマシー
ンで混練し、押出機で１０〜４０ｍｍの大きさに成形し
た。次いで、電気炉を使用し、６００℃で５時間焼成し
て化粧骨材を製造した。また、この化粧骨材をコンクリ
ートに混合し、洗い出しタイプの化粧ブロックを製造し
た。

【００５７】その結果、緑黄色の化粧骨材を得ることが
できた。この化粧骨材の圧縮強度は１１．３Ｎ／ｍｍ²
であった。また、化粧ブロックは意匠性が良好であっ
た。 （実施例５〜実施例７）実施例５〜実施例７では、表１
に示す組成の汚泥を使用して成形物を成形し、その成形
物の焼成温度及び焼成時間を変更して、得られる化粧骨
材の色及び圧縮強度を測定した。焼成温度は実施例５は
７５０〜８５０℃に設定し、実施例６は８５０〜９５０
℃に設定した。実施例７は１０５０〜１１５０℃に設定
した。なお、成形物中には、その容量全体に対して２２
〜２８容量％の空気が含有されていた。また、焼成雰囲
気の酸素濃度は１０〜２５％であった。その結果を表２
に示す。

【００５８】

【表１】

【００５９】

【表２】 表２の実施例６に示すように、焼成温度８５０〜９５０
℃の範囲内で焼成を行うと、焼成時間が変化しても赤色
から赤茶色の化粧骨材を確実に得ることができ、焼成温
度１０５０〜１１５０℃の範囲内で焼成を行うと、焼成
時間が変化しても赤色から黒色の化粧骨材を確実に得る
ことができた。また、焼成温度が高く、焼成時間が長け
れば長いほど圧縮強度の大きい化粧骨材を得ることがで
きた。

【００６０】（実施例８及び実施例９）実施例８及び実
施例９では、表１に示す組成の汚泥を使用して成形物を
成形し、その成形物の焼成温度及び成形物全体に対する
成形物中の空気量を変更して、得られる化粧骨材の色及
び圧縮強度を測定した。焼成温度は実施例８は８５０〜
９５０℃に設定し、実施例９は１０５０〜１１５０℃に
設定した。なお、焼成時間は３０分で焼成雰囲気の酸素
濃度は１０〜２５％であった。その結果を表３に示す。

【００６１】

【表３】 表３に示すように、成形物中の空気量が１〜２２容量％
の範囲内で得られる化粧骨材の圧縮強度は、成形物中の
空気量が２２容量％以上で得られる化粧骨材の圧縮強度
より向上することが示された。また、実施例８に示すよ
うに、焼成温度８５０〜９５０℃の範囲内で焼成を行う
と、赤色の化粧骨材を確実に得ることができ、焼成温度
１０５０〜１１５０℃の範囲内で焼成を行うと、黒色の
化粧骨材を得ることができた。

【００６２】（実施例１０〜実施例１３）実施例１０〜
実施例１３では、三酸化二鉄の含有量の異なる汚泥を使
用して成形物を成形し、その焼成温度を変化させて得ら
れる化粧骨材の色及び圧縮強度を測定した。焼成温度は
実施例１０は７５０〜８５０℃に設定し、実施例１１は
８５０〜９５０℃に設定した。実施例１２は９５０〜１
０５０℃に設定し、実施例１３は１０５０〜１１５０℃
に設定した。なお、成形物中には、その容量全体に対し
て２２〜２８容量％の空気が含有されていた。また、焼
成時間は３０分で、焼成雰囲気の酸素濃度は１０〜２５
％であった。その結果を表４に示す。

【００６３】

【表４】 表４に示すように、汚泥中の三酸化二鉄の含有量が多け
れば多いほど、低い焼成温度で赤色の化粧骨材を得るこ
とができた。また、汚泥中の三酸化二鉄の含有量が変化
しても圧縮強度は変化しないことが示された。

【００６４】（実施例１４〜実施例１６）実施例１４〜
実施例１６では、アルカリ金属の含有量の異なる汚泥を
使用して成形物を成形し、その焼成温度を変化させて得
られる化粧骨材の色及び圧縮強度を測定した。焼成温度
は実施例１４は８５０〜９５０℃に設定し、実施例１５
は９５０〜１０５０℃に設定した。実施例１６は１０５
０〜１１５０℃に設定した。なお、成形物中には、その
容量全体に対して２２〜２８容量％の空気が含有されて
いた。また、焼成時間は３０分で、焼成雰囲気の酸素濃
度は１０〜２５％であった。その結果を表５に示す。

【００６５】

【表５】 表５に示すように、汚泥中のアルカリ金属の含有量が多
ければ多いほど、化粧骨材の圧縮強度が大きくなること
が示された。

【００６６】（実施例１７及び実施例１８）実施例１７
及び実施例１８では、汚泥に対して赤色顔料又は茶色顔
料を添加して成形物を成形し、その成形物重量全体に対
する各顔料の添加量を変更して化粧骨材を製造し、その
化粧骨材の色を測定した。なお、成形物中には、その容
量全体に対して２２〜２８容量％の空気が含有されてい
た。また、焼成時間は３０分、焼成温度は７００℃で、
焼成雰囲気の酸素濃度は１０〜２５％であった。その結
果を表６に示す。

【００６７】

【表６】 表６に示すように、赤色顔料の添加量が成形物重量全体
に対して６〜１０重量％の範囲内にあると、赤色の化粧
骨材を確実に得ることができることが示された。茶色顔
料の添加量が成形物重量全体に対して４〜６重量％の範
囲内にあると、赤色の化粧骨材を確実に得ることができ
ることが示された。

【００６８】さらに、前記実施形態より把握できる技術
的思想について以下に記載する。 ・ 前記三酸化二鉄（Ｆｅ₂Ｏ₃）は、焼成により形態が
変化され、三酸化二鉄（Ｆｅ₂Ｏ₃）、四酸化三鉄（Ｆｅ
₃Ｏ₄ )又は酸化第一鉄（ＦｅＯ）のいずれかの形態で存
在する請求項２〜５のいずれかに記載の化粧骨材。

【００６９】このように構成した場合、化粧骨材中に三
酸化二鉄が存在すると、その化粧骨材に赤色又は黄色を
発現させることができ、四酸化三鉄が存在すると、その
化粧骨材に黒茶色を発現させることができる。酸化第一
鉄が存在すると、その化粧骨材に黒色を発現させること
ができる。

【００７０】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、次のような効果を奏する。請求項１に記載の発明の
化粧骨材によれば、資源を有効に利用し、種々の色調を
発現でき、製造コストの低減を図ることができる。

【００７１】請求項２に記載の発明の化粧骨材によれ
ば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、化粧骨材の
色を赤色から黒色系統にすることができる。請求項３に
記載の発明の化粧骨材によれば、請求項１又は請求項２
に記載の発明の効果に加えて、化粧骨材の強度及び硬度
を向上させることができる。

【００７２】請求項４に記載の発明の化粧骨材によれ
ば、請求項１〜３のいずれかに記載の発明の効果に加え
て、化粧骨材を所望する色に着色することができる。請
求項５に記載の発明の化粧骨材によれば、請求項４に記
載の発明の効果に加え、化粧骨材を赤色に着色すること
ができる。

【００７３】請求項６に記載の化粧ブロックによれば、
資源を有効に利用し、種々の色調を発現でき、その製造
コストの低減を図ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅岡 直人 愛知県豊田市駒場町藤池17番１ 株式会社 ユニソン内 Ｆターム(参考） 2E162 CA11 FA00 FA11

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 汚泥を主原料とし、その原料を成形して
   成形物を調製し、その成形物を焼成してなる化粧骨材。
2. 【請求項２】 前記汚泥の組成は、二酸化珪素（ＳｉＯ
   ₂）が４０〜６０重量％、酸化アルミニウム（Ａｌ
   ₂Ｏ₃）が１０〜１５重量％、三酸化二鉄（Ｆｅ₂Ｏ₃）が
   ４〜１６重量％である請求項１に記載の化粧骨材。
3. 【請求項３】 前記成形物中の空気量は、成形物の容量
   全体に対して１〜２２容量％である請求項１又は請求項
   ２に記載の化粧骨材。
4. 【請求項４】 前記汚泥に顔料を添加して成形物を調製
   する請求項１〜３のいずれかに記載の化粧骨材。
5. 【請求項５】 前記顔料として赤色顔料又は茶色顔料が
   使用され、汚泥と顔料とよりなる成形物に対する添加量
   が赤色顔料は６〜１０重量％であり、茶色顔料は４〜６
   重量％である請求項４に記載の化粧骨材。
6. 【請求項６】 前記請求項１〜５のいずれかに記載の化
   粧骨材を種石として使用した化粧ブロック。