JP2001163649A

JP2001163649A - 土木・建築用資材、その製造方法及びその使用方法

Info

Publication number: JP2001163649A
Application number: JP2000289553A
Authority: JP
Inventors: Masashige Akiyama; 正成秋山; Toshio Kawada; 敏男川田; Hiroshi Isobe; 洋磯辺; Takuya Yamato; 卓也大和; Hiroshi Hashimoto; 博橋本
Original assignee: IKARI KANKYO KAGAKU KENKYUSHO; IKARI KANKYO KAGAKU KENKYUSHO KK; Nippon Mitsubishi Oil Corp; Nisseki Marubeni Co Ltd
Current assignee: IKARI KANKYO KAGAKU KENKYUSHO; IKARI KANKYO KAGAKU KENKYUSHO KK; Nisseki Marubeni Co Ltd; Eneos Corp
Priority date: 1999-08-20
Filing date: 2000-08-21
Publication date: 2001-06-19
Anticipated expiration: 2020-08-21
Also published as: JP3436736B2

Abstract

(57)【要約】【課題】路盤材、路床材、ケイソンの中詰め材、埋立
材、盛土材、骨材等に利用可能な、強度と流動性が兼ね
備わった、また、重金属等の有害物質の流出を阻害で
き、都市ゴミや産業廃棄物等を有効利用できる土木・建
築用資材及びその製造方法並びに使用方法を提供するこ
と。【解決手段】硫黄と無機系資材とを含む粒状硫黄固化物
からなり、粒径がＪＩＳ標準ふるいで規定された４４．
４ｍｍ以下であり、無機系資材が硫黄で実質的に被覆さ
れている土木・建築用資材及びその製造方法並びに使用
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、路盤材、路床材、
ケイソンの中詰め材、埋立材、盛土材若しくは、コンク
リート、モルタル等に使用する骨材等に利用可能な土木
・建築用資材、その製造方法及びその使用方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、硫黄と無機系資材とを混合して製
造した硫黄固化物を、埋立材等の土木・建築の資材に使
用することが検討されている。例えば、適当な成形型
に、硫黄溶融物と、無機系資材とを混合充填し、冷却固
化することによって成形物を得、その後、適当な粒度に
破砕して得た硫黄固化物を土木・建築の資材に使用する
ことが提案されている。しかし、破砕により得られる硫
黄固化物は、無機系資材が表面に多く露出しているた
め、粒状性が安定せず、しかも、破砕による鋭角部を有
しているため、流動性に欠け、実際に土木・建築用資材
に適しているとは言い難い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、土木・建築
用資材に使用しうる要件としては、その具体的用途に応
じて種々考えられる。例えば、路盤材、路床材、ケイソ
ンの中詰め材、埋立材、盛土材、骨材等の土木・建築用
資材に使用しうる要件としては、以下の（１）〜（３）
等の性能が必要であると考える。（１）骨材等として使用できる程度の強度及び流動性を
有すること、（２）資材表面の強度が平均的であり、土
木資材として使用した際の強度制御が容易であること、
（３）資材表面の水分吸収率が平均的であり、水分吸収
率の制御が容易であること。従来、土木・建築用資材と
して提案されている、硫黄を用いた固化物は、上記
（１）〜（３）の要件を十分満足しているとは言い難
い。一方、重金属等の有害物を含む都市ゴミや産業廃棄
物を無害化して廃棄するために、活性サルファーや、ケ
イ酸ソーダ、硫化ソーダ、キレート剤等を用いる技術が
種々提案されている。例えば、飛灰と活性サルファとを
転動造粒することによって飛灰に含まれる有害重金属類
の無害化処理方法（特開平７−１００４５５号公報、特
開平７−２５１１４２号公報）が知られている。このよ
うな活性サルファーやキレート剤との反応を目的として
得られる固化物は、圧縮強度等が低く、例えば、土木・
建築用資材として使用できるものではなく、そのような
使用が意図されているものでもない。また、金属と活性
サルファーやキレート剤との反応を目的とする場合、水
溶液の利用が必須であるため、その廃液処理も必要とな
り、製造が煩雑化するという問題がある。

【０００４】従って、本発明の目的は、路盤材、路床
材、ケイソンの中詰め材、埋立材、盛土材、骨材等に利
用可能な、強度と流動性が兼ね備わった、土木・建築用
資材及びその製造方法を提供することにある。また、本
発明の別の目的は、重金属等の有害物質の流出を阻害で
き、都市ゴミや産業廃棄物等を有効利用できる土木・建
築用資材及びその製造方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意検討した結果、無機系資材を硫黄
溶融物により被覆し、特定粒度の大きさとしたものが、
土木・建築用資材としての強度及び流動性を有すること
を見出し本発明を完成した。すなわち、本発明によれ
ば、硫黄と無機系資材とを含む粒状硫黄固化物からな
り、粒径がＪＩＳ標準ふるいで規定された４４．４ｍｍ
以下であり、無機系資材が硫黄で実質的に被覆されてい
ることを特徴とする土木・建築用資材が提供される。ま
た本発明によれば、無機系資材と、１２０〜１７０℃の
硫黄含有溶融物とを含む混合物を、硫黄の固化温度以下
に冷却しながら造粒し、無機系資材を硫黄により被覆す
ることを特徴とする上記土木・建築用資材の製造方法が
提供される。更に本発明によれば、上記土木・建築用資
材を、路盤材、路床材、ケイソンの中詰め材、埋立材、
盛土材又は骨材として用いることを特徴とする上記土木
・建築用資材の使用方法が提供される。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の土木・建築用資材は、硫
黄と無機系資材とを含み、特定の粒径を有すると共に、
無機系資材が硫黄で実質的に被覆されたものであって、
例えば、従来の硫黄成形固化物を破砕して得た破砕物に
見られる、流動性を阻害するような鋭角部を実質的に有
していない資材である。このような本発明の土木・建築
用資材は、例えば、路盤材、路床材、ケイソンの中詰め
材、埋立材、盛土材、若しくはコンクリート、モルタル
等に用いる各種骨材等として好適に用いることができ
る。

【０００７】本発明の土木・建築用資材、並びにその製
造方法において硫黄とは、例えば、通常の硫黄単体で、
天然産又は石油や天然ガスの脱硫によって生成した硫
黄；硫黄とキレート剤等の他の材料との変性硫黄；硫黄
含有溶融物等が挙げられる。但し、アルカリ性の水溶液
に溶解させ、後述する無機系資材と反応して硫化物を生
成する活性サルファーは含まない。硫黄の配合割合は、
無機系資材と混合・固化させた際に所望の造粒物となる
量であれば良く、通常、硫黄及び無機系資材の合計量に
対して、５質量％以上、好ましくは１０〜７０質量％、
特に好ましくは１０〜３０質量％である。硫黄の配合割
合が５質量％未満の場合、無機系資材等を十分に濡らし
被覆することができない恐れがある。また、本発明によ
り得られる粒状の硫黄固化体は、実質的に硫黄で被覆さ
れていることが特長であり、これは硫黄で被覆された無
機系資材が凝集することで形成される。硫黄の配合割合
が前記範囲を超える場合、溶融混合物が固化する際に、
振動や転動により機械的に切断され、または装置に付着
する等のため、硫黄固化物の粒状性が安定せず、しかも
流動性に欠け、所望の資材を得ることができない。

【０００８】本発明の土木・建築用資材において無機系
資材としては、例えば、無機系酸化物、粘土鉱物、活性
炭、カーボンファイバー、グラスファイバー、砂、砂
利、都市ゴミ焼却灰・焼却飛灰、都市ゴミ高温溶融炉か
ら発生する溶融飛灰、電力事業及び一般産業から排出さ
れる石炭灰、流動床焼却装置で使用した流動砂、重金属
に汚染された土壌、研磨屑や、鉄鋼スラグ・ダスト、フ
ェロニッケルスラグ、アルミドロス又は銅スラグ等の各
種金属製造時に副生する副生物等が挙げられ、特に、都
市ゴミ焼却灰・焼却飛灰、鉄鋼スラグ・ダストの使用が
好ましい。これらは使用に際して単独若しくは混合物と
して用いることができる。前記無機系資材として、強度
が高いもの（例えば、石炭灰等）を使用すれば、本発明
の土木・建築用資材の機械的強度を更に向上させること
ができる。無機系資材の配合割合は、硫黄と混合・固化
させた際に所望の造粒物となる量であれば良く、通常、
硫黄及び無機系資材の合計量に対して、９５質量％以
下、好ましくは３０〜９０質量％、特に好ましくは７０
〜９０質量％である。

【０００９】本発明の土木・建築用資材には、上記硫黄
及び無機系資材の他に、本発明の目的を損なわない範囲
において他の材料が含有されていても良い。他の材料と
しては、珪酸ソーダ、硫化ソーダ、キレート剤等の重金
属封鎖安定剤；アスファルト、各種ポリマー等が挙げら
れる。更に、上記硫黄の性状を変えるために、例えば、
炭素数４〜２０のオレフィン系炭化水素又はジオレフィ
ン系炭化水素等も挙げられる。具体的には、リモネン等
の環状オレフィン系炭化水素；スチレン、ビニルトルエ
ン、メチルスチレン等の芳香族炭化水素；ジシクロペン
タジエン及びそのオリゴマー（以下単に「ジシクロペン
タジエン」という）、シクロペンタジエン等のジエン系
炭化水素等を含有していても良い。これら硫黄の性状を
変えるオレフィン系炭化水素、ジオレフィン系炭化水素
等は、予め硫黄に添加することもでき、添加量は、硫黄
との合計量に対して、３０質量％以下となるように配合
することが好ましい。また、このような性状に予め変性
した硫黄を用いる態様も本発明に含まれる。硫黄の変性
には、ジシクロペンタジエン等によるジエン系炭化水素
による変性が好ましい。該変性硫黄は、硫黄に対して、
通常２〜３０質量％、好ましくは２〜２０質量％のジエ
ン系炭化水素を、１３５〜１５５℃で溶融混合し、１４
０℃における粘度が０．０５〜１．２Ｐａ・ｓになるよ
うに重合反応させた後に１３５℃以下に冷却する方法等
により得ることができる。このように硫黄を変性するこ
とにより、本発明の土木・建築資材に関して難燃性、耐
硫黄細菌性、遮水性、圧縮強度等の性能を改善すること
ができる。

【００１０】本発明の土木・建築用資材を構成する粒状
硫黄固化物の粒径は、ＪＩＳ標準ふるいで規定された４
４．４ｍｍ以下、好ましくは３１．７ｍｍ以下、特に好
ましくは２２．２ｍｍ以下である。そして、この硫黄固
化物は、外周に、流動性を阻害するような鋭角な突起を
実質的に有していない粒状形態である。粒径は、用いる
無機系資材の粒径や配合割合により調整することがで
き、また、製造時の、冷却速度、回転速度、振動速度等
の造粒条件によっても調整することができる。好ましく
は、その内部構造は、例えば、図１及び図２に示される
ように、無機系資材の粒度の大きいものが散在してお
り、その周囲が、細かい無機系資材及び硫黄固化物によ
って覆われ、しかも空洞が少ない、機械的強度に優れた
構造が望ましい。例えば、強度の高い無機系資材を用い
た粒状硫黄固化物の使用が機械的強度の向上という点で
好ましい。このような構造であれば、土木・建築用資材
として十分な圧縮強度が期待できる。本発明の土木・建
築用資材は、通常１０〜１００Ｍｐａ、好ましくは２０
〜１００Ｍｐａ、特に好ましくは３０〜１００Ｍｐａの
圧縮強度を有する。

【００１１】前記粒状硫黄固化物は、無機系資材が硫黄
で実質的に被覆されているので、例えば、無機系資材に
重金属等の有害物質が含まれている場合であっても、こ
のような有害物質の流出がほとんど抑制され、従来の成
形型による固化物と同程度、若しくはそれ以上の機械的
強度を有する。無機系資材が硫黄で実質的に被覆されて
いるとは、粒状硫黄固化物の外周表面における無機系資
材の被覆状態と、内部構造における無機系資材の被覆状
態との両方における被覆状態が硫黄で実質的に被覆され
ていることを意味する。外周表面における被覆状態は、
無機系資材が該外周表面に完全に露出していない状態で
被覆されていることが好ましい。しかし、これに限定さ
れるものではなく、例えば、所望の機械的強度及び流動
性が確保でき、また、無機系資材中に含まれる重金属等
の有害物質が環境基準等を超えて溶出することを防止で
きれば、無機系資材の一部（例えば、全外周面積に対し
て最大２０〜３０％程度）が外周表面に露出していても
良い。一方、粒状硫黄固化物の内部構造における被覆状
態は、例えば、図１及び図２に示されるように個々の無
機系資材が硫黄によって実質的に被覆されている状態を
意味する。この内部における被覆は、好ましくは、その
製造方法、例えば、転動造粒法若しくは振動造粒法等に
起因して、粒子状又は粉体状の無機系資材の二次粒子
（一次粒子が表面の凹凸やファンデルワールス力等で凝
集したもの）の各々が硫黄で被覆されており、これらが
更に硫黄で被覆されたものが凝集して一体的に構成され
ている状態であることが望ましい。このような状態は、
例えば、従来の成形型を用いて固化させた硫黄固化物の
破砕物及び溶融混合物が固化する際に振動や転動により
機械的に切断された硫黄固化物とは、物としてその固化
状態が相違する。ただし、得られる圧縮強度は、本発明
における粒状硫黄固化物は、従来の成形型を用いて固化
させた硫黄固化物と同程度若しくはそれ以上を示す。上
記被覆状態は、好ましくは、本発明の土木・建築用資材
を用いて、環境庁告示１３号（昭和４８年２月１６日）
「廃棄物に含まれる金属等の検定方法」に記載の方法に
より調製した検定液が、総理府令第５条（昭和４８年２
月１７日）「埋立処分に係わる判定基準」又は「海洋投
入処分に係わる判定基準」に示される基準を下回る値を
示すような被覆状態であることが好ましい。更には、環
境庁告示４６号（平成３年８月２３日）の「土壌の汚染
に係わる環境基準」を下回る値を示すような被覆状態で
あることが好ましい。

【００１２】本発明の土木・建築用資材の製造方法は、
無機系資材と、１２０〜１７０℃の硫黄含有溶融物とを
含む混合物を、硫黄の固化温度以下に冷却しながら造粒
し、無機系資材を硫黄により被覆することにより得るこ
とができる。例えば、硫黄を１２０〜１７０℃で溶融
し、溶融した硫黄に予め乾燥しておいた無機系資材、必
要に応じてその他の材料を加え混練し、硫黄の固化温度
以下に冷却しながら造粒する方法、硫黄と予め乾燥した
無機系資材とを、また必要に応じてその他の材料を先に
混合し、その後、１２０〜１７０℃で少なくとも硫黄を
溶融させて混合し、硫黄の固化温度以下に冷却しながら
造粒する方法、若しくは、硫黄と、必要に応じてその他
の材料とを１２０〜１７０℃で予め溶融し、該溶融物
に、予め乾燥した無機系資材を混合し、硫黄の固化温度
以下に冷却しながら造粒する方法等が挙げられる。硫
黄、無機系資材及びその他の材料としては上述に列挙し
た具体例が好ましく挙げられる。また、冷却温度は、硫
黄が固化する１２０℃未満であれば特に限定されない。

【００１３】前記造粒は、例えば、上述の図１及び図２
に示すような構造を付与するために、通常のドラムや、
水平若しくは傾斜板を具備した、転動造粒機又は振動造
粒機を用い、転動造粒法、若しくは振動造粒法により行
なうことが好ましい。このような方法を採用することに
より、得られる粒状硫黄固化物の内部構造を、上述し
た、粒子状又は粉体状の無機系資材の二次粒子の各々が
硫黄で被覆され、これらが更に硫黄で被覆されたものが
凝集して一体的に構成されている状態を得ることができ
る。これらの方法において、具体的条件は、硫黄及び無
機系資材の種類や配合割合等に応じて、得られる粒状硫
黄固化物が上記粒径になるように適宜選択して決定され
る。転動造粒法の場合、粒状硫黄固化物の粒径は、回転
板やドラムの傾斜角度、回転速度等によって調整でき
る。ただし、所望する粒径により回転板やドラムのサイ
ズを考慮して選定する必要は特になく、例えば、同一回
転板において２〜４４．４ｍｍの任意の大きさの粒子を
製造することができる。傾斜角度は一般に０〜７０°の
範囲で調整される。振動造粒法の場合、粒状硫黄固化物
の粒径は、振動数や振幅、傾斜角度によって調整するこ
とができる。例えば、振動数は３０００回／分程度、振
幅は０．３ｍｍ以上、溶融状態の硫黄固化物が飛散しな
い範囲で選定される。傾斜角度は通常０〜６０°の範囲
で調整される。振動方式は、往復式でも回転式でも又は
これらの混合式でも良い。なお、回転ドラム等を使用
し、実質的に振動を与えて造粒することも可能である。
他の造粒法として、溶融した硫黄を水中に落下させる方
法もあるが、水中に重金属が溶出すること、造粒物表面
に錆が発生することから無機系資材の被覆が完全でない
場合があるので好ましくない。

【００１４】前記無機系資材と硫黄含有溶融物との造粒
時の仕込割合は、これらの合計１００質量％に対して、
無機系資材９５質量％以下、好ましくは３０〜９５質量
％、より好ましくは７２〜９５質量％、特に好ましくは
７２〜９０質量％、硫黄含有溶融物５質量％以上、好ま
しくは５〜７０質量％、より好ましくは５〜２８質量
％、特に好ましくは１０〜２８質量％の範囲である。硫
黄含有溶融物の仕込み割合がこの範囲を超える場合、溶
融混合物が固化する際に、振動や転動により機械的に切
断され、または装置に付着する等のため、硫黄固化物の
粒状性が安定せず、しかも流動性に欠け、所望の資材を
得ることはできない。

【００１５】本発明の土木・建築用資材は、外周に流動
性を阻害する鋭角部を有さない、特定粒度を示し、しか
もその構造上、機械的強度も十分であって、且つ重金属
等の有害物質の流出も阻害されている、また鉄等の錆び
易い金属成分も被覆されているので、錆の発生による粒
状硫黄固化物の劣化も生じ難い。従って、路盤材、路床
材、ケイソンの中詰め材、埋立材、盛土材、若しくはコ
ンクリート、モルタル等に使用する各種骨材として使用
することができる。このような使用は、その用途に応じ
て、粒状硫黄固化物の粒度や機械的強度等を調整し、通
常の、路盤材、路床材、ケイソンの中詰め材、埋立材、
盛土材又は各種骨材と同様に使用することができる。

【００１６】

【発明の効果】本発明の土木・建築用資材は、鋭角な角
が実質的にない、特定粒度の粒状硫黄固化物であって、
無機系資材が硫黄で実質的に被覆されているので、強度
と流動性が兼ね備わっており、路盤材、路床材、ケイソ
ンの中詰め材、埋立材、盛土材、骨材等に有用である。
しかも、重金属等の有害物質の流出を阻害でき、都市ゴ
ミや産業廃棄物等の有効利用にも役立つ。本発明の製造
方法では、造粒という簡易な方法で、上記土木・建築用
資材を容易に得ることができる。特に、活性サルファー
等の廃水が生じる材料を必須成分としないので、煩雑な
操作を必要としない。

【００１７】

【実施例】以下本発明を比較例及び実施例により更に詳
細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものでは
ない。実施例１硫黄２００ｇを１５０℃にて溶融し、予め乾燥しておい
た高炉スラグ５６０ｇ及び石炭灰２４０ｇを混練りし
た。得られた溶融混合物１０００ｇをテーブル型振動機
（村田精工（株）製、ＨＶ型振動機を２機使用し、振動
台として５００×５００ｍｍの鉄板を固定）に注ぎ、振
動数３０００回／分、振幅１ｍｍで１分間往復振動を加
えながら固化させた。その結果、全周が硫黄固化物で覆
われた、粒径１０ｍｍ以下の外周に流動性を阻害するよ
うな尖った角がない粒状硫黄固化物が得られた。得られ
た粒状硫黄固化物の圧縮強度を測定したところ、５５Ｍ
ｐａであった。更に、得られた粒状硫黄固化物の一部に
ついて、走査型電子顕微鏡を用いて断面構造を観察した
（Ｐｔ蒸着、印加電圧１５ｋｅＶ）。その５０×１．４
倍二次電子像の写真の写しを図１に、図１と同一視野の
５０×１．４倍反射電子像（ＢＥＩ）の写真の写しを図
２に示す。また、図１の拡大写真（１０００×１．４
倍）の写しを図３に、図２の拡大写真（１０００×１．
４倍）で図３と同一視野の写しを図４にそれぞれ示す。
更に、図３について、Ｋα線により硫黄の存在範囲を確
認した図３と同一視野の写真の写しを図５に示す。な
お、図１及び図２において、外周面に無機系資材が露出
しているように見えるが、これは、断面を研磨した際に
外周を覆っていた硫黄固化物の一部が剥がれたためであ
る。また、造粒物の硫黄の被覆厚さは１〜３０μｍであ
った。

【００１８】比較例１実施例１において、溶融固化物の固化時に振動を加えず
に固化させた。その結果、テーブル型振動機に注入した
溶融固化物は、粒状物ではなく全体が１つの塊として固
化した。得られた固化物の断面を実施例１と同様に観察
した。その５０×１．４倍二次電子像の写真の写しを図
６に、図６と同一視野の５０×１．４倍反射電子像（Ｂ
ＥＩ）の写真の写しを図７に示す。また、図６の拡大写
真（１０００×１．４倍）の写しを図８に、図７の拡大
写真（１０００×１．４倍）で、図８と同一視野の写し
を図９にそれぞれ示す。更に、得られた固化物の圧縮強
度を測定したところ、５５Ｍｐａであった。

【００１９】図１〜５より、実施例１で得られた粒状物
は、無機系資材が内部に閉じ込められた構造であり、特
に図５より明らかなとおり、個々の無機系資材粒子の周
りは、硫黄流状物内部であっても硫黄（図５中の白い部
分）で覆われた構造であることが判る。しかも、機械的
強度を低下させる、粒状物内部のクラックや空洞の存在
もほとんどない。また、断面写真上の空孔率は１０％以
下であった（ただし、無機系資材自体の空孔は除く）。
実施例１で調製した粒状硫黄固化物の圧縮強度と、比較
例１で調製した固化物の圧縮強度は同じであったが、こ
れは、図６〜９より、比較例１で得られた塊の固化物
が、基本的に実施例１で得られた粒状物の構造と類似で
あるからと考えられる。実施例１で調製した粒状硫黄固
化物は、５５Ｍｐａの圧縮強度を有していたので、例え
ば、コンクリート用の骨材が通常３０Ｍｐａ程度の圧縮
強度を有しておれば使用できることを鑑みた場合、実施
例１の粒状硫黄固化物は、各種土木・建築用資材として
適していることが判る。特に、外周に流動性を阻害する
ような尖った角がなく、優れた機械的強度を有すること
より、路盤材、路床材、ケイソンの中詰め材、埋立材、
盛土材又は骨材として有用であることが判る。

【００２０】実施例２硫黄２８０ｇを１５０℃にて溶融し、予め乾燥しておい
た鉄鋼スラグ（２ｍｍ以下）３２０ｇ及び焼却炉から発
生する焼却飛灰４００ｇを混練りした。得られた溶融混
合物１０００ｇをテーブル型振動機（村田精工（株）
製、ＨＶ型振動機を２機使用し、振動台として５００×
５００ｍｍの鉄板を固定）に注ぎ、振動数３０００回／
分、振幅１ｍｍの条件で１分間往復振動を加えながら固
化させた。その結果、全周が硫黄固化物で覆われた、粒
径２ｍｍ以下の外周に流動性を阻害するような尖った角
がない粒状硫黄固化物が得られた。得られた粒状硫黄固
化物を粉砕せずに、そのまま用い、環境庁告示４６号
「土壌の汚染に係わる環境基準」に記載の方法により溶
出試験を行なった。その結果、溶出液中の鉛の溶出量
は、検出限界（０．００５ｍｇ／ｌ）以下であり、土壌
環境基準をクリアするものであり、土木・建築用資材と
して利用できることが判る。更に、得られた粒状硫黄固
化物のＣＢＲ試験（舗装試験法便覧「路床の支持力試
験」）を行なったところ、ＣＢＲ値は１５５％であり、
この材料は、特に路盤材、路床材又は盛土材に適してい
ることが判る。

【００２１】比較例２実施例２において、溶融固化物の固化時に振動を加えず
に固化させた。その結果、テーブル型振動機に注入した
溶融固化物は、粒状物ではなく全体が１つの塊として固
化した。得られた固化物を、粉砕機により粒径２ｍｍ以
下に粉砕し、実施例２と同様に溶出試験を行なった。そ
の結果、鉛の溶出量は０．０３ｍｇ／ｌであった。これ
は、実施例２よりも遥かに多い検出量であり、また、土
壌環境基準をクリアしておらず、土木・建築用資材とし
ては使用できないことが判る。

【００２２】実施例３撹拌混合槽に硫黄１９０ｇを入れ、加熱し、十分溶融さ
せた後、ジシクロペンタジエンを硫黄に対して５ｍａｓ
ｓ％（９．５ｇ）添加した。ジシクロペンタジエン添加
後、１５０℃に加熱することにより反応が開始するの
で、温度を１５０℃に保持した。約１時間後に溶融物の
１４０℃での粘度が１００ｍＰａ・ｓに達した。得られ
た硫黄重合物を１４０℃で溶融し、予め乾燥しておいた
鉄鋼スラグ（２ｍｍ以下）３６０ｇ及び焼却炉から発生
する焼却飛灰４５０ｇとを混練した。次に、得られた溶
融混合物１０００ｇをテーブル型振動機（村田精工
（株）製、ＨＶ型振動機を２機使用し、振動台として５
００×５００ｍｍの鉄板を固定）に注ぎ、振動数３００
０回／分、振幅１ｍｍの条件で１分間往復振動を加えな
がら固化させた。その結果、全周が硫黄固化物で覆われ
た、粒径２ｍｍ以下の外周に流動性を阻害するような尖
った角がない粒状硫黄固化物が得られた。得られた粒状
硫黄固化物をそのまま用い、消防庁の危険物第２種（可
燃性固体）試験方法に規定する小ガス炎着火試験に従っ
て小ガス炎着火試験を行なった。本試験は、３ｃｍ^３は
かりとった試験物品に着火器具の炎を１０秒間接触さ
せ、着火するまでの時間と燃焼継続の可否を観察する操
作を１０回繰返して、判定を行なう。着火時間が３秒以
下で燃焼を継続した場合は「第１種可燃性固体」、３秒
を超え１０秒以内で燃焼を継続した場合は「第２種可燃
性固体」、そして１０回の測定において全て、不着火の
場合または燃焼を継続しなかった場合は「危険性なし」
と判定される。結果を表１に示す。なお、１０秒以内に
着火したものにはその時間ともに○を、１０秒後に着荷
しなかったものには×を印し、１０回の試験結果から判
定した。また、耐硫黄酸化細菌性を評価するために、得
られた粒状硫黄固化物１００ｇを、硫黄酸化細菌を含む
７００ｍｌの海水が入ったボトルに別個に浸漬し、８０
日間放置し、ｐＨの推移を測定した。結果を図１０に示
す。

【００２３】比較例３硫黄１９０ｇを１５０℃にて溶融し、予め乾燥しておい
た鉄鋼スラグ（２ｍｍ以下）３６０ｇ及び焼却炉から発
生する焼却飛灰４５０ｇとを混練した。次に、得られた
溶融混合物１０００ｇを、振動を加えずに固化させた。
その結果、溶融固化物は、粒状物ではなく全体が１つの
塊として固化した。得られた固化物を、粉砕機により粒
径２ｍｍ以下に粉砕し、この粉砕物を用いて、実施例３
と同様に小ガス炎着火試験及び耐硫黄酸化細菌性の評価
を行なった。結果をそれぞれ表１及び図１０に示す。

【００２４】

【表１】

【００２５】表１の結果より、実施例３の粒状硫黄固化
物は全く燃焼性を示さず「危険性なし」の判定を得るこ
とができた。また、図１０の結果より、８０日目のｐＨ
が比較例３の粉砕物の場合６．１７と硫黄酸化細菌の影
響を受けたのに対して、実施例３の固化物は７．５６で
あり、硫黄酸化細菌の影響をほとんど受けていないこと
が判った。従って、実施例３で調製したジシクロペンタ
ジエンで変性した硫黄重合物を用いた固化物は、土木・
建築用資材として広範囲に利用できることがわかった。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１で調製した粒状硫黄固化物の断面構造
の走査型電子顕微鏡による二次電子像の写真である。

【図２】実施例１で調製した粒状硫黄固化物の断面構造
の走査型電子顕微鏡による反射電子像（ＢＥＩ）の写真
（図１と同一視野）である。

【図３】図１の拡大写真である。

【図４】図２の拡大写真（図３と同一視野）である。

【図５】図３に基づく、Ｋα線により硫黄の存在範囲を
確認した写真（図３と同一視野）である。

【図６】比較例１で調製した固化物の断面構造の走査型
電子顕微鏡による二次電子像の写真である。

【図７】比較例１で調製した固化物の断面構造の走査型
電子顕微鏡による反射電子像（ＢＥＩ）の写真（図６と
同一視野）である。

【図８】図６の拡大写真である。

【図９】図７の拡大写真（図８と同一視野）である。

【図１０】実施例３及び比較例３で調製した各硫黄固化
物の耐硫黄酸化細菌性の評価結果を示すグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｅ０２Ｂ 3/18 Ｅ０１Ｃ 7/00 Ｅ０２Ｄ 17/18 (72)発明者秋山正成東京都港区西新橋一丁目３番12号日石三菱株式会社技術開発部内 (72)発明者川田敏男神奈川県横浜市神奈川区子安通３−390 日石三菱精製株式会社横浜製油所内 (72)発明者磯辺洋神奈川県横浜市青葉区しらとり台12−12− 304 (72)発明者大和卓也東京都港区芝２−12−−４−306 (72)発明者橋本博神奈川県横浜市中区千鳥町８番地日石三菱株式会社中央技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】硫黄と無機系資材とを含む粒状硫黄固化
物からなり、粒径がＪＩＳ標準ふるいで規定された４
４．４ｍｍ以下であり、無機系資材が硫黄で実質的に被
覆されていることを特徴とする土木・建築用資材。
【請求項２】粒状硫黄固化物が、硫黄１０〜３０質量
％及び無機系資材７０〜９０質量％とを含む請求項１記
載の土木・建築用資材。
【請求項３】硫黄が、ジシクロペンタジエンで変性さ
れた硫黄である請求項１又は２記載の土木・建築用資
材。
【請求項４】無機系資材と、１２０〜１７０℃の硫黄
含有溶融物とを含む混合物を、硫黄の固化温度以下に冷
却しながら造粒し、無機系資材を硫黄により被覆するこ
とを特徴とする請求項１記載の土木・建築用資材の製造
方法。
【請求項５】造粒を、転動造粒法若しくは振動造粒法
により行なうことを特徴とする請求項４記載の製造方
法。
【請求項６】無機系資材と硫黄含有溶融物との造粒時
の仕込み割合が、合計１００質量％に対して、無機系資
材７２〜９５質量％、硫黄含有溶融物５〜２８質量％で
あることを特徴とする請求項４又は５記載の製造方法。
【請求項７】請求項１記載の土木・建築用資材を、路
盤材、路床材、ケイソンの中詰め材、埋立材、盛土材又
は骨材として用いることを特徴とする土木・建築用資材
の使用方法。