JP2001302298A - 石炭燃焼灰からなる地盤改良剤又はセメント増量材として使用される組成物 - Google Patents
石炭燃焼灰からなる地盤改良剤又はセメント増量材として使用される組成物Info
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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- C04B18/04—Waste materials; Refuse
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Abstract
(57)【要約】
【課題】 中国産の神華炭等を燃焼させた場合のよう
に、燃焼灰の成分組成においてＣａＯ、ＣａＳＯ4及び
Ｆｅ2Ｏ3が多く、Ａｌ2Ｏ3及びＳｉＯ2が少ない石炭灰
からなる地盤改良剤又はセメントの増量材として使用さ
れる組成物。 【解決手段】 燃焼灰成分において、ＣａＯが２３−３
０ｗｔ．％、ＣａＳＯ4が５−７ｗｔ．％及びＦｅ2Ｏ3
が１０−１４ｗｔ．％と多く、Ａｌ2Ｏ3が１０−１２ｗ
ｔ．％及びＳｉＯ2が２０−３５ｗｔ．％と少ない石炭
の燃焼灰を、地盤改良剤又はセメントへの増量材として
使用する。
に、燃焼灰の成分組成においてＣａＯ、ＣａＳＯ4及び
Ｆｅ2Ｏ3が多く、Ａｌ2Ｏ3及びＳｉＯ2が少ない石炭灰
からなる地盤改良剤又はセメントの増量材として使用さ
れる組成物。 【解決手段】 燃焼灰成分において、ＣａＯが２３−３
０ｗｔ．％、ＣａＳＯ4が５−７ｗｔ．％及びＦｅ2Ｏ3
が１０−１４ｗｔ．％と多く、Ａｌ2Ｏ3が１０−１２ｗ
ｔ．％及びＳｉＯ2が２０−３５ｗｔ．％と少ない石炭
の燃焼灰を、地盤改良剤又はセメントへの増量材として
使用する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、中国産の神華炭等
を燃焼させた場合のように、燃焼灰の成分組成において
ＣａＯ成分、ＣａＳＯ4成分及びＦｅ2Ｏ3成分が多く、
Ａｌ2Ｏ3成分とＳｉＯ2成分が少ない石炭燃焼灰を、道
路建設、湿地帯の転換利用、トンネル建設工事又はトン
ネル補修工事等において土壌を改良固化するための地盤
改良剤として使用される組成物に関するものである。
又、本発明における石炭燃焼灰は、その成分組成がセメ
ントと同様な成分組成を有しているところから、ポルト
ランドセメントに添加してもその性能に悪影響を与えな
い増量材としても使用される組成物に関するものでもあ
る。
を燃焼させた場合のように、燃焼灰の成分組成において
ＣａＯ成分、ＣａＳＯ4成分及びＦｅ2Ｏ3成分が多く、
Ａｌ2Ｏ3成分とＳｉＯ2成分が少ない石炭燃焼灰を、道
路建設、湿地帯の転換利用、トンネル建設工事又はトン
ネル補修工事等において土壌を改良固化するための地盤
改良剤として使用される組成物に関するものである。
又、本発明における石炭燃焼灰は、その成分組成がセメ
ントと同様な成分組成を有しているところから、ポルト
ランドセメントに添加してもその性能に悪影響を与えな
い増量材としても使用される組成物に関するものでもあ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、火力発電所等におけるボイラー用
の燃焼装置で通常使用される石炭としては、その燃焼灰
の成分組成において、Ａｌ2Ｏ3（約３５％）とＳｉＯ2
（約５０％）が主体で、ＣａＯ（約３％）とＦｅ2Ｏ
3（約３％）が少ないものが使用されている。
の燃焼装置で通常使用される石炭としては、その燃焼灰
の成分組成において、Ａｌ2Ｏ3（約３５％）とＳｉＯ2
（約５０％）が主体で、ＣａＯ（約３％）とＦｅ2Ｏ
3（約３％）が少ないものが使用されている。
【０００３】通常の石炭がボイラー用の燃焼装置で燃焼
されて生じた燃焼灰は、その燃焼装置の頂部に設けられ
た電気集塵機又はバッグフィルターで捕集された後に燃
焼灰用のサイロに集められる。このサイロに集められ
た、微粉状で乾燥した灰は、サイロの底部からダンプト
ラック等に移されて移送されるが、その際に灰の飛散を
防止するために水が噴霧される。その後、燃焼灰は、埋
立地に運ばれて埋立用に使用されるか、又ははヤード等
に置かれた後にセメントメーカーに粘土代替材料として
処分されている。
されて生じた燃焼灰は、その燃焼装置の頂部に設けられ
た電気集塵機又はバッグフィルターで捕集された後に燃
焼灰用のサイロに集められる。このサイロに集められ
た、微粉状で乾燥した灰は、サイロの底部からダンプト
ラック等に移されて移送されるが、その際に灰の飛散を
防止するために水が噴霧される。その後、燃焼灰は、埋
立地に運ばれて埋立用に使用されるか、又ははヤード等
に置かれた後にセメントメーカーに粘土代替材料として
処分されている。
【０００４】
【発明が解決すべき課題】これに対し、通常炭の燃焼灰
と相違して、神華炭等の燃焼灰のように、その燃焼灰の
成分組成においてＣａＯ、ＣａＳＯ4及びＦｅ2Ｏ3が多
く、Ａｌ2Ｏ3（約１１％）とＳｉＯ2（約３０％）が少
ない燃焼灰は、その成分中に生石灰（ＣａＯ）及び石膏
（ＣａＳＯ4）を含むため、水を噴霧した段階で、発
熱、飛散する、又その燃焼灰を屋外に放置しておくと固
化するという問題点があるために、使用されないで今日
に至っている。
と相違して、神華炭等の燃焼灰のように、その燃焼灰の
成分組成においてＣａＯ、ＣａＳＯ4及びＦｅ2Ｏ3が多
く、Ａｌ2Ｏ3（約１１％）とＳｉＯ2（約３０％）が少
ない燃焼灰は、その成分中に生石灰（ＣａＯ）及び石膏
（ＣａＳＯ4）を含むため、水を噴霧した段階で、発
熱、飛散する、又その燃焼灰を屋外に放置しておくと固
化するという問題点があるために、使用されないで今日
に至っている。
【０００５】しかし、近時、石炭火力発電が倍加するに
伴い、石炭灰の発生量が約７５０万ｔ／年と増加し、今
後も約１０００万ｔ／年に増加する見込みである。現
在、この発生量の内約２００万ｔ／年以上が埋立処分さ
れているが、残る埋立容量が減少しているのが現状であ
る。又、セメント産業分野でその発生量の約３００万ｔ
／年が粘土代替物として有効利用されているが、セメン
ト生産量の減少と使用原単位の制約とによりほぼ使用限
界に近づいている。このような状況下で、エネルギーの
安定、安価な供給の見地から使用拡大を計るべき石炭が
その燃焼灰処理の面で行詰ることは国家的損失である。
伴い、石炭灰の発生量が約７５０万ｔ／年と増加し、今
後も約１０００万ｔ／年に増加する見込みである。現
在、この発生量の内約２００万ｔ／年以上が埋立処分さ
れているが、残る埋立容量が減少しているのが現状であ
る。又、セメント産業分野でその発生量の約３００万ｔ
／年が粘土代替物として有効利用されているが、セメン
ト生産量の減少と使用原単位の制約とによりほぼ使用限
界に近づいている。このような状況下で、エネルギーの
安定、安価な供給の見地から使用拡大を計るべき石炭が
その燃焼灰処理の面で行詰ることは国家的損失である。
【０００６】本発明は、これまで灰成分の特殊性から未
使用のままで来た埋蔵量３００億トン以上の石炭を使用
可能とする点で、日本、アジア地域のエネルギー安定供
給に資する面大であり、又この特性を有する燃焼灰の大
量な有効利用を地盤改良の分野、及びポルトランドセメ
ントへの添加の分野で行うことにより解決できる点で、
画期的な発明である。
使用のままで来た埋蔵量３００億トン以上の石炭を使用
可能とする点で、日本、アジア地域のエネルギー安定供
給に資する面大であり、又この特性を有する燃焼灰の大
量な有効利用を地盤改良の分野、及びポルトランドセメ
ントへの添加の分野で行うことにより解決できる点で、
画期的な発明である。
【０００７】
【課題を解決すべき手段】本発明は、神華炭等の燃焼灰
のように、その成分組成においてＣａＯ、ＣａＳＯ4及
びＦｅ2Ｏ3が多く、Ａｌ2Ｏ3とＳｉＯ2が少ない石炭燃
焼灰の特徴を逆に利用し、その燃焼灰を、道路建設、湿
地帯の転換利用、トンネル建設又はトンネル補修工事等
において土壌を改良固化するために使用される地盤改良
剤として使用するものである。又、本発明における石炭
燃焼灰は、その成分組成がセメントと同様な成分組成を
有しているので、セメントに添加する増量材としても有
効に使用できるものでもある。
のように、その成分組成においてＣａＯ、ＣａＳＯ4及
びＦｅ2Ｏ3が多く、Ａｌ2Ｏ3とＳｉＯ2が少ない石炭燃
焼灰の特徴を逆に利用し、その燃焼灰を、道路建設、湿
地帯の転換利用、トンネル建設又はトンネル補修工事等
において土壌を改良固化するために使用される地盤改良
剤として使用するものである。又、本発明における石炭
燃焼灰は、その成分組成がセメントと同様な成分組成を
有しているので、セメントに添加する増量材としても有
効に使用できるものでもある。
【０００８】なお、本発明の燃焼灰のハンドリングに当
たっては、発熱、飛散を防ぐため、フレコンバックに詰
め込む、燃焼灰のサイロから密閉型ジェットパック車に
積込む、又はその車からセメント製品工程のホッパーへ
空気流を利用して輸送する。
たっては、発熱、飛散を防ぐため、フレコンバックに詰
め込む、燃焼灰のサイロから密閉型ジェットパック車に
積込む、又はその車からセメント製品工程のホッパーへ
空気流を利用して輸送する。
【０００９】
【発明の実施の形態】（１） 地盤改良剤について セメント製品中には有害な６価クロムが混入されてい
る。そこで、建設省は、セメント及びセメント系固化材
により地盤改良を実施した改良土から条件によっては６
価クロムが土壌環境基準を超える濃度で土壌中に溶出す
るおそれがあるため、同省所管の建設工事に当たって
は、１）セメント及びセメント固化材を地盤改良に使用
する場合、現地土壌と使用予定の固化材による６価クロ
ム溶出試験を実施する、２）事前の６価クロム溶出量が
確認された場合、溶出が少ない固化材の使用等への配合
設計の変更、若しくは工法の変更を行うこととする、
３）セメント及びセメント固化材を使用した改良土を再
利用する場合、６価クロム溶出試験を実施し、溶出量が
土壌環境基準以下であることを確認することを通達して
いる。
る。そこで、建設省は、セメント及びセメント系固化材
により地盤改良を実施した改良土から条件によっては６
価クロムが土壌環境基準を超える濃度で土壌中に溶出す
るおそれがあるため、同省所管の建設工事に当たって
は、１）セメント及びセメント固化材を地盤改良に使用
する場合、現地土壌と使用予定の固化材による６価クロ
ム溶出試験を実施する、２）事前の６価クロム溶出量が
確認された場合、溶出が少ない固化材の使用等への配合
設計の変更、若しくは工法の変更を行うこととする、
３）セメント及びセメント固化材を使用した改良土を再
利用する場合、６価クロム溶出試験を実施し、溶出量が
土壌環境基準以下であることを確認することを通達して
いる。
【００１０】又、軟弱地盤の改良は従来から種々の工法
で行われてきているが、近年では地盤改良工法技術も向
上する中で、対象とする処理土も多様化し、広範な土質
まで対応できるような固化材が求められてきた。これに
応えたセメント系固化材が公共工事等に用いられ、年間
使用量は５８０万トン程度に達している。
で行われてきているが、近年では地盤改良工法技術も向
上する中で、対象とする処理土も多様化し、広範な土質
まで対応できるような固化材が求められてきた。これに
応えたセメント系固化材が公共工事等に用いられ、年間
使用量は５８０万トン程度に達している。
【００１１】かかる現状にあって、本発明において使用
される神華炭等の特殊な石炭には有害な６価クロムが含
有されておらず、又その燃焼過程でも有害な６価クロム
が混入されることがないので、このような特殊炭の燃焼
灰は６価クロムを含まず、これを地盤改良剤として使用
してもその後の改良土壌に有害性が生じないという利点
がある。
される神華炭等の特殊な石炭には有害な６価クロムが含
有されておらず、又その燃焼過程でも有害な６価クロム
が混入されることがないので、このような特殊炭の燃焼
灰は６価クロムを含まず、これを地盤改良剤として使用
してもその後の改良土壌に有害性が生じないという利点
がある。
【００１２】本発明で使用される神華炭の燃焼灰の成分
分析の結果は次のとおりである。 ＳｉＯ2: ２０−３５ｗｔ．％ Ａｌ2Ｏ3: １０−１２ｗｔ．％ ＴｉＯ2： ０．５ｗｔ．％ Ｆｅ2Ｏ3： １０−１４ｗｔ．％ ＣａＯ： ２３−３０ｗｔ．％ ＭｇＯ： １−１．５ｗｔ．％ Ｎａ2Ｏ： ０．３−０．７ｗｔ．％ Ｋ2Ｏ： ０．３−０．９ｗｔ．％ ＣａＳＯ4： ５−７ｗｔ．％ 現在、石炭発電の経費の大部分を占めるものは、（Ａ）
石炭品代及び海上輸送供給コスト、（Ｂ）廃ガスの脱
硫、脱硝費用、及び（Ｃ）燃焼灰の処理費用であるが、
神華炭は、その品代が安価で、且つ日本と距離的に近い
ので、その輸送費用も低く、石炭コストそのものが安い
という利点がある。又、神華炭等は、低硫黄、低窒素の
低公害型石炭であるので、燃焼廃ガスの脱硫、脱硝に多
大な費用を必要としないという利点がある。更に又、神
華炭は、燃焼後に発生する燃焼灰の量が少ないという特
性を有するものでもある。
分析の結果は次のとおりである。 ＳｉＯ2: ２０−３５ｗｔ．％ Ａｌ2Ｏ3: １０−１２ｗｔ．％ ＴｉＯ2： ０．５ｗｔ．％ Ｆｅ2Ｏ3： １０−１４ｗｔ．％ ＣａＯ： ２３−３０ｗｔ．％ ＭｇＯ： １−１．５ｗｔ．％ Ｎａ2Ｏ： ０．３−０．７ｗｔ．％ Ｋ2Ｏ： ０．３−０．９ｗｔ．％ ＣａＳＯ4： ５−７ｗｔ．％ 現在、石炭発電の経費の大部分を占めるものは、（Ａ）
石炭品代及び海上輸送供給コスト、（Ｂ）廃ガスの脱
硫、脱硝費用、及び（Ｃ）燃焼灰の処理費用であるが、
神華炭は、その品代が安価で、且つ日本と距離的に近い
ので、その輸送費用も低く、石炭コストそのものが安い
という利点がある。又、神華炭等は、低硫黄、低窒素の
低公害型石炭であるので、燃焼廃ガスの脱硫、脱硝に多
大な費用を必要としないという利点がある。更に又、神
華炭は、燃焼後に発生する燃焼灰の量が少ないという特
性を有するものでもある。
【００１３】（２） ポルトランドセメントへの増量材
について 通常のセメントを製造するに当たっては、その原料とし
て石灰灰、石灰石、粘土、鉄分、高炉スラグ等をロータ
リーキルン中で加熱してクリンカーを得、このクリンカ
ーを粉砕した後に石膏（ＣａＳＯ4）及び微粉末高炉ス
ラグ等を添加してポルトランドセメントを製造してい
る。
について 通常のセメントを製造するに当たっては、その原料とし
て石灰灰、石灰石、粘土、鉄分、高炉スラグ等をロータ
リーキルン中で加熱してクリンカーを得、このクリンカ
ーを粉砕した後に石膏（ＣａＳＯ4）及び微粉末高炉ス
ラグ等を添加してポルトランドセメントを製造してい
る。
【００１４】本発明においては、通常の方法で得られ、
粉砕されたクリンカーに石膏及び高炉スラグを添加混合
してセメント製品にする際に、神華炭等の特殊な石炭か
ら発生した有害な６価クロムを含まない、且つ成分組成
的には殆どセメント成分と同じである燃焼灰が添加され
ることにより、ポルトランドセメンの増量材として有効
利用されることができる。
粉砕されたクリンカーに石膏及び高炉スラグを添加混合
してセメント製品にする際に、神華炭等の特殊な石炭か
ら発生した有害な６価クロムを含まない、且つ成分組成
的には殆どセメント成分と同じである燃焼灰が添加され
ることにより、ポルトランドセメンの増量材として有効
利用されることができる。
【００１５】
【発明の効果】本発明においては、神華炭を燃焼した際
に発生する燃焼灰の成分が、従来の石炭の燃焼灰と比較
して、ＣａＯ成分、ＣａＳＯ4成分及びＦｅ2Ｏ3成分と
において多く、且つ従来のセメント材に近い成分組成を
有している特性を利用して、その石炭燃焼灰を、道路建
設、湿地帯の転換利用、トンネル建設工事又はトンネル
補修工事等において土壌を改良固化するために使用する
地盤改良剤として使用することができるという効果を有
する。
に発生する燃焼灰の成分が、従来の石炭の燃焼灰と比較
して、ＣａＯ成分、ＣａＳＯ4成分及びＦｅ2Ｏ3成分と
において多く、且つ従来のセメント材に近い成分組成を
有している特性を利用して、その石炭燃焼灰を、道路建
設、湿地帯の転換利用、トンネル建設工事又はトンネル
補修工事等において土壌を改良固化するために使用する
地盤改良剤として使用することができるという効果を有
する。
【００１６】又、本発明において使用される神華炭等の
特殊な石炭には有害な６価クロムが含有されておらず、
又その燃焼過程でも有害な６価クロムが混入されないの
で、このような特殊石炭の燃焼灰は無害のものであり、
これを地盤改良剤として使用してもその後の改良土壌に
有害性が生じないという効果が生じる。
特殊な石炭には有害な６価クロムが含有されておらず、
又その燃焼過程でも有害な６価クロムが混入されないの
で、このような特殊石炭の燃焼灰は無害のものであり、
これを地盤改良剤として使用してもその後の改良土壌に
有害性が生じないという効果が生じる。
【００１７】更に又、本発明における石炭燃焼灰は、そ
の成分組成がセメントと同様な成分組成を有していると
ころから、そのままポルトランドセメントに添加したと
してもポルトランドセメントの性能に悪影響を与えるこ
となく使用できる効果を有する。
の成分組成がセメントと同様な成分組成を有していると
ころから、そのままポルトランドセメントに添加したと
してもポルトランドセメントの性能に悪影響を与えるこ
となく使用できる効果を有する。
Claims (4)
- 【請求項１】 燃焼灰成分においてＣａＯ成分、ＣａＳ
Ｏ4成分及びＦｅ2Ｏ3成分が多く、Ａｌ2Ｏ3成分及びＳ
ｉＯ2成分が少ない石炭燃焼灰からなる地盤改良剤又は
ポルトランドセメントの増量材として使用される組成
物。 - 【請求項２】 石炭燃焼灰が、その成分組成において、
ＣａＯが２３−３０ｗｔ．％、ＣａＳＯ4が５−７ｗ
ｔ．％及びＦｅ2Ｏ3が１０−１４ｗｔ．％と多く、Ａｌ
2Ｏ3が１０−１２ｗｔ．％及びＳｉＯ2が２０−３５ｗ
ｔ．％と少ないものであることを特徴とする請求項１記
載の組成物。 - 【請求項３】 地盤改良剤として使用する際には、上記
組成物を主原料とし、これにセメント及びスラグが加え
られることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の組
成物。 - 【請求項４】 増量材として使用する際には、上記組成
物をポルトランドセメントのクリンカー又は最終製品に
添加することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の
組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000114839A JP2001302298A (ja) | 2000-04-17 | 2000-04-17 | 石炭燃焼灰からなる地盤改良剤又はセメント増量材として使用される組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000114839A JP2001302298A (ja) | 2000-04-17 | 2000-04-17 | 石炭燃焼灰からなる地盤改良剤又はセメント増量材として使用される組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001302298A true JP2001302298A (ja) | 2001-10-31 |
Family
ID=18626576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000114839A Pending JP2001302298A (ja) | 2000-04-17 | 2000-04-17 | 石炭燃焼灰からなる地盤改良剤又はセメント増量材として使用される組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001302298A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003073152A (ja) * | 2001-09-04 | 2003-03-12 | Taiheiyo Cement Corp | セメント用増量材 |
-
2000
- 2000-04-17 JP JP2000114839A patent/JP2001302298A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003073152A (ja) * | 2001-09-04 | 2003-03-12 | Taiheiyo Cement Corp | セメント用増量材 |
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