JP2001348253A - 石炭灰による軽量骨材の製造方法 - Google Patents
石炭灰による軽量骨材の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 石炭灰を蒸気養生により骨材化する場合に高
比強度で、かつ安定した品質を得るための石炭灰からな
る軽量骨材の製造方法を提供する。 【解決手段】 石炭灰に早強セメント、生石灰、石膏お
よび水を所定量加えてスラリーとし、さらに金属アルミ
ニウム粉末を加えて発泡させ気泡をスラリーに保持し、
前記スラリーを所定の硬さに硬化させた後造粒し、その
後乾燥粉で、前記造粉物の表面をコートした後オートク
レーブで蒸気養生することを特徴とする。 【効果】 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、非焼成型の特に軽質な人
工軽量骨材を低コストで効率的に生産することができ
る。
比強度で、かつ安定した品質を得るための石炭灰からな
る軽量骨材の製造方法を提供する。 【解決手段】 石炭灰に早強セメント、生石灰、石膏お
よび水を所定量加えてスラリーとし、さらに金属アルミ
ニウム粉末を加えて発泡させ気泡をスラリーに保持し、
前記スラリーを所定の硬さに硬化させた後造粒し、その
後乾燥粉で、前記造粉物の表面をコートした後オートク
レーブで蒸気養生することを特徴とする。 【効果】 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、非焼成型の特に軽質な人
工軽量骨材を低コストで効率的に生産することができ
る。
Description
【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
・建築用などの人工軽量骨材として再資源化して有効利
用するための石炭灰による軽量骨材の製造方法に関する
ものである。
石炭焚きボイラーなどから発生する石炭灰を、特に土木
・建築用などの人工軽量骨材として再資源化して有効利
用するための石炭灰による軽量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
発熱量当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。その結果石炭火力発電
所などの石炭焚きボイラーなどから発生する石炭灰が、
石炭使用量にほぼ比例して増加しているため、急増する
石炭灰の有効利用法が大きな課題となっている。多量に
発生する石炭灰の有効利用技術としては、人工軽量骨材
としての利用がその需要量の大きさから大量処理の面で
適している。この石炭灰による軽量骨材の製造方法とし
ては、一般的な高温焼成による人工軽量骨材の製造方法
と蒸気養生による製造方法が知られているが、従来から
提案されている石炭灰や珪砂などのシリカ含有物とセメ
ントや生石灰などのカルシア含有物質を添加する方法の
みでは骨材物性の変動が大きく、コンクリート骨材とし
て高比強度で安定した品質を得るのには不十分であっ
た。また、従来の石炭灰による人工軽量骨材はコスト面
でも問題が多かった。
発熱量当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。その結果石炭火力発電
所などの石炭焚きボイラーなどから発生する石炭灰が、
石炭使用量にほぼ比例して増加しているため、急増する
石炭灰の有効利用法が大きな課題となっている。多量に
発生する石炭灰の有効利用技術としては、人工軽量骨材
としての利用がその需要量の大きさから大量処理の面で
適している。この石炭灰による軽量骨材の製造方法とし
ては、一般的な高温焼成による人工軽量骨材の製造方法
と蒸気養生による製造方法が知られているが、従来から
提案されている石炭灰や珪砂などのシリカ含有物とセメ
ントや生石灰などのカルシア含有物質を添加する方法の
みでは骨材物性の変動が大きく、コンクリート骨材とし
て高比強度で安定した品質を得るのには不十分であっ
た。また、従来の石炭灰による人工軽量骨材はコスト面
でも問題が多かった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような現
状に鑑みなされたもので、石炭灰を蒸気養生により骨材
化する場合に高比強度で、かつ安定した品質を得るため
の石炭灰を提案することを目的とするものである。
状に鑑みなされたもので、石炭灰を蒸気養生により骨材
化する場合に高比強度で、かつ安定した品質を得るため
の石炭灰を提案することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明に係る石炭灰によ
る軽量骨材の製造方法は、平均粒度５〜４０μｍの石炭
灰に早強セメントを１０〜２５重量％、生石灰を２〜１
０重量％、石膏を５重量％以下を加えて、３０〜５０℃
の水を全固形分に対して４０〜６０重量％を加えてスラ
リーとし、さらに金属アルミニウム粉末をスラリー重量
に対して０．００５〜０．０５％を加えて発泡させ気泡
をスラリーに保持し、前記スラリーを押し出し成形機ま
たは型枠に鋳込み、所定の硬さに硬化させた後、該スラ
リーが硬化してケーキ状になった時点で押し出しまたは
裁断により造粒して、その後転動機で造粒物を面取り
し、表面を平滑にすると同時に造粒物と同一配合の乾燥
粉で、前記造粉物の表面をコートした後オートクレーブ
で１１０〜２００℃、６時間以上養生することにより絶
乾比重０．５〜１．１、圧潰強度３〜４５ｋｇｆの骨材
を得ることを特徴とするもので、前記石炭灰中のＳｉＯ
２含有率が３０〜８０重量％であり、また前記スラリー
が硬化したケーキの硬化度がボールテスト値で２２〜３
５ｍｍで造粒し、さらに前記転動機で造粒ペレットを面
取りして表面を平滑にする場合、該造粒ペレットを５〜
２５重量％の同一配合の乾燥粉によりペレットの表面を
コートすることが好ましい。
る軽量骨材の製造方法は、平均粒度５〜４０μｍの石炭
灰に早強セメントを１０〜２５重量％、生石灰を２〜１
０重量％、石膏を５重量％以下を加えて、３０〜５０℃
の水を全固形分に対して４０〜６０重量％を加えてスラ
リーとし、さらに金属アルミニウム粉末をスラリー重量
に対して０．００５〜０．０５％を加えて発泡させ気泡
をスラリーに保持し、前記スラリーを押し出し成形機ま
たは型枠に鋳込み、所定の硬さに硬化させた後、該スラ
リーが硬化してケーキ状になった時点で押し出しまたは
裁断により造粒して、その後転動機で造粒物を面取り
し、表面を平滑にすると同時に造粒物と同一配合の乾燥
粉で、前記造粉物の表面をコートした後オートクレーブ
で１１０〜２００℃、６時間以上養生することにより絶
乾比重０．５〜１．１、圧潰強度３〜４５ｋｇｆの骨材
を得ることを特徴とするもので、前記石炭灰中のＳｉＯ
２含有率が３０〜８０重量％であり、また前記スラリー
が硬化したケーキの硬化度がボールテスト値で２２〜３
５ｍｍで造粒し、さらに前記転動機で造粒ペレットを面
取りして表面を平滑にする場合、該造粒ペレットを５〜
２５重量％の同一配合の乾燥粉によりペレットの表面を
コートすることが好ましい。
【０００５】本発明において、平均粒径が５〜４０μ
ｍ、ＳｉＯ２含有率が３０〜８０重量％の石炭灰を用い
ることとしたのは、平均粒径が５μｍ以下では加水した
場合にスラリーの粘性が著しく増加して混練が不可能と
なり水固体比を下げられず、骨材強度が著しく低下して
しまい、またスラリーの硬化時間が遅延して骨材の生産
性が悪化するからであり、一方平均粒径が４０μｍを超
えると骨材強度は低下するが、それは石炭灰粒子が粗大
となって比表面積が減少してバインダーとなる珪酸カル
シウムやアルミン酸カルシウム水和物が生成し難くなる
ためと考えられる。そのため使用する石炭灰の平均粒径
としては５〜４０μｍが好ましい。また石炭灰中のＳｉ
Ｏ２含有率が３０重量％未満では、強度発現の主体とな
る無定形のＳｉＯ２化合物が大きく減少することにより
骨材強度が低下し、他方石炭灰中のＳｉＯ２の含有量が
８０重量％を超えると、石炭灰中のフラックス成分が減
少することにより強度発現の主体である無定形のＳｉＯ
２化合物が生成し難いためである。また石炭灰をスラリ
ーにして製造する骨材の絶乾比重は０．５〜１．１とな
るが、この状態での骨材強度の発現は結晶性の石英より
無定形のガラス状のＳｉＯ２が主体となるからである。
ｍ、ＳｉＯ２含有率が３０〜８０重量％の石炭灰を用い
ることとしたのは、平均粒径が５μｍ以下では加水した
場合にスラリーの粘性が著しく増加して混練が不可能と
なり水固体比を下げられず、骨材強度が著しく低下して
しまい、またスラリーの硬化時間が遅延して骨材の生産
性が悪化するからであり、一方平均粒径が４０μｍを超
えると骨材強度は低下するが、それは石炭灰粒子が粗大
となって比表面積が減少してバインダーとなる珪酸カル
シウムやアルミン酸カルシウム水和物が生成し難くなる
ためと考えられる。そのため使用する石炭灰の平均粒径
としては５〜４０μｍが好ましい。また石炭灰中のＳｉ
Ｏ２含有率が３０重量％未満では、強度発現の主体とな
る無定形のＳｉＯ２化合物が大きく減少することにより
骨材強度が低下し、他方石炭灰中のＳｉＯ２の含有量が
８０重量％を超えると、石炭灰中のフラックス成分が減
少することにより強度発現の主体である無定形のＳｉＯ
２化合物が生成し難いためである。また石炭灰をスラリ
ーにして製造する骨材の絶乾比重は０．５〜１．１とな
るが、この状態での骨材強度の発現は結晶性の石英より
無定形のガラス状のＳｉＯ２が主体となるからである。
【０００６】この石炭灰に早強ポルトランドセメントを
１０〜２５重量％、生石灰を２〜１０重量％、石膏を５
重量％以下を加えて、３０〜５０℃の水を全固形分に対
して４０〜６０重量％を加えてスラリーとする。この際
に早強セメントを使用するのは、スラリーの硬化時間が
短縮できるのは勿論であるが、普通ポルトランドセメン
トに比べて高強度が得られるためである。この原因は明
らかではないが、比重０．５〜１．１の骨材では強度発
現の主体が結晶度の低いＣＳＨ（II）の生成にあり、早
強ポルトランドセメントの主要構成鉱物であるＣ３Ｓが
これに寄与しているようである。またこの石炭灰にセメ
ント（早強ポルトランドセメント）の添加量を１０〜２
５重量％としたのは、１０重量％以下では強度が不十分
であり、他方、２５重量％を超えて添加しても強度向上
の効果が少なくなり、コスト面で好ましくないからであ
る。
１０〜２５重量％、生石灰を２〜１０重量％、石膏を５
重量％以下を加えて、３０〜５０℃の水を全固形分に対
して４０〜６０重量％を加えてスラリーとする。この際
に早強セメントを使用するのは、スラリーの硬化時間が
短縮できるのは勿論であるが、普通ポルトランドセメン
トに比べて高強度が得られるためである。この原因は明
らかではないが、比重０．５〜１．１の骨材では強度発
現の主体が結晶度の低いＣＳＨ（II）の生成にあり、早
強ポルトランドセメントの主要構成鉱物であるＣ３Ｓが
これに寄与しているようである。またこの石炭灰にセメ
ント（早強ポルトランドセメント）の添加量を１０〜２
５重量％としたのは、１０重量％以下では強度が不十分
であり、他方、２５重量％を超えて添加しても強度向上
の効果が少なくなり、コスト面で好ましくないからであ
る。
【０００７】さらに生石灰の添加量を２〜１０重量％と
したのは、２〜１０重量％の範囲にすると、骨材強度が
向上するとともにスラリーの硬化時間が短縮可能となる
が、２重量％未満では、スラリーがブリージングを起こ
し不均一になり好ましくないからであり、他方、１０重
量％を超えると強度向上効果が減少してコスト面で好ま
しくないからである。
したのは、２〜１０重量％の範囲にすると、骨材強度が
向上するとともにスラリーの硬化時間が短縮可能となる
が、２重量％未満では、スラリーがブリージングを起こ
し不均一になり好ましくないからであり、他方、１０重
量％を超えると強度向上効果が減少してコスト面で好ま
しくないからである。
【０００８】石膏の添加量は、５重量％までは強度向上
効果が認められ、５重量％を超えると強度向上効果が減
少してコスト的に好ましくない。
効果が認められ、５重量％を超えると強度向上効果が減
少してコスト的に好ましくない。
【０００９】スラリーの作製時における水量は全固形分
に対して４０〜６０重量％が最も高強度な骨材が得られ
る。この理由は、４０重量％未満ではスラリーが高粘性
となり、ミキサーからの排出とモールドヘの鋳込みが困
難となってしまうからである。この際、減水剤の使用す
ることも可能であるが、コスト面で好ましくない。他
方、６０重量％を超えると水によるマトリックス中の空
隙が多くなり強度が低下してしまい好ましくない。なお
水温は３０℃未満ではスラリーの硬化が著しく遅くな
り、５０℃を超えると骨材強度が低下するため、３０〜
５０℃に限定した。
に対して４０〜６０重量％が最も高強度な骨材が得られ
る。この理由は、４０重量％未満ではスラリーが高粘性
となり、ミキサーからの排出とモールドヘの鋳込みが困
難となってしまうからである。この際、減水剤の使用す
ることも可能であるが、コスト面で好ましくない。他
方、６０重量％を超えると水によるマトリックス中の空
隙が多くなり強度が低下してしまい好ましくない。なお
水温は３０℃未満ではスラリーの硬化が著しく遅くな
り、５０℃を超えると骨材強度が低下するため、３０〜
５０℃に限定した。
【００１０】金属アルミニウム粉末は目標とする骨材比
重に応じてスラリー量の０．００５〜０．０５重量％を
添加する。その理由は、０．００５重量％未満では発泡
による軽量化効果が少なく水固体比の増加で目的を達す
ることができ、他方０．０５重量％を超えると骨材比重
が０．５以下となり圧潰強度が３ｋｇｆ未満となてカー
テンウォールや間仕切りなどの非耐力壁への使用につい
ても強度不足となる。
重に応じてスラリー量の０．００５〜０．０５重量％を
添加する。その理由は、０．００５重量％未満では発泡
による軽量化効果が少なく水固体比の増加で目的を達す
ることができ、他方０．０５重量％を超えると骨材比重
が０．５以下となり圧潰強度が３ｋｇｆ未満となてカー
テンウォールや間仕切りなどの非耐力壁への使用につい
ても強度不足となる。
【００１１】前記スラリーは押し出し成形機または型枠
に鋳込み、該スラリーの硬化度がボールテスト値で２２
〜３５ｍｍとなるまで硬化させる。ここでボールテスト
値とは、直径４０ｍｍφで２６０ｇの鋼球を生ケーキ上
５０ｍｍから自由落下させて生ケーキ上にできた球の痕
跡の直径をｍｍで表した値で生ケーキの硬化度を表して
いる。そして、ボールテスト値２２〜３５ｍｍのケーキ
状になった時点で押し出しまたは裁断により造粒した
後、転動機で造粒ペレットの面取りをして表面を平滑に
する。この際、造粒したペレットを５〜２５重量％の同
一配合の乾燥粉によりペレットの表面をコートすること
が望ましい。なお型枠に鋳込んだスラリーの硬化後に、
型枠から取り出して切断または裁断して造粒することは
可能であるが、多くのモールドやケーキの型枠からの取
り出しとケーキの切断設備を必要とするため、押し出し
成形機に連続で鋳込み硬化させながら押し出して造粒す
ることが好ましい。この場合ケーキの硬化度はボールテ
スト値で２２〜３５ｍｍが好適であるが、これは２２ｍ
ｍ未満では硬化が過度に進むために押し出しまたは裁断
による造粒が不可能となり、他方、３５ｍｍを超えると
骨材表面の水が多くなり、コート量が造粒ぺレット乾燥
量の２５重量％を超えないと造粒ぺレット相互の付着を
防止できず、結果として骨材強度が低下するためであ
る。
に鋳込み、該スラリーの硬化度がボールテスト値で２２
〜３５ｍｍとなるまで硬化させる。ここでボールテスト
値とは、直径４０ｍｍφで２６０ｇの鋼球を生ケーキ上
５０ｍｍから自由落下させて生ケーキ上にできた球の痕
跡の直径をｍｍで表した値で生ケーキの硬化度を表して
いる。そして、ボールテスト値２２〜３５ｍｍのケーキ
状になった時点で押し出しまたは裁断により造粒した
後、転動機で造粒ペレットの面取りをして表面を平滑に
する。この際、造粒したペレットを５〜２５重量％の同
一配合の乾燥粉によりペレットの表面をコートすること
が望ましい。なお型枠に鋳込んだスラリーの硬化後に、
型枠から取り出して切断または裁断して造粒することは
可能であるが、多くのモールドやケーキの型枠からの取
り出しとケーキの切断設備を必要とするため、押し出し
成形機に連続で鋳込み硬化させながら押し出して造粒す
ることが好ましい。この場合ケーキの硬化度はボールテ
スト値で２２〜３５ｍｍが好適であるが、これは２２ｍ
ｍ未満では硬化が過度に進むために押し出しまたは裁断
による造粒が不可能となり、他方、３５ｍｍを超えると
骨材表面の水が多くなり、コート量が造粒ぺレット乾燥
量の２５重量％を超えないと造粒ぺレット相互の付着を
防止できず、結果として骨材強度が低下するためであ
る。
【００１２】またコート量は５〜２５重量％の範囲とす
るが、これは表面の気孔を埋めて造粒したペレットの表
面を平滑にできるため、ぺレット表面の欠陥部を埋めて
骨材強度を向上することと、フレッシュコンクリートの
ワーカビリティを向上してコンクリート強度を向上する
ためであるが、５重量％未満では表面の気孔を埋めるの
に不十分であり、他方、２５重量％を超えるとコート層
自体の強度が低下してコート層が剥離したり、骨材全体
の強度を低下するためコート量は５〜２５重量％の範囲
が好ましい。
るが、これは表面の気孔を埋めて造粒したペレットの表
面を平滑にできるため、ぺレット表面の欠陥部を埋めて
骨材強度を向上することと、フレッシュコンクリートの
ワーカビリティを向上してコンクリート強度を向上する
ためであるが、５重量％未満では表面の気孔を埋めるの
に不十分であり、他方、２５重量％を超えるとコート層
自体の強度が低下してコート層が剥離したり、骨材全体
の強度を低下するためコート量は５〜２５重量％の範囲
が好ましい。
【００１３】本発明において、オートクレーブ保持温度
（養生温度）１１０〜２００℃、養生時間６時間以上と
限定したのは、以下に記載する理由による。すなわちオ
ートクレーブ保持温度（養生温度）を１１０〜２００℃
と限定したのは、１１０℃未満では強度発現の主体とな
る珪酸カルシウム水和物の生成が不十分であり、他方、
２００℃を超えるとトバモライトの生成が顕著となり骨
材強度が低下するためである。また養生温度を６時間以
上と限定したのは、６時間未満では骨材強度発現が不十
分となるためである。
（養生温度）１１０〜２００℃、養生時間６時間以上と
限定したのは、以下に記載する理由による。すなわちオ
ートクレーブ保持温度（養生温度）を１１０〜２００℃
と限定したのは、１１０℃未満では強度発現の主体とな
る珪酸カルシウム水和物の生成が不十分であり、他方、
２００℃を超えるとトバモライトの生成が顕著となり骨
材強度が低下するためである。また養生温度を６時間以
上と限定したのは、６時間未満では骨材強度発現が不十
分となるためである。
【００１４】なお、本発明方法により得る軽量骨材の絶
乾比重を０．５〜１．１、圧潰強度３〜４５ｋｇｆとし
たのは、非耐力コンクリートおよび耐力コンクリートと
して使用できる骨材で、本発明方法で製造できる範囲の
絶乾比重０．５の場合、圧潰強度が下限の３ｋｇｆとな
り、他方絶乾比重１．１の場合、得られる圧潰強度が４
５ｋｇｆとなるためである。
乾比重を０．５〜１．１、圧潰強度３〜４５ｋｇｆとし
たのは、非耐力コンクリートおよび耐力コンクリートと
して使用できる骨材で、本発明方法で製造できる範囲の
絶乾比重０．５の場合、圧潰強度が下限の３ｋｇｆとな
り、他方絶乾比重１．１の場合、得られる圧潰強度が４
５ｋｇｆとなるためである。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例を比較例とともにさら
に詳細に説明する。ただし、本発明は下記実施例に限定
されるものではない。 実施例１ 石炭灰Ａ〜Ｇを７９重量％、早強ポルトランドセメント
１０重量％、酸化カルシウム８重量％、二水石膏３重量
％からなる骨材配合原料の総量に対して４０℃、４５重
量％の水を加えてミキサーで混合してスラリーを作製
し、該スラリー量に対して０．０１８重量％の金属アル
ミニウム粉末とオレイン酸を重量で３倍のトリエタノー
ルアミンに溶解した界面活性剤を０．０４重量％を添加
した。これを内容積１０リットルの小型モールドに鋳込
み、温度６０℃、相対湿度９５％の雰囲気中でボールテ
スト値２４ｍｍまで硬化させた。硬化したケーキをモー
ルドから脱型した後、切断して５〜１５ｍｍ程度に造粒
して比重測定試料とした。これらの内から１０ｍｍφ程
度の球状試料を１５個を切り出して強度測定試料とし
た。造粒した比重測定試料と強度測定試料をパンペレタ
イザーに入れて約５分間転動させながら発泡剤と界面活
性剤は使用しないがその他は原料と同一配合の乾燥粉を
試料乾燥重量の１５重量％をコートしながら表面を平滑
にした後、オートクレーブに入れ１８０℃、８時間保持
して養生し骨材とした。得られた骨材の比重と圧漬強度
を評価した結果を表２の本発明の供試Ｎｏ．１〜７に示
す。なお比重についてはＪＩＳ Ａ１１３５に準じて測
定し、圧潰強度は一軸圧縮破壊強度を圧潰試験機によっ
て直径約１０ｍｍの骨材１５点について測定して測定
し、圧潰強度は一軸圧縮破壊強度を圧潰試験機によって
直径１０ｍｍφの１５点について測定し、強度の骨材径
への回帰式から求めた。
に詳細に説明する。ただし、本発明は下記実施例に限定
されるものではない。 実施例１ 石炭灰Ａ〜Ｇを７９重量％、早強ポルトランドセメント
１０重量％、酸化カルシウム８重量％、二水石膏３重量
％からなる骨材配合原料の総量に対して４０℃、４５重
量％の水を加えてミキサーで混合してスラリーを作製
し、該スラリー量に対して０．０１８重量％の金属アル
ミニウム粉末とオレイン酸を重量で３倍のトリエタノー
ルアミンに溶解した界面活性剤を０．０４重量％を添加
した。これを内容積１０リットルの小型モールドに鋳込
み、温度６０℃、相対湿度９５％の雰囲気中でボールテ
スト値２４ｍｍまで硬化させた。硬化したケーキをモー
ルドから脱型した後、切断して５〜１５ｍｍ程度に造粒
して比重測定試料とした。これらの内から１０ｍｍφ程
度の球状試料を１５個を切り出して強度測定試料とし
た。造粒した比重測定試料と強度測定試料をパンペレタ
イザーに入れて約５分間転動させながら発泡剤と界面活
性剤は使用しないがその他は原料と同一配合の乾燥粉を
試料乾燥重量の１５重量％をコートしながら表面を平滑
にした後、オートクレーブに入れ１８０℃、８時間保持
して養生し骨材とした。得られた骨材の比重と圧漬強度
を評価した結果を表２の本発明の供試Ｎｏ．１〜７に示
す。なお比重についてはＪＩＳ Ａ１１３５に準じて測
定し、圧潰強度は一軸圧縮破壊強度を圧潰試験機によっ
て直径約１０ｍｍの骨材１５点について測定して測定
し、圧潰強度は一軸圧縮破壊強度を圧潰試験機によって
直径１０ｍｍφの１５点について測定し、強度の骨材径
への回帰式から求めた。
【００１６】実施例２ 実施例１の金属アルミニウム粉末を０．００５重量％、
０．０５重量％とした以外は実施例１と同様な方法で作
製した骨材の評価を表２の本発明の供試Ｎｏ．８、９に
示す。
０．０５重量％とした以外は実施例１と同様な方法で作
製した骨材の評価を表２の本発明の供試Ｎｏ．８、９に
示す。
【００１７】比較例１ 実施例１の石炭灰ＡをＨ（石炭灰Ｈは石炭灰Ａを乾式粉
砕した石炭灰である）とした以外は実施例１と同様な方
法で作製したが、スラリーの粘性が高くスラリーの作製
が不可能であったので、石炭灰Ｈを使用せず石炭灰を
Ｉ、Ｊ、Ｋとした以外は実施例１と同様な方法で作製し
骨材の評価をそれぞれ比較例の供試Ｎｏ．１〜３に示
す。
砕した石炭灰である）とした以外は実施例１と同様な方
法で作製したが、スラリーの粘性が高くスラリーの作製
が不可能であったので、石炭灰Ｈを使用せず石炭灰を
Ｉ、Ｊ、Ｋとした以外は実施例１と同様な方法で作製し
骨材の評価をそれぞれ比較例の供試Ｎｏ．１〜３に示
す。
【００１８】比較例２ 実施例１の早強ポルトランドセメントを普通ポルトラン
ドセメントとした以外は実施例１と同様な方法で作製し
た骨材の評価を比較例の供試Ｎｏ．４に、また実施例１
の早強ポルトランドセメントを５重量％として石炭灰を
８４重量％とした以外は実施例１と同様な方法で作製し
た骨材の評価を比較例の供試Ｎｏ．５に、さらに実施例
１の早強ポルトランドセメントを３０重量％として石炭
灰を５９重量％とした以外は実施例１と同様な方法で作
製した骨材の評価を比較例の供試Ｎｏ．６に示す。
ドセメントとした以外は実施例１と同様な方法で作製し
た骨材の評価を比較例の供試Ｎｏ．４に、また実施例１
の早強ポルトランドセメントを５重量％として石炭灰を
８４重量％とした以外は実施例１と同様な方法で作製し
た骨材の評価を比較例の供試Ｎｏ．５に、さらに実施例
１の早強ポルトランドセメントを３０重量％として石炭
灰を５９重量％とした以外は実施例１と同様な方法で作
製した骨材の評価を比較例の供試Ｎｏ．６に示す。
【００１９】比較例３ 実施例１の生石灰添加量を０重量％、１２重量％とした
以外は実施例１と同様な方法で作製した骨材の評価をそ
れぞれ比較例の供試Ｎｏ．７、８に示す。
以外は実施例１と同様な方法で作製した骨材の評価をそ
れぞれ比較例の供試Ｎｏ．７、８に示す。
【００２０】比較例４ 実施例１の石膏添加量を７重量％とした以外は実施例１
と同様な方法で作製した骨材の評価を比較例の供試Ｎ
ｏ．９に示す。
と同様な方法で作製した骨材の評価を比較例の供試Ｎ
ｏ．９に示す。
【００２１】比較例５ 実施例１のスラリー作製用の水温を２０℃とした以外は
実施例１と同様な方法で作製した骨材の評価を比較例の
供試Ｎｏ．１０に、また水温を６０℃とした以外は実施
例１と同様な方法で作製した骨材の評価を比較例の供試
Ｎｏ．１１にそれぞれ示す。実施例１のスラリー作製用
の水を水固体比０．３５とした場合はスラリー化が不可
能であったので、水固体比０．７とした以外は実施例１
と同様な方法で作製した骨材の評価を比較例の供試Ｎ
ｏ．１２に示す。
実施例１と同様な方法で作製した骨材の評価を比較例の
供試Ｎｏ．１０に、また水温を６０℃とした以外は実施
例１と同様な方法で作製した骨材の評価を比較例の供試
Ｎｏ．１１にそれぞれ示す。実施例１のスラリー作製用
の水を水固体比０．３５とした場合はスラリー化が不可
能であったので、水固体比０．７とした以外は実施例１
と同様な方法で作製した骨材の評価を比較例の供試Ｎ
ｏ．１２に示す。
【００２２】比較例６ 実施例１の造粒時のケーキ硬化度をボールテスト値２０
ｍｍとした場合は裁断不可能であったので、ボールテス
ト値４０ｍｍとし、パンペレタイザーで造粒ペレットを
転動する場合ペレット付着防止のため骨材マトリックス
と同一配合の乾燥粉を３０重量％を必要とし、得られた
骨材の評価を比較例の供試Ｎｏ．１３に示す。また実施
例１の造粒ペレットをパンペレタイザーで転動する際に
スプレー散水して乾燥粉のコート量を３０重量％とした
方法で作製した骨材の評価を比較例の供試Ｎｏ．１４に
示す。
ｍｍとした場合は裁断不可能であったので、ボールテス
ト値４０ｍｍとし、パンペレタイザーで造粒ペレットを
転動する場合ペレット付着防止のため骨材マトリックス
と同一配合の乾燥粉を３０重量％を必要とし、得られた
骨材の評価を比較例の供試Ｎｏ．１３に示す。また実施
例１の造粒ペレットをパンペレタイザーで転動する際に
スプレー散水して乾燥粉のコート量を３０重量％とした
方法で作製した骨材の評価を比較例の供試Ｎｏ．１４に
示す。
【００２３】比較例７ 実施例１のオートクレーブ養生温度を１００℃とした以
外は実施例１と同様な方法で作製した骨材の評価を比較
例の供試Ｎｏ．１５に、オートクレーブ養生温度を２２
０℃とした以外は実施例１と同様な方法で作製した骨材
の評価を比較例の供試Ｎｏ．１６に、実施例１のオート
クレーブ養生時間を５時間とした以外は実施例１と同様
な方法で作製した骨材の評価を比較例の供試Ｎｏ．１７
に示す。
外は実施例１と同様な方法で作製した骨材の評価を比較
例の供試Ｎｏ．１５に、オートクレーブ養生温度を２２
０℃とした以外は実施例１と同様な方法で作製した骨材
の評価を比較例の供試Ｎｏ．１６に、実施例１のオート
クレーブ養生時間を５時間とした以外は実施例１と同様
な方法で作製した骨材の評価を比較例の供試Ｎｏ．１７
に示す。
【００２４】表２の結果より明らかなごとく、本発明の
供試Ｎｏ．１〜９の石炭灰軽量骨材はいずれも絶乾比重
０．５２〜１．１１、圧潰強度が３．６〜２５．５ｋｇ
ｆの品質良好なものであった。一方、比較例の供試Ｎ
ｏ．１では、骨材強度が低下することを示し、また比較
例２では石炭灰のＳｉＯ２含有量が８０重量％を超える
と骨材強度が低下することを示し、さらに比較例３では
ＳｉＯ２含有量が３０重量％未満となると骨材強度が低
下することが分かった。また比較例の供試Ｎｏ．４は早
強ポルトランドセメントを普通ポルトランドセメントに
すると骨材強度が大きく低下し、比較例の供試Ｎｏ．
５、６は早強ポルトランドセメントの添加率を１０％未
満に減少すると骨材強度が大きく低下し、２５重量％よ
り多くしても骨材強度の増加が少ないことを示す。さら
に比較例の供試Ｎｏ．７、８は骨材強度が低下し、比較
例の供試Ｎｏ．９は石膏を５重量％より多く添加しても
骨材強度の増加が少ないことを示す。さらにまた比較例
の供試Ｎｏ．１０、１１は、それぞれ差は少ないが実施
例１と比較して骨材強度が低下していることが分かっ
た。そして比較例の供試Ｎｏ．１２では水固体比が０．
６を超えると骨材強度が大きく低下することが分った。
比較例の供試Ｎｏ．１３では切断時のボールテスト値が
３５ｍｍを超えると骨材強度が低下することを示し、ま
た比較例の供試Ｎｏ．１４では骨材へのコート量が２５
重量％を超えると骨材強度が低下することを示してい
る。比較例の供試Ｎｏ．１５、１６、１７ではそれぞれ
実施例と比較して骨材強度が低下していることが分かっ
た。
供試Ｎｏ．１〜９の石炭灰軽量骨材はいずれも絶乾比重
０．５２〜１．１１、圧潰強度が３．６〜２５．５ｋｇ
ｆの品質良好なものであった。一方、比較例の供試Ｎ
ｏ．１では、骨材強度が低下することを示し、また比較
例２では石炭灰のＳｉＯ２含有量が８０重量％を超える
と骨材強度が低下することを示し、さらに比較例３では
ＳｉＯ２含有量が３０重量％未満となると骨材強度が低
下することが分かった。また比較例の供試Ｎｏ．４は早
強ポルトランドセメントを普通ポルトランドセメントに
すると骨材強度が大きく低下し、比較例の供試Ｎｏ．
５、６は早強ポルトランドセメントの添加率を１０％未
満に減少すると骨材強度が大きく低下し、２５重量％よ
り多くしても骨材強度の増加が少ないことを示す。さら
に比較例の供試Ｎｏ．７、８は骨材強度が低下し、比較
例の供試Ｎｏ．９は石膏を５重量％より多く添加しても
骨材強度の増加が少ないことを示す。さらにまた比較例
の供試Ｎｏ．１０、１１は、それぞれ差は少ないが実施
例１と比較して骨材強度が低下していることが分かっ
た。そして比較例の供試Ｎｏ．１２では水固体比が０．
６を超えると骨材強度が大きく低下することが分った。
比較例の供試Ｎｏ．１３では切断時のボールテスト値が
３５ｍｍを超えると骨材強度が低下することを示し、ま
た比較例の供試Ｎｏ．１４では骨材へのコート量が２５
重量％を超えると骨材強度が低下することを示してい
る。比較例の供試Ｎｏ．１５、１６、１７ではそれぞれ
実施例と比較して骨材強度が低下していることが分かっ
た。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【表２】
【００２７】
【発明の効果】以上説明したごとく、本発明によれば、
構造用コンクリート骨材として十分使用に耐える骨材を
少ない添加剤で安定して生産することができるため、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、非焼成型の特に軽質な人工軽量骨材を
低コストで効率的に生産することができ、したがって安
価で高品質な骨材を市場に供給することが可能になり土
木・建築業界に資するところ大である。また、石炭灰を
産業廃棄物として埋め立てて処理することなく、特に土
木・建築材料などに再資源化できることから、環境の保
全とエネルギーの安定供給に寄与するところ大である。
構造用コンクリート骨材として十分使用に耐える骨材を
少ない添加剤で安定して生産することができるため、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、非焼成型の特に軽質な人工軽量骨材を
低コストで効率的に生産することができ、したがって安
価で高品質な骨材を市場に供給することが可能になり土
木・建築業界に資するところ大である。また、石炭灰を
産業廃棄物として埋め立てて処理することなく、特に土
木・建築材料などに再資源化できることから、環境の保
全とエネルギーの安定供給に寄与するところ大である。
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） Ｃ０４Ｂ 38/02 Ｂ０９Ｂ 3/00 ＺＡＢ Ｆターム(参考） 4D004 AA37 BA02 CA14 CA15 CA22 CC11 CC13 DA03 DA06 DA10 DA20 4G019 HA01 HA03 HB02 HC02 4G056 AA07 AA25 CB32
Claims (4)
- 【請求項１】 平均粒度５〜４０μｍの石炭灰に早強セ
メントを１０〜２５重量％、生石灰を２〜１０重量％、
石膏を５重量％以下を加えて、３０〜５０℃の水を全固
形分に対して４０〜６０重量％を加えてスラリーとし、
さらに金属アルミニウム粉末をスラリー重量に対して
０．００５〜０．０５％を加えて発泡させ気泡をスラリ
ーに保持し、前記スラリーを押し出し成形機または型枠
に鋳込み、所定の硬さに硬化させた後、該スラリーが硬
化してケーキ状になった時点で押し出しまたは裁断によ
り造粒して、その後転動機で造粒物を面取りし、表面を
平滑にすると同時に造粒物と同一配合の乾燥粉で、前記
造粉物の表面をコートした後オートクレーブで１１０〜
２００℃、６時間以上養生することにより絶乾比重０．
５〜１．１、圧潰強度３〜４５ｋｇｆの骨材を得ること
を特徴とする石炭灰による軽量骨材の製造方法 - 【請求項２】 前記石炭灰中のＳｉＯ２含有率が３０〜
８０重量％であることを特徴とする請求項１記載の石炭
灰による軽量骨材の製造方法。 - 【請求項３】 前記スラリーが硬化したケーキの硬化度
がボールテスト値で２２〜３５ｍｍで造粒することを特
徴とする請求項１または２記載の石炭灰による軽量骨材
の製造方法。 - 【請求項４】 前記転動機で造粒ペレットを面取りして
表面を平滑にする場合、該造粒ペレットを５〜２５重量
％の同一配合の乾燥粉によりペレットの表面をコートす
ることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の
石炭灰による軽量骨材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000165552A JP2001348253A (ja) | 2000-06-02 | 2000-06-02 | 石炭灰による軽量骨材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000165552A JP2001348253A (ja) | 2000-06-02 | 2000-06-02 | 石炭灰による軽量骨材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001348253A true JP2001348253A (ja) | 2001-12-18 |
Family
ID=18669010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000165552A Pending JP2001348253A (ja) | 2000-06-02 | 2000-06-02 | 石炭灰による軽量骨材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001348253A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1035564C2 (nl) * | 2008-06-10 | 2009-12-11 | Hendrik Loggers | Werkwijze vervaardigen van aan de lucht te verharden vliegas bevattende deeltjes. |
| RU2547532C1 (ru) * | 2013-12-30 | 2015-04-10 | Экокон Технолоджис ФЗЦ | Сухая смесь для приготовления неавтоклавного газобетона (варианты) |
| RU2644367C1 (ru) * | 2016-11-22 | 2018-02-09 | Ооо Фирма "Вефт" | Композиционная система для устройства полов |
-
2000
- 2000-06-02 JP JP2000165552A patent/JP2001348253A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1035564C2 (nl) * | 2008-06-10 | 2009-12-11 | Hendrik Loggers | Werkwijze vervaardigen van aan de lucht te verharden vliegas bevattende deeltjes. |
| RU2547532C1 (ru) * | 2013-12-30 | 2015-04-10 | Экокон Технолоджис ФЗЦ | Сухая смесь для приготовления неавтоклавного газобетона (варианты) |
| RU2644367C1 (ru) * | 2016-11-22 | 2018-02-09 | Ооо Фирма "Вефт" | Композиционная система для устройства полов |
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