JP2002114556A - Functional cement hardened body - Google Patents

Functional cement hardened body

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JP2002114556A
JP2002114556A JP2000303269A JP2000303269A JP2002114556A JP 2002114556 A JP2002114556 A JP 2002114556A JP 2000303269 A JP2000303269 A JP 2000303269A JP 2000303269 A JP2000303269 A JP 2000303269A JP 2002114556 A JP2002114556 A JP 2002114556A
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JP
Japan
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cement
weight
parts
temperature curing
functional
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Application number
JP2000303269A
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Japanese (ja)
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Toshiyasu Shimizu
利康 清水
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Hokukon Co Ltd
Original Assignee
Hokukon Co Ltd
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Publication date
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    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
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    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Artificial Fish Reefs (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To attain recycling of inexpensive incineration ash of sewage sludge which is applicable all over the country and to provide a functional cement hardened body useful for improving environment, which is obtained by using the incineration ash of the sewage sludge and processing it. SOLUTION: The porous hardened body is obtained by kneading 100 pts.wt. cement, 30 to 125 pts.wt. water and 15 to 125 pts.wt. incineration ash of the sewage sludge to form a cement slurry and subjecting the cement slurry to ordinary pressure-high temperature curing or high pressure-high temperature curing or successively subjecting the cement slurry to the ordinary pressure-high temperature curing and the high pressure-high temperature curing.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、公共広域下水処理
施設から排出される下水汚泥を焼却処理した安価な下水
汚泥焼却灰(以下、単に下水汚泥焼却灰という。)を資
源化し、この下水汚泥焼却灰を用い、水分量の調整、更
に吸着能やイオン交換能等の機能性を付与した多孔質構
造の機能性セメント硬化体に関し、更に詳しくは、多孔
質構造に起因する優れた吸着機能を活かした環境材料と
して、排水や河川水等の水質浄化や大気の浄化を図る浄
化材、床下調湿材、調湿防臭壁材、断熱・吸音ボード、
パネル類等の建築資材、緑化、培地、土壌改良材などの
土木・農業資材などの他、陸上植物や藻更に海草等の植
物の成長を促進する上、微生物、小動物等の棲息を阻害
することがない護岸や魚礁用のコンクリートブロック、
緑化基板コンクリート材等、広範な分野で好適に用いら
れる機能性セメント硬化体に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to inexpensive sewage sludge incineration ash (hereinafter, simply referred to as sewage sludge incineration ash) obtained by incinerating sewage sludge discharged from a public wide-area sewage treatment facility. Functional cement hardened body of porous structure with incineration ash, moisture content adjustment, and further functionality such as adsorption capacity and ion exchange capacity.More specifically, excellent adsorption function due to porous structure. Pollutants that purify wastewater and river water, and purify the air, underfloor humidity control materials, humidity control deodorant wall materials, heat insulation / sound absorption boards, etc.
In addition to building materials such as panels, greening, culture media, civil engineering and agricultural materials such as soil improvement materials, etc., they also promote the growth of terrestrial plants, algae and seagrass and other plants, and inhibit the inhabitation of microorganisms and small animals. Concrete blocks for revetments and reefs, without
The present invention relates to a hardened functional cement which is suitably used in a wide range of fields, such as a greening substrate concrete material.

【0002】[0002]

【従来の技術】コンクリートは、その歴史が約100年
であり、20世紀の文化社会を支えてきた主要な材料の
一つであることは疑う余地が無く、現代生活において、
我々の生活に不可欠な存在となっている。
2. Description of the Related Art Concrete has a history of about 100 years and is undoubtedly one of the main materials that have supported the cultural society of the twentieth century.
It has become an integral part of our lives.

【0003】これは、コンクリートの材料であるセメン
ト・砂利・砂・水等が廉価で大量に入手しやすいことや
成形性が良好であるといった特性が、建造物を造るのに
適しているからであり、又、コンクリートは鉄筋や鉄骨
と一体になることで、耐震性、耐火性、遮音性に優れた
建材になるといった利点があるからである。
[0003] This is because concrete materials such as cement, gravel, sand, water, and the like are inexpensive, easily available in large quantities, and have good moldability, which are suitable for building buildings. Also, because concrete is integrated with a reinforcing steel bar or a steel frame, there is an advantage that it becomes a building material excellent in earthquake resistance, fire resistance and sound insulation.

【0004】このようなコンクリートの利点から、コン
クリートは多岐の分野、例えば、建物の構造体、電柱、
道路の舗石、コンクリートブロック塀、線路の枕木、ト
ンネル、ダム、橋、護岸等、あらゆる分野にわたって使
用されており、今後、21世紀においても重要な材料と
して、更に幅広い分野で多量に使用されていくであろう
ことは容易に予想される。
Due to the advantages of concrete, concrete is used in a variety of fields, such as building structures, utility poles,
It is used in various fields such as road paving stones, concrete block walls, railroad sleepers, tunnels, dams, bridges, seawalls, etc. It will be used in a wide range of fields as an important material in the 21st century in the future. It is easily expected.

【0005】しかしながら、コンクリートからなる建築
物等は、冷たく、無機的なイメージがあり、一度造ると
壊し難く、更に、自然環境との調和を図り難いといった
環境的な問題があり、特にコンクリートから流出するア
ルカリ成分(例えば、水酸化カルシウム)は、コンクリ
ートの長期安定性と相まって、長期間にわたって動植物
等の育成を阻害し、これにより、都市部や埋め立て地或
いは廃棄処理場等において動植物等の棲息数が激減する
といった問題がある。
[0005] However, concrete buildings and the like have a cold and inorganic image, are difficult to break once they are built, and have environmental problems such as difficulty in achieving harmony with the natural environment. The alkaline component (for example, calcium hydroxide) inhibits the growth of animals and plants over a long period of time, in combination with the long-term stability of concrete, whereby the number of animals and plants inhabiting in urban areas, landfills, disposal sites, etc. However, there is a problem such as a sharp decrease.

【0006】即ち、最近よく聞かれるようになった「コ
ンクリートジャングル」といった言葉からもわかるよう
に、都会においては、コンクリート建築物が乱立し、緑
の少ない無機的で殺風景な街並みとなっており、又、
「ヒートアイランド現象」を初めとする都市周辺環境の
悪化等、様々な問題が発生している。
In other words, as can be seen from the phrase "concrete jungle" that has come to be heard recently, in the city, concrete buildings are overburdened, and the streets are inorganic and murky with little greenery. or,
Various problems have occurred, such as the "heat island phenomenon" and the deterioration of the environment around the city.

【0007】また、河川、湖沼などでは水害の防止等、
防災用工事などの理由から、護岸工事なとの土木工事が
行われており、この土木工事は自然浄化能力を破壊して
きた工法であり、水質悪化の進行が進むこととなり大き
な社会問題となっている。
[0007] In rivers, lakes and marshes, etc.
Civil works such as revetment work are being carried out for reasons such as disaster prevention work, and this civil work has been a method of construction that has destroyed the natural purification ability, and the progress of water quality deterioration has progressed and has become a major social problem. I have.

【0008】そこで、その対策として水質を浄化するた
めの方法が種々検討されている。この水質浄化方法とし
ては、対象物、容量など必要な能力に応じて、多種ある
が、この技術分野としては、水質浄化装置などによるろ
過処理、薬剤による化学処理の他、多孔質素材による微
生物担持体による生物膜形成による生物ろ過法が提案さ
れている。
Therefore, various methods for purifying water quality have been studied as countermeasures. There are various types of water purification methods depending on the required capacity such as the object and the capacity. In this technical field, in addition to filtration treatment using a water purification device, chemical treatment using chemicals, and microbial loading using a porous material, Biofiltration methods by biofilm formation by the body have been proposed.

【0009】また、従来、中小河川、水路に於いては現
場打ち或いはコンクリート二次製品によるコンクリート
の三面張り一辺倒の流水管理中心の工事が行われてい
る。
[0009] Conventionally, in small and medium-sized rivers and waterways, construction has been carried out mainly on running water management centered on a three-sided, one-sided concrete construction using secondary concrete products.

【0010】近年、河川の生態系維持のための工法とし
ては、イ.自然石を蛇籠にて固定する、ロ.自然石を水
路面に埋め込む、ハ.ポーラス状のコンクリートを使用
するなどの方法が採用されている。
[0010] In recent years, as a method for maintaining the ecosystem of rivers, there have been proposed a. Fix natural stone with gabion. C. Embed natural stones in waterways. Methods such as using porous concrete are employed.

【0011】また、緑化資材は、特に土木構造物として
の河川、道路の法面、擁壁などの防災用構造物(コンク
リート)を利用し、河川岸や道路の法面等の表面に敷設
して当該コンクリート表面を緑化資材としている。又、
他の緑化対策としては、植生のための土壌保持や覆土可
能なコンクリートブロックによる緑化基盤を兼ねた工法
が行われている。
In addition, the revegetation material is laid on the surface of river shores or road slopes, especially using disaster prevention structures (concrete) such as rivers, road slopes and retaining walls as civil engineering structures. The concrete surface is used as greening material. or,
As another greening measure, a construction method that also serves as a greening base with a concrete block that can hold soil for vegetation and cover soil is being performed.

【0012】更に、水質資源資材としては、河川の魚巣
対策、魚礁に於いてコンクリート構造体が使用されてい
る。
Further, as a water quality resource material, a concrete structure is used in a fish nest countermeasure for a river and a fish reef.

【0013】しかしながら、海岸においても埋め立てや
護岸等において使用されるコンクリートから流出するア
ルカリ成分(例えば、水酸化カルシウム)が、藻や海草
等の植物の育成を阻害し、これらの植物を食べたり、住
みかとする魚介類の棲息をも阻害するといった問題があ
る。
[0013] However, alkaline components (eg, calcium hydroxide) flowing out of concrete used in landfills, seawalls and the like on the coast also hinder the growth of plants such as algae and seaweed, and eat these plants. There is a problem that it also inhibits the inhabitation of fish and shellfish that live there.

【0014】加えて、廃棄されたコンクリート廃材にお
いても、廃棄後、長期にわたってアルカリ成分が溶出し
続け、これにより、一層自然環境等を悪化するといった
問題がある。
[0014] In addition, even in the discarded concrete waste material, there is a problem that the alkaline component continues to elute for a long time after the disposal, thereby further deteriorating the natural environment and the like.

【0015】従って、今後21世紀においては、コンク
リートの有する前記利点を維持しながらも、これらの問
題を改善し、自然環境を配慮した開発事業が必要であ
り、その一環として現在では、コンクリートで囲まれた
都市に少しでも緑を増やそうとする目的で、コンクリー
ト構造物への緑化工法が種々研究・開発されている。
[0015] Therefore, in the 21st century, it is necessary to improve these problems while maintaining the advantages of concrete, and to develop a natural environment-friendly development project. Various greening methods for concrete structures have been researched and developed with the aim of increasing the greenery of a small city as much as possible.

【0016】一方、下水処理施設の拡充に従い下水汚泥
の排出は年々増加の一途を辿る状況にあり、その下水処
理によって発生する産業廃棄物の処理が大きな問題とな
っている。
On the other hand, with the expansion of sewage treatment facilities, the discharge of sewage sludge continues to increase year by year, and the treatment of industrial waste generated by the sewage treatment has become a major problem.

【0017】この産業廃棄物の有効利用の観点からする
と、循環型処理であるリサイクルにおいては脱水ケーキ
のコンポスト化、溶融スラグの建設資材化、セメント原
料などの方法があるが地域性があり依然としてリサイク
ル率が極めて低いのが現状であり、焼却処理による減容
化はなされているが大部分が最終処分としての埋め立て
処分が行われている。
From the viewpoint of effective use of industrial waste, there are recycling methods, such as composting of dehydrated cake, use of molten slag as construction material, and cement raw material. At present, the rate is extremely low. Although the volume has been reduced by incineration, most of the landfills are landfilled as final disposal.

【0018】しかしながら、近年、最終処分場の用地買
収や新施設の建設が困難な状況にあり、下水処理によっ
て発生する産業廃棄物の容量が激増し、その処理の先行
きが逼迫する状況にある。
However, in recent years, it has been difficult to acquire land for a final disposal site or construct a new facility, and the amount of industrial waste generated by sewage treatment has increased sharply, and the future of the treatment has become tight.

【0019】ところで、下水汚泥焼却灰は、通常重量比
でSiO220〜40%、K2O2〜3.5、Al23
0〜15%、Fe235〜15%、CaO5〜10.5
%、P2512.5〜20%、MgO2〜5%、MnO
0.2〜1.5%、ZnO0.25〜0.5%、SO4
1〜1.5%、Cl0.1%程度、Cu00.1%程度
等の成分から構成されている。
By the way, sewage sludge incineration ash is usually 20 to 40% by weight of SiO 2 , 2 to 3.5 of K 2 O, and Al 2 O 3 1 by weight.
0~15%, Fe 2 O 3 5~15 %, CaO5~10.5
%, P 2 O 5 12.5~20% , MgO2~5%, MnO
0.2-1.5%, ZnO 0.25-0.5%, SO 4
It is composed of components such as 1 to 1.5%, about 0.1% Cl, and about 0.1% Cu.

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】前記コンクリート構造
物への緑化工法としては、例えば、屋上・壁面の緑化、
道路沿いの斜面の緑化、及びコンクリートを培地として
直接植物を植栽などの方法が挙げられるが、通常のコン
クリートには、土壌と比較して、植物等の生育や透水性
確保のための空隙が少なく、水分・肥料成分を蓄えるこ
とができないという欠点がある。
As the greening method for the concrete structure, for example, greening of a rooftop / wall surface,
Methods include greening slopes along roads and planting plants directly using concrete as a medium.However, ordinary concrete has voids for growing plants and securing water permeability compared to soil. There is a disadvantage that water and fertilizer components cannot be stored.

【0021】この欠点を解消するコンクリートとして、
現在では、砕石や軽量骨材に、セメントペーストを付着
せしめ、連続した空隙ができるように固化し、これによ
り、その内部に保水材や肥料等を充填できるように設計
した緑化コンクリートが開発されている。
[0021] As concrete to solve this disadvantage,
At present, green concrete has been developed in which cement paste is applied to crushed stones and lightweight aggregates and solidified so that continuous voids are formed, which allows the interior to be filled with water retention materials and fertilizers. I have.

【0022】しかしながら、従来における緑化コンクリ
ートは、コンクリート自体からアルカリ成分(水酸化カ
ルシウム)が長期間にわたって溶出し、その結果、植
物、微生物、小動物等の棲息が阻害されるといった問題
や、溶出したアルカリ成分により、その耐久性が著しく
減少するといった問題があった。
However, in the conventional green concrete, the alkaline component (calcium hydroxide) elutes from the concrete itself for a long period of time, and as a result, the problem that the inhabitation of plants, microorganisms, small animals, and the like is inhibited is caused, and the eluted alkali is eluted. There was a problem that the durability was significantly reduced depending on the component.

【0023】そこで、この問題を解決するため、特公平
1−54306号公報では、水酸化カルシウムの溶出を
防止して植物、微生物、小動物等の棲息に適し、且つ耐
久性を有する連続した空隙を有するセメント硬化体及び
その製造方法の提供を目的として、活性シリカ、水、セ
メント及び高性能減水剤を混合したペーストを骨材に付
着し、それらを硬化させた連続した空隙を有するセメン
ト硬化体が開示されている。
Therefore, in order to solve this problem, Japanese Patent Publication No. 1-54306 discloses a continuous void which is durable for dwelling of plants, microorganisms, small animals, etc., and which is durable. For the purpose of providing a hardened cement body and a method for producing the same, a hardened cement body having continuous voids obtained by adhering a paste containing a mixture of activated silica, water, cement and a high-performance water reducing agent to an aggregate, and hardening them. It has been disclosed.

【0024】即ち、特公平1−54306号公報に開示
されているセメント硬化体は、シリカフュームに代表さ
れる活性シリカを25重量%以下の割合でセメントペー
ストに配合した後、水中で長期間養生し、コンクリート
中のアルカリ成分と活性シリカとを反応を促進すること
により、アルカリ成分の溶出を抑制するものである。
That is, the hardened cement disclosed in Japanese Patent Publication No. 1-54306 is prepared by mixing active silica typified by silica fume in a cement paste at a ratio of 25% by weight or less and then curing the same in water for a long time. It promotes a reaction between the alkali component in the concrete and the activated silica, thereby suppressing the elution of the alkali component.

【0025】又、特開平10−231185号公報にお
いては、前記とほぼ同様の目的を達成するために、酸性
を呈する疑灰岩を破砕して形成した骨材を用い、アルカ
リ成分を中和することでアルカリ成分の溶出を抑制した
連続空隙を有するセメント硬化体(ポーラスブロック)
が開示されている。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-231185, in order to achieve substantially the same purpose as described above, aggregates formed by crushing acidic limestone are used to neutralize alkali components. Hardened cement body (porous block) with continuous voids that suppresses elution of alkali components
Is disclosed.

【0026】これらのアルカリ成分の溶出を抑制する技
術は、両者共にコンクリート中の水酸化カルシウムに、
シリカフュームや疑灰岩中に含まれるシリカと、水とを
接触させることによりポラゾン反応を促進させ、コンク
リート中のアルカリ成分を中和するものである。
[0026] These techniques for suppressing the elution of the alkali component both involve calcium hydroxide in concrete,
By contacting silica contained in silica fumes and limestone with water, the porazone reaction is promoted to neutralize alkali components in concrete.

【0027】しかしながら、前記ポラゾン反応は、水酸
化カルシウムとシリカ及び水を反応させ、非晶性lCa
O−mSiO−nHO系化合物を生成させるもので
あり、通常、反応完了までに相当の時間を必要とするた
め、硬化後に水中養生を充分な期間(例えば、特公平1
−54306号公報では、28日間必要としている。)
行わなければならず、生産性が著しく低くなるといった
欠点がある。
However, in the porazone reaction, calcium hydroxide reacts with silica and water to form amorphous lCa.
O-mSiO 2 —nH 2 O-based compounds are generated, and usually require a considerable amount of time to complete the reaction. Therefore, after curing, curing in water for a sufficient period (for example,
In Japanese Patent No. 54306/28, 28 days are required. )
However, there is a disadvantage that productivity is significantly reduced.

【0028】又、特公平1−54306号公報及び特開
平10−231185号公報においてはいずれも、空隙
率について開示されていないが、通常、このような連続
空隙を有するセメント硬化体においては、空隙率の大小
により、硬化体の圧縮強度が決定される。
Although neither Japanese Patent Publication No. 1-54306 nor Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-231185 disclose the porosity, usually, a cement hardened body having such continuous voids has a void. The compressive strength of the cured product is determined by the magnitude of the ratio.

【0029】加えて、これらのセメント硬化体からなる
水質浄化資材や緑化資材等の環境資材では、経済の発
展、生活環境の変化などによって環境への悪影響が増大
している結果、自然のもつ浄化能力を利用しても到底追
いつくことができないのである。
In addition, environmentally harmful materials such as water purification materials and greening materials composed of these cement hardened materials have an adverse effect on the environment due to economic development and changes in the living environment. You can't catch up with your abilities.

【0030】一方、下水汚泥焼却灰においての現状は、
埋め立て量減容化のために下水汚泥を焼却処理したもの
であり、再資源化としては、セメント原料として極少量
を配合して利用することが行われているが、地域も限ら
れており量的にも僅かであり、益々増大する下水汚泥の
再資源化は大きな社会的課題となりつつある。
On the other hand, the current state of sewage sludge incineration ash
Sewage sludge is incinerated in order to reduce the volume of landfills. For recycling, a very small amount is used as a cement raw material, but the area is limited. Recycling of sewage sludge, which is scarce and increasing, is becoming a major social issue.

【0031】又、この下水汚泥焼却灰を建設資材である
セメント原料や溶融スラグなどに利用する等、その再資
源化には膨大な設備費を要し、しかもセメント工場の近
隣、または原料汚泥焼却灰が大量に排出される地域に限
定される。
In addition, this sewage sludge incineration ash is used for construction materials such as cement raw materials and molten slag, and the recycling of the waste requires enormous equipment costs. Limited to areas where large amounts of ash are emitted.

【0032】しかしながら、下水汚泥処理は全国的な問
題であり、処理費用が多大に要することで再資源化が進
まない原因となっている。
However, sewage sludge treatment is a nationwide problem, and requires a great deal of treatment cost, which prevents progress in recycling.

【0033】また、水質の浄化方法において、水質浄化
装置や薬剤などを用いる浄化方法では制作費用、機能維
持、管理費用等の維持管理費が大であり、永続的に実施
するためには大変な負担となる。
In the water purification method using a water purification device or a chemical, the maintenance cost such as production cost, function maintenance and management cost is large, and it is very difficult to implement it permanently. Burdensome.

【0034】更に、水質悪化の原因でもある河川、湖沼
等の水域改修工事に於ける従来の工法は単にコンクリー
トの壁面で覆うという生態系を破壊し、自然による浄化
機能を失うものであった。
Furthermore, the conventional construction method in the rehabilitation work of water areas such as rivers, lakes and marshes, which is a cause of water quality deterioration, destroys the ecosystem of simply covering with concrete wall surfaces and loses the purification function by nature.

【0035】この様な状況の中で、水質浄化装置、薬剤
などによる強制的な浄化ではなく、自然のもつ浄化機能
を回復させる、また、その機能を高めることが重要視さ
れている。
Under such circumstances, importance is placed on restoring the natural purification function and enhancing the function, instead of forcible purification using a water purification device or a chemical.

【0036】そして、河川、道路などの法面、擁壁面な
どを土木構造物で施工する従来の工法は、防災を主眼と
し、コンクリート構造物にて覆っており、景観を損な
い、しかも生態系の保持が疎かとなっていた。その対策
として緑化の推進により自然の回復が大きな課題とな
り、工場事業として行政も緑化推進の施策を図っている
ところである。その中で近年、河川の生態系維持のため
の工法として、自然石を蛇籠にて固定する、自然石を水
路面に埋め込む、ポーラス状のコンクリートの敷設など
の工法が採用されつつあるが未だ十分ものとは言えるも
のではない。
The conventional construction method in which slopes such as rivers and roads, and retaining walls are constructed by civil engineering structures is mainly for disaster prevention and is covered with concrete structures, which impairs the landscape and reduces the ecosystem. Retention was sparse. As a countermeasure, the restoration of nature has become a major issue due to the promotion of greening, and the government is also implementing measures to promote greening as a factory business. In recent years, construction methods such as fixing natural stones with gabions, embedding natural stones in waterways, and laying porous concrete have been adopted as methods of maintaining the ecosystem of rivers in recent years, but these are still sufficient Not a thing.

【0037】更に、水産資源としての海洋域に於いては
海中林の破壊、磯焼けなど漁場環境の悪化、また、河
川、湖沼域では魚類の生息場所の減少による影響が大き
く、魚礁、魚巣の拡大、高度化が必要となっている。
Further, in the marine area as a marine resource, degraded marine forests and deteriorating fishing ground environment such as scorching of the rocks, and in rivers, lakes and marshes, the decrease in the habitat of fish is greatly affected. Expansion and sophistication are needed.

【0038】これらの問題、すなわち土木構造物などに
於いて、従来のコンクリート平面で構成されていること
による弊害を無くし、微生物、昆虫、魚類などの生物の
生息空間の形成、促進を図ったり、植物の生育する植生
空間を形成する等、生態系の保持、拡大が必要となって
いる。
[0038] These problems, that is, the harmful effects of the conventional construction of a concrete surface in civil engineering structures and the like are eliminated, and the formation and promotion of living spaces for living organisms such as microorganisms, insects and fish can be achieved. There is a need to maintain and expand ecosystems, such as by forming vegetation spaces where plants grow.

【0039】そこで、本発明者は、産業廃棄物である下
水汚泥焼却灰に着目した。即ち、本発明者は、下水汚泥
焼却灰が、通常重量比でSiO220〜40%、K2O2
〜3.5、Al2310〜15%、Fe235〜15
%、CaO5〜10.5%、P2512.5〜20%、
MgO2〜5%、MnO0.2〜1.5%、ZnO0.
25〜0.5%、SO41〜1.5%、Cl0.1%程
度、Cu00.1%程度等の成分から構成されている点
に着目した。
Therefore, the present inventor focused on sewage sludge incineration ash, which is industrial waste. That is, the inventor of the present invention has concluded that sewage sludge incineration ash usually contains 20 to 40% of SiO 2 and K 2 O 2 by weight.
~3.5, Al 2 0 3 10~15% , Fe 2 O 3 5~15
%, CaO5~10.5%, P 2 O 5 12.5~20%,
MgO 2-5%, MnO 0.2-1.5%, ZnO0.
25~0.5%, SO 4 1~1.5%, about Cl0.1%, focusing on a point which is composed of components such as about Cu00.1%.

【0040】つまり、本発明者は、これらの成分の中に
は、植物の成長に欠くことができない多量要素、例えば
リン(P)、カリウム(K)、カルシウム(Ca)、マ
グネシウム(Mg)、硫黄(S)を多量に含んでおり、
又、植物の成長に欠くことができない微量要素、例えば
鉄(Fe)、マンガン(Mn)、銅(Cu)、亜鉛(Z
n)、塩素(Cl)を相当量含んでおり、植物の成長を
促進して緑化機能を発現するだけでなく、海草類等の成
長を促進し、これが魚巣、魚礁を拡大して水産資源増殖
機能を発現したりするとの知見を得た。
That is, the inventor of the present invention has concluded that, among these components, a large number of elements indispensable for plant growth, such as phosphorus (P), potassium (K), calcium (Ca), magnesium (Mg), Contains a large amount of sulfur (S),
Also, trace elements indispensable for plant growth, such as iron (Fe), manganese (Mn), copper (Cu), zinc (Z
n), contains a considerable amount of chlorine (Cl), not only promotes the growth of plants and develops a greening function, but also promotes the growth of seagrass, etc., which expands fish nests and reefs and proliferates marine resources We obtained the knowledge that the function is exhibited.

【0041】又、本発明者は、前記下水汚泥焼却灰が、
多孔質で各成分、例えばアンモニア等の吸着機能を発現
するうえ、イオン交換能も有し、水質吸着機能を発現す
ることも見い出した。
Further, the present inventor has reported that the sewage sludge incineration ash is
It has also been found that, in addition to exhibiting a function of adsorbing each component, for example, ammonia, etc., it is porous, has an ion-exchange ability, and exhibits a function of adsorbing water.

【0042】本発明者は、これらの観点から、下水汚泥
焼却灰が、水質浄化資材や緑化資材等の環境資材として
有望である点に着目し、その固定、定形化を図るべく、
長年にわたって体験、知得した多孔質セメント硬化体の
技術とを有機的に融合させるべく、従来では得られなか
った至極優れた環境資材について鋭意、検討を重ねて来
た。
From these viewpoints, the present inventor has paid attention to the point that sewage sludge incineration ash is promising as an environmental material such as a water purification material and a greening material.
In order to organically integrate the technology of the porous cement hardened body that has been experienced and learned over the years, we have intensively studied and studied the most excellent environmental materials that could not be obtained in the past.

【0043】その結果、本発明者は、セメントに下水汚
泥焼却灰を所定の割合で配合し、これに一定の割合で水
を加えてセメントスラリーを形成し、これを常圧高温養
生、又は高圧高温養生、或いは常圧高温養生してから高
圧高温養生の2段養生すれば、比較的短期間で、経時変
化が少なく、高強度で且つアルカリ成分の溶出が少な
い、多孔質構造にしてしてなる機能性セメント硬化体を
得ることができるという知見を得た。この場合、アルカ
リ成分の溶出が少なくなる理由は明確ではないが、Si
2、Al23及びFe23等の成分が高温養生の際に
CaOを固定した為と解される。
As a result, the inventor of the present invention blended sewage sludge incineration ash with cement at a predetermined ratio, and added water at a predetermined ratio to form a cement slurry. High-temperature curing or normal-pressure / high-temperature curing followed by two-stage curing of high-pressure / high-temperature curing provides a porous structure with a relatively short period of time, little change over time, high strength and little elution of alkali components. It has been found that a functional cement hardened body can be obtained. In this case, although it is not clear why the elution of the alkali component is reduced,
It is understood that components such as O 2 , Al 2 O 3, and Fe 2 O 3 fixed CaO during high-temperature curing.

【0044】具体的には、例えばコンクリート自体から
長期間にわたって溶出するアルカリ成分(水酸化カルシ
ウム)が、高温養生の際に、下記化学反応によって、S
iO2(下水汚泥焼却灰)+Ca(OH)2=CaSiO
3+H2O水酸化カルシウム「Ca(OH)2」が下水汚
泥焼却灰中のシリカ「SiO2」に化学的に固定(水酸
化カルシウムの溶出防止)されるためと解されるのであ
り、これはAl203及びFe23等の成分の場合にも同
様に生じると解される。
Specifically, for example, an alkali component (calcium hydroxide) eluted from concrete itself for a long period of time is subjected to the following chemical reaction during high-temperature curing to form S:
iO 2 (sewage sludge incineration ash) + Ca (OH) 2 = CaSiO
It is understood that 3 + H 2 O calcium hydroxide “Ca (OH) 2 ” is chemically fixed to silica “SiO 2 ” in sewage sludge incineration ash (calcium hydroxide elution is prevented). is understood similarly occurs in the case of components such as Al203 and Fe 2 O 3.

【0045】本発明は、経時変化が少なく、高強度で且
つアルカリ成分の溶出が少ないものであり、又、下水汚
泥焼却灰に起因する優れた、緑化機能、水産資源増殖機
能及び各種吸着機能等と、機能性セメント硬化体の多孔
質構造に起因する優れた吸着機能を活かした環境材料と
して、水質・大気浄化を高める浄化材、床下調湿材、調
湿防臭壁材、断熱・吸音ボード、パネル類等の快適な生
活空間を形成する建築材料、緑化、培地材、土壌改良
材、等の環境を改善する土木・農業資材として用いるこ
とができる上、特に、アルカリ成分の溶出を抑制し、陸
上植物や藻更に海草等の植物の植物育成材、更に、微生
物、小動物等の棲息を阻害することもなく、屋上緑化や
側壁緑化更に護岸や魚礁に用い得るコンクリートブロッ
クや緑化用基板コンクリート材等として好適に用いるこ
とができる機能性セメント硬化体を提供することを目的
とするものである。
The present invention has little change with time, high strength and little elution of alkali components, and has excellent functions of greening, marine resources multiplication and various adsorption functions caused by sewage sludge incineration ash. And environmental materials that make use of the excellent adsorption function resulting from the porous structure of the hardened functional cement, such as purification materials that enhance water and air purification, underfloor humidity control materials, humidity control deodorant wall materials, heat insulation / sound absorption boards, It can be used as civil engineering and agricultural materials to improve the environment, such as building materials, greening, medium materials, soil improvement materials, etc. that form comfortable living spaces such as panels, and in particular, suppresses elution of alkali components, Plant blocks for terrestrial plants, algae, seaweed, and other plants, as well as concrete blocks and greening boards that can be used for rooftop greening and side wall greening as well as seawalls and fish reefs without inhibiting the inhabitation of microorganisms and small animals. It is an object to provide a functional cement cured product can be suitably used as a discrete material and the like.

【0046】又、本発明は、全国どこでも対応が可能
で、しかも安価な下水汚泥焼却灰の再資源化を図り、更
に、下水汚泥焼却灰を利用して加工を加えることによ
り、環境改善用の機能性セメント硬化体を提供すること
を目的とするものである。
In addition, the present invention can be used anywhere in the country, and can recycle inexpensive sewage sludge incineration ash. Further, by using sewage sludge incineration ash for processing, it is possible to improve the environment. It is an object of the present invention to provide a hardened functional cement.

【0047】更に、本発明は、産業廃棄物である下水汚
泥焼却灰を有効に活用し、しかも、それを素材として機
能性セメント硬化体を成形することにより、広域サイズ
の空間を形成し、安価で、水質浄化機能、水産増殖機
能、緑化のための植生基盤機能を持つ機能性のコンクリ
ート構造物を提供することを目的とする。
Further, the present invention makes effective use of sewage sludge incineration ash, which is industrial waste, and forms a functional cement hardened material using the same as a raw material, thereby forming a space of a wide area and inexpensive. Accordingly, an object of the present invention is to provide a functional concrete structure having a water purification function, a marine product propagation function, and a vegetation base function for greening.

【0048】[0048]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明に係る機能性セメント硬化体は、セメント1
00重量部に対し、水30〜125重量部及び下水汚泥
焼却灰15〜125重量部を混練りしてセメントスラリ
ーを形成し、これを常圧高温養生、又は高圧高温養生、
或いは常圧高温養生と高圧高温養生とを順次行って多孔
質硬化体としてなることを特徴とするものである。
In order to achieve this object, a functional cement cured product according to the present invention comprises a cement 1
100 parts by weight, 30-125 parts by weight of water and 15-125 parts by weight of sewage sludge incineration ash are kneaded to form a cement slurry.
Alternatively, it is characterized in that a porous cured product is obtained by sequentially performing normal pressure and high temperature curing and high pressure and high temperature curing.

【0049】以下、本発明に係る機能性セメント硬化体
について更に詳細に説明する。
Hereinafter, the hardened functional cement according to the present invention will be described in more detail.

【0050】本発明に係る機能性セメント硬化体は、セ
メント100重量部に対し、水30〜125重量部及び
下水汚泥焼却灰15〜125重量部を加え混練りしてセ
メントスラリーを形成し、これを常圧高温養生、又は高
圧高温養生、或いは常圧高温養生と高圧高温養生とを順
次行って多孔質硬化体としてなる点に特徴を有し、この
多孔質構造の機能性セメント硬化体は、このように構成
することにより、至極優れた環境資材として至極好適に
用いることができるのである。
The hardened functional cement according to the present invention is formed by adding and mixing 30 to 125 parts by weight of water and 15 to 125 parts by weight of sewage sludge incineration ash with respect to 100 parts by weight of cement to form a cement slurry. Normal pressure and high temperature curing, or high pressure and high temperature curing, or characterized by the fact that normal pressure and high temperature curing and high pressure and high temperature curing are sequentially performed to form a porous cured body, and the functional cement cured body of this porous structure is With this configuration, it can be used as an extremely excellent environmental material.

【0051】つまり、本発明に係る機能性セメント硬化
体においては、経時変化が少なく、高強度で且つアルカ
リ成分の溶出が少ないものであり、又、下水汚泥焼却灰
に起因する優れた、緑化機能、水産資源増殖機能及び各
種吸着機能等と、機能性セメント硬化体の多孔質構造に
起因する優れた吸着機能を活かした環境材料として、水
質・大気浄化を高める浄化材、床下調湿材、調湿防臭壁
材、断熱・吸音ボード、パネル等の快適な生活空間を構
成する建築資材、緑化、培地材、土壌改良材、植物育成
等の環境を改善する土木・農業資材として用いることが
できるのである。
In other words, the functional cement cured product according to the present invention has little change over time, high strength and little elution of alkali components, and has an excellent greening function due to sewage sludge incineration ash. Purifying materials that enhance water and air purification, under-floor moisture conditioning materials, It can be used as a building material that constitutes a comfortable living space, such as moisture and deodorant wall materials, heat insulation / sound absorbing boards, panels, etc. is there.

【0052】又、本発明に係る機能性セメント硬化体に
おいては、特に、アルカリ成分の溶出を抑制し、陸上植
物や藻更に海草等の植物の成長促進材、又、微生物、小
動物等の棲息を阻害することもなく、屋上緑化や側壁緑
化更に護岸や魚礁に用い得るコンクリートブロックや緑
化用基板コンクリート材等として好適に用いることがで
きるのである。
The functional cement cured product according to the present invention particularly suppresses the elution of alkali components and promotes the growth of terrestrial plants, algae, and plants such as seagrass, and inhabits microorganisms and small animals. Without hindrance, it can be suitably used as a concrete block or greening substrate concrete material that can be used for rooftop greening, side wall greening, seawalls and fish reefs.

【0053】更に、本発明に係る機能性セメント硬化体
においては、全国どこでも対応が可能で、しかも安価な
下水汚泥焼却灰の再資源化を図り、加えて、下水汚泥焼
却灰を利用して加工を加えることにより、環境改善のた
めの環境資材として好適に利用できるのである。
Furthermore, the hardened functional cement according to the present invention can be used anywhere in the country, and the recycling of inexpensive sewage sludge ash can be achieved. In addition, the sewage sludge incineration ash can be used for processing. By being added, it can be suitably used as an environmental material for environmental improvement.

【0054】本発明は、産業廃棄物である下水汚泥焼却
灰を有効に活用し、しかも、それを素材として機能性セ
メント硬化体を成形することにより、広域サイズの空間
を形成し、安価で、水質浄化機能、緑化のための植生基
盤機能、水産増殖機能を持つ機能性のコンクリート構造
物なのである。
The present invention makes effective use of sewage sludge incineration ash, which is industrial waste, and forms a hardened functional cement using the same as a raw material, thereby forming a space of a wide area, and inexpensive. It is a functional concrete structure that has a water purification function, a vegetation base function for greening, and a marine product propagation function.

【0055】ところで、本発明に係る機能性セメント硬
化体は、経時変化の少ない多孔質体で、アルカリ成分の
溶出が殆ど無く、しかも、常圧高温養生、又は高圧高温
養生、或いは常圧高温養生と高圧高温養生とを順次行っ
て多孔質硬化体としてなることにより、その内部組織が
緻密となるため、高強度となり、長期安定性及び耐久性
に優れたものとなるのである。
The hardened functional cement according to the present invention is a porous material having little change with time, hardly dissolving alkali components, and curing under normal pressure and high temperature, or under high pressure and high temperature, or under normal pressure and high temperature. And a high-pressure and high-temperature curing are sequentially performed to form a porous hardened body, so that the internal structure thereof becomes denser, resulting in high strength, and excellent long-term stability and durability.

【0056】そして、本発明に係る機能性セメント硬化
体を得るためには、まず、セメント100重量部に対し
て、水30〜125重量部及び下水汚泥焼却灰15〜1
25重量部を配合、混練してセメントスラリーを形成す
る。
In order to obtain the hardened functional cement according to the present invention, first, 30 to 125 parts by weight of water and 15 to 1 part of sewage sludge incineration ash are used for 100 parts by weight of cement.
25 parts by weight are blended and kneaded to form a cement slurry.

【0057】セメント100重量部に対して、水が30
重量部未満になると、水分の蒸散に起因する多孔質化に
限界が生じ、所要の吸着能を発現する機能性セメント硬
化体が得難いのであり、一方、125重量部を超える
と、材料の分離が発生したり、常圧高温養生等、高温養
生を行っても硬化が困難になったり、硬化体の強度が低
下し、使用中に、風化したり、崩壊して所要の耐久性が
得られないので好ましく、これらの観点から、特に、セ
メント100重量部に対して、水35〜100重量部と
するのが望ましい。
For 100 parts by weight of cement, 30
When the amount is less than 10 parts by weight, there is a limit to the porosity caused by the evaporation of water, and it is difficult to obtain a functional cement hardened body exhibiting a required adsorption capacity. It occurs or hardens even when subjected to high-temperature curing, such as normal-pressure high-temperature curing, or the strength of the cured body decreases, and during use, it weathers or collapses, and the required durability cannot be obtained. From these viewpoints, it is particularly desirable to set the amount of water to 35 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement.

【0058】又、セメント100重量部に対して、下水
汚泥焼却灰が、15重量部未満になると、所要の植物の
成長機能や水産資源増殖機能更に吸着能が得られず、水
質浄化資材や緑化資材等の環境資材としての有用性が欠
けるおそれがあり、一方、125重量部を超えると、得
られた機能性セメント硬化体の強度が低下し、使用中
に、風化したり、崩壊して所要の耐久性が得られないお
それがあるので好ましくなく、これらの観点から、特
に、セメント100重量部に対して、下水汚泥焼却灰が
20〜100重量部とするのが望ましい。
If the amount of sewage sludge incineration ash is less than 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement, the required plant growth function, marine resource multiplication function and adsorption capacity cannot be obtained, and water purification materials and greening The usefulness as environmental materials such as materials may be lacking. On the other hand, if it exceeds 125 parts by weight, the strength of the obtained cured functional cement decreases, and during use, it is weathered or disintegrated. In view of these, it is particularly preferable that the incineration sewage sludge is used in an amount of 20 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of cement.

【0059】そして、得られたセメントスラリーを型枠
に投入し、この後、常圧高温養生、又は高圧高温養生、
或いは常圧高温養生と高圧高温養生とを順次行って多孔
質硬化体にすると、水分の蒸散に起因する気孔径が比較
的揃った多孔質体が得られる上、この常圧高温養生等、
高温養生によってその内部組織が緻密となるため、高強
度となり、長期安定性及び耐久性に優れたものとなる。
Then, the obtained cement slurry is put into a mold, and thereafter, normal pressure and high temperature curing, or high pressure and high temperature curing,
Alternatively, when a porous hardened body is obtained by sequentially performing normal pressure and high temperature curing and high pressure and high temperature curing, a porous body having a relatively uniform pore diameter due to evaporation of water can be obtained.
Since the internal structure becomes dense due to the high-temperature curing, the strength becomes high, and the long-term stability and durability become excellent.

【0060】ここで、型枠に投入したセメントスラリー
を硬化させるために行う常圧高温養生は、例えば公知の
蒸気養生と同じ手順で行われ、適当な時間を掛けて室温
から所定の養生温度までセメントスラリーを昇温させた
後、所定の時間にわたってその養生温度を保持してから
空中放冷する。養生温度は特に限定されず、又、この養
生温度を保持する養生時間も特に限定されることはな
く、例えば養生温度は60〜95℃とすればよく、この
養生温度に保持する養生時間は2.5〜24時間程度に
すればよい。
Here, the normal-pressure and high-temperature curing performed to harden the cement slurry put into the mold is performed, for example, in the same procedure as a known steam curing, and takes an appropriate time from room temperature to a predetermined curing temperature. After raising the temperature of the cement slurry, the curing temperature is maintained for a predetermined time, and then the air is allowed to cool in the air. The curing temperature is not particularly limited, and the curing time for maintaining the curing temperature is not particularly limited. For example, the curing temperature may be 60 to 95 ° C., and the curing time for maintaining the curing temperature is 2 hours. It may be about 0.5 to 24 hours.

【0061】又、常圧高温養生によって前記セメントス
ラリーは硬化し、気孔径が比較的揃った多孔質体が得ら
れ、経時変化が少なく、高強度で且つアルカリ成分の溶
出が少ないものであり、又、下水汚泥焼却灰に起因する
優れた、緑化機能、水産資源増殖機能及び各種吸着機能
等と、機能性セメント硬化体の多孔質構造に起因する優
れた吸着機能を活かした環境材料が得られるのである。
Further, the cement slurry is hardened by normal pressure and high temperature curing, and a porous body having a relatively uniform pore diameter is obtained, the change with time is small, the strength is high, and the elution of alkali components is small, In addition, an environmental material utilizing the excellent greening function, marine resources multiplication function, various adsorption functions, and the like due to the sewage sludge incineration ash, and the excellent adsorption function due to the porous structure of the hardened functional cement can be obtained. It is.

【0062】本発明において、型枠に投入したセメント
スラリーを硬化させるために行う高圧高温養生は、例え
ばオートクレーブを用いて、公知の高圧高温養生と同じ
手順で行われ、オートクレーブを用いて、例えば2.5
〜12時間程度にわたって160〜180℃の温度で8
〜10kg/cmの圧力に保持して行われる。そし
て、高圧高温養生後の冷却は例えば3時間程度をかけて
120℃程度まで冷却した後、4時間程度をかけて室温
近くまで水冷してから、自然放冷により室温まで冷却す
るという方法が採用される。
In the present invention, the high-pressure and high-temperature curing performed to harden the cement slurry put into the mold is performed, for example, by using an autoclave in the same procedure as a known high-pressure and high-temperature curing. .5
8 at a temperature of 160 to 180 ° C for about 12 hours
This is performed while maintaining the pressure at 10 kg / cm 2 . For the cooling after the high-pressure and high-temperature curing, for example, a method of cooling to about 120 ° C. in about 3 hours, water cooling to about room temperature in about 4 hours, and then cooling to room temperature by natural cooling is adopted. Is done.

【0063】そして、このように構成することによっ
て、前記セメントスラリーは硬化し、気孔径が比較的揃
った多孔質体が得られ、経時変化が少なく、高強度で且
つアルカリ成分の溶出が少ないものであり、又、下水汚
泥焼却灰に起因する優れた、緑化機能、水産資源増殖機
能及び各種吸着機能等と、機能性セメント硬化体の多孔
質構造に起因する優れた吸着機能を活かした環境材料が
得られるのである。
With this configuration, the cement slurry is hardened, a porous body having a relatively uniform pore size is obtained, the change with time is small, the strength is high, and the elution of alkali components is small. In addition, an environmental material utilizing the excellent greening function, marine resources multiplication function, various adsorption functions, etc. due to the sewage sludge incineration ash, and the excellent adsorption function due to the porous structure of the hardened functional cement. Is obtained.

【0064】更に、本発明において、型枠に投入したセ
メントスラリーを常圧高温養生と高圧高温養生とを順次
行って多孔質硬化体とするには、例えば公知の蒸気養生
と同じ手順で行われ、適当な時間を掛けて室温から所定
の養生温度までセメントスラリーを昇温させた後、所定
の時間にわたってその養生温度を保持してから空中放冷
する。養生温度は特に限定されず、又、この養生温度を
保持する養生時間も特に限定されるものではなく、例え
ば養生温度は60〜95℃とすればよく、この養生温度
に保持する養生時間は1.5〜7.5時間程度にすれば
よい。
Further, in the present invention, the cement slurry put in the mold is subjected to normal-pressure and high-temperature curing and then to high-pressure and high-temperature curing to form a porous hardened body, for example, in the same procedure as known steam curing. After raising the temperature of the cement slurry from room temperature to a predetermined curing temperature over an appropriate time, the curing temperature is maintained for a predetermined time, and then the mixture is allowed to cool in the air. The curing temperature is not particularly limited, and the curing time for maintaining the curing temperature is not particularly limited. For example, the curing temperature may be 60 to 95 ° C., and the curing time for maintaining the curing temperature is 1 What is necessary is just to make it about 0.5-7.5 hours.

【0065】又、常圧高温養生によって前記セメントス
ラリーは硬化し、気孔径が比較的揃った多孔質体が得ら
れ、次いで、この多孔質体を高圧高温養生すると、経時
変化の少ない多孔質の機能性セメント硬化体が得られ
る。
Further, the cement slurry is hardened by normal pressure and high temperature curing, and a porous body having a relatively uniform pore diameter is obtained. Then, when this porous body is cured under high pressure and high temperature, a porous material having little change with time is obtained. A hardened functional cement is obtained.

【0066】次いで、高圧高温養生はオートクレーブを
用いて、例えば2.5〜12時間程度にわたって160
〜180℃の温度で8〜10kg/cmの圧力に保持
して行われる。そして、高圧高温養生後の冷却は例えば
3時間程度をかけて120℃程度まで冷却した後、4時
間程度をかけて室温近くまで水冷してから、自然放冷に
より室温まで冷却するという方法が採用される。
Next, the high-pressure and high-temperature curing is performed using an autoclave, for example, for about 2.5 to 12 hours.
It is carried out at a temperature of 180180 ° C. and a pressure of 8 to 10 kg / cm 2 . For the cooling after the high-pressure and high-temperature curing, for example, a method of cooling to about 120 ° C. in about 3 hours, water cooling to about room temperature in about 4 hours, and then cooling to room temperature by natural cooling is adopted. Is done.

【0067】そして、この高圧高温養生中に進行する水
熱反応により、機能性セメント硬化体からのアルカリ溶
出は一層抑制されるようになるとともに、機能性セメン
ト硬化体の強度が高められる。しかも、この水熱反応に
よって生成するアルミナ分が結合した水和生成物はゼオ
ライトに類似した働き、即ち、例えば物理的吸着能を持
ち、燐酸、燐酸塩、窒素化合物など水質を富栄養化する
環境汚染物質に対する優れた吸着能を発揮する。この場
合、機能性セメント硬化体に微生物が吸着され、この微
生物吸着によって優れた脱窒素効果が得られるのであ
る。
[0067] The hydrothermal reaction that proceeds during the high-pressure and high-temperature curing further suppresses alkali elution from the cured functional cement and further enhances the strength of the cured functional cement. Moreover, the hydrated product formed by the hydrothermal reaction and combined with the alumina component has a function similar to that of zeolite, that is, it has a physical adsorption capacity and is an environment that enriches water quality such as phosphoric acid, phosphate, and nitrogen compound. Demonstrates excellent adsorption capacity for pollutants. In this case, microorganisms are adsorbed on the hardened functional cement, and an excellent denitrification effect can be obtained by the microorganism adsorption.

【0068】又、このように構成することによって、前
記セメントスラリーは硬化し、気孔径が比較的揃った多
孔質体が得られ、経時変化が少なく、高強度で且つアル
カリ成分の溶出が少ないものであり、又、下水汚泥焼却
灰に起因する優れた、緑化機能、水産資源増殖機能及び
各種吸着機能等と、機能性セメント硬化体の多孔質構造
に起因する優れた吸着機能を活かした環境材料が得られ
るのである。
In addition, the cement slurry is hardened, and a porous body having a relatively uniform pore diameter can be obtained by the above-mentioned structure, and the cement slurry has little change with time, high strength, and little elution of alkali components. In addition, an environmental material utilizing the excellent greening function, marine resources multiplication function, various adsorption functions, etc. due to the sewage sludge incineration ash, and the excellent adsorption function due to the porous structure of the hardened functional cement. Is obtained.

【0069】そして、前述の本発明に係る機能性セメン
ト硬化体は、細孔容積が0.15〜0.75ml/g、
比表面積15〜55m/gと非常に細孔が多く、しか
も、この細孔は極大細孔半径が0.05〜0.45ミク
ロンで、サブミクロン以下で幅広く細孔半径あるいは直
径が異なるものが存在している。もちろん、吸着に関与
するといわれる直径20〜500オングストロームの気
孔(メソポアと呼ばれる。)も多く含まれているのであ
る。
The hardened functional cement according to the present invention has a pore volume of 0.15 to 0.75 ml / g,
Extremely large pores with a specific surface area of 15 to 55 m 2 / g, and these pores have a maximum pore radius of 0.05 to 0.45 μm and a submicron or less widely varying pore radius or diameter. Exists. Of course, many pores (called mesopores) having a diameter of 20 to 500 angstroms which are considered to be involved in the adsorption are included.

【0070】又、本発明においては、前述のセメントス
ラリーを形成した後、このセメントスラリーを型枠に投
入するが、この型枠の型室の形状は特に限定されず、例
えば球形、立方形、板状形を含む直方形、円柱形、扇
形、L字形、H字形、円錐形、三角錐形、四角錐形、な
どの他、テトラポット形など任意の形状を選択すること
ができる。又、型室内に適当な中子を配置して、円筒
形、角筒形、立方骨枠形などの中空の硬化物を形成して
も良いのである。更に、これらを破砕して緑化資材や培
地としても良いのである。
In the present invention, after the above-mentioned cement slurry is formed, this cement slurry is poured into a mold. The shape of the mold chamber of the mold is not particularly limited. Any shape such as a rectangular shape including a plate shape, a cylindrical shape, a fan shape, an L shape, an H shape, a conical shape, a triangular pyramid shape, a quadrangular pyramid shape, and a tetrapot shape can be selected. Alternatively, an appropriate core may be arranged in the mold chamber to form a hollow cured product such as a cylinder, a square tube, or a cubic frame. Furthermore, these may be crushed to produce greening materials and culture media.

【0071】本発明で用いられるセメントとしては特に
限定されるものではないが、市販品のものが、製造コス
トや入手の容易性等の観点から望ましい。
The cement used in the present invention is not particularly limited, but a commercially available cement is preferred from the viewpoints of production cost and availability.

【0072】このセメントにはポルトランドセメント、
混合セメント及び特殊セメントが含まれるのであり、ポ
ルトランドセメントには、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、低熱ポルトランドセ
メント、耐硫酸塩ポルトランドセメント及びこれらのセ
メント中の全アルカリを0.6%以下に抑えた低アルカ
リ型のものが含まれる。
Portland cement,
It includes mixed cement and special cement, and Portland cement includes ordinary Portland cement,
Includes early-strength Portland cement, ultra-high-strength Portland cement, moderate-heat Portland cement, low-heat Portland cement, sulfate-resistant Portland cement, and low-alkali type cements in which the total alkali in these cements is suppressed to 0.6% or less. .

【0073】混合セメントは、ポルトランドセメントの
クリンカーに適当な急冷高炉スラグやボゾラン材料を綴
合して粉砕したものであり、高炉セメント、シリカセメ
ント及びフライアッシュセメントが挙げられる。
The mixed cement is obtained by binding and crushing appropriate quenched blast furnace slag and bozolan material to clinker of Portland cement, and examples thereof include blast furnace cement, silica cement and fly ash cement.

【0074】特殊セメントの代表としては、ボーキサイ
トにほぼ等量の石灰石を混合し、溶融焼成した後、急冷
粉砕したアルミナセメントと、アルミナセメントと同じ
ように超速硬性を有し、長期にわたって安定した強度増
進を示し、高強度を期待することができる超速硬セメン
トとを挙げることができる。
As a representative of the special cement, bauxite is mixed with an approximately equal amount of limestone, melt-fired, then quenched and pulverized. An ultra-fast-hardening cement which shows enhancement and can be expected to have high strength can be given.

【0075】これらセメントの中では、最も安価で、且
つ入手が容易な普通ポルトランドセメントを用いること
が望ましく、その他前記した各種のセメントから選ばれ
た少なくとも1種以上を混合してもよい。
Among these cements, it is desirable to use the most inexpensive and easily available ordinary Portland cement, and at least one of the various cements described above may be mixed.

【0076】本発明で用いられる下水汚泥焼却灰として
は、公共広域下水処理施設から排出される下水汚泥を焼
却処理されたものであり、廉価で有用な成分を含有して
いる。
The sewage sludge incineration ash used in the present invention is obtained by incinerating sewage sludge discharged from a public wide-area sewage treatment facility, and contains inexpensive and useful components.

【0077】この下水汚泥焼却灰が、通常重量比でSi
220〜40%、K2O2〜3.5、Al2310〜1
5%、Fe235〜15%、CaO5〜10.5%、P
2512.5〜20%、MgO2〜5%、MnO0.2
〜1.5%、ZnO0.25〜0.5%、SO41〜
1.5%、Cl0.1%程度、Cu00.1%程度等の
成分から構成されており、これらの成分の中には、植物
の成長に欠くことができない多量要素、例えばリン
(P)、カリウム(K)、カルシウム(Ca)、マグネ
シウム(Mg)、硫黄(S)を多量に含んでおり、又、
植物の成長に欠くことができない微量要素、例えば鉄
(Fe)、マンガン(Mn)、銅(Cu)、亜鉛(Z
n)、塩素(Cl)を相当量含んでおり、植物の成長を
促進して緑化機能を発現するだけでなく、海草類等の成
長を促進し、これが魚巣、魚礁を拡大して水産資源増殖
機能を発現したりするものである。
This sewage sludge incineration ash is usually Si
O 2 20~40%, K 2 O2~3.5 , Al 2 0 3 10~1
5%, Fe 2 O 3 5~15 %, CaO5~10.5%, P
2 O 5 12.5-20%, MgO 2-5%, MnO 0.2
~ 1.5%, ZnO 0.25 ~ 0.5%, SO 4 1 ~
It is composed of components such as 1.5%, about 0.1% of Cl, about 0.1% of Cu, etc. Among these components, a large amount of elements indispensable for plant growth, for example, phosphorus (P), It contains a large amount of potassium (K), calcium (Ca), magnesium (Mg), and sulfur (S).
Trace elements indispensable for plant growth, such as iron (Fe), manganese (Mn), copper (Cu), zinc (Z
n), contains a considerable amount of chlorine (Cl), not only promotes the growth of plants and develops a greening function, but also promotes the growth of seagrass, etc., which expands fish nests and reefs and proliferates marine resources Or to express a function.

【0078】又、この下水汚泥焼却灰が、多孔質で各成
分、例えばアンモニア等の吸着機能を発現するうえ、イ
オン交換能も有し、水質吸着機能を発現するのである。
Further, the sewage sludge incineration ash is porous and exhibits a function of adsorbing each component, for example, ammonia, and also has an ion exchange function, and exhibits a water quality adsorbing function.

【0079】更に、前記下水汚泥焼却灰は、水質浄化資
材や緑化資材等の環境資材として有望であり、その固
定、定形化を図るために、セメントに下水汚泥焼却灰を
所定の割合で配合し、これに一定の割合で水を加えてセ
メントスラリーを形成し、これを常圧高温養生、又は高
圧高温養生、或いは常圧高温養生してから高圧高温養生
の2段養生すれば、比較的短期間で、経時変化が少な
く、高強度で且つアルカリ成分の溶出が少ない、多孔質
構造にしてしてなる機能性セメント硬化体を得ることが
できるのであり、この場合、アルカリ成分の溶出が少な
くなるのは、常圧高温養生等、高温養生の際に、SiO
2(シリカ分)、Al23(アルミナ分)及びFe23
等の成分がCaOを固定した為と解される。
Further, the sewage sludge incineration ash is promising as an environmental material such as a water purification material or a greening material. In order to fix and standardize the sewage sludge incineration ash, a predetermined ratio of sewage sludge incineration ash is mixed with cement. Water is added at a constant rate to form a cement slurry, which is cured under normal pressure and high temperature, or under high pressure and high temperature, or cured under normal pressure and high temperature. In between, it is possible to obtain a functional cement hardened body having a porous structure with little change over time, high strength and little elution of alkali components, and in this case, elution of alkali components is reduced The reason is that when curing at high temperature such as normal pressure and high temperature curing, SiO
2 (silica content), Al 2 0 3 (alumina content) and Fe 2 O 3
It is understood that such components as fixed CaO.

【0080】即ち、SiO2(シリカ分)、Al2
3(アルミナ分)はこの硬化体を常圧高温養生又は高圧
高温養生を行うと水酸化カルシウムと炭酸カルシウム組
成の多孔質体が得られること、或いは常圧高温養生して
から高圧高温養生の2段養生とをすることにより、水熱
反応が起こり、アルカリ容出が抑制されるようになると
共に硬化物の強度が高められる上、アルミナ分が結合し
た水和生成物がゼオライトに類似した働きを持ち、多孔
質の性状が高められる。
That is, SiO 2 (silica content), Al 20
3 (Alumina content) is that when this cured product is subjected to normal pressure and high temperature curing or high pressure and high temperature curing, a porous body having a composition of calcium hydroxide and calcium carbonate can be obtained. By performing step curing, a hydrothermal reaction takes place, and alkali extraction is suppressed and the strength of the cured product is increased.In addition, the hydration product combined with the alumina component has a function similar to zeolite. Holding, and the porous properties are enhanced.

【0081】また、前述のようにカルシウム、リン、マ
グネシウムは植物の育成のための養分となり、上記水熱
反応により、植物育成の阻害物であるアルミナ分はCa
Oと反応させて固定され、アルカリ分の溶出が抑制され
るという植生基盤として最適な状態となり、又、鉄分は
藻類育成の養分となって藻の付着を促進する働きがある
結果、水生植物の育成に良い状況を作り出すものと解さ
れる。
As described above, calcium, phosphorus, and magnesium serve as nutrients for growing plants, and the hydrothermal reaction causes alumina, which is an inhibitor of plant growth, to be Ca.
O is fixed by reacting with O, and is in an optimal state as a vegetation base in which alkali elution is suppressed, and iron acts as a nutrient for algae growth and promotes the adhesion of algae. It is understood to create a good situation for breeding.

【0082】本発明に係る機能性セメント硬化体におい
ては、前記目的を達成するために、セメント100重量
部に対し、水30〜125重量部、下水汚泥焼却灰15
〜125重量部及び細骨材100〜300重量部を混練
りしてセメントスラリーを形成し、これを常圧高温養
生、又は高圧高温養生、或いは常圧高温養生と高圧高温
養生とを順次行って多孔質硬化体にしてなるものも有益
である。
In the hardened functional cement according to the present invention, in order to achieve the above object, 30 to 125 parts by weight of water and 15 parts by weight of sewage sludge incineration ash are used for 100 parts by weight of cement.
125125 parts by weight and 100-300 parts by weight of fine aggregate are kneaded to form a cement slurry, which is subjected to normal pressure and high temperature curing, or high pressure and high temperature curing, or normal pressure and high temperature curing and high pressure and high temperature curing sequentially. A cured porous body is also useful.

【0083】本発明に係る機能性セメント硬化体におい
ては、前記機能性セメント硬化体の場合に用いたセメン
トスラリーに、更に、セメント100重量部に対し、細
骨材100〜300重量部を配合し、前記機能性セメン
ト硬化体と同様の方法で製造したものであり、この機能
性セメント硬化体は、廉価で、しかも一層強度が向上す
るので好ましい。
In the hardened functional cement according to the present invention, the cement slurry used for the hardened functional cement is further mixed with 100 to 300 parts by weight of fine aggregate with respect to 100 parts by weight of cement. The functional cement is manufactured by the same method as the above-mentioned functional cement hardened body, and this functional cement hardened body is preferable because it is inexpensive and further improves the strength.

【0084】本発明においては、前記機能性セメント硬
化体の場合に用いたセメントスラリーにおいて、セメン
ト100重量部に対し、更に、細骨材100〜300重
量部が配合されるが、セメント100重量部に対し細骨
材が、100重量部未満では硬化後の硬化体の所要の強
度の向上が得難い場合があり、一方、300重量部を超
えると、他の成分、特に、下水汚泥焼却灰とのバランス
が悪くなって環境資材としての特性が低下するおそれが
あるので好ましくない。従って、これらの観点から、特
に、150〜250重量部の範囲とするのが望ましい。
In the present invention, in the cement slurry used in the case of the above-mentioned hardened functional cement, 100 to 300 parts by weight of fine aggregate is further blended with 100 parts by weight of cement. On the other hand, if the fine aggregate is less than 100 parts by weight, it may be difficult to obtain the required strength of the cured body after curing, while if it exceeds 300 parts by weight, other components, particularly, sewage sludge incineration ash It is not preferable because the balance may be deteriorated and the characteristics as an environmental material may be deteriorated. Therefore, from these viewpoints, it is particularly desirable to set the range of 150 to 250 parts by weight.

【0085】即ち、本発明に係る機能性セメント硬化体
を得るためには、まず、セメント100重量部に対し
て、水30〜125重量部、下水汚泥焼却灰15〜12
5重量部及び細骨材100〜300重量部を混練りして
セメントスラリーを形成する。
That is, in order to obtain the hardened functional cement according to the present invention, 30 to 125 parts by weight of water and 15 to 12 parts by weight of sewage sludge incineration ash are used for 100 parts by weight of cement.
5 parts by weight and 100 to 300 parts by weight of fine aggregate are kneaded to form a cement slurry.

【0086】そして、得られたセメントスラリーを型枠
に投入し、この後、常圧高温養生、又は高圧高温養生、
或いは常圧高温養生と高圧高温養生とを順次行って硬化
されるが、この常圧高温養生等、高温養生は前記機能性
セメント硬化体を得る場合と同様に行えば良く、又、こ
のように構成すると、水分の蒸散に起因する気孔径が比
較的揃った多孔質体が得られる上、この常圧高温養生
等、高温養生によってその内部組織が緻密となるため、
高強度となり、長期安定性及び耐久性に優れたものとな
るのである。
Then, the obtained cement slurry is put into a mold, and thereafter, normal pressure and high temperature curing, or high pressure and high temperature curing,
Alternatively, curing is performed by sequentially performing normal pressure and high temperature curing and high pressure and high temperature curing, and such normal pressure and high temperature curing may be performed in the same manner as in the case of obtaining the functional cement cured body. With this configuration, a porous body having a relatively uniform pore diameter due to evaporation of water is obtained, and the internal structure becomes dense due to high-temperature curing, such as normal pressure and high-temperature curing.
It becomes high in strength and has excellent long-term stability and durability.

【0087】この機能性セメント硬化体においては、前
記機能性セメント硬化体において、更に、細骨材を配合
した点に特徴を有し、それ以外については、前記機能性
セメント硬化体の場合と同様なので、重複説明を避ける
ため省略する。
This hardened functional cement body is characterized in that a fine aggregate is further added to the hardened functional cement body, and the other features are the same as those of the hardened functional cement body. Therefore, the description is omitted to avoid redundant description.

【0088】このように構成することによって、前記セ
メントスラリーは硬化し、気孔径が比較的揃った多孔質
体が得られ、経時変化が少なく、高強度で且つアルカリ
成分の溶出が少ないものであり、又、下水汚泥焼却灰に
起因する優れた、緑化機能、水産資源増殖機能及び各種
吸着機能等と、機能性セメント硬化体の多孔質構造に起
因する優れた吸着機能を活かした環境資材が得られるの
である。
With this configuration, the cement slurry is hardened, a porous body having a relatively uniform pore size is obtained, the change with time is small, the strength is high, and the elution of alkali components is small. In addition, it is possible to obtain environmental materials utilizing the excellent greening function, marine resources multiplication function, various adsorption functions, etc. due to the sewage sludge incineration ash, and the excellent adsorption function due to the porous structure of the hardened functional cement. It is done.

【0089】本発明で用いられる細骨材としては、モル
タルやコンクリートなどに用いられるものであって、大
きさが5mm未満のものであれば特に限定されるもので
はなく、最終的な製品の用途において求められる空隙率
や比重等に応じて適宜選択されるものであり、川砂、山
砂及び海砂等等の天然骨材、砕砂等の人工骨剤、パーラ
イト等の軽量細骨材等の既知の細骨材から選ばれた少な
くとも1種以上が挙げられる。
The fine aggregate used in the present invention is not particularly limited as long as it is used for mortar or concrete, and is not particularly limited as long as it has a size of less than 5 mm. It is appropriately selected according to the porosity, specific gravity, etc. required in the above. Known natural aggregates such as river sand, mountain sand and sea sand, artificial aggregates such as crushed sand, and lightweight fine aggregates such as pearlite are known. At least one selected from fine aggregates.

【0090】本発明に係る機能性セメント硬化体におい
ては、前記目的を達成するために、セメント重量部10
0に対し、水30〜125重量部、下水汚泥焼却灰15
〜125重量部、細骨材100〜300重量部及び粗骨
材150〜500重量部を混練りしてセメントスラリー
を形成し、これを常圧高温養生、又は高圧高温養生、或
いは常圧高温養生と高圧高温養生とを順次行って硬化、
多孔質構造にしてなるものも有益である。
In the hardened functional cement according to the present invention, in order to achieve the above object, 10 parts by weight of cement
0 to 30 to 125 parts by weight of water, sewage sludge incineration ash 15
To 125 parts by weight, 100 to 300 parts by weight of fine aggregate and 150 to 500 parts by weight of coarse aggregate are kneaded to form a cement slurry, which is then cured under normal pressure and high temperature, or under high pressure and high temperature, or under normal pressure and high temperature. And curing in sequence with high pressure and high temperature curing,
Those having a porous structure are also useful.

【0091】本発明においては、前記機能性セメント硬
化体の場合に用いたセメントスラリーに、更に、セメン
ト重量部100に対し、細骨材100〜300重量部及
び粗骨材150〜500重量部を配合し、前記機能性セ
メント硬化体と同様の方法で製造したものであり、この
機能性セメント硬化体は、廉価で、しかも粗骨材と粗骨
材との間に細骨材が分散され、経時変化が一層小さくな
って強度や耐久性が著しく向上するので好ましい。
In the present invention, 100 to 300 parts by weight of fine aggregate and 150 to 500 parts by weight of coarse aggregate with respect to 100 parts by weight of cement are further added to the cement slurry used in the case of the hardened functional cement. It is blended and manufactured by the same method as the functional cement hardened body, and this functional cement hardened body is inexpensive, and fine aggregate is dispersed between coarse aggregate and coarse aggregate, This is preferable because the change with time is further reduced and the strength and durability are significantly improved.

【0092】本発明においては、前記機能性セメント硬
化体の場合に用いたセメントスラリーにおいて、セメン
ト100重量部に対し、細骨材の他、更に、粗骨材15
0〜500重量部が配合されるが、セメント100重量
部に対し粗骨材が、150重量部未満では硬化後の硬化
体の所要の強度の向上が得難い場合があり、一方、50
0重量部を超えると、他の成分、特に、下水汚泥焼却灰
とのバランスが悪くなって環境資材としての特性が低下
するおそれがあるので好ましくない。従って、これらの
観点から、特に、200〜450重量部の範囲とするの
が望ましい。
In the present invention, in the cement slurry used in the case of the hardened functional cement, 100 parts by weight of cement, in addition to fine aggregate,
0 to 500 parts by weight is blended, but if the coarse aggregate is less than 150 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement, it may be difficult to obtain the required strength of the cured product after curing.
Exceeding 0 parts by weight is not preferred because the balance with other components, especially sewage sludge incineration ash, may be deteriorated and the properties as an environmental material may be reduced. Therefore, from these viewpoints, it is particularly preferable that the content be in the range of 200 to 450 parts by weight.

【0093】即ち、本発明に係る機能性セメント硬化体
を得るためには、まず、セメント100重量部に対し
て、水30〜125重量部、下水汚泥焼却灰15〜12
5重量部、細骨材100〜300重量部及び粗骨材15
0〜500重量部を混練りしてセメントスラリーを形成
する。
That is, in order to obtain a hardened functional cement according to the present invention, 30 to 125 parts by weight of water and 15 to 12 parts of sewage sludge incineration ash are used for 100 parts by weight of cement.
5 parts by weight, 100-300 parts by weight of fine aggregate and coarse aggregate 15
A cement slurry is formed by kneading 0 to 500 parts by weight.

【0094】そして、得られたセメントスラリーを型枠
に投入し、この後、常圧高温養生、又は高圧高温養生、
或いは常圧高温養生と高圧高温養生とを順次行って硬化
されるが、この常圧高温養生等、高温養生は前記機能性
セメント硬化体を得る場合と同様に行えば良く、又、こ
のように構成すると、水分の蒸散に起因する気孔径が比
較的揃った多孔質体が得られる上、この常圧高温養生
等、高温養生によってその内部組織が緻密となるため、
高強度となり、長期安定性及び耐久性に優れたものとな
るのである。
Then, the obtained cement slurry is put into a mold, and thereafter, normal pressure and high temperature curing, or high pressure and high temperature curing,
Alternatively, curing is performed by sequentially performing normal pressure and high temperature curing and high pressure and high temperature curing, and such normal pressure and high temperature curing may be performed in the same manner as in the case of obtaining the functional cement cured body. With this configuration, a porous body having a relatively uniform pore diameter due to evaporation of water is obtained, and the internal structure becomes dense due to high-temperature curing, such as normal pressure and high-temperature curing.
It becomes high in strength and has excellent long-term stability and durability.

【0095】この機能性セメント硬化体においては、前
記機能性セメント硬化体において、細骨材の他に、更に
加えて粗骨材を配合した点に特徴を有し、それ以外につ
いては、前述の機能性セメント硬化体の場合と同様なの
で、重複説明を避けるため省略する。
This hardened functional cement is characterized in that, in addition to the fine aggregate, the hardened functional cement further includes a coarse aggregate, and the other features are the same as those described above. Since it is the same as the case of the hardened functional cement, it is omitted to avoid redundant description.

【0096】このように構成することによって、前記セ
メントスラリーは硬化し、気孔径が比較的揃った多孔質
体が得られ、経時変化が少なく、高強度で且つアルカリ
成分の溶出が少ないものであり、又、下水汚泥焼却灰に
起因する優れた、緑化機能、水産資源増殖機能及び各種
吸着機能等と、機能性セメント硬化体の多孔質構造に起
因する優れた吸着機能を活かした環境材料が得られるの
である。
With this configuration, the cement slurry is hardened, a porous body having a relatively uniform pore size is obtained, the change with time is small, the strength is high, and the elution of alkali components is small. In addition, environmental materials utilizing the excellent greening function, marine resources multiplication function, various adsorption functions, etc. due to the sewage sludge incineration ash, and the excellent adsorption function due to the porous structure of the hardened functional cement can be obtained. It is done.

【0097】本発明で用いられる粗骨材としては、モル
タルやコンクリートなどに用いられるものであって、大
きさが5mm以上、特に、一般に5〜50mmのもので
あれば特に限定されるものではなく、最終的な製品の用
途において求められる空隙率や比重等に応じて適宜選択
されるものであり、天然骨材、人工骨剤、軽量粗骨材等
の既知の粗骨材から選ばれた少なくとも1種以上が挙げ
られる。
The coarse aggregate used in the present invention is not particularly limited as long as it is used for mortar, concrete and the like, and has a size of 5 mm or more, particularly generally 5 to 50 mm. It is appropriately selected according to the porosity or specific gravity required in the use of the final product, and is at least selected from known coarse aggregates such as natural aggregates, artificial aggregates, and lightweight coarse aggregates. One or more types may be mentioned.

【0098】前記天然骨材の具体例としては、川砂利、
山砂利、川砂、山砂又は海砂等が挙げられ、この中では
特に、塩分や有機不純物の含有率が少ないことから、川
砂利や川砂を用いることが好ましい。
Specific examples of the natural aggregate include river gravel,
Mountain gravel, river sand, mountain sand, sea sand, and the like are included. Among them, river gravel and river sand are particularly preferably used because of a low content of salt and organic impurities.

【0099】前記人工骨材としては、例えば多孔質であ
るゼオライト質凝灰岩、砕瓦、砕陶器などの焼成物、砕
砂、砕石、スラグ砕石又は人工軽量骨材等を挙げること
ができる。
Examples of the artificial aggregate include porous zeolitic tuff, fired material such as crushed tile, crushed pottery, crushed sand, crushed stone, slag crushed stone, and artificial lightweight aggregate.

【0100】前記軽量骨材としては、頁岩・粘土・フラ
イアッシュなどを焼成したものを用いることができる。
As the lightweight aggregate, fired shale, clay, fly ash or the like can be used.

【0101】又、本発明においては、粗骨材の一部を重
量骨材としてもよい。この重量骨材としては、通常の骨
材と比較して比重の大きい、砂鉄、重晶石(バライ
ト)、及び褐鉄鉱、磁鉄鉱などの鉄鉱石等が挙げられる
のであり、本発明の機能性セメント硬化体においては、
これらの重量骨材を混合して粗骨材とした場合、その比
重が大きくなり、湾岸や河川における護岸等に用いるコ
ンクリートブロック等として好適に用いることができる
のであり、このように施工すると、セメント硬化体の単
位体積重量は、流水や波の水勢によって押し流されない
程度の比重、例えば、2.0t/m以上となるので一
層好ましい。
In the present invention, a part of the coarse aggregate may be used as a heavy aggregate. Examples of the heavy aggregate include iron sand, barite, barite, limonite, magnetite, and other iron ores having a higher specific gravity than ordinary aggregates. In the body,
When these heavy aggregates are mixed to form coarse aggregates, the specific gravity increases, and the aggregates can be suitably used as concrete blocks or the like used for seawalls in bays and rivers. The unit volume weight of the cured product is more preferable because the specific gravity is such that it is not washed away by running water or the force of waves, for example, 2.0 t / m 3 or more.

【0102】ところで、本発明においては、常圧高温養
生と高圧高温養生の2段養生を行うことにより、常圧高
温養生によりセメント硬化体中に生成した水酸化カルシ
ウムを、高圧高温養生において急速に結晶性ケイ酸カル
シウム化合物へ変化させることができるので至極好まし
い。
In the present invention, by performing two-stage curing of normal pressure and high temperature curing and high pressure and high temperature curing, calcium hydroxide generated in the cement hardened body by normal pressure and high temperature curing is rapidly reduced in the high pressure and high temperature curing. It is extremely preferable because it can be changed to a crystalline calcium silicate compound.

【0103】この場合、シリカ混入混和材をセメントに
配合して当該セメント中のシリカ含有量を増加し、生成
した水酸化カルシウムとの接触機会を増加させることに
より、反応完了までの時間を短縮することができると共
に、結晶性ケイ酸カルシウム化合物比率を高めることが
できる。
In this case, the admixture of silica is added to the cement to increase the silica content in the cement and increase the chance of contact with the generated calcium hydroxide, thereby shortening the time until the completion of the reaction. In addition, the ratio of the crystalline calcium silicate compound can be increased.

【0104】このシリカ混入混和材の具体例としては、
例えばフライアッシュ、石炭灰、シリカフューム、高炉
スラグ粉末等から選ばれた少なくとも1種以上を挙げる
ことができるが、本発明においては、廉価で入手の容易
なフライアッシュや石炭灰を用いることが好ましく、
又、火力発電所等の産業廃棄物の有効利用という意味に
おいても、フライアッシュや石炭灰を用いることが好ま
しい。
Specific examples of the silica-mixed admixture include:
For example, fly ash, coal ash, silica fume, at least one or more selected from blast furnace slag powder and the like can be mentioned. In the present invention, it is preferable to use inexpensive and easily available fly ash or coal ash,
It is also preferable to use fly ash or coal ash from the viewpoint of effective use of industrial waste such as thermal power plants.

【0105】この場合、シリカ混入混和材の含有量とし
ては、特に制限されるものではないが、一般的には、セ
メントスラリー中のセメント100重量部に対してシリ
カ混入混和材が15〜75重量部であることが好まし
い。
In this case, the content of the silica-mixed admixture is not particularly limited, but generally, the silica-mixed admixture is 15 to 75 parts by weight based on 100 parts by weight of cement in the cement slurry. Part.

【0106】シリカ混入混和材の含有量がセメント10
0重量部に対して、15重量部未満になると、所要の効
果が得られず、一方、75重量部を超えると、他の成
分、特に、下水汚泥焼却灰とのバランスが悪くなって環
境資材としての特性が低下するおそれがあるので好まし
くない。従って、これらの観点から、特に、20〜55
重量部の含有量とするのが望ましい。
When the content of the admixture mixed with silica is
If the amount is less than 15 parts by weight with respect to 0 parts by weight, the required effect cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 75 parts by weight, the balance with other components, especially sewage sludge incineration ash, is deteriorated, and environmental materials are deteriorated. Is not preferred because the characteristics of Therefore, from these viewpoints, in particular, 20 to 55
Desirably, the content is in parts by weight.

【0107】又、本発明においては、セメントスラリー
中のセメント100重量部に対して吸着機能を有する機
能性骨材5〜35重量部が配合されたものが、得られた
機能性セメント硬化体の吸着機能が一層向上して、環境
資材としての特性が向上するので好ましい。
Further, in the present invention, a mixture of 5-35 parts by weight of a functional aggregate having an adsorbing function with respect to 100 parts by weight of cement in a cement slurry is used as the cured functional cement. It is preferable because the adsorption function is further improved and the characteristics as an environmental material are improved.

【0108】この機能性骨材としては、ゼオライト、ゼ
オライト質凝灰岩、多孔質酸化鉄又はパーライトなどの
多孔質鉱物資材、活性炭或いは籾殻薫炭から選ばれた少
なくとも1種が挙げられる。
Examples of the functional aggregate include at least one selected from the group consisting of porous mineral materials such as zeolite, zeolitic tuff, porous iron oxide and pearlite, activated carbon and rice husk charcoal.

【0109】ところで、本発明においては、ワーカビリ
ティー、強度或いはその他の特性を向上させるために、
前記セメントスラリー中に減水剤を配合し、微小な独立
気泡を均質に分布させて、セメント粒子を分散させ、余
分な水を抑えながら水和反応を高めることが好ましい。
In the present invention, in order to improve workability, strength or other characteristics,
It is preferable to mix a water reducing agent in the cement slurry, uniformly distribute minute closed cells, disperse the cement particles, and increase the hydration reaction while suppressing excess water.

【0110】この減水剤としては、特に限定されるもの
ではなく、市販の減水剤を一種或いは適宜混合して用い
ることができるのであり、具体的な例としてはβ−ナフ
タリンスルホン酸ホルマリン縮合物等に代表される陰イ
オン界面活性剤からなる既知のものを用いることができ
る。
The water reducing agent is not particularly limited, and a commercially available water reducing agent may be used alone or in a suitable mixture. Specific examples thereof include β-naphthalenesulfonic acid formalin condensate and the like. A known substance comprising an anionic surfactant represented by the formula (1) can be used.

【0111】又、この減水剤の配合割合としては、特に
限定されるものでなく、セメントスラリーの粘度調整
や、本発明に係る機能性セメント硬化体の用途に応じた
必要なワーカビリティーや抵抗力等が得られるべく適宜
決定されものであるが、一般的には、セメントの重量に
対して、0.1〜5重量%程度配合するのが望ましい。
The mixing ratio of the water reducing agent is not particularly limited, and may be adjusted in viscosity of the cement slurry, necessary workability or resistance depending on the use of the cured functional cement according to the present invention. Is appropriately determined so as to obtain the same, but it is generally desirable to add about 0.1 to 5% by weight based on the weight of cement.

【0112】更に、本発明においては、必要に応じて、
既知のAE剤(空気連行剤)等を適宜併用して用いても
良いのである。
Further, in the present invention, if necessary,
Known AE agents (air entraining agents) and the like may be used in combination as appropriate.

【0113】ところで、本発明に係る前述の各機能性セ
メント硬化体において、この各機能性セメント硬化体に
対応する各セメントスラリーを製造するにあたり、当該
各々のセメントスラリーにおける水粉体比としては、求
められる圧縮強度やセメントスラリーに要求される粘度
等に応じて適宜決定されるものであるが、本発明におい
ては、特に、セメントと下水汚泥焼却灰、或いは所要に
より配合される細骨材などの粉体100重量部に対し、
水10〜50重量部が好ましく、更に、水20〜45重
量部であることが好ましい。
By the way, in the above-mentioned respective hardened functional cements according to the present invention, in producing each cement slurry corresponding to each hardened functional cement, the water powder ratio in each cement slurry is as follows. Although it is appropriately determined according to the required compressive strength and the viscosity required for the cement slurry, etc., in the present invention, in particular, cement and sewage sludge incineration ash, or fine aggregates to be blended as required For 100 parts by weight of powder,
Water is preferably 10 to 50 parts by weight, and more preferably 20 to 45 parts by weight.

【0114】粉体100重量部に対して、水が10重量
部未満になると、水分の蒸散に起因する多孔質化に限界
が生じたり、混練が困難となり均一のセメントスラリー
が得難くなるのであり、一方、水が50重量部を超える
と、必要な強度が得難くなるので、いずれの場合も好ま
しくない。
If the amount of water is less than 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the powder, the porosity due to the evaporation of water is limited, or the kneading becomes difficult, and it becomes difficult to obtain a uniform cement slurry. On the other hand, if the amount of water exceeds 50 parts by weight, it is difficult to obtain necessary strength, and in any case, it is not preferable.

【0115】そして、本発明に係る機能性セメント硬化
体においては、前記目的を達成するために、前述の各セ
メントスラリーを粗骨材間のバインダー(結合材)に用
いて連続空隙を有する性状に加工し、これを常圧高温養
生、又は高圧高温養生、或いは常圧高温養生と高圧高温
養生とを順次行って硬化し、連続空隙構造にすることを
特徴とするものである。
In the cured functional cement according to the present invention, in order to achieve the above object, each of the above-mentioned cement slurries is used as a binder (coupling material) between coarse aggregates to have properties having continuous voids. It is characterized in that it is processed and cured by normal pressure / high temperature curing, high pressure / high temperature curing, or normal pressure / high temperature curing and high pressure / high temperature curing sequentially to form a continuous void structure.

【0116】本発明に係る機能性セメント硬化体を得る
ためには、まず、前述の各種セメントスラリーを前述の
ようにして形成する。
In order to obtain the cured functional cement according to the present invention, first, the above-mentioned various cement slurries are formed as described above.

【0117】この場合において、各々のセメントスラリ
ーにおける水粉体比としては、求められる圧縮強度やセ
メントスラリーに要求される粘度等に応じて適宜決定さ
れるものであるが、本発明においては、前述したよう
に、特に、セメントと下水汚泥焼却灰、或いは所要によ
り配合される細骨材などの粉体100重量部に対し、水
10〜50重量部が好ましく、更に、水20〜45重量
部であることが好ましい。
In this case, the water powder ratio in each cement slurry is appropriately determined according to the required compressive strength, the viscosity required for the cement slurry, and the like. As described above, in particular, 10 to 50 parts by weight of water is preferable with respect to 100 parts by weight of powder such as cement and sewage sludge incineration ash, or fine aggregate to be blended as required, and further, 20 to 45 parts by weight of water. Preferably, there is.

【0118】本発明は、前述の各セメントスラリーを粗
骨材間のバインダー(結合材)に用いて連続空隙を有す
る性状に加工し、これを常圧高温養生、又は高圧高温養
生、或いは常圧高温養生と高圧高温養生とを順次行って
硬化し、連続空隙構造にする工程からなる。
According to the present invention, each of the above-mentioned cement slurries is processed into a property having continuous voids by using it as a binder (binder) between coarse aggregates, and this is cured at normal pressure and high temperature, at high pressure and high temperature, or at normal pressure. It consists of a step of sequentially performing high-temperature curing and high-pressure and high-temperature curing to cure and form a continuous void structure.

【0119】本発明において、前述の各セメントスラリ
ーを粗骨材間のバインダー(結合材)に用いて連続空隙
を有するポーラス性状に加工する工程としては、例え
ば、前述の各セメントスラリーを、粗骨材表面に付着な
いしまぶして型枠に投入し、これを締め固める方法、又
は前述の各セメントスラリーと粗骨材を型枠内で混ぜ合
わした後に締め固める方法等を挙げることができる。
In the present invention, as the step of processing each of the above-mentioned cement slurries into a porous state having continuous voids by using each of the above-mentioned cement slurries as a binder (binding material) between the coarse aggregates, for example, Examples of the method include a method in which the slurry is not adhered to the surface of the material and put into a mold and compacted, or a method in which each cement slurry and the coarse aggregate are mixed in the mold and then compacted.

【0120】ところで、この場合における締め固め方と
しては、特に限定されるものではないが、一般的には、
振動力のみにより締め固めても良く、更に、この振動力
による締め固めに加えて、加圧力による締め固めを併用
することが、最終的な製品の品質が一層安定するため、
特に好ましい。
Incidentally, the method of compaction in this case is not particularly limited, but generally,
The compaction may be performed only by the vibration force.In addition to the compaction by the vibration force, the compaction by the pressing force is used together, because the quality of the final product is further stabilized,
Particularly preferred.

【0121】次いで、これを常圧高温養生、又は高圧高
温養生、或いは常圧高温養生と高圧高温養生とを順次行
って硬化し、連続空隙構造の機能性セメント硬化体が得
られるが、この常圧高温養生等の高温養生は、それぞれ
前述の方法によって行えば良いが、ここでは重複説明を
避けるために省略する。
Next, this is cured by normal pressure / high temperature curing, high pressure / high temperature curing, or normal pressure / high temperature curing and high pressure / high temperature curing in order to obtain a functional cement cured product having a continuous void structure. High-temperature curing such as pressure-high-temperature curing may be performed by the above-described methods, respectively, but is omitted here to avoid redundant description.

【0122】そして、得られた機能性セメント硬化体
は、1〜30mm程度と、比較的大きい空隙とセメント
スラリーに形成された比較的微細な細孔を備え、空隙率
が高く、吸着性、吸水性、透水性及び保肥性に優れ、極
めて良好な動植物の育成空間を創出するのである。
The obtained hardened functional cement body has relatively large voids of about 1 to 30 mm and relatively fine pores formed in the cement slurry, has a high porosity, adsorbability and water absorption. It has excellent properties, water permeability and fertilizing properties, and creates an extremely good space for breeding animals and plants.

【0123】そして、本発明に係る機能性セメント硬化
体においては、連続空隙、多孔質構造に起因する優れた
吸着機能、及びその高強度性を活かし、更に、下水汚泥
焼却灰に起因する優れた、緑化機能や水産資源増殖機能
等の各種機能と、機能性セメント硬化体の多孔質構造に
起因する優れた吸着機能を活かした環境材料として、水
質・大気浄化を高める浄化材、床下調湿材、調湿防臭壁
材、断熱・吸音ボード、パネル類、快適な生活空間を構
成する建築材料、緑化、培地材、土壌改良材、植物育成
の環境を改善する土木・農業資材等として用いることが
できる上、特に、アルカリ成分の溶出を抑制し、藻や海
草等の植物、微生物、小動物等の棲息を阻害することが
なく、屋上緑化や側壁緑化更に護岸や魚礁に用い得るコ
ンクリートブロックや緑化用基板コンクリート材等とし
て非常に有益である。
In the hardened functional cement according to the present invention, the excellent adsorption function caused by the continuous voids and the porous structure and the high strength thereof are utilized, and further, the excellent cement derived from sewage sludge incineration ash is utilized. Purifying materials that improve water quality and air purification, and under-floor conditioning materials as environmental materials that utilize various functions such as greening functions and marine resources propagation functions, and the excellent adsorption function caused by the porous structure of the hardened functional cement. It can be used as a moisture control and deodorant wall material, a heat insulation / sound absorbing board, panels, building materials that make up a comfortable living space, greening, medium materials, soil improvement materials, and civil and agricultural materials that improve the environment for plant growth. In addition, concrete blocks that can be used for rooftop greening and side wall greening, as well as for seawalls and fish reefs, in particular, can suppress the elution of alkaline components and do not inhibit the inhabitation of plants, microorganisms, small animals, etc., such as algae and seaweed. It is very useful as and greening a substrate for concrete material or the like.

【0124】又、本発明においては、全国どこでも対応
が可能で、しかも安価な下水汚泥焼却灰の再資源化を図
り、更に、下水汚泥焼却灰を利用して加工を加えること
により、環境改善のための環境資材としての機能性セメ
ント硬化体としたり、産業廃棄物である下水汚泥焼却灰
を有効活用し、しかも、それを素材として機能性セメン
ト硬化体を成形することにより、広域サイズの空間を形
成し、安価で、水質浄化機能、緑化のための植生基盤機
能、水産増殖機能を持つ機能性のコンクリート構造物と
して有効に活用できるのである。
In the present invention, it is possible to recycle inexpensive sewage sludge incineration ash which can be used anywhere in the country, and furthermore, by using sewage sludge incineration ash for processing, it is possible to improve the environment. By hardening the functional cement as an environmental material for effective use of sewage sludge incineration ash, which is industrial waste, and molding the functional cement hardened material using it as a raw material, a large-sized space can be created. It can be effectively used as a functional concrete structure that is formed and inexpensive and has a water purification function, a vegetation base function for greening, and a marine product propagation function.

【0125】本発明に係る機能性セメント硬化体におい
ては、前記目的を達成するために、前述の各機能性セメ
ント硬化体と普通コンクリートとの複合体からなること
を特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the hardened functional cement according to the present invention is characterized by comprising a composite of each of the hardened functional cements described above and ordinary concrete.

【0126】本発明において、前述の各機能性セメント
硬化体と普通コンクリートとの複合体を製造する方法は
特に限定されるものではなく、例えば、まず型枠内に普
通セメントスラリーを流し込み、次いで、その上に各機
能性セメント硬化体に対応する各セメントスラリーを流
し込んで前述のように締め固め、これを常圧高温養生、
又は高圧高温養生、或いは常圧高温養生と高圧高温養生
とを順次行って硬化すれば良いのである。
In the present invention, a method for producing a composite of each of the above-mentioned cured functional cements and ordinary concrete is not particularly limited. For example, first, ordinary cement slurry is poured into a mold, and then, On top of that, each cement slurry corresponding to each functional cement hardened body was poured and compacted as described above.
Alternatively, curing may be performed by performing high-pressure / high-temperature curing, or normal-pressure / high-temperature curing and high-pressure / high-temperature curing sequentially.

【0127】又、まず、硬化した普通コンクリートを製
造し、これを型枠内に入れ、次いで、各機能性セメント
硬化体に対応する各セメントスラリーを流し込んで前述
のように締め固め、これを常圧高温養生、又は高圧高温
養生、或いは常圧高温養生と高圧高温養生とを順次行っ
て硬化しても良く、或いは、まず、普通コンクリートと
各機能性セメント硬化体とを製造し、これをモルタル等
の接合材で接合するなどの方法を採用すれば良いのであ
る。
[0127] First, hardened ordinary concrete is manufactured, put into a mold, and then each cement slurry corresponding to each hardened functional cement is poured in and compacted as described above. Pressure and high temperature curing, or high pressure and high temperature curing, or normal pressure and high temperature curing and high pressure and high temperature curing may be sequentially performed and cured, or first, ordinary concrete and each functional cement hardened body are manufactured, and this is mortared. It is only necessary to adopt a method of joining with a joining material such as.

【0128】ところで、この機能性セメント硬化体は、
ポーラス性状の硬化体で空隙部分を備えるため普通コン
クリートに比べて強度確保が困難で、強度を必要とする
構造体の場合にはポーラスコンクリート単体では対応が
困難である。そこで、普通コンクリートとの一体化によ
り複合体とすることにより、環境資材としての機能性を
ポーラスコンクリートにて発揮させ、強度確保の構造部
分を普通コンクリートにて形成したものである。
By the way, this hardened functional cement is
Since it is a porous hardened body and has voids, it is difficult to secure strength compared to ordinary concrete. In the case of a structure requiring strength, it is difficult to cope with porous concrete alone. Therefore, by forming a composite by integrating with ordinary concrete, the functionality as an environmental material is exhibited by porous concrete, and the structural part for securing strength is formed by ordinary concrete.

【0129】本発明に係る機能性セメント硬化体(複合
体)は、緑化資材として、特に土木構造物としての河
川、道路の法面、擁壁などの防災用構造物(コンクリー
ト)に利用されたり、河川岸や道路の法面等の表面に敷
設して当該コンクリート表面を緑化の環境資材として好
適に利用される。
The cured functional cement (composite) according to the present invention is used as a revegetation material, particularly for disaster prevention structures (concrete) such as rivers, road slopes and retaining walls as civil engineering structures. The concrete surface is laid on a surface such as a riverbank or a road slope, and the concrete surface is suitably used as an environmental material for greening.

【0130】又、本発明に係る機能性セメント硬化体
(複合体)は、水質資源資材として、河川の魚巣、魚礁
用のコンクリート構造体として利用されたり、植物、微
生物、小動物等の棲息資材として利用されたり、緑化の
推進により自然の回復資材として利用されたり、海洋域
に於いては海中林や河川更に護岸の生態系維持等、磯焼
けを防止し、漁場環境の改善に利用されたり、更に、河
川、湖沼域では魚類の生息場所の拡大に利用される。そ
して、この機能性セメント硬化体(複合体)は、下水汚
泥焼却灰に起因する優れた、緑化機能、水産資源増殖機
能及び各種吸着機能等と、機能性セメント硬化体の多孔
質構造に起因する優れた吸着機能を活かした環境材料と
して極めて有益なのである。
The cured functional cement (composite) according to the present invention can be used as a water quality resource material as a concrete structure for fish nests and fish reefs in rivers, or as a living material for plants, microorganisms, small animals, and the like. It is used as a natural restoration material by promoting greening, and in the marine area, it is used to improve the fishing ground environment by preventing shore burning, such as maintaining marine forests, rivers, and revetment ecosystems. In rivers and lakes, it is used to expand fish habitats. And this functional cement hardened | cured material (composite) originates in the excellent greening function, the marine resources propagation function, various adsorption functions, etc. resulting from the incineration ash of sewage sludge, and the porous structure of the functional cement hardened material. It is extremely useful as an environmental material utilizing the excellent adsorption function.

【0131】[0131]

【作用】以上に説明したように、本発明に係る機能性セ
メント硬化体は、前記構成を有し、高強度で多孔質構造
に形成されているので当該多孔質構造に起因する優れた
吸着機能を活かした水質・大気浄化作用や有害物質吸着
作用を発現するのであり、又、下水汚泥焼却灰には植物
の生育に欠くことができない多量要素や微量要素を含有
しており、この下水焼却灰に起因する植物育成の環境を
改善したり、陸上植物や藻更に海草等の植物の成育環境
を改善して屋上緑化などの緑化機能や水産資源増殖機能
等の各種機能を活かした環境改善作用を発現するのであ
る。
As described above, the cured functional cement according to the present invention has the above-mentioned structure and is formed in a high-strength, porous structure, so that an excellent adsorption function caused by the porous structure is obtained. The sewage sludge incineration ash contains a large amount of elements and trace elements that are indispensable to the growth of plants. To improve the environment for plant cultivation caused by vegetation, and to improve the growth environment of plants such as land plants, algae, and seaweed. It is expressed.

【0132】又、本発明においては、全国どこでも対応
が可能で、しかも産業廃棄物である下水汚泥焼却灰の資
源化を図り、更に、下水汚泥焼却灰を利用して加工を加
えており、この下水汚泥焼却灰がセメントを自然に対し
て穏やかなものとする結果、湖岸植物、河川植物、藻や
海草等の水性植物や陸上植物等の植物、微生物、小動物
等の棲息を阻害することがなく、屋上緑化や側壁緑化用
の資材、護岸や魚礁に用いるコンクリートブロックや緑
化基板コンクリート材等として非常に好適に適用できる
など、環境改善のための環境資材として、産業廃棄物で
ある下水汚泥焼却灰を有効に活用できる作用を有するの
である。
In the present invention, sewage sludge incineration ash, which is industrial waste, can be used anywhere in the country, and furthermore, processing is added using sewage sludge incineration ash. As a result of the sewage sludge incineration ash making the cement calm to nature, it does not disturb the inhabitation of plants such as lakeside plants, river plants, aquatic plants such as algae and seaweed, and plants such as land plants, microorganisms, and small animals. It is very suitable for use as a material for roof greening and side wall greening, as a concrete block used for seawalls and reefs, and as a concrete material for greening boards.Sewage sludge incineration ash, which is industrial waste, is used as an environmental material for environmental improvement. It has an effect that can be effectively used.

【0133】[0133]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を具体的に
説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described specifically, but the present invention is not limited to these embodiments.

【0134】実施例1 普通ポルトランドセメント100重量部に対し、下水汚
泥焼却灰100重量部及び水60重量部を配合、混練り
し、練混ぜたセメントスラリーを型枠の型室(直径50
mm、高さ100mmの円柱状)に流し込み、1時間静
置した後、常圧高温養生する。
Example 1 100 parts by weight of sewage sludge incineration ash and 60 parts by weight of water were mixed and kneaded with 100 parts by weight of ordinary Portland cement, and the kneaded cement slurry was placed in a mold chamber (diameter 50).
mm, a columnar shape having a height of 100 mm) and left for 1 hour, and then cured under normal pressure and high temperature.

【0135】この場合、前記セメントスラリーは原料の
配合後に開始する水和反応により生じた熱で約30℃程
度に上昇しており、この常圧高温養生では約3時間かけ
てスラリーをこの温度(約30℃)から70℃に昇温さ
せた後、温度60〜75℃の範囲、平均温度70℃にて
4時間程度保持して行った。
In this case, the cement slurry is heated to about 30 ° C. by the heat generated by the hydration reaction started after the mixing of the raw materials. In this normal pressure and high temperature curing, the slurry is heated at this temperature (about 3 hours). After the temperature was raised from about 30 ° C. to 70 ° C., the temperature was maintained in a range of 60 to 75 ° C. and an average temperature of 70 ° C. for about 4 hours.

【0136】この常圧高温養生により、前記セメントス
ラリーは硬化し、水酸化カルシウム及び炭酸カルシウム
組成の多孔質の硬化体が得られる。
By the curing under normal pressure and high temperature, the cement slurry is hardened, and a porous hardened material having a composition of calcium hydroxide and calcium carbonate is obtained.

【0137】次いで、この多孔質の硬化体を炉(オート
クレーブ)に入れ、高圧高温養生する。オートクレーブ
に入れるまでに前記多孔質の硬化体の温度は35〜45
℃まで低下するが、高圧高温養生においては、この多孔
質の硬化体をこの温度から3時間を掛けて165〜18
0℃に昇温させるとともに、この昇温と平行して炉内圧
を常圧から9〜10Kg/cmに昇圧させた後、炉内
温度を165〜180℃、平均175℃に、炉内圧を9
〜10Kg/cm、平均9.8Kg/cmに4時間
保持してから、2時間30分かけて炉内圧を常圧まで減
圧するとともに、強制空冷により3時間かけて炉内温度
を120℃程度まで冷却し、引続き水冷により4時間か
けて炉内温度を30℃前後まで冷却してから、自然放冷
により多孔質の硬化体及び炉内温度を室温まで徐冷す
る。そして、この多孔質の硬化体が室温まで冷却された
後、離型させると、円柱状に形成された本発明の機能性
セメント硬化体が得られる。この機能性セメント硬化体
の圧縮強度をJIS A 1108 コンクリートの圧
縮強度試験方法により測定したところ、11N/mm
であった。
Next, the porous cured product is placed in a furnace (autoclave) and cured under high pressure and high temperature. Before entering the autoclave, the temperature of the porous cured body is 35 to 45.
° C, but in the high-pressure and high-temperature curing, the porous cured body is heated from this temperature to 165 to 18 for 3 hours.
After the temperature was raised to 0 ° C. and the furnace pressure was raised from normal pressure to 9 to 10 kg / cm 2 in parallel with this temperature rise, the furnace temperature was raised to 165 to 180 ° C., the average furnace pressure was increased to 175 ° C., and the furnace pressure was raised to 175 ° C. 9
To 10 kg / cm 2, average 9.8 kg / cm 2 after 4 hours, with 2 hours 30 minutes under vacuum the furnace pressure to atmospheric pressure, 120 ° C. The furnace temperature over 3 hours by forced air cooling After cooling to about 30 ° C. over 4 hours by water cooling, the temperature of the porous hardened body and the inside of the furnace are gradually cooled to room temperature by natural cooling. Then, when the porous hardened body is cooled to room temperature and then released, a columnar shaped hardened functional cement of the present invention of the present invention is obtained. When the compressive strength of this functional cement cured product was measured by the JIS A 1108 concrete compressive strength test method, it was 11 N / mm 2
Met.

【0138】ところで、この高圧高温養生を行う間に進
行する水熱反応によって、この機能性セメント硬化体か
らのアルカリ溶出が抑制されるようになるとともに、吸
着材としての強度が高められる。又、この水熱反応によ
って吸着材内に水酸化カルシウムとシリカ質とが結合し
たCSHゲルと、アルミナ分が結合した水和生成物とが
生成する。
By the way, the hydrothermal reaction that proceeds during the high-pressure and high-temperature curing suppresses the alkali elution from the hardened functional cement and increases the strength as an adsorbent. In addition, the hydrothermal reaction generates a CSH gel in which calcium hydroxide and siliceous are bonded in the adsorbent and a hydration product in which alumina is bonded.

【0139】この水和生成物は無数の微細な気孔を有し
ているので、ゼオライトに類似した働き、即ち、物理的
吸着能を持ち、後述するように、有機物や窒素化合物更
にリン化合物など水質を富栄養化する環境汚染物質に対
して優れた吸着能を発揮することが認められた。
Since the hydrated product has countless fine pores, it has a function similar to zeolite, that is, it has a physical adsorption ability, and as described later, water content such as an organic substance, a nitrogen compound, and a phosphorus compound. It has been found that it exhibits an excellent adsorption capacity to environmental pollutants that make eutrophication of coconut.

【0140】実施例2 実施例1で得た機能性セメント硬化体を粉砕し、10〜
20mm程度に分級して機能性セメント硬化体からなる
緑化資材を得た。
Example 2 The hardened functional cement obtained in Example 1 was pulverized,
A greening material consisting of a hardened functional cement was obtained by classifying to about 20 mm.

【0141】実施例3 普通ポルトランドセメント100重量部に対し、下水汚
泥焼却灰100重量部及び水60重量部を配合、混練り
し、練混ぜたセメントスラリーを型枠の型室(直径50
mm、高さ100mmの円柱状)に流し込み、1時間静
置した後、常圧高温養生する。
Example 3 100 parts by weight of sewage sludge incineration ash and 60 parts by weight of water were mixed and kneaded with 100 parts by weight of ordinary Portland cement, and the kneaded cement slurry was mixed with a mold chamber (diameter 50).
mm, a columnar shape having a height of 100 mm) and left for 1 hour, and then cured under normal pressure and high temperature.

【0142】この場合、前記セメントスラリーは原料の
配合後に開始する水和反応により生じた熱で約30℃程
度に上昇しており、この常圧高温養生では約3時間かけ
てスラリーをこの温度(約30℃)から70℃に昇温さ
せた後、温度60〜75℃の範囲、平均温度70℃にて
4時間程度保持して行った。かくして多孔質の硬化体を
得る。
In this case, the cement slurry is heated to about 30 ° C. by the heat generated by the hydration reaction started after the mixing of the raw materials, and in this normal pressure and high temperature curing, the slurry is heated to this temperature (about 3 hours). After the temperature was raised from about 30 ° C. to 70 ° C., the temperature was maintained in a range of 60 to 75 ° C. and an average temperature of 70 ° C. for about 4 hours. Thus, a porous cured body is obtained.

【0143】次いで、これを自然放冷することにより多
孔質の硬化体及び型室温度を室温まで徐冷した後、離型
させると、円柱状に形成された本発明の機能性セメント
硬化体が得られた。この機能性セメント硬化体の圧縮強
度をJIS A 1108 コンクリートの圧縮強度試
験方法により測定したところ、7N/mmであった。
Then, the porous cured product and the mold room temperature were gradually cooled to room temperature by allowing it to cool naturally, and then released from the mold, whereby the functional cement cured product of the present invention formed into a columnar shape was obtained. Obtained. When the compressive strength of this functional cement cured product was measured by JIS A 1108 concrete compressive strength test method, it was 7 N / mm 2 .

【0144】この機能性セメント硬化体を粉砕し、10
〜20mm程度に分級して機能性セメント硬化体からな
る緑化資材を得た。この場合、実施例1で得られた機能
性セメント硬化体に比較してその粉砕が極めて容易であ
ることが認められた。
This hardened functional cement was pulverized and
A greening material consisting of a hardened functional cement was obtained by classifying to about 20 mm. In this case, it was confirmed that the pulverization was extremely easy as compared with the functional cement cured product obtained in Example 1.

【0145】実施例4 普通ポルトランドセメント100重量部に対し、下水汚
泥焼却灰100重量部及び水60重量部を配合、混練り
し、練混ぜたセメントスラリーを型枠の型室(縦500
mm、横500mm、厚さ70mmの板状)に流し込
み、実施例1と同様に2段養生して板状で、しかも水産
資源用の機能性セメント硬化体(水産資源増殖基板)を
得た。
Example 4 100 parts by weight of sewage sludge incineration ash and 60 parts by weight of water were mixed and kneaded with 100 parts by weight of ordinary Portland cement, and the kneaded cement slurry was mixed with a mold chamber (length 500 mm).
and a two-stage curing in the same manner as in Example 1 to obtain a plate-shaped, hardened functional cement for fishery resources (fisheries resource propagation substrate).

【0146】比較例1 普通ポルトランドセメント100重量部に対し、水30
重量部を配合、混練りし、練混ぜたセメントスラリーを
型枠の型室(直径50mm、高さ100mmの円柱状)
に流し込み、実施例1と同様に2段養生を行って円柱状
のセメント硬化体を得た。
Comparative Example 1 Water 30 parts per 100 parts by weight of ordinary Portland cement
A weight part is compounded, kneaded, and the kneaded cement slurry is molded into a mold chamber (column having a diameter of 50 mm and a height of 100 mm).
And a two-stage curing was performed in the same manner as in Example 1 to obtain a columnar cement hardened material.

【0147】比較例2 比較例1で得たセメント硬化体を粉砕し、10〜20m
m程度に分級してセメント硬化体からなる緑化資材とし
た。
Comparative Example 2 The hardened cement obtained in Comparative Example 1 was pulverized,
It was classified to about m to obtain a greening material composed of a hardened cement.

【0148】比較例3 普通ポルトランドセメント100重量部に対し、水30
重量部を配合、混練りし、練混ぜたセメントスラリーを
型枠の型室(直径50mm、高さ100mmの円柱状)
に流し込み、実施例3と同様に常圧高温養生のみを行っ
て円柱状のセメント硬化体を得た。
Comparative Example 3 Water 30 parts per 100 parts by weight of ordinary Portland cement
A weight part is compounded, kneaded, and the kneaded cement slurry is molded into a mold chamber (column having a diameter of 50 mm and a height of 100 mm).
And cured only under normal pressure and high temperature in the same manner as in Example 3 to obtain a columnar cement hardened material.

【0149】このセメント硬化体を粉砕し、10〜20
mm程度に分級してセメント硬化体からなる緑化資材と
して。
The hardened cement was pulverized, and 10 to 20
As a greening material consisting of hardened cement after being classified to about mm.

【0150】比較例4 普通ポルトランドセメント100重量部に対し、水30
重量部を配合、混練りし、練混ぜたセメントスラリーを
型枠の型室(縦500mm、横500mm、厚さ70m
mの板状)に流し込み、実施例1と同様に2段養生して
板状で、しかも水産資源用のセメント硬化体(水産資源
増殖基板)を得た。
Comparative Example 4 Water 30 parts per 100 parts by weight of ordinary Portland cement
Parts by weight are mixed, kneaded, and the kneaded cement slurry is placed in a mold chamber of a mold (length 500 mm, width 500 mm, thickness 70 m).
m), and cured in two steps in the same manner as in Example 1 to obtain a plate-shaped hardened cement body for fishery resources (fishery resource breeding substrate).

【0151】これらの実施例1及び比較例1について、
以下の要領でアンモニア性窒素、オルト燐酸態リンの吸
着能試験を行った。
With respect to Example 1 and Comparative Example 1,
The adsorption ability test of ammonia nitrogen and orthophosphoric phosphorus was performed in the following manner.

【0152】アンモニア性窒素の吸着能試験は、アンモ
ニア性窒素の初期濃度が20mg/Lとなるように硫酸
アンモニウム(試薬特級)でそれぞれ1Lの検液を調整
し、実施例1及び比較例1を別々の1Lの検液に塊状の
まま浸漬して、スターラーで緩く攪拌しながら4時間、
24時間経過時のアンモニア性窒素濃度をインドフェノ
ール青吸光光度法により測定し、除去率を計算した。
In the ammonia nitrogen adsorption ability test, 1 L of each test solution was adjusted with ammonium sulfate (special grade reagent) so that the initial concentration of ammonia nitrogen was 20 mg / L, and Example 1 and Comparative Example 1 were separated. Immersed in a lL test solution in a lump, and stirred gently with a stirrer for 4 hours.
The ammonia nitrogen concentration after 24 hours was measured by indophenol blue absorption spectrophotometry, and the removal rate was calculated.

【0153】その結果、実施例1では、4時間経過時の
アンモニア性窒素の除去率が25%であり、24時間経
過時のアンモニア性窒素の除去率が35%であることが
認められた。一方、比較例1では、4時間経過時のアン
モニア性窒素の除去率が3.5%であり、24時間経過
時のアンモニア性窒素の除去率が4.5%であることが
認められた。
As a result, in Example 1, the removal rate of ammonia nitrogen after 4 hours was 25%, and the removal rate of ammonia nitrogen after 24 hours was 35%. On the other hand, in Comparative Example 1, the removal rate of ammonia nitrogen after 3.5 hours was 3.5%, and the removal rate of ammonia nitrogen after 24 hours was 4.5%.

【0154】オルト燐酸態リンの吸着能試験は、オルト
燐酸態リンの濃度が5mg/Lになるように燐酸二水素
カリウム(試薬特級)で1Lの検液を調整し、それらの
検液に実施例1及び比較例1を別々の1Lの検液に塊状
のまま浸漬して、スターラーで緩く攪拌しながら4時
間、24時間経過時のオルト燐酸態リン濃度をモリブデ
ン青吸光光度法により測定し、除去率を計算した。
The orthophosphoric phosphorus adsorption capacity test was performed by adjusting 1 L of a test solution with potassium dihydrogen phosphate (special grade reagent) so that the concentration of orthophosphoric phosphorus was 5 mg / L, and the test was performed on those test solutions. Each of Example 1 and Comparative Example 1 was immersed in a lump in a separate 1 L test solution, and the concentration of orthophosphoric phosphorus after 4 hours and 24 hours was measured by molybdenum blue absorption spectrophotometry while stirring gently with a stirrer. The removal rate was calculated.

【0155】その結果、実施例1では、4時間経過時の
オルト燐酸態リン濃度の除去率が55%であり、24時
間経過時のオルト燐酸態リン濃度の除去率が98%であ
ることが認められた。一方、比較例1では、4時間経過
時のオルト燐酸態リン濃度の除去率が4.5%であり、
24時間経過時のオルト燐酸態リン濃度の除去率が5.
3%であることが認められた。
As a result, in Example 1, the removal rate of the orthophosphoric phosphorus concentration after 4 hours was 55%, and the removal rate of the orthophosphate phosphorus concentration after 24 hours was 98%. Admitted. On the other hand, in Comparative Example 1, the removal rate of the orthophosphoric phosphorus concentration after a lapse of 4 hours was 4.5%,
4. The removal rate of the orthophosphoric phosphorus concentration after 24 hours has passed.
It was found to be 3%.

【0156】以上の結果より、実施例1のものは無数の
微細な気孔を有しているので、ゼオライトに類似した働
き、即ち、物理的吸着能を持ち、有機物や窒素化合物更
にリン化合物など水質を富栄養化する環境汚染物質に対
して優れた吸着能を発揮することが認められる。
From the above results, it can be seen that the material of Example 1 has countless fine pores, and thus has a function similar to zeolite, that is, has a physical adsorption ability, and has a water quality such as an organic substance, a nitrogen compound and a phosphorus compound. It has been found that it exhibits excellent adsorption capacity to environmental pollutants that make eutrophication of coconut.

【0157】次いで、これら実施例1及び比較例1を用
いてイオン交換容量を土壌養分分析法により測定した。
その結果、実施例1のものは21.4me/100gで
あるのに対し、比較例1のものは0.1me/100g
であり、実施例1のものは著しく優れていることが認め
られる。
Next, using these Example 1 and Comparative Example 1, the ion exchange capacity was measured by a soil nutrient analysis method.
As a result, the result of Example 1 was 21.4 me / 100 g, whereas that of Comparative Example 1 was 0.1 me / 100 g.
Thus, it is recognized that Example 1 is remarkably excellent.

【0158】又、実施例2・3及び比較例2・3の緑化
資材を用い、この緑化資材の各々を植生土壌とし、トー
ルフエスク、クリーピングレッドフエスク、ヨモギ、メ
ドハギを種蒔きしそれらの育成の比較実験を行った。
Also, using the greening materials of Examples 2.3 and Comparative Examples 2.3, each of these greening materials was used as vegetation soil, and tall fesque, creeping red fesque, mugwort, and medhagi were sowed and grown. Was performed.

【0159】その結果、実施例2・3のものは種蒔き
後、5〜15日経過すると発芽し(種の種類や同種の種
でもバラツキが認められた。)、その後、枯れる事なく
順調に成長し、肥料を混入した植生土壌と比較しても何
等遜色は認められなかったが、比較例2・3のものは3
0日経過しても発芽しないものが認められるだけでな
く、発芽しても成長途次に枯れたり、殆ど成長しないこ
とが認められた。
As a result, the seeds of Examples 2 and 3 germinated 5 to 15 days after sowing (variation was observed even in the species and the same species), and thereafter they did not die and did well. No inferiority was observed when compared to the vegetated soil that grew and was mixed with fertilizer, but that of Comparative Examples 2 and 3 was 3%.
Not only those that did not germinate even after 0 days were observed, but also that when germinated, they died during growth or hardly grew.

【0160】更に、実施例4及び比較例4の水産資源増
殖基板を各々用い、これらの基板を海中及び河川水中に
それぞれ沈め、暴露実験による藻付着状況の比較実験を
行った。
Further, using the marine resources breeding substrates of Example 4 and Comparative Example 4, these substrates were submerged in the sea and river water, respectively, and a comparative experiment of the state of algae adhesion by an exposure experiment was performed.

【0161】その結果、実施例4の水産資源増殖基板に
おいて、海水中では20〜30日後に藻の付着がみら
れ、この藻の成長に応じて50日前後では3〜7種類の
子魚(大きさが35mm以下)や比較的大きな魚(大き
さが35mmを超える魚)が寄り集まっているのが認め
られたが、比較例4の水産資源増殖基板においては50
日経過しても藻の付着が確認されず、又、子魚が寄り集
まっている様子も認められなかった。
As a result, on the marine resource breeding substrate of Example 4, adhesion of algae was observed in seawater after 20 to 30 days, and 3 to 7 types of larvae (around 50 days) depending on the growth of the algae. It was observed that relatively large fish (fish having a size of 35 mm or less) and relatively large fish (fish having a size of more than 35 mm) were gathered.
No algae adhesion was observed even after the elapse of days, and no appearance of larvae gathering was observed.

【0162】又、実施例4の水産資源増殖基板におい
て、河川中では25〜35日後に藻の付着がみられ、こ
の藻の成長に応じて50日前後では1〜3種類の子魚
(大きさが35mm以下)が寄り集まっているのが認め
られたが、比較例4の水産資源増殖基板においては50
日経過しても藻の付着が確認されず、又、子魚が寄り集
まっている様子も認められなかった。
In the marine resource breeding substrate of Example 4, adhesion of algae was observed in the river after 25 to 35 days, and depending on the growth of the algae, about 1 to 3 kinds of larvae (size: (Not more than 35 mm) were gathered, but in the marine resources breeding substrate of Comparative Example 4, 50
No algae adhesion was observed after the passage of days, and no appearance of the larvae gathering was observed.

【0163】又、実施例1で得られた機能性セメント硬
化体と比較例1で得られたセメント硬化体を用い、これ
らをそれぞれ粉砕し、20メッシュの篩で分級し、20
メッシュアンダー(未満)の硬化体粉末をそれぞれ1g
採取し、これを100mLの蒸留水で10分間撹拌して
抽出し、それぞれ水素イオン濃度(pH)を測定した結
果、pHは、実施例1のものが9.5であるのに対し、
比較例1のものが11.5であり、実施例1のものはア
ルカリ分の溶出が極めて少ないことが認められる。
Using the hardened functional cement obtained in Example 1 and the hardened cement obtained in Comparative Example 1, these were pulverized and classified with a 20-mesh sieve.
1g of each of the powders of the mesh-under (less than) cured product
The sample was collected and stirred with 100 mL of distilled water for 10 minutes, extracted, and the hydrogen ion concentration (pH) was measured. As a result, the pH of Example 1 was 9.5,
Comparative Example 1 had 11.5, and Example 1 had very little alkali elution.

【0164】更に、実施例1で得られた機能性セメント
硬化体と実施例1で用いられた下水汚泥焼却灰を用い、
これらをそれぞれ粉砕し、20メッシュの篩で分級し、
20メッシュアンダー(未満)の硬化体粉末をそれぞれ
1g採取し、これを100mLの蒸留水で抽出し、それ
ぞれ砒素及びセレンの溶出量を測定した。
Further, using the cured functional cement obtained in Example 1 and the sewage sludge incineration ash used in Example 1,
Each of these is crushed and classified with a 20-mesh sieve,
1 g of each of the cured product powders of 20 mesh under (less than) was collected, extracted with 100 mL of distilled water, and the elution amounts of arsenic and selenium were measured.

【0165】その結果、実施例1のものでは砒素0.0
1mg/L未満で、セレン0.002mg/L未満であ
るのに対し、比較例1のものでは砒素0.74mg/L
で、セレン0.40mg/Lであることが認められた。
As a result, in the case of the first embodiment, arsenic 0.0
It is less than 1 mg / L and less than 0.002 mg / L selenium, whereas that of Comparative Example 1 is 0.74 mg / L arsenic.
Was found to be 0.40 mg / L for selenium.

【0166】加えて、Ca(0H)生成量の試験につ
いては、アセトン浸漬し、水和反応を完全に停止させた
粉末試料(真空乾燥1日)を、DSC(示差走査熱量分
析)で分析し、各硬化体中に含まれるCa(OH)
を測定した結果、実施例1のものでは15.5J/gで
あるのに対し、比較例1のものでは95J/gであるこ
とが認められ、Ca(OH)の溶出量が少ないことが
認められた。
In addition, for the test of the amount of Ca (0H) 2 produced, a powder sample (vacuum dried for 1 day) immersed in acetone to completely stop the hydration reaction was analyzed by DSC (differential scanning calorimetry). Then, as a result of measuring the amount of Ca (OH) 2 contained in each cured product, the amount of Ca (OH) 2 in Example 1 was 15.5 J / g, whereas that in Comparative Example 1 was 95 J / g. It was confirmed that the amount of Ca (OH) 2 eluted was small.

【0167】ところで、下水汚泥焼却灰には本来、有害
物質は含まれてはいないが、汚泥の化学的処理の際にそ
の不純物である砒素やセレン等の有害物質が混入、蓄積
し、その結果、土壌の汚染に係わる環境基準を上回る有
害物質が含まれる場合が有るが、このような場合でもセ
メント硬化体にすることによって有害物質の溶出を著し
く抑制し、安全に資源として用いることができることが
認められた。
By the way, sewage sludge incineration ash does not originally contain harmful substances, but harmful substances such as arsenic and selenium, which are impurities during the chemical treatment of sludge, are mixed and accumulated. In some cases, harmful substances exceeding the environmental standards related to soil pollution may be contained.However, even in such a case, it is possible to significantly suppress the elution of harmful substances by using a cement hardened body, and to use it safely as a resource. Admitted.

【0168】ところで、細骨材を配合した機能性セメン
ト硬化体、細骨材及び粗骨材を配合した機能性セメント
硬化体、更に機能性セメント硬化体と普通コンクリート
との複合体は成形加工物としての強度、耐久性を向上、
確保し、緑化機能や水質浄化機能等の環境資材としての
品質向上を図ったり、機能性セメント硬化体と普通コン
クリートとの複合体とし、普通コンクリート硬化体の上
部に機能性を付与した表面部環境資材として有効に活用
し得る結果、機能性セメント硬化体の用途を拡大できる
ので至極有益である。
A hardened functional cement containing fine aggregate, a hardened functional cement containing fine aggregate and coarse aggregate, and a composite of hardened functional cement and ordinary concrete are formed and processed. Strength and durability as
The surface environment that secures and improves the quality as an environmental material such as a greening function and a water purification function, and is a composite of a hardened functional cement and ordinary concrete, with functionality added to the upper part of the ordinary hardened concrete As a result of being able to be effectively used as a material, the use of the hardened functional cement can be expanded, which is extremely useful.

【0169】[0169]

【発明の効果】本発明に係る機能性セメント硬化体は、
前記構成を有し、経時変化が少なく、高強度で多孔質構
造に形成されているので、当該多孔質構造に起因する優
れた吸着機能を活かした水質・大気浄化作用や有害物質
吸着機能を発現するのであり、又、下水汚泥焼却灰には
植物の生育に欠くことができない多量要素や微量要素を
含有しており、この下水焼却灰が植物育成の環境を改善
したり、陸上植物や藻更に海草等の植物の成育環境を改
善して屋上緑化などの緑化機能や水産資源増殖機能等の
各種機能を活かした環境改善材料として、水質・大気浄
化を高める浄化材、床下調湿材、調湿防臭壁材、断熱・
吸音ボード、パネル類等の快適な生活空間を構成する建
築材料、緑化、培地材、土壌改良材、植物育成の環境を
改善する土木・農業資材等として好適に用いることがで
きる効果を奏するのである。
The functional cement cured product according to the present invention comprises:
Having the above-mentioned structure, it is formed in a porous structure with high strength with little change over time, and exhibits a water quality / air purification action and a harmful substance adsorption function utilizing an excellent adsorption function caused by the porous structure. In addition, sewage sludge incineration ash contains a large number of elements and trace elements that are indispensable for plant growth, and this sewage incineration ash improves the environment for cultivating plants, as well as terrestrial plants and algae. Purifying materials that improve water quality and air purification, underfloor humidity control, and humidity control as environmental improvement materials that improve the growth environment of plants such as seagrass and utilize various functions such as rooftop greening and marine resources propagation. Deodorant wall materials, heat insulation
It has an effect that it can be suitably used as a building material constituting a comfortable living space such as sound-absorbing boards and panels, a greening material, a medium material, a soil improvement material, a civil engineering / agricultural material improving a plant growing environment, and the like. .

【0170】又、本発明に係る機能性セメント硬化体に
おいては、全国どこでも対応が可能で、しかも産業廃棄
物である下水汚泥焼却灰の資源化を図り、また、下水汚
泥焼却灰を利用して加工を加えており、この下水汚泥焼
却灰がセメントを自然に対して穏やかなものとする結
果、湖岸植物、河川植物、藻や海草等の水性植物や陸上
植物等の植物、微生物、小動物等の棲息を阻害すること
がなく、屋上緑化や側壁緑化用の資材、護岸や魚礁に用
いるコンクリートブロックや緑化基板コンクリート材等
として非常に好適に適用できるなど、環境改善のための
環境資材として、産業廃棄物である下水汚泥焼却灰を有
効に活用できるなどの効果を有するのである。
Further, the functional cement hardened body according to the present invention can be used anywhere in the country, and the sewage sludge incineration ash, which is industrial waste, is used as a resource. This sewage sludge incineration ash makes the cement calm to nature, and as a result, plants such as lakeside plants, river plants, aquatic plants such as algae and seaweed, and plants such as land plants, microorganisms, small animals, etc. It is very suitable for use as a material for roof greening and side wall greening, as a concrete block used for seawalls and fish reefs, and as a concrete material for greening boards, etc. This has the effect that the waste sewage sludge incineration ash can be used effectively.

【0171】更に、本発明に係る機能性セメント硬化体
は、産業廃棄物である下水汚泥焼却灰を有効に活用し、
しかも、それを材料にして機能性セメント硬化体を成形
することにより、広域サイズの空間を形成し、安価で、
水質汚濁物質である窒素、リン、浮遊物質の吸着機能を
発揮し、水質浄化機能、緑化のための植生基盤機能、水
産増殖機能を持つ機能性のコンクリート構造物として優
れた効果を奏するのである。
Further, the cured functional cement according to the present invention effectively utilizes sewage sludge incineration ash, which is industrial waste,
Moreover, by using it as a material to form a hardened functional cement, a large-sized space is formed, and it is inexpensive.
It exhibits the function of adsorbing water pollutants such as nitrogen, phosphorus and suspended solids, and has excellent effects as a functional concrete structure having a water purification function, a vegetation base function for greening, and a marine product propagation function.

【0172】加えて、本発明に係る機能性セメント硬化
体においては、植物の育成のための根張り空間、土壌と
の組み合わせによる保水性、保肥性、通気性の保持、動
植物育成に阻害となるセメント中のアルカリ分の溶出抑
制、植物育成に阻害となる下水汚泥焼却灰中のアルミナ
分や重金属類の溶出抑制、特にセメントによるこれら成
分の固定化を図ることによって土壌環境汚染環境基準上
の有害物質の溶出を抑制し、また、広域サイズの空間、
表面の凹凸、下水汚泥焼却灰中の鉄分などによる藻の付
着、プランクトン、水生動物の生息空間の確保による、
生態系の維持、水産資源の増殖を著しく促進する効果を
有するのである。
In addition, in the hardened functional cement according to the present invention, a rooting space for cultivating plants, water retention, fertilizing properties, retention of air permeability by combination with soil, and inhibition of breeding animals and plants are provided. To control the elution of alkali components in cement, and to control the elution of alumina and heavy metals in sewage sludge incineration ash, which hinder plant cultivation. Suppresses elution of harmful substances,
Due to surface irregularities, adhesion of algae due to iron in sewage sludge incineration ash, securing plankton, aquatic animal habitat,
It has the effect of significantly promoting the maintenance of ecosystems and the growth of marine resources.

【0173】本発明に係る機能性セメント硬化体におい
て、広域サイズの空間を形成することは、地表を覆うコ
ンクリート構造物の透水性を発揮し、地表水の地下への
還元を実現し、また、下水汚泥焼却灰を材料として有効
に活用することは、産業廃棄物の再資源化策として地域
が限定されず、然も、安価で多量に対応が可能であると
いう社会問題の対策として大きな効果がある上、廃棄物
として、処理に困窮しているものを逆に資源としての利
点を見いだし、環境保全のための素材を創出し、循環型
社会に大きく貢献するなどの優れた効果を奏するのであ
る。
In the functional cement hardened body according to the present invention, forming a space of a wide area means that the concrete structure covering the surface exhibits water permeability and realizes reduction of surface water to the underground. The effective use of sewage sludge incineration ash as a material is not a limited area in terms of recycling industrial waste, and it has a great effect as a countermeasure against social problems that it is possible to deal with large quantities at low cost. In addition, it has excellent effects, such as finding waste as resources that are in need of disposal, creating resources for environmental protection, and contributing greatly to a recycling-oriented society. .

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 セメント100重量部に対し、水30〜
125重量部及び下水汚泥焼却灰15〜125重量部を
混練りしてセメントスラリーを形成し、これを常圧高温
養生、又は高圧高温養生、或いは常圧高温養生と高圧高
温養生とを順次行って多孔質硬化体にしてなることを特
徴とする機能性セメント硬化体。
Claims 1. A water content of 30 to 100 parts by weight of cement.
125 parts by weight and 15 to 125 parts by weight of sewage sludge incineration ash are kneaded to form a cement slurry, which is subjected to normal pressure and high temperature curing, or high pressure and high temperature curing, or normal pressure and high temperature curing and high pressure and high temperature curing sequentially. A functional cement cured product, which is a porous cured product.
【請求項2】 セメント100重量部に対し、水30〜
125重量部、下水汚泥焼却灰15〜125重量部及び
細骨材100〜300重量部を混練りしてセメントスラ
リーを形成し、これを常圧高温養生、又は高圧高温養
生、或いは常圧高温養生と高圧高温養生とを順次行って
多孔質硬化体にしてなることを特徴とする機能性セメン
ト硬化体。
2. 30 parts by weight of water per 100 parts by weight of cement.
125 parts by weight, 15 to 125 parts by weight of sewage sludge incineration ash and 100 to 300 parts by weight of fine aggregate are kneaded to form a cement slurry, which is then cured under normal pressure and high temperature, or under high pressure and high temperature, or under normal pressure and high temperature. And a high-pressure and high-temperature curing in order to obtain a porous cured product, thereby obtaining a cured functional cement.
【請求項3】 セメント100重量部に対し、水30〜
125重量部、下水汚泥焼却灰15〜125重量部、細
骨材100〜300重量部及び粗骨材150〜500重
量部を混練りしてセメントスラリーを形成し、これを常
圧高温養生、又は高圧高温養生、或いは常圧高温養生と
高圧高温養生とを順次行って多孔質硬化体にしてなるこ
とを特徴とする機能性セメント硬化体。
3. Water of 30 to 100 parts by weight of cement is used.
125 parts by weight, sewage sludge incineration ash 15 to 125 parts by weight, fine aggregate 100 to 300 parts by weight and coarse aggregate 150 to 500 parts by weight are kneaded to form a cement slurry, which is then cured under normal pressure and high temperature, or A functional cement cured product characterized in that it is subjected to high-pressure / high-temperature curing, or normal pressure / high-temperature curing, and high-pressure / high-temperature curing sequentially to form a porous cured product.
【請求項4】 請求項1ないし3のいずれか1項に記載
されたセメントスラリーを粗骨材間のバインダー(結合
材)に用いて連続空隙を有する性状に加工し、これを常
圧高温養生、又は高圧高温養生、或いは常圧高温養生と
高圧高温養生とを順次行って硬化、連続空隙構造を有す
る機能性セメント硬化体。
4. The cement slurry according to claim 1, which is used as a binder (coupling material) between coarse aggregates, processed into properties having continuous voids, and cured under normal pressure and high temperature. Or a high-pressure / high-temperature curing, or a normal-pressure / high-temperature curing followed by a high-temperature / high-temperature curing to cure and harden a functional cement cured product having a continuous void structure.
【請求項5】 請求項1ないし4のいずれか1項に記載
された機能性セメント硬化体と普通コンクリートとの複
合体からなる機能性セメント硬化体。
5. A hardened functional cement comprising a composite of the hardened functional cement according to any one of claims 1 to 4 and ordinary concrete.
【請求項6】 セメントスラリー中のセメント100重
量部に対して吸着機能を有する機能性骨材5〜50重量
部が配合されている請求項1ないし5のいずれか1項に
記載の機能性セメント硬化体。
6. The functional cement according to claim 1, wherein 5 to 50 parts by weight of a functional aggregate having an adsorption function is blended with 100 parts by weight of the cement in the cement slurry. Cured body.
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