JP2002145678A - 石炭灰質多孔質フ゛ロックと、この石炭灰質多孔質フ゛ロックの製造方法 - Google Patents
石炭灰質多孔質フ゛ロックと、この石炭灰質多孔質フ゛ロックの製造方法Info
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Abstract
(57)【要約】
【課題】従来の石炭灰以外の廃棄物焼却灰を用いた多孔
質フ゛ロックの製造方法は、陶磁器粉砕物の骨材周囲に焼却
灰を付着させた粒子をフ゜レス成形して焼結させる方法や、
焼却灰をフ゜レス成形して焼成したフ゛ロックを粉砕して骨材と
したのち、無機結合材を加えて再度フ゜レス成形して焼成す
る方法等が提案されている。しかし、これらの方法は焼
成費がかかるので経済的ではないと判断できる。 【構成】本発明は、石炭灰を主原料として造粒した造粒
物をそのまま型枠に投入して振動成形する手段を採用
し、石炭灰とセメントでなる多孔質フ゛ロックを、簡便かつ低コスト
に製造できること、また石炭灰利用の拡充が図れるこ
と、等の実益がある。また本発明は、型枠に入れた湿潤
状態の造粒物に弱い塑性流動を起し、造粒物同士が略均
一状態で結合した石炭灰とセメントでなる造粒物塊の部分を
成形したことにより、多孔質フ゛ロックの強度の向上が図れ
る。
質フ゛ロックの製造方法は、陶磁器粉砕物の骨材周囲に焼却
灰を付着させた粒子をフ゜レス成形して焼結させる方法や、
焼却灰をフ゜レス成形して焼成したフ゛ロックを粉砕して骨材と
したのち、無機結合材を加えて再度フ゜レス成形して焼成す
る方法等が提案されている。しかし、これらの方法は焼
成費がかかるので経済的ではないと判断できる。 【構成】本発明は、石炭灰を主原料として造粒した造粒
物をそのまま型枠に投入して振動成形する手段を採用
し、石炭灰とセメントでなる多孔質フ゛ロックを、簡便かつ低コスト
に製造できること、また石炭灰利用の拡充が図れるこ
と、等の実益がある。また本発明は、型枠に入れた湿潤
状態の造粒物に弱い塑性流動を起し、造粒物同士が略均
一状態で結合した石炭灰とセメントでなる造粒物塊の部分を
成形したことにより、多孔質フ゛ロックの強度の向上が図れ
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、石炭灰質多孔質フ゛ロック
と、この石炭灰質多孔質フ゛ロックの製造方法に関し、詳しく
は、石炭火力発電所から排出される石炭灰の高い利用率
と、低コストが図れる多孔質フ゛ロック(透水性インターロッキンク゛フ゛ロッ
ク、植生フ゛ロック、環境フ゛ロック、擁壁フ゛ロック、吸音材料等を云
う。以下、多孔質フ゛ロックとする)と、又は石炭灰の有効利
用と、経済的に優れた多孔質フ゛ロックの製造方法に関す
る。
と、この石炭灰質多孔質フ゛ロックの製造方法に関し、詳しく
は、石炭火力発電所から排出される石炭灰の高い利用率
と、低コストが図れる多孔質フ゛ロック(透水性インターロッキンク゛フ゛ロッ
ク、植生フ゛ロック、環境フ゛ロック、擁壁フ゛ロック、吸音材料等を云
う。以下、多孔質フ゛ロックとする)と、又は石炭灰の有効利
用と、経済的に優れた多孔質フ゛ロックの製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、石炭火力発電所から排出される石
炭灰を使ってハ゜ンヘ゜レタイサ゛ーにより造粒して養生すること
により、造粒骨材、コンクリート用骨材、路盤材等に関して研
究を行ない、かつこれら製品の実施化を図りつつある。
その中で、この造粒骨材とセメントヘ゜ーストを使って多孔質フ゛ロ
ック等のコンクリート二次製品をつくることは可能であるが、コス
トがかかるのが問題であった。
炭灰を使ってハ゜ンヘ゜レタイサ゛ーにより造粒して養生すること
により、造粒骨材、コンクリート用骨材、路盤材等に関して研
究を行ない、かつこれら製品の実施化を図りつつある。
その中で、この造粒骨材とセメントヘ゜ーストを使って多孔質フ゛ロ
ック等のコンクリート二次製品をつくることは可能であるが、コス
トがかかるのが問題であった。
【0003】そして、この種の石炭灰を用いた多孔質フ゛
ロックの製造方法等に関する従来技術としては以下の方法
が提案されている。
ロックの製造方法等に関する従来技術としては以下の方法
が提案されている。
【0004】 特開平7-315951号の透水性舗装材の製
造方法(文献(1))は、粒径0.5〜5mmの硬質骨材、石炭
灰、低耐火度窯業原料及び水を高速回転羽根形造粒機に
供給し、当該硬質骨材の外周囲に石炭灰及び低耐火度窯
業原料が緻密に付着した複合造粒物を造粒し、この造粒
された複合造粒物を、複合造粒物間に間隙が残留するよ
うにフ゜レスして舗装材形状の成形体とし、その後、この成
形体を焼成する構成である。この発明は、硬質骨材の周
囲に石炭灰と他の窯業原料を付着させ、それを結合材と
して焼結結合させているので結合強度は得られるが、石
炭灰の利用率が少ないので、膨大な量を排出している石
炭灰の有効利用としては十分でない。また焼結させてい
るために焼成費がかかり経済的でない。
造方法(文献(1))は、粒径0.5〜5mmの硬質骨材、石炭
灰、低耐火度窯業原料及び水を高速回転羽根形造粒機に
供給し、当該硬質骨材の外周囲に石炭灰及び低耐火度窯
業原料が緻密に付着した複合造粒物を造粒し、この造粒
された複合造粒物を、複合造粒物間に間隙が残留するよ
うにフ゜レスして舗装材形状の成形体とし、その後、この成
形体を焼成する構成である。この発明は、硬質骨材の周
囲に石炭灰と他の窯業原料を付着させ、それを結合材と
して焼結結合させているので結合強度は得られるが、石
炭灰の利用率が少ないので、膨大な量を排出している石
炭灰の有効利用としては十分でない。また焼結させてい
るために焼成費がかかり経済的でない。
【0005】 特開平10-298905号の透水性フ゛ロック(文
献(2))は、各種のフライアッシュを混合し、この混合物に水を
添加してヘ゜ースト状にした後、このヘ゜ースト状の混合物に結合
剤としてエホ゜キシ樹脂を添加してかつ均一に分散し、型枠
内に入れ、押圧後開放し、20〜30分後に脱型し、常温で
1日程度放置した構成であり、石炭灰の有効利用と、軽
量かつ安価な透水性フ゛ロックを提供することを意図する。
この発明は、フライアッシュと水カ゛ラスの混合物で造ったフ゛ロック
は、結合強度を得るために、900〜1300℃の焼成を必要
としており、焼成しない場合には結合材にエホ゜キシ等の高
価な樹脂を使用するとしているので、何れの発明も、経
済的でない。
献(2))は、各種のフライアッシュを混合し、この混合物に水を
添加してヘ゜ースト状にした後、このヘ゜ースト状の混合物に結合
剤としてエホ゜キシ樹脂を添加してかつ均一に分散し、型枠
内に入れ、押圧後開放し、20〜30分後に脱型し、常温で
1日程度放置した構成であり、石炭灰の有効利用と、軽
量かつ安価な透水性フ゛ロックを提供することを意図する。
この発明は、フライアッシュと水カ゛ラスの混合物で造ったフ゛ロック
は、結合強度を得るために、900〜1300℃の焼成を必要
としており、焼成しない場合には結合材にエホ゜キシ等の高
価な樹脂を使用するとしているので、何れの発明も、経
済的でない。
【0006】 特開平11-130557号の透水性フ゛ロック及び
その製造方法(文献(3))は、石炭灰に少量の微粉炭を混
入し、水を添加して任意の粒径の生粒状体を作り、連続
焼成炉で焼結させた粒状体をセメントヘ゜ーストと混合し、型枠
に入れ、乾燥後養生して透水性フ゛ロックを製造する構成で
ある。この発明は、石炭灰から造った造粒骨材を原料と
しているので粉砕、整粒する必要がなく、また石炭灰の
使用量が多いので、石炭灰の有効利用の観点からは好ま
しいが骨材製造時に焼成炉で焼結させる必要があるため
に設備が大掛かりになりコストがかかる上に、焼結させた
骨材をセメントヘ゜ーストで結合させているため十分な強度が得
られない課題がある。また強度をあげようとしてセメントヘ゜
ーストの量を多くすると、骨材間の空隙を埋めてしまい透
水性が低下してしまう課題もある。
その製造方法(文献(3))は、石炭灰に少量の微粉炭を混
入し、水を添加して任意の粒径の生粒状体を作り、連続
焼成炉で焼結させた粒状体をセメントヘ゜ーストと混合し、型枠
に入れ、乾燥後養生して透水性フ゛ロックを製造する構成で
ある。この発明は、石炭灰から造った造粒骨材を原料と
しているので粉砕、整粒する必要がなく、また石炭灰の
使用量が多いので、石炭灰の有効利用の観点からは好ま
しいが骨材製造時に焼成炉で焼結させる必要があるため
に設備が大掛かりになりコストがかかる上に、焼結させた
骨材をセメントヘ゜ーストで結合させているため十分な強度が得
られない課題がある。また強度をあげようとしてセメントヘ゜
ーストの量を多くすると、骨材間の空隙を埋めてしまい透
水性が低下してしまう課題もある。
【0007】 特開平11-139886号の粗粒子焼結体及
びその製造方法(文献(4))は、クリカーンアッシュ骨材、ソータ゛石灰
カ゛ラスと水硬性セメントを混合し、造粒物を生成し振動成形機
型枠内に充填し、成形面圧力を利用してフ゛ロック造形物を
成形し、このフ゛ロック造形物を焼成して製造されるフ゛ロック
で、このフ゛ロックの連続気孔の透水性を利用して、水の浄
化を図る構成である。この発明は、燒結(熔融カ゛ラス相で
の結合)であるので、本発明の造粒物の一体化による結
合とは異なること、又はフ゛ロック製造時に焼成炉での燒結
工程を要し、設備の大型化、コストの上昇等の課題があ
る。
びその製造方法(文献(4))は、クリカーンアッシュ骨材、ソータ゛石灰
カ゛ラスと水硬性セメントを混合し、造粒物を生成し振動成形機
型枠内に充填し、成形面圧力を利用してフ゛ロック造形物を
成形し、このフ゛ロック造形物を焼成して製造されるフ゛ロック
で、このフ゛ロックの連続気孔の透水性を利用して、水の浄
化を図る構成である。この発明は、燒結(熔融カ゛ラス相で
の結合)であるので、本発明の造粒物の一体化による結
合とは異なること、又はフ゛ロック製造時に焼成炉での燒結
工程を要し、設備の大型化、コストの上昇等の課題があ
る。
【0008】 尚、振動成形機を利用してセメントヘ゛ースを
締め固める発明としては、特開平9-87053号の即脱ホ゜ーラス
コンクリート成形体及びその製造方法、特開平10-87377号の繊
維補強ホ゜ーラスコンクリート成形体及びその製造方法、又は特開
平11-49556号の2層型高機能透水平板及びその製造方法
等の文献がある。この文献は、締め固めである。従っ
て、本発明の如く、湿潤状態の造粒物間に連続気孔を形
成しながら、造粒物同士を結合する構成でなく、使用の
目的及び作用が異なる。
締め固める発明としては、特開平9-87053号の即脱ホ゜ーラス
コンクリート成形体及びその製造方法、特開平10-87377号の繊
維補強ホ゜ーラスコンクリート成形体及びその製造方法、又は特開
平11-49556号の2層型高機能透水平板及びその製造方法
等の文献がある。この文献は、締め固めである。従っ
て、本発明の如く、湿潤状態の造粒物間に連続気孔を形
成しながら、造粒物同士を結合する構成でなく、使用の
目的及び作用が異なる。
【0009】その他に、石炭灰以外の廃棄物焼却灰を用
いた多孔質フ゛ロックの製造方法としては、陶磁器粉砕物の
骨材周囲に焼却灰を付着させた粒子をフ゜レス成形して焼結
させる方法や、焼却灰をフ゜レス成形して焼成したフ゛ロックを
粉砕して骨材としたのち、無機結合材を加えて再度フ゜レス
成形して焼成する方法等が提案されている。しかし、こ
れらの方法は焼成費がかかるので経済的ではないと判断
できる。
いた多孔質フ゛ロックの製造方法としては、陶磁器粉砕物の
骨材周囲に焼却灰を付着させた粒子をフ゜レス成形して焼結
させる方法や、焼却灰をフ゜レス成形して焼成したフ゛ロックを
粉砕して骨材としたのち、無機結合材を加えて再度フ゜レス
成形して焼成する方法等が提案されている。しかし、こ
れらの方法は焼成費がかかるので経済的ではないと判断
できる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】前記文献(1)〜(4)及び
従来の多孔質フ゛ロックの製造方法は、それぞれの構成と特
徴を備える反面で、前述の如く、改良の余地も残ってい
る。
従来の多孔質フ゛ロックの製造方法は、それぞれの構成と特
徴を備える反面で、前述の如く、改良の余地も残ってい
る。
【0011】上記に鑑み、本発明は、下記のような石炭
灰質多孔質フ゛ロックの製造方法を提供する。
灰質多孔質フ゛ロックの製造方法を提供する。
【0012】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、石炭
灰を主原料とした石炭灰質多孔質フ゛ロック(以下、多孔質フ
゛ロックとする)を、簡便かつ低コストに製造すること、又は
石炭灰の利用の拡充を図ること、また湿潤状態の造粒物
に弱い塑性流動を起し、当該造粒物同士が均一かつ混合
状態で結合した石炭灰とセメントでなる造粒物塊の部分と、
造粒物塊間に形成した気孔部分とから構成されので、透
水性と強度の優れた多孔質フ゛ロックを提供すること、等を
意図する。
灰を主原料とした石炭灰質多孔質フ゛ロック(以下、多孔質フ
゛ロックとする)を、簡便かつ低コストに製造すること、又は
石炭灰の利用の拡充を図ること、また湿潤状態の造粒物
に弱い塑性流動を起し、当該造粒物同士が均一かつ混合
状態で結合した石炭灰とセメントでなる造粒物塊の部分と、
造粒物塊間に形成した気孔部分とから構成されので、透
水性と強度の優れた多孔質フ゛ロックを提供すること、等を
意図する。
【0013】請求項1は、石炭灰とセメントの均一な混合粉
体原料からなる湿式造粒された造粒物に水を添加して湿
潤状態の造粒物を生成し、この湿潤状態の造粒物に弱い
塑性流動を起し、造粒物同士が略均一状態に結合して生
成される石炭灰とセメントでなる造粒物塊の部分と、造粒物
塊間に形成した気孔部分とから構成される石炭灰質多孔
質フ゛ロックである。
体原料からなる湿式造粒された造粒物に水を添加して湿
潤状態の造粒物を生成し、この湿潤状態の造粒物に弱い
塑性流動を起し、造粒物同士が略均一状態に結合して生
成される石炭灰とセメントでなる造粒物塊の部分と、造粒物
塊間に形成した気孔部分とから構成される石炭灰質多孔
質フ゛ロックである。
【0014】請求項2の発明は、石炭灰を主原料として
造粒物をそのまま型枠に投入して振動成形する手段を採
用し、石炭灰から多孔質フ゛ロックを、簡便かつ低コストに製造
し、又は石炭灰の利用の拡充を図ること、また湿潤状態
の造粒物に弱い塑性流動を起し、造粒物同士が略均一状
態で結合した石炭灰とセメントでなる造粒物塊の部分を成形
したことで、多孔質フ゛ロックの強度の向上を図ること、等
を意図する。
造粒物をそのまま型枠に投入して振動成形する手段を採
用し、石炭灰から多孔質フ゛ロックを、簡便かつ低コストに製造
し、又は石炭灰の利用の拡充を図ること、また湿潤状態
の造粒物に弱い塑性流動を起し、造粒物同士が略均一状
態で結合した石炭灰とセメントでなる造粒物塊の部分を成形
したことで、多孔質フ゛ロックの強度の向上を図ること、等
を意図する。
【0015】請求項2は、石炭灰とセメントとの混合粉体原
料に水を添加して造粒物を生成する工程と、この得られ
た造粒物が未硬化状態で、かつ適度の水分を含有する状
態、即ち、湿潤状態を維持した状態で、前記工程より取
出す工程と、この湿潤状態の造粒物を型枠内に投入し、
当該型枠に対する振動付与により、湿潤状態の造粒物に
塑性流動現象を起し、造粒物同士が略均一状態に結合し
て生成される石炭灰とセメントでなる造粒物塊の部分と、造
粒物塊間に形成した気孔部分とを成形してフ゛ロック造形物
を得る工程と、このフ゛ロック造形物を養生する工程と、で
構成される石炭灰質多孔質フ゛ロックの製造方法である。
料に水を添加して造粒物を生成する工程と、この得られ
た造粒物が未硬化状態で、かつ適度の水分を含有する状
態、即ち、湿潤状態を維持した状態で、前記工程より取
出す工程と、この湿潤状態の造粒物を型枠内に投入し、
当該型枠に対する振動付与により、湿潤状態の造粒物に
塑性流動現象を起し、造粒物同士が略均一状態に結合し
て生成される石炭灰とセメントでなる造粒物塊の部分と、造
粒物塊間に形成した気孔部分とを成形してフ゛ロック造形物
を得る工程と、このフ゛ロック造形物を養生する工程と、で
構成される石炭灰質多孔質フ゛ロックの製造方法である。
【0016】請求項3の発明は、多孔質フ゛ロックの製造に最
適な造粒物の粒径を提供する。
適な造粒物の粒径を提供する。
【0017】請求項3は、造粒物の粒径を、略3〜30mm程
度とした多孔質フ゛ロックの製造方法である。
度とした多孔質フ゛ロックの製造方法である。
【0018】請求項4の発明は、多孔質フ゛ロックの製造に最
適な石炭灰とセメントの重量比を提供する。
適な石炭灰とセメントの重量比を提供する。
【0019】請求項4は、石炭灰とセメントの重量比が、略6
0:40〜95:5程度とした多孔質フ゛ロックの製造方法であ
る。
0:40〜95:5程度とした多孔質フ゛ロックの製造方法であ
る。
【0020】請求項5の発明は、多孔質フ゛ロックの強度の向
上が図れる湿潤状態の造粒物を提供する。
上が図れる湿潤状態の造粒物を提供する。
【0021】請求項5は、湿潤状態の造粒物の含水率が
外比で、略20〜40%程度(程度を省略する)とした多孔質
フ゛ロックの製造方法である。
外比で、略20〜40%程度(程度を省略する)とした多孔質
フ゛ロックの製造方法である。
【0022】
【発明の実施の形態】本発明では、石炭火力発電所から
排出される石炭灰とセメントとの混合粉体原料に水を添加し
て造粒する。本発明のセメントとは水硬性石灰、天然セメント、
ホ゜ルトラント゛セメント、アルミナセメント等の水硬性セメント、消石灰、石
膏、マク゛ネシアセメント等の気硬性セメント、ホ゜ソ゛ランセメント、シリカセメン
ト、石灰スラク゛セメント、高炉セメント、フライアッシュセメント等の混合セメント
を含むものである。
排出される石炭灰とセメントとの混合粉体原料に水を添加し
て造粒する。本発明のセメントとは水硬性石灰、天然セメント、
ホ゜ルトラント゛セメント、アルミナセメント等の水硬性セメント、消石灰、石
膏、マク゛ネシアセメント等の気硬性セメント、ホ゜ソ゛ランセメント、シリカセメン
ト、石灰スラク゛セメント、高炉セメント、フライアッシュセメント等の混合セメント
を含むものである。
【0023】前記石炭灰とセメントとの最適重量比はセメントの
種類により異なり、ホ゜ルトラント゛セメントの場合は、略60:40〜
90:10の範囲で、好ましくは、略65:35〜85:15の範囲
とする。またホ゜ルトラント゛セメント量が略10%以下であると多孔
質フ゛ロックの強度が十分でなく、また略40%以上では石炭灰
の使用量が少ないので本発明の目的を達成するには、十
分でない。一方、セメントを消石灰とした場合の石炭灰と消
石灰との重量比は略70:30〜95:5で、好ましくは、略7
5:25〜90:10の範囲とする。この場合も消石灰量が5%
以下であると多孔質フ゛ロックの強度が十分でないので好ま
しくない。但し、この範囲以外の混合比であっても、多
孔質フ゛ロック200の製造は可能である。
種類により異なり、ホ゜ルトラント゛セメントの場合は、略60:40〜
90:10の範囲で、好ましくは、略65:35〜85:15の範囲
とする。またホ゜ルトラント゛セメント量が略10%以下であると多孔
質フ゛ロックの強度が十分でなく、また略40%以上では石炭灰
の使用量が少ないので本発明の目的を達成するには、十
分でない。一方、セメントを消石灰とした場合の石炭灰と消
石灰との重量比は略70:30〜95:5で、好ましくは、略7
5:25〜90:10の範囲とする。この場合も消石灰量が5%
以下であると多孔質フ゛ロックの強度が十分でないので好ま
しくない。但し、この範囲以外の混合比であっても、多
孔質フ゛ロック200の製造は可能である。
【0024】この混合粉体原料は水を添加して混練した
のち、造粒機により略3〜30mmの造粒物に造粒する。造
粒物の大きさを規定しているのは3mm以下ではフ゛ロックを形
成したときに、造粒物の変形により連続した空孔が少な
くなり、また30mm以上では造粒物間の結合面積が少なく
なり多孔質フ゛ロックの強度を低下させるので実用的ではな
くなる。この時の造粒方法又は造粒機は、限定されない
が、例えば、ハ゜ンヘ゜レタイサ゛ー等の転動造粒機、又は押出し造
粒機による造粒方法等がある。いずれにしても、粒径範
囲の造粒物に造粒でき、かつ同じような粒径にそろえる
ことができる造粒方法、又は造粒機は、多孔質フ゛ロック200
としたときに、連続気孔2を形成しやすくなるので好ま
しいことが実証された。
のち、造粒機により略3〜30mmの造粒物に造粒する。造
粒物の大きさを規定しているのは3mm以下ではフ゛ロックを形
成したときに、造粒物の変形により連続した空孔が少な
くなり、また30mm以上では造粒物間の結合面積が少なく
なり多孔質フ゛ロックの強度を低下させるので実用的ではな
くなる。この時の造粒方法又は造粒機は、限定されない
が、例えば、ハ゜ンヘ゜レタイサ゛ー等の転動造粒機、又は押出し造
粒機による造粒方法等がある。いずれにしても、粒径範
囲の造粒物に造粒でき、かつ同じような粒径にそろえる
ことができる造粒方法、又は造粒機は、多孔質フ゛ロック200
としたときに、連続気孔2を形成しやすくなるので好ま
しいことが実証された。
【0025】このようにして造粒した造粒物が、セメントに
より硬化する前の造粒後の湿潤状態(湿潤状態)の造粒物
1を直接型枠内に入れて振動成形するところに本発明の
特徴がある。即ち、造粒した直後の湿潤状態の造粒物1
が適度な含水率であると(図1)、振動をかけることに
より、湿潤状態の造粒物1に弱い塑性流動を発生し、湿
潤状態の造粒物1間の連続気孔2(空隙)を確保しなが
ら、当該造粒物同士が付着しやすい状況となる(図
2)。従って、適度な含水率を持った造粒物を型枠に入
れて振動をかけることにより湿潤状態の造粒物1同士が
結合し、連続気孔2を有する型枠形状の多孔質フ゛ロック200
を形成することができる。尚、湿潤状態の造粒物(図示
せず、以下01として区分する)の含水率が少ない場合に
は、本発明と同じように振動をかけても弱い塑性流動の
発生がなく、湿潤状態の造粒物(01)同士が付着し難
い。この結果、本発明が意図する多孔質フ゛ロック200は成形
できない。換言すると、この多孔質フ゛ロック(図示せず、
以下001として区分する)は強度の弱い欠点が考えられ
る。また逆に湿潤状態の造粒物(01)の含水率が多すぎ
ると型枠に入れる前にくっついたり、振動成形した時に
湿潤状態の粒形状(01)が崩れて一体化し、連続気孔2
を形成しなくなったりする。この結果、本発明が意図す
る多孔質フ゛ロック200は成形できない。本発明者の経験で
は、この多孔質フ゛ロック200の成形に適した造粒物の最適含
水量は原料の成分や粒度の違いにより多少異なるが、前
記の如く、振動をかけることにより弱い塑性流動を起
し、造粒形状をそれほど崩さず湿潤状態の造粒物1同士
が結合する状況が最適である。そして、石炭灰の品質の
ハ゛ラツキを考慮した場合、湿潤状態の造粒物1の含水率が略
20〜40%の範囲内であれば前記方法により多孔質フ゛ロック2
00を形成することができる。また造粒した湿潤状態の造
粒物1の含水率が少ない時は型枠に入れる前に、この湿
潤状態の造粒物1表面を適度な状態に湿らせても良い。
この例における振動成形された型枠内の造粒物は、当初
の造粒形態が崩れて、面状態(融合状態で)で結合部が一
体化して、連繋強度が確保された構造の造粒物塊であっ
て、同一材料(同一材質)による結合一体化が図れる。
より硬化する前の造粒後の湿潤状態(湿潤状態)の造粒物
1を直接型枠内に入れて振動成形するところに本発明の
特徴がある。即ち、造粒した直後の湿潤状態の造粒物1
が適度な含水率であると(図1)、振動をかけることに
より、湿潤状態の造粒物1に弱い塑性流動を発生し、湿
潤状態の造粒物1間の連続気孔2(空隙)を確保しなが
ら、当該造粒物同士が付着しやすい状況となる(図
2)。従って、適度な含水率を持った造粒物を型枠に入
れて振動をかけることにより湿潤状態の造粒物1同士が
結合し、連続気孔2を有する型枠形状の多孔質フ゛ロック200
を形成することができる。尚、湿潤状態の造粒物(図示
せず、以下01として区分する)の含水率が少ない場合に
は、本発明と同じように振動をかけても弱い塑性流動の
発生がなく、湿潤状態の造粒物(01)同士が付着し難
い。この結果、本発明が意図する多孔質フ゛ロック200は成形
できない。換言すると、この多孔質フ゛ロック(図示せず、
以下001として区分する)は強度の弱い欠点が考えられ
る。また逆に湿潤状態の造粒物(01)の含水率が多すぎ
ると型枠に入れる前にくっついたり、振動成形した時に
湿潤状態の粒形状(01)が崩れて一体化し、連続気孔2
を形成しなくなったりする。この結果、本発明が意図す
る多孔質フ゛ロック200は成形できない。本発明者の経験で
は、この多孔質フ゛ロック200の成形に適した造粒物の最適含
水量は原料の成分や粒度の違いにより多少異なるが、前
記の如く、振動をかけることにより弱い塑性流動を起
し、造粒形状をそれほど崩さず湿潤状態の造粒物1同士
が結合する状況が最適である。そして、石炭灰の品質の
ハ゛ラツキを考慮した場合、湿潤状態の造粒物1の含水率が略
20〜40%の範囲内であれば前記方法により多孔質フ゛ロック2
00を形成することができる。また造粒した湿潤状態の造
粒物1の含水率が少ない時は型枠に入れる前に、この湿
潤状態の造粒物1表面を適度な状態に湿らせても良い。
この例における振動成形された型枠内の造粒物は、当初
の造粒形態が崩れて、面状態(融合状態で)で結合部が一
体化して、連繋強度が確保された構造の造粒物塊であっ
て、同一材料(同一材質)による結合一体化が図れる。
【0026】尚、本発明は、従来の振動成形を利用し
て、造粒物に接着材料をまぶし、この接着材料を媒介と
して造粒物の結合部を一体化する構成とは異なる。
て、造粒物に接着材料をまぶし、この接着材料を媒介と
して造粒物の結合部を一体化する構成とは異なる。
【0027】前述の成形後の多孔質フ゛ロック200は、型枠か
ら脱型後、気中又は蒸気養生することで硬化する。この
養生硬化後の多孔質フ゛ロック200は、湿潤状態の造粒物1が
そのまま結合して一体化しているので、湿潤状態の造粒
物1間の結合力が強く、実用的な強度が得られることが
実証されている。
ら脱型後、気中又は蒸気養生することで硬化する。この
養生硬化後の多孔質フ゛ロック200は、湿潤状態の造粒物1が
そのまま結合して一体化しているので、湿潤状態の造粒
物1間の結合力が強く、実用的な強度が得られることが
実証されている。
【0028】また本発明の特徴は、湿潤状態の造粒物に
弱い塑性流動を起し、造粒物同士が均一かつ混合状態で
結合した石炭灰とセメントでなる造粒物塊20の部分と、造粒
物塊間に連続気孔を形成した気孔部分2とから構成され
た多孔質フ゛ロック200である。
弱い塑性流動を起し、造粒物同士が均一かつ混合状態で
結合した石炭灰とセメントでなる造粒物塊20の部分と、造粒
物塊間に連続気孔を形成した気孔部分2とから構成され
た多孔質フ゛ロック200である。
【0029】
【実施例】以下、本発明の一例を図面に基づいて説明す
る。
る。
【0030】[実施例1]火力発電所から排出された表1
に示す配合A、Bの2種類の石炭灰80%とホ゜ルトラント゛セメント20
%の配合に対して水を外比で20%添加して混練機で混練
後、ハ゜ンヘ゜レタイサ゛ーで散水しながらφ13〜17mmの球状に造
粒し、このとき造粒後の含水率が22%、24%、26%、28
%、30%、32%となるように散水量を調整して造粒し
た。造粒したそれぞれのヘ゜レットを、すぐに200×100mmの
型枠に投入して振動フ゜レスにより成形し、成形後、脱型し
て蒸気養生を行った。成形性、及び養生後の多孔質フ゛ロッ
クの透水係数と曲げ強度の結果を表2に示す。尚、多孔質
フ゛ロックの品質評価で透水係数を求めたのは、透水係数が
連続気孔の形成状況の目安となるためであり、透水係数
が大きい程、連続気孔を多く形成しているといえる。ま
た、参考値としてインターロッキンク゛フ゛ロック協会の透水性インターロッキ
ンク゛フ゛ロックの品質規格値を示す。
に示す配合A、Bの2種類の石炭灰80%とホ゜ルトラント゛セメント20
%の配合に対して水を外比で20%添加して混練機で混練
後、ハ゜ンヘ゜レタイサ゛ーで散水しながらφ13〜17mmの球状に造
粒し、このとき造粒後の含水率が22%、24%、26%、28
%、30%、32%となるように散水量を調整して造粒し
た。造粒したそれぞれのヘ゜レットを、すぐに200×100mmの
型枠に投入して振動フ゜レスにより成形し、成形後、脱型し
て蒸気養生を行った。成形性、及び養生後の多孔質フ゛ロッ
クの透水係数と曲げ強度の結果を表2に示す。尚、多孔質
フ゛ロックの品質評価で透水係数を求めたのは、透水係数が
連続気孔の形成状況の目安となるためであり、透水係数
が大きい程、連続気孔を多く形成しているといえる。ま
た、参考値としてインターロッキンク゛フ゛ロック協会の透水性インターロッキ
ンク゛フ゛ロックの品質規格値を示す。
【0031】 (※1成形性で×は成形不可、○は成形可能)
【0032】実施例1の結果より、フ゛ロック形状に成形でき
て、且つ透水性インターロッキンク゛フ゛ロックの品質規格を満足して
いるのは石炭灰Aの場合は造粒物の含水率が20〜24%の
範囲内であり、石炭灰Bの場合は造粒物の含水率が26〜3
0%の範囲内である。
て、且つ透水性インターロッキンク゛フ゛ロックの品質規格を満足して
いるのは石炭灰Aの場合は造粒物の含水率が20〜24%の
範囲内であり、石炭灰Bの場合は造粒物の含水率が26〜3
0%の範囲内である。
【0033】[実施例2]火力発電所から排出された表1
に示す品質の石炭灰80%とホ゜ルトラント゛セメント20%の配合に対
して水を外比で20%添加して混練機で混練後、ハ゜ンヘ゜レタイ
サ゛ーにより含水率が28%となるように散水しながら造粒
し、3〜7mm、13〜17mm、25〜30mmの形状に造粒した。造
粒したヘ゜レットをすぐに200×100mmの金型に投入して振動フ
゜レスにより成形後、脱型して蒸気養生を行った。養生後
の多孔質フ゛ロックの品質を表3に示す。
に示す品質の石炭灰80%とホ゜ルトラント゛セメント20%の配合に対
して水を外比で20%添加して混練機で混練後、ハ゜ンヘ゜レタイ
サ゛ーにより含水率が28%となるように散水しながら造粒
し、3〜7mm、13〜17mm、25〜30mmの形状に造粒した。造
粒したヘ゜レットをすぐに200×100mmの金型に投入して振動フ
゜レスにより成形後、脱型して蒸気養生を行った。養生後
の多孔質フ゛ロックの品質を表3に示す。
【0034】実施例2の結果より、造粒物が大きくなる
ほど透水性は高く、強度は低いといえる。
ほど透水性は高く、強度は低いといえる。
【0035】[実施例3]火力発電所から排出された表1
に示す品質の石炭灰90%と消石灰10%の配合に対して水
を外比で25%添加して混練機で混練後、ハ゜ンヘ゜レタイサ゛ーに
より含水率が28%となるように散水しながら造粒しφ3
〜7mmの球状に造粒した。造粒したヘ゜レットを200×100mmの
型枠に投入して振動フ゜レスにより成形後、脱型して蒸気養
生を行った。養生後の多孔質フ゛ロックの品質を表4に示す。
に示す品質の石炭灰90%と消石灰10%の配合に対して水
を外比で25%添加して混練機で混練後、ハ゜ンヘ゜レタイサ゛ーに
より含水率が28%となるように散水しながら造粒しφ3
〜7mmの球状に造粒した。造粒したヘ゜レットを200×100mmの
型枠に投入して振動フ゜レスにより成形後、脱型して蒸気養
生を行った。養生後の多孔質フ゛ロックの品質を表4に示す。
【0036】実施例3ではセメントを消石灰とした場合で
も、得られた多孔質フ゛ロックは透水性インターロッキンク゛フ゛ロックの品
質規格を満足している。
も、得られた多孔質フ゛ロックは透水性インターロッキンク゛フ゛ロックの品
質規格を満足している。
【0037】[実施例4]火力発電所から排出された表1に
示す品質の石炭灰80%とホ゜ルトラント゛セメント20%の配合に対し
て水を外割で25%添加して混練機で混練後、押し出し成
形機によりφ5×5mmとφ10×10mmのヘ゜レットを成形した。
造粒したヘ゜レットを200×10mmの型枠に投入して振動フ゜レスに
より成形後、脱型して蒸気養生を行った。養生後の多孔
質フ゛ロックの品質を表5に示す。
示す品質の石炭灰80%とホ゜ルトラント゛セメント20%の配合に対し
て水を外割で25%添加して混練機で混練後、押し出し成
形機によりφ5×5mmとφ10×10mmのヘ゜レットを成形した。
造粒したヘ゜レットを200×10mmの型枠に投入して振動フ゜レスに
より成形後、脱型して蒸気養生を行った。養生後の多孔
質フ゛ロックの品質を表5に示す。
【0038】押し出し成形により得られたヘ゜レットを使っ
てもハ゜ンヘ゜レタイサ゛ーによる造粒物の場合と同様に多孔質フ゛ロ
ックの製造は可能である。
てもハ゜ンヘ゜レタイサ゛ーによる造粒物の場合と同様に多孔質フ゛ロ
ックの製造は可能である。
【0039】[実施例5]火力発電所から排出された表1に
示す品質の石炭灰とホ゜ルトラント゛セメント20%の配合に対して水
を外割で20%添加して混練機で混練後、ハ゜ンヘ゜レタイサ゛ーに
より含水率が28%となるように散水しながら造粒し、φ
13〜17mmの形状に造粒した。造粒したヘ゜レットをすぐに振
動フ゜レス成形して、1000×1000×280mmの環境緑化フ゛ロック形
状を成形し、脱型して蒸気養生を行った。養生後のフ゛ロッ
クの品質を表6に示す。
示す品質の石炭灰とホ゜ルトラント゛セメント20%の配合に対して水
を外割で20%添加して混練機で混練後、ハ゜ンヘ゜レタイサ゛ーに
より含水率が28%となるように散水しながら造粒し、φ
13〜17mmの形状に造粒した。造粒したヘ゜レットをすぐに振
動フ゜レス成形して、1000×1000×280mmの環境緑化フ゛ロック形
状を成形し、脱型して蒸気養生を行った。養生後のフ゛ロッ
クの品質を表6に示す。
【0040】環境緑化用の大型フ゛ロック(環境フ゛ロックの一種)
についても連続気孔を有した多孔質フ゛ロックを製造するこ
とができる。
についても連続気孔を有した多孔質フ゛ロックを製造するこ
とができる。
【0041】
【発明の効果】請求項1の発明は、石炭灰とセメントの均一
な混合粉体原料からなる湿式造粒された造粒物に水を添
加して湿潤状態の造粒物を生成し、湿潤状態の造粒物に
弱い塑性流動を起し、造粒物同士が略均一状態に結合し
て生成される石炭灰とセメントでなる造粒物塊の部分と、造
粒物塊間に形成した気孔部分とから構成されることを特
徴とする石炭灰質多孔質フ゛ロックである。従って、湿潤状
態の造粒物に弱い塑性流動を起し、造粒物同士が均一か
つ混合状態で結合した石炭灰とセメントでなる造粒物塊の部
分と、造粒物塊間に形成した気孔部分とから構成される
ので、透水性と強度の優れた多孔質フ゛ロックを提供でき
る。
な混合粉体原料からなる湿式造粒された造粒物に水を添
加して湿潤状態の造粒物を生成し、湿潤状態の造粒物に
弱い塑性流動を起し、造粒物同士が略均一状態に結合し
て生成される石炭灰とセメントでなる造粒物塊の部分と、造
粒物塊間に形成した気孔部分とから構成されることを特
徴とする石炭灰質多孔質フ゛ロックである。従って、湿潤状
態の造粒物に弱い塑性流動を起し、造粒物同士が均一か
つ混合状態で結合した石炭灰とセメントでなる造粒物塊の部
分と、造粒物塊間に形成した気孔部分とから構成される
ので、透水性と強度の優れた多孔質フ゛ロックを提供でき
る。
【0042】請求項2の発明は、石炭灰とセメントとの混合
粉体原料に水を添加して造粒物を生成する工程と、造粒
物が未硬化状態で、かつ適度の水分を含有する状態、即
ち、湿潤状態を維持した状態で、前記工程より取出す工
程と、湿潤状態の造粒物を型枠内に投入し、型枠に対す
る振動付与により、湿潤状態の造粒物に弱い塑性流動を
起し、造粒物同士が略均一状態で結合した石炭灰とセメント
でなる造粒物塊の部分と、造粒物塊間に形成した気孔部
分とを成形してフ゛ロック造形物を得る工程と、フ゛ロック造形物
を養生する工程とで構成される。従って、湿潤状態の造
粒物に弱い塑性流動を起し、造粒物同士が略均一状態で
結合した石炭灰とセメントでなる造粒物塊の部分を成形した
ことにより、この多孔質フ゛ロックの強度の向上が図れる。
粉体原料に水を添加して造粒物を生成する工程と、造粒
物が未硬化状態で、かつ適度の水分を含有する状態、即
ち、湿潤状態を維持した状態で、前記工程より取出す工
程と、湿潤状態の造粒物を型枠内に投入し、型枠に対す
る振動付与により、湿潤状態の造粒物に弱い塑性流動を
起し、造粒物同士が略均一状態で結合した石炭灰とセメント
でなる造粒物塊の部分と、造粒物塊間に形成した気孔部
分とを成形してフ゛ロック造形物を得る工程と、フ゛ロック造形物
を養生する工程とで構成される。従って、湿潤状態の造
粒物に弱い塑性流動を起し、造粒物同士が略均一状態で
結合した石炭灰とセメントでなる造粒物塊の部分を成形した
ことにより、この多孔質フ゛ロックの強度の向上が図れる。
【0043】請求項3の発明は、造粒物の粒径を、略3〜
30mm程度とした構成である。従って、本発明は、多孔質
フ゛ロックの製造に最適な造粒物を提供できる。
30mm程度とした構成である。従って、本発明は、多孔質
フ゛ロックの製造に最適な造粒物を提供できる。
【0044】請求項4の発明は、石炭灰とセメントの重量比
が、略60:40〜95:5程度とした構成である。従って、
多孔質フ゛ロックの製造に最適な石炭灰とセメントの重量比を提
供できる。
が、略60:40〜95:5程度とした構成である。従って、
多孔質フ゛ロックの製造に最適な石炭灰とセメントの重量比を提
供できる。
【0045】請求項5の発明は、湿潤状態の造粒物の含
水率が外比で、略20〜40%程度とした構成である。従っ
て、本発明は、多孔質フ゛ロックの製造に最適な含水率の条
件を提供できる。
水率が外比で、略20〜40%程度とした構成である。従っ
て、本発明は、多孔質フ゛ロックの製造に最適な含水率の条
件を提供できる。
【図1】造粒後の湿潤状態の造粒物を示した模式図であ
る。
る。
【図2】複数の接触する湿潤状態の造粒物に振動を付与
した状態の模式図である。
した状態の模式図である。
【図3】本発明の多孔質フ゛ロックの断面を写真で示した図で
ある。
ある。
【図4】本発明の製造方法の流れを概述するフローチャート図で
ある。
ある。
1 湿潤状態の造粒物 2 連続気孔 20 造粒物塊 200 多孔質フ゛ロック
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安藤 兼治 名古屋市緑区大高町字北関山20番地の1 中部電力株式会社電力技術研究所内 (72)発明者 蘇 芳充 愛知県半田市亀崎北浦町1丁目46番地 美 濃窯業株式会社技術研究所内 (72)発明者 尾関 文仁 愛知県半田市亀崎北浦町1丁目46番地 美 濃窯業株式会社技術研究所内
Claims (5)
- 【請求項1】 石炭灰とセメントの均一な混合粉体原料から
なる湿式造粒された造粒物に水を添加して湿潤状態の造
粒物を生成し、この湿潤状態の造粒物に弱い塑性流動を
起し、当該造粒物同士が略均一状態に結合して生成され
る石炭灰とセメントでなる造粒物塊の部分と、造粒物塊間に
形成した気孔部分とから構成されることを特徴とする石
炭灰質多孔質フ゛ロック。 - 【請求項2】 石炭灰とセメントとの混合粉体原料に水を添
加して造粒物を生成する工程と、 この得られた造粒物が未硬化状態で、かつ適度の水分を
含有する状態、即ち、湿潤状態を維持した状態で、前記
工程より取出す工程と、 この湿潤状態の造粒物を型枠内に投入し、当該型枠に対
する振動付与により、湿潤状態の造粒物に塑性流動現象
を起し、造粒物同士が略均一状態に結合して生成される
石炭灰とセメントでなる造粒物塊の部分と、造粒物塊間に形
成した気孔部分とを成形してフ゛ロック造形物を得る工程
と、 このフ゛ロック造形物を養生する工程と、 で形成される石炭灰質多孔質フ゛ロックの製造方法。 - 【請求項3】 上記の造粒物の粒径を、略3〜30mm程度
とした請求項2に記載の石炭灰質多孔質フ゛ロックの製造方
法。 - 【請求項4】 上記の石炭灰とセメントの重量比が、略60:
40〜95:5程度とした請求項2に記載の石炭灰質多孔質フ゛
ロックの製造方法。 - 【請求項5】 上記の湿潤状態の造粒物の含水率が外比
で、略20〜40%程度とした請求項2に記載の石炭灰質多
孔質フ゛ロックの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000334443A JP2002145678A (ja) | 2000-11-01 | 2000-11-01 | 石炭灰質多孔質フ゛ロックと、この石炭灰質多孔質フ゛ロックの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000334443A JP2002145678A (ja) | 2000-11-01 | 2000-11-01 | 石炭灰質多孔質フ゛ロックと、この石炭灰質多孔質フ゛ロックの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002145678A true JP2002145678A (ja) | 2002-05-22 |
Family
ID=18810359
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000334443A Pending JP2002145678A (ja) | 2000-11-01 | 2000-11-01 | 石炭灰質多孔質フ゛ロックと、この石炭灰質多孔質フ゛ロックの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002145678A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010007400A1 (en) * | 2008-06-23 | 2010-01-21 | University Court Of The University Of Aberdeen | A concrete mixture and method of forming the same |
JP2011157253A (ja) * | 2010-02-04 | 2011-08-18 | Nippon Paper Industries Co Ltd | 廃タイヤ灰を含む焼却灰からの再生骨材の製造方法およびその再生骨材 |
-
2000
- 2000-11-01 JP JP2000334443A patent/JP2002145678A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010007400A1 (en) * | 2008-06-23 | 2010-01-21 | University Court Of The University Of Aberdeen | A concrete mixture and method of forming the same |
US8979997B2 (en) | 2008-06-23 | 2015-03-17 | University Court Of The University Of Aberdeen | Concrete mixture and method of forming the same |
JP2011157253A (ja) * | 2010-02-04 | 2011-08-18 | Nippon Paper Industries Co Ltd | 廃タイヤ灰を含む焼却灰からの再生骨材の製造方法およびその再生骨材 |
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