JP2002167251A - 土木建築材素材の製造方法 - Google Patents

土木建築材素材の製造方法

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JP2002167251A
JP2002167251A JP2000360858A JP2000360858A JP2002167251A JP 2002167251 A JP2002167251 A JP 2002167251A JP 2000360858 A JP2000360858 A JP 2000360858A JP 2000360858 A JP2000360858 A JP 2000360858A JP 2002167251 A JP2002167251 A JP 2002167251A
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Masakimi Morozumi
昌公 両角
Takeshi Yoshimura
武 吉村
Yuji Nagasawa
勇治 長澤
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Takenaka Komuten Co Ltd
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Takenaka Komuten Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/02Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates
    • C04B18/021Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates agglomerated by a mineral binder, e.g. cement
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 焼却灰、ヘドロ、石粉を利用するものであり
ながら、水を加えるだけで土木建築材を作製できる土木
建築材素材の製造方法を提供する。 【解決手段】 焼却灰やヘドロとか、石粉とか再生粉の
少なくとも一種50〜80重量%と水10〜40重量%
とセメント10〜40重量%を回転造粒機に投入し、そ
れらを攪拌処理して混合し、攪拌した後に造粒処理し、
土木建築材Bの素材Aとして用いる。また、粒径2,5
〜30mmの内部または/および表面に未水和のセメント
を含む粒状体Aを製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、焼却灰やヘドロ
や、コンクリート用骨材や軽量骨材の製造時における大
きさを均一化するための研磨洗浄時とか採石場での採石
物洗浄時に発生する石粉とか、コンクリート構造物の解
体時に回収した砂とセメントとの混合物である再生粉な
どを、軽量コンクリートブロック、路床材、路盤材、歩
道用の敷石材などの土木建築材の素材として用いること
ができるようにするための土木建築材素材の製造方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、焼却灰やヘドロや石粉や再生粉な
どを処理して再生骨材を作製し、それらの再生骨材に固
化材としてセメントを加え、軽量コンクリートブロッ
ク、路床材、路盤材、歩道用の敷石材の土木建築材など
が作製されており、この種のものとして、特開平8−2
08291号公報に開示されるものがあった。
【0003】上記公報例によれば、ヘドロまたは焼却灰
に、砕石、塩化カルシウムイオン交換水、硫酸アンモニ
ウム、酸化カルシウム、セメントからなる添加材料をミ
キサーによって混合攪拌し、大きさ形状が一定しない、
砂状ないし外径が10mm程度の採石状の骨材素材を作製す
る。次いで、それらの骨材素材に砕石粉または砂をミキ
サーによって混合攪拌し、骨材素材の表面に砕石粉また
は砂を付着させ、製品としての骨材を得ている。
【0004】上述のようにして得られた骨材に、固化材
としてセメントを混和し、前述した土木建築材などのコ
ンクリート製品を作製している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
の場合、焼却灰やヘドロや石粉や再生粉などを処理し
て、従来の骨材と同様の骨材を作製するものであり、土
木建築材などのコンクリート製品の作製に際しては、新
たにセメントなどの固化材が必要であり、従来の骨材の
代替品に過ぎないものであった。
【0006】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、焼却灰、ヘドロ、石粉、再生粉を利用
するものでありながら、水を加えるだけで土木建築材を
作製できる土木建築材素材の製造方法を提供することを
目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明の土
木建築材素材の製造方法は、上述のような目的を達成す
るために、焼却灰、ヘドロ、石粉、再生粉のうちの少な
くとも一種50〜80重量%と、水10〜40重量%
と、セメント10〜40重量%とを混合して攪拌処理
し、その混合物を粒径2.5〜30mmに造粒処理し、内
部または/および表面に未水和のセメントを含む粒状体
を作製することを特徴としている。
【0008】ここで、再生粉とは、コンクリート構造物
の解体時に回収した砂とセメントとの混合物のことをい
う。焼却灰、ヘドロ、石粉、再生粉のうちの少なくとも
一種の含有量は50〜80重量%である。50重量%未
満では、廃棄物の利用量が少なく、実用的でなく、一
方、80重量%を越えると必要強度を得にくいからであ
る。セメントの含有量は10〜40重量%である。10
重量%未満では、未水和のセメント量が少なくなって必
要強度を得にくく、一方、40重量%を越えると、廃棄
物の利用量が少なく高価となり、実用的でないからであ
る。水としては、10〜40重量%含有させれば良い。
10重量%未満では、粘性が高くて造粒しづらく、一
方、40重量%を越えると、粘性が低くなって造粒処理
に時間がかかり、製造効率が低下するからである。
【0009】攪拌処理および造粒処理としては、回転式
の造粒機を用い、例えば、350rpm以上の高速回転で攪拌
処理を行い、その後、100rpm以下の低速回転に切り替え
るなどにより造粒処理を行い、これによって球状の粒状
体を作製すれば良い。また、汎用のミキサーを用いて攪
拌処理を行い、その処理物を押し出し式の造粒機に供給
し、紐状体を押し出して所定長さごとに切断することに
よって円柱状の粒状体を作製するものでも良い。円柱状
の粒状体の場合には、その切断長さが円径の0.5〜
2.0倍になるように作製する。
【0010】粒状体の粒径は2.5〜30mmである。上
述円柱状の粒状体の場合の粒径とは、円径および切断長
さのいずれをも指称し、円径および切断長さのいずれも
が2.5〜30mmになるようにする。2.5mm未満で
は、粒状体間に水が浸透しにくくて粒状体どうしの結合
力が弱くなり、土木建築材としての必要強度を得にくく
なり、一方、30mmを越えると、粒状体間の空間面積が
大きくなり、かつ、粒状体どうしの接触面積が減少し、
土木建築材としての必要強度を得にくくなるからであ
る。
【0011】また、請求項2に係る発明の土木建築材素
材の製造方法は、請求項1に係る発明の土木建築材素材
の製造方法における攪拌処理に先立って、ポゾラン系物
質10〜30重量部を混合する。10重量部未満では増
強効果が低く、一方、30重量部を越えると、高価にな
るからである。ポゾラン系物質としては、フライアッシ
ュ、シリカヒュームなどの人工品や火山灰や珪酸白土な
どの天然品などが用いられる。
【0012】また、請求項3に係る発明の土木建築材素
材の製造方法は、請求項1または請求項2に係る発明の
土木建築材素材の製造方法における粒状体の表面をセメ
ント層またはポゾラン系物質の皮膜で被覆する。皮膜の
厚みは、0.5〜2mm程度であれば良い。0.5mm未満
では効果が無く、一方、2mmを越えると被覆そのものが
しづらくて製造が困難になり、また、セメントまたはポ
ゾラン系物質の量が多くなって材料費が高価になるから
である。被覆処理としては、回転式造粒機が効果的で、
造粒された後にセメントまたはポゾラン系物質を散布し
ながら回転を継続し、雪だるまの生成と同様にして処理
すれば良い。
【0013】
【作用】本発明の土木建築材素材の製造方法の構成によ
れば、焼却灰、ヘドロ、石粉、再生粉のうちの少なくと
も一種と、水と、セメントとを適量混合して攪拌処理し
た後に造粒処理し、内部または/および表面に未水和の
セメントを含み、水を加えることによりポゾラン反応を
生じさせることのできる粒状体を作製できる。
【0014】また、請求項2に係る発明の土木建築材素
材の製造方法の構成によれば、攪拌処理に先立ってポゾ
ラン系物質を混合し、内部または/および表面に未水和
のセメントとポゾラン系物質とを含み、水を加えること
によりポゾラン反応を生じさせることのできる粒状体を
作製できる。
【0015】また、請求項3に係る発明の土木建築材素
材の製造方法の構成によれば、水を加えることにより、
粒状体の表面に被覆されたセメント層またはポゾラン系
物質の皮膜においてポゾラン反応を生じさせることので
きる粒状体を作製できる。
【0016】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例を図面に基
づいて詳細に説明する。
【0017】図1は、本発明の土木建築材素材の製造方
法の実施例に使用する回転造粒機の縦断面図、図2は平
面断面図であり、容器本体1内の底部に攪拌羽根2を第
1のモータ3によって駆動回転可能に設けるとともに、
容器本体1内の周部の一箇所にチョッパー4を第2のモ
ータ5によって駆動回転可能に設けて回転造粒機が構成
されている。
【0018】チョッパー4は、3枚づつの小径刃体4a
と大径刃体4bとを交互に所定間隔を隔てて回転軸6に
取り付けて構成されている。上記構成により、攪拌羽根
2の回転数を変え、高速回転で混合攪拌処理を行い、低
速回転で造粒処理を行うようになっている。
【0019】このような回転造粒機に、産業廃棄物であ
る焼却灰やヘドロとか、コンクリート用骨材や軽量骨材
の製造時における大きさを均一化するための研磨洗浄時
とか採石場での採石物洗浄時に発生する石粉とかコンク
リート構造物解体時に回収した砂とセメントとの混合物
である再生粉の少なくとも一種55重量%と水25重量
%とセメント20重量%を投入し、チョッパー4の回転
数を 3500rpmとし、攪拌羽根2の回転数を350rpm以上と
して攪拌処理し、混合後に回転数を 50rpm程度まで下げ
て造粒処理し、粒径20mm程度の造粒物を作製する。
【0020】造粒後に、回転を継続した状態で造粒物8
0重量%に対してフライアッシュ20重量%を散布し、
造粒物の表面に付着させて造粒物を被覆し、粒径20mm
程度の内部または/および表面に未水和のセメントを含
む造粒物を作製する。
【0021】以上の処理により、土木建築材素材として
の、粒径20mm程度の内部または/および表面に未水和
のセメントを含む粒状体を製造する。上述の混合物を造
粒処理する粒径としては、2.5〜30mmにするのが良
い。
【0022】上記土木建築材素材の製造方法において、
前述した攪拌処理に先立って、フライアッシュ、シリカ
ヒュームなどの人工品や火山灰や珪酸白土などの天然品
などのポゾラン系物質を10〜30重量部混合するよう
にしても良い。
【0023】次に、得られた土木建築材素材としての粒
状体を用いて、軽量コンクリートブロック、路床材、路
盤材、歩道用の敷石材などの土木建築材を作製する一例
について説明する。
【0024】図3の(a)の断面図に示すように、作製
しようとする土木建築材に対応する型枠11内に必要量
の土木建築材素材としての粒状体Aを充填し、その粒状
体Aの表面を濡らす程度に水を加え、セメントの水和お
よびポゾラン反応を生じさせて粒状体Aどうしを結合し
て固化させる。固化した後に、図3の(b)の断面図に
示すように、型枠11を脱型し、粒状体A間に適度な透
水路が形成された土木建築材Bを作製する。
【0025】得られた土木建築材Bでは、図4の(a)
の断面図に示すように、粒状体Aどうしの表面が強固に
付着結合しているものである。
【0026】また、別の実施例としては、上述のように
して得られた粒状体を、セメントまたはフライアッシ
ュ、シリカヒュームなどの人工品や火山灰や珪酸白土な
どの天然品などのポゾラン系物質を収容した処理槽内に
投入して攪拌混合し、図4の(b)の断面図に示すよう
に、粒状体Aの表面をセメント層またはポゾラン系物質
の皮膜Cで被覆するようにしても良い。
【0027】この別の実施例によれば、水を加えたとき
に、粒状体Aの表面においてポゾラン反応を良好に生じ
させることができ、粒状体Aどうしの結合強度を高くで
き、高強度の土木建築材を作製することができる利点を
有している。
【0028】また、土木建築材の作製に際して、型枠内
に充填された粒状体の上方から、例えば、水酸化ナトリ
ウム溶液などのアルカリ水溶液を撒布し、粒状体の表面
を活性化させ、粒状体Aどうしの結合強度を高くするよ
うにしても良い。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に係る発
明の土木建築材素材の製造方法によれば、焼却灰、ヘド
ロ、石粉、再生粉のうちの少なくとも一種と、水と、セ
メントとによって、内部または/および表面に未水和の
セメントを含み、水を加えることによりポゾラン反応を
生じさせることのできる粒状体を作製するから、従来、
適切な処理に困っていた産業廃棄物である焼却灰やヘド
ロとか、コンクリート用骨材や軽量骨材の製造時におけ
る大きさを均一化するための研磨洗浄時とか採石場での
採石物洗浄時に発生する石粉とかコンクリート構造物解
体時に回収した砂とセメントとの混合物である再生粉を
用いて、水を加えるだけで土木建築材を作製できる土木
建築材素材を得ることができ、極めて有用である。
【0030】また、請求項2に係る発明の土木建築材素
材の製造方法によれば、内部または/および表面に未水
和のセメントとポゾラン系物質とを含み、水を加えるこ
とによりポゾラン反応を生じさせることのできる粒状体
を作製できるから、水を加えるだけでより強度の高い土
木建築材を作製できる土木建築材素材を得ることがで
き、汎用性を向上できて一層有用である。
【0031】また、請求項3に係る発明の土木建築材素
材の製造方法によれば、水を加えることにより、粒状体
の表面に被覆されたセメント層またはポゾラン系物質の
皮膜においてもポゾラン反応を生じさせることができる
から、粒状体どうしの結合強度を高めることができ、水
を加えるだけでより強度の高い土木建築材を作製できる
土木建築材素材を得ることができ、汎用性を向上できて
一層有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の土木建築材素材の製造方法の実施例に
使用する回転造粒機の縦断面図である。
【図2】回転造粒機の平面断面図である。
【図3】(a)は土木建築材の作製の説明に供する断面
図、(b)は土木建築材の断面図である。
【図4】(a)は実施例の粒状体の結合状態を示す断面
図、(b)は別実施例の粒状体の結合状態を示す断面図
である。
【符号の説明】
A…粒状体 C…皮膜

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 焼却灰、ヘドロ、石粉、再生粉のうちの
    少なくとも一種50〜80重量%と、水10〜40重量
    %と、セメント10〜40重量%とを混合して攪拌処理
    し、その混合物を粒径2.5〜30mmに造粒処理し、内
    部または/および表面に未水和のセメントを含む粒状体
    を作製することを特徴とする土木建築材素材の製造方
    法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の土木建築材素材の製造
    方法において、 攪拌処理に先立って、ポゾラン系物質10〜30重量部
    を混合するものである土木建築材素材の製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の土木建
    築材素材の製造方法において、 粒状体の表面をセメント層またはポゾラン系物質の皮膜
    で被覆する土木建築材素材の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009190949A (ja) * 2008-02-15 2009-08-27 Hitachi Ltd 浄水場脱水ケーキと砕石微粉末を用いた土木用造粒物及びその製法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009190949A (ja) * 2008-02-15 2009-08-27 Hitachi Ltd 浄水場脱水ケーキと砕石微粉末を用いた土木用造粒物及びその製法

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