JP2002255613A - 人工骨材 - Google Patents
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use 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
- C04B18/02—Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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- C04B2111/0031—Heavy materials, e.g. concrete used as ballast material
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 生成条件が著しく制約されるようなプロセス
や煩雑なプロセスを経ることなく容易に製造でき、高比
重で吸水率が低く、且つ天然骨材に勝るとも劣らない高
強度の人工骨材を提供する。 【解決手段】 石炭灰、アノーサイト、ガラスを生成相
として含む人工骨材。
や煩雑なプロセスを経ることなく容易に製造でき、高比
重で吸水率が低く、且つ天然骨材に勝るとも劣らない高
強度の人工骨材を提供する。 【解決手段】 石炭灰、アノーサイト、ガラスを生成相
として含む人工骨材。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、石炭灰を主原料と
してなる人工骨材に関するものである。
してなる人工骨材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】石炭火力発電所から排出される石炭灰
は、廃棄物の再利用というコスト的な利点があることか
ら、コンクリートやモルタル等の混和材や骨材原料とし
て活用されつつある。しかし、石炭火力発電所から排出
された石炭灰をそのまま骨材原料に使用すると、粗大粒
が多く含まれることと最密充填性に欠けるため、焼成を
経て合成された骨材は、一般に強度、特に圧壊強度が低
く、また高密度かつ低吸水率となり易い。
は、廃棄物の再利用というコスト的な利点があることか
ら、コンクリートやモルタル等の混和材や骨材原料とし
て活用されつつある。しかし、石炭火力発電所から排出
された石炭灰をそのまま骨材原料に使用すると、粗大粒
が多く含まれることと最密充填性に欠けるため、焼成を
経て合成された骨材は、一般に強度、特に圧壊強度が低
く、また高密度かつ低吸水率となり易い。
【０００３】このため、特開平９−７７５３０では、石
炭灰の結合相としてガラスを用いることによって、石炭
灰等の非結合性物質間の隙間がガラス相で隅々まで充填
された、高緻密で低吸水率かつ比較的強度の高い人工骨
材が得られることが開示されている。また、このことを
利用し、より強度の向上を図る方策として、特開２００
０−３１９０５２では、焼成過程でガラス相に結晶質の
ウォラストナイトと灰長石を析出させ、石炭灰間の結合
を強化させることによって、低比重で天然骨材に匹敵す
る高強度の人工骨材が得られることが開示されている。
炭灰の結合相としてガラスを用いることによって、石炭
灰等の非結合性物質間の隙間がガラス相で隅々まで充填
された、高緻密で低吸水率かつ比較的強度の高い人工骨
材が得られることが開示されている。また、このことを
利用し、より強度の向上を図る方策として、特開２００
０−３１９０５２では、焼成過程でガラス相に結晶質の
ウォラストナイトと灰長石を析出させ、石炭灰間の結合
を強化させることによって、低比重で天然骨材に匹敵す
る高強度の人工骨材が得られることが開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、石炭灰を主
成分とする人工骨材に於いて、焼成過程でガラス相から
結晶質物質を析出させるには、使用原料や析出反応を厳
格に調整する必要があり、特に高比重で高強度の人工骨
材を得るためにはかなり限定された温度プロセスで焼成
しない限り、少なくとも非晶質体から強固な結晶質物質
を安定に析出させることは困難であった。従って本発明
は、生成条件が著しく制約されるようなプロセスや煩雑
なプロセスを経ることなく容易に製造でき、高比重で吸
水率が低く、且つ天然骨材に勝るとも劣らない高強度の
人工骨材を提供することを課題とする。
成分とする人工骨材に於いて、焼成過程でガラス相から
結晶質物質を析出させるには、使用原料や析出反応を厳
格に調整する必要があり、特に高比重で高強度の人工骨
材を得るためにはかなり限定された温度プロセスで焼成
しない限り、少なくとも非晶質体から強固な結晶質物質
を安定に析出させることは困難であった。従って本発明
は、生成条件が著しく制約されるようなプロセスや煩雑
なプロセスを経ることなく容易に製造でき、高比重で吸
水率が低く、且つ天然骨材に勝るとも劣らない高強度の
人工骨材を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
解決のため検討を行った結果、主原料として未調整・未
処理の石炭灰を使用しても、生成条件が著しく制約され
るようなプロセスを経ることなく容易に形成できる強固
なアノーサイトを析出させることによって、高比重で吸
水率が低く、且つ高い圧壊強度の人工骨材となることを
見出し、本発明を完成するに至った。
解決のため検討を行った結果、主原料として未調整・未
処理の石炭灰を使用しても、生成条件が著しく制約され
るようなプロセスを経ることなく容易に形成できる強固
なアノーサイトを析出させることによって、高比重で吸
水率が低く、且つ高い圧壊強度の人工骨材となることを
見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】即ち、本発明は、以下の（１）〜（２）で
表す人工骨材である。（１）石炭灰、アノーサイト、ガ
ラスを生成相として含む人工骨材。（２）アノーサイト
が１５〜５０重量％生成相中に含まれることを特徴とす
る前記（１）の人工骨材。
表す人工骨材である。（１）石炭灰、アノーサイト、ガ
ラスを生成相として含む人工骨材。（２）アノーサイト
が１５〜５０重量％生成相中に含まれることを特徴とす
る前記（１）の人工骨材。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の人工骨材は、生成相の主
体が石炭灰、アノーサイト、ガラスからなるものであ
る。石炭灰は生成相中で分散相として存在し、その間隙
を結合相であるガラスが充填されたもので、更に該ガラ
スと石炭灰との反応によって強固な鉱物質であるアノー
サイトが析出し、主にガラスと石炭灰との間に介在する
ものである。好ましくは、生成相中に占めるアノーサイ
トが１５〜５０重量％、より好ましくはアノーサイトが
２０〜４０重量％、のものである。アノーサイトの含有
量が１５重量％未満では石炭灰粒子間の結合がガラスに
よって担われる比率が高まるため高い結合力が得られ
ず、圧壊強度が低くなるため好ましくなく、５０重量％
を超えると結晶質相が増大することにより、易焼結性を
維持することが困難となるため好ましくない。アノーサ
イトは化学組成比で、ＣａＯ：Ａｌ2Ｏ3：ＳｉＯ2＝
１：１：２の結晶質物質であるが、本発明ではこれに近
い組成比のものであってもアノーサイトの原構造を概ね
留めるものであれば良く、また、析出温度を低下させる
ため、例えばアルカリ金属やアルカリ土類金属などのフ
ラックス成分をおよそ３重量％以下配合されてなる固溶
体となっても良い。
体が石炭灰、アノーサイト、ガラスからなるものであ
る。石炭灰は生成相中で分散相として存在し、その間隙
を結合相であるガラスが充填されたもので、更に該ガラ
スと石炭灰との反応によって強固な鉱物質であるアノー
サイトが析出し、主にガラスと石炭灰との間に介在する
ものである。好ましくは、生成相中に占めるアノーサイ
トが１５〜５０重量％、より好ましくはアノーサイトが
２０〜４０重量％、のものである。アノーサイトの含有
量が１５重量％未満では石炭灰粒子間の結合がガラスに
よって担われる比率が高まるため高い結合力が得られ
ず、圧壊強度が低くなるため好ましくなく、５０重量％
を超えると結晶質相が増大することにより、易焼結性を
維持することが困難となるため好ましくない。アノーサ
イトは化学組成比で、ＣａＯ：Ａｌ2Ｏ3：ＳｉＯ2＝
１：１：２の結晶質物質であるが、本発明ではこれに近
い組成比のものであってもアノーサイトの原構造を概ね
留めるものであれば良く、また、析出温度を低下させる
ため、例えばアルカリ金属やアルカリ土類金属などのフ
ラックス成分をおよそ３重量％以下配合されてなる固溶
体となっても良い。
【０００８】また、生成相中に存在するガラスの量は５
０〜８０重量％であることが好ましい。ガラス含有量が
８０重量％を超えると強度低下や分散相形成成分との熱
膨張ギャップが顕著になって亀裂を生じることがあるの
で好ましくなく、５０重量％未満であると石炭灰間に生
じた間隙を十分満たせるだけの結合相の不足をきたすの
で好ましくない。生成相中のガラスに含まれる化学成分
は特段限定されるものではないが、通常はアノーサイト
の反応形成に供与される化学成分、即ち、ＳｉＯ2、Ａ
ｌ2Ｏ3、ＣａＯを含むものが望ましい。
０〜８０重量％であることが好ましい。ガラス含有量が
８０重量％を超えると強度低下や分散相形成成分との熱
膨張ギャップが顕著になって亀裂を生じることがあるの
で好ましくなく、５０重量％未満であると石炭灰間に生
じた間隙を十分満たせるだけの結合相の不足をきたすの
で好ましくない。生成相中のガラスに含まれる化学成分
は特段限定されるものではないが、通常はアノーサイト
の反応形成に供与される化学成分、即ち、ＳｉＯ2、Ａ
ｌ2Ｏ3、ＣａＯを含むものが望ましい。
【０００９】また、前記分散相成分は、石炭灰（フライ
アッシュ）を必須とするが、石炭灰に加えて、例えば、
ボトムアッシュ、アノーサイト析出温度で気化・溶融し
ない鉱物質粉末などを含むものであっても良い。この場
合、何れも石炭灰を超えない含有量とする。
アッシュ）を必須とするが、石炭灰に加えて、例えば、
ボトムアッシュ、アノーサイト析出温度で気化・溶融し
ない鉱物質粉末などを含むものであっても良い。この場
合、何れも石炭灰を超えない含有量とする。
【００１０】上記のような生成相からなる本発明の人工
骨材の性状としては、比重がおよそ１．５〜２．０とな
り、また分散相間隙の隅々までガラスが充填されるた
め、吸水率が１０％以下と低いものであって、ガラス相
と石炭灰相の境界部からアノーサイトが析出してガラス
相と石炭灰相とを一体的に強固に結合させるため、高い
圧壊強度を発現させることができる。
骨材の性状としては、比重がおよそ１．５〜２．０とな
り、また分散相間隙の隅々までガラスが充填されるた
め、吸水率が１０％以下と低いものであって、ガラス相
と石炭灰相の境界部からアノーサイトが析出してガラス
相と石炭灰相とを一体的に強固に結合させるため、高い
圧壊強度を発現させることができる。
【００１１】このような人工骨材は、概ね以下のような
方法によって製造される。石炭灰（フライアッシュ）１
００重量部と、少なくともＳｉＯ2とＣａＯを含む公知
のガラス形成成分１０〜２３重量部、及びＡｌ2Ｏ3又は
アルミノ珪酸塩を構成成分とする粘土鉱物約７重量部を
混合する。使用する石炭灰（フライアッシュ）は、望ま
しくは比表面積３５００ｃｍ2／ｇ以上の粒子構成割合
が６０重量％以上の石炭灰を使用する。これは反応活性
の高い石炭灰を使用することで石炭灰とガラス形成成分
の反応を起こし易くし、アノーサイトの生成を促し、ア
ノーサイトを構成するＣａＯの供給源の一部として作用
させ易くするためである。また公知のガラス形成成分の
代わりに、廃ガラス等のガラス粉砕物を用いても良い。
廃ガラスは板ガラスや瓶ガラス、ガラスカレットなどが
使用できる。Ａｌ2Ｏ3又はアルミノ珪酸塩を構成成分と
する粘土鉱物としては、例えばカオリナイトやモンモリ
ロナイトを挙げることができる。このうち、モンモリロ
ナイトを主成分とするベントナイトが最も好適である。
方法によって製造される。石炭灰（フライアッシュ）１
００重量部と、少なくともＳｉＯ2とＣａＯを含む公知
のガラス形成成分１０〜２３重量部、及びＡｌ2Ｏ3又は
アルミノ珪酸塩を構成成分とする粘土鉱物約７重量部を
混合する。使用する石炭灰（フライアッシュ）は、望ま
しくは比表面積３５００ｃｍ2／ｇ以上の粒子構成割合
が６０重量％以上の石炭灰を使用する。これは反応活性
の高い石炭灰を使用することで石炭灰とガラス形成成分
の反応を起こし易くし、アノーサイトの生成を促し、ア
ノーサイトを構成するＣａＯの供給源の一部として作用
させ易くするためである。また公知のガラス形成成分の
代わりに、廃ガラス等のガラス粉砕物を用いても良い。
廃ガラスは板ガラスや瓶ガラス、ガラスカレットなどが
使用できる。Ａｌ2Ｏ3又はアルミノ珪酸塩を構成成分と
する粘土鉱物としては、例えばカオリナイトやモンモリ
ロナイトを挙げることができる。このうち、モンモリロ
ナイトを主成分とするベントナイトが最も好適である。
【００１２】前記混合物に、必要に応じて例えばアルカ
リ金属やアルカリ土類金属等のフラックス成分と水を加
えて混練し、該混練物を任意の公知手法によって造粒又
は成形して所望の形状にし、この成形物を乾燥、望まし
くは絶乾させた後、最高温度１１００〜１３００℃で１
分〜６０分程度大気雰囲気中で焼成する。焼成時の昇温
速度は特に限定されない。また最高温度での保持時間
は、通常は被焼成物が大きくなる程、また処理量が多く
なる程、長くするのが望ましい。これ以外の焼成過程中
での定温保持は不要である。焼成後は、約７００℃以下
まで自然放冷すれば、以後は自然放冷でも炉外急冷を行
っても良い。
リ金属やアルカリ土類金属等のフラックス成分と水を加
えて混練し、該混練物を任意の公知手法によって造粒又
は成形して所望の形状にし、この成形物を乾燥、望まし
くは絶乾させた後、最高温度１１００〜１３００℃で１
分〜６０分程度大気雰囲気中で焼成する。焼成時の昇温
速度は特に限定されない。また最高温度での保持時間
は、通常は被焼成物が大きくなる程、また処理量が多く
なる程、長くするのが望ましい。これ以外の焼成過程中
での定温保持は不要である。焼成後は、約７００℃以下
まで自然放冷すれば、以後は自然放冷でも炉外急冷を行
っても良い。
【００１３】
【実施例】［実施例１］ 平均粒径約２０μｍで比重
２．０８の乾燥フライアッシュ１００ｇに、ＣａＯ：８
０重量％とＫ2Ｏ：１重量％とＦｅ2Ｏ3：４重量％とＳ
ｉＯ2：１５重量％からなる平均粒径約８μｍの混合粉
末１５ｇ及び平均粒径約１０μｍのベントナイト７ｇを
加え、更に水３０ｇを加えて湿式混合した後、混合物を
パンペレタイザーを用いて約２．１ｇの球形状に造粒
し、ペレットを作製した。次いで、該ペレットを温度約
１０５℃の乾燥機中で絶乾させた。この絶乾ペレットを
６００℃に保温されている電気炉中に投入し、直ちに毎
分約８℃の昇温速度で１１７０℃まで加熱し、２分間保
持後、焼成物を約７００℃まで自然放冷し、以後は炉外
急冷することで硬化ペレットを得た。
２．０８の乾燥フライアッシュ１００ｇに、ＣａＯ：８
０重量％とＫ2Ｏ：１重量％とＦｅ2Ｏ3：４重量％とＳ
ｉＯ2：１５重量％からなる平均粒径約８μｍの混合粉
末１５ｇ及び平均粒径約１０μｍのベントナイト７ｇを
加え、更に水３０ｇを加えて湿式混合した後、混合物を
パンペレタイザーを用いて約２．１ｇの球形状に造粒
し、ペレットを作製した。次いで、該ペレットを温度約
１０５℃の乾燥機中で絶乾させた。この絶乾ペレットを
６００℃に保温されている電気炉中に投入し、直ちに毎
分約８℃の昇温速度で１１７０℃まで加熱し、２分間保
持後、焼成物を約７００℃まで自然放冷し、以後は炉外
急冷することで硬化ペレットを得た。
【００１４】得られた硬化ペレットの絶乾嵩比重をＪＩ
Ｓ Ａ １１３５に準じた方法で測定し、また吸水率を
ＪＩＳ Ａ１１３５に準じた方法で測定し、更に圧壊強
度をＪＩＳ Ｚ ８８４１に準じた方法で測定した。そ
の結果、絶乾嵩比重１．８９、吸水率７．２１％、圧壊
強度２１ＫＮであった。また、得られた硬化ペレットを
粉砕し、これを粉末Ｘ線回折で調べた結果、生成相とし
ては、フライアッシュとアノーサイトを確認した。更に
硬化ペレット断面を偏光顕微鏡とＳＥＭ（走査型電子顕
微鏡）で調べた結果、ガラス相が結晶相間隙を隙間無く
取り囲んでいるのが確認され、また、該断面をＥＰＭＡ
（Ｘ線マイクロアナライザー）で調べた結果、アノーサ
イトがフライアッシュとガラス相の界面付近に均一に生
成していた。次いでアノーサイトの生成量を粉末Ｘ線に
よる内部標準法（内部標準物質；ＣａＦ2）によって定
量分析した結果、３０重量％であった。
Ｓ Ａ １１３５に準じた方法で測定し、また吸水率を
ＪＩＳ Ａ１１３５に準じた方法で測定し、更に圧壊強
度をＪＩＳ Ｚ ８８４１に準じた方法で測定した。そ
の結果、絶乾嵩比重１．８９、吸水率７．２１％、圧壊
強度２１ＫＮであった。また、得られた硬化ペレットを
粉砕し、これを粉末Ｘ線回折で調べた結果、生成相とし
ては、フライアッシュとアノーサイトを確認した。更に
硬化ペレット断面を偏光顕微鏡とＳＥＭ（走査型電子顕
微鏡）で調べた結果、ガラス相が結晶相間隙を隙間無く
取り囲んでいるのが確認され、また、該断面をＥＰＭＡ
（Ｘ線マイクロアナライザー）で調べた結果、アノーサ
イトがフライアッシュとガラス相の界面付近に均一に生
成していた。次いでアノーサイトの生成量を粉末Ｘ線に
よる内部標準法（内部標準物質；ＣａＦ2）によって定
量分析した結果、３０重量％であった。
【００１５】［実施例２］ 実施例１と同様の原料と配
合割合で同様の手法・条件で作製した絶乾ペレットを、
６００℃に保温されている電気炉中に投入し、直ちに毎
分約１０℃の昇温速度で１１７０℃まで加熱し、２分間
保持後、約１００℃まで自然放冷して、焼成物を炉外に
取り出して硬化ペレットを得た。
合割合で同様の手法・条件で作製した絶乾ペレットを、
６００℃に保温されている電気炉中に投入し、直ちに毎
分約１０℃の昇温速度で１１７０℃まで加熱し、２分間
保持後、約１００℃まで自然放冷して、焼成物を炉外に
取り出して硬化ペレットを得た。
【００１６】得られた硬化ペレットの絶乾嵩比重、吸水
率、圧壊強度を前記実施例１と同様の方法で測定した結
果、絶乾嵩比重１．８９、吸水率７．０７％、圧壊強度
２１ＫＮであった。また、得られた硬化ペレットを粉砕
し、これを粉末Ｘ線回折で調べた結果、生成相としては
フライアッシュとアノーサイトを確認した。更に焼成ペ
レット断面を偏光顕微鏡とＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）
で調べた結果、ガラス相が結晶相間隙を隙間無く取り囲
んでいるのが確認され、同様に断面をＥＰＭＡ（Ｘ線マ
イクロアナライザー）で調べた結果、アノーサイトがフ
ライアッシュとガラス相の界面付近に均一に生成してい
た。次いでアノーサイトの生成量を実施例１と同様の方
法で調べた結果、２０重量％であった。
率、圧壊強度を前記実施例１と同様の方法で測定した結
果、絶乾嵩比重１．８９、吸水率７．０７％、圧壊強度
２１ＫＮであった。また、得られた硬化ペレットを粉砕
し、これを粉末Ｘ線回折で調べた結果、生成相としては
フライアッシュとアノーサイトを確認した。更に焼成ペ
レット断面を偏光顕微鏡とＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）
で調べた結果、ガラス相が結晶相間隙を隙間無く取り囲
んでいるのが確認され、同様に断面をＥＰＭＡ（Ｘ線マ
イクロアナライザー）で調べた結果、アノーサイトがフ
ライアッシュとガラス相の界面付近に均一に生成してい
た。次いでアノーサイトの生成量を実施例１と同様の方
法で調べた結果、２０重量％であった。
【００１７】［実施例３］ 実施例１と同様の乾燥フラ
イアッシュ１００ｇに、ＣａＯ：７５重量％とＫ2Ｏ：
１重量％とＦｅ2Ｏ3：４重量％とＳｉＯ2：２０重量％
からなる平均粒径約９μｍの混合粉末１５ｇ及び平均粒
径約１１μｍのベントナイト７ｇを加え、更に水３５ｇ
を加えて湿式混合した。混合物をパンペレタイザーによ
って造粒し、約２．１ｇの球形状のペレットを作製し
た。該ペレットを、実施例１と同様の条件・方法で焼成
処理し、硬化ペレットを得た。
イアッシュ１００ｇに、ＣａＯ：７５重量％とＫ2Ｏ：
１重量％とＦｅ2Ｏ3：４重量％とＳｉＯ2：２０重量％
からなる平均粒径約９μｍの混合粉末１５ｇ及び平均粒
径約１１μｍのベントナイト７ｇを加え、更に水３５ｇ
を加えて湿式混合した。混合物をパンペレタイザーによ
って造粒し、約２．１ｇの球形状のペレットを作製し
た。該ペレットを、実施例１と同様の条件・方法で焼成
処理し、硬化ペレットを得た。
【００１８】得られた焼成ペレットの絶乾嵩比重、吸水
率、圧壊強度を前記実施例１と同様の方法で測定した結
果、絶乾嵩比重１．８４、吸水率４．０２％、圧壊強度
１８ＫＮであった。また、得られた硬化ペレットを粉砕
し、これを粉末Ｘ線回折で調べた結果、生成相としては
フライアッシュとアノーサイトを確認した。更に焼成ペ
レット断面を偏光顕微鏡とＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）
で調べた結果、ガラス相が結晶相間隙を隙間無く取り囲
んでいるのが確認され、同様に断面をＥＰＭＡ（Ｘ線マ
イクロアナライザー）で調べた結果、アノーサイトがフ
ライアッシュとガラス相の界面付近に均一に生成してい
た。次いでアノーサイトの生成量を実施例１と同様の方
法で調べた結果、２５重量％であった。
率、圧壊強度を前記実施例１と同様の方法で測定した結
果、絶乾嵩比重１．８４、吸水率４．０２％、圧壊強度
１８ＫＮであった。また、得られた硬化ペレットを粉砕
し、これを粉末Ｘ線回折で調べた結果、生成相としては
フライアッシュとアノーサイトを確認した。更に焼成ペ
レット断面を偏光顕微鏡とＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）
で調べた結果、ガラス相が結晶相間隙を隙間無く取り囲
んでいるのが確認され、同様に断面をＥＰＭＡ（Ｘ線マ
イクロアナライザー）で調べた結果、アノーサイトがフ
ライアッシュとガラス相の界面付近に均一に生成してい
た。次いでアノーサイトの生成量を実施例１と同様の方
法で調べた結果、２５重量％であった。
【００１９】［比較例１］ 実施例１と同様の乾燥フラ
イアッシュ１００ｇに、ＣａＯ：６９重量％とＫ2Ｏ：
０．５重量％とＦｅ2Ｏ3：０．５重量％とＳｉＯ2：３
０重量％からなる平均粒径約９μｍの混合粉末５ｇ及び
平均粒径約１１μｍのベントナイト７ｇを加え、更に水
３５ｇを加えて湿式混合し、混合物をパンペレタイザー
によって造粒し、約２．１ｇの球形状のペレットを作製
した。該ペレットを、実施例１と同様の条件・方法で焼
成処理し、硬化ペレットを得た。
イアッシュ１００ｇに、ＣａＯ：６９重量％とＫ2Ｏ：
０．５重量％とＦｅ2Ｏ3：０．５重量％とＳｉＯ2：３
０重量％からなる平均粒径約９μｍの混合粉末５ｇ及び
平均粒径約１１μｍのベントナイト７ｇを加え、更に水
３５ｇを加えて湿式混合し、混合物をパンペレタイザー
によって造粒し、約２．１ｇの球形状のペレットを作製
した。該ペレットを、実施例１と同様の条件・方法で焼
成処理し、硬化ペレットを得た。
【００２０】得られた硬化ペレットの絶乾嵩比重、吸水
率、圧壊強度を前記実施例１と同様の方法で測定した結
果、絶乾嵩比重１．６９、吸水率１５．８２％、圧壊強
度９ＫＮであった。また、得られた硬化ペレットを粉砕
し、これを粉末Ｘ線回折で調べた結果、生成相としてフ
ライアッシュが見られたが、アノーサイトは生成が殆ど
確認できなかった。更に焼成ペレット断面を偏光顕微鏡
とＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で調べた結果、ガラス相
が結晶間隙に存在するも、ガラス相未充填の空隙部も目
立った。
率、圧壊強度を前記実施例１と同様の方法で測定した結
果、絶乾嵩比重１．６９、吸水率１５．８２％、圧壊強
度９ＫＮであった。また、得られた硬化ペレットを粉砕
し、これを粉末Ｘ線回折で調べた結果、生成相としてフ
ライアッシュが見られたが、アノーサイトは生成が殆ど
確認できなかった。更に焼成ペレット断面を偏光顕微鏡
とＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で調べた結果、ガラス相
が結晶間隙に存在するも、ガラス相未充填の空隙部も目
立った。
【００２１】［比較例２］ 実施例１と同様の乾燥フラ
イアッシュ１００ｇに、ＣａＯ：６９重量％とＫ2Ｏ：
０．５重量％とＦｅ2Ｏ3：０．５重量％とＳｉＯ2：３
０重量％からなる平均粒径約９μｍの混合粉末４０ｇ及
び平均粒径約１１μｍのベントナイト７ｇを加え、更に
水３５ｇを加えて湿式混合し、混合物をパンペレタイザ
ーによって造粒し、約２．１ｇの球形状のペレットを作
製した。該ペレットを、実施例１と同様の条件・方法で
焼成処理し、硬化ペレットを得た。
イアッシュ１００ｇに、ＣａＯ：６９重量％とＫ2Ｏ：
０．５重量％とＦｅ2Ｏ3：０．５重量％とＳｉＯ2：３
０重量％からなる平均粒径約９μｍの混合粉末４０ｇ及
び平均粒径約１１μｍのベントナイト７ｇを加え、更に
水３５ｇを加えて湿式混合し、混合物をパンペレタイザ
ーによって造粒し、約２．１ｇの球形状のペレットを作
製した。該ペレットを、実施例１と同様の条件・方法で
焼成処理し、硬化ペレットを得た。
【００２２】得られた硬化ペレットの絶乾嵩比重、吸水
率、圧壊強度を前記実施例１と同様の方法で測定した結
果、絶乾嵩比重１．５２、吸水率０．２５％、圧壊強度
は１ＫＮ以下だった。また、得られた硬化ペレットを粉
砕し、これを粉末Ｘ線回折で調べた結果、生成相として
結晶質物質は明確には総じて見られなかった。更に焼成
ペレット断面を偏光顕微鏡とＳＥＭ（走査型電子顕微
鏡）で調べた結果、ガラス相が組織全体に渡って存在し
た。
率、圧壊強度を前記実施例１と同様の方法で測定した結
果、絶乾嵩比重１．５２、吸水率０．２５％、圧壊強度
は１ＫＮ以下だった。また、得られた硬化ペレットを粉
砕し、これを粉末Ｘ線回折で調べた結果、生成相として
結晶質物質は明確には総じて見られなかった。更に焼成
ペレット断面を偏光顕微鏡とＳＥＭ（走査型電子顕微
鏡）で調べた結果、ガラス相が組織全体に渡って存在し
た。
【００２３】
【発明の効果】本発明の人工骨材は、高比重で低吸水
率、且つ天然骨材に匹敵する高い強度であるため枯渇化
が進む天然骨材の代替品として十分使用でき、しかも石
炭火力発電所からの廃棄物を主原料とするため、廃棄物
の有効利用という観点からも優れた活用策であり、それ
故製造コストも低く、また製造条件の規定も比較的緩和
されているので、製造も容易である。
率、且つ天然骨材に匹敵する高い強度であるため枯渇化
が進む天然骨材の代替品として十分使用でき、しかも石
炭火力発電所からの廃棄物を主原料とするため、廃棄物
の有効利用という観点からも優れた活用策であり、それ
故製造コストも低く、また製造条件の規定も比較的緩和
されているので、製造も容易である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永田 憲史 山口県小野田市大字小野田6276番地 太平 洋セメント株式会社環境技術開発センター 内
Claims (2)
- 【請求項１】 石炭灰、アノーサイト、ガラスを生成相
として含む人工骨材。 - 【請求項２】 アノーサイトが１５〜５０重量％生成相
中に含まれることを特徴とする請求項１記載の人工骨
材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001055625A JP2002255613A (ja) | 2001-02-28 | 2001-02-28 | 人工骨材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001055625A JP2002255613A (ja) | 2001-02-28 | 2001-02-28 | 人工骨材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002255613A true JP2002255613A (ja) | 2002-09-11 |
Family
ID=18915786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001055625A Pending JP2002255613A (ja) | 2001-02-28 | 2001-02-28 | 人工骨材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002255613A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007210838A (ja) * | 2006-02-09 | 2007-08-23 | Ube Ind Ltd | 水硬性組成物およびその製造方法 |
| JP2009535288A (ja) * | 2006-04-28 | 2009-10-01 | セラグリーン カンパニー リミテッド | 底灰を含む人工軽量骨材の製造方法 |
| JP2012232867A (ja) * | 2011-04-28 | 2012-11-29 | Tokuyama Corp | ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２を含有する焼成物の製造方法 |
| JP2015145319A (ja) * | 2014-02-03 | 2015-08-13 | 株式会社トクヤマ | アノーサイトを含有する焼成物 |
-
2001
- 2001-02-28 JP JP2001055625A patent/JP2002255613A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007210838A (ja) * | 2006-02-09 | 2007-08-23 | Ube Ind Ltd | 水硬性組成物およびその製造方法 |
| JP4728829B2 (ja) * | 2006-02-09 | 2011-07-20 | 宇部興産株式会社 | 水硬性組成物およびその製造方法 |
| JP2009535288A (ja) * | 2006-04-28 | 2009-10-01 | セラグリーン カンパニー リミテッド | 底灰を含む人工軽量骨材の製造方法 |
| JP2012232867A (ja) * | 2011-04-28 | 2012-11-29 | Tokuyama Corp | ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２を含有する焼成物の製造方法 |
| JP2015145319A (ja) * | 2014-02-03 | 2015-08-13 | 株式会社トクヤマ | アノーサイトを含有する焼成物 |
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