JP2002274899A - 石炭灰含有組成物及びこの組成物を用いた道路の路床・路盤の施工方法 - Google Patents
石炭灰含有組成物及びこの組成物を用いた道路の路床・路盤の施工方法Info
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Abstract
生じる副産物である石炭灰を利用した道路の路床・路盤
材及びこの材料を用いた施工方法の提供。 【解決手段】 SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO
及びSO3を主成分として含み、SiO2含有量が25〜
55重量%、Al2O3含有量が8〜15重量%、Fe2
O3が含有量が1〜6.5重量%、CaO含有量が10
〜35重量%、及びSO3含有量が2〜8重量%であ
り、ブレーン値が2000〜8000cm2/gである
石炭灰に、最適含水比−5%〜最適含水比+10%の量
の水を配合してなる石炭灰含有組成物。この組成物を重
機にて道路に撒き出し、締固めることからなる道路の路
床・路盤の施工方法。
Description
及びこの組成物を用いた道路の路床・路盤の施工方法に
関し、特に、加圧流動床型式の火力発電所の稼働中に生
じる石炭灰を硬化材料として用いる、道路の路床・路盤
材等に利用可能な石炭灰含有組成物及びこの組成物を用
いた道路の路床・路盤の施工方法に関する。
電所等の副産物として主に得られているフライアッシュ
を硬化材料の主成分として用いるフライアッシュ含有組
成物が知られ、特に盛土材、道路の路床・路盤材等に使
用されている。このフライアッシュ含有組成物の場合、
所期の目的を達成するためには、硬化材料としてのフラ
イアッシュを含む他に、少なくとも硫酸カルシウムを5
〜10%程度、消石灰を3%程度含有させることが必要
であった。このようにフライアッシュを大量に含む場
合、目的とする硬化体を得るためには、最適含水比に近
い水を混合し、締固める方法が採用されている。
床・路盤材として用いる場合には、材料をダンプトラッ
クから降ろした後、重機による撒き出しを行い、その
後、グレーダー若しくはブルドーザー等によって表面が
均一となるように整形を行い、転圧している。
シュを主成分として含有する組成物を用いて道路の路床
・路盤の施工を行った場合、粉体のために作業性が悪い
こと、撒き出しのための重機作業によって材料が不均一
に転圧されるので、施工密度にムラができること、ま
た、硬化後に材料が分離して表面が剥離してしまうこと
等の問題がある。
の稼働中に生じる副産物の中で、JIS基準に合わない
ためにフライアッシュとして使用できなかった石炭灰を
有効に利用することが望まれていた。
った特定の石炭灰を用いることにより、セメントを全く
配合させなくても、または、配合したとしても少量のセ
メントを配合しただけで、従来のフライアッシュを主成
分として含有する組成物を使用した場合と同程度以上の
強度を有する硬化体を安価に得ることができる石炭灰含
有組成物及びこの組成物を利用した道路の路床・路盤の
施工方法を提供することにある。
物は、加圧流動床型式の火力発電所の稼働中に生じる石
炭灰に、最適含水比近い量の水を配合してなるものであ
る。この石炭灰は、SiO2、Al2O3、Fe2O3、C
aO及びSO3を主成分として含み、SiO2含有量が2
5〜55重量%、Al2O3含有量が8〜15重量%、F
e2O3が含有量が1〜6.5重量%、CaO含有量が1
0〜35重量%、及びSO3含有量が2〜8重量%であ
ることが好ましい。この範囲内の組成を有する石炭灰の
配合された組成物を用いれば、強度の高い硬化体が得ら
れ、道路の路床・路盤材として有用である。
水比−5〜+10%であることが好ましい。ここで、最
適含水比−5〜+10%とは、最適含水比よりも5%少
ない水の配合量から10%多い水の配合量までの範囲を
意味する。水の配合割合が、最適含水比−5%未満であ
ると、この組成物を用いる際の作業効率が悪く、乾燥密
度が低く、また、得られた硬化体の一軸圧縮強度も低い
という問題がある。最適含水比+10%を超えると、乾
燥密度が低くなり、また、締固めによる施工が困難とな
る。配合する水は、硬化材料の反応に悪影響を与える物
質が含有されていなければ良く、通常の水道水、地下
水、河川水、回収水、海水等のいずれであっても良い。
IS R 5201)は2000〜8000cm2/gであ
る。この範囲内のブレーン値を有する石炭灰の配合され
た組成物を用いれば、強度の高い硬化体が得られ、道路
の路床・路盤材として有用である。
は、上記石炭灰含有組成物を、例えば、アスファルトフ
ィニッシャやモーターグレーダー、ブルドーザー等の重
機を用いて一度に均一な厚さで道路に撒き出し、締固め
ることからなる。これによって、水分が存在するために
施工中に粉塵もでず、施工直後の敷きならし面の整形作
業も不要であるので、作業性の良い施工を行うことがで
きると共に、得られた硬化体の施工後の材料分離の問題
も解決できる。
灰(PFBC灰)の物理化学特性は、例えば、次のよう
な範囲内にある。この値は、使用する原材料(石炭、石
灰石等)の種類や反応条件等に依存して変動する。
に説明する。 (実施例1)本実施例で用いた石炭灰(PFBC灰)
は、以下のような物理化学特性を有するものである。
下の表1に示すような含水比及び配合比に調整し各種成
分を配合し、この配合物をホバート型ミキサーで1分間
撹拌して、石炭灰含有組成物を作製した。次いで、得ら
れた組成物をφ5cm×10cmのモールドに詰めて硬
化させた。脱型後の硬化体を20℃で標準養生させて、
試験用供試体としての石炭灰含有硬化体を作製した。比
較のために、表1に示すように、フライアッシュを配合
して、同様な手順で硬化体を作製し、対照の試験用供試
体とした。
固め試験を行い、配合A1〜A3、B1〜B3、C1〜
C3について、締固めエネルギーを変えて、最大乾燥密
度(ρdmax(g/cm3))、最適含水(Wopt(%))比を検討し
た。その結果を以下の表2に示す。なお、表2中の最適
含水比を検討するために、その前段階として配合A1〜
A3、B1〜B3、C1〜C3、D1〜D3について、
種々の含水比(W(%))における乾燥密度(ρd(g/cm3))を
検討し、その結果を、含水比と乾燥密度との関係(締固
め曲線)として図1〜4に示す。これらの図1〜4に示
された結果から、配合A1〜A3、B1〜B3、C1〜
C3、D1〜D3について、表2に示すように、最適含
水比が求められた。
れた硬化体A1〜A4、B1〜B4、C1〜C4、D1
〜D4について、JIS A 1216に準拠して材齢
7日及び28日の一軸圧縮試験を行った。その結果を表
3に示すと共に、材令7日及び28日の場合について、
それぞれ、図5及び6に各種含水比(W(%))と一軸圧縮
強さ(ρd(g/cm3))との関係を示す。
従来のフライアッシュと異なる組成を有する本発明のよ
うな石炭灰を配合した場合、セメントを配合しなくとも
充分実用的な強度を有する硬化体を得ることができ、ま
た、セメントを配合した場合でも、少ないセメントの配
合割合においてさらに十分な強度を有する硬化体を得る
ことができることが分かった。これに対して、従来のフ
ライアッシュを用いた場合は、本発明のような石炭灰を
配合した場合に比べて、セメントを配合しても、また、
石膏、消石灰を配合しても、最大乾燥密度が低いのみな
らず、十分高い強度を得ることができなかった。 (実施例2)本実施例では実施例1で得られた石炭灰含
有組成物(配合A2)を用い、以下のようにして道路の
路床・路盤を施工した。すなわち、図7に示すように、
ダンプトラック1に積載した石炭灰含有組成物をアスフ
ァルトフィニッシャ2のホッパ3内へ供給し、バーフィ
ーダ4を経て、スクリュースプレッダ5から道路上に一
度に均一に撒き出し、該フィニッシャに備え付けられて
いるレベリングアーム6を用いて、シックネスコントロ
ーラ7で厚さを調整しながらスクリード8で撒き出した
該組成物を道路上に所定の厚さに敷きならし、次いで、
タイヤローラー等で締固めを行い、その後、アスファル
ト等を張り、道路の路床を作製した。この時、該組成物
は均一な密度で水平に撒き出されるため、表面の整形作
業は不要であったと共に、材料分離も起きなかった。な
お、図7において、9は敷きならし面、10はダンパ、
11はプッシュローラ、12はクローラである。
発電所の稼働中に生じる副産物であって、従来有効に利
用できなかった特定の石炭灰を用いることにより、セメ
ントを全く配合させずに、又は、配合したとしても少量
のセメント配合で、硬化後に十分な強度を有する道路の
路床・路盤材を提供することができると共に、この材料
を用いて、アスファルトフィニッシャ等の重機により道
路の路床・路盤の施工を安価に行うことができる。この
施工方法によれば、施工中に粉塵もでず、施工直後の敷
きならし面の整形作業も不要であるという作業性の良い
施工を行うことができると共に、施工後に得られた硬化
体の材料分離も生じないという利点がある。
と乾燥密度との関係を示すグラフ(締固め曲線)。
と乾燥密度との関係を示すグラフ(締固め曲線)。
含水比と乾燥密度との関係を示すグラフ(締固め曲
線)。
含水比と乾燥密度との関係を示すグラフ(締固め曲
線)。
アッシュ含有組成物について、含水比と一軸圧縮強さ
(材令7日)との関係を示すグラフ。
アッシュ含有組成物について、含水比と一軸圧縮強さ
(材令28日)との関係を示すグラフ。
アスファルトフィニッシャの概要を示す側面図。
トフィニッシャ 3 ホッパ 4 バーフィー
ダ 5 スクリュースプレッダ 6 レベリング
アーム 7 シックネスコントローラ 8 スクリード 9 敷きならし面
Claims (5)
- 【請求項1】 加圧流動床型式の火力発電所の稼働中に
生じる石炭灰に、最適含水比近い量の水を配合してなる
ことを特徴とする石炭灰含有組成物。 - 【請求項2】 前記石炭灰が、SiO2、Al2O3、F
e2O3、CaO及びSO3を主成分として含み、SiO2
含有量が25〜55重量%、Al2O3含有量が8〜15
重量%、Fe2O3が含有量が1〜6.5重量%、CaO
含有量が10〜35重量%、及びSO3含有量が2〜8
重量%であることを特徴とする請求項1記載の石炭灰含
有組成物。 - 【請求項3】 前記石炭灰のブレーン値が2000〜8
000cm2/gであることを特徴とする請求項1又は
2記載の石炭灰含有組成物。 - 【請求項4】 前記最適含水比近い量の水が、最適含水
比−5%〜最適含水比+10%であることを特徴とする
請求項1〜3のいずれかに記載の石炭灰含有組成物。 - 【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載の石炭灰
含有組成物を道路に撒き出し、締固めることを特徴とす
る道路の路床・路盤を施工する方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001070029A JP2002274899A (ja) | 2001-03-13 | 2001-03-13 | 石炭灰含有組成物及びこの組成物を用いた道路の路床・路盤の施工方法 |
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