JP2005162514A

JP2005162514A - 砕石スラッジ等を用いた発泡体及びその製造方法

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Publication number: JP2005162514A
Application number: JP2003401476A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Miura; 宏明三浦; Nobuyuki Ochiai; 伸之落合; Riyougo Yamazaki; 良悟山崎
Original assignee: Jobu Sangyo KK
Current assignee: Jobu Sangyo KK
Priority date: 2003-12-01
Filing date: 2003-12-01
Publication date: 2005-06-23
Anticipated expiration: 2023-12-01
Also published as: JP4437198B2

Abstract

【課題】この発明は、砕石場で多量に発生する砕石数又は砕石スラリーを発泡建材等の有用物に変えることを目的としたものである。
【解決手段】この発明は、砕石粉又は砕石スラッジの単独又は混合物を主原料とし、これに発泡剤として過酸化水素及び水を用いると共に、固化材としてセメントを用いたことを特徴とする砕石スラッジ等を用いた発泡体及び、砕石粉又は砕石スラッジの単独又は混合物を主原料とし、これに発泡剤として過酸化水素及び水を用いると共に、気孔助材として木粉を用いると共に、焼結助材としてガラス微粉又は珪石粉を加えた成形物を高温焼成したことを特徴とする砕石スラッジ等を用いた発泡体により目的を達成した。
【選択図】なし

Description

この発明は、砕石場において生じる砕石粉又は砕石スラッジの有効利用によって廃棄物を建材その他に有用なものにすることを目的とした、砕石スラッジ等を用いた発泡体及びその製造方法に関する。

従来砕石場で発生する砕石粉及び砕石スラッジは、二次加工により粒状化（適宜のサイズ）処理して骨材に使用するか、廃棄処理していた。

また天然砕石（例えば１．５ｍｍ径）を合成樹脂バインダで固めたパネルの発明が提案されている。

次に天然石、人造砕石、ガラス、陶磁器等を粒状化し、混合すると共に、セメントを加えて準不燃建材とする発明も報告されている。

更に主成分の半水石膏にガラス繊維及び反応性高炉スラッグ等を配合してなる耐火気泡石膏板の発泡剤と過酸化水素を用いる技術の開示がある。
特開平１１−８１５４８特開昭５１−５２６２７特開昭５７−３８３６３

前記引用文献１の発明は、天然石調の風合いを備え、機械強度が大きく、しかも軽量のパネルを提供することを目的としている。

次に引用文献２の発明は、仮枠材不用でコンクリート打設を行い、コンクリート乾燥と同時に内装仕上げができるような準不燃建材の提供を目的としている。

また引用文献３の発明は、石膏材の欠点を改善する為に、発泡剤を入れて軽量化すると共に、ガラス繊維を添加し、更に無機質骨材、反応性高炉スラッグを使用した耐火気泡石膏板の技術である。

前記のように、従来技術は、パネルの強度増強、仮枠不用の建材又は石膏の性質改善であって、夫々目的を達成しているが、砕石粉又は砕石スラッジの有効利用（廃棄物をゼロにする）については何等示されていない。

この発明は、従来利用度が低く、廃棄物とされていた砕石粉又は砕石スラッジを有効な建材等の製造に使用し、廃棄物ゼロを目標とするのみならず、保水性、保湿性、濾過性、吸着性、軽量性、保肥性、透水性などの優れた特性がある建材等であるから、各種建材及び炉材、土壌改良材などとして広く産業上利用することができる。

即ち物の発明は、砕石粉又は砕石スラッジの単独又は混合物を主原料とし、これに発泡剤として過酸化水素及び水を用いると共に、固化材としてセメントを用いたことを特徴とする砕石スラッジ等を用いた発泡体であり、砕石粉又は砕石スラッジの単独又は混合物を主原料とし、これに発泡剤として過酸化水素及び水を用い、気孔助材として木粉を用いると共に、焼結助材としてガラス微粉又は珪石粉を加えた成形物を高温焼成したことを特徴とする砕石スラッジ等を用いた発泡体である。

また方法の発明は、砕石粉又は砕石スラッジの単独又は混合物を主原料とし、これに発泡剤として過酸化水素及び水を加え、固化材としてセメントを加えて混合撹拌した後型に流し込んで成形することを特徴とした砕石スラッジ等を用いた発泡体の製造方法であり、砕石粉又は砕石スラッジの単独又は混合物を主原料とし、これに固化剤としてセメントを１０％〜５０％と、発泡剤としての過酸化水素を２％〜１５％、水を１０％〜４０％を混合撹拌してスラリー状あるいはケーキ状とし、これを型に流し込み又はプレスすることを特徴とした砕石スラッジ等を用いた発泡体の製造方法である。

次に他の発明は、砕石粉又は砕石スラッジの単独又は混合物を主原料とし、これに発泡剤として過酸化水素と水を加え、気孔助材として木粉を加え、焼結助材としてガラス微粉又は珪石粉を加えて撹拌混合し、次いで成形した後、高温で焼成することを特徴とした砕石スラッジ等を用いた発泡体の製造方法であり、砕石粉又は砕石スラッジの単独又は混合物を主原料とし、これに発泡剤として過酸化水素２％〜１５％、水を１０％〜４０％加え、気泡助材として木粉を０〜３０％加えると共に、焼結助材としてガラス粉を１０％〜４０％を加えて混合撹拌し、スラリー状とした後成型した後、大気中で２００℃〜１０００℃で焼成する発泡体製造方法である。

前記発明において、発泡剤、水、セメント、ガラス粉、木粉などの添加率は何れも主原料を１００とした場合の割合であって、例えば水は、過酸化水素水を使用した場合には少なくてすむことになる。要するに総量を示す。

また発泡粒の製法は、砕石粉又は砕石スラッジの単独又は混合物を主原料とし、これに発泡剤として２〜１５％過酸化水素水を噴霧しながら常法により造粒し、造粒中もしくは造粒後に発泡粒を生成することを特徴とした発泡体の製造方法である。

前記発泡粒は農業園芸用資材のパーライト、バーミュキュライト、ピートモスなど軽量人工培地と同等に使用できる。

前記発明における砕石スラッジの化学組成は表１のとおりであり、鉱物組成は表２のとおりであり、粒度分布は表３のとおりである。

また比重は２．８０、嵩比重は１．０５である。

この発明において、過酸化水素が２％未満の場合には発泡不十分となって、この発明の特性が出ない問題点を生じる。

また１５％以上になっても発泡率は不変となり、過酸化水素の無駄使いとなる。

この発明における水量は、総水量が２０％〜４０％あれば、混合物がスラリー状となり、型への流入と成形が容易となる。したがって前記のように総水量で規制するが、実用上は、過酸化水素水のこともあり、過酸化水素のこともあり、砕石粉のこともあり、スラリー状のこともあるので、材料の特性に応じ、添加水量を調節する。

この発明におけるセメント量を１０％未満にすると、固化強度が急激に低下し、５０％を越えると、セメントモルタル状となって気孔率が低下するので、１０％〜５０％としたが、通常の軽量建材としては、２０％〜３０％が多用される。

この発明においてガラス粉が１０％未満の場合には焼結時のガラス化が不十分となり、４０％を越えると全体がガラス化されて有孔率の低下が認められ、最早軽量焼結建材としての特性が失われるので、採用しない。

また前記ガラス粉に代えて珪石粉を用いる場合もあるが、その使用量はガラス粉と同等である。

この発明における木粉は、使用しなくても良いけれども、焼結時に木粉が燃焼して無数の微細孔を生成する特質があるのみならず、炭化して極微細孔（１０．０μｍｍ〜０．１μｍｍ）を生成し、有害ガス吸着性の増大その他透水に際しては、水を活性化する特性がある。

前記における砕石粉とか砕石スラッジは前記表３に示すように粒径７５ｍｍ以下であり、その成分中Ａｌ_２Ｏ_３、ＣａＯ、ＳｉＯ_２、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＭｇＯ、Ｋ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏなどは過酸化水素により気化し、微細気泡となる。

即ち前記気化成分が微細であって、均一に混合されていれば微細孔が均一分布することになり最も好ましく、しかも発生ガスの排出により連続気泡を生成することになるから、透水材、濾過材、吸着剤、保肥材及び保水材となり、端面を被覆すれば独立気泡となって抜群の保温材となる。

この発明によれば、従来廃棄されていた砕石粉又は砕石スラッジを主材として、建材その他に有用な発泡体となるので、廃棄物処理と、有用な新規建材等の生成という二重の効果がある。

この発明による発泡体は、透水性、保水性、保温性、吸着性、保肥性及び濾過性に優れ、かつ軽量性を備えた有良製品となる効果がある。

この発明の方法によれば、過酸化水素を加えることにより、砕石粉又は砕石スラッジ中に含まれた材料により発泡するので、気泡が均一化すると共に、砕石以外の成分が混入しない利点があり、かつ製造がきわめて簡単容易である。

またガラス粉を混入した製造方法においては、容易に硝子質セラミック発泡体を製造することができる効果がある。

この発明は、砕石場で発生する砕石粉又は砕石スラッジの単独又は混合物１００に対し、その５％〜１０％の過酸化水素水と、２０％〜３０％の水を混入すると共に、セメントの２５％〜３５％を混入して均一に撹拌し、スラリー状にして型に流し込み、そのまま固化すれば１０時間で固化するので、脱型後４８時間以上養生してこの発明の発泡体を得た。

また他の発明は、砕石粉又は砕石スラッジの単独又は混合物１００に対し、その５％〜１０％の過酸化酸素水と、２０％〜３０％の水を混入すると共に、５％〜１５％の木粉を混入し、更に２０％〜３０％のガラス粉を混入撹拌して均一スラリー状混合物とし、この混合物を型に入れて１０時間程度で固化成形した後脱型して、大気中で９００℃〜１０００℃で１時間焼成すれば、この発明の発泡体ができる。

この発泡体は多孔硝子質であって、物体としても新規であり、耐久性、耐候性抜群で長期間の使用に耐えることができる。

この発明の実施例を説明すると、砕石スラッジ１００ｋｇ（水分３０％）にセメント３０ｋｇ、過酸化水素水１０リットル及び水５リットルを撹拌混合してスラリー状にした後、混合物を５ｋｇ宛型に分注し、自然固化する。

これを８時間〜１０時間放置後、脱型し、４８時間以上養生して製品の発泡体とする。前記における有孔率は６０％〜７０％であった。

発泡後焼成の配合例は表４、５のとおりである。

この発明の他の実施例を説明すると、砕石粉１００ｋｇにガラス粉（１００μｍｍ以下）３０ｋｇ、木粉（１００μｍｍ位）１０ｋｇ、過酸化水素水１０リットル及び水３０リットルを入れて撹拌混合し、スラリー状とした後、５ｋｇ宛型に注入して自然固化する。

次に１０時間後、脱型したならば水分２０％以下に乾燥し、ついで９００℃〜１０００℃で１時間焼成し、自然放冷すれば、この発明の発泡体が完成する。

この場合の有孔率は５０％〜６０％であった。

常温固化体の配合例は表６のとおりである。

Claims

砕石粉又は砕石スラッジの単独又は混合物を主原料とし、これに発泡剤として過酸化水素及び水を用いると共に、固化材としてセメントを用いたことを特徴とする砕石スラッジ等を用いた発泡体。
砕石粉又は砕石スラッジの単独又は混合物を主原料とし、これに発泡剤として過酸化水素及び水を用い、気孔助材として木粉を用いると共に、焼結助材としてガラス微粉又は珪石粉を加えた成形物を高温焼成したことを特徴とする砕石スラッジ等を用いた発泡体。
砕石粉又は砕石スラッジの単独又は混合物を主原料とし、これに発泡剤として過酸化水素及び水を加え、固化材としてセメントを加えて混合撹拌した後型に流し込んで成形することを特徴とした砕石スラッジ等を用いた発泡体の製造方法。
砕石粉又は砕石スラッジの単独又は混合物を主原料とし、これに固化剤としてセメントを１０％〜５０％と、発泡剤としての過酸化水素を２％〜１５％、水を１０％〜４０％を混合撹拌してスラリー状あるいはケーキ状とし、これを型に流し込み又はプレスすることを特徴とした砕石スラッジ等を用いた発泡体の製造方法。
砕石粉又は砕石スラッジの単独又は混合物を主原料とし、これに発泡剤として過酸化水素と水を加え、気孔助材として木粉を加え、焼結助材としてガラス微粉又は珪石粉を加えて撹拌混合し、次いで成形した後、高温で焼成することを特徴とした砕石スラッジ等を用いた発泡体の製造方法。
砕石粉又は砕石スラッジの単独又は混合物を主原料とし、これに発泡剤として過酸化水素２％〜１５％、水を１０％〜４０％加え、気泡助材として木粉を０〜３０％加えると共に、焼結助材としてガラス粉を１０％〜４０％を加えて混合撹拌し、スラリー状とした後成型した後、大気中で２００℃〜１０００℃で焼成する発泡体製造方法。
砕石粉又は砕石スラッジの単独又は混合物を主原料とし、これに発泡剤として２〜１５％過酸化水素水を噴霧しながら常法により造粒し、造粒中もしくは造粒後に発泡粒を生成することを特徴とした発泡体の製造方法。