JP2005298241A

JP2005298241A - 臭気の発生を低減した水硬性材料

Info

Publication number: JP2005298241A
Application number: JP2004114267A
Authority: JP
Inventors: Kokichi Morigami; 耕吉森上; Nobuaki Morishita; 宣明森下; Shoichi Hamano; 庄一濱野
Original assignee: Taiheiyo Cement Corp
Current assignee: Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 2004-04-08
Filing date: 2004-04-08
Publication date: 2005-10-27

Abstract

【課題】フライアッシュとセメントを混合してなる水硬性材料において、フライアッシュに含まれるアンモニアの臭気発生を低減する。
【解決手段】フライアッシュの湿分を0.5%以下、好ましくは0.1%以下とする。さらに、フライアッシュとセメントとの混合比を50：50〜10：90の範囲とする。特にフライアッシュの湿分を0.1%以下とすれば、フライアッシュ中に含まれるアンモニアの濃度が高くなった場合でも、水硬性材料の保管や運搬時における臭気の発生を効果的に低減することができる。本発明によれば、フライアッシュからのアンモニアの臭気発生を簡易にかつ安価に低減することができる。
【選択図】なし

Description

本発明は、フライアッシュセメントや、フライアッシュを多量に用いたモルタル・コンクリートに関するもので、アンモニア臭の発生を低減した水硬性材料に関するものである。

火力発電所において微粉炭を燃焼させたあと、いわゆるフライアッシュが副産物として発生する。フライアッシュはポゾラン反応性を有するため、セメントと混合して有効利用が図られている。JIS R 5213にはフライアッシュセメントの種類と品質が定められている。また、製品としてのフライアッシュセメントのほかに、現場でのコンクリート製造においてフライアッシュが混和材として用いられることも多い。

フライアッシュには通常ある量のアンモニアが含まれている。このアンモニアは主として硫酸アンモニウム、あるいは硫酸水素アンモニウム等のアンモニア塩の形態で存在しており、本来、粉体製品（フライアッシュセメントや、フライアッシュをプレミックスしたモルタル組成物）からはアンモニア臭が発生することはない。しかし実際には、粉体中の湿分が影響して、粉体自体でもアンモニア臭が発生することがあり、周辺環境に悪臭を放つ問題を生じることがあった。

そこでこれを改善する方法として、フライアッシュ中のアンモニア量を予め低減したものをセメント等と混合し、モルタルやコンクリートとして使用することが好ましいとされてきたが、作業が煩雑であったり、コストが高くなったりする問題があり、フライアッシュセメントの普及を妨げてきた。

例えば特許文献1には、フライアッシュに含まれるアンモニア濃度を測定してフライアッシュ（石炭灰）の評価を行う技術が開示されている。また、特許文献２では、フライアッシュ中のアンモニア低減のための方法の例が記載されている。
特開平９−２４３６０特開平８−１８７４８４

本発明は、フライアッシュセメントや、フライアッシュを多量に用いたモルタル用プレミックス材料などの粉体製品のアンモニア臭を、簡便にかつ安価に低減することのできる水硬性材料を提供することを目的とする。

本発明者らは、鋭意研究した結果、フライアッシュに含まれる湿分を低く抑えることにより、上記の課題が解決できることを見出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明は、湿分が0.1％以下のフライアッシュと、セメントとを混合してなる水硬性材料である（請求項１）。

また、本発明は、湿分が0.5%以下のフライアッシュとセメントとを混合してなる水硬性材料であって、フライアッシュとセメントの混合比が質量で50：50〜10：90であることを特徴とする水硬性材料である（請求項２）。

さらに、本発明は、フライアッシュの湿分を0.5％以下、好ましくは0.1％以下にする湿分低減のプロセスと、湿分を低減したフライアッシュをセメントと混合するプロセスとからなる水硬性材料の製造方法である（請求項３）。

本発明の水硬性材料は、アンモニア臭を発生することがなく、混合粉体である水硬性材料の保管や運搬における作業環境を向上することができる。

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の水硬性材料は、湿分が0.1％以下のフライアッシュとセメントを混合することにより得られる。ここで、フライアッシュの湿分は、JIS A 6201「コンクリート用フライアッシュ」に規定されている方法により測定することができる。
フライアッシュ中に含まれているアンモニアは、前記の通り、アンモニア塩の形態で存在しているが、アルカリ雰囲気で、かつ水分があるとアンモニアガスを発生する。フライアッシュをセメントともに用いる場合、セメントに由来するアルカリ雰囲気が原因でアンモニアガスが発生することがあり、これが臭気のもととなっている。一方、セメントは、湿分を含むとその品質が著しく低下するので、通常湿分については厳しく管理されており、セメントに含まれる湿分は0.1％以下である。本発明では、フライアッシュの湿分を0.1％以下にすることで、混合粉体からアンモニアガスが発生するのを抑えることができる。セメントとフライアッシュの配合がさまざまに変化しても、また、フライアッシュのアンモニア濃度が数千ppm程度の高濃度になっても、フライアッシュの湿分が0.1％以下であれば臭気が発生することはほとんどない。

また、フライアッシュ中の湿分が0.1％を超える場合でも、セメントとフライアッシュの混合粉体のフライアッシュ含有量をある程度低くすることで、臭気の発生を抑えることができる。具体的には、フライアッシュ中の湿分を0.5％以下とし、かつ、フライアッシュとセメントの混合比を質量で50：50〜10：90とすればよい。なお、フライアッシュ中の湿分が0.1%以下の場合であっても、臭気低減のためにはフライアッシュとセメントとの混合比を前述の範囲にするのがより好ましい。

一般に、水硬性材料中のフライアッシュの混合比が大きい場合、該水硬性材料をコンクリートに用いると、凝結が遅延するなどの特性の劣化が起こる場合があるが、本発明ではフライアッシュとセメントの混合比を50：50〜10：90としたことにより、前記のような特性の劣化を抑えることができる。

本発明の水硬性材料は、セメントやフライアッシュ以外の材料を併用することを妨げない。例えば、モルタル用のプレミックス組成物として、フライアッシュとセメントのほかにあらかじめ細骨材を混合して用いてもよい。臭気低減効果を維持するためには、セメント・フライアッシュ以外の材料の湿分も0.5％以下、好ましくは0.1％以下に保つことが好適である。

本発明で用いるセメントには、JISで規定されているポルトランドセメントを好適に用いることができる。例えば、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメントなどが利用可能である。また、JISで規定されているポルトランドセメント以外であっても、フライアッシュと混合したときにアルカリ雰囲気を生ずるセメントであれば、ポルトランドセメントと同様に臭気発生を低減する効果を得ることができる。

フライアッシュは火力発電所から発生する副産物であるが、火力発電所の条件によってはある程度の湿分を有することがある。そのため、本発明の水硬性材料を製造するには、使用するフライアッシュの湿分を予め測定する。湿分が0.1％以下であればそのままセメントと混合すればよい。湿分が0.1％を超え0.5％以下であれば、セメントとの混合比を50：50〜10：90に調整する。なお、湿分が0.1％以下の場合であっても、セメントとの混合比を前述の範囲に調整することがより好ましい。

フライアッシュの湿分が0.5％を超える場合、フライアッシュを乾燥するなどして湿分を低減し、湿分を0.5％以下（または0.1％以下）とした上でセメントと混合すればよい。湿分低減の方法は特に限定しない。例えば、換気設備を備えた貯蔵施設内で換気を行いながらフライアッシュを貯蔵して乾燥する方法や、該貯蔵設備内でさらにフライアッシュを加温する方法などが挙げられる。湿分低減の程度としては、フライアッシュの湿分を上記の通り0.5%以下、好ましくは0.1%以下になるようにすればよいが、湿分の下限は特にないため、前記貯蔵施設においてコストなどの点で現実的な範囲で乾燥を続ければよい。フライアッシュをセメントと混合する前に、該フライアッシュをサンプリングして湿分を確認し、しかる後にセメントと混合すればよい。

以下、本発明を実施例を挙げて具体的に説明する。
フライアッシュ及びセメントして次の各材料を使用し、臭気発生について検討を行った。
１）フライアッシュ中部電力社碧南火力発電所産
２）セメント太平洋セメント社製普通ポルトランドセメント
なお、フライアッシュについては、あらかじめ悪臭防止法付属書ガスクロマトグラフ法によりアンモニア含有量の測定を行った。また、JIS A 6201に基づいて湿分を測定した。

フライアッシュとセメントを表１の混合比（重量）で混合し、密閉可能なアルミニウム製サンプリングケースに入れ、温度を30℃に保って３日間保管した後、臭気の有無を人間の感覚により判定した。臭気の判断結果も表１に合わせて示した。

表１から明らかなように、フライアッシュのアンモニア含有量が82ppmと低い場合はもちろん、アンモニア含有量が220ppmと比較的高い場合でも、フライアッシュの湿分が0.1％以下であれば臭気は発生しなかった。フライアッシュの湿分が約0.5％の場合は、フライアッシュとセメントの混合比が50：50またはフライアッシュの混合比がそれより低い場合には臭気は発生しなかった。一方、フライアッシュの湿分が0.5％を超えると、フライアッシュの混合比を低くしても臭気が発生した。

Claims

湿分が0.1％以下のフライアッシュと、セメントとを混合してなる水硬性材料。
湿分が0.5%以下のフライアッシュとセメントとを混合してなる水硬性材料であって、フライアッシュとセメントの混合比が質量で50：50〜10：90であることを特徴とする水硬性材料。
フライアッシュの湿分を所定の値以下に低減するプロセスと、該フライアッシュをセメントと混合するプロセスとからなる、請求項１または２に記載の水硬性材料の製造方法。