JP2005538025A

JP2005538025A - 軽量化コンクリート製造用ｐｅｔ人造骨材

Info

Publication number: JP2005538025A
Application number: JP2004535455A
Authority: JP
Inventors: プレスティ、サルヴァトーレロ; エンリコマルティネス、
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-09-11
Filing date: 2003-09-08
Publication date: 2005-12-15
Anticipated expiration: 2023-09-08
Also published as: EP1537168A2; DE60330251D1; WO2004024793A3; ES2335277T3; AU2003273838A1; CA2498661C; ATE449810T1; SI1537168T1; CA2498661A1; WO2004024793A2; EP1537168B1; AU2003273838A8; US20060106191A1; JP4851087B2; ITPA20020016A1

Abstract

建築業界用の軽量あるいは軽量化、構造用および非構造用コンクリートまたは材料を製造するための砂化あるいは非砂化ＰＥＴの軽量人造骨材、およびその製造法。

Description

本発明は建設業界用の軽量化構造用および非構造用コンクリートまたは材料を製造するための新規な軽量ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）人造骨材およびその製造方法を提供するものである。

ＵＮＩ規格［イタリア工業規格］によると、軽量または軽量化コンクリートは２００〜２０００ｋｇ／ｍ³の見かけの容積重量を有している。つまり、通常のコンクリート（２４００ｋｇ／ｍ³程度）よりも小さい。重要な長所、例えば、構造材料の重量や寸法の低減、建設地盤への負荷の軽減、地震の影響の軽減が、軽量コンクリートの使用と結びつけられる。軽量または軽量化コンクリートは、通常の骨材を、発泡粘土、パールライト、バーミキュライト、トリポリ石、火山礫、ポリスチレンのような軽い骨材に置換することで製造される。しかしながら、構造用コンクリート、すなわち、耐立体圧縮性（Compression cubic resistance）が１５Ｎ／ｍｍ²を超えるコンクリートの製造に適する軽量骨材はほんの僅かである。

たった今、顆粒状ＰＥＴよりなる軽量人造骨材は、軽さ、作業性、機械的耐性、耐久性および低熱伝導性を備えた構造用と非構造用コンクリートを提供することが見出された。

本発明による軽量人造骨材は顆粒状ＰＥＴよりなり、それは顆粒とモルタル間の接着性を向上するために細かい砂や粗い砂で被覆されていても良い。

骨材を製造する際に、回収ＰＥＴボトルを含む種々の発生源からのＰＥＴ材料は、フレーク状にされ、それに続く熱的および機械的プロセスが施され、耐久性の軽い骨材が形成される。この骨材は、“非砂化（non-sanded）”軽量骨材と呼ばれ、非構造用コンクリートの製造に使用できる。一方、ＰＥＴ骨材の表面は砂で被覆され、構造用コンクリート製造のために適した“砂化（sanded）”骨材が形成される。

本発明の好ましい態様において、砂化または非砂化ＰＥＴ骨材は次のように作られる。フレーク状ＰＥＴの所定量−希望の粒度分布と顆粒容量による−が通気炉に入れられ、２５０〜２６０℃の温度でフレークが十分に曲がるか表面が軟らかくなる時間まで加熱され、同時に粒子間の接触回数が増加するように振動または回転の機械的動きを働かせる。加熱が終了すると、塊状のフレークは球状形になるように制御された圧力がかけられる。実用的な圧縮力は粒子の最終抵抗性によって決められる。この工程の間、ＰＥＴは完全には溶融していないことが重要である。このようにして製造された非砂化骨材は砂化骨材を得るためにさらに加工することができる。この場合、顆粒状ＰＥＴの表面を発炎させ、細かい砂または粗い砂の上を転がし、顆粒に均一な被覆が達成される。

砂化または非砂化骨材は、適当なふるいで大きさ別に分けられる。骨材は、異なった抵抗性に対応する、１〜４０ｍｍの異なった寸法を持つことができる。顆粒化中に作用させる圧縮強度によって、顆粒中の空隙スペースの数と大きさが変わり、それに応じて機械的耐性は変化する。

骨材は、１）細い、大きさが３ｍｍを超えない、２）中程度、３〜７ｍｍ、３）粗い、７ｍｍ超に分けられる。

ＰＥＴ骨材の体積重量は粒径分布と圧縮強度によるが、一般に１００〜１１００ｋｇ／ｍ³である。例として、１７〜２０ｍｍの粗いサイズである、弱い圧縮温度を作用させた砂化ＰＥＴの骨材は約５２０ｋｇ／ｍ³の体積重量を持つ。

本発明の人造軽量骨材は優れた機械的耐性と従来のコンクリートよりも小さい重量／容積比（<２０００ｋｇ／ｍ³）のコンクリートが作ることができる。ＰＥＴ骨材から製造されたコンクリートはＰＥＴの低熱伝導度により断熱性を有する。建築業界用のコンクリート／材料の例としては、限定されないが、軽量化構造コンクリートおよびＳＣＣ型コンクリート（self-compacting concrete）が含まれる。非砂化骨材は非構造体コンクリートの製造に、また、熱と音の遮断性を備える詰め物として遊離した材料に、特に大粒子の骨材が好ましく使用される。

骨材はリサイクル原料、特にＰＥＴボトルのようなリサイクル樹脂から製造できるので、本発明に従い、コンクリート製造にこれらを使用することは、廃棄物処理へ重要な寄与が提供され、プラスチック廃棄物の環境への影響を減少させる。

軽量構造用コンクリート

試した配合処方を表２に示す。これは最も好ましくない条件：少量のコンクリート、高い水／セメント比、全骨材の６０％に相当するＰＥＴ容量パーセント、が選択されたことを表している。

詰め物用途の大粒子軽量骨材

材料は、抵抗性があり、軽く、非導伝性、非経時変化性であり、高温でも変形に強く（溶融温度からあまり離れないで）腐敗しない。もし燃えても、毒性ガスの発生がない。

“砂化ＰＥＴ”である人造骨材粒子。粗いサイズの骨材。人造骨材の製造に使用される“フレーク状”ＰＥＴ。曲ったフレーク。成形後の顆粒状ＰＥＴ。

Claims

軽量化コンクリート製造用の顆粒状ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）からなる骨材。
顆粒がフレーク状の骨材形態である請求項１に記載の骨材。
フレークがリサイクルＰＥＴボトルから作られている請求項２に記載の骨材。
砂で被覆された請求項１に記載の骨材。
下記工程を含む請求項１〜３のいずれかに記載の骨材の製造方法：
ａ）ＰＥＴ原料をフレーク化する工程；
ｂ）次いでフレーク状ＰＥＴを熱的および機械的プロセスにかけて、フレーク状骨材を形成する工程。
下記工程を含む請求項１〜３のいずれか記載の骨材の製造方法：
ａ）ＰＥＴ原料をフレーク化する工程；
ｂ）次いでフレーク状ＰＥＴを熱的および機械的プロセスにかけて、フレーク状骨材を形成する工程；
ｃ）フレーク状ＰＥＴ骨材を砂で被覆する工程。
下記工程を含む請求項６に記載の骨材の製造方法：
ａ）フレーク状ＰＥＴを供給する工程；
ｂ）フレークを通気炉に入れ、２５０〜２６０℃に加熱し、振動および回転の機械的運動を作用させ、フレーク状骨材を得る工程；
ｃ）工程（ｂ）からのフレーク状集合体を圧縮して、顆粒状ＰＥＴを得る工程。
下記工程を含む請求項７記載の骨材の製造方法
ａ）フレーク状ＰＥＴを供給する工程；
ｂ）フレークを通気炉に入れ、２５０〜２６０℃に加熱し、振動および回転の機械的運動を作用させ、フレーク状骨材を得る工程；
ｃ）工程（ｂ）からのフレーク状骨材を圧縮して、顆粒状ＰＥＴを得る工程；
ｄ）顆粒状ＰＥＴの表面を発炎させ、砂上にそれを転がして、被覆顆粒状ＰＥＴの骨材を得る工程。
請求項７または８の製造方法で得られるＰＥＴ骨材。
建築業界における構造用または非構造用コンクリートあるいは材料を製造するためのＰＥＴ骨材の使用。
砂で被覆されたＰＥＴ骨材の請求項１０記載の使用
請求項１〜４および９のいずれかに記載のＰＥＴ骨材を含む建築業界用軽量化コンクリートまたは材料。
構造用または非構造用コンクリート、自己圧縮性コンクリートおよび熱および音を遮断するための充填物である請求項１２に記載の建築業界用コンクリートまたは材料。