JP2006044991A - Method of manufacturing ceramic building material - Google Patents
Method of manufacturing ceramic building material Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006044991A JP2006044991A JP2004228548A JP2004228548A JP2006044991A JP 2006044991 A JP2006044991 A JP 2006044991A JP 2004228548 A JP2004228548 A JP 2004228548A JP 2004228548 A JP2004228548 A JP 2004228548A JP 2006044991 A JP2006044991 A JP 2006044991A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ceramic building
- silica
- ceramic
- materials
- recycled cement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Description
本発明は、コンクリート等の窯業系建材の廃材を利用して再度窯業系建材を製造する窯業系建材の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing a ceramic building material, in which a ceramic building material is produced again using a waste material of the ceramic building material such as concrete.
従来より広く利用されている窯業系建材は、普通セメント（普通ポルトランドセメント）、シリカ系材料（フライアッシュや珪石粉等）、補強繊維（パルプ等）等を原材料として用い、オートクレーブ養生することによって製造されている。窯業系建材において、普通セメントは３０〜４０重量％を占め、残りの７０〜６０重量％をシリカ系材料及び補強繊維等が占めている。パルプ等の補強繊維を除き、普通セメントやシリカ系材料は、ＣａＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、ＭｇＯ等を主成分として含み、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、ＴｉＯ２等を微量成分として含んでいる。そして、普通セメントのＣ／Ｓ（ＣａＯとＳｉＯ２のモル比をいう。以下同じ。）はカルシウムリッチであるため３．３程度であるが、窯業系建材を製造する場合にはシリカ系材料が添加されるため、窯業系建材のＣ／Ｓは普通セメントのＣ／Ｓよりも低くなり０．７程度となる。 Ceramic building materials that have been widely used in the past are manufactured by curing autoclaves using ordinary cement (ordinary Portland cement), silica-based materials (fly ash, silica powder, etc.), reinforcing fibers (pulp, etc.) as raw materials. Has been. In ceramic building materials, ordinary cement accounts for 30 to 40% by weight, and the remaining 70 to 60% by weight is occupied by silica-based materials and reinforcing fibers. Except for reinforcing fibers such as pulp, ordinary cement and silica-based materials contain CaO, SiO 2 , Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 , MgO, etc. as main components, and Na 2 O, K 2 O, TiO 2, etc. Is included as a trace component. And, C / S of ordinary cement (referring to the molar ratio of CaO and SiO 2 , hereinafter the same) is about 3.3 because it is calcium-rich, but when manufacturing ceramic building materials, silica-based materials are used. Since it is added, C / S of ceramic building materials is lower than C / S of ordinary cement and becomes about 0.7.
ところで、近年においては、資源の有効活用の観点から、窯業系建材の廃材を主原料とするリサイクルセメントの製造が行われている（例えば、特許文献１参照。）。このリサイクルセメントは、外装材等として使用された後の窯業系建材の廃材にカルシウム分として石灰石（ＣａＣＯ３）等を添加し、これを粉砕した後、焼成することによって製造されている。そして、このようにして得られたリサイクルセメントを普通セメントの代わりに用いることによって、再度窯業系建材を製造することができるものである。
しかしながら、上述したリサイクルシステムでは次のような点で問題がある。すなわち、リサイクルセメントに水硬性を付与するためにはエーライト（３ＣａＯ・ＳｉＯ２）の生成が必要であるため、リサイクルセメントのＣ／Ｓも普通セメントのＣ／Ｓと同様に３．３程度に調整する必要がある。主原料となる窯業系建材の廃材のＣ／Ｓはもともと０．７程度であることから、リサイクルセメントを製造する場合には大量のカルシウム分が必要とされる。また、このようにして得られたリサイクルセメントを用いて再度窯業系建材を製造する場合には、上記のように大量のカルシウム分が使用されたのに伴い、大量のシリカ系材料が必要とされる。さらに、このようにして再度得られた窯業系建材の量は、リサイクルセメントの製造に使用した窯業系建材の廃材の量の４〜５倍程度に膨れ上がる。つまり、上述したリサイクルシステムによれば、需要を上回る量の窯業系建材が供給されることとなり、却って資源の無駄になるばかりでなく、マテリアルバランスも失われるものである。 However, the above-described recycling system has the following problems. That is, since it is necessary to generate alite (3CaO · SiO 2 ) in order to impart hydraulic properties to the recycled cement, the C / S of the recycled cement is about 3.3, similar to the C / S of ordinary cement. It needs to be adjusted. Since the C / S of the waste material of the ceramic building materials used as the main raw material is originally about 0.7, a large amount of calcium is required when producing recycled cement. In addition, when a ceramic building material is produced again using the recycled cement thus obtained, a large amount of silica-based material is required as a large amount of calcium is used as described above. The Further, the amount of the ceramic building material obtained again in this manner swells to about 4 to 5 times the amount of the ceramic building material used for the production of recycled cement. In other words, according to the above-described recycling system, the ceramic building materials in an amount exceeding the demand are supplied, and not only the resources are wasted, but also the material balance is lost.
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、窯業系建材の廃材を利用して再度窯業系建材を製造する場合において、必要以上の窯業系建材が製造されないように製造量を抑制することができ、長期的に環境負荷を低減することができる窯業系建材の製造方法を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above points, and in the case of manufacturing ceramic building materials again using the waste materials of ceramic building materials, the production amount is suppressed so that excessive ceramic building materials are not manufactured. An object of the present invention is to provide a method for producing a ceramic building material that can reduce the environmental burden over the long term.
本発明の請求項１に係る窯業系建材の製造方法は、窯業系建材の廃材を主原料として製造したリサイクルセメントにシリカ系材料を添加することによって再度窯業系建材を製造する窯業系建材の製造方法において、廃材となる前の元の窯業系建材を製造する際に添加したシリカ系材料の添加比率よりも、リサイクルセメントに添加するシリカ系材料の添加比率の方が少ないことを特徴とするものである。 The manufacturing method of the ceramic building material which concerns on Claim 1 of this invention manufactures the ceramic building material again by adding a silica type material to the recycle cement manufactured using the waste material of the ceramic building material as a main raw material. The method is characterized in that the addition ratio of the silica-based material added to the recycled cement is smaller than the addition ratio of the silica-based material added when producing the original ceramic building material before becoming a waste material. It is.
請求項２の発明は、請求項１において、リサイクルセメントに添加するシリカ系材料として、シリカヒュームを用いることを特徴とするものである。 The invention of claim 2 is characterized in that, in claim 1, silica fume is used as the silica-based material added to the recycled cement.
請求項３の発明は、請求項１又は２において、廃材となる前の元の窯業系建材を製造する際の高温高圧養生の温度よりも、リサイクルセメントにシリカ系材料を添加することによって再度窯業系建材を製造する際の高温高圧養生の温度の方が高いことを特徴とするものである。 The invention of claim 3 is the ceramic industry again in claim 1 or 2 by adding the silica-based material to the recycled cement rather than the temperature of the high-temperature and high-pressure curing at the time of producing the original ceramic-based building material before becoming the waste material. The temperature of the high-temperature and high-pressure curing at the time of manufacturing the system building material is characterized by being higher.
請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかにおいて、廃材となる前の元の窯業系建材を製造する際の高温高圧養生の時間よりも、リサイクルセメントにシリカ系材料を添加することによって再度窯業系建材を製造する際の高温高圧養生の時間の方が長いことを特徴とするものである。 The invention of claim 4 is the method according to any one of claims 1 to 3, wherein the silica-based material is added to the recycled cement rather than the high-temperature and high-pressure curing time when the original ceramic building material before becoming waste material is produced. Is characterized in that the time for high-temperature and high-pressure curing at the time of producing the ceramic building material again is longer.
請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれかにおいて、リサイクルセメントを製造する際の主原料として、非晶質シリカが配合された窯業系建材の廃材を用いることを特徴とするものである。 The invention of claim 5 is characterized in that, in any one of claims 1 to 4, a waste material of ceramic building materials mixed with amorphous silica is used as a main raw material when producing recycled cement. is there.
本発明の請求項１に係る窯業系建材の製造方法によれば、窯業系建材の廃材を利用して再度窯業系建材を製造する場合において、必要以上の窯業系建材が製造されないように製造量を抑制することができ、長期的に環境負荷を低減することができるものである。 According to the method for manufacturing a ceramic building material according to claim 1 of the present invention, in the case where the ceramic building material is manufactured again by using the waste material of the ceramic building material, the production amount is prevented so that the ceramic building material is not manufactured more than necessary. Can be suppressed, and the environmental load can be reduced in the long term.
請求項２の発明によれば、再度製造される窯業系建材の強度を高めることができるものである。 According to invention of Claim 2, the intensity | strength of the ceramics type building material manufactured again can be raised.
請求項３の発明によれば、再度製造される窯業系建材の強度を高めることができるものである。 According to invention of Claim 3, the intensity | strength of the ceramics type building material manufactured again can be raised.
請求項４の発明によれば、リサイクルセメント中のカルシウム分とシリカ系材料とのポゾラン反応による結晶化が良好に進行し、カルシウムリッチな場合であっても、再度製造される窯業系建材の強度を高めることができるものである。 According to the invention of claim 4, the crystallization by the pozzolanic reaction between the calcium content in the recycled cement and the silica-based material proceeds well, and the strength of the ceramic building material manufactured again even when it is rich in calcium. Can be increased.
請求項５の発明によれば、リサイクルセメントを製造する際のカルシウム分の添加量を若干減少させることができると共に、リサイクルセメントの製造量も抑制することができるものである。 According to the invention of claim 5, the amount of calcium added when producing recycled cement can be slightly reduced, and the production amount of recycled cement can also be suppressed.
以下、本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.
本発明に係る窯業系建材の製造方法は、まず、窯業系建材の廃材を主原料としてリサイクルセメントを製造し、次に、このリサイクルセメントにシリカ系材料を添加することによって再度窯業系建材を製造するものである。 The manufacturing method of the ceramic building materials according to the present invention is to first manufacture recycled cement using the waste materials of the ceramic building materials as the main raw material, and then manufacture the ceramic building materials again by adding a silica-based material to the recycled cement. To do.
廃材となる前の元の窯業系建材は、普通セメント（Ｃ／Ｓ＝３．３±０．３）、シリカ系材料（フライアッシュや珪石粉等）、補強繊維（パルプ等）を原材料として用い、オートクレーブ養生することによって製造することができる。ここで、普通セメントは３０〜４０重量％、シリカ系材料及び補強繊維等は７０〜６０重量％配合することができる。また、オートクレーブ養生とは高温高圧のもとに養生することをいうが、一般的には、１６５〜１８０℃、０．７〜１ＭＰａのもとで４〜６時間養生する。このようにして得られた窯業系建材のＣ／Ｓは０．７程度となる。 The original ceramic building materials before being used as waste materials are ordinary cement (C / S = 3.3 ± 0.3), silica materials (fly ash, silica stone powder, etc.), and reinforcing fibers (pulp, etc.) as raw materials. It can be manufactured by curing an autoclave. Here, 30 to 40% by weight of ordinary cement and 70 to 60% by weight of silica-based material and reinforcing fibers can be blended. Autoclave curing refers to curing under high temperature and high pressure. Generally, curing is performed at 165 to 180 ° C. and 0.7 to 1 MPa for 4 to 6 hours. The C / S of the ceramic building material thus obtained is about 0.7.
上記のようにして得られた窯業系建材は、外装材等として一定期間使用され、そしてその役目を終えた後に廃材となり、リサイクルセメントの主原料となる。リサイクルセメントは、窯業系建材の廃材にカルシウム分として石灰石（ＣａＣＯ３）等を添加し、これをローラーミル等で粉砕した後、１３００〜１５００℃で焼成することによって製造することができる。ここで、リサイクルセメントのＣ／Ｓは３．３±０．３となるように調整し、これによりリサイクルセメントに水硬性が付与される。 The ceramic building materials obtained as described above are used for a certain period of time as exterior materials, etc., and after being used as waste materials, become waste materials and become the main raw material for recycled cement. Recycled cement can be produced by adding limestone (CaCO 3 ) or the like as a calcium component to waste materials of ceramic building materials, pulverizing them with a roller mill or the like, and then firing at 1300 to 1500 ° C. Here, the C / S of the recycled cement is adjusted to 3.3 ± 0.3, thereby imparting hydraulic properties to the recycled cement.
ここで、リサイクルセメントを製造する際の主原料として、フライアッシュ等の非晶質シリカが配合された窯業系建材の廃材を用いるのが好ましい。珪石粉等の結晶質シリカが配合された窯業系建材とフライアッシュ等の非晶質シリカが配合された窯業系建材とを比較すると、後者の方が、リサイクルセメントの製造時に固溶反応が起こりやすく、仮にＣ／Ｓが３．３よりも低い場合、例えばＣ／Ｓ＝２．８〜３．０の場合においても、固溶反応が有効に進行し、水硬性を有するエーライトも十分に生成される。すなわち、非晶質シリカが配合された窯業系建材の廃材を用いると、リサイクルセメントを製造する際のカルシウム分の添加量を若干減少させることができると共に、リサイクルセメントの製造量も抑制することができるものである。 Here, it is preferable to use a waste material of a ceramic building material mixed with amorphous silica such as fly ash as a main raw material when manufacturing recycled cement. Comparing ceramic building materials containing crystalline silica such as silica powder and ceramic building materials containing amorphous silica such as fly ash, the latter causes a solid solution reaction during the production of recycled cement. Easy, if C / S is lower than 3.3, for example, even when C / S = 2.8 to 3.0, the solid solution reaction proceeds effectively, and the alite having hydraulic properties is also sufficient. Generated. That is, if the waste material of ceramic building materials blended with amorphous silica is used, the amount of calcium added when manufacturing recycled cement can be slightly reduced, and the amount of recycled cement produced can also be suppressed. It can be done.
その後、上記のようにして得られたリサイクルセメントを普通セメントの代わりに用い、このリサイクルセメントにシリカ系材料及び補強繊維等を添加し、これをオートクレーブ養生することによって再度窯業系建材を製造することができる。ただし、リサイクルセメントへのシリカ系材料の添加比率が従来とは異なる点に本発明の特徴がある。すなわち、廃材となる前の元の窯業系建材を製造する際に添加したシリカ系材料の添加比率よりも、リサイクルセメントに添加するシリカ系材料の添加比率の方が少ない。Ｃ／Ｓでいえば、従来はＣ／Ｓが３．３から０．７になるまで大量のシリカ系材料を添加していたのに対し、本発明ではＣ／Ｓが３．３から１．０〜１．５になるまでしかシリカ系材料を添加しないものである。このようにシリカ系材料の添加比率を少なくしても、再度得られる窯業系建材の強度は十分に確保することができる。これは、リサイクルセメントの主原料となる窯業系建材の廃材に未反応のシリカ系材料が残存しているからである。そして、上記のようにシリカ系材料の添加比率を少なくすることにより、窯業系建材の廃材を利用して再度窯業系建材を製造する場合において、必要以上の窯業系建材が製造されないように製造量を抑制することができ、長期的に環境負荷を低減することができるものである。しかしながら、従来のようにリサイクルセメントに添加するシリカ系材料の添加比率が多いと、必要以上の窯業系建材が製造されることとなり、マテリアルバランスを保つことができなくなるものである。 After that, the recycled cement obtained as described above is used in place of ordinary cement, and silica-based materials and reinforcing fibers are added to this recycled cement, and this is autoclaved to produce ceramic building materials again. Can do. However, the present invention is characterized in that the addition ratio of the silica-based material to the recycled cement is different from the conventional one. That is, the addition ratio of the silica-based material added to the recycled cement is smaller than the addition ratio of the silica-based material added when manufacturing the original ceramic building material before becoming the waste material. Speaking of C / S, in the past, a large amount of silica-based material was added until C / S reached 3.3 to 0.7, whereas in the present invention, C / S changed from 3.3 to 1. The silica-based material is added only until 0 to 1.5. Thus, even if the addition ratio of the silica-based material is decreased, the strength of the ceramic-based building material obtained again can be sufficiently ensured. This is because the unreacted silica-based material remains in the waste material of the ceramic building material, which is the main raw material for recycled cement. And by reducing the addition ratio of silica-based materials as described above, when manufacturing ceramics-related building materials again using waste materials of ceramic-based building materials, the production amount so that more than necessary ceramic-based building materials are not manufactured Can be suppressed, and the environmental load can be reduced in the long term. However, if the ratio of silica-based material added to recycled cement is large as in the prior art, ceramic building materials more than necessary will be manufactured, and the material balance cannot be maintained.
ここで、リサイクルセメントに添加するシリカ系材料としては、シリカヒュームを用いるのが好ましい。通常、リサイクルセメント中のカルシウム分とシリカ系材料とが含水下において反応し、ケイ酸カルシウム水和物が生成されることによって、窯業系建材の強度が確保されるが、フライアッシュや珪石粉等に比べてシリカヒュームは比表面積が非常に大きい微粉末シリカであるため、リサイクルセメント中のカルシウム分との反応（ポゾラン反応）が良好に進行し、トベルモライト等の安定した水和物結晶が生成されることとなる。よって、これにより、再度製造される窯業系建材の強度を高めることができるものである。 Here, silica fume is preferably used as the silica-based material added to the recycled cement. Usually, the calcium content in recycled cement reacts with the silica-based material in the presence of water to produce calcium silicate hydrate, which ensures the strength of ceramic building materials, but fly ash, silica stone powder, etc. Silica fume is a fine powdered silica with a very large specific surface area, so the reaction with the calcium content in the recycled cement (pozzolanic reaction) proceeds well, and stable hydrate crystals such as tobermorite are produced. Will be generated. Therefore, the strength of the ceramic building materials manufactured again can be increased.
また、リサイクルセメントを用いて窯業系建材を製造する場合において、オートクレーブ養生の養生温度及び養生時間はそれぞれ以下のように設定するのが好ましい。 Moreover, when manufacturing ceramic-type building materials using recycled cement, it is preferable to set the curing temperature and curing time of the autoclave curing as follows.
すなわち、養生温度については、廃材となる前の元の窯業系建材を製造する際の高温高圧養生の温度（１６５〜１７０℃）よりも、リサイクルセメントにシリカ系材料を添加することによって再度窯業系建材を製造する際の高温高圧養生の温度の方が高いことが好ましい。これにより、再度製造される窯業系建材の強度を高めることができるものである。 In other words, the curing temperature is again increased by adding a silica-based material to the recycled cement, rather than the high-temperature and high-pressure curing temperature (165 to 170 ° C.) when producing the original ceramic building material before becoming a waste material. It is preferable that the temperature of the high-temperature and high-pressure curing at the time of manufacturing building materials is higher. Thereby, the intensity | strength of the ceramic building materials manufactured again can be raised.
一方、養生時間については、廃材となる前の元の窯業系建材を製造する際の高温高圧養生の時間（４〜６時間）よりも、リサイクルセメントにシリカ系材料を添加することによって再度窯業系建材を製造する際の高温高圧養生の時間の方が長いことが好ましい。これにより、リサイクルセメント中のカルシウム分とシリカ系材料とのポゾラン反応による結晶化が良好に進行し、Ｃ／Ｓが１．０〜１．５であるようなカルシウムリッチな場合であっても、再度製造される窯業系建材の強度を高めることができるものである。 On the other hand, with regard to the curing time, the ceramics system is added again by adding the silica-based material to the recycled cement, rather than the high-temperature and high-pressure curing time (4 to 6 hours) when producing the original ceramics building materials before becoming waste materials. It is preferable that the time for high-temperature and high-pressure curing at the time of producing building materials is longer. Thereby, even if it is a calcium rich case where the crystallization by the pozzolanic reaction of the calcium content in the recycled cement and the silica-based material proceeds well, and C / S is 1.0 to 1.5, The strength of the ceramic building materials manufactured again can be increased.
リサイクルセメントを用いて製造された窯業系建材は、外装材等として一定期間使用され、そしてその役目を終えた後に廃材となり、再度リサイクルセメントの主原料とすることができる。再度リサイクルセメントを製造する場合においてもリサイクルセメントのＣ／Ｓは３．３±０．３となるように調整するが、窯業系建材の廃材のＣ／Ｓは０．７ではなく１．０〜１．５となっているため、カルシウム分としての石灰石（ＣａＣＯ３）等の添加量は従来よりも少なくて済むものである。よって、リサイクルセメントも必要以上に製造されないようにすることができるものである。 Ceramic building materials manufactured using recycled cement are used for a certain period of time as exterior materials, etc., and are used as waste materials after finishing their roles, and can be used again as the main raw material for recycled cement. Even when recycled cement is produced again, the C / S of the recycled cement is adjusted to 3.3 ± 0.3, but the C / S of the waste material of the ceramic building materials is not 0.7 but 1.0 to Since it is 1.5, the addition amount of limestone (CaCO 3 ) or the like as the calcium content can be smaller than the conventional amount. Therefore, recycled cement can be prevented from being produced more than necessary.
その後、上記のようにして得られたリサイクルセメントを用い、上述した工程を繰り返すことにより、再度窯業系建材を製造することができ、リサイクルシステムを構築することができるものである。 Thereafter, by using the recycled cement obtained as described above and repeating the above-described steps, the ceramic building material can be manufactured again, and a recycling system can be constructed.
以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples.
廃材となる前の元の窯業系建材は、普通セメント（普通ポルトランドセメント）、シリカ系材料（フライアッシュ及び珪石粉）、補強繊維（パルプ）を原材料として用い、１７０℃、０．８ＭＰａのもとで４時間オートクレーブ養生することによって製造した。各原材料の化学成分（％）を下記［表１］に示す。なお、シリカヒュームは元の窯業系建材の原材料ではないが、再度窯業系建材を製造する際に使用するので、シリカヒュームの化学成分（％）も下記［表１］に示す。また、下記［表１］中、「その他成分」とはＮａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、ＴｉＯ２等の微量成分であり、「ｉｇ．ｌｏｓｓ」とは強熱減量である。 The original ceramic building materials before becoming scrap materials are ordinary cement (ordinary Portland cement), silica-based materials (fly ash and quartzite powder), and reinforcing fibers (pulp) as raw materials at 170 ° C and 0.8 MPa. For 4 hours in an autoclave. The chemical composition (%) of each raw material is shown in [Table 1] below. Silica fume is not a raw material of the original ceramic building materials, but is used when the ceramic building materials are manufactured again, so the chemical component (%) of silica fume is also shown in [Table 1] below. In the following [Table 1], “other components” are trace components such as Na 2 O, K 2 O, TiO 2 , and “ig.loss” is a loss on ignition.
各原材料の配合割合（質量％）とＣ／Ｓを下記［表２］に示す。フライアッシュと珪石粉との比率は４：１とした。 The mixing ratio (mass%) and C / S of each raw material are shown in [Table 2] below. The ratio of fly ash to quartzite powder was 4: 1.
次に、上記のようにして得られた窯業系建材を外装材として所定期間使用した後、この廃材をリサイクルセメントの主原料として用いた。リサイクルセメントは、上記外装材の廃材にカルシウム分として石灰石を添加し、これをローラーミルで粉砕した後、１３００℃で焼成することによって製造した。各原材料の化学成分（％）を下記［表３］に示す。なお、下記［表３］中、「その他成分」とはＮａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、ＴｉＯ２等の微量成分であり、「ｉｇ．ｌｏｓｓ」とは強熱減量である。 Next, after the ceramic building material obtained as described above was used for a predetermined period as an exterior material, this waste material was used as a main raw material for recycled cement. Recycled cement was produced by adding limestone as a calcium component to the waste material of the exterior material, pulverizing it with a roller mill, and firing at 1300 ° C. The chemical composition (%) of each raw material is shown in [Table 3] below. In the following [Table 3], “other components” are trace components such as Na 2 O, K 2 O, TiO 2 , and “ig.loss” is ignition loss.
各原材料の配合割合（質量％）とＣ／Ｓを下記［表４］に示す。石灰石は、Ｃ／Ｓが０．７から３．３になるまで添加した。 The blending ratio (mass%) and C / S of each raw material are shown in [Table 4] below. Limestone was added until C / S was 0.7 to 3.3.
そして、上記のようにして得られたリサイクルセメントにシリカ系材料（フライアッシュ、珪石粉、シリカヒューム）及び補強繊維（パルプ）を添加し、これをオートクレーブ養生することによって再度窯業系建材を製造した。各原材料の配合割合（質量％）、再度得られた窯業系建材のＣ／Ｓ、養生温度、養生時間、再度得られた窯業系建材の曲げ強度を下記［表５］に示す。 And the silica-based material (fly ash, silica stone powder, silica fume) and the reinforcing fiber (pulp) were added to the recycled cement obtained as described above, and the ceramic-based building material was manufactured again by curing the autoclave. . [Table 5] below shows the blending ratio (mass%) of each raw material, C / S of the ceramic building material obtained again, the curing temperature, the curing time, and the bending strength of the ceramic material obtained again.
なお、曲げ強度は、サンプルサイズ１６０×４０×１２ｍｍ、スパン１００ｍｍ、試験速度２ｍｍ／分で３点曲げ強度を測定し、下記式で求めた。 The bending strength was determined by the following equation by measuring the three-point bending strength at a sample size of 160 × 40 × 12 mm, a span of 100 mm, and a test speed of 2 mm / min.
ｋ＝３×Ｓ×ｍ／（２×ｈ×Ｗ２）
ｋ：曲げ強度（ＭＰａ）
Ｓ：スパン（ｍｍ）
ｍ：曲げ破壊荷重（Ｎ）
ｈ：幅（ｍｍ）
Ｗ：厚み（ｍｍ）
また、再度得られた窯業系建材の量を廃材の量を基準として質量比で下記［表５］に示す。
k = 3 × S × m / (2 × h × W 2 )
k: Bending strength (MPa)
S: Span (mm)
m: Bending fracture load (N)
h: width (mm)
W: Thickness (mm)
Moreover, the amount of the ceramic building materials obtained again is shown in the following [Table 5] in mass ratio based on the amount of waste materials.
上記［表５］にみられるように、元の窯業系建材を製造する際に添加したシリカ系材料の添加比率とリサイクルセメントに添加したシリカ系材料の添加比率とが同じである比較例では、廃材の量の４．７倍という必要以上の量の窯業系建材が得られることとなり、マテリアルバランスを保つことができなくなることが確認される。 As seen in [Table 5] above, in the comparative example in which the addition ratio of the silica-based material added to the original ceramic building material and the addition ratio of the silica-based material added to the recycled cement are the same, It is confirmed that a ceramic building material of an amount more than necessary, 4.7 times the amount of waste material, will be obtained, and the material balance cannot be maintained.
これに対して、元の窯業系建材を製造する際に添加したシリカ系材料の添加比率よりも、リサイクルセメントに添加したシリカ系材料の添加比率の方が少ない実施例１〜５では、再度得られる窯業系建材の量を廃材の量の２．２〜３．３倍の量に抑制することができることが確認される。特に、実施例１〜５のようにシリカ系材料の添加比率を６０質量％以下にすると、マテリアルバランスを保つことができることが確認される。 On the other hand, in Examples 1-5 in which the addition ratio of the silica-based material added to the recycled cement is smaller than the addition ratio of the silica-based material added when the original ceramic building material is manufactured, it is obtained again. It is confirmed that the amount of ceramic building materials produced can be reduced to 2.2 to 3.3 times the amount of waste materials. In particular, when the addition ratio of the silica-based material is 60% by mass or less as in Examples 1 to 5, it is confirmed that the material balance can be maintained.
曲げ強度については、実施例１〜５より比較例の方が多少優れているが、実施例１〜５の曲げ強度は実用上何ら問題がないものである。 Regarding the bending strength, the comparative examples are somewhat better than the examples 1 to 5, but the bending strengths of the examples 1 to 5 have no practical problem.
ここで、実施例１、２、４、５と実施例３とを対比すると、シリカヒュームを用いた実施例３の方が、再度得られる窯業系建材の強度を高めることができることが確認される。 Here, when Examples 1, 2, 4, 5 and Example 3 are compared, it is confirmed that Example 3 using silica fume can increase the strength of the ceramic building materials obtained again. .
また、実施例２と実施例４とを対比すると、通常よりも養生温度を高くした実施例４の方が、再度得られる窯業系建材の強度を高めることができることが確認される。 Moreover, when Example 2 and Example 4 are contrasted, it is confirmed that Example 4 which raised curing temperature rather than usual can raise the intensity | strength of the ceramic building material obtained again.
また、実施例２と実施例５とを対比すると、通常よりも養生時間を長くした実施例５の方が、再度得られる窯業系建材の強度を高めることができることが確認される。 Moreover, when Example 2 and Example 5 are contrasted, it is confirmed that Example 5 in which the curing time is longer than usual can increase the strength of the ceramic-based building material obtained again.
次に、上記のようにして得られた比較例の窯業系建材（１）、実施例１の窯業系建材（２）及び実施例２〜５の窯業系建材（３）を廃材とし、これらの廃材をリサイクルセメントの主原料として用いた。この場合のリサイクルセメントも、上記廃材（１）〜（３）にカルシウム分として石灰石を添加し、これをローラーミルで粉砕した後、１３００℃で焼成することによって製造した。各原材料の配合割合（質量％）とＣ／Ｓを下記［表６］に示す。石灰石は、廃材（１）についてはＣ／Ｓが０．７から３．３になるまで、廃材（２）についてはＣ／Ｓが１．０から３．３になるまで、廃材（３）についてはＣ／Ｓが１．５から３．３になるまで、それぞれ添加した。 Next, the ceramics building material (1) of the comparative example obtained as described above, the ceramics building material (2) of Example 1 and the ceramics building material (3) of Examples 2 to 5 were used as waste materials. Waste material was used as the main raw material for recycled cement. The recycled cement in this case was also produced by adding limestone as a calcium component to the waste materials (1) to (3), pulverizing it with a roller mill, and firing at 1300 ° C. The mixing ratio (mass%) of each raw material and C / S are shown in [Table 6] below. Limestone is used for waste material (3) until C / S is 0.7 to 3.3 for waste material (1), and for C / S is 1.0 to 3.3 for waste material (2). Was added until C / S was 1.5 to 3.3.
上記［表６］にみられるように、Ｃ／Ｓが０．７である廃材（１）では、カルシウム分として添加する石灰石が多量に必要であり、しかも、廃材の量の１．８７倍という必要以上の量のリサイクルセメントが得られることとなり、マテリアルバランスを保つことができなくなることが確認される。 As seen in [Table 6] above, the waste material (1) having a C / S of 0.7 requires a large amount of limestone to be added as a calcium component, and is 1.87 times the amount of waste material. It is confirmed that an amount of recycled cement more than necessary can be obtained, and the material balance cannot be maintained.
これに対して、Ｃ／Ｓが１．０である廃材（２）及びＣ／Ｓが１．５である廃材（３）では、カルシウム分として添加する石灰石がいずれも少量で済み、しかも、再度得られるリサイクルセメントの量はそれぞれ廃材の量の１．７１倍及び１．４倍であり、マテリアルバランスを保つことができることが確認される。 On the other hand, in the waste material (2) with C / S of 1.0 and the waste material (3) with C / S of 1.5, both limestone added as calcium content is small, and again The amount of the recycled cement obtained is 1.71 times and 1.4 times the amount of the waste material, respectively, and it is confirmed that the material balance can be maintained.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004228548A JP2006044991A (en) | 2004-08-04 | 2004-08-04 | Method of manufacturing ceramic building material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004228548A JP2006044991A (en) | 2004-08-04 | 2004-08-04 | Method of manufacturing ceramic building material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006044991A true JP2006044991A (en) | 2006-02-16 |
Family
ID=36023999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004228548A Pending JP2006044991A (en) | 2004-08-04 | 2004-08-04 | Method of manufacturing ceramic building material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2006044991A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014147282A1 (en) * | 2013-03-22 | 2014-09-25 | Consejo Superior De Investigaciones Científicas (Csic) | Ceramic residue for producing cements, method for the production thereof, and cements containing same |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04300229A (en) * | 1991-01-31 | 1992-10-23 | Toray Ind Inc | Formed article or hydraulic inorganic material and its production |
| JPH06321656A (en) * | 1993-05-14 | 1994-11-22 | Daiken Trade & Ind Co Ltd | Production of lightweight inorganic product |
| JP2003201156A (en) * | 2001-12-28 | 2003-07-15 | Mie Prefecture | Method of producing hydraulic material utilizing concrete scrap |
-
2004
- 2004-08-04 JP JP2004228548A patent/JP2006044991A/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04300229A (en) * | 1991-01-31 | 1992-10-23 | Toray Ind Inc | Formed article or hydraulic inorganic material and its production |
| JPH06321656A (en) * | 1993-05-14 | 1994-11-22 | Daiken Trade & Ind Co Ltd | Production of lightweight inorganic product |
| JP2003201156A (en) * | 2001-12-28 | 2003-07-15 | Mie Prefecture | Method of producing hydraulic material utilizing concrete scrap |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014147282A1 (en) * | 2013-03-22 | 2014-09-25 | Consejo Superior De Investigaciones Científicas (Csic) | Ceramic residue for producing cements, method for the production thereof, and cements containing same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2002022518A1 (en) | Cement composition | |
| WO2012144497A1 (en) | Cement clinker, method for manufacturing same and cement composition | |
| EP2514727B1 (en) | An alkali activated limestone concrete composition and use of composition in concrete casting | |
| CN111556857A (en) | Enhancing calcined clay effectiveness with inorganic binders | |
| JP2013047154A (en) | Blast furnace composition | |
| KR101014866B1 (en) | Alkall-activated masonry products with no cement | |
| JP7166827B2 (en) | Grout mortar composition, grout mortar, concrete structure and method for producing the same | |
| JP2009013023A (en) | Portland cement clinker and its manufacturing method | |
| JP2003137618A (en) | Blast furnace slag fine powder containing inorganic admixture, blast furnace cement, and method of producing them | |
| JP2006044991A (en) | Method of manufacturing ceramic building material | |
| KR101045341B1 (en) | Method for stabilizing burned ash using carbon dioxide | |
| WO2018181779A1 (en) | Molded article using hydraulic lime and method for producing same | |
| KR100406218B1 (en) | cement blend compound furtherance to do the chief ingredient for slag powder | |
| KR101727728B1 (en) | Blended concrete composite using silica fume and manufacturing method thereof | |
| JP2009155134A (en) | Method of producing hydraulic material for autoclave-forming and method of producing ceramic-based building material | |
| JP2009126717A (en) | Calcium silicate hydrate-based material and calcium silicate hydrate-based building material | |
| KR102612775B1 (en) | Mortar and concrete composition using artificial marble sludge, and preparation method therefor | |
| JP2008050231A (en) | Method for producing calcium oxide-mixed cement and calcium oxide-mixed cement cured body | |
| JP4371975B2 (en) | Fly ash expansion inhibitor | |
| KR102135458B1 (en) | High volume fly ash binder for compressive strength improvement | |
| JP6933422B2 (en) | How to manufacture lightweight cellular concrete panels | |
| JP2016169132A (en) | Manufacturing method of cement-based cured body | |
| JPH11157906A (en) | Low heat cement composition and production of low heat cement hardened product | |
| JP2001019571A (en) | Production of autoclaved lightweight concrete and autoclaved lightweight concrete panel obtained by the same | |
| JP2007238397A (en) | Lightweight inorganic plate like body and method of manufacturing the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070611 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091225 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100622 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100823 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20100823 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110531 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20111004 |