JP2008195542A - アスベスト改質剤、及びアスベスト改質工法 - Google Patents

Abstract

【課題】安易、且つ低コストでアスベストの特性は維持したまま無害化を図れるアスベスト改質剤等を提供する。
【解決手段】本願のアスベスト改質剤は、ケイ酸塩類と、分子を小さくした活性水と、を混合してなるアルカリ性水溶液からなる。
【選択図】なし

Description

本願は、アスベストを無害化するアスベスト改質剤、及びこのアスベスト改質剤を用いたアスベスト改質工法に関する。

従来、建築用材料などにアスベストが広く使用されている。

当該アスベストは、微細な繊維が集合して形成されており、例えば、建築物の解体時には当該繊維が飛散する。当該アスベストから飛散する繊維（粉塵）は、肺癌を誘発するなどの発癌性を有しているため、その処理に問題がある。一般に建築現場でアスベストを処理する際には、作業場をシートで覆った後、作業員は防護服を着用するなどして作業を行うようになっている。

また、アスベストの表面に樹脂などを塗布することによってアスベストを含浸固着化し、アスベストの飛散を防止するアスベストの改質工法が存在する。

しかしながら、樹脂をアスベストの表面に塗布するだけのアスベスト改質工法では、アスベストの表面には付着するものの、その内部は、本来のアスベスト繊維のまま残っており、一時的な解決方法としては有効であるものの、例えば、アスベストが使用された建築物の解体時には、当該アスベストを構成する繊維が飛散するため、本来の解決には至っていない。

本願が解決しようとする課題には、上記した問題が一例として挙げられる。

そこで、本願は、安易、且つ低コストでアスベストの特性は維持したまま無害化を図れるアスベスト改質剤等を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に係るアスベスト改質剤は、ケイ酸塩類と、分子を小さくした活性水と、を混合してなるアルカリ性水溶液からなることを特徴とする。

また、請求項２に係るアスベスト改質剤としてのアルカリ性水溶液は、ケイ酸カリウムを主成分とし、少なくともナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、チタン、及びリチウムのいずれか一つを含有していることを特徴とする。

また、請求項３に係るアスベスト改質剤としてのアルカリ性水溶液は、前記アルカリ性水溶液に、更にシリカを添加することを特徴とする。

また、請求項４に係るアスベスト改質工法は、アスベストに、前記ケイ酸塩類と分子を小さくした活性水とを混合したアルカリ性水溶液を塗布、噴霧又は注入などして含浸させることを特徴とする。

また、請求項５に係るアスベスト改質工法は、請求項１乃至３に記載のアスベスト改質剤をスチーム化して前記アスベストに含浸させることを特徴とする。

また、請求項６に係るアスベスト改質工法は、請求項１乃至３に記載のアスベスト改質剤を温水化して前記アスベストに含浸させることを特徴とする。

さらに、請求項７に係るアスベスト改質工法は、請求項５、又は６に記載のアスベスト改質剤を所定のノズルの先端から放出して前記アスベストに含浸させる際に、前記ノズルの先端を前記アスベストに内部に挿入することを特徴とする。

請求項１乃至３に係る発明によれば、例えば、当該アスベスト改質剤をアスベストに塗布又は噴霧等すれば、アスベストの内部まで当該アスベスト改質剤を深く浸透させ、アスベストを構成する繊維が当該アスベスト改質剤によって結合されるので、アスベストの耐火性能を損なうことなく、アスベストの有害性を排除することができる。また、アスベスト改質剤がアスベストの内部まで浸透するので、アスベストを解体してもアスベストを構成する繊維は飛散しないので、作業者の安全性を高めることができる。

また、請求項４に係る発明によれば、当該アスベスト改質剤をアスベストに塗布、又は噴霧、及び注入等により充填等して含浸する作業は簡易であり、容易にアスベストを改質できる。また、作業性は良好であるため、作業員の負担を軽減できる。

さらに、請求項５乃至７に係る発明によれば、アスベスト改質剤をアスベストの内部により深く浸透させることが可能である。また、アスベスト改質剤をアスベストに対して吹き付ける作業は簡易であり、容易にアスベストを改質できる。また、作業性は良好であるため、作業員の負担を軽減できる。

以下、本願を実施するための最良の形態について説明する。

本実施例におけるアスベスト改質剤は、ケイ酸塩類と、分子を小さくした活性水（以下、「改質活性水」と称する。）と、を混合してなるアルカリ性水溶液である。

本実施形態のアルカリ性水溶液は、ケイ酸塩類と改質活性水との割合を約１：４としている。また、アルカリ性水溶液は、ケイ酸カリウムを主成分とし、少なくともナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、チタン、及びリチウムのいずれか一つを含有して構成されていても良く、他の無機イオンを含んでいても構わない。これらナトリウム、カリウムなどの配合を異ならせることによって、アスベストの内部にアルカリ性水溶液が浸透し固化する時間を遅滞させたり、より強固にアスベストの繊維を固化させたりすることが可能となる。

改質活性水は、例えば、水を無機セラミックスに衝突させ、当該水の分子集団が細かく砕かれたものを使用する。この改質活性水は、例えば、粘土にチタンなどの金属やある種の有機物を混合して焼き上げたセラミックスに水を衝突させることにより得られる。一方、水は、一般的にＨ₂Ｏの単分子で存在するのではなく、数十個チェーンで連結した複数の分子（亜硫酸（ＳＯ₂）、炭酸ガス（ＣＯ₂）、一酸化炭素（ＣＯ）、鉛（Ｐｂ）など）を有する大きなかたまり（クラスター）になっている。

上記に示すセラミックスからは半永久的に電子が放出されており、水は当該セラミックスの粒子と衝突することで、瞬間的に水の分子集団が細かく砕かれ、細分化される。

また、電磁波を水に与えて水分子の共鳴・共振運動によって大きなクラスターとなっている水を細分化して改質活性水を得るようにしても構わない。

ここで、例えば、アスベスト（例えば、化学式：Ｍｇ₃Ｓｉ₂Ｏ₅（ＯＨ）₄）に本実施形態のアルカリ性水溶液（（例えば、化学式：Ｏ-Ｓｉ-ＳｉＯ₂+ｎＨ₂Ｏ）からなるアスベスト改質剤を用いた際の結合化学式（式１）を示す。

式１に示すように、アスベスト改質剤はアスベスト内において、アスベストに含まれるＭｇ（マグネシウム）とケイ酸塩類に含まれるカリウムとが反応し、ゲル化することによって、アスベストの内部において当該アスベストに含まれる繊維を結合固化するようになっている。このように構成された本実施例のアスベスト改質剤は、アスベストに散布や塗布などすることによって、アスベストに含まれる繊維の少なくとも１００本程度を固化結合することが可能となっている。よって、アスベストの耐火性能を損なうことなく、アスベストの有害性を排除することができる。

また、このアスベスト改質剤をアスベストに散布、又は塗布等すると、アスベストの表面はもちろんのこと、アスベストの内部深くにも浸透し、アスベストに含まれる繊維を固化するので、アスベストの劣化などを防止し、長寿命化を図れる。

また、アスベスト改質剤は、建築物などと固定されているアスベストに塗布などすることにより、アスベストの内部にまでアスベスト改質剤を浸透させ、建築物とアスベストを強固に固定することが可能となっている。よって、経年劣化により、アスベストが建築物から剥がれ落ちることなども防止することが可能となっている。

次いで、アスベスト改質剤の施工例について説明する。

まず、アスベスト改質剤が浸透しやすいようにアスベスト表面の下地を清掃するなどの処理を行う。ついで、アスベスト改質剤をハケで塗布、コンプレッサを用いた吹き付け、あるいは当該アスベスト改質剤が充填されたスプレー缶等により塗布したり、当該アスベスト改質剤が充填された器具等を用いてアスベスト（アスベストが固定されている構造物など）にアスベスト改質剤を浸透させる。

以下に本実施形態のアスベスト改質剤をアスベストに用いた実施例１を示す。

ケイ酸塩類と改質活性水を１：４の割合で混合してなるアルカリ性水溶液を、建築物に使用されているアスベスト（白石綿、青石綿、茶石綿）（表面積１ｍ²）に２００〜４００ｇ／ｍ²吹き付けて含浸させ、１２時間以上乾燥させた後、解体した。

その結果、当該アルカリ性水溶液をアスベストに吹き付けると、アスベストが硬化するとともに、建築物との結合力が高まった。また、アスベストを解体した際に、粉塵を生じることなく、容易に解体除去できた。

実施例１の結果より、このアスベスト改質剤をコンクリートに散布、塗布すると、アスベストの表面はもちろんのこと、アスベストの内部深く浸透した後にゲルとして固化することが確認できた。また、アスベストの内部まで、アルカリ性水溶液が浸透し、アスベストの繊維を結合し固化させていることが確認できた。

尚、解体又は除去されたアスベストに本実施形態のアスベスト改質剤を噴霧等により含浸させることにより、当該アスベストをゲルとして結合固着化することができるとともに、アスベスト自体の容量を減少させることも可能であることが確認できた。

以上に説明したように、本実施形態のアスベスト改質剤は、ケイ酸塩類と、分子を小さくした活性水と、を混合してなるアルカリ性水溶液からなり、アスベストに、このアルカリ性水溶液を塗布等して、アスベストを含浸することにより、当該アルカリ性水溶液がアスベストの内部に浸透してアスベストに含まれる繊維を結合するようになっている。

したがって、アスベストの耐火性能を損なうことなく、アスベストの有害性を排除することができる。また、アスベスト改質剤がアスベストの内部まで浸透するので、アスベストを解体してもアスベストの繊維は飛散しないので、作業者の安全性を高めることができる。

また、当該アスベスト改質剤をアスベストに塗布、注入等により充填等して含浸する作業は簡易であり、容易にアスベストを改質できる。また、作業性は良好であるため、作業員の負担を軽減できる。

なお、本実施形態は一形態であって、この形態に限定されるものではない。例えば、アルカリ性水溶液からなるアスベスト改質剤により改質されたアスベストは、無害化されていること、且つ、耐火性を維持していることからアスベストを除去することなく防火材として使用することも可能である。

また、当該アスベスト改質剤により改質されたアスベストは、無害化されていること、且つ、耐火性を維持していることからマテリアルリサイクルとして再生利用することも可能である。

以下に本実施形態のアスベスト改質剤をアスベストに用いた他の実施例を示す。

ケイ酸塩類と改質活性水を１：４の割合で混合してなるアルカリ性水溶液を、ヒータなどの加熱装置により５０度程度まで温めて温水化した後、建築物に使用されているアスベスト（白石綿、青石綿、茶石綿）（表面積１ｍ²）に２００〜４００ｇ／ｍ²吹き付けて含浸させ、１２時間以上乾燥させた後、解体した。

その結果、当該アルカリ性水溶液をアスベストに吹き付けると、アスベストが硬化するとともに、建築物との結合力が高まった。また、アスベストを解体した際に、粉塵を生じることなく、且つアスベストの繊維を飛散させることなく、容易に解体除去できた。

また、アスベスト改質剤をそのままアスベストに吹き付けるよりも、アスベスト改質剤を温水化した後、アスベストに吹き付けた方がアスベストへの浸透率も高まることが確認できた。

実施例２の結果より、このアスベスト改質剤を温水化した後、アスベストに散布、塗布すると、アスベストの表面はもちろんのこと、アスベストの内部深く浸透した後にゲルとして固化することが確認できた。また、アスベストの内部まで、アルカリ性水溶液が浸透し、アスベストの繊維を結合し固化させていることが確認できた。

また、実施例２の工法は、例えば、天井などに存在するアスベストに対して行うとより効果的である。一般に天井に設けられているアスベストは厚みが有り、また作業性も悪いため、実施例２の工法を用いることにより、容易にアスベストにアスベスト改質剤を深く浸透させることが可能となる。

ケイ酸塩類と改質活性水を１：４の割合で混合してなるアルカリ性水溶液を、一般的に使用されている液体をスチーム化するスチーム装置などによりスチーム化した後、建築物に使用されているアスベスト（白石綿、青石綿、茶石綿）（表面積１ｍ²）に２００〜４００ｇ／ｍ²吹き付けて含浸させ、１２時間以上乾燥させた後、解体した。なお、当該スチーム化されたアルカリ性水溶液は８０度〜１００度（好ましくは約９８度）である。

その結果、当該アルカリ性水溶液をアスベストに吹き付けると、アスベストが硬化するとともに、建築物との結合力が高まった。また、アスベストを解体した際に、粉塵を生じることなく、且つアスベストの繊維を飛散させることなく、容易に解体除去できた。

また、アスベスト改質剤をそのままアスベストに吹き付けるよりも、アスベスト改質剤をスチーム化した後、アスベストに吹き付けた方がアスベストへの浸透率も高まることが確認できた。

実施例３の結果より、このアスベスト改質剤をスチーム化した後、アスベストに散布、塗布すると、アスベストの表面はもちろんのこと、アスベストの内部深く浸透した後にゲルとして固化することが確認できた。また、アスベストの内部まで、アルカリ性水溶液が浸透し、アスベストの繊維を結合し固化させていることが確認できた。

また、実施例３の工法は、実施例２と同様に、例えば、天井などに存在するアスベストに対して行うとより効果的である。一般に天井に設けられているアスベストは厚みが有り、また作業性も悪いため、実施例３の工法を用いることにより、容易にアスベストにアスベスト改質剤を深く浸透させることが可能となる。

また、実施例２、又は３において、アスベスト改質剤をアスベストに吹き付ける際には、所定のノズルの先端から噴霧（吹き付ける）して施工されるが、当該ノズルをアスベストに突き刺して、又は、アスベストに孔部を形成し当該孔にノズルの先端を挿入して、アスベスト改質剤を吹き付けるようにすればなお良い。これにより、アスベストの内部により深くそして当該アスベスト改質剤をより広範囲にわたってアスベストに含浸させることが可能となる。なお、この実施例では、吹き付けによる施工方法を実施例として挙げているが、所定の機器を用いて注入などによってアスベスト改質剤をアスベストに含浸させるようにしても構わない。

さらに、アスベスト改質剤として用いられるケイ酸カリウムを主成分としたアルカリ性水溶液に更にシリカを添加し所定の割合で混合、さらにケイ酸マグネシウムを添加し所定の割合で混合することによって、アスベスト改質剤がゲル状に反応固化する速度を早めたり遅くしたり調整することが可能となっている。本実施形態では、基本的にシリカを添加することによりゲル状に反応固化する速度を早めることが可能となっているが、場合によっては、ケイ酸マグネシウムを更に添加する。なお、シリカやケイ酸マグネシウムの混合比率は、当該アスベスト改質剤を適用するアスベストの厚みなどによって適宜変更される。

Claims (7)

1. ケイ酸塩類と、分子を小さくし改質された活性水と、を混合してなるアルカリ性水溶液からなることを特徴とするアスベスト改質剤。
2. 前記アルカリ性水溶液は、ケイ酸カリウムを主成分とし、少なくともナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、チタン、及びリチウムのいずれか一つを含有していることを特徴とする請求項１に記載のアスベスト改質剤。
3. 前記アルカリ性水溶液に、更にシリカを添加することを特徴とする請求項１又は２に記載のアスベスト改質剤。
4. アスベストに、前記ケイ酸塩類と分子を小さくした活性水とを混合したアルカリ性水溶液を含浸させることを特徴とするアスベスト改質工法。
5. 請求項１乃至３に記載のアスベスト改質剤をスチーム化してアスベストに含浸させることを特徴とするアスベスト改質工法。
6. 請求項１乃至３に記載のアスベスト改質剤を温水化して前記アスベストに含浸させることを特徴とするアスベスト改質工法。
7. 前記アスベスト改質剤を所定のノズルの先端から放出して前記アスベストに含浸させる際に、前記ノズルの先端を前記アスベストの内部に挿入することを特徴とする請求項５、又は６に記載のアスベスト改質工法。