JP2011006308A - 建設残土を利用した煉瓦の製造方法及び煉瓦 - Google Patents
建設残土を利用した煉瓦の製造方法及び煉瓦 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】水を加えて含水率を約49%〜51%にした関東ロームのみを真空土練機に投入して運転した後、関東ロームと関東ロームの重量の3%以上のセメント、水、及びアルミン酸ソーダの混合物を真空土練機のホッパーから投入して撹拌・混練りする。混合物はスクリューに付着することなく円滑に押出成型され、型を通して連続的に押し出される。これを切断することによって所望の形状の煉瓦が得られる。この成型物を天日乾燥して固化させることによって強度が発現する。アルミン酸ソーダを添加してあるため、関東ロームの成型物が型崩れを起こすことなく乾燥固化させることができる。
【選択図】図1
Description
関東ロームは、関東地方の丘陵や台地上に広く分布する赤褐色の砂泥土であり、火山灰や火山礫が堆積したものが風化されたもので、安山岩ないし玄武岩質であり、土粒子が比較的細かい割に、粒子間の間隙が大きく、透水性・保水能力に優れた土である。土粒子間の結合力は強いが、これを乱した状態とすると強度が著しく低下し、また、降雨などで軟弱化すると非常に扱いにくい土となる。
関東地方の建設現場で大量に発生することから有効利用が望まれていたが、粘性が高く、煉瓦などの建築資材の原料としては取り扱いが面倒であった。
また、セメントと関東ロームとの混合物は、真空土練機のスクリューに強力付着してしまい、残土とセメント混合物の円滑な押出成型ができず、運転を中止して付着した混合物を除去して清掃しなければならず、効率的に煉瓦を製造することができず、製造コストの低減が十分とはいえなかった。
この発明は、関東ロームの残土を使用し、型崩れや、残土とセメント混合物の製造機械への付着を防止し、効率的にかつ高い圧縮強度を有する煉瓦を製造するものであって、廃棄物であった建設残土を低コストで再利用可能とするものである。
更に具体的には、関東ロームの重量の3%以上のセメント、及びアルミン酸ソーダ、水を加えた混合物を真空土練機に投入して混練りすると共に脱気しながら押出成型し、所要長さで切断して乾燥固化する建設残土を使用した煉瓦の製造方法である。
また、含水率を調製した関東ロームのみを真空土練機に投入して運転することにより、以後の関東ロームとセメントの混合物がスクリューに付着することなく円滑に真空土練機によって混合物を混練り、押出成型することができ、煉瓦の製造効率を高めることができるので、低コストで関東ロームから煉瓦を製造することができる。
更に、この発明によれば、関東ロームからなる建設残土を、エネルギーを多量に消費することなく建設資材として利用可能な煉瓦とすることができ、残土運搬の際に発生していた二酸化炭素を削減することができる。
また、製造した煉瓦は、断熱材等として利用可能であり、更に、残土発生現場において外構に使用することもできる。
関東ロームは、平均的な含水率が40〜45%程度であり、水分を多く含有している。関東ローム、普通ポルトランドセメント、水、及びアルミン酸ソーダ(液状または粉状)を図2に示す真空土練機に投入し、混合物を真空吸引によって脱気しつつ型を通して押出成型する。押出成型時における脱気によって、材料の混合及び混練りに際して混合物に連行される空気が抜き出されるので混合物の密度が高められる。
材料の混合及び混練りと混合物の押出成型を一連の工程でおこなう真空土練機は、窯業用のタイル成型において公知の装置であり、内部に撹拌及び混合物を送り出すためのスクリューが装備されている。
そこで、関東ロームとセメント等の混合物を真空土練機に投入する前に、最初に水を加えて含水率を49%〜51%とした関東ロームのみを真空土練機に投入して運転した後、関東ロームとセメント等の混合物を投入すると混合物がスクリューに付着することなく撹拌混合が円滑におこなわれ、押出成型が効率よくおこなわれる。この際の混合物の混練り時間は10分〜15分が好ましく、また、真空土練機の真空度は0.01atm以下とするのが好ましい。
また、古くから知られているアドベ(日干し煉瓦)のようにワラを混入して補強することも可能であり、その場合は、混練りの際に10〜20mm程度の長さのワラを補強材として混入して混練りする。ワラは、価格が低廉な材料であるので使用しても製造コストにそれほど跳ね返ることがなく、煉瓦の強度を高めることができる。本発明においては、補強材はワラに限定されるものでなく、適宜の材質の補強材を使用することが可能である。
建設残土の関東ローム、普通ポルトランドセメント、水、及び液状のアルミン酸ソーダ(朝日化学工業株式会社、NA−170)を表1に示す割合で配合し、真空土練機で混練りして型崩れの有無、及び強度について試験した。
内法100cm×60cmの型を使用して混合物を押出成型し、圧縮試験用供試体として100mm程度、また、曲げ試験用供試体として200mm程度で切断し、乾燥固化させて煉瓦を得た。それぞれの供試体の形状、重量、及び強度(圧縮強度と曲げ強度)を煉瓦の材齢28日において測定し、配合Aについては表2、配合Bについては表3、配合Cについては表4に示す結果が得られた。
なお、アルミン酸ソーダを添加しない配合D及び配合Eは押出成型後の乾燥養生の際に型崩れを起こし、強度試験に供することができなかった。
なお、吸水率は以下の計算式によって求めた。
吸水率=[(飽水煉瓦の重量)−(乾燥煉瓦の重量)]÷(乾燥煉瓦の重量)×100
Claims (4)
- 粒径5mm以下の関東ロームにセメント、アルミン酸ソーダ及び水を加えた混合物を真空土練機に投入して混練りすると共に脱気しながら押出成型し、所要長さで切断して乾燥固化する建設残土を使用した煉瓦の製造方法。
- 請求項1において、セメント量が関東ロームの重量の3%以上である建設残土を使用した煉瓦の製造方法。
- 請求項1または2において、混合物を真空土練機に混合物を投入する前に、粒径5mm以下の関東ロームの含水率を49%〜51%に調製し、この関東ロームのみを真空土練機に投入して運転してから前記混合物を真空土練機に投入する煉瓦の製造方法。
- 請求項1〜3のいずれかの方法によって製造した関東ロームを含む煉瓦。
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