JP3369687B2 - フライアッシュ質人工骨材 - Google Patents
フライアッシュ質人工骨材Info
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/02—Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates
- C04B18/023—Fired or melted materials
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
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- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フライアッシュを原料
とし、造粒、焼成して得られるフライアッシュ質人工骨
材及びその製造方法に関する。
とし、造粒、焼成して得られるフライアッシュ質人工骨
材及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】火力発電所のボイラー等で燃料として石
炭を用いると、いわゆる産業廃棄物として、多量のフラ
イアッシュが発生する。近年、エネルギー事情の変化に
より、燃料が石炭に切り換えられ、フライアッシュの発
生量は今後ますます増加すると予想される。
炭を用いると、いわゆる産業廃棄物として、多量のフラ
イアッシュが発生する。近年、エネルギー事情の変化に
より、燃料が石炭に切り換えられ、フライアッシュの発
生量は今後ますます増加すると予想される。
【０００３】フライアッシュの再利用化については、コ
ンクリート中の砂の代替、陶磁器原料の代替、軽量骨材
の原料等として一部は実現しているけれども、未だ大半
は埋め立て廃棄により処理されているのが現状である。
ンクリート中の砂の代替、陶磁器原料の代替、軽量骨材
の原料等として一部は実現しているけれども、未だ大半
は埋め立て廃棄により処理されているのが現状である。
【０００４】フライアッシュの再利用化として、例えば
特開昭62−256746号公報には、フライアッシュに粘土を
添加した混合物を加湿し、パンペレタイザーを用いて粒
径５〜２０ｍｍの生ペレットを造粒し、これを焼結して
製品骨材とすることからなる人工軽量骨材の製造方法が
例示されている。
特開昭62−256746号公報には、フライアッシュに粘土を
添加した混合物を加湿し、パンペレタイザーを用いて粒
径５〜２０ｍｍの生ペレットを造粒し、これを焼結して
製品骨材とすることからなる人工軽量骨材の製造方法が
例示されている。
【０００５】また、特開平５−229858号公報には、フラ
イアッシュに粘土を添加して造粒、焼結して人工軽量骨
材を製造するに際し、ブレーン比表面積１５００〜２０
００ｃｍ2／ｇのフライアッシュに粘結材として粘土を
添加して造粒してペレットを製造した後、該ペレット表
面に粘土粉及び／またはフライアッシュを被覆し、しか
る後焼結することを特徴とする人工軽量骨材の製造方法
が開示されている。
イアッシュに粘土を添加して造粒、焼結して人工軽量骨
材を製造するに際し、ブレーン比表面積１５００〜２０
００ｃｍ2／ｇのフライアッシュに粘結材として粘土を
添加して造粒してペレットを製造した後、該ペレット表
面に粘土粉及び／またはフライアッシュを被覆し、しか
る後焼結することを特徴とする人工軽量骨材の製造方法
が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、建築、
土木分野で用いられるコンクリートの砕石骨材の代替え
として、フライアッシュ質人工骨材の研究開発を鋭意行
った結果、特開昭62−256746号公報や特開平５−229858
号公報に記載されているような骨材には次のような問題
点があることが明らかとなった。
土木分野で用いられるコンクリートの砕石骨材の代替え
として、フライアッシュ質人工骨材の研究開発を鋭意行
った結果、特開昭62−256746号公報や特開平５−229858
号公報に記載されているような骨材には次のような問題
点があることが明らかとなった。
【０００７】まず、特開昭62−256746号公報に記載され
ているようなフライアッシュを造粒、焼成した骨材は、
微小な連続気孔がその骨材中に均一に分布し、この連続
気孔は外気と繋がった開気孔であるため、骨材の吸水率
は高くなる。一般的に人工骨材を用いてコンクリートを
混練する際には、予め用いる骨材に吸水させる工程を採
用している。骨材の吸水率が高いような場合には、コン
クリート混練時に骨材からモルタル部へ水分の移動が起
こり、モルタル部の水分量が変化する。予め吸水させな
い骨材を用いる場合でも、コンクリート混練時にモルタ
ルから骨材中への水分の移動が起こり、結果モルタル部
の水分量が変化してしまう。いずれにしてもコンクリー
ト混練時に、モルタル部の水分量が変化すると作業性が
著しく低下してしまう。
ているようなフライアッシュを造粒、焼成した骨材は、
微小な連続気孔がその骨材中に均一に分布し、この連続
気孔は外気と繋がった開気孔であるため、骨材の吸水率
は高くなる。一般的に人工骨材を用いてコンクリートを
混練する際には、予め用いる骨材に吸水させる工程を採
用している。骨材の吸水率が高いような場合には、コン
クリート混練時に骨材からモルタル部へ水分の移動が起
こり、モルタル部の水分量が変化する。予め吸水させな
い骨材を用いる場合でも、コンクリート混練時にモルタ
ルから骨材中への水分の移動が起こり、結果モルタル部
の水分量が変化してしまう。いずれにしてもコンクリー
ト混練時に、モルタル部の水分量が変化すると作業性が
著しく低下してしまう。
【０００８】一方、粉砕したフライアッシュを用いて造
粒、焼成した骨材は、発生したガスが骨材内部に残存
し、同心円状の空洞を形成し、内部の微小気孔は閉じた
気孔であるため低吸水率であるが、同心円状空洞が破壊
源となるので骨材自身の強度は著しく弱い。このような
骨材は、コンクリート混練時に容易に破壊してしまうた
め、空洞に水が浸透し、やはり吸水率の変動を起こし、
作業性が低下してしまう。
粒、焼成した骨材は、発生したガスが骨材内部に残存
し、同心円状の空洞を形成し、内部の微小気孔は閉じた
気孔であるため低吸水率であるが、同心円状空洞が破壊
源となるので骨材自身の強度は著しく弱い。このような
骨材は、コンクリート混練時に容易に破壊してしまうた
め、空洞に水が浸透し、やはり吸水率の変動を起こし、
作業性が低下してしまう。
【０００９】なお、特開平５−229858号公報において
は、フライアッシュと粘土からなる造粒物に、更に、粘
土粉及び／またはフライアッシュ粉を被覆し、焼結して
いるが、この被覆は造粒物の粉化を低減し、生産歩留ま
りを向上させるためのもので、上述のような問題点を解
決できるものではない。
は、フライアッシュと粘土からなる造粒物に、更に、粘
土粉及び／またはフライアッシュ粉を被覆し、焼結して
いるが、この被覆は造粒物の粉化を低減し、生産歩留ま
りを向上させるためのもので、上述のような問題点を解
決できるものではない。
【００１０】また、地球環境保護の立場からも、このフ
ライアッシュを有効にリサイクルすることは、今後の火
力発電所建設にあっても是非とも必要なことである。
ライアッシュを有効にリサイクルすることは、今後の火
力発電所建設にあっても是非とも必要なことである。
【００１１】従って、本発明の目的は、低吸水率及び高
強度を有するフライアッシュ質人工骨材及びその製造方
法を提供することにある。
強度を有するフライアッシュ質人工骨材及びその製造方
法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明のフライア
ッシュ質人工骨材は、フライアッシュ、フラックス及び
造粒粘結剤を含有してなる混合物より造粒された中心核
造粒体と、該中心核造粒体表面上のフライアッシュ原
料、フラックス及び造粒粘結剤を含有してなる混合物の
コーティング外殻とからなる焼成品であって、中心核造
粒体のフラックス含有量がコーティング外殻のフラック
ス含有量より少ないことを特徴とする(以下、第１発明
と記載する)。
ッシュ質人工骨材は、フライアッシュ、フラックス及び
造粒粘結剤を含有してなる混合物より造粒された中心核
造粒体と、該中心核造粒体表面上のフライアッシュ原
料、フラックス及び造粒粘結剤を含有してなる混合物の
コーティング外殻とからなる焼成品であって、中心核造
粒体のフラックス含有量がコーティング外殻のフラック
ス含有量より少ないことを特徴とする(以下、第１発明
と記載する)。
【００１３】更に、本発明のフライアッシュ質人工骨材
の製造方法は、フライアッシュ１００重量部、フラック
ス５〜１０重量部及び造粒粘結剤５〜１５重量部を含有
してなる混合物を造粒して中心核造粒体を得、次に、フ
ライアッシュ１００重量部、フラックス２０〜４０重量
部及び造粒粘結剤５〜１５重量部を含有してなる混合物
を中心核造粒体表面にコーティングしてコーティング外
殻を形成し、得られたコーティング外殻を有する造粒体
を乾燥し、焼成することを特徴とする(以下、第２発明
と記載する)。
の製造方法は、フライアッシュ１００重量部、フラック
ス５〜１０重量部及び造粒粘結剤５〜１５重量部を含有
してなる混合物を造粒して中心核造粒体を得、次に、フ
ライアッシュ１００重量部、フラックス２０〜４０重量
部及び造粒粘結剤５〜１５重量部を含有してなる混合物
を中心核造粒体表面にコーティングしてコーティング外
殻を形成し、得られたコーティング外殻を有する造粒体
を乾燥し、焼成することを特徴とする(以下、第２発明
と記載する)。
【００１４】また、本発明のフライアッシュ質人工骨材
は、フライアッシュ及び造粒粘結剤を含有してなる混合
物より造粒された中心核造粒体と、該中心核造粒体表面
上の粉砕したフライアッシュ、フラックス及び造粒粘結
剤を含有してなる混合物のコーティング外殻とからなる
焼成品であることを特徴とする(以下、第３発明と記載
する)。
は、フライアッシュ及び造粒粘結剤を含有してなる混合
物より造粒された中心核造粒体と、該中心核造粒体表面
上の粉砕したフライアッシュ、フラックス及び造粒粘結
剤を含有してなる混合物のコーティング外殻とからなる
焼成品であることを特徴とする(以下、第３発明と記載
する)。
【００１５】更に、本発明のフライアッシュ質人工骨材
の製造方法は、フライアッシュ１００重量部及び造粒粘
結剤５〜１５重量部を含有してなる混合物を造粒して中
心核造粒体を得、次に、粉砕したフライアッシュ１００
重量部、フラックス１５〜３５重量部及び造粒粘結剤３
〜１０重量部を含有してなる混合物を中心核造粒体表面
にコーティングしてコーティング外殻を形成し、得られ
たコーティング外殻を有する造粒体を乾燥し、焼成する
ことを特徴とする(以下、第４発明と記載する)。
の製造方法は、フライアッシュ１００重量部及び造粒粘
結剤５〜１５重量部を含有してなる混合物を造粒して中
心核造粒体を得、次に、粉砕したフライアッシュ１００
重量部、フラックス１５〜３５重量部及び造粒粘結剤３
〜１０重量部を含有してなる混合物を中心核造粒体表面
にコーティングしてコーティング外殻を形成し、得られ
たコーティング外殻を有する造粒体を乾燥し、焼成する
ことを特徴とする(以下、第４発明と記載する)。
【００１６】
【作用】本発明の第１発明及び第２発明について説明す
る。フライアッシュを造粒、焼成して得られる骨材は、
上述のように微小な連続気孔が均一に分布し、それらの
微小気孔は開気孔であるため骨材は高吸水率となる。
る。フライアッシュを造粒、焼成して得られる骨材は、
上述のように微小な連続気孔が均一に分布し、それらの
微小気孔は開気孔であるため骨材は高吸水率となる。
【００１７】これと異なり、本発明の第１発明のフライ
アッシュ人工骨材は、フライアッシュ、フラックス及び
造粒粘結剤からなる混合物より造粒された中心核造粒体
と、該中心核造粒体表面上のフライアッシュ、フラック
ス及び造粒粘結剤からなる混合物のコーティング外殻と
からなる焼成品であって、中心核造粒体のフラックス含
有量がコーティング外殻のフラックス含有量より少ない
ことを特徴とするものであり、これにより骨材表層部の
溶融軟化温度を低下させることができ、中心核造粒体の
開気孔をコーティング外殻構成物で充填することが可能
となり、低吸水率で、高強度のフライアッシュ質人工骨
材を得ることができる。
アッシュ人工骨材は、フライアッシュ、フラックス及び
造粒粘結剤からなる混合物より造粒された中心核造粒体
と、該中心核造粒体表面上のフライアッシュ、フラック
ス及び造粒粘結剤からなる混合物のコーティング外殻と
からなる焼成品であって、中心核造粒体のフラックス含
有量がコーティング外殻のフラックス含有量より少ない
ことを特徴とするものであり、これにより骨材表層部の
溶融軟化温度を低下させることができ、中心核造粒体の
開気孔をコーティング外殻構成物で充填することが可能
となり、低吸水率で、高強度のフライアッシュ質人工骨
材を得ることができる。
【００１８】その製造方法(第２発明)は、まず、中心核
造粒体を形成するためにフライアッシュに、フラックス
と造粒粘結剤を添加、混合する。フラックスとしては例
えば炭酸カルシウム、カルシア等を例示することができ
る。フラックスのフライアッシュへの添加量は、フライ
アッシュ１００重量部に対して５〜１０重量部の範囲内
である。なお、フラックスの添加量が５重量部未満であ
ると緻密化を低下させるために好ましくなく、また、１
０重量部を超えると内部空洞を生じ易くなるために好ま
しくない。また、造粒粘結剤としては例えばベントナイ
ト等の粘土を例示することができる。造粒粘結剤のフラ
イアッシュへの添加量は、フライアッシュ１００重量部
に対して５〜１５重量部の範囲内である。造粒粘結剤の
添加量が５重量部未満であると造粒物の保形性が低下す
るために好ましくなく、また、１５重量部を超えると粘
着力が高まり、造粒しがたいため好ましくない。上述の
ような配合を有する混合物をパンペレタイザー等の造粒
装置を用いて加湿しながら直径５〜２０ｍｍに造粒して
中心核造粒体を得る。
造粒体を形成するためにフライアッシュに、フラックス
と造粒粘結剤を添加、混合する。フラックスとしては例
えば炭酸カルシウム、カルシア等を例示することができ
る。フラックスのフライアッシュへの添加量は、フライ
アッシュ１００重量部に対して５〜１０重量部の範囲内
である。なお、フラックスの添加量が５重量部未満であ
ると緻密化を低下させるために好ましくなく、また、１
０重量部を超えると内部空洞を生じ易くなるために好ま
しくない。また、造粒粘結剤としては例えばベントナイ
ト等の粘土を例示することができる。造粒粘結剤のフラ
イアッシュへの添加量は、フライアッシュ１００重量部
に対して５〜１５重量部の範囲内である。造粒粘結剤の
添加量が５重量部未満であると造粒物の保形性が低下す
るために好ましくなく、また、１５重量部を超えると粘
着力が高まり、造粒しがたいため好ましくない。上述の
ような配合を有する混合物をパンペレタイザー等の造粒
装置を用いて加湿しながら直径５〜２０ｍｍに造粒して
中心核造粒体を得る。
【００１９】次に、中心核造粒体の表面上にコーティン
グ外殻を形成する。コーティング外殻を形成するために
使用する混合物は、フライアッシュ１００重量部に対し
てフラックス２０〜４０重量部及び造粒粘結剤５〜１５
重量部よりなるものである。ここで、フラックスの添加
量が上述の中心核造粒体を形成するための混合物よりも
多いところに、本発明の特徴がある。なお、コーティン
グ操作は中心核造粒体の表面上に均一にコーティング外
殻を形成することができる慣用のいかなる手段をも使用
することができ、特に限定されるものではない。
グ外殻を形成する。コーティング外殻を形成するために
使用する混合物は、フライアッシュ１００重量部に対し
てフラックス２０〜４０重量部及び造粒粘結剤５〜１５
重量部よりなるものである。ここで、フラックスの添加
量が上述の中心核造粒体を形成するための混合物よりも
多いところに、本発明の特徴がある。なお、コーティン
グ操作は中心核造粒体の表面上に均一にコーティング外
殻を形成することができる慣用のいかなる手段をも使用
することができ、特に限定されるものではない。
【００２０】上述のようにして得られたコーティング外
殻を有する造粒体を乾燥し、焼成する。焼成温度として
は１３００〜１３５０℃が好ましい。なお、焼成温度が
１３００℃未満であると、焼結が不十分であり、目的と
する低吸水率、高強度のフライアッシュ質人工骨材を得
ることができないために好ましくなく、また、１３５０
℃より高温になると溶融軟化が著しく進行してしまい、
骨材の形状を維持できないばかりか、融着も防止するこ
とができなくなるために好ましくない。なお、乾燥や焼
成に使用する炉の様式等は特に限定されるものではな
い。
殻を有する造粒体を乾燥し、焼成する。焼成温度として
は１３００〜１３５０℃が好ましい。なお、焼成温度が
１３００℃未満であると、焼結が不十分であり、目的と
する低吸水率、高強度のフライアッシュ質人工骨材を得
ることができないために好ましくなく、また、１３５０
℃より高温になると溶融軟化が著しく進行してしまい、
骨材の形状を維持できないばかりか、融着も防止するこ
とができなくなるために好ましくない。なお、乾燥や焼
成に使用する炉の様式等は特に限定されるものではな
い。
【００２１】なお、コーティング外殻の厚さは、中心核
造粒体の表面開気孔を埋めるのに十分な厚さであればよ
く、骨材半径の５〜２０％程度が適当である。コーティ
ング外殻の厚さが厚くなり過ぎると、骨材内部の発生ガ
スが焼成中にコーティング外殻の溶融皮膜を破って骨材
外部に排出できなくなり、冷却後骨材内部に空洞が残っ
てしまい、骨材強度が低下してしまうため好ましくな
い。
造粒体の表面開気孔を埋めるのに十分な厚さであればよ
く、骨材半径の５〜２０％程度が適当である。コーティ
ング外殻の厚さが厚くなり過ぎると、骨材内部の発生ガ
スが焼成中にコーティング外殻の溶融皮膜を破って骨材
外部に排出できなくなり、冷却後骨材内部に空洞が残っ
てしまい、骨材強度が低下してしまうため好ましくな
い。
【００２２】次に、本発明の第３発明及び第４発明につ
いて説明する。特開昭62−256746号公報記載のフライア
ッシュ骨材は、外気とつながった連続開気孔があるため
に高吸水率である。
いて説明する。特開昭62−256746号公報記載のフライア
ッシュ骨材は、外気とつながった連続開気孔があるため
に高吸水率である。
【００２３】粉砕したフライアッシュで作った骨材の内
部には、球状をした閉気孔が均一に分布している。フラ
イアッシュを粉砕して用いることにより、加熱時にはよ
り容易に溶融軟化する。骨材内部でのガス発生より骨材
表層での溶融軟化の方がより低温において開始するた
め、骨材の内部には逃げ場を失った内部発生ガスが同心
円状の空洞として残存してしまう。この空洞が破壊源と
なり、骨材強度を低下させてしまう。
部には、球状をした閉気孔が均一に分布している。フラ
イアッシュを粉砕して用いることにより、加熱時にはよ
り容易に溶融軟化する。骨材内部でのガス発生より骨材
表層での溶融軟化の方がより低温において開始するた
め、骨材の内部には逃げ場を失った内部発生ガスが同心
円状の空洞として残存してしまう。この空洞が破壊源と
なり、骨材強度を低下させてしまう。
【００２４】これとは異なり、本発明の第３発明のフラ
イアッシュ質人工骨材においては、フライアッシュ及び
造粒粘結剤を含有してなる混合物より造粒された中心核
造粒体と、該中心核造粒体表面上の粉砕したフライアッ
シュ、フラックス及び造粒粘結剤を含有してなる混合物
のコーティング外殻とからなる焼成品とし、これにより
骨材表層部の溶融軟化温度を低下させることができ、中
心核造粒体の開気孔をコーティング外殻構成物で充填す
ることが可能となり、低吸水率で、高強度のフライアッ
シュ質人工骨材を得ることができる。
イアッシュ質人工骨材においては、フライアッシュ及び
造粒粘結剤を含有してなる混合物より造粒された中心核
造粒体と、該中心核造粒体表面上の粉砕したフライアッ
シュ、フラックス及び造粒粘結剤を含有してなる混合物
のコーティング外殻とからなる焼成品とし、これにより
骨材表層部の溶融軟化温度を低下させることができ、中
心核造粒体の開気孔をコーティング外殻構成物で充填す
ることが可能となり、低吸水率で、高強度のフライアッ
シュ質人工骨材を得ることができる。
【００２５】まず、未粉砕のフライアッシュ１００重量
部に造粒粘結剤５〜１５重量部を含有してなる混合物を
パンペレタイザー等の造粒装置を用いて造粒して径５〜
２０ｍｍ程度の中心核造粒体を造粒する。ここで、造粒
粘結剤は、上述の第１及び第２発明に使用するものと同
様のものが使用できる。なお、造粒粘結剤の添加量が５
重量部未満であると造粒物の保形性が低下するため好ま
しくなく、また、１５重量部を超えると粘着力が高ま
り、造粒しがたいため好ましくない。ここで、上記混合
物を調製する際に、得られるフライアッシュ質人工骨材
の使用目的下で支障を生じない範囲で、炭酸カルシウ
ム、カルシアのようなフラックスを添加するのが良い。
フラックスの添加量は未粉砕のフライアッシュ１００重
量部に対し、５〜１０重量部とするのが好ましい。
部に造粒粘結剤５〜１５重量部を含有してなる混合物を
パンペレタイザー等の造粒装置を用いて造粒して径５〜
２０ｍｍ程度の中心核造粒体を造粒する。ここで、造粒
粘結剤は、上述の第１及び第２発明に使用するものと同
様のものが使用できる。なお、造粒粘結剤の添加量が５
重量部未満であると造粒物の保形性が低下するため好ま
しくなく、また、１５重量部を超えると粘着力が高ま
り、造粒しがたいため好ましくない。ここで、上記混合
物を調製する際に、得られるフライアッシュ質人工骨材
の使用目的下で支障を生じない範囲で、炭酸カルシウ
ム、カルシアのようなフラックスを添加するのが良い。
フラックスの添加量は未粉砕のフライアッシュ１００重
量部に対し、５〜１０重量部とするのが好ましい。
【００２６】次に、上述のようにして得られた中心核造
粒体の表面上にコーティング外殻を形成する。コーティ
ング外殻は、粉砕されたフライアッシュ１００重量部に
フラックス１５〜３５重量部及び造粒粘結剤３〜１０重
量部を添加してなる混合物から形成されるものである。
粒体の表面上にコーティング外殻を形成する。コーティ
ング外殻は、粉砕されたフライアッシュ１００重量部に
フラックス１５〜３５重量部及び造粒粘結剤３〜１０重
量部を添加してなる混合物から形成されるものである。
【００２７】コーティング外殻の形成に使用する粉砕し
たフライアッシュの粒度は、平均径で２０μｍ未満であ
ることが望ましい。２０μｍ以上になると、コーティン
グ外殻の溶融軟化温度が上昇し、中心核造粒体の開気孔
を埋めることができないばかりか、コーティング外殻自
体にも開気孔が生じてしまい、得られる骨材が高吸水率
となってしまい好ましくない。
たフライアッシュの粒度は、平均径で２０μｍ未満であ
ることが望ましい。２０μｍ以上になると、コーティン
グ外殻の溶融軟化温度が上昇し、中心核造粒体の開気孔
を埋めることができないばかりか、コーティング外殻自
体にも開気孔が生じてしまい、得られる骨材が高吸水率
となってしまい好ましくない。
【００２８】また、コーティング外殻を形成するための
混合物には、フラックスを添加する。フラックスとして
は第１発明及び第２発明と同様のものを使用することが
でき、その添加量は粉砕したフライアッシュ１００重量
部に対して１５〜３５重量部の範囲内である。このフラ
ックスは、粉砕したフライアッシュと共にコーティング
外殻の溶融軟化温度を低下させて中心核造粒体の開気孔
の閉塞に寄与する。
混合物には、フラックスを添加する。フラックスとして
は第１発明及び第２発明と同様のものを使用することが
でき、その添加量は粉砕したフライアッシュ１００重量
部に対して１５〜３５重量部の範囲内である。このフラ
ックスは、粉砕したフライアッシュと共にコーティング
外殻の溶融軟化温度を低下させて中心核造粒体の開気孔
の閉塞に寄与する。
【００２９】ここで、コーティング外殻を形成するため
の操作は特に限定されるものではなく、中心核造粒体の
表面上に均一にコーティング外殻を形成させることがで
きる慣用の任意の方法を採用することができる。
の操作は特に限定されるものではなく、中心核造粒体の
表面上に均一にコーティング外殻を形成させることがで
きる慣用の任意の方法を採用することができる。
【００３０】次に、コーティング外殻を有する造粒体を
乾燥、焼成するが、これらの操作は第２発明の操作と同
様であり、特別なものではない。
乾燥、焼成するが、これらの操作は第２発明の操作と同
様であり、特別なものではない。
【００３１】第３発明及び第４発明において、コーティ
ング外殻の厚さは、中心核造粒体の表面開気孔を埋める
のに十分な厚さであればよく、骨材半径の１０〜２０％
程度が適当である。コーティング外殻が厚くなり過ぎる
と、骨材内部の発生ガスが焼成中にコーティング外殻の
溶融皮膜を破って骨材外部に排出できなくなり、冷却後
骨材内部に空洞が残ってしまい、骨材強度が低下してし
まうために好ましくない。
ング外殻の厚さは、中心核造粒体の表面開気孔を埋める
のに十分な厚さであればよく、骨材半径の１０〜２０％
程度が適当である。コーティング外殻が厚くなり過ぎる
と、骨材内部の発生ガスが焼成中にコーティング外殻の
溶融皮膜を破って骨材外部に排出できなくなり、冷却後
骨材内部に空洞が残ってしまい、骨材強度が低下してし
まうために好ましくない。
【００３２】
実施例１
フライアッシュ１００重量部にフラックスとして炭酸カ
ルシウムを８重量部、造粒粘結剤としてベントナイトを
６重量部添加し、加湿しながらパンペレタイザーを用い
て径が５〜２０ｍｍの中心核造粒体を得た。次に、フラ
イアッシュ１００重量部にフラックスとして炭酸カルシ
ウムを３０重量部と造粒粘結剤としてベントナイト６重
量部を添加した混合物を用いて中心核造粒体の表面上に
コーティング外殻を形成した。次に、得られた造粒体を
乾燥し、定置式電気炉を用い１３２０℃の温度で１０分
間にわたり加熱焼成した。このようにして得られた本発
明の第１発明に係るフライアッシュ質人工骨材は表面に
開気孔のない硬質ガラス質皮膜を有するものであった。
なお、硬質ガラス質皮膜の厚さは、骨材半径の８〜１６
％であった。得られた本発明の第１発明に係る骨材の物
性値を表１に示す。
ルシウムを８重量部、造粒粘結剤としてベントナイトを
６重量部添加し、加湿しながらパンペレタイザーを用い
て径が５〜２０ｍｍの中心核造粒体を得た。次に、フラ
イアッシュ１００重量部にフラックスとして炭酸カルシ
ウムを３０重量部と造粒粘結剤としてベントナイト６重
量部を添加した混合物を用いて中心核造粒体の表面上に
コーティング外殻を形成した。次に、得られた造粒体を
乾燥し、定置式電気炉を用い１３２０℃の温度で１０分
間にわたり加熱焼成した。このようにして得られた本発
明の第１発明に係るフライアッシュ質人工骨材は表面に
開気孔のない硬質ガラス質皮膜を有するものであった。
なお、硬質ガラス質皮膜の厚さは、骨材半径の８〜１６
％であった。得られた本発明の第１発明に係る骨材の物
性値を表１に示す。
【００３３】比較例１
実施例１と同じ割合のフライアッシュ、炭酸カルシウ
ム、ベントナイトの混合物を加湿しながらパンペレタイ
ザーを用いて造粒して径が５〜２０ｍｍの造粒体を得
た。得られた造粒物を乾燥し、定置式電気炉を用い１３
２０℃の温度で１０分間にわたり加熱焼成した。得られ
た比較品１の物性値を表１に併記する。
ム、ベントナイトの混合物を加湿しながらパンペレタイ
ザーを用いて造粒して径が５〜２０ｍｍの造粒体を得
た。得られた造粒物を乾燥し、定置式電気炉を用い１３
２０℃の温度で１０分間にわたり加熱焼成した。得られ
た比較品１の物性値を表１に併記する。
【００３４】
【表１】
絶乾比重 吸水率(％) 圧潰強度(ｋｇｆ／ｐ)
第１発明品 １.８７ ０.３７ １５４
比較品１ １.８０ ４.６７ １３２
【００３５】実施例２
未粉砕のフライアッシュにフラックスとして炭酸カルシ
ウムを８重量部、造粒粘結剤としてベントナイトを６重
量部添加し、加湿しながらパンペレタイザーにより径が
約９〜１３ｍｍの中心核造粒体を得た。一方、別にボー
ルミルを用いて平均径が約７μｍの粉砕したフライアッ
シュを調製した。未粉砕のフライアッシュに対する添加
量と同じ添加量で炭酸カルシウムとベントナイトとを得
られた粉砕したフライアッシュに添加し、十分に混合し
た後、先の操作と同様に加湿しながらパンペレタイザー
中に投入する方法で、中心核造粒体の表面に厚さ１〜２
ｍｍのコーティングを施した。この造粒物を乾燥し、定
置式電気炉を用いて１３２０℃で１０分間にわたり加熱
焼成した。このようにして得られた骨材は径が８.５〜
１３ｍｍで、骨材内部に同心円状空洞を伴わず、また、
表面に開気孔のないガラス質皮膜を有する本発明の第３
発明に係るフライアッシュ質人工骨材を得た。得られた
骨材の吸水率、絶乾比重、圧潰強度を測定し、その結果
を表２に示した。
ウムを８重量部、造粒粘結剤としてベントナイトを６重
量部添加し、加湿しながらパンペレタイザーにより径が
約９〜１３ｍｍの中心核造粒体を得た。一方、別にボー
ルミルを用いて平均径が約７μｍの粉砕したフライアッ
シュを調製した。未粉砕のフライアッシュに対する添加
量と同じ添加量で炭酸カルシウムとベントナイトとを得
られた粉砕したフライアッシュに添加し、十分に混合し
た後、先の操作と同様に加湿しながらパンペレタイザー
中に投入する方法で、中心核造粒体の表面に厚さ１〜２
ｍｍのコーティングを施した。この造粒物を乾燥し、定
置式電気炉を用いて１３２０℃で１０分間にわたり加熱
焼成した。このようにして得られた骨材は径が８.５〜
１３ｍｍで、骨材内部に同心円状空洞を伴わず、また、
表面に開気孔のないガラス質皮膜を有する本発明の第３
発明に係るフライアッシュ質人工骨材を得た。得られた
骨材の吸水率、絶乾比重、圧潰強度を測定し、その結果
を表２に示した。
【００３６】比較例２及び３
平均径が約７μｍの粉砕したフライアッシュを原料と
し、また、未粉砕のフライアッシュを原料とし、実施例
２と同じ割合の炭酸カルシウム、ベントナイトを添加し
たものを加湿しながらパンペレタイザーに造粒して径が
９〜１３ｍｍの造粒体を得た。得られた造粒体を乾燥
し、定置式電気炉を用いて１３２０℃で１０分間にわた
り加熱焼成した。得られた比較品２、３の物性値を表２
に併記する。比較品２は粉砕したフライアッシュを原料
としたフライアッシュ骨材であるが、実態顕微鏡写真に
よる観察では同心円状空洞を伴っており、低吸水率では
あるが、低強度である。比較品３は未粉砕のフライアッ
シュを原料としたフライアッシュ骨材であるが、走査型
電子顕微鏡写真による観察では内部に微小な連続気孔が
あり、開気孔であるため高吸水率である。
し、また、未粉砕のフライアッシュを原料とし、実施例
２と同じ割合の炭酸カルシウム、ベントナイトを添加し
たものを加湿しながらパンペレタイザーに造粒して径が
９〜１３ｍｍの造粒体を得た。得られた造粒体を乾燥
し、定置式電気炉を用いて１３２０℃で１０分間にわた
り加熱焼成した。得られた比較品２、３の物性値を表２
に併記する。比較品２は粉砕したフライアッシュを原料
としたフライアッシュ骨材であるが、実態顕微鏡写真に
よる観察では同心円状空洞を伴っており、低吸水率では
あるが、低強度である。比較品３は未粉砕のフライアッ
シュを原料としたフライアッシュ骨材であるが、走査型
電子顕微鏡写真による観察では内部に微小な連続気孔が
あり、開気孔であるため高吸水率である。
【００３７】
【表２】
絶乾比重 吸水率(％) 圧潰強度(ｋｇｆ／ｐ)
第３発明品 １.９２ ０.２５ １６０
比較品２ ２.０５ ０.５６ ８６
比較品３ １.８２ ４.６９ １２５
【００３８】実施例３
外殻部にコーティングするための粉砕したフライアッシ
ュの平均粒度を、ボールミルの粉砕時間を変えることに
より変化させた以外は、実施例２と同様の方法で骨材を
得た。得られた骨材の吸水率と圧潰強度を測定し、結果
を表３に記載する。外殻を構成する粉砕したフライアッ
シュの平均径に依存せず、圧潰強度に大きな差は認めら
れなかったが、平均径が２０μｍ以上になると骨材の吸
水率が大幅に増加した。
ュの平均粒度を、ボールミルの粉砕時間を変えることに
より変化させた以外は、実施例２と同様の方法で骨材を
得た。得られた骨材の吸水率と圧潰強度を測定し、結果
を表３に記載する。外殻を構成する粉砕したフライアッ
シュの平均径に依存せず、圧潰強度に大きな差は認めら
れなかったが、平均径が２０μｍ以上になると骨材の吸
水率が大幅に増加した。
【００４０】
【表３】
粉砕したフライアッシュ 骨材の吸水率 骨材の圧潰
の平均原料粒径(μｍ) (％) 強度(ｋｇｆ／ｐ)
３.０ ０.４３ １５４
５.０ ０.３６ １５５
１０.０ ０.４７ １６２
１５.０ ０.６２ １５７
２０.０ ２.７０ １５７
２５.０ ４.４５ １５３
３０.０ ４.８３ １４５
【００４１】
【発明の効果】本発明で得られるフライアッシュ質人工
骨材は、廃棄処理に困るフライアッシュを有効に再利用
でき、原料コストが低減できるばかりか、廃棄処理量を
大幅に減少させることができるので、環境保全上大いに
意義がある。なお、本発明のフライアッシュ質人工骨材
は、内部空洞を伴わないため高強度であり、コンクリー
ト混練時に割れて破壊することがない。また、表面に硬
質のガラス質皮膜を形成しているため、内部に水が浸透
し難いので、コンクリート混練時の水分量の変化が少な
い。従って、良質のコンクリートを作ることができる。
骨材は、廃棄処理に困るフライアッシュを有効に再利用
でき、原料コストが低減できるばかりか、廃棄処理量を
大幅に減少させることができるので、環境保全上大いに
意義がある。なお、本発明のフライアッシュ質人工骨材
は、内部空洞を伴わないため高強度であり、コンクリー
ト混練時に割れて破壊することがない。また、表面に硬
質のガラス質皮膜を形成しているため、内部に水が浸透
し難いので、コンクリート混練時の水分量の変化が少な
い。従って、良質のコンクリートを作ることができる。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 渡邊 一成
佐賀県佐賀市兵庫町字渕2760の８
(72)発明者 草野 輝彦
東京都田無市西原町４の５の37の６の
308
(72)発明者 志水 修身
東京都新宿区新宿１−６−５ 株式会社
電発コール・テック内
(56)参考文献 特開 平５−229858（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−170567（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−163152（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−256746（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−265153（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C04B 18/08
C04B 20/00
C04B 14/04 - 14/24
B09B 3/00
Claims (4)
- 【請求項１】 フライアッシュ、フラックス及び造粒粘
結剤を含有してなる混合物より造粒された中心核造粒体
と、該中心核造粒体表面上のフライアッシュ、フラック
ス及び造粒粘結剤を含有してなる混合物のコーティング
外殻とからなる焼成品であって、中心核造粒体のフラッ
クス含有量がコーティング外殻のフラックス含有量より
少ないことを特徴とするフライアッシュ質人工骨材。 - 【請求項２】 フライアッシュ１００重量部、フラック
ス５〜１０重量部及び造粒粘結剤５〜１５重量部を含有
してなる混合物を造粒して中心核造粒体を得、次に、フ
ライアッシュ１００重量部、フラックス２０〜４０重量
部及び造粒粘結剤５〜１５重量部を含有してなる混合物
を中心核造粒体表面にコーティングしてコーティング外
殻を形成し、得られたコーティング外殻を有する造粒体
を乾燥し、焼成することを特徴とするフライアッシュ質
人工骨材の製造方法。 - 【請求項３】 フライアッシュ原料及び造粒粘結剤を含
有してなる混合物より造粒された中心核造粒体と、該中
心核造粒体表面上の粉砕したフライアッシュ、フラック
ス及び造粒粘結剤を含有してなる混合物のコーティング
外殻とからなる焼成品であることを特徴とするフライア
ッシュ質人工骨材。 - 【請求項４】 フライアッシュ１００重量部及び造粒粘
結剤５〜１５重量部を含有してなる混合物を造粒して中
心核造粒体を得、次に、粉砕したフライアッシュ１００
重量部、フラックス１５〜３５重量部及び造粒粘結剤３
〜１０重量部を含有してなる混合物を中心核造粒体表面
にコーティングしてコーティング外殻を形成し、得られ
たコーティング外殻を有する造粒体を乾燥し、焼成する
ことを特徴とするフライアッシュ質人工骨材の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32853393A JP3369687B2 (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | フライアッシュ質人工骨材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32853393A JP3369687B2 (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | フライアッシュ質人工骨材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07187739A JPH07187739A (ja) | 1995-07-25 |
| JP3369687B2 true JP3369687B2 (ja) | 2003-01-20 |
Family
ID=18211358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32853393A Expired - Fee Related JP3369687B2 (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | フライアッシュ質人工骨材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3369687B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4509269B2 (ja) * | 1999-11-30 | 2010-07-21 | 太平洋セメント株式会社 | 人工骨材およびその製造方法 |
| ES2224877B1 (es) * | 2003-08-22 | 2006-03-01 | Asociacion De Investigacion De Industrias De La Construccion Aidico. | Procedimiento de diseño morfologico de puzolanas para el control de las caracteristicas tecnicas de los cementos a los que se adicionan. |
-
1993
- 1993-12-24 JP JP32853393A patent/JP3369687B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07187739A (ja) | 1995-07-25 |
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