JP3922604B2

JP3922604B2 - Manufacturing method of building materials made from slender

Info

Publication number: JP3922604B2
Application number: JP18810097A
Authority: JP
Inventors: 武志山本
Original assignee: Central Research Institute of Electric Power Industry
Current assignee: Central Research Institute of Electric Power Industry
Priority date: 1997-07-14
Filing date: 1997-07-14
Publication date: 2007-05-30
Anticipated expiration: 2017-07-14
Also published as: JPH1135364A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、へどろを原料として建築材料を製造する方法に関する。更に詳述すると、本発明は、へどろにセメント等を添加して固化することによりへどろを原料とした建築材料を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
湖沼等の底から浚渫したへどろを固化して処理する方法として多数の種類の技術が知られている。一般的には浚渫したへどろにセメント等を添加して固化し、陸上投棄または埋め立て等の処理を行っている。この場合のへどろの固化の方法としては以下のようなものがある。例えば、へどろを焼却して得た灰にセメント及び水を添加して養生し、埋立投棄の際に崩壊しない程度の圧縮強度を有するペレットにする方法がある（特開昭５４−１２７８６８号公報参照）。また、へどろにＣａＣＯ₃を添加して焼却し、残渣をプレス成形してから水蒸気オートクレーブ養生により固化する方法がある（特開昭５４−１２８４７６号公報参照）。さらに、へどろの焼却残渣にカルシウム成分を添加し、固化促進剤（珪酸質物質、アルミニウム化合物等）を加えてプレス成形してから水蒸気オートクレーブ養生により固化する方法がある（特開昭５４−１２８４７７号公報参照）。
【０００３】
また、浚渫したへどろを乾燥し、セメントと水と他の粘土材料とを混入して成形した後に高温炉で焼成し、レンガ及び軽量骨材を製造する技術がある。同様の固化処理の方法として、自然堆積するへどろとは異なるが、上下水道汚泥の焼却灰からレンガを製造する技術（神山ら（１９９３）、下水汚泥からのレンガ製造技術−埼玉県における実施例−、建設省土木技術資料３５−１２）や、この上下水道汚泥の焼却灰を軽量骨材等の建築・建設材料として利用する技術（櫻井（１９８７）、下水汚泥の建設材料化、建設省土木技術資料２９−１０）がある。
【０００４】
一方、下水汚泥焼却灰に石灰と藁等の繊維を混ぜて成形しオートクレーブ養生により固化して建材を製造する技術が存在する（特開平７−６９７０５号公報参照）。また、無機質汚泥を脱水しカルシウム成分と固化促進剤（珪酸質物質、アルミニウム化合物等）を添加して成形してからオートクレーブ養生により固化して埋め立てたり建築用骨材材料を製造する技術が存在する（特開昭５５−１２４５９９号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したへどろの固化処理方法のうち、へどろにセメントを添加して固化する場合や、へどろにカルシウム成分を添加してプレス成形により固化する場合は、固化体の強度を実用上十分な大きさにすると共にへどろに含まれる有害な重金属を封じ込めるためにへどろに多量の添加剤を加えなければならず、処理効率が悪かった。また、へどろを高温炉で焼成してレンガ等を製造する場合は、焼成のエネルギー消費量が莫大になってしまうので省エネルギー化の促進が困難であった。しかも、これらの方法では、固化のためにプレス成形を行っているので、固化体の成形形状の自由度が小さくなり製品としての用途が限られてしまう。
【０００６】
さらに、下水汚泥焼却灰に藁等の繊維を混ぜて固化する場合は、処理すべき焼却灰への添加物の比率が高くなってしまうので処理効率が悪かった。また、無機質汚泥を脱水しカルシウム成分と固化促進剤を添加した場合は、成形された固化体の強度を十分大きくすることができず製品としての用途が限られてしまう。
【０００７】
そこで、本発明は、建築材料として十分大きい強度を有しながらもへどろの含有率を高くすることができ、また建築材料の製造の際のエネルギー消費量を小さくして、さらに任意の形状の建築材料を製造することができ、しかもへどろに含有される有害な重金属の溶出を防止できるへどろを原料とした建築材料の製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、請求項１のへどろを原料とした建築材料の製造方法は、湖底等から浚渫したへどろを乾燥させて微粉化し、カルシウム含有材とセメントと水と減水剤とを添加して練り混ぜてペースト化し、型枠に流し込んで室温湿空養生してから水蒸気オートクレーブ養生により固体化するようにしている。したがって、へどろを乾燥させて塊状になったものを粉砕して微粉化してカルシウム含有材及びセメントに水と共に混合しているので、これらへどろとカルシウム含有材とセメントとを均一に混ぜ合わせてペースト化することができる。
【０００９】
ここで、微粉化した乾燥へどろとカルシウム含有材とセメントとを水中で練り混ぜる時に減水剤を添加しているので、流動性を維持しながら水の添加比率の小さいペーストを得ることができる。すなわち、乾燥へどろは吸水性が高いのでペースト化のためには水を多量に添加しなければならないが、余りに多くの水を加えると製造される建築材料の強度が不十分になってしまう。このため、減水剤を添加することにより、十分な流動性のあるペーストを得ながらもへどろの含有比率の大きい高強度の建築材料を製造することができる。
【００１０】
具体的には、請求項６のように乾燥へどろとセメントとカルシウム含有材とから成る固体材料の全重量を１００重量部としたときに、添加する水の重量を５０〜６０重量部とすると共に減水剤の重量を０．５〜５重量部とすることが好ましい。この比率とすることにより、へどろの流動性を確保しつつ水の添加量を抑えてへどろの含有比率の大きい高強度の建築材料を得ることができる。
【００１１】
そして、室温湿空養生の際に、ペースト中のセメントがへどろのケイ素成分及びアルミニウム成分と反応して水和反応によりカルシウム−ケイ素とカルシウム−アルミニウム系の結晶を生成して固化すると共にカルシウム含有材が水和による固化することによりペースト全体を固化させる。ここで、セメント及びカルシウム含有材はペースト中に均一に分布しているので、ペーストが全体として型崩れすることなく固化した状態となって型枠から外すことができる。
【００１２】
また、水蒸気オートクレーブ養生において、カルシウム含有材がへどろのケイ素成分と反応してケイ素−カルシウム化合物を生成する。このカルシウム化合物が建築材料の骨格的成分となる。ここで、乾燥へどろとカルシウム含有材とは均一に混合したものであるので、乾燥へどろとカルシウム含有材との接触面積を増加して反応率及び反応量を大きくすることができる。そして、へどろを含むペーストが固化して建築材料を得ることができる。
【００１３】
したがって、室温湿空養生の直後のへどろはセメント及びカルシウム含有材の水和により型崩れしない程度に固化しているが、水蒸気オートクレーブ養生の後のへどろはカルシウム含有材及びセメントと反応してカルシウム−ケイ素化合物を生成することにより強固に固化している。このため、最終的に得られた建築材料の強度を大きくすることができる。
【００１４】
また、請求項２のへどろを原料とした建築材料の製造方法では、カルシウム含有材は石膏を含むようにしている。したがって、石膏が室温湿空養生中に水和して硬化するので、室温湿空養生により得られる固化物の強度を大きくすることができる。このため、室温湿空養生直後の固化したペーストの型崩れを防止することができる。
【００１５】
さらに、請求項３のへどろを原料とした建築材料の製造方法では、セメントは早強ポルトランドセメントであるようにしている。したがって、各養生により得られる固化物の強度を大きくすることができると共に各養生に必要な時間を短縮することができる。
【００１６】
ここで、へどろの添加率を設定するにあたり本願発明者等が研究を重ねた結果、乾燥へどろの固体材料全体に対する配合比率を５０重量％にして製造した建築材料が最高強度となることが判明した。この知見に基づいて発明された請求項４のへどろを原料とした建築材料の製造方法では、微粉化した乾燥へどろとカルシウム含有材とセメントとから成る固体材料のうち乾燥へどろの添加率が５０重量％であるようにしている。したがって、製造された建築材料の強度を高くすることができると共に、乾燥へどろはカルシウム含有材やセメントと比較して比重が小さいので、建築材料の比重を小さくすることができる。しかも、多量のへどろを使用することができる。
【００１７】
そして、請求項５のへどろを原料とした建築材料の製造方法では、乾燥へどろと消石灰と石膏とセメントとの配合比率は５０重量％：７〜１５重量％：３〜５重量％：３０〜４０重量％であるようにしている。この比率とすることにより、製造された建築材料の比重を０．９〜１程度に抑えることができる。
【００１８】
また、請求項７のへどろを原料とした建築材料の製造方法では、微粉化した乾燥へどろにセメントとカルシウム含有材と水と減水剤とを添加する際にリン酸水素二ナトリウムを添加するようにしている。したがって、へどろに含まれる有害な重金属を建築材料の内部に封じ込めて溶出を防止できる。これは、へどろとセメント等を練り混ぜる際にリン酸水素二ナトリウムとカルシウム含有材とが反応してリン酸−カルシウム系の結晶が生ずると共に、このリン酸−カルシウム系結晶がイオン交換作用を起こして重金属を固定化するものと考えられる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。本発明のへどろを原料とした建築材料の製造方法の工程を図１のフローチャートに示す。この製造方法は、湖底等からへどろを浚渫して（ステップ１）、乾燥させ（ステップ２）、微粉化し（ステップ３）、カルシウム含有材とセメントと水と減水剤とを添加して練り混ぜてペースト化し（ステップ４）、型枠に流し込んで室温湿空養生して（ステップ５）、水蒸気オートクレーブ養生により固体化して（ステップ６）、最終製品である建築材料を得るようにしている（ステップ７）。
【００２０】
浚渫したへどろの主成分組成の一例を表１に示す。
【００２１】
【表１】

へどろの乾燥（ステップ２）は天日干しにより行っている。このため、乾燥のためのエネルギーを節約して省エネルギー化を図ることができると共に、へどろ中で微生物による有機物の分解を促進することができる。この乾燥工程では、へどろを例えば含水率８％程度にまで乾燥させる。本実施形態では乾燥を天日干しにより行っているが、これには限られず例えば加熱器により加熱して乾燥させても良い。
【００２２】
乾燥したへどろは塊状となる。そして、この乾燥へどろを粉砕して微粉化する（ステップ３）。ここでの粉砕は粉砕器により行っている。この微粉化したへどろを０．６ｍｍ目の篩に掛けてごみや粗粒分を除去する。
【００２３】
そして、篩を通過したへどろにカルシウム含有材とセメントとを添加して十分に混合する。この混合は粉体混合機の撹拌によりなされ、均一な混合が確認されるまで続けられる。また、混合は撹拌性能の高い練り混ぜ機により行うこともできる。この場合は、水及び減水剤を混ぜる前に十分な空練りを行っておく。本実施形態では、乾燥へどろとカルシウム含有材とを均一に混合しているので、乾燥へどろとカルシウム含有材との接触面積を増加して反応率及び反応量を大きくすることができる。これにより、建築材料を高強度に製造することができる。
【００２４】
ここで、カルシウム含有材としては消石灰及び石膏を使用している。このため、石膏が室温湿空養生中に水和反応により硬化して室温湿空養生で得られる固化物の強度を大きくすることができるので、室温湿空養生直後の固化したペーストの型崩れを防止することができる。本実施形態ではカルシウム含有材として消石灰及び石膏を使用しているが、これに限られず少なくとも石膏を含んでいれば良く例えば生石灰及び石膏を使用することができる。
【００２５】
また、セメントとして早強ポルトランドセメントを使用している。このため、各養生により得られる固化物の強度を特に大きくすることができると共に各養生に必要な時間を短縮することができる。本実施形態ではセメントとして早強ポルトランドセメントを使用しているが、これに限られず例えば普通ポルトランドセメント等を使用することができる。この場合も各養生により強固な固化物を得ることができる。
【００２６】
上述した乾燥へどろとセメントとカルシウム含有材とから成る固体材料の本実施形態での配合率を表２に示す。
【００２７】
【表２】

この配合比率を設定するにあたり本願発明者等が研究を重ねた結果、乾燥へどろの固体材料全体に対する配合比率を５０重量％にすると共にへどろ以外の他の固体材料を表２に示す比率にして製造した建築材料が最高強度となることが判明した。また、表２に示す各材料の配合比率によれば型枠での室温湿空養生中の際に脱型可能な強度の凝固体を得ることができる。
【００２８】
さらに、乾燥へどろはカルシウム含有材やセメントと比較して比重が小さいことから、その配合比率を５０重量％という高比率に設定することにより建築材料の比重を小さくすることができる。具体的には、表２に示す配合比率によれば建築材料の比重を０．９〜１程度にすることができる。このため、本実施形態では乾燥へどろの配合比率を表２に示すように５０％という高比率にしているので、建築材料の強度を高くすることができると共に軽量化を図ることができる。しかも、大量のへどろを使用することができるので、へどろの有効利用を促進することができる。なお、製造する建築材料に着色を行う場合は、乾燥へどろにカルシウム含有材とセメントとを添加して混合する際に顔料を３重量％程度添加する。
【００２９】
次いで、乾燥へどろとカルシウム含有材とセメントとの混合物に予め水と減水剤とを混合した液体を添加して練り混ぜてペースト化する（ステップ４）。この練り混ぜはモルタルミキサー等の練り混ぜ機により行う。減水剤は例えばレオビルドＳＰ−８Ｓ（（株）ポゾリス物産製）のような高性能減水剤を使用することが好ましい。
【００３０】
ここで、乾燥へどろとカルシウム含有材とセメントとの混合物をペースト化するために水の他に減水剤を添加しているので、流動性を維持しながら水の添加比率の小さいペーストを得ることができる。すなわち、乾燥へどろは吸水性が高いのでペースト化のためには水を多量に添加しなければならないが、余りに多くの水を加えると製造される建築材料の強度が不十分になってしまう。このため、減水剤を添加することにより、十分な流動性のあるペーストを得ながらもへどろの含有比率の大きい高強度の建築材料を製造することができる。
【００３１】
ペーストに必要な流動性は、複雑な形状の型枠を使用した場合でもペーストの自重で型枠の隅々まで流れ込む程度である。この流動性を得ると共にへどろの含有比率の大きい高強度の建築材料を得るための乾燥へどろとカルシウム含有材とセメントとを混合した固体材料と水と減水剤との本実施形態での配合比率を表３に示す。
【００３２】
【表３】

すなわち、表２に示す固体材料の全重量を１００重量部とした場合に、練り混ぜ水は５０〜６０重量部、減水剤は０．５〜５重量部とすることが好ましい。ここで、浚渫したへどろの性状の違いに対応して減水剤の添加量を適切な量にすることにより、ペーストの流動性を最適にすることができる。このため、この流動性の高いペーストを型枠に流し込むことにより建築材料を製造できるので、この建築材料を任意の形状に設計することができる。
【００３３】
また、本実施形態では、この水及び減水剤に２重量部のリン酸水素二ナトリウムを添加している。したがって、乾燥へどろとセメント等を練り混ぜる際に、リン酸水素二ナトリウムとカルシウム含有材とが反応してリン酸−カルシウム系の結晶が生ずる。これにより、このリン酸−カルシウム系結晶がイオン交換作用を起こすので、へどろに含まれる有害な重金属を建築材料の内部に封じ込めて溶出を防止することができる。本実施形態の建築材料の固体材料には５０重量％のへどろが含まれているので建築材料中には大量の有害な重金属が含まれていると考えられるが、リン酸水素二ナトリウムの添加により重金属の封じ込めを確実に行うことができる。なお、本実施形態ではリン酸水素二ナトリウムを添加しているが、これには限られずリン酸水素二ナトリウムを添加しなくても強固かつ軽量で形状の設計の自由度が高い建築材料を得ることができる。
【００３４】
そして、練り上がったペーストを建築材料製造用の型枠に流し込む。この型枠を振動台に設置してペーストの脱気を行う。その後、室温湿空養生を２４時間行う。これにより、ペースト中のセメントが水和により硬化してペースト全体を固化させる（ステップ５）。ここで、セメントはペースト中に均一に分布しているので、ペーストが全体として型崩れすることなく固化した状態となる。このため、ペーストの固化後に全体として型枠から外すことができる。
【００３５】
また、この室温湿空養生中には、石膏が水和して硬化するので、室温湿空養生により得られる固化物の強度を更に大きくすることができる。このため、室温湿空養生直後の固化したペーストの型崩れを防止することができる。
【００３６】
ペーストを硬化後に型枠から外して水蒸気オートクレーブ養生を行う（ステップ６）。本実施形態では水蒸気オートクレーブ養生として、１８０〜１９０℃の飽和蒸気下で５〜１７．５時間の養生を行って固化体を生成し６０℃の乾燥炉で３日間の乾燥処理を行っている。但し、水蒸気オートクレーブ養生の条件としてはこれに限られないのは勿論である。
【００３７】
この水蒸気オートクレーブ養生において、カルシウム含有材がへどろのケイ素成分と反応してケイ素−カルシウム化合物を生成する。このカルシウム化合物が建築材料の骨格的成分となる。ここで、乾燥へどろとカルシウム含有材とは均一に混合したものであるので、乾燥へどろとカルシウム含有材との接触面積を増加して反応率及び反応量を大きくすることができる。そして、へどろを含むペーストが全体的に固化して建築材料を製造することができる。
【００３８】
したがって、室温湿空養生の直後のへどろはセメント及び石膏により型崩れしない程度に固化しているが、水蒸気オートクレーブ養生後のへどろはカルシウム含有材及びセメントと反応してカルシウム−ケイ素化合物を生成することにより強固に固化している。このため、最終的に得られた建築材料の強度を大きくすることができる。
【００３９】
本実施形態の建築材料の製造方法によれば、建築材料の固化、すなわちセメント及び石膏の固化とカルシウム含有材及びへどろ成分の化合物の生成とを室温湿空養生及び水蒸気オートクレーブ養生により行っているので、加熱温度を１８０〜１９０℃程度に抑えて製造に必要なエネルギーを削減することができる。このため、建築材料の製造コストを低減することができる。
【００４０】
また、この製造方法によれば型枠にペーストを流し込んで成形することができプレス加工を必要としないので、任意の形状の固化体を製造することができる。これにより、所望の形状の建築材料を得ることができる。
【００４１】
【実施例】
［実施例１］
手賀沼のへどろを浚渫して上述した建築材料の製造方法により建築材料を製造した。浚渫したへどろの主化学成分の組成を表４に示す。
【００４２】
【表４】

なお、へどろに含有される有機物量を強熱減量法により測定した結果、どの地点で採取されたサンプルでも２０重量％程度であった。
【００４３】
このへどろを天日干しにより含水率８％程度にまで乾燥させた。乾燥して塊状になったへどろを粉砕して粉砕器により微粉化した。この微粉化した乾燥へどろを０．６ｍｍ目の篩に掛けてごみや粗粒分を除去した。
【００４４】
そして、篩を通過したへどろに早強セメントと消石灰と石膏とから成る固体材料を表５の配合比率で添加して十分に混合した。
【００４５】
【表５】

この配合比率にして製造した建築材料は比重が約０．９〜１の軽量なものとなった。そして、この混合は粉体混合機の撹拌により行った。この撹拌は均一な混合が確認されるまで続けた。
【００４６】
そして、乾燥へどろとカルシウム含有材とセメントとの混合物（固体材料）に予め水と減水剤（レオビルドＳＰ−８Ｓ，（株）ポゾリス物産製）とを混合した液体を添加して練り混ぜてペースト化した。固体材料と水と減水剤との配合比率は表６に示すものとした。
【００４７】
【表６】

この練り混ぜは遊星運動を行うモルタルミキサー等により行った。減水剤を添加した水を固体材料に投入した直後はビーター（混合翼）を低速（１４０ｒｐｍ）で約１０秒間回転させた。その後、ビーターを高速（２８５ｒｐｍ）で２分間回転させた。そして一旦停止して、さじ棒でボール壁面の固体材料の固着状況を確認した。固着している場合は掻き落とした。最後にビーターを高速（２８５ｒｐｍ）で２分間回転させた。
【００４８】
合計４分間の練り混ぜを行った直後にペーストを型枠に流し込んだ。この型枠はＪＩＳＲ５２０１準拠のモルタル供試体成型用型枠を使用した。この型枠を振動台に設置してペーストの脱気を行った。この振動台は、振動数２８００Ｖｐｍ、振幅０．８ｍｍのものを使用した。そして、型枠の半分にペーストを流し込んで２分間の振動締め固めを行ってから、型枠の残り半分にペーストを流し込んで再度２分間の振動締め固めを行った。
【００４９】
型枠へのペーストの打設後に湿空養生箱中で２０℃の室温湿空養生を行った。型枠への打設後４時間の時点で表面成形作業を行った。そして、室温湿空養生を２４時間行った。これにより、ペーストが凝固した。
【００５０】
この凝固体を型枠から外して水蒸気オートクレーブ装置にて蒸気養生を行った。ここでは１８０及び１９０℃の飽和蒸気下で５〜１７．５時間の養生を行って固化体を生成し６０℃の乾燥炉で３日間の乾燥処理を行った。これにより、建築材料を製造した。
【００５１】
得られた建築材料について製造直後に曲げ強度試験及び圧縮強度試験を行った。ここでの各試験はＪＩＳＲ５２０１に準拠して行った。曲げ強度試験の結果を表７に、圧縮強度試験の結果を表８にそれぞれ示す。
【００５２】
【表７】

【００５３】
【表８】

表８に示す規格値は、オートクレーブコンクリート壁材の規格値（ＪＩＳＡ５４１６）である。したがって、この実施例により得られた建築材料はオートクレーブコンクリート壁材の範疇で比較すると規格値の約５〜７倍の圧縮強度となった。すなわち、この建築材料は、比重が約０．９〜１と軽量でありながら高強度の材料であることが判明した。
【００５４】
［実施例２］
実施例１の建築材料の製造の際の水及び減水剤を添加する時点で、リン酸水素二ナトリウムを固体材料１００重量部に対して２重量部だけ添加した。そして、製造された建築材料について「千葉県溶融スラグ利用促進指針（平成８年４月実施）」に示される溶出試験を行って、カドミウム、鉛、六価クロム、砒素、総水銀、セレンの６物質の溶出の有無を検査した。その結果を表９に示す。
【００５５】
【表９】

同表に示すように、リン酸水素二ナトリウムを添加した場合は、カドミウム、鉛、六価クロム、砒素、総水銀、セレンの６物質の全てが溶出しなかった。したがって、建築材料としての使用中は勿論、産業廃棄物として埋め立て処分された場合にも安全であることが明らかである。
【００５６】
［比較例］
実施例１の建築材料、すなわちリン酸水素二ナトリウムを添加せずに製造した建築材料について「千葉県溶融スラグ利用促進指針（平成８年４月実施）」に示される溶出試験を行って、カドミウム、鉛、六価クロム、砒素、総水銀、セレンの６物質の溶出の有無を検査した。
【００５７】
その結果を表９に示す。同表から明らかなように、総水銀の溶出量が０．０００４ｐｐｍとなった。これは基準値の０．０００５ｐｐｍを下回るものの、安全性を考慮すると溶出量はより少ないことが望まれる。
【００５８】
【発明の効果】
上述したように請求項１のへどろを原料とした建築材料の製造方法によれば、湖底等から浚渫したへどろを乾燥させて微粉化し、カルシウム含有材とセメントと水と減水剤とを添加して練り混ぜてペースト化し、型枠に流し込んで室温湿空養生してから水蒸気オートクレーブ養生により固体化するようにしているので、微粉化した乾燥へどろとカルシウム含有材とセメントとを水中で練り混ぜる時に減水剤を添加することにより、十分な流動性のあるペーストを得ながらもへどろの含有比率の大きい高強度の建築材料を製造することができる。
【００５９】
具体的には、請求項６のように乾燥へどろとセメントとカルシウム含有材とから成る固体材料の全重量を１００重量部としたときに、添加する水の重量を５０〜６０重量部とすると共に減水剤の重量を０．５〜５重量部とすることにより、へどろの流動性を確保しつつ水の添加量を抑えてへどろの含有比率の大きい高強度の建築材料を得ることができる。
【００６０】
また、水蒸気オートクレーブ養生において、カルシウム含有材がへどろのケイ素成分と反応してケイ素−カルシウム化合物を生成する。このカルシウム化合物が固化して建築材料の骨格的成分となる。さらに、セメントの水和によっても建築材料を固化する。したがって、水蒸気オートクレーブ養生の後のへどろはカルシウム化合物とセメントとにより強固に固化している。このため、最終的に得られた建築材料の強度を大きくすることができる。
【００６１】
さらに、建築材料の固化、すなわちセメントとカルシウム化合物との固化を室温湿空養生及び水蒸気オートクレーブ養生により行っているので、加熱温度を１８０〜１９０℃程度に抑えて製造に必要なエネルギーを削減することができる。このため、建築材料の製造コストを低減することができる。
【００６２】
また、この製造方法によれば型枠にペーストを流し込んで成形することができプレス加工を必要としないので、任意の形状の固化体を製造することができる。これにより、所望の形状の建築材料を容易に得ることができる。
【００６３】
そして、請求項２のへどろを原料とした建築材料の製造方法では、カルシウム含有材は石膏を含むようにしているので、石膏が室温湿空養生中に水和により硬化して最終的に得られた建築材料の強度を更に大きくすることができる。
【００６４】
また、請求項３のへどろを原料とした建築材料の製造方法では、セメントは早強ポルトランドセメントであるようにしているので、各養生により得られる固化物の強度を大きくすることができると共に各養生に必要な時間を短縮することができる。
【００６５】
さらに、請求項４のへどろを原料とした建築材料の製造方法では、微粉化した乾燥へどろとカルシウム含有材とセメントとから成る固体材料のうち乾燥へどろの添加率が５０重量％であるようにしているので、製造された建築材料の強度を高くすることができると共に、乾燥へどろはカルシウム含有材やセメントと比較して比重が小さいので、建築材料の比重を小さくすることができる。しかも、多量のへどろを使用することができるので、へどろの有効利用を促進することができる。
【００６６】
そして、請求項５のへどろを原料とした建築材料の製造方法では、乾燥へどろと消石灰と石膏とセメントとの配合比率は５０重量％：７〜１５重量％：３〜５重量％：３０〜４０重量％であるようにしているので、製造された建築材料の比重を０．９〜１程度に抑えることができる。これにより、軽量の建築材料を得ることができる。
【００６７】
また、請求項７のへどろを原料とした建築材料の製造方法では、微粉化した乾燥へどろにセメントとカルシウム含有材と水と減水剤とを添加する際にリン酸水素二ナトリウムを添加するようにしているので、へどろに含まれる有害な重金属を建築材料の内部に封じ込めて溶出を防止できる。特に固体材料のへどろの添加率が５０重量％である場合には有害な重金属の添加量が多くなるが、リン酸水素二ナトリウムの添加により重金属の溶出を効果的に防止することができる。したがって、建築材料としての使用中は勿論、産業廃棄物として埋め立て処分された場合にも安全性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のへどろを原料とした建築材料の製造方法を示すフローチャート図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a building material using a throat as a raw material. More specifically, the present invention relates to a method for producing a building material using a sludge as a raw material by adding cement or the like to the sludge and solidifying it.
[0002]
[Prior art]
Many kinds of techniques are known as a method for solidifying and treating a sludge dredged from the bottom of a lake or the like. Generally, cement or the like is added to hardened sludge and solidified, and then land disposal or landfilling is performed. In this case, the method for solidifying the sludge is as follows. For example, there is a method in which cement and water are added to the ash obtained by incinerating the sludge and cured to form pellets having a compressive strength that does not collapse during landfill dumping (Japanese Patent Laid-Open No. 54-127868). reference). In addition, CaCO _Three There is a method in which the residue is incinerated and the residue is press-molded and then solidified by steam autoclave curing (see JP-A-54-128476). Further, there is a method in which a calcium component is added to the residue of incineration of the sludge, a solidification accelerator (a siliceous substance, an aluminum compound, etc.) is added, press-molded, and then solidified by steam autoclave curing (Japanese Patent Laid-Open No. 54-128477). No. publication).
[0003]
In addition, there is a technique for drying bricks, drying cement, water and other clay materials, forming them, and then firing them in a high-temperature furnace to produce bricks and lightweight aggregates. As a similar solidification treatment method, it is different from the sludge that naturally accumulates, but technology for manufacturing bricks from incinerated ash of water and sewage sludge (Kamiyama et al. (1993), brick manufacturing technology from sewage sludge-Examples in Saitama Prefecture -Ministry of Construction Civil Engineering Technical Data 35-12), Technology that uses the incinerated ash of water and sewage sludge as construction and construction materials such as lightweight aggregates (Sakurai (1987), Construction of sewage sludge as construction material, Ministry of Construction civil engineering Technical document 29-10).
[0004]
On the other hand, there is a technology that manufactures building materials by mixing sewage sludge incineration ash with fibers such as lime and straw and solidifying them by autoclave curing (specialty). Open No. 7-69705). In addition, there is a technology to dehydrate inorganic sludge, add calcium components and solidification accelerators (silicic substances, aluminum compounds, etc.), mold, and then solidify by autoclave curing to reclaim or manufacture building aggregate materials (Special Open (See Sho 55-124599).
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, among the above-mentioned sludge solidification treatment methods, when cement is added to the sludge and solidified, or when the calcium component is added to the sludge and solidified by press molding, the strength of the solidified body is practically used. A large amount of additive had to be added to the sludge in order to make it large enough and contain harmful heavy metals contained in the sludge, resulting in poor processing efficiency. Moreover, when bricks etc. are manufactured by baking the sludge in a high-temperature furnace, it is difficult to promote energy saving because the energy consumption of the baking becomes enormous. Moreover, in these methods, since press molding is performed for solidification, the degree of freedom of the molded shape of the solidified body is reduced, and the use as a product is limited.
[0006]
Furthermore, when mixing sewage sludge incineration ash with fibers such as soot and solidifying, the ratio of the additive to the incineration ash to be processed becomes high, so the processing efficiency is poor. Further, when the inorganic sludge is dehydrated and the calcium component and the solidification accelerator are added, the strength of the formed solidified product cannot be sufficiently increased, and the use as a product is limited.
[0007]
Therefore, the present invention can increase the content of the sludge while having a sufficiently large strength as a building material, and reduce the energy consumption during the production of the building material, and further to any shape. It is an object of the present invention to provide a method for producing a building material using a muddy as a raw material, which can produce a building material and can prevent the elution of harmful heavy metals contained in the muddy.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, the manufacturing method of the building material using the sludge of claim 1 as a raw material dries the sludge drowned from the bottom of the lake, etc., and pulverizes it, and contains the calcium-containing material, cement, water and water reducing agent. It is added, kneaded to form a paste, poured into a mold, cured at room temperature and humidity, and then solidified by steam autoclave curing. Therefore, since the sludge is dried and crushed, it is pulverized and pulverized, and mixed with calcium-containing material and cement together with water. Therefore, mix these sludge, calcium-containing material and cement uniformly. Can be pasted.
[0009]
Here, since the water reducing agent is added when the finely divided dry sludge, the calcium-containing material and the cement are kneaded in water, a paste having a small water addition ratio can be obtained while maintaining fluidity. That is, since the dry throat has a high water absorption, a large amount of water must be added for making a paste, but if too much water is added, the strength of the building material to be produced becomes insufficient. For this reason, by adding a water reducing agent, it is possible to produce a high-strength building material having a large content of muddy while obtaining a paste with sufficient fluidity.
[0010]
Specifically, when the total weight of the solid material composed of the dry sludge, cement, and calcium-containing material is 100 parts by weight as in claim 6, the weight of the added water is 50 to 60 parts by weight. At the same time, the weight of the water reducing agent is preferably 0.5 to 5 parts by weight. By setting this ratio, it is possible to obtain a high-strength building material with a large content ratio of the sludge while suppressing the amount of water added while ensuring the fluidity of the sludge.
[0011]
During room temperature moisture curing, the cement in the paste reacts with the sludge silicon and aluminum components to form calcium-silicon and calcium-aluminum crystals by hydration and solidifies and contains calcium. The paste is solidified by hydration to solidify the entire paste. Here, since the cement and the calcium-containing material are uniformly distributed in the paste, the paste can be solidified without being out of shape as a whole and removed from the mold.
[0012]
Further, in the steam autoclave curing, the calcium-containing material reacts with the slender silicon component to produce a silicon-calcium compound. This calcium compound becomes a skeletal component of the building material. Here, since the dry throat and the calcium-containing material are uniformly mixed, the contact area between the dry throat and the calcium-containing material can be increased to increase the reaction rate and the reaction amount. And the paste containing a sludge solidifies and can obtain a building material.
[0013]
Therefore, the throat immediately after room temperature moisture curing is solidified to the extent that it does not lose its shape due to hydration of the cement and calcium-containing material, but the throat after steam autoclave curing reacts with the calcium-containing material and cement. It is solidified firmly by producing a calcium-silicon compound. For this reason, the intensity | strength of the building material finally obtained can be enlarged.
[0014]
Moreover, in the manufacturing method of the building material which used the throat of Claim 2 as a raw material, a calcium containing material is made to contain gypsum. Therefore, since gypsum is hydrated and hardened during room temperature moisture curing, the strength of the solidified product obtained by room temperature moisture curing can be increased. For this reason, it is possible to prevent the solidified paste immediately after curing at room temperature and humidity.
[0015]
Furthermore, in the manufacturing method of the building material which uses the throat of Claim 3 as a raw material, it is made for cement to be early strong Portland cement. Therefore, the strength of the solidified product obtained by each curing can be increased and the time required for each curing can be shortened.
[0016]
Here, as a result of repeated research conducted by the inventors of the present invention in setting the rate of addition of the sludge, the building material manufactured with the blending ratio of the dry sludge to the whole solid material being 50% by weight may have the highest strength. found. In the manufacturing method of the building material which used the sludge of Claim 4 invented based on this knowledge as a raw material, the addition rate of dry sludge among the solid material which consists of a fine powder dry sludge, a calcium containing material, and cement Is 50% by weight. Therefore, the strength of the manufactured building material can be increased and the specific gravity of the building material can be reduced because the dry spatula has a lower specific gravity than calcium-containing materials and cement. Moreover, a large amount of throat can be used.
[0017]
And in the manufacturing method of the building material which used the throat of Claim 5 as a raw material, the compounding ratio of dry throat, slaked lime, gypsum, and cement is 50 weight%: 7-15 weight%: 3-5 weight%: 30 ˜40% by weight. By setting it as this ratio, the specific gravity of the manufactured building material can be suppressed to about 0.9-1.
[0018]
Moreover, in the manufacturing method of the building material which uses the throat of Claim 7 as a raw material, when adding a cement, a calcium containing material, water, and a water reducing agent to the micronized dry throat, disodium hydrogenphosphate is added. I am doing so. Therefore, harmful heavy metals contained in the throat can be contained in the building material to prevent elution. This is because disodium hydrogen phosphate reacts with the calcium-containing material when kneading the cement and the like to produce phosphate-calcium crystals, and the phosphate-calcium crystals have an ion exchange effect. It is thought to wake up and immobilize heavy metals.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail based on an example of an embodiment shown in the drawings. The process of the manufacturing method of the building material which used the throat of this invention as the raw material is shown in the flowchart of FIG. In this manufacturing method, the throat is poured from the bottom of the lake (step 1), dried (step 2), pulverized (step 3), and the calcium-containing material, cement, water and water reducing agent are added and kneaded. (Step 4), poured into a mold, cured at room temperature and humidity (step 5), and solidified by steam autoclave curing (step 6) to obtain a final building material (step) 7).
[0020]
Table 1 shows an example of the main component composition of the crumpled muddy.
[0021]
[Table 1]

The drying of the throat (step 2) is performed by sun-drying. For this reason, energy can be saved by saving energy for drying, and decomposition of organic substances by microorganisms can be promoted in the sludge. In this drying step, the throat is dried to a moisture content of about 8%, for example. In the present embodiment, drying is performed by sun drying, but the present invention is not limited to this.
[0022]
The dried throat becomes clumpy. Then, the dried sludge is pulverized and pulverized (step 3). The pulverization here is performed by a pulverizer. The finely divided sludge is passed through a 0.6 mm sieve to remove dust and coarse particles.
[0023]
Then, the calcium-containing material and cement are added to the throat passing through the sieve and mixed thoroughly. This mixing is carried out by stirring with a powder mixer and continued until uniform mixing is confirmed. Moreover, mixing can also be performed with a kneader with high stirring performance. In this case, sufficient mixing is performed before mixing water and water reducing agent. In this embodiment, since the dry throat and the calcium-containing material are uniformly mixed, the contact area between the dry throat and the calcium-containing material can be increased, and the reaction rate and the reaction amount can be increased. Thereby, building materials can be manufactured with high strength.
[0024]
Here, slaked lime and gypsum are used as the calcium-containing material. For this reason, gypsum hardens by hydration during room temperature moisture curing, and the strength of the solidified product obtained by room temperature moisture curing can be increased. Can be prevented. In this embodiment, slaked lime and gypsum are used as the calcium-containing material. However, the present invention is not limited to this, and it is sufficient that at least gypsum is included. For example, quick lime and gypsum can be used.
[0025]
Moreover, early strong Portland cement is used as cement. For this reason, the intensity | strength of the solidified material obtained by each curing can be enlarged especially, and time required for each curing can be shortened. In this embodiment, early-strength Portland cement is used as the cement. However, the present invention is not limited to this. For example, ordinary Portland cement can be used. Also in this case, a solidified product can be obtained by each curing.
[0026]
Table 2 shows the blending ratio in the present embodiment of the solid material composed of the above-mentioned dry throat, cement, and calcium-containing material.
[0027]
[Table 2]

As a result of repeated research conducted by the inventors of the present invention in setting this blending ratio, the blending ratio of the dry sludge with respect to the entire solid material is set to 50% by weight, and other solid materials other than the sludge are set to the ratios shown in Table 2. It was found that the building materials produced in this way have the highest strength. Moreover, according to the blending ratio of each material shown in Table 2, a solidified body having a strength capable of demolding during room temperature wet air curing in a mold can be obtained.
[0028]
Furthermore, since the specific gravity of the dried sludge is smaller than that of the calcium-containing material or cement, the specific gravity of the building material can be reduced by setting the blending ratio to a high ratio of 50% by weight. Specifically, according to the blending ratio shown in Table 2, the specific gravity of the building material can be about 0.9 to 1. For this reason, in this embodiment, since the blend ratio of the dry sludge is set to a high ratio of 50% as shown in Table 2, the strength of the building material can be increased and the weight can be reduced. In addition, since a large amount of sludge can be used, effective utilization of the sludge can be promoted. In addition, when coloring the building material to be manufactured, about 3% by weight of a pigment is added when the calcium-containing material and cement are added and mixed in a dry sludge.
[0029]
Next, a liquid in which water and a water reducing agent are mixed in advance is added to a mixture of a dry throat, a calcium-containing material and cement, and kneaded to form a paste (step 4). This kneading is performed by a kneader such as a mortar mixer. The water reducing agent is preferably a high performance water reducing agent such as Leo Build SP-8S (manufactured by Pozoris).
[0030]
Here, a water reducing agent is added in addition to water to make a mixture of dry throat, calcium-containing material and cement, so that a paste with a small water addition ratio can be obtained while maintaining fluidity. Can do. That is, since the dry throat has a high water absorption, a large amount of water must be added for making a paste, but if too much water is added, the strength of the building material to be produced becomes insufficient. For this reason, by adding a water reducing agent, it is possible to produce a high-strength building material having a large content of muddy while obtaining a paste with sufficient fluidity.
[0031]
The fluidity required for the paste is such that even when a mold having a complicated shape is used, it flows into every corner of the mold by its own weight. In this embodiment, a solid material obtained by mixing a dry throat, a calcium-containing material, and cement, water, and a water reducing agent to obtain this fluidity and a high-strength building material having a large throat content ratio. The ratio is shown in Table 3.
[0032]
[Table 3]

That is, when the total weight of the solid material shown in Table 2 is 100 parts by weight, the mixing water is preferably 50-60 parts by weight and the water reducing agent is preferably 0.5-5 parts by weight. Here, the fluidity | liquidity of a paste can be optimized by making the addition amount of a water reducing agent into an appropriate quantity corresponding to the difference in the property of the drought mud. For this reason, since a building material can be manufactured by pouring this highly fluid paste into a formwork, this building material can be designed in an arbitrary shape.
[0033]
Moreover, in this embodiment, 2 weight part disodium hydrogenphosphate is added to this water and a water reducing agent. Therefore, when kneading the dry sludge with cement or the like, the disodium hydrogen phosphate reacts with the calcium-containing material to form phosphate-calcium crystals. Thereby, since this phosphoric acid-calcium type crystal raise | generates an ion exchange effect | action, the harmful heavy metal contained in a throat can be enclosed in a building material, and elution can be prevented. Since the solid material of the building material of this embodiment contains 50% by weight of sludge, it is considered that the building material contains a large amount of harmful heavy metals, but the addition of disodium hydrogen phosphate This makes it possible to reliably contain heavy metals. In this embodiment, disodium hydrogen phosphate is added. However, the present invention is not limited to this, and a building material that is strong, lightweight, and has a high degree of freedom in design can be obtained without adding disodium hydrogen phosphate. be able to.
[0034]
The kneaded paste is poured into a building material manufacturing formwork. This mold is placed on a shaking table to degas the paste. Then, room temperature moisture curing is performed for 24 hours. As a result, the cement in the paste is hardened by hydration to solidify the entire paste (step 5). Here, since the cement is uniformly distributed in the paste, the paste is solidified without being out of shape as a whole. For this reason, after solidifying the paste, it can be removed from the mold as a whole.
[0035]
In addition, since the gypsum is hydrated and hardened during the room temperature moisture curing, the strength of the solidified product obtained by the room temperature moisture curing can be further increased. For this reason, it is possible to prevent the solidified paste immediately after curing at room temperature and humidity.
[0036]
After the paste is cured, it is removed from the mold and subjected to steam autoclave curing (step 6). In this embodiment, as steam autoclave curing, curing is performed for 5 to 17.5 hours under saturated steam at 180 to 190 ° C. to produce a solidified body, and drying treatment is performed for 3 days in a drying furnace at 60 ° C. However, the conditions for steam autoclave curing are not limited to this.
[0037]
In this steam autoclave curing, the calcium-containing material reacts with the siliceous silicon component to produce a silicon-calcium compound. This calcium compound becomes a skeletal component of the building material. Here, since the dry throat and the calcium-containing material are uniformly mixed, the contact area between the dry throat and the calcium-containing material can be increased to increase the reaction rate and the reaction amount. And the paste containing a throat can solidify entirely and can manufacture a building material.
[0038]
Therefore, the throat immediately after room temperature moisture curing is solidified by cement and gypsum, but the throat after steam autoclave curing reacts with calcium-containing material and cement to form calcium-silicon compounds. To solidify firmly. For this reason, the intensity | strength of the building material finally obtained can be enlarged.
[0039]
According to the building material manufacturing method of the present embodiment, the building material is solidified, that is, the cement and gypsum are solidified and the calcium-containing material and the compound of the sludge component are generated by room temperature wet air curing and steam autoclave curing. Therefore, the heating temperature can be suppressed to about 180 to 190 ° C., and the energy required for manufacturing can be reduced. For this reason, the manufacturing cost of building materials can be reduced.
[0040]
Moreover, according to this manufacturing method, since a paste can be poured into a mold and it can be formed, and no press work is required, a solidified body having an arbitrary shape can be manufactured. Thereby, the building material of a desired shape can be obtained.
[0041]
【Example】
[Example 1]
Building materials were manufactured by the above-described manufacturing method of building materials by tricking the mud of Teganuma. Table 4 shows the composition of the main chemical components of the dredged sludge.
[0042]
[Table 4]

In addition, as a result of measuring the amount of organic substances contained in the sludge by the ignition loss method, the sample collected at any point was about 20% by weight.
[0043]
The sludge was dried by sun drying to a moisture content of about 8%. The dried sludge was pulverized and pulverized with a pulverizer. The finely divided dry sludge was passed through a 0.6 mm sieve to remove dust and coarse particles.
[0044]
Then, a solid material composed of early-strength cement, slaked lime, and gypsum was added at the blending ratio shown in Table 5 to the throat passing through the sieve and mixed well.
[0045]
[Table 5]

Building materials produced with this blending ratio were lightweight with a specific gravity of about 0.9-1. And this mixing was performed by stirring of the powder mixer. This stirring was continued until uniform mixing was confirmed.
[0046]
Then, a paste in which water and a water reducing agent (Leobuild SP-8S, manufactured by Pozoris Co., Ltd.) are added in advance to a mixture (solid material) of a dry throat, a calcium-containing material, and cement is added and kneaded into a paste. Turned into. Table 6 shows the blending ratio of the solid material, water, and water reducing agent.
[0047]
[Table 6]

This kneading was performed using a mortar mixer that performs planetary motion. Immediately after the water added with the water reducing agent was added to the solid material, the beater (mixing blade) was rotated at a low speed (140 rpm) for about 10 seconds. Thereafter, the beater was rotated at high speed (285 rpm) for 2 minutes. And it stopped once and the sticking condition of the solid material of a ball | bowl wall surface was confirmed with the spoon. If stuck, it was scraped off. Finally, the beater was rotated at high speed (285 rpm) for 2 minutes.
[0048]
Immediately after mixing for a total of 4 minutes, the paste was poured into the mold. As this mold, a mold for molding a mortar specimen conforming to JIS R 5201 was used. The mold was placed on a shaking table to degas the paste. As this shaking table, one having a frequency of 2800 Vpm and an amplitude of 0.8 mm was used. Then, the paste was poured into the half of the mold and subjected to vibration compaction for 2 minutes, and then the paste was poured into the other half of the mold and again subjected to vibration compaction for 2 minutes.
[0049]
After placing the paste on the mold, room temperature wet air curing at 20 ° C. was performed in a wet air curing box. Surface molding work was performed at 4 hours after placement on the mold. And room temperature wet air curing was performed for 24 hours. Thereby, the paste solidified.
[0050]
The solidified body was removed from the mold and subjected to steam curing with a steam autoclave apparatus. Here, curing was performed for 5 to 17.5 hours under saturated steam at 180 and 190 ° C. to produce a solidified body, and drying treatment was performed for 3 days in a drying furnace at 60 ° C. Thereby, building materials were manufactured.
[0051]
The obtained building material was subjected to a bending strength test and a compressive strength test immediately after production. Each test here was conducted in accordance with JIS R 5201. Table 7 shows the results of the bending strength test, and Table 8 shows the results of the compressive strength test.
[0052]
[Table 7]

[0053]
[Table 8]

The standard values shown in Table 8 are standard values (JIS A5416) for autoclave concrete wall materials. Therefore, the building material obtained in this example had a compressive strength of about 5 to 7 times the standard value when compared in the category of autoclave concrete wall material. That is, this building material was found to be a high-strength material while having a specific gravity of about 0.9 to 1 and being lightweight.
[0054]
[Example 2]
At the time of adding water and a water reducing agent in the production of the building material of Example 1, only 2 parts by weight of disodium hydrogen phosphate was added to 100 parts by weight of the solid material. The manufactured building materials were subjected to the elution test shown in the “Chiba Prefectural Molten Slag Utilization Promotion Guidelines (implemented in April 1996)”, and cadmium, lead, hexavalent chromium, arsenic, total mercury, and selenium. The substance was inspected for elution. The results are shown in Table 9.
[0055]
[Table 9]

As shown in the table, when disodium hydrogen phosphate was added, all of the six substances of cadmium, lead, hexavalent chromium, arsenic, total mercury, and selenium did not elute. Therefore, it is clear that it is safe not only when used as a building material but also when landfilled as industrial waste.
[0056]
[Comparative example]
The building material of Example 1, that is, the building material manufactured without adding disodium hydrogen phosphate, was subjected to the dissolution test shown in the “Guide for Promoting the Use of Molten Slag in Chiba Prefecture (April 1996)”, and cadmium , Lead, hexavalent chromium, arsenic, total mercury, and selenium were examined for elution.
[0057]
The results are shown in Table 9. As is apparent from the table, the total mercury elution amount was 0.0004 ppm. Although this is below the reference value of 0.0005 ppm, it is desirable that the amount of elution be smaller in consideration of safety.
[0058]
【The invention's effect】
As described above, according to the method for manufacturing a building material using the sludge of claim 1 as a raw material, the sludge dripped from the bottom of the lake is dried and pulverized, and a calcium-containing material, cement, water, and a water reducing agent are added. Kneaded into a paste, poured into a formwork, cured at room temperature in a wet atmosphere, and then solidified by steam autoclave curing. By adding a water reducing agent at the time of mixing, it is possible to produce a high-strength building material having a large content of mud while obtaining a paste with sufficient fluidity.
[0059]
Specifically, when the total weight of the solid material composed of the dry sludge, cement, and calcium-containing material is 100 parts by weight as in claim 6, the weight of the added water is 50 to 60 parts by weight. At the same time, by setting the weight of the water reducing agent to 0.5 to 5 parts by weight, it is possible to obtain a high-strength building material with a large content ratio of the sludge while suppressing the amount of water while ensuring the fluidity of the sludge. it can.
[0060]
Further, in the steam autoclave curing, the calcium-containing material reacts with the slender silicon component to produce a silicon-calcium compound. This calcium compound solidifies and becomes a skeletal component of the building material. In addition, building materials are solidified by cement hydration. Therefore, the throat after steam autoclave curing is solidified by the calcium compound and cement. For this reason, the intensity | strength of the building material finally obtained can be enlarged.
[0061]
Furthermore, since the building materials are solidified, that is, cement and calcium compounds are solidified by room temperature wet air curing and steam autoclave curing, the heating temperature is suppressed to about 180 to 190 ° C. and energy required for production is reduced. Can do. For this reason, the manufacturing cost of building materials can be reduced.
[0062]
Moreover, according to this manufacturing method, since a paste can be poured into a mold and it can be formed, and no press work is required, a solidified body having an arbitrary shape can be manufactured. Thereby, the building material of a desired shape can be obtained easily.
[0063]
And in the manufacturing method of the building material which used the throat of Claim 2 as a raw material, since the calcium containing material is made to contain gypsum, gypsum hardened | cured by hydration during room temperature moisture curing, and was finally obtained. The strength of building materials can be further increased.
[0064]
Moreover, in the manufacturing method of the building material which used the throat of Claim 3 as a raw material, since cement is made to be early strong Portland cement, while being able to enlarge the intensity | strength of the solidified material obtained by each curing, each The time required for curing can be shortened.
[0065]
Furthermore, in the manufacturing method of the building material which uses the throat of Claim 4 as a raw material, the addition rate of the dry throat is 50 weight% among the solid materials which consist of the pulverized dry throat, a calcium containing material, and cement. Thus, the strength of the manufactured building material can be increased and the specific gravity of the building material can be reduced because the dry sludge has a lower specific gravity than calcium-containing materials and cement. In addition, since a large amount of sludge can be used, effective utilization of the sludge can be promoted.
[0066]
And in the manufacturing method of the building material which used the throat of Claim 5 as a raw material, the compounding ratio of dry throat, slaked lime, gypsum, and cement is 50 weight%: 7-15 weight%: 3-5 weight%: 30 Since it is made into -40 weight%, the specific gravity of the manufactured building material can be restrained to about 0.9-1. Thereby, a lightweight building material can be obtained.
[0067]
Moreover, in the manufacturing method of the building material which uses the throat of Claim 7 as a raw material, when adding a cement, a calcium containing material, water, and a water reducing agent to a fine pulverized dry throat, disodium hydrogenphosphate is added. Because of this, harmful heavy metals contained in the throat can be contained inside the building material to prevent elution. In particular, when the addition rate of the sludge of the solid material is 50% by weight, the amount of harmful heavy metal added increases, but the addition of disodium hydrogen phosphate can effectively prevent elution of heavy metal. Therefore, safety can be ensured not only during use as a building material but also when landfilled as industrial waste.
[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a flow chart showing a method for manufacturing a building material using the throat of the present invention as a raw material.

Claims

Drying the sludge from the bottom of the lake, etc., to fine powder, adding calcium-containing material, cement, water and water reducing agent, kneading and pasting, pouring into a formwork, curing at room temperature and humidity, steam autoclave curing A method for producing a building material using a sludge as a raw material, characterized in that it is solidified by means of a material.

The said calcium containing material contains gypsum, The manufacturing method of the building material which used the throat as the raw material of Claim 1 characterized by the above-mentioned.

The method for producing a building material using the throat as a raw material according to claim 1 or 2, characterized in that the cement is an early-strength Portland cement.

4. The method according to claim 1, wherein an addition rate of the dry sludge is 50% by weight of the solid material composed of the finely divided dry sludge, the calcium-containing material, and the cement. The manufacturing method of the building material which uses the described throat as a raw material.

The gypsum and slaked lime are used as the calcium-containing material, and the mixing ratio of the dry throat, the slaked lime, the gypsum, and the cement is 50% by weight: 7-15% by weight: 3-5% by weight: 30-40 The manufacturing method of the building material which uses the throat of Claim 2 or Claim 3 characterized by the above-mentioned as a raw material.

When the total weight of the solid material composed of the dry sludge, the cement, and the calcium-containing material is 100 parts by weight, the weight of the water to be added is 50 to 60 parts by weight and the weight of the water reducing agent is It is 0.5-5 weight part, The manufacturing method of the building material which uses the throat as described in any one of Claim 1- Claim 5 as a raw material.

The disodium hydrogen phosphate is added when the cement, the calcium-containing material, the water, and the water reducing agent are added to the micronized throat. The manufacturing method of the building material which uses the described throat as a raw material.