JP6069119B2 - Determination method of fly ash consolidation - Google Patents
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Description
本発明は、フライアッシュの固結性判断方法に関する。 The present invention relates to a method for determining the caking properties of fly ash.
セメント材料として用いられるフライアッシュは、主に石炭火力発電所等で粉砕した石炭を燃焼させることにより生じる石炭灰である。
フライアッシュは吸湿すると凝集固結する性質があり、保管方法によっては、凝集固結してしまい、使用に支障をきたす場合がある。また、例えば、船舶等による輸送中などに、凝集固結した場合には、搬出不良（以下、居着き、ともいう。）が発生し、多大な滞船費用および処理費用が必要となる。
フライアッシュの固結しやすさ（以下、固結性ともいう。）は、フライアッシュの原料、生成条件等によって異なり一定ではない。そのため、予め使用するフライアッシュの固結性を測定しておき、固結性の高いフライアッシュについては、保管時や輸送時に、適切な管理等を行なうことによって固結を予防することが考えられる。
Fly ash used as a cement material is coal ash generated by burning coal pulverized mainly in a coal-fired power plant or the like.
Fly ash has the property of agglomerating and solidifying when it absorbs moisture, and depending on the storage method, it may agglomerate and solidify, which may hinder use. In addition, for example, when agglomerated and consolidated during transportation by a ship or the like, a carry-out defect (hereinafter, also referred to as occupancy) occurs, and a large berthing cost and a processing cost are required.
The ease of consolidation of fly ash (hereinafter also referred to as consolidation) varies depending on the fly ash raw material, production conditions, etc., and is not constant. Therefore, it is conceivable to measure the caking property of fly ash to be used in advance and prevent caking by performing appropriate management or the like during storage or transportation of fly ash with high caking property. .
フライアッシュの固結性の判断方法としては、各種方法が知られている。
例えば、特許文献１には、容器に詰めたフライアッシュを相対湿度１００％に近づけた湿気箱に入れて吸湿させながら、標準棒の侵入深さを２４時間後まで測定し、前記進入深さの経時変化によって、フライアッシュの固結性を判断する方法が記載されている。
特許文献２には、石炭灰（フライアッシュ）を、相対湿度６６％、温度３２℃の恒温恒湿槽に１８時間置き吸湿させた後に、三角フラスコの底部に締め固めて充填し、該三角フラスコを横向きに載置し、回転させた時にフライアッシュが崩壊した回数を、フライアッシュの固結性の判断の指標とする方法が記載されている。
特許文献３には、フライアッシュを容器に充填して、さらに、相対湿度１００％、３０℃の恒温恒湿槽に２４時間置き吸湿させ、この吸湿前後のフライアッシュの、せん断強度をベーン試験機によって測定し、前記せん断強度の上昇幅によってフライアッシュの固結性を判断する方法が記載されている。
非特許文献１には、フライアッシュを相対湿度９０％、２０℃の場所に放置し、ビカー針標準棒の侵入度を１日から５日までの間測定することで、固結性を判断する方法が記載されている。
非特許文献２には、フライアッシュを相対湿度１００％、３０℃の場所に２４時間放置し、放置前後の貫入抵抗値を比較することで、固結性を判断する方法が記載されている。
Various methods are known as a method for determining the caking properties of fly ash.
For example, Patent Document 1 discloses that the penetration depth of a standard rod is measured up to 24 hours after the fly ash packed in a container is placed in a humidity box close to 100% relative humidity to absorb moisture. A method for determining the solidification properties of fly ash based on changes over time is described.
In Patent Document 2, coal ash (fly ash) is placed in a constant temperature and humidity chamber having a relative humidity of 66% and a temperature of 32 ° C. for 18 hours to absorb moisture, and then compacted and packed at the bottom of the Erlenmeyer flask. A method is described in which the number of times fly ash collapses when the is placed horizontally and rotated is used as an index for determining the solidification of fly ash.
In Patent Document 3, a fly ash is filled in a container, and is further placed in a constant temperature and humidity chamber with a relative humidity of 100% and 30 ° C. for 24 hours to absorb moisture. And a method for determining the solidification of fly ash based on the increase in the shear strength.
In Non-Patent Document 1, the fly ash is left in a place with a relative humidity of 90% and 20 ° C., and the degree of penetration of the Vicat needle standard bar is measured from 1 day to 5 days to determine the caking property. A method is described.
Non-Patent Document 2 describes a method in which fly ash is left in a place with a relative humidity of 100% and 30 ° C. for 24 hours, and the caking property is determined by comparing penetration resistance values before and after being left.
しかし、前記特許文献１乃至３、及び非特許文献１並びに２に記載の方法では、いずれも、フライアッシュを十分に吸湿させた状態における各測定を行なう方法であるため、フライアッシュを１８時間〜数日間かけて高湿度の環境に置く必要があり、固結性の判断結果が得られるまでに時間がかかる。 However, all of the methods described in Patent Documents 1 to 3 and Non-Patent Documents 1 and 2 are methods for performing each measurement in a state where the fly ash is sufficiently absorbed, and therefore the fly ash is used for 18 hours to It needs to be placed in a high-humidity environment over several days, and it takes time to obtain a result of determination of consolidation.
そこで、本発明は、上記のような従来の問題を鑑みて、比較的短時間でフライアッシュの固結性を判断することができるフライアッシュの固結性判断方法を提供することを課題とする。 Therefore, in view of the above-described conventional problems, an object of the present invention is to provide a fly ash solidification determination method capable of determining fly ash solidification in a relatively short time. .
本発明に係るフライアッシュの固結性判断方法は、
フライアッシュを温度０℃以上３０℃以下、相対湿度５０％以上の雰囲気中に４時間以上１０時間以下置く高湿工程と、
前記高湿工程後に、前記フライアッシュを温度４０℃以上８０℃以下、相対湿度０％以上４０％以下の雰囲気中に恒量になるまで置く低湿工程と、
前記高湿工程後であって前記低湿工程前に、前記フライアッシュの固結状態を測定する第一測定工程と、
前記低湿工程後に、前記フライアッシュの固結状態を測定する第二測定工程と、
前記第一測定工程で測定された固結状態と、前記第二測定工程で測定された固結状態とを比較して、フライアッシュの固結性を判断する判断工程とを実施する。
The fly ash caking property judgment method according to the present invention is:
A high-humidity process in which fly ash is placed in an atmosphere at a temperature of 0 ° C. to 30 ° C. and a relative humidity of 50% or more for 4 hours to 10 hours;
A low humidity process in which the fly ash is placed in an atmosphere having a temperature of 40 ° C. or higher and 80 ° C. or lower and a relative humidity of 0% or higher and 40% or lower until a constant weight is obtained after the high humidity process;
A first measurement step of measuring the consolidated state of the fly ash after the high humidity step and before the low humidity step;
A second measuring step for measuring the solidified state of the fly ash after the low-humidity step;
A judgment step is performed in which the solidification state measured in the first measurement step and the solidification state measured in the second measurement step are compared to judge the solidification property of fly ash.
フライアッシュを温度０℃以上３０℃以下、相対湿度５０％以上の雰囲気中に４時間以上１０時間以下置く高湿工程と、フライアッシュを温度４０℃以上８０℃以下、相対湿度０％以上４０％以下の雰囲気中に恒量になるまで置く低湿工程と、前記高湿工程後であって前記低湿工程前に、前記フライアッシュの固結状態を測定する第一測定工程と、前記低湿工程後に、前記フライアッシュの固結状態を測定する第二測定工程と、前記第一測定工程で測定された固結状態と、前記第二測定工程で測定された固結状態とを比較して、フライアッシュの固結性を判断する判断工程とを実施することで、比較的短時間でフライアッシュの固結性を判断することができる。 A high humidity process in which fly ash is placed in an atmosphere at a temperature of 0 ° C. to 30 ° C. and a relative humidity of 50% or more for 4 hours to 10 hours and a fly ash at a temperature of 40 ° C. to 80 ° C. and a relative humidity of 0% to 40% A low-humidity step that is placed in a constant atmosphere in the following atmosphere, a first measurement step that measures the consolidated state of the fly ash after the high-humidity step and before the low-humidity step, and after the low-humidity step, The second measurement step for measuring the consolidated state of fly ash, the consolidated state measured in the first measurement step, and the consolidated state measured in the second measurement step are compared. By performing the determination step of determining the caking property, the caulking property of fly ash can be determined in a relatively short time.
尚、本発明において、恒量になる、とは、１５分毎に質量を測定して、前回の測定結果との質量の差が、前記高湿工程実施後且つ低湿工程実施前に測定したフライアッシュの質量の０．０５％未満になった状態をいう。 In the present invention, constant weight means that the mass is measured every 15 minutes, and the difference in mass from the previous measurement result is measured after the high humidity process and before the low humidity process. The state where it became less than 0.05% of the mass.
本発明の一態様として、前記第一測定工程および第二測定工程において、フライアッシュの貫入抵抗値を測定することでフライアッシュの固結状態を測定してもよい。 As one aspect of the present invention, in the first measurement step and the second measurement step, the consolidated state of fly ash may be measured by measuring the penetration resistance value of fly ash.
尚、本発明でいう貫入抵抗値とは、ＪＩＳ Ａ １１４７「コンクリートの凝結時間試験方法」に記載の方法に準拠して測定する値を意味する。 In addition, the penetration resistance value as used in the field of this invention means the value measured based on the method as described in JISA1147 "Concrete setting time test method."
本発明の一態様として、前記第一測定工程および第二測定工程において、フライアッシュのせん断強度を測定することでフライアッシュの固結状態を測定してもよい。 As one aspect of the present invention, the consolidated state of fly ash may be measured by measuring the shear strength of fly ash in the first measurement step and the second measurement step.
尚、本発明でいうせん断強度とは、ＪＧＳ １４１１−２００３「原位置ベーンせん断試験方法」に記載の方法に準拠して測定する値を意味する。 In addition, the shear strength as used in the field of this invention means the value measured based on the method as described in JGS 1411-2003 "In-situ vane shear test method."
以上のように、本発明によれば、短時間でフライアッシュの固結性を判断することができる。 As described above, according to the present invention, the caking property of fly ash can be determined in a short time.
以下に、本発明にかかるフライアッシュの固結性判断方法について説明する。
本実施形態のフライアッシュの固結性判断方法は、フライアッシュを温度０℃以上３０℃以下、相対湿度５０％以上の雰囲気中に４時間以上１０時間以下置く高湿工程と、前記高湿工程後に、前記フライアッシュを温度４０℃以上８０℃以下、相対湿度０％以上４０％以下の雰囲気中に恒量になるまで置く低湿工程と、前記高湿工程後であって前記低湿工程前に、前記フライアッシュの固結状態を測定する第一測定工程と、前記低湿工程後に、前記フライアッシュの固結状態を測定する第二測定工程と、前記第一測定工程で測定された固結状態と、前記第二測定工程で測定された固結状態とを比較して、フライアッシュの固結性を判断する判断工程とを実施する方法である。
Hereinafter, a method for determining the solidification property of fly ash according to the present invention will be described.
The fly ash consolidation method according to the present embodiment includes a high-humidity process in which fly ash is placed in an atmosphere at a temperature of 0 ° C. to 30 ° C. and a relative humidity of 50% or more for 4 hours to 10 hours, and the high-humidity process. A low humidity process in which the fly ash is placed in an atmosphere having a temperature of 40 ° C. or more and 80 ° C. or less and a relative humidity of 0% or more and 40% or less; and after the high humidity process and before the low humidity process, A first measurement step for measuring a solidified state of fly ash, a second measurement step for measuring the solidified state of fly ash after the low-humidity step, and a solidified state measured in the first measurement step; It is a method of performing a judgment step of judging the caking property of fly ash by comparing with the caking state measured in the second measuring step.
フライアッシュは、火力発電所等で微粉炭を燃焼させる際に副生される石炭灰であり、通常は、５〜２５０μｍ程度の径を有する球状に近い粒子である。
前記フライアッシュの主な成分はＳｉＯ2であるが、フライアッシュ表面には僅かなカルシウムや亜硫酸イオンも存在している。
フライアッシュ表面においてカルシウムと亜硫酸イオンとが反応して、半水または無水セッコウが生成され、さらに、吸湿によって前記半水または無水セッコウから二水セッコウが生成される際に、フライアッシュ粒子相互間が結合して、固結現象が生じると言われている。
Fly ash is coal ash produced as a by-product when pulverized coal is burned in a thermal power plant or the like, and is usually a nearly spherical particle having a diameter of about 5 to 250 μm.
The main component of the fly ash is SiO 2 , but slight calcium and sulfite ions are also present on the fly ash surface.
When calcium and sulfite ions react with each other on the fly ash surface, semi-water or anhydrous gypsum is produced, and further, when two-water gypsum is produced from the semi-water or anhydrous gypsum by moisture absorption, the fly ash particles are interlinked. It is said that the phenomenon of consolidation occurs.
この固結の生じやすさ（固結性）は、フライアッシュの原料や生成条件によって変わるため、フライアッシュのロットが異なれば、固結性も相違する。従って、使用するフライアッシュの固結性を予め判断することで、固結を防止する最適の対策をとることができる。特に、船舶輸送時にフライアッシュが固結した場合には、居着きが生じて、大きな損害が発生するおそれがある。
本実施形態のフライアッシュの固結性判断方法によって、例えば、船舶輸送前に輸送するフライアッシュの固結性の高さを判断しておき、輸送中の保管条件等を調整することで、居着きを予防することができる。
The easiness of the caking (caking property) varies depending on the fly ash raw material and the production conditions, and therefore the caking property is different for different fly ash lots. Therefore, it is possible to take an optimum measure for preventing caking by preliminarily determining the caking properties of the fly ash to be used. In particular, when fly ash is consolidated during ship transportation, there is a risk that seizure will occur and serious damage will occur.
By the fly ash solidification judgment method of the present embodiment, for example, by determining the high solidification property of fly ash to be transported before ship transportation and adjusting storage conditions during transportation, etc. Can be prevented.
(高湿工程)
本実施形態のフライアッシュの固結性判断方法において、まず、フライアッシュを温度０℃以上３０℃以下、相対湿度５０％以上の雰囲気中に４時間以上１０時間以下置く高湿工程を実施する。
高湿工程を実施するフライアッシュは、例えば、シリンダー等の容器に密となるように充填することが好ましい。
(High humidity process)
In the fly ash consolidation method according to this embodiment, first, a high-humidity process is performed in which fly ash is placed in an atmosphere having a temperature of 0 ° C. to 30 ° C. and a relative humidity of 50% or more for 4 hours to 10 hours.
It is preferable to fill the fly ash for performing the high-humidity process so as to be dense in a container such as a cylinder.
フライアッシュを密となるように容器に充填する方法としては、例えば、ＪＩＳ Ｒ ９３０１−２−３ 「アルミナ粉末 第２部：物性測定方法−３ 軽装かさ密度および重装かさ密度」に記載された方法等が挙げられる。具体的には、まず、容器として２０ｍｌ以上の容積を有し、内径、高さ共に３０ｍｍ以上であるシリンダーを用い、前記シリンダーの高さの半分程度にまでフライアッシュを入れて、タッピングする。
タッピング方法としては、コンクリート製の堅牢な実験台上に厚さ３ｍｍ程度のゴム板を設置し、かかるゴム板から３０ｍｍ程度の高さから、前記シリンダーを垂直に３０回程度落下させて行う。
これをフライアッシュの高さがシリンダーの上端よりも盛り上がるようになるまで繰り返し、盛り上がった部分のフライアッシュを直ナイフで擦り切り、上面を平らにする。
As a method for filling the fly ash into a container so as to be dense, for example, it was described in JIS R 9301-2-3 “Alumina powder Part 2: Physical property measurement method-3 Light bulk density and heavy bulk density” Methods and the like. Specifically, first, as a container, a cylinder having a volume of 20 ml or more and an inner diameter and a height of 30 mm or more is used, and fly ash is put to about half the height of the cylinder and tapped.
As a tapping method, a rubber plate having a thickness of about 3 mm is set on a solid concrete test bench, and the cylinder is dropped about 30 times vertically from a height of about 30 mm from the rubber plate.
This is repeated until the height of the fly ash rises above the upper end of the cylinder, and the raised portion of the fly ash is scraped with a straight knife to flatten the top surface.
容器に充填したフライアッシュを、温度０℃以上３０℃以下、好ましくは、２０℃以上３０℃以下、さらに好ましくは３０℃程度で、且つ、相対湿度５０％以上、好ましくは
７０％以上９９％以下、さらに好ましくは７０％程度の雰囲気中に置く。
かかる雰囲気中にフライアッシュを置く方法としては、例えば、前記温度および湿度
範囲に調整した恒温恒湿槽の中に前記容器を設置すること等が挙げられる。
The fly ash filled in the container has a temperature of 0 ° C. or higher and 30 ° C. or lower, preferably 20 ° C. or higher and 30 ° C. or lower, more preferably about 30 ° C., and a relative humidity of 50% or higher, preferably 70% or higher and 99% or lower. More preferably, it is placed in an atmosphere of about 70%.
As a method of placing fly ash in such an atmosphere, for example, placing the container in a constant temperature and humidity chamber adjusted to the temperature and humidity ranges may be mentioned.
前記雰囲気中にフライアッシュを置く時間は、４時間以上１０時間以下、好ましくは４時間以上６時間以下、である。
本実施形態の高湿工程は１０時間以下という比較的短時間であるため、かかる高湿工程後のフライアッシュの水分量は、例えば２４時間以上前記条件に置いた場合に比べて通常少なくなる。
The time for placing fly ash in the atmosphere is 4 hours or more and 10 hours or less, preferably 4 hours or more and 6 hours or less.
Since the high humidity process of this embodiment is a comparatively short time of 10 hours or less, the moisture content of the fly ash after the high humidity process is usually smaller than that in the case where it is placed under the above conditions for, for example, 24 hours or more.
（第一測定工程）
次に、前記高湿工程後であって、後述する低湿工程の前にフライアッシュの固結状態を測定する第一測定工程を実施する。
フライアッシュの固結状態を測定する測定方法としては、公知の方法を採用することができる。例えば、ＪＩＳ Ａ １１４７「コンクリートの凝結時間試験方法」に記載の方法に準拠して測定する貫入抵抗値、ＪＧＳ １４１１−２００３「粘性土地盤の原位置ベーンせん断試験方法」に記載の方法に準拠して測定するせん断強度等を測定することが挙げられる。
(First measurement process)
Next, after the high-humidity step, a first measurement step of measuring the consolidated state of fly ash is performed before the low-humidity step described later.
As a measuring method for measuring the consolidated state of fly ash, a known method can be employed. For example, penetration resistance value measured according to the method described in JIS A 1147 “Concrete setting time test method”, according to the method described in JGS 1411-2003 “In-situ vane shear test method for cohesive land” And measuring the shear strength and the like.
前記貫入抵抗値を測定する場合には、貫入針の断面積を、ＪＩＳ Ａ １１４７に記載の標準と定められた断面積以外に、例えば１０ｍｍ2〜２００ｍｍ2の範囲で変更して用いてもよい。
貫入針の断面積を前記範囲にすることで、より精度よくフライアッシュの固結状態としての貫入抵抗値が測定できる。
前記貫入抵抗値は、土壌表面等の硬さの指標として用いられる値であり、貫入抵抗値が高い程、測定されるフライアッシュ表面が硬いことを示している。
When measuring the penetration resistance, the cross-sectional area of the penetrating needles, in addition to the cross-sectional area defined as the standard according to JIS A 1147, may be used to change the range for example of 10 mm 2 to 200 mm 2 .
By setting the cross-sectional area of the penetrating needle within the above range, the penetrating resistance value as a consolidated state of fly ash can be measured with higher accuracy.
The penetration resistance value is a value used as an index of hardness of the soil surface or the like, and the higher the penetration resistance value, the harder the fly ash surface to be measured.
前記せん断強度を測定する場合には、例えば、ＪＧＳ １４１１−２００３「原位置ベーンせん断試験方法」に準拠して、小型のベーン試験機（ベーンブレード（幅１５ｍｍ、高さ３０ｍｍ、厚さ０．８ｍｍ）にトルクドライバーを取り付けたもの（丸東製作所社製））を使用することが挙げられる。
測定方法としては、前記ベーン試験機の先端から４５ｍｍの位置まで試験体に貫入させ、０．１°／秒で回転させたときの測定最大トルクを測定し、かかる測定値をＪＧＳ １４１１−２００３に記載の下記算定式（１）にあてはめ、せん断強さを算出することが挙げられる。
前記せん断強度は、軟らかい粘性土の強度の指標として用いられる値であり、前記せん断強度が高い程、測定されるフライアッシュ表面のせん断力（強度）が高いことを示している。
When measuring the shear strength, for example, in accordance with JGS 1411-2003 “In-situ vane shear test method”, a small vane tester (vane blade (width 15 mm, height 30 mm, thickness 0.8 mm) is used. ) Using a torque screwdriver (manufactured by Maruto Manufacturing Co., Ltd.)).
As a measurement method, the maximum torque measured when the test piece is penetrated from the tip of the vane tester to a position of 45 mm and rotated at a rate of 0.1 ° / second is measured, and the measured value is stored in JGS 1411-2003. It is applied to the following calculation formula (1) described to calculate the shear strength.
The shear strength is a value used as an index of the strength of soft clay soil, and the higher the shear strength, the higher the shear force (strength) of the fly ash surface to be measured.
本実施形態の第一測定工程においてフライアッシュの固結状態を測定する方法としては、前記貫入抵抗値の測定、せん断強度の測定に限られるものではない。例えば、ビカー針標準棒による侵入度の測定や、容器にフライアッシュを締め固めた状態に充填し、前記容器を横向きに載置し回転させた時のフライアッシュが崩壊した回数の測定等、フライアッシュの固結状態が測定でき、且つ前記第一測定工程および第二測定工程で測定される値を比較することで、フライアッシュの固結性が判断できる方法であれば、どのような方法であってもよい。 The method for measuring the consolidated state of fly ash in the first measurement step of the present embodiment is not limited to the measurement of the penetration resistance value and the measurement of the shear strength. For example, it is possible to measure the degree of penetration using a Vicat needle standard rod, the number of times fly ash collapses when the container is filled with fly ash in a compacted state, and the container is placed sideways and rotated. Any method can be used as long as the solidification state of ash can be measured and the solidification property of fly ash can be determined by comparing the values measured in the first measurement step and the second measurement step. There may be.
（低湿工程）
次に、前記高湿工程後に前記フライアッシュを温度４０℃以上８０℃以下、相対湿度０％以上４０％以下の雰囲気中に恒量になるまで置く低湿工程を実施する。
本実施形態の低湿工程では、前記高湿工程で吸湿されたフライアッシュを温度４０℃以上８０℃以下、好ましくは４０℃以上５０℃以下、相対湿度０％〜４０％、好ましくは１０％〜２０％、の雰囲気中に恒量となるまで置く。
(Low humidity process)
Next, a low-humidity step is performed in which the fly ash is placed in an atmosphere at a temperature of 40 ° C. or higher and 80 ° C. or lower and a relative humidity of 0% or higher and 40% or lower until a constant weight is reached after the high-humidity step.
In the low humidity process of the present embodiment, the fly ash absorbed in the high humidity process has a temperature of 40 ° C. or higher and 80 ° C. or lower, preferably 40 ° C. or higher and 50 ° C. or lower, and a relative humidity of 0% to 40%, preferably 10% to 20%. % Until it reaches a constant weight.
前記高湿工程後のフライアッシュを前記温度および相対湿度の条件に恒量となるまで置くことで、後述する判断工程において、フライアッシュの固結性が精度よく判断することができる。
また、前記高湿工程において比較的短時間で吸湿させたフライアッシュは、低湿工程において放湿する水分量が少ないため、比較的短時間で恒量になる。
本実施形態の低湿工程においては、例えば、通常３時間〜４時間程度で恒量になる。
By placing the fly ash after the high-humidity step under the temperature and relative humidity conditions until a constant weight is obtained, the caking property of the fly ash can be accurately determined in the determination step described later.
Further, the fly ash that has absorbed moisture in the high humidity process in a relatively short time has a constant amount in a relatively short time because the amount of moisture released in the low humidity process is small.
In the low-humidity process of the present embodiment, for example, a constant weight is usually obtained in about 3 to 4 hours.
（第二測定工程）
前記低湿工程後に前記フライアッシュの固結状態を測定する第二測定工程を実施する。
第二測定工程で測定するフライアッシュの固結状態の測定方法は、前記第一測定工程と同じ測定方法であることが必要である。
尚、第二測定工程を実施するフライアッシュは、例えば、前記高湿工程において、同じ容器に同じ条件で充填した試験用のフライアッシュを２個以上準備しておき、一部を前記高湿工程後に前記第一測定工程において固結性を測定するのに使用し、別の一部を前記低湿工程で放湿させた後、第二測定工程において固結状態を測定するのに用いてもよい。
(Second measurement process)
After the low humidity process, a second measurement process for measuring the consolidated state of the fly ash is performed.
The measurement method of the solidified state of fly ash measured in the second measurement step needs to be the same measurement method as in the first measurement step.
In addition, the fly ash which performs a 2nd measurement process prepares two or more test fly ash with which the same container was filled on the same conditions in the said high humidity process, for example, and one part is said high humidity process It may be used to measure the caking property in the first measuring step later, and after another part is dehumidified in the low humidity step, it may be used to measure the caking state in the second measuring step. .
（判断工程）
次に、前記第一測定工程で測定された固結状態と、前記第二測定工程で測定された固結状態とを比較して、フライアッシュの固結性を判断する判断工程を実施する。
(Judgment process)
Next, a determination step is performed in which the solidification state measured in the first measurement step and the solidification state measured in the second measurement step are compared to determine the fly ash consolidation property.
具体的には、前記第二測定工程で測定された測定値から、前記第一測定工程で測定された測定値を引いた値が所定以上である場合に固結性があると判断することができる。
より具体的には、例えば、前記第一測定工程および第二測定工程で、貫入抵抗値を測定した場合であれば、前記第二測定工程で測定された測定値から、前記第一測定工程で測定された測定値を引いた値を算出して、かかる値が所定以上である場合に固結性が高いと判断する。
フライアッシュは、通常、ある程度吸湿した後に、さらにある程度乾燥することでより固結が生じやすくなるため、前記高湿工程を実施後の第一測定工程において測定した貫入抵抗値よりも、その後、前記低湿工程を実施後に測定した第二測定工程において測定した貫入抵抗値の方が、固結が生じている場合には大きくなる。
Specifically, when the value obtained by subtracting the measurement value measured in the first measurement step from the measurement value measured in the second measurement step is greater than or equal to a predetermined value, it may be determined that there is caking property. it can.
More specifically, for example, if the penetration resistance value is measured in the first measurement step and the second measurement step, from the measurement value measured in the second measurement step, the first measurement step A value obtained by subtracting the measured value is calculated, and when the value is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that the caking property is high.
Fly ash usually absorbs to some extent and then becomes more likely to be consolidated by further drying to some extent. Therefore, after the penetration resistance value measured in the first measurement step after performing the high humidity step, The penetration resistance value measured in the second measurement step measured after the low-humidity step is increased when consolidation occurs.
第二測定工程で測定された貫入抵抗値から、第一測定工程で測定された貫入抵抗値を引いた差が基準値以下である場合に、固結性が低いフライアッシュであると精度よく判断することができる。前記基準値が、例えば、０．０５Ｎ／ｍｍ2〜０．２５Ｎ／ｍｍ2、好ましくは０．１Ｎ／ｍｍ2である場合には、固結性が低いフライアッシュであると精度よく判断することができる。 When the difference obtained by subtracting the penetration resistance value measured in the first measurement process from the penetration resistance value measured in the second measurement process is equal to or less than the reference value, it is accurately determined that the fly ash has low caking properties. can do. The reference value is, for example, 0.05N / mm 2 ~0.25N / mm 2, when preferably from 0.1 N / mm 2 is to determine accurately the caking is a low fly ash Can do.
あるいは、前記第一測定工程および第二測定工程で、せん断強度を測定した場合には、貫入抵抗値を測定した場合と同様に、前記第二測定工程で測定された測定値から、前記第一測定工程で測定された測定値を引いた値を算出して、かかる値が所定以上である場合に固結性が高いと判断する。
フライアッシュに固結が生じている場合には、前記高湿工程を実施後に測定したせん断強度の値よりも、その後、前記低湿工程を実施後に測定したせん断強度の値は大きくなる。
Alternatively, when the shear strength is measured in the first measurement step and the second measurement step, similarly to the case where the penetration resistance value is measured, from the measurement value measured in the second measurement step, the first A value obtained by subtracting the measurement value measured in the measurement process is calculated, and when the value is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that the caking property is high.
When the fly ash is consolidated, the shear strength value measured after the low-humidity step is larger than the shear strength value measured after the high-humidity step.
第二測定工程で測定されたせん断強度の値から、第一測定工程で測定されたせん断強度の値を引いた差が、基準値以下である場合に、固結性が低いフライアッシュであると精度よく判断することができる。前記基準値が、例えば、０．５ｋＮ／ｍ2〜５．０ｋＮ／ｍ2、好ましくは１．０ｋＮ／ｍ2である場合には、固結性が低いフライアッシュであると精度よく判断することができる。 When the difference obtained by subtracting the value of the shear strength measured in the first measurement step from the value of the shear strength measured in the second measurement step is equal to or less than the reference value, the fly ash has a low caking property. Judgment can be made with high accuracy. When the reference value is, for example, 0.5 kN / m 2 to 5.0 kN / m 2 , preferably 1.0 kN / m 2 , it is accurately determined that the fly ash has a low caking property. Can do.
本実施形態のフライアッシュの固結性判断方法では、高湿工程において比較的短時間、フライアッシュを置くため、その後の低湿工程においても、短時間で恒量にすることができ、その結果、固結性の判断にかかる時間が比較的短時間で行なえる。 In the fly ash consolidation method according to the present embodiment, the fly ash is placed for a relatively short time in the high-humidity process, so that the constant weight can be obtained in a short time even in the subsequent low-humidity process. It takes a relatively short time to judge the result.
尚、本実施形態にかかるフライアッシュの固結性判断方法は以上のとおりであるが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は前記説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 Although the fly ash solidification determination method according to the present embodiment is as described above, the embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. is there. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited thereto.
固結性を判断するフライアッシュとして、表１に示す２種類のフライアッシュ（Ａ、Ｂ）を準備した。 Two types of fly ash (A, B) shown in Table 1 were prepared as fly ash for determining the caking property.
（実施例1）
表１に記載のフライアッシュＡ及びＢを、それぞれプラスチック製シリンダー（内径３０ｍｍ、高さ３０ｍｍ、容積２０ｍｌ）にタッピングしながら充填した。
充填は、ＪＩＳ Ｒ ９３０１−２−３ 「アルミナ粉末 第２部：物性測定方法−３ 軽装かさ密度および重装かさ密度」の記載に従って、フライアッシュの高さがシリンダーの上端よりも盛り上がるようになるまでタッピングを繰り返し、盛り上がった部分のフライアッシュを直ナイフで擦り切り、上面を平らにすることで行なった。
各フライアッシュはそれぞれ２個の容器に充填した試験体(計４個)を作製した。
各試験体を温度３０℃、相対湿度７０％（高湿条件）の恒温恒湿槽に入れて、４時間静置した。
前記高湿条件に置いた試験体のうちフライアッシュＡ、Ｂの各一個ずつを、ＪＩＳ Ａ １１４７「コンクリートの凝結時間試験方法」に記載の方法に準拠して貫入抵抗値（高湿貫入抵抗値）を測定した。尚、測定装置は装置名：プッシュプルゲージ（アイコーエンジニアリング社製）を使用し、貫入針は断面積１９．６ｍｍのものを使用した。
一方、残りの各一個の試験体を、温度５０度、相対湿度２０％（低湿条件）の恒温恒湿槽に入れて恒量になるまで静置した。
この間、１５分おきに電子天秤（型式：ＡＴ−２５０、メトラートレド社製）を用いて２３．８２１９ｇのフライアッシュの重量を測定して、測定した重量の差が１１９ｍｇ以下になった時に、恒量となったとした。尚、恒量になるまでの時間は４時間であった。
前記低湿度条件においた後の各試験体を、前記高湿貫入抵抗値と同じ方法で、貫入抵抗値（低湿貫入抵抗値）を測定した。
前記低湿貫入抵抗値から前記高湿貫入抵抗値を引いた値が、０．１Ｎ／ｍｍ2超だった場合に、固結性あり、と判断し、０．１Ｎ／ｍｍ2以下だった場合には固結性無し、と判断した。前記高湿条件での静置と低湿条件での静置時間とを合わせた判断に要する時間は約８時間であった。
結果を表２に示す。
(Example 1)
Each of fly ash A and B shown in Table 1 was filled while tapping into a plastic cylinder (inner diameter 30 mm, height 30 mm, volume 20 ml).
As for filling, according to the description of JIS R 9301-2-3 “Alumina powder Part 2: Physical property measurement method-3 Light bulk density and heavy bulk density”, the height of fly ash is raised above the upper end of the cylinder. Tapping was repeated until the raised portion of the fly ash was scraped with a straight knife and the upper surface was flattened.
Each fly ash produced specimens (total of 4) filled in 2 containers.
Each test specimen was placed in a constant temperature and humidity chamber at a temperature of 30 ° C. and a relative humidity of 70% (high humidity condition), and allowed to stand for 4 hours.
One of each of fly ash A and B out of the specimens placed under the high humidity condition is subjected to penetration resistance value (high humidity penetration resistance value) according to the method described in JIS A 1147 “Concrete setting time test method”. ) Was measured. The measuring device used was a device name: push-pull gauge (manufactured by Aiko Engineering Co., Ltd.), and the penetrating needle had a cross-sectional area of 19.6 mm.
On the other hand, each remaining one specimen was placed in a constant temperature and humidity chamber at a temperature of 50 degrees and a relative humidity of 20% (low humidity conditions) and allowed to stand until it reached a constant weight.
During this time, the weight of 23.8219 g of fly ash was measured every 15 minutes using an electronic balance (model: AT-250, manufactured by METTLER TOLEDO), and when the difference in the measured weight was 119 mg or less, the constant weight It became that. In addition, the time until it became a constant weight was 4 hours.
The penetration resistance value (low moisture penetration resistance value) of each test body after being placed in the low humidity condition was measured by the same method as the high moisture penetration resistance value.
When the value obtained by subtracting the high moisture penetration resistance value from the low moisture penetration resistance value is more than 0.1 N / mm 2 , it is determined that there is caking property, and when the value is 0.1 N / mm 2 or less. Was judged to have no caking property. The time required for the combination of the standing under the high humidity condition and the standing time under the low humidity condition was about 8 hours.
The results are shown in Table 2.
前記フライアッシュＡとＢをそれぞれ、ばら積み貨物船で特に温度および湿度の調整を行なうことなく、３０時間輸送した後に、船倉内で固結しているかどうかを目視にて確認し、固結が発生したものを、固結あり、固結していなかったものを固結なし、とした。結果を表２に示す。 Each of the fly ash A and B is transported for 30 hours on a bulk carrier without any special adjustment of temperature and humidity, and then visually confirmed whether they are consolidated in the cargo hold, causing consolidation. Those that were solidified were considered to be solidified and those that were not consolidated were not consolidated. The results are shown in Table 2.
表２に示すように、貫入抵抗値の測定によって固結性あり、と判断したフライアッシュＡは、実際に固結が発生していた。
一方、固結性なし、と判断したフライアッシュＢは実際に固結が発生しなかった。
As shown in Table 2, the fly ash A, which was determined to be caking by measurement of the penetration resistance value, actually had caking.
On the other hand, the fly ash B judged to have no caking property actually did not cause caking.
（実施例２）
前記実施例１の恒温恒湿槽に代えて、油回転真空ポンプ（ＳＴ−２０、佐藤真空機械工業社製）を用いて内部を約１０−１Ｐａの低圧状態（温度４０℃、相対湿度１０％）にした密閉容器（例えばデシケータ等）内にて恒量になるまで静置した以外は、実施例１と同様に高湿貫入抵抗値、低湿貫入抵抗値、および船倉内での固結の有無の測定した結果を表３に示した。
尚、恒量になるまでの時間は３時間であり、前記高湿条件での静置と低湿条件での静置時間とを合わせた判断に要する時間は約７時間であった。
(Example 2)
In place of the constant temperature and humidity chamber of Example 1, an oil rotary vacuum pump (ST-20, manufactured by Sato Vacuum Machinery Co., Ltd.) was used to form a low pressure state (temperature 40 ° C., relative humidity 10%) of about 10-1 Pa. Except for leaving in a closed container (for example, a desiccator) until it reaches a constant weight, the high moisture penetration resistance value, the low moisture penetration resistance value, and the presence or absence of caking in the hold are the same as in Example 1. The measurement results are shown in Table 3.
The time required to reach a constant weight was 3 hours, and the time required for the combined determination of the standing under the high humidity condition and the standing time under the low humidity condition was about 7 hours.
表３に示すように、貫入抵抗値の測定によって固結性あり、と判断したフライアッシュＡは、実際に固結が発生していた。
一方、固結性なし、と判断したフライアッシュＢは実際に固結が発生しなかった。
As shown in Table 3, the fly ash A, which was determined to be caking by measurement of the penetration resistance value, actually had caking.
On the other hand, the fly ash B judged to have no caking property actually did not cause caking.
（実施例３）
前記実施例１の貫入針に代えて断面積１７６．７ｍｍ2のものを使用した以外は、実施例１と同様に高湿貫入抵抗値、低湿貫入抵抗値、および船倉内での固結の有無の測定した結果を表４に示した。
尚、恒量になるまでの時間は４時間であり、前記高湿条件での静置と低湿条件での静置時間とを合わせた判断に要する時間は約８時間であった。
(Example 3)
Except for using a needle having a cross-sectional area of 176.7 mm 2 in place of the penetration needle of Example 1, the high moisture penetration resistance value, the low moisture penetration resistance value, and the presence or absence of caking in the hold are the same as in Example 1. The measured results are shown in Table 4.
The time required to reach a constant weight was 4 hours, and the time required for the combined judgment of the standing under the high humidity condition and the standing time under the low humidity condition was about 8 hours.
表４に示すように、貫入抵抗値の測定によって固結性あり、と判断したフライアッシュＡは、実際に固結が発生していた。
一方、固結性なし、と判断したフライアッシュＢは実際に固結が発生しなかった。
As shown in Table 4, the fly ash A, which was determined to be caking due to the measurement of the penetration resistance value, actually had caking.
On the other hand, the fly ash B judged to have no caking property actually did not cause caking.
（実施例４）
前記実施例１の貫入抵抗値の測定に代えて、ベーンせん断試験装置（装置名：マイクロベーンせん断試験機、丸東製作所社製）を用いて、ＪＧＳ １４１１−２００３「原位置ベーンせん断試験方法」に記載の方法に準拠して高湿せん断強度および低湿せん断強度を測定した。
Example 4
JGS 1411-2003 “In-situ vane shear test method” using a vane shear test device (device name: micro vane shear test machine, manufactured by Maruto Seisakusho Co., Ltd.) instead of the measurement of the penetration resistance value of Example 1 The high-humidity shear strength and the low-humidity shear strength were measured according to the method described in 1.
この場合、低湿せん断強度から高湿せん断強度を引いた値が、１．０ｋＮ／ｍ2超であった場合に、固結性あり、と、１．０ｋＮ／ｍ2以下であった場合に、固結性なし、と判断した。
その他は、実施例１と同様にして、船倉内での固結の有無の測定した結果を表５に示した。
尚、低湿条件において恒量になるまでの時間は４時間であり、前記高湿条件での静置と低湿条件での静置時間とを合わせた判断に要する時間は約８時間であった。
In this case, when the value obtained by subtracting the high-humidity shear strength from the low-humidity shear strength is more than 1.0 kN / m 2 , there is a caking property, and when the value is 1.0 kN / m 2 or less, It was judged that there was no caking property.
Others were the same as in Example 1, and Table 5 shows the results of measuring the presence or absence of consolidation in the hold.
The time required to reach a constant weight under the low humidity condition was 4 hours, and the time required for the combined determination of the standing under the high humidity condition and the standing time under the low humidity condition was about 8 hours.
表５に示すように、せん断強度の測定によって固結性あり、と判断したフライアッシュＡは、実際に固結が発生していた。
一方、固結性なし、と判断したフライアッシュＢは実際に固結が発生しなかった。
As shown in Table 5, the fly ash A judged to be caking by the measurement of shear strength actually had caking.
On the other hand, the fly ash B judged to have no caking property actually did not cause caking.
（実施例５）
前記実施例１の高湿条件の相対湿度７０％に代えて、相対湿度５０％（温度３０℃）で静置した以外は、実施例１と同様に高湿貫入抵抗値、低湿貫入抵抗値および船倉内での固結の有無の測定した結果を表６に示した。
尚、低湿条件において恒量になるまでの時間は３時間３０分であり、前記高湿条件での静置と低湿条件での静置時間とを合わせた判断に要する時間は約７時間３０分間であった。
(Example 5)
A high humidity penetration resistance value, a low moisture penetration resistance value, and a low humidity penetration resistance value as in Example 1, except that the relative humidity was 70% (temperature 30 ° C.) instead of the relative humidity 70% of the high humidity condition of Example 1. Table 6 shows the results of measuring the presence or absence of consolidation in the hold.
The time required to reach a constant weight under the low humidity condition is 3 hours and 30 minutes, and the time required for the combination of the standing time under the high humidity condition and the standing time under the low humidity condition is about 7 hours and 30 minutes. there were.
表６に示すように、貫入抵抗値の測定によって固結性あり、と判断したフライアッシュＡは、実際に固結が発生していた。
一方、固結性なし、と判断したフライアッシュＢは実際に固結が発生しなかった。
As shown in Table 6, the fly ash A judged to be caking by measurement of the penetration resistance value was actually caking.
On the other hand, the fly ash B judged to have no caking property actually did not cause caking.
（実施例６）
前記実施例１の高湿条件の静置時間４時間に代えて、１０時間静置した以外は、実施例１と同様に高湿貫入抵抗値、低湿貫入抵抗値および船倉内での固結の有無の測定した結果を表７に示した。尚、低湿条件で静置した試験体の重量が恒量になるまでの時間は６時間であり、前記高湿条件での静置と低湿条件での静置時間とを合わせた判断に要する時間は約１６時間であった。
(Example 6)
The high moisture penetration resistance value, the low moisture penetration resistance value, and the consolidation in the cargo hold are the same as in Example 1 except that the stationary time of the high humidity condition of Example 1 is changed to 4 hours instead of 4 hours. Table 7 shows the results of the presence / absence measurement. In addition, the time until the weight of the test specimen left to stand under the low humidity condition becomes a constant weight is 6 hours, and the time required for the judgment combining the standing under the high humidity condition and the standing time under the low humidity condition is It was about 16 hours.
表７に示すように、貫入抵抗値の測定によって固結性あり、と判断したフライアッシュＡは、実際に固結が発生していた。
一方、固結性なし、と判断したフライアッシュＢは実際に固結が発生しなかった。
As shown in Table 7, the fly ash A judged to be caking by measurement of the penetration resistance value actually had caking.
On the other hand, the fly ash B judged to have no caking property actually did not cause caking.
以上の各実施例から、本発明にかかる判断方法によれば、７時間〜１６時間程度の短時間でフライアッシュの固結性の有無を判断できることが判る。 From the above embodiments, it can be seen that according to the determination method according to the present invention, it is possible to determine the presence or absence of fly ash consolidation in a short time of about 7 to 16 hours.
（比較例１）
前記実施例１と同様に高湿条件での静置（４時間）を実施した場合の、高湿前貫入抵抗値、高湿後貫入抵抗値、および船倉内での固結の有無の測定した結果を表８に示した。
(Comparative Example 1)
In the same manner as in Example 1 above, the penetration resistance value before high humidity, the penetration resistance value after high humidity, and the presence or absence of caking in the cargo hold were measured when standing at high humidity (4 hours). The results are shown in Table 8.
表８に示すように、高湿工程のみを実施した場合には、フライアッシュによっては判定できなかった。 As shown in Table 8, when only the high-humidity process was performed, it could not be determined by fly ash.
（比較例２）
前記実施例１の高湿条件の静置時間４時間に代えて、２４時間静置し、さらには低湿工程を実施しない場合の、高湿前貫入抵抗値、高湿後貫入抵抗値および船倉内での固結の有無の測定した結果を表９に示した。
(Comparative Example 2)
The infiltration resistance value before high humidity, the intrusion resistance value after high humidity, and the inside of the hold when the low humidity process is not carried out instead of the high humidity condition of Example 1 in which the static time is 4 hours. Table 9 shows the results of measurement of the presence or absence of caking.
表９に示すように、高湿工程のみ実施した場合にも、貫入抵抗値の測定によって固結性を判断することができたが、固結性を判断するのに２４時間かかった。
また、船倉内で固結が発生したフライアッシュＡに着目すると、実施例１では貫入抵抗値の差が＋０．３６であるのに対し、比較例２では＋０．１５と小さいことから、実施例１よりも固結性が判断しにくいことがあきらかであった。
As shown in Table 9, even when only the high-humidity process was performed, the caking property could be determined by measuring the penetration resistance value, but it took 24 hours to determine the caking property.
Further, when focusing on fly ash A in which the caulking has occurred in the hold, the difference in penetration resistance value in Example 1 is +0.36, whereas in Comparative Example 2, it is as small as +0.15. It was obvious that the caking property was harder to judge than 1.
Claims (3)
前記高湿工程後に、前記フライアッシュを温度４０℃以上８０℃以下、相対湿度０％以上４０％以下の雰囲気中に恒量になるまで置く低湿工程と、
前記高湿工程後であって前記低湿工程前に、前記フライアッシュの固結状態を測定する第一測定工程と、
前記低湿工程後に、前記フライアッシュの固結状態を測定する第二測定工程と、
前記第一測定工程で測定された固結状態と、前記第二測定工程で測定された固結状態とを比較して、フライアッシュの固結性を判断する判断工程とを実施するフライアッシュの固結性判断方法。 A high-humidity process in which fly ash is placed in an atmosphere at a temperature of 0 ° C. to 30 ° C. and a relative humidity of 50% or more for 4 hours to 10 hours;
A low humidity process in which the fly ash is placed in an atmosphere having a temperature of 40 ° C. or higher and 80 ° C. or lower and a relative humidity of 0% or higher and 40% or lower until a constant weight is obtained after the high humidity process;
A first measurement step of measuring the consolidated state of the fly ash after the high humidity step and before the low humidity step;
A second measuring step for measuring the solidified state of the fly ash after the low-humidity step;
A fly ash for carrying out a determination step for comparing the consolidated state measured in the first measurement step and the consolidated state measured in the second measurement step to determine the consolidation property of fly ash Consolidation judgment method.
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