JP6174280B1 - 流動性埋戻し材 - Google Patents
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Abstract
Description
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の流動性埋戻し材において、前記コンクリートスラッジ微粉末に対する前記水の重量比は250〜800%であることを特徴とする流動性埋戻し材として構成される。
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の流動性埋戻し材において、前記改良土は、前記生石灰が前記残土に対して60〜80kg/m3混合され、そして粒径10mm以下に粒度が揃えられたものであることを特徴とする流動性埋戻し材として構成される。
残土から、これに含まれる石、人工物の破片等のゴミを取り除く。次いで、所定の目開きの篩を利用して、礫、粒径の大きい砂利を分離する。篩下を次の工程に送る。
(2)生石灰混合工程
残土選別工程で処理された残土と生石灰とをミキサに投入し、混合・攪拌する。生石灰の配合率は残土の含水比に応じて調整するが、概ね残土に対して60〜80kg/m3の割合で配合するようにする。生石灰を配合・混合・攪拌することによって、残土中の水分が生石灰と反応して消費される。すなわち水和反応によって生石灰が消石灰になるときに水分が消費され、またこの水和反応による発熱で水分が蒸発する。これによって、残土は比較的乾いた状態になる。ところで生石灰を配合することによる効果は他にもある。まず生石灰のカルシウムイオンが粘土粒子表面に吸着されることによって粘土粒子同士が団粒化し易くなる効果が得られる。また、いわゆるポラゾン反応により、生石灰と粘土鉱物が長期にわたって化学反応を起こしてアルミン酸カルシウム等の化合物が生成される。これが結合材の作用を奏することになり流動性埋戻し材に使用されるとき、その強度が高まる効果が得られる。さらには、生石灰の一部が残土中の炭酸、炭酸ガスと反応して炭酸カルシウムになり、これによって強度を増大させる効果も得られる。このように生石灰を配合することによって残土は含水比が小さくなり、そして品質が改善されると共に安定することになる。
(3)振動篩工程
生石灰混合工程で処理された残土を振動篩により選別する。本実施の形態においては、篩の目開きは10mm程度とし、その篩下を得る。すなわち改良土が製造される。
(1)スラリー化工程
残コンクリートまたは戻りコンクリートに水を加えてスラリー化し、セメント分が加えられた水に十分に溶け込むようにする。このようなスラリーには、アジテータトラックのミキサを洗浄した洗浄排水や、レディミクストコンクリート工場における洗浄排水が含まれていてもよい。
(2)分離工程
分離工程は、スラリー化工程で得られたスラリーから骨材等の固形分を除去する工程である。本実施の形態においては、分離工程は骨材分離工程と、微砂分除去工程とからなる。分離工程は、目開きの異なる複数の振動篩によって実施され、スラリー化工程で得られたスラリーを順次処理して砂利、砂等の骨材を分離する。回収された骨材は、再利用に供するために粒径に応じて所定のビンに送られる。骨材が分離されて残った篩下は、セメント分が含まれているスラッジ水になっている。微砂分除去工程は、本実施の形態においては湿式サイクロンによって実施され、スラッジ水から微細な砂、つまり微砂分を除去する工程である。この工程によって微砂分が除去されたスラッジ水は、次の脱水工程で処理されてもよいし、あるいはスラリー化工程において他の残コンクリートや戻りコンクリートをスラリー化する水として再利用されてもよい。後者のようにするとスラッジ水はセメント分が濃縮される。すなわち濃縮スラッジ水になる。スラッジ水、あるいは濃縮スラッジ水は、本実施の形態においては含砂率が10質量%以下になるように、砂利、砂、微砂分が除去され、次の脱水工程に送られる。
(3)脱水工程
スラッジ水あるいは濃縮スラッジ水をフィルタプレスによって処理して脱水し、脱水ケーキを得る。本実施の形態においては脱水ケーキの含水率は、25〜45質量%になるようにする。
(4)破砕・乾燥工程
本実施の形態においては、この工程において所定のドラムを使用する。ドラムは、内部において高速に回転する破砕攪拌翼が設けられていると共に熱風が吹き込まれるようになっている。従って脱水ケーキをドラム内に入れてドラムを閉鎖する。破砕攪拌翼を回転させると共に熱風を吹き込むと破砕攪拌翼によって破砕され、熱風によって乾燥される。つまり破砕と乾燥が実質的に同時に実施される。これによって脱水ケーキは細分化されて表面積が大きくなって速やかに乾燥することができ、セメント分の水和反応が進行しないうちにセメント分を含んだ微粉末、つまりコンクリートスラッジ微粉末を製造することができる。なお、この破砕・乾燥工程はバッチ的に実施してもよいが、連続的に実施してもよい。連続的に実施する場合には、特許第4472776号公報に記載されている回転ドラムのような、一方の端部に脱水ケーキの投入部が、他方の端部にコンクリートスラッジ微粉末の回収部が設けられている、横型の回転ドラムを使用するとよい。回転ドラムは内周面にリフターが設けられている。従って回転ドラムが回転すると内部の脱水ケーキが所定の高さまで持ち上げられて落下するようになっている。このようにして落下する脱水ケーキが、回転ドラム内に設けられて高速で回転するようになっている破砕攪拌翼によって破砕され、そして供給される熱風によって乾燥されるようになっている。この横型の回転ドラムにおいて投入部から連続的に脱水ケーキを投入し、回転ドラム内で脱水ケーキの破砕と乾燥とを同時に実施すると、他方の端部からコンクリートスラッジ微粉末を連続的に回収できる。以上のようにして、コンクリートスラッジ微粉末が製造される。
流動性埋戻し材の材料である改良土は、残土に対して60〜80kg/m3の割合で生石灰を配合し、10mm以下の粒径に調整され、乾燥された状態のものを用意した。また流動性埋戻し材の材料であるコンクリートスラッジ微粉末は、表1に示されているように3種類用意した。コンクリートスラッジ微粉末1(CS1)はコンクリート製造後1日以内の残コンクリートから回収されたもの、つまり比較的水和反応が進行していない残コンクリートから回収されたものであり、コンクリートスラッジ微粉末3(CS3)は水和反応がある程度進行した残コンクリートから回収されたもの、コンクリートスラッジ微粉末2(CS2)はその中間である。改良土に対しコンクリートスラッジ微粉末1〜3のそれぞれを結合材として、表2に示されている配合で材料を混合・混練し、No.4〜12の本実施の形態に係る流動性埋戻し材を製造した。
また比較例として、表1に示されている高炉セメントB種(BB)を結合材とし、表2に示されている配合で材料を混合・混練し、従来の流動性埋戻し材No.1〜3を製造した。
なお、表2におけるW/Cは、結合材に対する水の重量比を示しており、No.1〜3においては水セメント比、No.4〜12においては水コンクリートスラッジ微粉末比を示している。
CS1、CS2、CS3 本実施の形態に係る流動性埋戻し材
Claims (3)
- 土木建築工事において使用される流動性埋戻し材であって、
前記流動性埋戻し材は、改良土と水とコンクリートスラッジ微粉末とからなり、これらが混合・混練されたものであり、
前記改良土は、残土と生石灰とからなり、これらが混合されて粒状に形成されたものであり、
前記コンクリートスラッジ微粉末は、残コンクリートまたは戻りコンクリートに水を加えてスラリーにするスラリー化工程と、該スラリーから砂利、砂、微砂分を除去してスラッジ水を得る分離工程と、該スラッジ水を脱水して脱水ケーキを得る脱水工程と、該脱水ケーキを破砕・乾燥する破砕・乾燥工程とからなる回収工程によって製造されものであることを特徴とする流動性埋戻し材。 - 請求項1に記載の流動性埋戻し材において、前記コンクリートスラッジ微粉末に対する前記水の重量比は250〜800%であることを特徴とする流動性埋戻し材。
- 請求項1または2に記載の流動性埋戻し材において、前記改良土は、前記生石灰が前記残土に対して60〜80kg/m3混合され、そして粒径10mm以下に粒度が揃えられたものであることを特徴とする流動性埋戻し材。
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