JP6426507B2 - 再生土木資材の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、道路等を施工する際に用いられる路盤材に代表される土木資材に関するものである。
現在、ばいじん、燃えがら（フライアッシュ、ボトムアッシュ）といった材料にセメント系固化材を添加し造粒した製品が、リサイクル材として道路工事を始めとした土木工事などに広く利用されている。斯かるリサイクル材の用途の一つとして、路盤材や埋め戻し材としての利用、すなわち、ばいじん、燃えがらから再生土木資材を製造する技術が提案されている(例えば、特許文献１参照)。
このような技術は、火力発電所や製紙工場等から石炭灰として恒常的に廃棄物として排出される上記材料の有効利用を実現し得るものとして、さらなる進歩並びに普及が期待されている。
また、ばいじん、燃えがらといった上記材料は、主要となる成分以外に、微量ではあるが、種々の元素すなわち重金属が含まれていることも周知である。このような重金属は通常、セメント等で固化された状態が安定して維持されていれば、外部に溶出するということはない。すなわち、フライアッシュに代表される上記材料を原料とした再生土木資材は通常、砕石由来である土木資材同様に用いても周囲の環境になんら影響を与えることは無い。
しかしながら、再生土木資材は塩基性を呈している以上、大気中の二酸化炭素の影響により経時的に中性化を起こしていく事は回避できない。さらに当該再生土木資材を用いる箇所は、常に通常の環境、換言すれば極度に酸性化した環境ではない環境ばかりであると断言することはできない。また、近年顕著に進んでいるとされている降雨の酸性化がさらに進行すると予想すると、現在通常の環境であるとされている場所であっても、今後、酸性化が進行するという事態も想定しておく必要がある。そして酸性化が進行すればセメント固化体である再生土木資材は中性化を招来し、材料中に含まれる重金属を含む微量元素が理屈上、外部へ溶出する。
一方、ばいじん、燃えがら（フライアッシュ、ボトムアッシュ）といった材料は必ず微量元素として、環境への影響が懸念されている六価クロム、ヒ素、セレン、鉛といった重金属である金属元素を含んでいる。そしてこれらの金属元素が外部へ溶出すれば、それは現在規定されている土壌環境基準を超える値で溶出してしまうことは回避できない。すなわち、斯かる材料を利用するということは、常に上記のような重金属が溶出するという事態を想定しなくてはいけない。
本発明は、上述したように今後想定し得るような事態に着目したものであり、セメントが中性化を起こすようなときでも、不要な元素の溶出を抑えることができる再生土木資材の製造方法及び当該方法により製造された再生土木資材を提供する。
本発明は、このような目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。
すなわち本発明に係る再生路盤材の製造方法は、ばいじん又は燃え殻からなる材料に塩化第一鉄を混合することにより前記材料に含まれる微量元素と反応させ不溶化する微量元素不溶化工程を有し、当該微量元素不溶化工程を経た材料混合物をセメントを含む固化材により固化させて再生土木資材とすることを前提とする。
より具体的には、本発明に係る再生土木資材の製造方法は、ばいじん又は燃え殻からなる材料及び水を混合することにより材料混合物とする材料混合工程と、前記材料混合物に塩化第一鉄を混合することにより前記材料に含まれる微量元素と反応させ不溶化する微量元素不溶化工程と、前記塩化第一鉄を混合した前記材料混合物に対しセメントを含む固化材を混合する固化材混合工程と、前記固化材混合工程を経た材料混合物を養生し材料固化体を得る固化体生成工程と、前記固化体生成工程を経た固化体を所定の粒径に破砕する破砕工程とを有することを前提とする。
ここで、上記材料混合工程及び微量元素不溶化工程は、それぞれ時間を空けて行っても良いが、勿論同時に行うことも可能である。また本明細書中に記す「微量元素」とは、ばいじん又は燃えがらを主として構成するカルシウムやナトリウム以外の、微量に含まれる元素を指す。なお材料としての石炭に関して述べると、当該微量元素としては例えば、セレン、六価クロム、鉛、等の重金属を挙げることができる。また本明細書中に記載する「不溶化」という文言は勿論、上記微量元素が水に不溶な何らかの化合物として析出しこれがセメントと共に固化されることを含む。しかし当該「不溶化」という文言は、本明細書中では少なくとも、上記の微量元素をイオンの状態として固化体外部に溶出させないという概念である。すなわち固化体の物理的な崩壊により固化体ごと流出するような状態は除かれる。
本願発明は、本願発明者が、ばいじん又は燃えがらといった、いわゆるフライアッシュに代表される材料に含まれている金属元素を含む微量元素を不溶化するために、塩化第一鉄の投入が特に効果がある点を見出したことにより初めてなし得たものである。
このようなものであれば、材料中に微量であっても不要な元素が含まれていた場合であっても塩化第一鉄の作用によってこれら元素が溶出し得ない状態で不溶化されるので、固化材による固化後に固化体のｐＨが酸性に近付くことで、いわゆる中性化を起こした場合に上記元素が溶出することを抑制することができる。その結果本発明によれば、セメントが中性化を起こすようなときでも、不要な元素の溶出を抑えることができる再生土木資材の製造方法及び当該方法により製造された再生土木資材を提供することができる。
ここで、「セメントが中性化を起こすようなとき」とは、セメント固化体が空気中の二酸化炭素や酸性雨により、固化体製造当初の一般的なｐＨである１２程度から大きく低下し、例えばｐＨ１０程度、さらにはｐＨ７〜９程度という値となった状態を意味する。
また、上記本発明を実施するにあたり、前記材料を、例えば火力発電所の稼働等の石炭の燃焼により算出されるフライアッシュとすれば、品質の高い再生土木資材を安定して製造することができる。
そして、効率よく実施でき、しかも確実に微量元素の溶出を抑制するためには、微量元素不溶化工程を、塩化第一鉄をフライアッシュに対し０．０１〜１５重量％混合する工程とすることが望ましい。当該塩化第一鉄の添加量は、材料であるフライアッシュに予め含まれる微量元素の量に応じて適宜変更すれば良い。
また、セメントを含む固化材による固化の安定化をより促すためには、前記塩化第一鉄を混合した前記材料混合物のｐＨを上昇させるｐＨ上昇工程を設け、固化体生成工程を、ｐＨ上昇工程を経た前記材料混合物に対し前記固化材を混合する工程とすることが望ましい。
そして混合物のｐＨを上昇させる術は既存の種々の手段を利用し得るが、ｐＨ上昇工程が、前記材料混合物に生石灰を添加することにより当該材料混合物のｐＨを７、望ましくはｐＨが８以上とする工程とすれば、容易に実施できしかもその後のセメントによる確実な固化にも資する。
そして、塩化第一鉄によって得られる効果をより有効に発揮させるために、微量元素不溶化工程を、塩化第一鉄とともに活性炭を加える工程としている。
材料中に含まれ得る微量元素のうち、環境への配慮という観点から最も溶出を抑えたい反面、当該溶出の抑止が困難であるとされる元素として、セレンが挙げられる。しかし本発明であれば、フライアッシュは微量元素としてセレンを含むものであっても微量元素不溶化工程が前記セレンの溶出量を抑制することができるものである。
そして、上述した製造方法によって製造された再生土木資材は、セメントが中性化を来した場合であっても微量元素の溶出を有効に抑制できるが、材料にセレンが含まれるものであっても、相対的には従来よりもセレンの溶出量が半分以下に抑えられることが望ましい。絶対的な数値を挙げるとすれば、セメントが中性化を起こしたときであってもＪＩＳ Ｋ ０１０２によるセレンの溶出量が０．０１ｍｇ／Ｌ以下という必要を満たすものである。勿論上述のとおり、「セメントが中性化を起こしたとき」とは、セメント固化体が空気中の二酸化炭素や酸性雨により、固化体製造時である一般的なｐＨである１２程度から大きく低下し、例えばｐＨ１０程度、さらにはｐＨ７〜９程度という値となった状態を意味する。
本発明によれば、セメントが中性化を起こすようなときでも、不要な元素の溶出を抑えることができる再生土木資材の製造方法及び当該方法により製造された再生土木資材を提供することができる。
以下、本発明の一実施の形態について図１〜図３を参照して説明する。
本実施形態に係る再生路盤材Ａの製造方法は、ばいじん又は燃えがらからなる材料、具体的な一例としては火力発電所から算出される石炭灰、すなわちフライアッシュＦＡを材料とし、当該フライアッシュＦＡを固化材たるセメントＳで固化させ、しかる後に固化させたセメント固化体ＳＣを再生土木資材の一例である路盤材として利用するものである。すなわち、フライアッシュＦＡに塩化第一鉄Ｆを混合することによりフライアッシュＦＡに含まれる微量元素と反応させ不溶化する微量元素不溶化工程ＳＴ２を有し、当該微量元素不溶化工程ＳＴ２を経た材料混合物たる混合物ＭＸをセメントＳにより固化させて再生土木資材とすることを特徴とする。また本実施形態ではセメント固化体ＳＣを再生路盤材とする態様を説明するが勿論、他に埋め戻し材といった資材、すなわち土木資材として広く利用し得る。
すなわち、本実施形態に係る再生路盤材Ａの具体的な製造方法は、ばいじん又は燃え殻からなる材料及び水Ｗを混合することにより材料混合物たる混合物ＭＸとする材料混合工程ＳＴ１と、混合物ＭＸに塩化第一鉄Ｆを混合することによりフライアッシュＦＡに含まれる微量元素と反応させ不溶化する微量元素不溶化工程ＳＴ２と、塩化第一鉄Ｆを混合した材料混合物ＭＸに対しセメントＳを含む固化材を混合する固化材混合工程ＳＴ４と、固化材混合工程ＳＴ４を経た材料混合物を養生し材料固化体を得る固化体生成工程ＳＴ５と、固化体生成工程ＳＴ５を経た固化体たるセメント固化体ＳＣを所定の粒径となるように破砕する破砕工程ＳＴ６とを有することを特徴とする。また本実施形態では、微量元素不溶化工程ＳＴ２と固化材混合工程ＳＴ４との間に、材料混合物のｐＨを上昇させるｐＨ上昇工程ＳＴ３を設けている。
以下、当該製造方法における各工程についてさらに具体的に説明する。
材料混合工程ＳＴ１は、図１に示すように、石炭灰であるフライアッシュＦＡ及び水Ｗをそれぞれ所定の割合でミキサーＭＫ中に投入し、当該ミキサーＭＫにより攪拌することにより材料混合物たる混合物ＭＸとする工程である。
微量元素不溶化工程ＳＴ２は、図１に示すように、同図上側にて作成された混合物ＭＸに対し、所定量の塩化第一鉄Ｆを加える工程である。この塩化第一鉄Ｆの投入により、フライアッシュＦＡ内に含まれる種々の微量元素を有効に不溶化することができる。特にこれまで不溶化が困難とされてきたセレン、六価クロムに対しても有効に不溶化し得る。本実施形態では当該塩化第一鉄Ｆに加え、活性炭ＡＣをも添加することにより、塩化第一鉄Ｆによる微量元素の不溶化作用をより増大せしめている。ここで塩化第一鉄Ｆの添加量は上記フライアッシュＦＡに対して、０．０１重量％〜１５重量％とすることが望ましく、より最適には０．１重量％〜５重量％とすることが好ましい。また活性炭ＡＣの添加量についても、上記フライアッシュＦＡに対して、０．１重量％〜２０重量％とすることが望ましく、より最適には０．１重量％〜５重量％とすることが好ましい。
ここで、図１に示す態様では材料たるフライアッシュＦＡを水Ｗに投入する次に塩化第一鉄Ｆ及び活性炭ＡＣを投入している態様を開示しているが、これら材料混合工程ＳＴ１及び微量元素不溶化工程ＳＴ２についてはその前後を問わない。すなわち、水Ｗに対してフライアッシュＦＡ、塩化第一鉄Ｆ及び活性炭ＡＣを同時に投入したり、塩化第一鉄Ｆ及び／又は活性炭ＡＣをフライアッシュＦＡに先んじて水Ｗに投入したりしても良い。また勿論、水Ｗを最後にミキサーＭＫに注入する手順を適用しても良い。
ｐＨ上昇工程ＳＴ３は、図２に示すように、微量要素不溶化工程を経た混合物ＭＸに対し、生石灰ＣＬを投入することにより、混合物ＭＸのｐＨを７、望ましくはｐＨを８以上にまで上昇させる工程である。ここで、当該ｐＨ上昇工程ＳＴ３は、上記微量要素不溶化工程による塩化第一鉄Ｆの投入後、ミキサーＭＫによる攪拌を、最低でも２分程度、望ましくは３分程度経過した後に行うことが望ましい。中和反応による不要な温度上昇を回避するためである。また当該ｐＨ上昇工程ＳＴ３における生石灰ＣＬの添加量は上記ｐＨの値を満たす量であれば良いが、上記塩化第一鉄Ｆの添加量の、１〜５倍程度に設定し、ｐＨの値を適宜確認しながら必要量添加することが好ましい。
固化材混合工程ＳＴ４は、図２に示すように、ｐＨ上昇工程ＳＴ３を経た混合物ＭＸに対し少なくとも固化材たるセメントＳを投入し、攪拌する工程である。ここで勿論固化材としてはセメントＳのみならず石膏を一部混合させる等、既存のセメント固化体ＳＣを作成し得る種々の態様を適用し得る。また本実施形態におけるセメントＳの添加量はセメントＳの種類により若干異なるものの、通常用いられる高炉セメントの場合、上記フライアッシュＦＡに対して、２０重量％程度とすることが好ましい。
固化体生成工程ＳＴ５は、図３に示すように、固化材混合工程ＳＴ４を経た混合物ＭＸをミキサーＭＫから取り出すとともに図示しない型枠内に流し込み、静置しておく工程である。換言すれば、セメントＳを含む混合物ＭＸを養生することにより、セメント固化体ＳＣとする工程である。当該固化体生成工程ＳＴ５に要する時間は上記セメントＳの種類により異なるものの、本実施形態では４８時間以上に設定している。
破砕工程ＳＴ６は、図３に示すように、固化体生成工程ＳＴ５によって生成されたセメント固化体ＳＣを、通常用いられる路盤材同様に利用すべく、破砕機ＭＬにて破砕する工程である。本実施形態では当該破砕工程ＳＴ６により、このセメント固化体ＳＣを最大粒径４０ｍｍである連続粒径となるように破砕することで、再生路盤材Ａを生成する。ここで補足すると、当該破砕工程ＳＴ６にて異なる粒径に調整すれば、再生路盤材Ａの他、埋め戻し材等の種々の土木資材として適用し得る。
そして、上述した本実施形態に係る再生路盤材Ａの製造方法によって製造された再生路盤材Ａは、材料たるフライアッシュＦＡにセレンが含まれる場合であっても、相対的には従来よりもセレンの溶出量が半分以下に抑えられている。具体的な数値を挙げるとすれば強制的に中性化させた再生路盤材Ａは、ＪＩＳ Ｋ ０１０２によるセレンの溶出量が通常の方法で製造すれば０．０２ｍｇ／Ｌを超える数値となってしまうところ、０．０１ｍｇ／Ｌ以下に抑えられている。具体的には塩化第一鉄Ｆの添加量に比例して上記溶出を抑えることができる。またこの再生路盤材Ａは、ＪＩＳ Ｋ ０１０２による、セメントＳを中性化させる試験を経た場合のｐＨの値が８以上であり、しかもセメント固化体ＳＣのＪＩＳ Ａ １１０８による一軸圧縮強度が８Ｎ／ｍｍ２以上という、路盤材や埋め戻し材としての実用上、なんら問題無く適用し得るものとなっている。
ここで、「強制的に中性化させた」とは、セメント固化体ＳＣが空気中の二酸化炭素や酸性雨により、製造当初の一般的なｐＨである１２程度から大きく低下し、例えばｐＨ１０程度、さらにはｐＨ７〜９程度という値となった状態、並びにそのような状態を意図的に作り出した状態を意味する。
具体的には上記製造方法により製造した最大粒径４０ｍｍに破砕された再生路盤材Ａは、ふるい分け試験（ＪＩＳ Ａ １１０２）、単位容積質量試験（ＪＩＳ Ａ １１０４）、密度試験（ＪＩＳ Ａ １１１０）、すりへり試験（ＪＩＳ Ａ １１２１）、液性、塑性限界試験（ＪＩＳ Ａ １２０５）、突き固め試験（ＪＩＳ Ａ １２１０）、ＣＢＲ試験（ＪＩＳ Ａ １１２１）の結果、何れも路盤材として好適に使用し得るものである。
また破砕工程ＳＴ６においてセメント硬化体ＳＣを破砕機ＭＬにより最大粒径１５０ｍｍに破砕したものは、土の含水比試験（ＪＩＳ Ａ １２０３）、土の粒度試験（ＪＩＳ Ａ １２０４）、土の締固め試験（ＪＩＳ Ａ １２１０）、ＣＢＲ試験（ＪＩＡ Ａ １２１１）の結果、何れも埋め戻し材として好適に使用し得るものである。
以上のように本実施形態に係る製造方法によれば、材料たるフライアッシュＦＡ中に微量とはいえ不要な元素が含まれていた場合であっても塩化第一鉄Ｆの作用によってこれら元素が溶出し得ない状態で不溶化されるので、セメントＳによる固化後にセメント固化体ＳＣのｐＨが固化時である１２程度から酸性側に変化し、例えばｐＨ１０程度、さらにはｐＨ７〜９程度という値にまで中性化を起こした場合であっても重金属といった上記微量元素が溶出することを抑制することができる。
また、本実施形態では前記材料として、火力発電所や製紙工場の稼働により算出されるフライアッシュＦＡを用いている。すなわち、所謂廃棄物を有効に利用しつつ、品質の高い再生路盤材Ａを安定して製造することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
例えば、上記実施形態ではフライアッシュのみをセメントを用いて固化させた態様を開示したが、勿論、フライアッシュ以外に通常の砕石等の骨材を混合したものであってもよい。またセメントの種類やミキサーや破砕機の機械的仕様といった具体的な態様は上記実施形態のものに限定されることはなく、既存のものを含め、種々の態様のものを適用することができる。
その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
以下に、本発明の実施例について説明するが、本発明は当該実施例により何ら限定されることはない。
＜材料の作成＞
本実施例では、材料として、通常と同じ手法にて再生路盤材を作成し中性化させたとすれば、ＪＩＳ Ｋ ０１０２によるセレンの溶出量が通常の方法で再生路盤材を製造すれば０．０２ｍｇ／Ｌを超える数値（後述の比較例１）となってしまう材料フライアッシュをそれぞれ用い、下記表１のようにそれぞれ薬剤及び生石灰の投入量や投入の有無により、実施例１〜４及び比較例１〜３に係るセメント固化体を作成した。
本実施例では、材料として、通常と同じ手法にて再生路盤材を作成し中性化させたとすれば、ＪＩＳ Ｋ ０１０２によるセレンの溶出量が通常の方法で再生路盤材を製造すれば０．０２ｍｇ／Ｌを超える数値（後述の比較例１）となってしまう材料フライアッシュをそれぞれ用い、下記表１のようにそれぞれ薬剤及び生石灰の投入量や投入の有無により、実施例１〜４及び比較例１〜３に係るセメント固化体を作成した。
＜実施例１＞
材料フライアッシュ１０００ｇに対し、水３８０ｇ及び、薬剤として塩化第一鉄を３ｇ混合することによりフライアッシュに対し０．３重量％の塩化第一鉄を添加し、２分攪拌した。しかる後、当該混合物にセメントを２００ｇ加え、十分に攪拌し、その後養生することで、実施例１に係るセメント固化体を得た。
材料フライアッシュ１０００ｇに対し、水３８０ｇ及び、薬剤として塩化第一鉄を３ｇ混合することによりフライアッシュに対し０．３重量％の塩化第一鉄を添加し、２分攪拌した。しかる後、当該混合物にセメントを２００ｇ加え、十分に攪拌し、その後養生することで、実施例１に係るセメント固化体を得た。
＜実施例２＞
材料フライアッシュ１０００ｇに対し、水３８０ｇ及び、薬剤として塩化第一鉄を３ｇ混合することによりフライアッシュに対し０．３重量％の塩化第一鉄を添加し、２分攪拌した。その後生石灰を１０ｇ、すなわちフライアッシュに対し１重量％の生石灰を投入し、２分攪拌した。しかる後、当該混合物にセメントを２００ｇ加え、十分に攪拌し、その後養生することで、実施例２に係るセメント固化体を得た。
材料フライアッシュ１０００ｇに対し、水３８０ｇ及び、薬剤として塩化第一鉄を３ｇ混合することによりフライアッシュに対し０．３重量％の塩化第一鉄を添加し、２分攪拌した。その後生石灰を１０ｇ、すなわちフライアッシュに対し１重量％の生石灰を投入し、２分攪拌した。しかる後、当該混合物にセメントを２００ｇ加え、十分に攪拌し、その後養生することで、実施例２に係るセメント固化体を得た。
＜実施例３＞
材料フライアッシュ１０００ｇに対し、水３８３ｇ及び、薬剤として塩化第一鉄を５ｇ混合することによりフライアッシュに対し０．５重量％の塩化第一鉄を添加し、２分攪拌した。しかる後、当該混合物にセメントを２００ｇ加え、十分に攪拌し、その後養生することで、実施例３に係るセメント固化体を得た。
材料フライアッシュ１０００ｇに対し、水３８３ｇ及び、薬剤として塩化第一鉄を５ｇ混合することによりフライアッシュに対し０．５重量％の塩化第一鉄を添加し、２分攪拌した。しかる後、当該混合物にセメントを２００ｇ加え、十分に攪拌し、その後養生することで、実施例３に係るセメント固化体を得た。
＜実施例４＞
材料フライアッシュ１０００ｇに対し、水３８３ｇ及び、薬剤として塩化第一鉄を５ｇ混合することによりフライアッシュに対し０．５重量％の塩化第一鉄を添加し、２分攪拌した。その後生石灰を１０ｇ、すなわちフライアッシュに対し１重量％の生石灰を投入し、２分攪拌した。しかる後、当該混合物にセメントを２００ｇ加え、十分に攪拌し、その後養生することで、実施例４に係るセメント固化体を得た。
材料フライアッシュ１０００ｇに対し、水３８３ｇ及び、薬剤として塩化第一鉄を５ｇ混合することによりフライアッシュに対し０．５重量％の塩化第一鉄を添加し、２分攪拌した。その後生石灰を１０ｇ、すなわちフライアッシュに対し１重量％の生石灰を投入し、２分攪拌した。しかる後、当該混合物にセメントを２００ｇ加え、十分に攪拌し、その後養生することで、実施例４に係るセメント固化体を得た。
＜比較例１＞
材料フライアッシュ１０００ｇに対し、水３７５ｇを注入し攪拌した。その後当該混合物にセメントを２００ｇ加え、十分に攪拌し、その後養生することで、比較例１に係るセメント固化体を得た。
材料フライアッシュ１０００ｇに対し、水３７５ｇを注入し攪拌した。その後当該混合物にセメントを２００ｇ加え、十分に攪拌し、その後養生することで、比較例１に係るセメント固化体を得た。
＜比較例２＞
材料フライアッシュ１０００ｇに対し、水３７５ｇを注入し攪拌した。その後生石灰を１０ｇ、すなわちフライアッシュに対し１重量％の生石灰を投入した。しかる後、当該混合物にセメントを２００ｇ加え、十分に攪拌し、その後養生することで、比較例２に係るセメント固化体を得た。
材料フライアッシュ１０００ｇに対し、水３７５ｇを注入し攪拌した。その後生石灰を１０ｇ、すなわちフライアッシュに対し１重量％の生石灰を投入した。しかる後、当該混合物にセメントを２００ｇ加え、十分に攪拌し、その後養生することで、比較例２に係るセメント固化体を得た。
＜比較例３＞
材料フライアッシュ１０００ｇに対し、水３８３ｇ及び、薬剤として硫酸第一鉄を５ｇ混合することによりフライアッシュに対し０．５重量％の硫酸第一鉄を添加し、２分攪拌した。しかる後、当該混合物にセメントを２００ｇ加え、十分に攪拌し、その後養生することで、比較例３に係るセメント固化体を得た。
材料フライアッシュ１０００ｇに対し、水３８３ｇ及び、薬剤として硫酸第一鉄を５ｇ混合することによりフライアッシュに対し０．５重量％の硫酸第一鉄を添加し、２分攪拌した。しかる後、当該混合物にセメントを２００ｇ加え、十分に攪拌し、その後養生することで、比較例３に係るセメント固化体を得た。
上記の通り作成した各実施例及び各比較例に対しセメントを中性化させた後、ＪＩＳ Ｋ ０１０２によるセレンの溶出量とそのときのｐＨの値、及び、ＪＩＳ Ａ １１０８による一軸圧縮強度をそれぞれ調査した、当該調査の結果を下記表２に示す。
また比較例１については従来同様の手法であるため、材料の特性どおりの高いセレンの溶出量が測定された。また、生石灰を添加した比較例２についても略同様のセレンの溶出量であったことから、生石灰のみの添加によってはセレンの溶出は抑制し得ないものと考えられる。そして比較例３は実施例１の塩化第一鉄に代えて硫酸第一鉄を使用したものであるが、どの値も比較例１とあまり変わらなかったことから、同じ鉄の化合物であっても、硫酸第一鉄はセレンの溶出抑制に何ら効果を奏しないことが明らかである。
本発明は道路等を施工する際に用いられる路盤材に代表される土木資材として利用することができる。
ＳＴ１…材料混合工程
ＳＴ２…微量元素不溶化工程
ＳＴ３…ｐＨ上昇工程
ＳＴ４…固化材混合工程
ＳＴ５…固化体生成工程
ＳＴ６…破砕工程
Ａ…再生路盤材
ＦＡ…材料（フライアッシュ）
Ｗ…水
ＭＸ…材料混合物（混合物）
Ｆ…塩化第一鉄
ＡＣ…活性炭
ＣＬ…生石灰
Ｓ…固化材（セメント）
ＳＣ…材料固化体（セメント固化体）
ＳＴ２…微量元素不溶化工程
ＳＴ３…ｐＨ上昇工程
ＳＴ４…固化材混合工程
ＳＴ５…固化体生成工程
ＳＴ６…破砕工程
Ａ…再生路盤材
ＦＡ…材料（フライアッシュ）
Ｗ…水
ＭＸ…材料混合物（混合物）
Ｆ…塩化第一鉄
ＡＣ…活性炭
ＣＬ…生石灰
Ｓ…固化材（セメント）
ＳＣ…材料固化体（セメント固化体）
Claims (7)
- ばいじん又は燃え殻からなる材料に塩化第一鉄を混合することにより前記材料に含まれる微量元素と反応させ不溶化する微量元素不溶化工程を有し、
当該微量元素不溶化工程を経た材料混合物をセメントを含む固化材により固化させて再生土木資材とする再生土木資材の製造方法であって、
前記微量元素不溶化工程が、前記塩化第一鉄とともに活性炭を加える工程である再生土木資材の製造方法。 - ばいじん又は燃え殻からなる材料及び水を混合することにより材料混合物とする材料混合工程と、
前記材料混合物に塩化第一鉄を混合することにより前記材料に含まれる微量元素と反応させ不溶化する微量元素不溶化工程と、
前記塩化第一鉄を混合した前記材料混合物に対しセメントを含む固化材を混合する固化材混合工程と、
前記固化材混合工程を経た前記材料混合物を養生し材料固化体を得る固化体生成工程と、
前記固化体生成工程を経た固化体を所定の粒径に破砕する破砕工程とを有する再生土木資材の製造方法であって、
前記微量元素不溶化工程が、前記塩化第一鉄とともに活性炭を加える工程である再生土木資材の製造方法。 - 前記材料がフライアッシュである請求項１又は２記載の再生土木資材の製造方法。
- 前記微量元素不溶化工程が、前記塩化第一鉄を前記フライアッシュに対し０．０１〜１５重量％混合する工程である請求項３記載の再生土木資材の製造方法。
- 前記塩化第一鉄を混合した前記材料混合物のｐＨを上昇させるｐＨ上昇工程を有するとともに、
前記固化体生成工程が、ｐＨ上昇工程を経た前記材料混合物に対し前記固化材を混合する工程である請求項２記載の再生土木資材の製造方法。 - 前記ｐＨ上昇工程が、前記材料混合物に生石灰を添加することにより当該材料混合物のｐＨを７以上とする工程である請求項５記載の再生土木資材の製造方法。
- 前記フライアッシュは微量元素としてセレンを含むものであり、
前記微量元素不溶化工程が前記セレンの溶出量を抑制するものである請求項３又は４記載の再生土木資材の製造方法。
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