JP7152427B2 - 戻りコンクリートから骨材を製造する方法 - Google Patents
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Description
DE3906645には戻りコンクリートを洗浄するための装置が記載されており、この装置は戻りコンクリートを大量の水と混合するミキサーからなる。セメントから分離された粗骨材および砂は、洗浄タンク内のスクリューによってミキサーから引き出され、貯蔵領域に移され、新しいコンクリートを製造するために再使用される。セメントの希釈懸濁液および他の微細な画分を沈降させ、清澄化された水を、新しいコンクリートの製造のための混合水として部分的に再使用することができる。このシステムは粗骨材および砂の回収およびリサイクルを可能にするが、かなりの欠点を示す。第1に、廃棄物の生成は排除されない。実際、形成された沈降スラッジは回収することができず、タンクから定期的に除去し、廃棄しなければならない。第2に、コンクリートを洗浄するためには、コンクリート1立方メートル当たり1~2立方メートルの範囲の大量の水が必要である。セメント水和反応を妨害する懸濁液中に溶解した塩および固体が存在するために、そのような水の一部のみが再循環させ、再使用することができる。したがって、新たなコンクリートの製造のための混合水として再利用できない過剰な水は、排出前に適切に処理されなければならず、さらなるコスト増加につながる。
表1に記載の特性を持つ2立方メートルの戻りコンクリートを、3立方メートルの使用可能容量のダブル二軸強力ミキサーに装填した。コンクリートをミキサーに装填した後、アニオン性ポリアクリルアミドをベースとする有機粉末凝集剤混合物2kgを添加し、これを1分30秒間混合した。混合が終わると、粗物質を排出し、5mmの開口を有する1つのセパレーターからなる振動篩中で分離した。こうして2つの画分が得られた:第1の画分は5mmより大きい骨材によって表され、第2の画分は5mm篩を通過し、底部に集められた材料であった。種々の画分の特性を表2に示す。
この実施例では、国際公開第2012/084716号パンフレットに記載されている造粒方法によって製造された骨材の特性を比較として測定する。
表1に報告された特性を有する2立方メートルの戻りコンクリートを、硫酸アルミニウムAl2(SO4)3をベースにした13kgの粉末無機凝集剤を含むミキサー車で処理した。
セメントミキサー中で3分間撹拌した後、アニオン性ポリアクリルアミドをベースとする超吸収性混合物1kgを添加し、戻りコンクリートが粒状材料に変わるまで、撹拌をさらに4分間続けた。このようにして形成された粒状材料をミキサー車から排出し、約20センチメートルの厚さに広げた。
本実施例では、実施例1(本発明)および実施例2(比較)で製造した骨材を、天然骨材のみで製造した同様の比較混合物と比較して、コンクリート混合物の製造に使用した。この実施例では、天然骨材の粗骨材画分(>5mm)および中粗砂画分(<5mm)が戻りコンクリートから製造された骨材の画分によって完全に置き換えられた。戻りコンクリートから製造された骨材を有するコンクリートでは、骨材の粒度分布曲線のバランスをとるために、追加の割合の天然微細砂を添加することが必要であった。混合物の特性を以下の表4に示す。
Claims (11)
- a)戻りコンクリートを強力ミキサーに装填する工程、
b)有機または無機凝集剤混合物を、単独でまたは組み合わせて添加する工程、
c)戻りコンクリートが凝固して、
i)実質的に乾燥しており、セメントペーストを含まない、戻りコンクリートに含まれていた元の天然骨材から主としてなる、より大きな粒径の画分、および
ii)水、凝固剤混合物、新鮮なセメントおよび混合物の微細な画分(砂およびシルト)を含有する塊から主としてなる、より小さい粒径の画分、になるまで、20秒~5分間、好ましくは30秒~3分間、最も好ましくは1分~2分間混合する工程、
d)混合物を、振動、回転またはサイクロン篩に通して分離し、少なくとも2つの粒径クラス、1つは実質的に乾燥しており、セメントペーストを含まない、戻りコンクリートに含まれる元の天然骨材から主としてなるより大きな粒径を有する画分、および1つは水、凝固剤混合物、新鮮なセメント、および混合物の微細画分(砂およびシルト)を含む塊から主としてなるより小さな粒径を有する画分に分ける工程、
を含む、戻りコンクリートから骨材を製造する方法。 - 前記強力ミキサーが、プラウ、ハンマー、パドル、スクリューまたはそれらの組み合わせからなる混合要素を有する、単軸または二軸、連続または不連続、水平枢軸タイプである請求項1に記載の方法。
- 前記強力ミキサーが、パドルまたはブレードからなる混合要素を有する、単一シャフトまたはツインシャフト、連続または不連続の上下方向の軸タイプである請求項1に記載の方法。
- 工程d)の篩が、実質的に乾燥しており、セメントペーストを含まない、戻りコンクリートに含まれていた元の天然骨材から主としてなる、より大きな粒径の画分を、5mm~40mmの範囲の粒径を有する2つ以上の画分に分離する請求項1に記載の方法。
- 水、凝固剤混合物、新鮮なセメントおよび混合物の微細画分(砂およびシルト)を含有する塊からなる、より小さい画分が、5mm未満の粒径を有する請求項1に記載の方法。
- 工程b)の添加は、ホッパー内で測定された戻りコンクリートの重量およびスランプに基づいて自動的に調整される、請求項1に記載の方法。
- 無機凝集剤と組み合わされた有機凝集剤が、工程b)で添加される、請求項1~6のいずれか1項に記載の方法。
- 有機凝集剤が固体形態または液体形態のいずれかのアニオン性またはカチオン性基で修飾されたポリアクリルアミドから選択され、無機凝集剤が固体形態または液体形態のいずれかのAl(III)またはFe(III)塩から選択される、請求項1~7のいずれか1項に記載の方法。
- 有機凝集剤の用量が、処理される戻りコンクリート1立方メートル当たり0.1~10kg、好ましくは0.2~3kg、最も好ましくは0.4~2kgの範囲である請求項1~8のいずれか1項に記載の方法。
- 無機凝集剤の用量が、処理される戻りコンクリート1立方メートル当たり0.5~15kg、好ましくは0.6~10kg、最も好ましくは1~7kgの範囲である請求項1~9のいずれか1項に記載の方法。
- 工程d)が向空気流通流下で振動ふるいを用いて行われる、請求項1~10のいずれか1項に記載の方法。
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