JPH01299685A - 無機繊維含有建材廃棄物のセメント固化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、無機繊維含有建材廃棄物のセメント固化方法
に関し、例えば石綿のごとき無機繊維を含有する建材を
解体して得られた建材廃棄物をセメントで固化して無害
化する方法に関する。

（従来の技術） 昨今、既存の古いビル等のコンクリート建造物、家屋等
において、石綿等の無機繊維が加配された側壁、天井等
の建材から、石綿等が空中に徐々に飛散することが問題
となっている。

前記のごとく、石綿等を含有する断熱、吸音性建材が既
に多く存在するが、こうした建材中の石綿（アスベスト
）が粉塵化して飛散すると人体内に侵入して健康を害し
、疾病に至る危険も招来するため、その有効な対策が期
待されている。

このため、既存の五線含有建材に飛散防止処理を施して
後解体し、得られた解体廃棄物をセメントで固化して無
害化することが行われている。

具体的には、石綿含有建材廃棄物の処分は、通常二重袋
で密閉し産業廃棄物として処分されるが、その後再開発
により掘り返される場合もあり、その際に再度石綿粉塵
の発生する危険があるので、これをセメントで固化して
廃棄することが試みられている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前記従来の無機繊維含有建材廃棄物のセ
メント固化方法では、■廃棄物の処理及び清掃に関する
法律施行令に基づく、「金属等を含む廃棄物の固型化に
関する基準」　（昭和５２年環境庁告示第５号）に規定
された。圧縮強度１０ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍ　”以上の固
型化物を得ることが難しいこと、■セメントペーストで
固化する際に、ブリージング水が多量に生じるため、石
綿繊維が表面に分離してきて、乾燥後に石綿繊維が飛散
する危険があること、そして■セメントペーストで固化
する際に石綿繊維の分散性が悪いため、各石綿繊維を完
全に被覆封止することができなく、固型化物に低強度部
分が存在し、そこから破壊が生じ、その結果石綿繊維の
飛散を招くことなどの問題点があった。

（課題を解決するための手段） 本発明者は前記課題を′解決すべく種々研究した結果、
石綿等無機繊維含有建材廃棄物をセメントで固化して無
害化する際に、セメントペーストに一定量の高性能減水
剤及び流動化剤を混和することにより前記各問題点を解
決することに成功した。

即ち本発明は、無機繊維含有建材廃棄物をセメントで固
化するに際して、高性能減水剤及び流動化剤を混和して
これを行うことを特徴とする無機繊維含有建材廃棄物の
セメント固化方法である。

なお、本発明においては、無機繊維含有建材が、無機繊
維を１０〜９０重量％含有するものであり、セメントペ
ーストが、セメント１重量部に対して水０．２５〜１重
景部、高重量減水剤ｏ、ｏｏｉ〜０．０３重量部、流動
化剤ｏ、ｏｏｉ〜０．０３重量部を混合してなるもので
あること、また無機繊維含有建材廃棄物に対するセメン
トペーストの配合割合が、無機繊維含有建材１重量部に
対して、セメントペーストを０．５〜２．０重量部であ
ること、そしてまた無機繊維が石綿であること、さらに
無機繊維含有建材廃棄物が、無機繊維含有建材にポリビ
ニルアルコール水溶液を含浸させた後、解体して得られ
たものであることなどは好ましい態様例である。

上記無機繊維含有建材１重量部に対するセメントペース
ト配合量の数値１０の設定理由は、セメントペーストが
０．５重量部より少ないと、石綿を固化し難く、また２
、０重量部を越えると、必要セメントペースト量以上と
なり、コスト上見合わないものとなるためである。

上記セメントペーストのセメント１重量部に対する各成
分の数値範囲の設定理由については、セメント１重１部
に対して、水が０．２５重量部より少なくなると、セメ
ントを確実に水和させることができなくなり、また１重
量部を越えると、同化後にブリージング水が残存するの
で好ましくなく、高性能減水剤が０．００１重量部より
少ないと、減水効果が出なくなり、また０、０３重壁部
を越えると、減水効果はそれ以上あがらず水和グ）遅延
性を示してしまい、流動化剤が０．００１より少ないと
、所要の流動性を生じず、また、０゜０３重量部を越え
ると、もはやそれ以−Ｅの流動性の向上はなくなる。

結局、セメント１重量部に対して水０．２５〜１重量部
、高性能減水剤ｏ、ｏｏｔ〜０．０３重量部、流動化剤
０．００１〜０．０３重量部の範囲に特定してなる成分
組成のセメントペーストは、石綿等無機繊維含有建材廃
棄物を固化するに際して、固化物の強度を大幅に高める
ことができ、ブリージング水の発生を抑制でき、かつ石
綿等繊維の固化物中での分散性を向上せさることができ
るため、好ましい範囲のものである。

なお本発明に係る無機繊維含有建材としては、代表的に
は石綿繊維含有建材、例えば石綿含有コンクリート壁、
耐火被覆材等が挙げられるが、ロックウール等の人造無
機繊維を含むものにも適用される。

（実施例） 次に本発明の詳細な説明する。

本発明者は既設建造物の石綿含有建材に石綿飛散防止処
理を施した後、解体して得られた石綿含有建材廃棄物に
セメントペーストを混合して実験を行った。

なお、市販の石綿含有建材は通常、石綿１０〜９０重量
部、ポルトランドセメント１０〜９０重量部からなるも
ので、吸音用、断熱用等に使用されるものである。

実験は、市販の石綿含有建材に５変性ポリビニルアルコ
ール０．９〜２．３重量％含有水溶液を含浸させて５石
綿繊維の飛散防止処理を施したものを使用した。この石
綿繊維の飛散防止処理に関しては、先に本発明者等は無
機繊維含有建材にポリビニルアルコール系水溶液を含浸
させることにより建材の粉塵化を容易に、かつ低コスト
で阻止できる方法を開発し、特願昭６２−１９５２７４
号及び特願昭６２　３２７１６２号として提案している
。

すなわちポリビニルアルコールはその水溶性をそのまま
適用できるものであり、建材としての石綿等無機繊維含
有被覆材Ｉ＼の浸透性が優れており、接着剤としての接
着硬化も優れているため、被覆材建材中の無機繊維の粉
塵化防止剤として好適なものであるとの発見から、ポリ
ビニルアルコール水溶液を粉塵化防止剤として提案した
ものである。

特願昭６２−１９５２７４号では、ポリビニルアルコー
ルのみあるいは更に微量の界面活性剤をも添加した水溶
液を無機繊維の飛散防止処理として使用し、また特願昭
６２−３２７１６２号では、スルホン酸、マレイン酸等
で変性した変性ポリビニルアルコールを使用している。

前記ポリビニルアルコール水溶液含浸による石綿繊維の
飛散防止処理された石綿繊維含浸建材を解体し、１回に
０．２５ｍ’の塊状物とした廃棄物を用意した。

実験１： まず、上記廃棄物にセメント及び水を加え混合して、セ
メント／石綿比（Ｃ／Ａ）に関する実験をした。

水／セメント比（Ｗ／Ｃ）を０．７とした時の、Ｃ／Ａ
と圧縮強度の関係をテストし、第１図に示した。

第１図からみて、セメント固型化物の所要の圧縮強度が
１０ｋｇ／ａｓ”以上であるとすると、Ｃ／Ａ＝１とす
れば、十分にこれを達成できることが判る。また、Ｃ／
Ａが大きくなると共に圧縮強度も増加し、Ｃ／Ａ＝２の
場合では圧縮強度は材令４週のもので２００　ｋｇ／　
ｃｅａ２以上を示すことが判る。

実験２： 次に、水／セメント比（Ｗ／Ｃ）について実験した。

石綿含有建材の解体、除去後の含水量は、飛散防止処理
剤の含浸処理による関係から、１６〜６５重量％と広範
囲に分布しているため、高周波水分計を用い又は重１法
によってｗ　／’　Ｃ管理を行った。　第２図は、Ｃ，
／Ａ＝１とした時のＷ２Ｃと圧縮強度の関係を示すもの
である。なお、Ｗ／Ｃが１以上の場合でもｌ　Ｏｋｇ／
’ｅｍ）以上の圧縮強度が得られるが、石綿を含んだブ
リージング水が多量に生じるため、Ｗ／Ｃ≦１にするこ
とが好ましいことが判る。

実験３： 混和剤としての高性能減水剤と流動化剤を添加したセメ
ントペーストで固化した場合と、これらを添加しないで
固化した場合について実験した。

混和剤添加の試験体は、Ｗ／Ｃ＝０．７、Ｃ／Ａ＝１．
５．のセメントペーストに高性能減水剤（［マイティ１
５０Ｊ：商品名、（花王株式会社製のβ−ナフタリンス
ルホン酸高縮き物のナトリウノ、塩基））をセメントに
対して０，３重量％添加し、さらに流動化剤（「マイテ
ィ２０００　ＭＷ。

：商品名（花王株式会社製のβ−ナフタリンスルホン酸
高縮合物のナトリウム塩系））をセメントに対して１重
量％添加して混合したものである。

その結果は、第３図に示すとおりであり、語口からみて
、添加のもの固化物は無添加の固化物に比較して、約２
倍の圧縮強度を示すに至ることが判る。

なお、ポリビニルアルコール水溶液からなる石綿飛散防
止処理剤は、そのポリビニルアルコール濃度が高いほど
、セメント固化物の強度及び石綿の分散性が向上するこ
とを実験で確認している。

次に、強度試験後の供試体についてその割裂面を１察図
を第４図に示す。

上記高性能減水剤と流動化剤を添加して得られたセメン
ト固化物は、第４図（ａ）図示のとおり、細かい石綿含
有建材廃棄物Ａが均質に分散されているのに対して、そ
れらの無添加のものは第４図（ｂ）ＣＭ示のとおり、い
くつかの大きな塊状の石綿含有建材廃棄物へ°が残存し
ていることが判る。

また、走査型電子顕微鏡における観察において、マグネ
シウムのカラーマツピングを行ったところ、上記添加の
固化物のｔ％合はクリソタイル（温石綿）に含有される
マグネシウムが均一に分布されているのに対して、無添
加の固化物の場合はクリソタイルの塊が散在しているこ
とを確認した。

上記のとおり本発明によれば、固化物は石綿等繊維が均
質に分散された状態でそれぞれがセメントにより被覆封
止されており、かつ高圧ｍ強度を有するが、その理由は
本発明に係るセ、メントペーストは石綿等無機繊維の間
に容易に侵入して行くものであり、かつブリージング水
を抑制するものであるためであると推論される。

すなわち、毛細管内を流れる流体の浸透速度の関係式 ただし、ＩＩ：浸透速度、η：流体の粘度、ｐ：毛細管
圧力、 ｐｔ：時間ｔにおける水力学的圧力、 ［ｌ：時Ｔｍ　ｔ、における流体の浸透距離から、毛細
管（石綿）に流体（この場合、セメントペースト）が浸
透して行く速度Ｕは、η（粘度）が小さいほど大きくな
る。

したがって、セメントペーストの粘度を低くすることが
できれば１石綿内にセメントペーストが入り易くなる。

セメントペーストの粘度は測定できないが、これを通常
のスランプ試験を行ったときのスランプフローは、流動
化前で２５ｃｍ程度、流動化後は７５ｃ＋ｓ程度となる
。このスランプの片側で動きをみると、流動化前２．５
ｃｍに対して、流動化後２７゜５ｃ−となり、約１０倍
位の流動性を持つことになる。

これを粘度の逆数と仮定すれば、上記式では、石綿に対
して１０倍の浸透速度を持−）ことになる。

このようにして、本発明に係るセ、メントペーストは石
綿等無機繊維含有建材廃棄物内に容易に浸透して、それ
らを十分に固化する作用を発揮する。

なお、流動化剤や高性能減水剤は、通常の界面活性剤と
同様の働き（分散性）があり、したがってセメント粒子
の分散だけでなく、石綿繊維の分散性をも向上させるも
のと考えられる。

以上実験等の結果から、石綿等無機繊維含有建材廃棄物
をセメントにより固化するに際して、固化物の強度を大
幅に高め、ブリージング水を抑制し、かつ石綿等繊維の
固化物中での分散性を向上せさるためには、（１）石綿
等無機繊維含有建材廃棄物をセメントペーストで固化す
るに際して、石綿等無機繊維含有建材廃棄物：セメント
；水＃１０：８〜１２：６〜８（重量比）の配合比とし
、かつセメントに対して高性能減水剤と流動化剤を、そ
れぞれ０．２〜０．４重量％と、０．８〜１゜２重量％
添加混合してこれを行うことが好ましくまた特に（２）
石綿：セメント：水！＝ｉｌＯ：１０ニア（重量比）の
配合比とし、かつセメントに対する高性能減水剤と流動
化剤の添加量を、それぞれ約０．３重量％と、約１０：
１０ニア重量％とすることが最も好適であることを知っ
た。

（発明の効果） 以上に説明したとおり、本発明方法によれば、石綿等無
機繊維含有建材廃棄物をセメントにより固化するに際し
て、固化物の強度を大幅に高めたものとなすことができ
、固化時にブリージング水の発生を抑制できるため、固
化物表面へ石綿が分離してきて飛散する危険がなく、か
つ石綿等繊維の固化物中での分散性を向上せさることが
できるため、石綿等繊維のそれぞれがセメントで完全に
被覆封止され、固化物が破壊しても石綿等繊維が飛散し
ない。

よって１本発明は建材廃棄物を高強度のセメント固化物
となし、かつ固化物から石綿等無機繊維が飛散する危険
を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１１２Ｉは、セメント／石綿（Ｃ／Ａ）比と固化物の
圧縮強度との関係を示すグラフ図、第２図は水／セメン
ト（Ｗ／Ｃ）比と固化物の圧縮強度との関係を示すグラ
フ図、第３図は本発明実施例に係るセメント固化物と比
較例セメント固化物の圧縮強度を示すグラフ図、第４図
（ａ）及び第４図（ｂ）は本発明実施例に係るセメンｌ
−固化物と比較例セメント固化物の割裂面の状態図を示
す。 第１図 第２図 第３図 第４図（ａ） 第４図（ｂ）

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）無機繊維含有建材廃棄物をセメントペーストで固
   化するに際して、高性能減水剤及び流動化剤を混和して
   これを行うことを特徴とする無機繊維含有建材廃棄物の
   セメント固化方法。
2. （２）無機繊維含有建材が、無機繊維を１０〜９０重量
   ％含有するものであり、セメントペーストが、セメント
   １重量部に対して水０．２５〜１重量部、高性能減水剤
   ０．００１〜０．０３重量部、流動化剤０．０１〜０．
   ０３重量部を混合してなるものであることを特徴とする
   請求項１記載の無機繊維含有建材廃棄物のセメント固化
   方法。
3. （３）無機繊維含有建材廃棄物に対するセメントペース
   トの配合割合が、無機繊維含有建材１重量部に対して、
   セメントペーストを０．５〜２．０重量部であることを
   特徴とする請求項１又は２記載の無機繊維含有建材廃棄
   物のセメント固化方法。
4. （４）無機繊維含有建材廃棄物が、無機繊維含有建材に
   ポリビニルアルコール水溶液を含浸させた後、解体して
   得られたものであることを特徴とする請求項１ないし３
   のいずれかに記載の無機繊維含有廃棄物のセメント固化
   方法。
5. （５）無機繊維含有建材廃棄物の無機繊維が、石綿であ
   ることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載
   の無機繊維含有建材廃棄物のセメント固化方法。
6. （６）ポリビニルアルコールが変性ポリビニルアルコー
   ルであることを特徴とする請求項４又は５記載の無機繊
   維含有建材廃棄物のセメント固化方法。
7. （７）石綿等無機繊維含有建材廃棄物をセメントペース
   トで固化するに際して、石綿等無機繊維含有建材廃棄物
   ：セメント：水≒１０：８〜１２：６〜８（重量比）の
   配合比とし、かつセメントに対して高性能減水剤と流動
   化剤を、それぞれ０．２〜０．４重量％と、０．８〜１
   ．２重量％添加混合してこれを行うことを特徴とする無
   機繊維含有建材廃棄物のセメント固化方法。