JPH06115990A - 下水汚泥焼却灰を含有したセメント系材料の配合及びそのセメント系材料 - Google Patents

下水汚泥焼却灰を含有したセメント系材料の配合及びそのセメント系材料

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JPH06115990A
JPH06115990A JP28361492A JP28361492A JPH06115990A JP H06115990 A JPH06115990 A JP H06115990A JP 28361492 A JP28361492 A JP 28361492A JP 28361492 A JP28361492 A JP 28361492A JP H06115990 A JPH06115990 A JP H06115990A
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incineration ash
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Tadayoshi Ishibashi
忠良 石橋
Tokiharu Furuya
時春 古谷
Masahisa Ishimoto
昌久 石本
Toshihiko Shimoiizaka
俊彦 下飯坂
Yoshikatsu Kawamoto
義勝 川本
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TOKYO L GUUDE KK
East Japan Railway Co
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TOKYO L GUUDE KK
East Japan Railway Co
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    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • C04B18/06Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
    • C04B18/10Burned or pyrolised refuse
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
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    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 下水汚泥焼却灰を、裏込め又は中込め用充填
材、埋立て材及び路盤材のセメント系材料に有用する。 【構成】 下水汚泥焼却灰の固有の自硬性に着目し、下
水汚泥焼却灰又はこれと砂の混合物に、あるいは必要に
応じて廃プラスチック破砕物を軽量骨材として添加し、
更にセメントを添加し混合した後、下水汚泥焼却灰の6
5重量%以の水を注ぐことにより、裏込め材として要求
される単位水量の多少による柔らかさと均等質のモルタ
ル又はコンクリ−トを造るために要する材料分離に抵抗
する程度を示すまだ固まらない性質であるワ−カビリテ
ィ−を与えて、モルタル又はコンクリ−トを造り裏込め
または中込め用充填剤あるいは埋め戻し材、路盤材とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、鉄道及び道路等におい
て、地下構造物の裏側に裏込めする、あるいはその中空
内に中込めする充填剤、埋め戻し材及び路盤材のモルタ
ル又はコンクリ−トの一部素材(混和材)として利用す
る下水汚泥焼却灰の配合及びそのモルタル又はコンクリ
−トに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、地下構造物の外壁と周辺土との空
隙及び構造物間の外壁の隙間の裏込め、パイプル−フ工
等に用いる鋼管内及び地中の配管を埋め込んだまま廃用
するためその管内に中詰め等の充填剤に、並びに埋め戻
し材及び路盤材に、工事で発生する残土又は粒度や締固
め度を調整した土、砂利、砕石等の他にセメント系材料
として、(イ)セメント+水、(ロ)セメント+水+
砂、(ハ)セメント+水+砂+発泡剤を配合して混練し
たモルタル等を、密実、防錆及び重量の調節等に注目し
て所要の用途に応じて多用している。前記のセメント系
材料においては(ロ)及び(ハ)の場合、素材の供給確
保上砂の取得が困難で、かつ、その価格が高騰してい
る。また(イ)及び(ハ)の場合、品質確保上セメント
使用量が増大してコスト高となる。特に(ハ)の場合、
発泡剤がモルタル等の内部で気泡の作製方や充填性の改
良等の効果が必ずしも安定しない難点がある。他方で、
下水汚泥焼却灰は年間30万m2以上も発生し、しかも
増加傾向にあり、その殆どが産業廃棄物として地中又は
海面の埋立てに処分され、その極く一部が利用されてい
る。その利用形態として、土質の改良材としてそのまま
建設残土等と混合し、埋め戻し土や路盤材に利用する
か、又は軽量コンクリ−トの素材として増粘剤あるいは
凝集材を添加し、造粒、乾燥及び焼成して人工軽量骨材
に使用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、セメン
ト系材料を構成するセメント、砂等の素材資源の供給確
保難及び大量に発生、かつ増加する下水汚泥焼却灰を産
業廃棄物として処分する処分場の確保難に対処するた
め、後者の下水汚泥焼却灰を前者の素材資源に代わり得
るもの、また有効に再利用する用途の拡大をする。前記
下水汚泥焼却灰を利用可能にするためには、素材料とし
て吸水性及び塩化物等の諸性質の把握、モルタル又はコ
ンクリ−トの材料としてまだ固まらない状態において、
運搬中、打ち込み中又は打ち込み後の材料の分布が不均
等にならないように材料の分離に抵抗すること、不硬性
な微粒子が介在しないこと、作業性の容易さ、均等質に
造らなければならない。また、硬化に伴う強度の発現性
に問題がある。
【0004】
【課題を解決する手段】前述の問題を解決するために、
下水汚泥焼却灰の固有の自硬性に着目し、下水汚泥焼却
灰又はこれと砂との混合物に、あるいは必要に応じて廃
プラスチック破砕物を軽量骨材として添加し、更にセメ
ントを添加し混合した後、下水汚泥焼却灰のβ5重量%
以上の水を注ぐことにより、裏込め材として要求される
単位水量の多少による柔らかさと均等質のモルタル又は
コンクリ−トを造るために要する材料分離に抵抗する程
度を示すまだ固まらない性質であるワ−カビリティ−を
与えて、モルタル又はコンクリ−トを造り裏込め又は中
込め用充填材あるいは埋め戻し材、路盤材とする。
【0005】セメントの添加量は、必要とされる裏込材
等の強度によって異なるが、下水汚泥焼却灰に対し重量
比で5%以上、通常の裏込め材としては10〜30%が
適量である。下水汚泥焼却灰は、焼却温度により通常粒
子が不定型で、かつ表面が粗であり、親水性であるため
吸水性がある。このような性状から、保水力があるの
で、均等質のモルタル又はコンクリ−トを造るため必要
なワ−カビリティ−を得るために、下水汚泥焼却灰に対
して単位容積当り最低65%、通常70〜80%の水が
必要である。この水量は、水セメント比で表わすと20
0%以上に達し、通常のモルタルでは材料の分離が生ず
るが、大部分の水は下水汚泥焼却灰に保持されたままで
あるので、実質的に分離が生じない。従って、下水汚泥
焼却灰の自硬性とも相俟って、均質、かつ所期の強度を
有したモルタル又はコンクリ−トが得られる。
【0006】
【実施例】以下に、実施例による裏込め材の配合例を表
1に示す。 表1 裏込め材の配合 例 下水汚泥 セメント 空 気 水 スランプ値 圧縮強度 焼却灰(kgf) (kgf) (%) (kgf) (cm) (kgf/cm2) 1 500 50 29.5 500 24 5.1 2 570 50 20.0 570 26 8.8 3 650 50 10.0 640 28 11.5
【0007】
【発明の効果】本発明によれば、下水汚泥焼却灰は、前
述の従来の技術の他に、セメント系材料として、裏込め
または中込めの充填材、埋め戻し材及び路盤材に用いる
ため、前記下水汚泥焼却灰の自硬性、焼成温度の調節に
よる粒子の調型、吸水性かつ保水性の特性を活かして、
単位容積当りの水量を加減調節し、セメント量を減少さ
せることが可能で、また製造、運搬、打ち込み時に材料
の分離を生じさせない。上記のような性状から、均質で
所要の強度を有し、作業性が容易で、大量に、かつ経済
的に製造できるモルタル又はコンクリ−ト。その上、資
源の再利用、並びに省資源化に大変有利である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年10月2日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 下水汚泥焼却灰を含有したセメント
系材料の配合及びそのセメント系材料
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、鉄道及び道路等におい
て、地下構造物の裏側に裏込めする、あるいはその中空
内に中込めする充填剤、埋め戻し材及び路盤材のモルタ
ル又はコンクリ−トの一部素材(混和材)として利用す
る下水汚泥焼却灰の配合物及びそのモルタル又はコンク
リ−トに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、地下構造物の外壁と周辺土との空
隙及び構造物間の外壁の隙間の裏込め、パイプル−フ工
等に用いる鋼管内及び地中の配管を埋め込んだまま廃用
するためその管内に中詰め等の充填剤に、並びに埋め戻
し材及び路盤材に、工事で発生する残土又は粒度や締固
め度を調整した土、砂利、砕石等の他にセメント系材料
として、(イ)セメント+水、(ロ)セメント+水+
砂、(ハ)セメント+水+砂+発泡剤を配合して混練し
たモルタル等を、密実、防錆及び重量の調節等に注目し
て所要の用途に応じて多用している。前記のセメント系
材料においては(ロ)及び(ハ)の場合、素材の供給確
保上砂の取得が困難で、かつ、その価格が高騰してい
る。また(イ)及び(ハ)の場合、品質確保上セメント
使用量が増大してコスト高となる。特に(ハ)の場合、
発泡剤がモルタル等の内部で気泡の作製法や充填性の改
良等の効果が必ずしも安定しない難点がある。他方で、
下水汚泥焼却灰は年間30万m3以上も発生し、しかも
増加傾向にあり、その殆どが産業廃棄物として地中又は
海面の埋立てに処分され、その極く一部が利用されてい
る。その利用形態として、土質の改良材としてそのまま
建設残土等と混合し、埋め戻し土や路盤材に利用する
か、又は軽量コンクリ−トの素材として増粘剤あるいは
凝集材を添加し、造粒、乾燥及び焼成して人工軽量骨材
に使用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、セメン
ト系材料を構成するセメント、砂等の素材資源の供給確
保難及び大量に発生、かつ増加する下水汚泥焼却灰を産
業廃棄物として処分する処分場の確保難に対処するた
め、後者の下水汚泥焼却灰を前者の素材資源に代わり得
るもの、また有効に再利用する用途の拡大をする。前記
下水汚泥焼却灰を利用可能にするためには、素材料とし
て吸水性及び塩化物等の諸性質の把握、モルタル又はコ
ンクリ−トの材料としてまだ固まらない状態において、
運搬中、打ち込み中又は打ち込み後の材料の分布が不均
等にならないように材料の分離に抵抗すること、不硬性
な微粒子が介在しないこと、作業性の容易さ、均等質に
造らなければならない。また、硬化に伴う強度の発現性
に問題がある。
【0004】
【課題を解決する手段】前述の問題を解決するために、
下水汚泥焼却灰の固有の自硬性に着目し、下水汚泥焼却
灰又はこれと砂との混合物に、あるいは必要に応じて廃
プラスチック破砕物を軽量骨材として添加し、更にセメ
ントを添加し混合した後、下水汚泥焼却灰の65重量%
以上の水を注ぐことにより、裏込め材として要求される
単位水量の多少による柔らかさと均等質のモルタル又は
コンクリ−トを造るために要する材料分離に抵抗する程
度を示すまだ固まらない性質であるワ−カビリティ−を
与えて、モルタル又はコンクリ−トを造り裏込め又は中
込め用充填材あるいは埋め戻し材、路盤材とする。
【0005】
【実施例】セメントの添加量は、必要とされる裏込材等
の強度によって異なるが、下水汚泥焼却灰に対し重量比
で5%以上、通常の裏込め材としては10〜30%が適
量である。下水汚泥焼却灰は、焼却温度により通常粒子
が不定型で、かつ表面が粗であり、親水性であるため吸
水性がある。このような性状から、保水力があるので、
均等質のモルタル又はコンクリ−トを造るため必要なワ
−カビリティ−を得るために、下水汚泥焼却灰に対して
単位容積当り最低65%、通常70〜80%の水が必要
である。この水量は、水セメント比で表わすと200%
以上に達し、通常のモルタルでは材料の分離が生ずる
が、大部分の水は下水汚泥焼却灰に保持されたままであ
るので、実質的に材料の分離が生じない。従って、下水
汚泥焼却灰の自硬性とも相俟って、均質、かつ所期の強
度を有したモルタル又はコンクリ−トが得られる。
【0006】以下に、実施例による裏込め材の配合例を
表1に示す。 表1 裏込め材の配合 例 下水汚泥 セメント 空 気 水 スランプ値 圧縮強度 焼却灰(kgf) (kgf) (%) (kgf) (cm) (kgf/cm2) 1 500 50 29.5 500 24 5.1 2 570 50 20.0 570 26 8.8 3 650 50 10.0 640 28 11.5
【0007】
【発明の効果】本発明によれば、下水汚泥焼却灰は、前
述の従来の技術の他に、セメント系材料として、裏込め
または中込めの充填材、埋め戻し材及び路盤材に用いる
ため、前記下水汚泥焼却灰の自硬性、焼成温度の調節に
よる粒子の調型、吸水性かつ保水性の特性を活かして、
単位容積当りの水量を加減調節し、セメント量を減少さ
せることが可能で、また製造、運搬、打ち込み時に材料
の分離を生じさせない。上記のような性状から、本発明
は均質で所要の強度を有し、作業性が容易で、大量に、
かつ経済的に製造できるモルタル又はコンクリ−トを提
供する。その上、本発明によれば資源の再利用、並びに
省資源化に大変有利である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C04B 18/20 28/02 E02D 17/18 Z 7505−2D E21D 11/00 7265−2D (72)発明者 石本 昌久 東京都渋谷区代々木2丁目2番6号 東日 本旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 下飯坂 俊彦 神奈川県横浜市神奈川区片倉町754番地3 (72)発明者 川本 義勝 広島県広島市西区南観音1丁目5番6号

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下水汚泥焼却灰又はそれと砂との混合物
    に、適量のセメント及び必要に応じて廃プラスチック破
    砕物を混合したものに、下水汚泥焼却灰の65%以上の
    水を加えて混和することによって得られるモルタル又は
    コンクリ−トの配合。
  2. 【請求項2】 裏込め及び中込め用の充填材、埋め戻し
    材及び路盤材に用いる前記のモルタル又はコンクリ−
    ト。
JP28361492A 1992-09-30 1992-09-30 下水汚泥焼却灰を含有したセメント系材料の配合及びそのセメント系材料 Pending JPH06115990A (ja)

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