JPH07101758A - 石炭灰にガラス微粉末を混入して得る高硬質人工軽量骨材 - Google Patents
石炭灰にガラス微粉末を混入して得る高硬質人工軽量骨材Info
- Publication number
- JPH07101758A JPH07101758A JP24889693A JP24889693A JPH07101758A JP H07101758 A JPH07101758 A JP H07101758A JP 24889693 A JP24889693 A JP 24889693A JP 24889693 A JP24889693 A JP 24889693A JP H07101758 A JPH07101758 A JP H07101758A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use 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
- C04B18/02—Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates
- C04B18/023—Fired or melted materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B18/02—Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates
- C04B18/027—Lightweight materials
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 高硬度人工軽量骨材の提供。
【構成】 石炭焚焼灰と微細状ガラス粉末と可塑性粘度
をもって原料となし、５〜２０ミリの団粒を造粒し、こ
れを焼結してなる高硬質人工軽量骨材。
をもって原料となし、５〜２０ミリの団粒を造粒し、こ
れを焼結してなる高硬質人工軽量骨材。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は火力発電所より廃出す
る石炭焚焼灰（以下石炭灰という）と微細状ガラス粉末
（以下ガラス粉末という）を可塑性粘土の粘着力により
団粒を造粒しこれを焼結して人工軽量骨材を製造するも
ので高硬度質を特徴とするものである。
る石炭焚焼灰（以下石炭灰という）と微細状ガラス粉末
（以下ガラス粉末という）を可塑性粘土の粘着力により
団粒を造粒しこれを焼結して人工軽量骨材を製造するも
ので高硬度質を特徴とするものである。
【０００２】用途としては軽量粗骨材として簡単な工法
で超高層ビルの画期的軽量化や、優れた断熱性の性質を
保有しているため省エネルギータイプの新しい材料とし
て例えば充填材等に使用できる等用途は拡大できる。
で超高層ビルの画期的軽量化や、優れた断熱性の性質を
保有しているため省エネルギータイプの新しい材料とし
て例えば充填材等に使用できる等用途は拡大できる。
【０００３】
【従来の技術】石炭灰を原料とする軽量骨材の製造方法
に関しては、次に記述する特許出願も出されており、パ
ルプ廃液を混合して軽量骨材を製造する方法は確立され
ている。 （１）昭３６−１２５８０、（２）昭３０−２５８２
０、（３）昭４１−３２３９、等の番号で申請されてお
り、何れもパルプ廃液のリグニンを利用してフライアッ
シュを造粒し焼成するものである。他に、（４）昭４０
−１６２７０、ドロマイト、海水マグネシヤ、マグネサ
イト等マグネシヤ系含有物混入法が出願されている。
に関しては、次に記述する特許出願も出されており、パ
ルプ廃液を混合して軽量骨材を製造する方法は確立され
ている。 （１）昭３６−１２５８０、（２）昭３０−２５８２
０、（３）昭４１−３２３９、等の番号で申請されてお
り、何れもパルプ廃液のリグニンを利用してフライアッ
シュを造粒し焼成するものである。他に、（４）昭４０
−１６２７０、ドロマイト、海水マグネシヤ、マグネサ
イト等マグネシヤ系含有物混入法が出願されている。
【０００４】これ等、何れの方法によって製造される軽
量骨材も圧潰強度やアルカリ反応性等に於いて疑問の生
ずるところである。
量骨材も圧潰強度やアルカリ反応性等に於いて疑問の生
ずるところである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記の中で記
述した内容の人工軽量骨材を製造する方法で得る骨材よ
りも骨材強度の優れた人工軽量骨材を製造する新しい製
造方法の技術研究を進めてきた。その結果、前記石炭灰
とガラス粉末との混合材料を粘土で造粒し焼結すること
により従来公表されている石炭灰で製造する人工軽量骨
材より硬度の優れた人工軽量骨材の製造方法を発見し
た。
述した内容の人工軽量骨材を製造する方法で得る骨材よ
りも骨材強度の優れた人工軽量骨材を製造する新しい製
造方法の技術研究を進めてきた。その結果、前記石炭灰
とガラス粉末との混合材料を粘土で造粒し焼結すること
により従来公表されている石炭灰で製造する人工軽量骨
材より硬度の優れた人工軽量骨材の製造方法を発見し
た。
【０００６】
【課題を解決するための手段】石炭焚焼灰と微細状ガラ
ス粉末と可塑性粘土をもって原料となし、５〜２０ミリ
の団粒を造粒し、これを焼結してなる高硬質人工軽量骨
材。
ス粉末と可塑性粘土をもって原料となし、５〜２０ミリ
の団粒を造粒し、これを焼結してなる高硬質人工軽量骨
材。
【０００７】
【作用】石炭灰を用いて人工軽量骨材を製造するにあた
り、石炭灰に混合して好条件をもたらす物質としてガラ
ス粉末は、高温にて石炭灰を融点に於いて即応する積極
的物性もあり、発泡段階にては発泡温度を低下させ、発
泡性を良くする役割を果し、熔化温度の変動を制御し易
い有能な原料である。
り、石炭灰に混合して好条件をもたらす物質としてガラ
ス粉末は、高温にて石炭灰を融点に於いて即応する積極
的物性もあり、発泡段階にては発泡温度を低下させ、発
泡性を良くする役割を果し、熔化温度の変動を制御し易
い有能な原料である。
【０００８】粘結性粘土との最適配合とも相乗し骨材の
硬質化作用の効果は相加的である。前記手段にて記述し
た如く、ガラス粉末を混入して焼結せる骨材強度の機械
圧潰強度の平均値は１２３．９４ｋｇを示し、昭４１−
８２３９に記載のパルプ廃液混入にて製造せる骨材の耐
圧強度１０５ｋｇを遥かに越える高強度値を示した。
硬質化作用の効果は相加的である。前記手段にて記述し
た如く、ガラス粉末を混入して焼結せる骨材強度の機械
圧潰強度の平均値は１２３．９４ｋｇを示し、昭４１−
８２３９に記載のパルプ廃液混入にて製造せる骨材の耐
圧強度１０５ｋｇを遥かに越える高強度値を示した。
【０００９】
【実施例】本軽量骨材の原料である石炭灰は、山形県酒
田市火力発電所より廃出したフライアッシュとボトムア
ッシュの２種類であるこれ等の性状は次の通りである。
フライアッシュの平均粒径は２０〜３０μｍである。ボ
トムアッシュは砂質ロームに属し平均粒径は０．４〜
０．５ｍｍである。
田市火力発電所より廃出したフライアッシュとボトムア
ッシュの２種類であるこれ等の性状は次の通りである。
フライアッシュの平均粒径は２０〜３０μｍである。ボ
トムアッシュは砂質ロームに属し平均粒径は０．４〜
０．５ｍｍである。
【００１０】石炭灰に混入するガラス粉末は、板ガラス
加工時の研磨や穿孔で発生し、水分を含んで蓄積槽に集
積されたものである。抄いあげて脱水乾燥させ固まった
状態のものをスタンプして粉砕し用いた。粒度は２００
メッシュより細かい粉体である。可塑性粘土について
は、石英を採る目的で水簸した残滓であるが粘着力が強
いため乾燥させて粉砕しベントナイトと共に等量混合の
率で用いた。
加工時の研磨や穿孔で発生し、水分を含んで蓄積槽に集
積されたものである。抄いあげて脱水乾燥させ固まった
状態のものをスタンプして粉砕し用いた。粒度は２００
メッシュより細かい粉体である。可塑性粘土について
は、石英を採る目的で水簸した残滓であるが粘着力が強
いため乾燥させて粉砕しベントナイトと共に等量混合の
率で用いた。
【００１１】製造方法の構成、効果などを念頭に入れ、
各種原料の配合割合を次なる混合率で資料を造り実験を
行った。第１例はフライアッシュ８０重量部、ボトムア
ッシュ２０重量部の配合率のものを（Ａ）とした。第２
例はフライアッシュ７２重量部、ボトムアッシュ２８重
量部の配合率のものを（Ｂ）とした。
各種原料の配合割合を次なる混合率で資料を造り実験を
行った。第１例はフライアッシュ８０重量部、ボトムア
ッシュ２０重量部の配合率のものを（Ａ）とした。第２
例はフライアッシュ７２重量部、ボトムアッシュ２８重
量部の配合率のものを（Ｂ）とした。
【００１２】ガラス粉末の配合量は（Ａ）に対して３０
重量部、（Ｂ）に対しては１５重量部を配合した。可塑
性粘土の配合量は（Ａ）に対して２６重量部、（Ｂ）に
対しては１５重量部を配合した。これらの配合した各原
料はポットに入れてバーミルで１０分間混合して、その
混合粉体を手の平で丸める方法で団粒を造粒した。
重量部、（Ｂ）に対しては１５重量部を配合した。可塑
性粘土の配合量は（Ａ）に対して２６重量部、（Ｂ）に
対しては１５重量部を配合した。これらの配合した各原
料はポットに入れてバーミルで１０分間混合して、その
混合粉体を手の平で丸める方法で団粒を造粒した。
【００１３】試験数の団粒を乾燥機に入れて水分を放逐
し、耐熱容器に８個づつ並び入れた。容器の形状は浅底
長方形で急熱急冷可能な耐火容器であって、容器の中に
は予め団粒の熔けて付着するのを防止するための粉末、
酸化アルミニュウムを施しておいた。
し、耐熱容器に８個づつ並び入れた。容器の形状は浅底
長方形で急熱急冷可能な耐火容器であって、容器の中に
は予め団粒の熔けて付着するのを防止するための粉末、
酸化アルミニュウムを施しておいた。
【００１４】焼結炉は６０ｍｍ円筒横置き型スパー電器
炉で、温度到達時間調節機能付きで設定温度に対して焼
結終了時間の約束できる方式のものである。（Ａ）、
（Ｂ）の団粒は１１２０℃、１１４０℃、１１６０℃の
３種類の温度で焼結し夫々試験をする骨材を得た。別
途、比較検討用骨材として膨張真岩を粉砕して、その粉
末をもって造粒し、同様条件で焼結し試験用骨材を得
た。
炉で、温度到達時間調節機能付きで設定温度に対して焼
結終了時間の約束できる方式のものである。（Ａ）、
（Ｂ）の団粒は１１２０℃、１１４０℃、１１６０℃の
３種類の温度で焼結し夫々試験をする骨材を得た。別
途、比較検討用骨材として膨張真岩を粉砕して、その粉
末をもって造粒し、同様条件で焼結し試験用骨材を得
た。
【００１５】これは石炭灰骨材（Ａ）、（Ｂ）の各試験
体と膨張真岩骨材試験体の強度や性状を比較して、より
優れた石炭灰の人工軽量骨材を製造するためである。前
記試験をする骨材の他に、摺り減り度を測定するための
低い温度で焼結したものも用意した。低い温度とは、４
００℃、６００℃、８００℃の３種類の温度のことをい
い、角型カンタル電器炉で焼結した。
体と膨張真岩骨材試験体の強度や性状を比較して、より
優れた石炭灰の人工軽量骨材を製造するためである。前
記試験をする骨材の他に、摺り減り度を測定するための
低い温度で焼結したものも用意した。低い温度とは、４
００℃、６００℃、８００℃の３種類の温度のことをい
い、角型カンタル電器炉で焼結した。
【００１６】この低温度焼結は連続生産する場合に回転
炉の炉壁との摩擦で団粒の摺り減り具合、つまり焼成初
期における粉化率の程度を把握し、粉化防止策と円滑な
焼結策の最適な条件を確立するためのものである。この
ようにして石炭灰とガラス粉末と粘土の混合造粒した団
粒を加熱焼結し、発泡した軽量の骨材とする操作は、こ
の経過の様々な工程の中にあって中核をなすところのも
のである。加熱の初期において、まず軟化したガラスか
ら液相が発達し、ついで温度の上昇によって、ガラス粉
末の中の酸素供給成分［化１］［Ａｓ2Ｏ3，ＳＯ3，Ｈ2
Ｏ］およびガラス粒子表面に吸着されていた水分との反
応によってガス化する。加熱時間とともにガス発生量は
増加し、石炭灰と粘土の熔化を促進させる。それと同時
に構成成分がなんらかの物質と反応、または熱分解が起
こってガスが発生し、このガスが資料内に閉じ込められ
て気泡となる。気泡内のガス圧は周囲のガラス層の粘
度、表面張力にうち勝って拡大するとともに、順次集
合、合体して容積を膨張していく、膨大した団粒はいわ
ゆる発泡をして軽量な骨材として生成される。このよう
な発泡化過程から、気孔径の揃った均質で機械的強度の
高い軽量骨材が生まれる。
炉の炉壁との摩擦で団粒の摺り減り具合、つまり焼成初
期における粉化率の程度を把握し、粉化防止策と円滑な
焼結策の最適な条件を確立するためのものである。この
ようにして石炭灰とガラス粉末と粘土の混合造粒した団
粒を加熱焼結し、発泡した軽量の骨材とする操作は、こ
の経過の様々な工程の中にあって中核をなすところのも
のである。加熱の初期において、まず軟化したガラスか
ら液相が発達し、ついで温度の上昇によって、ガラス粉
末の中の酸素供給成分［化１］［Ａｓ2Ｏ3，ＳＯ3，Ｈ2
Ｏ］およびガラス粒子表面に吸着されていた水分との反
応によってガス化する。加熱時間とともにガス発生量は
増加し、石炭灰と粘土の熔化を促進させる。それと同時
に構成成分がなんらかの物質と反応、または熱分解が起
こってガスが発生し、このガスが資料内に閉じ込められ
て気泡となる。気泡内のガス圧は周囲のガラス層の粘
度、表面張力にうち勝って拡大するとともに、順次集
合、合体して容積を膨張していく、膨大した団粒はいわ
ゆる発泡をして軽量な骨材として生成される。このよう
な発泡化過程から、気孔径の揃った均質で機械的強度の
高い軽量骨材が生まれる。
【００１７】以上の観察結果からなる資料骨材の強度試
験、並びに吸水率、かさ比重等の各資料実績値は次の表
に示した通りである
験、並びに吸水率、かさ比重等の各資料実績値は次の表
に示した通りである
【００１８】
【表１】
【００１９】
【表２】
【００２０】
【発明の効果】以上の実験例により、石炭灰とガラス微
粉末との混合焼成で得られる軽量骨材は従来の石炭灰と
パルプ廃液で製造した骨材よりも圧潰強度に於いて優れ
た硬質性を得ることができた。前表の数字で明らかなよ
うにガラス微粉末、可塑性粘度の添加により諸物性の優
れた軽量骨材が石炭灰で安価に製造できることが判明し
た。
粉末との混合焼成で得られる軽量骨材は従来の石炭灰と
パルプ廃液で製造した骨材よりも圧潰強度に於いて優れ
た硬質性を得ることができた。前表の数字で明らかなよ
うにガラス微粉末、可塑性粘度の添加により諸物性の優
れた軽量骨材が石炭灰で安価に製造できることが判明し
た。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 18/08
Claims (1)
- 【請求項１】 石炭焚焼灰と微細状ガラス粉末と可塑性
粘土をもって原料となし、団粒を造粒し、これを焼結し
てなる高硬質人工軽量骨材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24889693A JPH07101758A (ja) | 1993-10-05 | 1993-10-05 | 石炭灰にガラス微粉末を混入して得る高硬質人工軽量骨材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24889693A JPH07101758A (ja) | 1993-10-05 | 1993-10-05 | 石炭灰にガラス微粉末を混入して得る高硬質人工軽量骨材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07101758A true JPH07101758A (ja) | 1995-04-18 |
Family
ID=17185055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24889693A Pending JPH07101758A (ja) | 1993-10-05 | 1993-10-05 | 石炭灰にガラス微粉末を混入して得る高硬質人工軽量骨材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07101758A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100481043B1 (ko) * | 2001-12-05 | 2005-04-07 | 요업기술원 | 폐유리를 이용한 미립 경량골재 및 그 제조방법 |
| JP2009535288A (ja) * | 2006-04-28 | 2009-10-01 | セラグリーン カンパニー リミテッド | 底灰を含む人工軽量骨材の製造方法 |
-
1993
- 1993-10-05 JP JP24889693A patent/JPH07101758A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100481043B1 (ko) * | 2001-12-05 | 2005-04-07 | 요업기술원 | 폐유리를 이용한 미립 경량골재 및 그 제조방법 |
| JP2009535288A (ja) * | 2006-04-28 | 2009-10-01 | セラグリーン カンパニー リミテッド | 底灰を含む人工軽量骨材の製造方法 |
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