JPH09143911A - 舗石ブロックの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 廃棄粉体や廃棄水溶物を効果的に再利用で
き、しかも製造が簡略で低コストの舗石ブロックの製造
方法を提供する。 【解決手段】 焼却灰もしくは廃土もしくは石粉などの
廃棄粉体またはダム堆積土もしくはヘドロなどの廃棄水
溶物からなる固化対象物とセメントおよびアルカリ土類
金属、炭素族、窒素族、ホウ炭素族ならびに鉄族を含む
多機能性硬化材を必要な水分とともに混合し、この混合
物をブロック体に成型し、ブロック体上面にタイル材を
接着する舗石ブロック。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は舗石ブロックの製
造方法に関し、特には焼却灰や廃土もしくは石粉などの
廃棄粉体またはダム堆積土もしくはヘドロなどの廃棄水
溶物などの従来有効な利用方法の少なかった産業廃棄物
を用いて作る舗石ブロックの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】焼却灰や廃土もしくは石粉などの廃棄粉
体またはダム堆積土もしくはヘドロなどの廃棄水溶物の
産業廃棄物は、大量に排出される一方においてその有効
利用方法が少ない。これは、これらの廃棄粉体ならびに
廃棄水溶物は有機質を含有しており、所定の形に固形化
しようとする場合に、例えば通常のセメント工法では有
機質の含量が全体の２％を越えるとセメントなど他の原
料内のカルシウムイオンを吸着して水和反応を妨げ、原
料粒子の凝集効果を弱めてしまい、硬化すなわち固形化
が困難であるという理由による。加えて、廃棄粉体およ
び廃棄水溶物に海砂など塩分が含まれている場合には、
粒子の凝集効果は一層弱くなるだけでなく塩害によるひ
び割れなどの新たな問題も発生する。

【０００３】そのため、今日まで、かかる産業廃棄物は
主に河川沿岸の埋め立てなどに用いるほかは、有効な使
い途がないままに放置ないしはたれ流されているのが現
状であった。また、一方においては、このような産業廃
棄物には有害物質が含まれていることもあり、環境問題
が重視されている近年の傾向を鑑みると、前記産業廃棄
物の安全かつ効果的な利用法の開発が急務である。

【０００４】ところで、従来より、路面や公園等の公共
用地の舗装には各種の舗装用タイル製品が使用されてい
る。この舗装用タイル製品は車両等の通行も考慮してあ
る程度の厚みがあることが望ましい。しかも、大量に使
用される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この発明はこのような
状況に鑑み提案されたものであって、焼却灰またはダム
堆積土、ヘドロなど従来利用方法の少なかった廃棄粉体
や廃棄水溶物を効果的に再利用することができ、しかも
製造が簡略で低コストの舗石ブロックの製造方法を提供
しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち、この発明は、
焼却灰もしくは廃土もしくは石粉などの廃棄粉体または
ダム堆積土もしくはヘドロなどの廃棄水溶物からなる固
化対象物とセメントおよび無機金属元素を主体とする硬
化材を必要な水分とともに混合し、この混合物をブロッ
ク体に成型し、前記ブロック体上面にタイル材を接着し
て舗石ブロックとなすことを特徴とする舗石ブロックの
製造方法に係る。

【０００７】

【作用】この発明の舗石ブロックの製造方法によれば、
前記したような廃棄粉体または廃棄水溶物よりなる固化
対象物を、セメントおよび無機金属元素を主体とする硬
化材と必要な水分とともに混合した後、ブロック体に硬
化成型する。その際、前記無機金属元素が固化対象物に
含まれる有機質の表面にイオン結合するため、従来固化
が困難とされていた有機質を多く含むダム堆積土や海水
を含むヘドロ、または軟質な赤土などであっても容易に
固化し、簡単かつ確実にブロック化することができる。
しかも、硬化に焼成を必要としないので、かかるブロッ
ク体の製造工程が簡略化できコストの軽減が実施され
る。そして、前記ブロック体の上面に表面材となる焼成
製品であるタイル材が接着され、必要な厚みを有する強
度のある舗石ブロックが安価に得られる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下添付の図面に従ってこの発明
を詳細に説明する。図１はこの発明の製造方法により得
られた舗石ブロックの一例を部分的に切り欠いて示す斜
視図である。

【０００９】図１に示すように、本発明の製造方法によ
り得られた舗石ブロック１０は、廃棄粉体または廃棄水
溶物からなる固化対象物とセメントおよび無機金属元素
を主体とする硬化材を必要な水分とともに混合した混合
物を、所定のブロック形状に成型してなるブロック体１
１の上面に、接着剤１３を介してタイル材１２が接着さ
れている。この舗石ブロック１０は、前記タイル材１２
が接着されている面を意匠面として路面に配置、敷設さ
れる。なお、ブロック体１１の厚みなどを適当に調整す
れば、建物の壁面用としても用いることができる。

【００１０】ブロック体１１に用いられる固化対象物と
しては乾燥していても水分を含んでいてもどちらでもよ
い。固化対象物である廃棄粉体としては、例えばゴミな
どを焼却した際に出る焼却灰や火力発電所などで発生す
るフライアッシュ、陶器や磁器などの生産時に発生する
釉薬、生素地汚泥などの廃土または石粉などが挙げられ
る。また、素焼き工程、締焼き工程、本焼き工程など窯
業分野で広く行なわれる工程において、当然に発生する
割れや切れなどの不良素地を粉砕してなるセルベン類を
加えてもよい。さらに、従来、固化させることができな
いとされていたダム堆積土類や赤土など、有機質を多く
含む土類や軟質土類であってもよい。

【００１１】一方、廃棄水溶物としては、ダム堆積土や
ヘドロなど、あるいは土砂や泥炭などと水とが混合した
スラリー状のものも使用される。なお、前記ダム堆積土
およびヘドロは海水を含んでいてもよい。

【００１２】これらの廃棄粉体および廃棄水溶物は、必
要により、金属やプラスチックなどの異物を除去した
後、篩や遠心分離またはボールミルなどを用いて適当な
粒径に調整される。また、廃棄水溶物は、さらに粒子の
凝集効率を高めるため適当に脱水してケーキ状としても
よい。

【００１３】この固化対象物には、舗石ブロックが用い
られる場所、およびブロックに要求される物性等に応じ
て適当量の可塑材や骨材を添加することが望ましい。前
記可塑材としては粘土類が好適である。前記粘土類を添
加することにより、原料混合物に可塑性が生じブロック
体の成型性が向上する。また、骨材としては砂などがあ
る。前記固化対象物に添加される前記可塑材および骨材
の量として特に限定はない。実施例としては、重量比で
固化対象物５０に対し、可塑材は３０、骨材は２０であ
る。

【００１４】セメントはこのブロック体を構成する固化
対象物を固化するためのものである。前記ブロック体に
用いられるセメントとしては特に限定はなく、石灰石お
よび粘土、ケイ石などからなるセメント原料を、乾燥し
所定の割合で配合してから粉砕混合したセメント原料
を、公知の方法で焼成してなるもので、公知のポルトラ
ンドセメントが用いられる。このセメントの添加量は、
重量比で、前記固化対象物全体（可塑材および骨材を含
む）１００に対し約２０〜３０程度とされ、前記固化対
象物を構成している粉体および水溶物の種類により適当
に増減される。

【００１５】無機金属元素を主体とする硬化材として
は、アルカリ土類金属、炭素族、窒素族、ホウ炭素族な
らびに鉄族から適当に選択された無機金属元素を含む多
機能性硬化材が好ましい。前記硬化材に含まれるアルカ
リ土類金属としては、ナトリウムやカリウムおよびその
酸化物、水酸化物、ハロゲン化物、塩化物などである。
また、炭素族としては、炭酸塩、重炭酸塩または炭化カ
ルシウムなどの炭素およびその化合物が挙げられる。窒
素族としてはアンモニアを主体とする窒素化合物、また
は窒素と硼素や珪素などとの金属化合物、およびハロゲ
ン化物、ホウ炭素族としては炭化ホウ素などである。さ
らに鉄族としては、鉄およびその酸化物、塩化物などの
化合物がある。これらの無機金属元素が効果的に含まれ
た硬化材としては、具体的には商品名「アクトロン」
（製造元：大成化研株式会社、総発売元：アクトロング
ループ株式会社）である。前記「アクトロン」の使用量
は、セメントに対し約２〜３％と程度となるようにす
る。

【００１６】前記硬化材に「アクトロン」を用いた場
合、適当な濃度の水溶液にして使用することが望まし
い。それにより、「アクトロン」中の各無機金属元素が
イオン状態で水中に遊離するので、固化対象物内の有機
質表面に付着しやすくなる。しかも、水とともに固化対
象物に混合することにより、固化対象物内への浸透性も
高く効果的である。イオン状態で固化対象物に付着した
前記金属元素は互いに共有結合し粒子間の配列を安定さ
せ、セメントおよび固化対象物を強固に結合する。

【００１７】前記固化対象物とセメントおよび前記硬化
材に適当量の水を添加して混合し、原料の混合物を調整
する。前記水の添加量は、ブロック体の成型方法に応じ
て最適な混合物の含水率となるように調整され、前記
「アクトロン」の水溶液に用いた水と合わせて決定され
る。具体的には、ブロック体の成型方法が真空土練機に
よる場合には、約１８〜２０％である。また、プレス成
型による場合には、１０％程度である。さらに、流し込
み成型による場合には２５〜３０％とする。前記したよ
うに、硬化材が「アクトロン」である場合、適当な濃度
の水溶液にして使用するのが好ましい。したがって、前
記固化対象物とセメントを混合しておき、「アクトロ
ン」が所定量となるように配合した水を添加すれば作業
が極めて効率的となる。

【００１８】このようにして得られた混合物を、公知の
成型方法により所定形状のブロック体に成型する。成型
方法としては、真空土練機による連続押出成型（水分は
約１８〜２０％に調整）、プレス成型（水分は約１０％
に調整）、流し込み成型（水分は約２５〜３０％に調
整）などがある。前記混合物には硬化材が配合されてい
るので、従来の窯業材料を用いてブロック体を製造する
際に不可欠であった焼成工程が不要となり、製造作業が
簡略化され経済的である。

【００１９】前記成型工程で得られたブロック体の表面
にタイル材が接着されて舗石ブロックとされる。ここで
用いられるタイル材には全く制限はなく、路面舗装や建
物壁面に用いられる公知のタイル材を、ブロック体表面
の形状に合わせて使用することができる。また、前記ブ
ロック体とタイル材との接着には、公知のエポキシ系接
着剤やモルタル系接着剤が、タイル材およびブロック体
の材質に応じて適当に選択されて用いられる。

【００２０】本発明の製造方法により得られた舗石ブロ
ックは、硬化材中の無機金属元素と有機質表面とが共有
結合しているので、セメント内のカルシウム分が有機質
に吸着されることなく良好な水和反応を起こし、混合物
を強固に結合する。しかも、固化対象物から発生する臭
気も吸着するので、前記固化対象物がヘドロなどの悪臭
を発生するおそれのある場合でも有効に使用することが
できる。さらに、固化対象物内に有害な重金属などが含
まれている場合には、前記多機能性硬化材「アクトロ
ン」の他に、その対象物内に含有される重金属の成分に
応じたキレート剤を添加することにより、前記重金属に
化学変化を起こさせて無害化する。そのため、公園やゴ
ルフ場または浄水池などの造成用にも安全に用いること
ができる。

【００２１】

〔固化対象物〕

焼却灰またはヘドロまたはダム堆積物 ５０重量％ 粘土 ３０重量％ 砂 ２０重量％ 計 １００重量部 セメント ２０重量部 硬化材（アクトロン） ０．５重量部 水 適宜量

【００２２】この混合物を９０ｍｍ×５０ｍｍ×１９０
ｍｍの型枠内に流し込み、所定形状のブロック体を得
た。得られたブロック体は、乾燥した後その意匠面側上
面にモルタル系接着剤を介してタイル材が接着され、舗
石ブロックとする。この舗石ブロックは、ブロック体内
の混合物が強固に結合硬化しており、路面舗装用として
極めて有用であった。

【００２３】

【発明の効果】以上図示し説明したように、この発明の
製造方法によれば、従来固化しにくかった有機質や海水
を含む廃棄粉体や廃棄水溶物、または赤土などの軟質粘
土類であっても、土粒子が強固に結合した舗石ブロック
を得ることができる。そのため、有効な利用方法が少な
かったゴミ焼却灰やヘドロなどの産業廃棄物でも効率的
かつ簡単に固化して有効に再利用することができる。ま
た、製造の際には焼成を必要としないので、工程を短縮
することができ大幅なコストダウンが実現される。

【００２４】さらに、硬化材がアルカリ土類金属や炭素
族、窒素族、ホウ炭素族ならびに鉄族からなる無機金属
元素を含むものである場合には、前記無機金属元素が固
化対象物内の有機質と共有結合する。そのため、前記有
機質がセメント内のカルシウム分に吸着することによっ
て水和反応が妨げられるのを防ぎ、固化対象物およびセ
メントを良好に硬化させることができる。また、この硬
化材は固化対象物に対する優れた凝集性を有しているの
で、前記廃棄粉体や赤土のほかゴミ焼却灰、窯業原料の
廃土、および前記固化対象物に重金属などの有害物質を
含んでいる場合でも、その成分に応じたキレート剤の添
加によって無害化し安全かつ良好なブロック体とするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の製造方法により得られた舗石ブロッ
クの一例を部分的に切り欠いて示す斜視図である。

【符号の説明】

１０ 舗石ブロック １１ ブロック体 １２ タイル材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 焼却灰もしくは廃土もしくは石粉などの
   廃棄粉体またはダム堆積土もしくはヘドロなどの廃棄水
   溶物からなる固化対象物とセメントおよび無機金属元素
   を主体とする硬化材を必要な水分とともに混合し、この
   混合物をブロック体に成型し、前記ブロック体上面にタ
   イル材を接着して舗石ブロックとなすことを特徴とする
   舗石ブロックの製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、無機金属元素を主体
   とする硬化材がアルカリ土類金属、炭素族、窒素族、ホ
   ウ炭素族ならびに鉄族を含む多機能性硬化材である舗石
   ブロックの製造方法。