JPH09208280A - セメント水和促進剤 - Google Patents
セメント水和促進剤Info
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- JPH09208280A JPH09208280A JP4679296A JP4679296A JPH09208280A JP H09208280 A JPH09208280 A JP H09208280A JP 4679296 A JP4679296 A JP 4679296A JP 4679296 A JP4679296 A JP 4679296A JP H09208280 A JPH09208280 A JP H09208280A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、ゴミ焼却場から排出される焼却灰
や石炭灰等の産業廃棄物をセメントと共に固化処理可能
とする硬化剤であって、金属イオンの溶出を併せて防止
する。 【解決手段】 本発明の硬化剤は、塩化ナトリウム、塩
化カリ、炭酸ナトリウム、リグニン、硫酸ナトリウム、
塩化マグネシウムで構成してなるものであり、セメント
と焼却灰等に添加して固化する。
や石炭灰等の産業廃棄物をセメントと共に固化処理可能
とする硬化剤であって、金属イオンの溶出を併せて防止
する。 【解決手段】 本発明の硬化剤は、塩化ナトリウム、塩
化カリ、炭酸ナトリウム、リグニン、硫酸ナトリウム、
塩化マグネシウムで構成してなるものであり、セメント
と焼却灰等に添加して固化する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ゴミ焼却場から排
出される焼却灰や石炭灰等の産業廃棄物をセメントで固
化可能とするセメント水和促進剤に関する。
出される焼却灰や石炭灰等の産業廃棄物をセメントで固
化可能とするセメント水和促進剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、石炭フライアッシュ及びセメント
を主原料として、塩化アンモニウム、塩化カリウム等を
混合することによって、金属イオンを吸着可能とする金
属イオン吸着剤が特公平４ー１２１７９号公報に開示し
てある。
を主原料として、塩化アンモニウム、塩化カリウム等を
混合することによって、金属イオンを吸着可能とする金
属イオン吸着剤が特公平４ー１２１７９号公報に開示し
てある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来の
金属イオン吸着剤とは異なる水和促進剤を提供し、焼却
灰や石炭灰等に含有の金属イオンの結合を促進すると共
に物質相互の吸着力を高めて、固形物の強度を大幅に増
加させることを可能とするものである。
金属イオン吸着剤とは異なる水和促進剤を提供し、焼却
灰や石炭灰等に含有の金属イオンの結合を促進すると共
に物質相互の吸着力を高めて、固形物の強度を大幅に増
加させることを可能とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明のセメント水和促
進剤は、塩化ナトリウム、塩化カリ、炭酸ナトリウム、
リグニン、硫酸ナトリウム、塩化マグネシウム、又、は
それらにアルミン酸ナトリウムを加えてなるものであ
る。そして、このセメント水和促進剤は、水１８５ｃｃ
に対して、塩化ナトリウム（０．５〜３０ｇ）、塩化カ
リ（１．５〜９．０ｇ）、炭酸ナトリウム（５〜３０
ｇ）、リグニン（０．２〜１．０ｇ）、硫酸ナトリウム
（０．５〜３．０ｇ）、塩化マグネシウム（０．２〜
１．０ｇ）の範囲で溶解させたもの、或いは、それら
に、アルミン酸ナトリウム（０．３〜２．０ｇ）を加え
る。尚、アルミン酸ナトリウムを加えることによって、
重金属の一層の溶出防止作用を果たす。また、前記前記
各物質は、記載の範囲で溶解させるものが望ましい。
進剤は、塩化ナトリウム、塩化カリ、炭酸ナトリウム、
リグニン、硫酸ナトリウム、塩化マグネシウム、又、は
それらにアルミン酸ナトリウムを加えてなるものであ
る。そして、このセメント水和促進剤は、水１８５ｃｃ
に対して、塩化ナトリウム（０．５〜３０ｇ）、塩化カ
リ（１．５〜９．０ｇ）、炭酸ナトリウム（５〜３０
ｇ）、リグニン（０．２〜１．０ｇ）、硫酸ナトリウム
（０．５〜３．０ｇ）、塩化マグネシウム（０．２〜
１．０ｇ）の範囲で溶解させたもの、或いは、それら
に、アルミン酸ナトリウム（０．３〜２．０ｇ）を加え
る。尚、アルミン酸ナトリウムを加えることによって、
重金属の一層の溶出防止作用を果たす。また、前記前記
各物質は、記載の範囲で溶解させるものが望ましい。
【０００５】次に、セメント水和促進剤の作用につい
て、図１に示すポルトランドセメントの水和発熱曲線を
参照して説明する。セメントの水和反応の進行状況は、
水和に伴う発熱量を測定することによって簡便に表現で
き、図１に示すように、水和直後の発熱ピークは水中に
溶解した石膏が最も活性化の大きいアルミネートと反応
して生成する、エトリンガイトの生成熱及びエーライト
の表面の溶解熱によるものである。又、第１ピークから
第２ピークの間は誘導期であって、アルミネート粒子の
周りは不溶解性のエトリンガイト膜によって覆われ、エ
ーライト粒子の周りにも不溶性のＣ−Ｓ−Ｈ相（珪酸カ
ルシウム水和物）の膜によって覆われており、それぞれ
の水和反応が抑制されている時期である。液相中のＮａ
+とＫ+の濃度が高くなると第２ピークの出現は促進さ
れ、誘導期は短くなる傾向にあるといわれている。
て、図１に示すポルトランドセメントの水和発熱曲線を
参照して説明する。セメントの水和反応の進行状況は、
水和に伴う発熱量を測定することによって簡便に表現で
き、図１に示すように、水和直後の発熱ピークは水中に
溶解した石膏が最も活性化の大きいアルミネートと反応
して生成する、エトリンガイトの生成熱及びエーライト
の表面の溶解熱によるものである。又、第１ピークから
第２ピークの間は誘導期であって、アルミネート粒子の
周りは不溶解性のエトリンガイト膜によって覆われ、エ
ーライト粒子の周りにも不溶性のＣ−Ｓ−Ｈ相（珪酸カ
ルシウム水和物）の膜によって覆われており、それぞれ
の水和反応が抑制されている時期である。液相中のＮａ
+とＫ+の濃度が高くなると第２ピークの出現は促進さ
れ、誘導期は短くなる傾向にあるといわれている。
【０００６】第２ピークが過ぎて現れる第３ピークは、
アルミネート粒子の周りのエトリンガイト膜が結晶の膨
張圧で破れ、内部のアルミネート粒子が再び水和を始
め、モノサルホアルミネートに変化する際の発熱であ
る。第３ピーク以後は、エーライト、ビーライトは多量
に生成したＣ−Ｓ−Ｈ相によって薄められて、イオンの
移動は難しくなり、水和速度は次第に遅くなり、水和物
どうしの接着により凝結が始まる。本発明のセメント水
和促進剤は、セメント粒子表面に生成するＣーＳーＨ相
に作用して、セメント粒子の水和を促進させる働きをす
るものと推定される。
アルミネート粒子の周りのエトリンガイト膜が結晶の膨
張圧で破れ、内部のアルミネート粒子が再び水和を始
め、モノサルホアルミネートに変化する際の発熱であ
る。第３ピーク以後は、エーライト、ビーライトは多量
に生成したＣ−Ｓ−Ｈ相によって薄められて、イオンの
移動は難しくなり、水和速度は次第に遅くなり、水和物
どうしの接着により凝結が始まる。本発明のセメント水
和促進剤は、セメント粒子表面に生成するＣーＳーＨ相
に作用して、セメント粒子の水和を促進させる働きをす
るものと推定される。
【０００７】
（１）セメントはポルトランドセメントを使用する。 （２）ゴミの焼却灰及び石炭灰の化学組成は図２に示
す。 （３）水和促進剤のＡ種は、水（１８５ｃｃ）に、塩化
ナトリウム（１．５ｇ）、塩化カリ（４．５ｇ）、炭酸
ナトリウム（１５ｇ）、リグニン（０．５ｇ）、硫酸ナ
トリウム（１．５ｇ）、塩化マグネシウム（０．５ｇ）
を溶解させたもので、約２００ｃｃの溶解液となる。
又、水和促進剤Ｂ種は、前記水和促進剤Ａ種に、アルミ
ン酸ナトリウム（１．０ｇ）を加えて作成した水溶液で
ある。 （４）セメント、石炭灰（または焼却灰）、水和促進剤
及び水の配合は図３に示す。 （５）試験片（固化ブロック）を作成するための成形機
の条件を図４に示す。具体的には、図４に示す各材料を
計量し、オムニミキサー（千代田技研工業製）で練り混
ぜる。そして、練り混ぜた材料を４０×４０×７０Ｃｍ
の型枠に投入し、給材振動をかけて打設し、材料が沈下
したところで残りの材料を投入し、プレスをかけて下降
させて成型振動及びプレス圧を同時にかけて成型する。
成型後、すぐに型枠から取り外して、試験材は冷却する
まで室温養生を行う。
す。 （３）水和促進剤のＡ種は、水（１８５ｃｃ）に、塩化
ナトリウム（１．５ｇ）、塩化カリ（４．５ｇ）、炭酸
ナトリウム（１５ｇ）、リグニン（０．５ｇ）、硫酸ナ
トリウム（１．５ｇ）、塩化マグネシウム（０．５ｇ）
を溶解させたもので、約２００ｃｃの溶解液となる。
又、水和促進剤Ｂ種は、前記水和促進剤Ａ種に、アルミ
ン酸ナトリウム（１．０ｇ）を加えて作成した水溶液で
ある。 （４）セメント、石炭灰（または焼却灰）、水和促進剤
及び水の配合は図３に示す。 （５）試験片（固化ブロック）を作成するための成形機
の条件を図４に示す。具体的には、図４に示す各材料を
計量し、オムニミキサー（千代田技研工業製）で練り混
ぜる。そして、練り混ぜた材料を４０×４０×７０Ｃｍ
の型枠に投入し、給材振動をかけて打設し、材料が沈下
したところで残りの材料を投入し、プレスをかけて下降
させて成型振動及びプレス圧を同時にかけて成型する。
成型後、すぐに型枠から取り外して、試験材は冷却する
まで室温養生を行う。
【０００８】（６）試験結果 （イ）石炭灰 前記工程で作成の試験片（固化ブロック）はクラックの
発生等、外観上の欠陥がないものである。そして、圧縮
強度試験の条件（図５）をＪＩＳ Ａ１１０８に準拠
し、それぞれ２週間後と４週間後の試験片に対して行
い、その結果を図６に示す。水和促進剤を添加した効果
は、図６に示すように、水和促進剤の種類により異な
り、Ｂ種の水和促進剤では圧縮強度の上昇割合が無添加
物に比して大きく、材令２８日経過の圧縮強度において
無添加物のものの強度を上回っており、その効果が認め
られる。 （ロ）焼却灰 前記工程で作成の試験片（固化ブロック）はクラックの
発生等、外観上の欠陥がないものである。そして、圧縮
強度試験の条件（図５）をＪＩＳ Ａ１１０８に準拠
し、それぞれ２週間後と４週間後の試験片に対して行
い、その結果を図７に示す。水和促進剤２種のうち、Ｂ
種を使用したときが最も大きな圧縮強度を示し、その効
果が認められた。
発生等、外観上の欠陥がないものである。そして、圧縮
強度試験の条件（図５）をＪＩＳ Ａ１１０８に準拠
し、それぞれ２週間後と４週間後の試験片に対して行
い、その結果を図６に示す。水和促進剤を添加した効果
は、図６に示すように、水和促進剤の種類により異な
り、Ｂ種の水和促進剤では圧縮強度の上昇割合が無添加
物に比して大きく、材令２８日経過の圧縮強度において
無添加物のものの強度を上回っており、その効果が認め
られる。 （ロ）焼却灰 前記工程で作成の試験片（固化ブロック）はクラックの
発生等、外観上の欠陥がないものである。そして、圧縮
強度試験の条件（図５）をＪＩＳ Ａ１１０８に準拠
し、それぞれ２週間後と４週間後の試験片に対して行
い、その結果を図７に示す。水和促進剤２種のうち、Ｂ
種を使用したときが最も大きな圧縮強度を示し、その効
果が認められた。
【０００９】次に、焼却灰、セメント、水和促進剤を固
形化した試験片の鉛（Ｐｂ）の溶出量についての試験結
果を示す。図８は２箇所で採取の焼却灰自体の鉛（Ｐ
ｂ）の溶出量を示し、図９は試験片作成の焼却灰、セメ
ント、水及び水和促進剤（Ｂ種）の混合割合、図１０は
前記試験片の鉛の溶出結果を示す。この結果から、試験
片（１２）に示すように、セメント重量に対して多くの
水和促進剤を添加することによって、鉛の溶出は極めて
微量となり、金属イオンの溶出を防止して固定化でき
る。以上のように、強固なブロックを作成することがで
きると共に金属イオンの溶出を防ぐため、産業廃棄物の
有効利用を図ることができ、各種土建材料等に利用する
ことができる。
形化した試験片の鉛（Ｐｂ）の溶出量についての試験結
果を示す。図８は２箇所で採取の焼却灰自体の鉛（Ｐ
ｂ）の溶出量を示し、図９は試験片作成の焼却灰、セメ
ント、水及び水和促進剤（Ｂ種）の混合割合、図１０は
前記試験片の鉛の溶出結果を示す。この結果から、試験
片（１２）に示すように、セメント重量に対して多くの
水和促進剤を添加することによって、鉛の溶出は極めて
微量となり、金属イオンの溶出を防止して固定化でき
る。以上のように、強固なブロックを作成することがで
きると共に金属イオンの溶出を防ぐため、産業廃棄物の
有効利用を図ることができ、各種土建材料等に利用する
ことができる。
【００１０】尚、前記は焼却灰、石炭灰を例としたが、
カドミウム（１７２ｍｇ／Ｋｇ）、シアン（１ｍｇ以
下）、鉛（１１２００ｍｇ／Ｋｇ）、ヒ素（７．７ｍｇ
／Ｋｇ）、総水銀（０．２ｍｇ／Ｋｇ以下）、アルキル
水銀（０．１ｍｇ／Ｋｇ以下）、有機リン（０．３ｍｇ
／Ｋｇ以下）、ＰＣＢ（０．０７ｍｇ／Ｋｇ以下）を含
有のスラッジに、セメントと水和促進剤及び水とで固形
物を形成し、「ＪＩＳＫ０１０２」等による溶出検査を
行ったところ、前記各成分はいずれも検出されず、種々
の金属イオンを吸着する効果を奏する。この様に、本発
明の水和促進剤は、石炭灰等の他にスラッジ、廃液等、
種々の産業廃棄物にも適用でき、水和促進剤の添加量は
それらの産業廃棄物に含有する金属量等を考慮して選定
する。
カドミウム（１７２ｍｇ／Ｋｇ）、シアン（１ｍｇ以
下）、鉛（１１２００ｍｇ／Ｋｇ）、ヒ素（７．７ｍｇ
／Ｋｇ）、総水銀（０．２ｍｇ／Ｋｇ以下）、アルキル
水銀（０．１ｍｇ／Ｋｇ以下）、有機リン（０．３ｍｇ
／Ｋｇ以下）、ＰＣＢ（０．０７ｍｇ／Ｋｇ以下）を含
有のスラッジに、セメントと水和促進剤及び水とで固形
物を形成し、「ＪＩＳＫ０１０２」等による溶出検査を
行ったところ、前記各成分はいずれも検出されず、種々
の金属イオンを吸着する効果を奏する。この様に、本発
明の水和促進剤は、石炭灰等の他にスラッジ、廃液等、
種々の産業廃棄物にも適用でき、水和促進剤の添加量は
それらの産業廃棄物に含有する金属量等を考慮して選定
する。
【００１１】
【発明の効果】本発明の水和促進剤は、セメントに焼却
灰や石炭灰等の産業廃棄物に添加することにより、強固
なブロックを作成することができると共に、金属イオン
を結合して溶出防止を果たし、産業廃棄物の処理に有効
な物質である。
灰や石炭灰等の産業廃棄物に添加することにより、強固
なブロックを作成することができると共に、金属イオン
を結合して溶出防止を果たし、産業廃棄物の処理に有効
な物質である。
【図１】ポルトランドセメントの水和発熱曲線を示す図
である。
である。
【図２】ゴミの焼却灰及び石炭灰の化学組成を示す。
【図３】セメント、石炭灰（または焼却灰）、水和促進
剤の配合を示す。
剤の配合を示す。
【図４】試験片（固化ブロック）を作成するための成形
機の条件を示す。
機の条件を示す。
【図５】試験片の圧縮強度試験の条件を示す。
【図６】石炭灰の試験片の強度試験結果を示す。
【図７】焼却灰の試験片の強度試験結果を示す。
【図８】２箇所で採取の焼却灰自体の鉛の溶出量を示
す。
す。
【図９】試験片作成の焼却灰、セメント、水和促進剤の
混合割合を示す。
混合割合を示す。
【図１０】試験片の鉛の溶出結果を示す。
───────────────────────────────────────────────────── 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 22/14 Ｃ０４Ｂ 28/02 24/02 Ｂ０９Ｂ 3/00 ＺＡＢ 28/02 ３０１Ｍ //(Ｃ０４Ｂ 28/02 18:10 22:10 22:12 22:14 24:02 22:08） 103:14
Claims (2)
- 【請求項１】 焼却灰や石炭灰等の産業廃棄物とセメン
トを水を介して混合固化するときに添加する水和促進剤
であって、塩化ナトリウム、塩化カリ、炭酸ナトリウ
ム、リグニン、硫酸ナトリウム、塩化マグネシウムを含
有することを特徴とするセメント水和促進剤。 - 【請求項２】 アルミン酸ナトリウムを含有することを
特徴とする請求項１のセメント水和促進剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4679296A JPH09208280A (ja) | 1996-02-07 | 1996-02-07 | セメント水和促進剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4679296A JPH09208280A (ja) | 1996-02-07 | 1996-02-07 | セメント水和促進剤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09208280A true JPH09208280A (ja) | 1997-08-12 |
Family
ID=12757193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4679296A Pending JPH09208280A (ja) | 1996-02-07 | 1996-02-07 | セメント水和促進剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09208280A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001038251A1 (en) * | 1999-11-22 | 2001-05-31 | With Gaia Co., Ltd. | Detoxifying agent for use in disposal of noxious wastes that is conducted by solidifying them with cement |
| CN1298661C (zh) * | 2004-06-30 | 2007-02-07 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种湿式喷射料用促凝剂及其使用方法 |
| JP2009102925A (ja) * | 2007-10-25 | 2009-05-14 | Toshio Fukuda | セメント系混合処理改良体の劣化低減方法及び劣化低減材 |
| JP2012254433A (ja) * | 2011-06-10 | 2012-12-27 | Oji Holdings Corp | フッ素および重金属類含有燃焼灰の処理方法 |
| CN103755197A (zh) * | 2013-12-19 | 2014-04-30 | 柳州正菱集团有限公司 | 一种混凝土早强剂 |
| JP2015073981A (ja) * | 2013-10-11 | 2015-04-20 | 株式会社安藤・間 | 焼却残渣処分方法 |
-
1996
- 1996-02-07 JP JP4679296A patent/JPH09208280A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001038251A1 (en) * | 1999-11-22 | 2001-05-31 | With Gaia Co., Ltd. | Detoxifying agent for use in disposal of noxious wastes that is conducted by solidifying them with cement |
| US6599357B1 (en) | 1999-11-22 | 2003-07-29 | With Gala Co., Ltd. | Detoxifying agent for use in disposal of noxious wastes that is conducted by solidifying them with cement |
| CN1298661C (zh) * | 2004-06-30 | 2007-02-07 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种湿式喷射料用促凝剂及其使用方法 |
| JP2009102925A (ja) * | 2007-10-25 | 2009-05-14 | Toshio Fukuda | セメント系混合処理改良体の劣化低減方法及び劣化低減材 |
| JP2012254433A (ja) * | 2011-06-10 | 2012-12-27 | Oji Holdings Corp | フッ素および重金属類含有燃焼灰の処理方法 |
| JP2015073981A (ja) * | 2013-10-11 | 2015-04-20 | 株式会社安藤・間 | 焼却残渣処分方法 |
| CN103755197A (zh) * | 2013-12-19 | 2014-04-30 | 柳州正菱集团有限公司 | 一种混凝土早强剂 |
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