JPH0977541A - 人工軽量骨材及びその製造方法 - Google Patents
人工軽量骨材及びその製造方法Info
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- JPH0977541A JPH0977541A JP25673195A JP25673195A JPH0977541A JP H0977541 A JPH0977541 A JP H0977541A JP 25673195 A JP25673195 A JP 25673195A JP 25673195 A JP25673195 A JP 25673195A JP H0977541 A JPH0977541 A JP H0977541A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- 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
-
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- 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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Abstract
(57)【要約】
【課題】 フライアッシュと廃ガラスを主要原料とし、
フライアッシュの化学的・物理的性状の差異に影響され
ること無く、比較的低い温度で焼成することができ、低
吸水率で、品質の安定した人工軽量骨材及びその製造方
法を提供する。 【解決手段】 フライアッシュと廃ガラスを主原料とし
て成形し、焼成してなることを特徴とする。
フライアッシュの化学的・物理的性状の差異に影響され
ること無く、比較的低い温度で焼成することができ、低
吸水率で、品質の安定した人工軽量骨材及びその製造方
法を提供する。 【解決手段】 フライアッシュと廃ガラスを主原料とし
て成形し、焼成してなることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、人工軽量骨材及
びその製造方法、特に、産業廃棄物であるフライアッシ
ュと廃ガラスを有効利用して成るコンクリート用の軽量
骨材及びその製造方法に関するものである。
びその製造方法、特に、産業廃棄物であるフライアッシ
ュと廃ガラスを有効利用して成るコンクリート用の軽量
骨材及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】火力発電所のボイラー等で燃料として石
炭を用いると、いわゆる産業廃棄物として多量のフライ
アッシュが発生する。一年間に発生するフライアッシュ
はおよそ４００万トンであり、そのうちの約半分がセメ
ントコンクリート等の建設、土木分野、窯業分野で有効
利用されている。しかしながら、近年の動向をみると、
フライアッシュの発生量は確実に増加しつつあるにも関
わらず、有効利用率は５０％以下で推移しており、環境
保全の立場からも、フライアッシュの有効利用が更に促
進されることが望まる。
炭を用いると、いわゆる産業廃棄物として多量のフライ
アッシュが発生する。一年間に発生するフライアッシュ
はおよそ４００万トンであり、そのうちの約半分がセメ
ントコンクリート等の建設、土木分野、窯業分野で有効
利用されている。しかしながら、近年の動向をみると、
フライアッシュの発生量は確実に増加しつつあるにも関
わらず、有効利用率は５０％以下で推移しており、環境
保全の立場からも、フライアッシュの有効利用が更に促
進されることが望まる。
【０００３】このようなフライアッシュの有効利用の一
つとして、フライアッシュを主原料とし、これを造粒、
発泡焼成して得られる人工軽量骨材がある。しかしなが
ら、フライアッシュは、化学的・物理的性状のバラツキ
が大きいため、一定の製造条件で品質の安定した骨材を
大量に製造することが難しい。
つとして、フライアッシュを主原料とし、これを造粒、
発泡焼成して得られる人工軽量骨材がある。しかしなが
ら、フライアッシュは、化学的・物理的性状のバラツキ
が大きいため、一定の製造条件で品質の安定した骨材を
大量に製造することが難しい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、フライアッ
シュの化学的・物理的性状は、火力発電所で燃料として
用いられる石炭の炭種の違い、燃焼温度等の発電条件で
大きく変動しており、このようなフライアッシュを原料
とする人工軽量骨材の製造に当たって、所定の品質を得
るための焼成条件もフライアッシュの性状ごとに変動
し、未焼結の骨材や融着骨材の発生量が増加し、良品の
回収率が低下するほか、得られる骨材も、高吸水率で強
度も低いという問題点があった。
シュの化学的・物理的性状は、火力発電所で燃料として
用いられる石炭の炭種の違い、燃焼温度等の発電条件で
大きく変動しており、このようなフライアッシュを原料
とする人工軽量骨材の製造に当たって、所定の品質を得
るための焼成条件もフライアッシュの性状ごとに変動
し、未焼結の骨材や融着骨材の発生量が増加し、良品の
回収率が低下するほか、得られる骨材も、高吸水率で強
度も低いという問題点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従って、この発明は、
フライアッシュと廃ガラスを主要原料とし、フライアッ
シュの化学的・物理的性状の差異に影響されること無
く、比較的に低い温度で焼成することができ、低吸水率
で、品質の安定した人工軽量骨材及びその製造方法を提
供することを目的とする。
フライアッシュと廃ガラスを主要原料とし、フライアッ
シュの化学的・物理的性状の差異に影響されること無
く、比較的に低い温度で焼成することができ、低吸水率
で、品質の安定した人工軽量骨材及びその製造方法を提
供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明の人工骨材によれば、フライアッシュと廃
ガラスを主原料として成形し、焼成してなること（請求
項１）、フライアッシュと廃ガラスの合計量に対し、廃
ガラスが４０〜８０重量部であること（請求項２）、粘
結剤としてベントナイト等の粘土類を添加してなること
（請求項３）、を特徴とする。また、この発明の人工骨
材の製造方法によれば、フライアッシュ２０〜６０重量
部、廃ガラス８０〜４０重量部に粘結材としてベントナ
イト等の粘土類を加えて、成形し、９００〜１１５０℃
の温度で焼成すること（請求項４）、を特徴とする。以
下、この発明を詳細に説明する。
に、この発明の人工骨材によれば、フライアッシュと廃
ガラスを主原料として成形し、焼成してなること（請求
項１）、フライアッシュと廃ガラスの合計量に対し、廃
ガラスが４０〜８０重量部であること（請求項２）、粘
結剤としてベントナイト等の粘土類を添加してなること
（請求項３）、を特徴とする。また、この発明の人工骨
材の製造方法によれば、フライアッシュ２０〜６０重量
部、廃ガラス８０〜４０重量部に粘結材としてベントナ
イト等の粘土類を加えて、成形し、９００〜１１５０℃
の温度で焼成すること（請求項４）、を特徴とする。以
下、この発明を詳細に説明する。
【０００７】
【発明の実施の形態】この発明で使用するフライアッシ
ュは、ＪＩＳで規定されるフライアッシュは無論、通常
原粉と称されるフライアッシュ、及びシンダーアッシ
ュ、あるいは流動床飛灰をも含めた、石炭の燃焼方式如
何に拘らず得られる広い意味での石炭灰全般を使用する
ことができ、これらフライアッシュを造粒物の強度を確
保するために必要に応じて粉砕し、平均粒径約２５μｍ
以下として使用することが望ましい。
ュは、ＪＩＳで規定されるフライアッシュは無論、通常
原粉と称されるフライアッシュ、及びシンダーアッシ
ュ、あるいは流動床飛灰をも含めた、石炭の燃焼方式如
何に拘らず得られる広い意味での石炭灰全般を使用する
ことができ、これらフライアッシュを造粒物の強度を確
保するために必要に応じて粉砕し、平均粒径約２５μｍ
以下として使用することが望ましい。
【０００８】このようなフライアッシュは、主に微少量
の炭質物を含有したガラス質粒子、石英およびムライト
等の結晶粒子、未燃焼の炭質物等から成る集合物であ
る。そのガラス鉱物組成は、火力発電所で燃料として用
いられる石炭の炭種の違い、燃焼温度等の発電条件で異
なってくる。通常フライアッシュを９００℃以上で焼成
すると、石英やムライト等の結晶質粒子の溶融に先だっ
てガラス質粒子が溶融する。ガラス質粒子が溶融する
と、粒子内部に捕獲されていた炭質物が発泡して軽量化
する。発泡の開始温度は、ガラスの粘性で決定され、フ
ライアッシュの化学的・物理的性状の差異によって発泡
開始温度も変化する。
の炭質物を含有したガラス質粒子、石英およびムライト
等の結晶粒子、未燃焼の炭質物等から成る集合物であ
る。そのガラス鉱物組成は、火力発電所で燃料として用
いられる石炭の炭種の違い、燃焼温度等の発電条件で異
なってくる。通常フライアッシュを９００℃以上で焼成
すると、石英やムライト等の結晶質粒子の溶融に先だっ
てガラス質粒子が溶融する。ガラス質粒子が溶融する
と、粒子内部に捕獲されていた炭質物が発泡して軽量化
する。発泡の開始温度は、ガラスの粘性で決定され、フ
ライアッシュの化学的・物理的性状の差異によって発泡
開始温度も変化する。
【０００９】この発明は、前記フライアッシュ粒子が発
泡する温度よりも低い温度領域で溶融する物質、すなわ
ち、廃ガラスでフライアッシュ粒子の間隙を充填するこ
とににより、フライアッシュの化学的・物理的性状の差
異に関わらず、１１５０℃以下の低温で比重２未満の人
工軽量骨材を安定的に得ることが出来るようにしたもの
である。廃ガラスとしては、飲料水の廃ビンガラス、食
器用のガラス製品、通常の窓ガラス等各種の廃ガラスを
２０μｍ程度以下に粉砕して用いることができる。
泡する温度よりも低い温度領域で溶融する物質、すなわ
ち、廃ガラスでフライアッシュ粒子の間隙を充填するこ
とににより、フライアッシュの化学的・物理的性状の差
異に関わらず、１１５０℃以下の低温で比重２未満の人
工軽量骨材を安定的に得ることが出来るようにしたもの
である。廃ガラスとしては、飲料水の廃ビンガラス、食
器用のガラス製品、通常の窓ガラス等各種の廃ガラスを
２０μｍ程度以下に粉砕して用いることができる。
【００１０】フライアッシュと廃ガラスの混合割合は、
廃ガラスの含有量が４０％〜８０重量％、より好ましく
は、５５％〜８０重量％の範囲内である。廃ガラスの含
有量が４０％未満であると，発泡軽量化させるのに１２
００℃より高温を必要とし、廃ガラスの添加効果が無
い。また、廃ガラスの含有量が８０％を越えると、発泡
源であるフライアッシュ量が減少するので、発泡軽量骨
材が得難くなるばかりか、焼結してから軟化して硬化体
の形状が維持出来なくなる温度までの焼結温度幅が狭く
なり、製造上工程管理が難しくなる。
廃ガラスの含有量が４０％〜８０重量％、より好ましく
は、５５％〜８０重量％の範囲内である。廃ガラスの含
有量が４０％未満であると，発泡軽量化させるのに１２
００℃より高温を必要とし、廃ガラスの添加効果が無
い。また、廃ガラスの含有量が８０％を越えると、発泡
源であるフライアッシュ量が減少するので、発泡軽量骨
材が得難くなるばかりか、焼結してから軟化して硬化体
の形状が維持出来なくなる温度までの焼結温度幅が狭く
なり、製造上工程管理が難しくなる。
【００１１】次ぎに、フライアッシュと廃ガラスは、こ
れにベントナイト等の粘土類を添加混合後、水を加えて
成形、造粒する。粘土類は、造粒物の強度を確保するた
めの粘結材として少量添加するもので、ベントナイトの
他、モンモリナイトやカオリン等を使用することもでき
る。また、成形、造粒方法に特に制約はないが、パンペ
レタイザーや押し出し成形機等による造粒が、成形の容
易性、工業的量産性の面から好ましい。
れにベントナイト等の粘土類を添加混合後、水を加えて
成形、造粒する。粘土類は、造粒物の強度を確保するた
めの粘結材として少量添加するもので、ベントナイトの
他、モンモリナイトやカオリン等を使用することもでき
る。また、成形、造粒方法に特に制約はないが、パンペ
レタイザーや押し出し成形機等による造粒が、成形の容
易性、工業的量産性の面から好ましい。
【００１２】次いで造粒物を、ロータリキルン等の焼成
炉により９００〜１１５０℃、好ましくは９５０〜１１
００℃の比較的低い温度で焼成、冷却することで、この
発明の良質な人工軽量骨材を得ることが出来る。焼成温
度が９００℃を下回ると、焼結が不十分となり、また、
１１５０℃を越えると，組成物の溶融が著しく進行し骨
材としての形状を維持出来なくなる。尚、焼成にあたっ
ては、フライアッシュ中の未燃焼の炭質物による発泡
が、焼結を阻害することがあるので、成形する以前に予
め除去するか、あるいは焼成時に廃ガラスが溶融を開始
する以前に燃焼しきるように、ロータリーキルン等の焼
成炉内の酸素濃度や昇温速度を決定することが望まし
い。
炉により９００〜１１５０℃、好ましくは９５０〜１１
００℃の比較的低い温度で焼成、冷却することで、この
発明の良質な人工軽量骨材を得ることが出来る。焼成温
度が９００℃を下回ると、焼結が不十分となり、また、
１１５０℃を越えると，組成物の溶融が著しく進行し骨
材としての形状を維持出来なくなる。尚、焼成にあたっ
ては、フライアッシュ中の未燃焼の炭質物による発泡
が、焼結を阻害することがあるので、成形する以前に予
め除去するか、あるいは焼成時に廃ガラスが溶融を開始
する以前に燃焼しきるように、ロータリーキルン等の焼
成炉内の酸素濃度や昇温速度を決定することが望まし
い。
【００１３】
（実施例１〜４０）フライアッシュ（平均粒径約２０μ
ｍ）に、約５μｍに粉砕した市販の飲料水の廃ビンガラ
スを４０〜８０重量％と成るように混合した。この混合
粉末に粘結材としてベントナイトを５重量％、さらに水
分を添加して十分に混練し、約４ｇを天秤で計り取り球
状に造粒し、乾燥させたものを焼成用ペレットとした。
ペレットを電気炉中、９００〜１２００℃の温度内の所
定の温度で５分保持することにより骨材とした。尚、昇
温速度は毎分２０℃とした。得られた骨材は、吸水率が
小さく比重が２未満の良好なものであった。実施例１〜
２０までを表１、実施例２１〜４０を表２に示す。
ｍ）に、約５μｍに粉砕した市販の飲料水の廃ビンガラ
スを４０〜８０重量％と成るように混合した。この混合
粉末に粘結材としてベントナイトを５重量％、さらに水
分を添加して十分に混練し、約４ｇを天秤で計り取り球
状に造粒し、乾燥させたものを焼成用ペレットとした。
ペレットを電気炉中、９００〜１２００℃の温度内の所
定の温度で５分保持することにより骨材とした。尚、昇
温速度は毎分２０℃とした。得られた骨材は、吸水率が
小さく比重が２未満の良好なものであった。実施例１〜
２０までを表１、実施例２１〜４０を表２に示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【表２】
【００１６】（比較例１〜１２）廃ビンガラスの配合割
合を３０、及び３５重量％とした以外は、先の実施例と
同様にペレットを造粒し、電気炉中、９５０〜１２００
℃の温度内の所定の温度で５分保持することにより骨材
とした。結果を表３に示す。廃ビンガラスの含有量が４
０％未満であると、焼結不足となり、骨材を発泡軽量化
させるうえで１２００℃以上の高温を必要とする。
合を３０、及び３５重量％とした以外は、先の実施例と
同様にペレットを造粒し、電気炉中、９５０〜１２００
℃の温度内の所定の温度で５分保持することにより骨材
とした。結果を表３に示す。廃ビンガラスの含有量が４
０％未満であると、焼結不足となり、骨材を発泡軽量化
させるうえで１２００℃以上の高温を必要とする。
【００１７】
【表３】
【００１８】（比較例１３〜１７）廃ビンガラスの配合
割合を６０〜８０重量％となるようにした以外は、先の
実施例と同様にペレットを造粒し、電気炉中、１１５０
℃で５分保持することにより骨材とした。結果を表４に
示す。得られた骨材は、比重・吸水率とも小さいもので
あったが、溶融の程度が著しく骨材が試料台に付着して
しまった。
割合を６０〜８０重量％となるようにした以外は、先の
実施例と同様にペレットを造粒し、電気炉中、１１５０
℃で５分保持することにより骨材とした。結果を表４に
示す。得られた骨材は、比重・吸水率とも小さいもので
あったが、溶融の程度が著しく骨材が試料台に付着して
しまった。
【００１９】
【表４】
【００２０】
【発明の効果】以上説明したこの発明によれば、フライ
アッシュを有効に再利用でき、環境保全上大いに貢献す
るものである。また、フライアッシュの化学的・物理的
性状の差異に関わらず、１１５０℃以下の温度で比重２
未満の低吸水率の人工軽量骨材を安定的に製造すること
が可能である。
アッシュを有効に再利用でき、環境保全上大いに貢献す
るものである。また、フライアッシュの化学的・物理的
性状の差異に関わらず、１１５０℃以下の温度で比重２
未満の低吸水率の人工軽量骨材を安定的に製造すること
が可能である。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０３Ｌ
Claims (4)
- 【請求項１】 フライアッシュと廃ガラスを主原料とし
て成形し、焼成してなることを特徴とする人工軽量骨
材。 - 【請求項２】 フライアッシュと廃ガラスの合計量に対
し、廃ガラスが４０〜８０重量部であることを特徴とす
る請求項１記載の人工軽量骨材。 - 【請求項３】 粘結剤としてベントナイト等の粘土類を
添加してなることを特徴とする請求項１若しくは２記載
の人工軽量骨材。 - 【請求項４】 フライアッシュ２０〜６０重量部、廃ガ
ラス８０〜４０重量部に粘結材としてベントナイト等の
粘土類を加えて、成形し、９００〜１１５０℃の温度で
焼成することを特徴とする人工軽量骨材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25673195A JP3624033B2 (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | 人工軽量骨材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25673195A JP3624033B2 (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | 人工軽量骨材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0977541A true JPH0977541A (ja) | 1997-03-25 |
| JP3624033B2 JP3624033B2 (ja) | 2005-02-23 |
Family
ID=17296669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25673195A Expired - Fee Related JP3624033B2 (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | 人工軽量骨材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3624033B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010019223A (ko) * | 1999-08-25 | 2001-03-15 | 오용수 | 인조석재 및 이의 제조방법 |
| RU2486147C1 (ru) * | 2012-04-24 | 2013-06-27 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Масса для изготовления пористого заполнителя |
| EP3805177A1 (en) * | 2019-10-10 | 2021-04-14 | Khan, Abbas | A method of producing lightweight ceramic sand from lignite fly ash, composition and use thereof |
| CN115916723A (zh) * | 2020-04-02 | 2023-04-04 | 德雷克塞尔大学 | 由废煤燃烧灰渣生产轻骨料的方法 |
-
1995
- 1995-09-08 JP JP25673195A patent/JP3624033B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010019223A (ko) * | 1999-08-25 | 2001-03-15 | 오용수 | 인조석재 및 이의 제조방법 |
| RU2486147C1 (ru) * | 2012-04-24 | 2013-06-27 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Масса для изготовления пористого заполнителя |
| EP3805177A1 (en) * | 2019-10-10 | 2021-04-14 | Khan, Abbas | A method of producing lightweight ceramic sand from lignite fly ash, composition and use thereof |
| CN115916723A (zh) * | 2020-04-02 | 2023-04-04 | 德雷克塞尔大学 | 由废煤燃烧灰渣生产轻骨料的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3624033B2 (ja) | 2005-02-23 |
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