JPH10298903A

JPH10298903A - 舗装用ブロックおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH10298903A
Application number: JP10897697A
Authority: JP
Inventors: Katsutoshi Shiraishi; 勝利白石
Original assignee: JIYANISU KOGYO KK
Current assignee: JIYANISU KOGYO KK
Priority date: 1997-04-25
Filing date: 1997-04-25
Publication date: 1998-11-10

Abstract

(57)【要約】【課題】大量に、かつ安価に供給可能な廃棄ガラスを活
用すると同時に、この廃棄ガラスを無駄なく有効に活用
でき、焼成に際しては１０００℃未満の低温焼成が可能
となる。【解決手段】粒度が３．５メッシュ（５．６ｍｍ）アン
ダ、４５メッシュ（０．３５ｍｍ）オンの範囲のガラス
質粗粒材４０〜８０重量％と、粒度が１００メッシュ
（０．１５ｍｍ）アンダまたは２００メッシュアンダで
あるガラス質細粒材１０〜３０重量％とを必須原料と
し、さらに可塑性粘土１５〜３０重量％を含む成形用原
料を成形、乾燥、焼成の順に処理する。このとき焼成温
度として１０００℃未満、好ましくは、８００〜９００
℃で焼成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス質骨材をそ
の主原料とする透水性または緻密質の舗装用ブロックお
よびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、透水性舗装用ブロックは次のよう
にして製造される。例えば、磁器タイル用など通常の陶
磁器用生素地を直径１〜３ｍｍφ程度の粗粒物に成形し
て焼成し、得られる焼結粗粒物を骨材とし、これに長
石、石灰、あるいは人工的に製造されたガラスフリット
などを含む溶融材を適宜に添加した配合物を所要の形状
に成形し、１２００℃以上の温度で焼成すれば、前記粗
粒物が相互に融着するとともに、相互間の空間が無数の
連通孔として残留することになる。このように無数の連
通孔を内部に持つ板状あるいはブロック状の焼結体は、
その表裏間を内部の連通孔において水が透過することが
できるとともに、高温度で焼結された強度の高いもので
あるところから、近年、透水性のある舗装用ブロックと
して広く用いられるようになった。

【０００３】ところが、舗装用ブロックは大量に使用さ
れるところから、安定に生産、供給されることが必要で
あるとともに、特に低コストで生産されることが重要な
課題であった。安定供給という点については、前記方法
で得られる舗装ブロックは好ましいものの、通常の陶磁
器用生素地を応用している点、焼成工程を２回経由する
点、焼成温度が１２００℃以上の高温である点などでコ
ストダウンが困難であるという問題があった。

【０００４】このような問題を解決するものとして、タ
イル工場などで生じる焼成品カレット、すなわちタイル
の形状不良または色調不良などの廃棄されるべき不良タ
イルに着目して、これらカレットを破砕機で破砕して、
所要の粗粒物を篩分して採取し、これを前記骨材として
応用することが実用化されている。この方法によって、
前記コストの問題はある程度解決できるものの、一方焼
成品カレットは、必ずしも定常的に大量に供給されるも
のではないうえ、供給元の製品の種類によってカレット
の品質も変化するという生産技術上の問題があった。

【０００５】また、特開平７−８１９５６号公報には、
廃棄用ガラスを破砕したものを原料とした、建築材、タ
イルなどの用いられ得る焼結体の製造方法が開示されて
いる。これによれば、平均粒径が１０メッシュ〜１００
メッシュの範囲の廃棄ガラスの粉体を８０％以下混合し
た成形用原料を用いて、焼成温度１０００℃〜１３００
℃で焼成する方法で焼結体を得ている。

【０００６】この方法は、大量に発生していながら再利
用の用途が少ない廃棄用ガラスを活用する点で好ましい
ものの、次の不都合があった。先ず、廃棄ガラスを平均
粒径が１０メッシュ〜１００メッシュの範囲に粉砕した
ものを使用するのであるが、一般に粉砕作業において、
１００メッシュアンダの細粒が必然的に発生するのであ
るが、この製造方法では、このようなガラス細粒は、製
品の品質を低下させるものとして使用できないため、利
用効率が低下してしまうという問題があった。また、焼
成温度が１０００℃以上の高温を必要とする点で焼成コ
ストが高価になり、コストダウンの障害となっていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決するためになされたものであり、舗装ブロック
などの主要構成材料である骨材として、大量に、かつ安
価に供給可能な廃棄ガラスを活用すると同時に、この廃
棄ガラスを無駄なく有効に活用でき、焼成に際しては１
０００℃未満の低温焼成が可能となる舗装ブロックおよ
びその製造方法を提供する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するこ
とができた本発明の舗装用ブロックは、相互にガラス質
溶融材により融着したガラス質骨材と空隙が混在した断
面構造を具備したことを特徴とするものである。また、
同じく本発明の舗装用ブロックの製造方法は、粒度を
３．５メッシュアンダ、４５メッシュオンの範囲に粒度
調整したガラス質粗粒材４０〜８０重量％と、粒度が
１００メッシュアンダであるガラス質細粒材１０〜３０
重量％とを少なくとも含む杯土を成形し、最高温度１０
００℃未満で焼成して焼結体を形成することを特徴とす
るものである。

【０００９】また、本発明の舗装用ブロックの製造方法
は、前記ガラス質細粒材の粒度を２００メッシュアンダ
とするとともに、最高温度８００℃〜９００℃の範囲で
焼成する形態に具体化したり、さらに、前記ガラス質粗
粒材の粒度範囲を粗粒側または細粒側に偏らせることに
より、透水性焼結体または緻密質焼結体を形成する形態
に具体化することができる。

【００１０】さらに、本発明は、前記ガラス質粗粒材と
ガラス質細粒材が廃棄ガラスを粉砕したものである舗装
用ブロックの製造方法として具体化して、さらに、廃棄
ガラスを粉砕し、粗粒分と細粒分とに篩分して、その粗
粒分を前記ガラス質粗粒材とし、その細粒分を前記ガラ
ス質細粒材とする形態として、好適に具体化することが
できるのである。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に、本発明の舗装用ブロックの
製造方法の実施形態について説明する。本発明では、骨
材を形成するガラス質粗粒材の所定量と、この骨材を焼
成時に相互に融着させるための溶融材であるガラス質細
粒材の所定量を主原料とするところに特徴がある。さら
に、成形体の均質性を高め、生強度を発現させるための
成形助剤として、可塑性粘土が適宜に添加され得る。

【００１２】具体的には、粒度が３．５メッシュ（５．
６ｍｍ）アンダ、４５メッシュ（０．３５ｍｍ）オンの
範囲のガラス質粗粒材４０〜８０重量％と、粒度が１
００メッシュ（０．１５ｍｍ）アンダであるガラス質細
粒材１０〜３０重量％とを必須原料とし、さらに可塑性
粘土１５〜３０重量％を含む成形用原料を乾式または湿
式で混合し、スプレードライヤなどでプレス成形に適し
た水分調整を行う。

【００１３】この場合、前記のガラス質粗粒材とガラス
質細粒材を瓶ガラス、窓ガラスなどの廃棄ガラスの粉砕
物から準備するのが原料コスト上好ましい。この場合、
ガラス質粗粒材とガラス質細粒材を成分、種類が同一の
廃棄ガラスから製作してもよいし、またそれぞれを異な
る成分、種類の廃棄ガラスを粉砕して個々に製作しても
よい。

【００１４】そして、同種類の廃棄ガラスからガラス質
粗粒材とガラス質細粒材とを製作する方法として、次の
方法が採用される。先ず、選択した廃棄ガラスを適宜粉
砕方法で粉砕して得られる粉砕物を、３．５メッシュ、
４５メッシュおよび１００メッシュの篩に順に篩分し、
そのうち、８メッシュオンの粗粒は、８メッシュアンダ
になるまで粉砕を繰り返す。そして８メッシュアンダ、
４５メッシュオンの部分は、前記ガラス質粗粒材用とし
て採取すればよい。

【００１５】また４５メッシュアンダ、１００メッシュ
オンの部分については、さらに１００メッシュアンダと
なるまで粉砕と篩分けを繰り返す。かくして得られる１
００メッシュアンダの細粒は、前記ガラス質細粒材とし
て用いることができる。本発明では、このようにして、
廃棄ガラスの粉砕物の全量を成形用原料として活用で
き、ロスが生じないという利点がある。

【００１６】このように調整して得られた成形用原料混
合物を水分が２〜６％程度になるよう調湿して成形用杯
土とし、これを成形、乾燥、焼成の順に処理して、焼結
体が得られる。この場合、成形方法としては成形型を用
いた加圧成形、または振動成形が特に好適である。焼成
は、トンネルキルン、シャットルキルンのいずれを用い
てもよく、適宜な耐火容器（匣鉢）を使用してもよい。

【００１７】ここで本発明の特徴とするところは、焼成
温度として１０００℃未満の低温度で焼成する点にあ
る。本発明の被焼成物の組成成分である粒度調整された
ガラス質粗粒材とガラス質細粒材のうち、比較的細粒の
ガラス細粒材が温度の影響を最も敏感に受けるから、そ
の固有の軟化温度である６００〜８００℃において軟化
するようになり、７００℃程度から融着作用が行われる
ようになるが、この半溶融状態の細粒材部分が主要骨材
であるガラス質粗粒材表面を容易に濡らして、粗粒材相
互の融着を助長するので、本発明の舗装用ブロックは１
０００℃未満の温度で充分焼結することができるものと
思われる。

【００１８】さらに、本発明の舗装用ブロックの製造方
法では、前記ガラス質細粒材の粒度を２００メッシュア
ンダとして、先の事例よりさらに細粒に選定したときに
は、焼成温度を８００〜９００℃の低温にすることがで
きるという利点が得られるのである。

【００１９】また、本発明の舗装用ブロックの製造方法
では、前記ガラス質粗粒材の粒度範囲を適宜に選択する
ことによって、得られる焼結体を透水性が殆どない緻密
なものから透水係数の大きなものまで、その内部空隙の
性状を制御することができるのである。すなわち、前記
ガラス質粗粒材の粒度範囲を３．５メッシュアンダ、４
５メッシュオンの範囲内で、例えば３．５〜１８メッシ
ュの粗粒側に偏らせることにより、透水性焼結体を得る
ことができる。また、ガラス質粗粒材を例えば１０〜４
５メッシュの細粒側に偏らせることによって吸水率の少
ない緻密質焼結体を得ることができる。

【００２０】そして、本発明の舗装用ブロックは、この
ように製造され得るもので、ガラス質溶融剤により相互
に融着したガラス質骨材と空隙が混在した断面構造を具
備したことを特徴とする舗装用ブロックである。より具
体的には、前記ガラス質骨材としては、粒度を３．５メ
ッシュアンダ、４５メッシュオンの範囲に粒度調整した
ガラス質粗粒材を用いて４０〜８０重量％配合し、その
ガラス質骨材の相互間においては、粒度１００メッシュ
アンダで、配合比１０〜３０重量％のガラス質細粒材が
焼成時に溶融することにより骨材相互を融着するととも
に、曲がりくねった空隙が存在する混在構造となってい
る。

【００２１】このような本発明の舗装用ブロックは、透
水性舗装ブロックとしての性能基準、例えば曲げ強度、
３０ｋｇｆ／ｃｍ²以上（インターロッキングブロック
協会法）、透水係数、１×１０^-2ｃｍ／ｓｅｃ以上（同
上）等の基準を満す透水性のあるものから、緻密質ブロ
ックとしての性能基準、例えば曲げ強度、５０ｋｇｆ／
ｃｍ²以上を満たす品質のものまでが得られる。

【００２２】また、本発明では、ガラス質粗粒材の表面
で細粒材が焼成時に溶融することにより、その粗粒材の
全表面を被覆して平滑な曲面を形成することになり、こ
のような曲面形状の改善により、塵埃が通過し易く、目
詰まりしにくい透水性舗装ブロックとして、特に好適な
ものとなる。

【００２３】さらに、前記溶融反応によって前記ガラス
粗粒材の骨材相互を強固に融着しているガラス質細粒材
と内部のガラス質粗粒材とは、その熱膨張係数が同程度
のレベルのものであるから、冷却後の内在歪も少なくな
り、ブロックとして強度を高く保持できる利点もある。

【００２４】本発明の舗装用ブロックを製造するには、
ガラス質粗粒材の表面にガラス質細粒材をまぶすように
付着させるのが好ましい。このために、粘着性と乾燥強
度を増すためにＣＭＣ、ＰＶＡのような有機性糊剤を適
宜配合しておくのもよい。なお、可塑性などの調整のた
め成形助剤として可塑性粘土、着色用または斑点模様用
の着色顔料、金属酸化物、金属含有ガラス、または金属
精錬スラグ、廃釉スラグなどを１５重量％程度までは適
宜に配合して使用できる。

【００２５】

【実施例】次に、本発明を実施例に基づき表１、２を参
照して説明する。ガラス質原料としては、一般的な瓶ガ
ラス屑の廃棄ガラスを用いた。それらを粉砕したガラス
粒子としては、粗粒材用に３．５メッシュ（５．６ｍ
ｍ）〜８メッシュ（２．８ｍｍ）、８メッシュ（２．８
ｍｍ）〜１８メッシュ（１．０ｍｍ）、１０メッシュ
（２．０ｍｍ）〜４５メッシュ（０．３５ｍｍ）の３種
類、細粒材用に１００メッシュ（０．１５ｍｍ）アン
ダ、２００メッシュ（０．０７５ｍｍ）アンダの２種類
をそれぞれ篩分して準備した。それらを表１、２の示す
配合割合に混合した。このとき可塑性粘土細粉を表１、
２に従い配合した。

【００２６】次いで、緻密質ブロックの場合は、成形用
混合物を調湿してから１５０〜３００ｋｇｆ／ｃｍ²で
加圧成形するか、透水性ブロックの場合は、調湿後、５
０〜１００ｋｇｆ／ｃｍ²で加圧成形あるいは振動成形
して、２３４×１１５×６０ｍｍの本体ブロックとして
から、十分乾燥した後、トンネルキルンにて耐火物容器
の収容した状態で、表１、２に示す最高温度で焼成し
て、焼結体を得た。なお、表１、２に示す試料Ｎｏ．１
〜１１は実施例であり、試料Ｎｏ．２１〜２３は比較例
である。

【００２７】かくして得られた焼結体ブロックのうち、
本発明の実施例である試料Ｎｏ．１〜１１においては、
いずれの試料も焼成外観において歪み、変形、部分的膨
れ、表面の発泡不良などの不具合が認められなかった。
またその品質は、緻密質ブロックの場合は、吸水率が５
％以下であり、また透水性ブロックの場合は、透水係数
が２×１０^-2ｃｍ／ｓｅｃ以上であって、かつそのいず
れの場合も曲げ強度はそれぞれの規格値を充分に満たす
ものであった。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【表２】

【００３０】

【発明の効果】本発明の舗装用ブロックおよびその製造
方法は、以上に説明したように構成されているので次の
ように、（ａ）廃棄ガラスを主原料として使用できる、
（ｂ）ガラス粉砕物の利用効率が高くロスがすくない、
（ｃ）低温度焼成が可能で、焼成外観も優れるなどによ
り大幅なコストダウウンに寄与できるという優れた効果
がある。また、透水性ブロックまたは緻密質ブロックを
容易に製造できるという効果がある。よって本発明は従
来の問題点を解消した舗装用ブロックおよびその製造方
法として、その工業的価値は極めて大なるものがある。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】相互にガラス質溶融材により融着したガ
ラス質骨材と空隙が混在した断面構造を具備したことを
特徴とする舗装用ブロック。
【請求項２】粒度を３．５メッシュアンダ、４５メッ
シュオンの範囲に粒度調整したガラス質粗粒材４０〜８
０重量％と、粒度が１００メッシュアンダであるガラ
ス質細粒材１０〜３０重量％とを少なくとも含む杯土を
成形し、最高温度１０００℃未満で焼成して焼結体を形
成することを特徴とする舗装用ブロックの製造方法。
【請求項３】前記ガラス質細粒材の粒度を２００メッ
シュアンダとするとともに、最高温度８００℃〜９００
℃の範囲で焼成する請求項２に記載の舗装用ブロックの
製造方法。
【請求項４】前記ガラス質粗粒材の粒度範囲を粗粒側
または細粒側に偏らせることにより、透水性焼結体また
は緻密質焼結体を形成する請求項３に記載の舗装用ブロ
ックの製造方法。
【請求項５】前記ガラス質粗粒材とガラス質細粒材が
廃棄ガラスから得られたものである請求項２〜４のいず
れかに記載の舗装用ブロックの製造方法。
【請求項６】廃棄ガラスを粉砕し、粗粒分と細粒分とに
篩分して、その粗粒分を前記ガラス質粗粒材とし、その
細粒分を前記ガラス質細粒材とする請求項５に記載の舗
装用ブロックの製造方法。