JPH1112000A - 混和材及びコンクリート組成物 - Google Patents
混和材及びコンクリート組成物Info
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- JPH1112000A JPH1112000A JP16281697A JP16281697A JPH1112000A JP H1112000 A JPH1112000 A JP H1112000A JP 16281697 A JP16281697 A JP 16281697A JP 16281697 A JP16281697 A JP 16281697A JP H1112000 A JPH1112000 A JP H1112000A
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- 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
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
- C04B18/06—Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
-
- 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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- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】コンクリート等に含有させることによりセメン
ト量を低減させ、コンクリート等に高強度を付与する混
和材であり、加圧流動床からの石灰灰を有効成分とする
ことができる混和材及び該混和材を含む安価なコンクリ
ート組成物を提供すること。 【解決手段】ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｆｅ2Ｏ3、ＣａＯ及
びＳＯ3を含み、ＳｉＯ2含有割合が３０〜４０重量％、
ＣａＯ含有割合が１０〜３０重量％、ＳＯ3含有割合が
３．０〜１０重量％である化学組成を有し、比表面積が
１００００ｃｍ2／ｇ以上の石炭灰からなることを特徴
とする混和材及びセメント、骨材、水及び前記混和材を
含むコンクリート組成物。
ト量を低減させ、コンクリート等に高強度を付与する混
和材であり、加圧流動床からの石灰灰を有効成分とする
ことができる混和材及び該混和材を含む安価なコンクリ
ート組成物を提供すること。 【解決手段】ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｆｅ2Ｏ3、ＣａＯ及
びＳＯ3を含み、ＳｉＯ2含有割合が３０〜４０重量％、
ＣａＯ含有割合が１０〜３０重量％、ＳＯ3含有割合が
３．０〜１０重量％である化学組成を有し、比表面積が
１００００ｃｍ2／ｇ以上の石炭灰からなることを特徴
とする混和材及びセメント、骨材、水及び前記混和材を
含むコンクリート組成物。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンクリート、モ
ルタル等のセメント量を低減させることができ、且つ得
られるコンクリート等に高強度を付与する新規な混和材
及び該混和材を含むコンクリート組成物に関する。
ルタル等のセメント量を低減させることができ、且つ得
られるコンクリート等に高強度を付与する新規な混和材
及び該混和材を含むコンクリート組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、混和材としては、高炉水砕スラ
グ、フライアッシュ、膨張材、天然ポゾラン、シリカフ
ューム等が知られている。中でもフライアッシュは、石
炭を燃料として使用する火力発電所の副産物として主に
得られており、コンクリートに混入させて、単位水量の
減少、ワーカビリチーの改善等の目的に多く使用されて
いる。このフライアッシュは、ＪＩＳ規格において、比
重１．９５以上、比表面積２５００ｃｍ2／ｇ以上、４
５μｍふるい残分４０％以下、ＳｉＯ2４５％以上であ
ることが規定されている。
グ、フライアッシュ、膨張材、天然ポゾラン、シリカフ
ューム等が知られている。中でもフライアッシュは、石
炭を燃料として使用する火力発電所の副産物として主に
得られており、コンクリートに混入させて、単位水量の
減少、ワーカビリチーの改善等の目的に多く使用されて
いる。このフライアッシュは、ＪＩＳ規格において、比
重１．９５以上、比表面積２５００ｃｍ2／ｇ以上、４
５μｍふるい残分４０％以下、ＳｉＯ2４５％以上であ
ることが規定されている。
【０００３】ところで、石炭を燃料として使用する火力
発電所の副産物が全てフライアッシュとして使用できる
ものではなく、特に加圧流動床発電所からの副産物は、
フライアッシュに比べてＳｉＯ2の含有割合が低く、Ｃ
ａＯ及びＳＯ3の含有割合が高いために、前記フライア
ッシュの規格をほとんど充足しない。これは、ボイラー
内の燃焼温度が従来より低く、しかも脱硫のために石灰
石粉を用いているためと考えられる。当然、このような
フライアッシュの規格を充足しない副産物は、混和材と
して使用できるとは考えられておらず、有効利用方法が
確立されていないのが実状である。
発電所の副産物が全てフライアッシュとして使用できる
ものではなく、特に加圧流動床発電所からの副産物は、
フライアッシュに比べてＳｉＯ2の含有割合が低く、Ｃ
ａＯ及びＳＯ3の含有割合が高いために、前記フライア
ッシュの規格をほとんど充足しない。これは、ボイラー
内の燃焼温度が従来より低く、しかも脱硫のために石灰
石粉を用いているためと考えられる。当然、このような
フライアッシュの規格を充足しない副産物は、混和材と
して使用できるとは考えられておらず、有効利用方法が
確立されていないのが実状である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、コン
クリート、モルタル等に含有させることによりセメント
量を低減させることができ、コンクリート等に高強度を
付与する新規な混和材を提供することにある。本発明の
別の目的は、従来火力発電所等における加圧流動床から
の副産物においてフライアッシュとして使用できなかっ
た石炭灰を利用した新規な混和材を提供することにあ
る。本発明の他の目的は、前記新規な混和材を含み、強
度的に優れた安価なコンクリート組成物を提供すること
にある。
クリート、モルタル等に含有させることによりセメント
量を低減させることができ、コンクリート等に高強度を
付与する新規な混和材を提供することにある。本発明の
別の目的は、従来火力発電所等における加圧流動床から
の副産物においてフライアッシュとして使用できなかっ
た石炭灰を利用した新規な混和材を提供することにあ
る。本発明の他の目的は、前記新規な混和材を含み、強
度的に優れた安価なコンクリート組成物を提供すること
にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ＳｉＯ
2、Ａｌ2Ｏ3、Ｆｅ2Ｏ3、ＣａＯ及びＳＯ3を含み、Ｓｉ
Ｏ2含有割合が３０〜４０重量％、ＣａＯ含有割合が１
０〜３０重量％、ＳＯ3含有割合が３．０〜１０重量％
である化学組成を有し、比表面積が１００００ｃｍ2／
ｇ以上の石炭灰からなることを特徴とする混和材が提供
される。前記石炭灰としては、石炭を脱硫のための石灰
石粉と共に加圧流動床において燃焼反応させた後に集塵
設備から採取した石炭灰が利用できる。また本発明によ
れば、セメント、骨材、水及び前記混和材を含むコンク
リート組成物が提供される。
2、Ａｌ2Ｏ3、Ｆｅ2Ｏ3、ＣａＯ及びＳＯ3を含み、Ｓｉ
Ｏ2含有割合が３０〜４０重量％、ＣａＯ含有割合が１
０〜３０重量％、ＳＯ3含有割合が３．０〜１０重量％
である化学組成を有し、比表面積が１００００ｃｍ2／
ｇ以上の石炭灰からなることを特徴とする混和材が提供
される。前記石炭灰としては、石炭を脱硫のための石灰
石粉と共に加圧流動床において燃焼反応させた後に集塵
設備から採取した石炭灰が利用できる。また本発明によ
れば、セメント、骨材、水及び前記混和材を含むコンク
リート組成物が提供される。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の混和材は、ＳｉＯ2、Ａ
ｌ2Ｏ3、Ｆｅ2Ｏ3、ＣａＯ及びＳＯ3を含み、ＳｉＯ2含
有割合が３０〜４０重量％、ＣａＯ含有割合が１０〜３
０重量％ＳＯ3含有割合が３．０〜１０重量％である化
学組成を有し、比表面積が１００００ｃｍ2／ｇ以上の
特定の石炭灰（以下石炭灰Ａと称す）を有効成分とす
る。
ｌ2Ｏ3、Ｆｅ2Ｏ3、ＣａＯ及びＳＯ3を含み、ＳｉＯ2含
有割合が３０〜４０重量％、ＣａＯ含有割合が１０〜３
０重量％ＳＯ3含有割合が３．０〜１０重量％である化
学組成を有し、比表面積が１００００ｃｍ2／ｇ以上の
特定の石炭灰（以下石炭灰Ａと称す）を有効成分とす
る。
【０００７】ＳｉＯ2、ＣａＯ及びＳＯ3以外の含有され
る成分の含有割合は特に限定されるものではなく、通常
のフライアッシュの組成と同程度の含有割合で十分であ
る。例えばＡｌ2Ｏ3含有割合は１５〜３５重量％、Ｆｅ
2Ｏ3含有割合は１〜１０重量％が好ましい。石炭灰Ａに
おいて、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｆｅ2Ｏ3、ＣａＯ及びＳ
Ｏ3の合計の含有割合は、通常９０〜９８重量％程度で
あり、残部は特に限定されない。石炭灰Ａの粒径は特に
限定されないが、４５μｍふるいを全て通過する粒径が
好ましい。
る成分の含有割合は特に限定されるものではなく、通常
のフライアッシュの組成と同程度の含有割合で十分であ
る。例えばＡｌ2Ｏ3含有割合は１５〜３５重量％、Ｆｅ
2Ｏ3含有割合は１〜１０重量％が好ましい。石炭灰Ａに
おいて、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｆｅ2Ｏ3、ＣａＯ及びＳ
Ｏ3の合計の含有割合は、通常９０〜９８重量％程度で
あり、残部は特に限定されない。石炭灰Ａの粒径は特に
限定されないが、４５μｍふるいを全て通過する粒径が
好ましい。
【０００８】前記石炭灰Ａは、石炭を加圧流動床で燃焼
反応させた後に集塵設備から採取することにより得るこ
とができる。好ましくは、石炭を脱硫のための石灰石粉
と共に加圧流動床において燃焼反応させた後に集塵設備
から採取することに得られるものが望ましく、特に加圧
流動床複合発電所において、石炭を加圧流動床で燃焼反
応させた後に第２集塵設備（２次サイクロン）から採取
することにより得られるものが好ましい。このように加
圧流動床からの副産物を再利用することにより、本発明
の混和材のコストを下げることができると共に、環境的
にも好ましい。
反応させた後に集塵設備から採取することにより得るこ
とができる。好ましくは、石炭を脱硫のための石灰石粉
と共に加圧流動床において燃焼反応させた後に集塵設備
から採取することに得られるものが望ましく、特に加圧
流動床複合発電所において、石炭を加圧流動床で燃焼反
応させた後に第２集塵設備（２次サイクロン）から採取
することにより得られるものが好ましい。このように加
圧流動床からの副産物を再利用することにより、本発明
の混和材のコストを下げることができると共に、環境的
にも好ましい。
【０００９】本発明の混和材は、通常、コンクリートの
セメント成分の１５〜３０重量％を置換する割合で使用
することによって、コンクリート強度を１０〜３０％程
度改善することができる。
セメント成分の１５〜３０重量％を置換する割合で使用
することによって、コンクリート強度を１０〜３０％程
度改善することができる。
【００１０】本発明のコンクリート組成物は、セメン
ト、骨材、水及び前記混和材Ａを含む。セメントとして
は、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメ
ント、中庸熱ポルトランドセメント等の各種ポルトラン
ドセメントや特殊セメントを用いることができる。骨材
としては、天然骨材、人工骨材等の通常コンクリートに
用いる骨材や細骨材を用いることができる。水は、セメ
ントの反応に悪影響を与える物質が含有されていなけれ
ば良く、水道水、地下水、河川水、回収水、海水の何れ
であっても良い。
ト、骨材、水及び前記混和材Ａを含む。セメントとして
は、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメ
ント、中庸熱ポルトランドセメント等の各種ポルトラン
ドセメントや特殊セメントを用いることができる。骨材
としては、天然骨材、人工骨材等の通常コンクリートに
用いる骨材や細骨材を用いることができる。水は、セメ
ントの反応に悪影響を与える物質が含有されていなけれ
ば良く、水道水、地下水、河川水、回収水、海水の何れ
であっても良い。
【００１１】本発明のコンクリート組成物において、水
／（セメント＋混和材Ａ）の割合は、５５〜３０重量
％、特に４０〜３０重量％が好ましい。また、セメント
と混和材Ａとの合計量に対する混和材Ａの含有割合は、
１５〜３０重量％が好ましい。骨材の含有割合は通常の
コンクリートの含有割合と同程度で良い。
／（セメント＋混和材Ａ）の割合は、５５〜３０重量
％、特に４０〜３０重量％が好ましい。また、セメント
と混和材Ａとの合計量に対する混和材Ａの含有割合は、
１５〜３０重量％が好ましい。骨材の含有割合は通常の
コンクリートの含有割合と同程度で良い。
【００１２】本発明のコンクリート組成物には、前記必
須成分の他に、通常コンクリートに添加される各種添加
剤等を含有させることもできる。具体的には、混和材Ａ
以外の混和材、ＡＥ剤、減水剤、高性能減水剤、高性能
ＡＥ減水剤等を含有させることができる。特に高性能Ａ
Ｅ剤やＡＥ剤の含有割合を調節することにより所要のス
ランプ及び空気量を確保することができる。
須成分の他に、通常コンクリートに添加される各種添加
剤等を含有させることもできる。具体的には、混和材Ａ
以外の混和材、ＡＥ剤、減水剤、高性能減水剤、高性能
ＡＥ減水剤等を含有させることができる。特に高性能Ａ
Ｅ剤やＡＥ剤の含有割合を調節することにより所要のス
ランプ及び空気量を確保することができる。
【００１３】本発明のコンクリート組成物は、通常のコ
ンクリートと同様に施工することができ、特に高強度コ
ンクリートとして使用できる。
ンクリートと同様に施工することができ、特に高強度コ
ンクリートとして使用できる。
【００１４】
【発明の効果】本発明の混和材は、従来のフライアッシ
ュとは異なる化学組成を有し、特定の加圧流動床の副生
物を利用できるので、コスト的にも安価であり、コンク
リート、モルタル等のセメント含有割合を削減して強度
を改善することができる。また本発明のコンクリート組
成物は、前記本発明の混和材を含有するので、高強度コ
ンクリートを安価に得ることができる。
ュとは異なる化学組成を有し、特定の加圧流動床の副生
物を利用できるので、コスト的にも安価であり、コンク
リート、モルタル等のセメント含有割合を削減して強度
を改善することができる。また本発明のコンクリート組
成物は、前記本発明の混和材を含有するので、高強度コ
ンクリートを安価に得ることができる。
【００１５】
【実施例】以下、実施例により更に詳細に説明するが、
本発明はこれらに限定されるものではない。実施例１ 石炭を石灰石粉と共の燃焼反応させる加圧流動床発電所
の２次サイクロンから産出される石炭灰を回収した。回
収した石炭灰を蛍光Ｘ線分析装置により化学成分を酸化
物量に換算して分析した結果、ＳｉＯ2３７．０重量
％、Ａｌ2Ｏ3３１．１重量％、Ｆｅ2Ｏ3６．６重量％、
ＣａＯ１３．８重量％、ＭｇＯ０．４重量％、ＳＯ
3６．９重量％及びＫ2Ｏ０．２重量％であった。この石
炭灰の比重は２．７２、比表面積は１５７８０ｃｍ2／
ｇであり、４５μｍのふるいを全て通過する粒径であっ
た。回収した石炭灰を混和材として、表１に示す組成の
コンクリート組成物を調製し、硬化させた。コンクリー
ト組成物の練り混ぜは、セメント、混和材、細骨材、骨
材を最初に１０秒間空練りした後、水、高性能ＡＥ減水
剤を添加し、１２０秒本練りして行った。尚、セメント
は普通ポルトランドセメント（比重３．１６、比表面積
３２８０ｃｍ2／ｇ）、細骨材は川砂（比重２．６２、
吸水率１．４９％）、粗骨材は最大径２０ｍｍの砕石
（比重２．７２、吸水率０．６０％）を用いた。また、
ポリカルボン酸エーテル系と架橋ポリマーからなる高性
能ＡＥ減水剤及び変成アルキルカルボン酸系界面活性剤
からなるＡＥ剤を適宜添加してスランプ及び空気量を調
節した。対照として、混和材を配合しないコンクリート
も調製した。得られた各コンクリートの材齢７、２８及
び５６日における圧縮強度をＪＩＳ Ａ １１０８に準拠
して測定した。結果を表１に示す。表１の結果より、前
記石炭灰を配合した場合、材齢７日では配合しないもの
と略同程度の強度が得られ、材齢２８日以降では配合し
ないものに比して強度が増強しているので、この石炭灰
は混和材として機能することが判る。また、この混和材
を配合したコンクリートは強度が増強する。
本発明はこれらに限定されるものではない。実施例１ 石炭を石灰石粉と共の燃焼反応させる加圧流動床発電所
の２次サイクロンから産出される石炭灰を回収した。回
収した石炭灰を蛍光Ｘ線分析装置により化学成分を酸化
物量に換算して分析した結果、ＳｉＯ2３７．０重量
％、Ａｌ2Ｏ3３１．１重量％、Ｆｅ2Ｏ3６．６重量％、
ＣａＯ１３．８重量％、ＭｇＯ０．４重量％、ＳＯ
3６．９重量％及びＫ2Ｏ０．２重量％であった。この石
炭灰の比重は２．７２、比表面積は１５７８０ｃｍ2／
ｇであり、４５μｍのふるいを全て通過する粒径であっ
た。回収した石炭灰を混和材として、表１に示す組成の
コンクリート組成物を調製し、硬化させた。コンクリー
ト組成物の練り混ぜは、セメント、混和材、細骨材、骨
材を最初に１０秒間空練りした後、水、高性能ＡＥ減水
剤を添加し、１２０秒本練りして行った。尚、セメント
は普通ポルトランドセメント（比重３．１６、比表面積
３２８０ｃｍ2／ｇ）、細骨材は川砂（比重２．６２、
吸水率１．４９％）、粗骨材は最大径２０ｍｍの砕石
（比重２．７２、吸水率０．６０％）を用いた。また、
ポリカルボン酸エーテル系と架橋ポリマーからなる高性
能ＡＥ減水剤及び変成アルキルカルボン酸系界面活性剤
からなるＡＥ剤を適宜添加してスランプ及び空気量を調
節した。対照として、混和材を配合しないコンクリート
も調製した。得られた各コンクリートの材齢７、２８及
び５６日における圧縮強度をＪＩＳ Ａ １１０８に準拠
して測定した。結果を表１に示す。表１の結果より、前
記石炭灰を配合した場合、材齢７日では配合しないもの
と略同程度の強度が得られ、材齢２８日以降では配合し
ないものに比して強度が増強しているので、この石炭灰
は混和材として機能することが判る。また、この混和材
を配合したコンクリートは強度が増強する。
【００１６】
【表１】
フロントページの続き (72)発明者 福留 和人 東京都港区北青山２−５−８ 株式会社間 組内 (72)発明者 喜多 達夫 東京都港区北青山２−５−８ 株式会社間 組内 (72)発明者 佐々木 肇 東京都港区北青山２−５−８ 株式会社間 組内
Claims (4)
- 【請求項１】 ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｆｅ2Ｏ3、ＣａＯ
及びＳＯ3を含み、ＳｉＯ2含有割合が３０〜４０重量
％、ＣａＯ含有割合が１０〜３０重量％、ＳＯ3含有割
合が３．０〜１０重量％である化学組成を有し、比表面
積が１００００ｃｍ2／ｇ以上の石炭灰からなることを
特徴とする混和材。 - 【請求項２】 前記石炭灰が、脱硫のための石炭を石灰
石粉と共に加圧流動床において燃焼反応させた後に集塵
設備から採取した石炭灰であることを特徴とする請求項
１に記載の混和材。 - 【請求項３】 セメント、骨材、水及び請求項１又は２
に記載の混和材を含むコンクリート組成物。 - 【請求項４】 水／（セメント＋請求項１又は２に記載
の混和材）の割合が５５〜３０重量％であり、且つ前記
請求項１又は２に記載の混和材の（セメント＋請求項１
又は２に記載の混和材）に対する含有割合が１５〜３０
重量％であることを特徴とする請求項３に記載のコンク
リート組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16281697A JP3936776B2 (ja) | 1997-06-19 | 1997-06-19 | 混和材及びコンクリート組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16281697A JP3936776B2 (ja) | 1997-06-19 | 1997-06-19 | 混和材及びコンクリート組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1112000A true JPH1112000A (ja) | 1999-01-19 |
| JP3936776B2 JP3936776B2 (ja) | 2007-06-27 |
Family
ID=15761781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16281697A Expired - Lifetime JP3936776B2 (ja) | 1997-06-19 | 1997-06-19 | 混和材及びコンクリート組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3936776B2 (ja) |
Cited By (7)
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|---|---|---|---|---|
| JP2006248837A (ja) * | 2005-03-10 | 2006-09-21 | Kyushu Electric Power Co Inc | チップ系混合物 |
| JP2007238380A (ja) * | 2006-03-09 | 2007-09-20 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | プレストレストコンクリート製品及びコンクリート構造物 |
| JP2007330929A (ja) * | 2006-06-16 | 2007-12-27 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 土木建築材料の製造方法 |
| JP2008189486A (ja) * | 2007-02-01 | 2008-08-21 | Institute Of National Colleges Of Technology Japan | 成形体用混和材、成形体、及び成形体の製造方法 |
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| CN104628278A (zh) * | 2013-11-13 | 2015-05-20 | 艾正安 | 一种活性火山灰粉体及其成品 |
-
1997
- 1997-06-19 JP JP16281697A patent/JP3936776B2/ja not_active Expired - Lifetime
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