JPH11263677A - ポーラスコンクリート - Google Patents

ポーラスコンクリート

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JPH11263677A
JPH11263677A JP8943898A JP8943898A JPH11263677A JP H11263677 A JPH11263677 A JP H11263677A JP 8943898 A JP8943898 A JP 8943898A JP 8943898 A JP8943898 A JP 8943898A JP H11263677 A JPH11263677 A JP H11263677A
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JP
Japan
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cement
incineration ash
gypsum
porous concrete
present
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JP8943898A
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English (en)
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Seisuke Nagashio
靖祐 長塩
Hirotake Yamashita
裕毅 山下
Shigeru Yokoyama
滋 横山
Kazuo Sekino
一男 関野
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Taiheiyo Cement Corp
Original Assignee
Taiheiyo Cement Corp
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00241Physical properties of the materials not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00284Materials permeable to liquids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/0075Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for road construction

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)
  • Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い透水性と高強度の両方を兼ね備えたポー
ラスコンクリート舗装を実現するポーラスコンクリート
を提供する。他の課題として都市ゴミ焼却灰や下水汚泥
等の焼却灰を大量に処理し、埋め立て地不足の問題ある
いはダイオキシン発生の問題を解決することを目的とす
る。 【解決手段】 セメント、骨材からなるポーラスコンク
リートにおいて、セメントが都市ゴミ焼却灰、下水汚泥
焼却灰を原料として製造された水硬性組成物からなるこ
とを特徴とするポーラスコンクリート。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、都市ゴミ焼却灰や
下水汚泥焼却灰等の廃棄物を原料として製造してなる水
硬性組成物(以下エコセメントという)を使用した透水
性を有する道路等を舗装するポーラスコンクリートに関
する。
【0002】
【従来の技術】近年、都市化が進むに従って、アスファ
ルト舗装、コンクリート舗装または各種建築物によって
起こる地表面の遮水による弊害が顕著になってきた。地
表を覆うこれらの構築物は、従来土の中に自然に浸透し
ていた雨水の透過を妨げる結果地下水の急激な減少、そ
れによる地盤沈下、土中生物の生態の変化、樹木の順調
な発育の阻害、路面上の排水不良または集中豪雨による
河川の氾濫等を引き起こして、これらの現象は社会的に
大きな問題となっており、その解決は急務となってい
る。
【0003】このようなことから、透水性を有する舗装
の出現が従来から強く望まれており、その材料として透
水性アスファルトが知られている。しかしながら、この
透水性アスファルトは元来透水性および保水性が十分で
なく、また日照によって軟化、溶融したアスファルトが
目詰まりを起こして、その透水性を一層悪化させ、さら
に強度の経年変化が大きいこと等のために満足できるも
のではなかった。一方、セメントコンクリート(以下、
単にコンクリートともいう)を基材とする透水性コンク
リート舗装については、従来十分な透水性と強度の両方
を兼ね備えたものを現場打設によって造ることは困難で
あった。即ち、連続した粗大空隙を有するポーラスコン
クリートは、粗骨材がセメントペーストにより点状に連
結され、連結された粗骨材間に連続空隙が残された状態
で硬化したものである。従来セメントには普通ポルトラ
ンドセメント等が使用されているが、普通ポルトランド
セメント等を使用した場合、セメントの凝結が遅いこと
から所定の強度になるまでに時間がかかり、道路の舗装
等に使用する場合には道路の解放に時間がかかり、強度
も低い傾向にある。また、強度を向上させようとする
と、空隙を小さくする必要があり、透水性の低下や目詰
まりを生じるという問題がある。さらに、施工時に加圧
振動するためペーストが流れ落ち、空隙を埋めてしまい
透水性を低下させるという問題点がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題はポーラスコンクリートにおける前記の問題を
解決する高い透水性と高強度の両方を兼ね備えたポーラ
スコンクリート舗装を実現するポーラスコンクリートを
提供することにある。
【0005】また一方、近年、都市ゴミや下水汚泥等の
一般廃棄物および産業廃棄物は著しく増加し、廃棄物の
有効利用、再資源化が各方面で試みられているが、廃棄
物処理に関する決定的な方法はなく、現状は埋め立てに
頼っている。しかし、最近、セメントの製造分野では、
廃棄物の有効利用および再資源化を目的として、都市ゴ
ミ焼却灰等の廃棄物を原料として製造されたエコセメン
トが製造されている。
【0006】本発明が解決しようとする他の課題は都市
ゴミや下水汚泥等の一般廃棄物および産業廃棄物の焼却
灰を再資源化し、有効に利用することにより、焼却灰を
大量に処理し、埋め立て地不足の問題あるいはダイオキ
シンの問題を解決することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
鋭意研究の結果、本発明者らはポーラスコンクリートに
使用するセメントとして、従来の普通ポルトランドセメ
ントと異なる組成のセメントを用いることにより前記課
題を解決できることを見出し本発明を完成した。即ち、
セメント、骨材からなるポーラスコンクリートにおい
て、セメントが都市ゴミ焼却灰、下水汚泥焼却灰の一種
以上を原料として製造された水硬性組成物であることを
特徴とするポーラスコンクリートである。
【0008】都市ゴミ焼却灰、下水汚泥焼却灰の一種以
上を原料として製造されたセメント、即ちエコセメント
は早強性、速硬性に優れ、ポルトランドセメントと比較
すると硬化が早く、強度も大きい。また、現場打設時の
振動締め固めにおいて、セメントペーストがだれにくい
ため空隙が埋められることがないので、高い透水性が得
られる。
【0009】また、本発明において、都市ゴミ焼却灰、
下水汚泥焼却灰の一種以上を原料として製造された水硬
性組成物が、C117CaCl2、C117CaF2、C3
Aの一種以上を10〜40重量%およびC2S、C3Sの
一種以上(ただし、C:CaO、A:Al23、S:S
iO2を示す)を含有する焼成物に石膏を添加した水硬
性組成物であることを特徴とする。
【0010】また本発明において、上述の材料にさらに
凝結遅延剤を添加することを特徴とする。エコセメント
は速硬性のため凝結時間をコントロールし、練り混ぜか
ら現場打設までの可使時間を得るため凝結遅延材の添加
が望ましい。
【0011】本発明のポーラスコンクリートは道路、歩
道、駐車場等の舗装用コンクリートに最適に用いられ
る。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明で用いるエコセメントは、
都市ゴミ焼却灰、下水汚泥焼却灰の一種以上を原料とし
てなる焼成物であって、C117CaCl2、C117
aF2、C3Aの一種以上を10〜40重量%およびC2
S、C3Sの一種以上を含む焼成物と石膏からなる水硬
性組成物である。なお、ここで使用する原料は、貝殻や
下水汚泥に生石灰を混合した下水汚泥乾粉、その他の一
般廃棄物や産業廃棄物、更には普通セメント原料である
石灰石、粘土、珪石、アルミ灰、ボーキサイト、鉄等と
混合して成分調整した原料であってもよい。係る原料を
1200〜1500℃で焼成して得たクリンカーを粉砕
後、この焼成物に石膏を添加してエコセメントを製造す
る。石膏は、無水石膏、二水石膏、半水石膏のいずれも
使用でき、強度の発現性から前記焼成物100重量部に
対して1〜30重量部添加するのが好ましい。
【0013】この焼成物中のアルミニウム源は焼却灰か
ら由来するので、C117CaCl2、C117CaF2
3A等のアルミニウム化合物の含有量が10重量%未
満では、焼却灰の使用量が少なく、本発明の目的である
廃棄物焼却灰の大量処理の目的にそぐわない。また、4
0重量%超えると水和の進行によって過大に膨張するの
で好ましくない。
【0014】本発明で使用する粗骨材は粒径が2.5m
m〜20mmの範囲が好ましい。骨材の平均粒径が2.
5mm以下の場合は、得られる連続空隙の大きさが小さ
く、透水性が良くなく、目詰まりを起こしやすい。また
平均粒径が20mmを超える場合は硬化体の強度が低下
する。
【0015】本発明に用いられる凝結遅延剤は、無機質
もしくは有機質遅延剤でセメント組成物としての可使時
間を調整することができる。無機質遅延剤は、リン酸お
よびその塩等、例えばリン酸、リン酸塩、ホウ酸、ホウ
酸塩等が使用できる。有機質遅延剤は、カルボン酸、オ
キシカルボン酸、およびその塩、糖等、例えばクエン
酸、リンゴ酸、スクロース、オリゴ糖およびデキストリ
ン等が好適に使用できる。
【0016】かかる凝結遅延剤の添加量は、セメントお
よびエコセメントの合量に対して、0.1〜1.5重量
%とすることにより好適な可使時間が得られる。ここで
添加量が0.1重量%より少ないと遅延効果がなく、
1.5重量%より多いと凝結時間が長くなりすぎ好まし
くない。
【0017】また、本発明によるポーラスコンクリート
は、前述の組成のみならず、例えばポリマー等の適宜な
混和材、減水剤等、本発明の目的を実質的に阻害しない
限り、適宜な添加物を添加することが可能である。
【0018】本発明のポーラスコンクリート舗装の施工
は、従来の施工方法と同じく、例えば、一般的な設備が
備えられているコンクリートプラントにおいて、エコセ
メント、骨材、水および必要に応じて加えられる添加物
を混合し、この混練物をトラックミキサーまたはダンプ
トラックで現場へ搬送し、ついでこれを路盤または路床
等の被舗装面にフィニッシャーで所定の厚さ、品質に平
坦にすることによって、遂行される。
【0019】本発明によって構築される透水性コンクリ
ート舗装の第一の特徴は、大きい空隙率、したがって高
い透水性を有するところにある。本発明によれば20〜
25%の空隙率を有する透水性コンクリート舗装を得る
ことができる。この高い空隙率によって、透水係数は
0.40cm/s以上の高い透水性能を有するので、透
水が極めて速やかに進行し、そして高温または日照によ
る溶融、土砂等の粘着、それによる目詰まり、およびこ
れらに起因する透水性の急激な低下等を生じることがな
く、また舗装の上に運ばれてきた細かな土砂は雨水と共
に空隙を通って流されるので透水性の劣化を生じにく
い。本発明のポーラスコンクリートがこのように高い透
水係数を有するのは、セメントとして、エコセメントを
用いているからである。エコセメントは普通ポルトラン
ドセメントに比較してブリーディングが少なく、振動締
め固めを行っても空隙が埋まらないという特徴があり、
したがって本発明のポーラスコンクリートは空隙率が大
きく、高い透水性能を有する。
【0020】本発明によって構築される透水性コンクリ
ートの第二の特徴は、道路等に利用されても、車等の大
きな荷重に十分耐えうることができる高い強度を備えて
いるところにあり、本発明によって得られる透水性コン
クリート舗装が前述のような大きい空隙率、したがって
高い透水性を有する一方で、このように実用に耐えうる
十分な曲げ強度を有することは特筆されなければならな
い。本発明によって得られる透水性舗装は4.5N/m
2以上(4週強度、水中養生)の曲げ強度を有するの
で、本発明によって構築される舗装は、付加される荷重
が比較的小さくてすむ歩道、運動場および駐車場は勿
論、その荷重が比較的大きい道路、例えばコンクリート
舗装要綱の交通量区分に示されるB交通区分程度まで十
分に実用に耐えうるものである。
【0021】本発明による透水性コンクリートの第3の
特徴は速硬性にあり、硬化速度が速く、従って初期強度
がでるので、道路等の開放が早い。
【0022】
【実施例】以下実施例により本発明をさらに詳細に説明
するが、本実施例は例示であり、本発明の範囲を限定す
るものではない。
【0023】[実施例1、2、3、4]表1に示す乾燥し
た都市ゴミ焼却灰43.3重量%、石灰石54.5重量
%、アルミ灰1.3重量%、粘土0.9重量%を原料と
して、ロータリーキルンを用いて1300〜1450℃
でクリンカーを焼成した。得られたクリンカーは、縦型
ミルでブレーン比表面積が4000cm2/gになるよ
うに粉砕し、この焼成物を100重量部に対して無水石
膏を12重量部添加して4700cm2/gのエコセメ
ントを製造した。なお、製造した焼成物の鉱物組成を表
2に示す。
【0024】
【表1】
【0025】
【表2】
【0026】このエコセメントと表3に示す材料を表4
に示す重量割合で試験用ミキサーで混合撹拌し、直径1
0×高さ20cmの円柱型枠および10×10×40c
mの型枠に詰め、6000rpmのテーブルバイブレー
タで振動締固めを行い、所定の期間20℃の水中養生を
行った。その結果、表5に示す圧縮強度、曲げ強度、透
水係数および空隙率が得られた。
【0027】
【表3】
【0028】
【表4】
【0029】
【表5】
【0030】表5から本発明のポーラスコンクリート
は、材令7日で比較例よりもはるかに高強度であり、且
つ高い透水係数が得られた。
【0031】[実施例5、6]表3に使用した材料を表6
に示す配合割合でプラントの2軸ミキサーで混合撹拌
し、ダンプトラックに排出し、透水性コンクリートと
し、従来の施工方法によって路面を舗装した。結果を表
7に示す。
【0032】
【表6】
【0033】
【表7】
【0034】表7において、本発明は、従来と同様に施
工でき、高い強度および高い透水係数が得られた。
【0035】
【発明の効果】以上のように本発明のポーラスコンクリ
ートは、都市ゴミ焼却灰、下水汚泥焼却灰の一種以上を
原料として製造されたエコセメントを用いることによ
り、高強度であると共に高透水性を有する透水性コンク
リート舗装を可能にし、路面の排水不良なくし、地表面
の遮水によるさまざまな弊害を解決し、また早期に道路
の開放を可能とする。さらに、このコンクリートを都市
ゴミ焼却灰、下水汚泥焼却灰の一種以上を原料として製
造された水硬性組成物をから作ることにより廃棄物焼却
灰を大量に有効に利用可能となる。
フロントページの続き (72)発明者 関野 一男 千葉県佐倉市大作2−4−2 秩父小野田 株式会社中央研究所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セメント、骨材からなるポーラスコンク
    リートにおいて、セメントが都市ゴミ焼却灰、下水汚泥
    焼却灰の一種以上を原料として製造された水硬性組成物
    からなることを特徴とするポーラスコンクリート。
  2. 【請求項2】 都市ゴミ焼却灰、下水汚泥焼却灰の一種
    以上を原料として製造された水硬性組成物が、C117
    CaCl2、C117CaF2、C3Aの一種以上を10〜
    40重量%およびC2S、C3Sの一種以上(ただし、
    C:CaO、A:Al23、S:SiO2を示す)を含
    有する焼成物に石膏を添加した水硬性組成物であること
    を特徴とする請求項1記載のポーラスコンクリート。
  3. 【請求項3】 さらに凝結遅延剤を添加することを特徴
    とする請求項1又は2記載のポーラスコンクリート。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3いずれか記載のポーラスコ
    ンクリートからなる舗装用コンクリート。
JP8943898A 1998-03-18 1998-03-18 ポーラスコンクリート Pending JPH11263677A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001233662A (ja) * 2000-02-25 2001-08-28 Denki Kagaku Kogyo Kk 排水性舗装用コンクリート組成物
JP2017095936A (ja) * 2015-11-20 2017-06-01 株式会社トクヤマ コンクリート舗装方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001233662A (ja) * 2000-02-25 2001-08-28 Denki Kagaku Kogyo Kk 排水性舗装用コンクリート組成物
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