JPS5826069A - 人工砂 - Google Patents

人工砂

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Publication number
JPS5826069A
JPS5826069A JP56126219A JP12621981A JPS5826069A JP S5826069 A JPS5826069 A JP S5826069A JP 56126219 A JP56126219 A JP 56126219A JP 12621981 A JP12621981 A JP 12621981A JP S5826069 A JPS5826069 A JP S5826069A
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JP
Japan
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sintered
sand
artificial sand
aggregate
concrete
Prior art date
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Pending
Application number
JP56126219A
Other languages
English (en)
Inventor
幸雄 今井
北原 彰
照喜 名二郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP56126219A priority Critical patent/JPS5826069A/ja
Publication of JPS5826069A publication Critical patent/JPS5826069A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • C04B18/00Use 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
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • C04B18/06Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
    • C04B18/08Flue dust, i.e. fly ash
    • C04B18/085Pelletizing
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Prostheses (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、燃焼灰を原料として得られる、川砂中海砂等
の天然砂に匹敵する品質を有する人工砂に関するもので
ある。
ボイラー、加熱炉、焼却炉等から発生する排ガス中Ka
框く微細な燃焼灰(フツイアツVユ)が大量に含まれて
おり、電気集塵機等によp捕集しているが、今後石炭焚
きが増加するにつれて7ヲイアツVユの発生量線飛躍的
に増大するものと予測される。
この様なフツイアツVユの有効利用技術としては、造粒
、焼結により軽量粗骨材とする技術が操業されており、
殊に欧米諸国ではその工業化が相当進んでいる8本発明
者等もかねてよりフフイアツV:Lt原料とする骨材の
製法について研究を進めてお9、造粒法及び焼結法を工
夫することによって高品質のコンクリ−F用粗骨材が得
られることti[認している。
また軽量骨材としては和尚以前から国内でも膨俵貢nを
原料とする焼成物が知られており、軽量という特徴を利
用して種々の用途に適用されている。
一方=ンクリー)用原料としては上記の様な粗骨材の他
、砂し細骨材)も不可欠であるが、前述の如き粗骨材を
単に破砕した%t)は概して吸水率が高く、これを配合
して得られ゛るスンクリートO貧度が低く且つ不安定で
ある為、人工砂として実用化することは不適当と考えら
れていた。しかしながら川砂や海砂の乱採取が社会問題
化し採取規制が厳しくなるKつれて、人工砂について4
天然砂と*@度の特性t!保できる様な技術の確立が要
請されている。
本発明者等は上記の様な事情に着目し、フフイアツV:
Lt原料として天然砂に匹敵する品質の人工砂金搗供す
べく研究を進めてきた6本発明はかかる研究の結果完成
嘔れ光ものであって、その構成は、燃焼灰を焼結した後
破砕して得られる人工砂であって、34時間吸水率が1
6〜1151JI+、全細孔容積に対する孔径75〜7
!SOAの細孔容積の割合いが16嘔以下であるところ
に要旨が存在する。
膨彊貢岩を原料とする細骨材を使用したのでは生コンク
リ−)會ボンデ圧送する前には、骨材の加圧吸水が必要
である他、硬化コンクリートの凍結・融解に対する安定
性も小さい、そこでこの理由を明確にすべく検討を行な
り九ところ、各粒子中に存在する細孔の容積分布が安定
性等と密接に関連しており、特に75〜75OAの範囲
の細孔が多量に存在すると、コンクリートの乾燥時に亀
裂が発生し易くなることが確認された。これは。
上記の様な細孔が多量に存在するとこの中に侵入した水
分が乾燥時に膨張し、細骨材自身、ひいてはフンクリー
トそのものを破壊させたものと考えられる。同様の傾向
はコンクリ−Fの凍結時にもみられ、75〜750AO
細孔量が多い細骨材を用いたコンクリートの凍結・融解
安定性は低い。
これに対し750Aを越える粗大孔であれば、内部に侵
入し九水分が粗大孔の開口部方向へ逸出し易い為細骨材
の膨張破壊は起こらず、コンクy−)の強度に与える影
響は少ない。
そこで膨張貢岩の焼成物及びフツイアツV:L造粒物の
焼結物(以下FAp結物という)を破砕したものについ
て、細孔容積の分布を調べたところ、第1図(膨張貢岩
の焼成物)及び第2図(FA焼結物)の結果が得られた
。第1.2図からも明らかな様に、膨張貢岩の焼成物は
全細孔容積に対する76〜750 Avk(D@孔の比
率が極めて高いのに対し、FA焼結物では孔径の大きい
ものの比率が高く、強度中安定性に悪影響を及ぼす75
〜7B0AOII孔の比率は大幅に減少している。これ
らの結果よシ、FA焼結物は天然砂に匹敵する細骨材と
しての性能を発揮すると考えられる。そこで細骨材とし
ての適性に影響すると考えられるFA焼結物の諸物性に
ついて更に追求した。
その結果、細孔については、全細孔容積に対するTS〜
7BOA径の細孔の比率が15哄以下であれば、前述の
様な乾燥時及び凍結時の膨張が無視し得る程度に抑えら
れ鳴スンクv−トry耐割れ性を十分に高め得ることが
分かった。t*in骨材として使用する場合、施工中に
生コンクリートのスフンデ(中わらかさ)を変化させな
いことが重要であるが、との九めには、細孔の径が大き
いことO他に24時間吸水率が高いこと、すなわち通常
の軽量骨材では約80〜40容量−存在する開口気孔の
なるべく大きな容量を短時間に水で充たすだけの吸水率
を有する必要がある。このため24時間吸水率(JIS
  A  1109)が16〜25110FA焼結物の
破砕物を使用すれば要求性能を満足できることがわかっ
た。一般には24時間吸水率の高い人工砂を使用して得
た生コンクリートは、施工上吸水率の低い人工砂に比し
難点があるとされてiるが、FA焼結物から得た人工砂
の場合は開口気孔の大半に歯切から水が入るため、その
一点は全くなく、生コンクリートのポンプ輸送も、時前
加圧吸水することなく可能であること4わかった。
本発明の人工砂は上記の様な物理的緒特性を有するFA
焼結物を破砕し次ものでTon、これをコンクリート用
細骨材として使用することによって施工性の良好な生コ
ンクリ−)を得、さらに凍結安定性の卓越した=ンクリ
ー(硬化物を得ることができる0例えば第8図は、■粗
骨材として天然砂利、細骨材として天然砂を用iたコン
クリート、■粗骨材として膨張貢岩焼成物、細骨材とし
てその細粒を用いたコンクリート、■粗骨材としてFA
焼結物、細骨材としてその破砕物を用いて得たコンクリ
ート、O凍結・融解試験曲線を示したもので参る。この
図からも明らかな様に、■oH張貢岩蝿或物を用−たも
Oは凍結・融解繰り返し回数が少ないに%かかわらず弾
性係数が急激に低下するが%0のFA焼焼結管用いた%
Oは凍結・融解を多数回繰り返し比場合でも弾性係数O
低下は極めて緩慢でsp、■の天然の砂利及び砂を用い
丸ものく比べて殆んど有意差が認められない。
上記の様な人工砂を製造する方法は特に限定されないが
、最も簡単で効率の良い方法は、フフィアツy:Lの自
然性を高める為の炭材を1−6惧添加して水と共に混練
し、6〜25−に造粒し危機移動火格子上で自然焼結さ
せ、得られ光ベレットを所定0粒径に破砕する方法であ
り、例えば第4図に示す様な方法によって容′易に得る
ことがで自為、即ち第4図は本発明に係る製造手順を示
す概略説明図で、混練−置16に所定量のフフィアッV
工(FA)%脚材及び水を加えて混練し、ペレタイザー
17でB〜25鱈φの化ベレットlを製造し、移動火格
子上に配置したホッパ−16Km!入する。を危該ホッ
パー16よpも上流側にもホッパー111を配置し、該
ホッパー18Kti焼結済み粗骨材2t−装入しておき
、矢印方向へ回動するパVツF状O移動火格子8上へ焼
結済み粗骨材2及び生ベレツ)1を順次積層する。尚粗
骨材!は床敷として供給されるものでToり、生ベレツ
)1はホッパー16によらずペレタイザ−17による造
粒後直ちに装入すること46る。こうして形成畜れた原
料層は火格子8の移動につれて図面の左から右へ順次移
送され、乾燥・予熱炉4、着火炉6及び焼結炉6t−通
って焼結され、冷却ゾーンTで冷却される。尚化ベレッ
ト1等を搬送する上側火格子の下部には、搬送方向に沿
って複数のウィンドボックス8が配置されており、該ウ
ィンドボックス8の下側細径部は、返送側(下側)火格
子を避ける為に紙面貫通方向へ偏向し、排気ダクト9に
開口して接続される。ダクト9内はプーリー10によっ
て排気されてお9、その吸引気流の為に上記原料層には
上から下へ通シ抜ける吸引気流       いが形成
される。従って各炉4,5.6内を通った高熱ガスが原
料層の闇をぬって下降しウィンドボックス方向へ流れる
。尚排気ダク)参内に落下して自た生べVツ)の崩壊物
はVニー)llt通してランベア1!上に落下して捕集
され、生ベレッ)造粒原料として混練装置tSに返送さ
れる0図中14はダンパー、18は駆動スプロケットを
示す・ ζO様にして焼結され冷却され九焼詰物はコンベア19
によって破砕装置20に送られ、所定の粒径に調整して
製品人工砂とされる。最終製品の粒径はJIS A 5
001! の規格に合致する様に調整すればよく、微粉
化し九ものは化ベレット原料として混練装置15に返送
される。
こO譜な方法を採用することによって、前述の様な物理
的諸特性を有する人工砂1−e品に得ることができる。
tた生ペレットの造粒段階或いは焼結段階で以下に列記
する様な工夫を什なえば、焼結をよ1m−且つ効率良く
行なうことができ、最終製品の品質及び絢−性を高める
と共に歩留りf:高めることができる。
■火格子上の原料層高さを適正に調整することによって
全層を均一に焼結させる方法。
■排ガス温度中炭材添加量等に応じて移送速度を調整し
、不完全焼結物の生成を防止する方法・ ■生ペレットの造粒段階で、表層部の炭材濃度を相対的
に高めることによって生ベレツ)O自燃焼結性を高める
方法。
■火格子の両側縁部で生じ晶い不完全焼結管防止する為
、原料層両側縁の熱風量を増加し或いは熱風温度を高め
て該両側縁部の燃焼を促進させる方法。
0着火炉における原料の着火位置を調整することによっ
て、移送方向O焼結むらを防止する方法。
■火格子への装入工程で、上層側の脚材濃度管相対的に
高くすることによって着火・焼結効率を高める方法。
これらの方法は、何れも本山願人がFA焼締結物製造為
の改曽法として概に特許出願を済ませて上記実施例にお
いて、対象砂としては24時間吸水率の低い非破砕型軽
量骨材を使用している。
これは、吸水率の高い骨材を用いて得たコンクリートは
強度が低く凍結・融解安定性等も乏しいことがi*gさ
れているからであるが、この対象砂は吸水率が低り為、
得られたコンクリートは現場の要求を満足する物性を示
している。これに対し本軸明に係る人工砂の吸水率は2
0哄と極めて高く、常識的にtiフンクリートの物性は
骨材の経時吸水による費生用水不足により劣ると考えら
れる。しかしながら76〜750A径の細孔容積率が低
いタメ、得られたコンクリートの物性は優良対象砂を用
いたものに比べて優るとも劣らない物性を示している。
【図面の簡単な説明】
第1図社膨張貢岩焼結物を破砕して得九人工砂の細孔等
積め分布を示すグラフ、第2図はFA焼結物を破砕して
得た人工砂の細孔害積の分布を示すグラブ、第1図は凍
結・融解繰り返し回数と相対弾性係数の関係を示すグツ
ツウ第4図は人工砂の製造手l[を示す説明図である。 1−化ベレット  2−焼結済み粗骨材8−火格子  
  4−乾燥・予熱炉 6−・着火炉    6−・焼結炉 7−冷却ゾーン  16−混練装置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)燃焼灰を焼結し危機破砕して得られる人工砂金春
    積に対する孔径76〜750 AOjl!孔容積の割合
    いが1ss以下であることを特徴とする人工砂。 伐)特許請求の範囲第1項において、燃焼灰が石Ho燃
    焼によって発生するフフィアツVユである人工砂。
JP56126219A 1981-08-11 1981-08-11 人工砂 Pending JPS5826069A (ja)

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JP56126219A JPS5826069A (ja) 1981-08-11 1981-08-11 人工砂

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002092530A1 (en) * 2001-05-16 2002-11-21 Unisearch Limited Aggregate for concrete and construction
CN104120206A (zh) * 2014-07-23 2014-10-29 山东淄博傅山企业集团有限公司 用于高炉护炉的烧结矿
JP2016185888A (ja) * 2015-03-27 2016-10-27 三井住友建設株式会社 セメント組成物
JP2019048735A (ja) * 2017-09-08 2019-03-28 太平洋セメント株式会社 細骨材の製造方法

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