JPS5969464A - 石炭灰を主原料とする硬化体の製造方法 - Google Patents
石炭灰を主原料とする硬化体の製造方法Info
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- JPS5969464A JPS5969464A JP17684182A JP17684182A JPS5969464A JP S5969464 A JPS5969464 A JP S5969464A JP 17684182 A JP17684182 A JP 17684182A JP 17684182 A JP17684182 A JP 17684182A JP S5969464 A JPS5969464 A JP S5969464A
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- parts
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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。
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、石炭燃焼時に排出される石炭灰を主原料とし
て硬化体を製造する方法、詳しくは石炭灰に消石灰また
は／および生石灰、ならびに２７Ｊ＜石こう、半水布こ
うまたは／およびｎ型無水石こうを添加してなる混合粉
体を水とともに混練し、常温養生によつ丁機械的強度の
大きい水和硬化体を製造する方法に関するものである。
て硬化体を製造する方法、詳しくは石炭灰に消石灰また
は／および生石灰、ならびに２７Ｊ＜石こう、半水布こ
うまたは／およびｎ型無水石こうを添加してなる混合粉
体を水とともに混練し、常温養生によつ丁機械的強度の
大きい水和硬化体を製造する方法に関するものである。
近年我国においては、石油依存度を小さくするだめの石
油代替エネルギーの開発が国家的な課題であり、なかで
も石炭エネルギーが一つの柱として注目されている。−
次エネルギー源としての石炭の大量消費に対処するため
の石炭利用技術の実用化における課題の一つに、石炭燃
焼時に発生ずる多量の石炭灰の処理が挙げられる。
油代替エネルギーの開発が国家的な課題であり、なかで
も石炭エネルギーが一つの柱として注目されている。−
次エネルギー源としての石炭の大量消費に対処するため
の石炭利用技術の実用化における課題の一つに、石炭燃
焼時に発生ずる多量の石炭灰の処理が挙げられる。
石炭燃焼時には通常、石炭使用量のほぼ１０〜２０重量
％の石炭灰が発生ずる。通常の微粉炭燃焼ボイラより発
生するいわゆる微粉炭燃焼灰は、その発生場所によって
ボトムアッシュ、シンダアツシュおよびフライアッシュ
に区分され、そのうちフライアッシュが発生量の大部分
を占める。従来我国においては、フライアッシュの一部
はセメント混和利、セメント原料などに再利用されてお
り、残りは埋立地などにて処分されている。
％の石炭灰が発生ずる。通常の微粉炭燃焼ボイラより発
生するいわゆる微粉炭燃焼灰は、その発生場所によって
ボトムアッシュ、シンダアツシュおよびフライアッシュ
に区分され、そのうちフライアッシュが発生量の大部分
を占める。従来我国においては、フライアッシュの一部
はセメント混和利、セメント原料などに再利用されてお
り、残りは埋立地などにて処分されている。
しかしながら、現在の方式による再刊ｍたけてけ、将来
発生するであろう膨大な石炭灰量に対応し得るだけの需
要量は期待できず、一方、現行の石炭灰の埋立地など−
、の処分については、環境規制の強化に伴い石炭灰処分
用地の確保が難しくなりつつあり、本格的な石炭火力発
電所の稼動の際には、現状の石炭灰の処分方式および有
効利用方式によって発生する全ての石炭灰を処理するこ
とは鎚しくなる見通しである。また石炭灰の大量処理技
術の検削に際しては、環境汚染がなくかつできるだけ再
利用を志向することが必要である。これは国産資源に乏
しく国土が狭隘な我国においては、単なる投棄処分ては
なく石炭灰を資源として再利用を図ることが重要となる
ためである。
発生するであろう膨大な石炭灰量に対応し得るだけの需
要量は期待できず、一方、現行の石炭灰の埋立地など−
、の処分については、環境規制の強化に伴い石炭灰処分
用地の確保が難しくなりつつあり、本格的な石炭火力発
電所の稼動の際には、現状の石炭灰の処分方式および有
効利用方式によって発生する全ての石炭灰を処理するこ
とは鎚しくなる見通しである。また石炭灰の大量処理技
術の検削に際しては、環境汚染がなくかつできるだけ再
利用を志向することが必要である。これは国産資源に乏
しく国土が狭隘な我国においては、単なる投棄処分ては
なく石炭灰を資源として再利用を図ることが重要となる
ためである。
本発明は上記の諸点に鑑み、石炭灰を海面埋立および土
地造成のための土盤材、軟弱地盤を対象とする土盤亀良
材、ならびに道路建設用路盤材などの土木部門に大量に
活用すべく、石炭灰を原料として曲げ強度の大きい土盤
状硬化体を製造することを目的としてなされたもので、
石炭灰５０〜９０重量％、望ましくは６０〜８０重量％
、消石灰または／および生石灰ｅ以下、消石灰などと略
す）５〜４０重量％、望ましくは１５〜３０重量％、２
水石こう、半水石こうまたは／およびＢ型態水石こう（
以下、２水石こうなどと略す）４〜４０重量％、望まし
くは５〜２０重量％からなる混合粉体に１０〜６０重量
％の混水量（粉体１００重量％に対して添加する水の重
量％）の水を添加して硬化体を製造する際に、混合粉体
’ＩＯＱ重量部に対してＱ、１〜２重量部の硫酸を添加
し混練した後、この混練物を形枠または成形容器などを
用いて成形し、ついでこの成形体を８ ［１）−１００
°Ｃの水蒸気で処理することを特徴とする石炭灰を主原
料とする硬化体の製造方法を提供するものである。
地造成のための土盤材、軟弱地盤を対象とする土盤亀良
材、ならびに道路建設用路盤材などの土木部門に大量に
活用すべく、石炭灰を原料として曲げ強度の大きい土盤
状硬化体を製造することを目的としてなされたもので、
石炭灰５０〜９０重量％、望ましくは６０〜８０重量％
、消石灰または／および生石灰ｅ以下、消石灰などと略
す）５〜４０重量％、望ましくは１５〜３０重量％、２
水石こう、半水石こうまたは／およびＢ型態水石こう（
以下、２水石こうなどと略す）４〜４０重量％、望まし
くは５〜２０重量％からなる混合粉体に１０〜６０重量
％の混水量（粉体１００重量％に対して添加する水の重
量％）の水を添加して硬化体を製造する際に、混合粉体
’ＩＯＱ重量部に対してＱ、１〜２重量部の硫酸を添加
し混練した後、この混練物を形枠または成形容器などを
用いて成形し、ついでこの成形体を８ ［１）−１００
°Ｃの水蒸気で処理することを特徴とする石炭灰を主原
料とする硬化体の製造方法を提供するものである。
以下、本発明の構成を詳細に説明する。一般に、石炭灰
の代表的性状である成分、組成および粒度分布は石炭の
産地および燃焼時の履歴に大きく依存する。まず第一に
、石炭の産出地によって５ｉ０２、Ａｌ２Ｏ８，０ａＯ
１Ｆｅ２０８、Ｎａ２Ｏ、Ｋ、Ｏなとの成分の配合割合
が異なり、第２に我国にて現在発生する石炭灰は微粉炭
燃焼灰が主であり、発生場所および採取方式によってそ
れぞれ粒度分布が異なる。
の代表的性状である成分、組成および粒度分布は石炭の
産地および燃焼時の履歴に大きく依存する。まず第一に
、石炭の産出地によって５ｉ０２、Ａｌ２Ｏ８，０ａＯ
１Ｆｅ２０８、Ｎａ２Ｏ、Ｋ、Ｏなとの成分の配合割合
が異なり、第２に我国にて現在発生する石炭灰は微粉炭
燃焼灰が主であり、発生場所および採取方式によってそ
れぞれ粒度分布が異なる。
このため石炭灰を主原料とし水蒸気処理によって機械的
強度の大きい水和硬化体を製造する際には、石炭灰の組
成および粒度分布によって水和硬化体の適正製造条件は
微妙に異なる。製造条件として寄与率が大きい要因は、
原料粉体の配合割合、混練時間、水蒸気処理湿度および
水蒸気処理時間である。なお水蒸気は常圧水蒸気を用い
るのが望ましい。
強度の大きい水和硬化体を製造する際には、石炭灰の組
成および粒度分布によって水和硬化体の適正製造条件は
微妙に異なる。製造条件として寄与率が大きい要因は、
原料粉体の配合割合、混練時間、水蒸気処理湿度および
水蒸気処理時間である。なお水蒸気は常圧水蒸気を用い
るのが望ましい。
水蒸気処理によって生成する水和硬化体の主成分は、エ
トリンガイト（３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・６Ｃａｓｏ４・
３２Ｈ２０） 、ｉ々の形態のケイ酸カルシウム水和物
（ｘｏ ａｏ −’ｙＳｉＯ，・ＺＨ２０）であるが、
早期の強度発現に最も寄与するのはエトリンガイトであ
る。このため、原料粉体の配合割合は、エトリンガイト
の生成に最も好都合なものが適切であり、消石灰などの
添加量は５〜４０重量％、望ましくは１５〜３０重量％
、２水石こうなどの添加量は４〜４０重量％、望ましく
は５〜２−０重Ｍ％に限定される。また水蒸気処理条件
は処理温度および処理時間が主な要因である。
トリンガイト（３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・６Ｃａｓｏ４・
３２Ｈ２０） 、ｉ々の形態のケイ酸カルシウム水和物
（ｘｏ ａｏ −’ｙＳｉＯ，・ＺＨ２０）であるが、
早期の強度発現に最も寄与するのはエトリンガイトであ
る。このため、原料粉体の配合割合は、エトリンガイト
の生成に最も好都合なものが適切であり、消石灰などの
添加量は５〜４０重量％、望ましくは１５〜３０重量％
、２水石こうなどの添加量は４〜４０重量％、望ましく
は５〜２−０重Ｍ％に限定される。また水蒸気処理条件
は処理温度および処理時間が主な要因である。
一般に水蒸気処理温度が低い際および水蒸気処理時間が
短かい際には、反応の進行が緩慢となり、水和硬化体は
カルシウムモノサルフォアルミネート水和物（３０ａＯ
・Ａｌ２Ｏ８・０ａＳＯ４・１２Ｈ２０） 、２７１（
石こうおよびエトリンガイトの混合物からなり強度が小
さい。反応の進行ととも′にエトリンガイトの生成量が
大になり強度も大きくなる。
短かい際には、反応の進行が緩慢となり、水和硬化体は
カルシウムモノサルフォアルミネート水和物（３０ａＯ
・Ａｌ２Ｏ８・０ａＳＯ４・１２Ｈ２０） 、２７１（
石こうおよびエトリンガイトの混合物からなり強度が小
さい。反応の進行ととも′にエトリンガイトの生成量が
大になり強度も大きくなる。
石炭灰の粒度分布も水和硬化体の性状に大きな影響をお
よぼず。一般に石炭灰の粒度が小さくなるにしたがって
、すなわち比表面積が大きくなるにしたがって短かい養
生時間で水和硬化体は所定の強度を呈する傾向にある。
よぼず。一般に石炭灰の粒度が小さくなるにしたがって
、すなわち比表面積が大きくなるにしたがって短かい養
生時間で水和硬化体は所定の強度を呈する傾向にある。
これはエトリンガイトの生成反応はスルーソルーション
リアクション（ｔｈｒｏｕｇｈ ５ｏｌｕｔｉｏｎ ｒ
ｅａｃｔｉｏｎ）であり、また石炭灰中に含有されるア
ルミナ（Ａｌ２Ｏ８） の溶解速度が消石灰、２水石こ
うに較べて著しく小さく、工） ＩＪレンガトの生成速
度はアルミナの溶解速度に依存すると推定できるためで
ある。このように、水和硬化体の性状は、石炭灰の成分
および組成、他の原料粉体の添加量、混水量、混練方式
および混練時間ならびに水蒸気処理温度および処理時間
なとの製造条件によって大きく影響され、水和硬化体の
要求特性にあわせて各製造条件を適切に選定することが
必要である。
リアクション（ｔｈｒｏｕｇｈ ５ｏｌｕｔｉｏｎ ｒ
ｅａｃｔｉｏｎ）であり、また石炭灰中に含有されるア
ルミナ（Ａｌ２Ｏ８） の溶解速度が消石灰、２水石こ
うに較べて著しく小さく、工） ＩＪレンガトの生成速
度はアルミナの溶解速度に依存すると推定できるためで
ある。このように、水和硬化体の性状は、石炭灰の成分
および組成、他の原料粉体の添加量、混水量、混練方式
および混練時間ならびに水蒸気処理温度および処理時間
なとの製造条件によって大きく影響され、水和硬化体の
要求特性にあわせて各製造条件を適切に選定することが
必要である。
本発明は、混合粉体と水の混練時に少量の硫酸を添加す
ることにより、水蒸気処理後の水和硬化体のとくに曲げ
強度の向上を図ることを目的としたものであり、硫酸添
加量・は原料混合粉体１００重量部に対してＱ、１〜２
重量部が好適である。なお硫酸は予め水に溶解させてお
いてもよく、また石炭灰などに添加しておいてもよい。
ることにより、水蒸気処理後の水和硬化体のとくに曲げ
強度の向上を図ることを目的としたものであり、硫酸添
加量・は原料混合粉体１００重量部に対してＱ、１〜２
重量部が好適である。なお硫酸は予め水に溶解させてお
いてもよく、また石炭灰などに添加しておいてもよい。
本発明において、混水量を１０〜６０重量％としている
が、混水量を少なくすると強度が高くなるが成形性が悪
くなり、混水量が１０重量％程度以下では成形できなく
なる。また混水量を多くすると流動性が大きくなって固
化し難くなり、混水量６０重世％程度が限度である。し
たがって本発明において、望ましい混水量は６０〜５０
重量％である。
が、混水量を少なくすると強度が高くなるが成形性が悪
くなり、混水量が１０重量％程度以下では成形できなく
なる。また混水量を多くすると流動性が大きくなって固
化し難くなり、混水量６０重世％程度が限度である。し
たがって本発明において、望ましい混水量は６０〜５０
重量％である。
つぎに実施例および比較例につｌ／）で説明する。
実施例および比較例における原料石炭灰！ｉ市販フライ
アッシュであり、そ、の組成および性状を第１表に示す
。
アッシュであり、そ、の組成および性状を第１表に示す
。
（以下余白）
石炭灰および水和硬化体の試験方法ｉ次Ｇこ示す。
ブレーン比表面積測定は、高滓製作所の粉体比表面積測
定器５ｓ−１００形を使用し、空気透過法Ｇこよった。
定器５ｓ−１００形を使用し、空気透過法Ｇこよった。
曲げ強度試験は試験片として２．０Ｘ２０Ｘ８０ （ａ
）のものを使用し、圧縮強度試験は試験片として２０
Ｘ ２０ Ｘ ２０ （ｍ）のものを使用し、試験装置
としてインストロン社製の万能試験機をイ吏用した。試
験方法は定たわみ法によった。実施例および比較例にお
いては、常温養生は直射日光を恒すない室内にて実施し
た。実施例および比較例の詳細を第２表に示す。
）のものを使用し、圧縮強度試験は試験片として２０
Ｘ ２０ Ｘ ２０ （ｍ）のものを使用し、試験装置
としてインストロン社製の万能試験機をイ吏用した。試
験方法は定たわみ法によった。実施例および比較例にお
いては、常温養生は直射日光を恒すない室内にて実施し
た。実施例および比較例の詳細を第２表に示す。
実施例１
石炭灰８１．５部、消石灰１２．５部、２水石こう６部
、硫酸０．５部、水３５部を混練してステ１ノーとし、
このスラリーを型枠中に注入して成形体を得た。
、硫酸０．５部、水３５部を混練してステ１ノーとし、
このスラリーを型枠中に注入して成形体を得た。
この成形体を９５°Ｃの水蒸気で１５時間処理してＡ（
和硬化体を得た。水和硬化体の特性Ｇま第２表のごとく
であった。
和硬化体を得た。水和硬化体の特性Ｇま第２表のごとく
であった。
実施例２
石炭灰８１．５部、消石灰１２．５部、２水石こう６部
、硫酸１．Ｑ部、Ａ（３５部を混練してスラリーとし、
このスラリーを型枠中に注入して成形体を得た。
、硫酸１．Ｑ部、Ａ（３５部を混練してスラリーとし、
このスラリーを型枠中に注入して成形体を得た。
この成形体を９５°Ｃの水蒸気で１５時間処理して水和
硬化体を得た。水和硬化体の特性は第２表のごとくてあ
った。
硬化体を得た。水和硬化体の特性は第２表のごとくてあ
った。
比較例１
石炭灰８２．５部、消石灰１２．５部、２水石こう６部
、水３５部を混練してスラリーとし、このスラリーを型
枠中に注入して成形体を得た。この成形体を９５°Ｃの
水蒸気で１５時間処理して水和硬化体を得た。水和硬化
体の特性は第２表のごとくであった。
、水３５部を混練してスラリーとし、このスラリーを型
枠中に注入して成形体を得た。この成形体を９５°Ｃの
水蒸気で１５時間処理して水和硬化体を得た。水和硬化
体の特性は第２表のごとくであった。
比較例２
石炭灰７７．５部、消石灰１２．５部、２水石こう１０
部、水ろ５部を混練してスラリーとし、このスラリーを
型枠中に注入して成形体を得た。この成形体を９５°Ｃ
の水蒸気で１５時間処理して水和硬化体を得た。水和硬
化体の特性は第２表のごとくであった。
部、水ろ５部を混練してスラリーとし、このスラリーを
型枠中に注入して成形体を得た。この成形体を９５°Ｃ
の水蒸気で１５時間処理して水和硬化体を得た。水和硬
化体の特性は第２表のごとくであった。
比較例ろ
石炭灰８１．５部、消石灰１２．５部、２水石こう６部
、硫酸２５部、水３５部を混練してスラリーとし、この
スラリーを型枠中に注入して成形体を得た。この成形体
を９５°Ｃの水蒸気で１５時間処理して水和硬化体を得
た。水和硬化体の特性は第２表のごとくであった。
、硫酸２５部、水３５部を混練してスラリーとし、この
スラリーを型枠中に注入して成形体を得た。この成形体
を９５°Ｃの水蒸気で１５時間処理して水和硬化体を得
た。水和硬化体の特性は第２表のごとくであった。
（以下余白）
第２表より原料粉体と水との混練時に硫酸を添加した後
に水蒸気処理を施すことによって、曲げ強度の大きい水
和硬化体を製造し得ることがわかる。
に水蒸気処理を施すことによって、曲げ強度の大きい水
和硬化体を製造し得ることがわかる。
以上説明したように、本発明によれば石炭燃焼時の排出
物である石炭灰、安価な原料である消石灰または／およ
び生石灰、２水石こう、半水面こうまたは／および■型
態水石こうを使用し、水にて混練した後に水蒸気処理を
施すことによって曲げ強度の大きい水和硬化体を容易に
かつ安価に製造することが可能であり、本発明は石炭灰
を有効に活用し土木・建築の分野における埋立、上地造
成、道路建設等のための土盤利などの製造に寄与する技
術として有益である。
物である石炭灰、安価な原料である消石灰または／およ
び生石灰、２水石こう、半水面こうまたは／および■型
態水石こうを使用し、水にて混練した後に水蒸気処理を
施すことによって曲げ強度の大きい水和硬化体を容易に
かつ安価に製造することが可能であり、本発明は石炭灰
を有効に活用し土木・建築の分野における埋立、上地造
成、道路建設等のための土盤利などの製造に寄与する技
術として有益である。
代理人弁理士塩出真−／′
Claims (1)
- １ 石炭燃焼時に排出される石炭灰５０〜９０重量％、
消石灰または／および生石灰５〜４０重量％、２水石こ
う、半水布こうまたは／およびｎ型無水石こう４〜４０
重量％からなる混合粉体に１０〜６０重指％の混水量の
水を添加して硬化体を製造する際に、混合粉体１００重
量部に対して０．１〜２重ｈ重電１硫酸を添加し混練し
た後、この混練物を型枠または成形容器などを用いて成
形し、ついでこの成形体を８０〜１００″Ｃの水蒸気で
処理することを特徴とする石炭灰を主原料とする硬化体
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17684182A JPS5969464A (ja) | 1982-10-06 | 1982-10-06 | 石炭灰を主原料とする硬化体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17684182A JPS5969464A (ja) | 1982-10-06 | 1982-10-06 | 石炭灰を主原料とする硬化体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5969464A true JPS5969464A (ja) | 1984-04-19 |
| JPS6324941B2 JPS6324941B2 (ja) | 1988-05-23 |
Family
ID=16020765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17684182A Granted JPS5969464A (ja) | 1982-10-06 | 1982-10-06 | 石炭灰を主原料とする硬化体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5969464A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE1007017A3 (fr) * | 1991-03-21 | 1995-02-21 | Chemstar Lime Co | Procede de recouvrement d'un bassin a effluents. |
| JP2012201527A (ja) * | 2011-03-24 | 2012-10-22 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 保水性路盤材用固化体の製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54143436A (en) * | 1978-04-28 | 1979-11-08 | Matsushita Electric Works Ltd | Production of inorganic cured body |
| JPS56149365A (en) * | 1980-04-21 | 1981-11-19 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Manufacture of hardened body chiefly based on coal ash |
| JPS56149763A (en) * | 1980-03-28 | 1981-11-19 | Philips Nv | Low pressure mercury vapor discharge lamp |
-
1982
- 1982-10-06 JP JP17684182A patent/JPS5969464A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54143436A (en) * | 1978-04-28 | 1979-11-08 | Matsushita Electric Works Ltd | Production of inorganic cured body |
| JPS56149763A (en) * | 1980-03-28 | 1981-11-19 | Philips Nv | Low pressure mercury vapor discharge lamp |
| JPS56149365A (en) * | 1980-04-21 | 1981-11-19 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Manufacture of hardened body chiefly based on coal ash |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE1007017A3 (fr) * | 1991-03-21 | 1995-02-21 | Chemstar Lime Co | Procede de recouvrement d'un bassin a effluents. |
| JP2012201527A (ja) * | 2011-03-24 | 2012-10-22 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 保水性路盤材用固化体の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6324941B2 (ja) | 1988-05-23 |
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