JPS62197343A - 低吸水性人工軽量骨材の製造方法 - Google Patents
低吸水性人工軽量骨材の製造方法Info
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- JPS62197343A JPS62197343A JP61031489A JP3148986A JPS62197343A JP S62197343 A JPS62197343 A JP S62197343A JP 61031489 A JP61031489 A JP 61031489A JP 3148986 A JP3148986 A JP 3148986A JP S62197343 A JPS62197343 A JP S62197343A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- 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
- C04B18/02—Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates
- C04B18/027—Lightweight materials
-
- 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
-
- 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
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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】
[産業上の利用分野]
本発明は石炭灰を主原料とする低吸水性人工軽量骨材の
製造方法に関する。
製造方法に関する。
[発明の背景]
近年、建築物などの構造物は省エネルギー、省資源およ
び耐震性向上のため、軽骨化および断熱化が進められて
おり、これに必要な軽量コンクリートの骨材として人工
軽量骨材が使用されている。
び耐震性向上のため、軽骨化および断熱化が進められて
おり、これに必要な軽量コンクリートの骨材として人工
軽量骨材が使用されている。
このような人工軽量骨材は、軽量でかつ圧潰強度が高い
こと、さらに吸水率が低いことなどの特性を有している
ことが必要であると共に、容易にしかも安価に製造する
ことができるものであることが要求される。
こと、さらに吸水率が低いことなどの特性を有している
ことが必要であると共に、容易にしかも安価に製造する
ことができるものであることが要求される。
このような人工軽量骨材としては、従来から膨張頁岩系
人工軽量骨材が主に使用されている。
人工軽量骨材が主に使用されている。
膨張頁岩系人工軽量骨材は優れた物性を有すると共に非
常に安価に製造することができるとの利点があるが、近
時、環境保護上の理由などから原料となる頁岩の切出し
が制限されることが多くなってきている。
常に安価に製造することができるとの利点があるが、近
時、環境保護上の理由などから原料となる頁岩の切出し
が制限されることが多くなってきている。
そこで、膨張頁岩系人工軽量骨材に代わる人工軽量骨材
の開発が盛んになり、主原料として石炭の燃焼の際に発
生する石炭灰を利用するとの技術が注目されている。
の開発が盛んになり、主原料として石炭の燃焼の際に発
生する石炭灰を利用するとの技術が注目されている。
そして、この技術は、エネルギー源として石炭の消費量
の急増したことに伴ない多量に発生する石炭灰を有効に
利用する途を開くとの観点からも注目されている。
の急増したことに伴ない多量に発生する石炭灰を有効に
利用する途を開くとの観点からも注目されている。
従来より石炭灰を主成分とする人工軽ら)骨材(以下[
石炭Pi系大人1軒l:’ +F材1と、1.1左する
ごンもある)あるいは石炭灰系人工軽量骨材を製造する
方法に関して多くの提案がなされている(特公昭36−
12580号、同38−25820号。
石炭Pi系大人1軒l:’ +F材1と、1.1左する
ごンもある)あるいは石炭灰系人工軽量骨材を製造する
方法に関して多くの提案がなされている(特公昭36−
12580号、同38−25820号。
同40−16270号、同41−8239号およ。
び同54−6488号並びに特開昭59−39757号
などの各公報参照)。
などの各公報参照)。
このような多数の提案があるにも拘らず、わが国におい
ては、石炭灰を主原料にした人工軽量骨材の生産はほと
んど企業化されていないのが現状である。
ては、石炭灰を主原料にした人工軽量骨材の生産はほと
んど企業化されていないのが現状である。
その主な理由は、上記公報に記載されている方法をはじ
めとする公知の方法を利用して製造した石炭灰系人工軽
量骨材は、工業的規模での製造の際の不良率が高くなる
など製造コストがかさむので国内で市販されている膨張
頁岩系人工軽量骨材と比較して割高になる点にあると思
われる。
めとする公知の方法を利用して製造した石炭灰系人工軽
量骨材は、工業的規模での製造の際の不良率が高くなる
など製造コストがかさむので国内で市販されている膨張
頁岩系人工軽量骨材と比較して割高になる点にあると思
われる。
すなわち1本発明者の検討によると、公知の方法は、実
験室規模での製造のように少量の人工軽量骨材を調製す
る場合には好適な方法であるが、製造規模を拡大して工
業的な規模で人工軽量骨材を製造する際に利用すると、
製造途中で造粒物(焼成対象物)が崩壊して所望の形状
を有する人工軽量骨材が得られにくく、結果的に製造コ
ストが上昇するとの聞届がある。
験室規模での製造のように少量の人工軽量骨材を調製す
る場合には好適な方法であるが、製造規模を拡大して工
業的な規模で人工軽量骨材を製造する際に利用すると、
製造途中で造粒物(焼成対象物)が崩壊して所望の形状
を有する人工軽量骨材が得られにくく、結果的に製造コ
ストが上昇するとの聞届がある。
このような理由から、膨張頁岩系人工軽量骨材に代わる
新たな軽量骨材の提供が切望され、さらに石炭灰の有効
利用を図る技術の開発が切望されているにも拘らず1国
内での石炭灰系人工軽量骨材骨材の生産は企業化されて
いないのである。
新たな軽量骨材の提供が切望され、さらに石炭灰の有効
利用を図る技術の開発が切望されているにも拘らず1国
内での石炭灰系人工軽量骨材骨材の生産は企業化されて
いないのである。
本発明者は、上記のような状況下に工業的規模で石炭灰
系人工軽量骨材を製造する方法について既に発明をし、
この発明は既に出願をされている(特願昭60−525
7号)、この発明は、ブレーン比表面積が2000〜9
000 c tn’ / gの石炭灰を80重量%以上
含有する粉末原料を造粒して、見掛は比重が1.1−1
.8で、常温および600℃に加熱後における圧潰強度
がいずれも0.6kgf以上の造粒物を得たのち、これ
を1100〜1600℃にて焼成することを特徴とする
人工軽量骨材の発明である。
系人工軽量骨材を製造する方法について既に発明をし、
この発明は既に出願をされている(特願昭60−525
7号)、この発明は、ブレーン比表面積が2000〜9
000 c tn’ / gの石炭灰を80重量%以上
含有する粉末原料を造粒して、見掛は比重が1.1−1
.8で、常温および600℃に加熱後における圧潰強度
がいずれも0.6kgf以上の造粒物を得たのち、これ
を1100〜1600℃にて焼成することを特徴とする
人工軽量骨材の発明である。
この発明は、圧711強度および見掛は比重が特定の範
囲内にある造粒物を用いて焼成を行なうことにより造粒
物の摩耗粉化率が低く、すなわち造粒物が焼成などの1
程で崩壊することが少なく人工軽ら1骨材を工業的規模
で右利に製造することができる方法である。
囲内にある造粒物を用いて焼成を行なうことにより造粒
物の摩耗粉化率が低く、すなわち造粒物が焼成などの1
程で崩壊することが少なく人工軽ら1骨材を工業的規模
で右利に製造することができる方法である。
そして、本発明者は、上記の製造方法についてさらに研
究を行なった結果、造粒物の特性を改りする新たな方法
を見出し、この方法を利用することにより工業的規模で
の人工軽量骨材の製造をさらに有利に実施することでき
ることが判明した。
究を行なった結果、造粒物の特性を改りする新たな方法
を見出し、この方法を利用することにより工業的規模で
の人工軽量骨材の製造をさらに有利に実施することでき
ることが判明した。
[発明の目的]
本発明は、優れた特性を有する石炭灰系人工軽量骨材を
工業的規模で容易に製造することができる方法を提供す
ることを目的とする。
工業的規模で容易に製造することができる方法を提供す
ることを目的とする。
さらに本発明は従来有効な用途が開発されていなかった
石炭灰を有効に利用する方法を提供することをも目的と
する。
石炭灰を有効に利用する方法を提供することをも目的と
する。
[発明の要旨]
本発明は、標準網篩297 Bm残分が1重量%以下の
石炭灰と、該石炭灰100重量部に対して1〜20重量
部の水硬性材料とを含む粉末原料を水の存在下に造粒成
形して得られた造粒物を20時間以上養生した後、これ
を1000−1500℃の範囲内の温度で焼成すること
を特徴とする低吸水性人工軽量骨材の製造方法にある。
石炭灰と、該石炭灰100重量部に対して1〜20重量
部の水硬性材料とを含む粉末原料を水の存在下に造粒成
形して得られた造粒物を20時間以上養生した後、これ
を1000−1500℃の範囲内の温度で焼成すること
を特徴とする低吸水性人工軽量骨材の製造方法にある。
さらに、本発明は、上記の方法において、造粒物を20
時間以上養生する代わりに、造粒物を700℃以下の温
度で30分間以上加熱処理ごとを特徴とする低吸水性人
工軽量骨材の製造方法をも提供する。
時間以上養生する代わりに、造粒物を700℃以下の温
度で30分間以上加熱処理ごとを特徴とする低吸水性人
工軽量骨材の製造方法をも提供する。
[発明の効果]
本発明の人工軽量骨材の製造方法は、石炭灰を主原料と
する人工軽量骨材を工業的規模で容易に製造することが
できる。
する人工軽量骨材を工業的規模で容易に製造することが
できる。
さらに1本発明の製造方法を利用することにより、従来
有効な用途が開発されていなかった石炭灰を有効に使用
することができる。
有効な用途が開発されていなかった石炭灰を有効に使用
することができる。
[発明の詳細な記述]
未発IJ1の製造方法においては、まず、石炭灰と水硬
性材料とを特定の範囲内で含む粉末原料を用いて造粒物
を製造する。
性材料とを特定の範囲内で含む粉末原料を用いて造粒物
を製造する。
石炭灰としては、通常の方法で石炭を燃焼もしくはガス
化した際に発生する石炭灰を使用することができ、これ
に必要により分級などの処理を施して用いる。このよう
な石炭灰の例としてはフライアッシュ、シンダーアッシ
ュ、ボトムアッシュ、タリンカーアッシュ及び炭灰スラ
グを挙げることができる。
化した際に発生する石炭灰を使用することができ、これ
に必要により分級などの処理を施して用いる。このよう
な石炭灰の例としてはフライアッシュ、シンダーアッシ
ュ、ボトムアッシュ、タリンカーアッシュ及び炭灰スラ
グを挙げることができる。
そして、上記石炭灰は標準網篩29フルm残分が1重量
%以下ものであることが必要である。標準網篩297
gm残分が1重¥%を超える石炭灰は、造粒物が崩壊し
やすくなる。また、得られた人工軽量骨材の内部の独立
気泡の分布などの均一性を確保するためにも1重量%以
下とすることが必要となる。
%以下ものであることが必要である。標準網篩297
gm残分が1重¥%を超える石炭灰は、造粒物が崩壊し
やすくなる。また、得られた人工軽量骨材の内部の独立
気泡の分布などの均一性を確保するためにも1重量%以
下とすることが必要となる。
石炭灰のブレーン比表面積は2000crn’/g以上
であることが好ましく、3000ctrr’/g以上で
あることが特に好ましい。
であることが好ましく、3000ctrr’/g以上で
あることが特に好ましい。
粉末原料は上記の石炭灰と水硬性材料とを含むものであ
る。
る。
水硬性材料とは、水と混合することにより硬化する性質
を有する無機材料である0本発明において1通常は、水
硬性材料としては、Ca0J&分を30重量%以上含有
し、標準網篩29フルm残分が1重f%以下である粉末
を使用する。なお、通常は水硬性材料は上記のCaO成
分以外に5i02成分、A交203成分およびSOコ成
分などを含む。
を有する無機材料である0本発明において1通常は、水
硬性材料としては、Ca0J&分を30重量%以上含有
し、標準網篩29フルm残分が1重f%以下である粉末
を使用する。なお、通常は水硬性材料は上記のCaO成
分以外に5i02成分、A交203成分およびSOコ成
分などを含む。
水硬性材料のプレーン比表面積は、2000c m’
/ g以上であることが好ましい。
/ g以上であることが好ましい。
水硬性材料の例としては、ポルトランドセメントなどの
セメントの製造工程の中の焼成工程で発生する粉塵を集
塵機などを用いて回収した粉末(以下単に「コットレル
ダスト」と記載することもある)、高炉スラグ粉末およ
びセメント類(例、ポルトランドセメント)を挙げるこ
とができる。これらの内、経済性を考慮すると水硬性材
料としては、コットレルダストの使用が好適である。
セメントの製造工程の中の焼成工程で発生する粉塵を集
塵機などを用いて回収した粉末(以下単に「コットレル
ダスト」と記載することもある)、高炉スラグ粉末およ
びセメント類(例、ポルトランドセメント)を挙げるこ
とができる。これらの内、経済性を考慮すると水硬性材
料としては、コットレルダストの使用が好適である。
水硬性材料の添加量は、上記の石炭灰100重量部に対
して1〜20重量部(好ましくは5〜15重量部)の範
囲内とする。
して1〜20重量部(好ましくは5〜15重量部)の範
囲内とする。
水硬性材料が11量部より少ないと石炭灰粒子を相互に
結合して一定以上の強度を有する造粒物とすることが困
難になり焼成の際に造粒物が崩壊しやすくなる。また2
0重量部より多いと、焼成時に造粒物が敵前して焼成装
置の四転が困難になり人工軽量骨材を製造することがで
きない。
結合して一定以上の強度を有する造粒物とすることが困
難になり焼成の際に造粒物が崩壊しやすくなる。また2
0重量部より多いと、焼成時に造粒物が敵前して焼成装
置の四転が困難になり人工軽量骨材を製造することがで
きない。
粉末原料は、上述のように石炭灰と水硬性材料を含むも
のであるが、さらに親水性糊材を含むものであってもよ
い。
のであるが、さらに親水性糊材を含むものであってもよ
い。
親水性糊材は各成分の結合を補助するように作用し、造
粒物の圧潰強度を向上させる。そして、親水性糊材を使
用することにより造粒する際に添加する水分の量を低減
することができるので、焼成により造粒物が爆裂するこ
とが少なくなり、均一形状の軽量骨材とすることができ
るばかりでなく、水分の蒸発に要する熱量を低減するこ
とができるとの利点もある。特に本発明の製造方法にお
いて、後述する造粒物を特定の温度範囲で加熱処理する
方法を採る場合には、造粒成形後、比較的短時間で造粒
物を焼成することがあるので、特に親水性糊材の添加の
効果は大きい。
粒物の圧潰強度を向上させる。そして、親水性糊材を使
用することにより造粒する際に添加する水分の量を低減
することができるので、焼成により造粒物が爆裂するこ
とが少なくなり、均一形状の軽量骨材とすることができ
るばかりでなく、水分の蒸発に要する熱量を低減するこ
とができるとの利点もある。特に本発明の製造方法にお
いて、後述する造粒物を特定の温度範囲で加熱処理する
方法を採る場合には、造粒成形後、比較的短時間で造粒
物を焼成することがあるので、特に親水性糊材の添加の
効果は大きい。
親水性糊材を使用する場合、親木性糊剤の例としてはポ
リビニルアルコール、セルロース誘導体、ポリアクリル
酸塩、ポリアクリルアミド、合成ゴムラテックス、エポ
キシポリマーエマジョンを挙げることができ、本発明に
おいてはポリビニルアルコールを使用することが特に好
ましい。
リビニルアルコール、セルロース誘導体、ポリアクリル
酸塩、ポリアクリルアミド、合成ゴムラテックス、エポ
キシポリマーエマジョンを挙げることができ、本発明に
おいてはポリビニルアルコールを使用することが特に好
ましい。
親水性糊材を使用する場合、添加量は石炭灰100重量
部に対して通常は5重量部以下(好ましくは0.1〜5
重量部)とする。
部に対して通常は5重量部以下(好ましくは0.1〜5
重量部)とする。
親木性糊剤の添加量が5重量部より多くなると造粒成形
しにくくなることがある。
しにくくなることがある。
次に上記の成分を含有する粉末原料を所望の形状に造粒
成形する。造粒成形は水の存在下に行なわれる。
成形する。造粒成形は水の存在下に行なわれる。
造粒成形の際に使用する水の星はできるだけ少かどナス
y−J−h<hpすI / 碗キlギ 叡S =F百を
犠L= kを散布しなから造粒成形を行なうなどの方法
を利用して、造粒物が初期の段階で自己の形態を保持す
るために必要な最低限度の量を用いるようにする。
y−J−h<hpすI / 碗キlギ 叡S =F百を
犠L= kを散布しなから造粒成形を行なうなどの方法
を利用して、造粒物が初期の段階で自己の形態を保持す
るために必要な最低限度の量を用いるようにする。
造粒成形にはパン型造粒機1回転円筒造粒機。
ブリケットマシン、圧縮ロール機および簡易打錠機など
が利用できる。
が利用できる。
このようにして得られた造粒物は20時間以上(好まし
くは24〜120時間)養生を行なう。
くは24〜120時間)養生を行なう。
養生は、通常造粒物を自然状態に放置して行なわれる。
7j生時間が20時間より短いと充分な強度(圧潰強度
)を有する造粒物を得ることができないので、この工程
に続く焼成において造粒物が崩壊しやすく、有効に焼成
を行なうことができない、なお、120時間より長く養
生しても造粒物の(圧潰)強度は殆ど変化しない。
)を有する造粒物を得ることができないので、この工程
に続く焼成において造粒物が崩壊しやすく、有効に焼成
を行なうことができない、なお、120時間より長く養
生しても造粒物の(圧潰)強度は殆ど変化しない。
このように養生することにより水硬性材料の水和反応が
進行して水分が水硬性材料と結合するので、造粒物中に
遊離した状態の水の量、すなわち通常の、ti味での水
分含有率が低下する。
進行して水分が水硬性材料と結合するので、造粒物中に
遊離した状態の水の量、すなわち通常の、ti味での水
分含有率が低下する。
従って、水硬性材料の水和反応の進行により石炭灰粒子
が相互に結合されるので造粒物の圧潰強度も高くなると
共に、水分含有率が低下するので焼成の際に爆裂を起す
ことが極めて少なくなり、焼成装置の長期間の安定運転
が可fオになる。
が相互に結合されるので造粒物の圧潰強度も高くなると
共に、水分含有率が低下するので焼成の際に爆裂を起す
ことが極めて少なくなり、焼成装置の長期間の安定運転
が可fオになる。
本発明では、L述した養生を行なう代わりに、造粒物を
700℃以下の温度(好ましくは100〜550℃、特
に好ましくは100〜500℃の範囲内の温度)で、3
0分以上(好ましくは30分〜2時間)加熱処理する方
法を採ることができる。
700℃以下の温度(好ましくは100〜550℃、特
に好ましくは100〜500℃の範囲内の温度)で、3
0分以上(好ましくは30分〜2時間)加熱処理する方
法を採ることができる。
加熱処理により造粒物中の水分が除去されて造粒物の水
分含有率が低下する。そして、造粒物中の石炭灰粒子は
水硬性材料の水和反応により発現する結合力により相互
に結合される。特に、親水性糊材を用いることにより、
これが水硬性材料による結合力を補填するように作用し
て、水硬性材料の水和反応が充分に進行しない場合であ
っても強度の高い造粒物とすることができる。
分含有率が低下する。そして、造粒物中の石炭灰粒子は
水硬性材料の水和反応により発現する結合力により相互
に結合される。特に、親水性糊材を用いることにより、
これが水硬性材料による結合力を補填するように作用し
て、水硬性材料の水和反応が充分に進行しない場合であ
っても強度の高い造粒物とすることができる。
なお、加熱処理する造粒物は、上述のようにして養生し
て得られた造粒物であってもよい。
て得られた造粒物であってもよい。
加熱処理温度が700℃を超えると造粒物が爆裂崩壊す
る。
る。
一般に加熱処理時間は、加熱処理温度が高い場合には加
熱処理時間を短時間に、そして温度が低い場合には長時
間に設定する。ただし、加熱温度が700℃の場合であ
っても少なくとも30分間加熱処理を行なうことが必要
である。加熱処理時間が30分間より短いと加熱処理温
度が高い場合であっても造粒物の強度が不足する。
熱処理時間を短時間に、そして温度が低い場合には長時
間に設定する。ただし、加熱温度が700℃の場合であ
っても少なくとも30分間加熱処理を行なうことが必要
である。加熱処理時間が30分間より短いと加熱処理温
度が高い場合であっても造粒物の強度が不足する。
加熱処理は、例えばロータリードライヤー、バンド乾燥
機などの通常使用される乾燥機を用いて行なうことがで
きる。
機などの通常使用される乾燥機を用いて行なうことがで
きる。
このように養生もしくは加熱処理を行なって得られた造
粒物は1通常0.6kgf/ctn’以上の圧潰強度を
示す、また、造粒物の水分含有率は、使用する水の量、
粉末原料の組成、養生時間、加熱処理温度および時間な
どにより変化するが、一般には15重量%を越えること
はなく、長時間をかけて養生した場合には水分含有率を
6重量%以下とすることができ、また好適な条件で加熱
処理を行なった場合には2重量%以下とすることができ
る。
粒物は1通常0.6kgf/ctn’以上の圧潰強度を
示す、また、造粒物の水分含有率は、使用する水の量、
粉末原料の組成、養生時間、加熱処理温度および時間な
どにより変化するが、一般には15重量%を越えること
はなく、長時間をかけて養生した場合には水分含有率を
6重量%以下とすることができ、また好適な条件で加熱
処理を行なった場合には2重量%以下とすることができ
る。
上述の水分含有率の低下に伴ない見掛は比重が低下する
のが一般的であり、養生あるいは加熱処理を経た造粒物
は通常1.2〜1.5の範囲内の見掛は比重を示す、こ
のように造粒物の見掛は比重を低くすることにより造粒
物と得られる人工軽量骨材との見掛は比重の差が小さく
なる。このようにすることにより焼成による粒子径の変
化が小さくなり、ざらに造粒物から放出される成分が過
度に多くならないので焼成の際に生成する気泡が独立気
泡となる確率が高くなる。
のが一般的であり、養生あるいは加熱処理を経た造粒物
は通常1.2〜1.5の範囲内の見掛は比重を示す、こ
のように造粒物の見掛は比重を低くすることにより造粒
物と得られる人工軽量骨材との見掛は比重の差が小さく
なる。このようにすることにより焼成による粒子径の変
化が小さくなり、ざらに造粒物から放出される成分が過
度に多くならないので焼成の際に生成する気泡が独立気
泡となる確率が高くなる。
このようにして養生または加熱処理された造粒物は次に
1000−1500”l:!の範囲内の温度で焼成され
る。
1000−1500”l:!の範囲内の温度で焼成され
る。
この焼成により、造粒物を構成する石炭灰粒子および水
硬性材料粒子を半熔融状態にして粒子を相互に結合させ
ると共に造粒物中に含まれる水分、炭素、硫黄などの成
分を気体として放出させて半熔融状態の粒子を含む造粒
物内部に気泡を生じさせて軽量骨材とするのである。す
なわち、焼成により半熔融状jEになった造粒物の内部
には粘稠なガラス層が生成される結果1発生した気泡が
主に独立気泡としてこのガラス層の内部に均一に分布し
て高強度の低吸水性人工軽量骨材となるのである。
硬性材料粒子を半熔融状態にして粒子を相互に結合させ
ると共に造粒物中に含まれる水分、炭素、硫黄などの成
分を気体として放出させて半熔融状態の粒子を含む造粒
物内部に気泡を生じさせて軽量骨材とするのである。す
なわち、焼成により半熔融状jEになった造粒物の内部
には粘稠なガラス層が生成される結果1発生した気泡が
主に独立気泡としてこのガラス層の内部に均一に分布し
て高強度の低吸水性人工軽量骨材となるのである。
焼成温度が1ooo℃より低い場合は造粒物の膨張が不
充分となり低比重の軽量骨材を製造することができない
、また、1500℃より高い場合は造粒物が融着して大
塊状物になり焼成装置の連続正転ができない。
充分となり低比重の軽量骨材を製造することができない
、また、1500℃より高い場合は造粒物が融着して大
塊状物になり焼成装置の連続正転ができない。
焼成はロータリーキルン、シンターグレートなど通常使
用されている焼成装置を利用して行なうことができる。
用されている焼成装置を利用して行なうことができる。
なお、温度などの諸条件を調整することにより加熱処理
を焼成と同一・の装置を用いて行なうこともできる。
を焼成と同一・の装置を用いて行なうこともできる。
本発明の製造方法により得られた人工軽11k骨材の絶
乾比屯は通常1.1以下であり、さらに水硬性材料の1
1℃を本発明の範囲内で調整するなどの方法を採ること
により0.9以下とすることができる。また1本発明の
製造方法により得られた軽量骨材に含有される気泡は、
大部分が独立気泡であるので、得られた軽量骨材は吸水
率が低く、通常24時間吸水率は4屯14%以下である
。更に、圧潰強度は1通常は15kgf/crn’以上
である。
乾比屯は通常1.1以下であり、さらに水硬性材料の1
1℃を本発明の範囲内で調整するなどの方法を採ること
により0.9以下とすることができる。また1本発明の
製造方法により得られた軽量骨材に含有される気泡は、
大部分が独立気泡であるので、得られた軽量骨材は吸水
率が低く、通常24時間吸水率は4屯14%以下である
。更に、圧潰強度は1通常は15kgf/crn’以上
である。
次に本発明の実施例、比較例および参考例を示す。
[実施例1]
石炭火力発電所ボイラーから発生したフライアッシュ1
0011部にコットレルダストを10重量部を添加しリ
ボンミキサーを用いて混合して粉末原料を得た。使用し
たフライアッシュおよびコットレルダストの諸物性を第
1表に、組成を第2表に示す。
0011部にコットレルダストを10重量部を添加しリ
ボンミキサーを用いて混合して粉末原料を得た。使用し
たフライアッシュおよびコットレルダストの諸物性を第
1表に、組成を第2表に示す。
この粉末原料を、皿の直径1.5m、傾斜角50度1回
転@ 16 r p mのパン型造粒機に85kg/時
間の供給量で供給し、水を散布しながら転動造粒して1
粒子径が5〜15mmの範囲内にある造粒物を製造した
。
転@ 16 r p mのパン型造粒機に85kg/時
間の供給量で供給し、水を散布しながら転動造粒して1
粒子径が5〜15mmの範囲内にある造粒物を製造した
。
得られた造粒物を自然状態に放置して24時間養生した
(養生造粒物)。
(養生造粒物)。
得られた養生造粒物の見掛は比重、水分含有率および圧
潰強度を第3表に示す。
潰強度を第3表に示す。
この養生造粒物を有効内径0.9m、有効長さ20m、
lll斜3.5/100のロータリーキ/L/ 7に、
送入量500kg/時間(乾燥物)、(準)で送入し1
350℃にて焼成して人工軽il′L骨材を製造した。
lll斜3.5/100のロータリーキ/L/ 7に、
送入量500kg/時間(乾燥物)、(準)で送入し1
350℃にて焼成して人工軽il′L骨材を製造した。
得られた人工軽量骨材の絶乾比重、24時間吸水率およ
び圧潰強度を第4表に示す。
び圧潰強度を第4表に示す。
以下余白
第1表
フライアッシュ コットレルダスト
比重 2.13 2.87プレーン
比表面積(crn’/g) 3900 2600粉
297 μm O,00,0末 1
49 JLm O,10,4度 88
終m 4.0 4.4$1 44p
m 18.2 20.7註)粉末度は記載した[1
開きの標準網篩を通過しなかった粒子の重量%を示す。
297 μm O,00,0末 1
49 JLm O,10,4度 88
終m 4.0 4.4$1 44p
m 18.2 20.7註)粉末度は記載した[1
開きの標準網篩を通過しなかった粒子の重量%を示す。
以下t”4g白
第2表
フライアッシュ コットレルダスト
化 ig、1oss 3 、 4
1 6 、 8学 Sin 2 56
.5 14.3JJk、A見、0. 32
.8 4.8分 Fe2O* 4.
3 2.7Ca0 2 、8
43 、6屯 Mg0 0 、8
0 、7:、Hso、 0.5 1
0.4% Na2O0,60,3 K 20 0.8 3.4なお、本発
明において造粒物及び人工軽is1骨材の物性の測定は
以下に記載する方法で行なった。
1 6 、 8学 Sin 2 56
.5 14.3JJk、A見、0. 32
.8 4.8分 Fe2O* 4.
3 2.7Ca0 2 、8
43 、6屯 Mg0 0 、8
0 、7:、Hso、 0.5 1
0.4% Na2O0,60,3 K 20 0.8 3.4なお、本発
明において造粒物及び人工軽is1骨材の物性の測定は
以下に記載する方法で行なった。
見掛は比重
JIS−M−8715−77に準拠して測定した。
水分含有率
Kett赤外線水分計を用いて100℃で乾燥して測定
した。
した。
圧潰強度
JIS−M−8718−82に準拠して測定した。
絶乾比重および24時間吸水率
JIS−A−5002−78に準拠して測定した。
[実施例2]
実施例1において、養生時間を120時間とした以外は
同様にして養生造粒物を製造し、これを用いて同様にし
て人工軽量骨材を製造した。
同様にして養生造粒物を製造し、これを用いて同様にし
て人工軽量骨材を製造した。
得られた養生造粒物の見掛は比重、水分含有率および圧
潰強度を第3表に示し1人工軽量骨材の絶乾比重、24
時間吸水率および圧潰強度を第4表に示す。
潰強度を第3表に示し1人工軽量骨材の絶乾比重、24
時間吸水率および圧潰強度を第4表に示す。
[実施例3]
実施例2において、コットレルダストの添加量を5重量
部とした以外は同様にして養生造粒物を製造し、これを
用いて人工軽量骨材を製造した。
部とした以外は同様にして養生造粒物を製造し、これを
用いて人工軽量骨材を製造した。
得られた養生造粒物の見掛は比重、水分含有率および圧
潰強度を第3表に示し、人工軽量骨材の絶乾比重、24
時間吸水率および圧潰強度を第4表に示す。
潰強度を第3表に示し、人工軽量骨材の絶乾比重、24
時間吸水率および圧潰強度を第4表に示す。
[実施例4]
実施例2においてコットレルダストの添加量を15 %
4[部とした以外は同様にして養生造粒物を製造し、
これを用いて人工軽量骨材を製造した。
4[部とした以外は同様にして養生造粒物を製造し、
これを用いて人工軽量骨材を製造した。
得られた養生造粒物の見掛は比重、水分含有率および圧
潰強度を第3表に示し、人工軽量骨材の絶乾比重、24
時間吸水率および圧潰強度を第4表に示す。
潰強度を第3表に示し、人工軽量骨材の絶乾比重、24
時間吸水率および圧潰強度を第4表に示す。
[¥施例5]
実施例2において、粉末原料に石炭灰100重量部に対
して0.51量部のポリビニルアルコールを添加した以
外は同様にして養生造粒物を製造し、これを用いて人工
軽量骨材を製造した。
して0.51量部のポリビニルアルコールを添加した以
外は同様にして養生造粒物を製造し、これを用いて人工
軽量骨材を製造した。
得られた養生造粒物の見掛は比重、水分含有率および圧
潰強度を第3表に示し、人工軽量骨材の絶乾比重、24
時間吸水率および圧潰強度を第4表に示す。
潰強度を第3表に示し、人工軽量骨材の絶乾比重、24
時間吸水率および圧潰強度を第4表に示す。
[実施例6]
実施例2において、粉末原料に石炭灰100重量部に対
して3,0重量部のポリビニルアルコールを添加した以
外は同様にして養生造粒物を製造し、これを用いて人工
軽量骨材を製造した。
して3,0重量部のポリビニルアルコールを添加した以
外は同様にして養生造粒物を製造し、これを用いて人工
軽量骨材を製造した。
得られた造粒物の見掛は比重、水分含有率および圧潰強
度を第3表に示し、人工軽量骨材の絶乾比重、24時間
吸水率および圧潰強度を第4表に示す。
度を第3表に示し、人工軽量骨材の絶乾比重、24時間
吸水率および圧潰強度を第4表に示す。
[比較例1]
実施例1において、造粒物を養生を行なうことなく焼成
した以外は同様にして人工軽−に骨材の製造を試みたが
キルン内で造粒物が崩壊して大塊状体になり人工軽量骨
材を製造することはできなかった。
した以外は同様にして人工軽−に骨材の製造を試みたが
キルン内で造粒物が崩壊して大塊状体になり人工軽量骨
材を製造することはできなかった。
造粒物の見掛は比重、水分含有率および圧潰強度を第3
表に示す。
表に示す。
[比較例2]
実施例2においてコットレルダストの添加rI℃を25
重量部とした以外は同様にして養生造粒物を製造し、こ
れを用いて人工軽量骨材の製造を試みたが焼成時にキル
ン内に造粒物が融着してキルンの運転が困難になり人工
軽量骨材を製造することができなかった。
重量部とした以外は同様にして養生造粒物を製造し、こ
れを用いて人工軽量骨材の製造を試みたが焼成時にキル
ン内に造粒物が融着してキルンの運転が困難になり人工
軽量骨材を製造することができなかった。
造粒物の見掛は比重、水分含有率および圧潰強度を第3
表に示す。
表に示す。
以下余白
第3表
(重量%) (kgf/cゴ)
実施例1 1.44 14.1 0.6回 2
1.22 1.8 1.2同 3
1.16 0.6 1.0同 4
1,32 1.3 2.0同 5
1.32 3.2 2.4回 6
1.40 5.1 5.1比較例1
1.56 22.1 0.5回 2 1,
33 1.3 2.3以下余[」 第4表 (重量%) (kgf/cゴ) 実施例1 0.82 3.0 17.0回 2
0.81 2.6 18.0同 3
1.06 1.2 49.0回 4
0.70 3.6 15.0同 5
0.80 2.6 19.0同 6
0.76 2.8 22.0比較例t
#A 造 不 旋回 2
製 造 不 能以下余白 [実施例7] 実施例5において、造粒物を養生する代わりに造粒物を
100℃の温度で2時間加熱処理して加熱処理造粒物を
製造し、これを用いた以外は同様にして人工軽量骨材を
製造した。
1.22 1.8 1.2同 3
1.16 0.6 1.0同 4
1,32 1.3 2.0同 5
1.32 3.2 2.4回 6
1.40 5.1 5.1比較例1
1.56 22.1 0.5回 2 1,
33 1.3 2.3以下余[」 第4表 (重量%) (kgf/cゴ) 実施例1 0.82 3.0 17.0回 2
0.81 2.6 18.0同 3
1.06 1.2 49.0回 4
0.70 3.6 15.0同 5
0.80 2.6 19.0同 6
0.76 2.8 22.0比較例t
#A 造 不 旋回 2
製 造 不 能以下余白 [実施例7] 実施例5において、造粒物を養生する代わりに造粒物を
100℃の温度で2時間加熱処理して加熱処理造粒物を
製造し、これを用いた以外は同様にして人工軽量骨材を
製造した。
得られた加熱処理造粒物の見掛は比重、水分含有率およ
び圧潰強度を第5表に示し、人工軽量骨材の絶乾比重、
24時間吸水率および圧潰強度を第6表に示す。
び圧潰強度を第5表に示し、人工軽量骨材の絶乾比重、
24時間吸水率および圧潰強度を第6表に示す。
[実施例8]
実施例7において、加熱処理温1バを500℃。
加熱処理時間を30分間とした以外は同様にして加熱処
理造粒物を製造17、これを用い人工軽:Jt骨材を製
造した。
理造粒物を製造17、これを用い人工軽:Jt骨材を製
造した。
1!iられた加熱処理造粒物の見掛は比重、水分含有率
および圧潰強度を第5表に示し、人工軽量骨材の絶乾比
重、24時間吸水率および圧潰強度を第6表に示す。
および圧潰強度を第5表に示し、人工軽量骨材の絶乾比
重、24時間吸水率および圧潰強度を第6表に示す。
[比較例3]
実施例7において、加熱処理温度を800℃、加熱処理
時間を30分間とした以外は同様にして加熱処理造粒物
を製造を試みたが、加熱処理において造粒物が爆裂崩壊
して加熱処理造粒物を得ることができなかった。
時間を30分間とした以外は同様にして加熱処理造粒物
を製造を試みたが、加熱処理において造粒物が爆裂崩壊
して加熱処理造粒物を得ることができなかった。
[参考例1および2]
市販されている膨張頁岩系人工軽量骨材の絶乾比重、2
4時間吸水率および圧潰強度を第6表に記載する。
4時間吸水率および圧潰強度を第6表に記載する。
第5表
(重量%) (kgf/cm’)
実施例7 1.32 1.2 2.9同 8
1.30 0.3 2.4比較例3
製 造 不 能第6表 (重量%) (kgf/crn’)実施例7 0.
78 3.0 21.0同 8 0.75
3.5 20.0比較例3 製 造
不 能参考例1 0.98 11.3 1
6.0同 2 0.75 18.5 12
.0特許出願人 宇部興産株式会社 代 理 人 弁理上 柳川泰男 千−もタネ市−+1ニー”s−、’¥ 昭和62年 37111 E+
1.30 0.3 2.4比較例3
製 造 不 能第6表 (重量%) (kgf/crn’)実施例7 0.
78 3.0 21.0同 8 0.75
3.5 20.0比較例3 製 造
不 能参考例1 0.98 11.3 1
6.0同 2 0.75 18.5 12
.0特許出願人 宇部興産株式会社 代 理 人 弁理上 柳川泰男 千−もタネ市−+1ニー”s−、’¥ 昭和62年 37111 E+
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、標準網篩297μm残分が1重量%以下の石炭灰と
、該石炭灰100重量部に対して1〜20重量部の水硬
性材料とを含む粉末原料を水の存在下に造粒成形して得
られた造粒物を20時間以上養生した後、これを100
0〜1500℃の範囲内の温度で焼成することを特徴と
する低吸水性人工軽量骨材の製造方法。 2、造粒物を24〜120時間の範囲内で養生すること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の低吸水性人工
軽量骨材の製造方法。 3、水硬性材料が、標準網篩297μm残分が1重量%
以下であって、CaO成分の含有率が30重量%以上の
水硬化性の粉末であることを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載の低吸水性人工軽量骨材の製造方法。 4、水硬化性の粉末が、セメントの焼成の際に発生する
粉塵の回収物であることを特徴とする特許請求の範囲第
3項記載の低吸水性人工軽量骨材の製造方法。 5、養生後の造粒物の常温における圧潰強度が0.6k
gf/cm^2以上であり、かつ該造粒物の見掛け比重
が1.2〜1.5の範囲内にあることを特徴とする特許
請求の範囲第1項記載の低吸水性人工軽量骨材の製造方
法。 6、粉末原料が石炭灰100重量部に対して5重量部以
下の親水性糊材を含むことを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載の低吸水性人工軽量骨材の製造方法。 7、親水性糊材がポリビニルアルコールであることを特
徴とする特許請求の範囲第6項記載の低吸水性人工軽量
骨材の製造方法。 8、標準網篩297μm残分が1重量%以下の石炭灰と
、該石炭灰100重量部に対して1〜20重量部の水硬
性材料とを含む粉末原料を水の存在下に造粒成形して得
られた造粒物を700℃以下の温度で30分間以上加熱
処理した後、これを1000〜1500℃の範囲内の温
度で焼成することを特徴とする低吸水性人工軽量骨材の
製造方法。 9、造粒物を100〜550℃の範囲内の温度で、30
分〜2時間加熱処理することを特徴とする特許請求の範
囲第8項記載の低吸水性人工軽量骨材の製造方法。 10、水硬性材料が、標準網篩297μm残分が1重量
%以下であって、CaO成分の含有率が30重量%以上
の水硬化性の粉末であることを特徴とする特許請求の範
囲第8項記載の低吸水性人工軽量骨材の製造方法。 11、水硬化性の粉末が、セメントの焼成の際に発生す
る粉塵の回収物であることを特徴とする特許請求の範囲
第10項記載の低吸水性人工軽量骨材の製造方法。 12、加熱処理後の造粒物の常温における圧潰強度が0
.6kgf/cm^2以上であり、かつ該造粒物の見掛
け比重が1.2〜1.5の範囲内にあることを特徴とす
る特許請求の範囲第8項記載の低吸水性人工軽量骨材の
製造方法。 13、粉末原料が石炭灰100重量部に対して5重量部
以下の親水性糊材を含むことを特徴とする特許請求の範
囲第8項記載の低吸水性人工軽量骨材の製造方法。 14、親水性糊材がポリビニルアルコールであることを
特徴とする特許請求の範囲第13項記載の低吸水性人工
軽量骨材の製造方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3148986A JPH0611659B2 (ja) | 1986-02-14 | 1986-02-14 | 低吸水性人工軽量骨材の製造方法 |
US07/014,929 US4772330A (en) | 1986-02-14 | 1987-02-13 | Process for producing low water-absorption artificial lightweight aggregate |
GB8703516A GB2200904B (en) | 1986-02-14 | 1987-02-16 | Process for producing low water-absorption artificial lightweight aggregate |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3148986A JPH0611659B2 (ja) | 1986-02-14 | 1986-02-14 | 低吸水性人工軽量骨材の製造方法 |
Publications (2)
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