JPS6340001A

JPS6340001A - 石炭灰を原料とする路盤材とその製造方法

Info

Publication number: JPS6340001A
Application number: JP18359186A
Authority: JP
Inventors: 永田　栄亮; 椎　正幸; 村本　正人; 洋早川; 久富　昇; 嶋地　賢治
Original assignee: Nippon Hodo Co Ltd; Chugoku Electric Power Co Inc; Onoda Cement Co Ltd
Current assignee: Chugoku Electric Power Co Inc; Onoda Cement Co Ltd; Nikko Corp Ltd
Priority date: 1986-08-05
Filing date: 1986-08-05
Publication date: 1988-02-20
Anticipated expiration: 2011-01-17
Also published as: JPH083162B2

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】（産業上の利用分野）この発明は石炭灰の処理方法の１種に関し、石炭灰を主
原料とする路盤材、および石炭灰を主原料とする路盤材
の製造方法に関するものである。

（従来の技術）石炭灰の処理としては、従来から主なるものとして（ａ
）セメント原料、（ｂ）骨材、フィラー等の原料、（ｃ
）埋立、（ｄ）転圧野積による団粒化などが一般的であ
ったが、これらはいづれも次のような問題点を含んでい
た。

即ち、セメント用原料としては使用量に限界があり、骨
材、フィラー等の原料等への活用は、成分１粒度、残存
カーボン等の品質面で制約を受け、これも大量活用には
至っていない。また、埋立による処理は環境上の問題が
あり、野積による団粒化は広大な用地を必要とする外、
団粒化までに４〜５年を要し、しかもこれによって得ら
れたものも、良好な路盤材として活用するまでには至っ
てはいないという問題があった。上記のものとは別に、
最近では石炭灰の利用技術も各種のものが提案されてい
る。例えば、石炭灰を石こうで固化して硬化体とし、こ
れを土木、建築の分野における建材、構造材として使用
するという提案もあり、その１つとして特公昭６１−２
５６７３号をあげることが出来る。しかしながら、いま
だフライアッシュをロール成形により処理して得た固化
成形物（以下単に「成形物」という。）を、路盤材とし
て利用するという技術の提案は、発明者の知る限りでは
見当たらない。

（発明が解決しようとする問題点）この発明は、石炭灰を主原料としこれにセメントを混合
してロール成形し、これによって路盤材として、また上
層路盤材として利用出来るような強度を有する成形物を
得ようとするものである。

（問題点を解決するための手段）本願の第１の発明は、石炭灰を主原料とし、これにセメ
ントと水を加えて混練し、ロール成形してなることを特
徴とする石炭灰を原料とする路盤材である。また本願の
第２の発明は、石炭灰にセメントを内割で５〜１５重量
％を混合し、これに水を石炭灰とセメントとの合量に対
して１０〜３０％加えて混練した後、１００〜１５００
ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍの圧力でロール成形することを特徴
とする石炭灰を原料とする路盤材の製造方法である。

さらに本願の第２の発明の実施の態様を示すと、ロール
成形機でフレーク状に成形することである。

以下に、この発明をさらに説明する。

本発明は石炭灰を主原料とし、これにバインダーとして
セメントを添加して用いるものである。

主原料の石炭灰は特に制約がなく、クリンカー状のもの
から微粉状のものまで幅広く使用することが出来る。ま
た、セメントは普通ポルトランドセメント、高炉セメン
ト、フライアッシュセメント、早強セメント、ジェット
セメント等のいづれでもよい。上記の石炭灰とセメント
との混合物に水を加えて混練し、これをロール成形する
。このようにして成形された物は、その後養生して石炭
灰を原料とする最終製品の路盤材とする。

本願の第２の発明である路盤材の製造方法は、使用する
石炭灰とセメントは第１の発明と同様のものである。こ
の発明において、セメントの配合比は、内割の重量比で
５〜１５９６とする。セメントが５％未満であると得ら
れる成形物の強度が不足し路盤材料として適しない。ま
たこれが１５％を超えるとコスト高となる。また、セメ
ント比を１５％を超えて添加していくと成形物の強度は
向上するが、締まり効果はそれ捏上がらず、従って修正
ＣＢＲ（修正ＣＢＨについては、「アスファルト舗装要
綱」参照）の増加率は低下してくる。

上記の石炭灰とセメントの混合物は、次に水を加えて調
湿混練する。この水は、セメントの硬化、石炭灰とアル
カリによるポゾラン反応の進行及びロールによる加圧成
形性をよくする等のためのものであるが、水量は、一般
に石炭灰とセメントの合量に対して１０〜３０％の範囲
とする。この範囲が水和反応、成形性などから好適であ
る。水和反応に要する水は、加圧成形に要する水に比し
て少ない。使用水量は、加圧成形に適した水量の範囲で
決めればよい。水量は、得られる成形物の物性と密接に
関係しており、高強度成形物を得るためには使用原料に
応じて成形物が最大密度になるように設定して決定する
。その後、調湿物はロール成形機で１００〜１５００　
ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍで加圧成形する。これが１００ｋｇ
／ｃｍ未満であると成形直後の強度が弱く、ロール成形
機から後の輸送時、例えばシュートによる置場への落下
時に成形された物が破損して好ましくない。また、加圧
力を１５００　ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍ以上とすることは、
設備面やコストなどで急激に割高になり好ましくない。

なお、成形される物をフレーク状とすると路盤材として
一層好適なものが出来る。

発明者らは、成形に際しての成形圧力と修正ＣＢＲとの
関係を実験した。即ち、成形水量を１０〜３０％にして
、成形圧力と修正ＣＢＲ及びロサンゼルスすり減り減ｆ
ｆ１（ＪＩＳＡ１１２１・５００１）の各関係について
実験を行った。この結果を第１図および第２図に示す。

図において、いずれもＦＡ／Ｃは石炭灰とセメントとの
比を示す。これによれば、成形圧内約７５０に−ｇ／ｃ
ｍで修正ＣＢＲは最大値を、またロサンゼルスすり減り
減量は最小値を示している。修正ＣＢＲは、８０％以上
であれば上層路盤材として利用することが可能とされて
いる。第１図はＦＡ／Ｃが９５１５〜８５／１５で図示
されているが、これによれば成形圧力を１００　ｋ　ｇ
　／　ｃ　ｍ以上とすれば、修正ＣＢＲ８０％の規格値
のものとすることが出来る。一方、第２図は水の量を１
０〜３０％の範囲に変化させてた場合における成形圧力
とロサンゼルスすり減り減量との関係を示したものであ
る。この第２図からは、セメント量が５％では５００〜
１１００ｋｇ／ｃｍ、１５％では１００ｋ　ｇ　／　ｃ
　ｍ以上で規格値の５０％以下のすり減り減量″を示す
ことが分る。第３図および第４図は、成形水量と修正Ｃ
ＢＲおよびロサンゼルスすり減り減量の関係を実験し、
結果を示したものである。

第３図によると、成形水量は成形可能な水量である３０
２６以下の範囲の１０〜３０％で修正ＣＢＲが規格値の
８０％を超えている。一方、成形水量とロサンゼルスす
り減り減量との関係については第４図に示されている。

この実験では圧力は３００〜１５００ｋｇ／ａｍ、ｏ−
ル間隙は４〜１０　として行われた。第４図からセメン
ト量５％では成形水ｆｆ１２０％以上で、またセメント
量１５％では、成形水量１０％以上でロサンゼルスすり
減り減量が規格値の５０％以下となることが分る。第５
図および第６図は、各挿成形方法によって得られたもの
の、セメント量と修正ＣＢＲおよびロサンゼルスすり減
り減量の関係を図示したものである。なお、ロール成形
、ブリケット成形とも、成形圧力は３００〜１５００　
ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍとした。これによるとロール成形し
たものは、修正ＣＢＲが他のブリケット成形品、流し込
み成形品、ベレットと比較して際立って優れている。ロ
サンゼルスすり減り減量の方も流し込み成形よりは優れ
、その他のブリケット成形、ベレレソトと近似したもの
とすることが出来る。

以上のようにしてロール成形された物は、その後常温下
で通常３週間養生されたのち、これを所定のサイズに破
砕し最終的に路盤材、或は上層路盤材とされる。また、
強度発現を早くしたい場合は、蒸気養生等の高温養生に
より数日で養生を終わらせることが可能である。

（発明の効果）以上のとおり本発明によると、従来その処分に困ってい
た石炭灰を、比較的安価なセメントを少量添加しただけ
で、付加価値の高い路盤材とすることが出来る。そして
この路盤材は、後記実施例が示すように修正ＣＢＲが１
１５％というように極めて良好なものとなる。また、こ
のものはロサンゼルスすり減り減量においても上記した
第６図が示すように他の成形品であるブリケット品やベ
レットと近似したものとすることが出来る。これを従来
法と対比してみると、これまでは４〜５年もかけて団粒
化し、これを下層路盤材、盛土材としていたので、期間
的にもまた用途的にみても、本発明ははるかに優れてい
ることが分る。本発明によって得られたものは、成形直
後野積しても粉塵や降雨による流出といったことはない
ので、これを埋立てに使用しても環境問題を発生する恐
れはない。更に、本発明は連続ロール成形方式を採用す
るので、大量生産に好都合である。以下に、実施例をあ
げてこの発明を更に説明する。

実施例１゜石炭灰に対し普通ポルトランドセメントを内割で１０重
量％添加し、その全量に対し水を２０％添加後パグミル
で２０分間調湿混練した。ここに使用した石炭灰、セメ
ントの化学成分、ブレーン比表面積を第１〜２表に示す
。

第　　１　　表第　　２　　表上記：Ａ湿物をロール成形機にて８００ｋ　ｇ　／　ｃ
　ｍの加圧力で成形し、その後これを常温で２１日間養
生した。比較のために、同一のｌ昆練物をブリケットマ
シンを用い８００　ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍで成形して成形
物を得た。また他の比較例として、同一の配合原料に対
乾燥物重量で２０％の水を加えながら、２０００ｍｍ径
のパンペレタイザーにより転動造粒して、その後同様に
常温で２１日間養生した。これら３試料を粒度Ｍ−２５
に調整して修正ＣＢＲを求めたところ、実施例品は１１
５９６、ブリケットは７１％、ベレットは３５％であっ
た。また、ロサンゼルスすり減り減量は、それぞれ３８
％、３５％、３３％であった。上層路盤材としての規格
値である８０％以上と比較してみると、本発明品は規格
を大幅に上わまるのに対し、ブリケット、ペレットはそ
れぞれ上記規格以下であり、これを上層路盤材として利
用することは難しいことが分る。

実施例２゜石炭灰に対し普通ポルトランドセメント５％を添加し、
その全量に対し水を２０％加えた。その後、これを実施
例１と同様に調湿混練、ロール成形（６００ｋｇ／ｃｍ
）、養生を行った。このものの修正ＣＢＲを求めたとこ
ろ９０％であった。

ロサンゼルスすり減り減量は４７％であった。

比較例として同一の配合原料に水４０％を添加しｙＪ！
Ｊ’ｌｉ混練を行い、その後これを流し込み成形をし、
以下上記と同様の養生、試験を行ったところ、修正ＣＢ
Ｒとしては３９％を得た。また、ロサンゼルスすり減り
減量は７６％であった。流し込みによる成形方法と比較
して本発明のロール成形したものが優れていることが分
る。

【図面の簡単な説明】第１図は成形圧力と修正ＣＢＲとの関係を示す線図、第
２図は成形圧力とロサンゼルスすり減り減量との関係を
示す線図、第３図は成形水量と修正ＣＢＲとの関係を示
す線図、第４図は成形水量とロサンゼルスすり減り減量
との関係を示す線図、第５図はセメント量と修正ＣＢＲ
との関係を示す線図、第６図はセメント量とロサンゼル
スすり減り減量との関係を示す線図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）石炭灰を主原料とし、これにセメントと水を加え
て混練し、ロール成形してなることを特徴とする石炭灰
を原料とする路盤材。
（２）石炭灰にセメントを内割で５〜１５重量％混合し
、これに水を石炭灰とセメントとの合量に対して１０〜
３０％加えて混練した後、１００〜１５００ｋｇ／ｃｍ
の圧力でロール成形することを特徴とする石炭灰を原料
とする路盤材の製造方法。
（３）ロール成形でフレーク状に成形することを特徴と
する特許請求の範囲第２項記載の石炭灰を原料とする路
盤材の製造方法。