JPS6345156A

JPS6345156A - 廃棄物焼却灰溶融スラグを含有したコンクリ−ト製平板

Info

Publication number: JPS6345156A
Application number: JP61189151A
Authority: JP
Inventors: 畠中　太; 熊谷　敏男; 飯塚　芳雄
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd
Priority date: 1986-08-12
Filing date: 1986-08-12
Publication date: 1988-02-26

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、産業廃棄物として処理されるごみ等の廃棄
物焼却灰溶融スラグを主骨材とするコンクリート製平板
に関するものである。

「従来の技術だ周知の如く、家庭や工場等から廃棄さｕｆコ都市ごみ等
の廃棄物は、一旦集約場に集約された後に、適宜廃棄物
の種類により分類され、埋め立て地に直接埋め立てられ
て処理されろか１．３５モいは清掃工場等の焼却場にお
いて焼却処理されるの９・一般的であった。しかし、前
記埋め立てによる廃棄物処理では、埋め立て地の絶対的
かつ慢性的な泥足が問題になるとノ（に、前二己廃棄物
から有害物質が地中へ浸透することによる、前記埋め立
て地付氾での地下水の汚染が避けられず、また、萌工己
Ｅ＋−，）め立て地は、その時間の経０に（トつで、前
記交２物の腐敗、分解によ：）発生されるメタンガス等
−Ｊ、臭かつ危倹なガスの存在や、地盤じヒ下再の問題
うく解決されないため、その実相用が促ユされ才、活用
が不七分である、といり問題点ｎ−あつｆこ。

また、焼却場によりｒＩＳ市ごみ等の廃棄物を焼、１処
理しｆこ場合、焼却灰として徘Ｑ３ごれろ′全葉物の量
ば、焼！ｉＩ萌′Ｊ）廃棄物の状態の１０分の１に減量
され、さらに、埋め立て地に特有な前記問題が、焼却処
理に上れば解消さて−ろ、という刊Ｃ；、はあるか、こ
の場合でも、前、￥２焼却天はいずれにせよ産業廃棄物
処王１１！場あるいは埋め立て地に埋め立てる二ととな
・つ、将来的に用地不足を招く恐れがめっｆこ。

近年、萌１１こ焼却灰を１１００°Ｃ−１５００°ＣＪ
）、高温で溶、姓させ、いわゆる溶、剋スラグとして処
理する：克棄セク処理方法が描書されている。この方法
によれば、前記焼却灰の量を約半分に減量することかで
きろと共に、前記、８融スラグは固形物として得られる
ので、その取り扱いか容易となる。なお、ここでいう廃
棄物とは都市ごみ、下水汚泥、各種工場廃棄物、建設廃
棄物その他をさしている。

１発明つ・解決しようとする問題点ｆ１、かし、１１〕３こ溶融スラグ１′ヒによる廃棄物処
理であってら、この溶融スラグを、自記焼却灰の場合と
同＋濠に、産業廃棄物処理場あろいは埋め立て地に埋め
立てる必要かあり、１１を記問題点の根本的な解決下と
はなり得ていｒヱい。従って、この廃棄物焼却灰かみ得
られる溶融スラグを、廃棄物としててはなく、何等かの
形で再Ｉ’ｌｌ用を積極的に図る必要が生じてくる。

前記溶融スラグは、砂の代替品として各種建設、土木資
材に使用さ！ｔたり、道路舗装における路床、路盤材と
して試験的に供用されｆニリして、その再利用が図られ
てはいるが、その利用のための技術は未だ確立されてお
らず、また、その現在の時へでは利用範囲も極めて限定
されているため、前記資材としての価値が低い、という
更に検討ずべき課題を残していた。

この発明は、前記問題へに鑑みてな５れだしのであり、
前記溶融スラグの再利用を図る方法の一環として、この
溶融スラグを主骨材とするコンクリート製平板の提供を
、その目的としている。

「問題点を解決するための手段醪この発明は、廃棄物焼却灰を高温にて溶１稙して得られ
ろスラグを主骨材とし、これにセメントと水とが混合さ
れてなるコンクリート製平板であって、前記廃棄物焼却
灰溶融スラグの粒径か２ＩＱｍｍ以下でかつその比重が
２５以上であり、しかしこの廃棄物焼却灰溶融スラグは
コンクリート中に略６０〜８５％の重量を占めてなる構
成とし、主として歩道用コンクリート平板としての適用
性を向上させた乙のである。

ここで、溶融スラグは、収集された廃棄物を焼却がで焼
却して、焼却灰としｆこ後、この焼却灰からε、、ｇ機
によって金属を分離し、二の焼却灰を溶融炉に送り、ｔ
　ｔｏｏ℃〜１５００°Ｃで溶薔することにより得られ
るしのである。なお、この溶融スラグは、溶融炉での溶
融後の冷却方法により、急冷式の水砕スラグ、あるいは
徐冷スラグに分類されろが、これらはスラグの形状専に
よって１１１用用途を１定する。また、形状によって破
砕、分散等を行い、さらに既Ｉ７材料等を加えて加工し
製品化セろ。なお、徐冷スラグは形状、強度からみて、
極めてａ用範囲が広範１用である。

以上の方法により得られた溶融スラグは、その粒度分布
が不均一でｆ）るので、２５ｍｍ篩に、玉二つその粒径
２５ｍｍ以下に選別して、コンクリート、モルタル飄工
におけろ細ｆ１財のＭｌ洛に合致させる。

また、比１Ｒなとについては、砕石の材質についてＪＩ
Ｓ　　Ａ　　５００５において定めろれた規格を指針と
して、２．５以上の乙のを選別する。

ところで、このような廃棄物焼却灰溶融スラグを骨オと
して実用化するにあたっては、留０ず−＼き検討点が何
点かある。その一つとして、コンクリート中に水分によ
り溶融スラグっ１ら溶出される有害物の種類およびその
量がある。すなわち、一般に供用される骨材においては
、ノルド、粘土等の微細な粒子、石炭、亜炭や可溶性の
流化物、腐食上等の有機物、また骨は中の塩分（ＮａＣ
１）について各々規定があり、従って、骨材として萌；
己溶融スラグを使用する１こめには、同様に萌記各灯書
物の有無およびその量について検討する２要がある。し
かし、前述の如く溶融スラグは、焼却灰を１１００°Ｃ
−１５００℃の高１品下で、８融さ仕て得られる固形物
であるから、面記景柑な喧子、１′３よび有機物は溶融
スラグには存在せず、また、可溶性硫化物および塩分に
ついても、強酸めろい（下位アルカリ存在下においての
み留ぎする程度のｎであるため、前記有害物についての
詳細な検討をオろこと・′ヱく、前記溶融スラグを骨（
十として使用してし支７ｑない。

主に、ｌｊｌ　３己検２士点Ｃつ一つであり、コンクリ
ートし）耐久性を検討オろ際３つ指標として、骨材の比
重Ｆ５よび吸水ｎｌが挙げら、！−る。ずなわち、通常
使用されているｒ、７Ｈの比・Ｒはおおよそ２．５０〜
２．６５の範囲内であるととらに、−役に比重の大なる
骨１ス：よ、その組織が緻密で堅硬であり、空隙が少な
く、吸水量が小さく、従ってコンクリートの耐久性が大
であるという傾向を（′ｊ゛するからである。

この場合、萌記溶稙スラグ７つ比重は１．原料几ろ都市
ごみ等の廃棄物の内容等に左を了３イーろらの９、焼ム
１【戸で焼却する旧に適宜選別することて、その比重）
１ｑ整を行うことができ、また、一般の都市ごみ等の廃
棄物から得られろ溶融スラグであれば、その比重の範囲
は、はぼ萌記骨ｔヤの比重と同程空の範囲内に収まる。

さらに、萌ユ己溶勉スラグは、室温へ冷却する際に、そ
５）表面に微細な気泡が生しろものの、全体としてその
吸水量うく一般の骨材よりし小さく、したがって、同一
比重で比較しｒこ場合、萌１こ溶、守スラグを使用しｆ
こコンクリートは、その耐久性が人である。　以上述へ
ｆ二手法によつ溶融スラグを得て、この溶融スラグ゛、
水、セメントを１１！合し、”ＲｔＦ２　（例えば小首
用コンクリート平板なと　）の型枠内に打設して、この
発明によるコンクリート製平板を作成するわけであるが
、前記コンクリート用の水としては、水道７・Ｎや山水
、１７Ｉ７用水、地下水、湖沼水等の清浄な淡ツメ専の
ちｔ交線り混ぜ水として使用されている水であれば良く
、同等特殊な性質を必要としない。また、セメントにつ
いても同様であり、一般に使用されている音通ボルトラ
ットセメント、あるいは施工条件等の要求から早強ポル
トランドセメント等か４　ｐ（選択されて使用されろ。

ま１こ、これら溶１舶スラグ、水、セメントの配合は、
従来慣ＩＩされている配合方法によれ、２良く、所要の
強度、耐久性、水密性および作業に１するワーカビリチ
ーを持つ範囲内で単位；ＩＣ量をできるだけ少なくする
ように定める。なお、この溶融スラグでは、その表面が
砂利などに比へて角ばっており、いわゆる破砕状の形状
をしているので、砂利を用いたコンクリートと同一のワ
ーカビリチーにするためには単位水量、単位セメント虫
とらに増゛朋する傾向にある。

以上詳細に説明した廃棄物焼却天溶融スラグを含Ｒした
コ〉クリート製平板にあっては、この溶融スラグの粒径
を２５ｍｍ以下で比重を２５以上に選別すれば、比重等
ろ往時性が従来１「ｌ用さイーている細骨材、粗骨材等
の骨材と遜色の無い・叶材が得られるととらに、この溶
融スラグをコンクリート中に６０〜８５％の重量比にし
て混合すれば、従来用いている細骨材や祖叶オを含有し
たコンクリート上板と：よぼ同一の均質てしかも所要の
強度、耐久性その池性質を持つコンクｉ）−ト平板を作
り挙げろことかできる。従って、一般にコンクリート用
として使用されている川砂などの骨材の代！−ヤ品とし
て、前記溶；触スラグを使用ａてし、この二Ｉツクリー
ト製平＋５２の強度、品質等に同等劣化をらたらすこと
がないため、゛息玉条１牛等に細心の、主色を払うこと
なく、従来のコンクリ−ト平反と全く同様に使用するこ
とつ（できる。

よって、この発明によれば、歩道用コンクリート平反等
の用途で使用されるコンクリート製平板に好適ならのを
実現することが可能になる。

しｆこうくって、廃棄物焼却灰溶融スラグを骨材の全部
に用いｆこり、一部として天？べ砂と混合して使用する
ことができる。なお、後者の場合には、混合砂の粒度範
囲は３示方書、基学等に規定するものを標やとし、通切
な混合率を定めろことは勿論である。

■実２逆例で以下、実施例を示して、この発明の作用効果を明確にす
る。なお、この発明は以下に示す実鬼例に限定されるら
のではない。

一般の都市廃棄物を焼却して得られろ焼！：、ｉＩ　ｉ
；ＩＨを、１１００°Ｃ−１５００℃の高温で焼却しｆ
二後、水中において急冷させ、水砕（溶融）スラグを得
た。

こ・乃容、勉スラグを２５ｍｍ篩により選別し、この篩
を通過しｆ二、雲上スラグ１ｋｇを２日５１等、ｒ二。

この溶融スラグをＪＩＳＡｌ１０２の規定にし、ｒ二が
ってふるい分は試験した結果を第１図および第２図に示
す。ここで、第２図において、実線は本実験例における
溶融スラグの粒度分布を示し、破線て囲まれる范囲は、
巳本建築学会建築工事標塾佳印書ＪＡＳＳ５に現定され
る、ＪＡＳＳＩ扱の砂の粒度範囲を示すしのである。ま
た同時に、この溶１勉スラグの諸性質を第３図に示した
。

以上のような廃棄物焼却灰へ４融スラグを用い、この廃
棄物う！と却仄溶融スラグとセメントとを平板１１■あ
ｆコリ、第１１図に示す割合で配合し、これを７、’（
１，２２ｋｇで練り、３００Ｘ３００Ｘ６０ｍｍの皇伜
に詰めて加圧し、歩道用コンクリート平板を製作した。

なお、第４図にはこの溶融スラグを使用した１ｌ−１３
当たりの配合と、普通コンクリートからなる歩道用コン
クリート平成の配合を参考として示した。

Ｄゴ記、溶融スラグを含有する歩道用コンクリート平板
の強度を現Ｆ？５値と比較するｆこめに、実験として、
ＪＩＳ、＼　５３０４で規格されている曲げ試験をおこ
ない、破壊荷重１００１００Ｏの試験結果を得た。この
試験結果かみはＮ３００　Ｌ）破壊荷重１２００ｋｇｆ
以上までは届かないが１．容、融スラグからなる主骨１
才に砂などを混合することにより作成すれば、十分に適
用可能である。

なお、本試験方法の概略につき簡単に説明すると、供試
体（３００Ｘ３００Ｘ６０ｍｍ）を２・１１０１Ｔ１の
間隔をおいて配設しｆこ受台の上に荷重か均等に分布さ
れるようにゴム民を介して置さ、供試体のスパン中央に
衝撃を与えないように３　ｋｇ／　ｓｅｃの載荷荷重を
かけて行い、試験機が示す最大荷重を破壊荷重とした。

「発明の効果」以上詳細に説明したように、この発明によれば、廃棄物
焼却灰溶、融スラグを、従来用いている細は財、Ｉｌけ
財等の代わりに用いることを達成し得て、廃棄物の活用
の道を開くことができ、その有用性を高めることができ
る。特に、溶融スラグは噴償で手に入れることができる
ので、川砂等のようにＪ搬費用がかからず、単位セメン
ト量の増加によっても経洛的にこれを補うことかでさ、
歩道用コンクリート平成の製作コストを低域することう
くてきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は篩別試験結果を示す図、第２図は■寸法と通過
率との関係を示すグラフ、第３図は溶融スラグの性質を
示す図、第４図は実竜例を説明するにめの図である。

Claims

【特許請求の範囲】

廃棄物焼却灰を高温にて溶融して得られるスラグを主骨
材とし、これにセメントと水とが混合されてなるコンク
リート製平板であって、前記廃棄物焼却灰溶融スラグの
粒径が２５ｍｍ以下でかつその比重が２．５以上であり
、しかもこの廃棄物焼却灰溶融スラグはコンクリート中
に略６０〜８５％の重量を占めていることを特徴とする
廃棄物焼却灰溶融スラグを含有したコンクリート製平板
。