JPS6366784B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6366784B2
JPS6366784B2 JP15263783A JP15263783A JPS6366784B2 JP S6366784 B2 JPS6366784 B2 JP S6366784B2 JP 15263783 A JP15263783 A JP 15263783A JP 15263783 A JP15263783 A JP 15263783A JP S6366784 B2 JPS6366784 B2 JP S6366784B2
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JP
Japan
Prior art keywords
cement
granules
ash
carbonation
fly ash
Prior art date
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Expired
Application number
JP15263783A
Other languages
English (en)
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JPS6046955A (ja
Inventor
Yoshuki Nakamura
Koji Nitsuta
Kenji Shimaji
Tadashi Sueoka
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.)
Taiheiyo Cement Corp
Original Assignee
Onoda Cement Co 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 Onoda Cement Co Ltd filed Critical Onoda Cement Co Ltd
Priority to JP15263783A priority Critical patent/JPS6046955A/ja
Publication of JPS6046955A publication Critical patent/JPS6046955A/ja
Publication of JPS6366784B2 publication Critical patent/JPS6366784B2/ja
Granted 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
    • C04B18/02Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates
    • C04B18/021Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates agglomerated by a mineral binder, e.g. cement

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
この発明はフライアツシユ、セメント、クリン
カアツシユよりなる配合物を水添造粒して得た造
粒物を炭酸化する方法に関する。フライアツシ
ユ、セメント、クリンカアツシユの配合物を水添
造粒して人造骨材を製造する方法は、この発明の
属する研究グループが先に特願昭56−106533号と
して提案した。この造粒物は、その後の研究でセ
メント骨材の外、過材や浄化材としても有用な
ことが判明した。しかしながら、この造粒物はフ
ライアツシユ、セメント、クリンカアツシユに含
まれているカルシウムなどによりかなり強いアル
カリ性を呈する。そのため、この造粒物を野外に
積み置きすると雨水によりアルカリ分が溶出し、
いわゆるアルカリ公害をひきおこすおそれがあつ
た。特に、これを過材や浄化材に使用する場合
は、これをそのまま使用することが出来ず、アル
カリの溶出防止処理を施すことが必要とされてい
た。 本願の発明者は、フライアツシユ、セメント、
クリンカアツシユの配合物を水添造粒して得た造
粒物のより広い利用範囲の適用のため、これを中
性化する方法として、炭酸ガスによる炭酸化の方
法を採用したが、必ずしも満足すべき結果が得ら
れなかつた。 即ち、得られたフライアツシユ―セメント造粒
物の中、粒径が5mmφ未満の、骨材でいうと細骨
材では炭酸ガスが粒子の中心部まで浸透して中性
化が充分に行なわれるものの、粒径が5mmφ以上
の粗骨材となると粒子の中心部まで確実に中性化
することが困難で粒子の表面部のみしか中性化が
なされないという問題点が存していた。 フライアツシユとセメントの混合物に、クリン
カアツシユを配合し、これを水添転動造粒する人
造骨材の製造法(前述の特願昭56−106533号)
は、クリンカアツシユを粒度調整材として用いた
もので、これによると、クリンカアツシユの配合
量を変えることによつて細骨材から粗骨材までを
任意に分別して造粒できるが、こうして得られる
フライアツシユセメント造粒物の中の、径の大な
る粗骨材に対する中性化に上記の如き問題点が存
していた。 そこで発明者らは、フライアツシユ―セメント
造粒物の、特にその粗骨材に対するアルカリの溶
出防止について種々の研究をしたものであるが、
その結果、造粒物の含有水分を特定の範囲に調整
後、これを炭酸ガスで炭酸化することによりきわ
めて効果的にアルカリ分を中性化することに成功
し、この発明を完成した。 すなわち、この発明は、フライアツシユとセメ
ントの混合物に外割で1〜10重量%のクリンカア
ツシユを配合して、これを水添転動造粒して造粒
物となし、次に養生後その水分含有量を3〜15%
に調整し、ついでこの造粒物をその内部まで炭酸
化することを特徴とするフライアツシユ―セメン
ト造粒物の炭酸化方法である。以下に、この発明
をさらに説明する。 この発明に用いられるフライアツシユは、石炭
燃焼の際排出されるEP粉(電気集じん灰)を主
とした約100μ以下のもので、好ましくは更に細
かい88μ篩残分10%以下のものがよい。ここに用
いられるフライアツシユの1例を示せば第1表の
如くである。
【表】 また、セメントは、普通セメント、早強セメン
ト、超早強セメント、白色セメント、ジエツトセ
メント、アルミナセメント、中庸熱セメントの外
に高炉セメント、シリカセメント、フライアツシ
ユセメントが用いられる。クリンカアツシユは、
ボイラ下部節炭器の粗粒灰を主とした100μ程度
以上のものが大部分のものを用いる。フライアツ
シユ、セメントの混合物に外割で1〜10重量%の
範囲で上記クリンカアツシユを配合する。クリン
カアツシユの配合割合1〜10重量%の中でも、小
配合率とすると造粒物の粒径は大きく、また大配
合率として10重量%の近くとすると粒径は小さく
なるので、ここに用いるクリンカアツシユは、造
粒に際して1種の粒度調整材の役割を果すもので
あるが、前述した1〜10%の配合比率とすること
によつて、大体径5mmφ以上の粗骨材相当の造粒
物とすることができる。ここに用いるクリンカア
ツシユの1例を示せば第2表の如くである。
【表】 前記クリンカアツシユ以外の配合物であるセメ
ント、フライアツシユの配合比は、特に限定され
るものではない。セメント比を上げることにより
造粒物の点圧強度が上昇するが、一方でコストも
上るので、用途に応じ変更すればよい。通常はセ
メント3〜15%、フライアツシユ75〜97%の範囲
が好適である。 フライアツシユ、セメント、クリンカアツシユ
の配合原料は、次にこれを水添造粒するが、ここ
に用いられる造粒機は、パン型ペレタイザ、ドラ
ム型造粒機、その他公知の転動造粒機が用いられ
る。これによつて水添造粒して得た造粒物は、そ
の径が5mmφ以上の粗粒となるが、その後養生を
行なう。養生期間はフライアツシユ、セメント、
クリンカアツシユの配合呈、使用セメントの種
類、その他得られたものの用途などによつて異な
り一様ではない。1例として、フライアツシユ80
重量部と普通セメント20重量部との混合物にクリ
ンカアツシユ5重量部配合したものをパン型ペレ
タイザーで約20%の水を加えて転動造粒したもの
は、通常20℃、材令28日以上の養生が好ましい。
強度発現を早めるために水蒸気養生、促進剤の添
加、高温養生等を採用してもよい。また、20℃材
令28日以下であつても、使用目的を満足する強度
であれば、それでもよい。使用目的に見合つた強
度が発現するまで養生された造粒物は、次にその
水分含有量を調整する。この方法としては、各種
の方法があつて特に限定されるものではないが、
特定含有水分量を正確に調整する方法として、約
105℃で十分加熱して含有水を除去したのち、新
たに水を加えて特定量の水分含有量にすることが
好ましい。外に、養生後約105℃の温度で加熱し、
特定含水量になつたら加熱を中止する方法、養生
後水に浸漬後、約105℃の温度で加熱し、特定含
有水量になつたら加熱を中止する方法もある。 特定含有水量に調整した造粒物は、最後の炭酸
ガスの処理を施す。炭酸ガスの圧力は常圧でも充
分で、これによつて造粒物の中心部のアルカリま
で炭酸化できて実際上は問題ない。しかし常圧以
上の高圧にするとより短時間で造粒物を炭酸化す
ることができる。また、炭酸化に先立ち、造粒物
を減圧処理すれば、炭酸化はより速く、かつ中心
部まで行なわれる。 以上、本発明によると、石炭火力発電所などで
廃棄物として大量に発生するフライアツシユ、ク
リンカアツシユに小量のセメントを結合材として
用いて造粒物を得、このアルカリ分を炭酸ガスで
炭酸化し無害、中性化される。従つて、この造粒
物は野積み、投棄してもアルカリ公害のおそれは
ないばかりか、過材、浄化材等としても使用が
可能となつた。 以下に実施例をあげてこの発明をさらに説明す
る。 実施例 1 フライアツシユ80重量部、普通セメント20重量
部を混合したものに対し、クリンカアツシユを外
割で5%添加し、約20%の水を加えてパン型ペレ
タイザで5〜25mmφの造粒物を得た。なお、用い
たフライアツシユ、クリンカアツシユは第1表、
第2表に示したものである。また、セメントにつ
いては第3表に示す普通セメントを用いた。
【表】 得られた粒状物を28日間、温度20℃、湿度95%
以上で湿空養生した。次に、これを105℃の乾燥
器の中に入れ24時間加熱乾燥し絶乾状態にした。
絶乾状態とした粒状物を5〜10mmφ、15〜20mm
φ、20〜25mmφの粒度の3種に篩分け、その各々
に別々水を加え、その含水率を0〜20%の範囲と
なるようにした。粒度別、含水別に調整した試料
約1Kgをそれぞれ炭酸化養生器に充填後、蓋をし
て外気とのしや断を行つた。この後炭酸化養生器
内を真空ポンプで約50mmHgまで減圧し、この圧
力を10分間保持し、後すみやかに炭酸ガスを養生
器内に封入した。炭酸ガスは市販液化炭酸ガスを
使用して養生器内圧力を3Kg/cm2(ゲージ圧)ま
で加圧し24時間養生して粒状物を炭酸化した。 第1図は、径の異なる粒状物の含水量を変化さ
せて炭酸化したときの、CO2反応量の測定値を示
したものである。CO2反応量は永井式カルシメー
タを用いJIS1211に準じて求めた。また第2図は、
粒状物を28日間、温度20℃、湿度95%以上で湿空
養生後含水率の調整について次の三通りで行つた
ものの、PH値、CO2反応量を示したものである。
即ち、第2図のは、造粒、養生、乾燥、水分調
整、炭酸化の順、は造粒、養生、水没、表乾、
乾燥しながら水分調整、炭酸化の順、は造粒、
養生、乾燥しながら水分調整、炭酸化の順で行つ
たものである。なお、PH値は炭酸化粒状物5gを
ビーカに入れ、蒸留水100c.c.を加え充分撹拌した
のち、30分経過後測定したものである。図2から
粒度および含水率調整方法が変つても含水率が5
〜10%付近でPH値が極小となり、CO2反応量が極
大となり、炭酸化が進行していることがわかる。 造粒物の内部についての炭酸化程度を調べた。
含水率1%、7%、20%の3種につき、それぞれ
上記と同様に炭酸化した15mmφの大きさの造粒物
を半分に割り、フエノールフタレイン指示薬を1
〜2滴破断面に滴下し、内部の炭酸化状況を観察
し、その結果を説明図として第3図に示した。同
図でみられるように、含水率が過少のときはイに
示されるように炭酸化が全体に抑制される。また
含水率が過剰となると、ハの如く内部より表面が
炭化されやすい。いずれも本発明の範囲外では炭
酸化の進行は不充分であることがわかる。 実施例 2 フライアツシユ、セメント、クリンカアツシユ
の混合割合を下記の3通りに変え、パン型ペレタ
イザで5〜10mmφに造粒した。これを実施例1と
同様に炭酸化したものの、含水率とCO2反応量を
第4図に示す。
【表】 第4図から、原料配合比を変えても同様の傾向
にあることがわかる。 実施例 3 実施例1と同様にして得られた造粒物の炭酸化
工程につき検討した。即ち、湿空養生後ただちに
炭酸ガスを封入する場合、養生後真空ポンプで約
50mmHgまで減圧したのち炭酸ガスを封入する場
合の各々につき、炭酸ガス封入時間とPH値、CO2
反応量との関係を求めた。その結果を第5図に示
す。なお、図中真空有りとは、真空ポンプで約50
mmHgまで減圧し、この圧力で10分間保持したこ
とを意味する。第5図から、減圧による前処理及
び炭酸ガス封入圧力の増大は炭酸化に効果的なこ
とが明らかである。
【図面の簡単な説明】
第1図はフライアツシユ―セメント造粒物の含
水率とCO2ガス測定量の関係を示す線図、第2図
は造粒物の含水率とPH及びCO2ガス測定量の関係
を示す線図、第3図は、造粒物の内部の炭酸化を
示した説明図、第4図は造粒物の含水率とCO2
ス測定量の関係を示す線図、第5図は造粒物の
CO2ガス封入保持時間とCO2ガス測定量の関係を
示す線図。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 フライアツシユとセメントとの混合物に外割
    で1〜10重量%のクリンカアツシユを配合して、
    これを水添転動造粒して造粒物となし、次に養生
    後その水分含有量を3〜15%に調整し、ついでこ
    の造粒物をその内部まで炭酸化することを特徴と
    するフライアツシユ―セメント造粒物の炭酸化方
    法。
JP15263783A 1983-08-22 1983-08-22 フライアッシュ−セメント造粒物の炭酸化方法 Granted JPS6046955A (ja)

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JP15263783A JPS6046955A (ja) 1983-08-22 1983-08-22 フライアッシュ−セメント造粒物の炭酸化方法

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JPS6046955A JPS6046955A (ja) 1985-03-14
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JP15263783A Granted JPS6046955A (ja) 1983-08-22 1983-08-22 フライアッシュ−セメント造粒物の炭酸化方法

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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8801506A (nl) * 1988-06-13 1990-01-02 Aardelite Holding Bv Werkwijze voor het vervaardigen van een kolenas bevattend hardbaar mengsel; werkwijze voor het vervaardigen van kolenasbevattende geharde korrels en kolenas bevattend bouwelement.
JP6347575B2 (ja) * 2013-02-28 2018-06-27 デンカ株式会社 骨材およびその製造方法
JP6418602B2 (ja) * 2015-02-27 2018-11-07 太平洋セメント株式会社 セメント質硬化体およびその製造方法
GB2550170B (en) 2016-05-11 2022-10-05 Carbon8 Systems Ltd Improved production of aggregates

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