JPWO2006098202A1 - 焼成物 - Google Patents
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Abstract
クロムを含有する原料を焼成して得られる焼成物であって、細粒分の焼成物を除去したことを特徴とする焼成物。クロムを含有する原料から得られる焼成物であっても、6価クロム量が低減されている。
Description
本発明は、クロムを含有する原料を用いた焼成物であっても、6価クロム量が低減された焼成物に関する。
わが国では、経済成長、人口の都市部への集中に伴い、産業廃棄物や一般廃棄物等が急増している。従来、これらの廃棄物の大半は、焼却によって十分の一程度に減容化して埋め立て処分されているが、近年、埋め立て処分場の残余容量が逼迫していることから、新しい廃棄物処理方法の確立が緊急課題になっている。この課題に対処するため、セメント産業では、産業廃棄物や一般廃棄物等を原料として、セメント混和材、セメントや、骨材用等の焼成物が製造されている(例えば、特許文献1)。
しかしながら、産業廃棄物や一般廃棄物等には、微量のクロムが含まれており、これらを原料として焼成物を製造すると、得られる焼成物中に6価クロムが含まれることになる。このような焼成物を、骨材等として使用した場合や、粉砕してセメント混和材やセメントとして使用した場合、焼成物中に含まれる6価クロムが、水質汚染、土壌汚染等を引き起こす可能性があるため、6価クロム量を低減させることが望まれている。
特開2004−2155号公報
従って、本発明の目的は、クロムを含有する原料を用いても、6価クロム量が低減された焼成物を提供することにある。
本発明者らは、斯かる実情に鑑み、種々検討した結果、クロムを含有する原料を焼成して得られる焼成物のうち、細粒分の焼成物を除去すれば、6価クロム量が低減された焼成物が得られることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、クロムを含有する原料を焼成して得られる焼成物であって、細粒分の焼成物を除去したことを特徴とする焼成物を提供するものである。
また、本発明は、水硬率(H.M.)が1.5未満である当該焼成物を粉砕してなる低水硬性材料を提供するものである。
また、本発明は、水硬率(H.M.)が1.5〜2.3である当該焼成物の粉砕物、及び石膏を含有する水硬性組成物を提供するものである。
また、本発明は、水硬率(H.M.)が1.5未満である当該焼成物を粉砕してなる低水硬性材料を提供するものである。
また、本発明は、水硬率(H.M.)が1.5〜2.3である当該焼成物の粉砕物、及び石膏を含有する水硬性組成物を提供するものである。
本発明の焼成物は、クロムを含む原料を用いても、6価クロム量が低減されているものである。このため、この焼成物を水硬性組成物や骨材等に用いても、6価クロムの溶出が抑制され、環境負荷が低減される。
また、本発明の焼成物は、産業廃棄物、一般廃棄物等を原料として使用することができるので、廃棄物の有効利用の促進にも貢献することができる。
また、本発明の焼成物は、産業廃棄物、一般廃棄物等を原料として使用することができるので、廃棄物の有効利用の促進にも貢献することができる。
本発明の焼成物の原料としては、一般のポルトランドセメントクリンカー原料、例えば石灰石、生石灰、消石灰等のCaO原料;珪石、粘土等のSiO2原料;粘土等のAl2O3原料;鉄滓、鉄ケーキ等のFe2O3原料を使用することができる。
また、産業廃棄物、一般廃棄物及び建設発生土から選ばれる1種以上を原料とし、これを焼成することにより製造することができる。産業廃棄物としては、例えば生コンスラッジ;下水汚泥、浄水汚泥、建設汚泥、製鉄汚泥等の各種汚泥;建設廃材、コンクリート廃材、ボーリング廃土、各種焼却灰、鋳物砂、ロックウール、廃ガラス、高炉2次灰などが挙げられ;一般廃棄物としては、例えば下水汚泥乾粉、都市ごみ焼却灰、貝殻等が挙げられる。また、建設発生土としては、建設現場や工事現場等から発生する土壌や残土、さらには廃土壌等が挙げられる。
これらのうち、粘土、鉄滓、産業廃棄物、一般廃棄物、建設発生土にはクロムが多く含まれるものがある。
また、産業廃棄物、一般廃棄物及び建設発生土から選ばれる1種以上を原料とし、これを焼成することにより製造することができる。産業廃棄物としては、例えば生コンスラッジ;下水汚泥、浄水汚泥、建設汚泥、製鉄汚泥等の各種汚泥;建設廃材、コンクリート廃材、ボーリング廃土、各種焼却灰、鋳物砂、ロックウール、廃ガラス、高炉2次灰などが挙げられ;一般廃棄物としては、例えば下水汚泥乾粉、都市ごみ焼却灰、貝殻等が挙げられる。また、建設発生土としては、建設現場や工事現場等から発生する土壌や残土、さらには廃土壌等が挙げられる。
これらのうち、粘土、鉄滓、産業廃棄物、一般廃棄物、建設発生土にはクロムが多く含まれるものがある。
これらの原料を、水硬率(H.M.)が好ましくは0.05〜2.3、より好ましくは0.4〜2.3になるよう混合して焼成することにより、焼成物を製造する。
焼成温度は、目的とする焼成物の水硬率(H.M.)に応じて設定するのが好ましく、焼成物の水硬率(H.M.)が1.5未満の場合、焼成温度は1000〜1350℃、特に1150〜1350℃であるのが好ましい。また、焼成物の水硬率(H.M.)が1.5〜2.3の場合、焼成温度は1200〜1550℃、特に1350〜1450℃であるのが好ましい。
焼成温度は、目的とする焼成物の水硬率(H.M.)に応じて設定するのが好ましく、焼成物の水硬率(H.M.)が1.5未満の場合、焼成温度は1000〜1350℃、特に1150〜1350℃であるのが好ましい。また、焼成物の水硬率(H.M.)が1.5〜2.3の場合、焼成温度は1200〜1550℃、特に1350〜1450℃であるのが好ましい。
各原料を混合する方法は特に制限されず、慣用の装置等を用いて行うことができる。
また、焼成に使用する装置も特に制限されず、例えばロータリーキルン等を用いることができる。ロータリーキルンで焼成する際には、燃料代替廃棄物、例えば廃油、廃タイヤ、廃プラスチック等を使用することができる。
また、焼成に使用する装置も特に制限されず、例えばロータリーキルン等を用いることができる。ロータリーキルンで焼成する際には、燃料代替廃棄物、例えば廃油、廃タイヤ、廃プラスチック等を使用することができる。
クロムを含有する原料を焼成して得られる焼成物には、6価クロムが含有される。この6価クロムの含有量は、焼成物の粒径が小さいほど、多くなる傾向があることを見出した。このため、本願発明においては、焼成物のうち、細粒分の焼成物を除去することにより、6価クロムの含有量が少ない焼成物を得るものである。
なお、除去する細粒分としては、粒径2mm以下の焼成物を除去するのが好ましく、特に粒径5mm以下の焼成物を除去するのがより好ましい。
なお、除去する細粒分としては、粒径2mm以下の焼成物を除去するのが好ましく、特に粒径5mm以下の焼成物を除去するのがより好ましい。
細粒分の焼成物を除去する方法としては、焼成物を篩い分けする方法等が挙げられる。焼成物の製造装置として、既存のセメント製造プラントを使用する場合には、該プラント中の空気冷却式クリンカークーラーのスピレージダストや、クリンカクーラーの集塵装置から回収されるダストを抜き出すことによって、細粒分の焼成物を除去することができる。
除去した細粒分の焼成物は、そのまま焼成物の原料として使用することもできるし、後記のように、水洗処理したり、還元雰囲気下又は不活性雰囲気下で加熱処理した後に、原料として使用したり、細粒分以外の焼成物と混合して使用することができる。水洗処理又は還元雰囲気下や不活性雰囲気下で加熱処理することにより、焼成物中の6価クロムを低減させることができる。
クロムを含有する原料を焼成して得られる焼成物は、焼成物の粒径が小さいほど、6価クロムの溶出量が多くなる傾向があることを見出した。このため、本願発明においては、除去した細粒分の焼成物を、水洗・乾燥することにより、焼成物中の6価クロムを大幅に低減させる。水洗・乾燥後の細粒分の焼成物は、細粒分以外の焼成物と混合して、使用することができるほか、焼成物の原料として使用することもできる。
細粒分の焼成物を水洗する際、焼成物の水硬率(H.M.)が1.5以上の場合には、該焼成物の水和生成物中に6価クロムが取り込まれ、6価クロムの除去が困難であるので、焼成物の水和を抑制することができる成分を含む水溶液で洗浄するのが好ましい。かかる成分としては、例えば硫酸塩、糖類、クエン酸、ヘプトン酸等の遅延剤が挙げられる。
また、焼成物の水硬率(H.M.)が1.5未満の場合には、該焼成物の水和活性が低いため、通常の水で洗浄することにより、6価クロムを除去することができる。
また、焼成物の水硬率(H.M.)が1.5未満の場合には、該焼成物の水和活性が低いため、通常の水で洗浄することにより、6価クロムを除去することができる。
焼成物を水洗する方法としては、例えば、(1)焼成物を収納施設に収納した後、この収納施設の上部からスプリンクラー等により散水して下部から排水する方法、(2)焼成物をベルトコンベアに供給し、上方のスプレーノズルから散水するとともに、下部から排水する方法等が挙げられる。
水洗した細粒分の焼成物は、乾燥後、細粒分以外の焼成物と混合して使用できるほか、焼成物の原料として使用することもできる。
水洗後の6価クロムを含有する洗浄水は、還元剤(例えば硫酸第一鉄等)で処理した後、廃棄することができる。
水洗後の6価クロムを含有する洗浄水は、還元剤(例えば硫酸第一鉄等)で処理した後、廃棄することができる。
また、クロムを含有する原料を焼成して得られる焼成物は、焼成物の粒径が小さいほど、表面積/体積が大きいため、焼成中に3価クロムから6価クロムへ酸化されやすい傾向があることを見出した。このため、本願発明においては、除去した細粒分の焼成物を、還元雰囲気下又は不活性雰囲気下で加熱処理して、焼成物中の6価クロムを大幅に低減させる。加熱処理後の細粒分の焼成物は、細粒分以外の焼成物と混合して、使用することができるほか、焼成物の原料として使用することもできる。
還元雰囲気にする方法としては、例えば、加熱炉内に可燃物(活性炭、廃木材、廃プラスチック等)を投入する方法や、加熱炉内をCOガス等で置換する方法などが挙げられる。また、不活性雰囲気にする方法としては、例えば、加熱炉内を窒素ガス等で置換する方法などが挙げられる。
加熱処理温度は、800〜1100℃が好ましく、加熱処理温度は、5〜60分が好ましい。
加熱処理温度は、800〜1100℃が好ましく、加熱処理温度は、5〜60分が好ましい。
このようにして得られる本発明の焼成物は、粉砕しないでそのまま、モルタルやコンクリート用の骨材、路盤材、埋め戻し材、アスファルト用の骨材、盛土材、充填材、セメントクリンカー用原料等として使用することができる。
また、粉砕して、水硬性材料等として使用することができる。
また、粉砕して、水硬性材料等として使用することができる。
本発明の焼成物を粉砕して使用する場合、水硬率(H.M.)が1.5未満の焼成物では、
(1)水硬率(H.M.)が1.5未満である焼成物を粉砕してなる低水硬性材料、
(2)前記粉砕物100質量部に石膏をSO3換算で6質量部以下含有する低水硬性材料等とすることができる。
(1)水硬率(H.M.)が1.5未満である焼成物を粉砕してなる低水硬性材料、
(2)前記粉砕物100質量部に石膏をSO3換算で6質量部以下含有する低水硬性材料等とすることができる。
焼成物の粉砕方法は特に制限されず、例えばボールミル等を用い、通常の方法で粉砕することができる。焼成物の粉砕物は、ブレーン比表面積が2500〜5000cm2/gであるのが、モルタルやコンクリートのブリーディングの低減や、流動性、強度発現性の観点から好ましい。
石膏としては、二水石膏、半水石膏、無水石膏等が挙げられ、これらを1種又は2種以上組み合わせて用いることができる。
石膏としては、二水石膏、半水石膏、無水石膏等が挙げられ、これらを1種又は2種以上組み合わせて用いることができる。
焼成物の粉砕物と石膏を混合して得られる低水硬性材料は、焼成物の粉砕物と石膏を混合して製造してもよいし、焼成物と石膏を同時粉砕して製造してもよい。前者の場合、用いる石膏は、ブレーン比表面積が3000〜8000cm2/gであるのが、モルタルやコンクリートの流動性や、強度発現性の観点から好ましい。後者の場合は、低水硬性材料のブレーン比表面積が2500〜5000cm2/gであるのが、モルタルやコンクリートのブリーディングの低減や、流動性、強度発現性の観点から好ましい。
また、水硬率(H.M.)が1.5〜2.3である焼成物では、
(1)水硬率(H.M.)が1.5〜2.3である焼成物の粉砕物100質量部に対して、石膏をSO3換算で6質量部以下含有する水硬性組成物、
(2)水硬率(H.M.)が1.5〜2.3である焼成物の粉砕物、水硬率(H.M.)が1.5未満である焼成物の粉砕物、及び石膏を含有する水硬性組成物、
(3)ポルトランドセメントクリンカー粉砕物、水硬率(H.M.)が1.5未満である焼成物の粉砕物、及び石膏を含有する水硬性組成物
(4)(1)〜(3)の水硬性組成物と、高炉スラグ粉末、フライアッシュ、石灰石粉末及び珪石粉末から選ばれる1種以上の無機粉末を含有する水硬性組成物、
等とすることができる。
(1)水硬率(H.M.)が1.5〜2.3である焼成物の粉砕物100質量部に対して、石膏をSO3換算で6質量部以下含有する水硬性組成物、
(2)水硬率(H.M.)が1.5〜2.3である焼成物の粉砕物、水硬率(H.M.)が1.5未満である焼成物の粉砕物、及び石膏を含有する水硬性組成物、
(3)ポルトランドセメントクリンカー粉砕物、水硬率(H.M.)が1.5未満である焼成物の粉砕物、及び石膏を含有する水硬性組成物
(4)(1)〜(3)の水硬性組成物と、高炉スラグ粉末、フライアッシュ、石灰石粉末及び珪石粉末から選ばれる1種以上の無機粉末を含有する水硬性組成物、
等とすることができる。
焼成物やポルトランドセメントクリンカーの粉砕方法は特に制限されず、例えばボールミル等を用い、通常の方法で粉砕することができる。
石膏としては、二水石膏、半水石膏、無水石膏等が挙げられ、これらを1種又は2種以上組み合わせて用いることができる。
石膏としては、二水石膏、半水石膏、無水石膏等が挙げられ、これらを1種又は2種以上組み合わせて用いることができる。
上記(1)の水硬性組成物は、焼成物の粉砕物と石膏を混合して製造してもよいし、焼成物と石膏を同時粉砕して製造してもよい。前者の場合、焼成物の粉砕物のブレーン比表面積は2500〜4500cm2/g、石膏のブレーン比表面積は3000〜8000cm2/gであるのが、モルタルやコンクリートのブリーディングの低減や、流動性、強度発現性の観点から好ましい。後者の場合は、水硬性組成物のブレーン比表面積が3000〜4500cm2/gであるのが、モルタルやコンクリートのブリーディングの低減や、流動性、強度発現性の観点から好ましい。
上記(2)の水硬性組成物は、例えば
(a)水硬率(H.M.)が1.5〜2.3である焼成物(以下、焼成物Aという)、水硬率(H.M.)が1.5未満である焼成物(以下、焼成物Bという)、及び石膏を同時に粉砕する方法、
(b)焼成物Aと焼成物Bを同時に粉砕し、該粉砕物に石膏を混合する方法、
(c)焼成物Aと石膏を同時に粉砕し、該粉砕物に焼成物Bの粉砕物を混合する方法、
(d)焼成物Bと石膏を同時に粉砕し、該粉砕物に焼成物Aの粉砕物を混合する方法、
(e)焼成物A、焼成物Bを別々に粉砕し、該粉砕物と石膏を混合する方法
(f)焼成物Aと石膏、焼成物Bと石膏をそれぞれ同時に粉砕し、該粉砕物を混合する方法
等により製造することができる。
(a)水硬率(H.M.)が1.5〜2.3である焼成物(以下、焼成物Aという)、水硬率(H.M.)が1.5未満である焼成物(以下、焼成物Bという)、及び石膏を同時に粉砕する方法、
(b)焼成物Aと焼成物Bを同時に粉砕し、該粉砕物に石膏を混合する方法、
(c)焼成物Aと石膏を同時に粉砕し、該粉砕物に焼成物Bの粉砕物を混合する方法、
(d)焼成物Bと石膏を同時に粉砕し、該粉砕物に焼成物Aの粉砕物を混合する方法、
(e)焼成物A、焼成物Bを別々に粉砕し、該粉砕物と石膏を混合する方法
(f)焼成物Aと石膏、焼成物Bと石膏をそれぞれ同時に粉砕し、該粉砕物を混合する方法
等により製造することができる。
上記(a)の場合、焼成物A、焼成物B及び石膏は、水硬性組成物の水和熱や、モルタルやコンクリートのブリーディング、流動性、強度発現性等の観点から、ブレーン比表面積が3000〜4500cm2/gに粉砕するのが好ましい。
上記(b)の場合、焼成物A及び焼成物Bは、水硬性組成物の水和熱や、モルタルやコンクリートのブリーディング、流動性、強度発現性等の観点から、ブレーン比表面積が2500〜4500cm2/gに粉砕するのが好ましい。また、石膏は、ブレーン比表面積が3000〜8000cm2/gのものを用いるのが好ましい。
上記(c)の場合、焼成物A及び石膏は、水硬性組成物の水和熱や、モルタルやコンクリートのブリーディング、流動性、強度発現性等の観点から、ブレーン比表面積が2500〜4500cm2/gに粉砕するのが好ましい。また、焼成物Bは、水硬性組成物の水和熱や、モルタルやコンクリートのブリーディング、流動性、強度発現性等の観点から、ブレーン比表面積が2500〜4500cm2/gに粉砕するのが好ましい。
上記(d)の場合、焼成物B及び石膏は、水硬性組成物の水和熱や、モルタルやコンクリートのブリーディング、流動性、強度発現性等の観点から、ブレーン比表面積が2500〜4500cm2/gに粉砕するのが好ましい。また、焼成物Aは、水硬性組成物の水和熱や、モルタルやコンクリートのブリーディング、流動性、強度発現性等の観点から、ブレーン比表面積が2500〜4500cm2/gに粉砕するのが好ましい。
上記(e)の場合、焼成物A及び焼成物Bはそれぞれ、水硬性組成物の水和熱や、モルタルやコンクリートのブリーディング、流動性、強度発現性等の観点から、ブレーン比表面積が2500〜4500cm2/gに粉砕するのが好ましい。また、石膏は、ブレーン比表面積が3000〜8000cm2/gのものを用いるのが好ましい。
上記(f)の場合、焼成物A及び石膏、焼成物B及び石膏は、モルタルやコンクリートのブリーディング、流動性、強度発現性等の観点から、ブレーン比表面積が2500〜4500cm2/gに粉砕するのが好ましい。
なお、(2)の水硬性組成物は、モルタルやコンクリートの流動性、強度発現性等の観点から、ブレーン比表面積が3000〜4500cm2/gであるのが好ましい。
上記(2)の水硬性組成物において、該水硬性組成物中の焼成物B粉砕物の含有量は、水硬性組成物の水和熱や、モルタルやコンクリートの流動性や凝結、強度発現性等の観点から、焼成物Aの粉砕物100質量部に対して、1〜100質量部、特に2〜50質量部であるのが好ましい。また、石膏の含有量は、モルタルやコンクリートの流動性や、強度発現性等の観点から、焼成物Aの粉砕物100質量部に対して、SO3換算で1〜6質量部、特に2〜4質量部であるのが好ましい。
上記(3)の水硬性組成物は、例えば
(a)ポルトランドセメントクリンカー、焼成物B、及び石膏を同時に粉砕する方法、
(b)ポルトランドセメントクリンカーと焼成物Bを同時に粉砕し、該粉砕物に石膏を混合する方法、
(c)ポルトランドセメントクリンカーと石膏を同時に粉砕し、該粉砕物に焼成物Bの粉砕物を混合する方法、
(d)焼成物Bと石膏を同時に粉砕し、該粉砕物にポルトランドセメントクリンカーの粉砕物を混合する方法、
(e)ポルトランドセメントクリンカー、焼成物Bを別々に粉砕し、該粉砕物と石膏を混合する方法
等により製造することができる。
(a)ポルトランドセメントクリンカー、焼成物B、及び石膏を同時に粉砕する方法、
(b)ポルトランドセメントクリンカーと焼成物Bを同時に粉砕し、該粉砕物に石膏を混合する方法、
(c)ポルトランドセメントクリンカーと石膏を同時に粉砕し、該粉砕物に焼成物Bの粉砕物を混合する方法、
(d)焼成物Bと石膏を同時に粉砕し、該粉砕物にポルトランドセメントクリンカーの粉砕物を混合する方法、
(e)ポルトランドセメントクリンカー、焼成物Bを別々に粉砕し、該粉砕物と石膏を混合する方法
等により製造することができる。
上記(a)の場合、ポルトランドセメントクリンカー、焼成物B及び石膏は、水硬性組成物の水和熱や、モルタルやコンクリートのブリーディング、流動性、強度発現性等の観点から、ブレーン比表面積が3000〜4500cm2/gに粉砕するのが好ましい。
上記(b)の場合、ポルトランドセメントクリンカー及び焼成物Bは、水硬性組成物の水和熱や、モルタルやコンクリートのブリーディング、流動性、強度発現性等の観点から、ブレーン比表面積が2500〜4500cm2/gに粉砕するのが好ましい。また、石膏は、ブレーン比表面積が3000〜8000cm2/gのものを用いるのが好ましい。
上記(c)の場合、ポルトランドセメントクリンカー及び石膏は、水硬性組成物の水和熱や、モルタルやコンクリートのブリーディング、流動性、強度発現性等の観点から、ブレーン比表面積が2500〜4500cm2/gに粉砕するのが好ましい。また、焼成物Bは、水硬性組成物の水和熱や、モルタルやコンクリートのブリーディング、流動性、強度発現性等の観点から、ブレーン比表面積が2500〜4500cm2/gに粉砕するのが好ましい。
上記(d)の場合、焼成物B及び石膏は、水硬性組成物の水和熱や、モルタルやコンクリートのブリーディング、流動性、強度発現性等の観点から、ブレーン比表面積が2500〜4500cm2/gに粉砕するのが好ましい。また、ポルトランドセメントクリンカーは、水硬性組成物の水和熱や、モルタルやコンクリートのブリーディング、流動性、強度発現性等の観点から、ブレーン比表面積が2500〜4500cm2/gに粉砕するのが好ましい。
上記(e)の場合、ポルトランドセメントクリンカー及び焼成物Bはそれぞれ、水硬性組成物の水和熱や、モルタルやコンクリートのブリーディング、流動性、強度発現性等の観点から、ブレーン比表面積が2500〜4500cm2/gに粉砕するのが好ましい。また、石膏は、ブレーン比表面積が3000〜8000cm2/gのものを用いるのが好ましい。
なお、(3)の水硬性組成物は、モルタルやコンクリートの流動性、強度発現性等の観点から、ブレーン比表面積が3000〜4500cm2/gであるのが好ましい。
上記(3)の水硬性組成物において、該水硬性組成物中の焼成物B粉砕物の含有量は、水硬性組成物の水和熱や、モルタルやコンクリートの流動性や凝結、強度発現性等の観点から、ポルトランドセメントクリンカーの粉砕物100質量部に対して、1〜100質量部、特に2〜50質量部であるのが好ましい。また、石膏の含有量は、モルタルやコンクリートの流動性や、強度発現性等の観点から、ポルトランドセメントクリンカーの粉砕物100質量部に対して、SO3換算で1〜6質量部、特に2〜4質量部であるのが好ましい。
上記(4)の水硬性組成物は、上記(1)〜(3)の水硬性組成物に、高炉スラグ粉末、フライアッシュ、石灰石粉末及び珪石粉末から選ばれる1種以上の無機粉末を混合したものである。
無機粉末の含有量は、その種類により異なる。高炉スラグ粉末の場合、モルタルやコンクリートの流動性や強度発現性、更にはアルカリ骨材反応の抑制効果、耐硫酸塩性等から、上記(1)〜(3)の各水硬性組成物100質量部に対して、5〜200質量部、特に10〜150質量部であるのが好ましい。フライアッシュ、石灰石粉末、珪石粉末の場合は、上記(1)〜(3)の各水硬性組成物100質量部に対して、5〜150質量部、特に10〜100質量部であるのが好ましい。また、高炉スラグ粉末と石灰石粉末を組み合わせて用いる場合には、モルタルやコンクリートの流動性や強度発現性等から、高炉スラグ粉末は、上記(1)〜(3)の各水硬性組成物100質量部に対して5〜200質量部が好ましく、石灰石粉末は、1〜30質量部であるのが好ましい。
無機粉末の含有量は、その種類により異なる。高炉スラグ粉末の場合、モルタルやコンクリートの流動性や強度発現性、更にはアルカリ骨材反応の抑制効果、耐硫酸塩性等から、上記(1)〜(3)の各水硬性組成物100質量部に対して、5〜200質量部、特に10〜150質量部であるのが好ましい。フライアッシュ、石灰石粉末、珪石粉末の場合は、上記(1)〜(3)の各水硬性組成物100質量部に対して、5〜150質量部、特に10〜100質量部であるのが好ましい。また、高炉スラグ粉末と石灰石粉末を組み合わせて用いる場合には、モルタルやコンクリートの流動性や強度発現性等から、高炉スラグ粉末は、上記(1)〜(3)の各水硬性組成物100質量部に対して5〜200質量部が好ましく、石灰石粉末は、1〜30質量部であるのが好ましい。
上記(4)の水硬性組成物は、例えば、上記(1)〜(3)の各水硬性組成物に、無機粉末を混合する方法等により製造することができる。
無機粉末は、モルタルやコンクリートの流動性や、強度発現性等から、ブレーン比表面積が2500〜6000cm2/g、特に3000〜5000cm2/gのものを用いるのが好ましい。
無機粉末は、モルタルやコンクリートの流動性や、強度発現性等から、ブレーン比表面積が2500〜6000cm2/g、特に3000〜5000cm2/gのものを用いるのが好ましい。
なお、(4)の水硬性組成物のブレーン比表面積は、モルタルやコンクリートの流動性や強度発現性等から、ブレーン比表面積が2500〜4500cm2/g、特に3000〜4500cm2/gであるのが好ましい。
次に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに何ら制限されるものではない。
実施例1
(1)焼成物の製造:
原料として、石炭灰、下水汚泥、建設発生土、石灰石等のポルトランドセメントクリンカー原料を用い、水硬率(H.M.)が1.35、0.9及び0.55となるよう、原料を調合した。調合原料を、小型ロータリーキルンにて1200〜1350℃で焼成して、焼成物を得た。この際、燃料として一般的な重油のほかに、廃油や廃プラスティックを使用した。
(1)焼成物の製造:
原料として、石炭灰、下水汚泥、建設発生土、石灰石等のポルトランドセメントクリンカー原料を用い、水硬率(H.M.)が1.35、0.9及び0.55となるよう、原料を調合した。調合原料を、小型ロータリーキルンにて1200〜1350℃で焼成して、焼成物を得た。この際、燃料として一般的な重油のほかに、廃油や廃プラスティックを使用した。
(2)各焼成物の粒度別の6価クロム溶出量の測定:
前記各焼成物を、粒径15mmを超えるもの(>15)、粒径10mmを超え15mm以下のもの(10−15)、粒径5mmを超え10mm以下のもの(5−10)、粒径2mmを超え5mm以下のもの(2−5)、粒径0.5mmを超え2mm以下のもの(0.5−2)、粒径0.5mm以下(0.5>)のものに篩い分けた。
各粒度の焼成物、篩い分けをしない焼成物について、環境庁告示第46号に準じて、6価クロム溶出量を測定した。結果を表1に示す。
前記各焼成物を、粒径15mmを超えるもの(>15)、粒径10mmを超え15mm以下のもの(10−15)、粒径5mmを超え10mm以下のもの(5−10)、粒径2mmを超え5mm以下のもの(2−5)、粒径0.5mmを超え2mm以下のもの(0.5−2)、粒径0.5mm以下(0.5>)のものに篩い分けた。
各粒度の焼成物、篩い分けをしない焼成物について、環境庁告示第46号に準じて、6価クロム溶出量を測定した。結果を表1に示す。
表1の結果より、焼成物の粒径が小さいほど、6価クロムの溶出量が大きくなることがわかる。また、細粒分(2.0mm未満、5.0mm未満)を除去した焼成物では、細粒分を除去しない焼成物に比べ、6価クロムの溶出量が少ないことがわかる。
実施例2
実施例1で製造した水硬率1.35及び0.9の焼成物を、粒径2.0mm以上のもの、粒径2.0mm未満のものに、篩い分けた。このうち、粒径2.0mm未満の焼成物を、それぞれ電気炉で活性炭存在下、1000℃で10分間還元加熱した後、粒径2.0mm以上の焼成物と混合し、環境庁告示第46号に準じて、6価クロム溶出量を測定した。
その結果、6価クロム溶出量は、水硬率1.35の焼成物では0.85mg/L、水硬率0.9の焼成物では0.32mg/Lであった。
実施例1で製造した水硬率1.35及び0.9の焼成物を、粒径2.0mm以上のもの、粒径2.0mm未満のものに、篩い分けた。このうち、粒径2.0mm未満の焼成物を、それぞれ電気炉で活性炭存在下、1000℃で10分間還元加熱した後、粒径2.0mm以上の焼成物と混合し、環境庁告示第46号に準じて、6価クロム溶出量を測定した。
その結果、6価クロム溶出量は、水硬率1.35の焼成物では0.85mg/L、水硬率0.9の焼成物では0.32mg/Lであった。
実施例3
実施例1で製造した水硬率0.9及び1.35の焼成物を、粒径2.0mm以上のもの、粒径2.0mm未満のものに、篩い分けた。このうち、粒径2.0mm未満の焼成物を、それぞれ電気炉で窒素ガス雰囲気下、1000℃で20分間加熱した後、粒径2.0mm以上の焼成物と混合し、環境庁告示第46号に準じて、6価クロム溶出量を測定した。
その結果、6価クロム溶出量は、水硬率0.9の焼成物では0.35mg/L、水硬率1.35の焼成物では0.88mg/Lであった。
実施例1で製造した水硬率0.9及び1.35の焼成物を、粒径2.0mm以上のもの、粒径2.0mm未満のものに、篩い分けた。このうち、粒径2.0mm未満の焼成物を、それぞれ電気炉で窒素ガス雰囲気下、1000℃で20分間加熱した後、粒径2.0mm以上の焼成物と混合し、環境庁告示第46号に準じて、6価クロム溶出量を測定した。
その結果、6価クロム溶出量は、水硬率0.9の焼成物では0.35mg/L、水硬率1.35の焼成物では0.88mg/Lであった。
実施例4
実施例1で製造した水硬率1.35及び0.9の焼成物を、粒径2.0mm以上のもの、粒径2.0mm未満のものに、篩い分けた。このうち、粒径2.0mm未満の焼成物を、それぞれベルトコンベアに供給し、上方のスプレーノズルから散水することにより水洗し、乾燥した後、粒径2.0mm以上の焼成物と混合し、環境庁告示第46号に準じて、6価クロム溶出量を測定した。
その結果、6価クロム溶出量は、水硬率1.35の焼成物では0.82mg/L、水硬率0.9の焼成物では0.30mg/Lであった。
実施例1で製造した水硬率1.35及び0.9の焼成物を、粒径2.0mm以上のもの、粒径2.0mm未満のものに、篩い分けた。このうち、粒径2.0mm未満の焼成物を、それぞれベルトコンベアに供給し、上方のスプレーノズルから散水することにより水洗し、乾燥した後、粒径2.0mm以上の焼成物と混合し、環境庁告示第46号に準じて、6価クロム溶出量を測定した。
その結果、6価クロム溶出量は、水硬率1.35の焼成物では0.82mg/L、水硬率0.9の焼成物では0.30mg/Lであった。
実施例5
(1)焼成物の製造:
原料として、下水汚泥、建設発生土、石灰石等のポルトランドセメントクリンカー原料を用い、水硬率(H.M.)が2.1及び1.8となるよう、原料を調合した。調合原料を、小型ロータリーキルンにて1400〜1450℃で焼成し、焼成物を得た。
(1)焼成物の製造:
原料として、下水汚泥、建設発生土、石灰石等のポルトランドセメントクリンカー原料を用い、水硬率(H.M.)が2.1及び1.8となるよう、原料を調合した。調合原料を、小型ロータリーキルンにて1400〜1450℃で焼成し、焼成物を得た。
(2)水硬性組成物の製造:
(1)で得られた焼成物を、(1)粒径5mm以上のもの、(2)粒径2mm以上のもの、(3)篩い分けをしないもの、に分けた。
各焼成物に、2水石膏をSO3換算で2質量部添加し、ブレーン比表面積が3200cm2/gになるよう粉砕した。
(1)で得られた焼成物を、(1)粒径5mm以上のもの、(2)粒径2mm以上のもの、(3)篩い分けをしないもの、に分けた。
各焼成物に、2水石膏をSO3換算で2質量部添加し、ブレーン比表面積が3200cm2/gになるよう粉砕した。
(3)各水硬性組成物の6価クロム溶出量の測定:
各水硬性組成物について、環境庁告示第46号に準じて、6価クロム溶出量を測定した。結果を表2に示す。
各水硬性組成物について、環境庁告示第46号に準じて、6価クロム溶出量を測定した。結果を表2に示す。
表2の結果より、細粒分を除去した焼成物を用いた水硬性組成物では、6価クロムの溶出量が少ないことがわかる。
Claims (14)
- クロムを含有する原料を焼成して得られる焼成物であって、細粒分の焼成物を除去したことを特徴とする焼成物。
- 除去した細粒分の焼成物を、水洗・乾燥した後、請求項1の焼成物と混合した焼成物。
- 除去した細粒分の焼成物を、還元雰囲気下又は不活性雰囲気下で加熱処理した後、請求項1の焼成物と混合した焼成物。
- クロムを含有する原料として、除去した細粒分の焼成物を用いる請求項1記載の焼成物。
- クロムを含有する原料として、除去した細粒分の焼成物を水洗したものを用いる請求項1記載の焼成物。
- クロムを含有する原料として、除去した細粒分の焼成物を還元雰囲気下又は不活性雰囲気下で加熱処理したものを用いる請求項1記載の焼成物。
- 水硬率(H.M.)が0.05〜2.3である請求項1〜6のいずれか1項記載の焼成物。
- 産業廃棄物、一般廃棄物及び建設発生土から選ばれる1種以上を原料とする請求項1〜7のいずれか1項記載の焼成物。
- 水硬率(H.M.)が1.5未満である請求項1〜8のいずれか1項記載の焼成物を粉砕してなる低水硬性材料。
- 水硬率(H.M.)が1.5未満である請求項1〜8のいずれか1項記載の焼成物の粉砕物100質量部に対して、石膏をSO3換算で6質量部以下含有する低水硬性材料。
- 水硬率(H.M.)が1.5〜2.3である請求項1〜8のいずれか1項記載の焼成物の粉砕物100質量部に対して、石膏をSO3換算で6質量部以下含有する水硬性組成物。
- 水硬率(H.M.)が1.5〜2.3である請求項1〜8のいずれか1項記載の焼成物の粉砕物、水硬率(H.M.)が1.5未満である請求項1〜8のいずれか1項記載の焼成物の粉砕物、及び石膏を含有する水硬性組成物。
- ポルトランドセメントクリンカー粉砕物、水硬率(H.M.)が1.5未満である請求項1〜8のいずれか1項記載の焼成物の粉砕物、及び石膏を含有する水硬性組成物。
- さらに、高炉スラグ粉末、フライアッシュ、石灰石粉末及び珪石粉末から選ばれる1種以上の無機粉末を含有する請求項11〜13のいずれか1項記載の水硬性組成物。
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100720 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20101116 |