JP2000247698A - 人工軽量骨材の製造方法 - Google Patents
人工軽量骨材の製造方法Info
- Publication number
- JP2000247698A JP2000247698A JP5152999A JP5152999A JP2000247698A JP 2000247698 A JP2000247698 A JP 2000247698A JP 5152999 A JP5152999 A JP 5152999A JP 5152999 A JP5152999 A JP 5152999A JP 2000247698 A JP2000247698 A JP 2000247698A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sewage sludge
- lightweight aggregate
- ash
- artificial lightweight
- coal ash
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 21
- 239000010883 coal ash Substances 0.000 claims abstract description 43
- 239000002956 ash Substances 0.000 claims abstract description 42
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 28
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 14
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 13
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 abstract description 19
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 11
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 abstract description 8
- 239000008187 granular material Substances 0.000 abstract description 7
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 abstract description 5
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 238000005469 granulation Methods 0.000 abstract description 5
- 230000003179 granulation Effects 0.000 abstract description 5
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 4
- 238000001354 calcination Methods 0.000 abstract 2
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 238000013329 compounding Methods 0.000 abstract 2
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 abstract 2
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 abstract 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 18
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 11
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 6
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 6
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 6
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000011361 granulated particle Substances 0.000 description 3
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 2
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 1
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 238000009614 chemical analysis method Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 1
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 1
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 239000008262 pumice Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 239000011115 styrene butadiene Substances 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 産業廃棄物を有効に活用し、しかも絶乾比重
の小さい人工軽量骨材を製造することが可能な人工軽量
骨材の製造方法の提供。 【解決手段】 好ましくは下水道汚泥焼却灰100 重量部
に対して石炭灰を40〜185 重量部配合した下水道汚泥焼
却灰、石炭灰配合原料を、造粒した後、焼成する人工軽
量骨材の製造方法。
の小さい人工軽量骨材を製造することが可能な人工軽量
骨材の製造方法の提供。 【解決手段】 好ましくは下水道汚泥焼却灰100 重量部
に対して石炭灰を40〜185 重量部配合した下水道汚泥焼
却灰、石炭灰配合原料を、造粒した後、焼成する人工軽
量骨材の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、人工軽量骨材の製
造方法に関し、特に、産業廃棄物を原料として有効に活
用することが可能な人工軽量骨材の製造方法に関する。
造方法に関し、特に、産業廃棄物を原料として有効に活
用することが可能な人工軽量骨材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、軽量コンクリートの骨材として、
主として膨張性頁岩を焼成して製造した人工軽量骨材が
用いられている。また、上記した人工軽量骨材を用いた
軽量コンクリートは土木用のコンクリート、建築用のコ
ンクリートとして用いられている。
主として膨張性頁岩を焼成して製造した人工軽量骨材が
用いられている。また、上記した人工軽量骨材を用いた
軽量コンクリートは土木用のコンクリート、建築用のコ
ンクリートとして用いられている。
【０００３】図３に、従来の人工軽量骨材の製造工程を
示す。原石（膨張性頁岩）は先ず粗粉砕し、篩分けによ
って、粒径が20〜５mmの頁岩（以下粗精石と記す）、粒
径が５〜３mmの頁岩（以下中精石と記す）、および粒径
が３mm以下の頁岩（以下細精石と記す）を得る。次に、
得られた粗精石、中精石、細精石をそれぞれ焼成し、篩
分けを行うことによって、粗骨材（粒径：20〜５mm、絶
乾比重：1.29±0.05）、中骨材（粒径：５〜３mm、絶乾
比重：1.45±0.05）、細骨材（粒径：−３mm、絶乾比
重：1.65±0.05）が製造される。
示す。原石（膨張性頁岩）は先ず粗粉砕し、篩分けによ
って、粒径が20〜５mmの頁岩（以下粗精石と記す）、粒
径が５〜３mmの頁岩（以下中精石と記す）、および粒径
が３mm以下の頁岩（以下細精石と記す）を得る。次に、
得られた粗精石、中精石、細精石をそれぞれ焼成し、篩
分けを行うことによって、粗骨材（粒径：20〜５mm、絶
乾比重：1.29±0.05）、中骨材（粒径：５〜３mm、絶乾
比重：1.45±0.05）、細骨材（粒径：−３mm、絶乾比
重：1.65±0.05）が製造される。
【０００４】粗骨材は天然の砂利、細骨材は天然の砂に
対応するコンクリート材料として使用されている。ま
た、上記した製造方法で製造された人工軽量骨材の内、
主として粗骨材が、路盤材あるいは地耐力をカバーする
軽量裏込材など各種土木用として使用されている。
対応するコンクリート材料として使用されている。ま
た、上記した製造方法で製造された人工軽量骨材の内、
主として粗骨材が、路盤材あるいは地耐力をカバーする
軽量裏込材など各種土木用として使用されている。
【０００５】上記した粗骨材を使用した軽量コンクリー
トは、普通のコンクリートより20〜30％軽く、強度は普
通コンクリートと同等の性能を有している。一方、近
年、産業廃棄物の処理が問題となっており、産業廃棄物
のリサイクルを可能とする処理方法の開発が望まれ、火
力発電所のボイラなどで石炭の燃焼に伴って発生する石
炭灰（フライアッシュ）を人工軽量骨材の原料として用
いる技術の開発が行われている。
トは、普通のコンクリートより20〜30％軽く、強度は普
通コンクリートと同等の性能を有している。一方、近
年、産業廃棄物の処理が問題となっており、産業廃棄物
のリサイクルを可能とする処理方法の開発が望まれ、火
力発電所のボイラなどで石炭の燃焼に伴って発生する石
炭灰（フライアッシュ）を人工軽量骨材の原料として用
いる技術の開発が行われている。
【０００６】すなわち、特開平９−77543 号公報におい
て、いずれもが産業廃棄物であるフライアッシュと高炉
スラグを主原料とする人工軽量骨材が開示されている。
しかしながら、上記した人工軽量骨材は、絶乾比重が1.
32〜1.99と大であり、軽量骨材としての用途に制限を受
ける。
て、いずれもが産業廃棄物であるフライアッシュと高炉
スラグを主原料とする人工軽量骨材が開示されている。
しかしながら、上記した人工軽量骨材は、絶乾比重が1.
32〜1.99と大であり、軽量骨材としての用途に制限を受
ける。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、近年問題と
なっている産業廃棄物を有効に活用し、しかも絶乾比重
の小さい人工軽量骨材を製造することが可能な人工軽量
骨材の製造方法を提供することを目的とする。
なっている産業廃棄物を有効に活用し、しかも絶乾比重
の小さい人工軽量骨材を製造することが可能な人工軽量
骨材の製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、下水道汚泥焼
却灰と石炭灰を配合した原料を、造粒した後、焼成する
ことを特徴とする人工軽量骨材の製造方法である。前記
した本発明のより好適な態様は、下水道汚泥焼却灰100
重量部に対して石炭灰を40〜185 重量部配合した原料
を、造粒した後、焼成することを特徴とする人工軽量骨
材の製造方法である。
却灰と石炭灰を配合した原料を、造粒した後、焼成する
ことを特徴とする人工軽量骨材の製造方法である。前記
した本発明のより好適な態様は、下水道汚泥焼却灰100
重量部に対して石炭灰を40〜185 重量部配合した原料
を、造粒した後、焼成することを特徴とする人工軽量骨
材の製造方法である。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明をさらに詳細に説明
する。本発明者らは、産業廃棄物を原料として有効に活
用し、しかも絶乾比重の小さい人工軽量骨材を製造する
ことが可能な人工軽量骨材の製造方法について鋭意検討
した結果、下記知見(1) 〜(3) を見出し、本発明に至っ
た。
する。本発明者らは、産業廃棄物を原料として有効に活
用し、しかも絶乾比重の小さい人工軽量骨材を製造する
ことが可能な人工軽量骨材の製造方法について鋭意検討
した結果、下記知見(1) 〜(3) を見出し、本発明に至っ
た。
【００１０】(1)：下水道汚泥焼却灰の発泡作用；下水
道汚泥の焼却灰である下水道汚泥焼却灰は、頁岩の組成
に近く、さらには発泡作用を有し、人工軽量骨材の原料
として有用である。 (2)：石炭灰の配合による焼成時の粒子同士の融着防止
効果；人工軽量骨材の原料として、石炭灰を配合するこ
とによって、造粒した原料を焼成する際の粒子同士の融
着を防止し、歩留に優れた方法で所定粒径範囲の人工軽
量骨材を製造することが可能である。
道汚泥の焼却灰である下水道汚泥焼却灰は、頁岩の組成
に近く、さらには発泡作用を有し、人工軽量骨材の原料
として有用である。 (2)：石炭灰の配合による焼成時の粒子同士の融着防止
効果；人工軽量骨材の原料として、石炭灰を配合するこ
とによって、造粒した原料を焼成する際の粒子同士の融
着を防止し、歩留に優れた方法で所定粒径範囲の人工軽
量骨材を製造することが可能である。
【００１１】(3)：下水道汚泥焼却灰および石炭灰両者
の配合による相互の補完効果；人工軽量骨材の原料とし
て下水道汚泥焼却灰および石炭灰の両者を配合すること
によって、両者の特性が相互に補完され、その結果、焼
成時の造粒粒子同士の融着が防止されると共に、絶乾比
重が小さく、吸水率の低い人工軽量骨材を製造すること
ができる。
の配合による相互の補完効果；人工軽量骨材の原料とし
て下水道汚泥焼却灰および石炭灰の両者を配合すること
によって、両者の特性が相互に補完され、その結果、焼
成時の造粒粒子同士の融着が防止されると共に、絶乾比
重が小さく、吸水率の低い人工軽量骨材を製造すること
ができる。
【００１２】図１に、本発明の人工軽量骨材の製造方法
の工程図の一例を示す。本発明においては、下水道汚泥
焼却灰および石炭灰を配合した原料に水を添加、造粒し
た後、焼成することによって、目的とする絶乾比重の小
さい人工軽量骨材を得ることができる。これは、上記し
た製造条件下において、下記の作用、機構によって、焼
成時における造粒物の粒子同士の融着を生じることな
く、絶乾比重の小さい人工軽量骨材が形成されるためで
あると考えられる。
の工程図の一例を示す。本発明においては、下水道汚泥
焼却灰および石炭灰を配合した原料に水を添加、造粒し
た後、焼成することによって、目的とする絶乾比重の小
さい人工軽量骨材を得ることができる。これは、上記し
た製造条件下において、下記の作用、機構によって、焼
成時における造粒物の粒子同士の融着を生じることな
く、絶乾比重の小さい人工軽量骨材が形成されるためで
あると考えられる。
【００１３】(1)：下水道汚泥焼却灰の発泡作用；下水
道汚泥焼却灰は、強熱減量（JIS R 5202）が約0.1 〜3.
0wt ％であり、下水道汚泥焼却灰を配合した原料の造粒
物を焼成する際に、高温域において、下水道汚泥焼却灰
の強熱減量に対応する造粒物粒子内部からのガスの発生
によって、造粒物粒子が膨張する。
道汚泥焼却灰は、強熱減量（JIS R 5202）が約0.1 〜3.
0wt ％であり、下水道汚泥焼却灰を配合した原料の造粒
物を焼成する際に、高温域において、下水道汚泥焼却灰
の強熱減量に対応する造粒物粒子内部からのガスの発生
によって、造粒物粒子が膨張する。
【００１４】その結果、本発明によれば、粒子内部に多
数の気泡を有する人工軽量骨材が製造できる。 (2)：石炭灰の配合による焼成時の粒子同士の融着防止
効果；石炭灰の配合によって、下水道汚泥焼却灰を用い
た場合の焼成時の粒子同士の融着が防止できる。
数の気泡を有する人工軽量骨材が製造できる。 (2)：石炭灰の配合による焼成時の粒子同士の融着防止
効果；石炭灰の配合によって、下水道汚泥焼却灰を用い
た場合の焼成時の粒子同士の融着が防止できる。
【００１５】これは、石炭灰中のアルミナによって原料
の融点が上昇するためと考えられる。本発明において
は、下水道汚泥焼却灰100 重量部に対して石炭灰を40〜
185 重量部配合することが好ましい。石炭灰の配合量が
40重量部未満の場合、石炭灰の配合に伴う造粒物の粒子
同士の融着防止効果が少なく、歩留に優れた方法で所定
粒径範囲の人工軽量骨材を製造することが困難となる。
の融点が上昇するためと考えられる。本発明において
は、下水道汚泥焼却灰100 重量部に対して石炭灰を40〜
185 重量部配合することが好ましい。石炭灰の配合量が
40重量部未満の場合、石炭灰の配合に伴う造粒物の粒子
同士の融着防止効果が少なく、歩留に優れた方法で所定
粒径範囲の人工軽量骨材を製造することが困難となる。
【００１６】逆に、石炭灰の配合量が185 重量部を超え
る場合、絶乾比重が大きくなり軽量の骨材を得ることが
困難となる。また、石炭灰の配合量が185 重量部を超え
る場合、得られる人工軽量骨材の24hr吸水率が大幅に増
加し、人工軽量骨材を配合した生コンクリートのポンプ
圧送に対応するため、予めプレソーキングによって十分
に吸水せしめる必要が生じ、人工軽量骨材製造、出荷に
おける生産性が低下する。
る場合、絶乾比重が大きくなり軽量の骨材を得ることが
困難となる。また、石炭灰の配合量が185 重量部を超え
る場合、得られる人工軽量骨材の24hr吸水率が大幅に増
加し、人工軽量骨材を配合した生コンクリートのポンプ
圧送に対応するため、予めプレソーキングによって十分
に吸水せしめる必要が生じ、人工軽量骨材製造、出荷に
おける生産性が低下する。
【００１７】以下、本発明において使用する下水道汚泥
焼却灰、石炭灰、結合剤、および好適な製造方法につい
て述べる。 〔下水道汚泥焼却灰：〕産業廃棄物としての下水道汚泥
焼却灰は、組成が、従来人工軽量骨材の原料として使用
されている頁岩の組成に近く、主成分がSiO2、Al2O3 お
よび鉄の酸化物であり、また粒度が非常に小さい粉体で
ある。
焼却灰、石炭灰、結合剤、および好適な製造方法につい
て述べる。 〔下水道汚泥焼却灰：〕産業廃棄物としての下水道汚泥
焼却灰は、組成が、従来人工軽量骨材の原料として使用
されている頁岩の組成に近く、主成分がSiO2、Al2O3 お
よび鉄の酸化物であり、また粒度が非常に小さい粉体で
ある。
【００１８】本発明において使用する下水道汚泥焼却灰
の組成は、100 ℃乾燥後の試料の組成として、下記組成
であることが好ましい。 下水道汚泥焼却灰の好適組成；SiO2：20〜80wt％、Al2O
3 ：５〜30wt％、Fe2O3 ：２〜20wt％ また、下水道汚泥焼却灰としては、JIS R 5202-1989
（ポルトランドセメントの化学分析方法）による強熱減
量が、好ましくは0.1 〜3.0wt ％、さらに好ましくは0.
2 〜2.0wt ％である下水道汚泥焼却灰を用いることが好
ましい。
の組成は、100 ℃乾燥後の試料の組成として、下記組成
であることが好ましい。 下水道汚泥焼却灰の好適組成；SiO2：20〜80wt％、Al2O
3 ：５〜30wt％、Fe2O3 ：２〜20wt％ また、下水道汚泥焼却灰としては、JIS R 5202-1989
（ポルトランドセメントの化学分析方法）による強熱減
量が、好ましくは0.1 〜3.0wt ％、さらに好ましくは0.
2 〜2.0wt ％である下水道汚泥焼却灰を用いることが好
ましい。
【００１９】これは、強熱減量が0.1wt ％未満の場合、
ガスの発生量が少なく発泡による軽量化が不十分とな
り、逆に3.0wt を超える場合は、発泡が顕著になり、得
られる人工軽量骨材の強度が不十分となる可能性がある
ためである。下水道汚泥焼却灰は、従来、その処分が重
要な問題となっているが、本発明によれば、これらの問
題点を大幅に解決することが可能となった。
ガスの発生量が少なく発泡による軽量化が不十分とな
り、逆に3.0wt を超える場合は、発泡が顕著になり、得
られる人工軽量骨材の強度が不十分となる可能性がある
ためである。下水道汚泥焼却灰は、従来、その処分が重
要な問題となっているが、本発明によれば、これらの問
題点を大幅に解決することが可能となった。
【００２０】〔石炭灰：〕産業廃棄物としての石炭灰
は、主成分がSiO2、Al2O3 および鉄の酸化物であり、頁
岩の組成に近い。本発明において用いる石炭灰として
は、量的な面から、火力発電所のボイラにおいて石炭の
燃焼に伴って発生する石炭灰を用いることが好ましい
が、石炭の燃焼灰であればその発生源は特に制限される
ものではない。
は、主成分がSiO2、Al2O3 および鉄の酸化物であり、頁
岩の組成に近い。本発明において用いる石炭灰として
は、量的な面から、火力発電所のボイラにおいて石炭の
燃焼に伴って発生する石炭灰を用いることが好ましい
が、石炭の燃焼灰であればその発生源は特に制限される
ものではない。
【００２１】また、本発明において使用する石炭灰とし
ては、100 ℃乾燥後の試料の組成が下記組成である石炭
灰が好ましい。 石炭灰の好適組成；SiO2：50〜75wt％、Al2O3 ：15〜30
wt％、Fe2O3 ：0.5 〜10wt％ 〔結合剤：〕本発明においては、配合原料中に結合剤を
添加することが好ましい。
ては、100 ℃乾燥後の試料の組成が下記組成である石炭
灰が好ましい。 石炭灰の好適組成；SiO2：50〜75wt％、Al2O3 ：15〜30
wt％、Fe2O3 ：0.5 〜10wt％ 〔結合剤：〕本発明においては、配合原料中に結合剤を
添加することが好ましい。
【００２２】結合剤としては、好ましくはベントナイ
ト、リグニン、パルプ廃液、ポリビニルアルコール、ス
チレンブタジエン系ラテックスおよびカルボキシメチル
セルロースなどから選ばれる１種または２種以上が例示
され、ベントナイトを用いることがより好ましい。結合
剤の添加量は、例えばベントナイトを用いる場合、全配
合原料（乾量）中で、１〜５wt％であることが好まし
い。
ト、リグニン、パルプ廃液、ポリビニルアルコール、ス
チレンブタジエン系ラテックスおよびカルボキシメチル
セルロースなどから選ばれる１種または２種以上が例示
され、ベントナイトを用いることがより好ましい。結合
剤の添加量は、例えばベントナイトを用いる場合、全配
合原料（乾量）中で、１〜５wt％であることが好まし
い。
【００２３】〔製造方法：〕前記した図１に示すよう
に、本発明においては、下水道汚泥焼却灰および石炭灰
を配合した原料に水を添加、造粒し、焼成した後、篩分
けを行うことによって人工軽量骨材を製造する。原料へ
の水の添加量は、造粒時の原料中の水分量が15〜35wt％
となる添加量であることが好ましい。
に、本発明においては、下水道汚泥焼却灰および石炭灰
を配合した原料に水を添加、造粒し、焼成した後、篩分
けを行うことによって人工軽量骨材を製造する。原料へ
の水の添加量は、造粒時の原料中の水分量が15〜35wt％
となる添加量であることが好ましい。
【００２４】造粒法としては、押出し式成型機（：押出
し式造粒機）、パン型ペレタイザなどを用いることがで
き、造粒法の方式は特に制限されるものではないが、得
られる人工軽量骨材の強度の面から押出し式成型機を用
いることがより好ましい。造粒物の焼成においては、ロ
ータリーキルン、グレート式焼成炉、流動焙焼炉などを
用いることができ、焼成法は特に制限を受けるものでは
ない。
し式造粒機）、パン型ペレタイザなどを用いることがで
き、造粒法の方式は特に制限されるものではないが、得
られる人工軽量骨材の強度の面から押出し式成型機を用
いることがより好ましい。造粒物の焼成においては、ロ
ータリーキルン、グレート式焼成炉、流動焙焼炉などを
用いることができ、焼成法は特に制限を受けるものでは
ない。
【００２５】焼成温度は、1000〜1150℃であることが好
ましく、さらには1000〜1100℃であることがより好まし
い。焼成温度が1000℃未満の場合、造粒粒子内における
発泡が十分進行せず、得られる骨材の絶乾比重が大き
く、逆に1150℃を超える場合、急速にガスが発生し、粒
子内部における均一かつ十分な発泡、膨張が進行せず、
上記と同様に絶乾比重が大きくなる。
ましく、さらには1000〜1100℃であることがより好まし
い。焼成温度が1000℃未満の場合、造粒粒子内における
発泡が十分進行せず、得られる骨材の絶乾比重が大き
く、逆に1150℃を超える場合、急速にガスが発生し、粒
子内部における均一かつ十分な発泡、膨張が進行せず、
上記と同様に絶乾比重が大きくなる。
【００２６】本発明によれば、下水道汚泥焼却灰および
石炭灰の両者共、微粒であるため、前記した図３に示す
従来の頁岩を原料とする人工軽量骨材の製造において必
要な原料の粉砕が基本的に不要であり、従来法に対して
簡易な工程で人工軽量骨材を製造することができる。以
上、本発明の人工軽量骨材の製造方法について述べた
が、本発明によれば、産業廃棄物である下水道汚泥焼却
灰および石炭灰の両者を最大限活用し、絶乾比重の小さ
い人工軽量骨材を簡易な工程で製造できる。
石炭灰の両者共、微粒であるため、前記した図３に示す
従来の頁岩を原料とする人工軽量骨材の製造において必
要な原料の粉砕が基本的に不要であり、従来法に対して
簡易な工程で人工軽量骨材を製造することができる。以
上、本発明の人工軽量骨材の製造方法について述べた
が、本発明によれば、産業廃棄物である下水道汚泥焼却
灰および石炭灰の両者を最大限活用し、絶乾比重の小さ
い人工軽量骨材を簡易な工程で製造できる。
【００２７】なお、本発明においては、下水道汚泥焼却
灰、石炭灰および前記した結合剤以外に、本発明の目的
を損なわない限り、従来人工軽量骨材の製造において使
用されている頁岩、火山礫（軽石）などの原料、炭化珪
素（発泡補助剤）などの添加剤を配合してもよい。この
場合、全配合原料中において、下水道汚泥焼却灰100 重
量部に対して石炭灰を40〜185 重量部配合することによ
って、本発明の目的とする絶乾比重の小さい人工軽量骨
材を製造することが可能である。
灰、石炭灰および前記した結合剤以外に、本発明の目的
を損なわない限り、従来人工軽量骨材の製造において使
用されている頁岩、火山礫（軽石）などの原料、炭化珪
素（発泡補助剤）などの添加剤を配合してもよい。この
場合、全配合原料中において、下水道汚泥焼却灰100 重
量部に対して石炭灰を40〜185 重量部配合することによ
って、本発明の目的とする絶乾比重の小さい人工軽量骨
材を製造することが可能である。
【００２８】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいてさらに具体
的に説明する。前記した図１に示す製造工程にしたがっ
て、下水道汚泥焼却灰および石炭灰を原料として人工軽
量骨材を製造した。すなわち、下水道汚泥焼却灰および
石炭灰を表１に示すように所定量配合し、配合原料に水
を添加し、混練機で混練した。
的に説明する。前記した図１に示す製造工程にしたがっ
て、下水道汚泥焼却灰および石炭灰を原料として人工軽
量骨材を製造した。すなわち、下水道汚泥焼却灰および
石炭灰を表１に示すように所定量配合し、配合原料に水
を添加し、混練機で混練した。
【００２９】なお、水を添加する前の原料中に、結合剤
としてベントナイトを、全配合原料（乾量）中で２wt％
となるように添加した。また、混練時の水の添加量は、
全配合原料中の水分量が25wt％となるように設定した。
下水道汚泥焼却灰としては、下記組成および強熱減量の
下水道汚泥焼却灰を用い、石炭灰としては火力発電所で
発生した下記組成の石炭灰を用いた。
としてベントナイトを、全配合原料（乾量）中で２wt％
となるように添加した。また、混練時の水の添加量は、
全配合原料中の水分量が25wt％となるように設定した。
下水道汚泥焼却灰としては、下記組成および強熱減量の
下水道汚泥焼却灰を用い、石炭灰としては火力発電所で
発生した下記組成の石炭灰を用いた。
【００３０】（下水道汚泥焼却灰：） 100 ℃乾燥後の試料の組成：SiO2；35wt％、Al2O3 ；18
wt％、Fe2O3 ；４wt％ 強熱減量〔JIS R 5202-1989 〕：１wt％ （石炭灰：） SiO2：60wt％、Al2O3 ：22wt％、Fe2O3 ：４wt％ 次に、得られた混練物を、押出し式成型機（：押出し式
造粒機）を用いて造粒し、ロータリーキルンによって10
80℃で焼成した後、網ふるい20mm（目開き：19mm）、網
ふるい５mm（目開き：4.75mm）で篩分けを行い、粒径が
20〜５mmの人工軽量骨材（粗骨材）を製造した。
wt％、Fe2O3 ；４wt％ 強熱減量〔JIS R 5202-1989 〕：１wt％ （石炭灰：） SiO2：60wt％、Al2O3 ：22wt％、Fe2O3 ：４wt％ 次に、得られた混練物を、押出し式成型機（：押出し式
造粒機）を用いて造粒し、ロータリーキルンによって10
80℃で焼成した後、網ふるい20mm（目開き：19mm）、網
ふるい５mm（目開き：4.75mm）で篩分けを行い、粒径が
20〜５mmの人工軽量骨材（粗骨材）を製造した。
【００３１】次に、得られた人工軽量骨材（粗骨材）の
絶乾比重、24hr吸水率および圧潰強度を測定した。な
お、絶乾比重、24hr吸水率は、JIS A 1134、1135に基づ
いて測定した。得られた試験結果を、表１および図２に
示す。表１および図２に示されるように、下水道汚泥焼
却灰および石炭灰を用いることによって、目的とする絶
乾比重の小さい人工軽量骨材を得ることができた。
絶乾比重、24hr吸水率および圧潰強度を測定した。な
お、絶乾比重、24hr吸水率は、JIS A 1134、1135に基づ
いて測定した。得られた試験結果を、表１および図２に
示す。表１および図２に示されるように、下水道汚泥焼
却灰および石炭灰を用いることによって、目的とする絶
乾比重の小さい人工軽量骨材を得ることができた。
【００３２】また、下水道汚泥焼却灰に対する石炭灰の
配合量を本発明における好適範囲とすることによって、
造粒物の焼成時の粒子同士の融着を防止し、絶乾比重が
小さく24hr吸水率の低い人工軽量骨材を得ることができ
た。さらに、本試験結果から、押出し式成型機を用いる
ことによって、高強度の人工軽量骨材が製造可能である
ことが分かった。
配合量を本発明における好適範囲とすることによって、
造粒物の焼成時の粒子同士の融着を防止し、絶乾比重が
小さく24hr吸水率の低い人工軽量骨材を得ることができ
た。さらに、本試験結果から、押出し式成型機を用いる
ことによって、高強度の人工軽量骨材が製造可能である
ことが分かった。
【００３３】
【表１】
【００３４】
【発明の効果】本発明によれば、下水道汚泥焼却灰およ
び石炭灰それぞれの特性を有効に活用し、産業廃棄物を
原料として絶乾比重の小さい人工軽量骨材を簡易な工程
で製造することが可能となった。さらに、本発明によれ
ば、人工軽量骨材の原料として、従来使用されている頁
岩に代えて、産業廃棄物としての下水道汚泥焼却灰およ
び石炭灰を使用する結果、省資源を達成することが可能
となった。
び石炭灰それぞれの特性を有効に活用し、産業廃棄物を
原料として絶乾比重の小さい人工軽量骨材を簡易な工程
で製造することが可能となった。さらに、本発明によれ
ば、人工軽量骨材の原料として、従来使用されている頁
岩に代えて、産業廃棄物としての下水道汚泥焼却灰およ
び石炭灰を使用する結果、省資源を達成することが可能
となった。
【図１】本発明の人工軽量骨材の製造方法の一例を示す
工程図である。
工程図である。
【図２】石炭灰配合割合と人工軽量骨材の絶乾比重およ
び24hr吸水率との関係を示すグラフである。
び24hr吸水率との関係を示すグラフである。
【図３】従来の人工軽量骨材の製造方法を示す工程図で
ある。
ある。
Claims (2)
- 【請求項１】 下水道汚泥焼却灰と石炭灰を配合した原
料を、造粒した後、焼成することを特徴とする人工軽量
骨材の製造方法。 - 【請求項２】 前記下水道汚泥焼却灰100 重量部に対し
て石炭灰を40〜185重量部配合することを特徴とする請
求項１記載の人工軽量骨材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5152999A JP2000247698A (ja) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | 人工軽量骨材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5152999A JP2000247698A (ja) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | 人工軽量骨材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000247698A true JP2000247698A (ja) | 2000-09-12 |
Family
ID=12889559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5152999A Pending JP2000247698A (ja) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | 人工軽量骨材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000247698A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004262728A (ja) * | 2003-03-04 | 2004-09-24 | Ube Ind Ltd | 石炭灰と下水汚泥焼却灰とを原料とした軽量骨材の製造方法 |
| KR100912893B1 (ko) | 2008-05-21 | 2009-08-20 | 이은목 | 하수종말처리장의 슬러지를 태운 소각재를 이용한 난연성건축자재 및 그 제조방법 |
| JP2022024276A (ja) * | 2020-07-14 | 2022-02-09 | 裕光 幅口 | 焼成体用組成物及びこれを用いた焼成体の製造方法 |
| CN114920479A (zh) * | 2022-06-13 | 2022-08-19 | 清华珠三角研究院 | 添加辅料的淤泥组合物及制备再生骨料的方法 |
-
1999
- 1999-02-26 JP JP5152999A patent/JP2000247698A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004262728A (ja) * | 2003-03-04 | 2004-09-24 | Ube Ind Ltd | 石炭灰と下水汚泥焼却灰とを原料とした軽量骨材の製造方法 |
| KR100912893B1 (ko) | 2008-05-21 | 2009-08-20 | 이은목 | 하수종말처리장의 슬러지를 태운 소각재를 이용한 난연성건축자재 및 그 제조방법 |
| JP2022024276A (ja) * | 2020-07-14 | 2022-02-09 | 裕光 幅口 | 焼成体用組成物及びこれを用いた焼成体の製造方法 |
| JP7372215B2 (ja) | 2020-07-14 | 2023-10-31 | 裕光 幅口 | 焼成体用組成物及びこれを用いた焼成体の製造方法 |
| CN114920479A (zh) * | 2022-06-13 | 2022-08-19 | 清华珠三角研究院 | 添加辅料的淤泥组合物及制备再生骨料的方法 |
| CN114920479B (zh) * | 2022-06-13 | 2023-03-10 | 清华珠三角研究院 | 添加辅料的淤泥组合物及制备再生骨料的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI567048B (zh) | A method for producing a cement composition | |
| CA1171102A (en) | High strength aggregate for concrete | |
| KR101482530B1 (ko) | 시멘트 클링커 및 시멘트 | |
| WO2018008513A1 (ja) | フライアッシュの使用方法 | |
| JP7212553B2 (ja) | セメント製造方法 | |
| JP2000247698A (ja) | 人工軽量骨材の製造方法 | |
| JPH11147747A (ja) | コンクリート組成物 | |
| JP7218211B2 (ja) | セメント製造方法 | |
| JP2004323288A (ja) | 水硬性改質石炭灰及びその製造方法 | |
| KR100392933B1 (ko) | 경량 골재용 조성물 | |
| KR20000072111A (ko) | 경량 골재용 조성물 및 그 제조방법 | |
| JP2001253740A (ja) | 人工骨材およびその製造方法 | |
| JP2020142932A (ja) | セメント製造方法 | |
| KR20020044899A (ko) | 경량 골재용 조성물 및 그 제조방법 | |
| EP1847515B1 (en) | Cement clinker and process for producing the same | |
| JP7709883B2 (ja) | γ－２ＣａＯ・ＳｉＯ２含有水硬性クリンカ、その製造方法、セメント組成物、セメント質硬化体、および炭酸化セメント質硬化体の製造方法 | |
| JP4010339B2 (ja) | セメントクリンカの製造方法 | |
| JP2025035534A (ja) | 焼成体用組成物及びこれを用いた焼成体の製造方法 | |
| JP2001146444A (ja) | 人工軽量骨材の製造方法 | |
| JP2006272174A (ja) | 焼結物の製造方法 | |
| JP2002167288A (ja) | 人工軽量骨材の製造方法 | |
| JP2007169099A (ja) | 焼成物 | |
| JP2000053454A (ja) | 人工骨材および人工骨材の製造方法 | |
| JPH08253353A (ja) | 下水汚泥焼却灰を用いた軽量骨材の製造方法 | |
| KR20030011757A (ko) | 경량 골재용 조성물의 제조방법 |