JP2002201060A - コンクリートブロック及びその製造方法 - Google Patents

コンクリートブロック及びその製造方法

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JP2002201060A
JP2002201060A JP2000397579A JP2000397579A JP2002201060A JP 2002201060 A JP2002201060 A JP 2002201060A JP 2000397579 A JP2000397579 A JP 2000397579A JP 2000397579 A JP2000397579 A JP 2000397579A JP 2002201060 A JP2002201060 A JP 2002201060A
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waste
cement
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building
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Goichi Kimura
吾一 木村
Miwako Mori
美和子 森
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TYK Corp
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    • 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
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 住宅建築現場や製造工場から発生する外壁ボ
ードやサイディングボード、石膏ボードなどの建築系廃
棄物、製鋼会社から発生するスラグ及び砂利等のその他
の骨材、及びセメントを混合して平板状に成形してコン
クリー卜ブロックとする。 【解決手段】 建材系廃棄物の配合比率が10〜50wt%、
砂利等のその他の骨材の配合比率が5〜30wt%、セメン
トの配合比率が30〜60wt%を混練したものから構成され
るコンクリートブロックであり、更に、比重が1.4〜1.8
g/cm3、圧縮強度が5〜20N/mm2、曲げ強度が1〜5N/mm2
コンクリートブロックである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はコンクリートブロ
ックに関するものであり、特に住宅建築現場および建材
製造工場から発生する建材系廃棄物や製鋼会社から発生
するスラグを用いたコンクリートブロック及びその製造
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】住宅建築現場および建材製造工場から発
生する外壁ボード、サイディングボード、及び石膏ボー
ドは、通常産業廃棄物として処分される。現在諸般の状
況から廃棄物量の低減が迫られている。そのため、予め
工場で製品を加工したり、住宅建築現場で廃棄物の分別
回収を行なって、住宅建築現場での廃棄物発生量低減が
行なわれている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、住宅建
築現場および建材製造工場から回収した廃棄物を、元の
原料にリサイクルすることは非常に難しく、現状では有
効な利用方法は少ない。この発明は、このような状況に
対応するために提案されたものであり、住宅建築現場な
どから発生する産業廃棄物、及び製鋼会社から発生する
スラグを再利用することを課題とする。すなわち本発明
の目的は、住宅建築現場や製造工場から発生する外壁ボ
ード、サイディングボード、及び石膏ボードなどの建築
系廃棄物、更に製鋼会社から発生するスラグ及び砂利等
のその他の骨材、及びセメントを混合して平板状に鋳込
み、成形してコンクリー卜ブロックとすることにある。
【0004】
【課題の解決手段】前記課題を解決するために本発明の
第1の態様は、建材系廃棄物の配合比率が10〜50wt%、
その他の骨材の配合比率が5〜30wt%、セメントの配合
比率が30〜60wt%を混練したものから構成されることを
特徴とするコンクリートブロックである。
【0005】本発明の第2の態様は、比重が1.4〜1.8g/
cm3、圧縮強度が5〜20N/mm2、曲げ強度が1〜5N/mm2であ
ることを特徴とするコンクリートブロックである。
【0006】本発明の第3の態様は、前記建材系廃棄物
が住宅建築現場、建材製造工場から発生する外壁ボー
ド、サイディングボード、又は石膏ボードから選択され
る1種以上を用いたものであることを特徴とするコンク
リートブロックである。
【0007】本発明の第4の態様は、前記建材系廃棄物
は、平均粒径が0.15mmの微粉廃棄物又は5mm以下の粒径
の粗粒廃棄物のいずれか1種以上で構成されることを特
徴とするコンクリートブロック。
【0008】本発明の第5の態様は、前記その他の骨材
は、製鉄時に発生する高炉スラグを含むことを特徴とす
るコンクリートブロックである。
【0009】本発明の第6の態様は、前記セメントは高
炉スラグ系セメントであることをことを特徴とするコン
クリートブロックである。
【0010】本発明の第7の態様は、前記コンクリート
ブロックは、舗道用コンクリート、公園内コンクリー
ト、家庭用ガーデニング材、建築用壁材用のいずれかで
あることを特徴とするコンクリートブロックである。
【0011】本発明の第8の態様は、以下で構成される
コンクリートブロックの製造方法であり、(a) 住宅建
築現場及び建材製造工場から発生する外壁ボード、サイ
ディングボード、及び石膏ボードの建材系廃棄物を用い
(b) 前記建材系廃棄物を粉砕して平均粒径が0.15mmの
微粉廃棄物、及び粒径が5mm以下の粗粒廃棄物の2種を合
計5〜30wt%配合し、(c) 製鉄時に発生する高炉スラグ
を含むその他の骨材を合計5〜30wt%配合し、(d) セメ
ントを30〜60wt%配合して、(e) 必要な水分を加えて混
練し、型に鋳込んで成形する。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について以下
に説明する。住宅建築現場や建材製造工場などから発生
する外壁ボード、サイディングボード、石膏ボードなど
の建築系廃棄物と、その他の骨材として砂利、砂、着色
剤等、及び製鉄会社から発生するスラグと、セメントと
を必要な水分とともに混合し、平板状に鋳込んで成形し
てコンクリー卜ブロックとする。本発明のコンクリー卜
ブロックは、建材系廃棄物の配合比率が10〜50wt%、そ
の他の骨材の配合比率が5〜30wt%、セメントの配合比
率が30〜60wt%を混練したものから構成される。
【0013】ここで、本発明に用いる建材系廃棄物につ
いて説明する。本発明のコンクリー卜ブロックは、外壁
ボード、サイディングボード、及び石膏ボード等の建材
系廃棄物を用いる。廃棄物を再利用するには、前処理工
程が必要となる場合がある。外壁ボード、サイディング
ボード、石膏ボードは、骨材に杉や檜の木屑を用いてい
る。そのためこれらの端材は、微粉砕後気流を用いて木
片と不燃材微粉末とに分級する。分級した木片は、再度
原料として利用できる。
【0014】不燃材微粉末は、全く利用されず廃棄物処
理業者に処理を委託している。この分級した不燃材微粉
末は、平均粒径が0.15mm(100メッシュ)である。以
後、この平均粒径が0.15mm(100メッシュ)の不燃材微
粉末を微粉廃棄物と表わすことにする。この建材系廃棄
物の化学成分を図1としての表1に示す。
【0015】また、破砕機を用いて外壁ボード、サイデ
ィングボード、石膏ボードの端材を微粉砕し、5mm以下
に篩い分けを行った。この5mm以下の粗粒分は、比重約
1.1g/cm3と軽量であった。以後本発明ではこの5mm以下
の粗粒分を粗粒廃棄物と表わすことにする。本発明で
は、建築材系廃棄物は、平均粒径が0.15mmの微粉廃棄物
と5mm以下の粒径の粗粒廃棄物を混合して用いる。
【0016】また、微粉廃棄物と粗粒廃棄物で構成され
る建材系廃棄物の配合比率は10〜50重量%とする。その
理由は、高いと強度の低下をもたらし、低いとリサイク
ル効果が低減するからである。
【0017】次に、その他の骨材について説明する。使
用場所、用途、及び必要な物性値に応じて適当量の骨
材、着色剤等を添加する。骨材としては、砂利や砂を用
いる。着色剤としては、無機顔料、有機顔料を用いれば
良い。
【0018】更に、骨材としてスラグを用いる。スラグ
は、例えば製鉄会社から発生する高炉スラグが望まし
い。このスラグは、溶融したスラグを水中に流し込むな
どの急冷処理を行った水砕スラグである。そのため、粒
径は3mm以下のものがほとんどである。この高炉スラグ
の化学成分を図1としての表1に示す。
【0019】その他の骨材は、砂利、砂、製鉄時に発生
する高炉スラグ、及び顔料等を混練する場合に、配合比
率をセメントの配合比率の関係により5〜30wt%とす
る。
【0020】次にセメントの配合について説明する。セ
メントは、一般的なセメント、例えばポルトランドセメ
ントを使用できるが、望ましくは、スラグ系セメントな
どを用いる。スラグ系セメントは、製鋼の際に高炉から
発生する還元期スラグを配合したセメントであり、硬化
速度が速く、低収縮性なので寸法精度も良い。また、セ
メント自体の色が白色であるため着色が自由にできる。
スラグ系セメント例について、化学成分を図1としての
表1に示す。
【0021】セメントの配合比率は30〜60wt%とする。
この理由は高いと粘度構成のバランスを崩し、低いと必
要強度を確保できないからである。
【0022】このような比率で、建材系廃棄物、その他
の骨材、及びセメントを所定の比率に混合する。混合
は、ミキサー、例えばコンクリートミキサーを用いて行
なう。次に、予め作製した鋳込み用の型に、混練した原
料を流し入れ、硬化反応が終了したことを確認してから
脱型を行う。脱型品は更に、養生を行う場合もある。本
発明では、鋳込み成形であるため、任意の形状にするこ
とができる。また、固化する際に焼成が不要なので、コ
スト低減とともにCO2発生量を低減できる。
【0023】このように、製造したコンクリートブロッ
クは、圧縮強度についてはJISR1250により、曲げ強度に
ついてはJISR2213により測定する。本発明では、製造し
たコンクリートブロックの比重が1.4〜1.8g/cm3とな
り、建材系廃棄物を使用しない場合の約2g/cm3に比べか
なり軽量となる。また、圧縮強度が5〜20N/mm2、曲げ強
度が1〜5N/mm2なので、例えばガーデニング商品として
使用できる。さらに、この平板は舗道用コンクリートブ
ロック、公園内コンクリートブロック、家庭用ガーデニ
ング材、建築用壁材等に用いることができる。
【0024】
【実施例】本発明の実施例について次に示す。配合比
が、住宅系廃棄物:セメント:骨材=3:5:2或は4:
5:1の割合になるように配合を行う。住宅系廃棄物につ
いては、微粉廃棄物:粗粒廃棄物=1:0或は1:1とし
た。さらに骨材については、砂利:高炉スラグ=3:2と
した。原料の配合について、、の3種類を図2と
しての表2に示した。
【0025】図2としての表2に示した配合比の原料を秤
量して、コンクリートミキサーに投入する。これらの原
料が均一に混ざり合うまで所定時間混練を行う。水分は
約8〜15%程度になるように添加するが、気侯、天気、
及び原料の含水率等によって変化するため適宜調整す
る。スラグ系セメントを用いると30℃程度では水分を添
加後約2時間で硬化が完了する。このため、これ以降の
作業はすばやく行う。
【0026】シリコン樹脂、及びウレタン樹脂等の素材
を用いて、予め鋳込み用の型を作製する。この型に離型
材を塗布する。次に混練した原料を流し入れ、振動台を
使用して型を振動させながら鋳込む。振動する時間は5
〜8分程度が望ましい。この理由は、振動時間が短かす
ぎると原料内の気泡が十分抜けず、長すぎると骨材が分
離沈降するためである。
【0027】鋳込み終了後は、硬化反応が終了したこと
を確認してから脱型を行い、さらに2週間養生を行う。
冬期には、蒸気養生室にて一昼夜養生を行った後に脱型
を行う。この場合も、更に2週間養生を行う。
【0028】図2としての表2に、得られたコンクリート
平板の特性値を示した。コンクリート平板は、寸法が30
0mm×300mm×40mmであり、本発明例での平板の重量は、
5.4〜6.1kgであった。建材系廃棄物を使用しない場合の
重量は約7kgであるため、13〜23%の軽量化を達成する
ことができた。また、建材系廃棄物を40重量%使用した
場合には、圧縮強度が9.1N/mm2であり、曲げ強度が2.62
N/m2である。そのため、ガーデニング商品として使用で
きる。さらに、この平板は舗道用コンクリートブロッ
ク、公園内コンクリートブロック、家庭用ガーデニング
材、建築用壁材等に用いることができる。
【0029】
【発明の効果】住宅建築現場や建材製造工場などから発
生する外壁ボード、サイディングボード、石膏ボードな
どの建築系廃棄物と、その他の骨材として砂利、砂、顔
料等及び製鉄会社から発生するスラグと、セメントとを
必要な水分とともに混合し、平板状に鋳込んで成形して
コンクリー卜ブロックが製造できた。これによって、従
来埋め立て処分されていた建材系廃棄物や溶融スラグ等
を原料として再利用することができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1として表1に示した建材系廃棄物等の成分
元素である。
【図2】図2として表2に示した配合比率である。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 建材系廃棄物の配合比率が10〜50wt%、
    その他の骨材の配合比率が5〜30wt%、セメントの配合
    比率が30〜60wt%を混練したものから構成されることを
    特徴とするコンクリートブロック。
  2. 【請求項2】 比重が1.4〜1.8g/cm3、圧縮強度が5〜20
    N/mm2、曲げ強度が1〜5N/mm2であることを特徴とする請
    求項1に記載のコンクリートブロック。
  3. 【請求項3】 前記建材系廃棄物が住宅建築現場、建材
    製造工場から発生する外壁ボード、サイディングボー
    ド、又は石膏ボードから選択される1種以上を用いたも
    のであることを特徴とする請求項1に記載のコンクリー
    トブロック。
  4. 【請求項4】 前記建材系廃棄物は、平均粒径が0.15mm
    の微粉廃棄物又は5mm以下の粒径の粗粒廃棄物のいずれ
    か1種以上で構成されることを特徴とする請求項1又は
    3のいずれかに記載のコンクリートブロック。
  5. 【請求項5】 前記その他の骨材は、製鉄時に発生する
    高炉スラグを含むことを特徴とする請求項1に記載のコ
    ンクリートブロック。
  6. 【請求項6】 前記セメントは高炉スラグ系セメントで
    あることをことを特徴とする請求項1に記載のコンクリ
    ートブロック。
  7. 【請求項7】 前記コンクリートブロックは、舗道用コ
    ンクリートブロック、公園内コンクリートブロック、家
    庭用ガーデニング材、建築用壁材用の何れかであること
    を特徴とする請求項1又2の何れかに記載のコンクリー
    トブロック。
  8. 【請求項8】 以下で構成されるコンクリートブロック
    の製造方法。 (a) 住宅建築現場及び建材製造工場から発生する外壁
    ボード、サイディングボード、及び石膏ボードの建材系
    廃棄物を用意し、(b) 前記建材系廃棄物を粉砕して平
    均粒径が0.15mmの微粉廃棄物、及び粒径が5mm以下の粗
    粒廃棄物の2種を合計5〜30wt%配合し、(c) 製鉄時に
    発生する高炉スラグを含むその他の骨材を合計5〜30wt
    %配合し、(d) セメントを30〜60wt%配合して、(e)
    必要な水分を加えて混練し、型に鋳込んで成形する。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2020082514A (ja) * 2018-11-26 2020-06-04 株式会社西田 加水する水量を決定する方法、インターロッキングブロックを製造するための配合方法、インターロッキングブロックを製造する方法およびインターロッキングブロック
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JP2023104419A (ja) * 2022-01-18 2023-07-28 恵和興業株式会社 ブロック及びその製造方法
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