JPH06166579A - 石炭灰を主原料とした軽量発泡建材の製造方法 - Google Patents
石炭灰を主原料とした軽量発泡建材の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 石炭灰を主原料として用いると共に、他の添
加剤としても安価なものを用いることにより、従来にな
い優れた特性を備える軽量発泡建材を製造する。 【構成】 石炭灰と、陶磁器釉薬の廃棄物、高炉スラグ
及び下水処理汚泥焼却灰よりなる群から選ばれる少なく
とも１種の結合剤と、成形助剤とを混合して成形し、次
いで焼成して前記結合剤を熔融させると共に石炭灰中の
空気を膨張させることにより多孔質焼結体とする。 【効果】 焼成により、結合剤が熔融して石炭灰粒子の
接着部を形成した後、石炭灰内の空気が膨張して発泡
し、閉気孔を有する低嵩密度の軽量発泡建材が製造され
る。この軽量発泡建材の表面は結合剤の熔融部のため
に、吸水率が低い。産業廃棄物を有効利用して、建材と
して有用な低吸水率、低嵩密度の軽量発泡建材を安価に
製造することができる。
加剤としても安価なものを用いることにより、従来にな
い優れた特性を備える軽量発泡建材を製造する。 【構成】 石炭灰と、陶磁器釉薬の廃棄物、高炉スラグ
及び下水処理汚泥焼却灰よりなる群から選ばれる少なく
とも１種の結合剤と、成形助剤とを混合して成形し、次
いで焼成して前記結合剤を熔融させると共に石炭灰中の
空気を膨張させることにより多孔質焼結体とする。 【効果】 焼成により、結合剤が熔融して石炭灰粒子の
接着部を形成した後、石炭灰内の空気が膨張して発泡
し、閉気孔を有する低嵩密度の軽量発泡建材が製造され
る。この軽量発泡建材の表面は結合剤の熔融部のため
に、吸水率が低い。産業廃棄物を有効利用して、建材と
して有用な低吸水率、低嵩密度の軽量発泡建材を安価に
製造することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は石炭灰を主原料とした軽
量発泡建材の製造方法に係り、特に、石炭火力発電所か
ら大量に排出される石炭灰を利用して、従来にない優れ
た特性を備える、有用な軽量発泡建材を安価に製造する
方法に関する。
量発泡建材の製造方法に係り、特に、石炭火力発電所か
ら大量に排出される石炭灰を利用して、従来にない優れ
た特性を備える、有用な軽量発泡建材を安価に製造する
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】石炭火力発電所からは大量の石炭灰が排
出され、その排出量は年々増加する傾向にあることか
ら、従来、石炭灰の有効利用法についての検討が行なわ
れている。
出され、その排出量は年々増加する傾向にあることか
ら、従来、石炭灰の有効利用法についての検討が行なわ
れている。
【０００３】従来提案されている石炭灰の有効利用法と
しては、セメント用或いは道路用コンクリート混和剤や
建材がある。このうち、建材用としての利用法として
は、石炭灰をセメントに混ぜて硬化させる方法、或い
は、骨材及び粘結剤（セメント等）を添加して焼成し、
焼き締めることによって数％（せっ器以上）の吸水性を
もつ多孔体を得る方法がある。
しては、セメント用或いは道路用コンクリート混和剤や
建材がある。このうち、建材用としての利用法として
は、石炭灰をセメントに混ぜて硬化させる方法、或い
は、骨材及び粘結剤（セメント等）を添加して焼成し、
焼き締めることによって数％（せっ器以上）の吸水性を
もつ多孔体を得る方法がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の利用法では、 石炭灰を多量に使用し、石炭灰を主原料とするよう
な利用法がなく、他の添加剤を多く必要とし、結果的に
原料コストの大幅な低廉化を図ることができない。 得られる製品は、レンガ等の付加価値の低いもので
ある。 といった欠点があった。
な利用法がなく、他の添加剤を多く必要とし、結果的に
原料コストの大幅な低廉化を図ることができない。 得られる製品は、レンガ等の付加価値の低いもので
ある。 といった欠点があった。
【０００５】本発明は上記従来の問題点を解決し、石炭
灰を主原料として用いると共に、他の添加剤としても安
価なものを用いることにより、従来にない優れた特性を
備える軽量発泡建材を製造する方法を提供することを目
的とする。
灰を主原料として用いると共に、他の添加剤としても安
価なものを用いることにより、従来にない優れた特性を
備える軽量発泡建材を製造する方法を提供することを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の石炭灰を主原料
とした軽量発泡建材の製造方法は、石炭灰と、陶磁器釉
薬の廃棄物、高炉スラグ及び下水処理汚泥焼却灰よりな
る群から選ばれる少なくとも１種の結合剤と、成形助剤
とを混合して成形し、次いで焼成して前記結合剤を熔融
させると共に石炭灰中の空気を膨張させることにより磁
器質の軽量焼結体とすることを特徴とする。
とした軽量発泡建材の製造方法は、石炭灰と、陶磁器釉
薬の廃棄物、高炉スラグ及び下水処理汚泥焼却灰よりな
る群から選ばれる少なくとも１種の結合剤と、成形助剤
とを混合して成形し、次いで焼成して前記結合剤を熔融
させると共に石炭灰中の空気を膨張させることにより磁
器質の軽量焼結体とすることを特徴とする。
【０００７】以下に本発明を詳細に説明する。
【０００８】本発明においては、まず、石炭灰と結合剤
と成形助剤とを所定の割合で、必要に応じて水を加えて
混合し、成形原料を調製する。
と成形助剤とを所定の割合で、必要に応じて水を加えて
混合し、成形原料を調製する。
【０００９】本発明において、結合剤としては、陶磁器
釉薬の廃棄物、即ち、陶磁器を製造する際に副生する陶
磁器と釉薬との混合粉末、製鉄所から排出される高炉ス
ラグ或いは下水処理汚泥を焼却して得られる焼却灰を用
いる。これらの結合剤は１種を単独で用いても良く、ま
た、２種以上を併用して用いても良い。
釉薬の廃棄物、即ち、陶磁器を製造する際に副生する陶
磁器と釉薬との混合粉末、製鉄所から排出される高炉ス
ラグ或いは下水処理汚泥を焼却して得られる焼却灰を用
いる。これらの結合剤は１種を単独で用いても良く、ま
た、２種以上を併用して用いても良い。
【００１０】また、成形助剤は成形時の保型等のために
用いられるが、成形助剤としては、粘土及び／又は有機
バインダー、例えばポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、
メチルセルロース（ＭＣ）等を用いることができる。成
形助剤についても１種を単独で用いても、２種以上を混
合して用いても良い。
用いられるが、成形助剤としては、粘土及び／又は有機
バインダー、例えばポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、
メチルセルロース（ＭＣ）等を用いることができる。成
形助剤についても１種を単独で用いても、２種以上を混
合して用いても良い。
【００１１】これら原料の混合割合は、 石炭灰：５０〜９０重量％ 結合剤：１０〜４０重量％ 成形助剤：０〜２０重量％ とするのが好ましい。
【００１２】即ち、石炭灰の割合が多いと素材はより軽
量となり、少ないと重くなる。結合剤の割合が多いとよ
り低い温度で発泡し、少ないと高温まで発泡しない。ま
た、成形助剤の割合が少ないと成形性が不足し、多いと
多様な成形方法が採用できる。
量となり、少ないと重くなる。結合剤の割合が多いとよ
り低い温度で発泡し、少ないと高温まで発泡しない。ま
た、成形助剤の割合が少ないと成形性が不足し、多いと
多様な成形方法が採用できる。
【００１３】より好ましい配合割合は、 石炭灰：６０〜８０重量％ 結合剤：１０〜３０重量％ 成形助剤：５〜２０重量％ である。
【００１４】なお、これら原料の混合方法には特に制限
はなく、結合剤と成形助剤とを予め混合した後石炭灰を
加えて混合しても良く、また、全ての原料を同時に添加
混合しても良い。
はなく、結合剤と成形助剤とを予め混合した後石炭灰を
加えて混合しても良く、また、全ての原料を同時に添加
混合しても良い。
【００１５】得られた成形原料は、１軸加圧プレス、押
し出し成形等の成形法により成形した後焼成する。
し出し成形等の成形法により成形した後焼成する。
【００１６】焼成温度は原料が発泡し得る温度とし、原
料配合によっても異なるが、通常の場合１１００〜１２
５０℃の範囲とする。
料配合によっても異なるが、通常の場合１１００〜１２
５０℃の範囲とする。
【００１７】焼成により、結合剤が熔融し、次いで、石
炭灰中の空気が膨張して発泡することにより、低比重、
低嵩密度の多孔質焼結体が製造される。
炭灰中の空気が膨張して発泡することにより、低比重、
低嵩密度の多孔質焼結体が製造される。
【００１８】
【作用】本発明で用いる結合剤は、石炭灰よりも融点の
低い固形（珪酸塩系）産業廃棄物である。この結合剤は
安価に提供されるものであるが、その低融点により、焼
成にあたり、石炭灰よりも先に熔融して緻密な石炭灰粒
子接着部を形成する。
低い固形（珪酸塩系）産業廃棄物である。この結合剤は
安価に提供されるものであるが、その低融点により、焼
成にあたり、石炭灰よりも先に熔融して緻密な石炭灰粒
子接着部を形成する。
【００１９】一方、石炭灰は内部に残留空気を包含し、
それ自体比重の小さいものであるが、焼成時、結合剤の
熔融後、石炭灰内部の空気が膨張して発泡することによ
り、結合剤による接着部間に、良好な閉気孔を形成す
る。
それ自体比重の小さいものであるが、焼成時、結合剤の
熔融後、石炭灰内部の空気が膨張して発泡することによ
り、結合剤による接着部間に、良好な閉気孔を形成す
る。
【００２０】これにより、高い気孔率を有し、嵩密度の
小さい軽量発泡建材が得られる。しかも、この軽量発泡
建材は、その気孔が閉気孔である上に、表面に結合剤の
熔融部に由来する緻密部が形成されるため、吸水率の低
いものとなり、建材としての特性に優れる。
小さい軽量発泡建材が得られる。しかも、この軽量発泡
建材は、その気孔が閉気孔である上に、表面に結合剤の
熔融部に由来する緻密部が形成されるため、吸水率の低
いものとなり、建材としての特性に優れる。
【００２１】このような本発明の方法においては、石炭
灰が膨張、熔融する前に、結合剤が熔融して石炭灰粒子
同士を接着することが極めて重要な要件であり、これに
より、石炭灰に発泡作用をもたせ、良好な軽量発泡建材
が得られる。
灰が膨張、熔融する前に、結合剤が熔融して石炭灰粒子
同士を接着することが極めて重要な要件であり、これに
より、石炭灰に発泡作用をもたせ、良好な軽量発泡建材
が得られる。
【００２２】従来の方法では軽量発泡建材を製造するに
は発泡作用を起こさせるためのＳｉＣ等の高価な添加剤
が必要であり、これが原料コストの高騰を招いていた
が、本発明によれば、産業廃棄物である石炭灰及び結合
剤に、成形助剤を用いて安価に製造することが可能とな
る。
は発泡作用を起こさせるためのＳｉＣ等の高価な添加剤
が必要であり、これが原料コストの高騰を招いていた
が、本発明によれば、産業廃棄物である石炭灰及び結合
剤に、成形助剤を用いて安価に製造することが可能とな
る。
【００２３】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明する。
説明する。
【００２４】実施例１ 表１に示す配合で成形原料を調製し、一軸加圧法により
成形した後、表１に示す温度で焼成して軽量発泡建材を
得た。
成形した後、表１に示す温度で焼成して軽量発泡建材を
得た。
【００２５】得られた軽量発泡建材について、減圧吸水
率及び嵩密度を測定し、結果を表１に示した。なお、減
圧吸水率はＥＮ法に準拠して測定し、嵩密度はアルキメ
デス法により測定した。
率及び嵩密度を測定し、結果を表１に示した。なお、減
圧吸水率はＥＮ法に準拠して測定し、嵩密度はアルキメ
デス法により測定した。
【００２６】表１より、本発明によれば、安価な原料を
用いて、嵩密度が小さく、また吸水率の小さい軽量発泡
建材を製造することができることが明らかである。
用いて、嵩密度が小さく、また吸水率の小さい軽量発泡
建材を製造することができることが明らかである。
【００２７】
【表１】
【００２８】実施例２ 表２に示す原料配合及び焼成温度としたこと以外は実施
例１と同様にして軽量発泡建材を製造し、各々の軽量発
泡建材について、下記試験方法により特性及び物性を調
べ、結果を表２に示した。
例１と同様にして軽量発泡建材を製造し、各々の軽量発
泡建材について、下記試験方法により特性及び物性を調
べ、結果を表２に示した。
【００２９】試験方法（いずれも試料数５個の平均値） 減圧吸水率：ＥＮ法に準拠 煮沸吸水率：３時間煮沸、２４時間放置の場合の吸水率 ２４時間吸水率：ＪＩＳ Ａ ５２０９に準拠 嵩密度：アルキメデス法
【００３０】
【表２】
【００３１】
【表３】
【００３２】表２，３からも、本発明によれば、安価な
原料を用いて、嵩密度が小さく、また吸水率の小さい軽
量発泡建材を製造することができることが明らかであ
る。
原料を用いて、嵩密度が小さく、また吸水率の小さい軽
量発泡建材を製造することができることが明らかであ
る。
【００３３】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の石炭灰を主
原料とした軽量発泡建材の製造方法によれば、安価な原
料を用いて、吸水率が低く、嵩密度の小さく、建材とし
て極めて有用性の高い軽量発泡建材を容易かつ効率的
に、低コストにて製造することができる。
原料とした軽量発泡建材の製造方法によれば、安価な原
料を用いて、吸水率が低く、嵩密度の小さく、建材とし
て極めて有用性の高い軽量発泡建材を容易かつ効率的
に、低コストにて製造することができる。
【００３４】本発明の方法は、各種分野で排出される産
業廃棄物を主原料として有効利用することにより、付加
価値の高い製品を製造するものであり、廃棄物量の大幅
な低減といった面からも、工業的に極めて有利な方法で
ある。
業廃棄物を主原料として有効利用することにより、付加
価値の高い製品を製造するものであり、廃棄物量の大幅
な低減といった面からも、工業的に極めて有利な方法で
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鳥屋尾 守 愛知県名古屋市緑区大高町北関山20番の１ 中部電力株式会社電力技術研究所内 (72)発明者 村口 幸人 愛知県常滑市鯉江本町５丁目１番地 株式 会社イナックス内 (72)発明者 山嵜 悟 愛知県常滑市鯉江本町５丁目１番地 株式 会社イナックス内 (72)発明者 太田 肇 愛知県常滑市鯉江本町５丁目１番地 株式 会社イナックス内 (72)発明者 後藤 泰男 愛知県常滑市鯉江本町５丁目１番地 株式 会社イナックス内
Claims (1)
- 【請求項１】 石炭灰と、陶磁器釉薬の廃棄物、高炉ス
ラグ及び下水処理汚泥焼却灰よりなる群から選ばれる少
なくとも１種の結合剤と、成形助剤とを混合して成形
し、次いで焼成して前記結合剤を熔融させると共に石炭
灰中の空気を膨張させることにより多孔質焼結体とする
ことを特徴とする石炭灰を主原料とした軽量発泡建材の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP43A JPH06166579A (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | 石炭灰を主原料とした軽量発泡建材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP43A JPH06166579A (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | 石炭灰を主原料とした軽量発泡建材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06166579A true JPH06166579A (ja) | 1994-06-14 |
Family
ID=18099131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP43A Pending JPH06166579A (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | 石炭灰を主原料とした軽量発泡建材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06166579A (ja) |
Cited By (6)
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| KR970069163A (ko) * | 1996-04-30 | 1997-11-07 | 이대원 | 제강슬래그를 이용한 도시쓰레기 소각재 안정화 방법 |
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| KR20020044899A (ko) * | 2000-12-07 | 2002-06-19 | 김정환 | 경량 골재용 조성물 및 그 제조방법 |
| KR20030070204A (ko) * | 2002-02-21 | 2003-08-29 | 경기대학교 | 폐기물을 이용한 인공 경량 골재용 조성물 및 그 제조방법 |
| KR100530089B1 (ko) * | 2002-06-01 | 2005-11-22 | 경기대학교 산학협력단 | 인공 골재의 성형 장치 |
| CN110937918A (zh) * | 2019-05-09 | 2020-03-31 | 湖州师范学院 | 一种安山岩尾矿基泡沫陶瓷 |
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-
1992
- 1992-11-27 JP JP43A patent/JPH06166579A/ja active Pending
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