JPH08259291A - フライアッシュ質人工骨材の製造方法 - Google Patents
フライアッシュ質人工骨材の製造方法Info
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- JPH08259291A JPH08259291A JP9022095A JP9022095A JPH08259291A JP H08259291 A JPH08259291 A JP H08259291A JP 9022095 A JP9022095 A JP 9022095A JP 9022095 A JP9022095 A JP 9022095A JP H08259291 A JPH08259291 A JP H08259291A
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- 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
- C04B18/023—Fired or melted materials
-
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 フライアッシュを、中性または不活性ガス雰
囲気で焼成することにより発泡を抑制した人工骨材を製
造することを特徴とするフライアッシュ質人工骨材の製
造方法。 【効果】 骨材内部の発泡が抑制されるので、比重およ
び強度の大きなフライアッシュ質人工骨材を得ることが
でき、また比較的広い焼成温度において、比重および強
度にバラツキが少ない均質な骨材を得ることができる。
囲気で焼成することにより発泡を抑制した人工骨材を製
造することを特徴とするフライアッシュ質人工骨材の製
造方法。 【効果】 骨材内部の発泡が抑制されるので、比重およ
び強度の大きなフライアッシュ質人工骨材を得ることが
でき、また比較的広い焼成温度において、比重および強
度にバラツキが少ない均質な骨材を得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フライアッシュを焼成
して得られる人工骨材の製造方法であって、焼成条件を
制御して発泡を抑制した人工骨材を製造する方法に関す
る。
して得られる人工骨材の製造方法であって、焼成条件を
制御して発泡を抑制した人工骨材を製造する方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】火力発電所のボイラー等で燃料として石
炭を用いると多量のフライアッシュが発生する。近年、
エネルギー事情の変化により、燃料の一部が石炭に切り
換えられ、フライアッシュの発生量は今後ますます増加
することが予想される。地球環境保全の立場からも、こ
のフライアッシュの有効利用が切望される。フライアッ
シュの一部は、コンクリート中の砂の代替、陶磁器原料
の代替、軽量骨材の原料として再利用されているもの
の、大部分は産業廃棄物として埋め立て廃棄により処理
されているのが現状である。
炭を用いると多量のフライアッシュが発生する。近年、
エネルギー事情の変化により、燃料の一部が石炭に切り
換えられ、フライアッシュの発生量は今後ますます増加
することが予想される。地球環境保全の立場からも、こ
のフライアッシュの有効利用が切望される。フライアッ
シュの一部は、コンクリート中の砂の代替、陶磁器原料
の代替、軽量骨材の原料として再利用されているもの
の、大部分は産業廃棄物として埋め立て廃棄により処理
されているのが現状である。
【０００３】フライアッシュは、主に球形のガラス質粒
子と、該粒子とは独立に存在する未燃焼の炭質物の集合
物である。フライアッシュを造粒、焼成して軽量骨材を
得る従来の製造方法では、原料のフライアッシュを造粒
し、これを１２００℃以上の高温で焼成し、Ｆｅ2 Ｏ3
と未燃焼炭素の反応によるＣＯ2 などのガス発生による
発泡、およびガラス質粒子中の炭質物の酸化による発泡
を生じさせて軽量骨材を製造している。
子と、該粒子とは独立に存在する未燃焼の炭質物の集合
物である。フライアッシュを造粒、焼成して軽量骨材を
得る従来の製造方法では、原料のフライアッシュを造粒
し、これを１２００℃以上の高温で焼成し、Ｆｅ2 Ｏ3
と未燃焼炭素の反応によるＣＯ2 などのガス発生による
発泡、およびガラス質粒子中の炭質物の酸化による発泡
を生じさせて軽量骨材を製造している。
【０００４】このように、フライアッシュを焼成して得
られる従来の人工骨材は、その高温における発泡特性を
利用して、発泡軽量骨材化を目指して開発研究が進めら
れてきた。ところが、従来の上記軽量骨材はコンクリー
トを軽量化できるものの、コンクリート強度が低いとい
う問題がある。また、フライアッシュの加熱による溶融
軟化と発泡の現象は、焼成温度の僅かな上昇に対して急
激に促進されるので、その制御が難しく、骨材の比重や
強度が不均一になり易く、これを抑えることが難しい。
られる従来の人工骨材は、その高温における発泡特性を
利用して、発泡軽量骨材化を目指して開発研究が進めら
れてきた。ところが、従来の上記軽量骨材はコンクリー
トを軽量化できるものの、コンクリート強度が低いとい
う問題がある。また、フライアッシュの加熱による溶融
軟化と発泡の現象は、焼成温度の僅かな上昇に対して急
激に促進されるので、その制御が難しく、骨材の比重や
強度が不均一になり易く、これを抑えることが難しい。
【０００５】さらに、フライアッシュを大量に再利用す
るという観点に立てば、出来るだけ密実な比重の大きな
骨材として利用するほうが望ましい。またこのような骨
材をコンクリート中で用いる場合、比重の大きな骨材の
方が高強度のコンクリートを作ることができる。
るという観点に立てば、出来るだけ密実な比重の大きな
骨材として利用するほうが望ましい。またこのような骨
材をコンクリート中で用いる場合、比重の大きな骨材の
方が高強度のコンクリートを作ることができる。
【０００６】また、フライアッシュを原料として人工骨
材を製造する場合、以下のような問題がある。フライア
ッシュを通常の大気条件下で焼成すると、未燃焼の炭質
物が酸化することにより多量の炭酸ガスを発生する。こ
のガス化は炉内温度が６００から９００℃の範囲内で急
激に起こり、炉内の酸素濃度を低下させる。炉内の酸素
濃度の低下は、さらなる炭質物の酸化を阻害するため、
得られた骨材内部には未燃焼部が残ることになる。燃焼
温度の上昇に伴い、この未燃焼部は大きな空洞として骨
材内部に残るので、最終的に得られた骨材は多孔質の強
度の小さい骨材になってしまう。かかる問題を回避する
ために、未燃焼の炭質物を予めより低温で加熱し、燃焼
除去した後に焼成する２段階焼成法を採用することも可
能であるが、工程が煩雑となり好ましくない。
材を製造する場合、以下のような問題がある。フライア
ッシュを通常の大気条件下で焼成すると、未燃焼の炭質
物が酸化することにより多量の炭酸ガスを発生する。こ
のガス化は炉内温度が６００から９００℃の範囲内で急
激に起こり、炉内の酸素濃度を低下させる。炉内の酸素
濃度の低下は、さらなる炭質物の酸化を阻害するため、
得られた骨材内部には未燃焼部が残ることになる。燃焼
温度の上昇に伴い、この未燃焼部は大きな空洞として骨
材内部に残るので、最終的に得られた骨材は多孔質の強
度の小さい骨材になってしまう。かかる問題を回避する
ために、未燃焼の炭質物を予めより低温で加熱し、燃焼
除去した後に焼成する２段階焼成法を採用することも可
能であるが、工程が煩雑となり好ましくない。
【０００７】
【発明の解決課題】本発明は、従来の上記問題を解決し
た製造方法を提供するものであり、フライアッシュを焼
成してなる人工骨材において、骨材の強度が大きく、し
かも比重および強度のバラツキが少ない人工骨材の製造
方法を提供することを目的とする。
た製造方法を提供するものであり、フライアッシュを焼
成してなる人工骨材において、骨材の強度が大きく、し
かも比重および強度のバラツキが少ない人工骨材の製造
方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題解決の手段】本発明者らは、フライアッシュを原
料とする人工骨材の製造において、フライアッシュを不
活性雰囲気で焼成すれば、未燃焼の炭質物が酸化せず、
従って、骨材の内部に大きな空洞が形成されないので、
未燃焼の炭質物の含有量に影響されずに密実な骨材が得
られることを見出した。
料とする人工骨材の製造において、フライアッシュを不
活性雰囲気で焼成すれば、未燃焼の炭質物が酸化せず、
従って、骨材の内部に大きな空洞が形成されないので、
未燃焼の炭質物の含有量に影響されずに密実な骨材が得
られることを見出した。
【０００９】本発明の製造方法は上記知見に基づくもの
であり、本発明によれば、以下の構成からなる人工骨材
の製造方法が提供される。 （１） フライアッシュを、中性または不活性ガス雰囲
気で焼成することにより発泡を抑制した人工骨材を製造
することを特徴とするフライアッシュ質人工骨材の製造
方法。 （２） フライアッシュを造粒した後に、窒素またはア
ルゴンガス雰囲気で焼成する上記(1) に記載の製造方
法。 （３） 焼成温度が１３００〜１４５０℃である上記
(1) に記載の製造方法。
であり、本発明によれば、以下の構成からなる人工骨材
の製造方法が提供される。 （１） フライアッシュを、中性または不活性ガス雰囲
気で焼成することにより発泡を抑制した人工骨材を製造
することを特徴とするフライアッシュ質人工骨材の製造
方法。 （２） フライアッシュを造粒した後に、窒素またはア
ルゴンガス雰囲気で焼成する上記(1) に記載の製造方
法。 （３） 焼成温度が１３００〜１４５０℃である上記
(1) に記載の製造方法。
【００１０】
【具体的な説明】本発明の製造方法は、未燃焼の炭質物
を含有するフライアッシュを用いることができる。フラ
イアッシュに、造粒材と緻密化促進材を添加混合し、加
湿、造粒後、乾燥して焼成用のペレットを製造する。造
粒方法は特に制約されないが、工業的量産を行う場合に
は、パンペレタイザーや押出し成形機などによる造粒が
適する。造粒材としてはベントナイトやカオリン、モン
モリロナイトなどの粘土が用いられ、緻密化促進材とし
ては炭酸カルシウムや水酸化カルシウムを用いることが
できる。これをフライアッシュに対して４０重量部以下
の割合で添加する。ペレットの粒径は通常１０〜１５mm
φである。フライアッシュを造粒して焼成することによ
り比重の高い緻密な骨材を得ることができる。
を含有するフライアッシュを用いることができる。フラ
イアッシュに、造粒材と緻密化促進材を添加混合し、加
湿、造粒後、乾燥して焼成用のペレットを製造する。造
粒方法は特に制約されないが、工業的量産を行う場合に
は、パンペレタイザーや押出し成形機などによる造粒が
適する。造粒材としてはベントナイトやカオリン、モン
モリロナイトなどの粘土が用いられ、緻密化促進材とし
ては炭酸カルシウムや水酸化カルシウムを用いることが
できる。これをフライアッシュに対して４０重量部以下
の割合で添加する。ペレットの粒径は通常１０〜１５mm
φである。フライアッシュを造粒して焼成することによ
り比重の高い緻密な骨材を得ることができる。
【００１１】上記ペレットを、炉内を窒素ガスまたはア
ルゴンガスなどの雰囲気に保ち、１３００〜１４５０℃
に加熱して焼成する。このような雰囲気下で焼成するこ
とによりフライアッシュ中の炭質物の酸化による発泡が
抑制される。Ｆｅ2 Ｏ3 の還元によって生じるＣＯ2 な
どのガス発泡は炉内の酸素濃度に依存しているが、炉内
を上記雰囲気に保つことにより、このようなガス発泡も
抑制され、内部に気泡の少ない緻密な人工骨材が得られ
る。
ルゴンガスなどの雰囲気に保ち、１３００〜１４５０℃
に加熱して焼成する。このような雰囲気下で焼成するこ
とによりフライアッシュ中の炭質物の酸化による発泡が
抑制される。Ｆｅ2 Ｏ3 の還元によって生じるＣＯ2 な
どのガス発泡は炉内の酸素濃度に依存しているが、炉内
を上記雰囲気に保つことにより、このようなガス発泡も
抑制され、内部に気泡の少ない緻密な人工骨材が得られ
る。
【００１２】焼成温度は１３００〜１４５０℃、好まし
くは１３２５〜１４２５℃が適当である。１３００℃未
満では焼成が不十分であり、一方、１４５０℃を越える
と軟化が著しく形状を維持できない。本製造方法は後述
する実施例に示すように、上記焼成温度の比較的広い範
囲において、比重および強度のバラツキが少ない均質な
骨材が得られる。
くは１３２５〜１４２５℃が適当である。１３００℃未
満では焼成が不十分であり、一方、１４５０℃を越える
と軟化が著しく形状を維持できない。本製造方法は後述
する実施例に示すように、上記焼成温度の比較的広い範
囲において、比重および強度のバラツキが少ない均質な
骨材が得られる。
【００１３】
【実施例および比較例】以下、本発明の実施例を比較例
と共に示す。実施例１ フライアッシュ（Ig.loss 2.8 wt％）１００重量部に対
して、緻密化促進材として炭酸カルシウムを１３重量
部、造粒粘結材としてベントナイトを６重量部添加し、
ボールミルで十分に混合した後、加湿しながらパンペレ
タイザーを用い、直径が１０〜１５mmの造粒体を得た。
次に得られた造粒体を乾燥し、雰囲気調整が可能な管状
炉を用い、炉内に窒素ガスを０．５リットル/minの流量で流
し、１３００〜１４００℃の温度範囲に加熱して１０分
間保持することにより焼成し、本発明の骨材を得た。こ
の骨材の吸水率、絶乾比重および引張強度を焼成温度ご
とに表１に示した。また、焼成温度に対する絶乾比重、
焼成温度に対する引張強度をおのおの図１、図２に示し
た。
と共に示す。実施例１ フライアッシュ（Ig.loss 2.8 wt％）１００重量部に対
して、緻密化促進材として炭酸カルシウムを１３重量
部、造粒粘結材としてベントナイトを６重量部添加し、
ボールミルで十分に混合した後、加湿しながらパンペレ
タイザーを用い、直径が１０〜１５mmの造粒体を得た。
次に得られた造粒体を乾燥し、雰囲気調整が可能な管状
炉を用い、炉内に窒素ガスを０．５リットル/minの流量で流
し、１３００〜１４００℃の温度範囲に加熱して１０分
間保持することにより焼成し、本発明の骨材を得た。こ
の骨材の吸水率、絶乾比重および引張強度を焼成温度ご
とに表１に示した。また、焼成温度に対する絶乾比重、
焼成温度に対する引張強度をおのおの図１、図２に示し
た。
【００１４】実施例２ 炉内にアルゴンガスを０．５リットル/minの流量で流し、焼
成雰囲気をアルゴンガスとした他は実施例１と同様の方
法によって骨材を得た。この骨材の吸水率、絶乾比重お
よび引張強度を焼成温度ごとに表１に示した。また、焼
成温度に対する絶乾比重、焼成温度に対する引張強度を
おのおの図１、図２に示した。
成雰囲気をアルゴンガスとした他は実施例１と同様の方
法によって骨材を得た。この骨材の吸水率、絶乾比重お
よび引張強度を焼成温度ごとに表１に示した。また、焼
成温度に対する絶乾比重、焼成温度に対する引張強度を
おのおの図１、図２に示した。
【００１５】比較例１、２ 炉内に空気を０．５リットル/minの流量で流した他は実施例
１と同様の方法によってフライアッシュのペレットを焼
成し、また炉内の焼成雰囲気の酸素濃度を２体積％とし
た他は実施例１と同様の方法によってフライアッシュの
ペレットを焼成し、骨材を得た。これらの骨材について
吸水率、絶乾比重および引張強度を焼成温度ごとに表２
に示した。また、焼成温度に対する絶乾比重、焼成温度
に対する引張強度をおのおの図１、図２に示した。
１と同様の方法によってフライアッシュのペレットを焼
成し、また炉内の焼成雰囲気の酸素濃度を２体積％とし
た他は実施例１と同様の方法によってフライアッシュの
ペレットを焼成し、骨材を得た。これらの骨材について
吸水率、絶乾比重および引張強度を焼成温度ごとに表２
に示した。また、焼成温度に対する絶乾比重、焼成温度
に対する引張強度をおのおの図１、図２に示した。
【００１６】図１および図２に示すように、本実施例で
は、１３００〜１４５０℃の範囲、とくに約１３２５〜
１４２５℃の範囲において、大きな絶乾比重と引張強度
の骨材が得られ、比較的広い温度範囲で絶乾比重および
引張強度が近似した骨材が得られる。一方、比較例にお
いては、絶乾比重および引張強度は約１３５０℃を境に
急激に減少し、僅かな温度変化によって絶乾比重および
引張強度が大幅に変化する。このため絶乾比重および引
張強度のバラツキが大きく、均質な骨材を得るのが難し
い。
は、１３００〜１４５０℃の範囲、とくに約１３２５〜
１４２５℃の範囲において、大きな絶乾比重と引張強度
の骨材が得られ、比較的広い温度範囲で絶乾比重および
引張強度が近似した骨材が得られる。一方、比較例にお
いては、絶乾比重および引張強度は約１３５０℃を境に
急激に減少し、僅かな温度変化によって絶乾比重および
引張強度が大幅に変化する。このため絶乾比重および引
張強度のバラツキが大きく、均質な骨材を得るのが難し
い。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【発明の効果】本発明の製造方法によれば、骨材内部の
発泡が抑制されるので、比重および強度の大きなフライ
アッシュ質人工骨材を得ることができる。さらに、比較
的広い焼成温度において、比重および強度にバラツキが
少ない均質な骨材を得ることができる。従って、コンク
リート混練時に骨材が割れて破壊することがなく、水分
量の変化もないので良質のコンクリートを作ることがで
きる。また本発明の製法はフライアッシュを原料として
用いるので、廃棄処理に困るフライアッシュを有効に再
利用でき、環境保全のうえからも有益である。
発泡が抑制されるので、比重および強度の大きなフライ
アッシュ質人工骨材を得ることができる。さらに、比較
的広い焼成温度において、比重および強度にバラツキが
少ない均質な骨材を得ることができる。従って、コンク
リート混練時に骨材が割れて破壊することがなく、水分
量の変化もないので良質のコンクリートを作ることがで
きる。また本発明の製法はフライアッシュを原料として
用いるので、廃棄処理に困るフライアッシュを有効に再
利用でき、環境保全のうえからも有益である。
【図１】焼成温度に対する絶乾比重の変化を示すグラフ
【図２】焼成温度に対する引張強度の変化を示すグラフ
Claims (3)
- 【請求項１】 フライアッシュを、中性または不活性ガ
ス雰囲気で焼成することにより発泡を抑制した人工骨材
を製造することを特徴とするフライアッシュ質人工骨材
の製造方法。 - 【請求項２】 フライアッシュを造粒した後に、窒素ま
たはアルゴンガス雰囲気で焼成する請求項１に記載の製
造方法。 - 【請求項３】 焼成温度が１３００〜１４５０℃である
請求項１に記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9022095A JPH08259291A (ja) | 1995-03-23 | 1995-03-23 | フライアッシュ質人工骨材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9022095A JPH08259291A (ja) | 1995-03-23 | 1995-03-23 | フライアッシュ質人工骨材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08259291A true JPH08259291A (ja) | 1996-10-08 |
Family
ID=13992410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9022095A Pending JPH08259291A (ja) | 1995-03-23 | 1995-03-23 | フライアッシュ質人工骨材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08259291A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115231841A (zh) * | 2022-08-05 | 2022-10-25 | 河北建材职业技术学院 | 一种粉煤灰渣预加工系统及其预加工工艺 |
| CN116375454A (zh) * | 2023-04-19 | 2023-07-04 | 安徽龙钰徽派古建工艺制品有限公司 | 一种改性粉煤灰复合河道淤泥制烧结砖的方法 |
-
1995
- 1995-03-23 JP JP9022095A patent/JPH08259291A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115231841A (zh) * | 2022-08-05 | 2022-10-25 | 河北建材职业技术学院 | 一种粉煤灰渣预加工系统及其预加工工艺 |
| CN116375454A (zh) * | 2023-04-19 | 2023-07-04 | 安徽龙钰徽派古建工艺制品有限公司 | 一种改性粉煤灰复合河道淤泥制烧结砖的方法 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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