JPH083162B2

JPH083162B2 - 路盤材

Info

Publication number: JPH083162B2
Application number: JP61183591A
Authority: JP
Inventors: 栄亮永田; 正幸椎; 正人村本; 洋早川; 昇久富; 賢治嶋地
Original assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Current assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Priority date: 1986-08-05
Filing date: 1986-08-05
Publication date: 1996-01-17
Anticipated expiration: 2011-01-17
Also published as: JPS6340001A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は石炭灰の処理方法に関し、特に石炭灰を主
原料とする路盤材に関するものである。

（従来の技術）石炭灰の利用、処理の仕方としては、従来から（ａ）
セメント原料、（ｂ）骨材、フイラーなどの原料、
（ｃ）埋立、（ｄ）転圧野積による団粒化などが一般的
であったが、これらはいづれも次のような問題点を含ん
でいた。

即ち、セメント用原料としては使用量に限界があり、
骨材、フイラーなどの原料としての活用は、成分、粒
度、残存カーボンなどの品質面で制約を受け、これも大
量使用には至っていない。また埋立てによる処理は環境
上の問題があり、野積による団粒化は広大な用地を必要
とする外、団粒化までに４〜５年を要し、しかもこれに
よって得られたものは、良好な路盤材として活用するま
でには至っていないという問題があった。

上記のものとは別に、最近では石炭灰の利用技術も各
種のものが提案されている。例えば、石炭灰を石こうで
固化して硬化体とし、これを建築、土木の分野における
建材、構造材として使用するという提案もあり、その１
つとして特公昭61−25673号をあげることが出来る。

しかしながら、いまだ石炭灰をロール成形により処理
して得た固化成形物を、路盤材として利用するという技
術の提案は、発明者の知る限りでは身当たらない。

（発明が解決しようとする問題点）この発明は、石炭灰を主原料としてこれにセメントを
混合してロール成形し、これによって路盤材として、ま
た上層路盤材としても利用出来るようような強度を有す
る成形物を得ようとするものである。

（問題点を解決するための手段）本願発明は、石炭灰が85〜95重量％、セメントが５〜
15重量％、水が石炭灰及びセメントの合量に対して10〜
30重量％の混練物を100〜1500kg/cmの加圧力で成形し養
生硬化したフレーク状硬化体で、修正CBRが80％以上で
かつロスアンゼルスすり減り減量が50％以下であること
を特徴とする路盤材である。

なお、本明細書でいうフレーク状とは、厚さに対し３
倍以上の長さ及び幅を有する薄片状もしくは偏平状の形
状をいい、厚さはロール間隔及び加圧力を加減すること
によって調整し、5mm程度のものから40mm程度までのも
のとする。以下に本願の発明をさらに説明する。

本願発明の路盤材は、石炭灰を85〜95重量％、セメン
トを５〜15重量％からなる。ここに用いる石炭灰に特に
制約はなく、クリンカ状のものから微粉状のものまで幅
広く使用することが出来る。また、セメントは普通ポル
トランドセメント、高炉セメント、フライアッシュセメ
ント、早強セメント、ジェットセメントなどのいずれで
もよい。これらのセメントの配合比が５重量％未満であ
ると得られる成形物の強度が不足して路盤材として適し
ない。また、これが15重量％を超えるとコスト高とな
る。

この石炭灰とセメントの混合物は、次に水を加えて調
湿混練する。この水は、セメントの硬化、石炭灰とアル
カリによるポゾラン反応の進行及びロールによる加圧成
形性をよくするなどのためであるが、水量は一般に石炭
灰とセメントの合量に対して10〜30重量％の範囲とす
る。この範囲が水和反応、成形性などから好適である。
水和反応に要する水は、加圧成形に要する水に比して少
ない。使用水量は、加圧成形に適した水量の範囲で決め
ればよい。水量は得られる成形物の物性と密接に関係し
ており、高強度成形物を得るためには使用減量に応じて
成形物が最大密度になるように設定して決定する。

その後、調湿物はロール成形機で100〜1500kg/cmで加
圧成形してフレーク状とする。これが100kg/cm未満であ
ると成形直後の強度が弱く、ロール成形機から後の輸送
時、例えばシュートによる置場への落下時に成形された
ものが破損して好ましくない。また、加圧力を1500kg/c
m以上とすることは、設備面やコストなどで急激に割高
となり好ましくない。

上記の成形物は、次いでこれを養生硬化して修正CBR
を80％以上、ロスアンゼルスすり減り減量を50％以下と
し、これによって優れた路盤材とすることが出来る。な
お、修正CBRについては「アスファルト舗装要綱」に開
示されているところにより、また、ロスアンゼルスすり
減り減量についてはJIS A 1121による。

発明者らは、成形に際して加圧力と修正CBRとの関係
を実験した。即ち、成形水量を10〜30％にして、加圧力
と修正CBR及びロスアンゼルスすり減り減量の各関係に
ついて実験を行った。この結果を第１図及び第２図に示
す。

図において、いずれもFA/Cは石炭灰とセメントの比を
示す。これによれば、加圧力750kg/cmで修正CBRは最大
値を、また、ロスアンゼルスすり減り減量は最小値を示
している。修正CBRは80％以上であれば上層路盤材とし
て利用することが可能とされている。第１図はFA/Cが95
/5〜85/15で図示されているが、これによると加圧力を1
00kg/cm以上とすれば修正CBRが80％以上の規格値のもの
とすることが出来る。

一方、第２図は水の量を10〜30重量％の範囲に変化さ
せた場合における加圧力とロスアンゼルスすり減り減量
との関係を示したものである。この第２図からは、セメ
ント量が５重量％では加圧力が500〜1100kg/cm以上で規
格値の50％以下のすり減り減量を示すことが分かる。

第３図及び第４図は、成形水量と修正CBR及びロスア
ンゼルスすり減り減量との関係を実験し、結果を示した
ものである。第３図によると、成形水量は成形可能な水
量である30重量％以下の範囲の10〜30重量％で修正CBR
が規格値の80％を超えている。

成形水量とロスアンゼルスすり減り減量との関係につ
いては、第４図に示されている。この実験では加圧力は
300〜1500kg/cm、ロール間隔は４〜10mmとして行われ
た。第４図からセメント５重量％では、成形水20重量％
以上で、また、セメント15重量％では、成形水10重量％
以上でロスアンゼルスすり減り減量が規格値の50％以下
となることが分かる。

第５図及び第６図は、各種成形方法によって得られる
ものの、セメント量と修正CBR及びロスアンゼルスすり
減り減量の関係を示したものである。なお、ロール成
形、ブリケット成形とも、加圧力は300〜1500kg/cmとし
た。これによるとロール成形したものは、修正CBRが他
のブリケット成形品、流し込み成形品、ペレットと比較
して際立って優れている。ロスアンゼルスすり減り減量
の方も流し込み成形よりは優れ、その他のブリケット成
形、ペレットと近似したものとすることができる。

以上のようにしてロール成形された物は、その後、常
温下で３週間養生硬化したのち、これを所定のサイズに
粉砕し最終的に路盤材或いは上層路盤材とする。また、
強度発現を早くしたい場合は、蒸気などの高温養生によ
り数日で養生硬化を終わらせることが出来る。

（発明の効果）以上の本発明によると、従来その処分に困っていた石
炭灰を、比較的安価なセメントを少量添加するだけで付
加価値の高い路盤材とすることが出来る。そしてこの路
盤材は、後記実施例が示すように修正CBRが115％という
ように極めて良好なものを得ることが出来る。また、こ
のものはロスアンゼルスすり減り減量においても、上記
した第６図が示すように、他の成形品であるブリケット
品やペレットと近似したものとすることが出来る。

これを従来法と対比してみると、これまでは４〜５年
もかけて団粒化し、これを下層路盤材、盛り土材として
いたので、期間的にも用途的にみても、本発明ははるか
に優れていることが分かる。

本発明によって得られたものは、成形直後野積しても
粉塵や降雨による流出といったことはないので、これを
埋立てに使用しても環境問題を発生する恐れはない。更
に本発明は、連続ロール成形方式を採用するので大量生
産に好都合である。以下に実施例をあげてこの発明をさ
らに説明する。

実施例1. 石炭灰に対し普通ポルトランドセメントを内割で10重
量％添加し、その全量に対し水を20％添加後パグミルで
20分間調湿混練した。ここに使用した石炭灰、セメント
の化学成分、ブレーン比表面積を第１〜２表に示す。

上記調湿物をロール成形機にて800kg/cmの加圧力で成
形し、その後これを常温で21日間養生した。比較のため
に、同一の混練物をブリケットマシンを用い800kg/cmで
成形して成形物を得た。また他の比較例として、同一の
配合原料に対乾燥物重量で20％の水を加えながら、2000
mm径のパンペレタイザーにより転動造粒して、その後同
様に常温で21日間養生した。これら３試料を粒度Ｍ−25
に調整して修正CBRを求めたところ、実施例品は115％、
ブリケットは71％、ペレットは35％であった。また、ロ
サンゼルスすり減り減量は、それぞれ38％,35％,33％で
あった。上層路盤材としての規格値である80％以上と比
較してみると、本発明品は規格を大幅に上まわるのに対
し、ブリケット、プレットはそれぞれ上記規格以下であ
り、これを上層路盤材として利用することは難しいこと
が分る。

実施例2. 石炭灰に対し普通ポルトランドセメント５％を添加
し、その全量に対し水を20％加えた。その後、これを実
施例１と同様に調湿混練、ロール成形（600kg/cm）、養
生を行った。このものの修正CBRを求めたところ90％で
あった。ロサンゼルスすり減り減量は47％であった。

比較例として同一の配合原料に水40％を添加し調湿混
練を行い、その後これを流し込み成形をし、以下上記と
同様の養生、試験を行ったところ、修正CBRとしては39
％を得た。また、ロサンゼルスすり減り減量は76％であ
った。流し込みによる成形方法と比較して本発明のロー
ル成形したものが優れていることが分る。

【図面の簡単な説明】

第１図は加圧力と修正CBRとの関係を示す線図、第２図
は加圧力とロサンゼルスすり減り減量との関係を示す線
図、第３図は成形水量と修正CBRとの関係を示す線図、
第４図は成形水量とロサンゼルスすり減り減量との関係
を示す線図、第５図はセメント量と修正CBRとの関係を
示す線図、第６図はセメント量とロサンゼルスすり減り
減量との関係を示す線図である。

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】石炭灰が85〜95重量％、セメントが５〜15
重量％、水が石炭灰及びセメントの合量に対して10〜30
重量％の混練物を100〜1500kg/cmの加圧力で成形し養生
硬化したフレーク状硬化体で、修正CBRが80％以上でか
つロスアンゼルスすり減り減量が50％以下であることを
特徴とする路盤材。