JPH0977530A - ガラス質硬化体及びその製造方法 - Google Patents
ガラス質硬化体及びその製造方法Info
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- JPH0977530A JPH0977530A JP7256732A JP25673295A JPH0977530A JP H0977530 A JPH0977530 A JP H0977530A JP 7256732 A JP7256732 A JP 7256732A JP 25673295 A JP25673295 A JP 25673295A JP H0977530 A JPH0977530 A JP H0977530A
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- vitreous
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 廃ガラスにフライアッシュ、あるいは高炉水
滓スラグ等の鉱物質微粉末を原料とし、比較的低い温度
で安定して焼成することができ、比重2以上で低吸水
率、例えば、吸水率3%以下の天然石普通骨材代替とし
て使用することができるほか、煉瓦、ブロック、瓦、園
芸用石器および内外装用タイル素地等、広範囲に使用す
ることができるガラス質硬化体及びその製造方法を提供
する。 【解決手段】 廃ガラスと鉱物質微粉末の混合粉体を主
原料として成形、焼成し、比重2以上としてなることを
特徴とする。
滓スラグ等の鉱物質微粉末を原料とし、比較的低い温度
で安定して焼成することができ、比重2以上で低吸水
率、例えば、吸水率3%以下の天然石普通骨材代替とし
て使用することができるほか、煉瓦、ブロック、瓦、園
芸用石器および内外装用タイル素地等、広範囲に使用す
ることができるガラス質硬化体及びその製造方法を提供
する。 【解決手段】 廃ガラスと鉱物質微粉末の混合粉体を主
原料として成形、焼成し、比重2以上としてなることを
特徴とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、特に、鉱物質微
粉末、中でもフライアッシュあるいは高炉スラグ等の産
業廃棄物と、やはり廃棄物である廃ガラスを利用し、コ
ンクリート用の普通骨材の代替、あるいは、煉瓦、ブロ
ック、瓦、園芸用石器および内外装用タイル素地等とし
て使用することができるガラス質硬化体及びその製造方
法に関するものである。
粉末、中でもフライアッシュあるいは高炉スラグ等の産
業廃棄物と、やはり廃棄物である廃ガラスを利用し、コ
ンクリート用の普通骨材の代替、あるいは、煉瓦、ブロ
ック、瓦、園芸用石器および内外装用タイル素地等とし
て使用することができるガラス質硬化体及びその製造方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】廃ガラス、特に廃ビンガラスのリサイク
ルは、リターナブルビンの再利用とワンウェイビンのガ
ラスカレットとしてのガラスビン原料への再利用という
二つの方法がある。全量リターナブルとて再利用される
なら、廃棄物としての問題はないが、国内のリターナブ
ルビンは減少傾向にある。また、カレットの再利用は、
回収や運搬に費用がかかるほか、カレットの品質向上の
ために異物の除去処理が必要であり、リサイクルするた
めに多大な費用と労力を必要とする。
ルは、リターナブルビンの再利用とワンウェイビンのガ
ラスカレットとしてのガラスビン原料への再利用という
二つの方法がある。全量リターナブルとて再利用される
なら、廃棄物としての問題はないが、国内のリターナブ
ルビンは減少傾向にある。また、カレットの再利用は、
回収や運搬に費用がかかるほか、カレットの品質向上の
ために異物の除去処理が必要であり、リサイクルするた
めに多大な費用と労力を必要とする。
【0003】また、火力発電所のボイラー等で燃料とし
て石炭を用いると、いわゆる産業廃棄物として多量のフ
ライアッシュが発生する。一年間に発生するフライアッ
シュはおよそ400万トンであり、そのうちの約半分が
セメントコンクリート等の建設、土木分野、窯業分野で
有効利用されている。しかしながら、近年の動向をみる
と、フライアッシュの発生量は確実に増加しつつあるに
も関わらず、有効利用率は50%以下で推移しており、
環境保全の立場からも、フライアッシュの有効利用が更
に促進されることが望まる。
て石炭を用いると、いわゆる産業廃棄物として多量のフ
ライアッシュが発生する。一年間に発生するフライアッ
シュはおよそ400万トンであり、そのうちの約半分が
セメントコンクリート等の建設、土木分野、窯業分野で
有効利用されている。しかしながら、近年の動向をみる
と、フライアッシュの発生量は確実に増加しつつあるに
も関わらず、有効利用率は50%以下で推移しており、
環境保全の立場からも、フライアッシュの有効利用が更
に促進されることが望まる。
【0004】このようなフライアッシュの有効利用の一
つとして、フライアッシュを主原料とし、これを造粒、
焼成して得られる人工骨材があり、フライアッシュの持
つ発泡特性を利用した軽量骨材化が志向されてきた。し
かしながら、フライアッシュの化学的・物理的性状のバ
ラツキが大きいため、フライアッシュの性状ごとに焼成
温度が異なる等、一定の製造条件で品質の安定した骨材
を大量に製造できないという問題点があった。
つとして、フライアッシュを主原料とし、これを造粒、
焼成して得られる人工骨材があり、フライアッシュの持
つ発泡特性を利用した軽量骨材化が志向されてきた。し
かしながら、フライアッシュの化学的・物理的性状のバ
ラツキが大きいため、フライアッシュの性状ごとに焼成
温度が異なる等、一定の製造条件で品質の安定した骨材
を大量に製造できないという問題点があった。
【0005】さらに、高炉スラグは、溶鉱炉で銑鉄を製
造する際に、1450℃前後で溶融状態で排出されるも
のであり、その量は銑鉄生産量の約4割といわれてい
る。その発生量の大半は、路盤材、セメント原料、ロッ
クウール原料等として再利用が図られている。またセラ
ミックスタイル、煉瓦、人工骨材として再利用しようと
する研究もなされている。いわゆる産業廃棄物として
は、その有効利用率はフライアッシュと比べてかなり高
いものの益々の活用が期待される。
造する際に、1450℃前後で溶融状態で排出されるも
のであり、その量は銑鉄生産量の約4割といわれてい
る。その発生量の大半は、路盤材、セメント原料、ロッ
クウール原料等として再利用が図られている。またセラ
ミックスタイル、煉瓦、人工骨材として再利用しようと
する研究もなされている。いわゆる産業廃棄物として
は、その有効利用率はフライアッシュと比べてかなり高
いものの益々の活用が期待される。
【0006】又、高炉スラグの使用方法の一つとして、
コンクリート用粗骨材として使用することが知られてい
る。しかしながら高炉スラグは表面に凹凸が多く吸水率
が高いので、コンクリート練り混ぜ時に、砕石を使用し
た時に比べて添加水量が多量に必要なことから、作業条
件が不安定に成る。かかる問題を回避する手段として、
高炉スラグを粉砕し、造粒・焼成する方法も考えられる
が、高炉スラグのみを十分に緻密化するためには130
0℃以上の高温が必要となるし、焼結してから軟化する
までの温度幅が狭く、製造工程上の管理が難しいという
問題がある。
コンクリート用粗骨材として使用することが知られてい
る。しかしながら高炉スラグは表面に凹凸が多く吸水率
が高いので、コンクリート練り混ぜ時に、砕石を使用し
た時に比べて添加水量が多量に必要なことから、作業条
件が不安定に成る。かかる問題を回避する手段として、
高炉スラグを粉砕し、造粒・焼成する方法も考えられる
が、高炉スラグのみを十分に緻密化するためには130
0℃以上の高温が必要となるし、焼結してから軟化する
までの温度幅が狭く、製造工程上の管理が難しいという
問題がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このように、廃ガラ
ス、フライアッシュ、あるいは、高炉スラグは、各々単
独で再利用するにはリサイクルに要するエネルギーが大
きすぎるという問題があり、また、前記人工骨材は、製
造工程上の管理が難しいことに加えて、いずれも吸水率
が高い上、強度も弱く、このような骨材をコンクリート
用骨材として使用する場合、軽量ではあるものの、天然
石普通骨材と同等の高強度用途への適用はできない欠点
がある。
ス、フライアッシュ、あるいは、高炉スラグは、各々単
独で再利用するにはリサイクルに要するエネルギーが大
きすぎるという問題があり、また、前記人工骨材は、製
造工程上の管理が難しいことに加えて、いずれも吸水率
が高い上、強度も弱く、このような骨材をコンクリート
用骨材として使用する場合、軽量ではあるものの、天然
石普通骨材と同等の高強度用途への適用はできない欠点
がある。
【0008】従って、この発明は、廃ガラスにフライア
ッシュ、あるいは高炉水滓スラグ等の鉱物質微粉末を原
料とし、比較的低い温度で安定して焼成することがで
き、比重2以上で低吸水率、例えば、吸水率3%以下の
天然石普通骨材代替として使用することができるほか、
煉瓦、ブロック、瓦、園芸用石器および内外装用タイル
素地等、広範囲に使用することができるガラス質硬化体
及びその製造方法を提供することを目的とする。
ッシュ、あるいは高炉水滓スラグ等の鉱物質微粉末を原
料とし、比較的低い温度で安定して焼成することがで
き、比重2以上で低吸水率、例えば、吸水率3%以下の
天然石普通骨材代替として使用することができるほか、
煉瓦、ブロック、瓦、園芸用石器および内外装用タイル
素地等、広範囲に使用することができるガラス質硬化体
及びその製造方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明のガラス質硬化体によれば、廃ガラスと鉱
物質微粉末の混合粉体を主原料として成形、焼成し、比
重2以上としてなること(請求項1)、鉱物質微粉末が
廃ガラスより高火度の無機粉体であること(請求項
2)、鉱物質微粉末がフライアッシュであること(請求
項3)、廃ガラスとフライアッシュの合量に対して廃ガ
ラスが50〜80重量%であること(請求項4)、鉱物
質微粉末が高炉スラグであること(請求項5)、廃ガラ
スと高炉スラグの合量に対して廃ガラスが30〜80重
量%であること(請求項6)、廃ガラスと高炉スラグの
合量に対して廃ガラスが40〜80重量%であること
(請求項7)、粘結材をさらに含むこと(請求項8)、
吸水率が3%以下であること(請求項9)、焼成後、さ
らに施釉してなること(請求項10)、硬化体が外装用
タイルであること(請求項11)、を特徴とする。
に、この発明のガラス質硬化体によれば、廃ガラスと鉱
物質微粉末の混合粉体を主原料として成形、焼成し、比
重2以上としてなること(請求項1)、鉱物質微粉末が
廃ガラスより高火度の無機粉体であること(請求項
2)、鉱物質微粉末がフライアッシュであること(請求
項3)、廃ガラスとフライアッシュの合量に対して廃ガ
ラスが50〜80重量%であること(請求項4)、鉱物
質微粉末が高炉スラグであること(請求項5)、廃ガラ
スと高炉スラグの合量に対して廃ガラスが30〜80重
量%であること(請求項6)、廃ガラスと高炉スラグの
合量に対して廃ガラスが40〜80重量%であること
(請求項7)、粘結材をさらに含むこと(請求項8)、
吸水率が3%以下であること(請求項9)、焼成後、さ
らに施釉してなること(請求項10)、硬化体が外装用
タイルであること(請求項11)、を特徴とする。
【0010】また、この発明のガラス質硬化体の製造方
法によれば、廃ガラス50〜80重量%と、フライアッ
シュ50〜20重量%の混合粉体を主原料として成形
し、700〜900℃の温度範囲で焼成し、比重2以上
とすること(請求項12)、廃ガラス30〜80重量%
と、高炉スラグ70〜20重量%の混合粉体を主原料と
して成形し、700〜1150℃の温度範囲で焼成し、
比重2以上とすること(請求項13)、廃ガラス40〜
60重量%と、高炉スラグ60〜40重量%の混合粉体
を主原料として成形し、800〜950℃の温度範囲で
焼成し、比重2以上とすること(請求項14)、廃ガラ
ス60〜80重量%と、高炉スラグ40〜20重量%の
混合粉体を主原料として成形し、700〜850℃の温
度範囲で焼成し、比重2以上とすること(請求項1
5)、混合粉体に粘結材を添加すること(請求項1
6)、を特徴とする。以下、この発明を詳細に説明す
る。
法によれば、廃ガラス50〜80重量%と、フライアッ
シュ50〜20重量%の混合粉体を主原料として成形
し、700〜900℃の温度範囲で焼成し、比重2以上
とすること(請求項12)、廃ガラス30〜80重量%
と、高炉スラグ70〜20重量%の混合粉体を主原料と
して成形し、700〜1150℃の温度範囲で焼成し、
比重2以上とすること(請求項13)、廃ガラス40〜
60重量%と、高炉スラグ60〜40重量%の混合粉体
を主原料として成形し、800〜950℃の温度範囲で
焼成し、比重2以上とすること(請求項14)、廃ガラ
ス60〜80重量%と、高炉スラグ40〜20重量%の
混合粉体を主原料として成形し、700〜850℃の温
度範囲で焼成し、比重2以上とすること(請求項1
5)、混合粉体に粘結材を添加すること(請求項1
6)、を特徴とする。以下、この発明を詳細に説明す
る。
【0011】
【発明の実施の形態】この発明は、フライアッシュある
いは高炉スラグ等の鉱物質微粉末粒子の間隙をガラス溶
融物で充填すること、すなわち、廃ガラスを加えて成
形、焼成し、比重2以上としてなることを第一の特徴と
する。廃ガラスとしては、飲料水の廃ビンガラスが好適
に使用できるが、その他、食器用のガラス製品、通常の
窓ガラス等各種の廃ガラスを20μm程度以下に粉砕し
て用いることができる。
いは高炉スラグ等の鉱物質微粉末粒子の間隙をガラス溶
融物で充填すること、すなわち、廃ガラスを加えて成
形、焼成し、比重2以上としてなることを第一の特徴と
する。廃ガラスとしては、飲料水の廃ビンガラスが好適
に使用できるが、その他、食器用のガラス製品、通常の
窓ガラス等各種の廃ガラスを20μm程度以下に粉砕し
て用いることができる。
【0012】鉱物質微粉末は、主としてフライアッシュ
あるいは高炉スラグ等の人工の鉱物質微粉末であるが、
その他、都市ゴミ焼却灰や下水汚泥等の各種の産業廃棄
物焼却灰を使用することもでき、また、必要に応じ、石
灰石、生石灰、消石灰、さらには螢石等の鉱物質微粉末
を前記人工の鉱物質微粉末と併用して用いることもでき
る。
あるいは高炉スラグ等の人工の鉱物質微粉末であるが、
その他、都市ゴミ焼却灰や下水汚泥等の各種の産業廃棄
物焼却灰を使用することもでき、また、必要に応じ、石
灰石、生石灰、消石灰、さらには螢石等の鉱物質微粉末
を前記人工の鉱物質微粉末と併用して用いることもでき
る。
【0013】フライアッシュとしては、JISで規定さ
れるフライアッシュは無論、通常原粉と称されるフライ
アッシュ、及びシンダーアッシュ、あるいは流動床飛灰
をも含めた、石炭の燃焼方式如何に拘らず得られる広い
意味での石炭灰全般を使用することができ、これらフラ
イアッシュを造粒物の強度を確保するために必要に応じ
て粉砕し、平均粒径約25μm以下として使用すること
が望ましい。
れるフライアッシュは無論、通常原粉と称されるフライ
アッシュ、及びシンダーアッシュ、あるいは流動床飛灰
をも含めた、石炭の燃焼方式如何に拘らず得られる広い
意味での石炭灰全般を使用することができ、これらフラ
イアッシュを造粒物の強度を確保するために必要に応じ
て粉砕し、平均粒径約25μm以下として使用すること
が望ましい。
【0014】このようなフライアッシュは、主に微少量
の炭質物を含有したガラス質粒子、石英およびムライト
等の結晶粒子、未燃焼の炭質物等から成る集合物であ
る。そのガラス鉱物組成は、火力発電所で燃料として用
いられる石炭の炭種の違い、燃焼温度等の発電条件で異
なってくるが、通常フライアッシュを1000℃以上で
焼成すると、石英やムライト等の結晶粒子の溶融に先だ
ってガラス質粒子が溶融する。ガラス質粒子が溶融する
と、粒子内部に捕獲されていた炭質物が発泡するので、
その焼成物は比重2未満のものとなる。このフライアッ
シュのガラス質粒子が溶融を開始する温度よりも低温
で、フライアッシュ粒子の間隙を前記廃ガラスによるガ
ラス溶融物で充填することで、前記フライアッシュの化
学的・物理的性状の差異に関わらず、900℃以下の低
温で比重2以上で低吸水率、例えば、吸水率3%以下の
ガラス質硬化体を安定的に得ることが出来る。
の炭質物を含有したガラス質粒子、石英およびムライト
等の結晶粒子、未燃焼の炭質物等から成る集合物であ
る。そのガラス鉱物組成は、火力発電所で燃料として用
いられる石炭の炭種の違い、燃焼温度等の発電条件で異
なってくるが、通常フライアッシュを1000℃以上で
焼成すると、石英やムライト等の結晶粒子の溶融に先だ
ってガラス質粒子が溶融する。ガラス質粒子が溶融する
と、粒子内部に捕獲されていた炭質物が発泡するので、
その焼成物は比重2未満のものとなる。このフライアッ
シュのガラス質粒子が溶融を開始する温度よりも低温
で、フライアッシュ粒子の間隙を前記廃ガラスによるガ
ラス溶融物で充填することで、前記フライアッシュの化
学的・物理的性状の差異に関わらず、900℃以下の低
温で比重2以上で低吸水率、例えば、吸水率3%以下の
ガラス質硬化体を安定的に得ることが出来る。
【0015】フライアッシュと廃ガラスの混合割合は、
廃ガラスの含有量が、50〜80重量%の範囲内である
ことが好ましい。廃ガラスの含有量が50重量%未満で
あると、焼結しても比重2以上の硬化体は得られない。
また、空隙を充填するガラス溶融物量が不足するので吸
水率も大きい硬化体となる。一方、廃ガラスの含有量が
80重量%を越えると、焼結してから軟化して硬化体の
形状が維持出来なくなる温度までの焼結温度幅が狭くな
り、製造上工程管理が難しくなる。
廃ガラスの含有量が、50〜80重量%の範囲内である
ことが好ましい。廃ガラスの含有量が50重量%未満で
あると、焼結しても比重2以上の硬化体は得られない。
また、空隙を充填するガラス溶融物量が不足するので吸
水率も大きい硬化体となる。一方、廃ガラスの含有量が
80重量%を越えると、焼結してから軟化して硬化体の
形状が維持出来なくなる温度までの焼結温度幅が狭くな
り、製造上工程管理が難しくなる。
【0016】また、フライアッシュと同様に高炉スラグ
粒子の間隙をガラス溶融物で充填することにより、比重
2以上、吸水率3%以下の硬化体を安定的に得ることが
出来る。高炉スラグとしては、製鉄工業の溶鉱炉で副生
する水滓スラグや徐冷滓の粉砕品、好ましくは、平均粒
径25μm以下のものを使用する。高炉スラグと廃ガラ
スの混合割合は、廃ガラスの含有量が、30〜80重量
%、より好ましくは40〜80重量%の範囲内となるよ
うに配合する。廃ガラスの含有量が30重量%未満であ
ると、空隙を充填するガラス溶融物量が不足するので、
吸水率3%以下の硬化体を得ることが出来ない。また、
廃ガラスの含有量が80重量%を越えると、焼結してか
ら軟化して骨材の形状が維持出来なくなる温度までの焼
結温度幅が狭くなり、製造上工程管理が難しくなる。
粒子の間隙をガラス溶融物で充填することにより、比重
2以上、吸水率3%以下の硬化体を安定的に得ることが
出来る。高炉スラグとしては、製鉄工業の溶鉱炉で副生
する水滓スラグや徐冷滓の粉砕品、好ましくは、平均粒
径25μm以下のものを使用する。高炉スラグと廃ガラ
スの混合割合は、廃ガラスの含有量が、30〜80重量
%、より好ましくは40〜80重量%の範囲内となるよ
うに配合する。廃ガラスの含有量が30重量%未満であ
ると、空隙を充填するガラス溶融物量が不足するので、
吸水率3%以下の硬化体を得ることが出来ない。また、
廃ガラスの含有量が80重量%を越えると、焼結してか
ら軟化して骨材の形状が維持出来なくなる温度までの焼
結温度幅が狭くなり、製造上工程管理が難しくなる。
【0017】次に、フライアッシュあるいは高炉スラグ
に廃ガラスを加えた主原料に、成形体、あるいは、造粒
物の強度を確保するために必要に応じて粘結材としてベ
ントナイト等の粘土類を添加混合後、加湿、成形、乾燥
の工程を経て、焼成用の成形体を得る。成形体の形成方
法に特に制約はないが、骨材製造にあっては、パンペレ
タイザーや押し出し成形機等による造粒が成形の容易
性、工業的量産性の面から、また、煉瓦、ブロック、
瓦、園芸用石器および内外装用タイル等にあっては、一
軸加圧成形、押し出し成形、泥しょう鋳込み成形等が好
ましく、目的とする硬化体の形状に応じて選択すること
が出来る。
に廃ガラスを加えた主原料に、成形体、あるいは、造粒
物の強度を確保するために必要に応じて粘結材としてベ
ントナイト等の粘土類を添加混合後、加湿、成形、乾燥
の工程を経て、焼成用の成形体を得る。成形体の形成方
法に特に制約はないが、骨材製造にあっては、パンペレ
タイザーや押し出し成形機等による造粒が成形の容易
性、工業的量産性の面から、また、煉瓦、ブロック、
瓦、園芸用石器および内外装用タイル等にあっては、一
軸加圧成形、押し出し成形、泥しょう鋳込み成形等が好
ましく、目的とする硬化体の形状に応じて選択すること
が出来る。
【0018】上述のようにして得られた成形体、あるい
はペレットを、ロータリキルン等の焼成炉で700℃以
上の温度で加熱後、冷却することことにより良質な硬化
体を得ることが出来る。比重2以上で吸水率の低い硬化
体を得る焼成温度は、廃ガラスの含有量で異なるが、い
ずれの配合でも700℃未満で焼成した硬化体は、ガラ
スの溶融が十分でないため焼結不足となる。また、廃ガ
ラスの含有量が前記適正な範囲内のものであっても、9
00℃以上の焼成温度で、フライアッシュにあっては発
泡軽量化、高炉スラグではクラックを生じ易くなり好ま
しくない。特に高炉スラグでは、廃ガラスの含有量が焼
成温度に大きく影響し、前記混合範囲内において、廃ガ
ラス30重量%での1100〜1150℃を上限とし、
廃ガラス40〜60重量%未満で800〜950℃、廃
ガラス60〜80重量%で700〜850℃の温度範囲
とすることが望ましい。尚、フライアッシュは、焼成
中、フライアッシュ中の未燃焼の炭質物による発泡が、
焼結を阻害することがあるので、成形する以前に予め炭
質物を除去するか、あるいは焼成時に廃ガラスが溶融を
開始する以前に燃焼しきるように、昇温速度を決定する
ことが望ましい。
はペレットを、ロータリキルン等の焼成炉で700℃以
上の温度で加熱後、冷却することことにより良質な硬化
体を得ることが出来る。比重2以上で吸水率の低い硬化
体を得る焼成温度は、廃ガラスの含有量で異なるが、い
ずれの配合でも700℃未満で焼成した硬化体は、ガラ
スの溶融が十分でないため焼結不足となる。また、廃ガ
ラスの含有量が前記適正な範囲内のものであっても、9
00℃以上の焼成温度で、フライアッシュにあっては発
泡軽量化、高炉スラグではクラックを生じ易くなり好ま
しくない。特に高炉スラグでは、廃ガラスの含有量が焼
成温度に大きく影響し、前記混合範囲内において、廃ガ
ラス30重量%での1100〜1150℃を上限とし、
廃ガラス40〜60重量%未満で800〜950℃、廃
ガラス60〜80重量%で700〜850℃の温度範囲
とすることが望ましい。尚、フライアッシュは、焼成
中、フライアッシュ中の未燃焼の炭質物による発泡が、
焼結を阻害することがあるので、成形する以前に予め炭
質物を除去するか、あるいは焼成時に廃ガラスが溶融を
開始する以前に燃焼しきるように、昇温速度を決定する
ことが望ましい。
【0019】このようにして得られた硬化体は、骨材と
しては、球状で吸水率も小さく、コンクリート混練時に
添加水分量の変動がなく水の添加量も低減でき、極めて
作業性の良い人工骨材とすることができる。また、硬化
体は、これに釉薬を塗布してさらに焼成することもで
き、内外装用タイル等に幅広く使用することができるも
のである。釉薬としては、前記廃ビンガラスが好適に使
用することができ、これをスラリー状にして硬化体に塗
布し乾燥させた後に、再度加熱することにより施釉する
ことができる。尚、硬化体の焼成温度よりも低温で施釉
が可能なものであれば、既存の釉薬を使用しても一向に
差し支えない。
しては、球状で吸水率も小さく、コンクリート混練時に
添加水分量の変動がなく水の添加量も低減でき、極めて
作業性の良い人工骨材とすることができる。また、硬化
体は、これに釉薬を塗布してさらに焼成することもで
き、内外装用タイル等に幅広く使用することができるも
のである。釉薬としては、前記廃ビンガラスが好適に使
用することができ、これをスラリー状にして硬化体に塗
布し乾燥させた後に、再度加熱することにより施釉する
ことができる。尚、硬化体の焼成温度よりも低温で施釉
が可能なものであれば、既存の釉薬を使用しても一向に
差し支えない。
【0020】
(実施例1〜20)フライアッシュ(平均粒径15μ
m)に、約5μmに粉砕した市販の飲料水の廃ビンガラ
スを50〜80重量%と成るように混合した。この混合
粉末に粘結材としてベントナイトを5重量%、さらに水
分を添加て十分に混練し、約4gを天秤で計り取り球状
に造粒し、乾燥させたものを焼成用ペレットとした。ペ
レットを電気炉中、700〜900℃の温度内の所定の
温度で5分保持することにより骨材を得た。尚、昇温速
度は毎分20℃とした。得られた骨材は、吸水率が小さ
く比重が2以上の良好なものであった。結果を表1に示
す。
m)に、約5μmに粉砕した市販の飲料水の廃ビンガラ
スを50〜80重量%と成るように混合した。この混合
粉末に粘結材としてベントナイトを5重量%、さらに水
分を添加て十分に混練し、約4gを天秤で計り取り球状
に造粒し、乾燥させたものを焼成用ペレットとした。ペ
レットを電気炉中、700〜900℃の温度内の所定の
温度で5分保持することにより骨材を得た。尚、昇温速
度は毎分20℃とした。得られた骨材は、吸水率が小さ
く比重が2以上の良好なものであった。結果を表1に示
す。
【0021】
【表1】
【0022】(比較例1〜8)廃ビンガラスの配合割合
を40、45重量%とした以外は、先の実施例と同様に
ペレット作成し、電気炉中、750〜900℃の所定の
温度で5分保持することにより骨材とした。結果を表2
に示す。得られた骨材は、吸水率が大きく比重が2以下
の焼結不足の骨材であった。
を40、45重量%とした以外は、先の実施例と同様に
ペレット作成し、電気炉中、750〜900℃の所定の
温度で5分保持することにより骨材とした。結果を表2
に示す。得られた骨材は、吸水率が大きく比重が2以下
の焼結不足の骨材であった。
【0023】
【表2】
【0024】(比較例9)廃ビンガラスの配合割合を9
0重量%とした以外は、先の実施例と同様にペレットを
作成し、電気炉中、750℃で5分保持することにより
骨材とした。結果を表3に示す。得られた骨材は、吸水
率が小さく比重も2以上であったが、溶融の程度が著し
く試料台に付着してしまった。
0重量%とした以外は、先の実施例と同様にペレットを
作成し、電気炉中、750℃で5分保持することにより
骨材とした。結果を表3に示す。得られた骨材は、吸水
率が小さく比重も2以上であったが、溶融の程度が著し
く試料台に付着してしまった。
【0025】
【表3】
【0026】(比較例10〜13)ペレットを電気炉
中、650℃で5分保持すること以外は、実施例1と同
様に骨材を得た。結果を表4に示す。得られた骨材は、
吸水率が大きく比重が2以下の焼結不足の骨材であっ
た。
中、650℃で5分保持すること以外は、実施例1と同
様に骨材を得た。結果を表4に示す。得られた骨材は、
吸水率が大きく比重が2以下の焼結不足の骨材であっ
た。
【0027】
【表4】
【0028】(比較例14〜16)ペレットを電気炉
中、950℃で5分保持すること以外は、実施例1と同
様に骨材を得た。結果を表5に示す。得られた骨材は、
フライアッシュの発泡が顕著となり、比重が2以下の軽
量骨材であった。
中、950℃で5分保持すること以外は、実施例1と同
様に骨材を得た。結果を表5に示す。得られた骨材は、
フライアッシュの発泡が顕著となり、比重が2以下の軽
量骨材であった。
【0029】
【表5】
【0030】(実施例21〜42)高炉水滓スラグ(平
均粒径10μm)に、約5μmに粉砕した市販の飲料水
の廃ビンガラスを30〜80重量%と成るように混合し
た。さらにこの混合粉末に粘結材としてベントナイトを
5%添加して十分に混合した。約4gを天秤で計り取
り、球状に造粒したペレットを電気炉中、700〜11
50℃の温度内の所定の温度で5分保持することにより
骨材とした。尚、昇温速度は毎分20℃とした。得られ
た骨材は、吸水率3%以下、比重が2.2以上の良好な
ものであった。結果を表6に示す。
均粒径10μm)に、約5μmに粉砕した市販の飲料水
の廃ビンガラスを30〜80重量%と成るように混合し
た。さらにこの混合粉末に粘結材としてベントナイトを
5%添加して十分に混合した。約4gを天秤で計り取
り、球状に造粒したペレットを電気炉中、700〜11
50℃の温度内の所定の温度で5分保持することにより
骨材とした。尚、昇温速度は毎分20℃とした。得られ
た骨材は、吸水率3%以下、比重が2.2以上の良好な
ものであった。結果を表6に示す。
【0031】
【表6】
【0032】(比較例17〜20)廃ビンガラスの配合
割合を20重量%とした以外は、実施例21と同様にペ
レット作成し、電気炉中、所定の温度で5分保持するこ
とにより骨材とした。結果を表7に示す。得られた骨材
は、比重は2.0以上であったものの吸水率が12%以
上の高吸水率骨材であった。
割合を20重量%とした以外は、実施例21と同様にペ
レット作成し、電気炉中、所定の温度で5分保持するこ
とにより骨材とした。結果を表7に示す。得られた骨材
は、比重は2.0以上であったものの吸水率が12%以
上の高吸水率骨材であった。
【0033】
【表7】
【0034】(比較例21〜23)廃ビンガラスの配合
割合を90重量%とした以外は、実施例21と同様にペ
レット作成し、電気炉中、所定の温度で5分保持するこ
とにより骨材とした。結果を表8に示す。得られた骨材
は、吸水率も1%以下、比重も2.3以上であったが、
800℃で、すでに溶融の程度が著しく試料台に付着し
てしまった。実際の製造条件では、焼成温度幅が狭く工
程管理が著しく困難になるものである。
割合を90重量%とした以外は、実施例21と同様にペ
レット作成し、電気炉中、所定の温度で5分保持するこ
とにより骨材とした。結果を表8に示す。得られた骨材
は、吸水率も1%以下、比重も2.3以上であったが、
800℃で、すでに溶融の程度が著しく試料台に付着し
てしまった。実際の製造条件では、焼成温度幅が狭く工
程管理が著しく困難になるものである。
【0035】
【表8】
【0036】(比較例24〜27)ペレットを電気炉
中、650℃で5分保持すること以外は、実施例21と
同様に骨材を得た。結果を表9に示す。得られた骨材
は、ビンガラスの溶融が開始していないために、吸水率
が20%以上で比重が1.8以下の未焼結の骨材であっ
た。
中、650℃で5分保持すること以外は、実施例21と
同様に骨材を得た。結果を表9に示す。得られた骨材
は、ビンガラスの溶融が開始していないために、吸水率
が20%以上で比重が1.8以下の未焼結の骨材であっ
た。
【0037】
【表9】
【0038】(比較例28〜32)ペレットを電気炉
中、900℃乃至1000℃で5分保持すること以外
は、実施例21と同様に骨材を得た。結果を表10に示
す。得られた骨材は、クラックが生じた。
中、900℃乃至1000℃で5分保持すること以外
は、実施例21と同様に骨材を得た。結果を表10に示
す。得られた骨材は、クラックが生じた。
【0039】
【表10】
【0040】(実施例43〜47)約5μmに粉砕した
市販の飲料水の廃ビンガラスに高炉スラグを20〜60
重量%と成るように混合した。さらにこの混合粉末に粘
結材としてベントナイトを5%添加して十分に混合し
た。約12gを天秤で計り取り、30×50mmの金型
を用い、200kg/cm2 の成形圧で板状の成形体を
成形した。この成形物を電気炉中、700〜950℃の
温度内の所定の温度で5分保持することにより硬化体と
した。尚、昇温速度は毎分20℃とした。結果を表11
に示す。得られた硬化体は、吸水率2%以下、比重が
2.2以上の良好なものであった。
市販の飲料水の廃ビンガラスに高炉スラグを20〜60
重量%と成るように混合した。さらにこの混合粉末に粘
結材としてベントナイトを5%添加して十分に混合し
た。約12gを天秤で計り取り、30×50mmの金型
を用い、200kg/cm2 の成形圧で板状の成形体を
成形した。この成形物を電気炉中、700〜950℃の
温度内の所定の温度で5分保持することにより硬化体と
した。尚、昇温速度は毎分20℃とした。結果を表11
に示す。得られた硬化体は、吸水率2%以下、比重が
2.2以上の良好なものであった。
【0041】
【表11】
【0042】(実施例48〜51)約5μmに粉砕した
市販の飲料水の廃ビンガラスにフライアッシュを20〜
50重量%と成るように混合した以外は、実施例43〜
47と同様に硬化体を得た。結果を表12に示す。得ら
れた硬化体は、吸水率1%以下、比重が2.0以上の良
好なものであった.
市販の飲料水の廃ビンガラスにフライアッシュを20〜
50重量%と成るように混合した以外は、実施例43〜
47と同様に硬化体を得た。結果を表12に示す。得ら
れた硬化体は、吸水率1%以下、比重が2.0以上の良
好なものであった.
【0043】
【表12】
【0044】(実施例52、53)実施例46、及び5
1で得られたそれぞれの硬化体上面に、同じ廃ビンガラ
スをスラリー状にして塗布し乾燥させた後に、再度電気
炉中850℃で5分間加熱保持することにより施釉し
た。このようにして得られたタイルは、外装材として使
用可能なものであった。尚、本発明の硬化体の焼成温度
よりも低温で施釉が可能なものであれば、既存の釉薬を
使用しても一向に差し支えないものである。
1で得られたそれぞれの硬化体上面に、同じ廃ビンガラ
スをスラリー状にして塗布し乾燥させた後に、再度電気
炉中850℃で5分間加熱保持することにより施釉し
た。このようにして得られたタイルは、外装材として使
用可能なものであった。尚、本発明の硬化体の焼成温度
よりも低温で施釉が可能なものであれば、既存の釉薬を
使用しても一向に差し支えないものである。
【0045】(比較例33、34)実施例43で用いた
廃ビンガラスに高炉スラグまたはフライアッシュを10
重量%と成るように混合した。高炉スラグまたはフライ
アッシュの配合割合が異なる他は、実施例43と同様の
手順により電気炉中、750℃で5分保持し硬化体とし
た。結果を表13、及び14に示す。得られた硬化体
は、吸水率も1%以下、比重も2.0以上であったが、
750℃ですでに成形物の軟化が進行し試料台に付着し
てしまった。実際の製造を考慮した場合、焼成温度巾が
狭く工程管理がし難く成る。
廃ビンガラスに高炉スラグまたはフライアッシュを10
重量%と成るように混合した。高炉スラグまたはフライ
アッシュの配合割合が異なる他は、実施例43と同様の
手順により電気炉中、750℃で5分保持し硬化体とし
た。結果を表13、及び14に示す。得られた硬化体
は、吸水率も1%以下、比重も2.0以上であったが、
750℃ですでに成形物の軟化が進行し試料台に付着し
てしまった。実際の製造を考慮した場合、焼成温度巾が
狭く工程管理がし難く成る。
【0046】
【表13】
【0047】
【表14】
【0048】(比較例35)高炉スラグを70重量%、
950℃で5分保持すること以外は、実施例43と同様
の手順で硬化体とした。結果を表15に示す。得られた
硬化体は、比重は2.45であったが吸水率が約4%の
高吸水率の硬化体であった。
950℃で5分保持すること以外は、実施例43と同様
の手順で硬化体とした。結果を表15に示す。得られた
硬化体は、比重は2.45であったが吸水率が約4%の
高吸水率の硬化体であった。
【0049】
【表15】
【0050】(比較例36)フライアッシュを60重量
%、900℃で5分保持すること以外は、実施例43と
同様の手順で硬化体とした。結果を表16に示す。得ら
れた硬化体は、比重が1.75で吸水率が12%の高吸
水率の硬化体であった。
%、900℃で5分保持すること以外は、実施例43と
同様の手順で硬化体とした。結果を表16に示す。得ら
れた硬化体は、比重が1.75で吸水率が12%の高吸
水率の硬化体であった。
【0051】
【表16】
【0052】(比較例37、38)高炉スラグまたはフ
ライアッシュを20重量%、650℃で5分保持するこ
とと以外は、実施例43と同様の手順で硬化体とした。
結果を表17、18に示す。得られた硬化体は、廃ビン
ガラスの溶融が十分に開始していないために未焼結の硬
化体となった。
ライアッシュを20重量%、650℃で5分保持するこ
とと以外は、実施例43と同様の手順で硬化体とした。
結果を表17、18に示す。得られた硬化体は、廃ビン
ガラスの溶融が十分に開始していないために未焼結の硬
化体となった。
【0053】
【表17】
【0054】
【表18】
【0055】(比較例39、40)高炉スラグまたはフ
ライアッシュを60重量%、1000℃で5分保持する
ことと以外は、実施例43と同様の手順で硬化体とし
た。結果を表19、20に示す。高炉スラグを用いた硬
化体はクラックが生じた。またフライアッシュを用いた
硬化体は、焼成温度が1000℃を越えると発泡現象が
顕著となり、もはや比重2以上の硬化体を得ることは出
来なかった。
ライアッシュを60重量%、1000℃で5分保持する
ことと以外は、実施例43と同様の手順で硬化体とし
た。結果を表19、20に示す。高炉スラグを用いた硬
化体はクラックが生じた。またフライアッシュを用いた
硬化体は、焼成温度が1000℃を越えると発泡現象が
顕著となり、もはや比重2以上の硬化体を得ることは出
来なかった。
【0056】
【表19】
【0057】
【表20】
【0058】
【発明の効果】以上説明したこの発明によれば、廃棄処
理に困るフライアッシュ及び高炉水滓スラグ、及び廃ビ
ンガラスを有効に再利用でき、環境保全上大いに貢献す
るものある。また、この発明は、骨材としては、吸水率
が小さく比重が2以上であり、コンクリート混練時に
は、添加水分量の変動がなく水分添加量も低減でき、極
めて作業性の良い人工骨材であり、現在使用されている
コンクリート用の天然の砕石骨材の代替として利用でき
るばかりでなく、焼成温度が低く且つ温度幅の広い焼成
温度領域で、品質の安定した骨材を高回収率で製造する
ことができ、コンクリート用骨材としては無論、アスフ
ァルト用の骨材、埋め戻し材、路盤材、敷材等、各種の
用途に大量に有効利用することができる。さらに、各種
硬化体として、煉瓦、ブロック、瓦、園芸用石器および
内外装用タイル素地等としての幅広い再利用を可能にす
る。
理に困るフライアッシュ及び高炉水滓スラグ、及び廃ビ
ンガラスを有効に再利用でき、環境保全上大いに貢献す
るものある。また、この発明は、骨材としては、吸水率
が小さく比重が2以上であり、コンクリート混練時に
は、添加水分量の変動がなく水分添加量も低減でき、極
めて作業性の良い人工骨材であり、現在使用されている
コンクリート用の天然の砕石骨材の代替として利用でき
るばかりでなく、焼成温度が低く且つ温度幅の広い焼成
温度領域で、品質の安定した骨材を高回収率で製造する
ことができ、コンクリート用骨材としては無論、アスフ
ァルト用の骨材、埋め戻し材、路盤材、敷材等、各種の
用途に大量に有効利用することができる。さらに、各種
硬化体として、煉瓦、ブロック、瓦、園芸用石器および
内外装用タイル素地等としての幅広い再利用を可能にす
る。
Claims (16)
- 【請求項1】 廃ガラスと鉱物質微粉末の混合粉体を主
原料として成形、焼成し、比重2以上としてなることを
特徴とするガラス質硬化体。 - 【請求項2】 鉱物質微粉末が廃ガラスより高火度の無
機粉体であることを特徴とする請求項1記載のガラス質
硬化体。 - 【請求項3】 鉱物質微粉末がフライアッシュであるこ
とを特徴とする請求項1若しくは2記載のガラス質硬化
体。 - 【請求項4】 廃ガラスとフライアッシュの合量に対し
て廃ガラスが50〜80重量%であることを特徴とする
請求項3記載のガラス質硬化体。 - 【請求項5】 鉱物質微粉末が高炉スラグであることを
特徴とする請求項1若しくは2記載のガラス質硬化体。 - 【請求項6】 廃ガラスと高炉スラグの合量に対して廃
ガラスが30〜80重量%であることを特徴とする請求
項5記載のガラス質硬化体。 - 【請求項7】 廃ガラスと高炉スラグの合量に対して廃
ガラスが40〜80重量%であることを特徴とする請求
項5記載のガラス質硬化体。 - 【請求項8】 粘結材をさらに含むことを特徴とする請
求項1〜7いずれか記載のガラス質硬化体。 - 【請求項9】 吸水率が3%以下であることを特徴とす
る請求項1〜8いずれか記載のガラス質硬化体。 - 【請求項10】 焼成後、さらに施釉してなることを特
徴とする請求項1〜9いずれか記載のガラス質硬化体。 - 【請求項11】 硬化体が外装用タイルであることを特
徴とする請求項10記載のガラス質硬化体。 - 【請求項12】 廃ガラス50〜80重量%と、フライ
アッシュ50〜20重量%の混合粉体を主原料として成
形し、700〜900℃の温度範囲で焼成し、比重2以
上とすることを特徴とするガラス質硬化体の製造方法。 - 【請求項13】 廃ガラス30〜80重量%と、高炉ス
ラグ70〜20重量%の混合粉体を主原料として成形
し、700〜1150℃の温度範囲で焼成し、比重2以
上とすることを特徴とするガラス質硬化体の製造方法。 - 【請求項14】 廃ガラス40〜60重量%と、高炉ス
ラグ60〜40重量%の混合粉体を主原料として成形
し、800〜950℃の温度範囲で焼成し、比重2以上
とすることを特徴とするガラス質硬化体の製造方法。 - 【請求項15】 廃ガラス60〜80重量%と、高炉ス
ラグ40〜20重量%の混合粉体を主原料として成形
し、700〜850℃の温度範囲で焼成し、比重2以上
とすることを特徴とするガラス質硬化体の製造方法。 - 【請求項16】 混合粉体に粘結材を添加することを特
徴とする請求項12〜15記載のガラス質硬化体の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7256732A JPH0977530A (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | ガラス質硬化体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7256732A JPH0977530A (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | ガラス質硬化体及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0977530A true JPH0977530A (ja) | 1997-03-25 |
Family
ID=17296683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7256732A Withdrawn JPH0977530A (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | ガラス質硬化体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0977530A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5935885A (en) * | 1996-04-09 | 1999-08-10 | Vortec Corporation | Manufacture of ceramic tiles from fly ash |
| KR100239216B1 (ko) * | 1997-10-23 | 2000-01-15 | 대한민국 | 제철소 폐분진과 폐유리를 사용한 타일 제조법 |
| CN104291761A (zh) * | 2014-09-23 | 2015-01-21 | 清华大学 | 仿古砖及其应用 |
| JP2021525216A (ja) * | 2018-04-18 | 2021-09-24 | ベコー アイピー ホールディングス リミテッド | セラミック物品の製造方法 |
-
1995
- 1995-09-08 JP JP7256732A patent/JPH0977530A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5935885A (en) * | 1996-04-09 | 1999-08-10 | Vortec Corporation | Manufacture of ceramic tiles from fly ash |
| KR100239216B1 (ko) * | 1997-10-23 | 2000-01-15 | 대한민국 | 제철소 폐분진과 폐유리를 사용한 타일 제조법 |
| CN104291761A (zh) * | 2014-09-23 | 2015-01-21 | 清华大学 | 仿古砖及其应用 |
| JP2021525216A (ja) * | 2018-04-18 | 2021-09-24 | ベコー アイピー ホールディングス リミテッド | セラミック物品の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20041115 |