JPH1112021A - 焼成舗装材の製造方法 - Google Patents
焼成舗装材の製造方法Info
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- JPH1112021A JPH1112021A JP9184545A JP18454597A JPH1112021A JP H1112021 A JPH1112021 A JP H1112021A JP 9184545 A JP9184545 A JP 9184545A JP 18454597 A JP18454597 A JP 18454597A JP H1112021 A JPH1112021 A JP H1112021A
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- firing
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/60—Production of ceramic materials or ceramic elements, e.g. substitution of clay or shale by alternative raw materials, e.g. ashes
Landscapes
- Road Paving Structures (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 下水汚泥焼却灰、都市ごみ焼却灰、およびこ
れらを溶融固化して得たスラグ等の廃棄物焼却生成物
を、割れなどの欠陥を発生させることがなく、かつ、重
金属の溶出のない焼成舗装材原料として再利用する。 【解決手段】 焼成舗装材の焼成方法として、廃棄物焼
却生成物を配合して成形体を成形し、これを焼成して焼
成舗装材を製造するに当り、成形体の焼成過程において
結合組織として斜長石相からなる固溶体を形成させる。
れらを溶融固化して得たスラグ等の廃棄物焼却生成物
を、割れなどの欠陥を発生させることがなく、かつ、重
金属の溶出のない焼成舗装材原料として再利用する。 【解決手段】 焼成舗装材の焼成方法として、廃棄物焼
却生成物を配合して成形体を成形し、これを焼成して焼
成舗装材を製造するに当り、成形体の焼成過程において
結合組織として斜長石相からなる固溶体を形成させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は焼成舗装材およびそ
の製造方法に係り、特に都市ごみ焼却灰、下水汚泥焼却
灰あるいはこれらにスラグ化等の固形化処理を施して得
られる廃棄物焼却生成物を一定量配合して焼成される焼
成舗装材の製造方法に関する。
の製造方法に係り、特に都市ごみ焼却灰、下水汚泥焼却
灰あるいはこれらにスラグ化等の固形化処理を施して得
られる廃棄物焼却生成物を一定量配合して焼成される焼
成舗装材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】都市ごみ焼却灰あるいは下水汚泥焼却灰
等（以下廃棄物焼却生成物という）は鉛、クロムなどの
重金属等の有害物質を含有し、そのまま投棄することは
環境を損なう。そのため、有害物質が溶出しない処理を
行なうことが必要である。その一つの手段として、例え
ば焼成舗装材に形成し、有害物質の溶出を防止するとと
もに資源として再利用することが試みられている。しか
しながら、廃棄物焼却生成物はその起源、あるいは発生
日時などにより組成が変化するめ、焼成舗装材などに成
形・焼成する際の条件が変化し安定した処理が困難であ
るばかりか、焼成過程において割れ、亀裂が発生しやす
くそのため、重金属などが周囲の環境を汚染するおそれ
があった。
等（以下廃棄物焼却生成物という）は鉛、クロムなどの
重金属等の有害物質を含有し、そのまま投棄することは
環境を損なう。そのため、有害物質が溶出しない処理を
行なうことが必要である。その一つの手段として、例え
ば焼成舗装材に形成し、有害物質の溶出を防止するとと
もに資源として再利用することが試みられている。しか
しながら、廃棄物焼却生成物はその起源、あるいは発生
日時などにより組成が変化するめ、焼成舗装材などに成
形・焼成する際の条件が変化し安定した処理が困難であ
るばかりか、焼成過程において割れ、亀裂が発生しやす
くそのため、重金属などが周囲の環境を汚染するおそれ
があった。
【０００３】かかる問題を解決する手段として、例えば
特開平７−６０２９３号公報においては、焼却灰のうち
ＳｉＯ2、ＣａＯ、Ｐ2Ｏ5の濃度に着目し、これらの組
成と焼成温度との関係を経験式として定め、時間遅れな
く焼成温度を変更することが提案されている。また、特
開平５−２７０８８３号公報においては、低耐火性およ
び低可塑性のヘドロに細粒のアルミナ含有耐火原料を添
加し、アルミナ含有量を２０重量％とすることにより耐
火性を付与したセラミック建材を製造する方法が提案さ
れている。
特開平７−６０２９３号公報においては、焼却灰のうち
ＳｉＯ2、ＣａＯ、Ｐ2Ｏ5の濃度に着目し、これらの組
成と焼成温度との関係を経験式として定め、時間遅れな
く焼成温度を変更することが提案されている。また、特
開平５−２７０８８３号公報においては、低耐火性およ
び低可塑性のヘドロに細粒のアルミナ含有耐火原料を添
加し、アルミナ含有量を２０重量％とすることにより耐
火性を付与したセラミック建材を製造する方法が提案さ
れている。
【０００４】一方、斜長石を媒溶剤として配合すればそ
の低膨張性により焼成体の機械的性質を高めうることも
公知であり、特公昭５１−５００２号公報には石灰岩を
含有する天然岩石から高磁力選鉱、浮遊選鉱および静電
選鉱などを組み合わせて、斜長石原料を分離し、これを
媒溶剤として使用することが提案されている。
の低膨張性により焼成体の機械的性質を高めうることも
公知であり、特公昭５１−５００２号公報には石灰岩を
含有する天然岩石から高磁力選鉱、浮遊選鉱および静電
選鉱などを組み合わせて、斜長石原料を分離し、これを
媒溶剤として使用することが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、焼却灰
やこれを溶融固化して得たスラグはその組成が相当大き
く変動するために、上記技術によっても媒溶剤（陶磁器
原料）の配合や焼成条件の適性化は困難であり、現実に
は経験に頼らざるを得ず、そのため廃棄物焼却生成物の
再資源化が進まない状態にあった。また、斜長石原料は
国内産出が少なく、輸入に頼らざるを得ないが、一般に
高価であり、そのことも廃棄物焼却生成物の再資源化の
障碍になっている。
やこれを溶融固化して得たスラグはその組成が相当大き
く変動するために、上記技術によっても媒溶剤（陶磁器
原料）の配合や焼成条件の適性化は困難であり、現実に
は経験に頼らざるを得ず、そのため廃棄物焼却生成物の
再資源化が進まない状態にあった。また、斜長石原料は
国内産出が少なく、輸入に頼らざるを得ないが、一般に
高価であり、そのことも廃棄物焼却生成物の再資源化の
障碍になっている。
【０００６】本発明はかかる従来技術の問題点を解決す
ることを目的とし、割れなどの欠陥を発生することなく
廃棄物焼却生成物を焼成舗装材として使用しうる技術を
提供することを目的とし、特に斜長石など高価な陶磁器
原料を使用することなく、廃棄物焼却生成物の再資源化
を可能にする技術を提供することを目的とする。
ることを目的とし、割れなどの欠陥を発生することなく
廃棄物焼却生成物を焼成舗装材として使用しうる技術を
提供することを目的とし、特に斜長石など高価な陶磁器
原料を使用することなく、廃棄物焼却生成物の再資源化
を可能にする技術を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、媒溶剤と
して原料中に斜長石等の高価な陶磁器原料を配合せずと
も、焼成過程で斜長石相が結合組織として形成されれば
前記目的が達成できることを知見し、廃棄物焼却生成物
を利用しながら焼成過程で斜長石相が結合組織として形
成される条件を研究し、本発明を完成したものである。
して原料中に斜長石等の高価な陶磁器原料を配合せずと
も、焼成過程で斜長石相が結合組織として形成されれば
前記目的が達成できることを知見し、廃棄物焼却生成物
を利用しながら焼成過程で斜長石相が結合組織として形
成される条件を研究し、本発明を完成したものである。
【０００８】本発明は、したがって焼成舗装材の焼成方
法として、廃棄物焼却生成物を配合して成形体を成形
し、該成形体を焼成して焼成舗装材を製造するに当り、
前記成形体の焼成過程において結合組織として斜長石相
からなる固溶体を形成せしめるものであり、具体的に
は、結合相組成を一般式 ａＲ2Ｏ・ｂＣａＯ・ｘＡｌ2Ｏ3・ｙＳｉＯ2（ただしａ
＋ｂ＝１） によって表したとき、 ０＜ａ≦０．３、０．７≦ｂ＜１．０、 ０．３≦ｘ≦１．０、１．５≦ｙ≦６．０、 かつ、１．０≦ｙ／ｂ≦６．５とし、焼成温度を、その
組成の液相線温度： Ｔ（℃）＝１０８０−４４０ａ＋（５９０ｘ−６０ｙ）
／ｂ を基準として、Ｔ−５０℃以上、Ｔ−１０℃以下の範囲
とするものである。
法として、廃棄物焼却生成物を配合して成形体を成形
し、該成形体を焼成して焼成舗装材を製造するに当り、
前記成形体の焼成過程において結合組織として斜長石相
からなる固溶体を形成せしめるものであり、具体的に
は、結合相組成を一般式 ａＲ2Ｏ・ｂＣａＯ・ｘＡｌ2Ｏ3・ｙＳｉＯ2（ただしａ
＋ｂ＝１） によって表したとき、 ０＜ａ≦０．３、０．７≦ｂ＜１．０、 ０．３≦ｘ≦１．０、１．５≦ｙ≦６．０、 かつ、１．０≦ｙ／ｂ≦６．５とし、焼成温度を、その
組成の液相線温度： Ｔ（℃）＝１０８０−４４０ａ＋（５９０ｘ−６０ｙ）
／ｂ を基準として、Ｔ−５０℃以上、Ｔ−１０℃以下の範囲
とするものである。
【０００９】さらに成形体の成形に際して、骨材として
塊状の珪石またはセルベンを用い、あるいは灰溶融スラ
グを用いるものとし、また、媒溶剤として焼却灰、長石
粉、または粘土の１種または２種を用いるほかソーダガ
ラス粉末を配合するものである。
塊状の珪石またはセルベンを用い、あるいは灰溶融スラ
グを用いるものとし、また、媒溶剤として焼却灰、長石
粉、または粘土の１種または２種を用いるほかソーダガ
ラス粉末を配合するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態に基づ
き説明する。本発明においては、焼成舗装材の原料とし
て廃棄物焼却生成物を用いる。廃棄物焼成生物として
は、代表的なものとして都市ごみ焼却灰、下水汚泥焼却
灰（以下単に焼却灰という。）およびこれらの溶融スラ
グ、造粒子等が挙げられる。これらは、発生の時期、場
所等により組成が広く変化し、また、原料の形態も粉体
状あるいは固形物と広く変化するが、これら組成、形態
の如何にかかわらず原料として使用可能である。
き説明する。本発明においては、焼成舗装材の原料とし
て廃棄物焼却生成物を用いる。廃棄物焼成生物として
は、代表的なものとして都市ごみ焼却灰、下水汚泥焼却
灰（以下単に焼却灰という。）およびこれらの溶融スラ
グ、造粒子等が挙げられる。これらは、発生の時期、場
所等により組成が広く変化し、また、原料の形態も粉体
状あるいは固形物と広く変化するが、これら組成、形態
の如何にかかわらず原料として使用可能である。
【００１１】すなわち、上記廃棄物焼却生成物を利用し
て焼成舗装材を製造するに当っては、一般に骨材とその
間を埋める粉末原料を媒溶剤として適宜配合し、混練
後、成形し、焼成するが、上記廃棄物焼却生成物は、そ
の形態が溶融スラグ固形物などの場合は骨材として、焼
却灰あるいはその造粒子などの場合は媒溶剤として用い
る。前者の場合は媒溶剤として焼却灰、長石、粘土等を
用い、後者の場合は骨材として珪石、セルベン等を用い
る。なお、骨材とは、粒径がほぼ５ｍｍ以上の溶融体の
塊状の固化物をいい、一方、粉末原料とは、粒径が５０
０μｍ以下の粉体あるいはその造粒子をいう。
て焼成舗装材を製造するに当っては、一般に骨材とその
間を埋める粉末原料を媒溶剤として適宜配合し、混練
後、成形し、焼成するが、上記廃棄物焼却生成物は、そ
の形態が溶融スラグ固形物などの場合は骨材として、焼
却灰あるいはその造粒子などの場合は媒溶剤として用い
る。前者の場合は媒溶剤として焼却灰、長石、粘土等を
用い、後者の場合は骨材として珪石、セルベン等を用い
る。なお、骨材とは、粒径がほぼ５ｍｍ以上の溶融体の
塊状の固化物をいい、一方、粉末原料とは、粒径が５０
０μｍ以下の粉体あるいはその造粒子をいう。
【００１２】本発明の特徴は、これらの何れの場合にお
いても、骨材の間を埋める結合組織を斜長石相からなる
固溶体とすることであり、粉末原料から製造した造粒子
も斜長石相からなる固溶体とすることにある。しかも焼
成舗装材の焼成過程において斜長石相からなる固溶体を
形成せしめることにある。斜長石相からなる固溶体の形
成手段については後述するが、骨材成分と媒溶剤成分が
焼成過程で反応して斜長石相からなる固溶体が形成され
れば、その低膨張性により焼成過程における割れ、亀裂
の発生を防止しうるのである。したがって、その生成
源、生成過程を問うものではない。なお、斜長石相から
なる固溶体とは、灰長石（アノーサイト、ＣａＯ・Ａｌ
2Ｏ3・２ＳｉＯ2、液相線温度：１５５３℃）と曹長石
（アルバイト、Ｎａ2Ｏ・Ａｌ2Ｏ3・６ＳｉＯ2、液相線
温度：１１０４℃）の中間組成の完全固溶体である。
いても、骨材の間を埋める結合組織を斜長石相からなる
固溶体とすることであり、粉末原料から製造した造粒子
も斜長石相からなる固溶体とすることにある。しかも焼
成舗装材の焼成過程において斜長石相からなる固溶体を
形成せしめることにある。斜長石相からなる固溶体の形
成手段については後述するが、骨材成分と媒溶剤成分が
焼成過程で反応して斜長石相からなる固溶体が形成され
れば、その低膨張性により焼成過程における割れ、亀裂
の発生を防止しうるのである。したがって、その生成
源、生成過程を問うものではない。なお、斜長石相から
なる固溶体とは、灰長石（アノーサイト、ＣａＯ・Ａｌ
2Ｏ3・２ＳｉＯ2、液相線温度：１５５３℃）と曹長石
（アルバイト、Ｎａ2Ｏ・Ａｌ2Ｏ3・６ＳｉＯ2、液相線
温度：１１０４℃）の中間組成の完全固溶体である。
【００１３】結合組織として上記斜長石相を得るには、
原料の配合および焼成温度を如何に定めるかがポイント
になる。本発明においては、この問題を以下のように解
決する。斜長石のモル組成は、ゼーゲル式と呼ばれる次
の一般式 （１−α）Ｎａ2Ｏ・αＣａＯ・ｘＡｌ2Ｏ3・ｙＳｉＯ2 によって表される。灰長石の場合は、α＝１であり、曹
長石の場合は、α＝０となり、斜長石の場合は、１と０
の中間の値を取る。その液相線温度は灰長石−曹長石２
元状態図の液相線の線形解析により、 Ｔ＝１０８０−４４０（１−α）＋５９０ｘ／α−６０
ｙ／α と近似推定することができる。
原料の配合および焼成温度を如何に定めるかがポイント
になる。本発明においては、この問題を以下のように解
決する。斜長石のモル組成は、ゼーゲル式と呼ばれる次
の一般式 （１−α）Ｎａ2Ｏ・αＣａＯ・ｘＡｌ2Ｏ3・ｙＳｉＯ2 によって表される。灰長石の場合は、α＝１であり、曹
長石の場合は、α＝０となり、斜長石の場合は、１と０
の中間の値を取る。その液相線温度は灰長石−曹長石２
元状態図の液相線の線形解析により、 Ｔ＝１０８０−４４０（１−α）＋５９０ｘ／α−６０
ｙ／α と近似推定することができる。
【００１４】具体的には、次の、の仮定をおいて結
合組織の組成を推定し、それに基づいてその液相線温度
を算出する。かくして結合組織が適正になるように配合
を決定するとともに、焼成温度を決定するのである。 仮定：粉末原料は１００％結合組織の形成に与る。一
方、骨材はその３０％が結合組織の形成反応に与る。 仮定：配合原料中の諸成分は前記ゼーゲル式を次のよ
うに修正して用いる。Ｋ2ＯはＮａ2Ｏと等価な成分とし
て扱い、両者を合わせてａＲ2Ｏとして扱う。ＭｇＯお
よびＦｅ2Ｏ3はＣａＯと等価な成分として扱う。よっ
て、ＭｇＯおよびＦｅ2Ｏ3の含有量によって修正し、ｂ
ＣａＯとする。ＴｉＯ2はＡｌ2Ｏ3と等価な成分として
扱う。よって、ｘをＴｉＯ2の含有量によって修正す
る。Ｐ2Ｏ5はＳｉＯ2と等価として扱う。よって、ｙを
Ｐ2Ｏ5の含有量によって修正する。
合組織の組成を推定し、それに基づいてその液相線温度
を算出する。かくして結合組織が適正になるように配合
を決定するとともに、焼成温度を決定するのである。 仮定：粉末原料は１００％結合組織の形成に与る。一
方、骨材はその３０％が結合組織の形成反応に与る。 仮定：配合原料中の諸成分は前記ゼーゲル式を次のよ
うに修正して用いる。Ｋ2ＯはＮａ2Ｏと等価な成分とし
て扱い、両者を合わせてａＲ2Ｏとして扱う。ＭｇＯお
よびＦｅ2Ｏ3はＣａＯと等価な成分として扱う。よっ
て、ＭｇＯおよびＦｅ2Ｏ3の含有量によって修正し、ｂ
ＣａＯとする。ＴｉＯ2はＡｌ2Ｏ3と等価な成分として
扱う。よって、ｘをＴｉＯ2の含有量によって修正す
る。Ｐ2Ｏ5はＳｉＯ2と等価として扱う。よって、ｙを
Ｐ2Ｏ5の含有量によって修正する。
【００１５】上記修正されたゼーゲル式により原料配合
を結合組織が斜長石相となるように決定する。具体的に
は、上記ａ、ｂ、ｘ、ｙを、 ０＜ａ≦０．３、 ０．７≦ｂ＜１．０、 ０．３≦ｘ≦１．０、 １．５≦ｙ≦６．０とする。これを重量％で表示する
と、 １＜Ｒ2Ｏ≦８、 １５≦ＣａＯ＜３０、 ５≦Ａｌ2Ｏ3≦１５、 ４５≦ＳｉＯ2≦７０となる。また、１．０≦ｙ／ｂ≦
６．５とする。
を結合組織が斜長石相となるように決定する。具体的に
は、上記ａ、ｂ、ｘ、ｙを、 ０＜ａ≦０．３、 ０．７≦ｂ＜１．０、 ０．３≦ｘ≦１．０、 １．５≦ｙ≦６．０とする。これを重量％で表示する
と、 １＜Ｒ2Ｏ≦８、 １５≦ＣａＯ＜３０、 ５≦Ａｌ2Ｏ3≦１５、 ４５≦ＳｉＯ2≦７０となる。また、１．０≦ｙ／ｂ≦
６．５とする。
【００１６】上記係数をこのように定めるのは、次の理
由による。まず、ａが大きすぎることはＮａ、Ｋ等のソ
ーダ分が多くなり過ぎることになり、廃棄物焼却生成物
の利用度が減少するからである。しかし、ソーダ分がま
ったくないと斜長石相が形成されず、熱膨張係数の差に
基づく割れを防止できない。したがって、０＜ａ≦０．
３とする。ｂは、ａ＋ｂ＝１の条件からおのずと定めら
れる。ｘ、ｙは状態図から、斜長石相が形成される範囲
として定められる。１．０≦ｙ／ｂ≦６．５とするの
は、アノーサイト領域の条件を満たすためである。
由による。まず、ａが大きすぎることはＮａ、Ｋ等のソ
ーダ分が多くなり過ぎることになり、廃棄物焼却生成物
の利用度が減少するからである。しかし、ソーダ分がま
ったくないと斜長石相が形成されず、熱膨張係数の差に
基づく割れを防止できない。したがって、０＜ａ≦０．
３とする。ｂは、ａ＋ｂ＝１の条件からおのずと定めら
れる。ｘ、ｙは状態図から、斜長石相が形成される範囲
として定められる。１．０≦ｙ／ｂ≦６．５とするの
は、アノーサイト領域の条件を満たすためである。
【００１７】配合が決定され、前記仮定に基づき結合組
織を構成する組成が前記仮定に基づき推定されると、そ
の液相線温度を推定することができる。その推定に当っ
ては、前記線形解析に基づく液相線温度の式を修正して
用いるのがよい。すなわち、前記灰長石−曹長石２元状
態図の液相線温度の線形解析により得た、 Ｔ＝１０８０−４４０（１−α）＋５９０ｘ／α−６０
ｙ／α を前記仮定によって修正し、 Ｔ＝１０８０−４４０ａ＋（５９０ｘ−６０ｙ）／ｂ として用いる。
織を構成する組成が前記仮定に基づき推定されると、そ
の液相線温度を推定することができる。その推定に当っ
ては、前記線形解析に基づく液相線温度の式を修正して
用いるのがよい。すなわち、前記灰長石−曹長石２元状
態図の液相線温度の線形解析により得た、 Ｔ＝１０８０−４４０（１−α）＋５９０ｘ／α−６０
ｙ／α を前記仮定によって修正し、 Ｔ＝１０８０−４４０ａ＋（５９０ｘ−６０ｙ）／ｂ として用いる。
【００１８】焼成温度は、上記により推定された液相線
温度Ｔを基準にして、Ｔ−５０℃以上、Ｔ−１０℃以下
の範囲とする。液相線温度からやや低い温度で焼成する
のである。液相線温度から１０℃以下とするのはあまり
に液相線温度に近いと、成形体の形状が保てないからで
あり、一方、液相線の温度から５０℃以上とするのは斜
長石相の形成を確実にするためである。
温度Ｔを基準にして、Ｔ−５０℃以上、Ｔ−１０℃以下
の範囲とする。液相線温度からやや低い温度で焼成する
のである。液相線温度から１０℃以下とするのはあまり
に液相線温度に近いと、成形体の形状が保てないからで
あり、一方、液相線の温度から５０℃以上とするのは斜
長石相の形成を確実にするためである。
【００１９】本発明の実施に当り、骨材として珪石およ
び／またはセルベンを用いることができる。この場合に
おいては焼却灰を主たる媒溶剤として用い、骨材との反
応を含めて結合組織に斜長石を形成させる。また、媒溶
剤として長石、あるいは粘土（蛙目粘土、木節粘土等）
並びに石炭焼却灰を併用し、焼却灰のみでは十分でない
組成条件を補正し、あるいは操業条件を安定させること
ができる。
び／またはセルベンを用いることができる。この場合に
おいては焼却灰を主たる媒溶剤として用い、骨材との反
応を含めて結合組織に斜長石を形成させる。また、媒溶
剤として長石、あるいは粘土（蛙目粘土、木節粘土等）
並びに石炭焼却灰を併用し、焼却灰のみでは十分でない
組成条件を補正し、あるいは操業条件を安定させること
ができる。
【００２０】また、骨材として灰溶融スラグを用いるこ
とができる。灰溶融スラグは発生原料により組成が変化
し、例えば下水汚泥焼却灰は多量のＣａＯを含有し、一
方都市ごみ焼却灰は比較的ＳｉＯ2を多く含有する。し
たがって、この場合には媒溶剤としての灰溶融スラグの
組成に応じ、他の組成を有する焼却灰を配合するととも
に、長石、粘土などを用いて結合組織の組成を調整す
る。なお、焼却灰は多く使用することが望ましいが、舗
装材の焼成過程においてガスを発生する原因になるの
で、その配合量は原料全体に対し４０重量％以下とする
のがよい。
とができる。灰溶融スラグは発生原料により組成が変化
し、例えば下水汚泥焼却灰は多量のＣａＯを含有し、一
方都市ごみ焼却灰は比較的ＳｉＯ2を多く含有する。し
たがって、この場合には媒溶剤としての灰溶融スラグの
組成に応じ、他の組成を有する焼却灰を配合するととも
に、長石、粘土などを用いて結合組織の組成を調整す
る。なお、焼却灰は多く使用することが望ましいが、舗
装材の焼成過程においてガスを発生する原因になるの
で、その配合量は原料全体に対し４０重量％以下とする
のがよい。
【００２１】また、本発明においては、Ｎａ2Ｏ等のソ
ーダ分の配合を必須とするが、これらは焼却灰自体、あ
るいは長石粉、粘土等、陶磁器原料から持ち来たされ
る。しかしながら、いわゆるソーダガラスはＳｉＯ2の
ほかに多量のＮａ2Ｏを含有しており、その配合は前記
の下水汚泥焼却灰のＣａＯに偏った組成を修正し、さら
に適量のソーダ分を補うという効果をもたらすので、適
量の使用が好ましい。
ーダ分の配合を必須とするが、これらは焼却灰自体、あ
るいは長石粉、粘土等、陶磁器原料から持ち来たされ
る。しかしながら、いわゆるソーダガラスはＳｉＯ2の
ほかに多量のＮａ2Ｏを含有しており、その配合は前記
の下水汚泥焼却灰のＣａＯに偏った組成を修正し、さら
に適量のソーダ分を補うという効果をもたらすので、適
量の使用が好ましい。
【００２２】
【実施例】以下、本発明の実施例を示し、具体的に説明
する。表１に本発明の実施に用いた下水汚泥焼却灰、灰
溶融スラグ、セルベン、粘土、長石、煉瓦屑およびガラ
ス粉の成分をそれぞれの１００ｇ中に存在するモル量に
よって示した。また、実施例１ないし３におけるこれら
原料の配合割合を重量％によって示した。なお、表１に
おいて各成分のモル数は、仮定によって修正されたも
のであり、また、反応係数とは、結合組織形成に与る各
配合原料の寄与率をいい、前記仮定にしたがった数値
となっている。
する。表１に本発明の実施に用いた下水汚泥焼却灰、灰
溶融スラグ、セルベン、粘土、長石、煉瓦屑およびガラ
ス粉の成分をそれぞれの１００ｇ中に存在するモル量に
よって示した。また、実施例１ないし３におけるこれら
原料の配合割合を重量％によって示した。なお、表１に
おいて各成分のモル数は、仮定によって修正されたも
のであり、また、反応係数とは、結合組織形成に与る各
配合原料の寄与率をいい、前記仮定にしたがった数値
となっている。
【００２３】表２には、実施例１ないし３に示す各配合
組成から推定される結合組織の組成（重量％）を上段
に、修正されたゼーゲル式の係数を下段に、また、これ
らの係数から計算される液相線温度および実施された焼
成温度を示す。焼成の結果、各実施例とも割れを発生な
く舗装材を焼成することができ、また各舗装材について
Ｘ線回折試験を行なった結果、結合組織に斜長石相が検
出された。図１は実施例１によって得た舗装材のＸ線回
折結果を示す。
組成から推定される結合組織の組成（重量％）を上段
に、修正されたゼーゲル式の係数を下段に、また、これ
らの係数から計算される液相線温度および実施された焼
成温度を示す。焼成の結果、各実施例とも割れを発生な
く舗装材を焼成することができ、また各舗装材について
Ｘ線回折試験を行なった結果、結合組織に斜長石相が検
出された。図１は実施例１によって得た舗装材のＸ線回
折結果を示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【表２】
【００２６】また、実施例２においては骨材として灰溶
融スラグが使用されたが、焼成後の組織を観察したとこ
ろ元のスラグ粒周囲に浸潤相が現れ、固溶体化反応の進
行していることが確認された。そのため、製品である舗
装材の表面は煉瓦独特の表情を示した。さらに本製品に
ついて環境庁告示１３号法による重金属の溶出試験を行
なったところ、焼却灰自体では０．１０ｍｇ／ｌのＰｂ
（鉛）の溶出が認められたにもかかわらず、焼成舗装材
においては何れの重金属成分の溶出も認められなかっ
た。実施例３はガラス粉を使用した例であるが、ガラス
粉が焼却灰の灰長石成分を斜長石成分へ固溶体化反応に
より転化するのに寄与したことが確認できた。
融スラグが使用されたが、焼成後の組織を観察したとこ
ろ元のスラグ粒周囲に浸潤相が現れ、固溶体化反応の進
行していることが確認された。そのため、製品である舗
装材の表面は煉瓦独特の表情を示した。さらに本製品に
ついて環境庁告示１３号法による重金属の溶出試験を行
なったところ、焼却灰自体では０．１０ｍｇ／ｌのＰｂ
（鉛）の溶出が認められたにもかかわらず、焼成舗装材
においては何れの重金属成分の溶出も認められなかっ
た。実施例３はガラス粉を使用した例であるが、ガラス
粉が焼却灰の灰長石成分を斜長石成分へ固溶体化反応に
より転化するのに寄与したことが確認できた。
【００２７】なお、本発明においては、結合材の組成計
算、および液相線温度の計算に当り、仮定をおいた
が、必ずしもこれに拘泥するものではない。すなわち、
使用される骨材、媒溶材（粉末原料）の反応性、焼成条
件等によって上記仮定に変更を加え得ることはいうまで
もない。要は、焼成過程において斜長石相を形成するこ
とができればよい。
算、および液相線温度の計算に当り、仮定をおいた
が、必ずしもこれに拘泥するものではない。すなわち、
使用される骨材、媒溶材（粉末原料）の反応性、焼成条
件等によって上記仮定に変更を加え得ることはいうまで
もない。要は、焼成過程において斜長石相を形成するこ
とができればよい。
【００２８】
【発明の効果】本発明により下水汚泥焼却灰、都市ごみ
焼却灰等の廃棄物焼却生成物を焼成舗装材として再利用
する手段が確立できた。また、本発明法により製造され
る焼成舗装材は、結合組織が斜長石相からなるので焼成
過程において割れが発生せず、重金属の溶出が極めて効
果的に抑制できる。また、媒溶材としてソーダガラス廃
材を使用することにより、長石など高価な陶磁器原料の
使用を削減することもできる。さらに、骨材として灰溶
融スラグを使用するときは、灰溶融スラグの周囲にデザ
イン上優れた模様が発現し、多様性のある舗装材を提供
できるようになった。
焼却灰等の廃棄物焼却生成物を焼成舗装材として再利用
する手段が確立できた。また、本発明法により製造され
る焼成舗装材は、結合組織が斜長石相からなるので焼成
過程において割れが発生せず、重金属の溶出が極めて効
果的に抑制できる。また、媒溶材としてソーダガラス廃
材を使用することにより、長石など高価な陶磁器原料の
使用を削減することもできる。さらに、骨材として灰溶
融スラグを使用するときは、灰溶融スラグの周囲にデザ
イン上優れた模様が発現し、多様性のある舗装材を提供
できるようになった。
【図１】本発明により焼成された焼成舗装材のＸ線回折
結果を示す。
結果を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 天辰 正義 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川鉄テ クノリサーチ株式会社技術支援センター内 (72)発明者 高橋 弘 兵庫県赤穂市中広東沖1576−２ 川崎炉材 株式会社内 (72)発明者 小林 秀夫 東京都千代田区内幸町２丁目２番３号 川 崎製鉄株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】 廃棄物焼却生成物を配合して成形体を成
形し、該成形体を焼成して焼成舗装材を製造するに当
り、 前記成形体の焼成過程において結合組織として斜長石相
からなる固溶体を形成せしめることを特徴とする焼成舗
装材の焼成方法。 - 【請求項２】 結合組織の組成を一般式 ａＲ2Ｏ・ｂＣａＯ・ｘＡｌ2Ｏ3・ｙＳｉＯ2（ただしａ
＋ｂ＝１） によって表したとき、 ０＜ａ≦０．３、 ０．７≦ｂ＜１．０、 ０．３≦ｘ≦１．０、 １．５≦ｙ≦６．０、 かつ、 １．０≦ｙ／ｂ≦６．５、 とし、 焼成温度を、その組成の液相線温度： Ｔ（℃）＝１０８０−４４０ａ＋（５９０ｘ−６０ｙ）
／ｂ を基準として、 Ｔ−５０℃以上、Ｔ−１０℃以下 の範囲とすることを特徴とする焼成舗装材の焼成方法。 - 【請求項３】 成形体の成形に際し、骨材として塊状の
珪石またはセルベンの１種または２種を、媒溶剤として
焼却灰、長石または粘土の１種または２種以上を用いる
ことを特徴とする請求項１記載の焼成舗装材の焼成方
法。 - 【請求項４】 成形体の成形に際し、骨材として灰溶融
スラグを、媒溶剤として焼却灰、長石粉または粘土の１
種または２種以上を用いることを特徴とする請求項１記
載の焼成舗装材の焼成方法。 - 【請求項５】 媒溶剤としてソーダガラスを配合するこ
とを特徴とする請求項３または４記載の焼成舗装材の焼
成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9184545A JPH1112021A (ja) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | 焼成舗装材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9184545A JPH1112021A (ja) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | 焼成舗装材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1112021A true JPH1112021A (ja) | 1999-01-19 |
Family
ID=16155085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9184545A Pending JPH1112021A (ja) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | 焼成舗装材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1112021A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113481784A (zh) * | 2021-07-06 | 2021-10-08 | 蔡金一 | 无机结合料稳定基层0℃～20℃弯沉值的温度修正方法 |
| JP2024013763A (ja) * | 2022-07-21 | 2024-02-01 | 東京都下水道サービス株式会社 | 下水汚泥の焼却方法 |
-
1997
- 1997-06-25 JP JP9184545A patent/JPH1112021A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113481784A (zh) * | 2021-07-06 | 2021-10-08 | 蔡金一 | 无机结合料稳定基层0℃～20℃弯沉值的温度修正方法 |
| JP2024013763A (ja) * | 2022-07-21 | 2024-02-01 | 東京都下水道サービス株式会社 | 下水汚泥の焼却方法 |
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