JPH11228208A

JPH11228208A - 着色セメント組成物、着色モルタルおよび着色コンクリート

Info

Publication number: JPH11228208A
Application number: JP5274998A
Authority: JP
Inventors: Makoto Kobayakawa; 真小早川; Shunichiro Uchida; 俊一郎内田
Original assignee: Taiheiyo Cement Corp
Current assignee: Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 1998-02-18
Filing date: 1998-02-18
Publication date: 1999-08-24

Abstract

(57)【要約】【課題】顔料本来の色を発色させることができ、廃棄
物から製造されたエコセメントの使用を通して廃棄物の
有効利用および再資源化を図ることができる着色セメン
ト組成物、着色モルタルまたは着色コンクリートの提
供。【解決手段】エコセメントと顔料を含有してなること
を特徴とする着色セメント組成物、着色モルタルまたは
着色コンクリート。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、都市ゴミ焼却灰や
下水汚泥焼却灰等の廃棄物を原料として製造された水硬
性組成物（以下、エコセメントという）と顔料から主と
してなる着色セメント組成物、着色モルタルまたは着色
コンクリートに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、都市ゴミや下水汚泥等の一般廃棄
物および産業廃棄物は著しく増加し、廃棄物の有効利
用、再資源化が各方面で試みられているが、廃棄物処理
に関する決定的な方法はなく、現状は、埋め立てに頼っ
ている。しかし、最近、セメントの製造分野では、廃棄
物の有効利用および再資源化を目的として、都市ゴミ焼
却灰や下水汚泥焼却灰等の廃棄物を原料としてエコセメ
ントが製造されている。かかるエコセメントは鉄、マン
ガン等の色合いに影響を及ぼす元素が少ないため、淡い
黄色または白色に近い色合いを有している。

【０００３】一方、従来から、セメント硬化体、モルタ
ルまたはコンクリート等の着色には、白色セメントに顔
料を混合したカラーセメントが主に用いられてきた。し
かし、普通ポルトランドセメントと比べ白色セメントは
高価なため、白色セメントの使用は、セメント硬化体、
モルタルまたはコンクリート等の表層にのみに制限され
るのが通例であり、また、その用途も限定されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明はかか
る課題に鑑みなされたもので、本発明者はエコセメント
が顔料本来の色を発色させることができ、セメント硬化
体、モルタルまたはコンクリート等の着色に適している
ことを見い出した。また、エコセメントは、廃棄物を原
料として製造されるため、白色セメントに比べ安価であ
る。従って、本発明はエコセメントを使用することによ
り、廃棄物の有効利用および再資源化を図ることができ
る着色セメント組成物を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は（１）エ
コセメントと顔料からなる着色セメント組成物を提供す
る。また、（２）凝結遅延剤を含有する上記（１）の着
色セメント組成物を提供する。また、（３）エコセメン
トが、都市ゴミ焼却灰、下水汚泥焼却灰の１種以上を原
料としてなる焼成物であってＣ₁₁Ａ₇ＣａＣｌ₂，Ｃ₁₁Ａ
₇ＣａＦ₂，Ｃ₃Ａの１種以上を１０〜４０重量％、およ
びＣ₂Ｓ、Ｃ₃Ｓの１種以上を含む焼成物と石膏からなる
水硬性組成物であることを特徴とする上記（１）または
（２）に記載の着色セメント組成物を提供する。更に
（４）エコセメントに顔料、水、骨材および必要に応じ
て凝結遅延剤を添加して混練してなる着色モルタルまた
は着色コンクリートを提供するものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明で用いるエコセメントは、
都市ゴミ焼却灰、下水汚泥焼却灰の１種以上を原料とし
て製造された水硬性組成物であり、更には都市ゴミ焼却
灰、下水汚泥焼却灰の１種以上を原料としてなる焼成物
であって、Ｃ₁₁Ａ₇ＣａＣｌ₂，Ｃ₁₁Ａ₇ＣａＦ₂，Ｃ₃Ａ
の１種以上を１０〜４０重量％およびＣ₂Ｓ、Ｃ₃Ｓの１
種以上を含む焼成物と石膏からなる水硬性組成物であ
る。なお、ここで使用する原料は、貝殻や下水汚泥に生
石灰を混合した下水汚泥乾粉、その他の一般廃棄物や産
業廃棄物、更には普通のセメント原料である石灰石、粘
土、珪石、アルミ灰、ボーキサイト、鉄等と混合して成
分調整した原料であってもよい。かかる原料を１２００
〜１５００℃で焼成して得たクリンカーを粉砕後、この
焼成物に石膏を添加するか、またはクリンカーと石膏を
同時に粉砕してエコセメントを製造する。

【０００７】かかる焼成物中のアルミニウム源は焼却灰
から主に由来するので、Ｃ₁₁Ａ₇ＣａＣｌ₂，Ｃ₁₁Ａ₇Ｃ
ａＦ₂，Ｃ₃Ａ等のアルミニウム化合物の含有量が１０重
量％未満では、焼却灰の使用量が少なくなり、廃棄物の
有効利用および再資源化の観点から好ましくない。ま
た、４０重量％を超えると水和の進行によって過大に膨
張する場合がある。

【０００８】本発明に用いる石膏は、無水石膏、二水石
膏、半水石膏のいずれも使用でき、強度の発現性から、
石膏は、焼成物１００重量部に対して１〜３０重量部添
加するのが好ましい。

【０００９】また、本発明で使用する顔料は酸化黄、ベ
ンガラ、酸化クローム、ウルトラマリン、セメントグリ
ーン、群青、フタロシアニンブルー、紫酸化鉄、鉄黒、
カーボンブラック等の無機系または有機系の公知の顔料
が使用でき、希望の色に応じて顔料を１種または２種以
上混合して用いることができる。エコセメントに対する
顔料の添加量は、エコセメント１００重量部にたいし、
顔料を０．５〜１０重量部添加するのが好ましい。０．
５重量部未満では着色が十分でなく、１０重量部を超え
て添加しても着色力に変化がなく、むしろコスト高にな
る。

【００１０】凝結遅延剤は、必要に応じて着色セメント
組成物、着色モルタルまたは着色コンクリートの可使時
間を調整するために用いられ、例えばクエン酸、酒石
酸、しょ糖等の凝結遅延剤が使用できる。凝結遅延剤の
添加量は、強度に悪影響を及ぼさない範囲内で添加すれ
ば良く、例えばエコセメント１００重量部に対し５重量
部以下が好ましい。

【００１１】本発明の着色セメント組成物の使用方法
は、水、骨材等と練り混ぜてセメントペースト、モルタ
ルまたはコンクリートとして、モルタル外壁、コンクリ
ート構造物、コンクリート製品等の表面にこて塗り、吹
き付け塗装または吹き付け成形等の手段を用いて着色を
施す。また、着色セメント組成物の塗装または成形特性
を改善するために、ポリビニルアルコール、メチルセル
ロースまたは澱粉等の水溶性高分子、スラグ、フライア
ッシュまたは石灰石等の粉末、高性能ＡＥ減水剤、減水
剤またはＡＥ剤等の化学混和剤を本発明の着色セメント
組成物に添加して使用してもよい。

【００１２】本発明の着色モルタルまたは着色コンクリ
ートは、本発明の着色セメント組成物に、水および骨材
を添加して混練して製造してもよく、またはエコセメン
ト、顔料、水、骨材および必要に応じて凝結遅延剤を一
緒に添加して混練して製造してもよい。いずれの製造方
法を用いても、混練が十分であれば着色状態および硬化
体の物性は変わらない。

【００１３】

【実施例】以下に本発明の実施例を示す。なお、これら
は例示であり本発明を限定するものではない。

【００１４】（イ）エコセメントの製造表１に示す乾燥した都市ゴミ焼却灰５４．３重量％、石
灰石粉４２．５重量％、アルミ灰１．１重量％、粘土
１．１重量％、蛍石０．５重量％を原料として、ロータ
リーキルンを用いて１３００〜１４５０℃でクリンカー
を焼成した。得られたクリンカーは、縦型ミルでブレー
ン比表面積が４０００ｃｍ²／ｇになるよう粉砕し、こ
の焼成物１００重量部に対して無水石膏を１２重量部添
加してブレーン比表面積が４７００ｃｍ²／ｇのエコセ
メントを製造した。なお、製造した焼成物の鉱物組成を
表２に示す。

【００１５】

【表１】

【００１６】

【表２】

【００１７】（ロ）実施例１エコセメント１００重量部に対し、それぞれベンガラ、
酸化黄、酸化クローム、セメントグリーン、群青、フタ
ロシアニンブルー、カーボンブラックを５重量部添加
し、十分に混合した後、クエン酸１重量部、水５０重量
部、寒水石細骨材３００重量部を加えて混練した。尚、
フタロシアニンブルーおよびカーボンブラックを使用し
た場合は、顔料の分散性を向上させるために、更に、界
面活性剤０．０２重量部を添加した。かかる着色モルタ
ルを、こてでセメント板に塗装し１日間養生した。養生
後のセメント板の塗装表面は、それぞれの顔料の色で鮮
明に彩られて綺麗であった。

【００１８】（ハ）実施例２エコセメント１００重量部に対し寒水石粗骨材３６０重
量部を追加した他は、実施例１と同じ材料および配合比
で混練して着色コンクリートを調整した。この着色コン
クリートを、縦１．５ｍ×横１ｍ×高さ２０ｃｍの型枠
に打設し、３０℃で２日間養生して脱型した。成形した
着色コンクリート板は、実施例１のセメント板の塗装表
面と同様に、それぞれの顔料の色で鮮明に彩られて綺麗
であった。

【００１９】

【発明の効果】本発明に係る着色セメント組成物、着色
モルタルまたは着色コンクリートは、顔料本来の色を発
色させることができ、セメント硬化体、モルタルまたは
コンクリート等の着色に適している。また、本発明は、
廃棄物から製造されたエコセメントの使用を通して廃棄
物の有効利用および再資源化を図ることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】都市ゴミ焼却灰、下水汚泥焼却灰の１種
以上を原料として製造された水硬性組成物と顔料を主と
して含んでなる着色セメント組成物。
【請求項２】凝結遅延剤を含有する請求項１に記載の
着色セメント組成物。
【請求項３】都市ゴミ焼却灰、下水汚泥焼却灰の１種
以上を原料としてなる焼成物であってＣ₁₁Ａ₇ＣａＣ
ｌ₂，Ｃ₁₁Ａ₇ＣａＦ₂，Ｃ₃Ａの１種以上を１０〜４０重
量％およびＣ₂Ｓ、Ｃ₃Ｓの１種以上を含む焼成物と石膏
からなる水硬性組成物であることを特徴とする請求項１
または２に記載の着色セメント組成物。
【請求項４】都市ゴミ焼却灰、下水汚泥焼却灰の１種
以上を原料としてなる焼成物であってＣ₁₁Ａ₇ＣａＣ
ｌ₂，Ｃ₁₁Ａ₇ＣａＦ₂，Ｃ₃Ａの１種以上を１０〜４０重
量％およびＣ₂Ｓ、Ｃ₃Ｓの１種以上を含む焼成物と石膏
からなる水硬性組成物に顔料、水、骨材および必要に応
じて凝結遅延剤を添加して混練してなる着色モルタルま
たは着色コンクリート。