JPS61209059A - 生コンクリ−トの洗い残渣の再生方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、生コンブラントで運搬車やプラントミキサ等
を洗ったときに発生する生コンクリートの洗い残渣の再
生方法及びその装置に関するものである。

［従来の技術］ この種の生コンクリートの洗い残渣には、砂利、砂及び
スラッジが含まれる。従来、生フンクリートの洗い水は
数％のスラッジを含み、回収してコンクリート練り混ぜ
水として使用することが知られている（例えば、岡田清
外「コンクリート工学ハンドブックＪ　（１９８１，１
１，２０）、朝食書店、ｐ１２８）。しかしこの生コン
クリートの洗い残渣は一部が新規の生コンクリートに混
ぜて使用されるもののその大部分は投棄しているのが現
状である。これは一般に、セメントが水と作用して、セ
メント粒子の周囲にできるセメント水和物は１時間の経
過とともに、それ自体硬化して不透水性のものとなるた
め、このセメント水和物を新規の生コンクリートに混ぜ
て使用しても、硬化したコンクリートの強度から考察す
ると、水／セメント比を変えたことにならず、砂利や砂
等の骨材を混ぜたと同様の効果しか得られないからであ
る。

［発明が解決しようとする問題点］ このため、現在生コンクリートの洗い残渣の用途は殆ど
なく、投棄する場所の選定を誤ると、産業廃棄物として
公害を引き起こす可能性があった。

本発明の目的は、生コンクリートの洗い残渣の中に含ま
れるスラッジを微粉砕してスラッジ中の残存セメント未
水和物を有効に利用し、公害問題を引き起こさず、かつ
新規のセメント使用量を削減でき、省資源に寄手する生
コンクリートの洗い残渣の再生方法及びその装置を提供
することにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するための本発明の構成を第１図及び実
施例に対応する第２図に基づいて説明する。

本発明の生コンクリートの洗い残渣の再生方法は、第１
図に示すように、生コンクリートの洗い残ｉＡを湿式分
級して砂利及び砂を除去したスラッジ水を取り出す分級
工程ｌと、このスラッジ水を濃縮する濃縮工程２と、濃
縮したスラッジ水を圧搾により脱水してスラッジケーキ
を得る脱水工程３と、このスラッジケーキを乾燥する乾
燥工程４と、乾燥したスラッジケーキを振動ポール・ミ
ルで振動微粉砕してセメント未水和物が表面に出現した
セメント成分を含むスラッジ微粉ＤＨを得る微粉砕工程
５とを含むことを特徴とする。

また本発明の生コンクリートの洗い残渣の再生装置は、
第２図に示すように、生コンクリートの洗い残渣を湿式
分級して砂利及び砂を除去したスラッジ水を取り出す分
級機ｌＯと、このスラッジ水に含まれたスラッジを強制
沈降させるシラフナ２０と、この沈降により得たスラッ
ジ濃度の高いスラッジ水を圧搾する脱水機３０と、脱水
したスラッジケーキを乾燥する乾燥機４０と、乾燥した
スラッジケーキを振動微粉砕してセメント未水和物が表
面に出現したセメント成分を含むスラッジ微粉を得る振
動ポール番ミル５０とを備えたことを特徴とする。

［作　用］ 本発明は、セメントが水と作用すると、第３図に示すよ
うにセメント粒子が、その周囲にできるセメント水和物
■と、このセメント水和物で被包されたセメント未水和
物■とになる公知の現象（特公昭４４−１４８３３）に
着目したもので、生フンクリートの洗い残渣の中に含ま
れるこのセメント水利物■とセメント未水和物■とから
なるスラッジ（φを他の砂利や砂から湿式分級して取り
出し、このスラッジ■を乾燥した後、振動ポール・ミル
で振動微粉砕して、第４図に示すようにセメント未水和
物■が表面に出現したスラッジ微粉ＤＨを得るものであ
り、このスラッジ微粉Ｄ）Ｉから新規なセメントに近い
機能を得て生コンクリートの洗い残渣を再生させるもの
である。

なお、第１図の破線で示すように、スラッジケーキを微
粉砕した後で、乾式分級すれば、セメント水和物の方が
セメント未水和物より比重が小さいため両者を選別する
ことができ、セメント未水和物を多く含んだ、より一層
新規なセメントに近似したスラッジ微粉ＤＨを得ること
ができる。

［発明の効果］ 以上述べたように１本発明によれば、生コンクリートの
洗い残渣のうちのスラッジを振動ポール番ミルにより乾
式で振動微粉砕することにより、セメント水利物で囲ま
れたセメント未永和物をスラッジ微粉の表面に出現させ
ることができる。これにより、従来、利用方法が殆どな
く、投棄するより仕方がなかった生コンクリートの洗い
残渣からセメント未来和分を取り出すことができるため
、産業廃棄物にする必要はなくなり、公害問題が解消ご
れるとともに、セメント資源を効率良く利用することが
できる。

特に、振動ポール・ミルにより通常のセメントより細か
いセメント粒子が得られるため、本発明のスラッジ微粉
を用いたモルタル又はコンクリートは、従来のものと比
べてプラスチシチ（粘り気）において優れ、材料の分離
に抵抗する性質が高く、施工上の利点もある。

［実施例］ 次に本発明の一実施例を図面に基づいて工程順に詳しく
説明する。

くスラッジ水の分級〉 生コンクリート運搬車又は生コンクリートミキサ市１２
を洗ったときに発生する生コンクリートの洗い水１４を
スパイラルクラシファイヤの分級機】０に供給して、粒
度に応じて砂利Ｇ、砂Ｓとスラッジ水Ｈに湿式分級する
。砂利Ｇ、砂Ｓはタンク１６内に貯蔵する。スラッジ水
Ｈは、水を分子Ｉｋ媒とし、また第３図に示すようにセ
メント未水和物ｃ印が七メント永和物（０により被包さ
れたスラッジ（ψを分散相とする懸濁液になっている。

くスラッジ水の濃縮〉 分級したスラッジ水Ｈを回収槽２１に回収し、回収槽２
１の底部に設けたポンプ２２により、サイクロン２３を
介してスラッジ水槽２４に送る。

サイクロン２３で残存する砂利Ｇ、砂Ｓを分離して前記
分級機ｌＯに戻す。スラッジ水槽２４で攪拌＠　２４　
ａを低速度で攪拌してスラッジ水Ｈの硬化を防ぎながら
スラッジ水槽２４の底部のスラッジ水Ｈをポンプ２５に
よりシラフナ２０に送る。

２４ｂは液面スイッチで、スラッジ水槽２４が所定の水
位になると、オン状態となりポンプ２５を回転駆動させ
る。

シンフナ２０では攪拌機２０ａによりスラッジ分を強制
沈降させ、そのスラッジ濃度の低い上澄み水を管路２７
により前記スラッジ水槽２４に返送する一方、スラッジ
濃度が１０〜２０％程度のスラッジ水Ｈを次の脱水機３
０に送る。脱水機３０に送るスラッジ濃度は１０５未満
では次の脱水工程の作業効率が悪化し、２０％以上では
シラフナ２゜での滞留時間が長引くので好ましくない。

この例ではスラッジ濃度は１５％である。

くスラッジ水の脱水〉 シラフナ２０により濃縮されたスラッジ水を所定量ずつ
採取して脱水機３０に供給し、低速度で圧搾して脱水す
る。この例では脱水機３０は、枦室数が２室で、濾過面
積が２．４８１．炉室容積が５０Ｌ；Ｌのフィルタプレ
スを使用し、打込み圧力４Ｋｇｆ／ｃａ＋２でスラッジ
水５０文を　１回の処理量として枦室内に打込む、　ｌ
サイクルにつき約２０分かけてフィルタから水分を圧搾
して脱水すると、含水率３０〜４０％のスラッジケーキ
ＳＣが得られる。

くスラッジケーキの乾燥〉 このスラッジケーキＳＣを含水率１０％になる程度まで
自然乾燥した後、乾燥ａ４０により一定温度で長時間強
制乾燥する。ここで乾燥効率を高めるため、スラッジケ
ーキＳＣは乾燥前で粗粉砕することが好ましい。この例
では、スラッジケーキＳＣをスラッジケーキ貯蔵場にて
自然乾燥した後、連続的にホッパ４１に投入し、コンベ
ア４２を介してクラッシャ４３に供給する。クラッシャ
４３で直径４０濡程度のスラッジ塊Ｍに粗粉砕した後、
スラッジ塊Ｍをホッパ４４→コンベア４５→ホツパ４６
→コンベア４７を介してロータリキルンの乾燥機４０に
供給する。ここでスラッジ塊Ｍを高温処理して絶乾状態
になるように乾燥する。

くスラッジケーキの微粉砕〉 乾燥したスラッジ塊Ｍを粗粉砕した後、振動ポール・ミ
ル５０により振動微粉砕する。この例では乾燥したスラ
ッジ塊Ｍを一旦タンク５１に貯蔵した後、コンベア５２
を介して連続的に振動ポール・ミル５０に供給し、振動
微粉砕してスラッジ微粉を得る。この振動ポール・ミル
５０は第１段のミル５０ａと第２段のミル５０ｂからな
る。得られたスラッジ微粉はスクリュウコンベア５３及
びパケットコンベア５４によりプラント又はスラッジ微
粉タンク５５に送られる。

このスラッジ微粉は第４図に示すようにセメント永和物
（優が剥離してセメント未水和物（ゆが表面に出現した
スラッジ微粉ＤＨになる。このスラッジ微粉ＤＨを新規
なセメントに加え、更に砂利や砂等の骨材を加えて生コ
ンクリートを作成すれば、新規なセメント量を削減でき
る。

［試験例、比較例］ 次に本発明の効果を確認するために、上記脱水４８．３
０により脱水し、スラッジケーキ貯蔵場にて自然乾燥し
たスラッジケーキＳＣを採取して、木槌等を用いて直径
４ｃ謬程度のスラッジ塊Ｍにした後、このスラッジ塊Ｍ
を恒温乾燥器で　１００〜１１Ｏ°Ｃの温度で約３０時
間かけて絶乾状態になるように乾燥し１振動ポール・ミ
ルにより振動微粉砕した。この振動ポール・ミルは最大
加振力２０００Ｋｇ、１９．２Ｈｚのバイブロミルであ
って、第１段のミルには直径約２３ｍ−１長さ約５８０
鵬層、目方的１．７Ｋｇの円柱鋼棒が計３８Ｋｇ入って
いて、第２段のミルには直径約１２１１Ｉ１１、目方的
６．９ｇの鋼球が計３ＥｉＫｇ入っている。この振動ポ
ール・ミルに　１４間当り３ｏＫｇのスラッジ塊Ｍを連
続的に供給し、スラッジ微粉を得た。

上記の方法により得られたスラッジ微粉ＤＨをセメント
と共用してコンクリート強度試験を行った。

最初に、スラッジ微粉ＤＨを骨材と見なして、スラッジ
微粉ＤＨを混ぜたコンクリートと、混ぜないコンクリー
トと強度を比較した（試験例１〜３、比較例１〜３）。

これらの結果を表に示す。

く試験例工〉 ポルトランドセメントＣｌ９２Ｋｇ、スラッジ微粉Ｄ　
Ｈ５７Ｋｇ、砂Ｓ　　７８１Ｋｇ、砂利Ｇ　　１０１０
４Ｂを水Ｗ１６５にｇと均一に混練し、水／セメント比
（Ｗ／　Ｃ比）８６％のコンクリートを調製した。この
コンクリートを所定の型枠に入れ、圧縮強度を調べ八と
ころ、材齢７日で１２５Ｋｇｆ／ｃ＋ｍ”　、材齢２８
日テ２０５Ｋｇｆ／ｃｔｓ２であった。またＪＩＳ　Ａ
　１１０１によりスランプ試験をしたところスランプ値
Ｓｌは８ｃｍであった。

く比較例１〉 試験例１と比較してスラッジ微粉ＤＨを入れずに、また
砂Ｓだけ７８１Ｋｇから８４８Ｋｇに増し、他は試験例
１と同一材料を同量採取して、これらを均一に混練し、
試験例１と同一のＷ／Ｃ比のコンクリートを調製した。

このコンクリートを所定の型枠に入れ、圧縮強度を調べ
たところ、材齢７日で８３Ｋｇｆ／ｃ＋ｗ２．材齢２８
日で１５１Ｋｇｆ／ａｍ”であった。

またＪＩＳ　Ａ　１１０１によりスランプ試験をしたと
ころスランプ値Ｓｌは８ｃｍであった。

本発明のスラッジ微粉ＤＨを使用した試験例１は比較例
１より圧縮強度が材齢７日で１．５１倍、材齢２８日で
１．３６倍になることが分った。

く試験例２〉 ポルトランドセメントＣ２Ｂ７Ｋｇ、スラッジ微粉Ｄ　
Ｈ８０Ｋｇ、砂Ｓ　　７８４Ｋｇ、砂利Ｇ　８５７Ｋｇ
を水Ｗ２Ｏ３Ｋｇと均一に混練し、水／セメント比（Ｗ
／Ｃ比）７６％のコンクリートを調製した。このコンク
リートを所定の型枠に入れ、圧縮強度を調べたところ、
材齢７日でＩ８７Ｋｇｆ／ｃｔａ２．材齢２８日テ２８
４Ｋｇｆ／ｃ■２であった。またＪＩＳ　Ａ　１１０１
によりスランプ試験をしたところスランプ値Ｓｌは２１
ｃｔａであった。

く比較例２〉 試験例２と比較してスラッジ微粉ＤＨを入れずに、また
砂Ｓだけ７８４Ｋｇから８７９Ｋｇに増し、他は試験例
２と同一材料を同量採取して、これらを均一に混練し、
試験例２と同一のＷ／Ｃ比のコンクリートを調製した。

このコンクリートを所定の型枠に入れ、圧縮強度を調べ
たところ、材齢７日で１１７Ｋｇｆ／ａｍ’　、材齢２
８日で　１９５Ｋｇｆ／ｃｍ２であった。またＪＩＳ　
Ａ　＋１０１によりスランプ試験をしたところスランプ
値Ｓ又は２１ｃｍであった。これにより１本発明のスラ
ッジ微粉ＤＨを使用した試験例２は比較例２より圧縮強
度が材船７日で１．６０倍、材齢２８日で１．４６倍に
なることが分った。

く試験例３〉 ポルトランドセメントＣ２５０Ｋｇ、スラッジ微粉Ｄ　
Ｈ７５Ｋｇ、砂Ｓ　　８４８Ｋｇ、砂利Ｇ１１１４Ｋｇ
を水Ｗ１８５Ｋｇと均一に混練し、水／セメント比（Ｗ
／　Ｃ比）６６％のコンクリートを調製した。このコン
クリートを所定の型枠に入れ、圧縮強度を調べたところ
、材齢７日で２６４Ｋｇｆ／ｃ１．材齢２８日テ３８３
Ｋｇｆ／ｃｍ’であった。またＪＩＳ　Ａ　１１０１に
よりスランプ試験をしたところスランプ値Ｓｌは８ｃ＋
ｅであった。

く比較例３〉 試験例３と比較してスラッジ微粉ＤＨを入れずに、また
砂Ｓだけ８４８Ｋｇから７３５Ｋｇに増し、他は試験例
３と同一材料を同量採取して、これらを均一に混練し、
試験例３と同一のＷ／Ｃ比のコンクリートを調製した。

このコンクリートを所定の型枠に入れ、圧縮強度を調べ
たところ、材齢７日で１８７Ｋｇｆ／ｃ＋ｓ２．材齢２
８日で２５９ＫｇＦ／ｃ＋ｓ２であった。またＪＩＳ　
Ａ　１１０１によりスランプ試験をしたところスランプ
値ＳｆＬは８ｃｍであった。これにより、本発明のスラ
ッジ微粉ＤＨを使用した試験例３は比較例３より圧縮強
度が材齢７日で１．５８倍、材齢２８日で１．４８倍に
なることが分った。

次に、スラッジ微粉ＤＨを新規のセメントｃと見なして
、スラッジ微粉ＤＨを混ぜたコンクリートと、混ぜない
コンクリートとの強度を比較した（試験例４〜６．比較
例４〜６）。これらの結果を表に示す。

く試験例４〉 ポルトランドセメントＣ２３ＢＫｇ、スラッジ微粉Ｄ　
Ｈ７０Ｋｇ、砂Ｓ　　８５３Ｋｇ、砂利Ｇ　８２４Ｋｇ
を木Ｗ　２０３Ｋｇと均一に混練し、水／セメント比（
Ｗ　／　Ｃ＋ＤＨ比）６８％のコンクリートをＪ［した
。このコンクリートを所定の型枠に入れ、圧縮強度を調
べたところ、材齢７［］で１４２Ｋｇｆ／ｃｍ２．材齢
２８日で２２８Ｋｇｆ／ｃｍ２であった。またＪＩＳ　
Ａ　＋１０１によりスランプ試験をしたところスランプ
値Ｓｌは２１ｃｍであった。

く比較例４〉 試験例４と比較してスラッジ微粉ＤＨの分量だケセメン
トＣを増加してセメントＣヲ３０８Ｋｇにし、また砂Ｓ
を８５３Ｋｇから８７８Ｋｇに増し、他は試験例４と同
一材料を同量採取して、これらを均一に混練し、試験ｇ
４４と同一のＷ／Ｃ比８８％のコンクリートを調製した
。このコンクリートを所定の型枠に入れ、圧縮強度を調
べたところ、材齢７日で１７０Ｋｇｆ／ｃｍ”　、材齢
２８日で２７３Ｋｇｆ／ｃｍ’であった。またＪＩＳ　
Ａ　１１０１によりスランプ試験をしたところスランプ
値ＳｆＬは２１ｃ層であった。

本発明のスラッジ微粉ＤＨをセメントと見なした試験例
４は比較例４より圧縮強度が材齢７日で０．８４倍、材
齢２８日で０．８３倍になることが分った。

く試験例５〉 ポルトランドセメントＣ２１７Ｋｇ、スラッジ微粉Ｄ　
Ｈ８５Ｋｇ、砂Ｓ　　？１７Ｋｇ、砂利Ｇ　　１０８３
Ｋｇを水Ｗ１Ｂ５Ｋｇと均一に混練し、水／セメント比
（Ｗ／　Ｃ＋ＤＨ比）　５８．５％のコンクリートを調
製した。このコンクリートを所定の型枠に入れ、圧縮強
度を調べたところ、材齢７日で１９９Ｋｇｒ／ｃ１．材
齢２８日で３００Ｋｇｆ／ｃｍ２であった。またＪＩＳ
　Ａ　１１０１によりスランプ試験をしたところスラン
プ値５文はＢＣ腸であった。

く比Ｖ例５〉 試験例５と比較してスラッジ微粉ＤＨの分量だＩｆ　（
’　／ｌ　７　トＣを増加してセメン）Ｃを２８２Ｋｇ
にし、また砂Ｓを７１７Ｋｇから７４０Ｋｇに増し、他
は試験例５と同一材料を同量採取して、これらを均一に
混練し、試験例５と同一のＷ／Ｃ比５８．５％のコンク
リートを調製した。このコンクリートを所定の型枠に入
れ、圧縮強度を調べたところ、材齢７日で２３８Ｋｇｆ
／ｃ１．材齢２８日テ３５０Ｋｇｆ／ｃ１テあった。ま
たＪＩＳ　Ａ　１１０１によりスランプ試験をしたとこ
ろスランプ値Ｓｌは８ｃｍであった。

本発明のスラッジ微粉ＤＨをセメントフ見なした試験例
５は比較例５より圧縮強度が材齢７日で０．８４倍、材
齢２８日で０．８６倍になることが分った。

く試験例６〉 ポルトランドセメントＣ３０８Ｋｇ、スラッジ微粉ＤＨ
９２にｇ、砂Ｓ　　７１４Ｋｇ、砂利Ｇ　８８１Ｋｇを
木Ｗ　２０３Ｋｇと均一に混練し、水／セメント比（Ｗ
／Ｃ＋ＤＨ比）　５０．８％のコンクリートを調製した
。このコンクリートを所定の型枠に入れ、圧縮強度を調
へたところ、打鈴７日で２５１Ｋｇｆ／ｃｍ２．材齢２
８日で３８４Ｋｇｆ／ｃ１であった。またＪＩＳ　Ａ　
１１．０１によりスランプ試験をしたところスランプ値
Ｓｌは２１ｃ＋＊であった。

く比較例６〉 試験例６と比較してスラッジ微粉ＤＨの分量だけセメン
トＣを増加してセメントＣを４００Ｋｇにし、また砂Ｓ
を７１４Ｋｇから７４５Ｋｇに増し、他は試験例６と同
一材料を同量採取して、これらを均一に混練し、試験例
６と同一のＷ／Ｃ比５０．８％のコンクリートを調製し
た。このコンクリートを所定の型枠に入れ、圧縮強度を
調べたところ、打鈴７日で３０１ＫｇＦ／ｃｍ２．材齢
２８日で４３７Ｋｇｆ／ａ１であった。またＪＩＳ　Ａ
　１１０１によりスランプ試験をしたところスランプ試
験Ｓｌは２１ｃ層であった。

本発明のスラッジ微粉ＤＨをセメントと見なした試験例
日は比較例６より圧縮強度が打鈴７日で０．８３倍、材
齢２８日で０．８３倍になることが分った。

なお、試験例１〜６を通じて、いずれの場合にも生コン
クリートとしてスラッジ微粉ＤＨを使わない比較例１〜
６と比べてプラスチシチ（粘り気）において優れ、材料
の分離に抵抗する性質が高いことが観察され、施工上の
利点が見出された。

（以下来貢余白）

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の再生方法を説明するためのブロンク図
。 第２図は本発明一実施例の再生装置の構成図。 第３図はセメントモルタル又はコンクリート中のセメン
ト粒子の切断面図。 第４図は第３図のセメント粒子を本発明の再生方法によ
り再生したときの切断面図。 ｌＯｚ分級機、２０ニシツクナ、３０：脱水！ｊ１４０
：乾燥機、５０：振動ポール・ミル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）生コンクリートの洗い残渣を湿式分級して砂利及び
   砂を除去したスラッジ水を取り出す分級工程と、 このスラッジ水を濃縮する濃縮工程と、 濃縮したスラッジ水を圧搾により脱水してスラッジケー
   キを得る脱水工程と、 このスラッジケーキを乾燥する乾燥工程と、乾燥したス
   ラッジケーキを振動ボール・ミルで振動微粉砕してセメ
   ント未水和物が表面に出現したセメント成分を含むスラ
   ッジ微粉を得る微粉砕工程と を含むことを特徴とする生コンクリートの洗い残渣の再
   生方法。 ２）生コンクリートの洗い残渣を湿式分級して砂利及び
   砂を除去したスラッジ水を取り出す分級機と、 このスラッジ水に含まれるスラッジを強制沈降させるシ
   ックナと、 この沈降により得たスラッジ濃度の高いスラッジ水を圧
   搾する脱水機と、 脱水したスラッジケーキを乾燥する乾燥機と、乾燥した
   スラッジケーキを振動微粉砕してセメント未水和物が表
   面に出現したセメント成分を含むスラッジ微粉を得る振
   動ボール・ミルと を備えたことを特徴とする生コンクリートの洗い残渣の
   再生装置。