JPS6256097B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6256097B2 JPS6256097B2 JP57176838A JP17683882A JPS6256097B2 JP S6256097 B2 JPS6256097 B2 JP S6256097B2 JP 57176838 A JP57176838 A JP 57176838A JP 17683882 A JP17683882 A JP 17683882A JP S6256097 B2 JPS6256097 B2 JP S6256097B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- coal ash
- coal
- raw material
- room temperature
- Prior art date
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- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
本発明は、石炭燃焼時に排出される石炭灰を主
原料として硬化体を製造する方法、詳しくは石炭
灰に消石灰または／および生石灰、ならびに２水
石こう、半水石こうまたは／および型無水石こ
うを添加してなる混合粉体を水とともに混練し、
常温養生によつて機械的強度の大きい水和硬化体
を製造する方法に関するものである。 近年我国においては、石油依存度を小さくする
ための石油代替エネルギーの開発が国家的な課題
であり、なかでも石炭エネルギーが一つの柱とし
て注目されている。一次エネルギー源としての石
炭の大量消費に対処するための石炭利用技術の実
用化における課題の一つに、石炭燃焼時に発生す
る多量の石炭灰の処理が挙げられる。 石炭燃焼時には通常、石炭使用量のほぼ10〜20
重量％の石炭灰が発生する。通常の微粉炭燃焼ボ
イラより発生するいわゆる微粉炭燃焼灰は、その
発生場所によつてボトムアツシユ、シンダアツシ
ユおよびフライアツシユに区分され、そのうちフ
ライアツシユが発生量の大部分を占める。従来我
国においては、フライアツシユの一部はセメント
混和材、セメント原料などに再利用されており、
残りは埋立地などにて処分されている。 しかしながら、現在の方式による再利用だけで
は、将来発生するであろう膨大な石炭灰量に対応
し得るだけの需要量は期待できず、一方、現行の
石炭灰の埋立地などへの処分については、環境規
制の強化に伴い石炭灰処分用地の確保が難しくな
りつつあり、本格的な石炭火力発電所の稼動の際
には、現状の石炭灰の処分方式および有効利用方
式によつて発生する全ての石炭灰を処理すること
は難しくなる見通しである。また石炭灰の大量処
理技術の検討に際しては、環境汚染がなくかつで
きるだけ再利用を志向することが必要である。こ
れは国産資源に乏しく国土が狭隘な我国において
は、単なる投棄処分ではなく石炭灰を資源として
再利用を図ることが重要となるためである。 本発明は上記の諸点に鑑み、石炭灰を海面埋立
および土地造成のための土盤材、軟弱地盤を対象
とする土盤改良材、ならびに道路建設用路盤材な
どの土木部門に大量に活用すべく、石炭灰を原料
として圧縮強度の大きい土盤状硬化体を製造する
ことを目的としてなされたもので、石炭灰50〜94
重量％、望ましくは60〜80重量％、消石灰また
は／および生石灰（以下、消石灰などと略す）５
〜40重量％、望ましくは15〜30重量％、２水石こ
う、半水石こうまたは／および型無水石こう
（以下、２水石こうなどと略す）１〜40重量％、
望ましくは５〜20重量％からなる混合粉体を原料
とし硬化体を製造する際に、10〜60重量％の混水
量（粉体100重量％に対して添加する水の重量
％）の水にて該原料粉体を混練した後に、この混
練物を型枠または成形容器を用いて所定の形状の
もとで常温養生を施すことにより、またはこの混
練物を直接、施工対象箇所に投入し不定形の状態
にて常温養生を施すことにより、圧縮強度の大き
い土盤状硬化体を製造する方法を提供するもので
ある。 以下、本発明の構成を詳細に説明する。一般
に、石炭灰の代表的性状である成分、組成および
粒度分布は石炭の産地および燃焼時の履歴に大き
く依存する。まず第一に、石炭の産出地によつて
SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3、Na2O、K2Oなどの
成分の配合割合が異なり、第２に我国にて現在発
生する石炭灰は微粉炭燃焼灰が主であり、発生場
所および採取方式によつてそれぞれ粒度分布が異
なる。このため、石炭灰の主原料とし常温養生に
よつて圧縮強度の大きい水和硬化体を製造する際
には、石炭灰の組成および粒度分布によつて水和
硬化体の適正製造条件は微妙に異なる。製造条件
として寄与率が大きい要因は、原料粉体の配合割
合、混練時間および混練温度、常温養生時間であ
る。 常温養生によつて生成する水和硬化体の主成分
は、エトリンガイト（3CaO・Al2O3・3CaSO4・
32H2O）、種々の形態のケイ酸カルシウム水和物
（xCaO・ySiO2・zH2O）であるが、早期の強度
発現に最も寄与するのはエトリンガイトである。
このため、原料粉体の配合割合は、エトリンガイ
トの生成に最も好都合なものが適切であり、消石
灰などの添加量は５〜40重量％、望ましくは15〜
30重量％、２水石こうなどの添加量は１〜40重量
％、望ましくは５〜20重量％に限定される。また
常温養生は主として処理時間が主な要因である。
常温養生では、エトリンガイドが生成し通常の土
木工事に充分耐えうるための数Kg／cm2以上の圧縮
強度を呈するには通常２、３日〜１週間を要す
る。 石炭灰の粒度分布も水和硬化体の性状に大きな
影響をおよぼす。一般に石炭灰の粒度が小さくな
るにしたがつて、すなわち比表面積が大きくなる
にしたがつて短かい養生時間で水和硬化体は所定
の強度を呈する傾向にある。これはエトリンガイ
トの生成反応はスルーソルーシヨンリアクシヨン
（through solution reaction）であり、また石炭
灰中に含有されるアルミナ（Al2O3）の溶解速度
が消石灰、２水石こうに較べて著しく小さく、エ
トリンガイトの生成速度はアルミナの溶解速度に
依存すると推定できるためである。このように、
水和硬化体の性状は、石炭灰の成分および組成、
他の原料粉体の添加量、混水量、混練方式および
混練時間ならびに常温養生期間などの製造条件に
よつて大きく影響され、水和硬化体の要求特性に
あわせて各製造条件を適切に選定することが必要
である。 本発明は、各原料粉体の適切なる配合割合から
なる混合粉体と水とを同時に混練することによ
り、初期強度の大きい水和硬化体を簡素な混練工
程にてかつ短かい混練時間のもとで常温養生を施
すことによつて製造することを目的としたもので
ある。 本発明において、混水量を10〜60重量％として
いるが、混水量を少なくすると強度が高くなるが
成形性が悪くなり、混水量が10重量％程度以下で
は成形できなくなる。また混水量を多くすると流
動性が大きくなつて固化し難くなり、混水量60重
量％程度が限度である。したがつて本発明におい
て、望ましい混水量は30〜50重量％である。 つぎに実施例および比較例について説明する。
実施例および比較例における原料石炭灰は市販フ
ライアツシユであり、組成および性状を第１表に
示す。
原料として硬化体を製造する方法、詳しくは石炭
灰に消石灰または／および生石灰、ならびに２水
石こう、半水石こうまたは／および型無水石こ
うを添加してなる混合粉体を水とともに混練し、
常温養生によつて機械的強度の大きい水和硬化体
を製造する方法に関するものである。 近年我国においては、石油依存度を小さくする
ための石油代替エネルギーの開発が国家的な課題
であり、なかでも石炭エネルギーが一つの柱とし
て注目されている。一次エネルギー源としての石
炭の大量消費に対処するための石炭利用技術の実
用化における課題の一つに、石炭燃焼時に発生す
る多量の石炭灰の処理が挙げられる。 石炭燃焼時には通常、石炭使用量のほぼ10〜20
重量％の石炭灰が発生する。通常の微粉炭燃焼ボ
イラより発生するいわゆる微粉炭燃焼灰は、その
発生場所によつてボトムアツシユ、シンダアツシ
ユおよびフライアツシユに区分され、そのうちフ
ライアツシユが発生量の大部分を占める。従来我
国においては、フライアツシユの一部はセメント
混和材、セメント原料などに再利用されており、
残りは埋立地などにて処分されている。 しかしながら、現在の方式による再利用だけで
は、将来発生するであろう膨大な石炭灰量に対応
し得るだけの需要量は期待できず、一方、現行の
石炭灰の埋立地などへの処分については、環境規
制の強化に伴い石炭灰処分用地の確保が難しくな
りつつあり、本格的な石炭火力発電所の稼動の際
には、現状の石炭灰の処分方式および有効利用方
式によつて発生する全ての石炭灰を処理すること
は難しくなる見通しである。また石炭灰の大量処
理技術の検討に際しては、環境汚染がなくかつで
きるだけ再利用を志向することが必要である。こ
れは国産資源に乏しく国土が狭隘な我国において
は、単なる投棄処分ではなく石炭灰を資源として
再利用を図ることが重要となるためである。 本発明は上記の諸点に鑑み、石炭灰を海面埋立
および土地造成のための土盤材、軟弱地盤を対象
とする土盤改良材、ならびに道路建設用路盤材な
どの土木部門に大量に活用すべく、石炭灰を原料
として圧縮強度の大きい土盤状硬化体を製造する
ことを目的としてなされたもので、石炭灰50〜94
重量％、望ましくは60〜80重量％、消石灰また
は／および生石灰（以下、消石灰などと略す）５
〜40重量％、望ましくは15〜30重量％、２水石こ
う、半水石こうまたは／および型無水石こう
（以下、２水石こうなどと略す）１〜40重量％、
望ましくは５〜20重量％からなる混合粉体を原料
とし硬化体を製造する際に、10〜60重量％の混水
量（粉体100重量％に対して添加する水の重量
％）の水にて該原料粉体を混練した後に、この混
練物を型枠または成形容器を用いて所定の形状の
もとで常温養生を施すことにより、またはこの混
練物を直接、施工対象箇所に投入し不定形の状態
にて常温養生を施すことにより、圧縮強度の大き
い土盤状硬化体を製造する方法を提供するもので
ある。 以下、本発明の構成を詳細に説明する。一般
に、石炭灰の代表的性状である成分、組成および
粒度分布は石炭の産地および燃焼時の履歴に大き
く依存する。まず第一に、石炭の産出地によつて
SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3、Na2O、K2Oなどの
成分の配合割合が異なり、第２に我国にて現在発
生する石炭灰は微粉炭燃焼灰が主であり、発生場
所および採取方式によつてそれぞれ粒度分布が異
なる。このため、石炭灰の主原料とし常温養生に
よつて圧縮強度の大きい水和硬化体を製造する際
には、石炭灰の組成および粒度分布によつて水和
硬化体の適正製造条件は微妙に異なる。製造条件
として寄与率が大きい要因は、原料粉体の配合割
合、混練時間および混練温度、常温養生時間であ
る。 常温養生によつて生成する水和硬化体の主成分
は、エトリンガイト（3CaO・Al2O3・3CaSO4・
32H2O）、種々の形態のケイ酸カルシウム水和物
（xCaO・ySiO2・zH2O）であるが、早期の強度
発現に最も寄与するのはエトリンガイトである。
このため、原料粉体の配合割合は、エトリンガイ
トの生成に最も好都合なものが適切であり、消石
灰などの添加量は５〜40重量％、望ましくは15〜
30重量％、２水石こうなどの添加量は１〜40重量
％、望ましくは５〜20重量％に限定される。また
常温養生は主として処理時間が主な要因である。
常温養生では、エトリンガイドが生成し通常の土
木工事に充分耐えうるための数Kg／cm2以上の圧縮
強度を呈するには通常２、３日〜１週間を要す
る。 石炭灰の粒度分布も水和硬化体の性状に大きな
影響をおよぼす。一般に石炭灰の粒度が小さくな
るにしたがつて、すなわち比表面積が大きくなる
にしたがつて短かい養生時間で水和硬化体は所定
の強度を呈する傾向にある。これはエトリンガイ
トの生成反応はスルーソルーシヨンリアクシヨン
（through solution reaction）であり、また石炭
灰中に含有されるアルミナ（Al2O3）の溶解速度
が消石灰、２水石こうに較べて著しく小さく、エ
トリンガイトの生成速度はアルミナの溶解速度に
依存すると推定できるためである。このように、
水和硬化体の性状は、石炭灰の成分および組成、
他の原料粉体の添加量、混水量、混練方式および
混練時間ならびに常温養生期間などの製造条件に
よつて大きく影響され、水和硬化体の要求特性に
あわせて各製造条件を適切に選定することが必要
である。 本発明は、各原料粉体の適切なる配合割合から
なる混合粉体と水とを同時に混練することによ
り、初期強度の大きい水和硬化体を簡素な混練工
程にてかつ短かい混練時間のもとで常温養生を施
すことによつて製造することを目的としたもので
ある。 本発明において、混水量を10〜60重量％として
いるが、混水量を少なくすると強度が高くなるが
成形性が悪くなり、混水量が10重量％程度以下で
は成形できなくなる。また混水量を多くすると流
動性が大きくなつて固化し難くなり、混水量60重
量％程度が限度である。したがつて本発明におい
て、望ましい混水量は30〜50重量％である。 つぎに実施例および比較例について説明する。
実施例および比較例における原料石炭灰は市販フ
ライアツシユであり、組成および性状を第１表に
示す。
【表】
石炭灰および水和硬化体の試験方法を次に示
す。プレーン比表面積測定は、島津製作所製の粉
体比表面積測定器SS−100形を使用し、空気透過
法によつた。曲げ強度試験は試験片として20×20
×80（mm）のものを使用し、圧縮強度試験は試験
片として20×20×20（mm）のものを使用し、試験
装置としてインストロン社製の万能試験機を使用
した。試験方法は定たわみ法によつた。実施例お
よび比較例において、常温養生は直射日光をうけ
ない室内にて実施した。実施例および比較例の詳
細を第２表に示す。 実施例 １ 石炭灰88部、消石灰10部、２水石こう２部、水
40部を同時に混練してスラリとし、このスラリー
を室内で７日間常温養生して水和硬化体を得た。
水和硬化体の特性は第２表のごとくであつた。 実施例 ２ 石炭灰85部、消石灰10部、２水石こう５部、水
40部を同時に混練してスラリーとし、このスラリ
ーを室内で７日間常温養生して水和硬化体を得
た。水和硬化体の特性は第２表のごとくであつ
た。 実施例 ３ 石炭灰90部、消石灰５部、２水石こう５部、水
40部を同時に混練してスラリーとし、このスラリ
ーを室内で７日間常温養生して水和硬化体を得
た。水和硬化体の特性は第２表のごとくであつ
た。 実施例 ４ 石炭灰80部、消石灰15部、２水石こう５部、水
40部を同時に混練してスラリーとし、このスラリ
ーを室内で７日間常温養生して水和硬化体を得
た。水和硬化体の特性は第２表のごとくであつ
た。 比較例 １ 石炭灰90部、消石灰10部、水40部を同時に混練
してスラリーとし、このスラリーを室内で７日間
常温養生して水和硬化体を得た。水和硬化体の特
性は第２表のごとくであつた。 比較例 ２ 石炭灰95部、２水石こう５部、水40部を同時に
混練してスラリーとし、このスラリーを室内で７
日間常温養生して水和硬化体を得た。水和硬化体
の特性は第２表のごとくであつた。
す。プレーン比表面積測定は、島津製作所製の粉
体比表面積測定器SS−100形を使用し、空気透過
法によつた。曲げ強度試験は試験片として20×20
×80（mm）のものを使用し、圧縮強度試験は試験
片として20×20×20（mm）のものを使用し、試験
装置としてインストロン社製の万能試験機を使用
した。試験方法は定たわみ法によつた。実施例お
よび比較例において、常温養生は直射日光をうけ
ない室内にて実施した。実施例および比較例の詳
細を第２表に示す。 実施例 １ 石炭灰88部、消石灰10部、２水石こう２部、水
40部を同時に混練してスラリとし、このスラリー
を室内で７日間常温養生して水和硬化体を得た。
水和硬化体の特性は第２表のごとくであつた。 実施例 ２ 石炭灰85部、消石灰10部、２水石こう５部、水
40部を同時に混練してスラリーとし、このスラリ
ーを室内で７日間常温養生して水和硬化体を得
た。水和硬化体の特性は第２表のごとくであつ
た。 実施例 ３ 石炭灰90部、消石灰５部、２水石こう５部、水
40部を同時に混練してスラリーとし、このスラリ
ーを室内で７日間常温養生して水和硬化体を得
た。水和硬化体の特性は第２表のごとくであつ
た。 実施例 ４ 石炭灰80部、消石灰15部、２水石こう５部、水
40部を同時に混練してスラリーとし、このスラリ
ーを室内で７日間常温養生して水和硬化体を得
た。水和硬化体の特性は第２表のごとくであつ
た。 比較例 １ 石炭灰90部、消石灰10部、水40部を同時に混練
してスラリーとし、このスラリーを室内で７日間
常温養生して水和硬化体を得た。水和硬化体の特
性は第２表のごとくであつた。 比較例 ２ 石炭灰95部、２水石こう５部、水40部を同時に
混練してスラリーとし、このスラリーを室内で７
日間常温養生して水和硬化体を得た。水和硬化体
の特性は第２表のごとくであつた。
【表】
【表】
第２表により原料粉体と水とを同時に混練した
後に常温養生を施すことによつて初期強度の大き
い水和硬化体を製造し得ることがわかる。 以上説明したように、本発明によれば石炭燃焼
時の排出物である石炭灰、安価な原料である消石
灰または／および生石灰、２水石こう、半水石こ
うまたは／および型無水石こうを使用し、水に
て混練した後に常温養生を施すことによつて圧縮
強度の大きい水和硬化体を容易にかつ安価に製造
することが可能であり、本発明は石炭灰を有効に
活用し土木・建築の分野における埋立、土地造
成、道路建設等のための土盤材などの製造に寄与
する技術として有益である。また本発明の方法
は、原料粉体と水とを同時に混練するので、工程
がきわめて単純化されかつ混練時間が短縮され、
水和硬化体をより低コストで製造することができ
るという効果を有している。
後に常温養生を施すことによつて初期強度の大き
い水和硬化体を製造し得ることがわかる。 以上説明したように、本発明によれば石炭燃焼
時の排出物である石炭灰、安価な原料である消石
灰または／および生石灰、２水石こう、半水石こ
うまたは／および型無水石こうを使用し、水に
て混練した後に常温養生を施すことによつて圧縮
強度の大きい水和硬化体を容易にかつ安価に製造
することが可能であり、本発明は石炭灰を有効に
活用し土木・建築の分野における埋立、土地造
成、道路建設等のための土盤材などの製造に寄与
する技術として有益である。また本発明の方法
は、原料粉体と水とを同時に混練するので、工程
がきわめて単純化されかつ混練時間が短縮され、
水和硬化体をより低コストで製造することができ
るという効果を有している。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 石炭燃焼時に排出される石炭灰50〜94重量
％、消石炭または／および生石灰５〜40重量％、
２水石こう、半水石こうまたは／および型無水
石こう１〜40重量％からなる混合粉体を原料とし
て硬化体を製造する際に、該混合粉体に10〜60重
量％の混水量の水を添加して充分に混練し、この
混練物を型枠または成形容器などを用いて成形し
た後、常温にて養生することを特徴とする石炭灰
を主原料とする硬化体の製造方法。 ２ 石炭燃焼時に排出される石炭灰50〜94重量
％、消石炭または／および生石灰５〜40重量％、
２水石こう、半水石こうまたは／および型無水
石こう１〜40重量％からなる混合粉体を原料とし
て硬化体を製造する際に、該混合粉体に10〜60重
量％の混水量の水を添加して充分に混練し、この
混練物を特定の形状に成形することなく、常温に
て養生することを特徴とする石炭灰を主原料とす
る硬化体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17683882A JPS5969453A (ja) | 1982-10-06 | 1982-10-06 | 石炭灰を主原料とする硬化体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17683882A JPS5969453A (ja) | 1982-10-06 | 1982-10-06 | 石炭灰を主原料とする硬化体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5969453A JPS5969453A (ja) | 1984-04-19 |
| JPS6256097B2 true JPS6256097B2 (ja) | 1987-11-24 |
Family
ID=16020712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17683882A Granted JPS5969453A (ja) | 1982-10-06 | 1982-10-06 | 石炭灰を主原料とする硬化体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5969453A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62270449A (ja) * | 1986-05-15 | 1987-11-24 | 大有建設株式会社 | 水和性物質による硬化体の製造方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1033984A (en) * | 1910-09-14 | 1912-07-30 | Louis M Schmidt | Method of manufacture of hydraulic cement. |
| US1834799A (en) * | 1922-05-18 | 1931-12-01 | Nickel Oscar | Process for the manufacture of cement |
| JPS4893620A (ja) * | 1972-02-15 | 1973-12-04 | ||
| JPS5710057A (en) * | 1980-06-20 | 1982-01-19 | Hiroyuki Morita | Hot house |
-
1982
- 1982-10-06 JP JP17683882A patent/JPS5969453A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5969453A (ja) | 1984-04-19 |
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