JPS6339538B2 - - Google Patents

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JPS6339538B2
JPS6339538B2 JP57176839A JP17683982A JPS6339538B2 JP S6339538 B2 JPS6339538 B2 JP S6339538B2 JP 57176839 A JP57176839 A JP 57176839A JP 17683982 A JP17683982 A JP 17683982A JP S6339538 B2 JPS6339538 B2 JP S6339538B2
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JP
Japan
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weight
parts
chloride
coal ash
raw material
Prior art date
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Expired
Application number
JP57176839A
Other languages
English (en)
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JPS5969462A (ja
Inventor
Hiroyuki Matsumura
Taisuke Shibata
Toranosuke Hirokawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kawasaki Motors Ltd
Original Assignee
Kawasaki Jukogyo KK
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Publication date
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Priority to JP57176839A priority Critical patent/JPS5969462A/ja
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Publication of JPS6339538B2 publication Critical patent/JPS6339538B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 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。 〔従来の技術〕 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、そのうえフ
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。 〔発明が解決しようとする問題点〕 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
ためになされたもので、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
こうなとどと略す)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%)の海水にて
該原料粉体を混練した後、または該混合粉体100
重量部に対して0.1〜3重量部の塩化ナトリウム、
塩化カリウム、塩化マグネシウムからなる群から
選ばれた塩化物、および10〜60重量%の混水量の
水を添加し混練した後、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、短かい混練時間で圧縮強度の大きい
土盤状硬化体を製造する方法の提供を目的とする
ものである。 〔問題点を解決するための手段および作用〕 上記目的を達成するために、本願の第1の発明
の石炭灰を主原料とする硬化体の製造方法は、石
炭燃焼時に排出される石炭灰50〜94重量%、消石
灰または/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100重量部に対して
0.1〜3重量部の塩化ナトリウム、塩化カリウム、
塩化マグネシウムからなる群から選ばれた塩化
物、および10〜60重量%の混水量の水を添加し混
練し、ついで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か
らなつている。 また本願の第2の発明の石炭灰を主原料とする
硬化体の製造方法は、石炭燃焼時に排出される石
炭灰50〜94重量%、消石灰または/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100重量部に対して0.1〜3重量部の塩化ナト
リウム、塩化カリウム、塩化マグネシウムからな
る群から選ばれた塩化物、および10〜60重量%の
混水量の水を添加し混練し、ついでこの混練物を
特定の形状に成形することなく、常温にて養生す
ることからなつている。 本発明の方法において、混合粉体100重量部に
対して0.1〜3重量部の塩化ナトリウム、塩化カ
リウム、塩化マグネシウムからなる群から選ばれ
たた塩化物、および10〜60重量%の混水量の水と
して、海水を用いるのが望ましい。 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1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、石炭灰を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
常温養生条件は主として処理時間が主な要因であ
る。常温養生では、エトリンガイトが生成し通常
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
なる混合粉体と海水とを同時に混練することによ
り、または該混合粉体、水溶性の塩化物および水
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。 また本発明は、混練水として海水またはこれに
類似する水溶液を使用することにより、水和硬化
体の初期強度の増強および常温養生期間の短縮を
目的としたものである。この水和硬化体の強度発
現はエトリンガイトの生成によるものであるが、
NaCl、KCl、MgCl2などの塩の存在によつてエ
トリンガイトの生成速度が増大し、水和硬化体の
強度が大きくなる。 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。ブ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は、常温養生は直射目光をう
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85部、消石灰10部、2水石こう5部、海
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85部、消石灰10部、2水石こう5部、水
道水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 2 石炭灰85部、消石灰10部、2水石こう5部、
NaCl1.0部、水道水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85部、消石灰10部、2水石こう5部、
MgCl21.0部、水道水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85部、消石灰10部、2水石こう5部、
CaCl21.0部、水道水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。
〔発明の効果〕
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、海水
またはこれに類似した水溶液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、原料粉体と海水ま
たはこれに類似した水溶液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)

  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
    %、消石灰または/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100重量部
    に対して0.1〜3重量部の塩化ナトリウム、塩化
    カリウム、塩化マグネシウムからなる群から選ば
    れた塩化物、および10〜60重量%の混水量の水を
    添加し混練し、ついで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 混合粉体100重量部に対して0.1〜3重量部の
    塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウ
    ムからなる群から選ばれた塩化物、および10〜60
    重量%の混水量の水として、海水を用いる特許請
    求の範囲第1項記載の石炭灰を主原料とする硬化
    体の製造方法。 3 石炭燃焼時に排出される石炭灰50〜94重量
    %、消石灰または/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100重量部
    に対して0.1〜3重量部の塩化ナトリウム、塩化
    カリウム、塩化マグネシウムからなる群から選ば
    れた塩化物、および10〜60重量%の混水量の水を
    添加し混練し、ついで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。 4 混合粉体100重量部に対して0.1〜3重量部の
    塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウ
    ムからなる群から選ばれた塩化物、および10〜60
    重量%の混水量の水として、海水を用いる特許請
    求の範囲第3項記載の石炭灰を主原料とする硬化
    体の製造方法。
JP57176839A 1982-10-06 1982-10-06 石炭灰を主原料とする硬化体の製造方法 Granted JPS5969462A (ja)

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FR2860789B1 (fr) * 2003-10-13 2006-11-24 Rech S Sur Les Materiaux L E R Composition a base de liants durcissables a l'eau ou a l'air et son application notamment a l'obtention d'un produit ayant l'aspect et les proprietes d'une pierre naturelle.

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JPS5924749B2 (ja) * 1980-05-02 1984-06-12 川崎重工業株式会社 石炭灰を主原料とする硬化体の製造方法

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