(57)【要約】【課題】従来の固化剤を用いた固化では、水を加えて固化させるものであるために、大量の水を使用し、その後の固化に長時間を有するとともに、養生にも長時間を有し、施工期間が長期化してしまうものであった。そこで、本発明では、固化や養生に要する時間を短くして施工期間を短期化させ、しかも、廃棄物としての飛灰を有効に利用して廃棄物の減量化を図ることにした。【解決手段】本発明では、水を加えて固化させる固化剤に混入させるための骨材であって、飛灰と珪酸ナトリウムと水とを混合し吸水性を有する状態で粒状に固化させたことを特徴とする吸水性骨材を提供するものである。また、前記飛灰に重金属固定剤を添加したことを特徴とする吸水性骨材及びその製造方法を提供するものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を加えて固化させる固化剤に混入させるための骨材であって、
飛灰と珪酸ナトリウムと水とを混合し吸水性を有する状態で粒状に固化させたことを特徴とする吸水性骨材。
【請求項２】
前記飛灰に重金属固定剤を添加したことを特徴とする請求項１に記載の吸水性骨材。
【請求項３】
水を加えて固化させる固化剤に混入させるための骨材の製造方法であって、
飛灰と珪酸ナトリウムと水とを混合し吸水性を有する状態で粒状に固化させることを特徴とする吸水性骨材の製造方法。
【請求項４】
前記飛灰に重金属固定剤を添加することを特徴とする請求項３に記載の吸水性骨材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、骨材及びその製造方法に関するものであり、特に、水を加えて固化させる固化剤に混入させるための骨材及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、構造物の壁や柱などの建造や道路や崖などの補強などの広い範囲で固化剤が使用されている。
【０００３】
この固化剤としては、コンクリートに代表されるように、水を加えて固化させるものであり、施工の際に骨材を混入させて固化させるようにしている（たとえば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１５０２２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記従来の固化剤を用いた固化は、水を加えて固化させるようにしたものである。
【０００６】
そのため、上記従来の固化剤を用いた固化では、大量の水を使用し、その後の固化に長時間を有するとともに、養生にも長時間を有し、施工期間が長期化してしまうものであった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこで、本発明者は、水を加えて固化させる固化剤で使用する骨材について鋭意研究を重ねて本発明を成すに至った。
【０００８】
すなわち、請求項１に係る本発明では、水を加えて固化させる固化剤に混入させるための骨材であって、飛灰と珪酸ナトリウムと水とを混合し吸水性を有する状態で粒状に固化させたことを特徴とする吸水性骨材を提供するものである。
【０００９】
また、請求項２に係る本発明では、前記飛灰に重金属固定剤を添加したことを特徴とする請求項１に記載の吸水性骨材を提供するものである。
【００１０】
また、請求項３に係る本発明では、水を加えて固化させる固化剤に混入させるための骨材の製造方法であって、飛灰と珪酸ナトリウムと水とを混合し吸水性を有する状態で粒状に固化させることを特徴とする吸水性骨材の製造方法を提供するものである。
【００１１】
また、請求項４に係る本発明では、前記飛灰に重金属固定剤を添加することを特徴とする請求項３に記載の吸水性骨材の製造方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１２】
そして、本発明では、以下に記載する効果を奏する。
【００１３】
すなわち、請求項１に係る本発明では、水を加えて固化させる固化剤に混入させるための骨材であって、飛灰と珪酸ナトリウムと水とを混合し吸水性を有する状態で粒状に固化させたことを特徴とする吸水性骨材であるために、施工時に加えた水が吸水性骨材に吸水されることになり、固化や養生に要する時間を短くすることができ、施工期間を短期化させることができ、しかも、廃棄物としての飛灰を有効に利用することができ、廃棄物の減量化を図ることができる。
【００１４】
また、請求項２に係る本発明では、飛灰に重金属固定剤を添加したことを特徴とする吸水性骨材であるために、飛灰に含有される重金属が施工後に溶出してしまうのを防止することができ、安全性を向上させることができる。なお、重金属固定剤として飛灰を原料としたものを用いた場合には、廃棄物としての飛灰を有効に利用することができ、より一層廃棄物の減量化を図ることができる。
【００１５】
また、請求項３に係る本発明では、水を加えて固化させる固化剤に混入させるための骨材の製造方法であって、飛灰と珪酸ナトリウムと水とを混合し吸水性を有する状態で粒状に固化させることを特徴とする吸水性骨材の製造方法であるために、製造された吸水性骨材を用いて固化することで、施工時に加えた水が吸水性骨材に吸水されることになり、固化や養生に要する時間を短くすることができ、施工期間を短期化させることができ、しかも、廃棄物としての飛灰を有効に利用することができ、廃棄物の減量化を図ることができる。
【００１６】
また、請求項４に係る本発明では、飛灰に重金属固定剤を添加することを特徴とする吸水性骨材の製造方法であるために、製造された吸水性骨材を用いて固化することで、飛灰に含有される重金属が施工後に溶出してしまうのを防止することができ、安全性を向上させることができる。なお、重金属固定剤として飛灰を原料としたものを用いた場合には、廃棄物としての飛灰を有効に利用することができ、より一層廃棄物の減量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る吸水性骨材の製造方法を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明に係る吸水性骨材及びその製造方法の具体的の構成について図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１に示すように、吸水性骨材は、飛灰と珪酸ナトリウムと水とを混合し、その後、吸水性を有する状態となるように粒状に固化させて製造する。
【００２０】
飛灰と珪酸ナトリウムと水との混合比率は、適宜調整できるものであるが、たとえば、重量比で飛灰１００：珪酸ナトリウム２：水５０として製造することができる。
【００２１】
また、飛灰と珪酸ナトリウムと水との混合においては、飛灰と珪酸ナトリウム溶液を混合するようにしてもよい。
【００２２】
また、固化は、吸水性を有する状態となるように適宜調整できるものであるが、たとえば、高温（６０℃）下で１日間の強制乾燥、または、常温下で７日間の自然乾燥により吸水性を有する状態で固化させることができる。
【００２３】
また、粒状に固化させるには、容器内で固化させたものを固化後に粒状に細砕してもよく、固化前に粒状に成形してから固化させてもよく、転動造粒やプレス成形や真空成形などを利用してもよい。なお、プレス成形の場合には水３０重量部以下で、また、真空成形の場合には水１０重量部以下で成形が可能であり、実質上は成形仕上り時に脱型ができ、養生も常温下で２日あれば十分である。
【００２４】
さらに、飛灰には、鉛などの重金属が含まれている場合も多いので、重金属固定剤を添加することもできる。
【００２５】
この重金属固定剤としては、公知のものを利用することもできるが、飛灰を原料とした重金属固定剤を利用することで、廃棄物としての飛灰を有効に利用することができ、廃棄物の減量化を図ることができる。
【００２６】
たとえば、飛灰（炭種;マッセルブルグ５０％、ドレイトン５０％の混焼により発生したもので、アルカリ度ｐＨ１３．５）を用い、飛灰２０重量部、硫黄２０重量部、水１００重量部の配合比とし、まず、飛灰２０重量部と水１００重量部を反応缶に入れ、上蓋を閉じ、混合機を作動させて１０分程度混合する。
【００２７】
次に、安全弁を設定し上限反応圧力として排気圧を約１０ｋｇ／ｃｍ２にセットし、炉体冷却排水バルブ及び冷却バルブを開放するとともに冷却水入口バルブを開放して通水する。
【００２８】
次に、反応中の蒸発を抑えるために、エアーコンプレッサーによる加圧によって２．５ｋｇ／ｃｍ２程度の予圧をかける。
【００２９】
次に、バーナに点火して、圧力計と温度計とを確認し、混合しながら昇温する。この時に、圧力は１０ｋｇ／ｃｍ２以下とし、温度計の表示が１１０℃に達してから、約３０分間混合反応させる。
【００３０】
次に、バーナを停止し、圧力計が下降するまで放置し、安定したら排気弁により最終残圧を完全に排出し、大気圧と同化させる。
【００３１】
次に、混合機を停止させ、排出バルブを開放して、沈澱物及び液体を排出して、これらを回収する。
【００３２】
次に、回収物を冷却し、沈澱分離し薬液と沈澱物を得る。ここでは、薬液１３０重量部と沈澱物20重量部を得ることができた。
【００３３】
また、回収された薬液は、多硫化カルシウムを含有しており、液比重が１．２ｇ／ｃｃで黄緑色のｐＨ１０の液体であった。
【００３４】
また、原料とし焼却場飛灰ｐＨ１３．５を用いたところ、多硫化カルシウムを含有した液比重が１．１５ｇ／ｃｃの茶色のｐＨ１１の液体を得た。
【００３５】
このようにして生成した液体、さらには沈殿物を重金属固定剤として用いることができる。
【００３６】
以上に説明したようにして吸水性骨材を製造することができ、製造された吸水性骨材は、数十％（たとえば、３０％）の吸水性を有している。
【００３７】
そのため、建造物の建造や補強などにおいてコンクリートなどに代表される水を加えて固化させる固化剤に混入することで、施工時に施工時に加えた水が吸水性骨材に吸水されることになり、固化や養生に要する時間を短くすることができ、施工期間を短期化させることができる。なお、吸水性骨材だけを使用することで減水効果が増大するが、増強化や軽量化を図るために石や砂などの一般的な骨材を混入させてもよい。
【００３８】
しかも、原料として飛灰を用いているために、廃棄物としての飛灰を有効に利用することができ、廃棄物の減量化を図ることができる。
【００３９】
特に、飛灰に重金属固定剤を添加した場合には、飛灰に含有される重金属が施工後に溶出してしまうのを防止することができ、安全性を向上させることができる。
【図１】
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