(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃コンクリート材を破砕して得た廃骨材を原料とし、この廃骨材の表面に微細粒子分をセメントにより結合させた微細粒子層が付着されて丸みを持つ外形に形成され、かつ内部に油又は撥水剤が含浸されていることを特徴とした廃コンクリート含浸骨材。
【請求項２】
請求項１記載の廃コンクリート含浸骨材において、この廃コンクリート含浸骨材をそのまま或いは分級してコンクリート用骨材として利用するようにした廃コンクリート含浸骨材。
【請求項３】
▲１▼廃コンクリート材を破砕して得た廃骨材を原料とし、
▲２▼この廃骨材の角張りを取るように摩砕加工して、摩砕廃骨材及び微細粒子分を得るようにした摩砕工程と、  ▲３▼この摩砕工程により得た摩砕廃骨材及び微細粒子分中にセメント及び水を混合して攪拌させることにより、摩砕廃骨材の表面に、微細粒子分をセメントにより結合させた微細粒子層を付着させて丸みを持つ外形に形成した丸形廃骨材を得るようにした付着工程と、▲４▼前記付着工程により得た丸形廃骨材を細粒廃骨材と粗粒廃骨材とに分級する分級工程と、
▲５▼この分級した粗粒廃骨材を油中又は撥水剤中に浸漬させる浸漬工程と、
▲６▼この浸漬工程を経た粗粒廃骨材に、前記細粒廃骨材を混合させる混合工程と、▲７▼この混合工程を経た粗粒廃骨材及び細粒廃骨材を混合状態のまま攪拌研摩する研摩工程を備えていることを特徴とした廃コンクリート含浸骨材の製造方法。
【請求項４】
請求項３記載の製造方法において、前記付着工程では、振動を加えながら摩砕廃骨材の表面に、微細粒子分をセメントにより結合させた微細粒子層を付着させるようにした廃コンクリート含浸骨材の製造方法。
【請求項５】
請求項３又は４記載の製造方法において、前記付着工程では、セメントの接着力を得るために用いる水に超微粒子を含ませるようにした廃コンクリート含浸骨材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃コンクリート材を破砕した廃骨材（廃コンクリート骨材）を原料とし、コンクリート用骨材として使用できるように加工した廃コンクリート含浸骨材及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、建築物や土木構造物の解体に伴い発生する廃コンクリート材について、これをコンクリート用骨材として再利用することが奨励されている。
この廃コンクリート材による廃骨材は、廃コンクリート材を破砕し、例えば４０ｍｍ以下の粒径にふるい分けすることで製造されるものであるが、形状や粒子１個に付着しているモルタル量に相違があり、かつ密度、吸水率、強度について天然骨材よりも品質が劣っている。
【０００３】
従って、廃骨材をそのままコンクリート用骨材として使用した場合、中性化（天然骨材より進行が３倍程度速いといわれており、中性化が進むとコンクリート中の鉄筋が錆び始める）の問題が生じる。
又、廃骨材は表面の凹凸や角張りが激しいため、これをそのまま用いるのは実積率や単位水量の面で好ましいとはいい難い。
このため、従来、廃骨材をコンクリート用骨材として再利用する場合、廃骨材の付着モルタル分を除去して、元の骨材だけを回収するようにしていた。
【０００４】
又、従来、コンクリート用骨材としては、粒径５ｍｍアンダの細骨材、粒径５〜２０ｍｍ、２０〜４０ｍｍの粗骨材があり、これらのコンクリート用骨材は、その外形が丸い程、品質が高いとされ、このことから、外形が丸みを持っている川砂や海砂、川砂利や海砂利がコンクリート用骨材として好適とされ、砕石骨材については、表面の凹凸や角張りが激しいため、これをそのまま用いるのは好ましくないとされている。
即ち、外形に丸みがあるコンクリート用骨材を用いると、実積率が向上すると共に、単位水量が低減し、コンクリートの流動性、いわゆるワーカビリティーを向上させることができる。
【０００５】
従来、骨材を加工して、外形に丸みを持たせるようにしたコンクリート用骨材としては、例えば、回転ドラム内に骨材を投入し、この回転ドラムにより骨材を攪拌し、骨材同士の擦れ合いや衝突によって角張りを取るようにした摩砕骨材が知られている。
【０００６】
又、特開平７−１２６０５２号公報に記載されたコンクリート用丸形骨材のように、骨材の表面に、セメント、水、合成樹脂エマルジョンを練り混ぜたセメントペーストをまぶして、回転させながら外形が丸みを持つように付着させるようにしたものが知られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、廃骨材によるコンクリート用骨材は、表面の凹凸や角張りが激しいためこれをそのまま用いるのは実積率や単位水量の面で好ましくないという問題がある。
特に、廃骨材によるコンクリート用骨材は、空隙が多い付着モルタルが原因になって天然骨材より密度、吸水率、強度が劣り、コンクリートに使用した場合、中性化が進行し、耐久性の面で問題が生じる。
即ち、コンクリートは、一般にｐＨ１２〜１３の高アルカリ性であるため、通常では内部の鉄筋が錆びることはない。
ところが、廃骨材をコンクリート用骨材に用いると、前述したように付着モルタルの空隙が大きいため、この空隙に空気中の炭酸ガスが侵入し、アルカリ性が失われて中性に近づく。
このようにして、コンクリートが中性化（炭酸化）していく中で、廃骨材によるコンクリート用骨材は、吸水率も大きいことから、前記中性化と含水とによって鉄筋に錆びが発生し始め、これがコンクリートの耐久性を著しく低下させてしまう結果になる。
【０００８】
また、コンクリート用骨材について、ロータリードラム内に骨材を投入して、骨材同士の擦れ合いや衝突のみによって角張りを取っただけの摩砕骨材は、鋭利な角張り部分が面取りされてはいるものの、外形が十分な丸みを持つまでには至っていないのが実情である。
又、水を流しながらロータリードラムを回転させる湿式であるため、原料砕石中に含まれた微細粒子分が洗い流されてしまう。従って、微細粒子分をほとんど含まないコンクリート用骨材ができあがる。
また、洗い流しにより生じた微細粒子分は、これを回収することになるが、この微細粒子分については、その利用用途がほとんどなく、例えば、埋め戻し用として使用するにしても、微細粒子分の保水性によって水分が抜け切れず、その水分によって軟弱化（いわゆる膿み）し、締め固め（水締め）ができないなどの問題がある。
このため、堆積放置したり、産業廃棄物として費用を負担して廃棄するなど、その処理に困窮しているというのが現状である。
【０００９】
又、骨材の表面に、セメントペーストを付着させて外形に丸みを持たせたものでは、外形の丸みによって実積率を向上できるものの、表面が粗いままであるため、吸水率が著しく高くなるという問題が生じる。
また、流動性のあるセメントペーストを骨材の表面にまぶすため、加工に際し、回転容器の内面にセメントペーストが付着固化して、回転容器の内面が汚損し、その除去に多大の手間を要するという問題が生じる。
【００１０】
本発明は、廃骨材の付着モルタル分を除去して骨材だけを回収するといった従来技術とは逆の発想の下で、上述のような問題を解決するようにしたもので、廃コンクリート材を破砕した廃骨材を原料とし、これを加工して、特に、空気（炭酸がス）の侵入による中性化（炭酸化）を抑制させると共に、吸水性を抑え、コンクリート用骨材として用いた場合に、コンクリートの耐久性に悪影響を及ぼすことがないようにする。
又、外形に丸みを持たせて、コンクリート用骨材として用いた場合に、実積率を向上させると共に、単位水量を低減させ、コンクリートの流動性、いわゆるワーカビリティーを向上させることができるようにした廃コンクリート含浸骨材及びその製造方法を提供することを課題としている。
【００１１】
加えて、製造過程で発生する微細粒子分を有効に利用し、この微細粒子分を製品である廃コンクリート含浸骨材中に効率よく取り込みながら製造できるようにした廃コンクリート含浸骨材の製造方法を提供することを課題としている。
【００１２】
更に、廃コンクリート含浸骨材の製造に当り、付着工程において微細粒子層の付着力の向上が得られ、また、微細粒子層や摩砕廃骨材の強度向上を図ることができる廃コンクリート含浸骨材の製造方法を提供することを課題としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明（請求項１）の廃コンクリート含浸骨材は、
廃コンクリート材を破砕して得た廃骨材（廃コンクリート骨材）を原料とし、この廃骨材の表面に微細粒子分をセメントにより結合させた微細粒子層が付着されて丸みを持つ外形に形成され、かつ内部に油又は撥水剤が含浸されている構成とした。
【００１４】
又、本発明（請求項２）の廃コンクリート含浸骨材は、
前記廃コンクリート含浸骨材（請求項１）において、この廃コンクリート含浸骨材をそのまま或いは分級してコンクリート用骨材（高流動コンクリート用骨材を含む）として利用する構成とした。
【００１５】
又、本発明（請求項３）の廃コンクリート含浸骨材の製造方法は、
▲１▼廃コンクリート材を破砕して得た廃骨材を原料とし、
▲２▼この廃骨材の角張りを取るように摩砕加工して、摩砕廃骨材（摩砕廃コンクリート骨材）及び微細粒子分を得るようにした摩砕工程と、
▲８▼この摩砕工程により得た摩砕廃骨材及び微細粒子分中にセメント及び水を混合して攪拌させることにより、摩砕廃骨材の表面に、微細粒子分をセメントにより結合させた微細粒子層を付着させて丸みを持つ外形に形成した丸形廃骨材を得るようにした付着工程と、
▲４▼前記付着工程により得た丸形廃骨材を細粒廃骨材と粗粒廃骨材とに分級する分級工程と、
▲５▼この分級した粗粒廃骨材を油中又は撥水剤中に浸漬させる浸漬工程と、
▲６▼この浸漬工程を経た粗粒廃骨材に、前記細粒廃骨材を混合させる混合工程と、
▲７▼この混合工程を経た粗粒廃骨材及び細粒廃骨材を混合状態のまま攪拌研摩する研摩工程を備えている構成とした。
【００１６】
又、本発明（請求項４）の廃コンクリート含浸骨材の製造方法は、
前記製造方法（請求項３）において、前記付着工程では、振動を加えながら摩砕廃骨材の表面に、微細粒子分をセメントにより結合させた微細粒子層を付着させる構成とした。
【００１７】
又、本発明（請求項５）の廃コンクリート含浸骨材の製造方法は、
前記製造方法（請求項３又は４）において、前記付着工程では、セメントの接着力を得るために用いる水に超微粒子を含ませるように構成した。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の製造方法では、まず、廃コンクリート材を破砕して原料となる廃骨材を得る。
この場合、廃コンクリート材中に含まれている鉄筋や木屑等を除去して破砕し、粒径０〜４０ｍｍにふるい分けした廃骨材を得る。なお、４０ｍｍ以上のものは再度破砕する。
又、コンクリートには、もともと骨材（粗骨材、細骨材）が含まれているため、廃コンクリート材を破砕して得た廃骨材には、例えば、図３に示すようにセメントと細骨材が混ったモルタル１０ａが粗骨材１０ｂの回りに付着した状態のものや、図４に示すようにモルタル１０ａの中に粗骨材１０ｂが単体又は複数体で取り込まれた状態のもの、図５に示すようにセメントと細骨材が混っただけのモルタル１０ａ状態のもの等、種々の形態があり、本発明でいう廃骨材とは、これらの全てを含めたものをいう。
【００１９】
そして、この廃骨材を摩砕工程において摩砕加工し、この廃骨材の角張りを取った摩砕廃骨材（摩砕廃コンクリート骨材）を得ると同時に、摩砕により角張り部分等から削られた微細粒子分を得る。
この場合、廃骨材としては、粒径５ｍｍアンダの廃細骨材、粒径５〜４０ｍｍの廃粗骨材を単独で用いたり、これらを組み合わせて用いるようにしてもよい。
又、廃骨材には、一般的にコンクリートの微細粒子分が含まれており、この微細粒子分を含んだままの廃骨材を摩砕工程において摩砕加工することになる。
従って、この摩砕工程を経た時点では、当初より含まれていた微細粒子分と摩砕により生じた微細粒子分を合わせた量の微細粒子分が得られる。
【００２０】
又、摩砕装置としては、例えば、横型のロータリドラム内にロータを偏心して設け、ロータリドラムとロータとを逆回転させながら廃骨材を攪拌し、廃骨材同士の擦れ合いや衝突によって角張りを取るようにした摩砕装置を用いることができる。その他、インペラ、バーマック等を用いて、廃骨材の角張りを取るようにしてもよい。尚、ボールミルやロッドミルについては、主に、廃コンクリート材を破砕して、本発明で言う廃骨材を得るために用いられる破砕装置であり、廃骨材の角張りを取って丸みを付けるといった作用はほとんどなく、摩砕加工には適さない。
即ち、摩砕加工とは、廃骨材の角張りを取って丸みを付けるといった加工をいうもので、ただ、廃骨材の一部には加工時に割れ（破砕）が生じるのは当然であり、このような破砕を含んだ研摩加工といえる。
又、廃骨材の供給、摩砕後の摩砕廃骨材及び微細粒子分の取り出しは、連続供給しながら連続して取り出す連続処理方式でもよいし、バッチ方式で一定量づつ処理してもよい。
【００２１】
次に、付着工程においては、前記摩砕工程により得た摩砕廃骨材及び微細粒子分中にセメント及び水を混合して攪拌させるもので、これにより、摩砕廃骨材の表面に、微細粒子分をセメントにより結合させた微細粒子層を付着させて丸みを持つ外形に形成された丸形廃骨材を得る。
このように、摩砕廃骨材及び微細粒子分中にセメントと水を混合して攪拌させると、セメントの接着力によって微細粒子分が結合すると共に、この微細粒子分が結合した微細粒子層が摩砕廃骨材の表面に付着し、丸形廃骨材を得ることができる。
この場合、微細粒子分はセメントにより結合して、微細粒子層に取り込まれるため、この付着工程を経た時点では、微細粒子分はほとんどなくなるもので、これにより、廃コンクリート材は、ほぼ完全に丸形廃骨材として再生される。
そして、セメントによる微細粒子分の結合は攪拌しながら行なわれるため、摩砕廃骨材の凹みにセメント及び微細粒子分が入り込んで、その凹みが微細粒子層によって埋められ、全体的に見て外形に丸みが生じることになる。
【００２２】
尚、従来、廃コンクリート材の再利用技術として、廃コンクリート材から骨材を回収する技術があるが（例えば、三菱マテリアル株式会社、ダイヤゲート）、これはあくまで、廃コンクリート材から付着モルタル分を除去して元の骨材のみを回収する技術である。
従って、回収されない多量の（全体の３０％程度）モルタル分が生じてしまうため、これを廃棄物として処理する必要があった。即ち、この従来の再利用技術は、廃コンクリート材から付着モルタル分を除去する技術であり、本発明のように、微細粒子分を微細粒子層に取り込むことにより、廃コンクリート材をほぼ完全に丸形廃骨材として再生させる技術とは異なる。
【００２３】
尚、セメントによる接着力を得るためには、水分が必要なことは当然であり、この場合の水分量については、セメントによる微細粒子分の結合ができるように設定するもので、摩砕廃骨材の乾燥状態に応じて摩砕廃骨材を乾燥したり、あるいは加水してセメントによる微細粒子分の結合が適正に行えるように調整することになる。一般的には、廃骨材の３〜１０重量％程度の水を注水するのが好ましい。
又、添加混合するセメントとしては、ポルトランドセメント系、混合セメント系等、ＪＩＳに定める各種セメント及びＪＩＳ規定以外の特殊セメントを使用することができる。
又、セメントの添加混合割合については、摩砕廃骨材及び微細粒子分の粒径、割合等の条件に応じて設定するもので、セメントの量が少な過ぎると接着力が得られず、一方、セメントの量が多すぎると摩砕廃骨材同士が固結してしまうし、コスト高になる。従って、接着力の維持と固まり過ぎ等を勘案しながら設定することになる。一般的には、セメントの添加混合割合は、廃骨材の３〜１０重量％程度が好ましい。
【００２４】
また、この付着工程における混合攪拌については、摩砕廃骨材と、微細粒子分と、セメントと、水が十分に混ざり合うようにするのが望ましい。
例えば、横型の回転ドラムを用い、一方の投入口から摩砕廃骨材と、微細粒子分と、セメント及び水を供給し、これらを回転ドラムにより混合攪拌しながら処理後の丸形廃骨材を他方の取出し口から取り出すようにすれば、回転ドラムによって十分な混合攪拌が促されて、品質が均一になるし、丸形廃骨材を連続して得ることができる。
尚、付着工程で用いる装置については、上記の回転ドラムに限られることはなく、例えば、縦型あるいは横型の容器内に回転羽根を設けた混合攪拌装置等を用いることができる。
【００２５】
又、付着工程において、振動を加えながら微細粒子層を付着させると、微細粒子層自身が締め固められることによる強度向上、および微細粒子層の摩砕廃骨材に対する付着力の向上が得られる。
加振方法としては、例えば、回転ドラム自体あるいは回転ドラムの支持フレームをバネやゴムマット、ゴムブラケット等により弾性支持すると共に、加振装置を取り付けて、回転ドラムを回転させながら加振装置による振動を回転ドラムの全体あるいは部分的に加えることができる構造にする。
【００２６】
また、付着工程において、水に超微粒子を含ませると、水と共に超微粒子が微細粒子層や摩砕廃骨材中に侵入することから、微細粒子層や摩砕廃骨材が高密度になり、強度向上を図ることができる。
尚、水に超微粒子を含ませる方法として、予め水中に超微粒子を添加させておくようにしてもよいし、また、水と超微粒子を別々に供給して、付着工程の加工作業中に超微粒子を水に取り込ませるようにしてもよい。
超微粒子としては、例えば、シリカフューム等のセメント粒径の１／５０〜１／１００粒径のものを用い、この超微粒子をセメント量の１〜３０重量％程度を添加するようにしている。
【００２７】
次に、分級工程では、上記のようにして付着工程を経て得られた丸形廃骨材を、ふるい目寸法２．５ｍｍ〜５．０ｍｍを分級粒径として、この分級粒径未満の細粒廃骨材と分級粒径以上の粗粒廃骨材とに分級する、
即ち、分級パターンとしては、例えば以下のようなものがある。
ふるい目寸法２．５ｍｍを分級粒径にして、２．５ｍｍ未満を細粒廃骨材とし、２．５ｍｍ以上を粗粒廃骨材とする場合。
ふるい目寸法３．０ｍｍを分級粒径にして、３．０ｍｍ未満を細粒廃骨材とし、３．０ｍｍ以上を粗粒廃骨材とする場合。
ふるい目寸法３．５ｍｍを分級粒径にして、３．５ｍｍ未満を細粒廃骨材とし、３．５ｍｍ以上を粗粒廃骨材とする場合。
ふるい目寸法４．０ｍｍを分級粒径にして、４．０ｍｍ未満を細粒廃骨材とし、４．０ｍｍ以上を粗粒廃骨材とする場合。
ふるい目寸法４．５ｍｍを分級粒径にして、４．５ｍｍ未満を細粒廃骨材とし、４．５ｍｍ以上を粗粒廃骨材とする場合。
ふるい目寸法５．０ｍｍを分級粒径にして、５．０ｍｍ未満を細粒廃骨材とし、５．０ｍｍ以上を粗粒廃骨材とする場合。
このように、ふるい目寸法２．５ｍｍから５．０ｍｍの範囲内における任意の粒径を分級粒径とし、この分級粒径未満の細粒廃骨材と分級粒径以上の粗粒廃骨材に分級するものである。尚、上記例示した分級粒径は、便宜上０．５ｍｍ間隔で示しているが、０．１ｍｍ間隔でもよい。
【００２８】
浸漬工程は、上記分級工程で分級した粗粒廃骨材に油又は撥水剤を含浸させるものである。
この場合、粗粒廃骨材を乾燥させて、これを油又は撥水剤中に浸漬させて含浸させる方法（いわゆるドブ漬け）が用いられる。
尚、油としては、機械油、エンジン油、食用油、植物油、動物油、石油（重油、軽油、揮発油）、これらの廃油、コールタール等を使用できる。ただ、遊離脂肪酸を含む油については、水酸化カルシウム分と反応して脂肪酸石灰（石けん）を生成し、コンクリートを侵すことになるため不適である。
撥水剤としては、例えば、商品名:コンフィックスＳＭ−７：恒和化学工業株式会社製、商品名：スリーロンジーＺ−５００：スリーボンドユニコム株式会社製等のシアン化合物系等を使用できるが、勿論これに限定されることはない。
また、浸漬時間については、粗粒廃骨材の表面から油又は撥水剤が内部まで浸透して含浸させるように設定（例えば、１時間、２時間、４時間、８時間、１６時間、２４時間、２４時間以上）するのが好ましい。
【００２９】
次に、混合工程では、前記浸漬工程で油又は撥水剤を含浸させた粗粒廃骨材に、前記分級工程で分級した細粒廃骨材を混合させる。
この場合、油又は撥水剤中に浸漬させておいた粗粒廃骨材を引き上げて、表面から滴り落ちる油や撥水剤を切り、これに細粒廃骨材を混合させるものである。
このように、細粒廃骨材を混合させると、粗粒廃骨材の表面に付着した余分な油又は撥水剤が細粒廃骨材に転移し、粗粒廃骨材表面の油又は撥水剤によるベタツキを除去できるし、細粒廃骨材に油又は撥水剤を含浸させることができる。
この混合工程で用いる混合装置としては、例えば、横型の回転ドラムを用い、一方の投入口から浸漬工程を経た粗粒廃骨材を供給すると共に、細粒廃骨材を供給し、これらを回転ドラムの回転により混合し、処理後は他方の取出し口から取り出すようにする。
尚、混合工程で細粒廃骨材を混合させた後、これを一定時間（例えば、１時間、２時間、４時間、８時間、１６時間、２４時間、２４時間以上）放置して、粗粒廃骨材及び細粒廃骨材の内部に油又は撥水剤を十分に含浸させるようにするのが好ましい。
【００３０】
次に、研摩工程では、前記混合工程を経た粗粒廃骨材及び細粒廃骨材を混合状態のまま攪拌研摩して、製品である廃コンクリート含浸骨材を製造する。
前記付着工程により得た丸形廃骨材（粗粒廃骨材及び細粒廃骨材）は、セメントの接着力によって微細粒子層が摩砕廃骨材の表面に付着したものであるため、その表面が粗い。
そこで、この研摩工程によって、表面を研摩すると、ざらざらした表面の粗さが取れて表面積が小さくなり、これにより、吸水率を抑えることができる。
【００３１】
同時に、微細粒子層の表面から微細粒子分が擦り取られるため、擦れ落ちた微細粒子分を適量に得ることができる。
コンクリート用骨材として用いる場合に、微細粒子分がない丸形廃骨材のみでは、粒度分布に偏りが生じるという不具合が生じるが、この研摩工程によって擦れ落ちた微細粒子分を得ることにより粒度分布の偏りがなくなるし、実積率を向上させることができる。
【００３２】
又、攪拌研摩装置としては、例えば、前記した摩砕工程で用いたものと同様に、横型のロータリドラム内にロータを偏心して設け、ロータリドラムとロータとを逆回転させながら油を含浸させた丸形廃骨材（粗粒廃骨材及び細粒廃骨材）を攪拌し、丸形廃骨材同士の擦れ合いや衝突によって表面を擦るようにした擦り装置を用いることができる。
尚、研摩程度は、表面のざらつきが取れる程度でよく、光沢が生じるほどの研摩は必要でない。
【００３３】
このようにして得た廃コンクリート含浸骨材及び擦れ落ちた微細粒子分をコンクリート用骨材として利用する場合、必要に応じて水洗する。
この廃コンクリート含浸骨材は、単独でコンクリート用骨材として使用することができるし、この廃コンクリート含浸骨材と既存の骨材（海砂、川砂、砕砂、砕石）を必要に応じて混ぜて使用することは任意である。
又、廃コンクリート含浸骨材と同時に得られる擦れ落ちた微細粒子分の含有量については特に制限はない。ただ、コンクリート用骨材として好適に使用するには、擦れ落ちた微細粒子分の含有量をＪＩＳＡ５３０８附属書１に適用するように管理するのが望ましい。
又、擦れ落とす微細粒子分の量の調節は、その必要量に対して研摩時間を調整することにより行う。
本発明の廃コンクリート含浸骨材は、普通コンクリート用の骨材として使用できるほか、高流動コンクリート（自己充填コンクリート）用の骨材として使用することができる。
【００３４】
従って、本発明の廃コンクリート含浸骨材では、外形に丸みを持つため、コンクリート用骨材として用いた場合に、骨材としての品質を維持しながら、実積率を向上させると共に、単位水量を低減させ、コンクリートの流動性、いわゆるワーカビリティーを向上させることができる。
特に、内部に油又は撥水剤が含浸しているため、空気（炭酸がス）及び水分の侵入を抑制でき、中性化（炭酸ガス化）を抑制しながら鉄筋の錆び付きを抑制止して、コンクリートの耐久性を維持することができる。
又、コンクリート用骨材は、その使用に際し、前もって吸水させておくという処理（プレウェッチング）を行うのが通常であるが、本発明の廃コンクリート含浸骨材では、内部に油又は撥水剤が既に含浸しているため、このプレウェッチングを行う必要がなく、その分だけ作業手間を簡略することができる。
【００３５】
また、本発明の製造方法において、通常は、摩砕工程で得た摩砕廃骨材及び微細粒子分を加工装置（例えば、横型のロータリドラム）から一旦取り下ろし、これを次の付着工程の加工装置（例えば、横型の回転ドラム）に投入して加工し、ここで得た丸形廃骨材を加工装置から一旦取り下ろすことになる。
このように、工程を経る度に加工品を取り下ろす場合、その加工品を一時的に堆積保管することになるが、特に、付着工程で得た丸形廃骨材は、微細粒子層に湿気を含んでいるため、堆積時の重みによって丸形廃骨材同士が結着してしまことがある。
【００３６】
そこで、丸形廃骨材中に微粒子を添加して攪拌させることにより、丸形廃骨材同士の結着を防止させるようにした微粒子添加工程を設けてもよい。
このように微粒子を添加し攪拌させると、この微粒子がいわゆるソバ打ち時に用いる打ち粉や餅同士の付着を防止する打ち粉と同様に機能し、丸形廃骨材同士の結着を防止させることができる。
尚、この微粒子添加工程で用いる微粒子としては、微粒子のみを添加してもよいし、微粒子を含んだ細骨材や粗骨材を添加することによって微粒子を添加させるようにしてもよい。
例えば、摩砕工程で得た摩砕廃骨材及び微細粒子分の一部を、付着工程で加工せずに残しておき、この残しておいた摩砕廃骨材及び微細粒子分を丸形廃骨材中に添加して攪拌させるようにしてもよいし、別途に用意した微粒子や微粒子を含む細骨材や粗骨材を用いてもよい。
また、この微粒子添加工程は、付着工程に引き続き行うのが好ましく、例えば、付着工程を行う回転ドラムの取出し口の手前部分で添加させて、この回転ドラムの回転によって攪拌させるようにすれば、付着工程に引き続き連続して微粒子添加工程を行うことができる。
【００３７】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面により説明する。尚、本発明の具体的な構成は、この実施例に眼定されないことは勿論である。
図１は本発明の廃コンクリート含浸骨材の製造方法の１実施例を示す工程説明図、図２は製造方法の１実施例を示す工程図である。
【００３８】
この製造方法は、廃コンクリート材を破砕して得た廃骨材１０を原料としたもので、摩砕工程と、付着工程と、分級工程と、浸漬工程と、混合工程と、研摩工程を順に行うように構成されている。
【００３９】
まず、原料となる廃骨材１０は、廃コンクリート材を破砕して得られるもので、この廃コンクリート材中に含まれている鉄筋や木屑等の不純物を除去したのち破砕し、粒径０〜４０ｍｍにふるい分けした廃骨材１０を得る。なお、４０ｍｍオーバーのものは再度破砕する。
【００４０】
次に、摩砕工程では、前記廃骨材１０を摩砕装置２により摩砕加工して、廃骨材１０の角張りを取った摩砕廃骨材１２を得ると同時に、摩砕加工により角張り部分等から削られた微細粒子分１３を得る。
この場合、廃骨材としては、粒径５ｍｍアンダの廃細骨材、粒径５〜４０ｍｍの廃骨材を単独で用いたり、これらを組み合わせて用いるようにしてもよい。
【００４１】
前記摩砕装置２は、内周面に突条（図示せず）を形成した横型のロータリドラム２０の内部に、外周面に突起（図示せず）を形成したロータ２１を偏心して設けた摩砕装置（例えば、新六精機株式会社製ハリケーン）を用い、ロータリドラム２０内に所定量の廃骨材１０を投入して、ロータリドラム２０とロータ２１とを逆回転させながら廃骨材１０を対向間隙２２に挟み込んで廃骨材１０，１０同士を擦り合わせるように攪拌し、角張りを取って丸みを付けるようにしている。
この場合、ロータリドラム２０の直径は約２Ｍで、その回転数は２〜２０ｒｐｍとし、ロータ２１の回転数は５０〜３６０ｒｐｍとしている。
又、この摩砕工程を経た時点では、廃骨材１０に当初より含まれていた微細粒子分１１と、摩砕により生じた微細粒子分を合わせた量の微細粒子分１３が得られる。
【００４２】
次に、付着工程では、前記摩砕工程により得た摩砕廃骨材１２及び微細粒子分１３中にセメント３および水３１を混合して攪拌混合装置により攪拌させるもので、これにより、摩砕廃骨材１２の表面に、微細粒子分１３をセメント３により結合させた微細粒子層１４を付着させて丸みを持つ外形に形成された丸形廃骨材１５を得る。
この場合、微細粒子分１３のセメント３による結合は攪拌しながら行なわれていくため、摩砕廃骨材１２の凹みにセメント３により結合した微細粒子分１３が入り込んで、その凹みが微細粒子層１４によって埋められ、全体的に見て外形に丸みが生じることになる。
尚、この丸形廃骨材１５は、セメント３の接着力によって微細粒子分１３を結合した微細粒子層１４が摩砕廃骨材１２の外周面に付着しただけのものであるため、その表面が粗く表面積が大きいものになっている。
又、微細粒子分１３は微細粒子層１４に取り込まれるため、この付着工程を経た時点では、微細粒子分１３はほとんどなくなる。
【００４３】
尚、セメント３による接着力を得るためには、水３１が必要であることは当然であり、この実施の形態では、廃骨材の５重量％程度の水を注水するようにしている。
この場合、水３１に予め超微粒子３２を添加させておくもので、このような超微粒子３２を添加した水３１を用いると、水３１と共に超微粒子３２が微細粒子層１４や摩砕廃骨材１２中に侵入することから、微細粒子層１４や摩砕廃骨材１２が高密度になり、強度向上を図ることができる。
超微粒子３２としては、例えば、シリカフュームを用い、この超微粒子３２をセメント量の５重量％程度添加するようにしている。
【００４４】
又、添加混合するセメント３としては、普通ポルトランドセメントを用いている。
このセメント３の添加混合割合については、廃骨材１０の５重量％程度としている。
【００４５】
また、攪拌混合装置４としては、横型の回転ドラム４０を用い、この回転ドラム４０内に、前記摩砕装置２から取り出した摩砕廃骨材１２及び微細粒子分１３と、セメント３と、水３１を一端に開口した投入口から投入し、これらを回転ドラム４０により混合攪拌しながら他端に開口した取出し口に向けて移動させ、処理後の丸形廃骨材１５を取出し口から取り出すようにしている。
尚、回転ドラム４０の直径は約３Ｍで、その回転数は２〜２０ｒｐｍとしている。
【００４６】
この付着工程では、セメント３と水３１を用いるため、回転ドラム４０の内面に微細粒子分１３やセメント３が付着固化して汚損することがある。
そこで、回転ドラム４０の内面に、回転ドラム４０の内径よりも若干小径のゴムライナ４３を１ヶ所又は数ヶ所で止め付け、このゴムライナ４３が弾性により振れ動くことで微細粒子分１３やセメント３の付着を防止するようにしている。
【００４７】
又、この付着工程において、振動を加えながら摩砕廃骨材１２に微細粒子層１４を付着させるようにしており、このように、振動を加えると、微細粒子層１４自身が締め固められることによる強度向上、および微細粒子層１４の摩砕廃骨材１２に対する付着力の向上が得られる。
この実施例では、回転ドラム４０の支持フレーム４１をバネ４２により弾性支持すると共に、加振装置４４を取り付けて、回転ドラム４０を回転させながら加振装置４４による振動（例えば、約９００ｒｐｍ、振幅０．５〜７．０ｃｍ）を回転ドラム４０の全体に加えるようにした加振構造になっている。
【００４８】
又、付着工程の終端部分において、微粒子６を添加するようにしている。この微粒子６の添加は、前記付着工程で得られる丸形廃骨材１５に微粒子６を添加して攪拌させることにより、丸形廃骨材１５同士の結着を防止させるものである。
付着工程で得た丸形廃骨材１５を、次の分級工程で分級処理するまでの間、堆積保管しておくと、湿気と堆積時の重みによって結着してしまことがある。
そこで、丸形廃骨材１５中に微粒子６を添加して攪拌しておけば、この微粒子６がいわゆる打ち粉と同様に機能し、丸形廃骨材１５同士の結着を防止させることができる。
この場合、本実施例では、摩砕工程で得た微細粒子分１３の一部を添加用の微粒子６として用いている。
即ち、摩砕工程で得た摩砕廃骨材１２と微細粒子分１３の一部を、付着工程で加工せずに残しておき、この残しておいた摩砕廃骨材１２と微細粒子分１３とを回転ドラム４０の取出し口の手前部分で添加させて、この回転ドラム４０の回転によって攪拌させるようにしている。
【００４９】
次に、分級工程では、前記付着工程を経て得た丸形廃骨材１５を、ふるい目寸法５．０ｍｍを分級粒径とし、ふるい目寸法５．０ｍｍ未満の細粒廃骨材１５ａと、ふるい目寸法５．０ｍｍ以上の粗粒廃骨材１５ｂとに分級する。
この分級に使用する分級装置５は、振動装置（図示省略）に連結された篩体５０（ふるい目寸法５．０ｍｍ）を備え、この篩体５０の下方に細粒廃骨材１５ａの第１回収部５１が設けられると共に、篩体５０の下端下方に粗粒廃骨材１５ｂの第２回収部５２が設けられている。
そして、篩体５０を振動させながら、この上に丸形廃骨材１５を供給すると、篩体５０を通過して細粒廃骨材１５ａが第１回収部５１に回収され、また、篩体５０を通過しない粗粒廃骨材１５ｂは第２回収部５２に回収され、これにより、細粒廃骨材１５ａと粗粒廃骨材１５とに分級できる。
【００５０】
浸漬工程では、前記分級した粗粒廃骨材１５ｂを油（又は撥水剤）槽７中に浸漬させて、粗粒廃骨材１５ｂの内部に油７０を含浸させていく。
含浸方法としては、分級した粗粒廃骨材１５ｂを網カゴ７１に収容し、これを油槽７内に約２０時間ほど浸漬（どぶ漬け）させるようにしている。
なお、油７０の温度については、実施例では、油を廃油として２００℃前後（通常は常温〜３００℃程度）としている。
【００５１】
次に、混合工程では、前記浸漬工程で油（又は撥水剤）を含浸させた粗粒廃骨材１５ｂに、前記分級工程で分級した細粒廃骨材１５ａを混合させる。
この場合、油槽７に浸漬させておいた粗粒廃骨材１５ｂを引き上げて、表面から滴り落ちる油を切り、その後、細粒廃骨材１５ａを混合させるものである。
このように、細粒廃骨材１５ａを混合させると、粗粒廃骨材１５ｂの表面に付着している余分な油が細粒廃骨材１５ａに転移し、粗粒廃骨材１５ｂの表面の油によるベタツキを除去できるし、細粒廃骨材１５ａに油を含浸させることができる。
この混合工程で用いる混合装置８としては、例えば、前記付着工程で用いた攪拌混合装置４と同様のものを用いているが、振動装置は設けていない。
又、混合工程で細粒廃骨材１５ａを混合せた後、これを混合装置８から取り出して一定時間（例えば、半日程度）放置し、粗粒廃骨材１５ｂ及び細粒廃骨材１５ａの内部に油を十分に含浸させるようにしている。
このようにして含浸させた油の重量は、丸形廃骨材１５の重量の約３〜６％であった。
【００５２】
研摩工程では、前記混合工程を経た粗粒廃骨材１５ｂ及び細粒廃骨材１５ａを混合状態のまま攪拌研摩して、製品である廃コンクリート含浸骨材Ａを製造する。
前記付着工程により得た丸形廃骨材１５（粗粒廃骨材１５ｂ及び細粒廃骨材１５ａは、セメント３の接着力によって微細粒子層１４が摩砕廃骨材１２の表面に付着したものであるため、その表面が粗い。
そこで、この研摩工程によって、表面を研摩すると、ざらざらした表面の粗さが取れて表面積が小さくなり、これにより吸水率を抑えることができる。
【００５３】
同時に、微細粒子層１４の表面から微細粒子分が擦り取られるため、擦れ落ちた微細粒子分ａを得ることができる。
コンクリート用骨材として用いる場合に、微細粒子分がない丸形廃骨材１５のみでは、粒度分布に偏りが生じるという不具合が生じるが、この研摩工程によって擦れ落ちた微細粒子分ａを得ることにより粒度分布の偏りがなくなるし、実積率を向上させることができる。
【００５４】
又、攪拌研摩装置９としては、例えば前記した摩砕工程で用いた摩砕装置２と同様のものを用いている。前記摩砕工程では、廃骨材１０，１０同士の擦れ合いを強くするために、ロータ２１の偏心量を大きくして対向問隙２２を狭く設定し、一方、この研摩工程では、丸形廃骨材１５，１５同士の擦れ合いを弱くするために、ロータ９１の偏心量を小さくして対向問隙９２を広く設定している。
尚、ロータリドラム９０の直径は約２Ｍで、その回転数は２〜２０ｒｐｍとし、ロータ９１の回転数は５０〜３６０ｒｐｍとしている。
【００５５】
このようにして得た廃コンクリート含浸骨材Ａ及び擦れ落ちた微細粒子分ａをコンクリート（高流動コンクリートを含む）用骨材として利用する場合、必要に応じて水洗する。
この廃コンクリート含浸骨材Ａは、単独でコンクリート用骨材として使用することができるし、この廃コンクリート含浸骨材Ａと既存の骨材（海砂、川砂、砕砂、砕石）を必要に応じて混ぜて使用することは任意である。
【００５６】
以上のようにして製造した廃コンクリート含浸骨材Ａの品質試験結果を表１に示し、また、この廃コンクリート含浸骨材Ａをコンクリートに使用した場合の配合表を表２に、この場合の圧縮試験結果を表３に示す。
【００５７】
表１は、摩砕工程を経た摩砕廃骨材（廃細骨材：Ｎｏ１及び廃粗骨材：Ｎｏ２）と、付着工程を経て油を含浸させる前の丸形廃骨材（細粒廃骨材：Ｎｏ３及び粗粒廃骨材：Ｎｏ４）と、混合工程を経て油を含浸させた後の廃コンクリート含浸骨材（含浸細骨材：Ｎｏ５及び含浸粗骨材：Ｎｏ６）について、絶乾比重、表乾比重、吸水率、実積率についての品質試験結果である。
【００５８】
【表１】
0003635371.tif 000002
【００５９】
上記表１で判るように、油を含浸させた後の廃コンクリート含浸骨材（Ｎｏ５及びＮｏ６）は、摩砕廃骨材（Ｎｏ１及びＮｏ２）及び油を含浸させる前の丸形廃骨材（Ｎｏ３及びＮｏ４）に比べ、吸水率を大幅に低減させることができたし、実積率も向上させることができた。
尚、ＪＩＳＡ５３０８附属書１で、粗骨材の絶乾比重は２．５以上、吸水率は３．０％以下、細骨材の絶乾比重は２．５以上、吸水率は３．５％以下と定められており、この点では、本発明の廃コンクリート含浸骨材（Ｎｏ５及びＮｏ６）は、比重の面で問題が残るものの、吸水率の面では完全にクリアすることができた。
【００６０】
表２は、摩砕工程を経た摩砕廃骨材と、付着工程を経て油を含浸させる前の丸形廃骨材と、混合工程を経て油を含浸させた後の廃コンクリート含浸骨材について、これをコンクリート用骨材として用いた場合の配合表を示している。
【００６１】
【表２】
0003635371.tif 000003
【００６２】
表３は、前記表２の配合に基づき、摩砕工程を経た摩砕廃骨材と、付着工程を経て油を含浸させる前の丸形廃骨材と、混合工程を経て油を含浸させた後の廃コンクリート含浸骨材を用いたコンクリートの試験結果を示している。
【００６３】
【表３】
0003635371.tif 000004
【００６４】
この表３で判るように、油を含浸させた後の廃コンクリート含浸骨材は、摩砕廃骨材及び油を含浸させる前の丸形廃骨材に比べてスランプ値の向上が見られる。これは、研摩工程を経た廃コンクリート含浸骨材の外形が丸みを持つと共に、表面のざらつきが摩かれていることを証明している。尚、廃コンクリート含浸骨材が丸みを持ち、摩砕廃骨材及び丸形廃骨材に比べて表面のざらつきが除去されていることは、目視及び手触りによっても十分に確認することができた。
又、廃コンクリート含浸骨材は、摩砕廃骨材及び丸形廃骨材に比べて圧縮強度にほとんど差はなく、油を含浸させたことによる圧縮強度の低下は見られない。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の廃コンクリート含浸骨材（請求項１）では、外形に丸みを持つため、コンクリート用骨材として用いた場合（請求項２）に、骨材としての品質を維持しながら、実積率を向上させると共に、単位水量を低減させ、コンクリートの流動性、いわゆるワーカビリティーを向上させることができる。
特に、内部に油又は撥水剤が含浸しているため、空気（炭酸ガス）及び水分の侵入を抑制でき、中性化（炭酸ガス化）を抑制しながら鉄筋の錆び付きを防止して、コンクリートの耐久性を維持することができる。
又、コンクリート用骨材は、その使用に際し、前もって吸水させておくという処理（プレウェッチング）を行うのが通常であるが、本発明の廃コンクリート含浸骨材では、内部に油又は撥水剤が既に含浸しているため、このプレウェッチングを行う必要がなく、その分だけ作業手間を簡略することができる。
【００６６】
又、本発明の廃コンクリート含浸骨材の製造方法（請求項３）にあっては、摩砕工程と、付着工程と、研摩工程によって、原料としての廃骨材を外形に丸みを持つ丸形廃骨材に効率的に加工製造することができるし、研摩工程によって適量の擦れ落ち微細粒子分を得ることができるという効果が得られる。
又、摩砕工程で生じた微細粒子分を微細粒子層に取り込むため、微細粒子分の廃棄に伴なう手間やコストを削減できるという効果が得られる。
【００６７】
また、付着工程において、摩砕廃骨材に振動を加えながら微細粒子層を付着させるようにすると（請求項４）、微細粒子層自身が締め固められることによる強度向上、および微細粒子層の摩砕廃骨材に対する付着力の向上が得られる。
【００６８】
また、付着工程において、水に超微粒子を含ませるようにすると（請求項５）、水と共に超微粒子が微細粒子層や摩砕廃骨材中に侵入することから、微細粒子層や摩砕廃骨材が高密度になり、強度向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の廃コンクリート含浸骨材の製造方法の１実施例を示す工程説明図である。
【図２】本発明の廃コンクリート含浸骨材の製造方法の１実施例を示す工程図である。
【図３】廃骨材の断面図である。
【図４】廃骨材の断面図である。
【図５】廃骨材の断面図である。
【符号の説明】
１０  廃骨材
１１  微細粒子分
１２  摩砕廃骨材
１３  微細粒子分
１４  微細粒子層
１５  丸形廃骨材
１５ａ  細粒廃骨材
１５ｂ  粗粒廃骨材
２  摩砕装置
２０  ロータリドラム
２１  ロータ
２２  対向間隙
３  セメント
３１  水
３２  超微粒子
４  攪拌混合装置
４０  回転ドラム
４１  支持フレーム
４２  バネ
４３  ゴムライナ
４４  加振装置
５  分級装置
５０  篩体
５１  第１回収部
５２  第２回収部
６  微粒子
７  油槽
７０  油
７１  網カゴ
８  混合装置
９  攪拌研摩装置
９０  ロータリドラム
９１  ロータ
９２  対向間隙
Ａ  廃コンクリート含浸骨材
ａ  微細粒子分
【図１】
0003635371.tif 000005
【図２】
0003635371.tif 000006
【図３】
0003635371.tif 000007
【図４】
0003635371.tif 000008
【図５】
0003635371.tif 000009