(57)【要約】【課題】  原料中の下水汚泥焼却灰の配合割合が多く、吸水率が４％以下のコンクリート構造物表面防食補修用タイルの製造方法を提供すること。【解決手段】下水汚泥焼却灰、粘土粉末、及びセラミック粉末を主体とする混合粉末を調整し、混合粉末に水を加えて混練して坏土をつくり、得られた坏土を所望のタイル形状に成形し、成形された生のタイルを乾燥し、乾燥タイルを窯内で材料の化学反応が終了する温度まで温度を逓増しつつ焼成し、窯内温度を化学反応終了温度より更に高め、タイル表層に溶融状態が発生した後、前記窯内を還元性雰囲気にする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート構造物壁面防食補修用タイルの製造方法であって、
（ａ）下水汚泥焼却灰、粘土粉末、及びセラミック粉末を主体として含む混合粉末に水を加えて混練する工程、
（ｂ）混練して得られた坏土を所望のタイル形状に成形する工程、
（ｃ）得られた生のタイルを乾燥する工程、
（ｄ）得られた乾燥タイルを、窯内で材料の化学反応が終了する温度まで温度を逓増しつつ焼成する工程、
（ｅ）窯内温度を前工程の化学反応終了温度より更に高め、少なくともタイル表層を溶融状態にする工程、
（ｆ）溶融状態の発生後、前記窯内を還元性雰囲気にする工程、
を含むことを特徴とするコンクリート構造物壁面防食補修用タイルの製造方法。
【請求項２】
前記混合粉末の粒径を最大粒径２００μｍ以下に制御することを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記下水汚泥焼却灰中のＦｅ２Ｏ３の含有量が少なくとも２０％以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記混合粉末中の下水汚泥焼却灰の含有量が少なくとも２５％以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の製造方法。
【請求項５】
前記工程（ｄ）において、約９００℃までの昇温を一時間当たり５０〜６０℃の加熱速度で行なうことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート構造物壁面防食補修用セラミックタイルの製造方法に関する。本発明で云うコンクリート構造物とは、例えばマンホール、下水道、隧道、排水管などであり、横断面形状が円形、卵形、矩形、馬蹄形など様々な形態のものを含み、限定するものではないが、特に人間が中に入って作業することができる大口径のコンクリート構造物である。しかしながら、その他のコンクリート構造物であってもよい。
【背景技術】
【０００２】
以下マンホールを例に説明する。一般に、下水道に付設されているマンホールはコンクリート製であり、その内壁面は下水道管内で発生する硫化水素や下水道管内へ流入する雨水中の硫黄酸化物によって長年月の間に徐々に腐蝕し、放置するとマンホールの崩壊に進展することがあり、或いは崩壊に至らないまでも、ひび割れが発生して漏水や水浸入といった事態を招き、下水処理量の増大、地盤沈下などの事態に発展するおそれがある。このような事態を防止するため、マンホールの劣化内壁面は適時に補修する必要がある。
【０００３】
従来、マンホール内壁面補修技術として、例えば下記特許文献１〜４に記載のものが提案されている。
【０００４】
何れの場合も、先ず始めにマンホールの内壁面から劣化した表層部が削り取られる。次いで、露出せしめられた未劣化内壁面に補修材が接着材により貼り付けられる。
【０００５】
特許文献１〜４に記載の従来技術により補修されたマンホールの内壁面は、何れも、プラスチック製補修材が内壁面側に露出した状態になっている。
【０００６】
しかしながら、プラスチック製補修材の場合、温度の影響を受け易く、特にマンホールや下水管路内では温度変化が繰り返し生じるため、受ける影響はかなり大きい。温度の影響を受けたプラスチック製補修材は僅かながらも次第に変形するので、所期の機能を長期に亘って維持し続けることは困難である。
【０００７】
このような問題に対処するために、出願人は先に、マンホール内壁面の補修をセラミックタイルの接着により行なうことを提案した（特願２００３−３７０８３９）。セラミックタイルは酸等に犯され難く、また熱にも強いので、これによって内壁面を補修されたマンホールは半永久的にその機能を持続し得る。
【０００８】
セラミックタイルは一般に粘土や粘土質の材料を主体に製造されるが、本発明者等は、セラミックタイル製造材料として、現今大量に発生し、その有効利用が求められている下水汚泥焼却灰に着目した。
【０００９】
下水汚泥焼却灰は、一般家庭から排出された生活排水、工場排水、および下水管に流れ込んだ土砂を含む雨水等に含まれるいわゆる下水汚泥を、凝集剤の添加により固形成分を凝集した後、脱水、焼成することによって加工されたものである。
【００１０】
下水汚泥焼却灰の有効利用については、例えば下記特許文献５及び特許文献６にセラミック製品、特にセラミックパイプの製造について記載がある。
【００１１】
文献６には、下水汚泥焼却灰、粘土粉末、シャモット（陶管を粉砕したもの）を混合した材料を使用した陶管の製造方法が記載されているが、混合材料中のＦｅ２Ｏ３に言及して、この酸化鉄の含有量が８％を超えると発泡が発生するおそれがあると指摘している（段落００１４）。
【００１２】
【特許文献１】特開平８−７４２８０号公報
【特許文献２】特開平８−２７８２２号公報
【特許文献３】特開平９−１３４１０号公報
【特許文献４】特開２００１−２４８１７７号公報
【特許文献５】特開２００３−２６４６８号公報
【特許文献６】特開２０００−２４７７３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
コンクリート構造物壁面防食補修用セラミックタイルを製造するに当たっての重要なファクターは製造されたタイルの透水性であり、この透水性は実質的に吸水率と同等であるとみなすことができる。コンクリートの吸水率は約４％程度もしくはそれ以上であり、従って防食などの補修目的を果たすためには補修用セラミックタイルの吸水率は４％以下のできるだけ小さい値でないと十分な機能を果たすことはできない。
【００１４】
また、一般に、下水汚泥焼却灰中の酸化鉄の含有量はかなり多く、下水汚泥焼却灰を使用する場合、上記のような酸化鉄の悪影響が大きな問題になる。
【００１５】
そこで本発明の目的は、原料中の下水汚泥焼却灰の配合割合が多く、従って酸化鉄の含有量が多くなっても、タイルの吸水率を４％以下にすることができ、更に発泡による悪影響を回避することのできるコンクリート構造物壁面補修用セラミックタイルの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成すべく検討を重ねた結果、下水汚泥焼却灰中に金属酸化物、特に鉄酸化物が多く含まれることが吸水率低下に利用可能であることを発見し、発明を完成させた。
【００１７】
即ち、請求項１に記載の発明は、コンクリート構造物壁面防食補修用タイルの製造方法であって、
（ａ）下水汚泥焼却灰、粘土粉末、及びセラミック粉末を主体として含む混合粉末に水を加えて混練する工程、
（ｂ）混練して得られた坏土を所望のタイル形状に成形する工程、
（ｃ）得られた生のタイルを乾燥する工程、
（ｄ）得られた乾燥タイルを、窯内で材料の化学反応が終了する温度まで温度を逓増しつつ焼成する工程、
（ｅ）窯内温度を前工程の化学反応終了温度より更に高め、少なくともタイル表層を溶融状態にする工程、
（ｆ）溶融状態の発生後、前記窯内を還元性雰囲気にする工程、
を含むことを特徴とする。
【００１８】
本発明で云う下水汚泥焼却灰とは、前記のとおり、一般家庭から排出された生活排水、工場排水、および下水管に流れ込んだ土砂を含む雨水等に含まれるいわゆる下水汚泥を、凝集剤の添加により固形成分を凝集した後、脱水、焼成することによって加工され、粉砕された粉体である。
【００１９】
本発明で云う粘土とは、大部分が、一定量の水と混じると可塑性となり、主にシリカ、アルミニウムを含み、鉄、アルカリ、アルカリ土類等も含む細粒物質であり、粘土粉末は前記細粒物質を乾操させた粉体である。
【００２０】
また、本発明で云うセラミック粉末とは、瓦・セメント・ガラス・煉瓦等を包含する粉末状の陶磁器系無機材料であり、陶管を粉砕して得たセラミック粉砕物（陶管シャモット）や瓦を粉砕して得たセラミック粉砕物（瓦シャモット）は本発明で使用するセラミック粉末として好適である。
【００２１】
本発明方法において使用される下水汚泥焼却灰はＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５を主体とし、ＴｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｇ２Ｏなどを含むものであるが、例えば下表１に示す組成の焼却灰が使用可能である。何れの下水汚泥焼却灰もＦｅ２Ｏ３の含有量が焼成灰全体の２５質量％以上であり、またＰ２Ｏ５の含有量が焼成灰全体の１５質量％以上であるという特質を有している。
【００２２】
【表１】
2006062917.tif 000002
【００２３】
粘土粉末は、例えば下表２に示す組成のものが使用可能である。
【００２４】
【表２】
2006062917.tif 000003
【００２５】
セラミック粉末は、例えば下表３に示す組成のものが使用可能である。
【００２６】
【表３】
2006062917.tif 000004
【００２７】
本発明の請求項１に記載の発明によれば、上記のような工程により、特に（ｆ）の還元工程を経ることにより、タイル表層に鉄の緻密な結晶層がもたらされ、この結晶層の作用により吸水率の大幅な減少が達成される。また発泡による悪影響もこの緻密な結晶層の作用により回避することができる。
【００２８】
このように、本発明によれば、下水汚泥焼却灰内に鉄分が多く含まれていることを利用して、吸水率が極めて低いタイルを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
＜工程（ａ）＞
工程（ａ）において配合される粉末は、下水汚泥焼却灰が粉末全体（混合されるべき全部の粉末）に対して２０〜４０質量％であり、セラミック粉末が粉末全体に対して３０〜４０質量％であり、粘土粉末が粉末全体に対して３０〜５０質量％であることが好ましい。上記材料の組み合わせは、例えば、上記表中のＡ＋Ｄ＋Ｆ、Ｂ＋Ｄ＋Ｆ、Ｃ＋Ｄ＋Ｆ、Ａ＋Ｅ＋Ｆなどが好ましいが、他の組み合わせであってもよい。
【００３０】
上記のように配合され、次いで混合された粉末は加水設定水分が約２０％になるように加水調整され、更に真空土練機により約５分間混練され、均質に土練りされ且つ含まれている気泡が除去される。
【００３１】
＜工程（ｂ）＞
工程（ａ）において得られた坏土は所定形状の型内に装入され、プレス機により所定形状のタイルに成形される。
【００３２】
＜工程（ｃ）＞
この工程における乾燥は、タイル内に物理的に存在する水を排除するためのものであって、天日干しなどの自然乾燥により、若しくは乾燥炉を用いて行なわれる。乾燥炉による場合、例えば約６０℃の温度で約１００時間行なわれる。
【００３３】
＜工程（ｄ）＞
乾燥された素地タイルは焼成用の窯内に入れられ、窯内の温度を２０時間前後の間に約９００℃まで逓増させることによって素地タイルの焼成が行なわれる。
【００３４】
約１２０℃まで昇温する間に吸着水の脱水が行なわれ、更に約４００℃まで上昇する間にタイル内の結晶水或いは結合水（化学結合によってタイル内に含まれている水であって、普通の乾燥では取り除くことができない水）の脱水が行なわれる。更に約９００℃まで上昇する間に化学反応（酸化、熱分解）が行なわれる。化学反応は、例えば、鉄が酸化鉄、硫化鉄が酸化鉄、炭酸カルシウムが石灰に変化するような、酸化反応が多い。
【００３５】
約４００℃までの昇温は、一時間当たり３５〜４５℃、特に約４０℃／時間前後の加熱速度で行なうことが好ましい。早すぎると素地タイルの粒子間に空隙が生じやすく、吸水率は減少しない。また、約９００℃までの昇温は、一時間当たり５０〜６０℃の加熱速度で行なうことが好ましい。早すぎると素地の変形（反りなど）が大きくなり、粒子間の隙間は埋まらず、従って緻密性が良くならないため吸水率の減少も得られない。
【００３６】
＜工程（ｅ）＞
約９００℃までにおいて素地タイルの脱水、酸化、分解を行なった終、引き続いて素地タイルの焼結が行なわれる。窯内の温度は数時間、例えば約５〜８時間の間に１０００〜１２００℃、若しくはこれに近い値まで高められる。このような高温域において、素地タイルの粒子の表層が幾分溶融した状態になり、液体相が生成される。液体相は固体粒子を相互に強固に結合する作用をもたらすと共に粒子間の間隙を埋め、タイルの吸水率を減少させる作用を果たす。
【００３７】
＜工程（ｆ）＞
１０００〜１２００℃程度の温度に到達後、温度をそのまま維持しつつ、窯内が還元雰囲気になされる。還元雰囲気は、例えばガスバーナーを開けたまま空気弁を閉鎖することによってもたらすことができる。窯の中の環境は一酸化炭素が多くなった状態になる。
【００３８】
このような高温での還元状態をもたらすことにより、タイル内の酸化鉄がタイルの表層に移動集合し、表層での酸化鉄の濃度が高くなり、鉄の結晶層をもたらす。その結果、タイル表層の吸水率は更に減少せしめられる。還元時間は１５〜２０分程度が好ましい。還元時間が短すぎると結晶の生成が不十分となり、吸水率の十分な減少が望めない。また、還元時間が長すぎると、結晶層の形成が大きな凹凸を伴ったものとなり、タイルの表層性状は吸水率の減少をもたらすものとはならない。
【００３９】
上記工程（ｄ）において昇温速度を好ましい値に選定すればタイル表層における発泡の発生は回避できるが、たとえタイル表層に発泡が生じたとしても、上記工程（ｅ）における溶融表層の形成と、工程（ｆ）における鉄の緻密な結晶層の生成により発泡による影響が解消される。
【００４０】
還元後、窯内を酸化雰囲気にすると、タイル表層に結晶した鉄は酸化鉄になり、その結果タイルには酸化鉄結晶層が形成され、従って該表層の緻密性は増し、吸水率が更に減少する。
【００４１】
上記の吸水率は、請求項２に記載のように、前記混合粉末の粒径を制御することにより更に減少させることができる。例えば、前記混合粉末は、混合粉末の９８質量％以上が粒径２００μｍ以下の粒子で占められているようにする。
【００４２】
この場合、前記混合粉末は、粒径２００μｍ以下の粒子を９８％以上含む下水汚泥焼却灰を少なくとも３０質量％含み、粒径１００μｍ以下の粒子を９８％以上含む粘土粉末を少なくとも３５質量％含むことが好ましい。
【００４３】
更に、前記粘土粉末は、粘土粉末全体の９８質量％以上が粒径５０μｍ以下の粒子で占められており、かつ粘土粉末全体の１５質量％以上が粒径１０μｍ以上の粒子で占められていることが特に好ましい。
【００４４】
また、前記セラミック粉末は、セラミック粉末の９８質量％以上が粒径５０μｍ以下の粒子で占められていることが好ましい。
【００４５】
上記のような粒径の粉末を使用することにより、得られるセラミックタイルの均質性が増し、セラミックタイルの強度の向上、吸水率の減少につながる上に、焼成温度が比較的低くても吸水率の小さいセラミックタイルが得られるため、省エネルギー化に貢献することができる。
【００４６】
請求項３に記載のように、前記下水汚泥焼却灰中のＦｅ２Ｏ３の含有量が少なくとも２０％以上であれば、一般に入手可能の略全ての下水汚泥焼却灰が利用可能である。
【００４７】
請求項４に記載のように、前記混合粉末中の下水汚泥焼却灰の含有量が少なくとも２５％以上であれば、多くの量の下水汚泥焼却灰が消費されることになる。
【００４８】
以下実施例によって本発明を更に詳細に説明する。
【実施例】
【００４９】
図１〜図６はマンホール内壁面補修用タイルの例を示すものであって、図１〜図３は第１のタイルを示し、図４〜図６は第２のタイルを示している。
【００５０】
図１は第１タイル１を背面側、即ちマンホール内壁面と接触する側から見た図、図２は図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図、図３は図１に示すタイルを底面側から見た図である。
【００５１】
図４は第２タイル２の図１と同様の背面側から見た図、図５は図４中のＶ−Ｖ線に沿う断面図、図６は図４に示すタイルを底面側から見た図である。
【００５２】
両タイル１、２のタイル寸法は、長さ（Ｌ）３１２ｍｍ、幅（Ｗ）１６８ｍｍ、厚さ（Ｔ）２０ｍｍである。
【００５３】
タイル１は背面側に、周縁部の各縁辺に設けた２０ｍｍ幅のリブ１１ａ〜１１ｄと、タイル幅方向中央部に設けた２０ｍｍ幅のリブ１１ｅとで形成される深さ８ｍｍの凹陥部１２ａ、１２ｂを有している。タイル１の正面側は湾曲した平滑面である。
【００５４】
一方、タイル２は背面側に、タイルの対角線方向へ延びる１０ｍｍ幅の２つの交差リブ２１ａ、２１ｂと、周縁部の各縁辺に設けた１５ｍｍ幅のリブ２２ａ〜２２ｄとで形成される深さ８ｍｍの凹陥部２３ａ〜２３ｄを有している。このタイル２の正面側も湾曲した平滑面である。
【００５５】
以下の実施例は何れも上記寸法形状のタイル１の製造に係るものであり、材料として、上記表１〜３に示す焼却灰（Ａ〜Ｃ）、粘土粉末（Ｄ，Ｅ）、セラミック粉末（Ｆ）が組み合わせて使用された。
【００５６】
＜実施例１ａ＞
上記の焼却灰Ａ、粘土粉末Ｄ、セラミック粉末Ｆを用い、各粉末は特に粒径を制御することなく使用した。Ａ：Ｄ：Ｆを２５質量％：５０質量％：２５質量％の比率で配合し、混合し、次いで、加水設定水分が２１％になるように加水調整し、更に真空混練機により０．０３Ｋｇｆ／ｃｍ２の気圧で５分間混練して坏土を得た（工程ａ）。
【００５７】
得られた坏土はそのまま一晩静置し、次いでこの坏土を成形型内に装入し、プレス成形して生の素地タイルを作成した（工程ｂ）。
【００５８】
この素地タイルを自然条件で５日間乾燥した（工程ｃ）。
【００５９】
次に、この乾操タイルを焼成窯内に入れ、プロパンガスの燃焼により焼成温度を最初の２時間で１００℃から１８０℃まで、次の５時間で３２０℃まで、次の１時間半で４４０℃まで、次の４時間で６００℃まで、次の２時間で７４０℃まで、次の４時間で８８０℃まで、次の４時間で１０６０℃まで、次の４時間で１２００℃まで連続的に逓増させた（工程ｄ−工程ｅ）。
【００６０】
１２００℃に達したとき、窯内への空気の供給を停止すると共に生ガスを注入し、生ガスを一酸化炭素化することによって、窯内を還元雰囲気にした。生ガスの注入は１５分間行なった（工程ｆ）。
【００６１】
＜実施例１ｂ＞
工程（ａ）において、混合粉末の９８質量％以上が粒径２００μｍ以下の粒子で占められているように制御した。この粒径制御以外、実施例１ａの場合と実質的に同一の作業を工程（ｆ）まで行なった。
【００６２】
＜比較例１ａ＞
工程（ａ）〜工程（ｅ）の作業を実施例１ａの場合と実質的に同一に行ない、工程（ｆ）は行なわなかった。
【００６３】
＜比較例１ｂ＞
工程（ａ）において、混合粉末の９８質量％以上が粒径２００μｍ以下の粒子で占められているように制御し、それ以外は比較例１ａの場合と実質的に同一の作業を行なった。
【００６４】
＜実施例２ａ＞
工程（ａ）において、上記の焼却灰Ｂ、粘土粉末Ｄ、セラミック粉末Ｆを用い、各粉末は特に粒径を制御することなく使用した。それ以外は工程（ｆ）まで実施例１ａの場合と実質的に同様の作業を行なった。
【００６５】
＜実施例２ｂ＞
工程（ａ）において、混合粉末の９８質量％以上が粒径２００μｍ以下の粒子で占められているように制御した以外、実施例２ａの場合と実質的に同一の作業を工程（ｆ）まで行なった。
【００６６】
＜比較例２ａ＞
工程（ａ）〜工程（ｅ）の作業を実施例２ａの場合と実質的に同一に行ない、工程（ｆ）は行なわなかった。
【００６７】
＜比較例２ｂ＞
工程（ａ）において、混合粉末の９８質量％以上が粒径２００μｍ以下の粒子で占められているように制御した以外は比較例２ａの場合と実質的に同一の作業を行なった。
【００６８】
＜実施例３ａ＞
工程（ａ）において、上記の焼却灰Ｃ、粘土粉末Ｄ、セラミック粉末Ｆを用い、各粉末は特に粒径を制御することなく使用した。それ以外は工程（ｆ）まで実施例１ａの場合と実質的に同様の作業を行なった。
【００６９】
＜実施例３ｂ＞
工程（ａ）において、混合粉末の９８質量％以上が粒径２００μｍ以下の粒子で占められているように制御した以外、実施例３ａの場合と実質的に同一の作業を工程（ｆ）まで行なった。
【００７０】
＜比較例３ａ＞
工程（ａ）〜工程（ｅ）の作業を実施例３ａの場合と実質的に同一に行ない、工程（ｆ）は行なわなかった。
【００７１】
＜比較例３ｂ＞
工程（ａ）において、混合粉末の９８質量％以上が粒径２００μｍ以下の粒子で占められているように制御した以外は比較例２ａの場合と実質的に同一の作業を行なった。
【００７２】
＜実施例４ａ＞
工程（ａ）において、上記の焼却灰Ａ、粘土粉末Ｅ、セラミック粉末Ｆを用い、各粉末は特に粒径を制御することなく使用した。それ以外は工程（ｆ）まで実施例１ａの場合と実質的に同様の作業を行なった。
【００７３】
＜実施例４ｂ＞
工程（ａ）において、混合粉末の９８質量％以上が粒径２００μｍ以下の粒子で占められているように制御した以外、実施例４ａの場合と実質的に同一の作業を工程（ｆ）まで行なった。
【００７４】
＜比較例４ａ＞
工程（ａ）〜工程（ｅ）の作業を実施例４ａの場合と実質的に同一に行ない、工程（ｆ）は行なわなかった。
【００７５】
＜比較例４ｂ＞
工程（ａ）において、混合粉末の９８質量％以上が粒径２００μｍ以下の粒子で占められているように制御した以外は比較例４ａの場合と実質的に同一の作業を行なった。
【００７６】
上記実施例及び比較例における各混合粉末の化学組成は下表４に示すとおりであった。これら混合粉末の特質は、混合粉末中のＦｅ2Ｏ3の含有量が約１１〜１７％であり、高含有率を示していることである。
【００７７】
実施例１ａ〜４ｂ、比較例１ａ〜４ｂによって得られたタイルについて吸水率を測定した結果は表５に示すとおりである。
【００７８】
＜実施例５，比較例５＞
実施例１ａの場合と同じ材料を使用したが、材料の配合割合を変更し（Ａ：３０％、Ｄ：４０％，Ｆ：３０％）、実施例１ａと実質的に同じ作業を行なって製作したタイルと、比較例１ａと実質的に同じ作業を行なって製作したタイルの吸水率を比較した。結果は下表６に示すとおりであった。
【００７９】
【表４】
2006062917.tif 000005
【００８０】
【表５】
2006062917.tif 000006
【００８１】
【表６】
2006062917.tif 000007
【００８２】
上記表５の実施例１ａと比較例１ａとの対比から明らかなとおり、実施例１ａのタイルは還元無しの比較例１ａのタイルに比較して吸水率が大幅に減少（８．６７％→２．３３％）しており、実施例１ａによって達成された吸水率（２．３３％）は、コンクリート構造物壁面補修用タイルとして申し分のない値である。更に、粒度を制御した場合、吸水率が飛躍的に減少する傾向にあるが、粒度制御を伴う実施例１ｂの場合には、伴わない比較例１ｂの場合と比較して吸水率が更に減少する（３．２１％→０．６８％）ことが明らかである。
【００８３】
同様に、混合粉末中の成分の割合が異なる場合でも、実施例２ａ：比較例２ａ、実施例２ｂ：比較例２ｂ、実施例３ａ：比較例３ａ、実施例３ｂ：比較例３ｂ、実施例４ａ：比較例４ａ、実施例４ｂ：比較例４ｂの対比から明らかなように、本発明によるタイルの吸水率は減少し、この吸水率は粒度を制御することにより更に減少する。
【００８４】
上記何れの実施例においても、混合粉末中のＦｅ2Ｏ3の含有量が比較的多い（表４参照）にも拘わらず、コンクリート構造物壁面補修用タイルとして申し分のない吸水率がもたらされている。
【００８５】
実施例４ａ，４ｂ、比較例４ａ，４ｂにおいて使用した粘土粉末Ｅは、表２に示すとおり、同粉末におけるＡｌ２Ｏ３の含有量が粘土粉末全体の２３質量％以下であり、Ｆｅ２Ｏ３の含有量が粘土粉末全体の４．５質量％以下である。粘土において、SｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３は、実際上、含水ケイ酸アルミニウムとして存在し、Ａｌ２Ｏ３の含有量が多い粘土はカオリン系粘土（カオリナイト、ナクライト、ディッカイト、ハロイサイト、加水ハロイサイト等の１種以上からなる粘土）である。従って、カオリン系粘土は材料として好適である。このようなカオリン系粘土を使用すると、特にＦｅ２Ｏ３の含有量が多い下水汚泥焼成灰を使用する場合でも、吸水率が小さい緻密質のセラミックタイルを得ることができることが表５から明らかである。
【００８６】
更に、実施例４ａ，４ｂ、比較例４ａ，４ｂにおいて使用した粘土粉末Ｅについては、粘土粉末全体の９８質量％以上が粒径５０μｍ以下の粒子で占められており、かつ９０％粒径ｄ９０の５０％粒径ｄ５０に対する比が約３であるという特質を有している。これは、微粒子から構成される粒度分布の広い粘土粉末が使用されたことを意味している。実施例４ａ、４ｂによるタイルの吸水率が極めて好ましい結果を示しているのは、このような粒度分布の広い粘土粉末が使用されたことも一因であると考えられる。即ち、坏土中に微細な粘土粉末が分散し、坏土を所定形状に成形した際に、粒度分布の比較的広い下水汚泥焼成灰粒子どうしの間に粘土粉末が緻密に充填されるため、成形体の緻密度が増すと考えられる。
【００８７】
上記の表６から明らかなように、材料の配合割合を変更した場合であっても、本発明方法を実施することにより、吸水率の小さいタイルを製作することができる。
【００８８】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、Ａ〜Ｇの材料は上記以外にも様々に組み合わせることができ、更に上掲以外の材料を使用してもよい。また、上記のようにして得られたタイルの表面、特にマンホール内空間に露出する側の表面に上薬を塗布し、窯内で焼成することによって表面に融着するようにしてもよい。更に、タイルは上記実施形態の図３、図６に示すような湾曲形状のみではなく、必要に応じ扁平又は平板形状のものも製作可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明方法によって製造されるマンホール内壁面補修用セラミックタイルの１例を、マンホール内壁面との接着面側から見た図である。
【図２】図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】図１のタイルを底面側から見た図である。
【図４】本発明方法によって製造されるマンホール内壁面補修用セラミックタイルの他の例を、マンホール内壁面との接着面側から見た図である。
【図５】図４中のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【図６】図４のタイルを底面側から見た図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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