(57)【要約】【課題】  解体現場で分別回収された石綿含有建築材料を破砕・粉砕することなく焼成することにより、石綿の飛散を抑制し、かつ焼成温度を限定して焼成後の粉砕粒度を規定することにより、水硬性を有するモルタル混和材として再生利用する方法を提供する。【解決手段】  石綿含有建築材料を粉砕することなく、８００〜１０００℃で焼成して石綿を非石綿化し、石綿の生体への影響を実質的に消失させた後、粉砕処理し粒度調整を行いモルタル用混和材として利用することを特徴とする石綿含有建築材料のリサイクル方法。石綿含有建築材料は、結晶質シリカを含まないことが好ましい。前記の石綿含有建築材料のリサイクル方法により得たモルタル用混和材を母材として無機又は鉱物系材料及び有機系材料を配合して得たものであることを特徴とするモルタル用混和材。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
石綿含有建築材料を粉砕することなく、８００〜１０００℃で焼成して石綿を非石綿化し、石綿の生体への影響を実質的に消失させた後、粉砕処理し粒度調整を行いモルタル用混和材として利用することを特徴とする石綿含有建築材料のリサイクル方法。
【請求項２】
石綿含有建築材料は、結晶質シリカを含まないことを特徴とする請求項１に記載の石綿含有建築材料のリサイクル方法。
【請求項３】
モルタル用混和材が、請求項１に記載の石綿含有建築材料のリサイクル方法により得たモルタル用混和材を母材として無機又は鉱物系材料及び有機系材料を配合して得たものであることを特徴とするモルタル用混和材。
【請求項４】
焼成温度が９００〜１０００℃であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の非石綿化リサイクル方法。
【請求項５】
石綿含有建築材料の焼成後の粉砕処理及び粒度調整において、粒径を２９８μｍ以下とすることを特徴とする請求項１〜２又は請求項４記載の石綿含有建築材料のリサイクル方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物などに使用されている石綿含有建築材料の非石綿化を行うとともに、モルタル用混和材などとしてリサイクルする方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
石綿含有建築材料は、主なものとして石綿とセメントを主原料とした、波型石綿スレート、石綿スレートボード、押出成形セメント板などが建築材料として利用されてきた。しかしながら、石綿含有建築材料は、２００４年１０月１日以降製造及び使用が禁止されている。
【０００３】
石綿含有建築材料は長年使用されてきており、既に解体、処分されたものもあるが、石綿含有建築材料のストックは、数千万トンにのぼる膨大な量があるものと推定されており、今後、建築物の解体、改修により発生する大量の廃棄物の処理は、杜会的に大きな問題になると考えられる。
【０００４】
建築物に石綿含有建築材料が含まれる場合には、石綿粉塵の飛散を防止するため、散水して湿潤化し、手ばらしで解体することが義務づけられている。回収された石綿含有建築材料は、特定管理産業廃棄物に該当するもの以外は、安定型処分場で埋め立て処分されているが、従来のように解体現場で破砕、粉砕することができないため、廃棄物処理場においても埋め立て処理が困難となっている。また、最終処分場の容量は減少の一途をたどっており、建設廃材などの大量に発生する廃棄物をサイクルすることは、緊急の要請となっている。
【０００５】
特許文献１には、石綿スレートを非石綿化するための処理方法であり、粗粉砕処理した石綿スレートにカルシウム質粉末及び／又はシリカ質粉末を添加して焼成することにより、β−Ｃ２Ｓを主成分とするセメントを生成する方法が記載されている。
【０００６】
特許文献２には、石綿を原料とし、左官モルタル、接着材やシーリング材用混和材として、作業性に優れた混和材が記載されており、石綿含有建築材料からのリサイクル手設としても活用できるとされている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１３７１３９号公報
【特許文献２】特開２００４−７５５２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
現在、石綿含有建築材料は焼成などにより、非石綿化する方法が種々検討されている。しかしながら、これらは全て前処理として破砕・粉砕を前提としているため、石綿飛散防止の点からも問題があるとされている。
【０００９】
石綿含有建築材料には、結晶質シリカが含まれているものがあり、単に焼成するだけでは、結晶性シリカが残存し、水硬性を再生させる場合には、その性能発現を阻害する可能性がある。このため、特開２００４−１３７１３９号公報では、粗粉砕処理した石綿スレートにカルシウム質粉末及び／又はシリカ質粉末を混入して焼成することで水硬性を付与している。このため、石綿スレートと別途添加材料を合わせて焼成するため、焼成エネルギーも余分に必要となる。また、この方法では、石綿スレートを粗粉砕処理するため、石綿を含んだ粉塵が飛散しないよう特別な設備が必要となる。
【００１０】
一方、特開２００４−７５５２６号公報には、石綿又は石綿含有蛇紋岩を焼成して得たモルタル用混和材が記載されており、リサイク石綿も用いることも可能であるものであるが、そのリサイク石綿としては、石綿含有建築材料を従来法により回収し、粉砕して石綿とコンクリートなどの他の部分とに分離したレベルのものを用いることを前提としたものであって、モルタル用混和材にリサイクルするための具体的手段までは示していない。
この他にも、石綿含有建築材料は、焼成してセメント原材料や骨材にリサイクルすることが一部行われているが、その他に有用な用途は開発されていない。
【００１１】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、解体現場で分別回収された石綿含有建築材料を破砕・粉砕することなく焼成することにより、石綿の飛散を抑制し、かつ焼成温度を限定して焼成後の粉砕粒度を規定することにより、水硬性を有するモルタル混和材として再生利用する方法を提供することを目的とする。
【００１２】
本発明は、下記の手段より上記の課題を解決した。
（１）石綿含有建築材料を粉砕することなく、８００〜１０００℃で焼成して石綿を非石綿化し、石綿の生体への影響を実質的に消失させた後、粉砕処理し粒度調整を行いモルタル用混和材として利用することを特徴とする石綿含有建築材料のリサイクル方法。
（２）石綿含有建築材料は、結晶質シリカを含まないことを特徴とする前記（１）に記載の石綿含有建築材料のリサイクル方法。
（３）モルタル用混和材が、前記（１）に記載の石綿含有建築材料のリサイクル方法により得たモルタル用混和材を母材として無機又は鉱物系材料及び有機系材料を配合して得たものであることを特徴とするモルタル用混和材。
（４）焼成温度が９００〜１０００℃であることを特徴とする前記（１）又は（２）記載の非石綿化リサイクル方法。
（５）石綿含有建築材料の焼成後の粉砕処理及び粒度調整において、粒径を２９８μｍ以下とすることを特徴とする前記（１）〜（２）又は（４）記載の石綿含有建築材料のリサイクル方法。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、石綿含有建築材料の廃材を破砕や粉砕を行わずに非石綿化することが可能となり、石綿の飛散を発生させることがなく、かつ焼成、粉砕したものからモルタル用混和材としての使用が可能となる。また、石綿分粉塵飛散防止のための特別な設備が不要となる。
本発明の処理によるリサイクル材料は、非石綿化を行ったにもかかわらず、揺変性において、石綿と同等の性能となり、モルタル用混和材（接着剤やシーリング材用混和材）として利用することができる。更に、本発明のモルタル用混和材は、混和材自体が水硬性成分を含むことから、モルタルへ大量に添加しても付着強度の低下が発生しない。また、粘土鉱物などの添加により揺変性を調整することにより、コストを抑え用途に応じた混和材の提供が可能となる。
特に、焼成物を粒径２９８μｍ（５０メッシュ）以下、好ましくは１４９μｍ（１００メッシュ）以下の範囲に粒度調整したものは、作業能率、作業性がよく、（細胞毒性が石綿よりも著しく低減されている）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
本発明は、先に記述したように下記の諸目的を達成するために下記の具体的手段を有するものである。
（ａ）石綿含有製品を粉砕することなく、８００〜１０００℃で焼成して石綿を非石綿化したのち、粉砕処理し粒度調整を行いモルタル用混和材として利用する。
（ｂ）結晶質シリカを含まない石綿含有建築材料を粉砕することなく焼成して石綿を非石綿化し、次いで粉砕、粒度調整を行ったのち、モルタル用混和材として利用する。
（ｃ）前記（ａ）及び（ｂ）の混和材について、無機又は鉱物系材料及び有機系材料を配合して作業性を調整することを可能とするモルタル用混和材を提供する。
（ｄ）石綿含有廃建築材料を粉砕する前に、８００〜１０００℃、好ましくは９００〜１０００℃の温度で焼成することにより非石綿化し、石綿の持つ生体への影響を実質的に消失させることを特徴とする石綿含有建築材料のリサイクル方法を提供する。
【００１５】
石綿含有建築材料廃棄物を焼成するに先立っては、鉄材などの焼成後に悪影響を及ぼすものはなるべく除いておくのが好ましく、建築物から手剥がしなどで分離した石綿材は問題がなく、石綿スレート瓦や石綿スレート板などの場合には、石綿以外の材料が主としてセメントであるために、後述するように焼成後の水硬性を良くする利点があるので、分離除去する必要がない。
石綿含有建築材料廃棄物をローラーハースキルン等の焼成炉により、実大形状のまま焼成することで、破砕・粉砕等の処理を省くことができるので、石綿の飛散を防止することができる。また、焼成後は、石綿含有建築材料は強度が低下しているため、粉砕が容易であり、粉砕に係る設備・エネルギーも少なくてすむ。
【００１６】
焼成温度を８００〜１０００℃、好ましくは９００〜１０００℃とすることで、焼成後の材料に水硬性を付与させることが可能となる。８００℃を下回る焼成温度では、石綿含有建築材料中の石綿が非石綿化されずに残存する可能性があり、１０００℃を超えると水硬性が低下する。
また、８００〜１０００℃、好ましくは９００〜１０００℃の温度で焼成することにより、石綿が非石綿化されて、石綿の細胞毒性や呼吸器への影響が大きく減弱し、工業材料として安全性が認められている材料と同等以下に低下することを確認しており、安全性と性能から考えて、焼成温度は９００〜１０００℃が好適である。
【００１７】
石綿含有建築材料は、焼成により、セメント水和物が脱水し、Ｃ２Ｓ系の鉱物となり、再水和性を有するようになる。具体的には、石綿含有建築材料の焼成により、２ＣａＯ・ＳｉＯ２（Ｃ２Ｓ）、ＣａＯ（酸化カルシウム）、２ＭｇＯ・ＳｉＯ２（フォルステライト）、ＭｇＯ・ＳｉＯ２（エンスタタイト）に変化する。焼成により石綿含有建築材料中の石綿は、フォルステライト、エンスタタイトに変化する。なお、Ｃ２Ｓは、セメント化学において２ＣａＯ・ＳｉＯ２を意味する一般的な表記法である。
【００１８】
焼成は、ローラーハースキルン、トンネルキルン、シャフト炉等の大型炉を用いることができる。熱効率の観点からは、ローラーハースキルンが最適である。なお、ロータリーキルンのような粉体や粒状物を対象とする焼成設備では、石綿含有建築材料を焼成前に破砕・粉砕する処理が必須であり、破砕・粉砕時の発じんにより石綿が非石綿化されないまま拡散する恐れがある。
【００１９】
焼成後の材料を５０メッシュ（２９８μｍ）以下、好ましくは１００メッシュ（１４９μｍ）以下に粉砕し、必要に応じて粘土鉱物等を添加することで、モルタル混和材、特に左官用モルタル混和材として適用することができ、左官材料の作業性を改善する効果を発揮することが可能となる。
【００２０】
粉砕は、ハンマーミル、振動ミル、ボールミルなど一般的に使用される粉砕機を用いることができる。粉砕後の粒度は、５０メッシュより粗いとモルタル仕上げ面の平滑性を損なう恐れがある。これに対して、１００メッシュ全通とすると、混和材としての作業性や仕上げ面の平滑性を向上することができる。
【００２１】
モルタル用混和材として、厚塗りから薄塗りまで、広い範囲で作業性を付与するために、必要に応じて、無機系又は鉱物系材料を添加する。添加できるものとしては、アタバルジャイト、パリゴルスカイト、ベントナイト、酸性白土、ヘクトライト、ハロイサイト、フライアッシュ、スラグ、シリカヒューム、シリカ（乾式、湿式）、炭酸カルシウムなどを用いることができる。なお、ベントナイト、ヘクトライト、シリカ、炭酸カルシウムについては、これらの表面処理品も使用可能である。表面処理品は、一般的に樹脂への分散と親和性を高める目的で使用されるが、樹脂モルタルの粘度調整や作業性向上にも有効である。
【００２２】
本発明のモルタル用混和材は、混和材自体が水硬性成分を含むことから、モルタルヘ大量に添加しても付着強度の低下が少ない。なお、市販のモルタル用混和材は作業性の改善を目的とするものであり、それ自体が水硬性を有しないので大量に添加すると性能の低下を招く。
【００２３】
リサイクル使用する石綿含有建築材料としては、特に限定はないが、波型石綿スレート、セメント系ボード、耐火被覆材などのセメントが配合されているものが好適であるとともに、結晶質シリカを含有しないものが特に好適である。結晶質シリカの含有量は１０質量％以下であることが好ましい。また、鉄骨材料等に吹付け工法で被覆された断熱・保温材料等も本発明の石綿含有建築材料の対象となり、要するに建築分野で使用されたセメントが配合された石綿含有材料の全てが本発明の対象材料となる。
【実施例】
【００２４】
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００２５】
実施例１〜４及び比較例１〜２
工場屋根に使用された波形石綿スレート３×６板（材令１５年）を炉長１１５ｍ、有効幅１．２ｍのローラーハースキルンに投入し、焼成温度１０００℃で４５分間焼成を行った。焼成物は、Ｘ線分析と熱分析においても石綿の残存は見られなかった。
混和材Ａとして、前記の焼成物を、振動ミルにて５０メッシュ（２９８μｍ）全通の粒度に粉砕し、粉砕物１００質量部に対して、酸性白土を１０質量部添加し、モルタルミキサーで１０分間混合して、モルタル混和材を得た。
【００２６】
混和材Ｂとして、前記焼成物を、振動ミルにて１００メッシュ（１４９μｍ）全通の粒度に粉砕し、粉砕物１００質量部に対して、酸性白土を１０質量部添加し、モルタルミキサーで１０分間混合して、モルタル混和材を調製した。
調製した２種類のモルタル混和材を、混和材の添加量を変えて、添加量の違いによる作業性と性能の変化を市販の混和材と比較した。比較結果を第１表に示す。
【００２７】
【表１】
2006342037.tif 000002
【００２８】
※作業性：各試験配合にて水を加えて同一フロー値に調整し、下地モルタルを施工済の
壁面にコテ塗り作業を行った時の作業性
◎：塗布作業が軽く容易
○：塗布作業に問題なし
△：塗布作業がやりにくい
作業能率：１時間あたり作業可能面積
付着強度：壁面へのモルタルの付着強度
なお、市販品１は、蛇紋岩系（Ａ）であり、また市販品２は、蛇紋岩系（Ｂ）であった。
【００２９】
８００℃で焼成を行ってクリソタイルより得たフォルステライトについて生体への影響を確認した。細胞毒性試験では、フォルステライトは、クリソタイルと比較して５０分の１の毒性であり、無機質繊維で最も毒性の低いゾノトライトやボラストナイトと同等レベルであった。動物実験（ラット肺内注入試験）では、フォルステライトはアスベストと比較して肺障害は軽度で、肉芽腫や線維化の発生は認められなかった。
【００３０】
本発明のモルタル混和材は、比較例とした市販品と比べ作業性は良好であった。また、市販モルタル混和材並みに配合を行っても、作業能率、付着強度が低下することはなかった。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明の処理による石綿含有建築材料からのリサイクル材料は、石綿又は石綿を含む建築材料を原料としながら、石綿の有害性を消失させた上で、モルタル用混和材としての使用が可能となる。特に、焼成物を粒径２９８μｍ（５０メッシュ）以下、好ましくは１４９μｍ（１００メッシュ）以下の範囲に粒度調整したものは、左官材料の作業性を改善する効果を発揮することが可能となる。本発明の処理によるリサイクル材料は、非石綿化を行ったにもかかわらず、揺変性において、石綿と同等の性能となり、モルタル用混和材、接着剤やシーリング材用混和材として利用することが可能となる。また、粘土鉱物などの添加により揺変性を調整することにより、コストを抑え用途に応じた混和材の提供が可能となるので、本発明は石綿含有建築材料廃物からのリサイクルにおいて有用である。