(57)【要約】【課題】高分子材料の増粘剤を添加する必要の無い発泡スラリーを提供することを目的とする。【解決手段】固化材と、  発泡剤と、  生コンクリート取り扱い設備の洗浄水を砂および砂利と分離して得られたスラッジ水とを含む発泡スラリー。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
固化材と、
発泡剤と、
生コンクリート取り扱い設備の洗浄水を砂および砂利と分離して得られたスラッジ水とを含む発泡スラリー。
【請求項２】
前記スラッジ水は固形分濃度が３質量％以上２５質量％以下である請求項１に記載の発泡スラリー。
【請求項３】
前記発泡剤が金属アルミニウム粉である請求項１または２に記載の発泡スラリー。
【請求項４】
紙粉をさらに含む請求項１乃至３のいずれか一項に記載の発泡スラリー。
【請求項５】
膨張率が体積比で２０％以上１２０％以下である請求項１乃至４のいずれか一項に記載の発泡スラリー。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の発泡スラリーの硬化体である多孔質硬化体。
【請求項７】
原料を混練する混練工程を有しており、
前記原料が少なくとも、固化材と、発泡剤と、生コンクリート取り扱い設備の洗浄水を砂および砂利と分離して得られたスラッジ水とを含む、発泡スラリーの製造方法。
【請求項８】
前記原料がさらに紙粉を含む請求項７に記載の発泡スラリーの製造方法。
【請求項９】
請求項７または８に記載の発泡スラリーの製造方法により得られた発泡スラリーを硬化させる硬化工程を有する多孔質硬化体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡スラリー、多孔質硬化体、発泡スラリーの製造方法、多孔質硬化体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
セメント等の固化材を含む発泡スラリーは、該発泡スラリーを硬化させることで多孔質硬化体とすることができる。そして、係る多孔質硬化体は、空隙を多く含むことから軽量であり、断熱性等を有することから各種用途に用いられている。このため、原料となる発泡スラリーについては従来から各種検討がなされてきた。
【０００３】
例えば特許文献１には、ケイ酸質原料、石灰質原料、発泡剤を水と混合・撹拌してスラリーを得、該スラリーを発泡させ、かつ連続気泡を形成させた後にオートクレーブで養生する多孔質吸音材の製造方法が開示されている。なお、特許文献１においては、増粘剤としては、メチルセルロース、ポリビニルアルコール等が挙げられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−３０１７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に開示された多孔質吸音材の製造方法で用いるスラリーは、例えば増粘剤としてメチルセルロース等の特殊な高分子材料を用いる必要があった。このため、製造コストが高くなり、また該発泡スラリーを用いて製造した多孔質体の中には高分子材料が残存する恐れがある等の問題があった。
【０００６】
そこで、本発明の一側面では、上記従来技術が有する問題に鑑み、高分子材料の増粘剤を添加する必要の無い発泡スラリーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、固化材と、
発泡剤と、
生コンクリート取り扱い設備の洗浄水を砂および砂利と分離して得られたスラッジ水とを含む発泡スラリーを提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一態様によれば、高分子材料の増粘剤を添加する必要の無い発泡スラリーを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態におけるスラッジ水の製造フロー図。
【図２】本発明の実施形態における発泡スラリーの使用例の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態について説明するが、本発明は、下記の実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、下記の実施形態に種々の変形および置換を加えることができる。
［発泡スラリー］
本実施形態では、本発明の発泡スラリーの一構成例について説明を行う。
【００１１】
本実施形態の発泡スラリーは、固化材と、発泡剤と、生コンクリート取り扱い設備の洗浄水を砂および砂利と分離して得られたスラッジ水とを含むことができる。
【００１２】
以下に本実施形態の発泡スラリーに含まれる各成分について説明する。
【００１３】
固化材としては特に限定されるものではなく、各種固化材を用いることができる。固化材としては例えばセメント系固化材を好ましく用いることができ、具体的には普通セメント、高炉セメントＢ種、早強セメント、フライアッシュセメント等を用いることができる。
【００１４】
中でも本実施形態の発泡スラリーは、環境問題の観点から、重金属の溶出を抑制できる高炉セメントＢ種を好ましく用いることができる。
【００１５】
次に発泡剤について説明する。
【００１６】
発泡剤としては特に限定されるものではなく、固化材と、後述するスラッジ水との混合物中で泡（気泡）を発生させることができる材料であれば良い。このため、各種金属粉末等を用いることができる。特に、発泡剤としては金属アルミニウム粉を好ましく用いることができる。
【００１７】
これは、発泡剤として金属アルミニウム粉を用いることで、スラリー内に十分な量の気泡を安定して発生させることができ、また気泡の発生後は水酸化アルミニウム等の安定した状態で、発泡スラリー内に残存するからである。
【００１８】
さらに、本発明の発明者らの検討によれば、発泡剤として金属アルミニウム粉を用いた場合、本実施形態の発泡スラリーが含有する後述するスラッジ水中のアルカリ成分と反応し、特に発泡の作用を高めることができるため、好ましい。
【００１９】
発泡剤の添加量は特に限定されるものではなく、発泡剤の種類や、発泡スラリーに要求される膨張率等に応じて任意に選択することができる。なお、本発明の発明者らの検討によれば、発泡剤の添加量と、得られる発泡スラリーの膨張率とは比例している、また、発泡剤の添加量と、得られる発泡スラリーや、その硬化体（多孔質硬化体）の密度とは反比例している。このため、後述するスラッジ水濃度に関係なく、発泡剤の添加量を調整することで、得られる発泡スラリーの膨張率や、発泡スラリーやその硬化体の密度を所望の範囲に調整することができる。
【００２０】
発泡剤として例えば金属アルミニウム粉を用いる場合、金属アルミニウム粉の添加量は、原料中の割合で、０．３ｋｇ／ｍ３以上１．５ｋｇ／ｍ３以下であることが好ましい。
【００２１】
なお、発泡剤は、発泡スラリー中の水分、特にスラッジ水中のアルカリ成分等と反応して発泡し、発泡が完了した後は、反応により他の化合物に変化する。このため、本実施形態の発泡スラリーは、例えば発泡剤の反応が進行している間は固化材と、発泡剤と、発泡剤由来の泡（気泡）と、スラッジ水とを含むことができ、発泡剤による発泡が完了した後は、固化材と、発泡剤由来の泡（気泡）と、スラッジ水とを含むことができる。ただし、この場合も未反応の微量の発泡剤を含有していても良い。
【００２２】
発泡スラリーを調製する際、発泡剤の添加方法は特に限定されなく、他の成分と同時に添加、混合することもできる。ただし、例えば後述する混和材料としての粉末や砂を添加する場合、該混和材料としての粉末、及び砂から選択された１種類以上と、発泡剤とを混合してから、他の成分と混合することが好ましい。このように混和材料としての粉末や、砂等の微細な粒子と発泡剤とを混合してから他の成分と混合することで、発泡スラリー内に特に均一に発泡剤を分散させ、発泡スラリー内に特に均一な泡（気泡）を発生させることができる。このため、該発泡スラリーを硬化させた多孔質硬化体は、その内部に均等に空隙を含むことができる。
【００２３】
なお、発泡剤は、水もしくはスラッジ水に添加してから、他の成分と混合することもできる。この場合も水中に発泡剤を均一に分散させることができるため、その後さらに他の成分と混合することで、発泡スラリー内に特に均一な泡（気泡）を発生させることができる。このため、該発泡スラリーを硬化させた多孔質硬化体は、その内部に均等に空隙を含むことができる。
【００２４】
次にスラッジ水について説明する。
【００２５】
スラッジ水は、生コンクリートの取り扱いに用いられる設備、特に、生コンクリートの搬送に用いられるアジテータ車（ミキサー車）の荷室を洗浄した際に生ずる水から、砂および砂利を除去することで得られるものである。
【００２６】
スラッジ水は例えば図１に示す操作フローにより得ることができる。
【００２７】
最初に、生コンクリートの取り扱い設備からの洗浄水（以下、単に「洗浄水」と記載する）を骨材分級設備に投入する。
【００２８】
まず、該洗浄水を砂利分級用（砂利回収用）の振動ふるいにかけて、粒径の大きな砂利を回収する。次いで、砂利分級用の振動ふるいの下に落ちた水分をポンプによりサイクロン式分級器に供給して分級した後、さらに砂利を分級したときよりも目の細かい砂分級用（砂回収用）の振動ふるいにより砂を回収する。
【００２９】
そして、この際に砂分級用の振動ふるいを通過したものをスラッジ水として回収する。
【００３０】
以上の工程によりスラッジ水を得ることができる。なお、係る操作に限定されるものではなく、洗浄水から砂利、砂を除去し、スラッジ水を回収できる方法であれば特に限定されることなく用いることができる。
【００３１】
また、本実施形態の発泡スラリーにおいては、濃縮したスラッジ水も用いることができる。スラッジ水として濃縮したスラッジ水を用いる場合には、上述の工程の後さらに得られたスラッジ水を濃縮する操作を実施することができる。スラッジ水を濃縮する方法は特に限定されるものではなく、例えばデカンタ等を用いて濃縮することができる。
【００３２】
以上の工程により得られるスラッジ水には、生コンクリートに含有される固形分と、水とが含まれている。なお、生コンクリートに含有される固形分として具体的には例えば、セメント、微砂、石灰石粉、その他生コンクリートの骨材として用いられた砂や砂利の汚れ分が挙げられ、スラッジ水はこれらの中から選択された１種類以上の成分を含むことができる。
【００３３】
そして本実施形態の発泡スラリーは、固化材と、発泡剤と、スラッジ水とを含有することができる。本実施形態の発泡スラリーは、スラッジ水を含有することで、該スラリー内部に発泡剤により発生させた泡（気泡）を留めることができ、発泡スラリーの形態を維持することができる。
【００３４】
また、本発明の発明者らの検討によれば、本実施形態の発泡スラリーは、スラッジ水を含有することで、該発泡スラリーを硬化させて得られる多孔質硬化体の材齢２８日の圧縮強度は、用いた固化材の量から推定される材齢２８日の圧縮強度よりも高くすることができる。
【００３５】
さらに、本実施形態の発泡スラリーは、スラッジ水を含有することでブリーディング率を小さな値に抑制できる、すなわち固液分離を抑制できる。これは、発泡スラリーに添加する水分の少なくとも一部にスラッジ水を用いることで、分離する水分の割合を抑制できるためと考えられる。
【００３６】
本実施形態の発泡スラリーは、水単体も添加、含有することができるが、水単体は添加せず、スラッジ水により水（水分）を添加することが好ましい。スラッジ水により水を添加することで、発泡スラリーを硬化させている間等の固液分離の発生を特に抑制することができ好ましい。
【００３７】
本実施形態の発泡スラリーに用いるスラッジ水の固形分濃度は特に限定されるものではないが、例えば３質量％以上２５質量％以下であることが好ましい。
【００３８】
上述のようにスラッジ水を添加することで発泡剤により発生させた泡（気泡）をスラリー内に留め、発泡スラリーの形態を維持することが可能になる。特にスラッジ水の固形分濃度が３質量％以上の場合、上述の発泡剤により発生させた泡（気泡）をスラリー内に留める効果に加えて、固化材等の固体と、水分との固液分離を抑制する効果も特に発揮でき、好ましい。
【００３９】
ただし、スラッジ水中の固形分濃度が２５質量％より高い場合、固形分濃度が高いためスラッジ水のハンドリングが困難になる場合がある。また、濃縮を行っていないスラッジ水は固形分濃度が１０質量％未満程度であり、固形分濃度を２５質量％より高くなるように濃縮するためには多くのエネルギーが必要となる。このため、ハンドリング性を高め、コストを抑制する観点から、スラッジ水中の固形分濃度は、２５質量％以下であることが好ましい。
【００４０】
特に、本実施形態の発泡スラリーに用いるスラッジ水の固形分濃度は５質量％以上２０質量％以下であることがより好ましい。
【００４１】
なお、スラッジ水の固形分濃度は、濃縮する以外にも、例えば水を添加したり、乾燥したスラッジ水の固形分を添加したりすることで調整することもできる。
【００４２】
以上に説明したように、本実施形態の発泡スラリーは、スラッジ水を含有することにより、従来の発泡スラリーでは用いられていた、高分子材料等による増粘剤を添加する必要がなくなる。このため、該発泡スラリー内の高分子材料の残存を抑制できる。
【００４３】
また、スラッジ水は、既述の様に、生コンクリートの取り扱いに用いられる設備等を洗浄する際に生じた水から製造することができるため、容易に入手することができ、さらにはコストを低減することもできる。
【００４４】
以上、本実施形態の発泡スラリーに含まれる成分について説明してきたが、本実施形態の発泡スラリーが含有する成分は、これらの成分のみに限定されるものではなく、必要に応じて各種添加剤等を添加、含有することもできる。
【００４５】
本実施形態の発泡スラリーは、例えば混和材料としての粉末を含有することもできる。
【００４６】
混和材料としての粉末は、その材料（材質）は特に限定されるものではないが、混和材料として添加するものであるため、アルカリ、水等と反応して強度を発現するセメント等は含まず、環境に無害な粉末であることが好ましい。
【００４７】
混和材料としての粉末としては、具体的には例えば、スラッジ水を脱水機にかけて得られた脱水ケーキ、フライアッシュ粉末、電気炉スラグ粉末、ごみ焼却灰、汚泥焼却灰、高炉スラグ、燃焼スラグ等から選択された１種類以上を好ましく用いることができる。
【００４８】
なお、「燃焼スラグ」、とは、もえがら（廃プラスチック、食品くず、紙くず、建設現場より発生する木くず等の産業廃棄物、可燃ごみ等一般ごみを焼却施設で燃やしたときに発生する灰燃焼灰）を１３００℃以上の高温で溶かし、水に投入し急冷した粒状の砂である。また、「高炉スラグ」とは、銑鉄を製造する際に、副産物（鉱石中の不純物など）として生成されるものであり、銑鉄とともに溶融状態で取り出された後で比重差により分離される。
【００４９】
混和材料としての粉末としては、上記した材料の中でも特にスラッジ水を脱水機にかけて得られた脱水ケーキを用いることが好ましい。
【００５０】
これは、スラッジ水から得られた脱水ケーキは、近年は利用する用途があまりなく、産業廃棄物として廃棄される場合が多くなってきていた。このため、脱水ケーキを本実施形態の発泡スラリーの原料として用いることにより、係る材料を有効に再利用することが可能になり、また、廃棄物を低減することが可能になるため好ましい。
【００５１】
混和材料としての粉末のブレーン値は特に限定されないが、混和材料としての粉末は、ブレーン値が２５００ｃｍ２／ｇ以上１２０００ｃｍ２／ｇ以下であることが好ましく、２５００ｃｍ２／ｇ以上１１５００ｃｍ２／ｇ以下であることがより好ましい。混和材料としての粉末のブレーン値が上記範囲にあることで、特に発泡スラリー内において各成分を均一に分散させることができるため好ましい。なお、上記ブレーン値を有する混和材料としての粉末を、原料中の割合（重量比）で、２％以上１７％以下となるように添加した場合、発泡スラリー内で各成分を特に均一に分散できるため好ましい。
【００５２】
混和材料としての粉末を本実施形態の発泡スラリーに添加する場合、その添加量（含有量）は特に限定されるものではなく、混和材料としての粉末の種類や、スラッジ水の固形分濃度等に応じて選択することができる。混和材料としての粉末の添加量は、発泡スラリーの原料中の割合で、５０ｋｇ／ｍ３以上２５０ｋｇ／ｍ３以下であることが好ましい。また、固化材に対する割合では、例えば重量比で固化材の７％以上３８％以下となるように添加することが好ましい。
【００５３】
本実施形態の発泡スラリーは、砂を含有することもできる。
【００５４】
砂としては、山砂、川砂、再生砂や、粉砕砂を使用することができる。また、後述のように砂の一部は既述の混和材料としての粉末により置換し、混合砂として用いることも可能である。
【００５５】
砂の粒径については特に限定されるものではないが、例えばその粒径としては０ｍｍより大きく５ｍｍ以下であることが好ましく、０．０７５ｍｍ以上５ｍｍ以下であることがより好ましい。
【００５６】
また、砂は、一部を例えば既述の混和材料としての粉末で置換、混合した混合砂として添加することもできる。混合砂として用いる場合においても、混合砂の粒度は、０ｍｍより大きく５ｍｍ以下であることが好ましく、０．０７５ｍｍ以上５ｍｍ以下であることがより好ましい。
【００５７】
本実施形態の発泡スラリーが砂を含む場合、その添加量は、原料中の割合（重量比）が１０％以上８０％以下であることが好ましい。なお、上述のように砂の一部を混和材料としての粉末により置換し、混合砂として添加する場合、混合砂の添加量が上記範囲を満たすことが好ましい。
【００５８】
また、本実施形態の発泡スラリーは、紙粉をさらに含有することもできる。
【００５９】
本実施形態の発泡スラリーは、スラッジ水を含有するため、該発泡スラリー内において固液分離が生じることを抑制することができる。ただし、固形分濃度が低いスラッジ水を用いた場合、固液分離を抑制する程度が低い恐れがある。この場合、発泡スラリーに紙粉を添加することで、係る固液分離を抑制する効果を高めることができる。
【００６０】
なお、紙粉は、スラッジ水の固形分濃度が低い場合に限定されるものではなく、例えばスラッジ水の固形分濃度が高い場合でも、紙粉を添加することで固液分離をさらに抑制することができる。このため、用いるスラッジ水の固形分濃度が高い場合であっても好適に用いることができる。
【００６１】
本実施形態の発泡スラリーの特性は特に限定されないが、例えば膨張率が体積比で２０％以上であることが好ましい。これは膨張率を２０％以上、すなわち発泡剤を添加しない場合と比較して、体積を１．２倍以上とすることで、該発泡スラリー中に十分な泡（気泡）を発生、保持していることを意味し、該発泡スラリーを硬化させた場合に、十分な空隙を有する多孔質硬化体とすることができるからである。
【００６２】
なお、膨張率の上限は特に限定されないが、体積比で１２０％以下であることが好ましく、１０５％以下であることがより好ましい。これは、膨張率が１２０％を超えると、すなわち、発泡剤を添加しない場合と比較して、体積が２．２倍を超えると、泡（気泡）の割合が多くなりすぎ、多孔質硬化体とした場合に強度が低くなる恐れがあるからである。
【００６３】
発泡スラリーの膨張率は、例えば発泡剤の添加量や、スラッジ水の固形分濃度等により調整することができる。
【００６４】
本実施形態の発泡スラリーのフロー値は、例えば２００ｍｍ以上４３０ｍｍ以下であることが好ましい．これは、フロー値が２００ｍｍ以上の場合、十分な流動性を有しているといえ、本実施形態の発泡スラリーを型等に容易に流し込むことができるからである。
【００６５】
ただし、フロー値が４３０ｍｍより大きくなるとかえって流動性が高過ぎ、取り扱い性が低下する恐れがあるため、４３０ｍｍ以下であることが好ましい。
［発泡スラリーの製造方法］
次に、本実施形態の発泡スラリーの製造方法について説明する。
【００６６】
本実施形態の発泡スラリーの製造方法によれば、既述の発泡スラリーを製造することができるため、既に説明した事項については説明を一部省略する。
【００６７】
本実施形態の発泡スラリーの製造方法は、原料を混練する混練工程を有することができる。そして、原料は少なくとも、固化材と、発泡剤と、生コンクリート取り扱い設備の洗浄水を砂および砂利と分離して得られたスラッジ水とを含むことができる。
【００６８】
混練工程について以下に説明する。
【００６９】
混練工程では、これまで説明した原料の各成分を混練することができる。なお、この際に用いる混練手段は特に限定されるものではなく、例えば生コンクリートを製造する際に通常用いられる各種ミキサーを用いることができる。
【００７０】
混練工程において用いる原料は、上述の様に少なくとも固化材と、発泡剤と、スラッジ水とが挙げられるが、その他に必要に応じて、さらに混和材料としての粉末や、砂、水等を原料として用いることもできる。原料は、既述の様にさらに紙粉を含むこともできる。原料を構成する各成分については既述のため、説明を省略する。
【００７１】
混練工程において、原料である固化材、発泡剤、及びスラッジ水、場合によってはさらに混和材料である粉末、砂、水、紙粉等は、同時に混練することもできるが、例えば一部の成分を混練した後、さらに残りの成分を添加し、混練することもできる。
【００７２】
具体的には例えば発泡剤を、混和材料としての粉末、及び砂から選択される１種類以上と混練した後、他の成分と混練することもできる。
【００７３】
また、発泡剤を混練工程の直前に水、またはスラッジ水に添加した後、他の成分と混練することもできる。
【００７４】
このように、発泡剤を、混和材料としての粉末、砂、水、スラッジ水等と混練してから他の成分と混練することで、発泡剤を発泡スラリー内に均一に分散し、発泡スラリー内に均一に泡（気泡）を形成することができ、さらには、該発泡スラリーを硬化させた多孔質硬化体内に均等に空隙を形成することができるため好ましい。
［多孔質硬化体、多孔質硬化体の製造方法］
次に、本実施形態の多孔質硬化体、及びその製造方法について説明する。
【００７５】
本実施形態の多孔質硬化体は、既述の発泡スラリーの硬化体である。
【００７６】
既述の様に、発泡スラリーは発泡剤による泡（気泡）を含有するため、該泡（気泡）を含んだ状態で硬化させることで、空隙を含む多孔質硬化体を得ることができる。
【００７７】
本実施形態の多孔質硬化体の製造方法は特に限定されないが、例えば既述の発泡スラリーの製造方法により得られた発泡スラリーを硬化させる硬化工程を有することができる。
【００７８】
硬化工程における具体的な操作は特に限定されるものではなく、固化材の材料等に応じて任意に選択することができる。例えば固化材が各種セメントの場合には、硬化工程においては特段の操作は要せず、セメントを水和反応により硬化させることができる。
【００７９】
なお、硬化工程の後、所望の形状の多孔質硬化体が得られるように、硬化工程の前に、発泡スラリーを所望の形状の型や、多孔質硬化体を配置する場所に流し込む、流し込み工程等を任意に実施することができる。
【００８０】
ここで、上記本実施の形態例に係る発泡スラリー、及び多孔質硬化体の使用形態の一例について、図２（Ａ）、図２（Ｂ）を参照して説明する。
【００８１】
図２（Ａ）は、例えば地盤沈下等により床（土間）１１と、地盤１２との間に、空隙１３ができた状態を床１１（土間）の上面と垂直な面での断面図で示している。このように床（土間）１１と、地盤１２との間に空隙１３が生じた場合には、床（土間）１１が自重を支えきれず、陥没する恐れがある。そこで、図２（Ａ）に示した様に床（土間）１１に開口部１４を形成し、該開口部１４から、床（土間）１１と地盤１２との間の空隙１３に既述の発泡スラリー１５を流し込み、硬化させて多孔質硬化体を形成することで、該空隙１３を多孔質硬化体により充填することができる。
【００８２】
発泡スラリーに変えて、通常の生コンクリートを用いた場合、固液分離等が生じ、空隙１３を完全に埋められない恐れがある。このため、複数回に分けて生コンクリートを注入しなくてはならない場合がある。一方、既述の発泡スラリーにおいては固液分離を抑制できており、さらには発泡により隙間を自己充填することができるため、確実に空隙１３を埋めることができる。
【００８３】
本実施形態の発泡スラリーや、多孔質硬化体のその他の使用形態の例として、図２（Ｂ）に示した、地面２１よりも下の地下に埋めた埋設槽２２を充填する例が挙げられる。なお、埋設槽としては、埋設水槽や、各種埋設タンクが挙げられる。
【００８４】
地下に埋めた埋設槽２２は掘り出すために多額の費用が必要であるが、使用しなくなった後、放置すると該埋設槽の天井面等の壁部分が腐食等により壊れ、陥没等を生じる恐れがあるため、使用しなくなった場合に、該埋設槽の中の空洞部分を充填剤等で充填することがある。本実施形態の発泡スラリーを該充填剤として用いることで、埋設槽２２内を確実に充填することができる。
【００８５】
また、本実施形態の発泡スラリーや、多孔質硬化体のその他の使用形態の例としては、各種建材として用いることもできる。発泡スラリーを所望の形状、例えば板状形状等に成型し、硬化させることで、板状形状の多孔質硬化体を得ることができる。多孔質硬化体は、内部に均等に空隙を有することから、断熱性、軽量性に優れた建材として用いることができる。なお、例えば本実施形態の多孔質硬化体のみではなく、例えば他の建材と組み合わせて、すなわち多孔質体ではないコンクリート板等と、板状の多孔質硬化体とを組み合わせて建材として用いることもできる。
【００８６】
以上に説明した本実施形態の発泡スラリー、多孔質硬化体によれば、高分子材料の増粘剤を添加する必要が無いため、本実施形態の発泡スラリーや、その硬化体である多孔質硬化体においては、高分子材料の残留を抑制し、また製造コストを抑制することができる。
【実施例】
【００８７】
以下に具体的な実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない
以下の実験例１〜実験例１３において、発泡スラリー、及び該発泡スラリーの硬化体である多孔質硬化体を製造した。実験例１〜実験例１２が実施例、実験例１３が比較例となる。
［実験例１］
固化材として高炉セメントＢ種（表１中では単に「セメント」と記載する）と、生コンクリート取り扱い設備の洗浄水を砂および砂利と分離して得られ、固形分濃度を３質量％に調整したスラッジ水と、スラッジ水を脱水機にかけて得られたブレーン値が３４００ｃｍ２／ｇの脱水ケーキと、金属アルミニウム粉である発泡剤とを表１に示した割合で秤量、混練して発泡スラリーを調製した（混練工程）。
【００８８】
なお、発泡剤は、予め脱水ケーキと混練してから、他の成分と混練した。
【００８９】
得られた発泡スラリーについては、ブリーディング率、フロー値、膨張率を評価した。
【００９０】
ブリーディング率は、土木学会基準「プレパックドコンクリートの注入モルタルのブリーディング率及び膨張率試験方法（ＪＳＣＥ−１９８６）」に準じて評価した。
【００９１】
具体的には、混練直後の発泡スラリーを所定のポリエチレン袋（径５ｃｍ、長さ５０ｃｍ以上）に空気が混入しないように満たし、水を４００ｃｃ入れたメスシリンダー内に入れ、発泡スラリーの表面と水位を合わせることにより、初期体積を求め、放置２０時間後に同様にして測定し水位の下がりを測定し、初期体積に対する割合でブリーディング率を求める。
【００９２】
ブリーディング率が大きいと、発泡スラリーの表面に、硬化の過程で大きな沈降が生ずることになる。このため、発泡スラリーのブリーディング率は小さければ小さいほど好ましい。
【００９３】
フロー値は、まず５０ｃｍ×５０ｃｍの正方形の鉄板の上で、直径約８０ｍｍ、高さ約８０ｍｍの円筒容器（フローコーン）に、発泡が開始する前のスラリーを充填した。次いで、スラリーを充填した円筒容器の底面を開口させ、該円筒容器を上に引上げ、鉄板上に拡がったスラリーの直径を直交する２方向について測定して求めた。
【００９４】
膨張率は、メスシリンダーに発泡が開始する前のスラリーを入れ体積（発泡前体積）を測定しておき、該スラリーの発泡が終了した時点のスラリーの体積（発泡後体積）を測定し、上記発泡後体積を、発泡前体積で除することにより算出した。すなわち、（膨張率）＝（発泡後体積）÷（発泡前体積）の式により算出した。
【００９５】
混練工程の後、得られたスラリーを内径が直径５０ｍｍ高さ１００ｍｍの円筒形の型に流し込み、発泡、硬化させることで円柱形状の多孔質硬化体を得た（硬化工程）。
【００９６】
得られた多孔質硬化体の試験体について、材齢２８日になったときに一軸圧縮強度試験機（株式会社篠原製作所製  一軸試験機（３ＫＮ））により圧縮強度の測定を行った。
【００９７】
また、得られた多孔質硬化体の密度を評価した。密度は、材齢２８日の一軸圧縮強度試験の試験前に供試体の質量を測定し、該質量を供試体の体積で除して算出した。
【００９８】
得られた多孔質硬化体の表面、及び断面から、多孔質硬化体内の空隙の状態を目視で確認した。
［実験例２〜実験例６］
用いたスラッジ水の固形分濃度を表１に示した濃度とし、各成分の割合を表１に示した割合とした点以外は実験例１と同様にして発泡スラリー、及び多孔質硬化体を製造し、評価を行った。
［実験例７］
用いたスラッジ水の固形分濃度を表１に示した濃度とした点、脱水ケーキに変えて砂、具体的には粒度が０ｍｍより大きく５ｍｍ以下の間に分布する粉砕砂を用いた点、及び各成分の割合を表１に示した割合とした点以外は実験例１と同様にして発泡スラリー、及び多孔質硬化体を製造し、評価を行った。
【００９９】
なお、発泡剤は、予め粉砕砂と混練してから、他の成分と混練した。
［実験例８、９］
用いたスラッジ水の固形分濃度を表１に示した濃度とし、原料にさらに紙粉を添加した点、及び各成分の割合を表１に示した割合とした点以外は実験例１と同様にして発泡スラリー、及び多孔質硬化体を製造し、評価を行った。
［実験例１０］
脱水ケーキとして、スラッジ水を脱水機にかけて得られたブレーン値が９５００ｃｍ２／ｇの脱水ケーキを用いた点以外は実験例３と同様にして発泡スラリー、及び多孔質硬化体を製造し、評価を行った。
【０１００】
なお、発泡スラリーを調製する際、実験例３と同程度のフロー値とするため、表１に示したように脱水ケーキの量を減らし、スラッジ水の量を増やしている。
［実験例１１］
発泡剤は、予め脱水ケーキと混練せず、発泡剤以外の成分を混練してスラリーを調製した後、該スラリーに発泡剤を添加し、混合した点以外は、実験例４と同様にして発泡スラリー、及び多孔質硬化体を製造し、評価を行った。
［実験例１２］
発泡剤は、予め脱水ケーキと混練せず、発泡剤以外の成分を混練してスラリーを調製した後、該スラリーに発泡剤を添加した点以外は、実験例４と同様にして発泡スラリー、及び多孔質硬化体を製造し、評価を行った。
【０１０１】
なお、発泡剤をスラリーに添加後、ほとんど混練せず、発泡剤が一部固まった状態のまま型に流し入れた。
［実験例１３］
スラッジ水を添加しなかった点以外は実験例１と同様にして発泡スラリーの調製を試みた。なお、実験例１３では、実験例１と同じ配合としており、スラッジ水の代わりに水を添加している。しかしながら、該発泡スラリーは気泡をスラリー内に保持することができず、発泡スラリーを得ることはできなかった。
【０１０２】
【表１】
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以上の実験例１〜実験例１２により得られた発泡スラリー及び多孔質硬化体は、特殊な高分子化合物である増粘剤を含有していない。このため、得られた発泡スラリーや、多孔質硬化体は、増粘剤に起因する成分を含有するものではない。それにも関わらず、発泡スラリーは気泡を保持することができることが確認できた。
【０１０３】
また、実験例１〜実験例１２ではいずれもブリーディング率は、高いものでも０．３％程度であり、十分にブリーディングの発生を抑制できていることが確認できた。なお、実験例２のブリーディング率の微量とは、ブリーディングの発生はみられるものの、０．３％を下回り、限りなく０％に近いことを意味している。特に、紙粉を添加した点以外は略同じ組成を有する実験例１と実験例８、実験例２と実験例９をそれぞれ比較すると、紙粉を添加することで、ブリーディングの発生を特に抑制できることが確認できた。また、紙粉を添加することで多孔質硬化体の圧縮強度も高くなることが確認できた。
【０１０４】
また、実験例１〜実験例１０において得られた、該発泡スラリーの硬化体である多孔質硬化体は、略均一なサイズの微小な空隙を含むことが確認できた。ただし、発泡剤以外の成分を混練したスラリーを調製した後、該スラリーに発泡剤を添加した実験例１１、１２では、若干ではあるが、得られる多孔質硬化体内の空隙のサイズに製品としては問題とならない程度のばらつきが見られた。これは、発泡スラリー内で発泡剤の偏りが生じた為と考えられる。このため、発泡剤は予め、例えば脱水ケーキ等と混練してから添加することが好ましいことを確認できた。
【０１０５】
一方実験例１３においては、発泡スラリーを得ることができなかった。これは、スラリー中に発泡剤により発生させた泡（気泡）を保持することができなかったためである。
【図１】
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【図２】
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