(57)【要約】【課題】コストが低廉で効果的な擦り揉みを実現し、かつ、著しい騒音と粉じんを抑え、骨材を傷付けない再生砕石の再生処理方法を提供する。【解決手段】骨材の表面にモルタルが付着したもので、コンクリート廃材を破砕して得られる再生砕石の再生処理方法において、盥状の第一器１１内に設けた第一ブレード１２を水平回転させることにより混練を行う第一回転パン型ミキサー１０に、再生砕石と水を投入して第一ブレード１２を回転させることで、モルタルを骨材から剥がし、しかも剥がれたモルタルが水に混じってなる泥水を第一ブレード１２を回転させることで排水口１３から排出する工程と、第一器１１内に注水する工程とを繰り返して行って、モルタルを骨材から分離させ、分離させられた骨材を第一再生材として再生する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨材の表面にモルタルが付着したもので、コンクリート廃材を破砕して得られる再生砕石の再生処理方法において、
盥状の第一器内に設けた第一ブレードを水平回転させることにより混練を行う第一回転パン型ミキサーに、前記再生砕石と水を投入して前記第一ブレードを回転させることで、前記モルタルを前記骨材から剥がし、しかも剥がれたモルタルが水に混じってなる泥水を前記第一器内から排出する工程と、前記第一器内に注水する工程とを繰り返して行って、前記モルタルを前記骨材から分離させ、分離させられた前記骨材を第一再生材として再生することを特徴とする再生砕石の再生処理方法。
【請求項２】
前記第一器の周面に排水口を形成し、前記第一ブレードを回転させることで前記排水口から前記泥水を排出することを特徴とする請求項１に記載の再生砕石の再生処理方法。
【請求項３】
前記第一器内の前記排水口からの前記泥水の排出及び前記第一器内への注水をいずれも連続的に行うようにしたことを特徴とする請求項２に記載の再生砕石の再生処理方法。
【請求項４】
前記第一器の周面に対する前記排水口の形成位置を前記第一ブレードの高さよりも上方にしたことを特徴とする請求項２又は３に記載の再生砕石の再生処理方法。
【請求項５】
盥状の第二器内に設けた第二ブレードを水平回転させることにより混練を行う第二回転パン型ミキサーに、前記泥水及び各種添加材料を連続的に投入して前記第二ブレードを回転させることで、第二再生材を製造するとともに、
前記第二再生材を前記第二ブレードの回転により前記第二器の周面に形成された排出口から連続的に排出し、しかも前記第二器内に前記第二再生材が入っている状態で、新たな前記泥水及び各種添加材料を投入することを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一つに記載の再生砕石の再生処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート廃材を破砕して得られる再生砕石から各種再生材を生産するための、再生砕石の再生処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、レディミクストコンクリートに使用可能な、「ＪＩＳ  Ａ  ５０２１（２００５）」に規定された「コンクリート用再生骨材」を再生砕石（リサイクル・クラッシャーラン）から取り出す技術が開発されている。
より具体的には、この技術は、建築解体現場等から発生するコンクリート廃材を粗破砕し、一定の粒度範囲内にある再生砕石から付着しているモルタル（＝固化したセメントペースト）分を除去し、そこに含まれている骨材（＝砂利）を取り出すものである。
【０００３】
コンクリートに使用された骨材は、数十年の年月を経て、再び「コンクリート用骨材」として生まれ変わる。なお、再生砕石から造られた骨材を、特に「コンクリート用再生骨材」という。
コンクリート用再生骨材には、「Ｈ」、「Ｍ」、「Ｌ」の三種類の規格が設けられている。なお「Ｍ」、「Ｌ」は、「Ｈ」よりも品質規格が緩いために再生後の用途が限定されている。したがって、本発明では最も品質の高い「Ｈ」の規格を満足させることを前提とした「コンクリート用再生骨材」の製造方法を示す。
【０００４】
「コンクリート用再生骨材」がＪＩＳで規定されたのは比較的新しい出来事である。これは、“元々コンクリートに使用されていた骨材であるならば、骨材本来の姿を取り戻した上で同じ用途に再利用すれば良いではないか。「石」とは本来“不変”のものである。”という考え方の上に立った規格である。しかし、コンクリート構造物を解体・破壊する際に、骨材を元の姿のまま取り出すことは不可能である。それは、骨材の表面に大量のモルタルが付着しているからである。
【０００５】
骨材に付着しているモルタルは、吸水性が高く脆い性質をもっているので、モルタルが付着したままでは骨材の吸水性試験やすりへり減量試験などの試験結果に悪影響を与えてしまう。当然のことながら、規格から外れた骨材はコンクリート用骨材として使用することはできない。
一方で、地球温暖化問題を受けて庶民の環境意識が高まりつつあり、「二酸化炭素の排出抑制」が叫ばれるようになった。植物が二酸化炭素を吸収し、代わって酸素を空気中に放出することはよく知られているが、これと関連して、最近では植林等に代表されるような“森林を守る運動”が広がりを見せている。
【０００６】
骨材の多くは、森林を伐採し山を削って造られる。したがって、採石業に代表されるこうした事業活動も一種の環境破壊と受け取られる向きがある。そうした環境保全意識の高まりを背景として、既存のコンクリート構造物に使われている骨材を再び元の姿に戻してコンクリート用再生骨材として蘇らせ、また、それを活用して新たなコンクリート構造物を建築・建設しようという“資源循環＝リサイクル”の考え方が構築された。これが「コンクリート用再生骨材」誕生の源である。
【０００７】
ここで、再生砕石からコンクリート用再生骨材を得る方法には、大別して３つの方法が知られている。
第一に「加熱・擦り揉み（すりもみ）方式」と呼ばれる方法である（例えば、非特許文献１参照）。これは再生砕石を加熱することによってモルタルを劣化させ、その後に擦り揉み工程を加える方法である。後に紹介する他の擦り揉み方式との違いは、事前に再生砕石を加熱処理する点である。
【０００８】
第二は、筒状の擦り揉み装置である（例えば、非特許文献２参照）。外見は筒を横に寝かせた様である。
内部の中心には、長手方向に軸があり、それに「仕切板」と言われる円形の板が複数付いている。板には各々傾斜が設けられており、軸を回転させることによって内容物をねじり出す仕組みになっている。更に、内部には多数の「鋼球」が入れてあり、鋼球と材料をこすり合わせることによって軟らかいモルタル分を剥離させようとしている。一般的に「ボールミル方式」と呼ばれるものに近い。
【０００９】
第三は、本発明と同じく盥状のミキサーが原型だが、これも大別して二種類程がある。
一方は通常の回転パン型ミキサーに見られるような攪拌用羽根が取り付けられていないものである（例えば、非特許文献３参照）。その代わりに、ローター（内筒）自身が偏心運動を繰り返す機構を備えている。ローターの偏心運動によって、強制的に再生砕石全体に流れを与えると同時に、再生砕石を内壁にこすりつけ、擦り揉むのである。
なお、回転パン型ミキサーに見られる「ローター（内筒）」は、上部の「キャップ部分」とその下部にある「筒部」との構成から成っており、通常、キャップ部分のみが回転する。ここにアームを取り付け、その先端にブレードを固定しているのが一般的なものである。また、筒部は器底面に固定されている。したがって、ローター自身に偏心運動を行なわせたことは、ある意味で画期的な機構ともいえる。
【００１０】
さて、更にもう一方は、攪拌用羽根の代わりに複数のロッド（棒）が付いているタイプである（例えば、非特許文献４参照）。アームの回転と共にその先端にあるロッド自体を回転させ、内部に投入された再生砕石を、互いに、或いはロッドや内壁と接触させることで材料を擦り揉むものである。これも一般的に「ロッドミル方式」と呼ばれているものに近い。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】三菱マテリアルテクノ株式会社、“高品質再生骨材「ダイヤゲイト」製造プラント”、［ｏｎｌｉｎｅ］、［平成２２年５月１２日検索］、インターネット〈ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｍｍｔｅｃ．ｃｏ．ｊｐ／０２０８０１．ｈｔｍｌ〉
【非特許文献２】株式会社小松製作所、“鹿島・コマツ・大東土木／共同で高品質再生骨材を生産〜機械式すりもみ装置”、［ｏｎｌｉｎｅ］、［平成２２年５月１２日検索］、インターネット〈ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｋｏｍａｔｓｕ．ｃｏ．ｊｐ／ｃｅ／ｓａｉｓｅｋｉ／ｉｎｄｕｓｔｒｙ／ｃｏｌｕｍｎ／ｃ３−０７０４１３．ｈｔｍｌ〉
【非特許文献３】株式会社竹中土木、“高品質再生粗骨材「サイクライト」の製造システムを開発”、［ｏｎｌｉｎｅ］、［平成２２年５月１２日検索］、インターネット〈ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｔａｋｅｎａｋａ−ｄｏｂｏｋｕ．ｃｏ．ｊｐ／ｎｅｗｓ／ｎｅｗｓ＿２００００１１９．ｈｔｍｌ〉
【非特許文献４】日工株式会社、“再生骨材製造装置”、［ｏｎｌｉｎｅ］、［平成２２年５月１２日検索］、インターネット〈ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｉｋｋｏ−ｎｅｔ．ｃｏ．ｊｐ／ｔｅｃｈ／ｒｅｃｙｃｌｅ／ｓｕｒｉｍｏｍｉ／ｉｎｄｅｘ．ｓｈｔｍｌ〉
【００１２】
以上が既に公表或いは商品化されている従来技術の概要である。ここに示された事例は、いずれも「材料の擦り揉み」が必要とされる点で共通点が見られるし、そうした要素が必要な点については本発明も同様である。しかし、どれも「水」を使用しない点で本発明とは類似しない。しかも、いずれの技術も「水」を使わないことを“利点”として紹介している。
【００１３】
加えて言うならば、ここに挙げた機械装置の特性からみて、「水を入れる」などは不可能なことである。これらの機械装置に水を入れるとモーター等の部品や機械内部に浸水し、それ自体が壊れてしまう。従来技術によれば「水を入れる」などは言語道断、全くもって想定外の事柄であることが理解できる。尚、「水の不使用」については、後述でその理由の一端を述べる。
さて、次に個々の技術について詳しく考察する。
【００１４】
第一従来例（非特許文献１に記載の発明）について
擦り揉みの前処理として、再生砕石を加熱することを特長としている。具体的には、再生砕石を約３００℃で加熱した後、擦り揉み装置に投入し、モルタルを剥離させる方法である。
「３００℃」という熱量は、加熱時における骨材とモルタルの「膨張率の違い」に着目した結果の設定と考えられるが、「熱」を利用するため、他の方法と比較して多額のランニングコストがかかってしまう。したがって、現実的な方法とは言い難い。
また、加熱処理を施す前段階における再生砕石も低含水状態であることが望ましいため、天候や気温の影響を排除するようそれなりの設備を有して保管・管理する必要が生じる。このような点からも、他と比較して、掛かる設備や費用の膨大さから、やはり現実的な方法ではないといえる。
なお、この方法で使用される「擦り揉み装置」自体に関する具体的な記述は発見できなかった。
【００１５】
第二従来例（非特許文献２に記載の発明）について
先述したように、横置きされた筒状の擦り揉み装置である。
内部の中心軸及びそれに取り付けられている仕切板が回転することによって投入された再生砕石を筒内で移動させつつ、その過程において予め装填していた鋼球と擦り合わそうとするものである。再生砕石は装置本体の上部中央から投入され、下端にある左右の穴（＝排出口）からモルタルを分離した骨材が出て行く。
仕切板には複数の穴が開いており、この穴の径を鋼球径よりも小さくすることで鋼球が外に出て行くことを防止している。また、逆に、擦り揉みが不十分な大きな再生砕石（骨材）はこの穴を通過することができず、ある程度モルタルを剥離させることによって径を小さくしたものしか排出されないようになっていると考えられる。
【００１６】
資料によれば、鋼球は軸に接する位置まで装填されている。したがって、それが内容量の約半分を占めていることになる。この装置を要約すれば、「鋼球の重量」を利用して材料を“圧し潰す”ことを狙いとしていることが解る。鋼球の重量に耐えることが出来ない部分（＝モルタル）が圧壊し、研磨されて骨材のみが残るという理屈である。
【００１７】
この従来技術の課題は次のように推察される。
筒内を移動する再生砕石は、鋼球を潜り抜けて出口へと運ばれるとあるが、そこでの滞留時間や擦り揉みの程度はまちまちであり、モルタルの剥離具合にバラツキが生じているのではないか、というものである。
そのように考える理由は、一台の機械装置で再生砕石の投入と骨材の排出を同時に行なう、「連続投入・連続排出型」ともいえるタイプだからである。このタイプの大きな特徴は、「擦り揉み時間を規定できない」という点である。この技術によれば、擦り揉みが十分であるか否かに関わらず、仕切板に設けられた穴の直径よりも小さいものは否応なしに排出されてしまうことになる。
【００１８】
ところで、個々の再生砕石を見た場合、その組成は様々である。骨材の表面に微かにモルタルが付着しているもの、複数の骨材がモルタルを媒介として“一固体化”したもの、モルタルの塊など、といった具合である。硬度を含む個々の組成が異なるため、仕切板に開けた穴を通過したというだけでは、コンクリート用再生骨材としての適否は測れない。そもそも、コンクリート用再生骨材で重要なのは、大きさではなくモルタルが十分に剥離されていることである。「擦り揉み時間」を規定できない連続式自体がコンクリート用再生骨材の製造には不向きであることが解る。
【００１９】
また、別の課題も浮上する。再生砕石は仕切板の回転によって排出口のある底部へと進んで行くと思われるが、果たして速やかに鋼球内部へと潜入していくのかといった疑問である。上部投入口から次々と投入されてくる再生砕石の重量によって鋼球内に押し込まれていくのかもしれないが、相当量の再生砕石が鋼球上に残留するのではないかといったことも想像される。
【００２０】
第三従来例（非特許文献３に記載の発明）について
盥状の擦り揉み装置である。器の底面は水平を保持している。外見はパン型ミキサーの様であるが、その内部に攪拌用羽根は無い。ローター自身が偏心運動を行なうことが特徴であると先述した。
ローターと内壁との最小間隙は、投入する再生砕石内に含まれる骨材の最大粒径よりも若干広くとってあるようであり、骨材自体を破壊、または粉砕しないように設定されている。水を使わず、ローター自身の動きによって再生砕石全体に流れを与えると同時に、内壁への強制的な“こすりつけ”と再生砕石同士の接触によってモルタルを剥離させる方法である。
この方法では、予め規定した分量の再生砕石を投入し、しかも擦り揉み時間を調整可能な「バッチ式」を採用できると思われるため、コンクリート用再生骨材としての要求品質を満たすまで、擦り揉み時間を任意に調整可能であるとも思われる。したがって、第二従来例とは違い、品質に関するバラツキを抑えることは可能と思われる。ただし、資料によれば、これを「連続投入・連続排出型」としている。前記した通り、連続式では品質管理が難しい。
【００２１】
更に、もう一方の第四従来例（非特許文献４に記載の発明）である「ロッド（棒）」を採用した擦り揉み装置も外見はパン型ミキサーの様である。内部も通常のパン型同様、中心に円筒形をしたローターがあり、その上部が回転する。但し、これには攪拌用羽根の代わりに複雑な機構をもって回転運動する複数の「ロッド」が取り付けられている。
アームの回転とその先端に取り付けられているロッド自身の回転により、投入された再生砕石を強制的に流動させ、また、再生砕石同士、あるいは再生砕石を金属部に接触させてモルタル分を除去する仕組みである。しかし、水を使わないためにミキサー内部での再生砕石の流動性は低い。
【００２２】
一般的に「ロッドミル」と言われるこうした方法は、例えるならゴルフにおける“ティーショット”といったイメージが解り易い。いわゆる「打撃」である。「打撃方式」は、“破砕”を目的とする場合には有効だが、骨材の内部組成を損傷、または破壊してしまう可能性が高く、後にコンクリート等に使用することを目的とした今回のようなケースにおいては適した方法とはいえない。
【００２３】
また、良好な擦り揉み効果を得るために、ロッドを高速回転させているとも考えられるが、そのような場合は、打撃時における衝撃が更に大きくなることも想像に難くない。そうなると、砂利などの場合、目に見ることの出来ない微細な亀裂が内部に生じる可能性がある。このことは、骨材本来の強度を損なう可能性があることを表している。チェーンなどの鉄素材製品にも言えるが、硬度の高いものほど過分な衝撃を与えるべきではない。
【００２４】
これまでに見てきたように、従来技術ではいずれも「水」の使用に触れていない。「水」を使わないことを前提として技術開発が行われ、また、それを特長としているのである。
こうした事実から、各社は「汚泥」を発生させないことを大原則として機械装置の開発をしていることが解る。擦り揉みによって剥離させたモルタルは微粉末状であり、これに水が加わると「汚泥（泥水）」になる。これが別の問題を引き出すのである。
【００２５】
「汚泥」の発生を嫌う理由は、概ね次の通りである。
産業廃棄物として扱われる汚泥に関する規制は厳しく、一般的にその処理等に膨大なコストが掛かるとされている。その一例として、「検査規準」に着目すると解り易い。乾燥粉末状態であるモルタル粉を対象にした場合に必要な検査は、重金属等を対象にして７項目程度を行えば良いが、これに水分が加わったものは「汚泥」とされ、先の重金属系の検査に有機系化合物等を加えた２６項目の検査が必要になる。この検査に要する費用だけを見ても大きな隔たりがあるのである。また、検査後の処分先についても、汚泥は「管理型最終処分場」における埋立処分を規定されており、「安定型埋立処分場」と比較した場合、処分費において数倍から１０倍程度の開きがあるのが一般的である。管理型のほうが高額なのである。したがって、各社とも敢えて水を使わないこと、「汚泥」を発生させないことを前提として技術開発を行ってきたのである。
【００２６】
話を戻すが、従来技術では、汚泥の代わりに大量の「微粉末」を発生させている。この微粉末は、乾燥状態で収集されるため、管理を誤れば“粉じん”となって飛散するなどの新たな課題が浮かび上がっている。したがって、集塵装置などの設備も別途必要であるし、その保管は密閉容器、あるいは袋詰などといった形式に頼らざるを得ず、特別な扱いが必要になってくる。こうした設備や事後の経費も軽微なものではない。さらに加えると、「微粉末」の再利用方法については、今も尚研究段階である場合が多く、有効な活用方法は見つかっていないようである。
【００２７】
その他、従来の技術によれば、いずれも凄まじい「騒音」を発生させる点が共通している。ロッドや鋼球、内壁などの金属部分と再生砕石が擦り合わさる時においては、甲高く凄まじい騒音を発する。その騒音のため、その場に長時間佇むことは出来ないといわれている。
周辺環境に直接の悪影響をもたらすこうした事象は、極力避けなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２８】
各社共通の課題として、再生品（＝コンクリート用再生骨材）の品質、粉じん・騒音の発生を挙げたが、中でも最も重要なのは「再生品の品質」である。品質規格を満たさなければ商品として販売することは不可能であり、技術開発が目指すところの事業化、新たな収益源の確保は不可能である。したがって、「品質の確保」が最重要課題となる。
【００２９】
では、どのようにして骨材の品質を確保するか。最大の課題は、骨材に付着しているモルタル分を如何にして除去するかである。各社各様にそのことに注力しており、各技術開発の目的もその一点に集中している。
冒頭にも述べたとおり、「コンクリート用再生骨材」は、コンクリートに使用される骨材である。コンクリートを使用して造られる多くの建造物は、耐用年数も長期にわたり、大地震や火災などにも耐えられる強度を必要とされている。そうしたコンクリートの強度を測る数値に「水セメント比」があるが、これも「骨材」の性質に大きく左右される。骨材の品質によって、セメントに加える水分量に大きな差が現れるからである。したがって、コンクリート用再生骨材がコンクリートに与える影響も極めて大きいといえる。
【００３０】
「品質」に関して、第二従来例で「連続投入・連続排出型」に触れたが、この方法では品質にバラツキが生じてくるので、コンクリート用再生骨材の製法としては根本的に不向きであることを説明した。個々の再生砕石が、どの程度擦り揉まれて排出されてくるのかが分からない、というのが最大の難点であるとも述べた。
【００３１】
また、第一従来例で触れた「加熱方式」の場合は、擦り揉む以前の問題を抱えている。確かに加熱時における骨材とモルタルの「膨張率」の違いに着目したのは良く、また、それで十分なモルタルの剥離を促すことが可能であることも認められるが、いわば、これは理論だけであり、実際には使い難い技術である。なぜなら、先にも述べたように、この方法には多額のランニングコストが掛かるため、事業化は極めて困難である。コンクリート用再生骨材の市場における販売価格は廉価であるので、コストの掛かるこの方法は採用し得ない。
【００３２】
他方で、第三従来例については、いずれも擦り揉み装置の機構が複雑であり、その独創性が仇となって製造コストやメンテナンスに多額の費用が生じる。
また、ロッドミル方式（第四従来例）では、骨材自体に不要な衝撃を与え、骨材の内部組成に悪影響をもたらす可能性を指摘した。しかも、実際にそうした方法で十分な擦り揉みができるのか、という点についても疑問が残る。
【００３３】
そこで、本発明の目的とするところは、安価で効果的な擦り揉みを実現し、かつ、著しい騒音と粉じんを抑え、骨材を傷付けない再生砕石の再生処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３４】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の再生砕石の再生処理方法は、骨材の表面にモルタルが付着したもので、コンクリート廃材を破砕して得られる再生砕石の再生処理方法において、盥状の第一器（１１）内に設けた第一ブレード（１２）を水平回転させることにより混練を行う第一回転パン型ミキサー（１０）に、前記再生砕石と水を投入して前記第一ブレード（１２）を回転させることで、前記モルタルを前記骨材から剥がし、しかも剥がれたモルタルが水に混じってなる泥水を前記第一器（１１）内から排出する工程と、前記第一器（１１）内に注水する工程とを繰り返して行って、前記モルタルを前記骨材から分離させ、分離させられた前記骨材を第一再生材として再生することを特徴とする。
【００３５】
また、請求項２に記載の再生砕石の再生処理方法は、前記第一器（１１）の周面に排水口（１３）を形成し、前記第一ブレード（１２）を回転させることで前記排水口（１３）から前記泥水を排出することを特徴とする。
【００３６】
また、請求項３に記載の再生砕石の再生処理方法は、前記第一器（１１）内の前記排水口（１３）からの前記泥水の排出及び前記第一器（１１）内への注水をいずれも連続的に行うようにしたことを特徴とする。
【００３７】
また、請求項４に記載の再生砕石の再生処理方法は、前記第一器（１１）の周面に対する前記排水口（１３）の形成位置を前記第一ブレード（１２）の高さよりも上方にしたことを特徴とする。
【００３８】
また、請求項５に記載の再生砕石の再生処理方法は、盥状の第二器（２１）内に設けた第二ブレード（２２）を水平回転させることにより混練を行う第二回転パン型ミキサー（２０）に、前記泥水及び各種添加材料を連続的に投入して前記第二ブレード（２２）を回転させることで、第二再生材を製造するとともに、前記第二再生材を前記第二ブレード（２２）の回転により前記第二器（２１）の周面に形成された排出口（２３）から連続的に排出し、しかも前記第二器（２１）内に前記第二再生材が入っている状態で、新たな前記泥水及び各種添加材料を投入することを特徴とする。
【００３９】
ここで、上記括弧内の記号は、図面および後述する発明を実施するための形態に掲載された対応要素または対応事項を示す。
【００４０】
品質のバラツキを抑えることを目的として、本発明では「バッチ式」を採用した。
「バッチ式」とは、予め規定した分量の材料をミキサーに投入し、規定時間の到達をもって排出する方式をいう。
【００４１】
まず、攪拌の前段階として第一回転パン型ミキサー内部に水のみを溜めておき、ミキシングすることで第一器内に水流を生じさせ、その後に再生砕石を投入する。
水流によって流動する再生砕石は、互いに、また、第一ブレードや第一回転パン型ミキサー周面等との接触を繰り返す過程において研磨される。骨材表面に付着したモルタルが徐々に削ぎ落とされることで、再生砕石はコンクリート用再生骨材へと整形されていく。ちなみに、ここでの水流は“急流”の様相を呈している。
【００４２】
本発明は、河川敷などでみられる「玉石（砂利）」が出来上がっていく様子（砂利が急流に洗われることによってその鋭利な部分を削ぎ落としていき、やがて丸く形作られていく過程）を、第一回転パン型ミキサーを利用することによって再現したものである。
【００４３】
また、良好な擦り揉み効果を得るために、「水流」を利用して再生砕石全体を流動させ、かつ、個々の再生砕石を自転させることによって骨材表面に付着したモルタルを削ぎ落とす方法を考案した。これにより骨材組成を傷付けることもなくなり、また、第一回転パン型ミキサーの第一ブレードや周面等の金属部との激しい衝突を回避することに成功した。このことは、“著しい騒音”を防止する上で有効である。勿論、再生砕石は常に“水中”にあるので、“粉じん”は皆無である。
【００４４】
以下にそれぞれの事象について詳しく説明を加える。
各社の事例からも判るように、再生砕石が絶えず動いていることと同時に、再生砕石同士の接触が擦り揉み効果を得る上で重要であることが解る。
【００４５】
本発明において、良好な擦り揉み効果を得るために必要とした機械装置は「回転パン型ミキサー」であったが、このタイプを採用した理由は次の通りである。
第一回転パン型ミキサーにおける第一ブレードは、第一器の底面を舐めるが如く一定方向に、かつ、水平方向に動く（水平回転）。また、再生砕石（＝内容物）は、重力によって常に第一器の底にあろうとする。したがって、第一ブレードの進行方向には常に再生砕石が存在していることになる。
【００４６】
一方、回転パン型ミキサーと対比されることの多い「二軸式ミキサー」は、その名の通り内部に横置きされた二本の軸があり、それぞれにブレードが取り付けられている。
二本の軸は、それぞれの回転方向が違うため、攪拌中の材料の動きが「複雑」である。別な言い方をすれば、「（一定方向の）流れ」を作り出すことが出来ないのが特徴である。“練り混ぜ”を本来の目的とした場合、材料を複雑に動かすことの出来る二軸式が優れているといえるが、本発明で必要としたのは“複雑な動き”ではなく、“流れ”である。「河川」を模倣しようとした場合には、二軸式では不適当であった。
【００４７】
更に、各々の軸に取り付けられたブレードは、垂直方向に「上下回転」しているが、ブレードが下方から上方に移行する動きを例えるならば、空中に再生砕石を放り上げるかのようであり、放り上げられた再生砕石の中には、ブレードの回転軌道上から外れるものが現れる。このことは、回転中のブレードが再生砕石を動かそうとする“力”がこの時点で遮断されることを表している。こうしたことから、回転パン型ミキサーの方が“再生砕石を動かす”という強制力において無駄が無く、優れていることが解る。それが回転パン型ミキサーを採用した理由である。
【００４８】
また、その根拠は後で触れるが、攪拌によって“遠心力”が生じ、第一器の内部に著しい水位差ができることも選定理由の一つであった。
繰り返すが、本発明は、再生砕石と水を同時に攪拌することを特長としている。意図的に水流を生じさせ、その流れによって再生砕石全体を一定方向へ流動させつつ再生砕石自身を自転させ、再生砕石同士、あるいは再生砕石を第一器の底面や周面等にすりつけ、擦り揉むことを大きな特長とするものである。なお、ここでの水流は“急流”の様であることを前記した。
【００４９】
「水流」が必要な理由について説明を加える。
本発明の特長は、再生砕石と第一ブレードが直接接触しなくても再生砕石を円滑に流動させることができる点である。その理由として、第一器内に「水流」を生じさせているからであることを繰り返し述べている。実際には、第一ブレードの回転による遠心力によって、動きが緩慢な部分とそうではない部分が存在しているが、人工的に発生させた水流によって再生砕石は絶えず流動しているといってよい。
【００５０】
また、これらのことから、本発明は、従来技術に見られるような「打撃」要素は弱く、「研磨」に近いことが解る。基本的に、“砕く”、“砕かれる”といった要素が存在しないため、骨材組成に悪影響をおよぼす可能性も極めて低い。更に違う言い方をすれば、骨材とモルタルの強度（硬度）差は大きく、一般的にモルタルの方が脆い。再生砕石を急流に投下した場合、骨材の表面に付着しているモルタルから磨り減っていき、最終的に硬い部分、いわゆる「骨材」のみが残るというのは自明の理である。すなわち、「打つ」必要は無く、「転がす」だけで十分にモルタルは剥離できるのである。この要素が従来技術との大きな相違点といえる。
【００５１】
更に説明を加える。
本発明による「擦り揉み」の原理は次の通りである。
第一回転パン型ミキサーに取り付けられている第一ブレードの進行方向と水流の方向は当然にして同じ（一定方向）であることから、流れに順じて移動している再生砕石は、後方(・・)から(・・)第一ブレードに押される(・・・・)格好となる。また、第一ブレードと接した際にも、ある再生砕石は後方から掬い上げられるような動き（上下動）をし、また、あるものは第一ブレードの取り付け角度に応じて横に逃げるような動き（横移動）をする。更に加えれば、先に触れた通り、攪拌によって生じた“遠心力”によって、再生砕石はより大きな上下流動が可能である。このような動きを繰り返すことによって個々の再生砕石の「流動距離」が確保され、十分な研磨（擦り揉み）が行われるのである。
【００５２】
また、ここで重要なのは、“（再生砕石が）後ろから押される＝転がされる”という事象である。再生砕石の進行方向に対して後ろから第一ブレードが迫ることにより、接触時の衝撃が緩和され、再生砕石内部の骨材自体が粉砕されてしまうのを防いでいるのである。
一方、水流を利用しない場合で、再生砕石が一瞬においても停止状態におかれたところをロッド等で叩かれたとなると、その衝撃をまともに受けて骨材自体が粉砕されてしまう可能性がある。第四従来例で見た事例の通りである。
【００５３】
次に、具体的な「水の使用方法」について触れる。
本発明では、「水流」を利用するため、攪拌中における「注水」および「排水」が必要としている。この理由を述べると、擦り揉みによって剥離したモルタルが微細な粒子となり水と混ざって汚泥化し、それが再生砕石全体の良好な流動性を維持するうえでの阻害要因になるからである。したがって、汚泥を第一器内に溜めない工夫が必要であった。
【００５４】
注水は第一器のどの部分からでも可能だが、折角の新しい綺麗な水を無駄にしないよう、ローターに近い箇所を選択した方が良い。第一器内では、遠心力によって外側と内側に大きな水位差ができるので、水位の低い方（ローター側）に投入した方が良いということである。なお、第一回転パン型ミキサーではローターの内側に配管し、任意の部分に第一器内に注水する注水口を設けることが可能である。
【００５５】
「排水口」は、第一器の周面の任意の部分に設ける。しかし、あまりにも低位置にあると第一器内の水量が確保できないため、目安としてはローター上部回転部下端の水平線上からやや下がった位置が良い。また、別の根拠として、ローターの内部にはモーター等の金属部品があるため、ここへの水の浸入を避けたほうが良いことも挙げられる。第一回転パン型ミキサー停止時に誤って満水となってしまった場合を想定し、キャップ部よりもやや下がった位置に排水口を設けるべきである。なお、第一回転パン型ミキサーの周面に排出口（今回のケースでは「排水口」）を設けることについては、先に出願した「汚泥の再生処理方法（特許第３６８００１７号）」で既に触れている。
【００５６】
規定の擦り揉みを終えた骨材は、第一回転パン型ミキサー底面にある開閉自在の「排出ゲート」を開放することによって排出する。この排出ゲートは、第一回転パン型ミキサーに標準装備されているものである。なお、この時第一ブレードは回転状態にあり、内容物の排出を助ける。水も骨材と同時に排出される。
以上までが本発明におけるコンクリート用再生骨材製法の概略であり、従来技術における課題を解決する方法である。
【発明の効果】
【００５７】
本発明の請求項１に記載の再生砕石の再生処理方法によれば、盥状の第一器内に設けた第一ブレードを水平回転させることにより混練を行う第一回転パン型ミキサーに、再生砕石と水を投入して第一ブレードを回転させるので、再生砕石は、互いに、また、第一ブレードや第一パン型ミキサー周面等との接触を繰り返す過程において研磨され、モルタルを骨材から剥がすことができる。しかも、第一ブレードの進行方向と水流の方向は同じ方向となるので、再生砕石に第一ブレードが接触する際の衝撃が緩和され、衝撃で骨材自体を傷付け難い。
また、水を使用しているので、再生処理時の騒音を抑えることができ、しかも粉じんが発生しない。
さらに、第一ブレードを回転させる電力と水だけでモルタルを剥がすことができるので、コストが低廉である。
【００５８】
また、剥がれたモルタルが水に混じってなる泥水を第一器内から排出する工程と、第一器内に注水する工程とを繰り返して行うので、第一器内の泥水の濃度が高くならず、良好な流動性を維持することができる。したがって、第一器内での再生砕石の流動距離が確保されるので、確実にモルタルを骨材から剥がすことができる。
このように、分離させられた骨材は、コンクリート用再生骨材として求められる品質を保持した第一再生材として再生することができる。
また、その付加価値として、モルタルを除去すると共に原型を取り戻した骨材に研磨が加えられるので、骨材が元々備えていた鋭利な部分も削ぎ落とすことができる。これにより、滑らかな表面の、流動性の高い骨材を得ることができる。
【００５９】
また、請求項２に記載の再生砕石の再生処理方法によれば、請求項１に記載の発明の作用効果に加え、第一器の周面に排水口を形成し、第一ブレードを回転させることで排水口から泥水を排出するので、第一器を傾けることなく排水することができる。
【００６０】
また、請求項３に記載の再生砕石の再生処理方法によれば、請求項２に記載の発明の作用効果に加え、第一器内の排水口からの泥水の排出及び第一器内への注水をいずれも連続的に行うようにしたので、泥水の濃度をより低いまま保つことができ、効率的にモルタルを骨材から剥がすことができる。これにより、モルタルを骨材から分離させる時間が短くなる。
【００６１】
また、請求項４に記載の再生砕石の再生処理方法によれば、請求項２又は３に記載の発明の作用効果に加え、第一器の周面に対する排水口の形成位置を第一ブレードの高さよりも上方にしたので、第一ブレードの回転によって第一器の周面付近の水位が上がった泥水だけが排水口から排出される。したがって、第一器内に常に一定量の水量を確保することができ、再生砕石の流動性を確保することができる。
【００６２】
また、請求項５に記載の再生砕石の再生処理方法によれば、請求項１乃至４に記載の発明の作用効果に加え、盥状の第二器内に設けた第二ブレードを水平回転させることにより混練を行う第二回転パン型ミキサーに、泥水及び各種添加材料を連続的に投入して第二ブレードを回転させるので、泥水を産業廃棄物として廃棄せずに、第二再生材として再生することができる。
また、第二再生材を第二ブレードの回転により第二器の周面に形成された排出口から連続的に排出し、しかも第二器内に第二再生材が入っている状態で、新たな泥水及び各種添加材料を投入するので、第二再生材は表面が滑らかな球形で、かつ製造直後においてもある程度の強度を有する。しかも、第二再生材の製造に掛かる時間は、極めて短い。
このように、モルタルから骨材を分離させる際に発生した泥水も再生処理することができるので、モルタルから骨材を分離させるために水を用いることを避けなくてもよい。
【００６３】
なお、本発明の再生砕石の再生処理方法のように、第一回転パン型ミキサーに再生砕石と水を投入して第一ブレードを回転させることで、モルタルを骨材から剥がす点は、上述した非特許文献１乃至４には全く記載されていない。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施形態に係る再生砕石の再生処理方法に用いられる第一回転パン型ミキサー及び第二回転パン型ミキサーを示す斜視図である。
【図２】図１に示す第一回転パン型ミキサー及び第二回転パン型ミキサーの縦断面図である。
【図３】図１に示す第一回転パン型ミキサー及び第二回転パン型ミキサーの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００６５】
図１乃至図３を参照して、本発明の実施形態に係る再生砕石の再生処理方法を説明する。
この再生処理方法は、コンクリート廃材を破砕して得られる再生砕石を、第一再生材である骨材と、第二再生材とに再生処理するものである。
【００６６】
本再生処理方法に用いる第一回転パン型ミキサー１０は、石川島建機（株）製の「ＡＥ５００」を使用した。混練容量は５００Ｌであり、過去に多くの生コン製造工場で使われていた一般的なものである。
第一回転パン型ミキサー１０は、盥状の第一器１１の中央に水平回転する第一ローター１４を備える。この第一ローター１４は、第一器１１の外部に設けられた第一モーター１５を動力として回転する。
第一ローター１４からは第一器１１内に五本の第一アーム１６が延び、そのうち四本の第一アーム１６の先端には第一ブレード１２が形成されている。第一ブレード１２は第一器１１の底面に近い位置に配置されており、第一ローター１４が水平回転することで、第一ブレード１２が第一器１１内に入れられた内容物をかき混ぜる。
残り一本の第一アーム１６の先端には、スクレーパー１７が設けられている。これは、第一器１１の周面に付着する付着物を掻き取るへらである。
また、排水口１３が第一器１１の周面を貫通するように形成されており、排水口１３の第一器１１の周面に対する形成位置は、第一ブレード１２の高さよりも上方にしている。
【００６７】
このような回転パン型ミキサーを二台用意し、便宜上、再生砕石から骨材を取り出すために用いるものを第一回転パン型ミキサー１０と、次工程で泥水から第二再生材を製造するものを第二回転パン型ミキサー２０とそれぞれ呼ぶ。つまり、第二回転パン型ミキサー２０は、第一回転パン型ミキサー１０と同一形状であり、第一回転パン型ミキサー１０及びその構成部材の「第一」を「第二」と読み替えただけのものである。
なお、第二回転パン型ミキサー２０においては、排出される第二再生材が固体であるので、「排水口１３」を「排出口２３」と読み替える。
因みに、現在では先に紹介した「二軸式ミキサー」と呼ばれるものが普及しており、コンクリート製造業界にあっては、回転パン型ミキサーは殆ど使用されなくなっている。
【００６８】
コンクリート用再生骨材の原料には、粒度範囲２０〜４０ｍｍの再生砕石を使用した。材質は極一般的なものと思われる。なお、材質に関して「一般的」と推察される根拠は次の通り。
先述したとおり、再生砕石は解体作業現場等から排出されたコンクリート廃材が原料である。コンクリート廃材は産業廃棄物処分場に集積され、他の作業現場から排出されたものと一緒に保管された後、破砕（再生処理）される。破砕後に選別工程を経た再生砕石は、主に路盤材として出荷されるが、これまでの品質試験（すりへり減量試験や密度吸水試験等）において、その結果に大きな差異が生じたことはない。今回使用した再生砕石も、同様の経過を辿って得られたものである。したがって、擦り揉み後のコンクリート用再生骨材も平均的なものであることが想像できる。
【００６９】
一方、再生砕石の粒度範囲を２０〜４０ｍｍに設定した理由は、レディミクストコンクリートに使用されている骨材のうちの「５〜２０ｍｍ」の粒度範囲にあるものをコンクリート用再生骨材で代替させようとしたことに関係がある。
先にも説明した通り、個々の再生砕石の大半は、骨材にモルタルが付着して“一固体化”したものである。擦り揉みによって材料粒径が小さくなるため、完成品（骨材）の目標粒度範囲を５〜２０ｍｍとするならば、当然それよりも大きな粒径を持つ再生砕石を投入しなければならなかった。それが「粒度範囲２０〜４０ｍｍ」の設定根拠である。もっと簡単な言い方をすれば、７ｍｍ程度の粒径をもつ再生砕石を研磨して、実際に得られた骨材が４ｍｍ程度であっては、狙いとした粒度範囲に入らないということである。
【００７０】
再生砕石の計量は「容積」で行った。まず、容量２０Ｌの容器を複数用意し、それぞれに再生砕石を入れ、第一回転パン型ミキサー１０の上方から順次投入した。無論、それまでに第一ブレード１２を回転させておくとともに、ある程度の注水も完了させておいた。
次に、容量５００Ｌの第一回転パン型ミキサー１０に対して１００Ｌの再生砕石を投入し、１５分間、３０分間、６０分間経過時点におけるそれぞれの擦り揉み状態を確認した。この間、剥がれたモルタルが水に混じってなる泥水を第一器１１内から排出する工程と、前記第一器１１内に注水する工程を、いずれも連続的に行った。
【００７１】
また、同様に、再生砕石２００Ｌ投入時における検証も行った。その結果、各々３０分間の擦り揉み（研磨）で効果を実証することにした。
「擦り揉み時間＝３０分間」に規定した理由は、６０分間と３０分間での「不良率」の差が小さかったこと、６０分間では時間が長過ぎて効率的でないこと、また、逆に１５分間では擦り揉みが不十分であり、研磨時間が短過ぎたことにある。なお、この時点では再生砕石の投入量に関する結論は出していない。
【００７２】
ところで、ここでいう「不良率」の自社規定は次の通り。
第一回転パン型ミキサー１０から排出された再生骨材のうち、５〜２０ｍｍの粒度範囲にあったものを取り出し、それを目視検査にかけ、残留モルタルが骨材表面積の７割以上を占めるようなものを「不良」とした。更に、全体重量に対する不良品重量の割合で「不良率」を算出している。
【００７３】
更なる検証の結果として、１００Ｌ分の再生砕石を３０分間擦り揉んだ時の不良率が最も低いことが判明した。なお、粒径が５ｍｍ以下の大半は汚泥化しており、今回の実験においては考慮していない。また、２０ｍｍを超えるものは極僅かであったので、これも同様に考慮していない。
表１にその時の結果を示す。
なお、保管場所の関係上、実験で得た試料は各々土嚢袋に小分けして保管した。不良率の検証は土嚢袋毎に行ない、各々で得られた数値を平均したものが下表である。また、「５０Ｌ投入」時における検証を行なっていないのは、“生産性”を考慮したからである。
【００７４】
【表１】
2011251883.tif 000003
【００７５】
上記のように、同じ擦り揉み時間をとっても、再生砕石の投入量によって不良率に著しい差が出ることが判明した（「不良率」欄の二重下線参照）。当初の予想では、再生砕石同士の接触頻度が増えることを期待して「２００Ｌ」の方が効率的であると考えていたが、実験結果によれば、ミキサー容量の１／５程度の容積をもたせた再生砕石を投入することが望ましく、大量に入れても逆効果であることが判った。このことから、大量に入れ過ぎた再生砕石は第一器１１内で互いの進路を妨害することになり、逆をいえば、再生砕石は出来るだけ長距離を流動させた方が望ましいということが判った。
【００７６】
また、第一ブレード１２回転中における「注水」についても、やはりこれを実施した方が良いことがこの時に判明した。
擦り揉み中に注水を行わない場合における第一ローター１４付近の再生砕石の動きを観察すると、注水した時と比較して、動きが緩慢であることが目視により確認できた。いかに発生汚泥量が多いかを表した事象である。先にも述べたように、汚泥は円滑な流動の阻害要因となるので、出来るだけ排除した方が良い。
【００７７】
次に「注水」について述べる。
実験に際しては、毎分１２Ｌ程度の注水を行なった。３０分間の稼動で３６０Ｌの注水である。なお、これには予め投入した水量は含まれていない。
第一器１１内に予め投入しておく水量に特段の規定は無いが、あまりにも少ない場合には、再生砕石投入時に「粉じん」が発生し、かつ、再生砕石と第一ブレード１２等の金属が接触する際に、非常に甲高い騒音が発生する。これを防止する意味においても、ある程度の水量を確保した上で再生砕石の投入を行う方が良い。
【００７８】
因みに、今回の実験に際して予め投入した水量は、第一回転パン型ミキサー１０の底面排出口の隙間から漏れ出して失われた分を合わせると約１２０Ｌであった。（１０分間程度の貯水準備時間があったということ）。この水量と擦り揉み中に注いだ水量を合わせると、丁度第一回転パン型ミキサー１０の容量と同じ程度の水量を使用したことになる。
現在までのところ、水量と再生砕石の投入量、モルタル剥離量の相関は不明だが、良好な流動性の保持が擦り揉みに多大な影響を与えることを鑑みれば、注水量は多ければ多いほど良いと考えられる。
【００７９】
次に、泥水から第二再生材を生産する方法について説明する。
再生砕石から骨材を取り出す過程で生じた、モルタルが混じってなる泥水を、第二器２１に供給する。この泥水の供給は、第一回転パン型ミキサー１０の排水口１３から第二器２１の上方の開口部まで例えばホース等で繋いで、自動で行うことが望ましい。
そして、第二回転パン型ミキサー２０に、泥水及び各種添加材料（例えば、それまでに生産された第二再生材、セメント系固化材など）を連続的に投入して第二ブレード２２を回転させることで、第二再生材を製造する。
【００８０】
この第二再生材を、第二ブレード２２の回転により第二器２１の周面に形成された排出口２３から連続的に排出する。しかも第二器２１内に第二再生材が入っている状態で、新たな泥水及び各種添加材料を投入する。
このように生産された第二再生材は、例えば路盤材やドレーン材、あるいは植生基盤材などの各種建設用資材や骨材として再資源化することができる。
このように泥水（汚泥）を再生処理する方法については、先に特許取得済みの「汚泥の再生処理方法（特許第３６８００１７号）」等に詳しく記載している。
【００８１】
以上のような工程を備える再生砕石の再生処理方法によれば、盥状の第一器１１内に設けた第一ブレード１２を水平回転させることにより混練を行う第一回転パン型ミキサー１０に、再生砕石と水を投入して第一ブレード１２を回転させるので、再生砕石は、互いに、また、第一ブレード１２や第一パン型ミキサー周面等との接触を繰り返す過程において研磨され、モルタルを骨材から剥がすことができる。しかも、第一ブレード１２の進行方向と水流の方向は同じ方向となるので、再生砕石に第一ブレード１２が接触する際の衝撃が緩和され、衝撃で骨材自体を傷付け難い。
また、水を使用しているので、再生処理時の騒音を抑えることができ、しかも粉じんが発生しない。
さらに、第一ブレード１２を回転させる電力と水だけでモルタルを剥がすことができるので、コストが低廉である。
【００８２】
また、剥がれたモルタルが水に混じってなる泥水を第一器１１内から排出する工程と、第一器１１内に注水する工程とを、いずれも連続的に行うので、第一器１１内の泥水の濃度が低い状態を保つことができ、良好な流動性を維持することができる。したがって、第一器１１内での再生砕石の流動距離が確保されるので、確実にモルタルを骨材から剥がすことができる。また、モルタルを骨材から分離させる時間も短くなる。
このように、分離させられた骨材は、コンクリート用再生骨材として求められる品質を保持した第一再生材として再生することができる。
【００８３】
また、その付加価値として、モルタルを除去すると共に原型を取り戻した骨材に研磨が加えられるので、骨材が元々備えていた鋭利な部分も削ぎ落とすことができる。これにより、滑らかな表面の、流動性の高い骨材を得ることができる。
なお、コンクリート製造時における骨材の「流動性」は、コンクリートを製造する上で非常に重要なポイントになる。鋭利な部分が少なく流動性の高い骨材を使うことによって、コンクリートの製造時に必要な「水量」を減少させることができるからである。コンクリートの製造時の水量を減少させることは、コンクリート構造物の強度を向上させることにも繋がり、現在研究が進められている「耐震構造物」や「構造物の長寿命化」等の建築分野にも関係の深いものであるといえる。
【００８４】
また、第一器１１の周面に排水口１３を形成し、第一ブレード１２を回転させることで排水口１３から泥水を排出するので、第一器１１を傾けることなく排水することができる。
【００８５】
また、第一器１１の周面に対する排水口１３の形成位置を第一ブレード１２の高さよりも上方にしたので、第一ブレード１２の回転によって第一器１１の周面付近の水位が上がった泥水だけが排水口１３から排出される。したがって、第一器１１内に常に一定量の水量を確保することができ、再生砕石の流動性を確保することができる。
【００８６】
さらに、盥状の第二器２１内に設けた第二ブレード２２を水平回転させることにより混練を行う第二回転パン型ミキサー２０に、泥水及び各種添加材料を連続的に投入して第二ブレード２２を回転させるので、泥水を産業廃棄物として廃棄せずに、第二再生材として再生することができる。
また、第二再生材を第二ブレード２２の回転により第二器２１の周面に形成された排出口２３から連続的に排出し、しかも第二器２１内に第二再生材が入っている状態で、新たな泥水及び各種添加材料を投入するので、第二再生材は表面が滑らかな球形で、かつ製造直後においてもある程度の強度を有する。しかも、第二再生材の製造に掛かる時間は、極めて短い。
このように、モルタルから骨材を分離させる際に発生した泥水も再生処理することができるので、モルタルから骨材を分離させるために水を用いることを避けなくてもよい。
【００８７】
以上の効果を検証するために、本実施形態に係る再生砕石の再生処理方法で得られた骨材の品質試験を行った。その結果は次の通り。各表の下段にはそれぞれ考察を述べている。
【００８８】
【表２】
2011251883.tif 000004
【００８９】
・絶乾密度、吸水率、すりへり減量、ふるい分け試験とも、結果はすべて基準値に適合している。
・微粒分は汚泥化しているため、今回は考慮せず。
【００９０】
【表３】
2011251883.tif 000005
【００９１】
・ふるい分け試験では、５〜２０ｍｍを正確に採取して、規格に適合することを確認した。
・骨材５〜２０ｍｍの粒度規格は、２０〜２５ｍｍが１０％、および５ｍｍ以下が１５％まで限度範囲に含まれる。
・プラントにおけるふるい分け実務では、プラントに設置されているふるい分け装置の精度にもよるが、細粒の付着や骨材の形状によって５ｍｍ以下や２０ｍｍ以上のものも混入する。
・粗粒率も６．６１で適当な粒径である。
・試験表は、正確に採取した５〜２０ｍｍに２０〜２５ｍｍ、２．５〜５ｍｍを意図的に添加して規定粒度範囲の中間を通したもの。（実験の次段階において、レディミクストコンクリートの試験練りを行なうために粒度調整した時の試験成績表。）
【００９２】
【表４】
2011251883.tif 000006
【００９３】
・絶乾密度および吸水率とも基準値合格。
・表乾密度に基準値は無いが、一般的な粗骨材の場合、２．５５〜２．７０ｋｇ／Ｌといわれ、本試験の結果２．５７は適当な値である。〔参照：「コンクリートの知識」技報堂出版（株）〕
・影響を及ぼすと思われるモルタル分について、目視では２０〜２５ｍｍは５〜２０ｍｍに比べてモルタル分の付着が少なく、２．５〜５ｍｍは５〜２０ｍｍに比べてモルタル分が多かった。粒径が大きければ大きいほどモルタルの剥離状態は良好であった。
・２．５〜５ｍｍはコンクリート用再生骨材Ｈ内の含有割合が５％程度と少ない為、ある程度のモルタルが付着していてもコンクリートの品質に与える影響は少ないと考えられる。
【００９４】
【表５】
2011251883.tif 000007
【００９５】
・コンクリート用再生骨材Ｈ２００５のすりへり試験は、ふるい分けの結果、試験基準に示す粒度区分のうち、粒度の最も近い「粒度区分Ｃ」の試料で行なった。
・結果として、基準値内に収まることが確認された。
【００９６】
【表６】
2011251883.tif 000008
【００９７】
・単位容積質量は１．５２ｋｇ／Ｌ。一般的に粗骨材の単位容積質量は１．５５〜１．８５ｋｇ／Ｌといわれている。それに比べてやや軽いが、実績率は６１％であり、粒形は良好である。
【００９８】
以上の試験結果により、本実施形態で得られたコンクリート用再生骨材は、最も品質の高い「Ｈ」の規格をほぼ満足させていることが判明した。
この結果を受けて、現にＪＩＳ認定工場としてレディミクストコンクリートを製造販売している企業に試料を持ち込み、試験練りを依頼した。
協議の結果、試験目的は「再生粗骨材２００５をレディミクストコンクリートに用い、将来に再生粗骨材Ｈ２００５として使用することを検討する」とし、検討内容は「当工場の基準配合と粗骨材を再生粗骨材２００５に置換したコンクリート（実験配合）を試し練りにより比較試験を行う」こととした。
以下は試験練りの結果である。
【００９９】
【表７】
2011251883.tif 000009
【０１００】
なお、当該認定工場の考察は次の通りであった。
「通常の粗骨材を再生粗骨材２００５に置換したコンクリートは、基準配合と比較して、スランプが２．６ｃｍ大きくなったが、ワーカビリィティーは良好であった。そこで単位水量を５ｋｇ減じて練り直した結果、水セメント比が同一であるためセメント量が減っているもののスランプ、空気量およびワーカビリティーともに基準配合と比較して遜色のないものであった（目視で細骨材率を下げることができると思われた。）。この結果は、再生粗骨材２００５の原骨材が玉砂利であり、実績率が６１．０％と粒径が良いこととモルタルの付着が少ないことが考えられる。この状態の再生粗骨材２００５が安定的に供給できるのであれば申し分ないと思われる。また、圧縮強度試験についても基準配合と比較して多少低い値であったが問題のない結果といえる」
【０１０１】
以上のことから、本実施形態で得られたコンクリート用再生骨材のレディミクストコンクリートへの使用は十分に可能であることが判明した。
当該認定工場から提出を受けた考察文章中に「原骨材が玉砂利」とあるが、実際に持ち込んだ試料の中には、多分に「玉砂利」が含まれていた。これは、元々過去に使用されていた骨材に「玉砂利」が多かったことに起因しているが、そこに含まれていた「山砕石」についても、「角が取れて非常に良い状態。試験室で使用している山砕石も良いものを使用しているつもりだが、それよりも数段良い」との評価を得た。残念ながら記録としては残っていないが、当該認定工場担当者からそうしたコメントがあったのも事実である。
これらのことから、骨材を傷付けないこと、著しい騒音及び粉じんを抑えること、及びコストが低廉であることについては概ね達成できたといえる。
【０１０２】
結びとして、コンクリート用再生骨材は、これまで主に路盤材として使用されてきた再生砕石の使途に新たな道筋をつけるものであると同時に、産業廃棄物処理業界にとっても新たな生き残りの道を切り開く鍵となるものであることを加える。また、コンクリート用再生骨材が普及することによって、その誕生の源でもあった「自然環境の保護」に貢献できることを期待するものである。
【０１０３】
なお、本実施形態において、第一器１１内からの排水は排水口１３から連続的に行ったが、これに限られるものではなく、排水口１３には開閉自在のシャッターが設けられていてもよく、必要なときにのみ排水口１３を開口して排水してもよい。この場合、第一器１１の周面に対する排水口１３の形成位置を第一ブレード１２の高さよりも下方にすることもできる。
さらに、排水口１３を設けずに、第一回転パン型ミキサー１０を傾けて、第一器１１の上端開口部から排水してもよい。
【０１０４】
また、第一器１１内への注水は連続的に行うことが好ましいが、必ずしも連続的でなくてもよい。
【０１０５】
また、第一回転パン型ミキサー１０から排出された泥水を、第二回転パン型ミキサー２０によって第二再生材へ再生したが、これに限られるものではなく、泥水に対し他の装置により他の処理を施してもよい。
【符号の説明】
【０１０６】
１０      第一回転パン型ミキサー
１１      第一器
１２      第一ブレード
１３      排水口
１４      第一ローター
１５      第一モーター
１６      第一アーム
１７      スクレーパー
２０      第二回転パン型ミキサー
２１      第二器
２２      第二ブレード
２３      排出口
【図１】
2011251883.tif 000010
【図２】
2011251883.tif 000011
【図３】
2011251883.tif 000012