(57)【要約】【課題】粉塵の発生が少なく、かつ、原骨材の劣化も少なくできる再生粗骨材の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】コンクリート塊を破砕する破砕処理工程と、前記破砕処理工程で得られた破砕物を篩にかけ、粗骨材用素材を得る１次篩処理工程と、前記１次篩処理工程で得られた粗骨材用素材を水又は下記無機塩の水溶液に入れ、液温を５〜１０℃から−１５〜−２０℃に下げた後、−１５〜−２０℃から５〜１０℃に上げる、ことを１サイクルとする凍結融解処理を繰り返す凍結融解処理工程と、前記凍結融解処理工程で得られた凍結融解処理物を篩にかけ、粗骨材を得る２次篩処理工程とを含むことを特徴とする再生粗骨材の製造方法。（無機塩：塩化ナトリウム、塩化カルシウム、酢酸カリウム、酢酸ナトリウム、酢酸カルシウム）【選択図】図１
2019151536.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート塊を破砕する破砕処理工程と、
前記破砕処理工程で得られた破砕物を篩にかけ、粗骨材用素材を得る１次篩処理工程と、
前記１次篩処理工程で得られた粗骨材用素材を水又は下記無機塩の水溶液に入れ、液温を５〜１０℃から−１５〜−２０℃に下げた後、−１５〜−２０℃から５〜１０℃に上げる、ことを１サイクルとする凍結融解処理を繰り返す凍結融解処理工程と、
前記凍結融解処理工程で得られた凍結融解処理物を篩にかけ、粗骨材を得る２次篩処理工程とを含むことを特徴とする再生粗骨材の製造方法。
（無機塩：塩化ナトリウム、塩化カルシウム、酢酸カリウム、酢酸ナトリウム、酢酸カルシウム）
【請求項２】
粗骨材用素材を塩化ナトリウムの２〜８質量％の水溶液に入れる請求項１に記載の再生粗骨材の製造方法。
【請求項３】
凍結融解の１サイクルに要する時間が、０．５〜１．０時間である請求項１又は２に記載の再生粗骨材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、再生粗骨材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現状ではコンクリートから再生された粗骨材は路盤材での使用がほとんどであり、用途も少ない。しかし、今後、コンクリート構造物の解体量の増加が予想されるため、コンクリートの再利用の重要性が増すと考えられる。そこで、付着物の少ない高品質の再生骨材を製造することで、再生骨材の適用範囲を広げることが必要である。例えば、付着モルタル分の少ない骨材を得るためにコンクリート廃材の「加熱すりもみ方式」の再生装置が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−０５９７５７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
さらに高品質の再生粗骨材（JIS A 5021のＨ相当品)の製造方法として、「スクリュー磨砕方式」、「偏心ロータ方式」等もある。しかし、摩砕や、すりもみ作用による方式では多量の粉塵の発生や原骨材の欠損等の劣化の課題が挙げられる。そこで、本発明は、粉塵の発生が少なく、かつ、原骨材の劣化も少なくできる再生粗骨材の製造方法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】
【０００５】
すなわち、本発明は、下記の構成を有する再生粗骨材の製造方法である。
【０００６】
[１]コンクリート塊を破砕する破砕処理工程と、前記破砕処理工程で得られた破砕物を篩にかけ、粗骨材用素材を得る１次篩処理工程と、前記１次篩処理工程で得られた粗骨材用素材を水又は下記無機塩の水溶液に入れ、液温を５〜１０℃から−１５〜−２０℃に下げた後、−１５〜−２０℃から５〜１０℃に上げる、ことを１サイクルとする凍結融解処理を繰り返す凍結融解処理工程と、前記凍結融解処理工程で得られた凍結融解処理物を篩にかけ、粗骨材を得る２次篩処理工程とを含むことを特徴とする再生粗骨材の製造方法、を提供する。（無機塩：塩化ナトリウム、塩化カルシウム、酢酸カリウム、酢酸ナトリウム、酢酸カルシウム）
[２]粗骨材用素材を塩化ナトリウムの２〜８質量％の水溶液に入れる[１]に記載の再生粗骨材の製造方法、を提供する。
[３]凍結融解の１サイクルに要する時間が、０．５〜１．０時間である[１]又は[２]に記載の再生粗骨材の製造方法、を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の製造方法によると、粉塵の発生が少なく、かつ、原骨材の欠損等の劣化も少なくできる再生粗骨材が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例における再生粗骨材を用いたコンクリートの圧縮強度を、普通粗骨材を用いたコンクリートの圧縮強度と比較して示す図である。
【図２】実施例における再生粗骨材を用いたコンクリートの乾燥収縮を、普通粗骨材を用いたコンクリートの乾燥収縮と比較して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の再生粗骨材の製造方法について各工程に分けて、詳細に説明する。
【００１０】
１．破砕処理工程
本工程は、コンクリート塊を破砕処理する工程である。本工程で破砕処理するコンクリート塊は特に限定するものではなく、例えば、５〜２０ｍｍの再製粗骨材を製造する場合は、５〜２０ｍｍの粗骨材を含むコンクリート塊を破砕処理すればよい。  
本工程で使用する破砕機としては、ジョークラッシャやインパクトクラッシャ等が挙げられる。
本工程においては、本工程の時間短縮等の観点から、例えば、５〜２０ｍｍの再粗骨材を製造する場合は、この粒分画よりやや大きい破砕物の収量が多くなるように破砕条件を設定する。
【００１１】
２．１次篩処理工程
次いで、破砕物の分級処理を行う。篩は、製造しようとする再生粗骨材の最大粒径よりやや大きい篩を使用する。例えば、５〜２０ｍｍの再粗骨材を製造する場合は、篩目が２５ｍｍの篩を使用する。なお、１次篩処理工程で篩上に残された第１破砕物は、上記の破砕処理工程に戻されて再び破砕処理を行うことが好ましい。本工程で得られる粗骨材用素材は、次工程である凍結融解処理工程を短縮するために、ＪＩＳ  Ａ  ５０２３付属書Ａの再生粗骨材Ｌ相当のものであることが好ましい。
【００１２】
３．凍結融解処理工程
本工程は、前記１次篩処理工程で得られた粗骨材用素材を水又は下記無機塩の水溶液に入れ、液温を５〜１０℃から−１５〜−２０℃に下げた後、−１５〜−２０℃から５〜１０℃に上げる、ことを１サイクルとする凍結融解を繰り返す工程である。本工程で、粗骨材用素材中のモルタル（言い換えると粗骨材に付着したモルタル）が脆弱化して粗骨材から剥がれやすくなる。
凍結融解の１サイクルは、粗骨材用素材中のモルタルを脆弱化する観点や、本工程を短縮する観点から、液温を５〜１０℃から−１５〜−２０℃に下げた後、−１５〜−２０℃から５〜１０℃に上げることが好ましく、５〜７℃から−１６〜−１９℃に下げた後、−１６〜−１９℃から５〜７℃に上げることがより好ましい。
【００１３】
液温を５〜１０℃から−１５〜−２０℃に下げた後、−１５〜−２０℃から５〜１０℃に上げる凍結融解を繰り返すことで、粗骨材用素材中のモルタルの体積変化等が生じて粗骨材用素材中のモルタルが剥離する。
【００１４】
本工程では、本工程を短縮する観点から、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、酢酸カリウム、酢酸ナトリウム、酢酸カルシウムから選ばれる無機塩の水溶液を使用することが好ましく、中でもコストや入手のし易さ等から塩化ナトリウムの好ましくは２〜８質量％（より好ましくは３〜７質量％）の水溶液を使用することが好ましい。
【００１５】
無機塩の水溶液を用いることで、水溶液の凝固点降下や付着モルタルへの浸透の変化等が好結果を生じると思われるが、モルタル剥離がより進行する理由は定かではない。
【００１６】
本工程では、本工程を短縮する観点から、凍結融解の１サイクルに要する時間は、０．５〜２．０時間であることが好ましく、０．５〜１．０時間であることがより好ましい。本工程に使用する装置は、所定時間で液温を５〜１０℃から−１５〜−２０℃に下げた後、−１５〜−２０℃から５〜１０℃に上げるサイクルを繰り返すことができる装置であればどのような装置を使用しても差し支えない。具体的には、ＪＩＳ  Ａ  １１４８（コンクリートの凍結融解試験方法）のＡ法で使用される装置等が挙げられる。
【００１７】
本工程の終了の目安は、目視にて判断する。具体的には、凍結融解途中の液温を上げた段階で、再生粗骨材を複数個サンプリングして、布等で表面の水溶液部分を拭き取り表乾状態を目視することにより、モルタル部分の剥離脱落の程度を判断できる。本工程の終了は、例えば、粗骨材に付着したモルタルの面積が粗骨材表面積の１０％以下と判断された段階で終了できる。
【００１８】
４．２次篩処理工程
次いで、凍結融解処理物を篩にかけ、再生粗骨材とモルタルを分離する。篩は、製造しようとする再生粗骨材が得られる篩を使用する。例えば、５〜２０ｍｍの再粗骨材を製造する場合は、篩目が５ｍｍ及び２０ｍｍの篩を使用する。
【実施例】
【００１９】
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。
（１）表１の材料を使用した表２の配合のコンクリートが硬化したコンクリート塊をジョークラッシャで破砕後、篩目が２５ｍｍの篩を使用して、粒径２５ｍｍ以下の粗骨材用素材を得た。
【００２０】
【表１】
2019151536.tif 000003
【００２１】
【表２】
2019151536.tif 000004
【００２２】
（２）上記(1)で得た粗骨材用素材を塩化ナトリウムの６％水溶液に入れ、液温を５℃から−１８℃に下げた後、−１８℃から５℃に上げる、ことを１サイクルとする凍結融解を３０サイクル行った。凍結融解の終了は、液温を５℃に上げた段階で、再生粗骨材を１０個サンプリングして、布で表面の水溶液部分を拭き取り表乾状態を目視して、粗骨材に付着したモルタルの面積が粗骨材表面積の１０％以下と判断したことにより終了した。
なお、１サイクルの時間は０．５時間である。
【００２３】
（３）上記（２）で得られた凍結融解処理物を水洗後、篩目が５ｍｍ及び２０ｍｍの篩で篩って、粒径５〜２０ｍｍの再生粗骨材を得た。再生粗骨材の品質を表３に示す。なお、当該再生粗骨材は、ＪＩＳ  Ａ  ５０２１の再生粗骨材Ｈの品質を満たすものである。
【００２４】
【表３】
2019151536.tif 000005
【００２５】
（４）上記（３）で得られた再生粗骨材、又は表１の粗骨材（表４では普通粗骨材と表す）を使用して表４のコンクリートを製造した。なお、粗骨材以外の材料は表１と同じものを使用した。
コンクリートの混練は容量０．１ｍ３のパン型ミキサを用い、全材料を一括してミキサに投入し、９０秒間混練してコンクリートを製造した。圧縮強度は、ＪＩＳ  Ａ  １１０８に準じて測定し、乾燥収縮は、ＪＩＳ  Ａ  １１２９に準じて測定した。
【００２６】
【表４】
2019151536.tif 000006
【００２７】
表４のコンクリートの圧縮強度と乾燥収縮を図１と図２に示す。圧縮強度は、普通粗骨材を使用したコンクリートと比較して、再生粗骨材を使用したコンクリートの方が若干低いが、その差は３〜５％程度であった。乾燥収縮は、普通粗骨材を使用したコンクリートと同等であった。表５は、表１の粗骨材の物理的性質を参考に示した。
【００２８】
【表５】
2019151536.tif 000007
【図１】
2019151536.tif 000008
【図２】
2019151536.tif 000009