(57)【要約】【課題】  残コンクリートの有用な再利用方法を提供する。【解決手段】  残コンクリートから砂を分離し、該砂を乾燥させ、乾燥させた砂と、セメント、増粘剤及び粉末状界面活性剤を混合して粉末状のプレミックスモルタル組成物を製造する。砂の乾燥は含水率が２％以下となるように行う。配合比は、セメント１００質量部に対して、乾燥砂５０〜３００質量部、増粘剤０．１〜３質量部及び粉末状界面活性剤０．１〜３質量部であることが好ましい。また乾燥後の砂を目開き０．８５乃至２．５ｍｍの篩でふるい分けして、ふるい下分を用いることも好ましい態様である。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
残コンクリートから砂を分離する工程、
該砂を乾燥させる工程、及び
乾燥させた砂と、セメント、増粘剤及び粉末状界面活性剤を混合する工程を有してなるプレミックスモルタル組成物の製造方法。
【請求項２】
コンクリートがＪＩＳ  Ａ  ５３０８「レディーミクストコンクリート」に準拠して製造されたコンクリートの残分である請求項１記載のプレミックスモルタル組成物の製造方法。
【請求項３】
さらにケイ砂を混合する請求項１又は２記載のプレミックスモルタル組成物の製造方法。
【請求項４】
砂を乾燥させた後、該砂を目開き０．８５乃至２．５ｍｍの篩でふるい分けして、ふるい下分を他の成分と混合する請求項１乃至３記載のプレミックスモルタル組成物の製造方法。
【請求項５】
さらに膨張材を混合する請求項１乃至４いずれか１項記載のプレミックスモルタル組成物の製造方法。
【請求項６】
高炉スラグ、石灰石、フライアッシュ及びシリカフュームから選ばれる少なくともいずれか１種をさらに混合する請求項１乃至５いずれか１項記載のプレミックスモルタル組成物の製造方法。
【請求項７】
残コンクリートから砂および砂利を分離、乾燥し得られた乾燥スラッジ粉末を混合する請求項１乃至６いずれか１項記載のプレミックスモルタル組成物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生コンクリート工場や建設現場などから発生する残コンクリートより回収した砂をプレッミクスモルタル組成物の原料として有効に利用する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プレミックスモルタル組成物はセメント、砂、各種無機物および有機物を、目的とする物性が得られるよう適宜混合し製造する。プレミックスモルタルの物性として最も重要なものは強度発現性であり、強度発現性確保の観点から、砂は天然に産出されるケイ砂の使用が一般的である。
【０００３】
プレミックスモルタルに使用するケイ砂は、自然より採取されたケイ砂あるいは鉱山より採掘された原石を粉砕したケイ砂を乾燥、篩分けすることにより得られる。いずれの場合も天然資源であり、近年良質なケイ砂が枯渇する傾向にある。
【０００４】
ケイ砂の代替品としては山砂、まさ土などの適用が考えられるが、いずれも天然資源であり、ケイ砂同様に品質が良好なものを安定的に入手することが困難になりつつある。特に、強度発現性の確保に課題がある。ボーキサイトなどの金属系の砂の利用も考えられるが、要求品質に対して過剰な強度発現となることやコスト増になることから、ケイ砂の代替品としては一般的ではない。
【０００５】
一方、生コンクリート工場や建設現場から発生する残コンクリートあるいは戻りコンクリートは増加傾向にあり、資源の有効活用あるいは廃棄処理費用削減の観点から、再利用が試みられている。
【０００６】
特許文献１には、残コンクリートから洗浄、ろ過、篩い分け、乾燥などの工程を経て、水和したセメントの残滓であるスラッジの乾燥粉、砂および砂利を回収する方法が示されている。スラッジの乾燥粉はセメントの代替品としての利用が提案されているものの、セメントと水和反応した後に乾燥するため、安定した強度発現性を得ることが困難である。また、砂と砂利については、生コンクリートの原材料として利用可能ではあるが、生コンクリートの製品規格への適合性の問題から有効利用の用途は限られている。よって、残コンクリートの多くは有効活用されることなく廃棄処分されているのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４４７２７７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
プレミックスモルタル組成物において、ケイ砂の代替品を選択する場合、強度発現性の確保と粒度構成が重要となる。強度発現性の確保には砂の種類が影響を及ぼすため、種類が明確な砂を安定的に入手することが必要である。単一種類が望ましいが、種類が明確であれば混合品でも構わない。粒度構成は篩い分け等により調整が可能であるが、複数の砂の粒度を適切に調整することはコスト増につながり適当ではない。
【０００９】
特許文献１に見られるように、残コンクリートからスラッジ粉、砂および砂利を回収する技術は確立されているが、回収後の用途が限られているため、多くの残コンクリートは再利用されずに廃棄処分されている。これらの回収した材料を安定的に利用する用途があれば、残コンクリートの再利用が進むものと考えられる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記課題を達成するため、鋭意検討を行った。そこで、残コンクリートから回収される砂は、本来、生コンクリートの材料として品質管理されたものであるため、強度発現性に優れ、粒度構成も一定範囲に調整されていることに着目した。
【００１１】
すなわち、残コンクリートから回収される砂を乾燥することにより、従来プレミックスモルタル組成部の原料として利用されてきたケイ砂と同等の性能を有する砂が得られることを見出した。
【００１２】
この知見により、残コンクリートから砂を分離する工程、該砂を乾燥させる工程、及び乾燥させた砂と、セメント、増粘剤及び粉末状界面活性剤を混合する工程を有してなるプレミックスモルタル組成物の製造方法からなる発明を完成した。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、残コンクリートから回収された砂を乾燥することにより、プレミックスモルタル組成物に使用されているケイ砂の代替品として、同等の品質を有する砂を安定的に得ることができる。同時に、大部分が廃棄処理されている残コンクリートの有効利用の一助となる。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明について詳細に説明する。
【００１５】
本発明で使用する乾燥砂は、生コンクリート工場、コンクリート製品工場あるいは建設現場などで発生する残コンクリートから、細骨材に該当する部分を分離し、洗浄の後、乾燥して得られる。
【００１６】
分離、洗浄、乾燥の工程でコンクリート製造時に使用された細骨材の全てを回収することは出来ないが、回収できる限りで実用上問題は無い。
【００１７】
本発明において、残コンクリートはＪＩＳ  Ａ  ５３０８「レディーミクストコンクリート」に準拠して製造、出荷されたものであることが好ましい。該規格には、乾燥砂のもとになる細骨材について、密度、粒度など砂の品質に関する規定があり、プレミックスモルタル組成物の砂として利用する際に重要となる強度発現性を確保することが容易となる。
【００１８】
本発明において、残コンクリートから細骨材（砂）を分離する方法は特に限定されず公知の技術を使用することができる。例えば、沈殿槽による分級や振動ふるいによるふるい分けなどが挙げられ、なかでも沈殿槽で分級したのちに、振動ふるいによるふるい分けを行う方法が好ましい。
【００１９】
本発明において、分離された砂（細骨材）を乾燥する方法は特に限定されず公知の技術を使用することができる。例えば、ロータリーキルンなどの回転式乾燥機、熱風循環式乾燥器などを用いることができる。なかでも、横型の回転ドラムを備えた回転式乾燥機による方法が好ましい。
【００２０】
該乾燥は、砂の含水率が２％以下になるよう行なうことが重要である。プレミックスモルタル組成物はセメント、粉末状分散剤など乾燥状態の成分から構成されており、細骨材中に多量の水分が存在すると、セメントの水和反応が進行するため好ましくない。
【００２１】
本発明において、乾燥後の砂は篩い分けして使用することができる。使用する篩の目開きは０．８５ｍｍ乃至２．５ｍｍの任意のものが好適に使用できる。篩い分け下分を他の成分と混合し、プレミックスモルタル組成物とする。
【００２２】
本発明において、プレミックスモルタル組成物における乾燥砂の配合量は特に制限無いが、セメント１００質量部に対して５０〜３００質量部が好適に使用される。
【００２３】
本発明において、プレミックスモルタル組成物は、上記工程により得られた乾燥砂、セメント、増粘剤、粉末状界面活性剤を混合して得られる。
【００２４】
本発明において、セメントは水と水和反応し強度発現するものであれば特に限定しないが、ＪＩＳ規格に定められている各種ポルトランドセメント、高炉セメント、フライアッシュセメント、シリカセメント、エコセメントが好適に使用できる。セメント分の一部として、残コンクリートから回収されるスラッジの乾燥粉を使用することも出来る。
【００２５】
本発明において、増粘剤はメチルセルロースを主成分とするものなど、公知のものが特に制限なく使用できる。好適な配合量はセメント１００質量部に対して０．１〜３質量部である。
【００２６】
本発明において、粉末状界面活性剤は、公知のものが制限無く使用できる。なかでも、ポリカルボン酸塩、ナフタレンスルホン酸塩、メラミンスルホン酸塩、リグニンスルホン酸塩が好適に使用できる。好適な配合量はセメント１００質量部に対して０．１〜３質量部である。
【００２７】
本発明においては、砂は残コンクリートから回収した乾燥砂を使用するが、ケイ砂を混合して使用することも出来る。乾燥砂の強度発現性あるいは粒度構成によっては、単独で使用するよりも、ケイ砂を混合することにより、より性能の高いプレミックスモルタル組成物が得られる場合がある。
【００２８】
ケイ砂は、プレミックスモルタル組成物の原料として使用されるものが特に制限無く使用できる。ケイ砂の使用量は特に制限無いが、ケイ砂使用量の削減および残コンクリートの有効利用量確保の観点から砂全体の５０質量％以下であることが好ましい。
【００２９】
本発明におけるプレミックスモルタル組成物には、目的とする性能に応じて、膨張材、高炉スラグ、フライアッシュ、石灰石およびシリカフュームを混合することが出来る。上記材料はプレミックスモルタルに使用されるものが特に制限無く使用できるが、ＪＩＳ規格に規定されたものがより好適である。
【００３０】
上記材料の好適な配合量は、セメント１００質量部に対してそれぞれ、膨張材は１〜１５質量％、高炉スラグは２〜２３０質量部、フライアッシュは２〜５０質量部、石灰石粉末は２〜５０質量部、シリカフュームは２〜４０質量部である。
【００３１】
本発明のプレミックスモルタル組成物には、残コンクリートから砂および砂利を除去して得られたスラッジ水を乾燥することにより得られる乾燥スラッジ粉を混合することが出来る。乾燥スラッジ粉の大部分は残コンクリート中の未水和セメント分からなるため、一定の強度発現性を期待することができる。また、再生砂の採取と同一工程において得られた乾燥スラッジ粉を利用することにより、残コンクリートの有効利用量を確保できる。
【００３２】
上記のスラッジ水を得る方法は特に限定されず公知の技術を使用することができる。例えば、沈殿槽による分級や振動ふるいによるふるい分けなどが挙げられ、なかでも沈殿槽で分級したのちに、振動ふるいによるふるい分けを行う方法が好ましい。
【００３３】
本発明においては、上記の方法で得たスラッジ水を濾過し、固形分を得る方法は、特に限定されず公知の技術を使用することができる。例えばスクリュープレス、フィルタープレスによる濾過、遠心脱水装置などが挙げられ、なかでもフィルタープレスによる方法が好ましい。
【００３４】
上記固形分の乾燥は、特に限定されず公知の技術を用いることができる。例えば、ロータリーキルンなどの回転式乾燥機、熱風循環式乾燥器などを用いることができる、なかでも加熱乾燥が好ましく、特に横型の回転ドラムを備えた回転式乾燥機による方法が好ましい。乾燥の程度は、含水率が２％以下になるよう行なうことが重要である。
【００３５】
上記乾燥粉の好適な配合量は、セメント１００質量部に対して１〜１５質量部である。
【００３６】
本発明において、プレミックスモルタル組成物の製造方法は、公知の方法が制限無く使用できる。所定量に計量された原材料を同時に混合する方法、任意に選択された原材料を個別に混合し、混合後の原材料をさらに混合する方法などが挙げられる。混合機の形態は、原材料が充分に混合できるものであれば、特に制限無く使用出来る。混合後のプレミックスモルタル組成物の製品形態は特に制限されないが、所定量計量され紙袋やフレコン袋など水分の浸入を防ぐことができる容器に梱包されることが好ましい。
【００３７】
本発明におけるプレミックスモルタル組成物は粉末状であり、所定量の水と練り混ぜモルタル組成物として使用する。水と練り混ぜる方法は特に制限無く、ハンドミキサー、モルタルミキサーなど公知の機械が使用出来る。
【００３８】
本発明におけるプレミックスモルタル組成物は、水と練り混ぜたモルタル組成物を供給することを目的とした移動式モルタルミキサーにおいて製造することも可能である。
【実施例】
【００３９】
以下に実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。
【００４０】
（１）使用材料
・セメント：普通ポルトランドセメント
・再生砂：ＪＩＳ  Ａ  ５３０８「レディーミクストコンクリート」に準拠して製造された生コンクリートより回収。最大粒径：５．０ｍｍ、粗粒率：２．８３、密度：２．５７ｇ／ｍ３、微粒分率：０．２２％、水分：０．１％以下
・ケイ砂：４号ケイ砂
・膨張材：石灰系膨張材
・粉末状界面活性剤：ポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤
・増粘剤：メチルセルロース系増粘剤
・スラッジ乾燥粉：JIS A 5308「レディーミクストコンクリート」に準拠して製造された生コンクリートより回収。
【００４１】
（２）プレミックスモルタルの製造
表１に示す配合となるように、プレミックスモルタルを製造した。所定量となるよう材料を計量し、オムニミキサで混合した。
【００４２】
（３）モルタルの性能評価
表１に示す配合のプレミックスモルタルと水を混合し、モルタルの性能を評価した。プレミックスモルタル２５ｋｇに対して４．１５ｋｇの水を添加した。流動性の指標として、Ｊロート流下時間を測定した。強度発現性の指標として、圧縮強度を測定した。圧縮強度の試験材齢は１日、３日、２８日とし、所定の材齢まで２０℃水中養生を行なった。
【００４３】
（４）試験結果
試験結果を表２に示す。再生砂を使用した配合は、ケイ砂を単独で使用した配合に比べて、流動性は同等、強度発現性は高いことが分かる。
【００４４】
【表１】
2015048285.tif 000002
【００４５】
【表２】
2015048285.tif 000003