(57)【要約】  【課題】有機不純物ｙを多量に含んだ砂１ｙを骨材１ｙとして低コスト且つ環境に配慮した形で有効に利用する。  【解決手段】  有機不純物ｙを含有する骨材１ｙの洗浄に用いた洗浄後アルカリ性溶液２ｗ１、２ｗ２から有機不純物ｙを除去する有機不純物除去工程Ｓ２と、前記有機不純物除去工程Ｓ２にて有機不純物ｙを除去した除去後アルカリ性溶液２ｒ１を用いて、有機不純物ｙを含有する骨材１ｙを洗浄するアルカリ洗浄工程Ｓ４とを有することを特徴とするコンクリート用骨材１ｙの製造方法Ｓを採用する。  【選択図】図１
2008001560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機不純物を含有する骨材の洗浄に用いた洗浄後アルカリ性溶液から有機不純物を除去する有機不純物除去工程と、
前記有機不純物除去工程にて有機不純物を除去した除去後アルカリ性溶液を用いて、有機不純物を含有する骨材を洗浄するアルカリ洗浄工程とを有することを特徴とするコンクリート用骨材の製造方法。
【請求項２】
前記有機不純物除去工程が、前記洗浄後アルカリ性溶液を多孔質材料に接触させて前記有機不純物を前記多孔質材料に吸着させることにより、洗浄後アルカリ性溶液から有機不純物を除去する工程であることを特徴とする請求項１記載のコンクリート用骨材の製造方法。
【請求項３】
前記多孔質材料を、活性炭又はケイ酸カルシウム水和物を含むものとしていることを特徴とする請求項２記載のコンクリート用骨材の製造方法。
【請求項４】
前記多孔質材料のＢＥＴ比表面積を、３０ｍ2／ｇ以上としていることを特徴とする請求項３記載のコンクリート用骨材の製造方法。
【請求項５】
前記有機不純物除去工程が、前記洗浄後アルカリ性溶液から骨材を取り除いた後に、当該洗浄後アルカリ性溶液から有機不純物を除去する工程であることを特徴とする請求項１乃至４記載のコンクリート用骨材の製造方法。
【請求項６】
前記アルカリ洗浄工程に用いるアルカリ性溶液を、ｐＨ１０〜１４の水酸化ナトリウム水溶液としていることを特徴とする請求項１乃至５記載のコンクリート用骨材の製造方法。
【請求項７】
アルカリ性溶液で洗浄した前記骨材を、中性水で洗浄するアルカリ除去工程を有することを特徴とする請求項１乃至６記載のコンクリート用骨材の製造方法。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れかに記載のコンクリート用骨材の製造方法によって製造されたことを特徴とするコンクリート用骨材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリートを打設する際に用いる骨材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、山砂等、有機不純物を多量に含んだ土壌はコンクリートを製造するための骨材としては適さないとされている。
【０００３】
具体的に説明すると、骨材が有機不純物を多量に含んでいる場合には、セメントの硬化が遅延されてしまうことが知られている。とくに当該セメントの硬化遅延は、低温時に特に顕著なものとなって現れることが知られている。
【０００４】
従って、有機不純物を多量に含んでいるものは、上述のようにセメントの硬化に著しく悪影響を及ぼすため、使用しないようにしているのが通例となっている。
【０００５】
そのような現状の中で、特許文献１に記載されているように、山砂など、水又は有機不純物を多量に含んだ土壌を迅速に硬化することができる地盤改良材が提案されている。
【特許文献１】特開２００４−１５５８３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献に開示されたものは、あくまで土壌に対して有効な安定処理を一時的に施すためのものであって、山砂を利用してコンクリートを打設するという観点に立った技術ではない。
【０００７】
そこで本発明は、このような不具合に着目したものであり、例えば山砂といった有機不純物を多量に含んだ砂を骨材として低コスト且つ環境に配慮した形で有効に利用するための方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。すなわち、本発明に係るコンクリート用骨材の製造方法は、有機不純物を含有する骨材の洗浄に用いた洗浄後アルカリ性溶液から有機不純物を除去する有機不純物除去工程と、前記有機不純物除去工程にて有機不純物を除去した除去後アルカリ性溶液を用いて、有機不純物を含有する骨材を洗浄するアルカリ洗浄工程とを有することを特徴とする。
【０００９】
このようなものであれば、アルカリ洗浄工程によって有機不純物を好適にアルカリ性溶液中に溶出させて洗浄し、有機不純物に起因するセメントの凝結遅延を好適に解消することができる。
【００１０】
加えて、洗浄に使用したアルカリ性溶液中の有機不純物を除去することにより、当該アルカリ性溶液を再び骨材の洗浄に利用することが可能となる。よって、新たなアルカリ性溶液の使用量を大幅に削減することが可能となり、コストや環境負荷を低減することができる。
【００１１】
また、洗浄に使用したアルカリ性溶液中の有機不純物を除去した、当該アルカリ水溶液を再び骨材の洗浄に利用する際、繰り返し使用していると空気中の二酸化炭素等によりｐＨが低下してくる。この場合、好適に有機不純物を溶出させるためには、前記有機不純物除去工程にて有機不純物を除去した前記除去後アルカリ性溶液のアルカリ濃度を調節することが望ましい。
【００１２】
更に、前記有機不純物除去工程を、前記洗浄後アルカリ性溶液を多孔質材料に接触させて前記有機不純物を前記多孔質材料に吸着させることにより、洗浄後アルカリ性溶液から有機不純物を除去する工程とすることで、簡易に有機不純物の除去を行うことができる。
【００１３】
具体的には、前記多孔質材料を、活性炭又はケイ酸カルシウム水和物を含むものとすることが考えられる。
【００１４】
ここで、ケイ酸カルシウム水和物としては公知の合成ケイ酸カルシウム水和物及び天然ケイ酸カルシウム水和物から選ばれる少なくとも１種のケイ酸カルシウム水和物を用いることができる。合成ケイ酸カルシウム水和物としては、例えば石灰原料とケイ酸原料とから水熱反応により得られたゾノトライト、トバモライト、フォシャジャイト、ジャイロライト、ヒレブタンライト、ローゼンハナイト、トラスコタイト、リエライト、カルシオコンドロダイト、アフィライト、準結晶質ケイ酸カルシウム水和物（Ｃ−Ｓ−Ｈｎ）等が挙げられる。
【００１５】
また、前記多孔質材料のＢＥＴ比表面積値を３０ｍ2／ｇ以上とすることより粒子表面よりも粒子の空隙中に有機不純物を有効に吸着させることができ、６０ｍ2／ｇ以上のものとすることにより、更に多くの有機不純物を吸着させることが可能である。
【００１６】
なお、本発明におけるＢＥＴ比表面積は、窒素ガスの吸着量に基づいて求めたＢＥＴ法による比表面積値を意味する。
【００１７】
更に、効率よく有機不純物を除去するためには、前記洗浄後アルカリ水溶液から骨材を取り除いた後に、当該洗浄後アルカリ水溶液から有機不純物を除去することが好ましい。骨材を取り除かない状態でも、有機不純物を吸着・除去できるが、骨材と多孔質材料を分離するのが煩雑になるからである。
【００１８】
加えて、前記アルカリ洗浄工程に用いるアルカリ水溶液を、ｐＨ１０〜１４の水酸化ナトリウム水溶液としていることで、好適に有機不純物を溶出させることが可能となる。
【００１９】
また、アルカリ性溶液によるセメントへの悪影響を簡易且つ有効に回避するためには、アルカリ性溶液で洗浄した前記骨材を、中性水で洗浄するアルカリ除去工程を有することが望ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、コストの増大や環境への負荷を与える恐れのあるアルカリ性溶液の使用量を大幅に削減しつつ、コンクリートの打設には不具合といわれてきた山砂を骨材として有効に利用できるものとすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。アルカリ洗浄工程を第一アルカリ洗浄工程Ｓ１と第二アルカリ洗浄工程Ｓ４に分けて記載しているが、特に限定されるものではない。
【００２２】
本実施形態に係るコンクリート用骨材１の製造方法（以下「製造方法」と記す）Ｓは、有機不純物ｙを含有する骨材１ｙの洗浄に用いた洗浄後アルカリ性溶液２ｗ１、２ｗ２から有機不純物ｙを除去する有機不純物除去工程Ｓ２と、前記有機不純物除去工程Ｓ２にて有機不純物ｙを除去した除去後アルカリ性溶液２ｒ２を用いて、有機不純物ｙを含有する骨材１ｙを洗浄するアルカリ洗浄工程Ｓ４とを有することを特徴とする。
【００２３】
詳述すると、本実施形態においては、有機不純物ｙを含有する骨材１ｙをアルカリ性溶液２ｎで洗浄する第一アルカリ洗浄工程Ｓ１と、前記第一アルカリ洗浄工程Ｓ１にて有機不純物ｙを含有する骨材１ｙを洗浄した後の第一洗浄後アルカリ性溶液２ｗ１から有機不純物ｙを除去する有機不純物除去工程Ｓ２と、前記有機不純物除去工程Ｓ２にて有機不純物ｙを除去した除去後アルカリ性溶液２ｒ２を用いて、有機不純物ｙを含有する骨材１ｙを洗浄する第二アルカリ洗浄工程Ｓ４とを少なくとも含むことによって、コンクリート用骨材１を製造することを特徴しているものである。
【００２４】
以下、本実施形態に係る製造方法Ｓを、有機不純物ｙを含有する骨材１ｙとして山砂１ｙを使用した場合を例にとって説明する。
【００２５】
製造方法Ｓは、図１に模式的に示すように、上述した第一アルカリ洗浄工程Ｓ１と、有機不純物除去工程Ｓ２と、アルカリ濃度調節工程Ｓ３と、第二アルカリ洗浄工程Ｓ４と、アルカリ除去工程Ｓ５と、乾燥工程Ｓ６とを含んでいるものである。
【００２６】
第一アルカリ洗浄工程Ｓ１は、図１に示すように、アルカリ性溶液２ｎを用いて山砂１ｙを洗浄する工程である。アルカリ性溶液２ｎとしては、新たに配合したｐＨ１０〜１４の水酸化ナトリウム水溶液２ｎ、より望ましくは１Ｎ水酸化ナトリウム水溶液２ｎを使用するものとしている。そして当該１Ｎ水酸化ナトリウム水溶液２ｎを使用した場合、山砂１ｙに対して２倍の重量の１Ｎ水酸化ナトリウム水溶液２ｎを用いるものとしている。
【００２７】
具体的には、第一アルカリ洗浄工程Ｓ１は、山砂１ｙの２倍の重量の１Ｎ水酸化ナトリウム水溶液２ｎに１０分間浸漬し撹拌するアルカリ浸漬操作Ｓ１１と、当該アルカリ浸漬操作Ｓ１１を経た山砂１ｙを含む第一洗浄後アルカリ性溶液２ｗ１を濾過して当該第一洗浄後アルカリ性溶液２ｗ１から山砂１ｙを取り出すアルカリ性溶液濾過操作Ｓ１２（骨材取り除き工程Ｓ１２）とを含んでいる。
【００２８】
なお、同図においてアルカリ性溶液濾過操作Ｓ１２等は、濾過する操作等を分かり易く示すため、極めて模式的に記載したものであり、実際の概要を示しているものではない。
【００２９】
また、当該アルカリ性溶液２ｎは１Ｎ水酸化ナトリウム水溶液に限られるものではなく、ｐＨ１０〜１４の水酸化ナトリウム水溶液や、他のアルカリ性を示す化合物の水溶液としても良い。
【００３０】
なお、第一アルカリ洗浄工程Ｓ１によって得た第一洗浄後アルカリ性溶液２ｗ１における有機不純物ｙのＴＯＣ（全有機体炭素）濃度は３００ｐｐｍであった。
【００３１】
有機不純物除去工程Ｓ２は、前記第一洗浄後アルカリ性溶液２ｗ１から骨材１ｙである山砂１ｙを取り除いた後に、当該第一洗浄後アルカリ性溶液２ｗ１から有機不純物ｙを除去する工程である。つまり、当該有機不純物除去工程Ｓ２は、前記第一アルカリ洗浄工程Ｓ１にて使用した第一洗浄後アルカリ性溶液２ｗ１を骨材１ｙの洗浄に再利用可能とするための工程である。
【００３２】
しかして本実施形態では、図１に示すように、多孔質材料Ｔを第一洗浄後アルカリ性溶液２ｗ１中に投入・撹拌して前記第一アルカリ洗浄工程Ｓ１を経た第一洗浄後アルカリ性溶液２ｗ１を多孔質材料ＴであるＢＥＴ比表面積値３０ｍ2／ｇの粉末活性炭Ｔに接触させることにより有機不純物ｙを多孔質材料Ｔに吸着させる有機不純物吸着操作Ｓ２１と、当該有機不純物吸着操作Ｓ２１を経た多孔質材料Ｔを含む除去後アルカリ性溶液２ｒ１を例えば濾過することにより当該除去後アルカリ性溶液２ｒ１から多孔質材料Ｔを取り出す除去後アルカリ性溶液濾過操作Ｓ２２（多孔質材料取り除き操作Ｓ２２）とを含んでいる。
【００３３】
なお、本実施の形態においては、前記有機不純物吸着操作Ｓ２１にて第一洗浄後アルカリ性溶液２ｗ１に添加する前記多孔質材料Ｔの添加量を、第一洗浄後アルカリ性溶液２ｗ１の重量の２％としている。
【００３４】
また、前記除去後アルカリ性溶液濾過操作Ｓ２２によって得た除去後アルカリ性溶液２ｒ１における有機不純物ｙのＴＯＣ濃度は７ｐｐｍであった。
【００３５】
なお、山砂１ｙに含まれる有機不純物ｙにはコンクリートの硬化を遅延させることができる有機遅延物質が存在している事が知られており、当該有機遅延物質は、フミン酸を主体としている。フミン酸は、土壌や若い地質年代の堆積物に含まれており、分子量が数百〜数千または数万と言われ、分子構造は明らかになっていないが、タンパク質の分解生成物と炭化水素等の結合によって生成された高分子化合物であるといわれている。
【００３６】
したがって、前記除去後アルカリ性溶液濾過操作Ｓ２２（多孔質材料取り除き操作Ｓ２２）によって取り出した多孔質材料Ｔは、コンクリート用遅延剤として利用することが可能である。
【００３７】
アルカリ濃度調節工程Ｓ３は、前記有機不純物除去工程Ｓ２にて有機不純物ｙを除去した前記除去後アルカリ性溶液２ｒ１のアルカリ濃度を調節する工程である。
【００３８】
具体的には、前記アルカリ濃度調節工程Ｓ３は、図１に示すように、前記工程にて有機不純物ｙと骨材１ｙである山砂１ｙを取り除いた除去後アルカリ性溶液２ｒ１に、高濃度の１Ｎ水酸化ナトリウム水溶液２ｃを追加して、当該除去後アルカリ性溶液２ｒ１を、ｐＨ１０〜１４の水酸化ナトリウム水溶液２ｒ２とする。
【００３９】
第二アルカリ洗浄工程Ｓ４は、前記有機不純物除去工程Ｓ２にて有機不純物ｙを除去した除去後アルカリ性溶液２ｒ２を用いて、有機不純物ｙを含有する骨材１ｙを洗浄する工程である。つまり、当該第二アルカリ洗浄工程Ｓ４は、前記第一アルカリ洗浄工程Ｓ１にて使用した第一洗浄後アルカリ性溶液２ｗ１を骨材１ｙの洗浄に再利用して骨材１ｙの洗浄を行う工程である。
【００４０】
具体的には、第二アルカリ洗浄工程Ｓ４は、前記第一アルカリ洗浄工程Ｓ１にて洗浄した山砂１ｙの２倍の重量の除去後アルカリ性溶液２ｒ２（１Ｎ水酸化ナトリウム水溶液２ｒ２）に１０分間浸漬し撹拌するアルカリ浸漬操作Ｓ４１と、当該アルカリ浸漬操作Ｓ４１を経た山砂１ｙを含む第二洗浄後アルカリ性溶液２ｗ２を濾過して当該第二洗浄後アルカリ性溶液２ｗ２から山砂１ｙを取り出すアルカリ性溶液濾過操作Ｓ４２（骨材取り除き工程Ｓ４２）とを含んでいる。
【００４１】
また上述した第二アルカリ洗浄工程Ｓ４を終えると、当該第二アルカリ洗浄工程Ｓ４にて生じた第二洗浄後アルカリ性溶液２ｗ２から有機不純物ｙを除去する前記有機不純物除去工程Ｓ２に戻る。つまり、前記有機不純物除去工程Ｓ２から第二アルカリ洗浄工程Ｓ４までの一連の工程を、本実施形態ではアルカリ性溶液濾過操作Ｓ４２による第二洗浄後アルカリ性溶液２ｗ２のＴＯＣ濃度が、例えば１０ｐｐｍを下回るまで複数回、繰り返し行うものとしている。ここで本実施形態は第二アルカリ洗浄工程Ｓ４を繰り返す回数について何ら限定されることはない。例えば第二洗浄後アルカリ性溶液２ｗ２のＴＯＣ濃度が、１０ｐｐｍを下回るに足るように、３回といった所定の回数を予め設定しておくという態様としてもよい。さらにアルカリ洗浄工程の回数を設定する指標となるＴＯＣ濃度は１０ｐｐｍに限られることはなく、所要の値を適宜設定し得るものである。
【００４２】
アルカリ除去工程Ｓ５は、図１に示すように、第一アルカリ洗浄工程Ｓ１、第二アルカリ洗浄工程Ｓ４を経た山砂１に付着したアルカリ性溶液２ｎ、２ｒ２を中性水３である水道水３によって洗浄する工程である。中性水３としては、本実施形態では水道水３を用いているが、ＴＯＣ濃度が十分に低い水であれば、例えば工業用水等も勿論使用することができる。
【００４３】
アルカリ除去工程Ｓ５は、具体的には、山砂１の２倍の重量の水道水３に１０分間浸漬し撹拌する水道水浸漬操作Ｓ５１と、当該水道水浸漬操作Ｓ５１を経た山砂１を含む水道水３を濾過して山砂１を取り出す水道水濾過操作Ｓ５２とを含んでいる。
【００４４】
また本実施形態では、上述した一連の操作を含むアルカリ除去工程Ｓ５を複数回、繰り返し行うものとしている。ここで本実施形態はアルカリ除去工程Ｓ５を繰り返す回数について何ら限定されることはないが、本実施形態では一例として、水道水濾過操作Ｓ５２後の濾液３ａのｐＨが、８．５以下になるまでアルカリ除去工程Ｓ５を繰り返し行うものとしている。勿論、水道水濾過操作Ｓ５２後の濾液３ａのｐＨが、８．５以下となるに足ると予想される所定回数を予め設定しておくといった態様としてもよい。さらにアルカリ除去工程Ｓ５の回数を設定する指標となるｐＨは８．５に限られることはなく、所要の値を適宜設定し得るものである。
【００４５】
乾燥工程Ｓ６は、前記アルカリ除去工程Ｓ５を経た山砂１であるコンクリート用骨材１を、例えば天日によって乾燥させる工程である。ここでコンクリート用骨材１を乾燥させる方法は天日に限定されることはなく、加熱による方法や、専用の乾燥機或いは別異の乾燥機を流用してコンクリート用骨材１を乾燥させても良い。
【００４６】
また、場合によっては当該乾燥工程Ｓ６を経なくとも、アルカリ除去工程Ｓ５を経た段階でコンクリート用骨材１に付着した表面水の量を考慮し、そのままセメント及び練り混ぜ水等とともに混合してコンクリートを打設しても良い。
【００４７】
続いて、本実施形態に対する対照例として、すなわち後述する比較例１に基づく手順として、アルカリ性溶液を用いずに山砂１ｙを洗浄する手順（以下、洗浄手順と記す）Ｈを図２を参照して説明する。
【００４８】
比較例１に係る山砂１ｙの洗浄手順Ｈは、図２に模式的に示すように、山砂１ｙの２倍の重量の水道水３に２４時間浸漬する水道水浸漬手順Ｈ１と、当該水道水浸漬手順Ｈ１を経た山砂１ｙを含む水道水３を濾過して山砂１ｙを取り出す水道水濾過手順Ｈ２とを含んでいるものとしている。そして上述の乾燥工程Ｓ６と同様に山砂１ｙを乾燥させる乾燥手順Ｈ３の後、山砂１ｙを細骨材１ｙとして使用し、コンクリートの製造を試みるものとしている。なお同図においても上述の通り、水道水濾過手順Ｈ２について、特に模式的に示している。
【００４９】
そして、この比較例１に斯かる洗浄方法Ｈを経た山砂１ｙを細骨材１ｙとして用いコンクリートを打設した場合、凝結の始発までに３０時間以上を要するという結果を得た。すなわち、当該比較例１に基づく対照例に係る洗浄手順Ｈを経た山砂１ｙは、有機不純物ｙが除去できておらず凝結遅延が改善されていないものであった。また、前記水道水濾過手順Ｈ２を経た濾液中３ａのＴＯＢ量は、１５ｐｐｍであった。
【００５０】
一方、本実施形態に係るコンクリート用骨材１の製造方法Ｓにより製造したコンクリート用骨材１は、凝結の始発に至る時間が６時間４０分となった。すなわち比較例と比べても凝結の始発に至る時間が大幅に短縮され、細骨材１ｙとして十分遜色なく採用し得るものとなっていた。
【００５１】
次に、比較例２に係る山砂１ｙの洗浄手順Ｚを説明する。
【００５２】
比較例２に係る山砂１ｙの洗浄手順Ｚは、図３に模式的に示すように、アルカリ性溶液２ｎを用いて山砂１ｙを洗浄するアルカリ洗浄工程Ｚ１を３回繰り返した後、当該アルカリ性溶液２ｎを山砂１ｙから除去するアルカリ除去工程Ｚ２を、濾液３ａのｐＨが８．５を下回るまで繰り返す。
【００５３】
そして上述の乾燥工程Ｓ６と同様に山砂１を乾燥させる乾燥手順Ｚ３の後、山砂１を細骨材１として使用し、コンクリートの製造を試みるものとしている。
【００５４】
なお、同図においても上述の通り、アルカリ洗浄工程Ｚ１等について、特に模式的に示している。
【００５５】
具体的には、前記アルカリ洗浄工程Ｚ１は、山砂１ｙの２倍の重量を有する新しい１Ｎ水酸化ナトリウム水溶液２ｎに１０分間浸漬し撹拌するアルカリ浸漬手順Ｚ１１と、当該アルカリ浸漬手順Ｚ１１を経た山砂１ｙを含む洗浄後アルカリ性溶液２ｗ２を濾過して当該洗浄後アルカリ性溶液２ｗ２から山砂１ｙを取り出す洗浄後アルカリ性溶液濾過手順Ｚ１２とを有している。
【００５６】
なお、アルカリ洗浄工程Ｚ１に使用するアルカリ性溶液２ｎは、毎回新たなアルカリ水溶液２ｎを使用する。
【００５７】
アルカリ除去工程Ｚ２は、具体的には、山砂１の２倍の重量の水道水３に１０分間浸漬し撹拌する水道水浸漬操作Ｚ２１と、当該水道水浸漬操作Ｚ２１を経た山砂１を含む水道水３を濾過して山砂１を取り出す水道水濾過操作Ｚ２２とを含んでおり、当該アルカリ除去工程Ｚ２を、濾液３ａのｐＨが８．５を下回るまで繰り返す。
【００５８】
そして、この比較例２に斯かる洗浄方法Ｚを経た山砂１を細骨材１として用いコンクリートを打設した場合、凝結の始発までの時間は、６時間３０分となるという結果を得た。すなわち、当該比較例２の工程を経た山砂１は、有機不純物ｙが除去できていた。ただし、アルカリ洗浄工程Ｚ１で使用した新たな水酸化ナトリウム水溶液２ｎは、１６０ｋｇであった。
【００５９】
一方、本実施形態に係るコンクリート用骨材１の製造方法Ｓにより使用した新たな水酸化ナトリウム水溶液２ｎは、４０ｋｇであった。すなわち比較例２と比べても遜色が無いほどに凝結の始発に至る時間が大幅に短縮され、細骨材１ｙとして十分遜色なく採用し得るものでありながら、使用する新たな水酸化ナトリウム水溶液２ｎの量が、著しく減少している。
【００６０】
以上のように、本実施形態に係るコンクリート用骨材１の洗浄方法を採用することにより、第一アルカリ洗浄工程Ｓ１及び第二アルカリ洗浄工程Ｓ４によって有機不純物ｙを好適にアルカリ性溶液中に溶出させて、有機不純物ｙに起因するセメントの凝結遅延を好適に解消することができる。
【００６１】
加えて、洗浄に使用したアルカリ性溶液２ｗ１、２ｗ２中の有機不純物ｙを除去することにより、当該アルカリ性溶液２ｗ１、２ｗ２を再び骨材１ｙの洗浄に利用することが可能となる。よって、新たなアルカリ性溶液の使用量を大幅に削減することが可能となり、コストや環境負荷を低減することができる。
【００６２】
また、前記有機不純物除去工程Ｓ２にて有機不純物ｙを除去した前記除去後アルカリ性溶液２ｒ１のアルカリ濃度を調節するアルカリ濃度調節工程Ｓ３を有しているため、第二アルカリ洗浄工程Ｓ４においても好適に有機不純物ｙを溶出させることが可能となる。
【００６３】
更に、前記前記洗浄後アルカリ性溶液２ｗ１、２ｗ２を多孔質材料Ｔに接触させて前記有機不純物ｙを前記多孔質材料Ｔに吸着させることにより前記洗浄後アルカリ性溶液２ｗ１、２ｗ２から有機不純物ｙを除去する工程を採用しているため、簡易に有機不純物ｙを除去することができる。
【００６４】
また、ＢＥＴ比表面積値が３０ｍ2／ｇ以上の多孔質材料Ｔを用いているため、粒子表面よりも粒子の空隙中に有機不純物ｙを有効に吸着させることができている。
【００６５】
更に、前記洗浄後アルカリ性溶液２ｗ１、２ｗ２から骨材１ｙを取り除いた後に、当該洗浄後アルカリ性溶液２ｗ１、２ｗ２から有機不純物ｙを除去していることにより、効率よく有機不純物ｙを除去することが可能となる。
【００６６】
加えて、前記第一アルカリ洗浄工程Ｓ１または第二アルカリ洗浄工程Ｓ４に用いるアルカリ性溶液２ｎ、２ｒ２を、一般に入手しやすい水酸化ナトリウム水溶液とし、ｐＨ１０〜１４の範囲で調整したもの、具体的には、１Ｎに調整した水酸化ナトリウム水溶液を使用することにより、有機不純物ｙを有効に溶出させ得るものとなっている。
【００６７】
また、アルカリ性溶液で洗浄した前記骨材１ｙを、中性水３で洗浄しているため、アルカリ性溶液によるセメントへの悪影響を簡易且つ有効に回避できる。
【００６８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【００６９】
例えば、上記実施形態ではアルカリ性溶液として水酸化ナトリウム水溶液を使用したが、アルカリ性を示す他のものを使用しても良い。
【００７０】
また、多孔質材料Ｔとしては、ＢＥＴ比表面積値３０ｍ2／ｇ以上という特性を示す活性炭またはケイ酸カルシウム水和物を含むものとしても良い。加えて、無機多孔質材料を用いることも考えられる。
【００７１】
更に、多孔質材料Ｔの種類としては有機不純物ｙを好適に吸着し得るものであれば特に限定されることはないが、多孔質材料Ｔに十分量の有機不純物ｙを吸着・保持させるために、ＢＥＴ比表面積値３０ｍ2／ｇ以上のものとしている。なお有機不純物ｙの吸着量をさらに増すために、ＢＥＴ比表面積値６０ｍ2／ｇ以上のものを用いてもよい。また、ケイ酸カルシウム水和物粉末としては公知の合成ケイ酸カルシウム水和物及び天然ケイ酸カルシウム水和物から選ばれる少なくとも１種の粉末を用いることができる。合成ケイ酸カルシウム水和物としては、例えば石灰原料とケイ酸原料とから水熱反応により得られたゾノトライト、トバモライト、フォシャジャイト、ジャイロライト、ヒレブタンライト、ローゼンハナイト、トラスコタイト、リエライト、カルシオコンドロダイト、アフィライト、準結晶質ケイ酸カルシウム水和物（Ｃ−Ｓ−Ｈｎ）等が挙げられる。
【００７２】
ここで、ケイ酸カルシウム水和物としては公知の合成ケイ酸カルシウム水和物及び天然ケイ酸カルシウム水和物から選ばれる少なくとも１種のケイ酸カルシウム水和物を用いることができる。合成ケイ酸カルシウム水和物としては、例えば石灰原料とケイ酸原料とから水熱反応により得られたゾノトライト、トバモライト、フォシャジャイト、ジャイロライト、ヒレブタンライト、ローゼンハナイト、トラスコタイト、リエライト、カルシオコンドロダイト、アフィライト、準結晶質ケイ酸カルシウム水和物（Ｃ−Ｓ−Ｈｎ）等が挙げられる。
【００７３】
また、第二アルカリ洗浄工程Ｓ４並びにアルカリ除去工程Ｓ５を繰り返す回数はそれぞれ有機不純物ｙの状態等によって適宜変更してもよい。
【００７４】
更に、本実施の形態においては、前記第一アルカリ洗浄工程Ｓ１にて新規に配合したアルカリ性溶液２ｎを利用しているが、当該第一アルカリ洗浄工程Ｓ１においても、再利用したアルカリ性溶液を利用することも考えられる。
【００７５】
また、本実施の形態においては、第一アルカリ洗浄工程Ｓ１にて洗浄した骨材１ｙと同じ骨材１ｙを第二アルカリ洗浄工程Ｓ４にて洗浄しているが、第一アルカリ洗浄工程Ｓ１と第二アルカリ洗浄工程Ｓ４にて洗浄する骨材１ｙを、異なるものとしても良い。
【００７６】
その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【実施例】
【００７７】
以下、本発明の一実施例について詳述するが、本発明は当該実施例に限定されるものではない。
【００７８】
有機不純物を含む山砂を、実施例と比較例１，２に係る方法でそれぞれ処理し、処理過程において濾液に溶出する有機不純物の濃度（ＴＯＣ濃度）を測定する試験、並びにコンクリート打設時における凝結の始発時間を測定する試験と、実施例と比較例２において使用した新たなアルカリ性溶液の使用量の測定をそれぞれ行った。
【００７９】
１．試験材料
以下に示す実施例並びに比較例１、２ともに、低温（５℃）での凝結遅延硬化が顕著であった山砂、具体的には、ＪＩＳ  Ａ  ６２０４に定義される凝結の始発が３０時間以上となり、ＪＩＳ  Ａ  １１０５による骨材の有機物試験で有害と判定された山砂を利用した。
【００８０】
そして、細骨材以外の材料について以下に記す。
【００８１】
セメント  ：普通ポルドランドセメント（住友大阪セメント社製）
水  ：水道水
粗骨材  ：高槻産砕石
ＡＥ減水剤  ：ポゾリスＮｏ．７０（ＮＭＢ社製）
また、後述する凝結試験の際に採用した上述の材料の配合を表１に記す。
【００８２】
【表１】
2008001560.tif 000003
【００８３】
２．試験方法
２．１  実施例に係る方法
山砂２０ｋｇを重量で２倍の１Ｎ水酸化ナトリウム水溶液に１０分間浸漬、攪拌したものを濾過した。そして、当該濾過作業における濾液のＴＯＣ濃度を測定した。
【００８４】
その後、当該濾液に重量の２％の粉末活性炭を添加したものを濾過し、当該濾過作業における濾液のＴＯＣ濃度を測定した。
【００８５】
そして、この濾液を洗浄水として再利用し、濾過した山砂を重量で２倍の前記濾液に１０分間浸漬、攪拌したものを濾過した。
【００８６】
このように洗浄後の濾液に粉末活性炭を添加したものを濾過し、当該濾液を洗浄水として再利用して山砂を洗浄するという工程を３回繰り返した後、濾液中のＴＯＣ量を測定した。
【００８７】
その後、洗浄した山砂を重量で２倍の水道水に１０分間浸漬、攪拌、濾過し、この操作を濾液のｐＨが８．５を下回るまで繰り返した。
【００８８】
そして、この山砂を乾燥したものを細骨材として、上述の配合に係るコンクリート打設に使用した。そして斯かるコンクリート打設は気温５℃の恒温室内で行い、ＪＩＳ  Ａ  ６２０４に準拠した凝結の始発に至る時間を測定した。
２．２  比較例１に係る方法
山砂２０ｋｇを重量で２倍の水道水に２４時間浸漬した後に濾過し、当該濾過作業にて生じた濾液のＴＯＣ濃度を測定した。
【００８９】
そしてこの山砂を乾燥したものを細骨材として、上述の配合に係るコンクリート打設に使用した。そして斯かるコンクリート打設は気温５℃の恒温室内で行い、ＪＩＳ  Ａ  ６２０４に準拠した凝結の始発に至る時間を測定した。
２．３  比較例２に係る方法
山砂２０ｋｇを重量で２倍の１Ｎ水酸化ナトリウム水溶液に１０分間浸漬、撹拌したものを濾過するという作業を計４回繰り返した。そして、濾過する作業における濾液のＴＯＣ濃度を測定した。なお、毎回新たな１Ｎ水酸化ナトリウム水溶液を用いた。
【００９０】
その後、山砂の重量の２倍に該当する量の水道水に１０分間浸漬、撹拌したものを濾過するという作業を、濾液のｐＨが８．５を下回るまで繰り返した。
【００９１】
そしてこの山砂を乾燥したものを細骨材として、上述の配合に係るコンクリート打設に使用した。そして斯かるコンクリート打設は気温５℃の恒温室内で行い、ＪＩＳ  Ａ  ６２０４に準拠した凝結の始発に至る時間を測定した。
【００９２】
３．試験結果
実施例に係る方法において、１回目に１Ｎ水酸化ナトリウム水溶液に１０分間浸漬、撹拌した後、濾過した際の濾液のＴＯＣ濃度は３００ｐｐｍを示した。すなわち山砂からの有機不純物の溶出が確認された。さらに濾液に重量の２％の粉末活性炭を添加し、濾過した濾液のＴＯＣ濃度は、７ｐｐｍにまで減少した。
【００９３】
そして、このように洗浄後の濾液に粉末活性炭を添加したものを濾過し、当該濾液を洗浄水として再利用して山砂を洗浄するという工程を３回繰り返した後に生じた濾液のＴＯＣ濃度は、１２ｐｐｍにまで減少した。
【００９４】
また、上述の通り重量で２倍の水道水に１０分間浸漬、撹拌、濾過する操作を濾液のｐＨが８．５を下回るまで繰り返した。この山砂を乾燥し、細骨材としてコンクリートを打設したところ上述の凝結時間は６時間４０分と、著しく短くなった。すなわち、実施例に斯かる方法により製造した細骨材は、実際のコンクリートの打設に際して影響を及ぼさないものとなった。
【００９５】
また、新たな１Ｎ水酸化ナトリウム水溶液の使用量は、４０ｋｇであった。
【００９６】
一方、比較例１に係る方法においては、水道水に２４時間浸漬、濾過した際の濾液のＴＯＣ濃度１５ｐｐｍであった。そして、実際のコンクリートの打設に際しては、凝結の始発に至る時間は３０時間以上となった。すなわち、比較例に斯かる方法では山砂をそのまま用いたときに比べてまったく改善がみられなかった。
【００９７】
比較例２に係る方法においては、１回目に１Ｎ水酸化ナトリウム水溶液に１０分間浸漬、撹拌した後、濾過した際の濾液のＴＯＣ濃度は３００ｐｐｍを示した。すなわち山砂からの有機不純物の溶出が確認された。さらに１Ｎ水酸化ナトリウム水溶液への浸漬、撹拌、濾過を繰り返したところ、濾液のＴＯＣは徐々に減少していった。そして４回目において、当該濾液のＴＯＣ濃度は１２ｐｐｍにまで減少した。そして、上述の通り重量で２倍の水道水３に１０分間浸漬、撹拌、濾過する操作を濾液のｐＨが８．５を下回るまで繰り返した。この山砂を乾燥し、細骨材としてコンクリートを打設したところ上述の凝結時間は６時間３０分となったが、新たな１Ｎ水酸化ナトリウム水溶液の使用量は、１６０ｋｇであった。
【００９８】
以上により、本実施例に係る方法が、コストの増大や環境への負荷を与える恐れのあるアルカリ性溶液の使用量を大幅に削減しつつ、山砂を有効に利用して、施工性・品質ともに良質のコンクリートを打設することを可能とするものであることが判明した。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の一実施形態に係る模式的な説明図。
【図２】比較例１に係る模式的な説明図。
【図３】比較例２に係る模式的な説明図。
【符号の説明】
【０１００】
１…コンクリート用骨材（骨材）
１ｙ…有機不純物を含有する骨材、山砂（山砂）
２ｗ１…洗浄後アルカリ性溶液（第一洗浄後アルカリ性溶液）
２ｗ２…洗浄後アルカリ性溶液（第二洗浄後アルカリ性溶液）
２ｒ１…除去後アルカリ性溶液
２ｒ２…除去後アルカリ性溶液
３…中性水（水道水）
Ｓ…製造方法
Ｓ２…有機不純物除去工程
Ｓ３…アルカリ濃度調節工程
Ｓ４…アルカリ洗浄工程（第二アルカリ洗浄工程）
Ｓ５…アルカリ除去工程
Ｔ…多孔質材料（粉末活性炭）
ｙ…有機不純物
【図１】
2008001560.tif 000004
【図２】
2008001560.tif 000005
【図３】
2008001560.tif 000006