(57)【要約】【課題】微細粒層付着工程を行なう直前の微細粒分から泥分を除去することで、セメント量を増加することなく、強度を向上させることができるようにしたコンクリート廃材を利用した丸形骨材の製造方法の提供。【解決手段】コンクリート廃材による原料骨材の角張りを取るように該原料骨材を摩砕加工して摩砕骨材及び微細粒分を得るようにした原料摩砕工程Ａと、この原料摩砕工程を経て得られた摩砕骨材及び微細粒分にセメント及び水を混合して攪拌させることにより、摩砕骨材の外周面に、微細粒分をセメントにより結合させた微細粒層を付着させて、丸みを持つ外形に形成された丸形骨材を得るようにした微細粒層付着工程Ｂを備え、前記微細粒層付着工程にかける前の微細粒分が、泥分を除去したものである。【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート廃材による原料骨材を摩砕して角張りを取った摩砕骨材の外周面に、泥分を除去した微細粒分をセメントにより結合させた微細粒層を付着させて丸みを持つ外形に形成されていることを特徴とする丸形骨材。
【請求項２】
請求項１記載の丸形骨材において、その表面が磨き面に形成されている丸形骨材。
【請求項３】
請求項１又は２記載の丸形骨材において、原料骨材の粒径が２０ｍｍアンダである丸形骨材。
【請求項４】
請求項１又は２記載の丸形骨材において、原料骨材の粒径が４０ｍｍアンダである丸形骨材。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の丸形骨材を、そのまま或いは分級してコンクリート用骨材として利用するようにした丸形骨材の利用方法。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれかに記載の丸形骨材を、そのまま或いは分級して道路路盤用骨材として利用するようにした丸形骨材の利用方法。
【請求項７】
コンクリート廃材による原料骨材の角張りを取るように該原料骨材を摩砕加工して摩砕骨材及び微細粒分を得るようにした原料摩砕工程と、この原料摩砕工程を経て得られた摩砕骨材及び微細粒分にセメント及び水を混合して攪拌させることにより、摩砕骨材の外周面に、微細粒分をセメントにより結合させた微細粒層を付着させて、丸みを持つ外形に形成された丸形骨材を得るようにした微細粒層付着工程を備え、
前記微細粒層付着工程にかける前の微細粒分が、泥分を除去したものであることを特徴とするコンクリート廃材を利用した丸形骨材の製造方法。
【請求項８】
請求項７記載の丸形磨き骨材の製造方法において、
前記原料摩砕工程を湿式で行なうことにより、泥分を水洗除去するようにしたコンクリート廃材を利用した丸形骨材の製造方法。
【請求項９】
請求項７又は８記載の丸形磨き骨材の製造方法において、
微細粒層付着工程の後に、この微細粒層付着工程により得た丸形骨材同士を擦り加工して、その表面を磨き面に形成した丸形磨き骨材及び擦れ落ち微細粒分を得るようにした擦り工程を設けている丸形骨材の製造方法。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれかに記載の丸形骨材の製造方法において、
微細粒層付着工程の次工程として、この微細粒層付着工程により得た丸形骨材中に微粒子を添加して攪拌させることにより、丸形骨材同士の結着を防止させるようにした微粒子添加工程が設けられている丸形骨材の製造方法。
【請求項１１】
請求項７〜１０のいずれかに記載の丸形骨材の製造方法において、
微細粒層付着工程において、振動を加えながら摩砕骨材の外周面に微細粒層を付着させるようにした丸形骨材の製造方法。
【請求項１２】
請求項７〜１１のいずれかに記載の丸形骨材の製造方法において、
微細粒層付着工程において強度増強剤を添加させるようにした丸形骨材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリート廃材を破砕した廃コンクリート骨材を原料骨材とし、これをコンクリート用骨材又は道路路盤用骨材として使用できるようにした丸形骨材の製造方法及びその利用方法並びにその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、建築物や土木構造物の解体に伴い発生するコンクリート廃材について、これをコンクリート用骨材や道路路用骨材として再利用することが奨励されている。
コンクリート廃材によるコンクリート用骨材は、コンクリート廃材を破砕することで製造されるものであるが、破砕したままのコンクリート用骨材は、表面の凹凸や角張りが激しいため、これをそのまま用いるのは実積率や単位水量の面で好ましいとはいい難い。
又、従来、コンクリート廃材をコンクリート用骨材として再利用する場合、コンクリート廃材中のセメント分を除去して骨材だけを回収するようにしていた。
【０００３】
又、従来、コンクリート用骨材としては、粒径５ｍｍアンダの細骨材、粒径５〜２０ｍｍ及び２０〜４０ｍｍの粗骨材があり、これらのコンクリート用骨材は、その外形が丸い程、品質が高いとされ、このことから、外形が丸みを持っている川砂や海砂、川砂利や海砂利がコンクリート用骨材として好適とされ、砕石骨材については、表面の凹凸や角張りが激しいため、これをそのまま用いるのは好ましくないとされている。
【０００４】
このように、従来のコンクリート廃材によるコンクリート用骨材は、表面の凹凸や角張りが激しいため、これをそのまま用いるのは実積率や単位水量の面で好ましくないという問題がある。
言いかえれば、外形に丸みがあるコンクリート用骨材を用いると、実積率が向上すると共に、単位水量が低減し、コンクリートの流動性、いわゆるワーカビリティーを向上させることができる。
【０００５】
又、従来、骨材を加工して、外形に丸みを持たせるようにしたコンクリート用骨材としては、例えば、回転ドラム内に骨材を投入し、この回転ドラムにより骨材を攪拌し、骨材同士の擦れ合いや衝突によって角張りを取るようにした摩砕骨材が知られている。
【０００６】
このようなコンクリート用骨材は、回転ドラム内に骨材を投入して、骨材同士の擦れ合いや衝突のみによって角張りを取っただけのものであるため、鋭利な角張り部分が面取りされてはいるものの、外形が十分な丸みを持つまでには至っていないのが実情である。
【０００７】
以上のような問題に対処すべく、従来、コンクリート廃材を原料骨材としながら、外形に丸みを持たせるようにした丸形骨材の製造方法が知られている（特許文献１参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−１９３６４６号公報（以下、先行文献という）
【０００９】
この先行文献による製造方法は、コンクリート廃材による原料骨材の角張りを取るように、この原料骨材を摩砕加工して摩砕骨材及び微細粒分を得るようにした原料摩砕工程と、
この原料摩砕工程を経て得られた摩砕骨材及び微細粒分中にセメント及び水を混合して攪拌させることにより、摩砕骨材の外周面に、微細粒分をセメントにより結合させた微細粒層を付着させて、丸みを持つ外形に形成された丸形骨材を得るようにした微細粒層付着工程を備えていた。
この場合、前記原料摩砕工程で得られた微細粒分には、泥分（ふるい目寸法０．０３８ｍｍ以下）が、摩砕骨材と微細粒分を合わせた全体量の数％程度（通常、３％前後）含まれている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
このような泥分は、比表面積が大きいため、これを固化するために費やされるセメント量が余分に多くなり、その分だけセメント添加量が増大し、コスト的に不利になる。
又、比表面積が大きい泥分の存在によってセメントの付着力が殺がれ、微細粒層の強度を向上できないという問題があった。
したがって、比表面積が大きい泥分を除去すれば、セメント量を増加することなく、セメントの付着力を高めて微細粒層の強度を向上させることができる。
【００１１】
本発明では、このような観点に立ち、微細粒層付着工程を行なう直前の微細粒分から泥分を除去することで、セメント量を増加することなく、強度を向上させることができるようにしたコンクリート廃材を利用した丸形骨材及びその利用方法並びにその製造方法を提供することを課題としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明の丸形骨材（請求項１）は、
コンクリート廃材による原料骨材を摩砕して角張りを取った摩砕骨材の外周面に、泥分を除去した微細粒分をセメントにより結合させた微細粒層を付着させて丸みを持つ外形に形成されている構成とした。
【００１３】
また、本発明の丸形骨材（請求項２）は、前記請求項１記載の丸形骨材において、その表面が磨き面に形成されている態様とした。
【００１４】
この丸形骨材において、原料骨材としては、粒径２０ｍｍアンダ、粒径４０ｍｍアンダを用いたりすることができる（請求項３、４）。
【００１５】
次に、本発明の丸形骨材の製造方法（請求項７）は、
コンクリート廃材による原料骨材の角張りを取るように該原料骨材を摩砕加工して摩砕骨材及び微細粒分を得るようにした原料摩砕工程と、
この原料摩砕工程を経て得られた摩砕骨材及び微細粒分にセメント及び水を混合して攪拌させることにより、摩砕骨材の外周面に、微細粒分をセメントにより結合させた微細粒層を付着させて、丸みを持つ外形に形成された丸形骨材を得るようにした微細粒層付着工程を備え、
前記微細粒層付着工程にかける前の微細粒分が、泥分（ふるい目寸法０．０３８ｍｍ以下）を除去したものである構成とした。
【００１６】
この丸形骨材の製造方法（請求項７）において、前記原料摩砕工程を湿式で行なうことにより、泥分を水洗除去する態様（請求項８）がある。
【００１７】
本発明の製造方法は、まず、コンクリート廃材を破砕して原料骨材を得る。この場合、コンクリート廃材中に含まれている鉄筋や木屑等を除去する。
又、コンクリート中には、骨材（粗骨材、細骨材）が含まれているため、このコンクリート廃材を破砕して得た原料骨材には、例えば、図２に示すようにセメントと細骨材が混ったモルタル１０ａが粗骨材１０ｂの回りに付着した状態のものや、図３に示すようにモルタル１０ａの中に粗骨材１０ｂが単体又は複数体で取り込まれた状態のもの、図４に示すようにセメントと細骨材が混っただけのモルタル１０ａ状態のもの等、種々の形態があり、本発明でいう原料骨材とは、これらの全てを含めたものをいう。
【００１８】
次に、原料摩砕工程において、原料骨材を摩砕加工して、この原料骨材の角張りを取った摩砕骨材を得ると同時に、摩砕より角張り部分等から削られた微細粒分を得る。
又、原料骨材には、もともと微細粒分が含まれており、この微細粒分を含んだままの原料骨材を原料摩砕工程において摩砕加工することになる。従って、この原料摩砕工程を経た時点では、当初より含まれていた微細粒分と摩砕により生じた微細粒分を合わせた量の微細粒分が得られる。
【００１９】
又、摩砕装置としては、例えば、横型のロータリドラム内にロータを偏心して設け、ロータリドラムとロータとを逆回転させながら原料骨材を攪拌し、原料骨材同士の擦れ合いや衝突によって角張りを取るようにした摩砕装置を用いることができる。その他、インペラ、バーマック、ハルドバクト、クリーンビートル（丸栄商事（株）製）等を用いて、原料骨材の角張りを取るようにしてもよい。
尚、ボールミルやロッドミルについては、主に、原石を破砕して、本発明で言う原料骨材を得るために用いられる破砕装置であり、原料骨材の角張りを取って丸みを付けるといった作用はほとんどなく、摩砕加工には適さない。
即ち、摩砕加工とは、原料骨材の角張りを取って丸みを付けるといった加工をいうもので、ただ、原料骨材の一部には加工時に割れ（破砕）が生じるのは当然であるし、特に、ハルドバクトは破砕しながら角張りを取るようにしたものであり、このような破砕を含んだ加工も含むものである。
又、原料骨材の供給、摩砕後の摩砕骨材及び微細粒分の取り出しは、連続供給しながら連続して取り出す連続処理方式でもよいし、バッチ方式で一定量づつ処理してもよい。
【００２０】
上記の原料摩砕工程で得た摩砕骨材及び微細粒分は、次の微細粒層付着工程にかけることになるが、この場合、微細粒層付着工程にかける微細粒分は、事前に泥分（ふるい目寸法０．０３８ｍｍ以下）を除去しておくものである。
この泥分の除去手段としては、原料摩砕工程を湿式で行なうことにより、泥分を水洗除去するようにしてもよい（請求項９）。
又、原料摩砕工程で得た後の微細粒分を分級して泥分を除去するようにしてもよい。
要は、微細粒層付着工程にかける微細粒分が、泥分を事前に除去したものであればよい。
なお、泥分の除去率については、全ての泥分を完全（１００％）に除去することは技術的に困難であるため、できるだけ多く除去するのが好ましいが、含まれる泥分のうち少なくとも半分（５０％）程度以上は除去するのが望ましく、本発明で言う泥分の除去とは、少なくとも５０％程度以上を除去することを意味する。
【００２１】
又、原料摩砕工程を湿式で行なうことにより、泥分を水洗除去するようにした場合、得られた摩砕骨材及び微細粒分が含水した状態になる。
このように、微細粒層付着工程にかける前に摩砕骨材及び微細粒分に含水させておくと（一日程度の水切りは必要である）、この時点で摩砕骨材及び微細粒分の吸水が完了しているため、後の微細粒層付着工程での水量調整が容易になる。
【００２２】
又、原料摩砕工程を湿式で行なうと、原料骨材の凹みに付着していた泥分を水洗によって除去することができる。
摩砕骨材の凹みに泥分が付着したまま残ると、次の微細粒層付着工程で付着した微細粒層が剥がれ易くなり、強度低下の原因になる。
そこで、原料摩砕工程を湿式で行なうと、摩砕加工と同時に水洗が行なわれるため、凹みに付着した泥分を効果的に除去することができるという効果も得られる。
【００２３】
次に、微細粒層付着工程においては、前記原料摩砕工程により得た摩砕骨材及び微細粒分にセメント及び水を混合して攪拌させるもので、これにより、摩砕骨材の外周面に、微細粒分をセメントにより結合させた微細粒層を付着させて丸みを持つ外形に形成された丸形骨材を得る。
このように、摩砕骨材及び微細粒分中にセメント及び水を混合して攪拌させると、セメントの接着力によって微細粒分が結合すると共に、この微細粒分が結合した微細粒層が摩砕骨材の外周面に付着し、丸形骨材を得ることができる。
この場合、微細粒分はセメントにより結合して、微細粒層に取り込まれるため、この微細粒層付着工程を経た時点では、微細粒分はほとんどなくなるもので、これにより、コンクリート廃棄物は、ほぼ完全に丸形骨材として再生される。
そして、セメントによる微細粒分の結合は攪拌しながら行なわれるため、摩砕骨材の凹みにセメント及び微細粒分が入り込んで、その凹みが微細粒層によって埋められ、全体的に見て外形に丸みが生じることになる。
【００２４】
尚、従来、コンクリート廃材の再利用技術として、コンクリート廃材から骨材を回収する技術があるが（例えば、三菱マテリアル株式会社、ダイヤゲート）、これはあくまで、コンクリート廃材から骨材のみを回収する技術である。
従って、再生骨材以外の成分、即ち、回収されないモルタル分が生じてしまうため、これを廃棄物として処理する必要があった。即ち、この従来の再利用技術は、コンクリート廃材の一部再生技術であり、本発明のように、微細粒分を微細粒層に取り込むことにより、コンクリート廃材をほぼ完全に丸形骨材として再生させる技術とは異なる。
【００２５】
又、混合するセメントとしては、ポルトランドセメント系、混合セメント系等、ＪＩＳに定める各種セメント及びＪＩＳ規定以外の特殊セメントを使用することができる。
又、セメントの混合割合については、摩砕骨材及び微細粒分の粒径、割合等の条件に応じて設定するもので、セメントの量が少な過ぎると結合強度が得られず、一方、セメントの量が多すぎると摩砕骨材同士が固結してしまうし、コスト高になる。従って、接着力の維持と固まり過ぎ等を勘案しながら設定することになる。
セメントの添加混合割合は、１０重量％〜１５重量％程度が好ましく、高強度の丸形骨材を製造させるためには、セメント添加量を増加すればよいし、高強度を必要としない丸形骨材を製造させるためには、セメント添加量を低減させればよい
【００２６】
そして、この微細粒層付着工程において、摩砕骨材と共に投入される微細粒分は、前記したように、泥分（ふるい目寸法０．０３８ｍｍ以下）が事前に除去されている。
したがって、セメント量を増加することなく、セメントの付着力を高めて微細粒層の強度を向上させることができる。
【００２７】
次に、微細粒層付着工程で混合させる水の量については、セメントによる微細粒分の結合ができるように設定するもので、摩砕骨材の乾燥状態に応じて摩砕骨材を乾燥したり、あるいは加水してセメントによる微細粒分の結合が適正に行えるように調整することになる。一般的には、原料骨材の３〜７重量％程度の水を注水するのが好ましい。
この場合、前記したように、原料摩砕工程を湿式で行ない、微細粒層付着工程にかける事前に摩砕骨材及び微細粒分に含水させておくと、この時点で摩砕骨材及び微細粒分の吸水が完了しているため、後の微細粒層付着工程での水量調整が容易になる。
【００２８】
また、この微細粒層付着工程における混合攪拌については、摩砕骨材と、微細粒分と、セメントと、水が十分に混ざり合うようにするのが望ましい。
例えば、横型の回転ドラムを用い、一方の投入口から摩砕骨材と、微細粒分と、セメントを投入し、これらを回転ドラムにより混合攪拌しながら処理後の丸形骨材を他方の取出し口から取り出すようにすれば、回転ドラムによって十分な混合攪拌が促されて、品質が均一になるし、丸形骨材を連続して得ることができる。
尚、微細粒層付着工程で用いる装置については、上記の回転ドラムに限られることはなく、例えば、縦型あるいは横型の容器内に回転羽根を設けた混合攪拌装置等を用いることができる。
【００２９】
次に、本発明の丸形骨材の製造方法において、微細粒層付着工程の後に、この微細粒層付着工程により得た丸形骨材同士を擦り加工して、その表面を磨き面に形成した丸形磨き骨材及び擦れ落ち微細粒分を得るようにした擦り工程を設けている態様がある（請求項９）。
【００３０】
この擦り工程においては、前記微細粒層付着工程により得た丸形骨材同士を擦り加工して、その表面を磨き面に形成した丸形磨き骨材及び擦れ落ち微細粒分を得る。
前記微細粒層付着工程により得た丸形骨材は、微細粒層が摩砕骨材の外周面に付着したものであるため、その表面が粗くなり、表面積が大きくなって吸水率が高くなる。
そこで、この擦り工程によって、表面を磨き面に形成すると、ざらざらした表面の粗さが取れて、表面積を小さくすることができ、これにより、吸水率を抑えることができる。また、同時に、微細粒層の表面から微細粒分が擦り取られるため、擦れ落ち微細粒分を得ることができる。
【００３１】
コンクリート用骨材として用いる場合に、前記丸形骨材のみでは、微細粒分がないため、微細粒分の粒度分布に偏りが生じるという不具合が生じるが、この擦り工程によって擦れ落ち微細粒分を得ることができるため、別途に微細粒分を混合するという手間を省くことができる。
【００３２】
又、擦り装置としては、例えば、前記摩砕工程で用いたものと同様に、横型のロ一タリドラム内にロ一タを偏心して設け、ロータリドラムとロ一タとを逆回転させながら丸形骨材を攪拌し、丸形骨材同士の擦れ合いや衝突によって表面を擦るようにした擦り装置を用いることができる。
尚、擦りの程度は、表面のざらつきが取れる程度でよく、光沢が生じるほどの研磨は必ずしも必要でない。
【００３３】
又、擦り工程では、丸形磨き骨材と同時に製造される擦れ落ち微細粒分の含有量については特に制限はない。ただ、コンクリート用骨材として好適に使用するには、擦れ落ち微細粒分の含有量をＪＩＳＡ５３０８附属書１に適用するように管理するのが望ましい。
又、擦れ落ち微細粒分の量の調節は、その必要量に対して磨き時間を調整することにより行う。
【００３４】
従って、丸形磨き骨材では、外形に丸みを持ちながら丸形骨材に比べて吸水性が抑えられるため、コンクリート用骨材として用いた場合に、骨材としての品質を維持しながら、実積率を向上させると共に、単位水量を低減させ、コンクリートの流動性、いわゆるワーカビリティーを向上させることができる。
又、擦り工程を経て得られた擦れ落ち微細粒分のうち、ふるい目寸法０．０３８ｍｍ以下の超微粒子を除去することも可能であり、このように超微粒子を除去しておくと、コンクリート用骨材として用いた場合に、単位水量が低減し、コンクリートの耐久性を向上させることができる。
この場合の超微粒子の除去手段として、擦り工程を湿式で行なうことにより、擦れ落ち微細粒分から超微粒子を水洗除去するようにしてもよい。
【００３５】
また、本発明の丸形磨き骨材を製造する場合、原料摩砕工程と、微細粒層付着工程と、擦り工程とを一連のライン上で連続して行うようにしてもよいが、通常は、原料摩砕工程で得た摩砕骨材と泥分を除去した微細粒分の混合物を加工装置（例えば、横型のロ一タリドラム）から一旦取り下ろし、これを次の微細粒層付着工程の加工装置（例えば、横型の回転ドラム）に投入して加工し、ここで得た丸形骨材を加工装置から一旦取り下ろし、これを次の擦り工程の加工装置（例えば、横型のロータリドラム）に投入して加工し、ここで得た丸形磨き骨材を加工装置から取り下ろして出荷することになる。
このように、各工程を経る度に加工品を取り下ろす場合、その加工品を一時的に堆積保管することになるが、特に、微細粒層付着工程で得た丸形骨材は、微細粒層に湿気を含んでいるため、堆積時の重みによって丸形骨材同士が結着してしまことがある。
【００３６】
そこで、本発明の丸形骨材の製造方法において、微細粒層付着工程の次工程として、この微細粒層付着工程により得た丸形骨材中に微粒子を添加して攪拌させることにより、丸形骨材同士の結着を防止させるようにした微粒子添加工程が設けられている態様がある（請求項１０）。
【００３７】
このように微粒子を添加し攪拌させると、この微粒子がいわゆるソバ打ち時に用いる打ち粉や餅同士の付着を防止する打ち粉と同様に機能し、丸形骨材同士の結着を防止させることができる。
尚、この微粒子添加工程で用いる微粒子としては、微粒子のみを添加してもよいし、微粒子を含んだ細骨材や粗骨材を添加することによって微粒子を添加させるようにしてもよい。
又、前記した擦り工程で除去した超微粒子を、この微粒子添加工程で用いる微粒子として使用できる。
この微粒子添加工程は、微細粒層付着工程に引き続き行うのが好ましく、例えば、微細粒層付着工程を行う回転ドラムの取出し口の手前部分で添加させて、この回転ドラムの回転によって攪拌させるようにすれば、微細粒層付着工程に引き続き連続して微粒子添加工程を行うことができる。
【００３８】
又、本発明の丸形骨材の製造方法において、微細粒層付着工程において、振動を加えながら摩砕骨材の外周面に微細粒層を付着させるようにした態様（請求項１１）がある。
【００３９】
このように、振動を加えながら微細粒層を付着させると、微細粒層自身が締め固められることによる強度向上、および微細粒層の摩砕骨材に対する付着力の向上が得られる。
尚、加振方法としては、例えば、回転ドラム自体あるいは回転ドラムの支持フレームをバネやゴムマット、ゴムブラケット等により弾性支持すると共に、加振装置を取り付けて、回転ドラムを回転させながら加振装置による振動を回転ドラムの全体あるいは部分的に加えることができる構造にする。
【００４０】
また、本発明の丸形骨材の製造方法において、微細粒層付着工程において強度増強剤（例えば、シリカフューム）を添加させるようにしたした態様（請求項１２）がある。
【００４１】
このように、強度増強剤を添加させると、水と共に強度増強剤が微細粒層や摩砕骨材中に侵入することから、微細粒層や摩砕骨材が高密度になり、強度向上を図ることができる。
尚、強度増強剤の添加方法として、微細粒層付着工程において添加する水に強度増強剤を予め加えておくようにしてもよいし、また、水と強度増強剤を別々に供給して、微細粒層付着工程の加工作業中に強度増強剤を水に取り込ませるようにしてもよい。
又、強度増強剤としては、例えば、シリカフューム等のセメント粒径の１／５０〜１／１００粒径のものを用い、この強度増強剤をセメント量の１〜３０重量％程度を添加するようにしている。
【００４２】
本発明の丸形骨材及び上記のようにして製造された丸形骨材及び丸形磨き骨材は、これをそのまま或いは分級してコンクリート用骨材（請求項５）又は道路基盤用骨材（請求項６）として利用することができる。
この場合、微細粒層付着工程を経て得られた丸形骨材は、その表面が粗面になっているため、丸形磨き骨材に比べて吸水性が高く、むしろ透水性コンクリートの骨材や透水性道路路盤の骨材として好適に使用できる。
なお、微細粒層付着工程を経た時点では、微細粒分は微細粒層に取り込まれて殆どなくなるため、丸形骨材をコンクリート用骨材として利用する際には、別途に用意した微細粒分を混合させる必要がある。
また、この丸形骨材と既存の骨材（海砂、川砂、砕砂、砕石）を必要に応じて混ぜて使用することは任意である。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面により説明する。尚、本発明の具体的な構成は、この実施の形態に限定されないことは勿論である。
図１は本発明の丸形骨材の製造方法の実施の１形態を示す工程図である。
【００４４】
この製造方法は、原料摩砕工程Ａと、微細粒層付着工程Ｂと、微粒子添加工程Ｃと、擦り工程Ｄを備えており、以下、各工程について説明する。
【００４５】
この製造方法で使用する原料骨材１０は、コンクリート廃材を破砕して得るもので、この場合の破砕機としては、例えば、ジョークラッシャー（一次破砕）、コーンクラッシャー（二次破砕）、インパクトクラッシャー（三次破砕）等を用いることができる。
【００４６】
原料摩砕工程Ａでは、上記のようにしてコンクリート廃材を破砕して得た原料骨材１０を摩砕装置２により摩砕加工して、原料骨材１０の角張りを取った摩砕骨材１２を得ると同時に、摩砕加工により角張り部分等から削られた微細粒分１３を得る。
そして、この原料摩砕工程Ａを湿式で行ない、得られる微細粒分１３から泥分１３ａを水洗除去するものである。
【００４７】
原料骨材１０としては、粒径２０ｍｍアンダの廃コンクリート骨材を用いたり、粒径４０ｍｍアンダの廃コンクリート骨材を用いたりすることができる。
【００４８】
摩砕加工を行う装置としては、内周面に突条（図示せず）を形成した横型のロータリドラム２０の内部に、外周面に突起（図示せず）を形成したロータ２１を偏心して設けた摩砕装置２（例えば、新六精機株式会社製ハリケーン）を用い、ロータリドラム２０内に所定量の原料骨材１０を投入して、このロ一タリドラム（シェル）２０とロータ２１とを逆回転させながら原料骨材１０を対向間隙２２に挟み込んで原料骨材１０，１０同士を擦り合わせるように攪拌し、角張りを取って丸みを付けるようにしている。
この場合、ロ一タリドラム２０の直径は約１．６Ｍで、その回転数は１０〜２０ｒｐｍとし、ロータ２１の回転数は１５０〜２３０ｒｐｍとしている。
又、この原料摩砕工程Ａを経た時点では、原料骨材１０に当初より含まれていた原料微細粒分１１と合わせた量の摩砕微細粒分１３が得られる。
【００４９】
次に、微細粒層付着工程Ｂでは、前記原料摩砕工程Ａにより得た摩砕骨材１２及び微細粒分１３中にセメント３及び水７を混合して攪拌させる。この場合、前記微細粒分１３に含まれている泥分１３ａは事前に水洗除去されている。
そして、この微細粒層付着工程Ｂでは、摩砕骨材１２の外周面に、微細粒分１３をセメント３により結合させた微細粒層１４を付着させて丸みを持つ外形に形成された丸形骨材１５を得る。
この場合、微細粒分１３のセメント３による結合は攪拌しながら行なわれるため、摩砕骨材１２の凹みにセメント３により結合した微細粒分１３が入り込んで、その凹みが微細粒層１４によって埋められ、全体的に見て外形に丸みが生じることになる。
【００５０】
又、微細粒分１３は微細粒層１４に取り込まれるため、この微細粒層付着工程Ｂを経た時点では、微細粒分１３はほとんどなくなる。
【００５１】
又、混合するセメント３としては、普通ポルトランドセメントを用いている。このセメント３の添加混合割合については、原料骨材１０の１０重量％程度としている。
【００５２】
尚、セメント３による接着力を得るためには、水分が必要であることは当然であり、この実施の形態では、原料骨材の５重量％程度の水７を注水するようにしている。
この場合、水７に予め強度増強剤（シリカフューム）８を添加させておくもので、このような強度増強剤８を添加した水を用いると、水７と共に強度増強剤８が微細粒層１４や摩砕骨材１２中に侵入することから、微細粒層１４や摩砕骨材１２が高密度になり、強度向上を図ることができる。
尚、強度増強剤８としては、例えば、シリカフュームを用い、これをセメント量の５重量％程度を添加するようにしている。
【００５３】
また、この微細粒層付着工程Ｂにおける混合攪拌については、横型の回転ドラム４を用い、この回転ドラム４内に、前記摩砕装置２から取り出した摩砕骨材１２及び微細粒分１３と、セメント３及び水７を一端に開口した投入口から投入し、これらを回転ドラム４により混合攪拌しながら他端に開口した取出し口に向けて移動させ、次の微粒子添加工程Ｃを経たのち処理後の丸形骨材１５を取出し口から取り出すようにしている。
尚、回転ドラム４の直径は約３Ｍで、その回転数は２〜２０ｒｐｍとしている。
【００５４】
又、微細粒層付着工程Ｂでは、回転ドラム４の内面に、微細粒分１３やセメント３が付着固化して汚損することがある。
そこで、この実施の形態では、回転ドラム４の内面に、回転ドラム４の内径よりも若干小径のゴムライナ４３を１ヶ所又は数ヶ所で止め付け、このゴムライナ４３が弾性により振れ動くことによる振動で微細粒分１３やセメント３の付着を防止するようにしている。
【００５５】
又、この微細粒層付着工程Ｂにおいて、微細粒層１４を振動を加えながら摩砕骨材１２に付着させるようにしており、このように、振動を加えると、微細粒層１４自身が締め固められることによる強度向上、および微細粒層１４の摩砕骨材１２に対する付着力の向上が得られる。
この実施の形態では、回転ドラム４の支持フレーム４０をバネ４１により弾性支持すると共に、加振装置４２を取り付けて、回転ドラム４を回転させながら加振装置４２による振動（例えば、約９００ｒｐｍ、振幅０．５〜７．０ｍｍ）を回転ドラム４の全体に加えるようにした加振構造になっている。
【００５６】
次に、微粒子添加工程Ｃは、前記微細粒層付着工程Ｂで得た丸形骨材１５中に微粒子６を添加して攪拌させることにより、丸形骨材１５同士の結着を防止させるものである。
微細粒層付着工程Ｂで得た丸形骨材１５は、これを堆積保管しておくと、湿気と堆積時の重みによって結着してしまことがある。
そこで、丸形骨材１５中に微粒子６を添加して攪拌しておけば、この微粒子６がいわゆる打ち粉と同様に機能し、丸形骨材１５同士の結着を防止させることができる。
この場合、微粒子６を回転ドラム４の取出し口の手前部分で添加させて、この回転ドラム４の回転によって攪拌させるようにしている。これにより、微細粒層付着工程Ｂに引き続き連続して微粒子添加工程Ｃを行うことができる。
【００５７】
上記のようにして製造された丸形骨材１５は、これをそのまま或いは分級してコンクリート用骨材又は道路基盤用骨材として利用することができるが、本実施例では、更に擦り工程Ｄにかけて、丸形骨材１５の表面を磨き面１６に形成した丸形磨き骨材１７及び擦れ落ち微細粒分１８を得るようにしている。
【００５８】
前記微細粒層付着工程Ｂを経た丸形骨材１５は、その表面が粗く表面積が大きいため、コンクリート用骨材として用いた場合に、吸水率が高いものになっている。
そこで、この擦り工程Ｄによって、表面を磨き面１６に形成すると、ざらざらした表面の粗さが取れて、表面積を小さくすることができ、丸形骨材１５に比べで吸水率を抑えることができる。
尚、丸形磨き骨材１７が丸みを持ち、丸形骨材１５に比べて表面のざらつきが除去されていることは、目視及び手触りによっても十分に確認することができた。
【００５９】
また、同時に、微細粒層１４の表面から微細粒分１８が擦り取られるため、前記微粒子添加工程Ｃで添加した微粒子６に加えて擦れ落ち微細粒分１８を得ることができる。この場合、コンクリート用骨材として好適に使用するには、微粒子６と擦れ落ち微細粒分１８を合わせた量がＪＩＳＡ５３０８附属書１に適用するように管理するのが望ましい。
【００６０】
又、擦り加工を行う装置としては、例えば、前記した原料摩砕工程Ａで用いた摩砕装置２と同様に、横型のロ一タリドラム（シェル）５０内にロータ５１を偏心して設けた擦り装置５（例えば、新六精機株式会社製ハリケーン）を用い、前記微細粒層付着工程Ｂの回転ドラム４から取り出した丸形骨材１５をロータリドラム５０内に投入して、このロ一タリドラム５０とロ一タ５１とを逆回転させながら丸形骨材１５を対向間隙５２に挟み込んで丸形骨材１５，１５同士を擦り合わせるように攪拌し、表面のざらつきを擦り取るようにしている。
尚、ロ一タリドラム５０の直径は約１．６Ｍで、その回転数は１０〜２０ｒｐｍとし、ロータ５１の回転数は１５０〜２３０ｒｐｍとしている。
この場合、前記摩砕工程Ａでは、原料骨材１０，１０同士の擦れ合いを強くするために、ロータ２１の偏心量を大きくして対向間隙２２を狭く設定し、一方、擦り工程Ｄでは、丸形骨材１５，１５同士の擦れ合いを弱くするために、ロータ５１の偏心量を小さくして対向間隙５２を広く設定している。
【００６１】
次に、上記のようにして製造した丸形磨き骨材を用いて製造したコンクリートの強度試験結果を以下の表１に示す。
この表１において、試料１及び試料２は、微細粒層付着工程にかける前の微細粒分から泥分を除去せず、微細粒層付着工程でセメント１０重量％を添加した場合の丸形磨き骨材を使用した例。
試料３及び試料４は、微細粒層付着工程にかける前の微細粒分から泥分を除去し、微細粒層付着工程でセメント１０重量％を添加した場合の丸形磨き骨材を使用した例。
試料５は、微細粒層付着工程にかける前の微細粒分から泥分を除去し、微細粒層付着工程でセメント１５重量％を添加した場合の丸形磨き骨材を使用した例。
【００６２】
【表１】
2004345896.tif 000002
【００６３】
表１で示すように、泥分を除去していない試料１及び試料２に比べて、泥分を除去した試料３及び試料４は、その強度が概ね３０％〜５０％も向上したことが判る。
特に、試料２（Ｗ／Ｃ＝４０％）は、水を少なくしたにもかかわらず、その強度は、試料１（Ｗ／Ｃ＝５０％）とあまり変りがなく、これは、泥分を除去しない場合には、ここまでが強度の限界であると考えられる。
これに比べて試料３及び試料４は、大幅に強度を向上することができた。
又、試料５は、試料４に比べてセメント量を増加した分、著しく強度が向上した。
【００６４】
次に、上記のようにして製造した丸形磨き骨材を用いて製造した高流動コンクリートの配合設計表を以下の表２に示し、その場合の強度試験結果を以下の表３に示す。
この表２及び表３において、試料６は、微細粒層付着工程にかける前の微細粒分から泥分を除去せず、微細粒層付着工程でセメント１０重量％を添加した場合の丸形磨き骨材を使用した例。
試料７は、微細粒層付着工程にかける前の微細粒分から泥分を除去し、微細粒層付着工程でセメント１０重量％を添加した場合の丸形磨き骨材を使用した例。
【００６５】
【表２】
2004345896.tif 000003
【００６６】
【表３】
2004345896.tif 000004
【００６７】
表３で示すように、泥分を除去していない試料６に比べて、泥分を除去した試料７は、その強度が概ね５０％も向上したことが判る。
従って、泥分を除去していない試料６は、高強度コンクリートとしての使用が不可能であるのに対し、泥分を除去した試料７は、高強度コンクリートとして十分に使用できる。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の丸形骨材（請求項１、３、４）及びその製造方法で（請求項７）得られた丸形骨材は、摩砕骨材の外周面に、泥分を除去した微細粒分をセメントにより結合させた微細粒層を付着させたものである。
このように、比表面積が大きい泥分を微細粒分から除去しているため、泥分が持つコスト面及び強度面の不利を解消して、セメント量を増加することなく、強度を向上させることができる。
【００６９】
又、本発明の丸形骨材（請求項２）及びその製造方法で（請求項９）得られた丸形磨き骨材は、表面に形成された磨き面によって吸水性が抑えられるため、コンクリート用骨材として用いた場合に、転がり易くなり、コンクリートの流動性、いわゆるワーカビリティーを向上させると共に、実積率が向上することによって大幅に単位水量が低減し、コンクリートの品質を向上させることができる。
【００７０】
又、本発明の丸形骨材の製造方法（請求項８）にあっては、湿式により泥分を水洗除去しているため、その除去作業を原料摩砕工程の過程で行なうことができ、その除去作業を能率的かつ効果的に行なうことができる。
また、湿式であるため、得られた摩砕骨材及び微細粒分が含水して、吸水が完了しているため、後の微細粒層付着工程での水量調整が容易になる。
【００７１】
又、本発明の丸形骨材の製造方法（請求項９）にあっては、原料摩砕工程と、微細粒層付着工程と、擦り工程によって、丸形磨き骨材を効率的に製造することができるし、同時に擦れ落ち微細粒分を得ることができるという効果が得られる。
【００７２】
又、本発明の丸形磨き骨材の製造方法（請求項１０）にあっては、微細粒層付着工程で得た丸形骨材を堆積保管しておく場合に、微粒子がいわゆる打ち粉と同様に機能することから、丸形骨材同士の結着を防止させることができる。
【００７３】
また、微細粒層付着工程において、微細粒層を摩砕骨材に振動を加えながら付着させるようにすると（請求項１１）、微細粒層自身が締め固められることによる強度向上、および微細粒層の摩砕骨材に対する付着力の向上が得られる。
【００７４】
また、微細粒層付着工程において、強度増強剤（シリカフューム等）を添加すると（請求項１２）、水と共に強度増強剤が微細粒層や摩砕骨材中に侵入することから、微細粒層や摩砕骨材が高密度になり、強度向上を図ることができる。
【００７５】
又、本発明の丸形骨材の利用方法（請求項５、６）にあっては、建築物や土木構造物の解体に伴い発生するコンクリート廃材について、これをコンクリート用骨材や道路路用骨材として再利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の丸形骨材の製造方法の実施の１形態を示す工程図である。
【図２】原料骨材の断面図である。
【図３】原料骨材の断面図である。
【図４】原料骨材の断面図である。
【符号の説明】
Ａ  原料摩砕工程
Ｂ  微細粒層付着工程
Ｃ  微粒子添加工程
Ｄ  擦り工程
１０  原料骨材
１０ａ  モルタル
１０ｂ  粗骨材
１１  微細粒分
１２  摩砕骨材
１３  微細粒分
１３ａ  泥分
１４  微細粒層
１５  丸形骨材
１６  磨き面
１７  丸形磨き骨材
１８  擦れ落ち微細粒分
２  摩砕装置
２０  ロータリドラム
２１  ロータ
２２  対向問隙
３  セメント
４  回転ドラム
４０  支持フレーム
４１  バネ
４２  加振装置
４３  ゴムライナ
５  擦り装置
６  微粒子
５０  ロータリドラム
５１  ロータ
５２  対向間隙
７  水
８  強度増強剤
【図１】
2004345896.tif 000005
【図２】
2004345896.tif 000006
【図３】
2004345896.tif 000007
【図４】
2004345896.tif 000008