(57)【要約】【課題】産業廃棄物として産出される石炭燃焼灰を効率よくリサイクルすることができるアスファルト舗装用フィラー材及びその製造方法を提供すること。【解決手段】未調整の石炭燃焼灰から、ふるいを用いて粒径が０．６ｍｍよりも大きい粗粒石炭燃焼灰を除去し、気流を用いて粒径が０．０７５ｍｍ以下の細粒石炭燃焼灰の一部を除去する。細粒石炭燃焼灰の含有量を７０ｗｔ％〜８４ｗｔ％、粒径が０．０７５ｍｍより大きく、０．６ｍｍ以下の中粒径石炭燃焼灰の含有量を３０ｗｔ％〜１６ｗｔ％に調整する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒径が０．０７５ｍｍ以下の細粒石炭燃焼灰を７０ｗｔ％〜８４ｗｔ％含有することを特徴とするアスファルト舗装用フィラー材。
【請求項２】
請求項１に記載のアスファルト舗装用フィラー材において、
粒径が０．０７５ｍｍより大きく、０．６ｍｍ以下の中粒径石炭燃焼灰を１６ｗｔ％〜３０ｗｔ％含有することを特徴とするアスファルト舗装用フィラー材。
【請求項３】
粒径が０．０７５ｍｍ以下の細粒石炭燃焼灰を含有する未調整の石炭燃焼灰に他のアスファルト舗装用フィラー材を添加することにより、前記細粒石炭燃焼灰を含む粒径０．０７５ｍｍ以下の粉末の含有量が７０ｗｔ％〜８４ｗｔ％となるように調整したことを特徴とするアスファルト舗装用フィラー材。
【請求項４】
アスファルトに配合されるアスファルト舗装用フィラー材の製造方法であって、
粒径が０．０７５ｍｍ以下の細粒石炭燃焼灰と、粒径が０．０７５ｍｍより大きく、０．６ｍｍ以下の中粒径石炭燃焼灰と、粒径が０．６ｍｍよりも大きい粗粒石炭燃焼灰とを含有する未調整の石炭燃焼灰から、ふるいを用いて前記粗粒石炭燃焼灰を除去する除去工程と、
気流を用いて前記細粒石炭燃焼灰の一部を除去し、細粒石炭燃焼灰の含有量を７０ｗｔ％〜８４ｗｔ％に調整する調整工程とを備えることを特徴とするアスファルト舗装用フィラー材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アスファルト舗装用フィラー材及びその製造方法に関する。
【０００２】
【背景技術】
従来から、道路等の舗装用材料には、アスファルト等を主体としてこれにフィラー材を混合したものが用いられている。
フィラー材に用いられる材料としては、従来、砕石石灰石粉末が使用されていたが、近年、産業廃棄物を有効に再利用するという観点から、火力発電所等でのボイラーから多量に産出される石炭燃焼灰をフィラー材として有効利用することが提案されている。
【０００３】
ところで、このような舗装用材料に使用されるフィラー材は、骨材として十分機能させるために、水分含有量、粒度、塑性指数、剥離抵抗性、水浸膨張性、加熱変質性、フロー値等が所定の条件を満たすものでなければならない。ここで、フロー値とは、アスファルトの吸収性を示す値であり、舗装用材料に使用されるフィラー材はフロー値が５０以下でなければならないとされている。
しかし、産業廃棄物である石炭燃焼灰は、フロー値の条件のみを満たすことができない。従って、このままでは、石炭燃焼灰をアスファルト舗装用のフィラー材として用いることができない。
このため、石炭燃焼灰とセメントと水を加え、高速混合造粒して得た石炭灰砂を乾燥したものをアスファルト舗装用のフィラー材として利用する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平２−２２５７０４号公報（第２頁）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特許文献１に開示されるフィラー材は、製造に際して、造粒操作を行う必要があり、フィラー材の製造コストが増加してしまう。従来の砕石石灰石粉末と比較すると、価格的に競争力が劣るため、フィラー材を多量に製造することが困難となる。そのため、石炭燃焼灰を効率よくリサイクルできないという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、産業廃棄物として産出される石炭燃焼灰を効率よくリサイクルすることができるアスファルト舗装用フィラー材及びその製造方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、石炭燃焼灰を有効にリサイクルすることができるアスファルト舗装用フィラー材を開発すべく鋭意研究を重ねた結果、石炭燃焼灰の粒度を調整することで、アスファルト舗装用フィラー材としての条件を満たすことが可能であることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【０００８】
具体的には、本発明のアスファルト舗装用フィラー材は、粒径が０．０７５ｍｍ以下の細粒石炭燃焼灰を７０ｗｔ％〜８４ｗｔ％含有することを特徴とする。
ここで、細粒石炭燃焼灰とは、産業廃棄物として産出される石炭燃焼灰中に含まれる粒径が０．０７５ｍｍ以下の燃焼灰のことである。この細粒石炭燃焼灰は、粒径が０．０７５ｍｍ以下であればよく、石炭の燃焼方式には限定されず、ＪＩＳ  Ａ  ６２０１で規定されるフライアッシュはもちろんのこと、通常、粗粉と称されるフライアッシュ原粉、シンダーアッシュ、流動床飛灰をも含むものである。
また、細粒石炭燃焼灰以外の成分は任意であり、例えば、粒径が０．０７５ｍｍより大きく、０．６ｍｍ以下の中粒径石炭燃焼灰や、砕石石灰石粉末、セメント、回収ダスト等であってもよい。
【０００９】
粒径が０．０７５ｍｍ以下の細粒石炭燃焼灰の割合を８４ｗｔ％よりも高くした場合には、アスファルトの吸収量が高くなり、フロー値の規定を満たすことが困難となる。また、細粒石炭燃焼灰の割合を７０ｗｔ％未満とした場合には、粒度分布の規格値を満たさないものとなる。
本発明では、細粒石炭燃焼灰の割合を７０ｗｔ％〜８４ｗｔ％とすることで、粒度分布の規格値を満たし、かつ、アスファルトの吸収量を低下させることができ、フロー値が５０以下であることという条件をクリアすることができる。このように、細粒石炭燃焼灰の含有量を調整するだけで、アスファルト舗装用フィラー材として使用することが可能となるため、製造も容易であり、製造コストも低減できる。従って、多量にフィラー材を製造することも可能となり、石炭燃焼灰のリサイクルを効率よく行うことができる。
また、フィラー材中には、７０ｗｔ％〜８４ｗｔ％という高い割合で細粒石炭燃焼灰が含有されており、フィラー材を製造すると多量に細粒石炭燃焼灰を使用することとなるので、石炭燃焼灰のリサイクルをより効率的に行うことができる。
【００１０】
この際、前記アスファルト舗装用フィラー材は、粒径が０．０７５ｍｍより大きく、０．６ｍｍ以下の中粒径石炭燃焼灰を１６ｗｔ％〜３０ｗｔ％含有するものであってもよい。
中粒径石炭燃焼灰を１６ｗｔ％〜３０ｗｔ％含有することで、石炭燃焼灰のみからなるフィラー材とすることができ、石炭燃焼灰のリサイクルをより効率的に行うことができる。
なお、粒度分布の規格値を考慮すると、中粒径石炭燃焼灰は、粒径が０．０７５ｍｍより大きく、０．１５ｍｍ以下である第１中粒径石炭燃焼灰と、粒径が０．１５ｍｍより大きく、０．６ｍｍ以下である第２中粒径石炭燃焼灰とから構成されていることが好ましく、この第１中粒径石炭燃焼灰の含有量は全体の１０ｗｔ％以下であり、第２中粒径石炭燃焼灰の含有量は全体の６ｗｔ％〜２０ｗｔ％であることが好ましい。
【００１１】
本発明のアスファルト舗装用フィラー材は、粒径が０．０７５ｍｍ以下の細粒石炭燃焼灰を含有する未調整の石炭燃焼灰に他のアスファルト舗装用フィラー材を添加することにより、前記細粒石炭燃焼灰を含む粒径０．０７５ｍｍ以下の粉末の含有量が７０ｗｔ％〜８４ｗｔ％となるように調整したことを特徴とする。
ここで、他のフィラー材としては、フィラー材としての条件を満たした砕石石灰石粉末、セメント、回収ダスト等があげられる。
粒径が０．０７５ｍｍ以下の粉末の割合を８４ｗｔ％よりも高くした場合には、アスファルトの吸収量が高くなり、フロー値の規定を満たすことができない。また、前記粉末の割合を７０ｗｔ％未満とした場合には、粒度分布の規格値を満たさないものとなる。
本発明では、細粒石炭燃焼灰を含む粒径０．０７５ｍｍ以下の粉末の含有量を７０ｗｔ％〜８４ｗｔ％としているので、粒度分布の規格値を満たし、かつ、アスファルトの吸収量を低下させることができ、フロー値が５０以下であることという条件をクリアすることができる。このように、粒径０．０７５ｍｍ以下の粉末の含有量を調整するだけで、アスファルト舗装用フィラー材として使用することが可能となるため、製造も容易であり、製造コストも低減できる。従って、多量にフィラー材を製造することが可能となり、石炭燃焼灰を効率よくリサイクルすることができる。
また、本発明では、未調整の石炭燃焼灰に他のフィラー材を添加することで、粒度調整を行っており、未調整の石炭燃焼灰をそのまま使用することができるので、より効率よく石炭燃焼灰のリサイクルを行うことができる。
【００１２】
本発明のアスファルト舗装用フィラー材の製造方法は、粒径が０．０７５ｍｍ以下の細粒石炭燃焼灰と、粒径が０．０７５ｍｍより大きく、０．６ｍｍ以下の中粒径石炭燃焼灰と、粒径が０．６ｍｍよりも大きい粗粒石炭燃焼灰とを含有する未調整の石炭燃焼灰から、ふるいを用いて前記粗粒石炭燃焼灰を除去する除去工程と、気流を用いて前記細粒石炭燃焼灰の一部を除去し、細粒石炭燃焼灰の含有量を７０ｗｔ％〜８４ｗｔ％に調整する調整工程とを備えることを特徴とする。
【００１３】
除去工程及び調整工程は、どちらが先に行われてもよい。
前述したように、細粒石炭燃焼灰の割合を７０ｗｔ％〜８４ｗｔ％とすることで、フロー値が５０以下であることという条件をクリアすることができる。本発明では、気流を用いて細粒石炭燃焼灰の含有量を調整しているため、調整に手間がかからない。さらに、粗粒石炭燃焼灰の除去もふるいを用いて容易に行える。このように、アスファルト舗装用フィラー材の製造を容易に行うことができ、製造コストを低減させることができるため、フィラー材を多量に製造することが可能となり、産業廃棄物として産出される石炭燃焼灰を有効にリサイクルすることができる。
さらに、この製造方法により得られるフィラー材は、石炭燃焼灰のみからなるものであるため、石炭燃焼灰のリサイクルをより効率的に行うことができる。
【００１４】
【実施例】
以下、実施例をあげて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれに限られるものではない。
（実施例１）
流動層ボイラーの石炭燃焼灰（０．０７５ｍｍ以下の細粒石炭燃焼灰と、粒径が０．０７５ｍｍより大きく、０．６ｍｍ以下の中粒径石炭燃焼灰と、粒径が０．６ｍｍよりも大きい粗粒石炭燃焼灰とを含有する未調整の石炭燃焼灰）１ｋｇをペール缶に入れ、その中を少量の空気でかき混ぜながら、０．５５ｋｇを大気中に飛ばし、０．０７５ｍｍ以下の細粒石炭燃焼灰の一部を除去した（調整工程）。
さらに、残った石炭燃焼灰をふるいを用いて篩い分け、粗粒石炭燃焼灰を除去した（除去工程）。これにより、細粒石炭燃焼灰を７９．２ｗｔ％、中粒石炭燃焼灰を２０．８ｗｔ％含有するアスファルト舗装用フィラー材を得た。
【００１５】
（比較例１〜５）
比較例１では、実施例１と同様の方法で、石炭燃焼灰の粒径の調整を行ったが、細粒石炭燃焼灰の含有率を９９．６％とした。
比較例２では細粒石炭燃焼灰の含有率を９３．３％とし、比較例３では、９２．５％、比較例４では、８９．５％、比較例５では、８５．６％とした。
【００１６】
［評価方法］
実施例１及び比較例１〜５で得られたアスファルト舗装用フィラー材についてフロー試験を行った。このフロー試験は、アスファルトの吸収性を示すフロー値を求めるための試験であり、アスファルト舗装要綱に基づいて行った。なお、フロー試験においては、アスファルトの代わりに水を用いる。
【００１７】
フィラー材を１０５℃〜１１０℃で乾燥したのち、室温まで冷却した。このフィラー材約１５００ｇをはちに移し、水を適量加え、３分間混合してフィラーペーストを作った。乾燥したフローテーブル上の中央にフローコーンを置き、その中に前記フィラーペーストを充填させた。次に、フィラーコーンを取り去り、フローテーブルを１５回／ｓｅｃ落下運動させて、フィラーペーストが広がった径（フロー幅）を測定した。
加える水の量を変えて、同じ操作を繰り返し、フロー幅が２０ｃｍとなる時のフィラーペーストの含水比を測定し、その値をフロー値とした。
【００１８】
［結果］
結果を表１及び図１のグラフに示す。なお、図１のグラフ中、点線で囲まれた範囲は、フロー値の規格範囲を示す。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
実施例１では、アスファルトの吸収性を低くすることができ、フロー値は５０以下となった。従って、所定の規格を満たすものとすることができた。これに対し、比較例１〜５では、アスファルトの吸収性が高く、フロー値が５０よりも高くなり、規格外となった。これにより、粒度を調整することで石炭燃焼灰を有効にリサイクルできることが確認され、本発明の効果が顕著となった。
【００２１】
（実施例２，３及び比較例６，７）
未調整の石炭燃焼灰に砕石石灰石粉末を混合して、細粒石炭燃焼灰の含有量を調整した。使用した未調整石炭燃焼灰の粒度及び砕石石灰石粉末の粒度を表２に示す。なお、砕石石灰石粉末は、アスファルト舗装用フィラー材としての条件を満たしたものである。
【００２２】
【表２】
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【００２３】
未調整の石炭燃焼灰と砕石石灰石粉末との混合割合及び細粒石炭燃焼灰を含む粒径０．０７５ｍｍ以下の粉末の含有率を表３に示す。
［評価方法及び結果］
評価は実施例１、比較例１〜５と同様の方法で行った。評価結果も表３に示す。
【００２４】
【表３】
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【００２５】
実施例２，３では、アスファルトの吸収性を低くすることができ、フロー値は５０以下となった。従って、所定の規格を満たすものとすることができた。これに対し、比較例６，７では、アスファルトの吸収性が高く、フロー値が５０よりも高くなり、規格外となった。これにより、粒度を調整することで石炭燃焼灰を有効にリサイクルできることが確認され、本発明の効果が顕著となった。
【００２６】
【発明の効果】
このような本発明によれば、産業廃棄物として産出される石炭燃焼灰を効率よくリサイクルすることができるアスファルト舗装用フィラー材及びその製造方法を提供できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１及び比較例１〜５の細粒石炭燃焼灰と、フロー値との関係を示す図である。
【図１】
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