(57)【要約】【課題】焼却灰を有効利用することができ、金属の発錆を防止することが可能な、硬化体の製造方法、及びその製造方法により得られる硬化体を提供すること。【解決手段】比重５．１〜５．３の範囲内の粒鉄、セメント、焼却灰、及び水を混練し、固化することにより硬化体を製造する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
比重５．１〜５．３の範囲内の粒鉄、セメント、焼却灰、及び水を混練し、固化することを特徴とする硬化体の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の硬化体の製造方法において、
さらに、金属スラグ、砂、又は砂利を混練することを特徴とする硬化体の製造方法。
【請求項３】
比重５．１〜５．３の範囲内の粒鉄、セメント、焼却灰、及び水を混練し、固化することを特徴とする硬化体。
【請求項４】
請求項３に記載の硬化体において、
さらに、金属スラグ、砂、又は砂利を混練することを特徴とする硬化体。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の硬化体において、
前記硬化体が、比重２．７〜３．５の範囲内であることを特徴とする硬化体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硬化体の製造方法、及びその製造方法により得られる硬化体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電力需要の増加に伴い火力発電所の建設が促進されており、これに伴い火力発電所から排出される石炭灰を始めとする焼却灰の発生量も増大すると考えられている。一方、焼却灰の有効利用についてはその８０％を有効利用しているが、セメント原料がその大半を占めており、有効利用にもコストがかかっているのが現状である。コンクリート等の硬化体として用いられる用途は、市場として非常に大規模なものであり、これに焼却灰を活用することにより大量の焼却灰の有効利用が可能であると考えられている。
【０００３】
従来、廃棄物を有効に利用することができる硬化体の製造方法が開発されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−７２５１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、コンクリート等の硬化体の材料に含まれる金属は、酸性雨、海水、河川水などが硬化体中に侵入することにより錆を発生させ、体積を増大させることが知られている。この結果、硬化体にひび割れ（亀裂）を発生させる。また、このひびに酸性雨、海水、河川水、湿気などが侵入することにより、鉄筋などの金属の腐食（錆）を進行させ、硬化体の強度や耐久性を低下させるという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、焼却灰を有効利用することができ、金属の発錆を防止することが可能な、硬化体の製造方法、及びその製造方法により得られる硬化体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】
【０００６】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、比重５．１〜５．３の範囲内の粒鉄に加え、セメント、焼却灰、及び水を混練し、固化することにより、水密性・緻密性に優れた硬化体を製造できることを見い出した。このようにして得られた硬化体は、水密性・緻密性に優れていることから、粒鉄自身、或いは鉄筋コンクリート等に含まれる鉄筋の発錆を防止することが可能であると考えられる。このようにして、本発明者らは本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明に係る硬化体の製造方法は、比重５．１〜５．３の範囲内の粒鉄、セメント、焼却灰、及び水を混練し、固化することとする。なお、本発明に係る硬化体の製造において、比重５．１〜５．３の範囲内の粒鉄、セメント、焼却灰、及び水以外に、金属スラグ、砂、又は砂利を加えて混練し、固化することとしてもよい。
【０００８】
また、本発明に係る硬化体は、比重５．１〜５．３の範囲内の粒鉄、セメント、焼却灰、及び水を混練し、固化することにより製造することができる。なお、比重５．１〜５．３の範囲内の粒鉄、セメント、焼却灰、及び水以外に、金属スラグ、砂、又は砂利を加えて混練し、固化することとしてもよい。このようにして製造された硬化体は、比重２．７〜３．５の範囲内であることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、焼却灰を有効利用することができ、金属の発錆を防止することが可能な、硬化体の製造方法、及びその製造方法により得られる硬化体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
上記知見に基づき完成した本発明を実施するための形態を、実施例を挙げながら詳細に説明する。
【００１１】
本発明に係る硬化体は、比重５．１〜５．３の範囲内の粒鉄、セメント、焼却灰、及び水を混練し、固化することにより製造することができる。このようにして製造された硬化体は、水密性・緻密性に優れていることから、鉄筋コンクリート等に含まれる金属（例えば、鉄筋など）の発錆を防止することが可能である。また、このようにして製造された硬化体は、硬化体（例えば、コンクリート）の密度が高いので、波浪等の外力に硬化体の自重で抵抗させることが容易にできる。
【００１２】
本発明に係る硬化体の製造において用いられる粒鉄としては、特に制限されるものではないが、例えば、高炉スラグの生成過程で磁気回収されたものを挙げることができる。粒鉄の比重としては、５．０以上が好ましく、５．１〜５．３であることが特に好ましい。このように比重の高い粒鉄を用いることにより、中量から重量のコンクリート等の硬化体を製造することができる。このように製造された硬化体は、消波ブロックとして護岸工事などで使用することが可能となる。なお、消波ブロックとしては、比重２．７〜３．５の範囲内の硬化体を用いることが好ましい。
【００１３】
粒鉄の平均粒径としては、圧縮強度を高めることができる点で１０ｍｍ〜２０ｍｍの範囲内であることが好ましく、重量当たりの表面積を少なくすることができ、金属の発錆の進行を防止することができる点で１５ｍｍ〜２０ｍｍの範囲内であることが特に好ましい。また、粗粒子と細粒子とからなる粒鉄を用いる場合には、粗粒子と細粒子との割合が７：３〜１０：０の範囲内であることが好ましく、８：２〜１０：０の範囲内であることが特に好ましい。この範囲内で粗粒子と細粒子とからなる粒鉄を用いることにより、硬化体の圧縮強度を高めることができる。また、粗粒子の割合が多い場合には、重量当たりの表面積が少なくなるので、粒鉄同士の隣接確率を少なくし、その結果、金属の発錆が内部まで進行するのを防止することができるようになる。ここで、粗粒子とは粒径が５ｍｍ〜４０ｍｍの範囲内の粒子を意味する。
【００１４】
粒鉄は、全体の総重量（水を除く）に対して５０％〜５５％の範囲内の割合で用いることが硬化体（例えば、コンクリート）の密度を高めることができる点から好ましく、５０％〜５２％の範囲内の割合で用いることが硬化体の圧縮強度を高めることができ、また施工性を良くすることができる点から特に好ましい。
【００１５】
本発明に係る硬化体の製造において用いられるセメントとしては、例えば、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント等のポルトランドセメント、カルシウムアルミナセメント、石灰アルミナセメント等のアルミナセメント、高炉スラグ混合セメント、ポゾラン混合セメント、若しくはフライアッシュセメント、又はこれらの混合物などを挙げることができる。
【００１６】
また、焼却灰としては、例えば、石炭灰、ゴミ、汚泥、スラッジ等の焼却灰、あるいは火山灰、又はこれらの混合物などを挙げることができる。本発明に係る硬化体の製造において焼却灰を用いることにより、焼却灰を有効利用することができ、焼却灰の処分に係る費用を削減することが可能となる。
【００１７】
本発明の硬化体の製造方法において、さらに骨材や混和材を用いることとしてもよい。骨材としては、例えば、転炉スラグ、高炉スラグ、電気炉スラグ、溶融スラグ等のスラグ（特に、金属スラグ）、砕石等の天然骨材、コンクリートガラ（鉄筋を含んでいてもよい）、アスファルトガラ等の再生骨材、砂、若しくは砂利、又はこれらの混合物などを挙げることができ、微粒分が少ないものを用いることが圧縮強度を高める点で好ましい。なお、骨材中に金属成分が含まれている場合には、骨材を防錆剤などでコーティングしたものを用いることとしてもよい。これにより、金属の発錆を防止することが可能となる。混和剤としては、例えば、硬化促進剤、ＡＥ剤、減水剤、ＡＥ減水剤、防錆剤、防凍・耐寒剤、若しくは、防水剤、又はこれらの混合物などを挙げることができる。なお、硬化体の製造において、水の代わりに海水を用いることとしてもよい。
【００１８】
なお、硬化体の製造方法において、固化した後、例えば、防水剤などにより硬化体の表面に皮膜層を作製することとしてもよい。これにより、防水性と化学抵抗性に優れた硬化体を製造することができ、より一層鉄筋の発錆を防止することが可能となる。
【００１９】
以上のように、本発明の硬化体の製造方法により、焼却灰を有効利用して金属の発錆を防止することが可能な硬化体を製造することができる。
【００２０】
本発明の硬化体は、金属の発錆を防止することができるので、長期に渡って強度を保持することが可能となる。
【００２１】
以下、本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００２２】
表１に重量割合で水（水道水を使用）、セメント（普通ポルトランドセメント）、石炭灰（三隅発電所から発生した石炭灰を使用）、転炉スラグ（製鋼所から発生した転炉スラグを使用）、粒鉄（高炉スラグの生成過程で磁気回収された比重５．１〜５．３の粒鉄を使用、平均粒径２０mm、粗粒子：細粒子＝８：２）、硬化促進剤（ＮａＣｌ）、ＡＥ減水剤（フローリック社製）を混合し、固化してコンクリートを製造した。そして、２，３，７，２８日令（σ２，σ３，σ７，σ２８）のコンクリートの圧縮強度をＪＩＳ Ａ １１２５の圧縮強度試験法に準拠して測定した。その結果を表２に示す。なお、表２中の「練直後」、「２０分後」「４０分後」、及び「６０分後」とは、コンクリート製造後の時間を意味する。
【００２３】
以下に表１と表２を示す。
【表１】
2005213079.tif 000002
【表２】
2005213079.tif 000003
【００２４】
表２に示すように、作製したコンクリートは消波ブロック等の最低設計基準強度１８Ｎ／mm2を超えていることから、本発明の製造方法により得られる硬化体は、消波ブロック等の最低設計基準強度（２８日材令）２１Ｎ／mm2を超えていることから、消波ブロック等のコンクリートとして利用可能である。また、本発明の製造方法により、水密性・緻密性に優れた中量〜重量のコンクリート等の硬化体を製造することが可能である。