(57)【要約】【課題】  貝殻くずを単品でアスファルト舗装などに用いる路盤材に粒度を調整して再利用したり、貝殻くずと道路用砕石をサンドイッチにして路盤材に使用しているが、粗度化して締め固まらないなどの問題が発生している。また、路盤完成後の舗装路面においては、貝殻くずが破砕沈下し雨水桝のグレーチング天端より低下し路面排水が悪くなり水溜まりができ舗装の瑕疵修補を行っているなどの問題が起きている。【解決手段】  貝殻くずの破砕率を低下させ、舗装面の破砕沈下量を少なくする技術と、再生クラッシャーランの品質規格に適合する路盤材を、貝殻くずと道路用砕石を調合して製造しようとするものである。【選択図】  図１
2005076401.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貝殻くずと道路用砕石を製造過程で調合し、岩の破砕率試験で７％以下になるように構成した原料の材質を特徴とする貝殻くずを利用したアスファルト舗装などに用いる路盤材の製造方法。
【請求項２】
産業廃棄物である貝殻くずと道路用砕石を製造過程で調合し、修正ＣＢＲを再生クラッシャーランの品質基準に適合する品質規格を特徴とする貝殻くずを利用したアスファルト舗装などに用いる路盤材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業廃棄物である貝殻の再資源化方法に関するもので、貝殻くずと道路用砕石を混合した調合品である。貝殻ブレンド砕石を建造物の基礎床固めあるいはアスファルト舗装などに用いる路盤材の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のものにあっては、下記のようなものになっている。貝殻の再資源化は、主に、かき養殖原板や粉末加工して土壌改良材や家畜飼料、抗菌効果を利用した食品や浄化材に再資源化されていた。
ほたて貝の養殖技術が確立され、大量の貝殻が排出されるようになり、貝殻が有価物として取引され畑地の暗渠排水被覆材となり再資源化されるようになった。
貝殻を暗渠排水被覆材として選別する過程で発生する貝殻くずが、有効利用されずに産業廃棄物として野積みされている。
野積み状態のまま投棄され、沿岸部では有価物扱いに名を借りた産業廃棄物の投棄が行われ問題化している。
この貝殻くずを単品でアスファルト舗装などに用いる路盤材に粒度を調整して再利用している。
貝殻くずと道路用砕石をサンドイッチにして路盤材に使用しているが、粗度化して締め固まらないなどの問題が発生している。
路盤完成後の舗装路面においては、貝殻くずが破砕沈下し雨水桝のグレーチング天端より低下し路面排水が悪くなり水溜まりができ舗装の瑕疵修補を行っているなどの問題が起きている。
【０００３】
【特許文献１】出願日  ２００１年１０月１１日                    発明の名称〜貝殻入り舗装方法及び舗装体
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の技術で述べたものにあっては、下記のような問題点を有していた。
貝殻くずは、破砕率が大きく、支持地盤の強度が著しく低いなど、下記の問題点を有していた。
１．貝殻くずは、岩の破砕率試験方法で試験すると破砕率が、２５％程あり破砕沈下率が大きく路盤材には適さない。
２．貝殻くずを単品で、路盤材に再資源化すると、締固め密度がなく、粗度化し支持地盤強度が測定不能（Non Plastic ＝ＮＰと云う）である。
３．貝殻くず単品の最適含水比と最大乾燥密度の関係は「表１試験項目番号４」を参照して、最適含水比が１．２％程あり含水比を増すと乾燥密度が急激に低下し、品質管理ができない状態である。
【０００５】
本発明は、産業廃棄物として貝殻が有効利用されずに、野積み投棄の一因になっている上記の材質に改良を加え、再資源化して有効利用しようとするものである。すなわちその目的とするところは、次のようなことのできるものを提供しようとするものである。
貝殻くずの破砕率を低下させ、舗装面の破砕沈下量を少なくする技術と、再生クラッシャーランの品質規格に適合する路盤材を、貝殻くずと道路用砕石を調合して製造する技術を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための、本発明は下記のようなものである。
請求項１記載の発明は、貝殻くずと道路用砕石を製造過程で調合し、岩の破砕率試験で７％以下になるように構成した原料の材質を特徴とするものである。
【０００７】
請求項２記載の発明は、産業廃棄物である貝殻くずと道路用砕石を製造過程で調合し、修正ＣＢＲを再生クラッシャーランの品質基準に適合する品質規格を特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、上述の通り構成されているので、次に記載する効果を奏する。
１．貝殻くずと道路用砕石を調合することにより、貝殻ブレンド砕石は岩の破砕率試験で破砕率を四分の一に低減することができ舗装路面の破砕沈下を防止できる。
２．調合した試料は、試料の含水比と締固め度調整ができるようになり、室内の土質試験で修正ＣＢＲ値が得られ、再生クラッシャーランの品質規格に適合する製品を生産できる。
３．調合した製品は、土の凍上試験で凍上様式が、霜柱状凍結から氷晶がまったく認められない状態になり凍上現象を防止することができる。
以上明らかなように、破砕率が大きく、締固め密度などが品質管理できない貝殻くずを単品で再生利用するより、貝殻を破砕選別した貝殻くずと道路用砕石を粒度調整して混合することにより、敷き均し転圧などの作業性が良くなり、最大乾燥密度の９５％以上で締固め密度管理ができる。
このように締固め密度管理が良好にできると支持地盤強度は増大し凍上率が減少し道路用砕石と同等のアスファルト舗装などに用いる路盤材を製造することができる。
従来の技術で述べた、貝殻くずが野積み投棄の一因なっている問題が解決され、大量に再資源化することにより、産業廃棄物であるホタテ貝などの廃棄物需給バランスが取れ、生活環境保全上必要な悪臭などの問題が解決する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
発明の実施の形態を実施例に基づき調合材料の材料性質に基づいて説明する。
第１発明は、産業廃棄物である貝殻くずの破砕率は、２５％程あり貝殻くずを単独で路盤材として使用するには、舗装面の破砕沈下量が大きく使用できない状態である。
貝殻くずは、すりへり減量試験で９５％以上が破砕され目減りする。
また、貝殻くずは、炭酸カルシュウムなので、道路用砕石に適度の貝殻くず混合は、副次的効果として歳月を経ると水に溶けメノウ化し砕石と一体になり、路盤支持強度を増す働きもする。
また、「表１試験項目番号１」を参照して、同類である産業廃棄物のモルタル粒を含んだ解砕されたままのコンクリート塊の岩の破砕率は１４％程あるが、貝殻くずに砕石を加えて製造する過程において、このコンクリート塊の二分の一程度の破砕率になるように調合することができる。
貝殻くずの原料の材質を特徴とする産業廃棄物である貝殻くずと道路用砕石を調合し、岩の破砕率試験で、貝殻くず単品の場合より貝殻ブレンド砕石は、破砕率で四分の一まで減少するように構成したアスファルト舗装などに用いる路盤材の製造方法である。
その原料の調合割合は、貝殻くず３０％以下、道路用砕石７０％以上である。貝殻くずと道路用砕石の調合割合は「表１試験項目番号１」を参照して、岩の破砕率試験方法で７％以下の破砕率になるようにし、ＪＩＳＡ１２１１すりへり減量試験、ＪＩＳＡ１１２２安定性試験損失量は、再生クラッシャーランの品質基準に適合する調合割合にする。
岩の破砕率、すりへり減量、安定性損失量を材料管理すると、材料の破砕や摩耗の材料管理ができるので、アスファルト舗装面などの出来形管理ができる。破砕割合を減少させ嵩減りを減らすことで貝殻くずも道路用砕石と混合すれば、アスファルト舗装などに用いる路盤材として利用できるようになる。
【００１０】
第２発明は、産業廃棄物である貝殻くずの修正ＣＢＲは、測定不能（ＮＰ）であり貝殻くずを単独で道路用砕石として使用するには、品質管理できない状態である。その品質規格は「表１試験項目番号３」を参照して、貝殻くずが２．３６ｍｍ網目通過率が１２％程あり、粗粒率が６．４で精選砂利に近く貝殻くず単品特有の品質特性を示している。
また、単位容積質量と最大乾燥密度の関係は「表１試験項目番号５」を参照して、試験結果で判断すると最大乾燥密度の７０％以下が単位容積質量である。
このことから空気間隙率が大きいと含水比の少量の変化で締固め密度が変動する。嵩があり空隙がある状態で、品質を管理することは困難であり修正ＣＢＲ値を測定することは不可能（ＮＰ）である。
貝殻くずに砕石を加えて製造する過程において、この修正ＣＢＲを、再生クラッシャーランの修正ＣＢＲ値に品質基準が適するようにする。
この材料特有の品質規格を特徴とするように構成した産業廃棄物である貝殻くずと道路用砕石を利用した再生クラッシャーランの品質基準に適合するアスファルト舗装などに用いる路盤材の製造方法である。
貝殻くずと道路用砕石を適度の調合比率で混合すると、含水比と最大乾燥密度が改良され修正ＣＢＲ値が向上する結果が得られた。貝殻と道路用砕石の調合品は「表１試験項目番号２」を参照して、修正ＣＢＲ値が６０％以上になり上層路盤工としても利用できることが判った。
その原料の調合割合は、貝殻くず３０％、道路用砕石７０％である。調合品の２．３６ｍｍ網目通過率が向上し、粒度構成が修正され含水比と最大乾燥密度の関係が改善されて、修正ＣＢＲ値が測定不能（ＮＰ）から６０％以上に向上し、アスファルト舗装などに用いる路盤材として利用できる品質基準となった。
【００１１】
ここで本発明に際して行った各材料別の試験の結果に関する表１について、説明する。  各材料別の試験結果は、下記の通りである。
【００１２】
【表１】
2005076401.tif 000003
【００１３】
上記表１について説明する。
１．「試験項目番号１」で示す各材料の岩の破砕率試験値は、下記の通りである。
貝殻くずの破砕率は、脆弱岩の破砕率試験で確認すると２５．５％ある。
貝殻ブレンド砕石は、６．７％であり、貝殻くずの四分の一、コンクリート塊の二分の一まで破砕率を低減できた。
２．「試験項目番号２」で示す各材料の修正ＣＢＲ試験値は、下記の通りである。
貝殻くず単品では、修正ＣＢＲ値が測定不能（ＮＰ）であるが、貝殻と砕石を調合することにより修正ＣＢＲ値が６０％以上に向上する。
３．「試験項目番号３」で示す各材料の粒度は、下記の通りである。
貝殻くず単品では、２．３６ｍｍ網目通過率が１２％程度と少なく、粗粒率が６．４で精選砂利に近く粗く締め固まり難い粒度になっており貝殻くず単品特有の品質特性を示している。
貝殻ブレンド砕石は、２．３６ｍｍ網目通過率を多くすることにより締固め作業性が向上する。
４．「試験項目番号４」で示す各材料の最適含水比試験結果は、下記の通りである。
貝殻くず単品の最適含水比と最大乾燥密度の関係は、最適含水比が１．２％あり修正ＣＢＲの品質管理ができない状態である。
レキ質土と同じ状態であり含水比と締固め密度管理ができない。貝殻ブレンド砕石は、含水比を調整することにより作業性が良くなり、締固め管理を行うことができる。
５．「試験項目番号５」で示す各材料の最大乾燥密度と単位容積質量試験は、下記の通りである。
貝殻くず単品の単位容積質量１．０５ｋｇ／Ｌと最大乾燥密度１．５６ｋｇ／Ｌの関係は、最大乾燥密度の７０％以下が単位容積質量である。
このことから空洞があり嵩張る状態で締め固まり難い特性がある。貝殻くずに砕石を調合することによりこの問題が解決できる。
６．「試験項目番号６」で示す各材料の土の凍上試験結果は、下記の通りである。
貝殻くず単品では、空洞に霜柱状凍結が起こりやすいので路盤材に使用することができない。貝殻ブレンド砕石は、凍上率が１０％以下でありコンクリート塊に比べても良質の路盤材であることが判る。
【実施例１】
【００１４】
本発明により下記のような、貝殻ブレンド砕石を得ることができる。貝殻を選別して得られたものあるいは破砕して得られた貝殻くず３０％以下、砂利及び道路用砕石の原石を破砕したものを７０％以上混合し調合したもの。
【００１５】
上記産業廃棄物である貝殻くずを利用したアスファルト舗装などに用いる路盤材の品質、規格は、下記の通りである。
１．岩の破砕率試験
貝殻ブレンド砕石を岩の破砕率試験で行う破砕率を７％以下の破砕率に規定する。
２．修正ＣＢＲ試験
貝殻ブレンド砕石の再生クラッシャーラン品質試験で行う修正ＣＢＲ値を６０％以上に規定する。
３．路盤材の品質規格
貝殻ブレンド砕石は、コンクリート副産物の再利用に関する用途別暫定品質基準（案）「プラント再生舗装技術指針」で規定するクラッシャーランの品質規格に合格するように構成されている。
【００１６】
混合材料の定義は下記の通りである。
１．貝殻の定義
Ａ．貝殻とは、二枚貝を中心とした大腸菌群が検出されない貝殻原板を選別したもの、あるいは貝殻原板を破砕したものの総称であり、粒度調整をしていないもの。
Ｂ．貝殻くずとは、貝殻を破砕選別し、４０〜０ｍｍ、８０〜０ｍｍの各サイズ毎に粒度を調整したもののことである。
２．クラッシャーランの定義
Ａ．クラッシャーラン（砕石と云う）とは、道路の敷砕石、路盤などに使用する道路用砕石の規定に合格するものであり、４０〜０ｍｍ、８０〜０ｍｍの各サイズ毎に粒度を調整したもののことである。
Ｂ．再生クラッシャーランとは、コンクリート塊、コンクリートくずからなる道路の敷砕石、路盤などに使用するプラント再生舗装技術要綱のクラッシャーランの規定に合格するものであり、４０〜０ｍｍ、８０〜０ｍｍ各サイズ毎に粒度を調整したもののことである。
３．貝殻ブレンド砕石の定義
貝殻ブレンド砕石とは、貝殻くず３０％以下、砕石７０％以上を混合した産業廃棄物を利用した再生クラッシャーランのことである。道路の敷砕石、路盤などに使用することを目的とした、プラント再生舗装技術要綱のクラッシャーランの規定に適合する、４０〜０ｍｍ、８０〜０ｍｍ各サイズ毎に粒度を調整したもののことである。
【００１７】
原料である各混合物の品質特性は下記の通りである。
１．貝殻くずの品質特性
貝殻原板を選別あるいは破砕して得られた４０〜０ｍｍ、８０〜０ｍｍの貝殻くずは、岩の破砕率試験で２５％破砕する性質があり、すりへり減量試験では９５％が破砕する。空気間隙率が多いので再生クラッシャーラン試験の修正ＣＢＲは測定不能（ＮＰ）である。
２．道路用砕石の品質特性
クラッシャーラン試験の品質規格に適合し、４．７５ｍｍの粒径中、０．０７５ｍｍのフルイを通過するものの重量が１５％以下であること。
３．貝殻ブレンド砕石の品質特性
貝殻ブレンド砕石の品質は、岩の破砕率試験で破砕率が７％以下、土の凍上試験で凍上様式１の状態で１０％以下の凍上率、クラッシャーラン試験の品質に適合し、４．７５ｍｍの粒径中、０．０７５ｍｍのフルイを通過するものの重量が１５％以下であること。
【００１８】
本発明を実施するためには、下記の生産設備、品質試験装置などを備える必要がある。  １．産業廃棄物である貝殻くずを、生活環境保全上必要な条件を確保した一時堆積場などの保管場所。
２．道路用砕石を生産する砂利プラント（クラッシャーなどの設備）。
３．貝殻くず、道路用砕石を混合する機械設備（トロンメル、スクリーンなど）。
４．貝殻くずの大腸菌群を検査判定する第３者試験機関（食品検査機関など）。
５．砕石、貝殻ブレンド砕石の凍上率や品質基準を試験判定する第３者試験機関（土質コンサルタントなど）。
【００１９】
１．貝殻くずの原料購入については、図１を参照して下記の通り処理する。
ほたて等の二枚貝は、漁業者が生産し水産加工業者に殻付きの状態で販売する。加工業者の工場で熱処理しボイル加工するものと、生貝で処理される物に別れる。廃棄物処理業者は貝殻の加工過程で熱処理されない物は土壌菌による発酵処理を行なう。廃棄物処理業者は、これを一時積替え保管をする。砕石業者はこれを購入しハンマー式破砕機で破砕、選別し貝殻ブレンド砕石の原料とする。
２．貝殻ブレンド砕石の製造は、図２を参照して下記の通り処理する。
貝殻くず３０％以下と砕石原石７０％以上を原石ホッパー１に落としフィダー２で選別しながら一次クラッシャー３で破砕する。
破砕したものとフィダー通過のズリ分をスクリーン４で選別しオーバーサイズを二次クラッシャー５にリターンして破砕後スクリーン４で再選別する。
数度の選別破砕工程を経て貝殻ブレンド砕石が製造される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】貝殻くずの原料購入に関するフロー図である。
【図２】貝殻ブレンド砕石の製造に関するフロー図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  原石ホッパー
２  フィダー
３  一次クラッシャー
４  スクリーン
５  二次クラッシャー
【図１】
2005076401.tif 000004
【図２】
2005076401.tif 000005