(57)【要約】【課題】  骨材の回収再生が容易となるように骨材を処理し、該処理済みの骨材を用いつつも強度低下が抑制されるか又は強度低下のないコンクリート及びその製造法の提供。【解決手段】  再生回収可能な骨材を含むコンクリートの製造方法であって、該方法は、原骨材又は再生骨材に骨材改質剤を塗布して吸水率及び結合材と骨材との付着性を低減させる再生回収可能な骨材を提供する工程；水：結合材比（重量比）＝０．２９：１〜０．６：１からなるセメントマトリクスを提供する工程；再生回収可能な骨材とセメントマトリクスとを混合して混合体を得る工程；及び混合体を乾燥させて、上記再生回収可能な骨材を含むコンクリートを得る工程；を有し、該コンクリートはその曲げ付着強度が未処理の原骨材又は再生骨材を用いて調製したコンクリートの２０％以下である、上記再生回収可能な骨材を含むコンクリートの製造方法により、上記課題を解決する。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
再生回収可能な骨材を含むコンクリートの製造方法であって、該方法は、原骨材又は再生骨材に骨材改質剤を塗布してＪＩＳ  Ａ  １１０９又はＪＩＳ  Ａ  １１１０に規定する吸水率が３％以下とし且つ骨材改質剤塗布前後で表面粗さを変化させて結合材と骨材との付着性を低減させる再生回収可能な骨材を提供する工程；水：結合材比（重量比）＝０．２９：１〜０．６：１からなるセメントマトリクスを提供する工程；前記再生回収可能な骨材とセメントマトリクスを混合して混合体を得る工程；及び前記混合体を乾燥させて、上記再生回収可能な骨材を含むコンクリートを得る工程；を有し、該コンクリートはその曲げ付着強度が未処理の原骨材又は再生骨材を用いて調製したコンクリートの５０％以下である、上記再生回収可能な骨材を含むコンクリートの製造方法。
【請求項２】
前記骨材又は再生骨材は、骨材強度が５５Ｎ／ｍｍ２以上である請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記骨材又は再生骨材は、石灰石又は硬質砂岩砕石である請求項１又は２項記載の方法。
【請求項４】
前記骨材改質剤は、鉱物油を主として有し、且つ水と同程度の粘性を有する濃度調整可能なエマルジョンである請求項１〜３のいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
前記骨材改質剤は、シラン系合成高分子化合物を主として有する水溶液である請求項１〜３のいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
前記骨材又は再生骨材が石灰石砕石である場合、前記コンクリートは、その圧縮強度が２４Ｎ／ｍｍ２以上である請求項４又は５記載の方法。
【請求項７】
前記骨材又は再生骨材が硬質砂岩砕石である場合、前記コンクリートは、その圧縮強度が３０Ｎ／ｍｍ２以上である請求項４又は５記載の方法。
【請求項８】
前記骨材又は再生骨材が砂利である場合、前記コンクリートは、その圧縮強度が３０Ｎ／ｍｍ２以上である請求項４又は５記載の方法。
【請求項９】
前記骨材又は再生骨材が石灰石砕石である場合、前記コンクリートは、そのヤング率が３０ｋＮ／ｍｍ２以上である請求項４〜６のいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
前記骨材又は再生骨材が硬質砂岩砕石である場合、前記コンクリートは、そのヤング率が３２ｋＮ／ｍｍ２以上である請求項４、５又は７記載の方法。
【請求項１１】
前記骨材又は再生骨材が砂利である場合、前記コンクリートは、そのヤング率が３０ｋＮ／ｍｍ２以上である請求項４、５又は８記載の方法。
【請求項１２】
前記骨材改質剤は、アクリル変性スチレンブタジエン系共重合ラテックスを主として有し、且つ水と同程度の粘性を有する濃度調整可能なエマルジョンである請求項１〜３のいずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
前記骨材又は再生骨材が石灰石砕石である場合、前記コンクリートは、その圧縮強度が１８Ｎ／ｍｍ２以上である請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記骨材又は再生骨材が硬質砂岩砕石である場合、前記コンクリートは、その圧縮強度が２１Ｎ／ｍｍ２以上である請求項１２記載の方法。
【請求項１５】
前記骨材又は再生骨材が砂利である場合、前記コンクリートは、その圧縮強度が２０Ｎ／ｍｍ２以上である請求項１２記載の方法。
【請求項１６】
前記骨材又は再生骨材が石灰石砕石である場合、前記コンクリートは、そのヤング率が１８ｋＮ／ｍｍ２以上である請求項１２又は１３記載の方法。
【請求項１７】
前記骨材又は再生骨材が硬質砂岩砕石である場合、前記コンクリートは、そのヤング率が２０ｋＮ／ｍｍ２以上である請求項１２又は１４記載の方法。
【請求項１８】
前記骨材又は再生骨材が砂利である場合、前記コンクリートは、そのヤング率が２０ｋＮ／ｍｍ２以上である請求項１２又は１５記載の方法。
【請求項１９】
前記骨材又は再生骨材は、その骨材密度が２．４５〜２．６８ｋｇｆ／ｃｍ３である請求項１〜１８のいずれか１項記載の方法。
【請求項２０】
請求項１〜１９のいずれか１項記載のコンクリートをさらに破砕する工程；及び再生回収可能な骨材とセメント成分とを分離する工程を有する再生回収可能な骨材及びセメント成分の回収方法であって、前記骨材の骨材密度が２．４８〜２．６５ｋｇｆ／ｃｍ３であり、回収される再生回収可能な骨材は、セメント付着分が全くない原骨材回収率が前記コンクリートに含まれる全原骨材１００ｗｔ％中、５８％以上である、上記回収方法。
【請求項２１】
請求項１〜１９のいずれか１項記載のコンクリートをさらに破砕する工程；及び再生回収可能な骨材とセメント成分とを分離する工程を有する再生回収可能な骨材及びセメント成分の回収方法であって、前記骨材の骨材吸水率が０．３６〜１．８６％であり、回収される再生回収可能な骨材は、セメント付着分が全くない原骨材回収率が前記コンクリートに含まれる全原骨材１００ｗｔ％中、５８％以上である、上記回収方法。
【請求項２２】
請求項１〜１９のいずれか１項記載のコンクリートをさらに破砕する工程；及び再生回収可能な骨材とセメント成分とを分離する工程を有する再生回収可能な骨材及びセメント成分の回収方法であって、セメント付着分が全くない原骨材回収率が前記コンクリートに含まれる全原骨材１００ｗｔ％中、５８％以上である、上記回収方法。
【請求項２３】
再生回収可能な骨材を含むコンクリートであって、前記再生回収可能な骨材は、ＪＩＳ  Ａ  １１０９又はＪＩＳ  Ａ  １１１０に規定する吸水率が３％以下であり且つ骨材改質剤塗布前後での表面粗さが該骨材と結合材との付着性を低減させるように変化させており、セメントマトリクスが水：結合材比（重量比）＝０．２９：１〜０．６：１からなり、前記コンクリートの曲げ付着強度は、未処理の原骨材又は再生骨材を用いて調製したコンクリートの５０％以下である、前記コンクリート。
【請求項２４】
前記骨材又は再生骨材は、骨材強度が５５Ｎ／ｍｍ２以上である請求項２３記載のコンクリート。
【請求項２５】
前記骨材又は再生骨材は、石灰石砕石又は硬質砂岩砕石である請求項２３又は２４記載のコンクリート。
【請求項２６】
前記骨材改質剤は、鉱物油を主として有し、且つ水と同程度の粘性を有する濃度調整可能なエマルジョンである請求項２３〜２５のいずれか１項記載のコンクリート。
【請求項２７】
前記骨材改質剤は、シラン系合成高分子化合物を主として有する水溶液である請求項２３〜２５のいずれか１項記載のコンクリート。
【請求項２８】
前記骨材又は再生骨材が石灰石砕石である場合、前記コンクリートは、その圧縮強度が２４Ｎ／ｍｍ２以上である請求項２６又は２７記載のコンクリート。
【請求項２９】
前記骨材又は再生骨材が硬質砂岩砕石である場合、前記コンクリートは、その圧縮強度が３０Ｎ／ｍｍ２以上である請求項２６又は２７記載のコンクリート。
【請求項３０】
前記骨材又は再生骨材が砂利である場合、前記コンクリートは、その圧縮強度が３０Ｎ／ｍｍ２以上である請求項２６又は２７記載のコンクリート。
【請求項３１】
前記骨材又は再生骨材が石灰石砕石である場合、前記コンクリートは、そのヤング率が３０ｋＮ／ｍｍ２以上である請求項２６〜２８のいずれか１項記載のコンクリート。
【請求項３２】
前記骨材又は再生骨材が硬質砂岩砕石である場合、前記コンクリートは、そのヤング率が３２ｋＮ／ｍｍ２以上である請求項２６、２７又は２９記載のコンクリート。
【請求項３３】
前記骨材又は再生骨材が砂利である場合、前記コンクリートは、そのヤング率が３０ｋＮ／ｍｍ２以上である請求項２６、２７又は３０記載のコンクリート。
【請求項３４】
前記骨材改質剤は、アクリル変性スチレンブタジエン系共重合ラテックスを主として有し、且つ水と同程度の粘性を有する濃度調整可能なエマルジョンである請求項２３〜２５のいずれか１項記載のコンクリート。
【請求項３５】
前記骨材又は再生骨材が石灰石砕石である場合、前記コンクリートは、その圧縮強度が１８Ｎ／ｍｍ２以上である請求項３４記載のコンクリート。
【請求項３６】
前記骨材又は再生骨材が硬質砂岩砕石である場合、前記コンクリートは、その圧縮強度が２１Ｎ／ｍｍ２以上である請求項３４記載のコンクリート。
【請求項３７】
前記骨材又は再生骨材が砂利である場合、前記コンクリートは、その圧縮強度が２０Ｎ／ｍｍ２以上である請求項３４記載のコンクリート。
【請求項３８】
前記骨材又は再生骨材が石灰石砕石である場合、前記コンクリートは、そのヤング率が１８ｋＮ／ｍｍ２以上である請求項３４又は３５記載のコンクリート。
【請求項３９】
前記骨材又は再生骨材が硬質砂岩砕石である場合、前記コンクリートは、そのヤング率が２０ｋＮ／ｍｍ２以上である請求項３４又は３６記載のコンクリート。
【請求項４０】
前記骨材又は再生骨材が砂利である場合、前記コンクリートは、そのヤング率が２０ｋＮ／ｍｍ２以上である請求項３４又は３７記載のコンクリート。
【請求項４１】
前記骨材又は再生骨材は、その骨材密度が２．４５〜２．６８ｋｇｆ／ｃｍ３である請求項２３〜４０のいずれか１項記載のコンクリート。
【請求項４２】
前記コンクリートを破砕することにより再生回収可能な骨材とセメント成分とが分離され、前記骨材の骨材密度が２．４８〜２．６５ｋｇｆ／ｃｍ３であり、回収される再生回収可能な骨材は、セメント付着分が全くない原骨材回収率が前記コンクリートに含まれる全原骨材１００ｗｔ％中、５８％以上である請求項２３〜４１のいずれか１項記載のコンクリート。
【請求項４３】
前記コンクリートを破砕することにより再生回収可能な骨材とセメント成分とが分離され、前記骨材の骨材吸水率が０．３６〜１．８６％であり、回収される再生回収可能な骨材は、セメント付着分が全くない原骨材回収率が前記コンクリートに含まれる全原骨材１００ｗｔ％中、５８％以上である請求項２３〜４１のいずれか１項記載のコンクリート。
【請求項４４】
前記コンクリートを破砕することにより再生回収可能な骨材とセメント成分とが分離され、回収される再生回収可能な骨材は、セメント付着分が全くない原骨材回収率が前記コンクリートに含まれる全原骨材１００ｗｔ％中、５８％以上である請求項２３〜４１のいずれか１項記載のコンクリート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、再生回収可能な骨材を含むコンクリート及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、既存のコンクリート構造物のコンクリート塊を破砕処理して骨材を回収する方法が採用されていた。しかしながら、この方法で得られる回収骨材は、その周囲にセメントペーストが付着し、原骨材よりも低品質の骨材であった。そのため、主に路盤材としてリサイクル利用されていた。しかしながら、高品質の骨材であれば、再度コンクリート構造物用骨材として用いられ、資源的にも経済的に有利である。
【０００３】
例えば、高品質の再生骨材を得る方法として、回収骨材に付着したセメントペーストを電気化学的に除去し、構造用コンクリート用骨材としてリサイクルする方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
また、回収骨材にシリカヒュームを含着させて構造用コンクリート用骨材としてリサイクルする方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
これらの方法はいずれも、
【特許文献１】特開２００１−３１６１４６号公報
【特許文献２】特開２０００−１９１３５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の方法はいずれも、コンクリート塊を破砕処理後に行う処理であり、経済面において十分に堪える技術ではない。また、上述の方法は、骨材のみを回収するものであって、セメント、特にその成分であるＣａ（ＯＨ）２又はＣａＯを回収することを意図していない。
そこで、本発明の目的は、従来の技術における課題を解決することにある。
本発明の目的は、経済的に安価であり且つ簡便な方法で骨材を回収再生する方法を提供することにある。
【０００５】
具体的には、本発明の目的は、骨材の回収再生が容易となるように、即ち骨材とセメントマトリクスとが容易に分離するように骨材を処理し、該処理済みの骨材を用いつつも強度低下が抑制されるか又は強度低下のないコンクリート及びその製造法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、上記目的に加えて、骨材と共に、セメント成分であるＣａ（ＯＨ）２又はＣａＯをも回収可能なコンクリート及びその製造法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、鋭意検討の結果、予め改質剤で処理した骨材を用いてコンクリートを製造することにより、コンクリート破砕時においてセメントマトリクスと骨材とが分離容易であることを見出した。一方、セメントマトリクスと骨材とが分離容易であることは一般にコンクリートの強度低下を招くものと考えられるが、本発明者らは、水：結合材比を制御することにより上述の強度低下を抑制するか又は強度低下が生じないことを見出した。より具体的には、以下の発明により、上記目的が達成できることを見出した。
【０００７】
＜１＞  再生回収可能な骨材を含むコンクリートの製造方法であって、該方法は、原骨材又は再生骨材に骨材改質剤を塗布してＪＩＳ  Ａ  １１０９又はＪＩＳ  Ａ  １１１０に規定する吸水率が３％以下とし且つ骨材改質剤塗布前後で表面粗さを変化させて結合材と骨材との付着性を低減させる再生回収可能な骨材を提供する工程；水：結合材比（重量比）＝０．２９：１〜０．６：１、好ましくは０．２９：１からなるセメントマトリクスを提供する工程；前記再生回収可能な骨材とセメントマトリクスを混合して混合体を得る工程；及び前記混合体を乾燥させて、上記再生回収可能な骨材を含むコンクリートを得る工程；を有し、該コンクリートはその曲げ付着強度が未処理の原骨材又は再生骨材を用いて調製したコンクリートの５０％以下、好ましくは２０％以下である、上記再生回収可能な骨材を含むコンクリートの製造方法。なお、骨材の吸水率は、石灰石骨材の場合、好ましくは１．１６％、より好ましくは１．０３％、さらに好ましくは０．５０％、最も好ましくは０．３６％であり、硬質砂岩砕石の場合、好ましくは１．１８％、より好ましくは１．１３％、さらに好ましくは１．５０％であり、砂利の場合、好ましくは１．８６％、より好ましくは１．８５％、さらに好ましくは１．６８％、最も好ましくは１．５６％であるのがよい。また、骨材の吸水率に代わって骨材密度で規定することができるか、又は上記の規定に加えて、骨材密度の規定を加えることができる。骨材密度は、２．４５〜２．６８ｋｇｆ／ｃｍ３であるのがよく、石灰石骨材の場合、好ましくは２．５９ｋｇｆ／ｃｍ３以上、より好ましくは２．６２ｋｇｆ／ｃｍ３以上、さらに好ましくは２．６５ｋｇｆ／ｃｍ３であるのがよく、硬質砂岩砕石の場合、好ましくは２．５２ｋｇｆ／ｃｍ３以上、より好ましくは２．５５ｋｇｆ／ｃｍ３以上、さらに好ましくは２．５６ｋｇｆ／ｃｍ３以上、最も好ましくは２．５６ｋｇｆ／ｃｍ３であるのがよく、砂利の場合、好ましくは２．４８ｋｇｆ／ｃｍ３以上、より好ましくは２．４９ｋｇｆ／ｃｍ３以上、さらに好ましくは２．５０ｋｇｆ／ｃｍ３以上、最も好ましくは２．５４ｋｇｆ／ｃｍ３であるのがよい。
【０００８】
＜２＞  上記＜１＞において、骨材又は再生骨材は、骨材強度が５５Ｎ／ｍｍ２以上、特に骨材強度が８２．５Ｎ／ｍｍ２程度の砂利、骨材強度が６０．４Ｎ／ｍｍ２程度の石灰石砕石、骨材強度が８２．５Ｎ／ｍｍ２程度の硬質砂岩砕石であるのがよい。
＜３＞  上記＜１＞又は＜２＞において、骨材又は再生骨材は、石灰石又は硬質砂岩砕石であるのがよい。
＜４＞  上記＜１＞〜＜３＞のいずれかにおいて、骨材改質剤は、鉱物油を主として有し、さらに油脂及び乳化剤を有し、且つ水と同程度の粘性を有する濃度調整可能なエマルジョンであるのがよい。または、上記＜１＞〜＜３＞のいずれかにおいて、骨材改質剤は、シラン系合成高分子化合物を主として有する水溶液であるであるのがよい。
【０００９】
＜５＞  上記＜４＞において、骨材又は再生骨材が石灰石砕石である場合、前記コンクリートは、その圧縮強度が２４Ｎ／ｍｍ２以上、好ましくは４０Ｎ／ｍｍ２程度であるのがよい。
＜６＞  上記＜４＞において、骨材又は再生骨材が硬質砂岩砕石である場合、前記コンクリートは、その圧縮強度が３０Ｎ／ｍｍ２以上、好ましくは５０Ｎ／ｍｍ２程度であるのがよい。
＜７＞  上記＜４＞において、骨材又は再生骨材が砂利である場合、前記コンクリートは、その圧縮強度が３０Ｎ／ｍｍ２以上、好ましくは３０〜３８Ｎ／ｍｍ２、より好ましくは３０〜３１Ｎ／ｍｍ２であるのがよい。
【００１０】
＜８＞  上記＜４＞又は＜５＞において、骨材又は再生骨材が石灰石砕石である場合、コンクリートは、そのヤング率が３０ｋＮ／ｍｍ２以上、好ましくは４０ｋＮ／ｍｍ２程度であるのがよい。
＜９＞  上記＜４＞又は＜６＞において、骨材又は再生骨材が硬質砂岩砕石である場合、前記コンクリートは、そのヤング率が３２ｋＮ／ｍｍ２以上、好ましくは３８ｋＮ／ｍｍ２程度であるのがよい。
＜１０＞  上記＜４＞又は＜７＞において、骨材又は再生骨材が砂利である場合、前記コンクリートは、そのヤング率が３０ｋＮ／ｍｍ２以上、好ましくは３０〜３３ｋＮ／ｍｍ２、より好ましくは３０ｋＮ／ｍｍ２程度であるのがよい。
【００１１】
＜１１＞  上記＜１＞〜＜３＞のいずれかにおいて、骨材改質剤は、アクリル変性スチレンブタジエン系共重合ラテックスを主として有し、さらに油脂及び乳化剤を有し、且つ水と同程度の粘性を有する濃度調整可能なエマルジョンであるのがよい。
＜１２＞  上記＜４＞又は＜７＞において、骨材又は再生骨材が石灰石砕石である場合、前記コンクリートは、その圧縮強度が１８Ｎ／ｍｍ２以上、好ましくは２９Ｎ／ｍｍ２程度であるのがよい。
＜１３＞  上記＜１１＞において、骨材又は再生骨材が硬質砂岩砕石である場合、前記コンクリートは、その圧縮強度が２１Ｎ／ｍｍ２以上、好ましくは３８Ｎ／ｍｍ２程度であるのがよい。
＜１４＞  上記＜１１＞において、骨材又は再生骨材が砂利である場合、前記コンクリートは、その圧縮強度が２０Ｎ／ｍｍ２以上、好ましくは２０〜２４Ｎ／ｍｍ２、より好ましくは２０Ｎ／ｍｍ２程度であるのがよい。
【００１２】
＜１５＞  上記＜１１＞又は＜１２＞において、骨材又は再生骨材が石灰石砕石である場合、前記コンクリートは、そのヤング率が１８ｋＮ／ｍｍ２以上、好ましくは２３ｋＮ／ｍｍ２程度であるのがよい。
＜１６＞  上記＜１１＞又は＜１３＞において、骨材又は再生骨材が硬質砂岩砕石である場合、前記コンクリートは、そのヤング率が２０ｋＮ／ｍｍ２以上、好ましくは２７ｋＮ／ｍｍ２程度であるのがよい。
＜１７＞  上記＜１１＞又は＜１４＞において、骨材又は再生骨材が砂利である場合、前記コンクリートは、そのヤング率が２０ｋＮ／ｍｍ２以上、好ましくは２２〜２４ｋＮ／ｍｍ２、より好ましくは２３〜２４ｋＮ／ｍｍ２であるのがよい。
【００１３】
＜１８＞  上記＜１＞〜＜１７＞のいずれかに記載のコンクリートをさらに破砕する工程；及び再生回収可能な骨材とセメント成分とを分離する工程を有する再生回収可能な骨材及びセメント成分の回収方法であって、前記骨材の骨材密度が２．４８〜２．６５ｋｇｆ／ｃｍ３であり、回収される再生回収可能な骨材は、セメント付着分が全くない原骨材回収率が前記コンクリートに含まれる全原骨材１００ｗｔ％中、５８％以上である、上記回収方法。
【００１４】
＜１９＞  上記＜１８＞において、骨材又は再生骨材が石灰石砕石である場合、前記骨材密度が２．５９ｋｇｆ／ｃｍ３以上、好ましくは２．６２ｋｇｆ／ｃｍ３以上、より好ましくは２．６５ｋｇｆ／ｃｍ３であるのがよい。
＜２０＞  上記＜１８＞又は＜１９＞において、骨材又は再生骨材が石灰石砕石である場合、前記原骨材回収率が６０％以上、好ましくは７０％以上、より好ましくは８７％以上、さらに好ましくは９０％以上であるのがよい。
＜２１＞  上記＜１８＞において、骨材又は再生骨材が硬質砂岩砕石である場合、前記骨材密度が２．５２ｋｇｆ／ｃｍ３以上、好ましくは２．５５ｋｇｆ／ｃｍ３以上、より好ましくは２．５６ｋｇｆ／ｃｍ３、さらに好ましくは２．５７ｋｇｆ／ｃｍ３であるのがよい。
【００１５】
＜２２＞  上記＜１８＞又は＜２１＞において、骨材又は再生骨材が硬質砂岩砕石である場合、前記原骨材回収率が５８％以上、好ましくは６１％以上、より好ましくは７８％以上、さらに好ましくは８２％以上であるのがよい。
＜２３＞  上記＜１８＞において、骨材又は再生骨材が砂利である場合、前記骨材密度が２．４８ｋｇｆ／ｃｍ３以上、好ましくは２．４９ｋｇｆ／ｃｍ３以上、より好ましくは２．５０ｋｇｆ／ｃｍ３であるのがよい。
＜２４＞  上記＜１８＞又は＜２３＞において、骨材又は再生骨材が砂利である場合、前記原骨材回収率が６４％以上、好ましくは７５％以上、より好ましくは７６％以上、さらに好ましくは７８％以上であるのがよい。
【００１６】
＜２５＞  上記＜１＞〜＜１７＞のいずれかに記載のコンクリートをさらに破砕する工程；及び再生回収可能な骨材とセメント成分とを分離する工程を有する再生回収可能な骨材及びセメント成分の回収方法であって、前記骨材の骨材吸水率が０．３６〜１．８６％であり、回収される再生回収可能な骨材は、セメント付着分が全くない原骨材回収率が前記コンクリートに含まれる全原骨材１００ｗｔ％中、５８％以上である、上記回収方法。
【００１７】
＜２６＞  上記＜２５＞において、骨材又は再生骨材が石灰石砕石である場合、前記骨材吸水率が１．１６％以下、好ましくは１．０３％以下、より好ましくは０．５０％以下、さらに好ましくは０．３６％であるのがよい。
＜２７＞  上記＜２５＞又は＜２６＞において、骨材又は再生骨材が石灰石砕石である場合、前記原骨材回収率が６０％以上、好ましくは７０％以上、より好ましくは８７％以上、さらに好ましくは９０％以上であるのがよい。
＜２８＞  上記＜２５＞において、骨材又は再生骨材が硬質砂岩砕石である場合、前記骨材吸水率が１．１８％以下、好ましくは１．１３％以下、より好ましくは１．０５％以下であるのがよい。
【００１８】
＜２９＞  上記＜２５＞又は＜２８＞において、骨材又は再生骨材が硬質砂岩砕石である場合、前記原骨材回収率が５８％以上、好ましくは６１％以上、より好ましくは７８％以上、さらに好ましくは８２％以上であるのがよい。
＜３０＞  上記＜２５＞において、骨材又は再生骨材が砂利である場合、前記骨材吸水率が１．８６％以下、好ましくは１．６８％以下、より好ましくは１．５８％以下であるのがよい。
＜３１＞  上記＜２５＞又は＜３０＞において、骨材又は再生骨材が砂利である場合、前記原骨材回収率が６４％以上、好ましくは７５％以上、より好ましくは７６％以上、さらに好ましくは７８％以上であるのがよい。
【００１９】
＜３２＞  上記＜１＞〜＜１７＞のいずれかに記載のコンクリートをさらに破砕する工程；及び再生回収可能な骨材とセメント成分とを分離する工程を有する再生回収可能な骨材及びセメント成分の回収方法であって、セメント付着分が全くない原骨材回収率が前記コンクリートに含まれる全原骨材１００ｗｔ％中、５８％以上である、上記回収方法。
【００２０】
＜３３＞  上記＜３２＞において、骨材又は再生骨材が石灰石砕石である場合、前記原骨材回収率が６０％以上、好ましくは７０％以上、より好ましくは８７％以上、さらに好ましくは９０％以上であるのがよい。
＜３４＞  上記＜３２＞において、骨材又は再生骨材が硬質砂岩砕石である場合、前記原骨材回収率が５８％以上、好ましくは６１％以上、より好ましくは７８％以上、さらに好ましくは８２％以上であるのがよい。
＜３５＞  上記＜３２＞において、骨材又は再生骨材が砂利である場合、前記原骨材回収率が６４％以上、好ましくは７５％以上、より好ましくは７６％以上、さらに好ましくは７８％以上であるのがよい。
【００２１】
＜３６＞  再生回収可能な骨材を含むコンクリートであって、前記再生回収可能な骨材は、ＪＩＳ  Ａ  １１０９又はＪＩＳ  Ａ  １１１０に規定する吸水率が３％以下であり且つ骨材改質剤塗布前後での表面粗さが該骨材と結合材との付着性を低減させるように変化させており、セメントマトリクスが水：結合材比（重量比）＝０．２９：１〜０．６：１からなり、前記コンクリートの曲げ付着強度は、未処理の原骨材又は再生骨材を用いて調製したコンクリートの５０％以下、好ましくは２０％以下である、前記コンクリート。なお、骨材の吸水率は、石灰石骨材の場合、好ましくは１．１６％、より好ましくは１．０３％、さらに好ましくは０．５０％、最も好ましくは０．３６％であり、硬質砂岩砕石の場合、好ましくは１．１８％、より好ましくは１．１３％、さらに好ましくは１．５０％であり、砂利の場合、好ましくは１．８６％、より好ましくは１．８５％、さらに好ましくは１．６８％、最も好ましくは１．５６％であるのがよい。また、骨材の吸水率に代わって骨材密度で規定することができるか、又は上記の規定に加えて、骨材密度の規定を加えることができる。骨材密度は、２．４５〜２．６８ｋｇｆ／ｃｍ３であるのがよく、石灰石骨材の場合、好ましくは２．５９ｋｇｆ／ｃｍ３以上、より好ましくは２．６２ｋｇｆ／ｃｍ３以上、さらに好ましくは２．６５ｋｇｆ／ｃｍ３であるのがよく、硬質砂岩砕石の場合、好ましくは２．５２ｋｇｆ／ｃｍ３以上、より好ましくは２．５５ｋｇｆ／ｃｍ３以上、さらに好ましくは２．５６ｋｇｆ／ｃｍ３以上、最も好ましくは２．５６ｋｇｆ／ｃｍ３であるのがよく、砂利の場合、好ましくは２．４８ｋｇｆ／ｃｍ３以上、より好ましくは２．４９ｋｇｆ／ｃｍ３以上、さらに好ましくは２．５０ｋｇｆ／ｃｍ３以上、最も好ましくは２．５４ｋｇｆ／ｃｍ３であるのがよい。
【００２２】
＜３７＞  上記＜３６＞において、骨材又は再生骨材は、骨材強度が５５Ｎ／ｍｍ２以上であるのがよい。
＜３８＞  上記＜３６＞又は＜３７＞において、骨材又は再生骨材は、石灰石砕石又は硬質砂岩砕石であるのがよい。
＜３９＞  上記＜３６＞〜＜３８＞のいずれかにおいて、骨材改質剤は、鉱物油を主として有し、さらに油脂及び乳化剤を有し、且つ水と同程度の粘性を有する濃度調整可能なエマルジョンであるのがよい。または、上記＜１＞〜＜３＞のいずれかにおいて、骨材改質剤は、シラン系合成高分子化合物を主として有する水溶液であるであるのがよい。
【００２３】
＜４０＞  上記＜３９＞において、骨材又は再生骨材が石灰石砕石である場合、前記コンクリートは、その圧縮強度が２４Ｎ／ｍｍ２以上、好ましくは４０Ｎ／ｍｍ２程度であるのがよい。
＜４１＞  上記＜３９＞において、骨材又は再生骨材が硬質砂岩砕石である場合、前記コンクリートは、その圧縮強度が３０Ｎ／ｍｍ２以上、好ましくは５０Ｎ／ｍｍ２程度であるのがよい。
＜４２＞  上記＜３９＞において、骨材又は再生骨材が砂利である場合、前記コンクリートは、その圧縮強度が３０Ｎ／ｍｍ２以上、好ましくは３０〜３８Ｎ／ｍｍ２、より好ましくは３０〜３１Ｎ／ｍｍ２であるのがよい。
【００２４】
＜４３＞  上記＜３９＞又は＜４０＞において、骨材又は再生骨材が石灰石砕石である場合、前記コンクリートは、そのヤング率が３０ｋＮ／ｍｍ２以上、好ましくは４０ｋＮ／ｍｍ２程度であるのがよい。
＜４４＞  上記＜３９＞又は＜４１＞において、骨材又は再生骨材が硬質砂岩砕石である場合、前記コンクリートは、そのヤング率が３２ｋＮ／ｍｍ２以上、好ましくは３８ｋＮ／ｍｍ２程度であるのがよい。
＜４５＞  上記＜３９＞又は＜４２＞において、骨材又は再生骨材が砂利である場合、前記コンクリートは、そのヤング率が３０ｋＮ／ｍｍ２以上、好ましくは３０〜３３ｋＮ／ｍｍ２、より好ましくは３０ｋＮ／ｍｍ２程度であるのがよい。
【００２５】
＜４６＞  上記＜３６＞〜＜３８＞のいずれかにおいて、骨材改質剤は、アクリル変性スチレンブタジエン系共重合ラテックスを主として有し、さらに油脂及び乳化剤を有し、且つ水と同程度の粘性を有する濃度調整可能なエマルジョンであるのがよい。
【００２６】
＜４７＞  上記＜４６＞において、骨材又は再生骨材が石灰石砕石である場合、前記コンクリートは、その圧縮強度が１８Ｎ／ｍｍ２以上、好ましくは２９Ｎ／ｍｍ２程度であるのがよい。
＜４８＞  上記＜４６＞において、骨材又は再生骨材が硬質砂岩砕石である場合、前記コンクリートは、その圧縮強度が２１Ｎ／ｍｍ２以上、好ましくは３８Ｎ／ｍｍ２程度であるのがよい。
＜４９＞  上記＜４６＞において、骨材又は再生骨材が砂利である場合、前記コンクリートは、その圧縮強度が２０Ｎ／ｍｍ２以上、好ましくは２０〜２４Ｎ／ｍｍ２、より好ましくは２０Ｎ／ｍｍ２程度であるのがよい。
【００２７】
＜５０＞  上記＜４６＞又は＜４７＞において、骨材又は再生骨材が石灰石砕石である場合、前記コンクリートは、そのヤング率が１８ｋＮ／ｍｍ２以上、好ましくは２３ｋＮ／ｍｍ２程度であるのがよい。
＜５１＞  上記＜４６＞又は＜４８＞において、骨材又は再生骨材が硬質砂岩砕石である場合、前記コンクリートは、そのヤング率が２０ｋＮ／ｍｍ２以上、好ましくは２７ｋＮ／ｍｍ２程度であるのがよい。
＜５２＞  上記＜４６＞又は＜４９＞において、骨材又は再生骨材が砂利である場合、前記コンクリートは、そのヤング率が２０ｋＮ／ｍｍ２以上、好ましくは２２〜２４ｋＮ／ｍｍ２、より好ましくは２３〜２４ｋＮ／ｍｍ２であるのがよい。
【００２８】
＜５３＞  上記＜３６＞〜＜５２＞のいずれかにおいて、コンクリートを破砕することにより再生回収可能な骨材とセメント成分とが分離され、前記骨材の骨材密度が２．４８〜２．６５ｋｇｆ／ｃｍ３であり、回収される再生回収可能な骨材は、セメント付着分が全くない原骨材回収率が前記コンクリートに含まれる全原骨材１００ｗｔ％中、５８％以上であるのがよい。
【００２９】
＜５４＞  上記＜５３＞において、骨材又は再生骨材が石灰石砕石である場合、前記骨材密度が２．５９ｋｇｆ／ｃｍ３以上、好ましくは２．６２ｋｇｆ／ｃｍ３以上、より好ましくは２．６５ｋｇｆ／ｃｍ３であるのがよい。
＜５５＞  上記＜５３＞又は＜５４＞において、骨材又は再生骨材が石灰石砕石である場合、前記原骨材回収率が６０％以上、好ましくは７０％以上、より好ましくは８７％以上、さらに好ましくは９０％以上であるのがよい。
＜５６＞  上記＜５３＞において、骨材又は再生骨材が硬質砂岩砕石である場合、前記骨材密度が２．５２ｋｇｆ／ｃｍ３以上、好ましくは２．５５ｋｇｆ／ｃｍ３以上、より好ましくは２．５６ｋｇｆ／ｃｍ３、さらに好ましくは２．５７ｋｇｆ／ｃｍ３であるのがよい。
【００３０】
＜５７＞  上記＜５３＞又は＜５６＞において、骨材又は再生骨材が硬質砂岩砕石である場合、前記原骨材回収率が５８％以上、好ましくは６１％以上、より好ましくは７８％以上、さらに好ましくは８２％以上であるのがよい。
＜５８＞  上記＜５３＞において、骨材又は再生骨材が砂利である場合、前記骨材密度が２．４８ｋｇｆ／ｃｍ３以上、好ましくは２．４９ｋｇｆ／ｃｍ３以上、より好ましくは２．５０ｋｇｆ／ｃｍ３であるのがよい。
＜５９＞  上記＜５３＞又は＜５８＞において、骨材又は再生骨材が砂利である場合、前記原骨材回収率が６４％以上、好ましくは７５％以上、より好ましくは７６％以上、さらに好ましくは７８％以上であるのがよい。
【００３１】
＜６０＞  上記＜３６＞〜＜５２＞のいずれかにおいて、コンクリートを破砕することにより再生回収可能な骨材とセメント成分とが分離され、前記骨材の骨材吸水率が０．３６〜１．８６％であり、回収される再生回収可能な骨材は、セメント付着分が全くない原骨材回収率が前記コンクリートに含まれる全原骨材１００ｗｔ％中、５８％以上であるのがよい。
【００３２】
＜６１＞  上記＜６０＞において、骨材又は再生骨材が石灰石砕石である場合、前記骨材吸水率が１．１６％以下、好ましくは１．０３％以下、より好ましくは０．５０％以下、さらに好ましくは０．３６％であるのがよい。
＜６２＞  上記＜６０＞又は＜６１＞において、骨材又は再生骨材が石灰石砕石である場合、前記原骨材回収率が６０％以上、好ましくは７０％以上、より好ましくは８７％以上、さらに好ましくは９０％以上であるのがよい。
＜６３＞  上記＜６０＞において、骨材又は再生骨材が硬質砂岩砕石である場合、前記骨材吸水率が１．１８％以下、好ましくは１．１３％以下、より好ましくは１．０５％以下であるのがよい。
【００３３】
＜６４＞  上記＜６０＞又は＜６３＞において、骨材又は再生骨材が硬質砂岩砕石である場合、前記原骨材回収率が５８％以上、好ましくは６１％以上、より好ましくは７８％以上、さらに好ましくは８２％以上であるのがよい。
＜６５＞  上記＜６０＞において、骨材又は再生骨材が砂利である場合、前記骨材吸水率が１．８６％以下、好ましくは１．６８％以下、より好ましくは１．５８％以下であるのがよい。
＜６６＞  上記＜６０＞又は＜６５＞において、骨材又は再生骨材が砂利である場合、前記原骨材回収率が６４％以上、好ましくは７５％以上、より好ましくは７６％以上、さらに好ましくは７８％以上であるのがよい。
【００３４】
＜６７＞  上記＜３６＞〜＜５２＞のいずれかにおいて、コンクリートを破砕することにより再生回収可能な骨材とセメント成分とが分離され、回収される再生回収可能な骨材は、セメント付着分が全くない原骨材回収率が前記コンクリートに含まれる全原骨材１００ｗｔ％中、５８％以上であるのがよい。
【００３５】
＜６８＞  上記＜６７＞において、骨材又は再生骨材が石灰石砕石である場合、前記原骨材回収率が６０％以上、好ましくは７０％以上、より好ましくは８７％以上、さらに好ましくは９０％以上であるのがよい。
＜６９＞  上記＜６７＞において、骨材又は再生骨材が硬質砂岩砕石である場合、前記原骨材回収率が５８％以上、好ましくは６１％以上、より好ましくは７８％以上、さらに好ましくは８２％以上であるのがよい。
＜７０＞  上記＜６７＞において、骨材又は再生骨材が砂利である場合、前記原骨材回収率が６４％以上、好ましくは７５％以上、より好ましくは７６％以上、さらに好ましくは７８％以上であるのがよい。
【発明の効果】
【００３６】
本発明により、従来の技術における課題を解決することができる。
また、本発明により、経済的に安価であり且つ簡便な方法で骨材を回収再生する方法を提供することができる。
【００３７】
具体的には、本発明により、骨材の回収再生が容易となるように、即ち骨材とセメントマトリクスとが容易に分離するように骨材を処理し、該処理済みの骨材を用いつつも強度低下が抑制されるか又は強度低下のないコンクリート及びその製造法を提供することができる。
また、本発明により、上記効果に加えて、骨材と共に、セメント成分であるＣａ（ＯＨ）２又はＣａＯをも回収可能なコンクリート及びその製造法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】
【００３８】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、再生回収可能な骨材を含むコンクリートの製造方法を提供する。
この方法は、原骨材又は再生骨材に骨材改質剤を塗布してＪＩＳ  Ａ  １１０９又はＪＩＳ  Ａ  １１１０に規定する吸水率が３％以下とし、且つ骨材改質剤塗布前後で表面粗さを変化させて結合材と骨材との付着性を低減させる再生回収可能な骨材を提供する工程；水：結合材比＝０．２９：１〜０．６：１、好ましくは０．２９：１からなるセメントマトリクスを提供する工程；再生回収可能な骨材とセメントマトリクスを混合して混合体を得る工程；及び混合体を乾燥させて、上記再生回収可能な骨材を含むコンクリートを得る工程；を有する。
【００３９】
（再生回収可能な骨材の提供工程）
本発明は、まず、原骨材又は再生骨材の表面に骨材改質剤を塗布し、再生回収可能な骨材を提供する工程に付される。塗布する回数は、用いる骨材改質剤に依存するが、１回又は複数回行うことができる。
＜骨材＞
本発明において、骨材として、海砂、山砂、川砂、陸砂、砕砂、高炉スラグ、川砂利、山砂利、陸砂利、海砂利、砕石、鉱滓などの原骨材を用いることができる他、これらの再生骨材を用いることもできる。骨材は、その種類、形状、大きさなどに依存するが、その骨材形状が粗い砕石であり、セメントマトリクスとの相対強度が同程度又はそれ以上であるものが、本発明において好ましい。例えば、その骨材強度が５５Ｎ／ｍｍ２以上であるのがよく、特に骨材強度が６０．４Ｎ／ｍｍ２程度の石灰石砕石、骨材強度が８２．５Ｎ／ｍｍ２程度の硬質砂岩砕石、骨材強度が８２．５Ｎ／ｍｍ２程度の砂利であるのがよく、石灰石砕石又は硬質砂岩系砕石であるのが特によい。
【００４０】
＜骨材改質剤＞  
上記の原骨材又は再生骨材の表面に骨材改質剤を塗布する。塗布する回数は、骨材改質剤の成分、濃度などに依存して、１回又は複数回とすることができる。
骨材改質剤は、原骨材又は再生骨材の、ＪＩＳ  Ａ  １１０９又はＪＩＳ  Ａ  １１１０に規定する吸水率を、３％以下となる、成分を含むのがよい。また、この骨材の吸水率は、石灰石骨材の場合、好ましくは１．１６％、より好ましくは１．０３％、さらに好ましくは０．５０％、最も好ましくは０．３６％となるか、硬質砂岩砕石の場合、好ましくは１．１８％、より好ましくは１．１３％、さらに好ましくは１．５０％となるか、又は砂利の場合、好ましくは１．８６％、より好ましくは１．８５％、さらに好ましくは１．６８％、最も好ましくは１．５６％となる、成分を含むのがよい。
【００４１】
また、骨材改質剤塗布前後での原骨材又は再生骨材の表面粗さを変化させて結合材と骨材との付着性を低減させる、成分を含むのがよい。
例えば、骨材改質剤として、鉱物油、例えばパラフィン系炭化水素を例えば８〜１０重量％含有する水溶性エマルジョン（以下、「化学処理用骨材改質剤」と略記する）、アクリル変性スチレン−ブタジエン系共重合ラテックスを例えば４〜５重量％含有する合成樹脂系エマルジョン（以下、「物理処理用骨材改質剤」と略記する）を挙げることができる。これらエマルジョンは、各々、油脂及び／又は乳化剤を有するのがよい。
さらに、骨材改質剤は、水と同程度の粘性を有するのがよく、その濃度は、調整可能であるのがよい。
【００４２】
化学処理用骨材改質剤を用いることにより、骨材の吸水率を低減させることができる。これにより、骨材又はセメントマトリクスから、骨材−セメントマトリクスの界面への水分移動が抑制され、骨材表面での水和物の生成が抑制されると考えられる。水和物の生成が抑制されることにより、化学処理した骨材を含むコンクリートは、骨材とセメントマトリクスとの付着性が低減されるため、コンクリート破砕時に、界面に沿って、骨材とセメントマトリクス（セメント成分）とが分離され、骨材又はセメント成分を容易に回収することができる、と考えられる。
【００４３】
物理処理用骨材改質剤を用いることにより、骨材表面を平滑な表面とすることができる。この物理処理した骨材を用いたコンクリートは、セメントマトリクスとの機械的摩擦力が低減されるため、コンクリート破砕時に、平滑な表面に沿って、骨材とセメントマトリクス（セメント成分）とが分離され、骨材又はセメント成分を容易に回収することができる、と考えられる。
【００４４】
なお、化学処理骨材改質剤として、シラン系合成高分子化合物を主として有する水溶液も用いることができる。この水溶液は、シラン系合成高分子化合物の他に硬化促進剤を含有する。上記のように、この水溶液を用いる場合にも、骨材の吸水率の低減、骨材とセメントマトリクスとの付着性の低減、コンクリート破砕時の骨材とセメントマトリクス（セメント成分）との分離の容易性、などを達成することができる、と考えられる。
【００４５】
塗布方法は、特に限定されないが、骨材等を上記骨材改質剤に浸漬する種々の方法、骨材等に骨材改質剤を散液する種々の方法、を挙げることができる。なお、塗布方法は、コンクリート構造体を製造する場で容易に行うことができる方法、即ち骨材等に骨材改質剤を散液する方法が好ましい。したがって、散液が容易な骨材改質剤を用いるのが特に好ましい。
【００４６】
＜吸水率＞
骨材改質剤によって表面処理された骨材等の吸水率は、ＪＩＳ  Ａ  １１０９又はＪＩＳ  Ａ  １１１０に規定する吸水率によって測定した値が、３％以下であるのがよい。また、この骨材の吸水率は、石灰石骨材の場合、好ましくは１．１６％、より好ましくは１．０３％、さらに好ましくは０．５０％、最も好ましくは０．３６％であるか、硬質砂岩砕石の場合、好ましくは１．１８％、より好ましくは１．１３％、さらに好ましくは１．５０％であるか、又は砂利の場合、好ましくは１．８６％、より好ましくは１．８５％、さらに好ましくは１．６８％、最も好ましくは１．５６％であるのがよい。
また、骨材の吸水率に代わって骨材密度で規定することができるか、又は上記の規定に加えて、骨材密度の規定を加えることができる。骨材密度は、２．４５〜２．６８ｋｇｆ／ｃｍ３であるのがよく、石灰石骨材の場合、好ましくは２．５９ｋｇｆ／ｃｍ３以上、より好ましくは２．６２ｋｇｆ／ｃｍ３以上、さらに好ましくは２．６５ｋｇｆ／ｃｍ３であるのがよく、硬質砂岩砕石の場合、好ましくは２．５２ｋｇｆ／ｃｍ３以上、より好ましくは２．５５ｋｇｆ／ｃｍ３以上、さらに好ましくは２．５６ｋｇｆ／ｃｍ３以上、最も好ましくは２．５６ｋｇｆ／ｃｍ３であるのがよく、砂利の場合、好ましくは２．４８ｋｇｆ／ｃｍ３以上、より好ましくは２．４９ｋｇｆ／ｃｍ３以上、さらに好ましくは２．５０ｋｇｆ／ｃｍ３以上、最も好ましくは２．５４ｋｇｆ／ｃｍ３であるのがよい。
このような吸水率及び／又は骨材密度とすることにより、セメントマトリクスが骨材等の表面における水和反応を抑制する。したがって、得られたコンクリート塊を破砕する段階においては、セメントマトリクスと骨材等とを容易に分離させることができる。
【００４７】
＜表面粗さ＞
骨材改質剤によって表面処理された骨材等の表面粗さは、骨材改質剤塗布前後で低減されるのがよい。表面粗さが低減されることにより、骨材等の表面が平滑化され、微細な凹凸によるセメントマトリクスとの機械的摩擦力を低減することができる。したがって、得られたコンクリート塊を破砕する段階においては、セメントマトリクスと骨材等とを容易に分離させることができる。  
【００４８】
（セメントマトリクスの提供工程）
本発明は、再生回収可能な骨材の提供工程とは別に、セメントマトリクスを提供する工程に付される。
セメントマトリクスは、その水：結合材比（重量比）が０．２９：１〜０．６：１、好ましくは０．２９：１であるのがよい。
上述の再生回収可能な骨材の提供工程によって得られる、骨材改質剤によって表面処理された骨材等を用いることにより、骨材等とセメントマトリクスとの付着力が低下するのを抑制するため、又はその低下をゼロとするため、セメントマトリクスの水：セメント比を上述の範囲にするのがよい。
【００４９】
＜結合材＞
本発明において、結合材として、シリカヒュームなどの成分を有してもよいセメントを用いることができる。本発明に用いられるセメントは、特に限定されることなく、従来より公知のセメントを用いることができる。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、耐硫酸塩ポルトランドセメント、シリカセメント、フライアッシュセメント、高炉セメント、超速硬セメント、白色ポルトランドセメント、混合セメント、アルミナセメント、マグネシアセメントなどを用いることができる。
【００５０】
（混合体を得る工程）
本発明は、次いで、上記で得られた骨材等とセメントマトリクスとを混合する工程に付される。混合の方法は、特に限定されるものではなく、従来より公知の方法を用いることができる。
【００５１】
（コンクリートを得る工程）
本発明は、上記で得られた混合体からコンクリートを得る工程に付される。この工程は、従来より公知の方法を用いることができる。
【００５２】
（コンクリートの特性）
上記の方法によって、得られたコンクリートは、次のような特性を有する。
本発明のコンクリートは、原骨材又は再生骨材を未処理で用いて調製された比較コンクリートと比較して、その曲げ付着強度が、比較コンクリートの５０％以下、好ましくは２０％以下であるのがよい。なお、本明細書及び特許請求の範囲において、「曲げ付着強度」とは、加圧面を４０ｍｍ×４０ｍｍの等分布荷重とした場合の、ＪＩＳ  Ｒ  ５２０１に準じて測定する値であって、図１に示すような、引張型での値、及び／又は面内せん断型での値をいう。
【００５３】
また、本発明のコンクリートは、用いる骨材、及びその骨材の処理、即ち化学処理用骨材改質剤による処理の場合と物理処理用骨材改質剤による処理の場合によって、その特性が異なる。例えば、本発明のコンクリートの圧縮強度、及びヤング率は、次のような特性を有する。
【００５４】
骨材として石灰石砕石を用い、該骨材を化学処理用骨材改質剤によって処理した場合、得られるコンクリートの圧縮強度は、２４Ｎ／ｍｍ２以上、好ましくは４０Ｎ／ｍｍ２程度であり、そのヤング率は、３０ｋＮ／ｍｍ２以上、好ましくは４０ｋＮ／ｍｍ２程度である。
また、骨材として石灰石砕石を用い、該骨材を物理処理用骨材改質剤によって処理した場合、得られるコンクリートの圧縮強度は、１８Ｎ／ｍｍ２以上、好ましくは２９Ｎ／ｍｍ２程度であり、そのヤング率は、１８ｋＮ／ｍｍ２以上、好ましくは２３ｋＮ／ｍｍ２程度である。
【００５５】
骨材として硬質砂岩砕石を用い、該骨材を化学処理用骨材改質剤によって処理した場合、得られるコンクリートの圧縮強度は、３０Ｎ／ｍｍ２以上、好ましくは５０Ｎ／ｍｍ２程度であり、そのヤング率は、３２ｋＮ／ｍｍ２以上、好ましくは３８ｋＮ／ｍｍ２程度である。
また、骨材として硬質砂岩砕石を用い、該骨材を物理処理用骨材改質剤によって処理した場合、得られるコンクリートの圧縮強度は、２１Ｎ／ｍｍ２以上、好ましくは３８Ｎ／ｍｍ２程度であり、そのヤング率は、２０ｋＮ／ｍｍ２以上、好ましくは２７ｋＮ／ｍｍ２程度である。
【００５６】
骨材と砂利を用い、該骨材を化学処理用骨材改質剤によって処理した場合、得られるコンクリートの圧縮強度は、３０Ｎ／ｍｍ２以上、好ましくは３０〜３８Ｎ／ｍｍ２、より好ましくは３０〜３１Ｎ／ｍｍ２であり、そのヤング率は、３０ｋＮ／ｍｍ２以上、好ましくは３０〜３３ｋＮ／ｍｍ２、より好ましくは３０ｋＮ／ｍｍ２程度である。
また、骨材として砂利を用い、該骨材を物理処理用骨材改質剤によって処理した場合、得られるコンクリートの圧縮強度は、２０Ｎ／ｍｍ２以上、好ましくは２０〜２４Ｎ／ｍｍ２、より好ましくは２０Ｎ／ｍｍ２程度であり、そのヤング率は、２０ｋＮ／ｍｍ２以上、好ましくは２２〜２４ｋＮ／ｍｍ２、より好ましくは２３〜２４ｋＮ／ｍｍ２である。
【００５７】
また、本発明は、上記の方法によって得られたコンクリートをも提供する。本発明のコンクリートの成分、特性は、上記方法に示した通りである。
【００５８】
（回収方法）
上述のコンクリートは、従来より公知の破砕処理手段により破砕処理することによって、骨材とセメントマトリクス（セメント成分）とに容易に分離することができ、骨材を容易に回収することができる。また、得られる骨材及びセメント成分は、さらなる処理を行わなくとも、再生利用することができる。骨材及びセメント成分の回収が容易であること、及び得られる骨材及びセメント成分が、さらなる処理なく用いられることを、以下、回収される骨材の特性を示すことによって説明する。
【００５９】
（回収される骨材の特性）
上述の方法により回収される骨材は、セメント付着分が全くないものの回収率は、破砕処理するコンクリートに含まれる全骨材１００ｗｔ％中、５８％以上である。
また、回収される骨材の骨材密度が２．４８〜２．６５ｋｇｆ／ｃｍ３である。
さらに、回収される骨材の骨材吸水率が０．３６〜１．８６％である。
なお、これら回収される骨材の特性は、用いる骨材によって異なる。
【００６０】
骨材又は再生骨材が石灰石砕石である場合、原骨材回収率は、６０％以上、好ましくは７０％以上、より好ましくは８７％以上、さらに好ましくは９０％以上である。また、骨材密度は、２．５９ｋｇｆ／ｃｍ３以上、好ましくは２．６２ｋｇｆ／ｃｍ３以上、より好ましくは２．６５ｋｇｆ／ｃｍ３である。さらに、骨材吸水率は、１．１６％以下、好ましくは１．０３％以下、より好ましくは０．５０％以下、さらに好ましくは０．３６％である。
【００６１】
骨材又は再生骨材が硬質砂岩砕石である場合、原骨材回収率は、５８％以上、好ましくは６１％以上、より好ましくは７８％以上、さらに好ましくは８２％以上である。また、骨材密度は、２．５２ｋｇｆ／ｃｍ３以上、好ましくは２．５５ｋｇｆ／ｃｍ３以上、より好ましくは２．５６ｋｇｆ／ｃｍ３、さらに好ましくは２．５７ｋｇｆ／ｃｍ３である。さらに、骨材吸水率は、１．１８％以下、好ましくは１．１３％以下、より好ましくは１．０５％以下である。
【００６２】
骨材又は再生骨材が砂利である場合、原骨材回収率は、６４％以上、好ましくは７５％以上、より好ましくは７６％以上、さらに好ましくは７８％以上である。また、骨材密度は、２．４８ｋｇｆ／ｃｍ３以上、好ましくは２．４９ｋｇｆ／ｃｍ３以上、より好ましくは２．５０ｋｇｆ／ｃｍ３である。さらに、骨材吸水率は、１．８６％以下、好ましくは１．６８％以下、より好ましくは１．５８％以下である。
【００６３】
したがって、本発明によれば、特に、骨材として石灰石砕石又は硬質砂岩砕石、特に好ましくは石灰石砕石を用い、骨材改質剤として化学処理用骨材改質剤を用いた場合、得られるコンクリートの特性が高く（圧縮強度が高く、ヤング率も高い）、コンクリートを破砕した場合においても、骨材回収率及び／又はセメント回収率を高くすることができる。
【００６４】
なお、回収されるセメント成分には、回収しきれない骨材分も含まれる。回収されたセメント成分中の骨材含有量は、該セメント成分をその後にコンクリートを調製するためのセメントとして再利用することができる程度にまで、低く抑えられている。このため、骨材のみならず、セメント成分も再利用することができる。
【００６５】
以下、実施例に基づいて、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は本実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００６６】
骨材として、石灰石砕石（Ｌ）、硬質砂岩砕石（Ｓ）、及び砂岩系砂利（Ｇ）の３種を用い、これらを以下に示す化学処理用骨材改質剤（ｃ）又は物理処理用骨材改質剤（ｐ）を用いて表面処理した。また、コントロールとして改質剤により処理しないもの（ｎ）も準備した。
【００６７】
（骨材の化学処理）
化学処理用骨材改質剤（ｃ）は、合板木製型枠用水溶性剥離剤としての市販品（東洋薬化学（株）製、ＣＥＢＯ＃１０００）を水道水で１０％程度に希釈したものを用いた。なお、この市販品は、鉱物油（パラフィン系直鎖炭化水素など）を８５〜９５ｗｔ％、並びに乳化剤（ポリグリセリン脂肪酸エステル）及び油脂（ラノリン脂肪酸塩）を含む水溶性エマルションであった。
この化学処理用骨材改質剤（ｃ）を、上記３種の骨材、即ち石灰石砕石（Ｌ）、硬質砂岩砕石（Ｓ）、及び砂岩系砂利（Ｇ）に散液する方法で塗布し、乾燥後、化学処理済み石灰石砕石（Ｌｃ）、化学処理済み硬質砂岩砕石（Ｓｃ）、及び化学処理済み砂岩系砂利（Ｇｃ）を得た。なお、塗布・乾燥工程を複数回行う試料も得た。  
【００６８】
（骨材の物理処理）
物理処理用骨材改質剤（ｐ）は、コンクリート表面強化剤としての市販品（東洋薬化学（株）製、ＣＥＢＯ＃ハードナー２０）を水道水で２０％程度に希釈したものを用いた。なお、この市販品は、アクリル変性スチレン−ブタジエン系共重合ラテックスを２０ｗｔ％、並びにポリアクリル酸エステル及び界面活性剤を含むエマルションであった。
この物理処理用骨材改質剤（ｐ）を、上記３種の骨材、即ち石灰石砕石（Ｌ）、硬質砂岩砕石（Ｓ）、及び砂岩系砂利（Ｇ）に散液する方法で塗布し、乾燥後、物理処理済み石灰石砕石（Ｌｐ）、化学処理済み硬質砂岩砕石（Ｓｐ）、及び化学処理済み砂岩系砂利（Ｇｐ）を得た。なお、塗布・乾燥工程を複数回行う試料も得た。  
【００６９】
化学処理又は物理処理を行わない試料、未処理石灰石砕石（Ｌｎ）、未処理硬質砂岩砕石（Ｓｎ）、及び未処理砂岩系砂利（Ｇｎ）も得た。
【００７０】
（表面処理した骨材の特性）
上記化学処理及び物理処理した骨材、並びに表面処理なしの骨材の表面粗さをＪＩＳ  Ｂ  ０６０１に準じて測定した。より詳細には、超深度形状測定顕微鏡により上記骨材の粗さ曲線を測定し、該粗さ曲線に基づいて下記の式（式中、Ｒａ（μｍ）：算術平均粗さ、Ｌ（ｍｍ）：測定長さ（１０ｍｍ）、ｆ（ｘ）：粗さ曲線）より算術平均粗さＲａを求めた。なお、算術平均粗さＲａは、その値が小さいほど、表面が平滑であることを示す。
得られた結果を図２及び表１に示す。なお、図２及び表１には、処理回数による表面粗さの変化も記載する。
【００７１】
【数１】
2005082467.tif 000002
【００７２】
【表１】
2005082467.tif 000003
【００７３】
図２及び表１から、次のことがわかる。即ち、無処理の場合の算術表面粗さＲａは、ＬおよびＳに関しては、８０μｍ程度で同等であるが、Ｇは３０μｍ程度である。Ｇは、ＬおよびＳと比較して、元来、平滑な面が形成されていることがわかる。
これに対して、物理処理を施した場合、樹脂による被膜が骨材表面に形成されるためと考えられるが、表面粗さが大きく低下することなく原骨材固有の粗さを保持している。即ち、物理処理の場合、骨材種に関わらず、骨材表面を平滑にする作用を有するものと考えられる。表面平滑化により、微細な凹凸に起因して発生する、骨材表面とセメントマトリクスとの機械的摩擦力を低減させることができる、と考えられる。また、物理処理した骨材を含むコンクリートは、骨材表面とセメントマトリクスとの機械的摩擦力が低減されるため、その破砕時には、平滑な表面に沿って、骨材とセメントマトリクス（セメント成分）とが分離され、骨材又はセメント成分を容易に回収することができる、と考えられる。
また、化学処理を施した場合、算術表面粗さＲａは塗布回数に比例しており、骨材種類に関係なく３回処理で１３０μｍ程度の表面粗さの値を示すようになる。これは、骨材表面の油膜に骨材表面を平滑化する作用がないことを間接的に示すものであり、図示しない高解像度デジタルマイクロ顕微鏡での観察結果において骨材種の表面性状が反映されにくい凹凸のある油膜面が形成されていることからも判断できる。
【実施例２】
【００７４】
水セメント比により吸水率を変化させたセメントモルタル硬化体による模擬骨材を用いて改質処理骨材を製造し、吸水率低減性を評価した。
模擬骨材となるセメントモルタルは、水セメント比が０．２〜０．６までの５水準とし、一般的なコンクリートの調合における粗骨材を除いた部分のモルタルと同程度の調合となるように調整した。試験体寸法は、コンクリート塊から得られる最大粒形が２０ｍｍ程度の再生骨材を模擬し、２０ｍｍ×２０ｍｍ×２０ｍｍの立方体の試料とした。試料は、温水養生（６０℃）で２８日間養生し、その後１０５℃で２４時間乾燥させて用いた。この試料に対し、実施例１と同じ化学処理用及び物理処理用骨材改質剤を用いて、物理処理および化学処理による表面処理を所定回数施して、改質模擬骨材を調製した。
その後、改質模擬骨材を２４時間水中で浸漬させた後に、表面の水分をふき取り表乾重量を測定し、再び１０５℃で２４時間乾燥させた乾燥重量を測定し、その質量変化率より吸水率を求めた。
図３に、測定した吸水率の結果をグラフに示す。
【００７５】
図３から次のことがわかる。即ち、模擬骨材に対して化学処理を施した場合、処理回数に比例して大幅に吸水率が低減されている。１回の処理でも吸水率は大きく低減し、２回の処理を施した段階で模擬骨材の吸水性能に関わらず吸水率は１％以下になる。硬化体への水分移動をほぼ遮断できることが確認される。骨材に化学処理を施した場合、骨材又はセメントマトリクスからの界面への水分移動が抑制され、骨材表面での水和物の生成が抑制されると考えられる。水和物の生成が抑制されることにより、化学処理した骨材を含むコンクリートは、骨材とセメントマトリクスとの付着性が低減されるため、その破砕時には、界面に沿って、骨材とセメントマトリクス（セメント成分）とが分離され、骨材又はセメント成分を容易に回収することができる、と考えられる。
【００７６】
また、模擬骨材に対して物理処理を施した場合、１回の処理で吸水率は５０％程度低減するが、その後は処理回数に比例して吸水率が低減する傾向は鈍化する。但し、実施例１で記載した効果と併せて、付着力低減効果も奏することがわかる。
【実施例３】
【００７７】
改質処理を施した骨材界面とセメントマトリックス間に発生する力学的挙動を評価した。具体的には、一般的なコンクリート用骨材の圧縮強度と同程度である骨材モデルを、高強度ペーストより製造し、改質処理面を介して、モルタル部分と接合した付着試験体を作成し、引張型および面内せん断型の破壊モードを模擬した曲げ付着強度試験を行った。
【００７８】
曲げ付着強度試験に用いる試料は次のように調製した。即ち、鋼製型枠を用い、改質処理面を介して骨材モデルとモルタルモデルが接する形で、試験体試料（４０×４０×１６０ｍｍ）を成型した。より詳細には、改質処理面の端面に押出法ポリスチレンフォームによる間仕切りを設置した後に、骨材モデルとなる水セメント比０．１８のペーストを所定長さのみ打設し、６０℃温水養生（２８日間）後、間仕切り面に化学処理又は物理処理を施し、モルタルモデルとなる水セメント比０．５のモルタルを打設・成型し試験体とした。なお、接触面は押出法ポリスチレンフォーム（Ｂ類保温板３種）とした。
【００７９】
曲げ付着強度試験は、図１に示すように、ａ）引張型及びｂ）面内せん断型の双方を測定した。なお、加圧面は図１に示すような位置において、４０ｍｍ×４０ｍｍの等分布荷重とした。曲げ付着強度試験の結果を図４に示す。
【００８０】
図４から次のことがわかる。即ち、物理処理を施した場合、破断面における作用力によらず１回の改質処理で、無処理の試験体の強度と比較して３５〜６３%程度の強度低下が、３回の改質処理で７０〜９４%程度の強度低下が確認された。改質処理回数に比例して、段階的に曲げ付着強度を低減することは可能であり、骨材界面が平滑化され、機械的摩擦力が低減する状況を反映している結果といえる。
また、化学処理を施した場合、破断面の作用力によらず、１回の改質処理で、無処理の試験体の強度と比較して９０％以上の強度低下が発生することが確認された。化学処理による骨材界面でのセメントの水和反応を抑制する効果により、遷移帯を含む骨材−モルタル硬化体間の間隙は増大し、結果的に、付着力が低下する作用が得られていることが容易に推測できる。
【実施例４】
【００８１】
本発明のコンクリートとして、普通強度、高強度および超高強度の３水準のものを調製し、これらのコンクリートの圧縮強度およびヤング係数を測定した。即ち、化学処理および物理処理がコンクリートの基礎的な力学特性に及ぼす影響を評価した。
【００８２】
骨材として石灰石砕石（Ｌ）、硬質砂岩砕石（Ｓ）、川砂利（Ｇ）を用い、該骨材の改質処理は、実施例１と同様の、化学処理用骨材改質剤（ｃ）又は物理処理用骨材改質剤（ｐ）を用いて表面処理した（なお、塗布回数は３回とした）。また、コントロールとして改質剤により処理しないもの（ｎ）も準備した。なお、用いる骨材の特性を表２に示す。
【００８３】
【表２】
2005082467.tif 000004
【００８４】
普通強度、高強度および超高強度の３水準は、以下の表３に示す条件で調製した。また、上記３水準のコンクリートを以下の表４に示す計画調合比で調製した。
得られたコンクリートは、その圧縮強度をＪＩＳ  Ａ  １１０８に、その引張強度をＪＩＳ  Ａ  １１０６に、ヤング係数（静弾性係数）をＪＩＳ原案に、準じて、測定した。得られた結果を図５に示す。また、図６には、New RC式を示す座標軸上に得られたコンクリートの圧縮強度及びヤング係数を示した。
【００８５】
【表３】
2005082467.tif 000005
【００８６】
【表４】
2005082467.tif 000006
【００８７】
図５から次のことがわかる。即ち、全体的特徴として、コンクリートは改質処理および骨材種類に起因する特徴的な強度発現性が認められた。砕石であるLおよびS-seriesは、無処理と比較した場合の強度低下が大きくなる傾向があり、化学処理に関しては、L-seriesで最大20％、S-seriesで最大23％程度の強度低下を示し、界面付着力低減効果が有効に作用しているのに対し、砂利であるG-seriesは、無処理の場合と比較した強度低下はさほど大きくはなく、最大で10％程度であることが確認された。砕石の無処理試験体においては、骨材ペースト間の機械的なかみ合わせ力が有効に作用するのに対し、改質処理は付着力を低減する効果が作用するといえる。なお、水結合材比が小さくなると強度低減が大きくなることも確認された。これは一般的に、高強度コンクリートとなる低水セメント比の領域においては、マトリックスが高強度化されるために圧縮強度に及ぼす骨材自体の強度と界面付着の影響が大きくなり、高強度コンクリートにおける骨材に起因する諸特性が再現できることから発生する現象といえる。物理処理に関しても同様の性質が確認されたが、強度低減率が化学処理よりも大きく、同一処理回数でも、圧縮強度に及ぼす改質効果が顕著になることが確認された。一方、効果がばらつきやすい傾向も示され、曲げ付着強度および吸水率低減効果の調査で複数回の改質処理により初めて改質処理効果が現れるという性質が力学特性にも影響することが確認された。なお、以上の傾向は、引張強度および静弾性係数についてもほぼ同様であるといえるが、化学処理の方が、水結合材比と力学特性値に相関する改質処理の特徴が明確に示されるといえる。
【００８８】
New RC式を示す座標軸上に本実施例のコンクリートの圧縮強度及びヤング率をプロットした図６から次のことがわかる。即ち、NewRC式を示す座標軸上にコンクリートの圧縮強度とヤング係数を示した。砕石であるL-seriesおよびS-seriesと砂利であるG-seriesの全てにおいて物理処理を施した場合の改質処理効果による圧縮強度とヤング係数の低下が顕著であることが確認できる。化学処理に関しては、無処理の場合よりも若干、圧縮強度とヤング係数が低下することが確認された。普通コンクリート(N)と高強度コンクリート(H)の調合を基準とした場合、NewRC式における特性値K1は1.0となる。本実験で使用した骨材回収型リサイクル指向コンクリートが、その曲線履歴の近傍で強度が示されていることを考慮すると、化学処理のみならず、物理処理の場合においても構造用コンクリートとして使用することは十分に可能であると思われる。
【００８９】
なお、普通コンクリートの場合、ひび割れ発生の特徴としてまずコンクリートの脆弱部にある潜在クラックが載荷によりボンドクラックを導き、クラックが骨材周囲に生長し、セメントペースト部分にも進展する。結果、モルタルクラックを誘発し、更には使用骨材が脆弱である場合には骨材クラックを生じるようになる流れが想定されるが、砕石による改質処理骨材の場合、硬化した時点で潜在クラックが骨材下面だけではなく周辺部に偏りなく発生することが想定されるため、ボンドクラックに生長するまでに要する消費エネルギーは少なくなると想定できるが、砂利による改質処理骨材の場合、無処理の場合においても潜在クラックが骨材界面に限られる形で入りやすくなることが考えられる。
【００９０】
図７及び図８は、それぞれ化学処理及び物理処理における、水セメント比を変化させた場合の圧縮強度比、引張強度比、又はヤング係数比の変化をプロットしたグラフである。なお、圧縮強度比、引張強度比、及びヤング係数比は、無処理骨材を用いて調製したコンクリートのそれぞれの値を１００％として標準化した値である。化学処理及び物理処理の双方ともに、圧縮強度とヤング係数の結果より導かれた骨材回収型リサイクル指向コンクリートにおける水結合材比に対する強度低減の特徴が明確に示されている。化学処理の場合は、水結合材比の低下に比例して強度低減率が一様に低下し、その程度は砕石である場合に顕著となる。砂利シリーズにおいては骨材の機械的かみ合わせが少ないことに加え、高強度である場合、マトリックス強度に対する界面部分の相対強度が、改質処理の有無に関わらず一様に低下した状況になるため、改質処理効果が出にくくなると判断される。物理処理に関しては、砕石シリーズの場合、化学処理と同様の改質処理効果も得られるが、砂利シリーズの場合、水結合材比の低下に比例して強度低減率が一様に低下しない場合があることが確認できる。これは物理処理の場合、骨材界面の機械的かみ合わせ力に起因する強度低減が大きくなること、界面の被膜厚さが大きいことなどによる付着状態の違いが、結果的に強度低減特性に反映されたと考えられる。
【００９１】
図９は、骨材粒径と圧縮強度比との関係を示す。また、図１０は、骨材粒径と引張強度比との関係を示す。粒形判定実積率をパラメータとした強度発現性の評価を行った。硬質砂岩砕石を使用し、無処理の場合であるSnを基準に、圧縮強度および引張強度に対する各試料の強度比を示した。骨材粒形が角張っている場合、粒形が優れる場合よりも圧縮強度、引張強度ともに大きくなる傾向があるように、粒形判定実積率が65.4％である砂利シリーズは明らかに強度低下しており、その傾向は水結合材比が低い場合に顕著になる。強度比グラフは大きな負の勾配を保持した形状となる。これに対し、改質処理の場合は、グラフ形状に多少の違いはあるものの、粒形の影響は無処理ほどは大きくなく、強度比グラフの勾配は緩やかな負の勾配を保持した形状となる。これは、砕石シリーズにおいて改質処理効果が大きく、砂利シリーズにおいては効果が小さく発現することを示している。別の言い方をすれば、骨材種類に関わらず、骨材改質処理を施せば、一般的な硬質砂岩砕石コンクリートの圧縮強度に対して70％程度の圧縮強度となる界面付着力低減効果を発現することができる。
【００９２】
最後に、改質処理骨材の導入によるコンクリートの強度低下現象を抑制する方法として、調合段階で強度低減分を補完するように水結合材比を小さく設定する方法がある。図１１にコンクリートの圧縮強度とセメント水比の関係を示す。図１１から次のことがわかる。即ち、改質処理シリーズにおいて圧縮強度４０Ｎ／ｍｍ２を満足するために減ずる水セメント比は、砕石骨材−化学処理の場合は４〜６％程度、砕石骨材−物理処理の場合は１４〜１５％程度、また砂利骨材−化学処理の場合は４％程度、砂利骨材−物理処理の場合は９％程度である。このように、上記程度に水セメント比を小さくすれば無処理の場合と同等の圧縮強度を有するコンクリートを得ることができる。図１２は、水セメント比調整率を示すが、図１１の線形回帰実験式により無処理コンクリートに対する改質処理コンクリートの水セメント比調整率の概算値を具体的に求めることが可能になる。なお、化学処理の場合、水セメント比の変化に因らず調整率がほぼ同等であるのに対し、物理処理の場合、高水セメント比における調整率が大きい。これは、化学処理と物理処理における骨材粒形、骨材表面粗さ、処理界面状態および被膜厚さ等に起因する改質処理効果の発現性の違いが影響するためである。
以上より、骨材回収型リサイクル指向コンクリートにおいて普通コンクリートと同様の力学特性を得るための水セメント比調整用基礎データを構築することが可能である。
【実施例５】
【００９３】
本発明の骨材回収型リサイクル指向コンクリートを用いた場合に生じる強度低減を、せん断耐力保持に有効となる補強筋比を再設定することに解決できるか否かを検討した。
以下の３水準により、コンファインドコンクリートを製造した。即ち、横補強筋比は鉄筋コンクリート構造計算規準に示される補強筋比の最大値である１．２％および最低値である０．２％の値を考慮し、普通軟鋼・直径４ｍｍのらせん筋（らせん間隔２ｃｍおよび４ｃｍ）を２種類使用して、補強型０種（ｐｗ＝０％）、補強型１種（ｐｗ＝０．６３％）、補強型２種（ｐｗ＝１．２６％）の３水準を設定した。なお、補強型０種は、ｐｗ＝０．２％を想定したものであるが、当該コンクリートの断面積に対する０．２％の補強率は、占有面積が非常に小さいため、その効果として０％の場合と同等になると考えられる。補強型２種は横補強筋比の最大量を、補強型１種は中間値を想定して設定した。本実施例で採用する補強型０種、補強型１種、及び補強型２種を以下の表５にまとめる。
【００９４】
【表５】
2005082467.tif 000007
【００９５】
試験体の水準は、水セメント比が普通強度（Ｎ）と高強度（Ｈ）の２水準、骨材は、細骨材として硬質砕石砕砂（Ｓ）を、粗骨材として硬質砂岩砕石を用いて試験体コンクリートを調製した。水準及びコンクリートの調合条件を、それぞれ表６及び表７に示す。なお、表６中、以下の記述中、Ｎ−（Ｓｎ０）又はｎ０などで表される記号は、次のことを示している。即ち、「Ｎ」は普通強度（「Ｈ」は高強度）を示し、「Ｓ」は砂岩系であることを示し、「ｎ」は無処理であること、「ｃ」は化学処理を施したこと、「ｐ」は物理処理を施したことを示す。また、「０」は補強型０種の補強、「１」は同型１種の補強、「２」は同型２種の補強を施していることを示す。
得られたコンクリートは、フレッシュ性状としてスランプ試験および空気量試験を実施して、目標値を満たすことを確認した後に、打設・成型し、標準養生を行った。材齢28日で圧縮強度を測定した。
【００９６】
【表６】
2005082467.tif 000008
【００９７】
【表７】
2005082467.tif 000009
【００９８】
図１３は、横補強筋導入による圧縮強度増加率を示す図である。補強型０種で無処理の試験体を基準とした場合、N-seriesに関しては、化学処理の場合、補強型１種で３１％の強度増加、補強型２種で９１％の強度増加が確認され、無処理の場合と同等以上の圧縮強度も確保可能になる。物理処理の場合、補強型２種の段階で３７％の強度増加が確認されたが、化学処理の場合ほど明確な強度増加は確認されなかった。H-seriesに関しては、化学処理の場合、補強型１種で７％の強度増加、補強型２種で２９％の強度増加が確認され、無処理の場合と同等以上の圧縮強度も確保することが可能となる。物理処理の場合は、補強型２種程度の補強を施すことで基準試験体と同程度の圧縮強度を確保することが可能になる。また、高強度の場合、全試験体を通じて、化学処理の場合ほど明確な強度増進は図られなかった。これは、補強筋がコンクリート部材に及ぼす効果として、ひび割れの発生時期に大きく影響しないかわりに、ひび割れ伸展および開口幅の増大を防止する効果があることから、圧縮強度に達した後の耐力低下に対し、効果的に補強効果を発揮するものであると捉えられる。従って、コンクリートの高強度化により、硬化コンクリートの弱点部がボンドクラックが発生する界面に限定される結果、ひび割れ進展の主要因も界面に限定されることになり、補強による強度増進の効果はより小さくなると考えられる。
【００９９】
図１４は、横補強筋比と圧縮強度比の関係を示すグラフである。補強型０種で無処理である基準コンクリートｎ０に対し、N-seriesに関しては、無処理と化学処理が補強筋比に応じてほぼ同様の強度増進性を示しており、物理処理は若干強度増進が小さくなっていること確認できる。H-seriesに関しても同様の傾向であるが、全体的に強度増進が小さくなっていることがグラフの形状から読みとることができる。これは、先に述べたようにセメントマトリックスを高強度化することで、内部組織の弱点部となる因子が骨材界面に限定されるようになり、補強効果が効果的に作用しなくなる材料構成となるためである。
【実施例６】
【０１００】
実施例４で調製したコンクリートのうち、普通強度（Ｎ）及び高強度（Ｈ）のものを、破砕処理して骨材回収性を検討した。
破砕処理は、１次破砕として改良型ジョークラッシャーを用いた破砕（破砕部に設置されるストッカーにより破砕物が一定時間滞留し繰り返し圧縮を受ける機構）、２次破砕としてボールミルを用いて擦り揉み処理を行った。その後、振動ふるいによる微粒分のスクリーニングを施して、５〜２０ｍｍ範囲の再生粗骨材を抽出し密度・吸水率の測定を行った。結果、全試料を通じて、無処理の場合と比較した改質処理を施したコンクリートから得られる再生粗骨材は、吸水率が小さく密度が大きくなる傾向を示した。しかしながら再生粗骨材中には、原骨材およびモルタル付着骨材以外のモルタル硬化体なども含まれるため、このような評価方法では、骨材界面剥離効果の反映度は不明瞭であると考えられた。
上記内容を踏まえ、再生粗骨材に対し、振動ふるいを用いた比重選別により分級を行なった後に、目視観察法によりモルタル付着量が完全にゼロである原骨材粒子のみを抽出し、再生粗骨材に含まれる原骨材の質量割合を原骨材回収率として定義しその値を求めた。
以下の表８に、回収した骨材の密度、吸水率及び原骨材回収率をまとめた。また、図１５は、比重選別法及び目視抽出法による原骨材回収率をグラフ化したものである。
【０１０１】
【表８】
2005082467.tif 000010
【０１０２】
その結果、普通強度（Ｎ）における改質処理を施した場合の原骨材回収率は、L-seriesでは６〜３６％増加し、S-seriesでは１０〜２５％増加し、G-seriesでは１２〜２１％増加することが確認された。高強度（Ｈ）においては、L-seriesでは６〜２９％増加し、S-seriesでは２〜３３％増加したが、G-seriesでは３〜６％低下することが確認された。砕石シリーズは、強度要因に関わらず原骨材回収率が増加する傾向があり、特に化学処理の増加割合が顕著であったが、これは骨材界面剥離面積率や骨材界面剥離効果の結果を反映しており、原骨材を回収するための有効な手法であることが改めて確認された。一方、砂利を使用した場合、その効果は現れにくく、特に高強度の場合は骨材回収率に差が認められなかった。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明における曲げ付着強度試験の測定方法を概略説明する図である。
【図２】骨材の表面粗さが化学処理及び物理処理の処理回数によって変化する、実施例１の結果を示す図である。
【図３】吸水率が化学処理又は物理処理によって変化する、実施例２の結果を示す図である。
【図４】実施例３の曲げ強度付着試験の結果を示す図である。
【図５】実施例４で得られたコンクリートの圧縮強度及びヤング係数を示すグラフである。
【図６】実施例４で得られたコンクリートの圧縮強度及びヤング係数をＮｅｗＲＣ式に示す座標軸上に示したグラフである。
【図７】実施例４における、化学処理が各種強度比に及ぼす影響を示すグラフである。
【図８】実施例４における、物理処理が各種強度比に及ぼす影響を示すグラフである。
【図９】実施例４における、骨材粒径と圧縮強度比との関係を示すグラフである。
【図１０】実施例４における、骨材粒径と引張強度比との関係を示すグラフである。
【図１１】実施例４における、改質処理による強度低減率を検討するためのグラフである。
【図１２】実施例４における、改質処理による水セメント比調製率を示す図である。
【図１３】実施例５における、横補強筋導入による圧縮強度増加率を示すグラフである。
【図１４】実施例５における、横補強筋比と圧縮強度比の関係を示す図である。
【図１５】実施例６の比重選別法及び目視抽出法による原骨材回収率をグラフ化した図である。
【図１】
2005082467.tif 000011
【図２】
2005082467.tif 000012
【図３】
2005082467.tif 000013
【図４】
2005082467.tif 000014
【図５】
2005082467.tif 000015
【図６】
2005082467.tif 000016
【図７】
2005082467.tif 000017
【図８】
2005082467.tif 000018
【図９】
2005082467.tif 000019
【図１０】
2005082467.tif 000020
【図１１】
2005082467.tif 000021
【図１２】
2005082467.tif 000022
【図１３】
2005082467.tif 000023
【図１４】
2005082467.tif 000024
【図１５】
2005082467.tif 000025