(57)【要約】【課題】  コンクリート廃材を破砕して得た廃コンクリート原料骨材と、バージン原料骨材とを混合させ、その混合原料骨材を摩砕加工することにより、廃コンクリート骨材のみを原料骨材として用いた従来の廃コンクリート再生骨材と比べて吸水性を大幅に低くさせ、コンクリート用骨材として用いた場合に単位水量を低減させることができる混合骨材の提供。【解決手段】  コンクリート廃材１１を破砕して得た廃コンクリート原料骨材１と、バージン原料骨材２とを混合した混合原料骨材３を１回又は複数回摩砕加工４することにより、各骨材の表面が研磨されると共に、表面の角張りが面取りされた外形に形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート廃材を破砕して得た廃コンクリート原料骨材と、バージン原料骨材とを混合した混合原料骨材を１回又は複数回摩砕加工することにより、各骨材の表面が研磨されると共に、表面の角張りが面取りされた外形に形成されていることを特徴とする混合骨材。
【請求項２】
請求項１記載の混合骨材を、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ことを特徴とする混合骨材の利用方法。
【請求項３】
コンクリート廃材を破砕して得た廃コンクリート原料骨材と、バージン原料骨材とを混合した混合原料骨材を１回又は複数回摩砕加工することにより、各骨材の表面を研磨させると共に外形に丸みを持たせた混合骨材を形成させることを特徴とする混合骨材の製造方法。
【請求項４】
請求項３記載の混合骨材の製造方法において、バージン原料骨材には、砕石骨材、ゴミ溶融スラグ骨材、鉄鋼スラグ骨材の中の何れか一種又は複数種の組み合わせを含む混合骨材の製造方法。
【請求項５】
請求項３又は４記載の混合骨材の製造方法において、廃コンクリート原料骨材を焼処理したのちバージン原料骨材を混合して混合骨材を得るようにした混合骨材の製造方法。
【請求項６】
請求項３又は４又は５記載の混合骨材の製造方法において、混合原料骨材を摩砕加工する際に発生する微粉末を回収し、その回収した微粉末を焼処理してセメントに再生させるようにした混合骨材の製造方法。
【請求項７】
請求項３又は４又は５又は６記載の混合骨材の製造方法において、混合原料骨材を１回又は複数回摩砕加工して得た混合骨材の一部又は全部をバージン原料骨材に混合させ、その混合バージン原料骨材を廃コンクリート原料骨材に混合して混合原料骨材を得るようにした混合骨材の製造方法。
【請求項８】
請求項３又は４又は５又は６記載の混合骨材の製造方法において、混合原料骨材を摩砕加工したのち、一定の篩い目寸法よりも大きい大径骨材と、一定の篩い目寸法よりも小さい小径骨材とに篩い分させ、前記大径骨材に油を含浸させたのち前記小径骨材を混合して再び摩砕加工するようにした混合骨材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、コンクリート廃材を破砕して得た廃コンクリート原料骨材と、バージン原料骨材とを混合した混合原料骨材を摩砕加工することにより得られる混合骨材及びその利用方法並びにその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  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ガラから鉄屑やプラスチック屑等を除去したコンクリート廃材について、これをコンクリート用骨材等として再利用する技術が提案されている。
その一つとして、従来、コンクリート廃材を破砕して得た廃コンクリート骨材を原料とし、外形に丸みを持つように成形した廃コンクリート再生骨材が知られている（特許文献１参照）。【０００３】  この廃コンクリート再生骨材は、コンクリート廃材を破砕して得た廃コンクリート原料骨材を摩砕加工して角張りを取ったコンクリート摩砕骨材の外周面に、コンクリート微細分（微粒子を含む）をセメントにより結合させたコンクリート微細層を付着させて丸みを持つ外形に形成されると共に、その表面が磨き面に形成されたものになっている。
【特許文献１】  特許公開２００２−１９３６４６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  前記した従来の廃コンクリート再生骨材は、外形が丸みを持つと共に、表面が研磨されていることで、吸水性が高い廃コンクリート骨材を原料として用いながらもできるだけ吸水性を低く抑え、コンクリート用骨材として用いた場合に単位水量を低減させることができるという効果が得られる。【０００５】  しかしながら、従来の廃コンクリート再生骨材は、廃コンクリート骨材のみを原料骨材として用いているため、これを単独で使用した場合、吸水性を十分に低く抑えるまでには至っていないという問題を残していた。【０００６】  本発明は、コンクリート廃材を破砕して得た廃コンクリート原料骨材と、バージン原料骨材とを混合させ、その混合原料骨材を摩砕加工することにより、廃コンクリート骨材のみを原料骨材として用いた従来の廃コンクリート再生骨材と比べて吸水性を大幅に低くさせ、コンクリート用骨材として用いた場合に単位水量を低減させることができる混合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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  上記の課題を解決するために、本発明の混合骨材（請求項１）は、
コンクリート廃材を破砕して得た廃コンクリート原料骨材と、バージン原料骨材とを混合した混合原料骨材を１回又は複数回摩砕加工することにより、各骨材の表面が研磨されると共に、表面の角張りが面取りされた外形に形成されている構成とした。【０００８】  又、本発明の混合骨材の利用方法（請求項２）は、
請求項１記載の混合骨材を、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構成とした。【０００９】  又、本発明の混合骨材の製造方法（請求項３）は、
コンクリート廃材を破砕して得た廃コンクリート原料骨材と、バージン原料骨材とを混合した混合原料骨材を１回又は複数回摩砕加工することにより、各骨材の表面を研磨させると共に外形に丸みを持たせた混合骨材を形成させる構成とした。【００１０】  又、本発明の混合骨材の製造方法（請求項４）は、
前記請求項３記載の混合骨材の製造方法において、バージン原料骨材には、砕石骨材、ゴミ溶融スラグ骨材、鉄鋼スラグ骨材の中の何れか一種又は複数種の組み合わせを含む構成とした。【００１１】  又、本発明の混合骨材の製造方法（請求項５）は、
前記請求項３又は４記載の混合骨材の製造方法において、廃コンクリート原料骨材を焼処理したのちバージン原料骨材を混合して混合骨材を得る構成とした。【００１２】  又、本発明の混合骨材の製造方法（請求項６）は、
前記請求項３又は４又は５記載の混合骨材の製造方法において、混合原料骨材を摩砕加工する際に発生する微粉末を回収し、その回収した微粉末を焼処理してセメントに再生させる構成とした。【００１３】  又、本発明の混合骨材の製造方法（請求項７）は、
前記請求項３又は４又は５又は６記載の混合骨材の製造方法において、混合原料骨材を１回又は複数回摩砕加工して得た混合骨材の一部又は全部をバージン原料骨材に混合させ、その混合バージン原料骨材を廃コンクリート原料骨材に混合して混合原料骨材を得る構成とした。【００１４】  又、本発明の混合骨材の製造方法（請求項８）は、
前記請求項３又は４又は５又は６記載の混合骨材の製造方法において、混合原料骨材を摩砕加工したのち、一定の篩い目寸法よりも大きい大径骨材と、一定の篩い目寸法よりも小さい小径骨材とに篩い分させ、前記大径骨材に油を含浸させたのち前記小径骨材を混合して再び摩砕加工する構成とした。
【発明の効果】
【００１５】  本発明の混合骨材（請求項１）は、廃コンクリート原料骨材と、バージン原料骨材とを混合させた混合原料骨材を摩砕加工することにより得たものである。
又、前記混合骨材は、本発明の製造方法（請求項３）によって製造することができる。【００１６】  廃コンクリート原料骨材は通常略７％程度の吸水率を有し、一方のバージン原料骨材、例えば砕石骨材（請求項４）は通常略１％以下の吸水率を有しており、この両者を混合させるため、廃コンクリート原料骨材を単独で使用した場合に比べて、廃コンクリート原料骨材の割合が下がるため、全体としての吸水性を低下させることができる。【００１７】  また、廃コンクリート原料骨材と、バージン原料骨材とを単に混合させたものではなく、混合原料骨材を摩砕加工するため、各骨材の表面が研磨されると共に、表面の角張りが面取りされた外形に形成される。
これにより、吸水性を低下させることができるし、コンクリート用骨材として用いた場合（請求項２）に単位水量を低減させることができる。【００１８】  なお、出願人において行なった試験では、廃コンクリート原料骨材と、バージン原料骨材を７：３で混合し、これを摩砕加工して得た混合骨材の全体の吸水率は３％であり、廃コンクリート原料骨材を単独で用いた場合の吸水率７％に比べて大幅に低下していることが認められた。【００１９】  又、本発明の製造方法において、廃コンクリート原料骨材を焼処理する場合がある（請求項５）。
廃コンクリート原料骨材に含まれている骨材とセメント結合部との熱膨張率が異なるため、廃コンクリート原料骨材を焼処理すると、セメント結合部に亀裂が生じて割れやすくなり、微粉末が分離しやすくなる。
そして、焼処理したのちの廃コンクリート原料骨材にバージン原料骨材を混合して摩砕加工するため、廃コンクリート原料骨材から微粉末が多量に分離し、これを回収することで製品としての混合骨材に含まれる微粉末の量を減少させることができる。【００２０】  廃コンクリート原料骨材に含まれている木屑等、紙、プラスチック等の不純物やゴミは、従来は手作業によって除去するようにしていたが、小さなものは手作業で除去することが不可能である。
そこで上記の焼処理を行なうと、木屑等の不純物が濡れていたとしても、これを乾燥させることができ、水や風力による比重選別を利用して木屑やゴミ等の不純物を水に浮かせたり、風で吹き飛ばして除去することができる。【００２１】  又、混合原料骨材を摩砕加工する際に微粉末を回収し、その回収した微粉末を焼処理する場合がある（請求項６）。
回収した微粉末にはセメント粉が含まれているため、この微粉末を焼処理すれば、セメントとして再生させることができる。この場合、前記したように、予め廃コンクリート原料骨材を焼処理しておくと、微粉末を多量に回収でき、再生セメントの量を増大させることができる。【００２２】  また、摩砕加工を終えて得た混合骨材は、これを篩い分してコンクリート用骨材として用いる前に、この一部又は全部を製造ラインにリターンさせて、再びバージン原料骨材に混合させることができる（請求項７）。
このように混合骨材をリターンさせると、混合原料骨材の品質を向上させることができるし、又、バージン原料骨材の使用量を減少させることができる。【００２３】  又、混合原料骨材を摩砕加工したのち、大径骨材と小径骨材とに篩い分させ、大径骨材に油を含浸させたのち、この含油大径骨材に前記篩い分した小径骨材を混合して再び摩砕加工することができる（請求項８）。
このように、骨材に油を含浸させると、骨材の中性化を抑制させると共に吸水性を抑えることができ、コンクリート用骨材として用いた場合に、コンクリートの耐久性を維持させることができる。
また、大径骨材に油を含浸させたのち小径骨材を混合して再び摩砕加工するため、大径骨材に付着した油を小径骨材で拭き取ると同時に拭き取った油分が小径骨材に付着するため、混合骨材の全体に亘って油を含浸させることができる。【００２４】  又、このように油を含浸させると、原料中に含まれている小さな不純物やゴミにも油が含浸したり付着したりする。
そこで、水による比重選別を利用すれば、油が含浸したり付着した不純物やゴミが水に浮くことから、これを容易に除去させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】  図１は本発明の混合骨材の製造方法の実施例を示す流れ図である。
この混合骨材Ａは、廃コンクリート原料骨材１とバージン原料骨材２とを主原料として製造される。【００２６】  前記廃コンクリート原料骨材１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ガラから鉄屑やプラスチック屑等を除去したコンクリート廃材１１をハルドパクト等の破砕機で破砕１２することで得たものである。
実施例では、粒径が篩い目寸法６０ｍｍアンダーの廃コンクリート原料骨材１を用いている。
なお、廃コンクリート原料骨材１の粒径は、篩い目寸法４０ｍｍアンダー、篩い目寸法２５ｍｍアンダー等、粒径に制限はないが、通常２５ｍｍアンダー〜６０ｍｍアンダー程度が適当と考える。【００２７】  前記バージン原料骨材２としては、砕石骨材、ゴミ溶融スラグ骨材、鉄鋼スラグ骨材の中の何れか一種又は複数種の組み合わせを用いることができる。
実施例では、粒径が篩い目寸法６０ｍｍアンダーの砕石骨材を用いている。
なお、バージン原料骨材２の粒径は、篩い目寸法４０ｍｍアンダー、篩い目寸法２５ｍｍアンダー等、粒径に制限はないが、通常２５ｍｍアンダー〜６０ｍｍアンダー程度が適当と考える。【００２８】  そして、前記廃コンクリート原料骨材１とバージン原料骨材２とを混合３０して混合原料骨材３を得る。
この場合の配合割合は、
廃コンクリート原料骨材：バージン原料骨材＝８５〜１５：１５〜８５程度が適当と考える。
なお、廃コンクリート原料骨材１の割合が多くなると、品質が低下するもののコストが安くなり、一方、バージン原料骨材２の割合が多くなると、品質が向上するもののコストが高くなり、この点を勘案して配合割合を設定することになる。【００２９】  次に、上記のようにして得た混合原料骨材３を摩砕加工４する。
摩砕加工４のための装置としては、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、各骨材の表面を研磨すると共に、表面の角張りを面取りするようにした摩砕装置（例えば、新六精機株式会社製：ハリケーン）を用いることができる。その他、バーマック等を摩砕加工のための装置として用いることができる。【００３０】  即ち、本発明で言う摩砕加工とは、表面硬度が高いバージン原料骨材と、表面硬度が低い廃コンクリート原料骨材とを混合させた混合原料骨材中の骨材同士の擦れ合いや衝突によって、各骨材の表面を研磨すると共に、表面の角張りを面取りする加工をいう。
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り、このような破砕を含んだ加工を含むものである。
又、摩砕加工による研磨は、表面に光沢を与える必要は全く無く、表面のザラツキ感を軽減させる程度でよい。
また、角張りの面取りについても、鋭利な角を取る程度でよく、外形を丸くするほどの面取りは必要でない。【００３１】  なお、前記摩砕加工４は、１回だけでもよいし、２回以上の複数回行なってもよく、必要とする品質に応じた回数を設定する。【００３２】  上記のようにして混合原料骨材３を摩砕加工４することにより、各骨材の表面が研磨されると共に外形に丸みを持たせた混合骨材Ａを製造することができる。
そして、この混合骨材Ａを、そのまま或いは篩い分５してコンクリート用骨材として利用するようにしている。
この場合、混合骨材Ａを、篩い目寸法５ｍｍアンダーの細骨材と、篩い目寸法５ｍｍ〜２０ｍｍの粗骨材と、篩い目寸法２０ｍｍオーバーの粗骨材とに篩い分している。
前記篩い目寸法５ｍｍアンダーの細骨材は、コンクリート用細骨材６０（生コンクリート用、コンクリート二次製品用）としている。
篩い目寸法５ｍｍ〜２０ｍｍの粗骨材は、コンクリート用粗骨材６１（生コンクリート用、コンクリート二次製品用）としている。
篩い目寸法２０ｍｍオーバーの粗骨材は、製造ラインにリターンして混合原料骨材３に混ぜ、再度摩砕加工４を行なうようにしている。【００３３】  なお、混合骨材Ａの製造方法において、廃コンクリート原料骨材１を焼処理１３するようにしている。この場合、内部が２５０℃程度になるまで加熱するようにしている。
このように廃コンクリート原料骨材１を焼処理７すると、骨材とセメント結合部との熱膨張率の違いにより、セメント結合部に亀裂が生じて割れやすくなり、微粉末が分離しやすくなる。
その後、摩砕加工４すると、廃コンクリート原料骨材１から微粉末が多量に分離し、これを回収することで製品としての混合骨材Ａに含まれる微粉末の量を減少させることができるし、焼処理７によって紙屑や木屑等の不純物やゴミを焼却除去することができる。【００３４】  又、混合原料骨材３を摩砕加工４する際に微粉末を回収７０し、その回収した微粉末を焼処理７１するようにしている。
そして、回収した微粉末を焼処理（例えば、８００℃程度）すれば、セメントとして再生させることができるもので、このとき、前記したように、予め廃コンクリート原料骨材１を焼処理１３しておくと、微粉末を多量に回収でき、再生セメント７２の量を増大させることができる。【００３５】  また、摩砕加工４を終えて得た混合骨材Ａは、これを篩い分５してコンクリート用骨材６０，６１として用いる以外に、図中、１点鎖線で示すように、その一部（例えば、篩い目寸法５ｍｍオーバーの混合骨材）又は全部を製造ラインにリターンさせて再びバージン原料骨材２に混合させ、その混合バージン原料骨材２０を廃コンクリート原料骨材１と混合させて、混合原料骨材３を得るようにすることができる。
このように混合骨材Ａをリターンさせると、混合原料骨材３の品質を向上させることができるし、又、バージン原料骨材２の使用量を減少させることができる。【００３６】  また、図中、点線で示すように、混合原料骨材３を摩砕加工４したのち、大径骨材９１（例えば、篩い目寸法３ｍｍオーバー）と小径骨材９２（例えば、篩い目寸法３ｍｍアンダー）とに篩い分させ、大径骨材９１に含油９３させたのち小径骨材９２を混合９４して再び摩砕加工４することができる。
この場合、大径骨材９１と小径骨材９２とは、相対的な大小をいうもので、その境目としては、篩い目寸法３ｍｍ〜１０ｍｍ程度と考える。【００３７】  又、油を含浸する手段としては、大径骨材９１をバスケット等に収容して油中に浸漬させるドブ漬でもよいし、スプレー塗布でもよい。
ドブ漬に場合には、小径骨材９２を混合したのち、油切りのため所定時間仮置きし、その後、摩砕加工４するようにしている。
スプレー塗布の場合には、必ずしも仮置きは必要でなく、小径骨材９２を混合したのち摩砕加工４してもよい。【００３８】  このように、骨材に油を含浸させると、骨材の中性化を抑制させると共に吸水性を抑えることができ、コンクリート用骨材として用いた場合に、コンクリートの耐久性を維持させることができる。
また、大径骨材９１に油を含浸させたのち小径骨材９２を混合して再び摩砕加工するため、大径骨材９１に付着した油を小径骨材９２で拭き取ると同時に拭き取った油分が小径骨材９２に付着するため、混合骨材Ａの全体に亘って油を含浸させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】  本発明の混合骨材の製造方法の実施例を示す流れ図である。
【符号の説明】
【００４０】    Ａ  混合骨材
１  廃コンクリート原料骨材
１１  コンクリート廃材
１２  破砕
１３  焼処理
２  バージン原料骨材
２０  混合バージン原料骨材
３  混合原料骨材
３０  混合
４  摩砕加工
５  篩い分
６０  コンクリート用細骨材
６１  コンクリート用粗骨材
７  焼処理
７０  微粉末回収
７１  焼処理
７２  再生セメント
９１  大径骨材
９２  小径骨材
９３  含油
９４  混合
【図１】
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