(57)【要約】【課題】レジンコンクリートから良質な骨材を再生すること。【解決手段】骨材がポリマー材料で結合されてなるレジンコンクリートが粉砕され、粉砕されたレジンコンクリートのポリマー材料が分解され、ポリマー材料が分解されたレジンコンクリートから骨材が分離される。ポリマー材料は、粉砕されたレジンコンクリートが水溶液に浸漬され加熱され撹拌されることにより加水分解される。ポリマー材料が加水分解される際、水溶液をアルカリ水溶液とする。また、ポリマー材料が加水分解される際、レジンコンクリートに超音波が照射される。これにより、レジンコンクリートから良質な骨材を再生することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨材がポリマー材料で結合されてなるレジンコンクリートを粉砕する粉砕工程と、
粉砕されたレジンコンクリートの前記ポリマー材料を分解する分解工程と、
前記ポリマー材料が分解されたレジンコンクリートから骨材を分離する分離工程と、
を含んだことを特徴とするリサイクル方法。
【請求項２】
前記分解工程では、粉砕されたレジンコンクリートを水溶液に浸漬させ加熱し撹拌することにより、前記ポリマー材料を加水分解し、
前記分離工程では、ろ過により前記ポリマー材料が分解されたレジンコンクリートを前記水溶液から分離し、該レジンコンクリートから所定の密度以上の骨材を分離する、
ことを特徴とする請求項１に記載のリサイクル方法。
【請求項３】
前記水溶液がアルカリ水溶液であることを特徴とする請求項２に記載のリサイクル方法。
【請求項４】
前記分解工程において、粉砕されたレジンコンクリートに超音波を照射することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のリサイクル方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リサイクル方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリートは、骨材と結合剤とで構成される。熱硬化性樹脂等のポリマー材料を結合剤として使用するレジンコンクリートは、セメントを結合剤として使用する通常のコンクリートに比べて短時間で固まるため、施工時間を短縮できる。このレジンコンクリートは、作り易く軽いため、また、強度、接着力、耐食性、耐摩耗性、絶縁性、および成形性等に優れるため、マンホール、下水道パイプ、情報用ボックス、土木資材、または景観資材等の構造物に広く適用されている。
【０００３】
レジンコンクリートは比較的寿命が長いため、これまでは廃棄量は少なかったが、今後は経年とともにレジンコンクリート製品の廃棄量が増加することが予想され、適切な処理技術が期待されている。
【０００４】
従来、廃棄されたコンクリート製品は、例えば、埋め立てに用いられたり、粉砕して路盤材として利用されたりしてきた。しかしながら、高度成長時代の構造物の建て替え等で大量にコンクリート製品が廃棄される一方で、埋め立てや道路整備も進んで廃棄コンクリート製品に対する需要が減少し、供給過多となりつつある。
【０００５】
一方、新たなコンクリート製品の骨材となる良質な砂利や砂等が国内で減少しており、廃棄コンクリートから再生した骨材の利用が検討されている。例えば、廃棄コンクリート製品を破砕あるいは粉砕し、分級することにより骨材として使用されている（特許文献１、非特許文献１参照）。
【０００６】
なお、ポリマー材料の劣化が加水分解により起こることが知られている（非特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第２６８４３５３号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】松村宇，“コンクリートのリサイクル技術”，コンサルタンツ北海道，２００５年，第１０６号，pp.１３−１９
【非特許文献２】川久保専吉 他,“ポリエステルレジンコンクリートの劣化について”，材料，１９７５年，第２４巻第２６０号，pp.３８０−３８５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、樹脂が含まれる廃棄レジンコンクリート製品から骨材を再生するリサイクルを行うためには、樹脂成分を取り除く必要があるため、廃棄レジンコンクリート製品のリサイクルは行われていなかった。
【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、レジンコンクリートから良質な骨材を再生することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るリサイクル方法は、骨材がポリマー材料で結合されてなるレジンコンクリートを粉砕する粉砕工程と、粉砕されたレジンコンクリートの前記ポリマー材料を分解する分解工程と、前記ポリマー材料が分解されたレジンコンクリートから骨材を分離する分離工程と、を含んだことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、レジンコンクリートから良質な骨材を再生することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るリサイクル処理手順を示すフローチャートである。
【図２】図２は、本実施形態の分解工程で使用されるポリマー分解装置の概略構成を例示する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して示している。
【００１５】
［リサイクル処理］
図１は、本実施形態のリサイクル処理手順を例示するフローチャートである。リサイクル処理は、粉砕工程と、分解工程と、分離工程とを含む。
【００１６】
［粉砕工程］
粉砕工程では、骨材がポリマー材料で結合されてなるレジンコンクリートが粉砕される。具体的に、まず、レジンコンクリートが粉砕され（ステップＳ１）、その粒度で分別される（ステップＳ２）。粉砕されたレジンコンクリートの粒度が、例えば１ｍｍ程度より大きい場合には（ステップＳ３，Ｙｅｓ）、ステップＳ１の処理に戻して再度粉砕される。粒度が１ｍｍ程度以下であれば（ステップＳ３，Ｎｏ）、リサイクル処理は後述する分解工程に移行する。これにより、レジンコンクリートは粒度１ｍｍ程度に粉砕される。
【００１７】
［分解工程］
分解工程では、粉砕されたレジンコンクリートのポリマー材料が分解される（ステップＳ４）。具体的に、粉砕されたレジンコンクリートを水溶液に浸漬させ加熱し撹拌することにより、ポリマー材料が加水分解される。
【００１８】
例えば、図２に例示するように、撹拌機１１を備えるポリマー分解容器１に水溶液Ｌと粉砕されたレジンコンクリートＣとが投入され、撹拌機１１で撹拌される。これにより、粉砕されたレジンコンクリートＣのポリマー材料が水溶液Ｌで加水分解することにより分解される。
【００１９】
ここで、ポリマー材料は、次式（１）の化学構造式で表される不飽和ポリエステルとした。また、水溶液Ｌは、アルカリ水溶液とした。具体的に、水溶液Ｌは、ｐＨ１０〜１２のＮａＯＨ水溶液とした。これにより、大量のレジンコンクリートＣのポリマー材料が、短時間かつ低コストで分解される。
【００２０】
【化１】
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【００２１】
ポリマー分解容器１の内容物は、撹拌される際に、例えば、ポリマー分解容器１が備えるヒーター（不図示）により加熱される。ここで、加熱温度を高くすると、発生する蒸気の除去や燃料等のコストが高くなる。一方、加熱温度が低すぎるとポリマー材料の分解に要する時間が長時間になる。そこで、内容物の加熱温度を４０℃〜８０℃とした。なお、ポリマー材料の加水分解による劣化が、実験環境にて４０℃〜８０℃で再現されることが知られている（非特許文献２参照）。
【００２２】
また、ポリマー分解容器１の内容物が撹拌される際に、例えば、ポリマー分解容器１が備える超音波発生器（不図示）から、レジンコンクリートＣに超音波が照射される。これにより、ポリマー材料の加水分解が促進され、さらに、ポリマー材料が骨材の表面からはがれやすくなる。
【００２３】
なお、前述の粉砕工程を簡略化して粒度１ｃｍ程度に粗く粉砕するものとして、このステップＳ４の分解工程に移行してもよい。その場合にも、分解工程でより長時間を要するもののレジンコンクリートＣを構成する骨材の周りのポリマー材料が分解されることにより、元来の粒度の再生骨材が得られる。
【００２４】
［分離工程］
分離工程では、ポリマー材料が分解されたレジンコンクリートから骨材が分離される（ステップＳ５）。具体的に、ろ過によりポリマー材料が分解されたレジンコンクリートが水溶液から分離され、該レジンコンクリートから所定の密度以上の骨材が分離される。
【００２５】
すなわち、まず、ステップＳ４の分解工程で分解されたポリマー材料が混入した水溶液Ｌと固体とがろ過により分離される。さらに固体から、沈降分離、遠心分離、または風力選別等により密度差を利用して、密度２．５ｇ／ｃｍ３以上の骨材と、それ以外の砂利、充填剤、またはポリマー残渣とが分離される。これにより、レジンコンクリートＣを構成する再生骨材が得られる。
【００２６】
以上、説明したように、本実施形態のリサイクル処理では、骨材がポリマー材料で結合されてなるレジンコンクリートが粉砕され、粉砕されたレジンコンクリートＣのポリマー材料が分解され、ポリマー材料が分解されたレジンコンクリートから骨材が分離される。これにより、レジンコンクリートから良質な骨材を再生することができる。したがって、貴重な天然の骨材資源の使用量を削減することが可能となる。
【００２７】
また、粉砕されたレジンコンクリートＣが水溶液に浸漬され加熱され撹拌されることにより、ポリマー材料が加水分解される際、水溶液をアルカリ水溶液とする。これにより、大量のレジンコンクリートＣのポリマー材料が、低コストかつ短時間で分解される。
【００２８】
また、その際にレジンコンクリートＣに超音波が照射される。これにより、ポリマー材料の加水分解が促進され、さらに、ポリマー材料が骨材の表面からはがれやすくなる。
【００２９】
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述および図面により本発明は限定されることはない。すなわち、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例および運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。
【符号の説明】
【００３０】
１  ポリマー分解容器
１１  撹拌機
Ｃ  レジンコンクリート
Ｌ  水溶液
【図１】
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【図２】
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