(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
石炭灰を主体とする粉体に水を加えて混合、成形した後、蒸気養生して非焼成骨材を製造する方法において、蒸気養生後の骨材を煮沸処理することを特徴とする非焼成骨材の製造方法。
【請求項２】
石炭灰を主体とする粉体に水を加えて混合、成形した後、温水養生して非焼成骨材を製造する方法において、温水養生中又は温水養生後の骨材を煮沸処理することを特徴とする非焼成骨材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は非焼成骨材の製造方法に係り、特に、乾燥収縮の小さいコンクリートを製造することができる非焼成骨材を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
非焼成骨材、即ち、非焼成型人工骨材は、石炭灰等の廃棄物の有効利用を図れる上に、焼成型人工骨材に比べて安価に製造できる。
【０００３】
従来、非焼成骨材は石炭灰を主体とし、これにセメント等を配合した粉体に水を混合して成形した後、蒸気養生を行って強度を発現させることで製造されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の方法で製造された非焼成骨材は、コンクリートに配合した場合、得られるコンクリートの乾燥収縮が大きくなるという欠点があった。
【０００５】
コンクリートの乾燥収縮が大きいと、鉄筋コンクリートにおいて、コンクリートは収縮するのに対して、鉄筋は収縮しないことから、コンクリートと鉄筋との収縮量の差により、鉄筋コンクリート構造物にひび割れ等が生じる。
【０００６】
本発明は上記従来の問題点を解決し、非焼成骨材を配合したコンクリートの乾燥収縮を低減することができる非焼成骨材の製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の非焼成骨材の製造方法は、石炭灰を主体とする粉体に水を加えて混合、成形した後、蒸気養生して非焼成骨材を製造する方法において、蒸気養生後の骨材を煮沸処理することを特徴とする。
【０００８】
請求項２の非焼成骨材の製造方法は、石炭灰を主体とする粉体に水を加えて混合、成形した後、温水養生して非焼成骨材を製造する方法において、温水養生中又は温水養生後の骨材を煮沸処理することを特徴とする。
【０００９】
一般に、コンクリートの乾燥収縮は、セメントペースト部分の乾燥収縮によるものである。しかし、非焼成骨材を配合した骨材では、非焼成骨材自体が石炭灰及びセメント等の硬化体であるため、セメントペーストと同様に乾燥収縮することが予想される。
【００１０】
即ち、非焼成骨材配合コンクリートの乾燥収縮が大きいのは、非焼成骨材自体の乾燥収縮に起因するものと考えられる。
【００１１】
ところで、その理由の詳細は明らかではないが、非焼成骨材の乾燥収縮の程度は、その空隙構造に拠るところが大きく、本発明者による検討で、非焼成骨材の内部の空隙のうち、微細な空隙部分が多いものほど、乾燥収縮も大きいことが見出された。
【００１２】
従って、非焼成骨材の乾燥収縮を小さくするためには、この微細な空隙部分を減らせば良く、そのための方法として、
▲１▼  非焼成骨材をより緻密にして空隙自体を低減する。
【００１３】
或いは、
▲２▼  非焼成骨材の微細な空隙部分を広げて大きな空隙にする。
ことが考えられる。
【００１４】
上記▲１▼、▲２▼の方法のうち、▲１▼の方法は、骨材の緻密化で軽量性が損なわれるため、好ましくない。
【００１５】
従って、▲２▼の方法を採用することにより、軽量性を損なうことなく、微細な空隙を減らして乾燥収縮を低減するのが好ましい。
【００１６】
本発明においては、蒸気養生後、或いは温水養生中又は温水養生後に煮沸処理することで、骨材の微細な空隙を広げる。即ち、骨材を煮沸処理することにより、骨材内部の組織がある程度破壊される結果、微細な空隙が広がり、乾燥収縮の原因となる微細な空隙部分が低減する。従って、乾燥収縮の小さい非焼成骨材を得ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を詳細に説明する。
【００１８】
本発明においては、まず、石炭灰を主体とし、セメント系粉体、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、高炉セメント、フライアッシュセメント等、その他、必要に応じて、シリカフューム、石膏等の各種添加材料を配合した原料粉体に適当量（通常の場合、原料粉体に対して１０〜４０重量％）の水を混合して成形する。この成形方法は特に限定されず、例えば、パン型造粒機等を用いて造粒することにより成形することができる。
【００１９】
得られた成形体は、好ましくは６０〜８０℃で３〜２０時間程度蒸気養生、或いは、６０〜１００℃で３〜２０時間程度の温水養生中に、或いは温水養生した後、煮沸処理する。
【００２０】
この煮沸処理は、蒸気養生又は温水養生により充分硬化した骨材を沸騰している湯中に入れ、好ましくは０．５〜１０時間程度、より好ましくは１〜５時間程度煮沸することにより行うことができる。
【００２１】
特に、本発明では、この煮沸処理により、細孔半径７５ｎｍ以下の空隙が１２０ｍｍ3 ／ｇ以下に低減した骨材を得ることが好ましい。なお、通常の場合、煮沸処理を行わない非焼成骨材では、細孔半径７５ｎｍ以下の空隙は１５０ｍｍ3 ／ｇ以上である。
【００２２】
煮沸処理後は常法に従って粒度調整を行って製品とする。
【００２３】
なお、煮沸処理は、粒度調整の後に行っても良い。
【００２４】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００２５】
実施例１
石炭灰とセメントとを下記表１のＮｏ．１〜３に示す配合割合で各々混合し、この原料粉体に対して３０重量％の水を加えてパン型造粒機により成形した後、８０℃で５時間蒸気養生し、その後粒径５〜１５ｍｍに整粒した。
【００２６】
この骨材を１００℃の沸騰状態の湯中に投入して３時間煮沸処理し、煮沸処理前後の細孔半径７５ｎｍ以下の空隙の容積及びその変化率を調べ、結果を表１に示した。
【００２７】
なお、細孔容積は水銀圧入式ポロシメータで測定した。
【００２８】
【表１】
0003731238.tif 000002
【００２９】
表１より、煮沸処理により、非焼成骨材の微細な空隙が低減することが明らかである。
【００３０】
次に、表１のＮｏ．１〜３の非焼成骨材で、煮沸処理前のものと煮沸処理後のものとをそれぞれ用い、下記配合条件でコンクリートを混練し（混和剤使用せず。）、下記試験方法で簡易的にコンクリートとしての乾燥収縮を測定した。
【００３１】
試験方法
試験体の寸法を４ｃｍ×４ｃｍ×１６ｃｍとし、成形用型枠内に非焼成骨材を敷き詰め（４０容積％）、次いで、水セメント比５０％のセメントペーストを流し込み、十分にタッピングを施して非焼成骨材の空隙にセメントペーストが行き渡るよう充填した。各々、試験体を３本作成し、材齢７日まで水中養生を施した後、ＪＩＳ  Ａ  １１２９「モルタル及びコンクリートの長さ変化試験方法」に準じて測定を行った。測定期間１３週の時点での乾燥収縮の測定結果をもとに、煮沸処理の有無による乾燥収縮率の変化を調べた。
【００３２】
結果を表２に示す。
【００３３】
【表２】
0003731238.tif 000003
【００３４】
表２より、煮沸処理を施すことにより、コンクリートの乾燥収縮を１３〜２３％も低減できることが明らかである。
【００３５】
実施例２
蒸気養生の代りに７５〜８５℃で５時間温水養生したこと以外は、実施例１と同様に行って、煮沸処理前後の細孔半径７５ｎｍ以下の空隙の容積及びその変化率を調べ、結果を表３に示した。また、同様にコンクリートを混練し、乾燥収縮率の変化を調べ、結果を表４に示した。
【００３６】
【表３】
0003731238.tif 000004
【００３７】
表３より、煮沸処理により、非焼成骨材の微細な空隙が低減することが明らかである。
【００３８】
【表４】
0003731238.tif 000005
【００３９】
表４より、煮沸処理を施すことにより、コンクリートの乾燥収縮を１７〜１９％も低減できることが明らかである。
【００４０】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明の非焼成骨材の製造方法によれば、それ自体の乾燥収縮が小さく、従って、コンクリートに配合使用した際に、乾燥収縮の小さいコンクリートを得ることができる非焼成骨材を容易かつ効率的に製造することができる。