(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造粒した後、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、５〜２０ｍｍの範囲の、所定の粒径範囲の粒分と、該所定の粒径範囲よりも大粒径の粒分とに分離し、該所定の粒径範囲の粒分の一部を破砕すると共に該所定の粒径範囲に整粒し、次いでこの整粒された粒分を前記所定の粒径範囲の粒分と混合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造粒した後、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、５〜２０ｍｍの範囲の、所定の粒径範囲の粒分と、該所定の粒径範囲よりも大粒径の粒分とに分離し、該所定の粒径範囲の粒分の一部と該大粒径の粒分とを破砕すると共に該所定の粒径範囲に整粒し、次いでこの整粒された粒分を前記所定の粒径範囲の粒分と混合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法に係り、特に、ハンドリング性に優れ、コンクリートに配合した場合の強度発現性に優れた非焼成骨材の製造法に関する。
【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する粉体に水を混合してパン型造粒機等で造粒し、造粒物を蒸気養生した後、粒径調整を行って製造されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
造粒により得られる従来の非焼成骨材は、その形状が球形であるため、コンリートに配合した場合、コンクリート練上がり時（フレッシュ時）の流動性が良いため、同一スランプを得るために必要な水量は少なくて足りるという利点がある反面、次のような欠点がある。
【０００５】
(1)  転がり易く、ハンドリング性が悪い。このため、例えば、骨材をベルトコンベアで骨材ヤード又はホッパー等の高い位置に運搬するのが困難である。また、山積みにするのも困難である。
【０００６】
(2)  骨材の表面が滑らかであるため、コンクリートに配合した場合、モルタル部との付着性が悪く、このことがコンクリートの強度発現に悪影響を及ぼす。従って、十分な強度が得られない。
【０００７】
(3)  粒径別に分離し易いため、粒度別に保管する必要が生ずる場合がある。また、非焼成骨材の製造工程においては、原料の造粒に当り、用いるパン型造粒機等の性能に係わらず、目標とする粒径範囲を外れる造粒物が発生する。従来においては、目標とする粒径範囲を外れる造粒物は廃棄したり、細かく破砕して再びパン型造粒機に戻して原料の一部として再造粒したりしている。
【０００８】
本発明は上記従来の問題点を解決し、ハンドリング性に優れ、また、コンクリートに配合した場合の強度発現性にも優れ、粒径別の分離の問題もない非焼成骨材を歩留り良く製造する方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【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造粒した後、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、５〜２０ｍｍの範囲の、所定の粒径範囲の粒分と、該所定の粒径範囲よりも大粒径の粒分とに分離し、該所定の粒径範囲の粒分の一部を破砕すると共に該所定の粒径範囲に整粒し、次いでこの整粒された粒分を前記所定の粒径範囲の粒分と混合することを特徴とするものである。
【００１０】
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造粒した後、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、５〜２０ｍｍの範囲の、所定の粒径範囲の粒分と、該所定の粒径範囲よりも大粒径の粒分とに分離し、該所定の粒径範囲の粒分の一部と該大粒径の粒分とを破砕すると共に該所定の粒径範囲に整粒し、次いでこの整粒された粒分を前記所定の粒径範囲の粒分と混合することを特徴とするものである。
【００１１】
所定の粒径範囲の粒分の一部、或いは所定の粒径範囲の粒分の一部と所定の粒径範囲よりも大粒径の粒分を破砕することにより、所定の粒径であって、かつ、球形ではなく角や歪のある異形の骨材が得られる。この異形骨材は、転がり難く、よってハンドリング性に優れる。また、コンクリートに配合した場合、モルタル部との付着性が良くなり、強度発現性に優れ、粒径別に分離することも殆どない。
【００１２】
従って、この異形骨材を所定の粒径範囲の球形骨材と混合することにより、球形骨材の利点、即ち、同一スランプを得るために必要な水量が少なくて足りるという長所と、異形骨材の利点、即ち、ハンドリング性及びコンクリートの強度発現性に優れ、粒径別に分離し難いという長所とを兼ね備えた非焼成骨材が得られる。
【００１３】
なお、骨材は人工のものであり、表面から内部まで均一であるため、破砕により骨材性状に変化が生じることは殆どない。
【００１４】
請求項２の発明では、目標とする所定の粒径範囲よりも大粒径の粒分を破砕して混合使用するため、所定の粒径範囲を外れる粒分を廃棄したり再造粒する従来法に比べて、歩留りや生産効率が向上する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を詳細に説明する。
【００１６】
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、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％）の水を混合してパン型造粒機等を用いて常法に従って造粒する。
【００１７】
この原料粉体中における石炭灰の量は５０〜９５重量％、とりわけ７０〜９０重量％が好ましい。
【００１８】
セメント系粉体としては、上記の普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、高炉セメント又はフライアッシュセメントが好ましい。セメント系粉体の原料粉体中における割合は５〜５０重量％、とりわけ１０〜３０重量％が好ましい。
【００１９】
得られた造粒物は好ましくは６０〜８０℃で５〜２０時間程度蒸気養生して骨材を得る。
【００２０】
この骨材の粒度を確認し、目標とする所定の粒径範囲内の粒分と、該所定の粒径範囲を外れる粒分とに分ける。
【００２１】
所定の粒径範囲の粒分の一部、或いは所定の粒径範囲の粒分の一部と所定の粒径範囲よりも大粒径の粒分を破砕機で破砕した後、所定の粒径範囲に整粒（例えば篩い分け）して異形骨材を得る。
【００２２】
そして、この異形骨材を前記所定の粒径範囲内の粒分と混合し、必要に応じて粒度調整を行って製品とする。
【００２３】
なお、所定の粒径範囲よりも粒径が小さい粒分は砂として用いる。
【００２４】
上記所定の粒径範囲は、５〜２０ｍｍ、或いは５〜１５ｍｍの範囲で、得られる非焼成骨材の使用目的等によって設定される。
【００２５】
また、この所定の粒径範囲の球形骨材と、破砕した異形骨材との混合割合についても、非焼成骨材の使用目的等に応じて任意に設定できるが、本発明による異形骨材の混合効果を十分に得るために、所定の粒径範囲の球形骨材と、破砕した異形骨材との混合割合は、球形骨材：異形骨材＝２：８〜８：２（重量比）の範囲とするのが好ましい。
【００２６】
【実施例】
以下に参考例、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００２７】
参考例１〜３
石炭灰８０重量部とセメント２０重量部とを混合したものに、水３０重量部を添加して混合し、これをパン型造粒機で造粒した。得られた造粒物を８０℃で１０時間蒸気養生して骨材を得た。この骨材を、粒径が５〜１５ｍｍの粒分（球形骨材）と、粒径が１５ｍｍを超える粒分とに分離し、粒径が１５ｍｍを超える粒分については、破砕機で破砕したのち整粒して粒径５〜１５ｍｍの異形骨材とした。
【００２８】
球形骨材と異形骨材とを表１に示す割合で混合して非焼成骨材を得た。
【００２９】
得られた非焼成骨材を用いて、下記配合条件でコンクリートを混練し（混和剤使用せず。）、７，２８，９１日材齢において各々圧縮強度を測定し、結果を表１に示した。また、下記スランプ値を得るために用いた混練水量を表１に併記した。
【００３０】
配合条件
水セメント比（Ｗ／Ｃ）＝４０％
細骨材率（ｓ／ａ）＝４０％
スランプ＝８±１ｃｍ
比較例１
参考例１で得られた球形骨材のみを用いたこと以外は同様にしてコンクリートを混練し、各材齢の圧縮強度及び同一スランプ値を得るための混練水量を表１に示した。
【００３１】
比較例２
参考例１で得られた異形骨材のみを用いたこと以外は同様にしてコンクリートを混練し、各材齢の圧縮強度及び同一スランプ値を得るための混練水量を表１に示した。
【００３２】
実施例１（請求項１の発明の実施例）
参考例１において、５〜１５ｍｍの粒分の一部を破砕したのち整粒して粒径５〜１５ｍｍの異形骨材とした。球形の５〜１５ｍｍの粒分７５重量部と、この異形の５〜１５ｍｍの骨材２５重量部とを混合して請求項１の発明の非焼成骨材を得た。
【００３３】
この非焼成骨材を用いて参考例１と同一条件にてコンクリートを混練し、圧縮強度を測定した。結果を表１に示す。
【００３４】
実施例２（請求項２の発明の実施例）
参考例１において、５〜１５ｍｍの粒分の一部を破砕したのち整粒して粒径５〜１５ｍｍの異形骨材Ａとした。また、粒径が１５ｍｍを越える粒分を破砕したのち整粒して粒径５〜１５ｍｍの異形骨材Ｂとした。球形の５〜１５ｍｍの粒分５０重量部と、この異形骨材Ａ２５重量部と異形骨材Ｂ２５重量部とを混合して請求項２の発明の非焼成骨材を得た。
【００３５】
この非焼成骨材を用いて参考例１と同一条件にてコンクリートを混練し、圧縮強度を測定した。結果を表１に示す。
【００３６】
【表１】
0003814860.tif 000002
【００３７】
表１より次のことが明らかである。
【００３８】
球形骨材のみを用いた場合（比較例１）には、同一スランプ値を得るための混練水量は少ないが、強度発現性に劣る。一方、異形骨材のみを用いた場合（比較例２）には、強度発現性に優れる反面、同一スランプ値を得るための混練水量が多い。このように、混練水量を多く必要とするものでは、収縮が大きくなる傾向にあるなどの欠点がある。
【００３９】
これに対して、球形骨材と異形骨材とを混合した本発明例であれば、混練水量が比較的少なく、しかも強度発現性にも優れる。
【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法によれば、ハンドリング性に優れ、また、コンクリートに配合した場合の強度発現性にも優れ、粒径別の分離の問題もない非焼成骨材を歩留り良く製造することができる。
【００４１】
従って、本発明で製造された非焼成骨材を用いることで、良好な作業性のもとに、高強度で均一性に優れたコンクリートを製造することが可能となる。