建設汚泥を原材料の一部に使用したリサイクル製品―地下埋設ケーブル保護用多孔陶管―

１． はじめに

２． セラミック製品の原料配合技術!

多孔陶管「セラダクト A」は，セラミック質の地下ケーブル保護管で，母材の中に多数条のケーブル挿通孔を有する「多孔管」である。

原料調合の特質「セラダクト A」はセラミック素材を１，２００℃以上で強固に焼結させて製造される。一般的にセ「セラダクト A」は平成１０年，立ち遅れていラミック製品では，成形方法をどうするか，そのた建設汚泥のリサイクルを推進するため，当時の後成形体からバインダーをどう除去するか，また建設省中部地方建設局と民間が共同開発したものそれをどういう荷姿で焼成するかが課題になってで，建設汚泥の初めてのセラミック原料化によりいる。原料調合は，そのすべての工程を無理なく「NETIS」（国土交通省

新技術情報提供システ達成できるような性質を持たせるように配慮しなム）に登録している。今回このような地球に優しければならないのできわめて重要である。特にリい「セラダクト A」の廃棄物活用技術についてサイクル材料や廃棄物系原料を取り込んで製品実紹介するものである。

現するためには，付随する次の課題を確実に達成

なお，「セラダクト A」は JIS C３
６５３「電力ケーブルの地下埋設の施工方法

附属書２多孔陶していかなければならない。
!

管」の規定を満足し，その優れた特性から全国の製品形状から最適な成形方法を選択する（不高速／一般道路トンネル施設や市中の電線共同溝良が出にくく，かつ生産性の良いこと）"

成形品に合致した成形バインダーの除去方法

工 事（C―C―BOX）に お い て，防 災 シ ス テ ム 幹を決める（不良の発生がなく，効率的であり，線，動力，通信，制御などのケーブル保護管としかつ素地が後工程で十分取り扱えること）て，高い評価を得ている。また，最近は成田国際#焼成条件を決定する（焼成中の変形なく，焼空港，中部国際空港，福岡空港などの大規模空港成後所望の物性が発現できること）

では，耐衝撃高強度タイプである「セラダクト以上が可能な組成と物性を持つ適当な原料を選（エル・ソタノ）」が採用されている。

択し調合することになるが，各工程における要求事項がそれぞれ異なるので，それらをすべて取り込んだ調合を選定するためには多大な労力を要す

建設マネジメント技術

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る。そのため原料のデータベースから，コンピュ$原料として利用可能か素材のチェックが必要

ータにより調合シミュレーションを行って最適な%

土壌改良材やセメントミルクなど，薬材や石灰系材料の混入が多い物性を得られる調合を求め，それに基づいて試作と材質試験を行い，妥当性を検証した上で調合を&

汚泥は含水率が高く乾燥が必要な外，乾量当たりでは思ったほど原料コスト減にはならない決定している。
" 「セラダクト A」の原料配合"「セラダクト A」は資源循環型を指向し，でこれらの課題をクリアするため以下の方策を採きるだけ廃棄物系原料を多く使用するように配慮

用し，平成１０年から平成１７年の現在までに合計しているが，最終製品に必要な機能や性能を確保

７，０００t 余の建設汚泥を活用している。

しなければならないので不足や劣化する性質を互!

中間処理を確実に実施できる業者と正式契約

いに補完する性質を持った良質の原料も使用しな"

中間処理業者に発生汚泥の日常チェックを委

課題の解決方法

ければならない。そのため現在では建設汚泥１０％託し，開発会社にてインターネットを介してリを含む廃棄物系原料５０％，採掘粘土および自社廃アルタイムで汚泥の性状を把握（焼結体の画像

棄物５０％の配合となっている。その内訳は図―１による判定）#のとおりである。

候補とした汚泥サンプルを速やかに試験（可溶性塩類試験および電気炉による迅速焼成試
験）して採用するか否かを即決する$

汚泥含水率の低下を図るため保管場所を指定し１カ月以上天日乾燥を実施%

入荷汚泥の再チェック（品質確認試験）&

汚泥乾燥期間中に原料調合試験と試作試験を実施し，本格使用のための原料調合を決定

図―１４． 原料特性の評価手法

原料配合比率３． 建設汚泥を活用するためのシステム!

成形特性の把握「セ ラ ダ ク ト A」は 調 合 さ れ た 原 料 を 粉 砕し，それを加水混練した上，真空押し出し法によ! 建設汚泥利用の課題って成形するため，原料である湿粉体の力学的な最近，多くの取り組みが行われ建設汚泥の再利挙動（一般的には可塑性を指す）が非常に重要に用が飛躍的に改善されつつあるが，建設汚泥をセなる。湿粉体では原料粒子とバインダーである水ラミック原料に活用する取り組みは，残念ながらおよび残留空気が混合物を作るので，その体積比ほとんど進展していない。それは建設汚泥をセラ率を一定の可塑性領域に保持することが必要であミック原料とするための以下の課題が解決されてる。そのため土質力学からヒントを得て，原料のいないからだと考えられる。

圧縮剪断特性と押し出し応力特性を測定し，原料!の持つ保形性と応力による変形しやすさを評価し採掘現場により汚泥の組成，粒度比率，発生量がまちまちで一定しない（品質の変動が激し判定している。
"い）

収縮率特性の把握"

中間処理で粒度７４ミクロン以下に分級が必要

成形素地は素地中の水が乾燥で失われると，そ#汚泥発生から処分までの保有期間が少ないのおよそ半分の体積分だけ体積収縮を起こし，ま４
８ 建設マネジメント技術

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表―１

建設汚泥原料化システム

た，最終工程の焼成ではさらに残った空隙の一定部分が焼結反応で埋められるため乾燥同様体積収縮を起こす。結果的には全部で約３０％の体積収縮を伴うこととなる。そのため使用する原料の断面方向と軸方向の線収縮率を常に監視し製品寸法の安定化を図っている。
!

加熱特性の把握セラミック製品は最終工程で焼結，溶融等の高温処理を受けるため，加熱による脱水，酸化，分解等の物性変化を把握しなければならない。そのため，定期的に元原料や調合原料について加熱減量（TG）や示差熱分析（DTA）を実施し，異常原料の発見や焼成工程でのトンネルキルン操作の参考としている。

５． おわりに以上，建設汚泥を原材料に使用したリサイクル製品の「地中埋設ケーブル保護用多孔陶管」について紹介した。平成１０年からの約７年間で施工実
績は国土交通省を初めとして，今日で延べ１，３００km（その内，中部地方整備局管内直轄工事２８０km余）を超えている。
また，平成１５年には「あいくる」（愛知県リサイクル資材評価制度）の認定を受けたほか，平成
１７年には「エコマーク認定商品」（認定番号 ０４
１３１ ０１４）（商 品 類 型 名No．
１３１土 木 商 品 Ver．

１．
０）となった。

国土交通省 中部地方整備局
飯田国道事務所：権兵衛トンネル

中部国際空港株式会社
空港島滑走路横断および周辺管路

国土交通省 中部地方整備局
名古屋国道事務所：
４１号黒川地区電線共同溝

建設マネジメント技術

2005 年 10 月号 ４９セラダクト A

エル・ソタノ技術開発にあたって開発の背景

開発で苦労した点

・当時の建設省中部地方建設局では建設汚泥リ・建設汚泥はその品質ばらつきが大きく，発生サイクル６０％を目標に活動を実施中であっ量も安定しないため，それを原料として確保た。その中で地元が産地である窯業原料に建するかどうかを判断するためにはリアルタイ設汚泥が活用できないか着目した。

ムで発生汚泥をチェックする必要があった

・建設汚泥には粘土やシルト分が多く含まれて・当初，汚泥をリアルタイムで判定する方法がおり，セラミック原料に非常に近い無機材料見つからず，またそれを行うためには中間処であった理業者の本格的な協力が不可欠であった・窯業原料自体，休廃止鉱山の増加で枯渇傾向・汚泥の品質が不安定であることから，汚泥性にあり，メーカーは他の代替原料を必要とし状の把握と原料調合変更のための原料試験をていた

そのたびごとに頻繁に繰り替えさなければな

・開発会社のコンセプトと建設汚泥のリサイク
ルによる環境負荷の低減はそのポリシーが一致していた

らなかった
・発生時の汚泥と原料工場に搬入時の汚泥に品質のばらつきがあり，入荷ダンプカー１車ご・開発会社は独自の原料評価手段と技術を持っとの品質確認を行う必要が生じたており，それによって原料評価を的確に判断

・汚泥は一般的に含水率は高いが可塑性は少なでき，また適切な原料調合を作成できるシス

く，かつ低温で焼結しやすい傾向があるた

テムがあっため，乾燥工程や焼成工程で製品不良の発生を・都市環境整備のための電柱地中化工事で発生抑えるためのさまざまな改善が必要であった

する建設汚泥を多孔陶管原料に利用できれ・汚泥中に含まれる可溶性塩類が製品に不具合ば，汚泥発生現場に汚泥が製品の形で戻り，を起こす場合があり，その特定と対策に苦労完全リサイクルが達成できると考えられた

した・開発会社は以前より廃棄物関連製品を手がけていた

開発者：国土交通省

中部地方整備局

杉江製陶株式会社

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