民間技術開発・審査証明「下水汚泥焼却灰を混入したコンクリート二次製品」技術審査証明委員会

委員名簿

委員長

松下博通

九州大学大学院工学研究院

教

授

委

牧角龍憲

九州共立大学工学部土木工学科

教

授

〃添田政司

福岡大学工学部土木工学科

講師

〃阿部静夫

福岡市下水道局技術管理課課

長

〃藤元武彦

福岡県土木部企画検査課課

長

〃

鞍成拓介

財団法人

福岡県建設技術情報センター

専務理事

森

財団法人

福岡県建設技術情報センター試験研究課課

員

事務局

忍長

Ⅰ

概−１−

要

１．審査証明対象技術１.１審査証明依頼者団 体 名

福岡コンクリート製品協同組合

代表者名

理事長陽田 義雄

所 在 地１.２福岡市博多区沖浜町１２−１ 博多港センタービル１階技術の名称下水汚泥焼却灰を混入したコンクリート二次製品

１.３技術の概要福岡市水処理センターより排出される下水汚泥焼却灰（以下、「焼却灰」とする。）をコンクリート用細骨材の一部として利用したコンクリート二次製品の強度特性、耐久性及び環境に対する安全性がコンクリート二次製品として要求される性能を満足していることを実証したもの。

２．開発の趣旨と目標２.１開発の趣旨現在、福岡市水処理センターより排出される焼却灰の約２５％は埋立処分されているが、今後、下水高度処理導入及び運転方法の変更等により、排出量は更に増加することが予測される。したがって、今後の埋立地確保の困難性、環境保全の観点から焼却灰の有効利用は急務の課題である。
一方、当該水処理センターから排出される焼却灰の有害重金属含有量は極めて少なく、セメントと類似した成分を含んでいることから、建設資材としての有効利用の可能性は高い。以上のことから、今後増加する当該焼却灰をコンクリート二次製品中に混入し、建設資材としての有効利用を図ることを開発の目的とする。

２.２開発の目標焼却灰を混入したコンクリート及びコンクリート二次製品が、以下の項目について、無混入コンクリート及び無混入コンクリート二次製品と同程度の性能を有していること。

２.２.１ 焼却灰混入コンクリートの強度特性焼却灰混入コンクリートは、所定の強度を有すること。
２.２.２ 焼却灰混入コンクリートの耐久性焼却灰混入コンクリートは、所定の耐久性が得られること。
２.２.３ 焼却灰混入コンクリートの環境に対する安全性焼却灰混入コンクリートは、環境に対して悪影響を及ぼさないこと。
２.２.４ 焼却灰混入コンクリート二次製品の耐荷安全性焼却灰混入コンクリート二次製品の耐荷安全性は、コンクリートの設計基準強度及びコンクリート二次製品の外圧試験荷重を満足すること。

−２−３．審査証明の方法開発目標の確認は以下の方法にておこなった。
項目
試 験 項 目３.１ 焼却灰混入コンクリート 圧縮強度試験の強度特性曲げ強度試験

試 験 内 容無混入コンクリートとの強度比較JIS A 1108 （コンクリートの圧縮強度試験方法）無混入コンクリートとの強度比較JIS A 1106 （コンクリートの曲げ強度試験方法）無混入コンクリートとの強度比較JIS A 1113 （コンクリートの割裂引張強度試験方法）ASTM C 779｢ABRASION RESISTANCE OF HORIZONTAL

引張強度試験３.２ 焼却灰混入コンクリート 耐磨耗性試験の耐久性乾燥収縮試験

CONCRETE SURFACES｣JIS A 1129 （ﾓﾙﾀﾙ及びｺﾝｸﾘｰﾄの長さ変化試験方法）

凍結融解試験

JSCE-G 501 （コンクリートの凍結融解試験方法）

耐硫酸塩性試験JIS 原案 コンクリートの溶液浸漬による耐薬品性試験方法（案） （硫酸ナトリウム１０％溶液）中性化促進装置を用いた試験方法

中性化試験（炭酸ガス濃度 15％､温度 40℃､湿度 65％の気中状態）

塩分浸透性試験３.３ 焼却灰混入コンクリート 硬化体の溶出試験の環境に対する安全性３.４ 焼却灰混入コンクリート 圧縮強度試験二次製品の耐荷安全性外圧試験

拡散セルを用いた試験方法JSCE-C 502 （海砂の塩化物イオン含有率試験方法）環境庁告示第２２号（昭和４９年）による分析方法設計基準強度以上JIS A 1108 （コンクリートの圧縮強度試験方法）団体規格に準じた、製品による外圧試験

４．審査証明の前提と範囲４.１審査証明の前提焼却灰を混入したコンクリート二次製品の製造は、適正な品質管理のもとにおこなわれること。

４.２審査証明の範囲福岡市水処理センターから排出される焼却灰を混入したコンクリート二次製品の規格は下表のとおりとし、道路用側溝、ボックスカルバートは道路用排水及び下水道用の水路等として使用し、Ｌ型擁壁は道路等の土留として使用する。製品の名称道路用側溝

種
類呼 び 寸 法 （㎜）設計基準強度外圧試験規格荷重Ｆ型300× 300〜 500× 50034.0ｋN 〜 51.0ｋN３０.０ N/mm2Ｌ
型300× 300〜 500× 50029.0ｋN 〜 44.0ｋNＬ型擁壁標 準 型H 600 〜 H 30004.1ｋN 〜 58.1ｋN３０.０ N/ mm2ＳタイプH 800 〜 H 30006.4ｋN 〜 58.1ｋNボックスカルバート ＲＣ−１種 600× 600〜3500×250047.1ｋN/m〜96.1ｋN/m３４.４ N/ mm2ＲＣ−２種 1000× 800〜3500×250070.6ｋN/m〜135 ｋN/m

−３−

５．審査証明の結果５.１ 焼却灰混入コンクリートの強度特性圧縮強度試験曲げ強度試験引張強度試験

無混入コンクリートと同程度か、若干上回る強度が得られた。
無混入コンクリートと比較して、１０４〜１１７％の圧縮強度が得られた。
無混入コンクリートと同程度の強度が得られた。
無混入コンクリートと比較して、９５〜１００％の曲げ強度が得られた。
無混入コンクリートと同程度の強度が得られた。
無混入コンクリートと比較して、９３〜９５％の引張強度が得られた。

５.２ 焼却灰混入コンクリートの耐久性耐磨耗性試験乾燥収縮試験

凍結融解試験

耐硫酸塩性試験

中性化試験

塩分浸透性試験

無混入コンクリートと同程度の結果が得られた。
無混入コンクリートと比較して、９４〜１０８％の耐磨耗性が得られた。
無混入コンクリートと比較して、やや大きくなるが、蒸気養生を施すことによって低減する事ができる。
材齢７日まで水中養生した供試体の１０週後時点での乾燥収縮は、無混入コンクリートと比較して、１１９〜１２２％であった。また、蒸気養生後、材齢７日まで水中養生した供試体の１０週後時点での乾燥収縮は、無混入コンクリートと比較して、１１１〜１１６％であった。
無混入コンクリートと比較して、材齢１４日まで水中養生、その後１４日間気中養生をおこなった供試体の凍結融解に対する抵抗性は小さいが、材齢２８日まで水中養生をおこなった供試体の凍結融解に対する抵抗性は同程度である。
材齢１４日まで水中養生、その後１４日間気中養生をおこなった場合の、９０サイクル時点での相対動弾性係数は、無混入コンクリートと比較して、２０％程度にまで低下した。
無混入コンクリートと同程度の結果が得られた。
浸漬期間４ヶ月における圧縮強度は、無混入コンクリートと同様、約３０％の低下を示した。
無混入コンクリートと同程度の結果が得られた。
測定期間３ヶ月における中性化深さは、無混入コンクリートで１１.７㎜であったのに対して、１０.４〜１２.１㎜であった。
無混入コンクリートと同程度の結果が得られた。
測定期間３ヶ月における塩化物拡散係数は、１０−８ｃｍ2/ｓ以下であった。

５.３ 焼却灰混入コンクリートの環境に対する安全性硬化体の溶出試験

いずれの有害物質も検出されなかった。

５.４ 焼却灰混入コンクリート二次製品の耐荷安全性圧縮強度試験外圧試験

設計基準強度を満足する強度が得られた。
規格荷重を載荷した時点において、ひび割れの発生は認められなかった。

６．留意事項1） 焼却灰のコンクリート二次製品への混入量は、以下のとおりとする。
道路用側溝、Ｌ型擁壁 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥ ４５ ㎏／ｍ3ボックスカルバートＲＣ−１種 ‥‥‥‥４５ ㎏／ｍ3ＲＣ−２種 ‥‥‥‥ １５ ㎏／ｍ3２） 「下水汚泥焼却灰混入コンクリート二次製品製造マニュアル」に基づいて、製造をおこなうこと。

−４−