［研究報告］

産業廃棄物の舗装材料への利用＊
佐々木秀幸 、谷藤眞一

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＊＊＊

数種類の産業廃棄物を原料としてブリケットマシンで人工骨材を試作した。試作品はプレス成型品や市販品に比べて空隙が大きく吸水率が高かったが他の項目は基準に適合した。試作品を配合したアスファルト混合物の安定度は一般のアスファルトと同等の値を示した。
キーワード：廃棄物、再利用、骨材、アスファルト混合物、マーシャル試験

Utilization of Industrial Waste to Pavement Materials Ⅲ
SASAKI Hideyuki and TANIFUJI Shinichi
Weproduced artifical aggregateswithbriquettemachineforasphaltpavementfromthemixtureof several kinds industrial waste. The water absorption ofartificial aggregates was higher than thoseof press moldings and commerecial aggregates, because the airholes of artificial aggregates werelarger thanthose.However,otherspecificationswereconformedtostandards.Theasphaltcompound
which mixed the artificial aggregates havea marshall stability about equal to that of general asphalt
compounds.
keywords:waste, recycle,aggregate, asphalt compound,marshall stability test
１緒

言

工骨材としての評価試験及びアスファルトと混合しての無機系の産業廃棄物は鋳物工場をはじめとし、様々な
１）事業所から大量に排出されるがマーシャル安定度試験を行い、骨材として利用するため、その多くは鉱さいまの条件を調べた。その結果、人工骨材Ａは人工骨材Ｂにたは汚泥として埋立処分またはセメント原料に再生され比較して吸水率は大きいが、自然砕石と同等の安定度がている。しかしこれらの処理には多額の費用が必要で企得られたので報告する。

業負担が大きい。無機系産業廃棄物を建設材料に再生す
２

る研究は実施されているが、その多くがバージン材料に２）増量剤として添加する方法である。

２−１

実験方法
人工骨材の作成

我々はこれまでに県内から排出される廃棄物各々の特人工骨材Ａの原料として、鋳物工場から排出される廃性を生かし、廃棄物のみでタイルや舗装用の人工骨材を砂、生コン工場から発生するスラッジ、光学レンズの研製造する方法を研究し、JIS 規格を満たすタイル状成磨工場から発生するガラス研磨粉を使用した ５） 。試料

形体５）や人工骨材を作成した６）。また、金型成型法によは乾燥後計量し、大塚鉄工（株）製バッジボールミル

る人工骨材（以下人工骨材Ｂ）は乳白色で顔料による着B-56 型に投入し混合・粉砕した。得られた粉体を大塚色が可能であり、カラー舗装用骨材として使用できると鉄工（株）製ブリケットマシン K-102 型で成形し、電思われたが大量製造は不可能であった。そこで昨年度ブ

気炉で表１の条件で焼成した。なお、表１の条件は昨年リケットマシン成形を行い人工骨材（以下人工骨材Ａ）度得られた強固な焼成体を得る最適条件である。

3,4 ）7)を大量に製造する条件を決定した 。本年度は道路用人＊得られた焼成体は、大塚鉄工（株）製ハンマークラッ

産業廃棄物の舗装材料への利用（第３報）（技術パイオニア養成事業）

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化学部

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高弥環境整備株式会社

岩手県工業技術センター研究報告
表１

第７号（２０００）

ブリケットマシンによる人工骨材の作成条件

項
目
作
成条
件
混 合 割 合 （ 重 量 比 ） 生コンスラッジ：鋳物廃砂：ガラス研磨粉＝２：５：３
粉砕装置及び時間
ボールミル：１時間
ブリケットサイズ
４０mm×２０mm×１２mm（アーモンド状）
成形
圧力
１７０kgf/cm ２ 、回
転数
フィーダ７０rpm、ロール３ rpm
焼成
温度1025℃
焼 成 パ タ ー ン
昇温６hr、保持２hr、炉内放冷表２骨材試験結果

試 験 項 目

人工骨材Ａ

人工骨材Ｂ

市販人工骨材

自然砕石

規 格 値

見掛比重 （g／ml）

2.286

2.266

2.475

2.921

2.45以上

吸率（％）

9.10

5.85

2.00

0.80

3.0以下

安定度試験 （％）

1.60.04−

3.1

12.0以下

すり減り減量（％）

20.4

14.5

18.0

9.330.0以下

形 状 試 験 （％）

0.6

−

0.7

0.410.0以下

水シャー HB-189 型で砕石状に粉砕した後分級し、６号砕ｍの空隙に比べ大きく数も多かった。この空隙が物性低石サイズ（5 〜 20mm）とし以下の実験に供した。の要因と思われる。それはブリケットマシンによる成形

２−２が内部まで圧力がかからないことと一切バインダーを添

人工骨材の試験

人工骨材については JIS 規格がなく、 JIS 道路用砕石の試験方法

3）4)に準じ、形状試験 、見掛比重・吸水率試

験、単位容積重量試験、すり減り試験、安定性試験をお加しなかったことに起因すると思われる。今後、成形条件（成形助剤の添加，成形圧力，成形及び離型の速度）や添加剤の混合等について検討する必要がある。

こなった。なお、道路用砕石の試験にはふるい分け試験、粘土塊質量試験、軟石量試験が含まれるが、人工骨材には粘土塊、軟石が含まれておらず事前にふるい分けも行っているため割愛した。

３−２

マーシャル安定度試験結果

６号砕石をすべて天然石から人工骨材Ａに変えてアスファルト混合量５〜７％の範囲でマーシャル安定度試験を実施した。空隙率・飽和度・フロー値の測定結果を図２−３

マーシャル安定度試験

１から図３に示す。通常アスファルト添加量を増やすとアスファルトに混合する砕石の一部（6 号砕石）を人骨材間がアスファルトで満たされ飽和度、フロー値は上工骨材で置き換え、配合設計した試料のマーシャル安定昇し逆に空隙率は低下するが、今回のアスファルト量で度試験4）を実施し、最適アスファルト量の決定と混合物としての物性測定を行った。

はフロー値が一定で変化しなかった。
これは骨材の吸水率が高いため添加アスファルトを吸収し骨材間がアスファルトで満たされていないことを示

３３−１

結果及び考察骨材試験結果している。また、このため空隙率、飽和度が基準範囲から大きく外れる結果となった。

今回作成した人工骨材Ａの試験結果を、同じ廃棄物をアスファルト混合物の変形に対する抵抗性を表す安定使用して金型プレスにより成形した人工骨材Ｂ、市販人度の測定結果を図４に示す。基準の 500kgf 以上を満足工骨材、自然砕石と比較して表２に示す。

し自然砕石と同等の安定度であったが人工骨材Ｂに比べ吸水率を除いておおむね規格値は満足しているが、人て低い値となる。これは人工骨材Ａのアスファルトを吸工骨材Ｂに比べて吸水率，安定性試験，すり減り減量い収し骨材間の接着力が弱くなったためと考えられる。

ずれも劣る。破砕前の人工骨材Ａは平滑だが、破砕品のしかし、アスファルト混合物の物性として重要な値で破断面をレーザー顕微鏡（オリンパス光学工業（株）製あるフロー値と安定度は基準を満たしていることかOLS1000）で測定したところ、人工骨材Ａには 100 〜ら実用上問題ないと考えられる。

200 μｍの空隙が多く存在し、人工骨材Ｂの 10 〜 50 μまた、基準をすべて満たすためには、計算上通常の約産業廃棄物の舗装材料への利用
25

1700

人工骨材Ａ
人工骨材Ｂ
自然砕石

人工骨材Ａ
人工骨材Ｂ
安定度（kgf）

空隙率（％）

20

自然砕石
1510

基準値

1500

1300
1100

5

基準値：500kgf以上
0900
55.5

66.5

755.5

図１66.5

7

アスファルト量（％）

アスファルト量（％）

アスファルト量と空隙率の関係

図３100

アスファルト量とフロー値の関係

0.5

基準値0.4フロー値（mm)

飽和度（％）

806040
人工骨材Ａ
人工骨材Ｂ
自然砕石

200.30.2

基準値

人工骨材Ａ
人工骨材Ｂ
自然砕石

0.1

0055.566.5755.56.5

7

アスファルト量（％）

アスファルト量（％）

図２6

アスファルト量と飽和度の関係

図４

アスファルト量と安定度の関係２倍（ 12 ％前後）のアスファルトを配合する必要があ

骨材の骨材試験を実施したところ、プレス成型品や市販るが混合物中で最も高価なアスファルトの混合量を増や品に比べて吸水率が高いが他の基準にはほぼ適合していすことは望ましくなく、骨材自体の吸水率を低下させるた。

必要があると感じた。

また、この人工骨材を配合したアスファルト混合物の今回試験した範囲での最も良好なアスファルト混合量

マーシャル安定度試験では、吸水率が高いためアスファでのマーシャル安定度試験結果を他の骨材で作成したアルトを吸収し空隙率や飽和度の基準に適合できなかった。

スファルト混合物の試験結果を表３で比較した。

しかし、フロー値や安定度は基準に適合しており通常のアスファルトと同等の性能であるといえる。

４結語

産業廃棄物のみを原料として大量に人工骨材を製造するためにブリケットマシン等を使用した。得られた人工表３

試 験 項 目

本研究の遂行にあたり指導及び協力いただいた岩手建工株式会社の大沼一人氏に深く感謝いたします。

マーシャル安定度試験の結果

人工骨材Ａ 人工骨材Ｂ 自然砕石

基 準 値

空 隙 率（％）

13.0

3.3

3.3

3 〜 5

飽 和 度（％）

51.0

81.5

80.2

75 〜 85

安 定 度（kgf）

1248

1611

1159

500 以上フ ロ ー 値（cm）

0.30

0.38

0.30

0.2 〜 0.4岩手県工業技術センター研究報告
今後は人工骨材の吸水率を下げるため、バインダー添加や成型方法の見直しを行いたい。

第７号（２０００）3)日本工業規格： JISA5001- 1 9 9 5 他
4)日本道路協会：舗装試験法便覧丸善(,1988)
5)佐々木秀幸、谷藤眞一：第 8 回廃棄物学会研究発表

５文献1)（社）日本鋳物工業界他：鋳物工場の産業廃棄物の有効利用等に関する調査研究報告書，(1994)他
2)例えば、平成 10 年度地域産学官共同研究事業成果普及講習会テキスト無機系廃棄物のリサイクル技術の開発：三重県工業技術研究所(1999 )会講演論文集,381 (1997)6)谷藤眞一、佐々木秀幸：第 9 回廃棄物学会研究発表
会講演論文集,201 (1998)
7)佐々木秀幸、谷藤眞一：第 10 回廃棄物学会研究発表
会講演論文集,397 (1999)