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日本建築学会大会学術講演梗概集（北海道） 2022 年 9 月

高濃度スラッジ水を用いた環境配慮型の先送り材の製造とその品質に関する検討
その１

実験概要
○堀 秀一*1
高橋 亨*2船尾 孝好*3

正会員
同
同
先送りモルタル
回収骨材

環境配慮産業廃棄物同同同

鈴木 峰人*4
中尾 陽一*5
平田 孝博*6

スラッジ水
先送り材

１．はじめにポンプ施工における先送りモルタル（以下先送り材）

表 1 実験の概要

は，施工準備段階において欠くことのできない材料であり，生コン工場で製造され荷卸し地点まで運搬される。

実験場所

Ａ工場

JIS 工場として先送り材は管理外の製品ではあるが，製造

大阪市港区①先送り材製造時に，上澄水と高濃度スラッジ水との性状比較実験の検討項目

する全てのコンクリート製品を環境配慮型に移行してい②上記に加え，回収骨材（細骨材）を使用したときの状態確認

くことは，製造者の責務として今後の重要な課題の一つである。

要因①スラッジ水濃度
４水準：0％，10％，20％，30％

そこで，従来の先送り材の代替品として，単位セメン実験の要因と水準
要因②回収骨材置換率
２水準：0％，100％

ト量の低減と産業廃棄物の有効活用を目的とした，生コン工場にて発生するスラッジ水と回収骨材を活用した環境配慮型の先送り材を考案し，その製造性と品質に関す

表2

実験のスラッジ水濃度と回収骨材使用率の組合せる検討を行うための室内実験を計画した。
実験にあたり，単位セメント量の低減および産業廃棄試験№目的物の有効活用を図る一手法として，スラッジ水の濃度を意図的に高めた高濃度スラッジ水を使用することとした。
本報では，生コン工場の試験室内で行った室内実験の概要，使用材料および調合計画の概要について述べる。

①

基

スラッジ水 スラッジ増分量における置換の考え方

回収骨材使用率

セメントおよ濃度(％） セメント置換 細骨材置換 び細骨材置換

0％

100％

準②③
スラッジおよび回収骨材の影響確認

0－－－○－10○－－○－10－－○○－10－○－－○

２．室内実験の概要
本実験の概要を表 1 に示す。検討項目として，①上澄水④⑤20－○－－○もしくは高濃度スラッジ水を使用した先送り材の製造性，⑥30－○－－○

さらに，②先送り材に使用する細骨材の一部もしくは全量を回収骨材と内割置換した際の先送り材の性状を確認
表3することの 2 項目とした。実験の要因と水準として，スラッジ水濃度を 0％，10％，20％，30％の 4 水準とし，回収測 定 項 目

骨材（細骨材）の置換率を 0％と 100％の 2 水準とした。
本実験におけるスラッジ水濃度と回収骨材使用率の組測定項目および試験方法
試験方法

流下時間

JSCE-F541「充てんモルタルの流動性試験方法」に準拠

フロー値

JIS R 5201「セメントの物理試験方法」 12 フロー試験に準拠

目視評価

目視による5段階評価 （良）5→1（悪）圧縮強度

JIS A 1108「コンクリートの圧縮試験方法」に準拠合せを表 2 に示す。高濃度スラッジ水と回収骨材を使用せずに上澄水と普通細骨材を用いた従来の先送り材を基準①とし，スラッジ水濃度および回収骨材使用率を変化さ

フレッシュ
先送り材

せた調合の先送り材について，表 3 に示す測定項目および試験方法により，先送り材の製造性，フレッシュ性状および硬化性状の確認を行った。

硬化後

３．使用材料
本実験に使用した先送り材の使用材料を表 4 に示す。全
Manufactureofenvironment-friendly

postponement

materialusing

high-HORI Shuichi, TAKAHASHI Tohru ,FUNAO Takayoshi ,SUZUKI Minehito

concentration sludge water and examination of its quality

NAKAO Youichi and HIRATA takahiro― 117 ―

ての使用材料が実験工場において調達可能なものとした。

表4スラッジ水は，生コン工場のスラッジ水槽からサンプルを採取し，スラッジを沈殿させながら，適当な濃度とな

材料名

種

使用材料

類

製造業者又は産地

表乾密度

混合割合 *1(g/cm 3)るように調整したものを使用した。なお，今回の室内実
セメント

普通ポルトランドセメント Ｕｂ社製

3.16－

細骨材1

砕砂（石灰砕砂）

大分県津久見産2.66

50

したものを作成し実験を行ったが，生コンクリート工場

細骨材2砕砂兵庫県西島産2.58

では，品質面，設備面からも管理することが難しいこと

細骨材3

回収細骨材

細骨材１と２の混合

験ではスラッジ水濃度を 20％，30％と意図的に高く設定から現実的ではないが基準配合との比較のため実施した。

練り混ぜ水

細骨材の物性値を表 5 に示す。回収骨材の物性値は新骨*1：容積比50100

上澄水－1－

スラッジ水－1－材に比べて粗粒率がやや大きく，微粒分量はやや小さい

表5細骨材の物性値値となった。
区分種類

絶乾密度 表乾密度

４．先送り材の調合に関する検討

吸水率

微粒分量

粗粒率

粒径判定

g/c㎥g/c㎥％％

先送り材の調合を表 6 に示す。同表に示した調合番号①

細骨材1

石灰砕砂

2.65

2.66

0.53

5.92.81

実積率％58.8を基準配合とした。細骨材の混合比率は細骨材 1：細骨材

細骨材2

砕砂

2.542.58

1.73

6.32.8757.12＝50：50（容積比）とした。スラッジ水濃度については，

細骨材3回収細骨材

2.562.6

1.61

3.5

2.9358.9

調合番号②～④で 10％とし，調合番号⑤は 20％，調合番号⑥は 30％とした。スラッジ増加分量の置換えについて

表6は，調合番号②ではセメントの質量と，調合番号③はセメントおよび細骨材の質量と，調合番号④～⑥ではスラ先送り材の計画調合

調合番号

スラッジ水濃度(％)

先送り材を製造する際の練混ぜ水に上澄水を使用した①0

調合番号①においては，単位水量を 320kg/m3 に設定した。

②③

セメントおよび細骨材置換

368

細骨材置換

400

ッジ増量分量を細骨材の質量と置換えた。

本実験の目的である高濃度スラッジ水を使用することに10セメント

水－

400

320－

セメント置換

368－

352－
－

④

よる産業副産物の有効利用を主眼として，まず，計画通り上澄水の 320kg/m3 を 10%スラッジ水に置換することし，単位量 (kg/ｍ 3)
スラッジ水 細骨材１

スラッジ増加分量の置換え

細骨材２

細骨材３734715－

734

715－

402

623622－

402－－

1224

⑤20細骨材置換

400－604－－700

⑥30

細骨材置換

400－758－－300

単位スラッジ水量を 352kg/m3 として調合番号②を製造した。その結果，調合番号②は流動性が極めて悪く，特に，単位スラッジ水量の設定変更が必要と判断した。
そこで，調合番号①の流下時間に基づき，10%，20%および 30%の高濃度スラッジ水の使用量を逐次増加させることにより，フレッシュ性状の目視評価および粘性の定性的評価をもとに単位スラッジ水量を調整した。
図 1 にスラッジ濃度に対する単位スラッジ水量の関係を示す。上澄水を使用した調合番号①に対して，同程度の流動性を確保するためには，10%高濃度スラッジを使用する場合には単位スラッジ水量が 400kg/m3 程度，また 20%高濃度スラッジ水では約 600kg/m3，さらに 30%高濃度ス
ラッジ水では単位スラッジ水量が 760kg/m3 程度必要となることが，予備的な実験により判明した。図中には回帰

５. おわりに線を示すが，決定係数 0.98 と極めて高い相関が得られて本稿では，高濃度スラッジ水を用いた環境配慮型の先おり，図 1 により，先送り材に使用する高濃度スラッジ水送り材の調合と製造について検討した結果を述べた。その濃度に応じた単位スラッジ水量の設定が可能となる。の 2 では，先送り材の流下時間，フロー値および目視評価，先送り材の圧縮強度試験の結果について述べる。

*1 新関西菱光*2 三和生コン*3 阪神生コン建材工業*4 岡本生コンクリート*5 関西宇部*6 千石*1 Sinkansairyoko Corporation, *2 Sanwa Namakon*3 Hanshin Nmacon Kennzaikougyou ,*4 Okamoto Concrete Corporation*5 Kansai Ube Co.,Inc, *6 Sengoku Corporation― 118 ―