JP2003267770A - Ａｌｃの製造方法および製造用原料 - Google Patents
Ａｌｃの製造方法および製造用原料Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コンクリート廃材から骨材を回収する際に生
じる副産微粉を有効に利用することにある。 【解決手段】 珪酸質原料および石灰質原料を主とする
原料を用い、これに適量の発泡剤を加えたものを型枠に
注入して発泡させ、所望時間硬化させることより半可塑
体となったものをオートクレーブにより養生処理を行う
ＡＬＣの製造方法であり、１００〜５００℃に加熱した
後のコンクリート廃材から骨材を回収する際に生じる副
産微粉を、上記原料の一部として使用する製造方法を用
いている。また、ＡＬＣ製造用原料を上記副産微粉から
なるもので構成している。
じる副産微粉を有効に利用することにある。 【解決手段】 珪酸質原料および石灰質原料を主とする
原料を用い、これに適量の発泡剤を加えたものを型枠に
注入して発泡させ、所望時間硬化させることより半可塑
体となったものをオートクレーブにより養生処理を行う
ＡＬＣの製造方法であり、１００〜５００℃に加熱した
後のコンクリート廃材から骨材を回収する際に生じる副
産微粉を、上記原料の一部として使用する製造方法を用
いている。また、ＡＬＣ製造用原料を上記副産微粉から
なるもので構成している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンクリート廃材
から骨材を回収する際に生じる副産微粉を原料として使
用するＡＬＣの製造方法および製造用原料に関するもの
である。
から骨材を回収する際に生じる副産微粉を原料として使
用するＡＬＣの製造方法および製造用原料に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】通常のＡＬＣの製造方法としては、珪酸
質原料および石灰質原料を主な原料とし、これに石膏等
の他の原料を加え、さらに適量の水、アルミニウム等の
金属粉、添加物等を加えて混練したスラリーを、必要に
応じて補強用鉄筋を配置した型枠に注入して発泡させ、
所望時間硬化させることにより半可塑体となったものを
上記型枠から取り出して、所望寸法に切断後オートクレ
ーブに挿入して、高温高圧で水蒸気養生させる方法が用
いられている。上記珪酸質原料としては、例えば粉砕さ
れた珪石や珪砂等が用いられ、石灰質原料としては、例
えば生石灰やセメント等が用いられる。
質原料および石灰質原料を主な原料とし、これに石膏等
の他の原料を加え、さらに適量の水、アルミニウム等の
金属粉、添加物等を加えて混練したスラリーを、必要に
応じて補強用鉄筋を配置した型枠に注入して発泡させ、
所望時間硬化させることにより半可塑体となったものを
上記型枠から取り出して、所望寸法に切断後オートクレ
ーブに挿入して、高温高圧で水蒸気養生させる方法が用
いられている。上記珪酸質原料としては、例えば粉砕さ
れた珪石や珪砂等が用いられ、石灰質原料としては、例
えば生石灰やセメント等が用いられる。
【０００３】また、工業副産物あるいは産業廃棄物であ
るスラグやフライアッシュ等についても、上記ＡＬＣの
製造の際に原料として有効に使用されている。
るスラグやフライアッシュ等についても、上記ＡＬＣの
製造の際に原料として有効に使用されている。
【０００４】一方、コンクリート構造物を解体した際に
生じるコンクリート廃材を有効に利用することも社会的
な課題となっている。なお、コンクリート廃材中に含ま
れる骨材（粗骨材や細骨材）については、高品質のもの
が回収できるようになっている。ただし、骨材を回収す
る際に生じる副産微粉については、土壌改良材等に利用
されているものの、さらなる用途の開発が望まれてい
る。
生じるコンクリート廃材を有効に利用することも社会的
な課題となっている。なお、コンクリート廃材中に含ま
れる骨材（粗骨材や細骨材）については、高品質のもの
が回収できるようになっている。ただし、骨材を回収す
る際に生じる副産微粉については、土壌改良材等に利用
されているものの、さらなる用途の開発が望まれてい
る。
【０００５】そこで、本発明者等は、副産微粉の用途を
さらに開発すべく、鋭意研究を重ねたところ、その副産
微粉を上記ＡＬＣの原料として有効に利用することがで
きるという知見を得た。
さらに開発すべく、鋭意研究を重ねたところ、その副産
微粉を上記ＡＬＣの原料として有効に利用することがで
きるという知見を得た。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記知見に
基づいてなされたものであり、コンクリート廃材から骨
材を回収する際に生じた副産微粉を原料として有効に利
用することのできるＡＬＣの製造方法および製造用原料
を提供することを課題としている。
基づいてなされたものであり、コンクリート廃材から骨
材を回収する際に生じた副産微粉を原料として有効に利
用することのできるＡＬＣの製造方法および製造用原料
を提供することを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１に記載の発明に係るＡＬＣの製造方法は、
珪酸質原料および石灰質原料を主とする原料を用い、こ
れに適量の発泡剤を加えたものを型枠に注入して発泡さ
せ、所望時間硬化させることより半可塑体となったもの
をオートクレーブにより養生処理を行うＡＬＣの製造方
法であって、１００〜５００℃に加熱した後のコンクリ
ート廃材から骨材を回収する際に生じる副産微粉を、上
記原料の一部として使用することを特徴としている。
め、請求項１に記載の発明に係るＡＬＣの製造方法は、
珪酸質原料および石灰質原料を主とする原料を用い、こ
れに適量の発泡剤を加えたものを型枠に注入して発泡さ
せ、所望時間硬化させることより半可塑体となったもの
をオートクレーブにより養生処理を行うＡＬＣの製造方
法であって、１００〜５００℃に加熱した後のコンクリ
ート廃材から骨材を回収する際に生じる副産微粉を、上
記原料の一部として使用することを特徴としている。
【０００８】請求項２に記載の発明に係るＡＬＣの製造
方法は、請求項１に記載の発明において、上記副産微粉
の使用量は、この副産微粉を含む全原料の６０質量％未
満であることを特徴としている。
方法は、請求項１に記載の発明において、上記副産微粉
の使用量は、この副産微粉を含む全原料の６０質量％未
満であることを特徴としている。
【０００９】請求項３に記載の発明に係るＡＬＣ製造用
原料は、１００〜５００℃に加熱した後のコンクリート
廃材から骨材を回収する際に生じる副産微粉を用いたＡ
ＬＣ製造用原料であって、上記副産微粉は、ＣａＯを１
０〜３０質量％含有し、ＳｉＯ2 を３５〜６０質量％含
有し、Ａｌ2 Ｏ3 を２．０〜１０質量％含有し、Ｆｅ 2
Ｏ3 を０．１〜２．０質量％含有し、Ｎａ2 Ｏを０．５
〜２．０質量％含有し、Ｋ2 Ｏを５質量％以下となるよ
うに含有し、かつ残部が不可避不純物からなることを特
徴としている。
原料は、１００〜５００℃に加熱した後のコンクリート
廃材から骨材を回収する際に生じる副産微粉を用いたＡ
ＬＣ製造用原料であって、上記副産微粉は、ＣａＯを１
０〜３０質量％含有し、ＳｉＯ2 を３５〜６０質量％含
有し、Ａｌ2 Ｏ3 を２．０〜１０質量％含有し、Ｆｅ 2
Ｏ3 を０．１〜２．０質量％含有し、Ｎａ2 Ｏを０．５
〜２．０質量％含有し、Ｋ2 Ｏを５質量％以下となるよ
うに含有し、かつ残部が不可避不純物からなることを特
徴としている。
【００１０】上記のように構成された請求項１または２
に記載の発明に係るＡＬＣの製造方法においては、１０
０〜５００℃に加熱後のコンクリート廃材から骨材を回
収する際に生じた副産微粉に、以下に示す成分が含まれ
ていることが実際に確認されていることから、上記副産
微粉を、珪酸質原料および石灰質原料の主原料として有
効かつ大量に利用することができる。すなわち、複数の
コンクリート廃材から回収された複数のロットの副産微
粉について、各成分の範囲をまとめると次の通りであ
る。
に記載の発明に係るＡＬＣの製造方法においては、１０
０〜５００℃に加熱後のコンクリート廃材から骨材を回
収する際に生じた副産微粉に、以下に示す成分が含まれ
ていることが実際に確認されていることから、上記副産
微粉を、珪酸質原料および石灰質原料の主原料として有
効かつ大量に利用することができる。すなわち、複数の
コンクリート廃材から回収された複数のロットの副産微
粉について、各成分の範囲をまとめると次の通りであ
る。
【００１１】石灰質原料としてのCaO（酸化カルシウ
ム）が１０〜３０質量％、珪酸質原料としてのＳｉＯ2
（二酸化珪素）が３５〜６０質量％、Al2O3（酸化アル
ミニウム）が２．０〜１０質量％、Fe2O3（酸化鉄）が
０．１〜２．０質量％、Na2O（酸化ナトリウム）が０．
５〜２．０質量％、K2O（酸化カリウム）が５質量％以
下、残部が不可避不純物。ただし、一つのロットからサ
ンプリングした副産微粉をとれば、上記CaO、SiO 2、Al2
O3、Fe2O3、Na2O、K2Oおよび不可避不純物の合計が１０
０％になることはいうまでもない。
ム）が１０〜３０質量％、珪酸質原料としてのＳｉＯ2
（二酸化珪素）が３５〜６０質量％、Al2O3（酸化アル
ミニウム）が２．０〜１０質量％、Fe2O3（酸化鉄）が
０．１〜２．０質量％、Na2O（酸化ナトリウム）が０．
５〜２．０質量％、K2O（酸化カリウム）が５質量％以
下、残部が不可避不純物。ただし、一つのロットからサ
ンプリングした副産微粉をとれば、上記CaO、SiO 2、Al2
O3、Fe2O3、Na2O、K2Oおよび不可避不純物の合計が１０
０％になることはいうまでもない。
【００１２】そして、一つのロットの副産微粉をみる
と、CaOが多くなると、SiO2が少なくなり、CaOが少なく
なると、SiO2が多くなるという一定の関係がある。すな
わち、CaOが１０％より少なくなると、セメント水和物
の割合が少なくなり、骨材の粗粒部分の主成分としての
SiO2の割合が多くなるので、副産微粉を含む全原料のCa
O／SiO2比（以下、「Ca／Si比」という）の推奨値であ
る０．４〜０．６（０．５に近い値）が得られなくな
り、CaOとSiO2との反応性が低下することになる。した
がって、上記のようにCaOが１０％以上含まれていれ
ば、副産微粉をＡＬＣの原料として有効に利用できる。
また、CaOが３０％より多くなると、セメント水和物の
割合が多くなり、骨材の粗粒部分の主成分としてのSiO2
の割合が少なくなるので、この場合にも副産微粉を含む
全原料のCa／Si比として０．４〜０．６が得られなくな
り、CaOとSiO2との反応性が低下することになる。した
がって、上記のようにCaOが３０％以下であればＡＬＣ
の原料として有効に利用できるといえる。以上のことか
ら、上記副産微粉を、ＡＬＣの原料として有効かつ大量
に利用することができる。
と、CaOが多くなると、SiO2が少なくなり、CaOが少なく
なると、SiO2が多くなるという一定の関係がある。すな
わち、CaOが１０％より少なくなると、セメント水和物
の割合が少なくなり、骨材の粗粒部分の主成分としての
SiO2の割合が多くなるので、副産微粉を含む全原料のCa
O／SiO2比（以下、「Ca／Si比」という）の推奨値であ
る０．４〜０．６（０．５に近い値）が得られなくな
り、CaOとSiO2との反応性が低下することになる。した
がって、上記のようにCaOが１０％以上含まれていれ
ば、副産微粉をＡＬＣの原料として有効に利用できる。
また、CaOが３０％より多くなると、セメント水和物の
割合が多くなり、骨材の粗粒部分の主成分としてのSiO2
の割合が少なくなるので、この場合にも副産微粉を含む
全原料のCa／Si比として０．４〜０．６が得られなくな
り、CaOとSiO2との反応性が低下することになる。した
がって、上記のようにCaOが３０％以下であればＡＬＣ
の原料として有効に利用できるといえる。以上のことか
ら、上記副産微粉を、ＡＬＣの原料として有効かつ大量
に利用することができる。
【００１３】なお、コンクリート廃材を１００〜５００
℃に加熱するようにしたのは、骨材に悪影響を与えるこ
となく、セメントペーストを脱水脆弱化させて、例えば
すりもみ処理により、高品質の骨材を容易かつ確実に取
り出すことができるようにするとともに、確実に脱水さ
れかつより微細に粉砕された副産微粉を得るためであ
る。すなわち、１００℃以上に加熱するようにしたの
は、１００℃未満では、コンクリート廃材のセメントペ
ーストを脆弱化する上で効果が薄いためセメントペース
トやモルタルが確実に取り除かれた高品質の骨材が得に
くくなるとともに、より微細な副産微粉が得にくくなる
からである。しかも、セメントペースト等の脱水に多く
の時間がかかる欠点もあるからである。また、５００℃
以下の温度に加熱するようにしたのは、５００℃超の温
度ではコンクリート廃材中の骨材に変質や劣化を生じさ
せるおそれがあるからである。そして、これらの点を考
慮すると、上記コンクリート廃材は、３００〜３５０℃
に加熱することがより好ましい。
℃に加熱するようにしたのは、骨材に悪影響を与えるこ
となく、セメントペーストを脱水脆弱化させて、例えば
すりもみ処理により、高品質の骨材を容易かつ確実に取
り出すことができるようにするとともに、確実に脱水さ
れかつより微細に粉砕された副産微粉を得るためであ
る。すなわち、１００℃以上に加熱するようにしたの
は、１００℃未満では、コンクリート廃材のセメントペ
ーストを脆弱化する上で効果が薄いためセメントペース
トやモルタルが確実に取り除かれた高品質の骨材が得に
くくなるとともに、より微細な副産微粉が得にくくなる
からである。しかも、セメントペースト等の脱水に多く
の時間がかかる欠点もあるからである。また、５００℃
以下の温度に加熱するようにしたのは、５００℃超の温
度ではコンクリート廃材中の骨材に変質や劣化を生じさ
せるおそれがあるからである。そして、これらの点を考
慮すると、上記コンクリート廃材は、３００〜３５０℃
に加熱することがより好ましい。
【００１４】請求項２に記載の発明に係るコンクリート
廃材を利用したＡＬＣの製造方法においては、副産微粉
の使用量がこの副産微粉を含む全原料の６０質量％未満
であるので、全原料のCa／Si比として、推奨値の０．４
〜０．６を得ることができる。したがって、オートクレ
ーブ養生処理後のＡＬＣの圧縮強度の低下を防止するこ
とができる。なお、６０質量％未満としたのは、６０質
量％以上になると、全原料のCa／Si比として０．４〜
０．６を確保することが困難になり、圧縮強度が急激に
低下することになるからである。
廃材を利用したＡＬＣの製造方法においては、副産微粉
の使用量がこの副産微粉を含む全原料の６０質量％未満
であるので、全原料のCa／Si比として、推奨値の０．４
〜０．６を得ることができる。したがって、オートクレ
ーブ養生処理後のＡＬＣの圧縮強度の低下を防止するこ
とができる。なお、６０質量％未満としたのは、６０質
量％以上になると、全原料のCa／Si比として０．４〜
０．６を確保することが困難になり、圧縮強度が急激に
低下することになるからである。
【００１５】請求項３に記載の発明に係るＡＬＣ製造用
原料は、上述のような成分を有する副産微粉からなって
いるので、ＡＬＣを製造するための全原料の６０質量％
未満の割合で使用しても、当該全原料のCa／Si比として
０．４〜０．６を確保することができ、圧縮強度を通常
のＡＬＣと同等に維持することができる。したがって、
副産微粉を大量にかつ有効に利用することができる。
原料は、上述のような成分を有する副産微粉からなって
いるので、ＡＬＣを製造するための全原料の６０質量％
未満の割合で使用しても、当該全原料のCa／Si比として
０．４〜０．６を確保することができ、圧縮強度を通常
のＡＬＣと同等に維持することができる。したがって、
副産微粉を大量にかつ有効に利用することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。
する。
【００１７】この実施の形態で示すＡＬＣの製造方法
は、珪酸質原料および石灰質原料の主原料に二水石膏等
の他の原料を加えるとともに、副産微粉も原料として加
え、さらに適量の水、アルミニウム等の発泡剤、添加物
等を加えて混練したスラリーを、必要に応じて補強用鉄
筋を配置した型枠に注入して発泡させ、所望時間硬化さ
せることにより半可塑体となったものを上記型枠から取
り出して、所望寸法に切断後オートクレーブに挿入し
て、高温高圧で水蒸気養生させる方法である。この方法
により、ＡＬＣとしのて軽量気泡コンクリートを製造す
ることができる。上記珪酸質原料としては、珪石や珪砂
等を粉砕したものが用いられ、石灰質原料としては、生
石灰やセメント等が用いられている。
は、珪酸質原料および石灰質原料の主原料に二水石膏等
の他の原料を加えるとともに、副産微粉も原料として加
え、さらに適量の水、アルミニウム等の発泡剤、添加物
等を加えて混練したスラリーを、必要に応じて補強用鉄
筋を配置した型枠に注入して発泡させ、所望時間硬化さ
せることにより半可塑体となったものを上記型枠から取
り出して、所望寸法に切断後オートクレーブに挿入し
て、高温高圧で水蒸気養生させる方法である。この方法
により、ＡＬＣとしのて軽量気泡コンクリートを製造す
ることができる。上記珪酸質原料としては、珪石や珪砂
等を粉砕したものが用いられ、石灰質原料としては、生
石灰やセメント等が用いられている。
【００１８】上記副産微粉は、コンクリート構造物を解
体した際に生じたコンクリート廃材を１００〜５００℃
に加熱し、このコンクリート廃材をミル等に投入して粗
骨材や細骨材の骨材を回収する際に生じたものをバグフ
ィルタ等で回収したものである。なお、コンクリート廃
材を１００〜５００℃に加熱するようにしたのは、骨材
に悪影響を与えることなく、セメントペーストを脱水脆
弱化させて、例えばミルによるすりもみ処理により、高
品質の骨材を容易かつ確実に取り出すことができるよう
にするとともに、確実に脱水されかつより微細に粉砕さ
れた副産微粉を得るためである。すなわち、１００℃以
上に加熱するようにしたのは、１００℃未満では、コン
クリート廃材のセメントペーストを脆弱化する上で効果
が薄いためセメントペーストやモルタルが確実に取り除
かれた高品質の骨材が得にくくなるとともに、より微細
な副産微粉が得にくくなるからである。また、５００℃
以下の温度に加熱するようにしたのは、５００℃超の温
度ではコンクリート廃材中の骨材に変質や劣化を生じさ
せるおそれがあるからである。そして、これらの点を考
慮すると、上記コンクリート廃材は、３００〜３５０℃
に加熱することがより好ましい。
体した際に生じたコンクリート廃材を１００〜５００℃
に加熱し、このコンクリート廃材をミル等に投入して粗
骨材や細骨材の骨材を回収する際に生じたものをバグフ
ィルタ等で回収したものである。なお、コンクリート廃
材を１００〜５００℃に加熱するようにしたのは、骨材
に悪影響を与えることなく、セメントペーストを脱水脆
弱化させて、例えばミルによるすりもみ処理により、高
品質の骨材を容易かつ確実に取り出すことができるよう
にするとともに、確実に脱水されかつより微細に粉砕さ
れた副産微粉を得るためである。すなわち、１００℃以
上に加熱するようにしたのは、１００℃未満では、コン
クリート廃材のセメントペーストを脆弱化する上で効果
が薄いためセメントペーストやモルタルが確実に取り除
かれた高品質の骨材が得にくくなるとともに、より微細
な副産微粉が得にくくなるからである。また、５００℃
以下の温度に加熱するようにしたのは、５００℃超の温
度ではコンクリート廃材中の骨材に変質や劣化を生じさ
せるおそれがあるからである。そして、これらの点を考
慮すると、上記コンクリート廃材は、３００〜３５０℃
に加熱することがより好ましい。
【００１９】そして、上記副産微粉は、上記珪酸質原料
および石灰質原料の主原料、石膏等の原料と置換するこ
とにより、副産微粉を含む全原料の６０質量％未満のも
のを使用するようになっている。
および石灰質原料の主原料、石膏等の原料と置換するこ
とにより、副産微粉を含む全原料の６０質量％未満のも
のを使用するようになっている。
【００２０】また、上記副産微粉は、主にセメントの水
和により生成した珪酸カルシウム水和物（nCaO・mSiO2
・H2O）および消石灰（Ca(OH)2）と、消石灰の炭酸化物
である炭酸カルシウム（CaCO3）と、粗骨材および細骨
材の一部が粉砕されたものを含んだものとなっている。
和により生成した珪酸カルシウム水和物（nCaO・mSiO2
・H2O）および消石灰（Ca(OH)2）と、消石灰の炭酸化物
である炭酸カルシウム（CaCO3）と、粗骨材および細骨
材の一部が粉砕されたものを含んだものとなっている。
【００２１】上記珪酸カルシウム水和物および消石灰
は、オートクレーブ養生により、トバモライトへと結晶
化し、ＡＬＣとしての強度発現に寄与できる。さらに、
１００〜５００℃で加熱されているため、珪酸カルシウ
ム水和物は、その付着水については完全に除去されてい
るとともに、その結晶水についても一部が除去された状
態になっている。そして、付着水が除去された状態にな
っていることから、粉体原料として凝縮や流送中の閉寒
などが起こらず、取り扱いが容易である。
は、オートクレーブ養生により、トバモライトへと結晶
化し、ＡＬＣとしての強度発現に寄与できる。さらに、
１００〜５００℃で加熱されているため、珪酸カルシウ
ム水和物は、その付着水については完全に除去されてい
るとともに、その結晶水についても一部が除去された状
態になっている。そして、付着水が除去された状態にな
っていることから、粉体原料として凝縮や流送中の閉寒
などが起こらず、取り扱いが容易である。
【００２２】また、結晶水の一部が除去されていること
から、水と接触したときに、再び水和反応を生じセメン
トとしての硬化反応も期待できる。このため、ＡＬＣの
主原料であるセメントの一部を副産微粉で置換しても、
オートクレーブ養生前の硬化体（半可塑体あるいは生ケ
ーキ）の強度低下を防止できるという特長がある。
から、水と接触したときに、再び水和反応を生じセメン
トとしての硬化反応も期待できる。このため、ＡＬＣの
主原料であるセメントの一部を副産微粉で置換しても、
オートクレーブ養生前の硬化体（半可塑体あるいは生ケ
ーキ）の強度低下を防止できるという特長がある。
【００２３】上記炭酸カルシウムについては、ＡＬＣの
製造においては特に悪影響を及ぼすものではなく、むし
ろ粗骨材および細骨材から混入するアルカリ分（Na）が
存在する場合、一部はトバモライト結晶化へ寄与するこ
ともできる。
製造においては特に悪影響を及ぼすものではなく、むし
ろ粗骨材および細骨材から混入するアルカリ分（Na）が
存在する場合、一部はトバモライト結晶化へ寄与するこ
ともできる。
【００２４】粗骨材および細骨材の一部が粉砕されるこ
とによって生じた副産微粉は、α石英やアルミナ成分が
主体である。これらは、ＡＬＣの主要構成鉱物であるア
ルミナ置換トバモライトの構成成分であるから、オート
クレーブ養生によりトバモライトの生成に寄与する。
とによって生じた副産微粉は、α石英やアルミナ成分が
主体である。これらは、ＡＬＣの主要構成鉱物であるア
ルミナ置換トバモライトの構成成分であるから、オート
クレーブ養生によりトバモライトの生成に寄与する。
【００２５】また、複数のコンクリート廃材から回収さ
れた複数のロットの副産微粉について、各成分をまとめ
ると次の通りである。
れた複数のロットの副産微粉について、各成分をまとめ
ると次の通りである。
【００２６】CaO：１０〜３０質量％
SiO2：３５〜６０質量％
Al2O3：２．０〜１０質量％
Fe2O3：０．１〜２．０質量％
Na2O：０．５〜２．０質量％
K2O：５質量％以下
不可避不純物：残部
【００２７】そして、一つのロットの副産微粉をみる
と、CaOが多くなると、SiO2が少なくなり、CaOが少なく
なると、SiO2が多くなるという一定の関係がある。すな
わち、CaOが１０％より少なくなると、セメント水和物
の割合が少なくなり、骨材の粗粒部分の主成分としての
SiO2の割合が多くなるので、副産微粉を含む全原料のCa
O／SiO2比（以下、「Ca／Si比」という）の推奨値であ
る後述の０．３〜０．９、好ましくは０．４〜０．６が
得られなくなり、CaOとSiO2との反応性が低下すること
になる。したがって、上記のようにCaOが１０％以上含
まれていれば、副産微粉をＡＬＣの原料として有効に利
用可能である。また、CaOが３０％より多くなると、セ
メント水和物の割合が多くなり、骨材の粗粒部分の主成
分としてのSiO2の割合が少なくなるので、この場合にも
副産微粉を含む全原料のCa／Si比として０．３〜０．
９、好ましくは０．４〜０．６が得られなくなり、CaO
とSiO 2との反応性が低下することになる。したがって、
上記のようにCaOが３０％以下であればＡＬＣの原料と
して有効に利用可能である。
と、CaOが多くなると、SiO2が少なくなり、CaOが少なく
なると、SiO2が多くなるという一定の関係がある。すな
わち、CaOが１０％より少なくなると、セメント水和物
の割合が少なくなり、骨材の粗粒部分の主成分としての
SiO2の割合が多くなるので、副産微粉を含む全原料のCa
O／SiO2比（以下、「Ca／Si比」という）の推奨値であ
る後述の０．３〜０．９、好ましくは０．４〜０．６が
得られなくなり、CaOとSiO2との反応性が低下すること
になる。したがって、上記のようにCaOが１０％以上含
まれていれば、副産微粉をＡＬＣの原料として有効に利
用可能である。また、CaOが３０％より多くなると、セ
メント水和物の割合が多くなり、骨材の粗粒部分の主成
分としてのSiO2の割合が少なくなるので、この場合にも
副産微粉を含む全原料のCa／Si比として０．３〜０．
９、好ましくは０．４〜０．６が得られなくなり、CaO
とSiO 2との反応性が低下することになる。したがって、
上記のようにCaOが３０％以下であればＡＬＣの原料と
して有効に利用可能である。
【００２８】以上より、加熱すりもみによって得られた
副産微粉は、ＡＬＣの原料として有効に使用することが
できることが分かる。
副産微粉は、ＡＬＣの原料として有効に使用することが
できることが分かる。
【００２９】また、一つのロットからサンプリングした
副産微粉の成分は、強熱減量を考慮すると、表１に示す
副産微粉Ａ、副産微粉Ｂのようになる。すなわち、上記
CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3、Na2O、K2O、その他（不可避
不純物）および強熱減量の合計が１００質量％になる。
なお、強熱減量は、強熱した際に生じる質量の減少のこ
とであり、ＡＬＣの原料を、約１０００℃で加熱した際
に生じたものである。
副産微粉の成分は、強熱減量を考慮すると、表１に示す
副産微粉Ａ、副産微粉Ｂのようになる。すなわち、上記
CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3、Na2O、K2O、その他（不可避
不純物）および強熱減量の合計が１００質量％になる。
なお、強熱減量は、強熱した際に生じる質量の減少のこ
とであり、ＡＬＣの原料を、約１０００℃で加熱した際
に生じたものである。
【００３０】また、ＡＬＣは、オートクレーブ養生後の
製品物性を確保するために、原料の反応性等を考慮し、
CaO／SiO2のモル比である上述したCa／Si比を０．３〜
０．９、好ましくは０．４〜０．６に調整することが望
ましい。すなわち、副産微粉について、その化学成分を
予め分析しておき（表１参照）、この副産微粉が原料と
して加えられた後のCa／Si比が上記範囲に入るように調
整している。
製品物性を確保するために、原料の反応性等を考慮し、
CaO／SiO2のモル比である上述したCa／Si比を０．３〜
０．９、好ましくは０．４〜０．６に調整することが望
ましい。すなわち、副産微粉について、その化学成分を
予め分析しておき（表１参照）、この副産微粉が原料と
して加えられた後のCa／Si比が上記範囲に入るように調
整している。
【００３１】なお、副産微粉の添加量の増加にしたがっ
て、製品として完成後のＡＬＣの圧縮強度が低下するこ
とになるが、ＡＬＣの密度を高めることで、その圧縮強
度の低下を防止することができる。しかしながら、副産
微粉の添加量が６０質量％以上になると、密度をJIS A
5416に規定される５５０ｋｇ／ｍ3 以上に増加させて
も、圧縮強度が急激に低下することになる。このため、
副産微粉の使用量を、この副産微粉を含む全原料の６０
質量％未満となるように設定することが好ましい。
て、製品として完成後のＡＬＣの圧縮強度が低下するこ
とになるが、ＡＬＣの密度を高めることで、その圧縮強
度の低下を防止することができる。しかしながら、副産
微粉の添加量が６０質量％以上になると、密度をJIS A
5416に規定される５５０ｋｇ／ｍ3 以上に増加させて
も、圧縮強度が急激に低下することになる。このため、
副産微粉の使用量を、この副産微粉を含む全原料の６０
質量％未満となるように設定することが好ましい。
【００３２】また、上記副産微粉を原料の一部として用
いたＡＬＣは、通常のＡＬＣと同様の設備を用いて製造
することが可能である。
いたＡＬＣは、通常のＡＬＣと同様の設備を用いて製造
することが可能である。
【００３３】上記のように構成されたＡＬＣの製造方法
によれば、１００〜５００℃に加熱後のコンクリート廃
材から粗骨材および細骨材を回収する際に生じた副産微
粉に、SiO2が３５〜６０質量％、CaOが１０〜３０質量
％含まれていることから、上記副産微粉を、珪酸質原料
および石灰質原料の主原料の代わりに有効かつ大量に再
利用することができる。また、副産微粉の使用量が６０
質量％未満となっているので、ＡＬＣの圧縮強度の低下
を防止することができる。
によれば、１００〜５００℃に加熱後のコンクリート廃
材から粗骨材および細骨材を回収する際に生じた副産微
粉に、SiO2が３５〜６０質量％、CaOが１０〜３０質量
％含まれていることから、上記副産微粉を、珪酸質原料
および石灰質原料の主原料の代わりに有効かつ大量に再
利用することができる。また、副産微粉の使用量が６０
質量％未満となっているので、ＡＬＣの圧縮強度の低下
を防止することができる。
【００３４】
【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。
【００３５】１．実験結果
表１は、ＡＬＣの原料として添加した副産微粉の化学成
分を分析した結果であり、骨材の製造時期を変えてサン
プリングした副産微粉ＡおよびＢの分析結果について記
載したものである。表２および表３は、ＡＬＣについて
の実験結果等を示したものである。すなわち、表２は、
従来例と、副産微粉Ａ、Ｂを添加した１−１から１−４
の実施例について、表３は、２−１から２−４の実施例
について、原料の含有率（質量％）、Ca／Si比、圧縮強
度（Ｎ／ｍｍ2 ）および密度ｋｇ／ｍ3 についての実験
結果等を記載したものである。なお、圧縮強度および密
度は、後述する鉄筋を含まない部分におけるオートクレ
ーブ養生後のブロック部について測定を行ったものであ
る。また、副産微粉の含有率は、この副産微粉を含むＡ
ＬＣを製造するための全原料に対する割合で示してい
る。
分を分析した結果であり、骨材の製造時期を変えてサン
プリングした副産微粉ＡおよびＢの分析結果について記
載したものである。表２および表３は、ＡＬＣについて
の実験結果等を示したものである。すなわち、表２は、
従来例と、副産微粉Ａ、Ｂを添加した１−１から１−４
の実施例について、表３は、２−１から２−４の実施例
について、原料の含有率（質量％）、Ca／Si比、圧縮強
度（Ｎ／ｍｍ2 ）および密度ｋｇ／ｍ3 についての実験
結果等を記載したものである。なお、圧縮強度および密
度は、後述する鉄筋を含まない部分におけるオートクレ
ーブ養生後のブロック部について測定を行ったものであ
る。また、副産微粉の含有率は、この副産微粉を含むＡ
ＬＣを製造するための全原料に対する割合で示してい
る。
【００３６】
【表１】
【００３７】
【表２】
【００３８】
【表３】
【００３９】また、Ca／Si比の計算は、下記の式を用い
て行った。 Ca／Si＝((92C1＋63C2＋MC3)／(92S1＋21S2＋MS3))×(5
6／60) ただし、C1は、生石灰の含有率（質量％） C2は、セメントの含有率（質量％） C3は、副産微粉中のCaOの含有率（質量％） S1は、珪石の含有率（質量％） S2は、セメントの含有率（質量％）であり、上記C2と同
一 S3は、副産微粉中のSiO2の含有率（質量％） Mは、各実施例における副産微粉の含有率（質量％） 56は、CaOの分子量 60は、SiO2の分子量 である。
て行った。 Ca／Si＝((92C1＋63C2＋MC3)／(92S1＋21S2＋MS3))×(5
6／60) ただし、C1は、生石灰の含有率（質量％） C2は、セメントの含有率（質量％） C3は、副産微粉中のCaOの含有率（質量％） S1は、珪石の含有率（質量％） S2は、セメントの含有率（質量％）であり、上記C2と同
一 S3は、副産微粉中のSiO2の含有率（質量％） Mは、各実施例における副産微粉の含有率（質量％） 56は、CaOの分子量 60は、SiO2の分子量 である。
【００４０】92C1は、生石灰中のCaOの含有率（質量
％）を意味する。63C2は、セメント中のCaOの含有率
（質量％）を意味する。MC3は、原料として添加された
ときの副産微粉中のCaOの含有率（質量％）を意味す
る。92S1は、珪石中のSiO2の含有率（質量％）を意味す
る。21S2は、セメント中のSiO2の含有率（質量％）を意
味する。MS3は、原料として添加されたときの副産微粉
中のSiO2の含有率（質量％）を意味する。
％）を意味する。63C2は、セメント中のCaOの含有率
（質量％）を意味する。MC3は、原料として添加された
ときの副産微粉中のCaOの含有率（質量％）を意味す
る。92S1は、珪石中のSiO2の含有率（質量％）を意味す
る。21S2は、セメント中のSiO2の含有率（質量％）を意
味する。MS3は、原料として添加されたときの副産微粉
中のSiO2の含有率（質量％）を意味する。
【００４１】２．原料の配合方法
原料の配合に際しては、表１のCaOおよびSiO2の含有率
を考慮し、副産微粉として投入されるCaOおよびSiO
2と、原料として投入される生石灰中のCaOおよび珪石中
のSiO2との合計をもって計算したCa／Si比が大きく変化
しないように、副産微粉、生石灰、珪石、二水石膏、セ
メント等の投入量を調整した。
を考慮し、副産微粉として投入されるCaOおよびSiO
2と、原料として投入される生石灰中のCaOおよび珪石中
のSiO2との合計をもって計算したCa／Si比が大きく変化
しないように、副産微粉、生石灰、珪石、二水石膏、セ
メント等の投入量を調整した。
【００４２】３．ＡＬＣの製造方法
上記原料に適量の水、アルミニウム粉末の発泡剤等を加
えて混練したスラリーを、４５℃に調節し、内部に鉄筋
を配置した１５０×６００×６０ｃｍの大きさの鉄製型
枠に注入して発泡させる。注入後は、所定時間硬化させ
て半可塑体になったものを、ピアノ線により切断した
後、１８０℃、１０．５気圧の飽和水蒸気圧下でオート
クレーブ養生処理を行った。
えて混練したスラリーを、４５℃に調節し、内部に鉄筋
を配置した１５０×６００×６０ｃｍの大きさの鉄製型
枠に注入して発泡させる。注入後は、所定時間硬化させ
て半可塑体になったものを、ピアノ線により切断した
後、１８０℃、１０．５気圧の飽和水蒸気圧下でオート
クレーブ養生処理を行った。
【００４３】４．考察
１−１から１−３および２−１から２−３の各実施例の
圧縮強度は、副産微粉の添加量の増加に伴って、密度を
増加させることにより、副産微粉を全く添加しない従来
例の場合と同等以上の結果を得ることができた。また、
１−４および２−４の各実施例の圧縮強度についても、
JIS A 5416 の規定値を超えたものとなっており、全く
問題ない。ただし、１−４および２−４の各実施例の結
果からも分かるように、副産微粉の添加量が６０質量％
以上になると、JIS A 5416 で規定される密度の範囲で
ある４５０ｋｇ／ｍ3 を超え５５０ｋｇ／ｍ3 未満の範
囲より大きな密度に設定しても、圧縮強度の発現性が低
下して、該圧縮強度が急激に低下することになる。 ５．結論 副産微粉の添加量を、この副産微粉を含めた全原料
の６０質量％未満に設定することにより、強度上、全く
問題のないＡＬＣを得ることができる。 副産微粉の添加量を、この副産微粉を含めた全原料
の５０質量％以下に設定することにより、JIS A 5416
で規定される密度の範囲内において、副産微粉を添加し
ない場合と同等以上の強度を有するＡＬＣを得ることが
できる。
圧縮強度は、副産微粉の添加量の増加に伴って、密度を
増加させることにより、副産微粉を全く添加しない従来
例の場合と同等以上の結果を得ることができた。また、
１−４および２−４の各実施例の圧縮強度についても、
JIS A 5416 の規定値を超えたものとなっており、全く
問題ない。ただし、１−４および２−４の各実施例の結
果からも分かるように、副産微粉の添加量が６０質量％
以上になると、JIS A 5416 で規定される密度の範囲で
ある４５０ｋｇ／ｍ3 を超え５５０ｋｇ／ｍ3 未満の範
囲より大きな密度に設定しても、圧縮強度の発現性が低
下して、該圧縮強度が急激に低下することになる。 ５．結論 副産微粉の添加量を、この副産微粉を含めた全原料
の６０質量％未満に設定することにより、強度上、全く
問題のないＡＬＣを得ることができる。 副産微粉の添加量を、この副産微粉を含めた全原料
の５０質量％以下に設定することにより、JIS A 5416
で規定される密度の範囲内において、副産微粉を添加し
ない場合と同等以上の強度を有するＡＬＣを得ることが
できる。
【００４４】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１または２
に記載の発明に係るコンクリート廃材を利用したＡＬＣ
の製造方法によれば、１００〜５００℃に加熱後のコン
クリート廃材から骨材を回収する際に生じた副産微粉
に、珪酸質原料としてのＳｉＯ2が３５〜６０質量％、
石灰質原料としてのＣａＯが１０〜３０質量％含まれて
いることから、上記副産微粉を、ＡＬＣの主原料として
有効かつ大量に利用することができる。
に記載の発明に係るコンクリート廃材を利用したＡＬＣ
の製造方法によれば、１００〜５００℃に加熱後のコン
クリート廃材から骨材を回収する際に生じた副産微粉
に、珪酸質原料としてのＳｉＯ2が３５〜６０質量％、
石灰質原料としてのＣａＯが１０〜３０質量％含まれて
いることから、上記副産微粉を、ＡＬＣの主原料として
有効かつ大量に利用することができる。
【００４５】請求項２に記載の発明に係るＡＬＣの製造
方法によれば、副産微粉の使用量が６０質量％未満であ
るので、圧縮強度の低下を防止することができる。
方法によれば、副産微粉の使用量が６０質量％未満であ
るので、圧縮強度の低下を防止することができる。
【００４６】請求項３に記載の発明に係るＡＬＣ製造用
原料によれば、ＳｉＯ2 およびＣａＯを上述のような割
合で含んでいるので、ＡＬＣを製造するための全原料の
６０質量％未満の割合で使用しても、通常のＡＬＣと同
等の圧縮強度を確保することができる。したがって、副
産微粉を大量にかつ有効に利用することができる。
原料によれば、ＳｉＯ2 およびＣａＯを上述のような割
合で含んでいるので、ＡＬＣを製造するための全原料の
６０質量％未満の割合で使用しても、通常のＡＬＣと同
等の圧縮強度を確保することができる。したがって、副
産微粉を大量にかつ有効に利用することができる。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 今澤 公一
三重県鈴鹿郡関町会下1117−11 住友金属
鉱山シポレックス株式会社技術部三重分室
内
(72)発明者 立屋敷 久志
東京都文京区小石川１−３−25 小石川大
国ビル 三菱マテリアル株式会社環境リサ
イクル事業センター内
(72)発明者 島 裕和
東京都文京区小石川１−３−25 小石川大
国ビル 三菱マテリアル株式会社環境リサ
イクル事業センター内
Ｆターム(参考） 4G012 PA03 PA30 PE06
4G019 HA02 HA05 HC02
Claims (3)
- 【請求項１】 珪酸質原料および石灰質原料を主とする
原料を用い、これに適量の発泡剤を加えたものを型枠に
注入して発泡させ、所望時間硬化させることより半可塑
体となったものをオートクレーブにより養生処理を行う
ＡＬＣの製造方法であって、 １００〜５００℃に加熱した後のコンクリート廃材から
骨材を回収する際に生じる副産微粉を、上記原料の一部
として使用することを特徴とするＡＬＣの製造方法。 - 【請求項２】 上記副産微粉の使用量は、この副産微粉
を含む全原料の６０質量％未満であることを特徴とする
請求項１に記載のＡＬＣの製造方法。 - 【請求項３】 １００〜５００℃に加熱した後のコンク
リート廃材から骨材を回収する際に生じる副産微粉を用
いたＡＬＣ製造用原料であって、 上記副産微粉は、ＣａＯを１０〜３０質量％含有し、Ｓ
ｉＯ2 を３５〜６０質量％含有し、Ａｌ2 Ｏ3 を２．０
〜１０質量％含有し、Ｆｅ２Ｏ３を０．１〜２．０質量
％含有し、Ｎａ2 Ｏを０．５〜２．０質量％含有し、Ｋ
2 Ｏを５質量％以下となるように含有し、かつ残部が不
可避不純物からなることを特徴とするＡＬＣ製造用原
料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002070366A JP2003267770A (ja) | 2002-03-14 | 2002-03-14 | Ａｌｃの製造方法および製造用原料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002070366A JP2003267770A (ja) | 2002-03-14 | 2002-03-14 | Ａｌｃの製造方法および製造用原料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003267770A true JP2003267770A (ja) | 2003-09-25 |
Family
ID=29200960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002070366A Pending JP2003267770A (ja) | 2002-03-14 | 2002-03-14 | Ａｌｃの製造方法および製造用原料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003267770A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013039551A (ja) * | 2011-08-19 | 2013-02-28 | Univ Of Tokyo | 水質浄化材の製造方法 |
| JP2021042093A (ja) * | 2019-09-06 | 2021-03-18 | クリオン株式会社 | 軽量気泡コンクリート用リサイクル原料、およびこれを用いた軽量気泡コンクリートの製造方法 |
-
2002
- 2002-03-14 JP JP2002070366A patent/JP2003267770A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013039551A (ja) * | 2011-08-19 | 2013-02-28 | Univ Of Tokyo | 水質浄化材の製造方法 |
| JP2021042093A (ja) * | 2019-09-06 | 2021-03-18 | クリオン株式会社 | 軽量気泡コンクリート用リサイクル原料、およびこれを用いた軽量気泡コンクリートの製造方法 |
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