[go: up one dir, main page]

JPS60191046A - 石炭灰を主原料とする硬化体の製造方法 - Google Patents

石炭灰を主原料とする硬化体の製造方法

Info

Publication number
JPS60191046A
JPS60191046A JP4688384A JP4688384A JPS60191046A JP S60191046 A JPS60191046 A JP S60191046A JP 4688384 A JP4688384 A JP 4688384A JP 4688384 A JP4688384 A JP 4688384A JP S60191046 A JPS60191046 A JP S60191046A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coal ash
gypsum
raw material
coal
hardened
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4688384A
Other languages
English (en)
Inventor
宏之 松村
泰典 柴田
広川 虎之助
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kawasaki Heavy Industries Ltd
Kawasaki Motors Ltd
Original Assignee
Kawasaki Heavy Industries Ltd
Kawasaki Jukogyo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Heavy Industries Ltd, Kawasaki Jukogyo KK filed Critical Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority to JP4688384A priority Critical patent/JPS60191046A/ja
Publication of JPS60191046A publication Critical patent/JPS60191046A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/18Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing mixtures of the silica-lime type

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、石炭燃焼時に排出される石炭灰を主原料とし
て硬化体を製造する方法、詳しくは石炭灰に消石灰また
は/および生石灰、ならびに2水石こう、半水石こうま
たは/および■型態水石こうを添加してなる混合粉体を
水とともに混練し、ついでこの混練物を湿空雰囲気中で
養生した後、80〜100°Cの常圧水蒸気処理によっ
て機械的強度の大きい水和硬化体を製造する方法に関す
るものである。
近年我国においては、石油依存度を小さくするための石
油代替エネルギーの開発が国家的な課題であシ、なかで
も石炭エネルギーが一つの柱として注目されている。−
次エネルギー源としての石炭の大量消費に対処するだめ
の石炭利用技術の実用化における課題の一つに石炭燃焼
時に発生する多線の石炭灰の処理および処分に係わる問
題が挙げられる。
石炭燃焼時には通常、石炭使用量のほぼ10〜20 w
t%の石炭灰が発生ずる。通常の微わ)炭燃焼ボイラよ
り発生する、いわゆる微粉炭燃焼灰は、その発生湯所に
よってボトムアッシュ、シンダアツシュおよびフライア
ッシュに区分され、そのうちフライアッシュが発生量の
大部分を占める。従来我国においては、フライアッシュ
の一部ハセメント混和材、セメント原料などに再利用さ
れており、残りは埋S2地などに処分されている。しか
しながら、従来の方式による再利用だけでは、将来発生
するであろう膨大な石炭灰量に対応し得るだけの需要の
増加は期待できず、一方、現行の石炭灰の埋立地などへ
の処分については、環境保全に係わる規制の強化に伴い
石炭灰処分用地の確保が難しくなりつつあり、本格的な
石炭火力発電所の稼動の際には、現状の石炭灰の有効利
用方式および処分方式によっては、発生する全ての石炭
灰を処理することは難しくなる見通しである。また石炭
灰の大量処理方式の検討に際しては、環境汚染が無くか
つできるだけ再利用を志向することが必要である。これ
は、国産資源に乏しく国土が狭隘な我国においては、単
なる投棄処分ではなく石炭灰を資源として再利用を図る
ことが重要となるためである。
本発明は上記の諸点に鑑み、石炭灰を上水・建築分野に
て大量に活用すべく、石炭灰を原料として圧縮強度の大
きい硬化体を製造することを目的としてなされたもので
、石炭灰を60〜35wt%、消石灰または/および生
石灰(以下、消石灰などと略す)10〜25wt%、2
水石こう、半水石こうまたは/および■型態水石こう(
以下、2水石こうなどと略す)5〜25wt%からなる
混合粉体に、20〜B□wt%の混水量(粉体100w
t%に対して添加する水のWj、%)の水を添加し混練
した後、この混練物を型枠または成形容器などを用いて
成形し、ついでこの成形体を35〜75°C1相対湿度
80%以上の湿空雰囲気中で5〜25時間養生した後、
80〜100°Cの常圧水蒸気にて処理することにより
機械的強度の大きい硬化体を製造する方法を提供するも
のである。
また本発明は該硬化体を粉砕することによって機械的強
度の大きい粒状硬化体の製造方法、すなわち、石炭燃焼
時に排出される石炭灰60〜85wt%、消石灰まだは
/および生石灰10〜25wt%、2水石こう、半水石
こうまたは/および■型態水石こう5〜25wt%から
なる混合粉体に20〜80W七%の混水量の水を添加し
混練し、ついでとの混練物を35〜75°C1相対湿度
80%以上の湿空雰囲気中で5〜25時間養生した後、
80〜100°Cの常圧水蒸気にて処理し、ついで粒径
4 Q +、qm以下の粒状硬化体に粉砕することによ
り、機械的強度の大きい粒状硬化体を製造する方法を提
供するものである。
以下、本発明の構成を詳細に説明する。一般に、石炭灰
の代表的性状である成分、組成および粒度性、布?L+
石炭の露地ふ一士γド撚怖時の謄歴に大た(俵存する。
まず第一に、石炭の産出地によって5i02、Al2O
3、Cab、Na20SK20など)構成成分の配合割
合が異なり、第2に、我国にて現在発生する石炭灰は微
粉炭燃焼灰が主であり、発生湯所ならびに採取方式によ
ってそれぞれ粒度分布が異なる。
このため、石炭灰を主原料とし常圧水蒸気処理によって
機械的強度の大きい硬化体を製造する際には、石炭灰の
成分配合ならびに粒度分布によって硬化体の適正製造条
件は微妙に異なる。製造条件として寄与率が大きい要因
は、原料粉体の配合割合、混水量、混練方式、湿空養生
条件および水蒸気処理条件である。なお水蒸気処理の際
には常圧水蒸気を用いる。
水蒸気処理によって生成する水利硬化体の主成分は、エ
トリンカイl−(3CaO−Al2O3−a Ca50
4・32H2o ) 、種々の形態のケイ酸カルシウム
水和物(xcaO−yS:LO2・zH20)であるが
、早期の強度発現に最も寄与する5のはエトリンガイト
である。
このため、原料粉体の配合割合は、エトリンガイトの生
成に最も好都合なものが適切であシ、消石灰などの添加
量は10〜25wt%、2水石こうなどの添加量は5〜
25wt%に限定される。
石炭灰の粒度分布も水利硬化体の性状に大きな影響をお
よほす。一般に石炭灰の粒度が小さくなるにしたがって
、すなわち比表面積が大きくなるにしたがって短い時間
で水和硬化体は所定の強度を呈する傾向にある。こハは
、エトリンガイトの生成反応ハスルーソルーションリア
クション(through so土u、tion re
aclon ) fあシ、また石ノ・々灰中に含有され
るアルミナ(A、1□03)の水中への溶出胡度が他の
原料、すなわち消石灰など、2水石こうなどに1咬べて
著しく小さく、エトリンガイトの生成速度はアルミナの
溶解速度に依存すると推定されるためである。このよう
に、石炭灰を主原料とする水利硬化体の製造の際には、
水和硬化体に対する要求性能を満足させるよう石炭灰の
成分組成ならびに粒度分布にあわせて、他の原料粉体の
添加量、1発水量、混練方式、湿空養生条件ならびに水
蒸気処理条件を適切に選定することが必要である。
本発明は、原料混合粉体と水とを混練し、型枠または成
形容器などにて成形し、ついでこの成形体を35〜75
°CSA・目射湿度80%以−Lにて湿空養生を施すこ
とによって、湿空養生時間を大幅に短縮させることを目
的としたものである。
(以下余白) 硬化体の製造において、比較的低温(例えば、常温〜7
5°C)の湿空養生だけでは硬化体の機械的強度はあ1
り大きくない。コンクリートとほぼ同等の圧縮強度(例
えば、800 kg/crj以」二)を発現するには、
低温での湿空養生工程と80〜100°Cでの常圧水蒸
気処理工程が必須である。この湿空養生工程において、
湿空養生温度が20〜30°Cの常温近傍では、常圧水
蒸気処理後の圧縮強度を約300kg/cl1以上とす
るには、3〜7日を要し硬化体の製造に長期間を必要と
する。しかし本発明者らは、坤々の実験により、湿空養
生温度を35〜75°Cとすることによって、湿空養生
期間を大幅に短縮することができることを知見した。本
発明はこの知見に括づいてなされたもので、これにより
、本硬化体の工業的大規模製造時の工程が著しく簡素化
されることになる。
また本発明は、注型成形もしくは加圧成形などによる所
定の形状を有する硬化体のみならず、粉砕によって得ら
れる粒状硬化体の製造方法をも提供するものである。す
なわち、粉砕によって粒状硬化体を製造する際には、予
め特定の形状に成形する必要がなく大鼠生産に適してい
る。水蒸気処理後の粉砕の際にはインパクトクラッシャ
ー、ショークラッシャーなど通常の粉1j4”4が適用
しうる。
なお粉砕方式については粒状硬化体の用途に適合した粒
度分布、粒子形状となるよう粉砕機ならびに操作条件を
選定することが望−ましい。
つぎに実施例および比1咬例について説明する。
実施例における原料石炭灰は市販フライアッシュであり
、組成および性状を第1表に示す。ブレーン比表面積測
定は、島原製作所製の粉′体比表面債測定器5S−10
0形を使用し空気透過法によった。
(以下余白) 第2表は第1番目の発明の実施例および比較例を示して
いる。第2表において、圧縮強度試験は試験片として4
ox4ox4o(m)のものを使用し、曲げ強度試験は
試験片として40 X40X160 (ux)のものを
使用し、試験装置としてインストロン社の万能試験機を
使用した。試験方法は定たわみ法によった。また第3表
および第4表は第2番目の発明の実施例を示している。
実施例1 第1表に示す組成および性状の石炭灰8QVi7t、%
、消石灰12wt%、2水石こう3wt%からなる混合
粉体に34wt%の混水量の水を添加し混練した後、こ
の混練物を40°C1相対湿度95〜100%の湿空雰
囲気中で24時間養生1−た後、92°Cの常圧水蒸気
で10時間処理した。得られた硬化体の特性は第2表に
示す如くであった。
実施例2 第1表に示す組成および性状の石炭灰sowt%、消石
灰12wt%、2水石こ、う8wt%からなる混合粉体
に34wt%の混水量の水を添加し混練した後、この混
練物を50°C1相対湿度95〜100%の湿空雰囲気
中で15時間養生した後、92°Cの常圧水蒸気で10
時間処理した。得られた硬化体の特性は第2表に示す如
くであった。
実施例3 第1表に示す組成および性状の石炭灰8Qwt%、消石
灰12wt%、2水石こう3wt%からなる混合粉体に
34wt%の混水量の水を添加し混練した後、この混練
物を70°C1相対湿度95〜100%の湿空雰囲気中
で10時間養生した後、92°Cの常圧水蒸気で10時
間処理した。得られた硬rヒ体の特性は第2表に示す々
■くであった。
比較例1 第1表に示す組成および性状の石炭灰3Qwt%、消石
灰12wt%、2水石こう8wt%からなる混合粉体に
34wt%の混水量の水を添加し混練した後、この混練
物を80°C1相対湿度95〜100%の湿空雰囲気中
で10時間養生した後、92°Cの常圧水蒸気で10時
間処理した。得られた硬化体の特性は第2表に示す如く
であった。
比較例2 第1表に示す組成および性状の石炭灰8Qwt%、消石
灰12wt%、2水石こう8wt%からなる混合粉体に
34wt%の混水量の水を添加し混練した後、この混練
物を20°C1相対湿度95〜100%の湿空雰囲気中
で70時間養生した後、92°Cの常圧水蒸気で10時
間処理した。得られた硬化体の特性は第2表に示す如く
であった。
比較例3 第1表に示す組成および性状の石炭灰8Qwt%、消石
灰12wt%、2水石こう8wt%からなる混合粉体に
84wt%の混水量の水を添加し混練した後、この混練
物を20°C1相対湿度95〜100%の湿空雰囲気中
で120時間養生した後、92°Cの常圧水蒸気で10
時間処理した。得られた硬化体の特性は第2表に示す如
くであった。
(以下余白) また第1表に示す組成および性状の石炭灰79重量部、
消石灰18重量部、2水石こう8重量部、水30重量部
を混練し、ついでこの混練物を45°C1相対湿度95
〜100%の湿空雰囲気中で20時間養生した後、92
°Cの常圧水蒸気にて15時間処理して粉砕前の硬化体
を得た。この硬化体の圧縮強度および曲げ強度は第3表
に示す4口くであった。
(以下余白) 実施例4 第3表に示す粉砕前の硬化体をショークラッシャーにて
粉砕し、40〜20fl 16.4%、20〜10朋 
19,4%、10〜5朋 23.2%、5〜1.7朋 
15.8%、1.7〜0.074朋 23.0%、0.
074朋以下 2.2%の粒度分布の粒状硬化体を得た
。この粒状硬化体の特性は第4表に示す如くであった。
実施例5 第8表に示す粉砕前の硬化体をショークラッシャーにて
粉砕し、5〜1.7H47,0%、1.7〜0.074
闘 50,6%、0.074朋以下 2.4%の粒度分
布の粒状硬化体を得た。この粒状硬化体の特性は第4表
に示す如くであった。
(以下余白) なお第4表における一軸圧縮強度は、セメントlO%添
加のうえ、水中で7日間養生した後、測定(ただし修正
CBHに対応する突固め時)したものである。丑たCB
Rは、J工5A1211(路床土支持力比試験方法)に
より、直径5αの貫入棒の貫入抵抗より次式で与えられ
る。
修正CBRは、J工S A 1210 (突固めによる
土の締固め試験方法)によって、上下方向に3層に分け
て、各層92回突固めたときの最大乾燥密度の95%の
締固め度に相当する4日水浸後のCBRをいう。
第2表〜第4表より、原料粉体と水とを混練し、35〜
75°C1相対湿度80%以上にて湿空養生した後、8
0〜100°Cの常圧水蒸気にて水蒸気処理を施すこと
によって、強度の大きい硬rヒ体ならびに粒状硬化体を
極めて短期間に製造し得ることがわかる。
以上説明したように、本発明によれば石炭燃焼時の排出
物である石炭灰に安価な原料である消石灰または/およ
び生石灰、2水石こう、半水石こうまだは/および■型
態水石こうを添加し、35〜75°Cの湿空養生の後に
常圧水蒸気処理を施すことによって、強度の大きい硬化
体ならびに粉砕によって得られる粒状硬化体を短時間に
かつ容易に製造することが可能であり、本発明は石炭灰
を有効列用した七本・建築の分野における各種建材およ
び構造材の製造に寄与する技術としてきわめて有益であ
る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 石炭燃焼時に排出される石炭灰60〜85wt%、
    消石灰または/および生石灰lO〜25wt%、2水石
    こう、半水石こうまたは/および■型態水石こう5〜2
    5 wt%からなる混合粉体に20〜8Q wt%の混
    水量の水を添加し混練した後、との混練物を型枠または
    成形容器などを用いて成形し、ついでこの成形体を35
    〜75°C1相対湿度80%以上の湿空雰囲気中で5〜
    25時間養生した後、80〜100″Cの常圧水蒸気に
    て処理することを特徴とする石炭灰を主原料とする硬化
    体の製造方法。 2 石炭燃焼時に排出される石炭灰60〜85wt%、
    消石灰または/および生石灰10〜25wt%、2水石
    こう、半水石こうまたは/および■型態水石こう5〜2
    5wt%からなる混合粉体に20〜R(1wt%の氾7
    に量の7に′6L−湊加1.泪励1.一ついでとの混練
    物を35〜75°C1相対湿度80%以上の湿空雰囲気
    中で5〜25時間養生した後、80〜100’Cの常圧
    水蒸気にて処理し、ついで粒径4QMM以下の粒状硬化
    体に粉砕することを特徴とする石炭灰を主原料とする硬
    化体の製造方法。
JP4688384A 1984-03-12 1984-03-12 石炭灰を主原料とする硬化体の製造方法 Pending JPS60191046A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4688384A JPS60191046A (ja) 1984-03-12 1984-03-12 石炭灰を主原料とする硬化体の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4688384A JPS60191046A (ja) 1984-03-12 1984-03-12 石炭灰を主原料とする硬化体の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60191046A true JPS60191046A (ja) 1985-09-28

Family

ID=12759754

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4688384A Pending JPS60191046A (ja) 1984-03-12 1984-03-12 石炭灰を主原料とする硬化体の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60191046A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009122439A1 (en) * 2008-03-28 2009-10-08 Tata Chemicals Limited A process of preparing a building material from fly ash and effluent from a soda ash plant and a building material thereof

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56155064A (en) * 1980-05-02 1981-12-01 Kawasaki Heavy Ind Ltd Manufacture of hardened body made from coal ash as main raw material

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56155064A (en) * 1980-05-02 1981-12-01 Kawasaki Heavy Ind Ltd Manufacture of hardened body made from coal ash as main raw material

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009122439A1 (en) * 2008-03-28 2009-10-08 Tata Chemicals Limited A process of preparing a building material from fly ash and effluent from a soda ash plant and a building material thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kaur et al. Compressive strength of rice husk ash based geopolymer: The effect of alkaline activator
Mallikarjuna Rao et al. Final setting time and compressive strength of fly ash and GGBS-based geopolymer paste and mortar
Adajar et al. Optimization of the strength properties of expansive soil stabilized with agricultural wastes
CN114057419A (zh) 一种循环流化床炉渣强化改性方法及其应用
Chindaprasirt et al. The properties and durability of high-pozzolanic industrial by-products content concrete masonry blocks
JPH0416534A (ja) スラグ・石炭灰の利用方法
CN115925343B (zh) 一种长效稳定固化工业固废的免烧铺路砖及其制备方法
CN117964285A (zh) 一种寒区再生沥青混凝土复合路面材料及其制备方法和使用方法
WO2020148786A1 (en) Method for producing angular shaped fly ash aggregate
CN107879682B (zh) 一种以矿渣为基质的加气砖及其加工方法
JPS60191046A (ja) 石炭灰を主原料とする硬化体の製造方法
JP3072423B2 (ja) 高強度人工骨材の製造方法
JPS58115060A (ja) 石炭灰を主原料とする硬化体の製造方法
JPH06191919A (ja) 石炭殻と石炭灰のれんが状ブロックの製造方法
JPH04187551A (ja) 路床材および路床材の製造方法
CN110240445A (zh) 一种非烧结尾矿砖及其制备方法
Shah et al. Incorporation of Rice Husk Ash and Metakaolin as Partial Replacement of Cement in M20 Concrete
CN114477932B (zh) 一种无水泥低碳胶凝材料道路工程制品
JPH0629159B2 (ja) 流動層燃焼灰を原料とする硬化体の製造方法
JPS6310110B2 (ja)
JPS59232957A (ja) 石炭灰を主原料とする粒状硬化体の製造方法
Ibrahim et al. CHARACTERIZATION OF MORTAR WITH PENNISETUM PURPUREUM ASHES AS CEMENT REPLACEMENT MATERIAL
Shanmukh et al. A study on the efficacy of RHA as a full replacement for clay in brick-blocks
Cava et al. 25 RECYCLED AGGREGATES WITH FLY-ASH: AN ECOLOGICAL AND ENERGY SAVING CONCRETE
JPS60221351A (ja) 石炭灰を主原料とする粒状硬化体の製造方法