JP3663582B2

JP3663582B2 - Manufacturing method of waste concrete impregnated aggregate using waste concrete material

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Publication number: JP3663582B2
Application number: JP2002051624A
Authority: JP
Inventors: 洋三山本
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-02-27
Filing date: 2002-02-27
Publication date: 2005-06-22
Anticipated expiration: 2022-02-27
Also published as: JP2003252663A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃コンクリート材を破砕した廃骨材（廃コンクリート骨材）を原料とし、コンクリート用骨材として使用できるように加工した廃コンクリート含浸骨材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、建築物や土木構造物の解体に伴い発生する廃コンクリート材について、これをコンクリート用骨材として再利用することが奨励されている。
この廃コンクリート材による廃骨材は、廃コンクリート材を破砕し、例えば４０ｍｍ以下の粒径にふるい分けすることで製造されるものであるが、形状や粒子１個に付着しているモルタル量に相違があり、かつ密度、吸水率、強度について天然骨材よりも品質が劣っている。
【０００３】
従って、廃骨材をそのままコンクリート用骨材として使用した場合、中性化（天然骨材より進行が３倍程度速いといわれており、中性化が進むとコンクリート中の鉄筋が錆び始める）の問題が生じる。
又、廃骨材は表面の凹凸や角張りが激しいため、これをそのまま用いるのは実積率や単位水量の面で好ましいとはいい難い。
このため、従来、廃骨材をコンクリート用骨材として再利用する場合、廃骨材の付着モルタル分を除去して、元の骨材だけを回収するようにしていた。
【０００４】
又、従来、コンクリート用骨材としては、粒径５ｍｍアンダの細骨材、粒径５〜２０ｍｍ、２０〜４０ｍｍの粗骨材があり、これらのコンクリート用骨材は、その外形が丸い程、品質が高いとされ、このことから、外形が丸みを持っている川砂や海砂、川砂利や海砂利がコンクリート用骨材として好適とされ、砕石骨材については、表面の凹凸や角張りが激しいため、これをそのまま用いるのは好ましくないとされている。
即ち、外形に丸みがあるコンクリート用骨材を用いると、実積率が向上すると共に、単位水量が低減し、コンクリートの流動性、いわゆるワーカビリティーを向上させることができる。
【０００５】
従来、骨材を加工して、外形に丸みを持たせるようにしたコンクリート用骨材としては、例えば、回転ドラム内に骨材を投入し、この回転ドラムにより骨材を攪拌し、骨材同士の擦れ合いや衝突によって角張りを取るようにした摩砕骨材が知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、廃骨材によるコンクリート用骨材は、表面の凹凸や角張りが激しいためこれをそのまま用いるのは実積率や単位水量の面で好ましくないという問題がある。
特に、廃骨材によるコンクリート用骨材は、空隙が多い付着モルタルが原因になって天然骨材より密度、吸水率、強度が劣り、コンクリートに使用した場合、中性化が進行し、耐久性の面で問題が生じる。
即ち、コンクリートは、一般にｐＨ１２〜１３の高アルカリ性であるため、通常では内部の鉄筋が錆びることはない。
ところが、廃骨材をコンクリート用骨材に用いると、前述したように付着モルタルの空隙が大きいため、この空隙に空気中の炭酸ガスが侵入し、アルカリ性が失われて中性に近づく。
このようにして、コンクリートが中性化（炭酸化）していく中で、廃骨材によるコンクリート用骨材は、吸水率も大きいことから、前記中性化と含水とによって鉄筋に錆びが発生し始め、これがコンクリートの耐久性を著しく低下させてしまう結果になる。
【０００７】
本発明は、上述のような問題を解決するようにしたもので、廃コンクリート材を破砕した廃骨材を原料とし、これを加工して、特に、空気（炭酸ガス）の侵入による中性化（炭酸化）を抑制させると共に、吸水性を抑え、コンクリート用骨材として用いた場合に、コンクリートの耐久性に悪影響を及ぼすことがないようにする。
又、外形に丸みを持たせて、コンクリート用骨材として用いた場合に、実積率を向上させると共に、単位水量を低減させ、コンクリートの流動性、いわゆるワーカビリティーを向上させることができるようにした廃コンクリート含浸骨材の製造方法を提供することを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の廃コンクリート含浸骨材の製造方法は、
▲１▼廃コンクリート材を破砕して得た廃骨材を原料とし、
▲２▼この廃骨材を細粒廃骨材と粗粒廃骨材とに分級する分級工程と、
▲３▼この分級した粗粒廃骨材を油中又は撥水剤中に浸漬させる浸漬工程と、
▲４▼この浸漬工程を経た粗粒廃骨材に、前記細粒廃骨材を混合させる混合工程と、
▲５▼この混合工程を経た粗粒廃骨材及び細粒廃骨材を混合状態のまま撹絆研摩する研摩工程を備えている構成とした。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の製造方法では、まず、廃コンクリート材を破砕して原料となる廃骨材を得る。
この場合、廃コンクリート材中に含まれている鉄筋や木屑等を除去して破砕し、粒径０〜４０ｍｍにふるい分けした廃骨材を得る。なお、４０ｍｍ以上のものは再度破砕する。
又、コンクリートには、もともと骨材（粗骨材、細骨材）が含まれているため、廃コンクリート材を破砕して得た廃骨材には、例えば、図３に示すようにセメントと細骨材が混ったモルタル１０ａが粗骨材１０ｂの回りに付着した状態のものや、図４に示すようにモルタル１０ａの中に粗骨材１０ｂが単体又は複数体で取り込まれた状態のもの、図５に示すようにセメントと細骨材が混っただけのモルタル１０ａ状態のもの等、種々の形態があり、本発明でいう廃骨材とは、これらの全てを含めたものをいう。
また、廃骨材としては、粒径５ｍｍアンダの廃細骨材、粒径５〜４０ｍｍの廃粗骨材を単独で用いたり、これらを組み合わせて用いるようにしてもよい。
【００１０】
次に、分級工程では、上記廃骨材を、ふるい目寸法２．５ｍｍ〜５．０ｍｍを分級粒径として、この分級粒径未満の細粒廃骨材と分級粒径以上の粗粒廃骨材に分級する。
即ち、分級パターンとしては、例えば以下のようなものがある。
ふるい目寸法２．５ｍｍを分級粒径にして、２．５ｍｍ未満を細粒廃骨材とし、２．５ｍｍ以上を粗粒廃骨材とする場合。
ふるい目寸法３．０ｍｍを分級粒径にして、３．０ｍｍ未満を細粒廃骨材とし、３．０ｍｍ以上を粗粒廃骨材とする場合。
ふるい目寸法３．５ｍｍを分級粒径にして、３．５ｍｍ未満を細粒廃骨材とし、３．５ｍｍ以上を粗粒廃骨材とする場合。
ふるい目寸法４．０ｍｍを分級粒径にして、４．０ｍｍ未満を細粒廃骨材とし、４．０ｍｍ以上を粗粒廃骨材とする場合。
ふるい目寸法４．５ｍｍを分級粒径にして、４．５ｍｍ未満を細粒廃骨材とし、４．５ｍｍ以上を粗粒廃骨材とする場合。
ふるい目寸法５．０ｍｍを分級粒径にして、５．０ｍｍ未満を細粒廃骨材とし、５．０ｍｍ以上を粗粒廃骨材とする場合。
このように、ふるい目寸法２．５ｍｍから５．０ｍｍの範囲内における任意の粒径を分級粒径とし、この分級粒径未満の細粒廃骨材と分級粒径以上の粗粒廃骨材に分級するものである。尚、上記例示した分級粒径は、便宜上０．５ｍｍ間隔示しているが、０．１ｍｍ間隔でもよい。
【００１１】
浸漬工程は、上記分級工程で分級した粗粒廃骨材に油又は撥水剤を含浸させるものである。
この場合、粗粒廃骨材を乾燥させて、これを油又は撥水剤中に浸漬させて含浸させる方法（いわゆるドブ漬け）が用いられる。
尚、油としては、機械油、エンジン油、食用油、植物油、動物油、石油（重油、軽油、揮発油）、これらの廃油、コールタール等を使用できる。ただ、遊離脂肪酸を含む油については、水酸化カルシウム分と反応して脂肪酸石灰（石けん）を生成し、コンクリートを侵すことになるため不適である。
又、撥水剤としては、例えば、商品名：コンフィックスＳＭ−７：恒和化学工業株式会社製、商品名：スリーロンジーＺ−５００：スリーボンドユニコム株式会社製等のシアン化合物系等を使用できるが、勿論これに限定されることはない。
また、浸漬時間については、粗粒廃骨材の表面から油又は撥水剤が内部まで浸透して含浸させるように設定（例えば、１時間、２時間、４時間、８時間、１６時間、２４時間、２４時間以上）するのが好ましい。
【００１２】
次に、混合工程では、前記浸漬工程で油又は撥水剤を含浸させた粗粒廃骨材に、前記分級工程で分級した細粒廃骨材を混合させる。
この場合、油又は撥水剤中に浸漬させておいた粗粒廃骨材を引き上げて、表面から滴り落ちる油や撥水剤を切り、これに細粒廃骨材を混合させるものである。
このように、細粒廃骨材を混合させると、粗粒廃骨材の表面に付着した余分な油又は撥水剤が細粒廃骨材に転移し、粗粒廃骨材表面の油又は撥水剤によるベタツキを除去できるし、細粒廃骨材に油又は撥水剤を含浸させることができる。
この混合工程で用いる混合装置としては、例えば、横型の回転ドラムを用い、一方の投入口から浸漬工程を経た粗粒廃骨材を供給すると共に、細粒骨材を供給し、これらを回転ドラムの回転により混合し、処理後は他方の取出し口から取り出すようにする。
混合工程で用いる装置については、上記の回転ドラムに限られることはなく、例えば、縦型あるいは横型の容器内に回転羽根を設けた混合装置等を用いることができる。
尚、混合工程で細粒廃骨材を混合させた後、これを一定時間（例えば、１時間、２時間、４時間、８時間、１６時間、２４時間、２４時間以上）放置して、粗粒廃骨材及び細粒廃骨材の内部に油又は撥水剤を十分に含浸させるようにするのが好ましい。
【００１３】
次に、研摩工程では、前記混合工程を経た粗粒廃骨材及び細粒廃骨材を混合状態のまま攪拌研摩して、製品である廃コンクリート含浸骨材を製造する。
【００１４】
攪拌研摩装置としては、例えば、横型のロータリドラム内にロータを偏心して設け、ロータリドラムとロータとを逆回転させながら油を含浸させた廃骨材（粗粒廃骨材及び細粒廃骨材）を攪拌し、廃骨材同士の擦れ合いや衝突によって表面の角張りを除去して外形に丸みを持たせるようにした装置を用いることができる。
尚、ボールミルやロッドミルについては、主に、廃コンクリート材を破砕して、本発明で言う廃骨材（原料）を得るために用いられる破砕装置であり、廃骨材の角張りを取って丸みを付けるといった作用はほとんどなく、攪拌研摩加工には適さない。
即ち、攪拌研摩加工とは、廃骨材（粗粒廃骨材及び細粒廃骨材）の角張りを取って丸みを付けるといった加工をいうもので、ただ、廃骨材の一部には加工時に割れ（破砕）が生じるのは当然であり、このような破砕を含んだ攪拌研摩加工といえる。
又、廃骨材の供給及び攪拌研摩後の取り出しは、連続供給しながら連続して取り出す連続処理方式でもよいし、バッチ方式で一定量づつ処理してもよい。
【００１５】
このようにして得た廃コンクリート含浸骨材をコンクリート用骨材として利用する場合、必要に応じて水洗する。
この廃コンクリート含浸骨材は、単独でコンクリート用骨材として使用することができるし、この廃コンクリート含浸骨材と既存の骨材（海砂、川砂、砕砂、砕石）を必要に応じて混ぜて使用することは任意である。
本発明の廃コンクリート含浸骨材は、普通コンクリート用の骨材として使用できるほか、高流動コンクリート（自己充填コンクリート）用の骨材として使用することができる。
【００１６】
従って、本発明の製造方法により製造した廃コンクリート含浸骨材では、内部に油又は撥水剤が含浸しているため、空気（炭酸ガス）及び水分の侵入を抑制でき、中性化（炭酸ガス化）を抑制しながら鉄筋の錆び付きを防止して、コンクリートの耐久性を維持することができる。
又、コンクリート用骨材は、その使用に際し、前もって吸水させておくという処理（プレウェッチング）を行うのが通常であるが、本発明の廃コンクリート含浸骨材では、内部に油又は撥水剤が既に含浸しているため、このプレウェッチングを行う必要がなく、その分だけ作業手間を簡略することができる。
【００１７】
又、本発明の製造方法によって製造された廃コンクリート含浸骨材は、研摩工程によって表面の角張りが除去されて外形に丸みを持つため、コンクリート用骨材として用いた場合に、実積率を向上させると共に、単位水量を低減させ、コンクリートの流動性、いわゆるワーカビリティーを向上させることができる。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面により説明する。尚、本発明の具体的な構成は、この実施例に限定されないことは勿論である。
図１は本発明の廃コンクリート含浸骨材の製造方法の１実施例を示す工程説明図、図２は製造方法の１実施例を示す工程図である。
【００１９】
この製造方法は、廃コンクリート材を破砕して得た廃骨材１０を原料としたもので、分級工程と、浸漬工程と、混合工程と、研摩工程を順に行うように構成されている。
【００２０】
まず、原料となる廃骨材１０は、廃コンクリート材を破砕して得られるもので、この廃コンクリート材中に含まれている鉄筋や木屑等の不純物を除去したのち破砕し、粒径０〜４０ｍｍにふるい分けした廃骨材１０を得る。なお、４０ｍｍオーバーのものは再度破砕する。
この場合、廃骨材としては、粒径５ｍｍアンダの廃細骨材、粒径５〜４０ｍｍの廃粗骨材を単独で用いたり、これらを組み合わせて用いるようにしてもよい。
【００２１】
次に、分級工程では、前記廃骨材１０を、ふるい目寸法５．０ｍｍを分級粒径とし、ふるい目寸法５．０ｍｍ未満の細粒廃骨材１１と、ふるい目寸法５．０ｍｍ以上の粗粒廃骨材１２とに分級する。
この分級に使用する分級装置２は、振動装置（図示省略）に連結された篩体２０（ふるい目寸法５．０ｍｍ）を備え、この篩体２０の下方に細粒廃骨材１１の第１回収部２１が設けられると共に、篩体２０の下端下方に粗粒廃骨材１２の第２回収部２２が設けられている。
そして、篩体２０を振動させながら、この上に廃骨材１０を供給すると、篩体２０を通過して細粒廃骨材１１が第１回収部２１に回収され、また、篩体２０を通過しない粗粒廃骨材１２は第２回収部２２に回収され、これにより、細粒廃骨材１１と粗粒廃骨材１２に分級できる。
【００２２】
浸漬工程では、前記分級した粗粒廃骨材１２を油（又は撥水剤）槽３中に浸漬させて、粗粒廃骨材１２の内部に油３０を含浸させていく。
含浸方法としては、分級した粗粒廃骨材１２を網カゴ３１に収容し、これを油槽３内に約２０時間ほど浸漬（どぶ漬け）させるようにしている。
なお、油３０の温度については、実施例では、油を廃油として２００℃前後（通常は常温〜３００℃程度）としている。
【００２３】
次に、混合工程では、前記浸漬工程で油（又は撥水剤）を含浸させた粗粒廃骨材１２に、前記分級工程で分級した細粒廃骨材１１を混合させる。
この場合、油槽３に浸漬させておいた粗粒廃骨材１２を引き上げて、表面から滴り落ちる油を切り、その後、細粒廃骨材１１を混合させるものである。
このように、細粒廃骨材１１を混合させると、粗粒廃骨材１２の表面に付着している余分な油が細粒廃骨材１１に転移し、粗粒廃骨材１２の表面の油によるベタツキを除去できるし、細粒廃骨材１１に油を含浸させることができる。
この混合工程で用いる混合装置４としては、横型の回転ドラム４０を用い、この回転ドラム４０内に、前記浸漬工程を経た粗粒廃骨材１２と、前記分級工程で分級した細粒廃骨材１１を一端に開口した投入口から投入し、これらを回転ドラム４０により混合攪拌しながら他端に開口した取出し口に向けて移動させ、処理後は取出し口から取り出すようにしている。
尚、回転ドラム４０の直径は約３Ｍで、その回転数は２〜２０ｒｐｍとしている。
【００２４】
この混合工程では、回転ドラム４０の内面に微細粒子分が付着固化して汚損することがある。
そこで、回転ドラム４０の内面に、回転ドラム４０の内径よりも若干小径のゴムライナ４１を１ヶ所又は数ヶ所で止め付け、このゴムライナ４１が弾性により振れ動くことで微細粒子分の付着を防止するようにしている。
又、混合工程で細粒廃骨材１１を混合せた後、これを混合装置４から取り出して一定時間（例えば、半日程度）放置し、粗粒廃骨材１２及び細粒廃骨材１１の内部に油を十分に含浸させるようにしている。
このようにして含浸させた油の重量は、廃骨材１０の重量の約３〜６％であった。
【００２５】
研摩工程では、前記混合工程を経た粗粒廃骨材１２及び細粒廃骨材１１を混合状態のまま攪拌研摩して、製品である廃コンクリート含浸骨材Ａを製造する。
【００２６】
攪拌研摩装置５としては、内周面に突条（図示せず）を形成した横型のロータリドラム２０の内部に、外周面に突起（図示せず）を形成したロータ５１を偏心して設けた攪拌研摩装置（例えば、新六精機株式会社製ハリケーン）を用い、ロータリドラム５０内に所定量の廃骨材１０（粗粒廃骨材１２及び細粒廃骨材１１）を投入して、ロータリドラム５０とロータ５１とを逆回転させながら廃骨材１０を対向間隙５２に挟み込んで廃骨材１０，１０同士を擦り合わせるように攪拌し、表面の角張りを取って丸みを付けるようにしている。
この場合、ロータリドラム５０の直径は約２Ｍで、その回転数は２〜２０ｒｐｍとし、ロータ５１の回転数は５０〜３６０ｒｐｍとしている。
【００２７】
このようにして得た廃コンクリート含浸骨材Ａをコンクリート（高流動コンクリートを含む）用骨材として利用する場合、必要に応じて水洗する。
この廃コンクリート含浸骨材Ａは、単独でコンクリート用骨材として使用することができるし、この廃コンクリート含浸骨材Ａと既存の骨材（海砂、川砂、砕砂、砕石）を必要に応じて混ぜて使用することは任意である。
【００２８】
以上のようにして製造した廃コンクリート含浸骨材Ａの品質試験結果を表１に示し、また、この廃コンクリート含浸骨材Ａをコンクリートに使用した場合の配合表を表２に、この場合の試験結果を表３に示す。
【００２９】
表１は、原料としての廃骨材（細骨材及び粗骨材）と、廃コンクリート含浸骨材（細骨材及び粗骨材〕について、絶乾比重、表乾比重、吸水率、実積率についての品質試験結果である。
【００３０】
【表１】

【００３１】
上記表１で判るように、油を含浸させた後の廃コンクリート含浸骨材は、廃骨材に比べ、吸水率を大幅に低減させることができたし、実積率も向上させることができた。
尚、ＪＩＳＡ５３０８附属書１で、粗骨材の絶乾比重は２．５以上、吸水率は３．０％以下、細骨材の絶乾比重は２．５以上、吸水率は３．５％以下と定められており、この点では、本発明の廃コンクリート含浸骨材は、比重の面で問題が残るものの、吸水率の面では完全にクリアすることができた。
【００３２】
表２は、廃骨材（原料廃骨材）と、廃コンクリート含浸骨材（含浸廃骨材）について、これをコンクリート用骨材として用いた場合の配合表を示している。
【００３３】
【表２】

【００３４】
表３は、前記表２の配合に基づき、廃骨材（原料廃骨材）と、廃コンクリート含浸骨材（含浸廃骨材）を用いたコンクリートの試験結果を示している。
【００３５】
【表３】

【００３６】
この表３で判るように、油を含浸させた後の廃コンクリート含浸骨材は、廃骨材に比べて圧縮強度にほとんど差はなく油を含浸させたことによる圧縮強度の低下は見られない。
また、油を含浸させた後の廃コンクリート含浸骨材（含浸廃骨材）は、廃骨材（原料廃骨材）比べてスランプ値の向上が見られる。これは、研摩工程を経た廃コンクリート含浸骨材の外形が丸みを持っていることを証明している。尚、廃コンクリート含浸骨材が丸みを持っていることは、目視及び手触りによっても十分に確認することができた。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の製造方法で製造した廃コンクリート含浸骨材は、内部に油又は撥水剤が含浸しているため、空気（炭酸がス）及び水分の侵入を抑制でき、中性化（炭酸ガス化）を抑制しながら鉄筋の錆び付きを防止して、コンクリートの耐久性を維持することができる。
又、コンクリート用骨材は、その使用に際し、前もって吸水させておくという処理（プレウェッチング）を行うのが通常であるが、本発明の廃コンクリート含浸骨材では、内部に油又は撥水剤が既に含浸しているため、このプレウェッチングを行う必要がなく、その分だけ作業手間を簡略することができる。
【００３８】
又、本発明の廃コンクリート含浸骨材の製造方法にあっては、浸漬工程及び混合工程によって廃骨材の内部に油又は撥水剤を含浸させることができる。
また、研摩工程によって、廃骨材の外形に丸みを持たせることができるため、コンクリート用骨材として用いた場合に、実積率を向上させると共に、単位水量を低減させ、コンクリートの流動性、いわゆるワーカビリディーを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の廃コンクリート含浸骨材の製造方法の１実施例を示す工程説明図である。
【図２】本発明の廃コンクリート含浸骨材の製造方法の１実施側を示す工程図である。
【図３】廃骨材の断面図である。
【図４】廃骨材の断面図である。
【図５】廃骨材の断面図である。
【符号の説明】
１０廃骨材
１１細粒廃骨材
１２粗粒廃骨材
２分級装置
２０篩体
２１第１回収部
２２第２回収部
３油槽
３０油
３１網カゴ
４混合装置
４０回転ドラム
４１ゴムライナ
５攪拌研摩装置
５０ロータリドラム
５１ロータ
５２対向間隙
Ａ廃コンクリート含浸骨材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a waste concrete-impregnated aggregate that is made from waste aggregate (waste concrete aggregate) obtained by crushing waste concrete and is processed so that it can be used as aggregate for concrete .
[0002]
[Prior art]
In recent years, it has been encouraged to recycle waste concrete materials generated as a result of dismantling of buildings and civil structures as aggregates for concrete.
The waste aggregate made from this waste concrete material is manufactured by crushing the waste concrete material and sieving it to a particle size of, for example, 40 mm or less, but the shape and the amount of mortar attached to each particle are different. And the quality is inferior to natural aggregate in terms of density, water absorption rate and strength.
[0003]
Therefore, when waste aggregate is used as it is as concrete aggregate, it is neutralized (it is said that the progress is about 3 times faster than natural aggregate, and as the neutralization progresses, the rebar in the concrete starts to rust) Problems arise.
Further, since the waste aggregate has severe irregularities and angularity on the surface, it is difficult to say that it is preferable to use it as it is in terms of the actual volume ratio and unit water amount.
For this reason, conventionally, when the waste aggregate is reused as the aggregate for concrete, the attached mortar content of the waste aggregate is removed and only the original aggregate is recovered.
[0004]
Conventionally, as the aggregate for concrete, there are fine aggregates with a particle size of 5 mm and coarse aggregates with a particle size of 5 to 20 mm and 20 to 40 mm. Because of its high quality, river sand, sea sand, river gravel, and sea gravel with rounded outer shapes are suitable as aggregates for concrete. It is said that it is not preferable to use this as it is because it is intense.
That is, when a concrete aggregate having a rounded outer shape is used, the actual volume ratio is improved, the unit water volume is reduced, and the fluidity of the concrete, so-called workability, can be improved.
[0005]
Conventionally, as an aggregate for concrete in which an aggregate is processed so that the outer shape is rounded, for example, the aggregate is put into a rotary drum, the aggregate is stirred by this rotary drum, There is known a ground aggregate that is made to be square by rubbing and colliding with each other.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the aggregate for concrete using waste aggregate has a problem in that it is not preferable in terms of actual volume ratio and unit water amount to use it as it is because of unevenness and angularity of the surface.
In particular, concrete aggregate made from waste aggregate is inferior in density, water absorption, and strength to natural aggregate due to adhering mortar with many voids. Problems arise in terms of
That is, since concrete is generally highly alkaline having a pH of 12 to 13, the internal rebar does not usually rust.
However, when waste aggregate is used for aggregate for concrete, since the voids of the attached mortar are large as described above, carbon dioxide gas in the air enters into these voids, and the alkalinity is lost and approaches neutrality.
In this way, as concrete is neutralized (carbonized), concrete aggregate made from waste aggregate has a high water absorption rate, so rusting occurs in the reinforcing bars due to neutralization and moisture content. This will result in a significant decrease in the durability of the concrete.
[0007]
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and uses waste aggregate obtained by crushing waste concrete as a raw material, which is processed, and in particular, neutralized by intrusion of air (carbon dioxide gas). (Carbonation) is suppressed, water absorption is suppressed, and when used as an aggregate for concrete, the durability of the concrete is not adversely affected.
In addition, when the outer shape is rounded and used as an aggregate for concrete, the actual volume ratio is improved, the unit water volume is reduced, and the fluidity of concrete, so-called workability, can be improved. It is an object to provide a method for producing waste concrete impregnated aggregate .
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the method for producing waste concrete-impregnated aggregate of the present invention comprises:
(1) Using waste aggregate obtained by crushing waste concrete as raw material,
(2) A classification process for classifying the waste aggregate into fine-grain waste aggregate and coarse-grain waste aggregate,
(3) A dipping step for immersing the classified coarse aggregate waste in oil or a water repellent;
(4) A mixing step of mixing the fine-grained waste aggregate with the coarse-grained waste aggregate that has undergone the dipping step;
{Circle around (5)} A structure is provided that includes a polishing step of stirring and polishing the coarse-grained waste aggregate and the fine-grained waste aggregate that have undergone the mixing step while being mixed.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the production method of the present invention, first, waste aggregate material is obtained by crushing waste concrete material.
In this case, the rebar, wood chips, etc. contained in the waste concrete material are removed and crushed to obtain a waste aggregate screened to a particle size of 0 to 40 mm. In addition, the thing of 40 mm or more is crushed again.
In addition, since concrete originally contains aggregates (coarse aggregates, fine aggregates), waste aggregates obtained by crushing waste concrete materials include, for example, cement and cement as shown in FIG. In a state where the mortar 10a mixed with the fine aggregate is attached around the coarse aggregate 10b, or in a state where the coarse aggregate 10b is incorporated into the mortar 10a as a single body or a plurality of bodies as shown in FIG. As shown in FIG. 5, there are various forms such as a mortar 10a in which cement and fine aggregate are mixed, and the waste aggregate as referred to in the present invention includes all of these. Say.
Further, as the waste aggregate, waste fine aggregate having a particle diameter of 5 mm and waste coarse aggregate having a particle diameter of 5 to 40 mm may be used alone or in combination.
[0010]
Next, in the classifying step, the above-mentioned waste aggregate is classified into a classified particle diameter of 2.5 mm to 5.0 mm in sieve size, and fine waste aggregate having a particle diameter less than this classified particle diameter and coarse particle waste bone having a classified particle diameter or more. Classify into materials.
That is, examples of classification patterns include the following.
When the sieve particle size is 2.5 mm and the classified particle diameter is less than 2.5 mm, and the fine grain waste aggregate is 2.5 mm or more.
When the sieve particle size is set to 3.0 mm and the classified particle diameter is less than 3.0 mm, and the fine grain waste aggregate is 3.0 mm or more.
When sieve size 3.5mm is classified particle size, less than 3.5mm is fine waste aggregate, and 3.5mm or more is coarse grain waste aggregate.
When the sieve size is 4.0 mm and the classified particle size is less than 4.0 mm, and the fine grain waste aggregate is 4.0 mm or more, and the coarse grain waste aggregate is 4.0 mm or more.
When sieve size 4.5mm is classified particle size, less than 4.5mm is fine waste aggregate, and 4.5mm or more is coarse grain waste aggregate.
When the sieve particle size is 5.0 mm and the classified particle diameter is less than 5.0 mm as fine waste aggregate and 5.0 mm or more as coarse waste aggregate.
In this way, an arbitrary particle size in the range of sieve size 2.5 mm to 5.0 mm is set as a classified particle size, and fine waste aggregate less than this classified particle size and coarse particle aggregate more than the classified particle size It is classified. In addition, although the classified particle diameter illustrated above has shown 0.5 mm space | interval for convenience, 0.1 mm space | interval may be sufficient.
[0011]
The dipping step is to impregnate the coarse grain waste aggregate classified in the classification step with oil or a water repellent.
In this case, a method (so-called soaking) is used in which the coarse-grained waste aggregate is dried and immersed in oil or a water repellent.
In addition, as oil, machine oil, engine oil, edible oil, vegetable oil, animal oil, petroleum (heavy oil, light oil, volatile oil), these waste oils, coal tar, etc. can be used. However, oils containing free fatty acids are not suitable because they react with calcium hydroxide to produce fatty acid lime (soap) and attack concrete.
As the water repellent, for example, cyanide compounds such as trade name: Fix SM-7: manufactured by Hengwa Chemical Industry Co., Ltd., trade name: Three Longsy Z-500: manufactured by Three Bond Unicom Co., Ltd. can be used. Of course, the present invention is not limited to this.
Further, the immersion time is set so that oil or water repellent penetrates from the surface of the coarse-grained waste aggregate to the inside (for example, 1 hour, 2 hours, 4 hours, 8 hours, 16 hours, 24 hours) Preferably 24 hours or more).
[0012]
Next, in the mixing step, the fine-grained waste aggregate classified in the classification step is mixed with the coarse-grained waste aggregate impregnated with oil or a water repellent in the immersion step.
In this case, the coarse-grained waste aggregate immersed in the oil or water-repellent agent is pulled up, the oil or water-repellent agent dripping from the surface is cut, and the fine-grain waste aggregate is mixed therewith.
In this way, when the fine waste aggregate is mixed, excess oil or water repellent adhering to the surface of the coarse waste aggregate is transferred to the fine waste aggregate, The stickiness caused by the water repellent can be removed, and the fine-grained waste aggregate can be impregnated with oil or water repellent.
As a mixing device used in this mixing step, for example, a horizontal rotary drum is used, and coarse aggregate waste aggregate that has undergone an immersion step is supplied from one input port, and fine aggregate is supplied. And the mixture is taken out from the other outlet after the treatment.
The apparatus used in the mixing step is not limited to the above rotating drum, and for example, a mixing apparatus provided with rotating blades in a vertical or horizontal container can be used.
In addition, after mixing the fine grain waste aggregate in the mixing step, this is left for a certain time (for example, 1 hour, 2 hours, 4 hours, 8 hours, 16 hours, 24 hours, 24 hours or more) It is preferable that oil or a water repellent is sufficiently impregnated inside the grain waste aggregate and the fine grain waste aggregate.
[0013]
Next, in the polishing step, the coarse-grained waste aggregate and the fine-grained waste aggregate that have been subjected to the mixing step are stirred and polished in a mixed state to produce a waste concrete-impregnated aggregate that is a product.
[0014]
As the agitation polishing apparatus, for example, a waste rotary aggregate (coarse waste aggregate and fine grain waste aggregate) provided with an eccentric rotor in a horizontal rotary drum and impregnated with oil while rotating the rotary drum and the rotor in reverse. ), The corners of the surface are removed by rubbing or colliding the waste aggregates, and the outer shape can be rounded.
The ball mill or rod mill is a crushing device mainly used for crushing waste concrete material to obtain the waste aggregate (raw material) referred to in the present invention. Is not suitable for stirring and polishing.
In other words, stirring and abrading is a process in which waste aggregates (coarse waste aggregates and fine grain waste aggregates) are squared and rounded. It is natural that cracks (crushing) occur during processing, and it can be said that this is a stirring and polishing process including such crushing.
Further, the supply of the waste aggregate and the removal after stirring and polishing may be a continuous processing method in which the waste aggregate is continuously extracted while being continuously supplied, or may be processed in a batch manner by a certain amount.
[0015]
When the waste concrete impregnated aggregate thus obtained is used as an aggregate for concrete, it is washed with water as necessary.
This waste concrete impregnated aggregate can be used alone as a concrete aggregate, and this waste concrete impregnated aggregate and existing aggregate (sea sand, river sand, crushed sand, crushed stone) can be mixed as required It is optional to use.
The waste concrete-impregnated aggregate of the present invention can be used as an aggregate for ordinary concrete or as an aggregate for high-fluidity concrete (self-filling concrete).
[0016]
Therefore, the waste concrete-impregnated aggregate produced by the production method of the present invention is impregnated with oil or a water repellent, so that intrusion of air (carbon dioxide) and moisture can be suppressed, and neutralization (carbon dioxide) It is possible to maintain the durability of the concrete by preventing rusting of the reinforcing bars.
In addition, the aggregate for concrete is usually subjected to a treatment (pre-wetting) in which water is absorbed in advance, but the waste concrete-impregnated aggregate of the present invention contains oil or water repellent inside. Has already been impregnated, it is not necessary to perform this pre-wetting, and the labor can be simplified accordingly.
[0017]
In addition, the waste concrete impregnated aggregate produced by the production method of the present invention has a rounded outer shape due to the removal of the angular corners of the surface by the polishing process, so when used as a concrete aggregate, the actual volume ratio is reduced. While improving, unit water quantity can be reduced and the fluidity | liquidity of so-called workability can be improved.
[0018]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Of course, the specific configuration of the present invention is not limited to this embodiment.
FIG. 1 is a process explanatory view showing one embodiment of the method for producing waste concrete-impregnated aggregate of the present invention, and FIG. 2 is a process diagram showing one embodiment of the production method.
[0019]
This manufacturing method uses waste aggregate 10 obtained by crushing waste concrete as a raw material, and is configured to sequentially perform a classification process, an immersion process, a mixing process, and a polishing process.
[0020]
First, the waste aggregate 10 used as a raw material is obtained by crushing a waste concrete material. After removing impurities such as reinforcing bars and wood chips contained in the waste concrete material, the waste aggregate 10 is crushed. Waste aggregate 10 screened to 40 mm is obtained. Those over 40 mm are crushed again.
In this case, as the waste aggregate, a waste fine aggregate having a particle diameter of 5 mm and a waste coarse aggregate having a particle diameter of 5 to 40 mm may be used alone or in combination.
[0021]
Next, in the classification step, the waste aggregate 10 has a sieve particle size of 5.0 mm as a classified particle size, a fine waste aggregate 11 having a sieve size of less than 5.0 mm, and a sieve size of 5.0 mm or more. Classification into coarse grain waste aggregate 12.
The classifying device 2 used for classification includes a sieve body 20 (screen size 5.0 mm) connected to a vibration device (not shown), and a first waste aggregate 11 is disposed below the sieve body 20. A recovery unit 21 is provided, and a second recovery unit 22 of the coarse grain waste aggregate 12 is provided below the lower end of the sieve body 20.
Then, when the waste aggregate 10 is supplied on the sieve body 20 while vibrating the sieve body 20, the fine grain waste aggregate 11 passes through the sieve body 20 and is collected in the first recovery unit 21. The coarse-grained waste aggregate 12 that does not pass through is collected by the second collection unit 22, and can be classified into the fine-grain waste aggregate 11 and the coarse-grain waste aggregate 12.
[0022]
In the dipping step, the classified coarse grain waste aggregate 12 is immersed in the oil (or water repellent) tank 3 and the coarse grain waste aggregate 12 is impregnated with the oil 30.
As the impregnation method, the classified coarse-grained waste aggregate 12 is accommodated in a net basket 31 and immersed in the oil tank 3 for about 20 hours.
In addition, about the temperature of the oil 30, about 200 degreeC (usually about normal temperature-about 300 degreeC) by making oil into waste oil in the Example.
[0023]
Next, in the mixing step, the fine-grain waste aggregate 11 classified in the classification step is mixed with the coarse-grain waste aggregate 12 impregnated with oil (or water repellent) in the immersion step.
In this case, the coarse-grained waste aggregate 12 immersed in the oil tank 3 is pulled up, the oil dripping from the surface is cut, and then the fine-grain waste aggregate 11 is mixed.
Thus, when the fine grain waste aggregate 11 is mixed, excess oil adhering to the surface of the coarse grain waste aggregate 12 is transferred to the fine grain waste aggregate 11, and the surface of the coarse grain waste aggregate 12. It is possible to remove the stickiness caused by the oil and impregnate the fine aggregate 11 with oil.
As the mixing device 4 used in this mixing step, a horizontal rotary drum 40 is used, and in this rotary drum 40, the coarse grain waste aggregate 12 that has been subjected to the immersion step, and the fine grain waste aggregate that has been classified in the classification step. 11 is introduced from an inlet opening at one end, and is moved toward the outlet opening at the other end while being mixed and stirred by the rotating drum 40, and is taken out from the outlet after processing.
The diameter of the rotating drum 40 is about 3M, and the number of rotations is 2 to 20 rpm.
[0024]
In this mixing step, fine particles may adhere to the inner surface of the rotary drum 40 and become contaminated.
Therefore, a rubber liner 41 having a diameter slightly smaller than the inner diameter of the rotating drum 40 is fastened to the inner surface of the rotating drum 40 at one or several places, and the rubber liner 41 is shaken by elasticity to prevent adhesion of fine particles. I have to.
In addition, after mixing the fine grain waste aggregate 11 in the mixing step, the fine grain waste aggregate 11 is taken out from the mixing device 4 and left for a certain period of time (for example, about half a day). The inside is sufficiently impregnated with oil.
The weight of the oil thus impregnated was about 3-6% of the weight of the waste aggregate 10.
[0025]
In the polishing process, the coarse-grained waste aggregate 12 and the fine-grained waste aggregate 11 that have been subjected to the mixing process are stirred and polished in a mixed state to produce waste concrete-impregnated aggregate A that is a product.
[0026]
As the stirring and polishing apparatus 5, the rotor 51 having a protrusion (not shown) formed on the outer peripheral surface is eccentrically provided inside a horizontal rotary drum 20 having a protrusion (not shown) formed on the inner peripheral surface. Using a polishing apparatus (for example, Hurricane manufactured by Shinroku Seiki Co., Ltd.), a predetermined amount of waste aggregate 10 (coarse-grain waste aggregate 12 and fine-grain waste aggregate 11) is introduced into the rotary drum 50, and the rotary drum The waste aggregate 10 is sandwiched between the opposing gaps 52 while rotating the rotor 50 and the rotor 51 in the reverse direction and stirred so that the waste aggregates 10 and 10 are rubbed with each other. .
In this case, the diameter of the rotary drum 50 is about 2M, the rotation speed is 2 to 20 rpm, and the rotation speed of the rotor 51 is 50 to 360 rpm.
[0027]
When the waste concrete-impregnated aggregate A thus obtained is used as an aggregate for concrete (including high fluid concrete), it is washed with water as necessary.
This waste concrete impregnated aggregate A can be used alone as an aggregate for concrete, and this waste concrete impregnated aggregate A and existing aggregates (sea sand, river sand, crushed sand, crushed stone) can be used as necessary. Mixing and using is optional.
[0028]
Table 1 shows the quality test results of the waste concrete-impregnated aggregate A produced as described above, and Table 2 shows the composition table when this waste concrete-impregnated aggregate A is used for concrete. The results are shown in Table 3.
[0029]
Table 1 shows the absolute dry gravity, surface dry specific gravity, water absorption rate, actual volume of waste aggregate (fine aggregate and coarse aggregate) as raw materials and waste concrete impregnated aggregate (fine aggregate and coarse aggregate). It is a quality test result for the rate.
[0030]
[Table 1]

[0031]
As can be seen from Table 1 above, the waste concrete-impregnated aggregate after impregnating with oil can greatly reduce the water absorption rate and improve the actual volume ratio compared with the waste aggregate. It was.
In addition, according to JISA5308 Annex 1, the absolute dry specific gravity of coarse aggregate is 2.5 or more, the water absorption is 3.0% or less, the absolute dry specific gravity of fine aggregate is 2.5 or more, and the water absorption is 3.5%. In this respect, the waste concrete-impregnated aggregate of the present invention was able to be completely cleared in terms of water absorption, although problems remained in terms of specific gravity.
[0032]
Table 2 shows a blending table when waste aggregate (raw material waste aggregate) and waste concrete impregnated aggregate (impregnated waste aggregate) are used as aggregates for concrete.
[0033]
[Table 2]

[0034]
Table 3 shows the test results of concrete using waste aggregate (raw material waste aggregate) and waste concrete impregnated aggregate (impregnated waste aggregate) based on the formulation of Table 2.
[0035]
[Table 3]

[0036]
As can be seen from Table 3, the waste concrete-impregnated aggregate after impregnation with oil has almost no difference in compressive strength as compared with the waste aggregate, and no decrease in compressive strength due to impregnation with oil is observed. .
Moreover, the slump value of the waste concrete impregnated aggregate (impregnated waste aggregate) after impregnation with oil is improved as compared with the waste aggregate (raw material waste aggregate). This proves that the outer shape of the waste concrete impregnated aggregate after the polishing process has a roundness. In addition, it was able to fully confirm that the waste concrete impregnation aggregate had roundness also visually and the touch.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, the waste concrete-impregnated aggregate produced by the production method of the present invention is impregnated with oil or water repellent inside, so that the intrusion of air (carbon dioxide) and moisture can be suppressed, While suppressing neutralization (carbonization), it is possible to prevent rusting of the reinforcing bars and maintain the durability of the concrete.
In addition, the aggregate for concrete is usually subjected to a treatment (pre-wetting) in which water is absorbed in advance, but the waste concrete-impregnated aggregate of the present invention contains oil or water repellent inside. Has already been impregnated, it is not necessary to perform this pre-wetting, and the labor can be simplified accordingly.
[0038]
Moreover, in the manufacturing method of the waste concrete impregnation aggregate of this invention, an oil or a water repellent agent can be impregnated inside a waste aggregate by a dipping process and a mixing process.
In addition, because the round shape of the waste aggregate can be given by the polishing process, when used as an aggregate for concrete, the actual volume ratio is improved, the unit water volume is reduced, the fluidity of the concrete, It is possible to improve the so-called workability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a process explanatory view showing one embodiment of a method for producing waste concrete-impregnated aggregate of the present invention.
FIG. 2 is a process diagram showing one implementation side of the method for producing waste concrete-impregnated aggregate of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of waste aggregate.
FIG. 4 is a cross-sectional view of waste aggregate.
FIG. 5 is a cross-sectional view of waste aggregate.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Waste aggregate 11 Fine grain waste aggregate 12 Coarse grain waste aggregate 2 Classification apparatus 20 Sieve 21 First recovery part 22 Second recovery part 3 Oil tank 30 Oil 31 Net basket 4 Mixing apparatus 40 Rotating drum 41 Rubber liner 5 Stir polishing Equipment 50 Rotary drum 51 Rotor 52 Opposite gap A Waste concrete impregnated aggregate

Claims

(1) Using waste aggregate obtained by crushing waste concrete as raw material,
(2) A classification process for classifying the waste aggregate into fine-grain waste aggregate and coarse-grain waste aggregate,
(3) A dipping step for immersing the classified coarse aggregate waste in oil or a water repellent;
(4) A mixing step of mixing the fine-grained waste aggregate with the coarse-grained waste aggregate that has undergone the dipping step;
(5) A method for producing a waste concrete-impregnated aggregate, comprising a polishing step of stirring and agglomerating the coarse and fine waste aggregates that have undergone the mixing step in a mixed state.