JP3683826B2

JP3683826B2 - セメント硬化体の製造方法

Info

Publication number: JP3683826B2
Application number: JP2001108362A
Authority: JP
Inventors: 嘉崇石川; 達雄鈴木
Original assignee: Electric Power Development Co Ltd
Current assignee: Electric Power Development Co Ltd
Priority date: 2001-04-06
Filing date: 2001-04-06
Publication date: 2005-08-17
Anticipated expiration: 2021-04-06
Also published as: JP2002308659A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、焼却灰（フライアッシュ等）を利用したセメント硬化体及びその製造方法に関するものであり、より詳細には、繊維材及び水分量を最適な割合で含ませると共に、最適な練混ぜを行って製造してなる、優れた曲げ強度等を有するセメント硬化体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
石炭火力発電により発生する石炭等の焼却灰は、その一部がセメント原料またはコンクリート用混和材等の用途で利用されているものの、多くが埋立て処分されており、環境保護や資源活用の観点からも利用拡大が求められている。また汚水を水質浄化した後に生じる汚泥等の焼却灰に関しても、同様に埋立て処分以外の利用が求められている。また、製鉄所における溶銑処理工程で発生する焼却スラグ等の利用も求められている。
【０００３】
セメントに上記焼却灰を配合したセメント硬化体は従来から種々提案され、一般に、セメントにできるだけ多量の上記焼却灰を配合することが望まれ、そして、このような焼却灰を含むセメント硬化体が、従来のセメント原料を主体した砂利、砂等からなる一般的なコンクリート硬化体に近い強度を有することも求められている。また、このような焼却灰を含ませた硬化体（ブロック）等は海洋ブロック等に利用される場合が多いため、耐磨耗性や非アルカリ溶出等を有することが求められている。
【０００４】
従来、このような硬化体については、セメントと乾燥微粉体（石炭灰、高炉スラグ、汚泥焼却灰）とを含む水硬化性材料を、でききる限り最適含水比の近い範囲で水を添加して混練して、型枠に打設して型枠を振動させて締め固める硬化体の製造方法が提案されている（特開平９−１２３４８号公報）。かかる製造方法は配合水分量をできるかぎり控えて、振動処理により各成分の分散性を高めることにより、製造硬化体の製造時の発熱によりひび割れ、またブリージングのない均一且つクラック等が生じないセメント硬化体を提供するものである。
【０００５】
また、上記セメントと、多量の微粉体と、最適含水比程度の水粉体比の水とを含む材料からなる硬化体を製造するために、各材料の配合比率を求める方法が提案されている（特開平１０−３２３８２０号公報）。セメントと微粉体と水とを練り混ぜて混練物を生成し、該混練物についてフロー試験を行って所定のフロー値を示す水粉体比を求め、該水粉体比から、硬化体の圧縮強度が最大となる水粉体比（最適水粉体比）の推定値を演算により求め、水粉体比の該推定値から硬化体の圧縮強度の推定値を演算により求め、圧縮強度の該推定値と、硬化体の所要圧縮強度とからセメント添加率を演算により求めるものである。
【０００６】
かかる製造方法は、混練物のフロー値と、セメント硬化体の圧縮強度と、セメント添加率の値とを求め、かかる値を再三フィードバックさせながら、微粉体等の材料に対する最適なセメント添加率を求め、セメント硬化体の圧縮強度の改善を図っているものである。
更に、セメント硬化体の強度、例えば、引張強度やひびわれによる抵抗性を改善するために、ガラス繊維補強材等を添加したコンクリート等が種々提案されている（特公平１−５４１６３号公報）。このようなセメント硬化体においてはガラス繊維補強材を十分にセメント材料に分散させるために加工型枠の上方から振動板で振動を与えながらコンクリート成形を行っている。
【０００７】
ところで、上記焼却灰を含むセメント硬化体は、できるだけ焼却灰を含み、即ち、セメント配合量をできるだけ少なくして、曲げ強度や圧縮強度等の機械的強度を高く維持させることが望まれている。
このため、上記セメント硬化体に繊維補強材等を添加することが考えられている。しかしながら、従来のように繊維補強材を単に添加して振動板で振動を与えただけでは、焼却灰を含む硬化体では問題がある。即ち焼却灰を含む硬化体にあっては繊維補強材、特にフライアッシュファイバーにダマが生じ、混入に限界があるだけでなく分散性が極めて悪くなる。特に、ファイバー混入によってコンシステンシーが相当高くなるためこのような現象が特に生じる。
以上のことからセメントの代替材料として多量のフライアッシュ及び繊維補強材が混入でき、且つ優れた機械的強度を維持するセメント硬化体及びその製造方法が望まれている。
【０００８】
【本発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来の焼却灰を含むセメント硬化体に鑑み、セメントの代替材料として多量の焼却灰を混入できると共に、優れた機械的強度を有するセメント硬化体の製造方法を提供することを課題とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者は上記課題を解決するために鋭意研究を行った結果、繊維補強材、特にフライアッシュファイバー等の繊維補強材が細く折れ易いために、通常ミキサー等でフライアッシュとセメントを練り混ぜると繊維補強材は破損するが、プレミックスと、また上下の加圧振動による締固め工法を用いると、繊維補強材が破損されず容易に練り混ぜられて流動化できること、また水とセメント比を通常の量比で練り混ぜると繊維補強材、特にフライアッシュファイバー等の繊維補強材がダマ等になり易く十分に混入できなくなるが、水分を適宜制限するとその繊維補強材の限界混入率を高めることができること、及び繊維補強材の所定範囲内での混入率がセメント硬化体の機械的強度を高めることを見出し、上記課題を解決したものである。
【００１０】
即ち、本発明に係るセメント硬化体の製造方法は、以下の（１）乃至（７）に記載されるものである。
（１）焼焼却灰（Ｆ）を含むセメント（Ｃ）を練混ぜて成形するセメント硬化体において、上記焼却灰（Ｆ）と上記セメント（Ｃ）とにおける上記焼却灰の混合比率（Ｆ／Ｆ＋Ｃ）が１０質量％以上の範囲にあり、上記焼却灰（Ｆ）と上記セメント（Ｃ）からなる混合物（Ｆ＋Ｃ）に対して繊維補強材が無機繊維であって４乃至１０容量％の範囲で含み水粉体比（Ｓ）が最適含水比（Ｓ０）に対して０≦（Ｓ）−（Ｓ０）≦５％の範囲となるように加水して練混ぜた練混ぜ物から成形し、且つ練混ぜに際して少なくとも上記繊維補強材、焼却灰及びセメントを、添加総加水量の１／３乃至２／３の範囲で水を含ませてプレミックスし、その後、加水し練り混ぜた後、振動付与により流動化して締め固めをすることを特徴とするセメント硬化体の製造方法。
【００１１】
（２）上記焼却灰が火力発電により発生するフライアッシュ、又は汚泥焼却灰であることを特徴とする上記（１）記載のセメント硬化体の製造方法。
（３）上記繊維補強材がフライアッシュファイバー、ガラス繊維の少なくと１種からなるこを特徴とする上記（１）記載のセメント硬化体の製造方法。
（４）上記繊維補強材は石炭灰を高温で溶融して紡糸したフライアッシュファイバーであることを特徴とする上記（１）記載のセメント硬化体の製造方法。
【００１２】
（５）上記練混ぜ物の上方及び下方から振動付与することを特徴とする請求項１記載のセメント硬化体の製造方法。
【００１３】
（６）上記プレミックスが逆流式高速混合方法であることを特徴とする請求項１記載のセメント硬化体の製造方法。
（７）上記振動を付与して流動化させる際に、振動加速度を３Ｇ以上とすることを特徴とする請求項１記載のセメント硬化体の製造方法。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るセメント硬化体及びその製造方法の実施の形態及び実施例を、図面を参照しながら詳しく説明する。尚、本発明に係るセメント硬化体及びその製造方法は、以下の実施の形態および実施例に限るものではない。
【００１５】
図１（ａ）及び（ｂ）は本発明に係るセメント硬化体を製造する際の振動付与を行う装置の概略図である。図２及び図３は本発明に係る硬化体の材齢７日及び２８日におけるセメント硬化体のフライアッシュファイバーの混入率に対する曲げ強度の関係線図である。図４は、本発明に係るセメント硬化体に高性能減水剤を添加したときの乾燥密度を示した関係線図である。図５及び図６は比較例のセメント硬化体の材齢７日及び２８日におけるセメント硬化体のフライアッシュファイバーの混入率に対する曲げ強度の関係線図である。
【００１６】
本発明に係るセメント硬化体は少なくとも焼却灰(Ｆ)とセメント（Ｃ）とから成形されている。
上記焼却灰（Ｆ）としては、石炭灰、鉱炉スラグ、乾燥汚泥の燃焼灰等の煙道ガス内からのフライアッシュ、火山灰等を挙げることができ、特に、火力発電所或いは高炉等より発生するフライアッシュが好ましく、更に好ましくは、微粉炭燃焼により発生したものを電気集塵機で集めた、いわゆるＥＰ灰、あるいはこれを粗粒化した既成灰などを挙げることができる。これらのうち、上記フライアッシュ等は、含水量が一定していることから、取扱いが容易であり、後述するフライアッシュファイバーを十分に分散させることができる。
【００１７】
上記セメント（Ｃ）としては、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント等の各種ポルトランドセメント；アルミナセメント、石灰アルミナセメント等のアルミナセメント；高炉スラグ混合セメント、ポゾラン混合セメント、フライアツシユセメント等の各種混合セメントを挙げることができる。これらのうち、ポルトランドセメント、特に普通ポルトランドセメントが一般的であり好ましく使用できる。
【００１８】
本発明に係るセメント硬化体は、上記焼却灰(Ｆ)と上記セメント（Ｃ）との焼却灰の混合比率％（Ｆ／Ｆ＋Ｃ）が１０質量％以上の範囲にある。特に、１５質量％以上、５０質量％以下であることが好ましい。セメント硬化体はできる限り上記焼却灰を配合することが望まれるが、上記混合比率５０質量％を超える範囲で焼却灰（Ｆ）を配合すると、セメント量が相対的に少なくなるため、セメント硬化体の機械的強度（例えば、曲げ強度等）が悪くなる。
また、セメント硬化体の焼却灰（Ｆ）が１０質量％未満である場合は、後述する繊維補強材をいくら添加しても、セメント硬化体に十分な機械的強度を付与する効果が見られない。
【００１９】
本発明に係るセメント硬化体は繊維補強材が含まれている。上記繊維補強材としては、フライアッシュファイバー、ガラス繊維等の無機繊維を挙げることができる。特に、無機繊維の中でも石炭灰等を高温で溶融して紡糸したフライアッシュファイバーが好ましい。上記フライアッシュファイバーは上述したフライアッシュへの分散性に優れ、それを用いたセメント硬化体の機械的強度を十分に高めることができる。
【００２０】
上記繊維補強材は上記混合物（Ｆ＋Ｃ）に対して４乃至１０容量％の範囲、特に、４乃至６容量％の範囲で含めることが好ましい。上記繊維補強材が上記範囲内であれば、セメント硬化体自体の機械的強度を高めることができる。上記繊維補強材が４容量％未満の場合は、セメント硬化体の圧縮強度が十分に高められず、また曲げ強度も高めることができない。また上記繊維補強材が１０容量％の範囲を超えると、却ってセメント硬化体の機械的強度、特に曲げ強度が低下を起こす。
【００２１】
本発明に係るセメント硬化体は、上記混合物をプレミックスして適量の水分を混ぜた練混ぜ物から成形される。上記練混ぜ物は水粉体（Ｓ）が最適含水比（Ｓ0）に対して０≦（S）−（S0）≦５％の範囲となるように水分が添加される。
ここで、水粉体比（Ｓ）は、（Ｗ）／（Ｆ＋Ｃ）で表され、（Ｗ）は加水量である。最適含水比（Ｓ0）とは含水比を変化させながら各含水比の供試体を突固め、JIS A 1210-1979の突固めによる土の締固め試験により、最大乾燥密度が得られる含水比を云う。
【００２２】
上記水粉体比（Ｓ）−最適含水比（Ｓ0）の値が５％を超えると、繊維補強材がダマ等になり易く、そのセメント硬化体はブリージングが大きくなり、乾燥時にひび割れを生じ場合がある。また、その硬化体中に水分が残りヘアクラックが頻繁に起こってくる。また、上記水粉体比（Ｓ）−最適含水比（Ｓ0）が０％未満（マイナス値）では製造時のそのセメント硬化体の締固めに時間がかかり、作業性が悪くなるので打設困難となる。
【００２３】
本発明に係るセメント硬化体において、上記燃焼灰、セメント、繊維補強材以外に、山砂等の細骨材、石膏、及び無機混和剤、化学混和剤等の添加剤を配合することができる。
上記混和剤の無機塩類としては、塩化ナトリウム、臭化ナトリウム、塩化カリウム、フッ化カリウムなどのアルカリ金属ハロゲン化物類、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、臭化マグネシウムなどのアルカリ土類金属ハロゲン化物類、及びこれらの二種以上の混合物を挙げることができる。これらの無機塩類は粉末若しくは水溶液にて混和剤とすることができ、上記混和剤の濃度は臨界的ではないが通常１〜２０重量％程度の水溶液として用いる。真水に換えて海水を添加して練混みする場合は、上記範囲に応じて適宜濃度調製を行う。
【００２４】
化学混和剤としては、ＡＥ剤、減水剤、ＡＥ減水剤、高性能ＡＥ減水剤、流動剤等を挙げることができ、これらはセメント硬化体のワーカービリティー及び耐久性を向上させることができる。特に、高性能減水剤等の混和剤は、繊維補強材の効果を十分に発揮させることができる。
以上のように混和剤を添加することにより、硬化体の短期・長期の圧縮強度が増強される。
【００２５】
次に、本発明に係るセメント硬化体の製造方法について詳述する。
本発明に係るセメント硬化体の製造方法は、上記セメント硬化体において、上記繊維補強材、焼却灰及びセメントとをプレミックスし、その後、加水し練り混ぜた後、振動付与により流動化して締め固めするものである。
【００２６】
上記セメント硬化体の製造方法では、少なくとも上記繊維補強材と、焼却灰と、セメントとをプレミックスする。上記繊維補強材は通常混ぜる前に解繊を行う。上記解繊は数センチ程度に機械或いは手作業で行う。上記プレミックスの通常方法としては、焼却灰、セメント、及び繊維補強材をミキサーに投入し、低速、中速で練り混ぜる方法を挙げることができる。尚、オープンミキサーでは、焼却灰及び繊維補強材が飛散する虞があるため、添加総加水量の一部を加えてミックスすることが良く、加水量は１／３乃至２／３程度（添加される総水分量に対する割合）で添加する。
【００２７】
本発明に係るセメント硬化体の製造方法におけるプレミックス方法としては、特に逆流高速混合方法が好ましく、逆流高速混合方法は、混合物を回転する混合槽と固定壁スクレーパ及び逆回転するアジテータにより、高速度で交差させて強制混合するものである。
このような逆流式高速混合方法を採用することにより、繊維補強材、特に、フライアッシュファイバー等を殆ど破損させることなく、セメント等に均一に練り混ぜることができる。また、このような逆流式高速混合方法では、通常の方法に比べて、セメント硬化体のバラツキが少なく、一定した練り混ぜができることが分かる。
上記逆流式高速混合方法ではセメント及びフライアッシュを投入して所定時間練混ぜた後、繊維補強材を投入して再び混ぜることが望ましい。
【００２８】
次に、上記混合物への加水（真水又は海水）を完了させて、上記混合物を、モルタルミキサー等を使用して所定時間、低速、中速で練り混ぜる。上記混合物に添加する水分は上述したように各配合成分から予め決定される最適含水比に対する所定の水粉体比に基づくものである。
上記加水量が上記最適含水比と水粉体比との関係を超えて多量に注入すると、フライアッシュファイバー等の繊維補強材がダマになり易く、繊維補強材の多量混入が困難となる。
【００２９】
次に、上記練混ぜ物を型枠内等に注入し、振動を付与しながら流動化及び締め固めを行う。上記振動付与に際して、上記練混ぜ物の上部から圧力を加えながら行うことができる。
例えば、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、上記振動付与としては上記練混ぜ物１の型枠３等を振動台５（テーブルバイブレータ）等に載置して行っても良く、また、上記練混ぜ物１の上面にフロート式、或いは上下移動式振動板７を配して行っても良い。上記振動付与は振動板７による上部からのみ或いは振動台５による下部からのみでも良く、また上下両方向からの振動付与であっても良い。本発明に係る製造方法においては特に、上下両方向から均一な振動を付与することが望ましい。このような上下からの振動付与は、上記練混ぜ物の流動化前後において上層部及び下層部に気泡や不陸等が生じない。
【００３０】
上記振動台５或いは振動板７等には荷重重り、或いは通常振動モータ９等が取り付けられている。振動モータ９等による振動加速度は３Ｇ以上、特に５乃至１０Ｇの範囲にあることが望ましい。上記振動加速度が３Ｇ以上であれば、上記練混ぜ物を比較的短時間で流動化させることができる。
また、上記振動板７等には荷重重り９等を載値して上記練混ぜ物を上方から加圧をすることができる。このような加圧は、０．０１乃至０．１ｋｇ／ｃｍ²の範囲にあることが望ましい。上方からの加圧により、上記練混ぜ物の流動化を促進することができる。また、流動化が最終段階になったときに、上記練混ぜ物の上方からの加圧を解除しても良い。
【００３１】
上記振動付与による上記練混ぜ物の流動化状態は、練混ぜ物の電気抵抗値等を測定することによって調べることができる。
例えば、型枠内に所定距離をおいて電極を設置し、電極間に通電して得られる電気抵抗値を測定しながら、この電気抵抗値の絶対値を問題にしないで、その変化値を測定して調べることができる。即ち、上記練混ぜ物自体の電気抵抗値の経時的変化で、電気抵抗値が低下するまで型枠を振動させることよって、その流動化を調べることができる。
【００３２】
以上の如く構成される上記振動締め固め方法では、プレミックス、特に逆流式高速混合方法を採用することにより、繊維補強材、特にフライアッシュファイバー等の繊維が破損しない。このため、繊維補強材をセメント硬化体に均一且つ十分量混入することができる。また、加水量を水粉体比と最適含水率との関係比率の一定範囲内に抑えたので、繊維補強材が振動付与により締め固め方法と相まって、繊維補強材、特にフライアッシュファイバー等の繊維がダマ等を生じさせることがない。このため、繊維補強材の限界混入率を高めることができる。更に、締め固め時の上下振動付与によって、セメント硬化体に不陸等を生じさせることなく、均一に成形させることができ、その曲げ強度等の機械強度を安定且つ一定したものとすることができる。
【００３３】
【実施例】
次に、添付図面を参照して本発明を実施例により更に詳述する。尚、本発明に係るセメント硬化体及びその製造方法は、以下の各実施例に限るものではない。
【００３４】
（使用材料）
・セメント普通ポリトランドセメント（太平洋セメント社製：比重３．１６、フロー１４０となる水粉体比２５．０％、最適含水比１８．５％）
・焼却灰フライアッシュ（電源開発松浦火力産：比重２．２０、強熱残量１．０％、フロー１４０となる水粉体比３０．０％、最適含水比２３．０％）
・繊維補強材フライアッシュファイバー（三創：比重２．５０）
・減水剤高性能ＡＥ減水剤（ポゾリス物産：ポリカルボン酸系）
【００３５】
（セメント硬化体の製造方法）
（１）プレミックス方法
１）.通常方法
空練前に人力で繊維補強材を数センチ程度の大きさに解繊する。セメント及びフライアッシュ、及びフライアッシュファイバーをミキサーに投入して、低速で６０秒、中速で１２０秒間混合する（オープンミキサーを使用した場合はセメント等が飛散するため、加水量の１／２程度を加えてプレミックスを行う）。
２）.逆流式高速混合方法
アイリッヒミキサー（容量１０リットル）を用いて、先ずセメントとフライアッシュとを投入して３０秒乃至６０秒間混合する。次に、繊維補強材を投入して１８０秒間混合する。
【００３６】
（２）練混ぜ方法
プレミックス後、容量５リットルを、モルタルミキサーを用いて加水して、低速で６０秒間、中速で１２０秒間、計１８０秒間練混ぜる。
【００３７】
（３）振動締固め方法（型枠注入及び振動付与）
内径１００乃至４００ｍｍの範囲の型枠を使用して、外形５００ｍｍの大型ＶＣ振動台（振動数６６．７Ｈｚ、振幅１ｍｍ、振動時間５分）に型枠を固定し、型枠内に練混ぜ物を所定量注入する。
また、練混ぜ物の上方からの加圧には加圧板（重り等により加圧力２５０ｋｇ／ｃｍ²）で実施する。尚、加圧振動方法は以下の５種類で実施した。
１）.継続加圧振動（振動台の振動期間中の全てに加圧）
２）.解放加圧振動（振動開始から６０秒間後に振動板を取り除く）
３）.反復加圧振動（振動開始から６０秒間後に振動板を１０秒間取り除き、再び振動板を載せ、かかる状態を反復継続させる）
４）.上方加圧振動（加圧板に振幅数１８０、及び２１０Ｈｚの振動モータを載せて、上記加圧状態で加圧板と振動台とで加圧振動を付与する。）
５）.上下両方振動（加圧板に振幅数１８０、及び２１０Ｈｚの振動モータを載せて、上記加圧状態で加圧板と振動台とで加圧振動を付与する。）
【００３８】
（実施例１及び比較例１）
実施例１（ファイバー混入率６容量％、フライアッシュの混合率（Ｆ／Ｆ＋Ｃ）３０質量％）及び比較例１（ファイバー混入率０容量％、フライアッシュの混合率（Ｆ／Ｆ＋Ｃ）３０質量％）を、プレミックス方法に逆流式高速混合方法を使用して、表１に示す製造条件でセメント硬化体を各２ブロック製造した。
尚、表１における曲げ強度の評価方法は各２ブロックを測定した平均値である。材齢は製造後７日後、２８日後のサンプルで評価を行った。
【００３９】
【表１】

【００４０】
以上、表１から分かるように、ファイバーを混入した実施例１のものは全てにおいて比較例１のものより曲げ強度が優れていることが分かる。また、上下両方の振動方法によるセメント硬化体は加圧効果によって流体化が促進されること、底面から流体化するため気泡の除去が容易なことから、締め固め度が向上すると考えられる。
【００４１】
（実施例２乃至１１及び比較例２乃至１０）
表２に示す条件の元で各実施例及び比較例のセメント硬化体を製造した。尚、各実施例及び比較例における水粉体比（Ｓ）−最適含水比（Ｓ0）は全て０乃至５％の範囲内であり、振動付与は振動台による振動である。
【００４２】
【表２】

【００４３】
また、表２における各実施例のセメント硬化体の材齢７日及び材齢２８日の曲げ強度の値を表３に示した。
【００４４】
【表３】

【００４５】
また実施例２乃至１０及び比較例１０のセメント硬化体の材齢７日及び材齢２８日における曲げ強度とフライアッシュファイバーの混入率との関係線図を図１及び図２に示した。この結果より、フライアッシュファイバーの混入率（容量％）が２乃至１０％特に４乃至６％の範囲において強度が高まることが分かる。また、逆流式高速混合方法によるプレミックス方法が全体に一定のものが安定して得られ、通常のプレミックス方法より若干セメント硬化体の強度が高まることが分かる。
【００４６】
一方、表２における比較例２乃至９のセメント硬化体の材齢７日及び材齢２８日における曲げ強度とフライアッシュファイバーの混入率との関係線図を図５及び図６に示した。この結果より、フライアッシュファイバーの混入率（容量％）が高くなるほど、セメント硬化体の強度が低下してくることが分かる。このことから、フライアッシュを全く含まないセメント硬化体には繊維補強材の効果が十分に見られなかったことが分かる。従って、セメントとフライアッシュとからなるセメント硬化体には一定の繊維補強材を一定範囲内で混入することがセメント硬化体の強度を高めることにつながる。
【００４７】
更に、実施例８、１０、１１の高性能減水剤を含むセメント硬化体における水粉体比と乾燥密度の関係線図を図３に示した。この結果から高性能減水剤を添加するほど乾燥密度は高まり、表３に示すように、実施例１１のセメント硬化体の曲げ強度は高性能減水剤によって改善されることが分かる。
【００４８】
【発明の効果】
本発明に係るセメント硬化体及びその製造方法によれば、上記焼却灰(Ｆ)と上記セメント（Ｃ）とにおける上記焼却灰の混合比率（Ｆ／Ｆ＋Ｃ）が１０質量％以上の範囲にあり、上記焼却灰（Ｆ）と上記セメント（Ｃ）からなる混合物（Ｆ＋Ｃ）に対して繊維補強材が２乃至１０容量％の範囲で含み、且つ水粉体比（Ｓ）が最適含水比（Ｓ0）に対して０≦（S）−（S0）≦５％の範囲となるように加水して練混ぜた練混ぜ物から成形したので、セメント硬化体はセメントの代替材料として多量の焼却灰を混入できると共に優れた機械的強度を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）及び（ｂ）は、本発明に係るセメント硬化体を製造する際の振動付与を行う装置の概略図である。
【図２】図２は本発明に係るセメント硬化体の材齢７日におけるセメント硬化体のフライアッシュファイバーの混入率に対する曲げ強度の関係線図である。
【図３】図３は本発明に係るセメント硬化体の材齢２８日におけるセメント硬化体のフライアッシュファイバーの混入率に対する曲げ強度の関係線図である。
【図４】図４は、本発明に係るセメント硬化体に高性能減水剤を添加したときの乾燥密度を示した関係線図である。
【図５】図５は、比較例におけるセメント硬化体のフライアッシュファイバーの混入率に対する材齢７日における曲げ強度の関係線図である。
【図６】図６は比較例におけるセメント硬化体のフライアッシュファイバーの混入率に対する材齢２８日における曲げ強度の関係線図である。
【符号の説明】
１練混ぜ物
３型枠
５振動台
７振動板

Claims

焼却灰（Ｆ）を含むセメント（Ｃ）を練混ぜて成形するセメント硬化体において、上記焼却灰（Ｆ）と上記セメント（Ｃ）とにおける上記焼却灰の混合比率（Ｆ／Ｆ＋Ｃ）が１０質量％以上の範囲にあり、上記焼却灰（Ｆ）と上記セメント（Ｃ）からなる混合物（Ｆ＋Ｃ）に対して繊維補強材が無機繊維であって４乃至１０容量％の範囲で含み水粉体比（Ｓ）が最適含水比（Ｓ０）に対して０≦（Ｓ）−（Ｓ０）≦５％の範囲となるように加水して練混ぜた練混ぜ物から成形し、且つ練混ぜに際して少なくとも上記繊維補強材、焼却灰及びセメントを、添加総加水量の１／３乃至２／３の範囲で水を含ませてプレミックスし、その後、加水し練り混ぜた後、振動付与により流動化して締め固めをすることを特徴とするセメント硬化体の製造方法。
上記焼却灰が火力発電により発生するフライアッシュ、又は汚泥焼却灰であることを特徴とする請求項１記載のセメント硬化体の製造方法。
上記繊維補強材がフライアッシュファイバー、ガラス繊維の少なくと１種からなることを特徴とする請求項１記載のセメント硬化体の製造方法。
上記繊維補強材は石炭灰を高温で溶融して紡糸したフライアッシュファイバーであることを特徴とする請求項１記載のセメント硬化体の製造方法。
上記練混ぜ物の上方及び下方から振動付与することを特徴とする請求項１記載のセメント硬化体の製造方法。
上記プレミックスが逆流式高速混合方法であることを特徴とする請求項１記載のセメント硬化体の製造方法。
上記振動を付与して流動化させる際に、振動加速度を３Ｇ以上とすることを特徴とする請求項１記載のセメント硬化体の製造方法。