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石炭灰コンクリート及びその調合方法

国内特許コード P110002911
整理番号 A072P93
掲載日 2011年6月8日
出願番号 特願2001-299521
公開番号 特開2002-338322
登録番号 特許第3877562号
出願日 平成13年9月28日(2001.9.28)
公開日 平成14年11月27日(2002.11.27)
登録日 平成18年11月10日(2006.11.10)
優先権データ
  • 特願2001-064512 (2001.3.8) JP
発明者
  • 松藤 泰典
  • 小山 智幸
出願人
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
発明の名称 石炭灰コンクリート及びその調合方法
発明の概要 【課題】 コンクリート原料としての石炭灰の大量且つ有効な利用を可能にする石炭灰コンクリート及びその配合方法を提供する。
【解決手段】 コンクリートの目標強度に基づいて単位セメント量及び水セメント比を決定した後、単位セメント量及び単位水量のセメント及び水に対して混合すべき石炭灰及び骨材の量を決定する。単位セメント量に対して、石炭灰を外割調合により配合し、石炭灰量に相当する質量の細骨材の配合量を減量する。石炭灰の配合量により、コンクリートのフレッシュ性状、強度及び中性化速度を調整する。
従来技術、競合技術の概要


石炭火力発電所の微粉炭燃焼ボイラ等から副産物として多量に発生する石炭灰は、その6割余りがセメント製造時の粘土代替およびフライアッシュセメント等のセメント関連原料として利用されているが、残りの大半が埋め立て処分されており、コンクリート混和材としての利用は約3 %と低率である。全国の火力発電所等から発生する石炭灰の量は、現在約540 万トンであるが、西暦2010年度には1000万トンを越えるものと予想されている。



今後、セメント消費の飛躍的な増加は期待し難く、また、埋め立て処分が年々難しくなりつつある現在の状況では、環境保全および資源の有効利用といった観点からも、発生量が増大し続ける石炭灰をコンクリートに大量且つ有効に利用する方法を確立する必要が生じている。

産業上の利用分野


本発明は、石炭灰コンクリート及びその調合方法に関するものであり、より詳細には、コンクリート原料としての石炭灰の大量且つ有効な利用を可能にする石炭灰コンクリート及びその調合方法に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
セメント、水、骨材及び石炭灰を混合する石炭灰コンクリートの調合方法において、単位セメント量を決定し、該単位セメント量に対して、石炭灰粗粉及び石炭灰細粉を外割調合により配合し、石炭灰量に相当する質量の細骨材の配合量を減量して、単位石炭灰量455kg/m3以上の石炭灰を配合するとともに、石炭灰の粗粉及び細粉の混合割合の設定により、コンクリートの流動性を調節することを特徴とする石炭灰コンクリートの調合方法。

【請求項2】
セメント、水、骨材及び石炭灰を混合する石炭灰コンクリートの調合方法において、コンクリートの目標強度に基づいて単位セメント量及び水セメント比を決定し、単位セメント量及び単位水量のセメント及び水に対して混合すべき石炭灰及び骨材の量を決定して、単位石炭灰量455kg/m3以上の石炭灰粗粉及び石炭灰細粉を配合し、石炭灰の配合量により、コンクリートのフレッシュ性状、強度及び中性化速度を調整するとともに、石炭灰の粗粉及び細粉の混合割合の設定により、コンクリートの流動性を調節することを特徴とする石炭灰コンクリートの調合方法。

【請求項3】
コンクリートの流動性が最適となる配合を調合材料の間隙比より求めることを特徴とする請求項1又は2に記載の石炭灰コンクリートの調合方法。

【請求項4】
調合すべき材料の固有の間隙比より理論最密間隙比及び理論最密組成を求め、流動性が最適となる配合を理論最密間隙比及び理論最密組成に基づいて決定することを特徴とする請求項1又は2に記載の石炭灰コンクリートの調合方法。

【請求項5】
コンクリートの圧縮強度は、セメント単味の場合に得られる圧縮強度に対して、石炭灰混合による強度増大値を加算することにより求められ、該強度増大値は、単位石炭灰量及びコンクリート材齢の関数として定義されることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の石炭灰コンクリートの調合方法。

【請求項6】
調合後のコンクリートの空隙量を求め、コンクリートの圧縮強度を設定する因子として前記空隙量を用いることを特徴とする請求項1、2又はに記載の石炭灰コンクリートの調合方法。

【請求項7】
50nm以上の空隙径の空隙量を求め、該空隙量の増大に相応して、コンクリートの圧縮強度を低下させることを特徴とする請求項に記載の石炭灰コンクリートの調合方法。

【請求項8】
単位石炭灰量の増大に相応して、コンクリートの中性化速度係数を低減することを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の石炭灰コンクリートの調合方法。

【請求項9】
請求項1乃至のいずれか1項に記載の調合方法により調合された石炭灰コンクリート。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 登録
参考情報 (研究プロジェクト等) CREST 環境低負荷型の社会システム 領域
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