施工用填充材料

申请号 CN201380041955.5 申请日 2013-08-05 公开(公告)号 CN104520408A 公开(公告)日 2015-04-15
申请人 金子混凝土株式会社; 发明人 饭田义宪; 金子敬祐;
摘要 [解决手段]一种施工用填充材料,包括 固化 材料、作为混合材料的微细粉末、及通过对 混凝土 处理设备的清洗排 水 中的沙子及砂砾进行分离而获得的 污泥 水。
权利要求

1.一种施工用填充材料,包括:
固化材料;
作为混合材料的微细粉末;及
污泥,其通过对混凝土处理设备的清洗排水中的沙子及砂砾进行分离而获得。
2.如权利要求1所述的施工用填充材料,其中:
所述污泥水的固形成分的浓度小于10质量%。
3.如权利要求1或2所述的施工用填充材料,其中:
所述微细粉末是从由脱水机对污泥水进行处理所获得的脱水滤饼灰微细粉末、高炉渣微细粉末、电气炉渣微细粉末、垃圾焚烧灰渣、及污泥燃烧灰中所选择的至少1种。
4.如权利要求1至3中的任1项所述的施工用填充材料,其中:
2
材龄28天的压缩强度为3.5N/mm以下。
5.如权利要求1至4中的任1项所述的施工用填充材料,其中:
还包括六价铬低减材料。

说明书全文

施工用填充材料

技术领域

[0001] 本发明涉及一种施工用填充材料。

背景技术

[0002] 在进行地施工、线缆埋设施工等建设施工时,在施工结束后,需要对挖掘部分进行回填。现有技术中,在进行该回填施工时,一般来说,挖掘施工时所产生的建设残土被用作为回填材料。另外,在进行现有的使用了建设残土的回填施工时,每进行一次50cm的残土的回填,就需要使用旋转压机进行一次压实处理。另外,在自动倾卸卡车等重型机械能够进入的比较宽阔的场所,可由这些重型机械来进行这样的利用建设残土的回填施工。另外,在这些重型机械不能进入的比较狭窄的场所,则需要人搬送建设残土以进行回填施工。
[0003] 在使用自动倾卸卡车等重型机械进行回填施工的情况下,例如,会出现很大噪音或大量尘埃等污染。另外,在由人力进行回填施工的情况下,则会导致出现工期长期化及成本上升等不利影响。从这点来看,建设残土并不一定最适于用作建设施工时的回填材料。
[0004] 就建设残土用作回填材料时的上述缺点而言,例如,可通过使回填材料具有适当的流动性来加以解决。即,如果回填材料具有适当的流动性,则可以通过压送对这样的回填材料进行搬送。所以,如果通过压送来对回填材料进行搬送,则不仅可以防止出现很大的噪音和大量的尘埃,而且即使在施工空间较狭的场所,也可以对回填材料进行不需人力的搬送。
[0005] 现有技术中,作为具有流动性的回填材料,例如,熟知的有株式会社TIC的流动性处理土(man-made soil)(注册商标)。流动性处理土(注册商标)是通过向建设残土中添加泥(cement)和水等以使其呈现适当流动性的方式而调制的材料。所以,如果采用流动性处理土(注册商标)进行回填施工,则不仅可以对噪音及尘埃的产生量进行抑制,另外,还可以进行与施工空间大小无关的非常灵活的回填施工。
[0006] 但是,上述现有的回填材料、即、流动性处理土(注册商标)是将建设残土用作为骨材。所以,在对流动性处理土(注册商标)进行调合的过程中,需要将建设残土作为材料提供给用于进行调合的工厂。
[0007] 另外,这些建设残土中会混杂有粒度较粗的沙子。如果回填材料中含有粒度较粗的沙子,则该回填材料被填充至挖掘现场后,在该回填材料被压实之前,由于存在着比重差的原因,粒度较粗的沙子和其他成分会产生分离,这样,就会导致回填部分出现沉降的现象。
[0008] 本申请人已经提出了一种可以解决上述问题的建设施工用填充材料(参照专利文献1)。
[0009] 上述建设施工用填充材料是在水泥中混合作为细骨材的沙子的同时,再混合作为微细骨材的浓缩污泥水的材料,该浓缩污泥水是通过对清洗混凝土处理设备时所产生的污泥水(sludge water)进行浓缩而制成的。
[0010] 一般来说,建设施工中所使用的生混凝土是在生混凝土工厂进行调合后,再由搅拌车(agitator car或mixer car)搬送到施工现场的,另外,在施工现场卸下生混凝土后,还需要在专用洗车场对搅拌车的货物室内所残存的水泥、沙子及砂砾等进行清洗。这时,洗车时所产生的排水中包含了的污泥水、沙子及砂砾,它们都含有水泥成分。
[0011] 传统上,排水中所包含的污泥水都是被作为不能再利用的产业废物而被处理掉的。但是,本申请人通过将这样的污泥水用作为建设施工用填充材料的原料,发明了一种建设施工用填充材料,具有不仅可以在一般的生混凝土工厂简单地对其进行制造,并且,还可以容易地对其稳定的质量进行维持的优点。
[0012] [现有技术文献]
[0013] [专利文献]
[0014] [专利文献1]日本国专利第2911412号公报
[0015] 然而,在专利文献1所公开的发明中,因为需要先对污泥水进行浓缩,然后再进行利用,所以在对污泥水进行浓缩时,存在着费时费力及成本增加的问题。
[0016] 另外,因为生混凝土的出货状况会导致污泥水的浓度发生变化,所以还存在着难以确保获得适于浓缩使用的足够浓缩的污泥水的问题。

发明内容

[0017] 本发明是鉴于上述课题而提出的,其目的在于,提供一种使用没有浓缩的污泥水就可以进行制造的施工用填充材料。
[0018] 本发明提供一种施工用填充材料,其包括:固化材料;作为混合材料的微细粉末;及污泥水,其通过对混凝土处理设备的清洗排水中的沙子及砂砾进行分离而获得。
[0019] 根据本发明,能够提供一种通过添加作为混合材料的微细粉末,使用没有浓缩的污泥水就可以进行制造的施工用填充材料。
[0020] 据此,可以节约现有技术中对污泥水进行浓缩时的劳力、时间及能量。另外,因为还可以不依赖污泥水的浓度来进行使用,所以可以容易地进行污泥水的确保。附图说明
[0021] [图1]本发明实施方式的污泥水的生成流程图
[0022] [图2]表示本发明实施方式的施工用填充材料的使用例的图。

具体实施方式

[0023] 以下对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是,本发明并不限定于下述实施方式,只要不脱离本发明的范围,可对下述实施方式进行各种各样的变形和置换。
[0024] 本实施方式的施工用填充材料是通过对固化材料、作为混合材料的微细粉末、及通过对混凝土处理设备的清洗排水中的沙子及砂砾进行分离而获得的污泥水进行混炼(mixing)的方式而获得的。
[0025] 作为固化材料,对其并无特别限定,可使用各种各样的固化材料。作为固化材料,例如,可以优选使用水泥系固化材料,具体而言,可以使用普通水泥、高炉水泥、早强水泥及灰(fly ash)水泥等。其中,因为本实施方式的施工用填充材料不需要进行快速硬化,所以可以优先考虑处理的便利性,而优选使用B种高炉水泥。
[0026] 作为混合材料的微细粉末是指例如数μm~数百μm左右粒径的微细颗粒,对其粒径和材料(材质)并无特别限定,然而,因为要作为混合材料而进行添加,所以,优选为对环境无害的微细粉末,不包含那些与和水等反应后可呈现强度的水泥等。
[0027] 作为混合材料的微细粉末,具体而言,例如,优选为从由脱水机对污泥水进行脱水而获得的脱水滤饼、粉煤灰微细粉末、高炉渣微细粉末、电气炉渣微细粉末、垃圾焚烧灰渣、及污泥燃烧灰渣中选择的至少1种。另外,微细粉末的种类并不限定为1种,也可以包含2种以上。
[0028] 作为混合材料的微细粉末,在上述材料中,尤其优选使用由脱水机对污泥水进行脱水而获得的脱水滤饼。
[0029] 其原因在于,近年来,因为从污泥水中所获得的脱水滤饼基本上没有什么利用价值,所以作为产业废弃物而被废弃的情况日益增多。为此,通过将脱水滤饼作为本实施方式的施工用填充材料的原料来进行使用,不仅可以有效地对该材料进行再利用,另外,还可以减少废弃物,所以为优选者。
[0030] 在本实施方式的施工用填充材料中,如后所述,也可以添加沙子,此时,对施工用填充材料中的沙子和作为混合材料的微细粉末的含量并无特别的限定,可以基于对所要获得的施工用填充材料的流动性等的考虑而进行选择。但是,在沙子的比率较高,而作为混合材料的微细粉末的添加量过少的情况下,通过对所获得的施工用填充材料进行压送时,配管内可能会发生堵塞。为此,对微细粉末的含量进行选择时,优选为沙子和微细粉末的总量(总体积量)中的微细粉末的含量在5体积%以上,即,在沙子和微细粉末的总量为100体积%的情况下,微细粉末的含量为5体积%以上。
[0031] 污泥水是通过从对生混凝土处理用设备、尤其是生混凝土搬送用搅拌车(mixer car)的货物室进行清洗时所产生的清洗排水中除去沙子及砂砾的方式而获得的。
[0032] 污泥水例如根据图1所示的操作流程而生成。
[0033] 首先,将从生混凝土处理设备上流下来的清洗排水(以下,简称「清洗排水」)投入骨材分级(分等级)设备。
[0034] 先由振动筛子对该清洗排水进行处理,以对粒径较大的砂砾进行回收。
[0035] 接下来,使用泵将从所述砂砾回收用振动筛子落下的水分供给至旋分离器(cyclone)并进行分级后,再使用振动筛子(网眼比对砂砾进行分级时更细的筛子)对沙子进行回收。
[0036] 然后,将此时通过了振动筛子的水分作为污泥水进行回收。
[0037] 藉由以上工序就可以获得污泥水。这里需要说明的是,本发明并不限定于上述操作,只要是可以从清洗排水中除去砂砾和沙子,并可对污泥水进行回收方法,对其并无特别的限定,均可以进行使用。
[0038] 现有技术中,对砂砾和沙子进行回收后,要采用浓缩器(decanter)对污泥水进行浓缩,其制造工序需要很多能量、劳力及时间。但是,在本实施方式的施工用填充材料中,由于可以使用藉由如上所述工序所获得的没有浓缩的污泥水,所以可以简化制造工序,并可以抑制能量的消费量。
[0039] 在由以上工序所获得的污泥水中,包含了生混凝土中所含有的固形成分(具体为水泥、微细沙子、石灰石粉、及其他用作为生混凝土的骨材的沙子和砂砾等)和水。
[0040] 对所获得的污泥水的固形成分的浓度并无特别限定,然而,例如,优选为小于10质量%,较好为1质量%以上且小于10质量%,更好为2质量%以上且小于10质量%,最好为5质量%以上且小于10质量%。该污泥水可以原样地作为本实施方式的施工用填充材料的原料来使用。
[0041] 这里需要说明的是,也可以在所回收的污泥水的量例如到达了贮藏罐的容量限界的情况等下,由脱水机对污泥水进行处理(脱水),以将其分离为脱水滤饼和沉清液体(supernatant liquid)。此情况下所获得的脱水滤饼可以作为上述的本实施方式的施工用填充材料的原料中的1个的、作为混合材料的微细粉末来使用。另外,就沉清液体而言,其可以作为制造生混凝土时的水而被再利用。
[0042] 以上对本实施方式的施工用填充材料中所包含的组成成分进行了说明,然而,本发明并不仅限定于这些组成成分,根据需要,也可以添加各种各样的添加剂等。
[0043] 另外,作为本实施方式的施工用填充材料的组成成分,还可以包含沙子。
[0044] 作为沙子,可以使用山丘沙子、河川沙子、再生沙子、及粉碎沙子,另外,沙子的一部分或全部还可以使用高炉渣和燃烧渣等。
[0045] 这里需要说明的是,「燃烧渣」是指对燃渣(废塑料、食品渣儿、纸屑、建设现场所产生的木渣儿等的产业废弃物、及由燃烧设备对可燃垃圾等一般垃圾进行燃烧时所生成的燃灰等)在1300℃~1800℃以上的高温下进行溶化,并投入水中进行急冷后所得的粒状沙子。另外,「高炉渣」是指制造铣铁(生铁)时作为副产物(矿石中的不纯物等)而产生的物质,其在溶融状态下与铣铁一起被取出后,根据比重差进行分离。
[0046] 对沙子的粒径并无特别限定,然而,例如作为其粒径,优选为大于0mm且为10mm以下,较好为0.075mm以上且10mm以下。
[0047] 另外,本实施方式的施工用填充材料中优选为还包含六价铬低减材料。
[0048] 其原因在于,如上所述,施工用填充材料多数情况下是在地铁施工和线缆回填施工等施工结束后对挖掘部分进行回填时所使用的材料。
[0049] 这样,因为施工用填充材料用于对地面等的挖掘部分进行填充,所以施工用填充材料在固化之前的阶段有可能与地下水等进行接触
[0050] 另外,作为施工用填充材料的构成材料,如上所述,例如存在着作为固化材料而使用各种水泥,或者,作为混合材料的微细粉末而使用垃圾焚烧灰渣的情况。这些材料在固化状态下不存在六价铬溶出的问题,但是,固化之前是否存在六价铬溶出,至今为止,还没有被进行充分的研究。所以,为了进一步降低污染地下水的可能性,施工用填充材料优选为包含六价铬低减材料,以在施工用填充材料固化之前的状态下,也可以抑制六价铬的溶出。
[0051] 对六价铬低减材料并无特别的限定,只要是在施工用填充材料没有固化的状态下,即使与水接触也能对六价铬至水中的溶出(与没有添加的情况相比)进行抑制的材料均可。
[0052] 具体而言,例如,作为六价铬低减材料,可以使用硫酸亚铁(ferrous sulphate),其中,从水合水的量的饱和、性状的稳定、及成本的度来看,尤其优选使用七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)。对其添加量并无特别限定,只要是能落入所要求的六价铬溶出量限制值的范围内,可以对添加量进行适当的选择。
[0053] 硫酸亚铁具有吸收水分后易成(易凝集)的特性。另外,在成块的硫酸亚铁被添加至本发明的施工用填充材料的情况下,还存在着难溶于施工用填充材料的情况以及凝集导致不能溶于施工用填充材料的情况。
[0054] 这样,为了防止硫酸亚铁成块(结块),以使其能均匀地溶解和分散在施工用填充材料中,优选为将硫酸亚铁与混合沙子一起使用。
[0055] 作为混合沙子,只要是能进入硫酸亚铁之间,并能对硫酸亚铁之间的凝集进行防止的沙子,均可进行使用,对其并无特别限定。例如,优选为使用从山丘沙子、河川沙子、再生沙子、及粉碎沙子等中所选择的1种以上的沙子。尤其是在施工用填充材料中添加了沙子的情况下,优选为将相同种类的沙子作为混合沙子来使用。
[0056] 对混合沙子的粒径并无特别限定,然而,由于粒径小的组成成分较多的沙子在硫酸亚铁中的分散效果较高,所以为优选者。例如,优选为,使用筛子对粒径为2.5mm以下的沙子进行选择和使用,较好为,使用筛子对粒径为1.2mm以下的沙子进行选择和使用,最好为,使用筛子对粒径为0.6mm以下的沙子进行选择和使用。
[0057] 对混合沙子和硫酸亚铁的混合率并无特别限定,只要是与能够对硫酸亚铁的凝集进行防止的量的混合沙子进行混合即可。具体而言,例如,在硫酸亚铁的重量为100的情况下,两者的混合比率优选为,使混合沙子的重量在30至100的范围内,较好为,使混合沙子的重量在50至100的范围内。
[0058] 这里需要说明的是,对混合沙子与硫酸亚铁混合使用的情况而言,也基于上述同样的理由,作为硫酸亚铁,优选使用七水合硫酸亚铁。
[0059] 对混合沙子与硫酸亚铁混合的时机并无特别限定,然而,例如,可以预先将硫酸亚铁与混合沙子进行混合后再进行保管。另外,还可以在上要添加至施工用填充材料的时候,将硫酸亚铁与混合沙子进行混合。其原因在于,即使在马上要添加至施工用填充材料的情况下,通过将混合沙子与硫酸亚铁混合,也可以对块的产生进行抑制,并可以使混合沙子均匀地分散在硫酸亚铁中。
[0060] 对混合沙子和硫酸亚铁的混合方法并无特别限定,可以使用混合器(mixer)和各种各样的机器(mill)等进行混合(混炼)。
[0061] 以上所说明的本实施方式的施工用填充材料可以通过对至此为止所说明的各种组成成分进行混炼而制成。对各种组成成分的含量并无特别限定,然而,可以根据所要求的流动性和硬化时的压缩强度等进行选择。
[0062] 这里,参照图2对上述本实施方式的填充材料的使用形态的一个例子进行说明。
[0063] 图2表示在距离山10的斜面12很近的位置建设建筑物14的状态。
[0064] 如图2所示,在距离山10的斜面12很近的位置建设建筑物14的情况下,需要防止从斜面滑落的土沙子到达建筑物14。为此,要在斜面12和建筑物14之间进行填充材料18的填充。
[0065] 在进行填充施工时,填充材料18具有适当的流动性。如果填充材料18不具有流动性,则需要使用起重机(crane)·反铲挖土机(backhoe)等重型机械或者由人力将填充材料18搬送到斜面12和建筑物14之间。这样,如果如本实施方式的施工用填充材料那样,填充材料18具有流动性,则可将填充材料18流动地搬送至斜面12和建筑物14之间。
[0066] 即,如图2所示,可通过泵车20将填充材料18压送至斜面12和建筑物14之间。此时,图2所示的工法为,使压送填充材料18的泵车20停靠在建筑物14附近的适当位置,并从泵车20的吐出口至斜面12和建筑物14之间铺设配管22,之后,通过使泵车20的泵进行工作,对填充材料18进行搬送。
[0067] 从配管22流入斜面12和建筑物14之间的填充材料18基于其自身的流动性,会从填充材料18的进入位置开始慢慢地向应该进行填充材料18的填充的整个空间进行扩散。
[0068] 由此,根据本实施方式的工法,即使不使用振动器等压实机器,也可以获得很高的填充率。另外,根据本实施方式的工法,即不会产生较大的噪音,另外,也不会产生大量的尘埃,同时,还可以高效率地在斜面12和建筑物14之间进行填充材料18的填充。
[0069] 这里需要说明的是,作为本实施方式的施工用填充材料的使用形态的其他例子,还可以采用下述的形式。
[0070] 例如,在地铁施工过程中产生了挖掘部分的情况下,在必要的施工结束后,需要对挖掘部分进行回填。本实施方式的填充材料在这样的情况下,可以作为对挖掘部分进行填充的回填材料来使用。如上所述,填充材料在施工时具有适当的流动性。为此,可使用搅拌车与搬送生混凝土同样地对填充材料进行搬送。
[0071] 根据该工法,即不会产生很大的噪音,另外,也不会产生大量的尘埃,同时还可高效率地进行挖掘部分的回填。
[0072] 另外,例如,在楼宇建筑的基础施工中产生了挖掘部分的情况下,在必要的施工结束后,需要对挖掘部分进行回填。本实施方式的填充材料在这样的情况下,可以作为对挖掘部分进行填充的回填材料来使用。
[0073] 此时,填充材料可与生混凝土同样地由搅拌车被搬送到挖掘部分的附近。燃后,介由搅拌车所具备的滑道(chute),将填充材料供给至挖掘部分的内部。
[0074] 根据该工法,与上述工法的情况同样地,即不会产生很大的噪音,另外,也不会产生大量的尘埃,同时,还可以高效率地进行挖掘部分的回填。
[0075] 另外,例如,独立屋(single house)的基础部分设置有混凝土壁,其与各房间的布局相对应。混凝土壁通常具有30cm左右的地上高度。混凝土壁所围绕的地表面通常要被混凝土等进行被覆(覆盖),以防止湿气到达房间内的地板。本实施方式的填充材料在这样的情况下,也可以用作被覆材,以取代混凝土。
[0076] 此时,在使用填充材料对地表面进行被覆施工时,可由搅拌车将填充材料搬送到建设现场附近,然后,介由搅拌车所具备的滑道和配管,将填充材料供给至地表面的上部。
[0077] 根据该工法,即不会产生很大的噪音,另外,也不会产生大量的尘埃,同时,还可以高效率地对地表面进行覆盖。
[0078] 另外,就填充至建筑物和斜面之间的填充材料和用于对挖掘部分进行回填的回填材料而言,优选为除了如上所述那样要具有适当的流动性之外,泌水率(bleeding rate)及压缩强度要为适当值。
[0079] 泌水率以土木学会的基准「预填集料混凝土(prepacked concrete)的注入砂浆(mortar)的泌水率及膨胀率试验方法(JSCE-1986)」为标准。
[0080] 将刚混合了的施工用填充材料以不让空气混入的方式装满在预定的聚乙烯袋(直径为5cm,长度为50cm以上)中,并将其放入盛装了400cc水的量筒内,通过将施工用填充材料的表面与水位对齐,以求得初始体积,接下来,在放置了20个小时后再进行同样的测定,以测定水位的下降量,并求出其相对于初始体积的比例,作为泌水率。
[0081] 如果泌水率较大,则施工用填充材料(或回填材料)的表面在硬化过程中会产生较大的沉降。为此,填充材料或回填材料的泌水率越小越好。
[0082] 在施工用填充材料(或回填材料)硬化的初始过程中,沙子等比重较大的骨材和固化材料(例如水泥颗粒)进行沉降,而不要的那些水分则与比较轻的微细物质一起上升。另外,就沙子等细骨材和水而言,在填充材料的调合过程中,在水以单体形态被加入了的情况下,容易产生分离。对此,就本实施方式的填充材料而言,水分主要是以包含在污泥水内的形态被加入的。在水分以这样的形态被加入的情况下,从细骨材分离的水分的比例可被抑制得较小。为此,与水仅以单体形态被加入的填充材料等相比,填充材料的泌水率可被抑制为较小的值。
[0083] 另外,如上所述,本实施方式的施工用填充材料可应用于各种用途,然而,在各用途中使用时,最好进行选择,以使施工用填充材料在实际使用时具有充分的强度(压缩强度)。压缩强度的选择可通过对构成施工用填充材料的固化材料等的添加量进行调整而进行。
[0084] 例如,施工用填充材料的材龄为28天时的压缩强度优选为3.5N/mm2以下。在具有该压缩强度的情况下,在上述各种用途之外的用途中,也可以将施工用填充材料作为低强度混凝土的代用品来使用,或者作为进行标记(mark)和毛石混凝土(rubble concrete)的材料来使用。
[0085] 在将施工用填充材料作为进行标记的材料来使用的情况下,材龄为28天时的压2
缩强度较好为1.0N/mm以上。另外,就地铁施工和线缆线施工的回填材料而言,在之后又要进行再施工的情况下,要被再次挖掘。为此,回填材料的压缩强度最好为实际应用时的充分的强度,并且,为可进行再挖掘的强度。具体而言,材龄为28天时的压缩强度最好为0.5N/
2
mm以下。
[0086] 如上所述,根据本实施方式的施工用填充材料,通过添加作为混合材料的微细粉末,使用没有浓缩的污泥水就可以制作施工用填充材料。为此,可以节约现有技术中对污泥水进行浓缩时的劳力、时间及能量。另外,因为还可以不依赖污泥水的浓度来进行使用,所以可以容易地进行污泥水的确保。
[0087] [实施例]
[0088] 以下通过具体实施例进行说明,然而,本发明并不限定于这些实施例。
[0089] [实施例1]
[0090] 在本实施例中,通过使本发明的施工用填充材料所含的固化材料、作为混合材料的微细粉末与通过对混凝土处理设备的清洗排水中的沙子及砂砾进行分离而获得污泥水还有沙子的混合比进行变化,对流值(flow value)、泌水率、外观及压缩强度进行了评价。
[0091] 在本实施例中,作为固化材料,使用了B种高炉水泥,作为沙子,则使用了粒径为10mm以下的粉碎沙子。这里需要说明的是,该粉碎沙子是使用筛子将由粉碎机进行粉碎而得的粉碎沙子中粒径大于10mm的颗粒进行除去而获得的。
[0092] 作为微细粉末,使用了由脱水机对污泥水进行处理而获得的脱水滤饼(密度为3 2
2.65g/cm,比表面积为8500cm/g)。另外,各实验例中所使用的污泥水的固形成分的浓度都为9.8质量%。
[0093] 针对本实施例中所获得的施工用填充材料所进行的评价事项在下面进行说明。
[0094] 「流值」是表示试验对象的流动性的特性值。流值是通过如下方式测定的值,即:将试验对象填充至直径约为80mm、高度约为80mm的圆筒容器(flow cone)内,然后,打开圆筒容器的底面开口使试验对象落至地面,之后,沿垂直的2个方向对地面上所展开的试验对象的直径进行测定,并将该值作为流值。试验对象的流动性越高,流值越大。
[0095] 「泌水率」是以土木学会的基准「预填集料混凝土(prepacked concrete)的注入砂浆(mortar)的泌水率及膨胀率试验方法(JSCE-1986)」为标准进行测定的。
[0096] 将刚混合了的施工用填充材料以不混入空气的方式装满预定的聚乙烯袋(直径为5cm,长度为50cm以上),然后,将其放入盛装了400cc水的量筒内,然后,通过使施工用填充材料的表面与水位对齐,以求出初始体积,接下来,在放置了20个小时后,再以同样的测定方法测定水位的下降值,并求出其相对于初始体积的比例,作为泌水率。
[0097] 表中有“微量”的记载,其表示尽管确认到了泌水,但是其量极微,难以用数值对其进行表达。即,表示位于0%至0.1%之间的值的意思。
[0098] 另外,「外观评价」是指对流值进行测定时,对垂直抬起了塞满试料的圆筒容器时的试料外观所进行的评价。具体而言,如果垂直抬起圆筒容器时所成的圆内的沙子、粉体等施工用填充材料所含的组成成分平衡、均匀地遍布在整个圆内,则将该状态评价为良好。
[0099] 另外,「压缩强度」是对试验对象的压缩强度(单位为N/mm2)以其与试验对象的硬化材龄之间关系进行表示的结果。测定时,首先制作直径为50mm、高度为100mm的圆柱形状的试验体,然后,在到达预定的材龄(7天或28天)时,使用一轴压缩强度试验机(株式会社筱原制作所制的一轴试验机(3KN))进行测定。
[0100] 在本实施例中,针对试料No.1-1~1-12的各试料,以使其变为表1所示的组成比(成分比)的方式,对各材料进行混炼以调制施工用填充材料。表1中,示出了施工用填充3
材料的每1m的各组成成分的质量,另外,计算时,除了表中所示的成分之外,还包含了体积
3
为2%(0.02m)的空气。这里需要说明的是,在下述其他实施例中也同样。
[0101] 之后,在对施工用填充材料中的脱水滤饼、水的含量进行固定的条件下,使固化材料在25~300kg之间进行变化,并与此配合地,使沙子、污泥水的含量也进行变化。
[0102] 结果如表1所示。
[0103] [表1]
[0104]
[0105] 根据表1的结果可知,随着固化材料含量的增加,压缩强度也变高了。另外,不管对哪个试料都示出了较高的流值和较低的泌水率,另外,外观也都良好。
[0106] 通过以上结果可以确认到,就本发明的施工用填充材料而言,即使其是通过利用没有浓缩的污泥水所制作的施工用填充材料,也具有充分的性能。
[0107] 另外,还可确认到,就本实施例所示的施工用填充材料而言,因为利用了没有浓缩的污泥水,所以可以节约现有技术中对污泥水进行浓缩时的劳力、施加及能量。
[0108] [实施例2]
[0109] 在本实施例中,对使沙子和作为混合材料的微细粉末的含有率进行了变化的情况的施工用填充材料量的特性变化进行了评价。
[0110] 所使用的材料和试验方法均与实施例1相同。
[0111] 各实验例的成分组成和评价结果如表2所示。
[0112] [表2]
[0113]
[0114] 在本实施例中,如表2所示,在各实验例中,对沙子和作为混合材料的微细粉末的总体积中的沙子和微细粉末所占的比例进行了变化。
[0115] 例如,就试料No.2-2的2-2-1~2-2-3的试料而言,使沙子的体积在沙子和微细粉末的总体积的95~0体积%的范围内进行了变化,并与此对应地,使微细粉末在5~100体积%的范围内进行了变化。
[0116] 在固化材料含量相同的实验例中可以确认到,随着微细粉末的含量的增加,流值也变高了。另外,还可以确认到,不管在哪个实验例中,都对流值、泌水率、外观评价及压缩强度示出了良好的结果。
[0117] [实施例3]
[0118] 在本实施例中,作为混合材料材的微细粉末不是使用制作污泥水时所获得的脱水3 2
滤饼,而是分别使用了粉煤灰微细粉末(密度为2.25g/cm,比表面积为4150cm/g)、高炉渣
3 2
微细粉末(密度为2.89g/cm,比表面积为4170cm/g)、电气炉渣微细粉末(密度为3.10g/
3 3
cm)、及污泥·垃圾焚烧灰渣(密度为2.67g/cm),并分别进行了评价。
[0119] 除了作为微细粉末使用了上述材料这点之外,其他均与实施例1相同。
[0120] 各实验例的成分组成和评价结果如表3所示。
[0121] 据此可以确认到,不管在哪个实验例中,都对流值、泌水率、外观评价及压缩强度示出了良好的结果。
[0122] 即,通过该结果可以确认到,对作为混合材料的微细粉末而言,其并不限定于脱水滤饼,还可以使用其他各种各样的微细粉末。
[0123] [表3]
[0124]
[0125] [实施例4]
[0126] 在本实施例中,向实施例1的各试料(各实验例)添加了六价铬低减材料,并对六价铬溶出量的低减效果进行了评价。
[0127] 作为六价铬低减材料,使用了七水合硫酸亚铁,通过对其添加量进行变化,对固化前的(混炼不久的)施工用填充材料的六价铬的溶出量进行了检测。在对施工用填充材料进行混炼时,作为六价铬低减材料的七水合硫酸亚铁也与其他材料一起混炼。
[0128] 六价铬的溶出量的检测按如下步骤进行。
[0129] (a)将10g混炼后的施工用填充材料放入纯水(室温)中,该纯水的体积为该施工用填充材料的体积的10倍,然后,由振动机进行6个小时的振动。
[0130] (b)振动后,进行过滤,以将施工用填充材料和溶出液(抽出液)进行分离。
[0131] (c)在25ml的溶出液内添加六价铬用的水质测定用试药(株式会社共立理化学研6+
究所制,型号:LR-Cr )后,添加氯化钠,再进行混合。
[0132] (d)使用固相前处理柱(column)(固相填充柱)(株式会社日立HighTech制,型号:NOBIAS RP-OD1E)进行至12.5倍的浓缩处理。
[0133] (e)针对(d)工序所获得的溶液,采用吸光光度法(使用株式会社共立理化学研究所制的“digital pack test”(注册商标)进行了测定)对六价铬浓度进行测定。
[0134] 结果如表4所示。
[0135] 这里需要说明的是,表中六价铬低减材料的添加量指的是每1m3的施工用填充材3 3
料中的添加量。即,六价铬低减材料的添加量0.1kg/m的记载是指,向每1m 的施工用填充
3 3
材料添加0.1kg的六价铬低减材料。然后,分别针对各试料的添加了0.1kg/m、0.25kg/m
3
及0.5kg/m的六价铬低减材料的情况进行了评价。
[0136] 另外,表中的添加了六价铬低减材料时的检测值的单位为mg/L(例如,试料No.1-1中没有添加六价铬低减材料的情况下的六价铬的检测值为0.037mg/L),指的是上述检测中的浓缩后的检测液(抽出液)中的六价铬的量。为此,从实际的10g施工用填充材料溶出至体积为其10倍的纯水的每1公升中的六价铬溶出量为该值的12.5分之1。
[0137] [表4]
[0138]
[0139] 由表4可知,不管在那种试料中,随着六价铬低减材料的添加量的增加,六价铬的溶出量都降低了。即,可以确认到六价铬低减材料具有对六价铬从施工用填充材料中的溶出进行抑制的效果。
[0140] 另外,还可知,就试料No.1-1~1-6而言,在将六价铬低减材料的添加量增加至3
0.5kg/m的情况下,均为本测定方法的检测界限以下,示出了极高的六价铬低减效果。
[0141] [实施例5]
[0142] 在本实施例中,对实施例3的试料的一部分添加六价铬低减材料,并对六价铬溶出量的低减效果进行了评价。
[0143] 作为六价铬低减材料,与实施例4同样地使用了七水合硫酸亚铁。另外,六价铬的溶出量的检测方法与实施例4所示的检测方法相同,表示方法也相同。
[0144] 结果如表5所示。
[0145] [表5]
[0146]
[0147] 由表5可确认到,与实施例4的结果同样地,随着六价铬低减材料的添加量的增多,六价铬的溶出量降低了。
[0148] 另外,在本实施例中,作为微细粉末,如表5所示,尽管使用了各种微细粉末以取代脱水滤饼,但是也可以确认到,不管在哪种情况下,六价铬低减材料都发挥了其效果。
[0149] 以上,通过实施例对施工用填充材料进行了说明,然而,本发明并不限定于上述实施例等,在本发明的范围内可以进行各种各样的变形和改良。
[0150] 本国际申请主张基于2012年8月8日向日本国专利厅申请的“特愿2012-176190号”的优先权,并将“特愿2012-176190号”全部内容以引用的方式援用在本国际申请中。
[0151] [符号说明]
[0152] 18 填充材料
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