説明

リサイクルされた廃ガラスを含むスクリード

たとえばコンクリートスラブその他に、滑らかな表面仕上げを行うために塗布するスクリード材料が、リサイクル廃ガラス砂残留物を含む。好ましい一実施形態では、このスクリード材料は、(i)骨材又は粉体の形態のリサイクル廃ガラス又はリサイクル廃ガラス砂残留物、及び(ii)粉末硫酸カルシウム結合剤を含む。スクリード材料を製造する方法に加えて、リサイクル廃ガラスの再生方法が記載されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、流動性スクリード、たとえば、無水又はα型1/2水和物の硫酸カルシウムを基材とする流動性スクリード、セメント質流動性床スクリード又はリサイクル廃ガラス砂を含む、浮遊、非接着又は接着スクリード施工用のブレンドされたセメント質流動性床スクリードに関する。加えて、本発明は、スクリードの製造方法及び前記のいずれかの種類の流動性スクリードを袋詰めの形又はバラで現場に配送する形で製造することによってリサイクル廃ガラスを再利用する方法に関する。
【0002】
本明細書の文脈においては、「含む」という語は、「他のものと共に包含する」ことを意味するものと解釈する。これが、「のみから成る」と解釈されることは意図されていない。
【背景技術】
【0003】
流動性スクリードとは、ポンプ輸送又は注ぐことが可能なものであり、セメント/セメント類、骨材/砂及び水、硫酸カルシウムの骨材/砂及び水の混合物を含み、たとえば、コンクリートスラブ、断熱板又は床下暖房の上その他に塗布して滑らかな表面を仕上げるものである。この種のスクリードで知られているものは、Isocrete社が供給しているISOCRETE GYVLON(商標)、Lafarge社が供給しているLAFARGE GYVLON及びAGILIA SCREED、RMC社が供給しているRMC READY−SCREED SUPAFLO及びTarmac社が供給しているTARMAC TRUFLOWである。
【0004】
絶えず増加している廃ガラスの量が、利用可能な埋め立て空間を大いに圧迫するようになっている。このことを考慮して、廃ガラスの処分に関連する環境浄化問題には大きな圧力が掛けられており、この圧力を低下させるために開発されている1つの方法は、廃ガラスのリサイクルを取り込んだ方法である。このリサイクル方法では、一般に廃ガラスを破砕、洗浄、粉砕し、篩い分けてガラス砂を得る。
【0005】
しかし、この方法には、そのあとで残ったガラス砂を処分しなければならないという欠点がある。現在これは、タールマック/アスファルト及び道路に埋める基礎下地材料へ混和することによって達成されている。明らかに、別の処分方法が望ましい。
【0006】
したがって、環境面で安定な製品を製造するために、リサイクルされた廃ガラスを再利用する方法が必要である。加えて、環境面で安定なリサイクルされた廃ガラスを含む新製品が必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、前記の諸問題の少なくとも1つに対し又は低減するものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
今や、スクリードの製造が、廃ガラス材料を再利用し、無機マトリックス中に閉じ込めて非汚染性の安定な製品を得る1つの可能な方法であることが見出された。都合のよいことに、この方法は、廃ガラスを埋め立て処分する必要を排除し、採掘したり切り出したりした天然材料を使用する必要も減少する。
【0009】
その結果、第1の態様において本発明は、リサイクルされた廃ガラス又はリサイクルされた廃ガラス砂残留物を含む成分を含むスクリードを提供する。
【0010】
本発明によるスクリードの一実施形態は、好ましくは、流動性スクリードであり、好ましくはリサイクルされた廃ガラスを骨材又は粉末の形態で含む。流動性スクリードは、スクリードの流動を可能にする量の水を含む。
【0011】
本発明によるスクリードの一実施形態は、好ましくはリサイクルされた廃ガラス又はリサイクルされた廃ガラス砂残留物を含む。スクリードの一実施形態は、好ましくは10重量%〜80重量%のリサイクルされた廃ガラス又はリサイクルされた廃ガラス砂残留物を含む。スクリードの一実施形態は、より好ましくは20重量%〜70重量%のリサイクルされた廃ガラス又はリサイクルされた廃ガラス砂残留物を含む。このことは、ガラスは普通の砂よりも比重が小さいので流動性床スクリード懸濁物中で普通の砂及び/又は骨材よりも浮きやすいという利点をもたらす。
【0012】
本発明によるスクリードの一実施形態は、好ましくは、さらに粉末結合剤或いは好ましくは石膏、ポルトランドセメント、高アルミナセメント、カルシウムスルホ−アルミン酸塩セメント(Calcium Sulpho-Aluminate Cement)、シリカヒューム、粉末石灰石、粉砕燃料灰、高炉スラグ又はこれらの2つ以上の組合せの少なくとも1つを含むスラリーを含む。より好ましくは粉末結合剤は、硫酸カルシウムを含む。最も好ましくは粉末結合剤は、水、ポルトランドセメント、高アルミナセメント、カルシウムスルホ−アルミン酸塩セメント、シリカヒューム、粉末石灰石、粉砕燃料灰、高炉スラグ又はこれらの2つ以上の組合せの少なくとも1つと組み合わせた硫酸カルシウムを含む。好ましくは硫酸カルシウムは、10重量%〜90重量%の水、ポルトランドセメント、高アルミナセメント、カルシウムスルホ−アルミン酸塩セメント、シリカヒューム、粉末石灰石、粉砕燃料灰、高炉スラグ又はこれらの2つ以上の組合せの少なくとも1つと組み合わせる。
【0013】
スクリードの一実施形態は、好ましくは5重量%〜90重量%、より好ましくは5重量%〜80重量%、より好ましくは10重量%〜80重量%の粉末結合剤又はスラリーを含む。スクリードの一実施形態は、好ましくはリサイクルされた廃ガラスを、30重量%〜80重量%の粉末結合剤又はスラリーと組み合わせて含む。
【0014】
硫酸カルシウムは、好ましくはα型1/2水和物、β型1/2水和物、無水物又はこれらの2つ以上の組合せの少なくとも1つから選択される。
【0015】
スクリードの一実施形態は、好ましくはポルトランドセメント、高アルミナセメント、カルシウムスルホアルミン酸塩セメント又はこれらの2つ以上の組合せの少なくとも1つから選択されたセメントを含む。
【0016】
本発明によるスクリードの一実施形態は、好ましくは高アルミナセメント及びポルトランドセメントの混合物を含む。スクリードのこの実施形態は、好ましくは約10%〜約90%、より好ましくは約10%〜約80%の高アルミナセメント及び約1%〜約20%のポルトランドセメントを含む。より好ましくは、スクリードのこの実施形態は、約20%〜約80%の高アルミナセメント及び約5%〜約15%のポルトランドセメントを含む。
【0017】
本発明によるスクリードのもう1つの一実施形態は、好ましくはカルシウムスルホ−アルミン酸塩セメント、ポルトランドセメントの混合物を含む。スクリードのこの実施形態は、好ましくは約10%〜約90%、より好ましくは約10%〜約80%のカルシウムスルホ−アルミン酸塩セメント及び約1%〜約20%のポルトランドセメントを含む。より好ましくは、スクリードのこの実施形態は、約20%〜約80%のカルシウムスルホ−アルミン酸塩セメント及び約5%〜約15%のポルトランドセメントを含む。
【0018】
本発明によるスクリードの一実施形態は、好ましくは、さらに硫酸カルシウムを含む。好ましくは、スクリードのこの実施形態は、約5%〜約50%のα型1/2水和石膏、β型1/2水和石膏及び/又は無水物を含む。より好ましくは、スクリードのこの実施形態は、約40%のα型1/2水和石膏及び/又は無水物を含む。
【0019】
本発明によるスクリードの一実施形態は、好ましくは粉末石灰石充填剤を含む。スクリードのこの実施形態は、より好ましくは約10%〜約40%、より好ましくは約10%〜約35%の粉末石灰石充填剤を含む。
【0020】
本発明によるスクリードのもう1つの実施形態は、好ましくは粉砕燃料灰充填剤を含む。スクリードのこの実施形態は、より好ましくは約10%〜約40%、より好ましくは約10%〜約35%の粉砕燃料灰充填剤を含む。
【0021】
本発明によるスクリードのもう1つの実施形態は、好ましくは粉末シリカヒューム充填剤を含む。スクリードのこの実施形態は、より好ましくは約5%〜約20%の粉末シリカヒューム充填剤を含む。
【0022】
本発明によるスクリードの一実施形態は、好ましくはセメントの水和又は硫酸カルシウムの硬化時間を遅延させ、それによって流動性スクリードのポットライフ(可使時間)を延長する遅延剤を含む。遅延剤は、好ましくはクエン酸、酒石酸、ホウ酸、グルコン酸ナトリウム、ロッシェル塩、クエン酸三ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム、キレート剤又はこれらの2つ以上の組合せのうちの少なくとも1つを含む。好ましくは、スクリードの一実施形態は、0.025重量%〜2.0重量%の遅延剤を含む。より好ましくは、スクリードの一実施形態は、0.05重量%〜1重量%の遅延剤を含む。より好ましくは、スクリードの一実施形態は、0.2重量%〜0.8重量%の遅延剤を含む。
【0023】
本発明によるスクリードの一実施形態は、好ましくはセメント又は硫酸カルシウム材料の水和を促進させ或いは粉末結合剤の結晶形成を促進させる促進剤を含む。促進剤は、好ましくは炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、アルカリ土類塩、硫酸アルミニウム、硫酸カリウム、リン酸塩又はこれらの2つ以上の組合せのうちの少なくとも1つを含む。スクリードの一実施形態は、好ましくは0.025重量%〜2.0重量%の促進剤を含む。より好ましくは、スクリードの一実施形態は、0.2重量%〜0.8重量%の促進剤を含む。これは、セメント及び/又は硫酸カルシウムが、遅延が終われば急速に水和又は硬化するという利点をもたらす。
【0024】
本発明によるスクリードの一実施形態は、好ましくは可塑剤を含む。可塑剤は、好ましくはメラミン、リグノスルホン酸塩、カゼイン又はこれらの2つ以上の組合せで、過剰の水を加える必要なしに流動性床スクリードの流動特性を高めるものを少なくとも1つ含む。したがって、水の使用量を減らすことができかつ/又は過剰の水を避けることができる。スクリードの一実施形態は、好ましくは0.02重量%〜2.00重量%の可塑剤を含む。より好ましくは、スクリードの一実施形態は、0.1重量%〜0.8重量%の可塑剤を含む。より好ましくは、スクリードの一実施形態は、0.2重量%〜0.5重量%の可塑剤を含む。
【0025】
本発明によるスクリードの一実施形態は、好ましくは液体及び/又は粉末の有機ポリマーを含む。液体及び/又は粉末のポリマーは、好ましくは有機のポリマー、コポリマー、ターポリマー又はこれらの2つ以上の組合せで、表面摩耗、下地及び骨材への接着強度、及び/又は砂の懸濁を改善するものを少なくとも1つ含む。スクリードの一実施形態は、好ましくは1重量%〜6重量%の液体及び/又は粉末の有機ポリマーを含む。より好ましくは、スクリードの一実施形態は、2重量%〜4重量%の液体及び/又は粉末の有機ポリマーを含む。より好ましくは、スクリードの一実施形態は、3重量%の液体及び/又は粉末の有機ポリマーを含む。
【0026】
本発明によるスクリードの実施形態中の成分の数と量を理解しやすくするために、下記の表1が、好ましい成分を表の形で示している。この中で、左側の列の成分は、その右側の列の成分からなる。%の範囲は、重量で表した好ましい量を示している。
【表1】


いくつかの0重量%〜100重量%の量で存在すると記してある成分は、その成分が場合によって存在しないこともあり、或いは100重量%までの量で存在することもあることを示す。明らかに、当業者なら任意選択成分の少なくとも1つが存在しなければならないことを理解するであろう。
【0027】
第2の態様において、本発明は、本発明の第1の態様にしたがってスクリードを製造する、諸成分を所要の量で混合する複数のステップを含む方法を提供する。
【0028】
この方法の一実施形態は、好ましくは、スクリードが必要になるまでは、粉末結合剤又はスラリー成分をガラス砂とは別にしておき、次に流動性スクリードを床の下地に塗布する直前に現場で全成分を混合するか、或いは最初に全成分を合わせておき、流動性スクリードを床の下地表面に塗布する前に、現場又は別の場所で大型のミキサー車又はポンプ付きミキサー車の中で成分を混合する複数のステップを含む。
【0029】
第3の態様において、本発明は、流動性スクリードの製造における成分として砂状残留物を製造するための、廃ガラスの破砕、洗浄、篩い分け及び選別のステップを含む、リサイクル廃ガラスの再生方法を提供する。
【0030】
本発明の、その他の特徴及び利点は、以下に記載する現在好ましい実施形態の記述で説明され、そこから明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【0031】
本明細書では、明快さと簡潔な記述を目的として、特徴は同一又は別々の実施形態の部分として記述するが、本発明の範囲は、記載された特徴のすべての又は一部の組合せを有する実施形態を含み得ることは理解されるであろう。
【実施例1】
【0032】
好ましい一実施形態において、本発明による流動性スクリードは、10重量%〜80重量%のリサイクル廃ガラス砂残留物、20重量%〜90重量%のα型1/2水和石膏、0.025重量%〜2重量%の遅延剤、及び0.02重量%〜2.00重量%の可塑剤を含む。
【実施例2】
【0033】
別の好ましい一実施形態において、本発明によるスクリードは、10重量%〜80重量%のリサイクル廃ガラス砂、20重量%〜90重量%の無水物、0.025重量%〜2.00重量%の促進剤、及び0.02重量%〜2.00重量%の可塑剤を含む。
【実施例3】
【0034】
別の好ましい一実施形態において、本発明によるスクリードは、10重量%〜80重量%のリサイクル廃ガラス砂、及び20重量%〜90重量%のポルトランドセメントを含む。
【実施例4】
【0035】
別の好ましい一実施形態において、本発明によるスクリードは、10重量%〜80重量%のリサイクル廃ガラス砂、10重量%〜80重量%の高アルミナセメント、10重量%〜35重量%の粉末石灰石充填剤、1重量%〜20重量%のポルトランドセメント、5重量%〜15重量%のβ型1/2水和石膏及び/又は5重量%〜15重量%の無水物、0.025重量%〜2重量%の促進剤、0.025重量%〜2重量%の遅延剤、並びに0.020重量%〜2重量%の可塑剤を含む。
【実施例5】
【0036】
別の好ましい一実施形態において、本発明によるスクリードは、10重量%〜80重量%のリサイクル廃ガラス砂、10重量%〜80重量%の高アルミナセメント、10重量%〜35重量%の粉末石灰石充填剤、1重量%〜20重量%のポルトランドセメント、5重量%〜15重量%のβ型1/2水和石膏及び/又は5重量%〜15重量%の無水物、0.025重量%〜2重量%の促進剤、0.025重量%〜2重量%の遅延剤、0.020重量%〜2重量%の可塑剤、並びに1重量%〜5重量%の液体及び/又は粉末有機ポリマーを含む。
【実施例6】
【0037】
別の好ましい一実施形態において、本発明によるスクリードは、10重量%〜80重量%のリサイクル廃ガラス砂、10重量%〜80重量%のカルシウムスルホ−アルミン酸塩セメント、10重量%〜35重量%の粉末石灰石充填剤、1重量%〜20重量%のポルトランドセメント、5重量%〜15重量%のβ型1/2水和石膏及び/又は5重量%〜15重量%の無水物、0.025重量%〜2重量%の促進剤、0.025重量%〜2重量%の遅延剤、0.020重量%〜1重量%の可塑剤、並びに1重量%〜5重量%の液体及び/又は粉末有機ポリマーを含む。
【実施例7】
【0038】
別の好ましい一実施形態において、本発明によるスクリードは、10重量%〜80重量%のリサイクル廃ガラス砂、10重量%〜80重量%の高アルミナセメント、10重量%〜35重量%の粉末石灰石充填剤、1重量%〜20重量%のポルトランドセメント、5重量%〜15重量%のβ型1/2水和石膏及び/又は5重量%〜15重量%の無水物、5重量%〜20重量%のシリカヒューム、0.025重量%〜2重量%の促進剤、0.025重量%〜2重量%の遅延剤、0.020重量%〜2重量%の可塑剤、並びに1重量%〜5重量%の液体及び/又は粉末有機ポリマーを含む。
【実施例8】
【0039】
別の好ましい一実施形態において、本発明によるスクリードは、10重量%〜80重量%のリサイクル廃ガラス砂、10重量%〜80重量%のカルシウムスルホ−アルミン酸塩セメント、10重量%〜35重量%の粉末石灰石充填剤、1重量%〜20重量%のポルトランドセメント、5重量%〜15重量%のβ型1/2水和石膏及び/又は5重量%〜15重量%の無水物、5重量%〜20重量%のシリカヒューム、0.025重量%〜2重量%の促進剤、0.025重量%〜2重量%の遅延剤、0.020重量%〜1重量%の可塑剤、並びに1重量%〜5重量%の液体及び/又は粉末有機ポリマーを含む。
【0040】
本明細書に記載した現在好ましい実施形態に対する種々の変形及び変更は、当業者には明白となることを理解するべきである。
【0041】
そのような変形及び変更は、本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく、また付随する利点を減縮させることなく行うことができる。したがって、そのような変形及び変更は、添付の特許請求の範囲に含まれるものとする。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
(I)骨材形状又は粉末形状のリサイクル廃ガラス又はリサイクル廃ガラス砂残留物と、
(II)粉末硫酸カルシウム結合剤とを含む、流動可能なスクリード材料。
【請求項2】
10重量%〜80重量%のリサイクル廃ガラス又はリサイクル廃ガラス砂残留物を含む請求項1に記載のスクリード。
【請求項3】
5%〜80%の粉末硫酸カルシウム結合剤を含む請求項1又は2に記載のスクリード。
【請求項4】
前記硫酸カルシウムが、α型半水石膏、β型半水石膏、無水物又はこれらの2つ以上の組合せの少なくとも1つから選択される請求項1乃至3のいずれか一項に記載のスクリード。
【請求項5】
前記硫酸カルシウムが、10重量%〜90重量%の水、ポルトランドセメント、高アルミナセメント、カルシウムスルホ−アルミン酸塩セメント、粉末石灰石、シリカヒューム、粉砕燃料灰、高炉スラグ又はこれらの2つ以上の組合せの少なくとも1つと組み合わされる請求項1乃至4のいずれか一項に記載のスクリード。
【請求項6】
硫酸カルシウム、高アルミナセメント、及びポルトランドセメントの混合物を含む請求項5に記載のスクリード。
【請求項7】
10%〜80%の高アルミナセメント及び1%〜20%のポルトランドセメントを含む請求項6に記載のスクリード。
【請求項8】
硫酸カルシウム、カルシウムスルホ−アルミン酸塩セメント、及びポルトランドセメントの混合物を含む請求項5に記載のスクリード。
【請求項9】
10%〜80%のカルシウムスルホ−アルミン酸塩セメント及び1%〜20%のポルトランドセメントを含む請求項8に記載のスクリード。
【請求項10】
約10%〜約35%の粉末石灰石充填剤を含む請求項1乃至9のいずれか一項に記載のスクリード。
【請求項11】
約10%〜約35%の粉砕燃料灰充填剤を含む請求項1乃至10のいずれか一項に記載のスクリード。
【請求項12】
約5%〜約20%の粉末シリカヒューム充填剤を含む請求項1乃至11のいずれか一項に記載のスクリード。
【請求項13】
前記粉末結合剤の結晶形成を遅延させ、それによって流動性スクリードのポットライフを延長させる遅延剤を含む請求項1乃至12のいずれか一項に記載のスクリード。
【請求項14】
前記遅延剤が、クエン酸、酒石酸、ホウ酸、グルコン酸ナトリウム、ロッシェル塩、クエン酸三ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム、キレート剤又はこれらの2つ以上の組合せの少なくとも1つを含む請求項13に記載のスクリード。
【請求項15】
前記スクリードが、0.025重量%〜2.0重量%の遅延剤を含む請求項13又は14に記載のスクリード。
【請求項16】
粉末結合剤の結晶形成を促進させる促進剤を含む請求項1乃至15のいずれか一項に記載のスクリード。
【請求項17】
前記促進剤が、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、アルカリ土類塩、硫酸アルミニウム、硫酸カリウム、リン酸塩又はこれらの2つ以上の組合せの少なくとも1つを含む請求項16に記載のスクリード。
【請求項18】
前記スクリード材料が、0.025重量%〜2.0重量%の促進剤を含む請求項17に記載のスクリード。
【請求項19】
可塑剤を含む請求項1乃至18のいずれか一項に記載のスクリード。
【請求項20】
前記可塑剤が、過剰の水の添加を必要とせずに流動性床スクリードの流動特性を向上させる、メラミン、リグノスルホン酸塩、カゼイン又はこれらの2つ以上の組合せの少なくとも1つを含む請求項19に記載のスクリード。
【請求項21】
前記スクリードが、0.02重量%〜2.00重量%の可塑剤を含む請求項19又は20に記載のスクリード。
【請求項22】
液体及び/又は粉末の有機ポリマーを含む請求項1乃至21のいずれか一項に記載のスクリード。
【請求項23】
前記液体及び/又は粉末のポリマーが、表面磨耗、下地、骨材又は砂懸濁物への接着強度を改善する、有機ポリマー、コポリマー、ターポリマー又はこれらの2つ以上の組合せの少なくとも1つを含む請求項22に記載のスクリード。
【請求項24】
前記スクリードが、1重量%〜6重量%の液体及び/又は粉末の有機ポリマーを含む請求項22又は23に記載のスクリード。
【請求項25】
前記諸成分を必要な量で混合するステップを含む請求項1から24までのいずれか一項に記載のスクリードを製造する方法。
【請求項26】
スクリードが必要になるまでは、前記諸成分を別々にしておき、次に流動性スクリードを床の下地に塗布する直前に現場で全成分を混合するか、或いは最初に全成分を合わせておき、流動性スクリードを床の下地表面に塗布する前に、現場又は別の場所で大型のミキサー車の中で成分を混合する複数のステップを含む請求項25に記載の方法。
【請求項27】
流動性スクリードの製造における成分として砂状残留物を製造するために、廃ガラスを破砕、洗浄、篩い分け及び選別するステップの少なくとも1つを含む回収廃ガラスの再生方法。
【請求項28】
本願明細書において付随する実施例に関して記載されたスクリード。

【公表番号】特表2006−528933(P2006−528933A)
【公表日】平成18年12月28日(2006.12.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−530465(P2006−530465)
【出願日】平成16年2月17日(2004.2.17)
【国際出願番号】PCT/GB2004/000628
【国際公開番号】WO2004/101464
【国際公開日】平成16年11月25日(2004.11.25)
【出願人】(506291210)バーンサイド 117 リミテッド (1)
【Fターム(参考)】