廃コンクリートからの再生材料を主材とした再生コンクリート及びその製造方法、該再生材料を得るための廃コンクリートの処理方法
【課題】廃コンクリートを処理して得られる再生材料（再生粗骨材、再生細骨材、副生微粉）を全量用い、体積が出発原料となる廃コンクリートに比べ著しく大きくなく、土木・建築の分野で実用的性能を発揮する再生コンクリート、その製造方法を提供する。
【解決手段】解体コンクリートからの廃コンクリートを処理して得られる再生粗骨材、再生細骨材、前記再生細骨材を得る際に発生する副生微粉からなる再生材料の全量を用いてなる再生コンクリートであって、前記副生微粉は前記再生材料の全量中１０〜２５重量％であり、かつ、前記再生コンクリートの体積は出発原料となる前記廃コンクリートの体積の３．５倍以下であることを特徴とする再生コンクリート。
【解決手段】解体コンクリートからの廃コンクリートを処理して得られる再生粗骨材、再生細骨材、前記再生細骨材を得る際に発生する副生微粉からなる再生材料の全量を用いてなる再生コンクリートであって、前記副生微粉は前記再生材料の全量中１０〜２５重量％であり、かつ、前記再生コンクリートの体積は出発原料となる前記廃コンクリートの体積の３．５倍以下であることを特徴とする再生コンクリート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、解体コンクリートからの廃コンクリートを処理して得られる再生粗骨材、再生細骨材等の再生材料を全量用いた再生コンクリート及び再生粗骨材製造用磨砕機（以下、「Ｇ磨砕機」と記す）と再生細骨材製造用磨砕機（以下、「Ｓ磨砕機」と記す）による前記再生コンクリートの製造方法、前記再生材料を得るために前記Ｇ磨砕機とＳ磨砕機での処理条件を調整してなる前記廃コンクリートの処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から老朽化したコンクリート構造物の解体に伴い発生するコンクリート廃材は、多くが再生路盤材や埋め戻し材として用いられている。これらの方法による利用実績が多いのは、少ない処理過程で済み廃コンクリートを全量利用することが可能であり、新設道路工事の需要が多く見込めたことなどがその理由として挙げられる。しかし、将来再生路盤材や埋め戻し材としての需給バランスが崩れる可能性が高いため、これらの再利用方法以外の模索が必要となってきている。そこで、廃コンクリートから骨材を回収してもう一度コンクリート用骨材として用いる再生骨材としての利用も検討されてきてはいる。しかし、その利用実績はとても少ない。再生骨材の利用が進まないのは、高品質の再生骨材を製造しようとすると製造時に多量の微粉（副生微粉）が副産されるが、その利用法が未だ確立していないことが大きな原因の一つである。
【０００３】
近年は１９７０年代の高度経済成長期に建設された大量のコンクリート構造物が更新時期を迎えてコンクリート廃材が大量発生することが予想されている。特に環境規制の厳しい原子力発電所やその関連施設から短期間に大量のコンクリート排出される場合、資源の有効利用、大量処理（特に苦慮している副生微粉の処理）、環境負荷低減のすべてを満たす観点から廃コンクリートの再利用を検討していかなければならない。その一つとして、解体コンクリートからの廃コンクリートを処理して全量を再生材料とし、すべて資源化してしまう技術が開発されてきている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、セメントクリンカー粉末からなる細骨材を含む原コンクリートのコンクリート廃材から再生粗骨材を選別し残渣を焼成してセメントクリンカーを得、このクリンカーの粉砕物を再生細骨材とそれ以外の粉末に選別し、この粉末に石膏を添加して再生セメントとし、この再生セメントと再生粗骨材と再生細骨材と水とを混練し、原コンクリートと同等の性能で同等体積の再生コンクリートを得る方法が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、廃コンクリート塊を粉砕した粉砕物と、セメントと、水とからなる廃コンクリート塊をすべて再利用した生コンクリートが開示されている。
【０００６】
また、特許文献３には、解体コンクリートの全量を再生骨材として再利用したインターロッキングブロックが開示されている。
【０００７】
また、非特許文献１には、湿式選別法により再生粗骨材、再生細骨材、再生微粉末を取り出し、再生粗骨材と再生細骨材はコンクリート用骨材とし、再生微粉末はセメント原料の一部とすることで、コンクリート廃材のゼロエミッション化が図れることが開示されている。
【０００８】
一方、廃コンクリートを破砕処理して得られる再生骨材や副生微粉を用いた従来の再生コンクリート技術では、得られる再生骨材や副生微粉を全量用いようとすると、概して、新規セメントや天然骨材を多量に併用するため、得られる新規再生コンクリートの体積が元の廃コンクリートの数倍〜数十倍になってしまうが、昨今のコンクリートの大幅な需要減、環境負荷低減、廃棄物処理の規制強化からして、得られる新規再生コンクリートの体積が著しく増えないようにする必要がある。上記特許文献１に記載される技術は、上記のとおり、この点も考慮されたものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−１３００４５号公報
【特許文献２】特開２００１−１３０９４４号公報
【特許文献３】特開２００７−３１２４１号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】「湿式選別法によるコンクリート廃材の全量リサイクル」、コンクリート工学年次論文集、Vol.27,No.1,2005
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記のとおり、コンクリート廃材の処理物をすべて再資源化し、コンクリート廃材のゼロエミッション化を図った技術は散見される。しかし、特許文献１の技術は、もともと細骨材がセメントクリンカー粉砕物からなる再生可能な原コンクリートの廃材に対してのみ有効な技術であり、一般のコンクリート廃材に適用できるものではない。
【００１２】
特許文献２の技術は、新たにセメント等を多量に加えて生コンクリートを得ているため、この生コンクリートの体積はもとの廃コンクリートの体積に比べて著しく増えることになり、昨今のコンクリートの需要減からして好ましいものではない。また、廃コンクリート塊を粉砕した粉砕物の品質調整を十分行っていないため、品質の安定した良質の生コンクリートは得られ難い。
【００１３】
特許文献３の技術でも、新たにセメント等を多量に加えてインターロッキングブロックを得ているため、もとの解体コンクリートに比べ体積が増える傾向にあり好ましくない。また、解体コンクリートは所定の寸法を超える解体粗骨材と所定寸法以下の細粒に二分しているだけなので、細粒は多量の微粉を含む。したがって、これらは即脱で製造されるインターロッキングブロックには使用できても普通コンクリートに近い性能を有するコンクリートの材料としては使用できるものではない。
【００１４】
非特許文献１の技術では、コンクリート廃材を全量リサイクルすることによりゼロエミッション化が図れるものの、高度処理して再生骨材を得ているため微粉の発生量が著しく多くなる。この微粉は全量をセメントクリンカー製造のためのセメント原料の一部として用いているとしているが、セメント原料に添加できる量には限度があり、多量のセメントを製造する必要がある。昨今ではセメントの需要も著しく減少してきているので、発生する微粉をすべてセメント原料だけで再利用していくことは難しいと見られる。また、性能の良い再生コンクリートが得られたとしても、元のコンクリート廃材の体積に比べるとより増えてしまい多量の再生コンクリートができてしまう。
本願発明は、上述のような背景・課題に照らしなされたものであり、その目的とするところは、
【００１５】
（１）廃コンクリートを処理して得られる再生材料（再生粗骨材、再生細骨材、副生微粉）を全量用い、生成される再生コンクリートの体積が出発原料となる廃コンクリートに比べ著しく大きくなく、土木・建築の分野で実用的性能を発揮する再生コンクリートの提供
（２）上記再生コンクリートの製造方法の提供
【００１６】
（３）副生微粉の発生量が少なくて済み、上記再生コンクリートの製造に有用な廃コンクリートの処理方法の提供
【００１７】
（４）一般的コンクリート構造物の解体により排出される一般的廃コンクリートの多くに対応できる処理方法の提供
である。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、Ｇ磨砕機とＳ磨砕機とを用いて廃コンクリートから再生骨材を製造する際の処理条件を限定すれば良いこと、前記Ｓ磨砕機で処理して再生細骨材を得る際に発生する副生微粉の量を前記廃コンクリートの１０〜２５重量％にすれば良いこと、前記副生微粉は、一部を細骨材の代替とし、残りをセメント原料の一部とすれば良いこと等を見出し、発明を完成させた。すなわち、
【００１９】
本願の請求項１に係る再生コンクリートの発明は、「解体コンクリートからの廃コンクリートを処理して得られる再生粗骨材、再生細骨材、前記再生細骨材を得る際に発生する副生微粉からなる再生材料の全量を用いてなる再生コンクリートであって、前記副生微粉は前記廃コンクリートの１０〜２５重量％であり、かつ、前記再生コンクリートの体積は出発原料となる前記廃コンクリートの体積の３．５倍以下であることを特徴とする再生コンクリート」である。
【００２０】
解体コンクリートは、ビルや工場等の一般のコンクリート構造物を解体した際に発生する鉄筋等の異物を含むコンクリートブロックであり、廃コンクリートは解体コンクリートを解砕して大型鉄筋等の大型異物を除去した一般のコンクリート塊である。また、再生材料は、再生コンクリートに再利用するための材料であり、具体的には、再生粗骨材と再生細骨材と副生微粉である。なお、副生微粉とは、再生細骨材を製造する際に発生する再生細骨材以外の微粉粒で（Ｇ磨砕機で処理して得られる細粒からＳ磨砕機で処理して得られる再生細骨材を除いた微粉粒）ある。
【００２１】
本発明では、廃コンクリートから製造した再生材料の全量を用いて新たな再生コンクリートを得る。本発明で言う「全量」とは実質的全量である。
【００２２】
また、本発明の再生コンクリートでは、上記再生材料を全量用いる他、コンクリートの性能を向上させるため従来から使用されている減水剤等の化学混和剤やフライアッシュ等のコンクリート混和材を添加したり、細骨材の粒度分布調整をするため砕砂や天然砂等を若干添加したり、再生材料を全量使い切るべく一般の普通粗骨材や一般の普通細骨材を添加してもよい。
【００２３】
また、本発明の再生コンクリートに用いる副生微粉の量は、廃コンクリートの１０〜２５重量％である。廃コンクリートから得られる副生微粉の量が２５重量％を超えて多い状態で再生コンクリートだけで用いようとすると、再生コンクリートの体積が廃コンクリートの体積よりも著しく多くなる。１０重量％未満では得られる再生細骨材の品質が悪くなり、目標とする品質の良いコンクリートが得られない。
【００２４】
また、本発明の再生コンクリートは、上記の通り、廃コンクリートを処理して得られる再生材料を主材としたものであるが、その体積は出発原料となる廃コンクリートの体積の３．５倍以下である。例えば、体積１００ｍ３の廃コンクリート塊を処理して全量を再生材料とし、この再生材料の全量を用いたコンクリート材料に混練水を添加し混練して新たに再生コンクリートを製造した場合、新しく得られる再生コンクリートの体積は３５０ｍ３以下になるということである。３．５倍以下としたのは、再生材料の全量を用い土木・建築の分野で実用的性能を発揮する再生コンクリートを得ることを目的とする本発明の製造方法を用いた中で、新たに製造する再生コンクリートの製造量を減らすべく種々検討した結果、その限界が３．５倍であったことによる。３．５倍を超えると前記目的が達成し難くなる。前記体積の下限は、前記目的が達成できれば特に限定されないが、コンクリート中の水の全量、およびセメントの大半は廃コンクリートに由来しない材料を用いることになり、その体積は合計で２５％程度であることから、残り７５％を全て再生材料とした場合でも１．３倍となる。
【００２５】
また、本発明の再生コンクリートは、上記の通り、土木・建築の分野でも実用的なフレッシュ性、強度性状、耐久性を有する。フレッシュ性状とは、スランプ、空気量、ブリーディング特性、凝結特性であり、強度性状とは圧縮強度、静弾性特性であり、耐久性とは耐凍結融解抵抗性、長さ変化、耐中性化特性である。
【００２６】
一般の廃コンクリートから得られる再生材料を全量用いて、新たに得られるコンクリートの体積を抑え、土木・建築分野での実用的性能を有するものにしたことは、本発明の特徴の一つであり、従来技術にはなかったことである。本発明の再生コンクリートの用途としては、土間コンクリート、捨てコンクリート、護岸ブロックや舗道ブロック等、特に高い強度や優れた耐久性を要しない各種コンクリートブロックは勿論のこと、一般の土木構造物や建築構造物のコンクリートなどが挙げられる。
【００２７】
本願の請求項２に係る再生コンクリートの発明は、「上記再生コンクリートにおいて、主たる粗骨材はＪＩＳ規格Ａ５０２２の付属書Ａに定められる再生粗骨材（Ａ）であり、主たる細骨材はＪＩＳ規格Ａ５０２２の付属書Ａに定められる再生細骨材と前記再生細骨材を製造する際に発生する副生微粉とからなる細骨材（Ｂ）であり、セメントは前記副生微粉を１０重量％以下含むセメント原料を焼成して得られるセメントクリンカーを用いて製造されるセメント（Ｃ）であることを特徴とする請求項１に記載の再生コンクリート」であり、再生材料を特定するものである。
【００２８】
再生コンクリートはセメント、粗骨材、細骨材等からなるが、副生微粉の発生量を抑制しつつ再生材料の全量を用い、土木・建築の分野で実用的性能を発揮する普通コンクリート並みのものとするには、再生骨材は中品質のもの、具体的にはＪＩＳ規格Ａ５０２２の付属書Ａに定められる再生粗骨材と再生細骨材にするのが好ましい。ＪＩＳ規格Ａ５０２１に定められる高品質な再生粗骨材Ｈ及び再生細骨材Ｈを製造すると、副生微粉の量が過度に増えてしまう。ＪＩＳ規格Ａ５０２３の付属書Ａに定められる低品質な再生粗骨材Ｌと再生細骨材Ｌでは、副生微粉の発生量は少なくて済むが、低品質の程度によって再生コンクリートの性能が実用的にならない場合も生ずる。
【００２９】
また、再生細骨材を製造する際に発生する副生微粉は、その一部を細骨材として用い、残りをセメント原料として用いるのが好ましい。したがって、本発明の再生コンクリートでは、主たる細骨材は再生細骨材と副生微粉とからなる細骨材（Ｂ）とし、セメントは副生微粉を１０重量％以下含むセメント原料を焼成して得られるセメントクリンカーを用いて製造されるセメント（Ｃ）とするのが好ましい。上記のように廃コンクリートから得られる副生微粉の量を特定の範囲にするとともに、このように副生微粉を細骨材とセメント原料の両方に用いることにより再生材料の全量使用が可能になるとともに、目的の再生コンクリートが得られる。セメント（Ｃ）は副生微粉を１０重量％以下含むセメント原料を焼成して得られるセメントクリンカーを用いて製造されるものであり、副生微粉は主としてセメント原料の粘土代替として用いられる。セメント原料への副生微粉の添加量を１０重量％以下とするのは、１０重量％を超えるとクリンカー焼成やセメントクリンカーの品質に影響を与えやすくなるからである。
【００３０】
本願の請求項３に係る再生コンクリートの発明は、「上記細骨材（Ｂ）中、上記副生微粉は内割で２０重量％以下であることを特徴とする請求項２に記載の再生コンクリート」である。
【００３１】
本発明では、従来から処理に苦慮していた上記副生微粉を再生コンクリート用材料として全量用いるべく、その一部を細骨材の一部として用いるが細骨材への混和量は内割で２０重量％以下であることが好ましい。２０重量％を超えると土木・建築分野で使用可能な実用的フレッシュ性状と強度性状と耐久性を有する再生コンクリートが得難くなる。
【００３２】
なお、副生微粉は再生細骨材を製造する際に発生する再生細骨材以外の微粉粒である。微粉粒の分級は、概して０．１５ｍｍ程度の径で行われるので、得られる副生微粉の多くは粒径０．１５ｍｍ以下であり、ｉｎｓｏｌ．が３０〜６０％、絶乾密度は２．００〜２．３０g/cm3、粉末度はブレーン値１０００〜８０００ｃｍ２／ｇである。Ｃｌや有機物等の不純物が含まれる場合もあり、不純物が多い場合は、再利用に際して注意を要する。
【００３３】
本願の請求項４に係る再生コンクリートの製造方法の発明は、「請求項１〜３に記載の再生コンクリートの製造方法であって、上記廃コンクリートの塊を粗砕機により４０ｍｍ以下に粗砕し、得られた粗砕物を再生粗骨材製造用磨砕機で磨砕し分級して再生粗骨材の粗骨材（Ａ）を得るとともに、残りを再生細骨材製造用磨砕機で磨砕し分級して再生細骨材と副生微粉を得、前記副生微粉の一部は細骨材として前記再生細骨材に添加して細骨材（Ｂ）を得、残りの前記副生微粉をセメント原料に全体の１０重量％以下で添加し該セメント原料を焼成して得られるセメントクリンカーからセメント（Ｃ）を得、これら（Ａ）〜（Ｃ）の再生材料を主材としてコンクリートを製造することを特徴とする再生コンクリートの製造方法」である。
【００３４】
本発明の再生コンクリートの製造方法の特徴の一つは、廃コンクリートを特定の処理方法で処理して得た特定の再生材料（再生粗骨材、再生細骨材、副生微粉）の全量を主材として用いた点であり、特定の処理方法を採用しこの処理方法により得られた特定の再生材料を用いた点にある。これらによって、上記本発明の目的を満たす再生コンクリートが容易に得られる。
【００３５】
上記特定の処理方法では、まず、廃コンクリートが鉄筋や鋼材を含む場合には先ず圧砕機を用い、コンクリートを砕きながら鉄筋や鋼材を分離する。鉄筋や鋼材を分離した後は、ジョークラッシャーやインパクトクラッシャーを用い、廃コンクリートの塊を４０ｍｍ以下に粗砕する。次に、得られた粗砕物をＧ磨砕機で磨砕し分級して再生粗骨材を得る。
【００３６】
Ｇ磨砕機としては、スクリュー式磨砕法による磨砕機、偏心ローター式磨砕法による磨砕機、機械式すりもみ法による磨砕機などの磨砕機があり、具体的には後述のＴＲＡＳＳ（スクリュー式磨砕法）の他、サイクライト（偏心ローター式磨砕法）、その他の磨砕作用のある乾式再生粗骨材製造機が適用できる。
【００３７】
スクリュー式磨砕法は、スクリューを有する磨砕装置における主軸モーターと台座加圧モーターが逆方向に回転した際、骨材同士または骨材と回転するスクリューが圧密された状態で接触することにより、原骨材周囲に付着したモルタル分を除去するものである。処理回数を増やすことにより品質向上が図れる。
【００３８】
偏心ローター式磨砕法は、偏心回転するローターを有する磨砕装置に投入した処理物を機械的に振動させ、粒子同士が擦れあうことにより、原骨材周囲に付着したモルタル分を除去するものである。処理回数を増やすことにより品質向上が図れる。
【００３９】
機械式すりもみ法は、乾式および湿式による処理が可能であり、ボールミルの一種でありドラム本体が仕切り板で細かく区切られその中に鉄球が充填された機械すりもみ装置に処理物を投入し、仕切り板を回転させることにより、原骨材周囲に付着したモルタル分を除去するものである。
【００４０】
なお、乾式の再生粗骨材製造用磨砕機としたのは、湿式で再生粗骨材や再生細骨材を製造する装置では再生材料が濡れてしまい、微粉粒の取り扱いが著しく困難になるため、本発明には適さないことによる。
【００４１】
磨砕処理後の分級は細骨材の最大粒径である５ｍｍ、あるいは少し大きい６〜８ｍｍで行う。分級機としては、振動篩、エアーセパレータなどを用いる。５ｍｍで分級するのは、その後の工程で得られる再生細骨材の最大粒径が５ｍｍとなり、細骨材の一般的な粒径と合致するので、取り扱い易いためである。また、少し大きい６〜８ｍｍで分級するのは、分級時の篩の目詰まりを防止するためである。
【００４２】
上記再生粗骨材単独ではコンクリート用粗骨材として適切な粒度分布の粗骨材（Ａ）が得られない場合、および再生細骨材や副生微粉の製造量が指標とする量よりも多くなり再生粗骨材が指標とする量よりも少なくなった場合には、適当な粒度範囲の調整石を添加してもよい。調整石としては、天然に産出する川砂利、陸砂利、山砂利、海砂利などの普通粗骨材、コンクリート用スラグ骨材（ＪＩＳ規格Ａ５０１１）、コンクリート用砕石（ＪＩＳ規格Ａ５００５）が挙げられる。
【００４３】
分級して得た再生粗骨材以外の残りの分級物はＳ磨砕機で磨砕し分級して再生細骨材と副生微粉を得る。Ｓ磨砕機としては、磨砕作用のある乾式の磨砕機を用いる。具体的には、後述のＫＭポリッシャーやボールミルが挙げられる。このように、ＴＲＡＳＳ等のＧ磨砕機とＫＭポリッシャー等のＳ磨砕機を組み合わせて用いることにより、上記再生細骨材が容易に得られる。分級は振動篩、エアーセパレータ等を用いて行う。分級径は、例えば、０．１５ｍｍで行う。
【００４４】
得られた上記副生微粉の一部は細骨材として前記再生細骨材に２０重量％以下添加して細骨材（Ｂ）を得る。２０重量％を超えると、微粉部分が多くなりすぎて土木・建築分野で実用的なフレッシュ性状と強度性状と耐久性を有する再生コンクリートが得られ難くなる。なお、上記再生細骨材と上記副生微粉とだけで適切な粒度分布の細骨材（Ｂ）が得られない場合、あるいは再生粗骨材の製造量が指標とする量よりも多くなり再生細骨材が指標とする量よりも少なくなった場合には、適当な粒度範囲の調整砂を添加してもよい。調整砂としては、天然に産出する川砂、陸砂、山砂、海砂などの普通細骨材、コンクリート用スラグ骨材（ＪＩＳ規格Ａ５０１１）、コンクリート用砕砂（ＪＩＳ規格Ａ５００５）が挙げられる。
【００４５】
上記のようにして細骨材の一部として用いた残りの副生微粉を利用して、セメント原料に添加し該セメント原料を焼成して得られるセメントクリンカーからセメント（Ｃ）を得る。セメント原料に添加する副生微粉の量は１０重量％以下であることが好ましい。１０重量％を超えるとクリンカー焼成やセメントクリンカーの品質に影響を与えやすくなるので好ましくない。セメント原料への添加は、例えばセメント製造における原料工程で、石灰石、けい石、鉄原料等とともに原料ミルで混合粉砕されることによりなされる。
【００４６】
なお、上記では、副生微粉の一部を細骨材に用い残りをセメント原料に用いるとしているが、これは再利用する順番を規定するものではなく、副生微粉の一部をセメント原料に用いた残りを細骨材に用いてもよく、本発明では両方の場合を含む。
【００４７】
上記のような特定の処理方法で得られた特定の再生材料（Ａ）〜（Ｃ）を主材として再生コンクリートを製造する。必要に応じて、副材として高性能減水剤等の化学混和剤やフライアッシュ、高炉スラグ粉、シリカフューム等のセメント混和材を使用してもよい。また、骨材の粒度分布・配合を調整すべく、天然骨材等を添加してもよい。これらは、得られる再生コンクリートの体積が出発原料の廃コンクリートの体積の３．５倍以下になるように添加しなければならない。製造装置や他の製造方法は、従来のコンクリートの製造方法に準じて行えばよい。
【００４８】
本願の請求項５に係る再生コンクリートの製造方法の発明は、「上記再生細骨材を製造する際に発生する副生微粉の量が出発材料となる廃コンクリートの１０〜２５重量％となるように再生細骨材製造用磨砕機での磨砕を行うことを特徴とする請求項４に記載の再生コンクリートの製造方法。」である。
【００４９】
本発明の製造方法の特徴の一つは、従来から処理に苦慮している副生微粉の発生量を制御し抑制することである。Ｇ磨砕機とＳ磨砕機とを組み合わせて用い、例えば、再生コンクリートに用いる粗骨材を再生粗骨材に、細骨材の主体を再生細骨材Ｌ〜Ｍにすれば、これらの再生細骨材を製造する際に発生する副生微粉の量を出発原料となる廃コンクリートの１０〜２５重量％に調整できる。副生微粉の発生量は少ない方がよいが、１０重量％未満では良質の再生骨材が得られ難くなる。２５重量％を超えると、副生微粉の発生量が多くなりすぎて、全量を再生コンクリートだけに用いる場合、生成される再生コンクリートが廃コンクリートに比べ非常に多くなり経済的、環境的観点から好ましくなくなる。１０〜２５重量％の範囲にすれば、本発明の目的に対し、再生骨材の品質と副生微粉の発生量とをバランスよく保てる。
【００５０】
本願の請求項６に係る再生コンクリートの製造方法の発明は、「上記再生粗骨材、再生細骨材、副生微粉の各回収比率が、上記再生コンクリートにおけるこれらの各配合比率と同等となるように、上記再生粗骨材製造用磨砕機での磨砕及び再生細骨材製造用磨砕機での磨砕の各処理条件を調整して製造することを特徴とする請求項４〜５のいずれか一項に記載の再生コンクリートの製造方法」である。
【００５１】
本発明の製造方法の特徴の一つは、上記再生粗骨材と再生細骨材と副生微粉の各回収比率が、上記再生コンクリートにおけるこれらの各配合比率と同等となるように、上記Ｇ磨砕機での磨砕及びＳ磨砕機での磨砕の各処理条件を調整して製造することである。予め設計される再生コンクリートのコンクリート配合（単位粗骨材量、単位細骨材量、単位セメント量）から、再生粗骨材と再生細骨材と副生微粉の再生コンクリートにおける配合比率を求め、再生粗骨材と再生細骨材の回収比率がこの比率にほぼ合うようにＧ磨砕機とＳ磨砕機で処理する。合致させるには、各磨砕機での処理回数、１回の処理で磨砕作用が作用する時間、磨砕作用の応力などにより調整する。概して、副生微粉の量を上記１０〜２５重量％になるようにすれば、調整し易い。このように、各回収比率と配合比率をなるべく合致させることにより、廃コンクリートを処理して得られる再生材料（再生粗骨材、再生細骨材、副生微粉）を全量用いた再生コンクリートが容易に得られる。また、得られる再生粗骨材と再生細骨材は実用的な品質のものとなるので、土木・建築の分野で実用的なフレッシュ性状と強度性状と耐久性を有する再生コンクリートとなる。また、体積が出発原料となる廃コンクリートに比べ著しく大きくない（３．５倍以下の）再生コンクリートが容易に得られる。再生コンクリート中の副生微粉に係る体積量は再生コンクリート全体の体積量に大きく影響するので、再生材料の全量使用及び再生コンクリート体積減の観点からは、副生微粉の使用量と発生量との関係が重要となる。
【００５２】
本願の請求項７に係る廃コンクリートの処理方法の発明は、「解体コンクリートから得られる廃コンクリートの処理方法であって、前記廃コンクリートを粗砕機で粗砕した粗砕物を再生粗骨材製造用磨砕機で磨砕し分級して再生粗骨材を得、残りを再生細骨材製造用磨砕機で磨砕して再生細骨材を得る際に発生する副生微粉の量が前記廃コンクリートの１０〜２５重量％となるように、また、前記廃コンクリートに対し重量比で前記再生粗骨材の回収比率が４０〜６０％かつ前記再生細骨材の回収比率が２５〜４０％となるように、前記再生粗骨材製造用磨砕機での磨砕及び再生細骨材製造用磨砕機での磨砕の各処理条件を調整して処理することを特徴とする廃コンクリートの処理方法」であり、上記の再生コンクリートの製造方法で述べたように、副生微粉の発生量（回収比率）、及び、再生コンクリートにおける再生粗骨材と再生細骨材と副生微粉の割合（重量比；配合比率）と前記回収比率との関係を考慮した処理方法である。
【００５３】
この処理方法を用いて得た上記再生材料をすべて使用して再生コンクリートを製造することにより、本発明の目的に叶う再生コンクリートが容易に得られる。ここでは、再生粗骨材の回収比率は４０〜６０％であり、再生細骨材の回収比率は２５〜４０％である。再生コンクリート中における再生粗骨材、再生細骨材の全体におけるこれらの配合比率は同程度であるので、再生粗骨材と再生細骨材の回収比率を各々前記範囲にすれば、副生微粉の発生量も１０〜２５重量％になり易く、再生材料の全量を再生コンクリートに使用できる。また、得られる再生コンクリートは、体積が出発原料となる廃コンクリートの体積に比べ３．５倍以下と著しく大きくなく、性能は土木・建築の分野で実用的なものとなる。
【００５４】
前述の通り、本発明の目的には、１）再生材料の全量使用、２）副生微粉の発生量の低減、３）再生コンクリートの体積の低減、４）再生コンクリートの土木・建築の分野で実用的性能の発揮があるが、これらの目的を同時に達成するには廃コンクリートの処理方法が重要であり、上記処理方法で副生微粉の発生量が１０〜２５重量％、再生粗骨材の回収比率が再生材料中４０〜６０％、再生細骨材の回収比率が再生材料中２５〜４０％となるように廃コンクリートを処理すれば容易に達成できる。また、再生コンクリートの配合比率と再生材料の回収比率も合致させ易い。
【発明の効果】
【００５５】
本発明の廃コンクリートの処理方法、再生コンクリートの製造方法を用いれば、副生微粉の発生量を抑制するとともに目的の範囲に制御できる。また、処理により得られる処理物（再生粗骨材、再生細骨材、副生微粉）の全量を、再生コンクリート用の再生材料として全量再利用でき、更に出発原料となる廃コンクリートの体積の３．５倍以下の再生コンクリートが得られるので、ムダがない。また、この処理方法は、一般的コンクリート構造物の解体により排出される一般的廃コンクリートの多くに対応できる汎用的方法である。
【００５６】
本発明の再生コンクリートは、多くが廃コンクリートからの再生材料でできているが、土木・建築の分野で実用的な性能を有するので、土木・建築の分野で実用的性能を発揮することが可能なコンクリートである。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の廃コンクリートの処理方法の処理工程を示すフローチャートである。
【図２】本発明の再生コンクリートの製造工程を示すフローチャートである。
【図３】本発明の再生コンクリートの混練条件を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５８】
以下、本発明の実施形態について、図面等に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
【００５９】
＜廃コンクリートの処理方法＞
図１は、本発明の廃コンクリートの処理方法の処理工程を示すフローチャートである。
この図をベースに本発明の廃コンクリートの処理方法を説明する。
【００６０】
まず、コンクリート構造物等の解体工事によって排出されるコンクリート構造物からの鉄筋や鋼材等の異物を圧砕機等の重機を用いて除去し数十ｃｍ程度の廃コンクリートの塊を得る。次に、この廃コンクリート塊をジョークラッシャー等により４０ｍｍ以下に破砕し破砕物を得る。
【００６１】
得られた４０ｍｍ以下の破砕物をＧ磨砕機で磨砕処理し、主として粗骨材に被着しているセメントモルタルやセメントペーストを剥がす。そして、処理物を振動篩にかけて８ｍｍで分級し、８ｍｍ以上の再生粗骨材と８ｍｍ未満のセメントモルタルやセメントペーストからなる細粒に分ける。得られた再生粗骨材の回収量が予定の量に達しない場合やセメントモルタルやセメントペーストの剥れ不十分の場合は、８ｍｍ以上の再生粗骨材を再度Ｇ磨砕機にかけて同様に処理する。
【００６２】
Ｇ磨砕機は前述の通り種々のタイプがあるが特に限定されない。好適なものとしては太平洋セメントグループが開発したスクリュー式磨砕法によるＴＲＡＳＳ（商品名）がある。ＴＲＡＳＳには原材料の塊を機械的にすりもむツインコーンと呼ばれる磨砕処理部があり、投入された塊の流量を調整しつつ、塊に適度な磨砕作用を与え、塊の原骨材を壊さない程度の力でセメントペースト分を破壊する。ＴＲＡＳＳに投入された原材料の塊（４０ｍｍ以下の破砕物）は、投入ホッパーからベルトコンベアーで振動篩へ運ばれ、ここで８ｍｍ未満がふるい落とされる。次いで、ツインコーンにて磨砕処理され、セメントペースト分が除去された後、再び振動篩へ運ばれ８ｍｍ未満がふるい落とされる。ツインコーンと振動篩の工程を１回処理して排出した場合を１回処理とし、この工程を２回繰り返すことを２回処理とする。処理回数を増やすことで得られる再生粗骨材の品質は高められるが、処理回数が増えると細粒・微粉の発生量が増える。ＴＲＡＳＳの特徴の一つは、上記のように処理回数を選択することで、再生粗骨材の品質や発生する細粒・微粉の量を制御できることである。したがって、再生粗骨材の品質や副生微粉の発生量の制御が必要な本発明では、好適な粗骨材製造用の処理機である。
【００６３】
例えば、ＴＲＡＳＳで再生粗骨材を製造した場合、過去の実績からすると、１〜２回の処理で粗骨材が回収比率４０〜６０％で回収される。その再生粗骨材の品質は、大半がＪＩＳ規格Ａ５０２２の付属書Ａに定められる再生粗骨材Ｍであるが、中には再生粗骨材ＨのＪＩＳ規格値を若干上回り再生粗骨材Ｈに分類されるもの、あるいは再生粗骨材ＭのＪＩＳ規格値を若干下回り再生粗骨材Ｌに分類されるものもある。ＴＲＡＳＳで再生粗骨材を製造した場合の回収率と再生粗骨材の品質例を表１に示す。
【００６４】
【表１】
【００６５】
振動篩によりふるい落とされた８ｍｍ未満の細粒は、Ｓ磨砕機で磨砕し主として細骨材に被着しているセメントペーストを剥がす。そして、処理物を振動篩にかけて０．１５ｍｍで分級し、０．１５ｍｍ以上の再生細骨材と０．１５ｍｍ未満の主としてセメントペーストからなる副生微粉に分ける。得られた再生細骨材の回収量が予定の量に達しなかった場合やセメントペーストの剥れが不十分の場合は、０．１５ｍｍ以上の再生細骨材を再度Ｓ磨砕機にかけて同様に処理する。上記ＴＲＡＳＳと同様、処理回数が１回の場合を１回処理、再度処理した場合を２回処理とする。
【００６６】
Ｓ磨砕機も前述の通り種々のタイプがあるが特に限定されない。好適なものとしては関西マテック社の機械式すりもみ法によるＫＭポリッシャー（商品名）がある。ＫＭポリッシャーは比較的弱い磨砕で粒を丸くすることができるものであり、鋳物砂の粒形改善等で実績がある。ドラムの中には自由回転するローラがあり、投入された細粒は、ドラムとローラの間ですりもみ作用を受け、細骨材に被着しているセメントペースト分が剥がされる。上記ＴＲＡＳＳと同様、処理回数を増やすことで得られる再生細骨材の品質は高められるが、処理回数が増えると副生微粉の発生量が増える。ＫＭポリッシャーでも上記のように処理回数を選択することで、再生細骨材の品質や発生する副生微粉の量を制御できる。したがって、再生細骨材の品質や副生微粉の発生量の制御が必要な本発明では、好適な細骨材製造用の磨砕機である。
【００６７】
例えば、ＴＲＡＳＳに引き続きＫＭポリッシャーで再生細骨材を製造した場合、過去の実績からすると、１〜２回の処理で細骨材が回収比率２５〜４０％で回収される。その再生細骨材の品質は、大半がＪＩＳ規格Ａ５０２２の付属書Ａに定められる再生細骨材Ｍであるが、中には再生細骨材ＭのＪＩＳ規格値を若干下回り再生細骨材Ｌに分類されるものもある。ＫＭポリッシャーで再生細骨材を製造した場合の再生細骨材の回収率と品質例を表２に示す。
【００６８】
【表２】
【００６９】
上記の通り、Ｇ磨砕機としてＴＲＡＳＳを、Ｓ磨砕機としてＫＭポリッシャーを用いれば、いずれも処理回数で回収率や副生微粉の発生量を制御できる。再生粗骨材と再生細骨材と副生微粉の配合比率に合わせてこれらの回収率を調整したり副生微粉の発生量を所定の量にすることは、主として処理回数で調整でき、本発明の目的を好適に達成することができる。表３に廃コンクリートからの再生材料の回収比率例を示す。回収比率は、回収した再生材料の体積比率から求めた値である。
【００７０】
【表３】
【００７１】
＜再生コンクリートの製造方法＞
本発明の再生コンクリートの製造方法の製造工程を示すフローチャートを図２に示す。
【００７２】
本発明の製造方法では、前述の本発明の廃コンクリートの処理方法で処理して得た再生粗骨材、再生細骨材、副生微粉の全量を用いて再生コンクリートを製造する。製造した再生粗骨材が単独ではコンクリート用粗骨材として適切な粒度分布の粗骨材が得られない場合、あるいは再生細骨材や副生微粉の製造量が指標とする量よりも多くなり再生粗骨材が指標とする量よりも少なくなった場合には、前述の通り、適当な粒度範囲の調整石を添加してもよい。また、再生細骨材には細骨材全量の２０重量％以下で副生微粉を混和させる。製造した再生細骨材の粒度がコンクリート用細骨材としての粒度に適さない場合、あるいは再生粗骨材や副生微粉が指標とした割合よりも多く製造された場合には、前述の通り、必要に応じて調整砂が混和される。粗骨材及び細骨材の粒度分布はＪＩＳ規格Ａ５０２２の付属書Ａに定められる粒度分布となるのが好ましいが、再生材料として得られる再生粗骨材や再生細骨材や副生微粉の粒度分布は一定していないので調整石や調整砂によって不足する粒度範囲を補う。
【００７３】
細骨材の一部として用いられた残りの副生微粉は、セメント原料の一部として用いられ、ポルトランドセメントとして回収される。セメント原料への添加量は１０重量％以下であることが、セメントの品質確保や製造の安定性から好ましい。次に、セメントの製造について示す。
【００７４】
[セメントの製造]
セメントは、一般的に、石灰石、粘土、けい石、酸化鉄原料等からなるセメント原料を原料工程の原料ミルで混合粉砕し、粉砕原料をプレヒータで仮焼してからロータリーキルンに送り１４５０℃以上の高温で焼成してセメントクリンカーを得、仕上工程でこのセメントクリンカーに石膏を添加し混合粉砕して製造される。セメント原料に添加する副生微粉は主として粘土代替として添加する。副生微粉の添加量は、製造されるセメント１ｔ当たり１００ｋｇとした。
【００７５】
添加する副生微粉は乾燥させた後、蛍光Ｘ線分析装置により化学成分を定量分析する。その結果に基づき、セメント原料の使用材料と配合を選定する。選定はエーライト、ビーライト、フェライト相、アルミネート相がポルトランドセメントと同じ一定の割合になるように、ボーグ式を用いて定める。前記配合に基づき原料調合し、ボールミル等により調合原料を混合粉砕し、パンペレタイザーにより所定の粒度範囲に造粒する。得られた造粒物をロータリーキルンで焼成しセメントクリンカー（ポルトランドセメントクリンカー）を得る。焼成条件は、ポルトランドセメントクリンカーを焼成する条件と同等である。得られたセメントクリンカーに石膏を従来のポルトランドセメントと同程度添加して混合粉砕し、本発明に係るセメント（以下、「試製セメント）と記載する。）を得る。表４に得られた試製セメントの品質例を示す。
【００７６】
【表４】
【００７７】
本発明の再生コンクリートは、上記粗骨材、細骨材、試製セメントの他、必要に応じて用いられる高性能減水剤等の化学混和剤、フライアッシュ等のセメント混和材、及び混練水を再生コンクリートの配合設計に基づいて製造する。各材料を各々計量し、コンクリートミキサで混練して得られる。コンクリートミキサ等の製造装置は従来の装置を用いればよく、上記以外の製造方法は従来の方法で行えばよい。
【００７８】
＜再生コンクリート＞
本発明の再生コンクリートは廃コンクリートから得られる再生材料を全量用いて上記製造方法により得ることができ、再生粗骨材と必要に応じて添加される調整石とからなる粗骨材と、再生細骨材と副生微粉と必要に応じて添加される調整砂とからなる細骨材と、前記副生微粉を一部含むセメント原料から得られるセメントクリンカーによる試製セメントと、必要に応じて添加される高性能減水剤等の化学混和剤及び／又はフライアッシュ等のセメント混和材からなる。
【００７９】
また、本発明の再生コンクリートの体積は、再生材料の出発原料となる廃コンクリートの体積の３．５倍以下である。従来の再生コンクリート（再生粗骨材、再生細骨材、副生微粉のいずれか一種以上を再利用したコンクリート）に比べこのように減容できたのは、副生微粉の量を廃コンクリートの１５〜２５重量％にしたこと、副生微粉を細骨材代替やセメント原料として利用したことによる。
【００８０】
また、主たる粗骨材をＪＩＳ規格Ａ５０２２の付属書Ａに定められる再生粗骨材とし、主たる細骨材をＪＩＳ規格Ａ５０２２の付属書Ａに定められる再生細骨材とした場合、本発明の再生コンクリートは、土木・建築分野で実用的なフレッシュ性状と強度性状と耐久性を有するものとなる。試製した再生コンクリートの性能確認試験について以下に示す。
【００８１】
[再生コンクリートの性能確認試験]
（１）再生コンクリートの製造
【００８２】
Ａ．使用材料
水（記号；Ｗ） 水道水
セメント（記号；Ｃ） 副生微粉をセメント原料に１０重量％添加して得た表４
に示す試製セメント（密度；３．１９ｇ／ｃｍ３）
セメント混和材（記号；ＦＡ） フライアッシュ第２種（ジェイペック社製）
細骨材（記号；ＳＬ） ＫＭポリッシャーでの１回処理品（ＪＩＳ規格の再生細
骨材Ｍ相当）＋副生微粉２０重量％（内割り）
（記号；ＳＨ） ＫＭポリッシャーでの２回処理品（ＪＩＳ規格の再生細
骨材Ｍ相当）＋副生微粉２０重量％（内割り）
（記号；Ｓ） 福島県産砕砂
粗骨材（記号；ＧＬ） ＴＲＡＳＳでの１回処理品・・・ＪＩＳ規格の再生粗骨
材Ｍ相当
（記号；ＧＨ） ＴＲＡＳＳでの２回処理品・・・ＪＩＳ規格の再生粗骨
材Ｍ相当
（記号；Ｇ） 福島県産砕石２００５
化学混和剤
空気量調整剤（記号；ＡＥ） BASFポゾリス物産社製、マイクロエア１０１
【００８３】
Ｂ．コンクリート配合
再生コンクリートの配合を表５に示す。配合は、水／粉体比率（Ｗ／Ｐ；セメン
ト＋フライアッシュ）６０％、単位水量１６５ｋｇ、単位セメント量２６４ｋ
ｇ、単位フライアッシュ量（全粉体量の２０％）を固定し、目標スランプ（１２
±２．５ｃｍ）及び空気量（４．５±１．５％）の範囲内に収まるように細骨材
率及び混和剤の量を調整した。
なお、フライアッシュは、再生骨材のアルカリシリカ反応性を抑制するために混
和したものである。ＪＩＳ規格Ａ５０２２（コンクリート用再生骨材Ｍ）付属書
Ｃには、アルカリシリカ反応性を抑制する対策の区分が５つ規定されているが、
この確認試験では５つの対策のうちの一つの「アルカリシリカ反応抑制効果のあ
る混合セメントを使用し、かつ、単位セメント量の上限を規制する抑制対策」を
採用した。具体的には、フライアッシュセメント（フライアッシュ＋セメント）
の単位量の上限を３５０ｋｇ／ｍ３以下とし、かつフライアッシュ分量（フライ
アッシュ／フライアッシュ＋セメント）を２０％以上とした。
【００８４】
【表５】
【００８５】
表５中、配合Ｎｏ．１とＮｏ．２は本発明の実施例の再生コンクリートであり、
配合Ｎｏ．３は比較例の普通コンクリートである。
【００８６】
Ｃ．再生コンクリートの混練
廃コンクリートからの再生材料を全量用いるようにした上記配合で、図３に示す
混練条件により各配合材料を混練し製造した。
【００８７】
（２）試験水準
表５に示す記号の試験水準について性能試験を行った。
なお、再生コンクリートにおける再生材料の配合比率とこれらの回収比率との関係
の一例を表６に示す。
【００８８】
【表６】
【００８９】
（３）試験項目と試験方法
【００９０】
Ａ．フレッシュ性状
ａ）スランプ
ＪＩＳ Ａ １１０１「コンクリートのスランプ試験方法」に準拠した。
ｂ）空気量
ＪＩＳ Ａ １１２８「フレッシュコンクリートの空気量の圧力による試験
方法（空気室圧力方法）」に準拠した。
ｃ）ブリーディング
ＪＩＳ Ａ １１２３「コンクリートのブリーディング試験方法」に準拠し
た。
【００９１】
Ｂ．体積比
再生材料の出発原料となった廃コンクリートに対する再生コンクリートの体
積比を回収比率と配合表をもとに、計算により求めた。
【００９２】
Ｃ．強度性状
ａ）圧縮強度
ＪＩＳ Ａ １１０８「コンクリートの圧縮強度試験方法」に準拠した。測
定材令は７，２８日とし、養生方法は材令１日での脱型後から標準養生（２
０℃での水中養生）とした。
ｂ）静弾性係数
ＪＩＳ Ａ １１４９「コンクリートの静弾性係数試験方法」に準拠した。
測定材令は２８日とし、養生方法は材令１日での脱型後から標準養生 （２０℃での水中養生）とした。
【００９３】
Ｄ．耐久性
ａ）凍結融解
ＪＩＳ Ａ １１４８「コンクリートの凍結融解試験方法 Ａ法」に準拠し
た。測定開始材令は２８日とし、養生方法は材令１日での脱型後から測定開
始まで標準養生（２０℃での水中養生）とした。
ｂ）長さ変化
ＪＩＳ Ａ １１２９−２「モルタル及びコンクリートの長さ変化試験方法
−第２部コンタクトゲージ法」に準拠した。養生方法は、材令１日での脱型
後から測定開始まで標準養生（２０℃での水中養生）とした。測定開始材令
は２８日とし、測定開始後は温度２０±２℃、相対湿度６０±５％の恒温恒
湿室内にて静置した。測定開始材令２８日を基準とした測定開始後の測定材
令は７、２８、５６、９１、１８２日とした。
ｃ）促進中性化
ＪＩＳ Ａ １１５３「コンクリートの促進中性化試験方法」に準拠した。
養生方法は、材令１日での脱型後から２８日まで標準養生（２０℃での水中
養生）、その後材令５６日まで温度２０±２℃、相対湿度６０±５％の恒温
恒湿室内にて静置した。その後、温度２０±２℃、相対湿度６０±５％、二
酸化炭素濃度５±０．２％の恒温恒湿槽内にて中性化の促進養生を開始し
た。
測定材令は中性化の促進養生開始後、７、２８、５６、９１日とした。
【００９４】
（４）試験結果
Ａ．フレッシュ性状
Ｂ．体積比
フレッシュ性状の試験結果と体積比の計算値（後述の算出例参照）を表７に示す。
【００９５】
【表７】
【００９６】
本発明の再生コンクリート（No.1〜No.2）は、細骨材率と化学混和剤量を調整することでスランプと空気量は目標の範囲内に収まった。また、化学混和剤の使用量も同等であったことを考慮すると、再生コンクリートのスランプや空気量を調整する際、本発明の再生コンクリートは普通コンクリートと同様に扱うことが可能である。
【００９７】
ブリーディング率はフレッシュコンクリートの材料分離を示し、コールドジョイントや沈下ひび割れ等の初期欠陥を発生させる可能性を示す現象として知られている。そのため、ブリーディング率は小さい方が耐久性からして好ましい。本発明の再生コンクリートでは、普通コンクリート（No.3）よりフリーディング率は小さかった。また、いずれも再生材料の出発原料となった廃コンクリートに対する体積比が３．５以下であり、副生微粉等の再生材料を全量使用しても再生コンクリートの製造量が著しく増えない。
【００９８】
Ｃ．強度性状
強度性状の試験結果を表８に示す。
【００９９】
【表８】
【０１００】
上記の通り、副生微粉も含め骨材をすべて再生骨材とした本発明の再生コンクリート（No.1〜No.2）の強度性状は、普通コンクリートのNo.3と比べてNo.1が９２％、No.2が８６％の見劣りしない結果であり、土木及び建築の各分野で実用的強度を十分発揮し得るコンクリートである。
【０１０１】
Ｄ．耐久性
凍結融解試験の結果を表９に示す。
【０１０２】
【表９】
【０１０３】
再生材料の全量を用いた本発明の再生コンクリート（No.1〜No.2）の凍結融解耐久性指数（相対動弾性係数）は、No.1が７４％、No.2が６１％であり、普通コンクリートの８８％より若干小さい。これは古い建物のコンクリートは空気連合剤を用いていないことが多いので、再生骨材の共通する傾向であり、やむを得ない。しかし、日本建築学会のＪＡＳＳ５（建築工事標準示方書・同解説）が定める規定（相対動弾性係数６０％以上）にも合格していることから、耐凍結融解抵抗性の点からしても土木及び建築の各分野で用いるコンクリートとして十分に実用に供し得る。
次に、再生コンクリートの長さ変化試験の結果を表１０に示す。
【０１０４】
【表１０】
【０１０５】
再生材料の全量を用いた本発明の再生コンクリート（No.1〜No.2）の１８２日後の長さ変化は、No.1とNo.2のいずれも７７０×１０−６以下であり普通コンクリートであるNo.3の５１７×１０−６より若干大きい。しかし、日本建築学会のＪＡＳＳ５（建築工事標準示方書・同解説）に定められている規定（６カ月で８００×１０−６以下）、及び土木学会のコンクリート標準示方書に定められている規定（６カ月で１０００×１０−６以下）に合格していることから、長さ変化の点からしても土木及び建築の各分野で用いるコンクリートとして十分に実用に供し得る。
促進中性化試験の結果を表１１に示す。
【０１０６】
【表１１】
【０１０７】
再生材料の全量を用いた本発明の再生コンクリート（N0.1〜No.2）の９１日後の促進中性化深さは、No.1とNo.2のいずれも２８ｍｍであり、普通コンクリートNo.3の２４．５ｍｍと比べ大差なかった。したがって、耐中性化特性の点からしても土木及び建築の各分野で用いるコンクリートとして十分に実用に供し得る。
【０１０８】
以上の通り、本発明の再生コンクリート（N0.1〜No.2）の耐久性は、普通コンクリート（No.3）と比較して若干劣る結果であったが、その絶対値は耐久性上問題のない値であった。
【０１０９】
上記具体例からわかるように、廃コンクリートからの全量を使用し、しかも、新たに製造される再生コンクリートの体積（再生量）を従来のように著しく増やさず、実用的性能を有するコンクリートが得られたことの意義は大きい。
【０１１０】
以下に、参考として、表７の配合No.2における体積比の算出例を示す。
[体積比の算出例]
表１２は上記実施例における配合No.2のコンクリート基本配合である。
【０１１１】
【表１２】
【０１１２】
表１３は配合No.2による再生コンクリートの実施配合である。再生材料は全量使用していたが、調整砂や調整石も使用した。
【０１１３】
【表１３】
【０１１４】
副生微粉を基準に配合設計したが、副生微粉を基準にしたのは、副生微分は発生量が多いが、これを全量使用することで再生材料をすべて使用することが可能であるためである。ここでは、副生微粉を全量使用したため微粉量は表１２と同じとし、また、空気量、水量、セメント量、フライアッシュ量も同じとした。なお、再生細骨材量および再生粗骨材量は、微粉量と表６の回収比率から計算で求めた。
【０１１５】
表１３に示されるように、再生コンクリート中に含まれる再生材量、つまり副生微粉（細骨材置換及びセメント原料）、再生細骨材、再生粗骨材の各体積の合計は、479.5リットルである。1000リットルの再生コンクリートに含まれる再生材料の体積（廃コンクリートの体積相当）が479.5リットルであることから、再生材料の出発原料となった廃コンクリート（正確には、再生材料の合計体積）に対する再生コンクリートの体積比は2.1倍となる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、解体コンクリートからの廃コンクリートを処理して得られる再生粗骨材、再生細骨材等の再生材料を全量用いた再生コンクリート及び再生粗骨材製造用磨砕機（以下、「Ｇ磨砕機」と記す）と再生細骨材製造用磨砕機（以下、「Ｓ磨砕機」と記す）による前記再生コンクリートの製造方法、前記再生材料を得るために前記Ｇ磨砕機とＳ磨砕機での処理条件を調整してなる前記廃コンクリートの処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から老朽化したコンクリート構造物の解体に伴い発生するコンクリート廃材は、多くが再生路盤材や埋め戻し材として用いられている。これらの方法による利用実績が多いのは、少ない処理過程で済み廃コンクリートを全量利用することが可能であり、新設道路工事の需要が多く見込めたことなどがその理由として挙げられる。しかし、将来再生路盤材や埋め戻し材としての需給バランスが崩れる可能性が高いため、これらの再利用方法以外の模索が必要となってきている。そこで、廃コンクリートから骨材を回収してもう一度コンクリート用骨材として用いる再生骨材としての利用も検討されてきてはいる。しかし、その利用実績はとても少ない。再生骨材の利用が進まないのは、高品質の再生骨材を製造しようとすると製造時に多量の微粉（副生微粉）が副産されるが、その利用法が未だ確立していないことが大きな原因の一つである。
【０００３】
近年は１９７０年代の高度経済成長期に建設された大量のコンクリート構造物が更新時期を迎えてコンクリート廃材が大量発生することが予想されている。特に環境規制の厳しい原子力発電所やその関連施設から短期間に大量のコンクリート排出される場合、資源の有効利用、大量処理（特に苦慮している副生微粉の処理）、環境負荷低減のすべてを満たす観点から廃コンクリートの再利用を検討していかなければならない。その一つとして、解体コンクリートからの廃コンクリートを処理して全量を再生材料とし、すべて資源化してしまう技術が開発されてきている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、セメントクリンカー粉末からなる細骨材を含む原コンクリートのコンクリート廃材から再生粗骨材を選別し残渣を焼成してセメントクリンカーを得、このクリンカーの粉砕物を再生細骨材とそれ以外の粉末に選別し、この粉末に石膏を添加して再生セメントとし、この再生セメントと再生粗骨材と再生細骨材と水とを混練し、原コンクリートと同等の性能で同等体積の再生コンクリートを得る方法が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、廃コンクリート塊を粉砕した粉砕物と、セメントと、水とからなる廃コンクリート塊をすべて再利用した生コンクリートが開示されている。
【０００６】
また、特許文献３には、解体コンクリートの全量を再生骨材として再利用したインターロッキングブロックが開示されている。
【０００７】
また、非特許文献１には、湿式選別法により再生粗骨材、再生細骨材、再生微粉末を取り出し、再生粗骨材と再生細骨材はコンクリート用骨材とし、再生微粉末はセメント原料の一部とすることで、コンクリート廃材のゼロエミッション化が図れることが開示されている。
【０００８】
一方、廃コンクリートを破砕処理して得られる再生骨材や副生微粉を用いた従来の再生コンクリート技術では、得られる再生骨材や副生微粉を全量用いようとすると、概して、新規セメントや天然骨材を多量に併用するため、得られる新規再生コンクリートの体積が元の廃コンクリートの数倍〜数十倍になってしまうが、昨今のコンクリートの大幅な需要減、環境負荷低減、廃棄物処理の規制強化からして、得られる新規再生コンクリートの体積が著しく増えないようにする必要がある。上記特許文献１に記載される技術は、上記のとおり、この点も考慮されたものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−１３００４５号公報
【特許文献２】特開２００１−１３０９４４号公報
【特許文献３】特開２００７−３１２４１号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】「湿式選別法によるコンクリート廃材の全量リサイクル」、コンクリート工学年次論文集、Vol.27,No.1,2005
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記のとおり、コンクリート廃材の処理物をすべて再資源化し、コンクリート廃材のゼロエミッション化を図った技術は散見される。しかし、特許文献１の技術は、もともと細骨材がセメントクリンカー粉砕物からなる再生可能な原コンクリートの廃材に対してのみ有効な技術であり、一般のコンクリート廃材に適用できるものではない。
【００１２】
特許文献２の技術は、新たにセメント等を多量に加えて生コンクリートを得ているため、この生コンクリートの体積はもとの廃コンクリートの体積に比べて著しく増えることになり、昨今のコンクリートの需要減からして好ましいものではない。また、廃コンクリート塊を粉砕した粉砕物の品質調整を十分行っていないため、品質の安定した良質の生コンクリートは得られ難い。
【００１３】
特許文献３の技術でも、新たにセメント等を多量に加えてインターロッキングブロックを得ているため、もとの解体コンクリートに比べ体積が増える傾向にあり好ましくない。また、解体コンクリートは所定の寸法を超える解体粗骨材と所定寸法以下の細粒に二分しているだけなので、細粒は多量の微粉を含む。したがって、これらは即脱で製造されるインターロッキングブロックには使用できても普通コンクリートに近い性能を有するコンクリートの材料としては使用できるものではない。
【００１４】
非特許文献１の技術では、コンクリート廃材を全量リサイクルすることによりゼロエミッション化が図れるものの、高度処理して再生骨材を得ているため微粉の発生量が著しく多くなる。この微粉は全量をセメントクリンカー製造のためのセメント原料の一部として用いているとしているが、セメント原料に添加できる量には限度があり、多量のセメントを製造する必要がある。昨今ではセメントの需要も著しく減少してきているので、発生する微粉をすべてセメント原料だけで再利用していくことは難しいと見られる。また、性能の良い再生コンクリートが得られたとしても、元のコンクリート廃材の体積に比べるとより増えてしまい多量の再生コンクリートができてしまう。
本願発明は、上述のような背景・課題に照らしなされたものであり、その目的とするところは、
【００１５】
（１）廃コンクリートを処理して得られる再生材料（再生粗骨材、再生細骨材、副生微粉）を全量用い、生成される再生コンクリートの体積が出発原料となる廃コンクリートに比べ著しく大きくなく、土木・建築の分野で実用的性能を発揮する再生コンクリートの提供
（２）上記再生コンクリートの製造方法の提供
【００１６】
（３）副生微粉の発生量が少なくて済み、上記再生コンクリートの製造に有用な廃コンクリートの処理方法の提供
【００１７】
（４）一般的コンクリート構造物の解体により排出される一般的廃コンクリートの多くに対応できる処理方法の提供
である。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、Ｇ磨砕機とＳ磨砕機とを用いて廃コンクリートから再生骨材を製造する際の処理条件を限定すれば良いこと、前記Ｓ磨砕機で処理して再生細骨材を得る際に発生する副生微粉の量を前記廃コンクリートの１０〜２５重量％にすれば良いこと、前記副生微粉は、一部を細骨材の代替とし、残りをセメント原料の一部とすれば良いこと等を見出し、発明を完成させた。すなわち、
【００１９】
本願の請求項１に係る再生コンクリートの発明は、「解体コンクリートからの廃コンクリートを処理して得られる再生粗骨材、再生細骨材、前記再生細骨材を得る際に発生する副生微粉からなる再生材料の全量を用いてなる再生コンクリートであって、前記副生微粉は前記廃コンクリートの１０〜２５重量％であり、かつ、前記再生コンクリートの体積は出発原料となる前記廃コンクリートの体積の３．５倍以下であることを特徴とする再生コンクリート」である。
【００２０】
解体コンクリートは、ビルや工場等の一般のコンクリート構造物を解体した際に発生する鉄筋等の異物を含むコンクリートブロックであり、廃コンクリートは解体コンクリートを解砕して大型鉄筋等の大型異物を除去した一般のコンクリート塊である。また、再生材料は、再生コンクリートに再利用するための材料であり、具体的には、再生粗骨材と再生細骨材と副生微粉である。なお、副生微粉とは、再生細骨材を製造する際に発生する再生細骨材以外の微粉粒で（Ｇ磨砕機で処理して得られる細粒からＳ磨砕機で処理して得られる再生細骨材を除いた微粉粒）ある。
【００２１】
本発明では、廃コンクリートから製造した再生材料の全量を用いて新たな再生コンクリートを得る。本発明で言う「全量」とは実質的全量である。
【００２２】
また、本発明の再生コンクリートでは、上記再生材料を全量用いる他、コンクリートの性能を向上させるため従来から使用されている減水剤等の化学混和剤やフライアッシュ等のコンクリート混和材を添加したり、細骨材の粒度分布調整をするため砕砂や天然砂等を若干添加したり、再生材料を全量使い切るべく一般の普通粗骨材や一般の普通細骨材を添加してもよい。
【００２３】
また、本発明の再生コンクリートに用いる副生微粉の量は、廃コンクリートの１０〜２５重量％である。廃コンクリートから得られる副生微粉の量が２５重量％を超えて多い状態で再生コンクリートだけで用いようとすると、再生コンクリートの体積が廃コンクリートの体積よりも著しく多くなる。１０重量％未満では得られる再生細骨材の品質が悪くなり、目標とする品質の良いコンクリートが得られない。
【００２４】
また、本発明の再生コンクリートは、上記の通り、廃コンクリートを処理して得られる再生材料を主材としたものであるが、その体積は出発原料となる廃コンクリートの体積の３．５倍以下である。例えば、体積１００ｍ３の廃コンクリート塊を処理して全量を再生材料とし、この再生材料の全量を用いたコンクリート材料に混練水を添加し混練して新たに再生コンクリートを製造した場合、新しく得られる再生コンクリートの体積は３５０ｍ３以下になるということである。３．５倍以下としたのは、再生材料の全量を用い土木・建築の分野で実用的性能を発揮する再生コンクリートを得ることを目的とする本発明の製造方法を用いた中で、新たに製造する再生コンクリートの製造量を減らすべく種々検討した結果、その限界が３．５倍であったことによる。３．５倍を超えると前記目的が達成し難くなる。前記体積の下限は、前記目的が達成できれば特に限定されないが、コンクリート中の水の全量、およびセメントの大半は廃コンクリートに由来しない材料を用いることになり、その体積は合計で２５％程度であることから、残り７５％を全て再生材料とした場合でも１．３倍となる。
【００２５】
また、本発明の再生コンクリートは、上記の通り、土木・建築の分野でも実用的なフレッシュ性、強度性状、耐久性を有する。フレッシュ性状とは、スランプ、空気量、ブリーディング特性、凝結特性であり、強度性状とは圧縮強度、静弾性特性であり、耐久性とは耐凍結融解抵抗性、長さ変化、耐中性化特性である。
【００２６】
一般の廃コンクリートから得られる再生材料を全量用いて、新たに得られるコンクリートの体積を抑え、土木・建築分野での実用的性能を有するものにしたことは、本発明の特徴の一つであり、従来技術にはなかったことである。本発明の再生コンクリートの用途としては、土間コンクリート、捨てコンクリート、護岸ブロックや舗道ブロック等、特に高い強度や優れた耐久性を要しない各種コンクリートブロックは勿論のこと、一般の土木構造物や建築構造物のコンクリートなどが挙げられる。
【００２７】
本願の請求項２に係る再生コンクリートの発明は、「上記再生コンクリートにおいて、主たる粗骨材はＪＩＳ規格Ａ５０２２の付属書Ａに定められる再生粗骨材（Ａ）であり、主たる細骨材はＪＩＳ規格Ａ５０２２の付属書Ａに定められる再生細骨材と前記再生細骨材を製造する際に発生する副生微粉とからなる細骨材（Ｂ）であり、セメントは前記副生微粉を１０重量％以下含むセメント原料を焼成して得られるセメントクリンカーを用いて製造されるセメント（Ｃ）であることを特徴とする請求項１に記載の再生コンクリート」であり、再生材料を特定するものである。
【００２８】
再生コンクリートはセメント、粗骨材、細骨材等からなるが、副生微粉の発生量を抑制しつつ再生材料の全量を用い、土木・建築の分野で実用的性能を発揮する普通コンクリート並みのものとするには、再生骨材は中品質のもの、具体的にはＪＩＳ規格Ａ５０２２の付属書Ａに定められる再生粗骨材と再生細骨材にするのが好ましい。ＪＩＳ規格Ａ５０２１に定められる高品質な再生粗骨材Ｈ及び再生細骨材Ｈを製造すると、副生微粉の量が過度に増えてしまう。ＪＩＳ規格Ａ５０２３の付属書Ａに定められる低品質な再生粗骨材Ｌと再生細骨材Ｌでは、副生微粉の発生量は少なくて済むが、低品質の程度によって再生コンクリートの性能が実用的にならない場合も生ずる。
【００２９】
また、再生細骨材を製造する際に発生する副生微粉は、その一部を細骨材として用い、残りをセメント原料として用いるのが好ましい。したがって、本発明の再生コンクリートでは、主たる細骨材は再生細骨材と副生微粉とからなる細骨材（Ｂ）とし、セメントは副生微粉を１０重量％以下含むセメント原料を焼成して得られるセメントクリンカーを用いて製造されるセメント（Ｃ）とするのが好ましい。上記のように廃コンクリートから得られる副生微粉の量を特定の範囲にするとともに、このように副生微粉を細骨材とセメント原料の両方に用いることにより再生材料の全量使用が可能になるとともに、目的の再生コンクリートが得られる。セメント（Ｃ）は副生微粉を１０重量％以下含むセメント原料を焼成して得られるセメントクリンカーを用いて製造されるものであり、副生微粉は主としてセメント原料の粘土代替として用いられる。セメント原料への副生微粉の添加量を１０重量％以下とするのは、１０重量％を超えるとクリンカー焼成やセメントクリンカーの品質に影響を与えやすくなるからである。
【００３０】
本願の請求項３に係る再生コンクリートの発明は、「上記細骨材（Ｂ）中、上記副生微粉は内割で２０重量％以下であることを特徴とする請求項２に記載の再生コンクリート」である。
【００３１】
本発明では、従来から処理に苦慮していた上記副生微粉を再生コンクリート用材料として全量用いるべく、その一部を細骨材の一部として用いるが細骨材への混和量は内割で２０重量％以下であることが好ましい。２０重量％を超えると土木・建築分野で使用可能な実用的フレッシュ性状と強度性状と耐久性を有する再生コンクリートが得難くなる。
【００３２】
なお、副生微粉は再生細骨材を製造する際に発生する再生細骨材以外の微粉粒である。微粉粒の分級は、概して０．１５ｍｍ程度の径で行われるので、得られる副生微粉の多くは粒径０．１５ｍｍ以下であり、ｉｎｓｏｌ．が３０〜６０％、絶乾密度は２．００〜２．３０g/cm3、粉末度はブレーン値１０００〜８０００ｃｍ２／ｇである。Ｃｌや有機物等の不純物が含まれる場合もあり、不純物が多い場合は、再利用に際して注意を要する。
【００３３】
本願の請求項４に係る再生コンクリートの製造方法の発明は、「請求項１〜３に記載の再生コンクリートの製造方法であって、上記廃コンクリートの塊を粗砕機により４０ｍｍ以下に粗砕し、得られた粗砕物を再生粗骨材製造用磨砕機で磨砕し分級して再生粗骨材の粗骨材（Ａ）を得るとともに、残りを再生細骨材製造用磨砕機で磨砕し分級して再生細骨材と副生微粉を得、前記副生微粉の一部は細骨材として前記再生細骨材に添加して細骨材（Ｂ）を得、残りの前記副生微粉をセメント原料に全体の１０重量％以下で添加し該セメント原料を焼成して得られるセメントクリンカーからセメント（Ｃ）を得、これら（Ａ）〜（Ｃ）の再生材料を主材としてコンクリートを製造することを特徴とする再生コンクリートの製造方法」である。
【００３４】
本発明の再生コンクリートの製造方法の特徴の一つは、廃コンクリートを特定の処理方法で処理して得た特定の再生材料（再生粗骨材、再生細骨材、副生微粉）の全量を主材として用いた点であり、特定の処理方法を採用しこの処理方法により得られた特定の再生材料を用いた点にある。これらによって、上記本発明の目的を満たす再生コンクリートが容易に得られる。
【００３５】
上記特定の処理方法では、まず、廃コンクリートが鉄筋や鋼材を含む場合には先ず圧砕機を用い、コンクリートを砕きながら鉄筋や鋼材を分離する。鉄筋や鋼材を分離した後は、ジョークラッシャーやインパクトクラッシャーを用い、廃コンクリートの塊を４０ｍｍ以下に粗砕する。次に、得られた粗砕物をＧ磨砕機で磨砕し分級して再生粗骨材を得る。
【００３６】
Ｇ磨砕機としては、スクリュー式磨砕法による磨砕機、偏心ローター式磨砕法による磨砕機、機械式すりもみ法による磨砕機などの磨砕機があり、具体的には後述のＴＲＡＳＳ（スクリュー式磨砕法）の他、サイクライト（偏心ローター式磨砕法）、その他の磨砕作用のある乾式再生粗骨材製造機が適用できる。
【００３７】
スクリュー式磨砕法は、スクリューを有する磨砕装置における主軸モーターと台座加圧モーターが逆方向に回転した際、骨材同士または骨材と回転するスクリューが圧密された状態で接触することにより、原骨材周囲に付着したモルタル分を除去するものである。処理回数を増やすことにより品質向上が図れる。
【００３８】
偏心ローター式磨砕法は、偏心回転するローターを有する磨砕装置に投入した処理物を機械的に振動させ、粒子同士が擦れあうことにより、原骨材周囲に付着したモルタル分を除去するものである。処理回数を増やすことにより品質向上が図れる。
【００３９】
機械式すりもみ法は、乾式および湿式による処理が可能であり、ボールミルの一種でありドラム本体が仕切り板で細かく区切られその中に鉄球が充填された機械すりもみ装置に処理物を投入し、仕切り板を回転させることにより、原骨材周囲に付着したモルタル分を除去するものである。
【００４０】
なお、乾式の再生粗骨材製造用磨砕機としたのは、湿式で再生粗骨材や再生細骨材を製造する装置では再生材料が濡れてしまい、微粉粒の取り扱いが著しく困難になるため、本発明には適さないことによる。
【００４１】
磨砕処理後の分級は細骨材の最大粒径である５ｍｍ、あるいは少し大きい６〜８ｍｍで行う。分級機としては、振動篩、エアーセパレータなどを用いる。５ｍｍで分級するのは、その後の工程で得られる再生細骨材の最大粒径が５ｍｍとなり、細骨材の一般的な粒径と合致するので、取り扱い易いためである。また、少し大きい６〜８ｍｍで分級するのは、分級時の篩の目詰まりを防止するためである。
【００４２】
上記再生粗骨材単独ではコンクリート用粗骨材として適切な粒度分布の粗骨材（Ａ）が得られない場合、および再生細骨材や副生微粉の製造量が指標とする量よりも多くなり再生粗骨材が指標とする量よりも少なくなった場合には、適当な粒度範囲の調整石を添加してもよい。調整石としては、天然に産出する川砂利、陸砂利、山砂利、海砂利などの普通粗骨材、コンクリート用スラグ骨材（ＪＩＳ規格Ａ５０１１）、コンクリート用砕石（ＪＩＳ規格Ａ５００５）が挙げられる。
【００４３】
分級して得た再生粗骨材以外の残りの分級物はＳ磨砕機で磨砕し分級して再生細骨材と副生微粉を得る。Ｓ磨砕機としては、磨砕作用のある乾式の磨砕機を用いる。具体的には、後述のＫＭポリッシャーやボールミルが挙げられる。このように、ＴＲＡＳＳ等のＧ磨砕機とＫＭポリッシャー等のＳ磨砕機を組み合わせて用いることにより、上記再生細骨材が容易に得られる。分級は振動篩、エアーセパレータ等を用いて行う。分級径は、例えば、０．１５ｍｍで行う。
【００４４】
得られた上記副生微粉の一部は細骨材として前記再生細骨材に２０重量％以下添加して細骨材（Ｂ）を得る。２０重量％を超えると、微粉部分が多くなりすぎて土木・建築分野で実用的なフレッシュ性状と強度性状と耐久性を有する再生コンクリートが得られ難くなる。なお、上記再生細骨材と上記副生微粉とだけで適切な粒度分布の細骨材（Ｂ）が得られない場合、あるいは再生粗骨材の製造量が指標とする量よりも多くなり再生細骨材が指標とする量よりも少なくなった場合には、適当な粒度範囲の調整砂を添加してもよい。調整砂としては、天然に産出する川砂、陸砂、山砂、海砂などの普通細骨材、コンクリート用スラグ骨材（ＪＩＳ規格Ａ５０１１）、コンクリート用砕砂（ＪＩＳ規格Ａ５００５）が挙げられる。
【００４５】
上記のようにして細骨材の一部として用いた残りの副生微粉を利用して、セメント原料に添加し該セメント原料を焼成して得られるセメントクリンカーからセメント（Ｃ）を得る。セメント原料に添加する副生微粉の量は１０重量％以下であることが好ましい。１０重量％を超えるとクリンカー焼成やセメントクリンカーの品質に影響を与えやすくなるので好ましくない。セメント原料への添加は、例えばセメント製造における原料工程で、石灰石、けい石、鉄原料等とともに原料ミルで混合粉砕されることによりなされる。
【００４６】
なお、上記では、副生微粉の一部を細骨材に用い残りをセメント原料に用いるとしているが、これは再利用する順番を規定するものではなく、副生微粉の一部をセメント原料に用いた残りを細骨材に用いてもよく、本発明では両方の場合を含む。
【００４７】
上記のような特定の処理方法で得られた特定の再生材料（Ａ）〜（Ｃ）を主材として再生コンクリートを製造する。必要に応じて、副材として高性能減水剤等の化学混和剤やフライアッシュ、高炉スラグ粉、シリカフューム等のセメント混和材を使用してもよい。また、骨材の粒度分布・配合を調整すべく、天然骨材等を添加してもよい。これらは、得られる再生コンクリートの体積が出発原料の廃コンクリートの体積の３．５倍以下になるように添加しなければならない。製造装置や他の製造方法は、従来のコンクリートの製造方法に準じて行えばよい。
【００４８】
本願の請求項５に係る再生コンクリートの製造方法の発明は、「上記再生細骨材を製造する際に発生する副生微粉の量が出発材料となる廃コンクリートの１０〜２５重量％となるように再生細骨材製造用磨砕機での磨砕を行うことを特徴とする請求項４に記載の再生コンクリートの製造方法。」である。
【００４９】
本発明の製造方法の特徴の一つは、従来から処理に苦慮している副生微粉の発生量を制御し抑制することである。Ｇ磨砕機とＳ磨砕機とを組み合わせて用い、例えば、再生コンクリートに用いる粗骨材を再生粗骨材に、細骨材の主体を再生細骨材Ｌ〜Ｍにすれば、これらの再生細骨材を製造する際に発生する副生微粉の量を出発原料となる廃コンクリートの１０〜２５重量％に調整できる。副生微粉の発生量は少ない方がよいが、１０重量％未満では良質の再生骨材が得られ難くなる。２５重量％を超えると、副生微粉の発生量が多くなりすぎて、全量を再生コンクリートだけに用いる場合、生成される再生コンクリートが廃コンクリートに比べ非常に多くなり経済的、環境的観点から好ましくなくなる。１０〜２５重量％の範囲にすれば、本発明の目的に対し、再生骨材の品質と副生微粉の発生量とをバランスよく保てる。
【００５０】
本願の請求項６に係る再生コンクリートの製造方法の発明は、「上記再生粗骨材、再生細骨材、副生微粉の各回収比率が、上記再生コンクリートにおけるこれらの各配合比率と同等となるように、上記再生粗骨材製造用磨砕機での磨砕及び再生細骨材製造用磨砕機での磨砕の各処理条件を調整して製造することを特徴とする請求項４〜５のいずれか一項に記載の再生コンクリートの製造方法」である。
【００５１】
本発明の製造方法の特徴の一つは、上記再生粗骨材と再生細骨材と副生微粉の各回収比率が、上記再生コンクリートにおけるこれらの各配合比率と同等となるように、上記Ｇ磨砕機での磨砕及びＳ磨砕機での磨砕の各処理条件を調整して製造することである。予め設計される再生コンクリートのコンクリート配合（単位粗骨材量、単位細骨材量、単位セメント量）から、再生粗骨材と再生細骨材と副生微粉の再生コンクリートにおける配合比率を求め、再生粗骨材と再生細骨材の回収比率がこの比率にほぼ合うようにＧ磨砕機とＳ磨砕機で処理する。合致させるには、各磨砕機での処理回数、１回の処理で磨砕作用が作用する時間、磨砕作用の応力などにより調整する。概して、副生微粉の量を上記１０〜２５重量％になるようにすれば、調整し易い。このように、各回収比率と配合比率をなるべく合致させることにより、廃コンクリートを処理して得られる再生材料（再生粗骨材、再生細骨材、副生微粉）を全量用いた再生コンクリートが容易に得られる。また、得られる再生粗骨材と再生細骨材は実用的な品質のものとなるので、土木・建築の分野で実用的なフレッシュ性状と強度性状と耐久性を有する再生コンクリートとなる。また、体積が出発原料となる廃コンクリートに比べ著しく大きくない（３．５倍以下の）再生コンクリートが容易に得られる。再生コンクリート中の副生微粉に係る体積量は再生コンクリート全体の体積量に大きく影響するので、再生材料の全量使用及び再生コンクリート体積減の観点からは、副生微粉の使用量と発生量との関係が重要となる。
【００５２】
本願の請求項７に係る廃コンクリートの処理方法の発明は、「解体コンクリートから得られる廃コンクリートの処理方法であって、前記廃コンクリートを粗砕機で粗砕した粗砕物を再生粗骨材製造用磨砕機で磨砕し分級して再生粗骨材を得、残りを再生細骨材製造用磨砕機で磨砕して再生細骨材を得る際に発生する副生微粉の量が前記廃コンクリートの１０〜２５重量％となるように、また、前記廃コンクリートに対し重量比で前記再生粗骨材の回収比率が４０〜６０％かつ前記再生細骨材の回収比率が２５〜４０％となるように、前記再生粗骨材製造用磨砕機での磨砕及び再生細骨材製造用磨砕機での磨砕の各処理条件を調整して処理することを特徴とする廃コンクリートの処理方法」であり、上記の再生コンクリートの製造方法で述べたように、副生微粉の発生量（回収比率）、及び、再生コンクリートにおける再生粗骨材と再生細骨材と副生微粉の割合（重量比；配合比率）と前記回収比率との関係を考慮した処理方法である。
【００５３】
この処理方法を用いて得た上記再生材料をすべて使用して再生コンクリートを製造することにより、本発明の目的に叶う再生コンクリートが容易に得られる。ここでは、再生粗骨材の回収比率は４０〜６０％であり、再生細骨材の回収比率は２５〜４０％である。再生コンクリート中における再生粗骨材、再生細骨材の全体におけるこれらの配合比率は同程度であるので、再生粗骨材と再生細骨材の回収比率を各々前記範囲にすれば、副生微粉の発生量も１０〜２５重量％になり易く、再生材料の全量を再生コンクリートに使用できる。また、得られる再生コンクリートは、体積が出発原料となる廃コンクリートの体積に比べ３．５倍以下と著しく大きくなく、性能は土木・建築の分野で実用的なものとなる。
【００５４】
前述の通り、本発明の目的には、１）再生材料の全量使用、２）副生微粉の発生量の低減、３）再生コンクリートの体積の低減、４）再生コンクリートの土木・建築の分野で実用的性能の発揮があるが、これらの目的を同時に達成するには廃コンクリートの処理方法が重要であり、上記処理方法で副生微粉の発生量が１０〜２５重量％、再生粗骨材の回収比率が再生材料中４０〜６０％、再生細骨材の回収比率が再生材料中２５〜４０％となるように廃コンクリートを処理すれば容易に達成できる。また、再生コンクリートの配合比率と再生材料の回収比率も合致させ易い。
【発明の効果】
【００５５】
本発明の廃コンクリートの処理方法、再生コンクリートの製造方法を用いれば、副生微粉の発生量を抑制するとともに目的の範囲に制御できる。また、処理により得られる処理物（再生粗骨材、再生細骨材、副生微粉）の全量を、再生コンクリート用の再生材料として全量再利用でき、更に出発原料となる廃コンクリートの体積の３．５倍以下の再生コンクリートが得られるので、ムダがない。また、この処理方法は、一般的コンクリート構造物の解体により排出される一般的廃コンクリートの多くに対応できる汎用的方法である。
【００５６】
本発明の再生コンクリートは、多くが廃コンクリートからの再生材料でできているが、土木・建築の分野で実用的な性能を有するので、土木・建築の分野で実用的性能を発揮することが可能なコンクリートである。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の廃コンクリートの処理方法の処理工程を示すフローチャートである。
【図２】本発明の再生コンクリートの製造工程を示すフローチャートである。
【図３】本発明の再生コンクリートの混練条件を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５８】
以下、本発明の実施形態について、図面等に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
【００５９】
＜廃コンクリートの処理方法＞
図１は、本発明の廃コンクリートの処理方法の処理工程を示すフローチャートである。
この図をベースに本発明の廃コンクリートの処理方法を説明する。
【００６０】
まず、コンクリート構造物等の解体工事によって排出されるコンクリート構造物からの鉄筋や鋼材等の異物を圧砕機等の重機を用いて除去し数十ｃｍ程度の廃コンクリートの塊を得る。次に、この廃コンクリート塊をジョークラッシャー等により４０ｍｍ以下に破砕し破砕物を得る。
【００６１】
得られた４０ｍｍ以下の破砕物をＧ磨砕機で磨砕処理し、主として粗骨材に被着しているセメントモルタルやセメントペーストを剥がす。そして、処理物を振動篩にかけて８ｍｍで分級し、８ｍｍ以上の再生粗骨材と８ｍｍ未満のセメントモルタルやセメントペーストからなる細粒に分ける。得られた再生粗骨材の回収量が予定の量に達しない場合やセメントモルタルやセメントペーストの剥れ不十分の場合は、８ｍｍ以上の再生粗骨材を再度Ｇ磨砕機にかけて同様に処理する。
【００６２】
Ｇ磨砕機は前述の通り種々のタイプがあるが特に限定されない。好適なものとしては太平洋セメントグループが開発したスクリュー式磨砕法によるＴＲＡＳＳ（商品名）がある。ＴＲＡＳＳには原材料の塊を機械的にすりもむツインコーンと呼ばれる磨砕処理部があり、投入された塊の流量を調整しつつ、塊に適度な磨砕作用を与え、塊の原骨材を壊さない程度の力でセメントペースト分を破壊する。ＴＲＡＳＳに投入された原材料の塊（４０ｍｍ以下の破砕物）は、投入ホッパーからベルトコンベアーで振動篩へ運ばれ、ここで８ｍｍ未満がふるい落とされる。次いで、ツインコーンにて磨砕処理され、セメントペースト分が除去された後、再び振動篩へ運ばれ８ｍｍ未満がふるい落とされる。ツインコーンと振動篩の工程を１回処理して排出した場合を１回処理とし、この工程を２回繰り返すことを２回処理とする。処理回数を増やすことで得られる再生粗骨材の品質は高められるが、処理回数が増えると細粒・微粉の発生量が増える。ＴＲＡＳＳの特徴の一つは、上記のように処理回数を選択することで、再生粗骨材の品質や発生する細粒・微粉の量を制御できることである。したがって、再生粗骨材の品質や副生微粉の発生量の制御が必要な本発明では、好適な粗骨材製造用の処理機である。
【００６３】
例えば、ＴＲＡＳＳで再生粗骨材を製造した場合、過去の実績からすると、１〜２回の処理で粗骨材が回収比率４０〜６０％で回収される。その再生粗骨材の品質は、大半がＪＩＳ規格Ａ５０２２の付属書Ａに定められる再生粗骨材Ｍであるが、中には再生粗骨材ＨのＪＩＳ規格値を若干上回り再生粗骨材Ｈに分類されるもの、あるいは再生粗骨材ＭのＪＩＳ規格値を若干下回り再生粗骨材Ｌに分類されるものもある。ＴＲＡＳＳで再生粗骨材を製造した場合の回収率と再生粗骨材の品質例を表１に示す。
【００６４】
【表１】
【００６５】
振動篩によりふるい落とされた８ｍｍ未満の細粒は、Ｓ磨砕機で磨砕し主として細骨材に被着しているセメントペーストを剥がす。そして、処理物を振動篩にかけて０．１５ｍｍで分級し、０．１５ｍｍ以上の再生細骨材と０．１５ｍｍ未満の主としてセメントペーストからなる副生微粉に分ける。得られた再生細骨材の回収量が予定の量に達しなかった場合やセメントペーストの剥れが不十分の場合は、０．１５ｍｍ以上の再生細骨材を再度Ｓ磨砕機にかけて同様に処理する。上記ＴＲＡＳＳと同様、処理回数が１回の場合を１回処理、再度処理した場合を２回処理とする。
【００６６】
Ｓ磨砕機も前述の通り種々のタイプがあるが特に限定されない。好適なものとしては関西マテック社の機械式すりもみ法によるＫＭポリッシャー（商品名）がある。ＫＭポリッシャーは比較的弱い磨砕で粒を丸くすることができるものであり、鋳物砂の粒形改善等で実績がある。ドラムの中には自由回転するローラがあり、投入された細粒は、ドラムとローラの間ですりもみ作用を受け、細骨材に被着しているセメントペースト分が剥がされる。上記ＴＲＡＳＳと同様、処理回数を増やすことで得られる再生細骨材の品質は高められるが、処理回数が増えると副生微粉の発生量が増える。ＫＭポリッシャーでも上記のように処理回数を選択することで、再生細骨材の品質や発生する副生微粉の量を制御できる。したがって、再生細骨材の品質や副生微粉の発生量の制御が必要な本発明では、好適な細骨材製造用の磨砕機である。
【００６７】
例えば、ＴＲＡＳＳに引き続きＫＭポリッシャーで再生細骨材を製造した場合、過去の実績からすると、１〜２回の処理で細骨材が回収比率２５〜４０％で回収される。その再生細骨材の品質は、大半がＪＩＳ規格Ａ５０２２の付属書Ａに定められる再生細骨材Ｍであるが、中には再生細骨材ＭのＪＩＳ規格値を若干下回り再生細骨材Ｌに分類されるものもある。ＫＭポリッシャーで再生細骨材を製造した場合の再生細骨材の回収率と品質例を表２に示す。
【００６８】
【表２】
【００６９】
上記の通り、Ｇ磨砕機としてＴＲＡＳＳを、Ｓ磨砕機としてＫＭポリッシャーを用いれば、いずれも処理回数で回収率や副生微粉の発生量を制御できる。再生粗骨材と再生細骨材と副生微粉の配合比率に合わせてこれらの回収率を調整したり副生微粉の発生量を所定の量にすることは、主として処理回数で調整でき、本発明の目的を好適に達成することができる。表３に廃コンクリートからの再生材料の回収比率例を示す。回収比率は、回収した再生材料の体積比率から求めた値である。
【００７０】
【表３】
【００７１】
＜再生コンクリートの製造方法＞
本発明の再生コンクリートの製造方法の製造工程を示すフローチャートを図２に示す。
【００７２】
本発明の製造方法では、前述の本発明の廃コンクリートの処理方法で処理して得た再生粗骨材、再生細骨材、副生微粉の全量を用いて再生コンクリートを製造する。製造した再生粗骨材が単独ではコンクリート用粗骨材として適切な粒度分布の粗骨材が得られない場合、あるいは再生細骨材や副生微粉の製造量が指標とする量よりも多くなり再生粗骨材が指標とする量よりも少なくなった場合には、前述の通り、適当な粒度範囲の調整石を添加してもよい。また、再生細骨材には細骨材全量の２０重量％以下で副生微粉を混和させる。製造した再生細骨材の粒度がコンクリート用細骨材としての粒度に適さない場合、あるいは再生粗骨材や副生微粉が指標とした割合よりも多く製造された場合には、前述の通り、必要に応じて調整砂が混和される。粗骨材及び細骨材の粒度分布はＪＩＳ規格Ａ５０２２の付属書Ａに定められる粒度分布となるのが好ましいが、再生材料として得られる再生粗骨材や再生細骨材や副生微粉の粒度分布は一定していないので調整石や調整砂によって不足する粒度範囲を補う。
【００７３】
細骨材の一部として用いられた残りの副生微粉は、セメント原料の一部として用いられ、ポルトランドセメントとして回収される。セメント原料への添加量は１０重量％以下であることが、セメントの品質確保や製造の安定性から好ましい。次に、セメントの製造について示す。
【００７４】
[セメントの製造]
セメントは、一般的に、石灰石、粘土、けい石、酸化鉄原料等からなるセメント原料を原料工程の原料ミルで混合粉砕し、粉砕原料をプレヒータで仮焼してからロータリーキルンに送り１４５０℃以上の高温で焼成してセメントクリンカーを得、仕上工程でこのセメントクリンカーに石膏を添加し混合粉砕して製造される。セメント原料に添加する副生微粉は主として粘土代替として添加する。副生微粉の添加量は、製造されるセメント１ｔ当たり１００ｋｇとした。
【００７５】
添加する副生微粉は乾燥させた後、蛍光Ｘ線分析装置により化学成分を定量分析する。その結果に基づき、セメント原料の使用材料と配合を選定する。選定はエーライト、ビーライト、フェライト相、アルミネート相がポルトランドセメントと同じ一定の割合になるように、ボーグ式を用いて定める。前記配合に基づき原料調合し、ボールミル等により調合原料を混合粉砕し、パンペレタイザーにより所定の粒度範囲に造粒する。得られた造粒物をロータリーキルンで焼成しセメントクリンカー（ポルトランドセメントクリンカー）を得る。焼成条件は、ポルトランドセメントクリンカーを焼成する条件と同等である。得られたセメントクリンカーに石膏を従来のポルトランドセメントと同程度添加して混合粉砕し、本発明に係るセメント（以下、「試製セメント）と記載する。）を得る。表４に得られた試製セメントの品質例を示す。
【００７６】
【表４】
【００７７】
本発明の再生コンクリートは、上記粗骨材、細骨材、試製セメントの他、必要に応じて用いられる高性能減水剤等の化学混和剤、フライアッシュ等のセメント混和材、及び混練水を再生コンクリートの配合設計に基づいて製造する。各材料を各々計量し、コンクリートミキサで混練して得られる。コンクリートミキサ等の製造装置は従来の装置を用いればよく、上記以外の製造方法は従来の方法で行えばよい。
【００７８】
＜再生コンクリート＞
本発明の再生コンクリートは廃コンクリートから得られる再生材料を全量用いて上記製造方法により得ることができ、再生粗骨材と必要に応じて添加される調整石とからなる粗骨材と、再生細骨材と副生微粉と必要に応じて添加される調整砂とからなる細骨材と、前記副生微粉を一部含むセメント原料から得られるセメントクリンカーによる試製セメントと、必要に応じて添加される高性能減水剤等の化学混和剤及び／又はフライアッシュ等のセメント混和材からなる。
【００７９】
また、本発明の再生コンクリートの体積は、再生材料の出発原料となる廃コンクリートの体積の３．５倍以下である。従来の再生コンクリート（再生粗骨材、再生細骨材、副生微粉のいずれか一種以上を再利用したコンクリート）に比べこのように減容できたのは、副生微粉の量を廃コンクリートの１５〜２５重量％にしたこと、副生微粉を細骨材代替やセメント原料として利用したことによる。
【００８０】
また、主たる粗骨材をＪＩＳ規格Ａ５０２２の付属書Ａに定められる再生粗骨材とし、主たる細骨材をＪＩＳ規格Ａ５０２２の付属書Ａに定められる再生細骨材とした場合、本発明の再生コンクリートは、土木・建築分野で実用的なフレッシュ性状と強度性状と耐久性を有するものとなる。試製した再生コンクリートの性能確認試験について以下に示す。
【００８１】
[再生コンクリートの性能確認試験]
（１）再生コンクリートの製造
【００８２】
Ａ．使用材料
水（記号；Ｗ） 水道水
セメント（記号；Ｃ） 副生微粉をセメント原料に１０重量％添加して得た表４
に示す試製セメント（密度；３．１９ｇ／ｃｍ３）
セメント混和材（記号；ＦＡ） フライアッシュ第２種（ジェイペック社製）
細骨材（記号；ＳＬ） ＫＭポリッシャーでの１回処理品（ＪＩＳ規格の再生細
骨材Ｍ相当）＋副生微粉２０重量％（内割り）
（記号；ＳＨ） ＫＭポリッシャーでの２回処理品（ＪＩＳ規格の再生細
骨材Ｍ相当）＋副生微粉２０重量％（内割り）
（記号；Ｓ） 福島県産砕砂
粗骨材（記号；ＧＬ） ＴＲＡＳＳでの１回処理品・・・ＪＩＳ規格の再生粗骨
材Ｍ相当
（記号；ＧＨ） ＴＲＡＳＳでの２回処理品・・・ＪＩＳ規格の再生粗骨
材Ｍ相当
（記号；Ｇ） 福島県産砕石２００５
化学混和剤
空気量調整剤（記号；ＡＥ） BASFポゾリス物産社製、マイクロエア１０１
【００８３】
Ｂ．コンクリート配合
再生コンクリートの配合を表５に示す。配合は、水／粉体比率（Ｗ／Ｐ；セメン
ト＋フライアッシュ）６０％、単位水量１６５ｋｇ、単位セメント量２６４ｋ
ｇ、単位フライアッシュ量（全粉体量の２０％）を固定し、目標スランプ（１２
±２．５ｃｍ）及び空気量（４．５±１．５％）の範囲内に収まるように細骨材
率及び混和剤の量を調整した。
なお、フライアッシュは、再生骨材のアルカリシリカ反応性を抑制するために混
和したものである。ＪＩＳ規格Ａ５０２２（コンクリート用再生骨材Ｍ）付属書
Ｃには、アルカリシリカ反応性を抑制する対策の区分が５つ規定されているが、
この確認試験では５つの対策のうちの一つの「アルカリシリカ反応抑制効果のあ
る混合セメントを使用し、かつ、単位セメント量の上限を規制する抑制対策」を
採用した。具体的には、フライアッシュセメント（フライアッシュ＋セメント）
の単位量の上限を３５０ｋｇ／ｍ３以下とし、かつフライアッシュ分量（フライ
アッシュ／フライアッシュ＋セメント）を２０％以上とした。
【００８４】
【表５】
【００８５】
表５中、配合Ｎｏ．１とＮｏ．２は本発明の実施例の再生コンクリートであり、
配合Ｎｏ．３は比較例の普通コンクリートである。
【００８６】
Ｃ．再生コンクリートの混練
廃コンクリートからの再生材料を全量用いるようにした上記配合で、図３に示す
混練条件により各配合材料を混練し製造した。
【００８７】
（２）試験水準
表５に示す記号の試験水準について性能試験を行った。
なお、再生コンクリートにおける再生材料の配合比率とこれらの回収比率との関係
の一例を表６に示す。
【００８８】
【表６】
【００８９】
（３）試験項目と試験方法
【００９０】
Ａ．フレッシュ性状
ａ）スランプ
ＪＩＳ Ａ １１０１「コンクリートのスランプ試験方法」に準拠した。
ｂ）空気量
ＪＩＳ Ａ １１２８「フレッシュコンクリートの空気量の圧力による試験
方法（空気室圧力方法）」に準拠した。
ｃ）ブリーディング
ＪＩＳ Ａ １１２３「コンクリートのブリーディング試験方法」に準拠し
た。
【００９１】
Ｂ．体積比
再生材料の出発原料となった廃コンクリートに対する再生コンクリートの体
積比を回収比率と配合表をもとに、計算により求めた。
【００９２】
Ｃ．強度性状
ａ）圧縮強度
ＪＩＳ Ａ １１０８「コンクリートの圧縮強度試験方法」に準拠した。測
定材令は７，２８日とし、養生方法は材令１日での脱型後から標準養生（２
０℃での水中養生）とした。
ｂ）静弾性係数
ＪＩＳ Ａ １１４９「コンクリートの静弾性係数試験方法」に準拠した。
測定材令は２８日とし、養生方法は材令１日での脱型後から標準養生 （２０℃での水中養生）とした。
【００９３】
Ｄ．耐久性
ａ）凍結融解
ＪＩＳ Ａ １１４８「コンクリートの凍結融解試験方法 Ａ法」に準拠し
た。測定開始材令は２８日とし、養生方法は材令１日での脱型後から測定開
始まで標準養生（２０℃での水中養生）とした。
ｂ）長さ変化
ＪＩＳ Ａ １１２９−２「モルタル及びコンクリートの長さ変化試験方法
−第２部コンタクトゲージ法」に準拠した。養生方法は、材令１日での脱型
後から測定開始まで標準養生（２０℃での水中養生）とした。測定開始材令
は２８日とし、測定開始後は温度２０±２℃、相対湿度６０±５％の恒温恒
湿室内にて静置した。測定開始材令２８日を基準とした測定開始後の測定材
令は７、２８、５６、９１、１８２日とした。
ｃ）促進中性化
ＪＩＳ Ａ １１５３「コンクリートの促進中性化試験方法」に準拠した。
養生方法は、材令１日での脱型後から２８日まで標準養生（２０℃での水中
養生）、その後材令５６日まで温度２０±２℃、相対湿度６０±５％の恒温
恒湿室内にて静置した。その後、温度２０±２℃、相対湿度６０±５％、二
酸化炭素濃度５±０．２％の恒温恒湿槽内にて中性化の促進養生を開始し
た。
測定材令は中性化の促進養生開始後、７、２８、５６、９１日とした。
【００９４】
（４）試験結果
Ａ．フレッシュ性状
Ｂ．体積比
フレッシュ性状の試験結果と体積比の計算値（後述の算出例参照）を表７に示す。
【００９５】
【表７】
【００９６】
本発明の再生コンクリート（No.1〜No.2）は、細骨材率と化学混和剤量を調整することでスランプと空気量は目標の範囲内に収まった。また、化学混和剤の使用量も同等であったことを考慮すると、再生コンクリートのスランプや空気量を調整する際、本発明の再生コンクリートは普通コンクリートと同様に扱うことが可能である。
【００９７】
ブリーディング率はフレッシュコンクリートの材料分離を示し、コールドジョイントや沈下ひび割れ等の初期欠陥を発生させる可能性を示す現象として知られている。そのため、ブリーディング率は小さい方が耐久性からして好ましい。本発明の再生コンクリートでは、普通コンクリート（No.3）よりフリーディング率は小さかった。また、いずれも再生材料の出発原料となった廃コンクリートに対する体積比が３．５以下であり、副生微粉等の再生材料を全量使用しても再生コンクリートの製造量が著しく増えない。
【００９８】
Ｃ．強度性状
強度性状の試験結果を表８に示す。
【００９９】
【表８】
【０１００】
上記の通り、副生微粉も含め骨材をすべて再生骨材とした本発明の再生コンクリート（No.1〜No.2）の強度性状は、普通コンクリートのNo.3と比べてNo.1が９２％、No.2が８６％の見劣りしない結果であり、土木及び建築の各分野で実用的強度を十分発揮し得るコンクリートである。
【０１０１】
Ｄ．耐久性
凍結融解試験の結果を表９に示す。
【０１０２】
【表９】
【０１０３】
再生材料の全量を用いた本発明の再生コンクリート（No.1〜No.2）の凍結融解耐久性指数（相対動弾性係数）は、No.1が７４％、No.2が６１％であり、普通コンクリートの８８％より若干小さい。これは古い建物のコンクリートは空気連合剤を用いていないことが多いので、再生骨材の共通する傾向であり、やむを得ない。しかし、日本建築学会のＪＡＳＳ５（建築工事標準示方書・同解説）が定める規定（相対動弾性係数６０％以上）にも合格していることから、耐凍結融解抵抗性の点からしても土木及び建築の各分野で用いるコンクリートとして十分に実用に供し得る。
次に、再生コンクリートの長さ変化試験の結果を表１０に示す。
【０１０４】
【表１０】
【０１０５】
再生材料の全量を用いた本発明の再生コンクリート（No.1〜No.2）の１８２日後の長さ変化は、No.1とNo.2のいずれも７７０×１０−６以下であり普通コンクリートであるNo.3の５１７×１０−６より若干大きい。しかし、日本建築学会のＪＡＳＳ５（建築工事標準示方書・同解説）に定められている規定（６カ月で８００×１０−６以下）、及び土木学会のコンクリート標準示方書に定められている規定（６カ月で１０００×１０−６以下）に合格していることから、長さ変化の点からしても土木及び建築の各分野で用いるコンクリートとして十分に実用に供し得る。
促進中性化試験の結果を表１１に示す。
【０１０６】
【表１１】
【０１０７】
再生材料の全量を用いた本発明の再生コンクリート（N0.1〜No.2）の９１日後の促進中性化深さは、No.1とNo.2のいずれも２８ｍｍであり、普通コンクリートNo.3の２４．５ｍｍと比べ大差なかった。したがって、耐中性化特性の点からしても土木及び建築の各分野で用いるコンクリートとして十分に実用に供し得る。
【０１０８】
以上の通り、本発明の再生コンクリート（N0.1〜No.2）の耐久性は、普通コンクリート（No.3）と比較して若干劣る結果であったが、その絶対値は耐久性上問題のない値であった。
【０１０９】
上記具体例からわかるように、廃コンクリートからの全量を使用し、しかも、新たに製造される再生コンクリートの体積（再生量）を従来のように著しく増やさず、実用的性能を有するコンクリートが得られたことの意義は大きい。
【０１１０】
以下に、参考として、表７の配合No.2における体積比の算出例を示す。
[体積比の算出例]
表１２は上記実施例における配合No.2のコンクリート基本配合である。
【０１１１】
【表１２】
【０１１２】
表１３は配合No.2による再生コンクリートの実施配合である。再生材料は全量使用していたが、調整砂や調整石も使用した。
【０１１３】
【表１３】
【０１１４】
副生微粉を基準に配合設計したが、副生微粉を基準にしたのは、副生微分は発生量が多いが、これを全量使用することで再生材料をすべて使用することが可能であるためである。ここでは、副生微粉を全量使用したため微粉量は表１２と同じとし、また、空気量、水量、セメント量、フライアッシュ量も同じとした。なお、再生細骨材量および再生粗骨材量は、微粉量と表６の回収比率から計算で求めた。
【０１１５】
表１３に示されるように、再生コンクリート中に含まれる再生材量、つまり副生微粉（細骨材置換及びセメント原料）、再生細骨材、再生粗骨材の各体積の合計は、479.5リットルである。1000リットルの再生コンクリートに含まれる再生材料の体積（廃コンクリートの体積相当）が479.5リットルであることから、再生材料の出発原料となった廃コンクリート（正確には、再生材料の合計体積）に対する再生コンクリートの体積比は2.1倍となる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
解体コンクリートからの廃コンクリートを処理して得られる再生粗骨材、再生細骨材、前記再生細骨材を得る際に発生する副生微粉からなる再生材料の全量を用いてなる再生コンクリートであって、前記副生微粉は前記廃コンクリートの１０〜２５重量％であり、かつ、前記再生コンクリートの体積は出発原料となる前記廃コンクリートの体積の３．５倍以下であることを特徴とする再生コンクリート。
【請求項２】
上記再生コンクリートにおいて、主たる粗骨材はＪＩＳ規格Ａ５０２２の付属書Ａに定められる再生粗骨材（Ａ）であり、主たる細骨材はＪＩＳ規格Ａ５０２２の付属書Ａに定められる再生細骨材と前記再生細骨材を製造する際に発生する副生微粉とからなる細骨材（Ｂ）であり、セメントは前記副生微粉を１０重量％以下含むセメント原料を焼成して得られるセメントクリンカーを用いて製造されるセメント（Ｃ）であることを特徴とする請求項１に記載の再生コンクリート。
【請求項３】
上記細骨材（Ｂ）中、上記副生微粉は内割で２０重量％以下であることを特徴とする請求項２に記載の再生コンクリート
【請求項４】
請求項１〜３に記載の再生コンクリートの製造方法であって、上記廃コンクリートの塊を粗砕機により４０ｍｍ以下に粗砕し、得られた粗砕物を再生粗骨材製造用磨砕機で磨砕し分級して再生粗骨材の粗骨材（Ａ）を得るとともに、残りを再生細骨材製造用磨砕機で磨砕し分級して再生細骨材と副生微粉を得、前記副生微粉の一部は細骨材として前記再生細骨材に添加して細骨材（Ｂ）を得、残りの前記副生微粉をセメント原料に全体の１０重量％以下で添加し該セメント原料を焼成して得られるセメントクリンカーからセメント（Ｃ）を得、これら（Ａ）〜（Ｃ）の再生材料を主材としてコンクリートを製造することを特徴とする再生コンクリートの製造方法。
【請求項５】
上記再生細骨材を製造する際に発生する副生微粉の量が出発材料となる廃コンクリートの１０〜２５重量％となるように再生細骨材製造用磨砕機での磨砕を行うことを特徴とする請求項４に記載の再生コンクリートの製造方法。
【請求項６】
上記再生粗骨材、再生細骨材、副生微粉の各回収比率が、上記再生コンクリートにおけるこれらの各配合比率と同等となるように、上記再生粗骨材製造用磨砕機での磨砕及び再生細骨材製造用磨砕機での磨砕の各処理条件を調整して製造することを特徴とする請求項４〜５のいずれか一項に記載の再生コンクリートの製造方法。
【請求項７】
解体コンクリートから得られる廃コンクリートの処理方法であって、前記廃コンクリートを粗砕機で粗砕した粗砕物を再生粗骨材製造用磨砕機で磨砕し分級して再生粗骨材を得、残りを再生細骨材製造用磨砕機で磨砕して再生細骨材を得る際に発生する副生微粉の量が前記廃コンクリートの１０〜２５重量％となるように、また、前記廃コンクリートに対し重量比で前記再生粗骨材の回収比率が４０〜６０％かつ前記再生細骨材の回収比率が２５〜４０％となるように、前記再生粗骨材製造用磨砕機での磨砕及び再生細骨材製造用磨砕機での磨砕の各処理条件を調整して処理することを特徴とする廃コンクリートの処理方法。
【請求項１】
解体コンクリートからの廃コンクリートを処理して得られる再生粗骨材、再生細骨材、前記再生細骨材を得る際に発生する副生微粉からなる再生材料の全量を用いてなる再生コンクリートであって、前記副生微粉は前記廃コンクリートの１０〜２５重量％であり、かつ、前記再生コンクリートの体積は出発原料となる前記廃コンクリートの体積の３．５倍以下であることを特徴とする再生コンクリート。
【請求項２】
上記再生コンクリートにおいて、主たる粗骨材はＪＩＳ規格Ａ５０２２の付属書Ａに定められる再生粗骨材（Ａ）であり、主たる細骨材はＪＩＳ規格Ａ５０２２の付属書Ａに定められる再生細骨材と前記再生細骨材を製造する際に発生する副生微粉とからなる細骨材（Ｂ）であり、セメントは前記副生微粉を１０重量％以下含むセメント原料を焼成して得られるセメントクリンカーを用いて製造されるセメント（Ｃ）であることを特徴とする請求項１に記載の再生コンクリート。
【請求項３】
上記細骨材（Ｂ）中、上記副生微粉は内割で２０重量％以下であることを特徴とする請求項２に記載の再生コンクリート
【請求項４】
請求項１〜３に記載の再生コンクリートの製造方法であって、上記廃コンクリートの塊を粗砕機により４０ｍｍ以下に粗砕し、得られた粗砕物を再生粗骨材製造用磨砕機で磨砕し分級して再生粗骨材の粗骨材（Ａ）を得るとともに、残りを再生細骨材製造用磨砕機で磨砕し分級して再生細骨材と副生微粉を得、前記副生微粉の一部は細骨材として前記再生細骨材に添加して細骨材（Ｂ）を得、残りの前記副生微粉をセメント原料に全体の１０重量％以下で添加し該セメント原料を焼成して得られるセメントクリンカーからセメント（Ｃ）を得、これら（Ａ）〜（Ｃ）の再生材料を主材としてコンクリートを製造することを特徴とする再生コンクリートの製造方法。
【請求項５】
上記再生細骨材を製造する際に発生する副生微粉の量が出発材料となる廃コンクリートの１０〜２５重量％となるように再生細骨材製造用磨砕機での磨砕を行うことを特徴とする請求項４に記載の再生コンクリートの製造方法。
【請求項６】
上記再生粗骨材、再生細骨材、副生微粉の各回収比率が、上記再生コンクリートにおけるこれらの各配合比率と同等となるように、上記再生粗骨材製造用磨砕機での磨砕及び再生細骨材製造用磨砕機での磨砕の各処理条件を調整して製造することを特徴とする請求項４〜５のいずれか一項に記載の再生コンクリートの製造方法。
【請求項７】
解体コンクリートから得られる廃コンクリートの処理方法であって、前記廃コンクリートを粗砕機で粗砕した粗砕物を再生粗骨材製造用磨砕機で磨砕し分級して再生粗骨材を得、残りを再生細骨材製造用磨砕機で磨砕して再生細骨材を得る際に発生する副生微粉の量が前記廃コンクリートの１０〜２５重量％となるように、また、前記廃コンクリートに対し重量比で前記再生粗骨材の回収比率が４０〜６０％かつ前記再生細骨材の回収比率が２５〜４０％となるように、前記再生粗骨材製造用磨砕機での磨砕及び再生細骨材製造用磨砕機での磨砕の各処理条件を調整して処理することを特徴とする廃コンクリートの処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−２５６３１（Ｐ２０１２−２５６３１Ａ）
【公開日】平成２４年２月９日（２０１２．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１６６１６２（Ｐ２０１０−１６６１６２）
【出願日】平成２２年７月２３日（２０１０．７．２３）
【出願人】（０００００３６８７）東京電力株式会社 (2,580)
【出願人】（３９８０４３２８５）株式会社太平洋コンサルタント (20)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月９日（２０１２．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月２３日（２０１０．７．２３）
【出願人】（０００００３６８７）東京電力株式会社 (2,580)
【出願人】（３９８０４３２８５）株式会社太平洋コンサルタント (20)
【Ｆターム（参考）】
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