コンクリートに大量有効利用するための石炭灰の安定化処理技術に関する研究

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石炭火力発電所で発生する石炭灰の品質は,微粉炭燃焼炉の性質やその燃焼条件ならびに燃焼炭の種類などにより,大きく変動する。特に遊離石灰を多く含有する石炭灰を使用するとコンクリートに顕著な膨張ひび割れ並びに強度低下が生じる。このことは石炭灰をコンクリートに大量有効利用する際の大きな障害となる。本研究は,この遊離石灰を多く含む石炭灰を大量使用したコンクリートにおいてその影響を把握するとともに,代表者らが提案してきた安定化処理方法の効果を確認することを目的として行ったものである。本年度は以下について確認を行った。2-1膨張ひび割れを生じるCaO含有高pH石炭灰の安定化処理の検討・スラリー化した石炭灰に炭酸ガスを含む空気を吹き込みながら攪拌し,その間のpHの変化を測定した。5日程度継続するとpHは約8.5で安定する。これは炭酸カルシウムCaCO_3のpHに相当する。・5日以前にに処理を停止すると,処理により一時的に低下したpHが,遊離CaOの溶出により上昇する。即ち,この状態では安定化処理は完了していないと判断される。・5日程度継続すると,処理停止後のpH上昇は見られなくなり,安定化処理が完了したと判断できる。・炭酸ガスにより処理する方法は,pHの低下速度は大きいものの,処理停止後のpH上昇が見られなくなる日数は空気中の炭酸ガスで処理する場合と変わらず,コスト的にメリットはない。2-2上記処理の効果の確認・上記処理の完了した石炭灰を使用したコンクリートにおいては,膨張および強度低下ともに見られない。・上記処理により国内で発生する石炭灰760万tを処理した場合,また全世界で発生する4億8000万tの石炭灰を処理した場合,それぞれ4万4千t,276万tのCO_2を空気中から除去することが出来る。