報告書番号

U02059

タイトル（和文）

石炭ガス化スラグを用いた人工軽量骨材の開発と性能評価

タイトル（英文）

The Utilization of coal gasification slag for artificial lightweight aggregate

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

石炭ガス化複合発電（IGCC：Integrated coal gasification combined cycle）は高効率発電体系であり、環境に及ぼす悪影響が少ないことから将来の主力火力発電として有望視されている。実機が稼動した場合には、ボイラーの底部から大量のスラグが排出される。それらの埋め立て処分を避け、効率的に有効利用する手法は明示れていない。既報の研究ではスラグを微粉砕し、コンクリート用混和材として利用すること、およびセメント製造原料として利用する手法の検討を行なってきた。本研究では高圧なボイラー内で溶融するために非晶質相に富み、微細な独立気泡を含むガス化スラグを人工軽量骨材の原料として利用する手法の検討を行なった。ガス化スラグを大気圧下で軟化点まで過熱すると、溶け込んでいた気泡がスラグ内で発泡する。この膨張状態のスラグには市販の人工軽量骨材よりも多くの独立気泡が含まれる。モルタルおよびコンクリート試験から次の結果を得た。[1]1％程度の低透水性はフレッシュコンクリートの品質管理を容易にする、[2]市販の人工軽量骨材を用いた場合に比べて流動性を高める、[3]強度は在来品の軽量骨材を用いた場合と同程度であったが、低吸水率なために骨材表乾状態における骨材質量を低減し、フレッシュコンクリートの単位質量を軽減する利点がある。

概要 （英文）

Integrated coal Gasification Combined Cycle (IGCC) is expected to be one of the promising thermal power generation plants in the near future, which has high-energy recovery efficiency and low environmental impact. For the practical application of IGCC that discharges much amount of slag, utilization of slag is an important subject to reduce landfill disposal. In the former report of this study, we showed an effectiveness of the slag in terms of concrete admixture and material for cement. In this study, we tried to utilize the slag that contains considerable amount of dissolved gas in glass as lightweight aggregate. When the slag is heated to softening temperature at atmospheric pressure, the dissolved gas is liberated and the slag bloats. This expanded slag contains closed pores more than conventional artificial lightweight aggregate. The results of mortar and concrete experiments showed [1] an easiness of quality control of fresh concrete realized because of low water absorption of the tested aggregate, i.e. 1%, [2] higher fluidity of fresh concrete was obtained as compared with the concrete when the conventional lightweight aggregate is used, [3] the strength of the mortar and concrete using the aggregate made in this study, were same as those when the conventional lightweight aggregate was used, but the beneficial point of the aggregate is its lightened unit weight of fresh mortar and concrete than the case for the conventional lightweight aggregate.

報告者

キーワード