石炭灰(フライアッシュ)の有効利用による環境負荷低減
石炭灰吹付けコンクリート
石炭灰の添加による山岳トンネル吹付けコンクリートの高品質化



概要

石炭火力発電にともない発生する石炭灰(フライアッシュ)は,主にセメント原料としての利用が大半を占めるほか,JIS規格に合致したコンクリート用混和材として用いられています.しかし,今後の石炭灰の発生量増加やセメント需要の低迷によるセメント原料への利用量の減少のため,さらなる利用分野の拡大が重要な課題となっています.飛島建設では,石炭灰の有効利用技術,特に山岳トンネルに用いる吹付けコンクリート分野での利用に関し,以下のような研究・現場適用を継続してきました.

  1. 細骨材置換による付着性向上を利用した湧水箇所への適用(1989〜1990年)
  2. 吹付けコンクリートの高強度化・高品質化のための混和材としての利用(1995〜1997)
  3. セメント置換(細骨材置換含む)による材料コストの低減(2001〜)
  4. 低粉じん吹付け工法「スラリーショット」との組み合わせによる粉じん低減・高品質化(2004〜)
吹付けコンクリートにセメント置換で石炭灰を添加する場合は,一般的に,凝結・強度発現性状への影響が懸念されます.これに対し,室内試験レベルでの急結剤の作用を含む配合検討を行うことで,現場での試験吹付け実施前に,セメント置換率などの配合選定が可能です.



平瀬トンネル工事 施工状況


仏経山トンネル西工事 施工状況


四万十トンネル工事 試験吹付け状況


日谷トンネル工事 試験吹付け状況


小郡トンネル工事 バッチャープラント


小郡トンネル工事 試験吹付け状況



特長

吹付けコンクリートのセメント,細骨材の一部を石炭灰(フライアッシュ)で置換することにより,以下のように効果が期待できます.
  1. 石炭灰のポゾラン反応により,長期強度の増大,耐久性の向上が期待される.
  2. コンクリートの流動性が増すことで,単位水量を減じることが可能となり,水結合材比を低減することができます.
  3. コンクリートのフレッシュ性状が改善され,粉じんやはね返りの低減が図られます.
  4. 石炭火力発電所の副産物を有効利用するため,環境負荷の低減や,グリーン調達の推進にもつながります.
主な適用範囲
  • 山岳トンネル等の吹付けコンクリート
主な実績


  • 山口県 錦川総合開発事業一般国道434 号付替道路(平瀬トンネル)工事・・・石炭灰原粉のセメント置換,全国初の公共工事におけるVE提案による適用
  • 日本道路公団 山陰自動車道仏教山トンネル西工事・・・石炭灰原粉のセメント・細骨材置換,石炭灰の品質変動による影響を検証
  • 高知県 国道381号道路改築(四万十トンネル)工事・・・JIS T種フライアッシュのセメント置換,汎用型スラリーショットとの組み合わせによる適用
  • 石川県 一般県道荒木田原町線緊急地方道路整備工事(トンネル本体工2工区)(日谷トンネル)・・・石炭灰原分のセメント・細骨材置換
  • 国土交通省 成瀬ダム国道付替1号トンネル工事・・・石炭灰原粉のセメント・細骨材置換,汎用型スラリーショットとの組み合わせによる適用
  • 鉄道建設・運輸施設整備支援機構 九幹鹿 楠田トンネル他工事・・・石炭灰原粉のシリカフューム・石灰石微粉末置換,JRTT高品質吹付けコンクリートへの適用
  • 山口県 県道山口宇部線道路改良工事(小郡トンネル)・・・石炭灰原粉のセメント・細骨材置換






Keyword 石炭灰 フライアッシュ 吹付けコンクリート 環境負荷低減 コスト低減 粉じん はね返り グリーン調達 副産物 廃棄物     
関連資料 石炭灰の有効利用技術 
関連技術 スラリーショット
関連論文 吹付けコンクリートの湧水に対する付着性改善に関する研究/土木学会第45回年次学術講演会概要集V部門,1990
急結剤を添加したモルタルの凝結性状に関する基礎的研究/土木学会第51回年次学術講演会概要集V部門,1996
石炭灰を用いた吹付けコンクリートの凝結性状・強度発現に関する研究/土木学会第57回年次学術講演会概要集V,2002
石炭灰を用いた吹付けコンクリートの現場適用について/土木学会第57回年次学術講演会概要集Y,2002
吹付けコンクリートへの石炭灰の適用に関する研究/コンクリート工学年次論文報告集,2003
石炭灰を用いた吹付けコンクリートの実施工における品質変動/電力土木No.314,2004