講義Ⅰ：20141203説明資料 1章 VER22014.12.3 石炭灰有効利用ガイドライン委員会＆石炭灰有効利用ガイドラインWG委員会 4 本ガイドラインの目的・役割

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石炭灰有効利用ガイドライン委員会＆石炭灰有効利用ガイドラインWG委員会 1

石炭灰混合材料有効利用ガイドライン（震災復興資材編）の発刊について

一般財団法人石炭エネルギーセンター

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CONTENTS１．本ガイドラインの目的、役割

２．委員構成

３．我が国における石炭灰の現状

４．復興資材への活用イメージ

５．ガイドラインの内容

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２．委員構成




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本ガイドラインの目的・役割

・安全性の高い（安全性を確保し易い）材料の利用。→ も配慮すべき暴露環境に対して十分な安全性を確保

・地震に強い土木構造物（高性能化）が望まれる。築堤構造物の高性能化、耐震補強

→液状化に強い材料、変位に強い材料、侵食等に強い材料

・石炭火力発電所の役割（発電比率）が高まることが予想される。石炭火力発電の比率増加 → 石炭灰の有効活用に対するニーズ増被災地における土砂材料不足 → リサイクル資材に対するニーズ増

・福島県太平洋側には４つの石炭火力発電所がある。→茨城県北部を含めると、石炭灰の発生量は全国の1/3

・土砂材料の不足（太平洋側は津波により50～70cm沈下）。→宮城県では約3,000万m3、福島県では約1,500万m3不足

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東北地方の太平洋側（浜通り）においては、石炭火力発電所が４箇所あり、多くの石炭灰が発生している。

浜通り地区で発生する石炭灰を有効活用する

産業副産物の地産地消

勿来火力発電所

東北地方太平洋岸は東日本大震災により50～70cm程度地盤が沈下しているところが多く、全体的に天然土砂材料が枯渇する傾向にある。

新地火力発電所広野力発電所原町火力発電所

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２．委員構成




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委員構成

石炭灰有効利用ガイドライン委員会委員構成

氏名所属

◎ 飛田善雄

佐藤研一

勝見武

風間基樹

久田真

遠藤和人

山本武志

横田季彦

東北学院大学

福岡大学

京都大学

東北大学

東北大学

(独立行政法人)国立環境研究所

(財団法人) 電力中央研究所

日本国土開発株式会社

◎：委員長

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委員構成

石炭灰有効利用ガイドラインWG委員会委員構成

氏名所属氏名所属

◎

○

佐藤研一

横田季彦

今西肇

仙頭紀明

森友宏

井野場誠治

肴倉宏史

水谷崇亮

福岡大学

日本国土開発㈱

東北工業大学

日本大学（郡山）

東北大学

(財)電力中央研究所

(独)国立環境研究所

(独)港湾空港技術研究所

※

龍原毅

門間聖子

坂本守

三浦俊彦

成田健

長井輝雄

仲一夫

高橋正樹

ﾊﾟｼﾌｨｯｸｺﾝｻﾙﾀﾝﾂ㈱

応用地質㈱

㈱安藤・間

㈱大林組

東北電力㈱

東京電力㈱

(一財)石炭ｴﾈﾙｷﾞｰｾﾝﾀｰ

同上

◎：委員長、○：幹事、※事務局

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２．委員構成




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2010.12.07

フライアッシュ

微粉炭を燃焼させた際に生じる残渣（石炭灰）のうち、集塵装置で集められた細粒灰。全石炭灰発生量の85～95％をしめる。

粒度は概ね0.1mm以下。

クリンカアッシュ

微粉炭を燃焼させた際に生じる残渣（石炭灰）のうち、ボイラー底部回収される溶結状の石炭灰を砕いたもの。多孔質で粒度は1～10mm。

石炭灰の発生位置と種類

4

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0

10,000

20,000

30,000

40,000

50,000

60,000

70,000

80,000

90,000

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

年度

（千ｔ）

石炭灰発生量

セメント分野利用量

セメント生産量

東日本大震災石炭灰発生量とセメント利用分野の推移

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2010.12.07

利用分野項目用途・適用例石炭灰の種類（参考例）

ｾﾒﾝﾄｺﾝｸﾘｰﾄ分野

セメント原料粘土代替原粉灰、シンダ、クリンカ

セメント混和材普通ﾎﾟﾙﾄﾗﾝﾄC、ﾌﾗｲｱｯｼｭC フライアッシュ(Ⅰ種、Ⅱ種)

ｺﾝｸﾘｰﾄ混和材ﾀﾞﾑｺﾝｸﾘｰﾄ、高流動ｺﾝｸﾘｰﾄフライアッシュ(Ⅰ種、Ⅱ種)

土木建築分野

(土工材)

道路材道路材、路盤材、路床材フライアッシュ、クリンカ

盛土・埋立材軽量盛土材、不拡散埋立材フライアッシュ(原分灰)

護岸裏込材スラリー工法、事前混合フライアッシュ(原分灰)

地盤改良材スラリー工法、SCP材フライアッシュ(原分灰)

土質改良材建設発生土、浚渫土フライアッシュ(原分灰)

海中基礎工 CAP工法、スラリー工法フライアッシュ(原分灰)

(建築材)人工骨材軽量骨材フライアッシュ(原分灰)

建築材建材、ｾﾒﾝﾄ製品、窯業製品フライアッシュⅡ種

農業・水産分野農業用資材特殊肥料、土壌改良材フライアッシュ(原分灰)

海洋構造物漁礁、消波ブロックフライアッシュ(原分灰)

石炭灰の利用分野と適用例

8

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65.2

65.1

65.1

71.1

67.3

70.6

74.5

78.7

75.5

70.2

68.8

68.2

66.1

70.8

66.5

61.8

71.8

67.8

10.0

10.8

10.1

7.1

11.1

10.1

12.5

8.8

9.8

11.7

11.7

13.2

14.1

11.4

14.8

14.2

12.4

14.3

6.0

7.6

7.2

5.7

4.6

5.3

5.2

4.9

4.7

3.8

3.6

3.7

3.6

3.4

3.4

3.3

3.3

4.4

1.9

1.9

1.7

2.1

2.1

2.0

1.8

2.1

2.2

2.6

1.5

1.3

1.2

1.1

0.9

2.2

1.1

15.9

14.6

15.7

14.4

14.8

11.9

5.8

5.8

7.9

12.1

13.4

13.3

15.0

13.2

14.2

19.8

14.2

13.6

2.91995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

年度

内訳比率　（％）

セメント分野

土木分野

建築分野

農林・水産分野

その他

石炭灰発生量とセメント利用分野比率の推移

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東日本地区における石炭火力発電所

福島県浜通りに４発電所が

集中

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電力会社所在地 H15 H16 H17 H18 H19 H20 H21 H22 H23 H24

北海道電力北海道 656 709 611 601 738 988 702 642 822 941

酒田共同火力山形 151 140 176 168 180 171 162 163 258 252

東北電力※ 福島他 815 818 875 757 818 780 803 784 366 427

相馬共同火力福島 499 502 487 450 478 481 444 442 109 560

常磐共同火力福島 191 276 266 249 261 297 347 311 243 340

東京電力※ 福島他 268 477 448 407 480 445 475 411 432 420

小計（福島＋茨城＋秋田） 1,773 2,073 2,076 1,863 2,037 2,003 2,069 1,948 1,150 1,747

合計 2,580 2,922 2,863 2,632 2,955 3,162 2933 2,753 2,230 2,942

東日本地区における石炭灰発生量の推移

石炭灰の全発生量の約３０％が東日本地区の発電所から発生

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石炭灰の特性石炭灰混合材料のメリット

化学的特性・化学組成が一般的な自然の土壌･岩石類に近い。

・他の産業副産物に比べると基本性状のばらつきが比較的小さい。

・他の産業副産物に比べて、塩素含有量が比較的少ない。

・ポゾラン反応を有する場合は、セメント等の固化材の使用量を低減可能。

・長期強度を確保しやすい。・セメント添加により要求品質を

確保しやすい。・セメント添加により重金属等の

溶出抑制が可能。

物理的特性・土粒子密度が小さい。・軽量埋立資材として優れた性

質を有している。

・軟弱な地盤上での沈下量を低減可能。

・構造物への土圧、側圧を軽減可能。

・スラリー化により充填性向上が可能。

・固化により水質への影響を低減可能。

石炭灰および石炭灰混合材料のメリット

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天然土砂材石炭灰混合材料

発生(採取)箇所採石場、土取り場石炭火力発電所および石炭灰埋立地

基本物性砂質土の概略値

湿潤密度：1.6～2.0g/cm3

土粒子密度：2.6～2.8g/cm3

軽量性があり港湾工事で優位性がある

湿潤密度：1.6g/cm3以下

土粒子密度：2.3～2.4g/cm3

環境負荷山砂採取では新たな開発（自然破壊）を伴う

リサイクル資材の活用により環境負荷は少ない

リサイクル促進産業副産物の有効活用

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ガイドライン作成の基本的な考え方

・ガイドラインにおける石炭灰の評価対象形態について；

本ガイドラインの中では、石炭灰混合材料を対象とし、石炭灰単身での評価（基礎物性、環境安全性等）は対象外とする。

固化体破砕材

（破砕材）

石炭灰にセメント、水、必要に応じて土砂、石膏等を混合して一旦固化させた後、掘削・破砕した土砂代替材

固化体造粒材

（造粒材）

石炭灰にセメント、添加材および水を加えて造粒して製造した砂質土代替材

スラリー材施工場所において、石炭灰にセメント、水を混合してスラリー状にしたもの

石炭灰塑性材

（塑性材）

工事現場近傍において、石炭灰にセメント、土砂および水を攪拌混合製造した石炭灰混合材料

新素材

コンクリート

石炭灰にセメント、水、金属スラグ等を混合して製造した特殊なコンクリート

クリンカ混合材クリンカに建設発生土または浚渫土を混合して製造した土砂代替材

本ガイドラインが対象とする石炭灰混合材料の種類およびその定義

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２．委員構成




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石炭灰混合材料の適用一覧

適用工事・箇所

適用材料（適用形態）適用時のメリット

備考破砕材造粒材

ｽﾗﾘｰ塑性材

FAﾓﾙﾀﾙｺﾝｸﾘｰﾄ

軽量化

土圧軽減

沈下防止

強度増加

充填性

耐侵食性

震災関連事業

防潮堤 ○ ○ ○ ○ ○ ○

海岸公園 ○ ○ ○

防災緑地(防潮林) ○ ○ ○ ○

河川堤防 ○ ○ ○ ○ ○ ○

道路盛土・鉄道盛土 ○ ○ ○ ○ ○

海岸部かさ上げ ○ ○ ○ ○

一般工事

防波堤基礎 ○ ○ ○ ○

岸壁・護岸 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

地盤補強 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

橋脚 ○ ○ ○ ○

土地造成工事 ○ ○ ○ ○

資材

建築資材 ○ ○ ○ ○ 工場製品

土木二次製品 ○ ○ ○ ○ 工場製品

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２．委員構成




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第１章1.1 はじめに1.2 震災復興の現状および課題1.3 東日本地区における石炭火力発

電所の現状1.4 石炭灰および石炭灰混合材料の

メリット1.5 ガイドラインの内容1.6 適用範囲1.7 震災復興資材としての石炭灰混

合材料の利用イメージ1.8 用語の定義1.9 関連法律

第２章2.1 はじめに2.2 土木工事への適用2.3 土木・建築資材への適用2.4 まとめ

第３章3.1 石炭灰混合材料の基本的物性3.2 破砕材・造粒材3.3 新素材コンクリート3.4 改良盛土材・塑性材3.5 クリンカアッシュおよび混合物

第４章4.1 基本的考え方4.2 個々の用途に要求される環境安全品質

と検査方法

参考資料１石炭灰

1.1 原炭について1.2 石炭灰の発生量1.3 石炭灰の種類1.4 石炭灰の物理・化学的特性1.5 石炭灰の利用状況1.6 石炭灰および石炭灰混合材料の溶出特性1.7 既成灰について

２他団体の動向

ガイドラインの目次

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第１章

第１章1.1 はじめに1.2 震災復興の現状および課題1.3 東北地区における石炭火力発電所の現状1.4 石炭灰および石炭灰混合材料のメリット1.5 ガイドラインの内容1.6 適用範囲1.7 震災復興資材としての石炭灰混合材料の

利用イメージ1.8 用語の定義1.9 関連法律

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第１章のPOINT

・石炭灰単体での利用ではなく、石炭灰混合材料としての利用・石炭灰の特性、石炭灰混合材料のメリットを化学的および物

理的特性で明確化・震災復興資材で石炭灰混合材料を活用する利点をPR・震災復興工事での活用イメージを提示・震災復興の現状および課題・東北地区における石炭火力発電所の現状、石炭灰発生量

工事事業者、コンサル担当者に石炭灰混合材料の有用性をご理解頂く。

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第２章2.1 はじめに2.2 土木工事への適用2.3 土木・建築資材への適用

第２章

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・実工事での活用事例、活用イメージを図および写真を用いて紹介することで、工事事業者、設計コンサルタントに活用時のイメージを持ってもらう。

第２章のPOINT

既に実績があることをご理解頂く。

石炭灰混合材料が広範囲の震災復興事業に適用可能であることを理解して頂く。

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第３章

第３章３.1 石炭灰混合材料の基本的物性3.2 破砕材・造粒材3.3 新素材コンクリート3.4 改良盛土材・塑性材3.5 その他（クリンカアッシュ）

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基本物性が分からないと、設計者は活用しづらい。

（物性が分かれば、通常の土砂利用との比較が可能で、設計段階で検討に盛り込んで頂ける。）

第３章のPOINT・石炭灰混合材料の製造方法を実例をもとに紹介す

ることで、同等品質品を製造できるようにする。・各製造方法で作成した石炭灰混合材料の基本物性

を示すことで、設計担当者（コンサルタント等）の理解を得る。

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第４章

第４章4.1 はじめに4.2 環境安全性品質および検査方法の規定に

際しての考え方4.3 環境安全品質基準4.4 試験方法4.5 検査の運用方法

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第４章のPOINT

・他の副産物活用に関して、既に策定されている基準等を参照する。

・利用実態を考慮した安全性評価方法を紹介。・環境安全品質基準の合否は石炭灰混合材料製造時を対象と

した環境安全形式検査、受入れ時（施工時）を対象とした環境安全受渡検査で判定する。

・溶出試験は利用有姿の状態で実施する。

個々の用途に要求される環境安全品質に基づき検査方法（試験方法）を定める。

（使い易くするために基準値を緩めるのではなく、利用実態、環境リスク評価の観点から合理的な値を設定。）

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参考資料

参考資料１石炭灰1.1 原炭について1.2 石炭灰の発生量1.3 石炭灰の種類1.4 石炭灰の物理・化学的特性1.5 石炭灰の利用状況1.6 石炭灰および石炭灰混合材料の溶出特性1.7 既成灰について２他団体の動向

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・石炭灰の発生フロー、石炭灰の種類等の基本情報を紹介。

・地盤工学会、土木学会等の動向を整理して紹介。・関連法律の概要を紹介

参考資料では…

石炭灰の発生フロー等の情報は工事計画時および設計時にあまり必要でない。

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お願い工事事業者様

工事仕様書に石炭灰混合材料を盛込んで下さい

コンサル様工事設計の比較検討時に石炭灰混合材料を盛込

んで下さい（天然土砂使用との比較）

工事施工者様技術提案時に石炭灰混合材料を盛込んで下さい

受注工事の施工前の材料承諾（変更）等に石炭灰混合材料を盛込んで下さい

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FIN

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