混凝土用煤气化炉渣骨料相关JIS标准的制定
2020年10月20日
1.JIS标准制定的目的
与传统的火力发电相比，IGCC大幅提高了发电效率，降低了单位发电量的CO2的排放量，并且适用的煤炭种类也不断增多，是一项有望投入实际使用的技术。在第5次能源基本计划中，也要推进其开发·实际应用（请参照图1设备结构）。
IGCC发电时，作为副产物产生的煤气化炉渣有望用于混凝土材料的骨料（一般为砂石和沙子）。这种材料与金属冶炼厂产生的符合JIS标准的其他矿渣骨料（参照图2混凝土用炉渣骨料JIS标准群）具有相同的性能。希望通过减少混凝土的单位水量和干燥收缩，可以具有优异的耐久性。另外，从环保观点来看，可以解决由于限制天然砾石和沙子的开采而导致的总供应量和品质下降的问题。
但是，至今为止没有混凝土用煤气化渣骨料的品质（性能、安全性等）及其试验方法的相关标准。因此，为提升混凝土煤气化骨料的可靠性并利用性，制定了日本产业标准JIS A 5011-5（混凝土用炉渣骨料-第5部：煤气化炉渣骨料）。
2.该JIS标准的要点
如图3所示，混凝土用煤气化骨料的制造方法是，煤炭中的灰分在IGCC的气化炉中熔化以产生熔融炉渣，该炉渣向下流入水室，变成粒状炉渣。通过研磨、调整粒度尺寸，变成细骨料（参见图4）。
参考了混凝土用炉渣骨料的JIS标准群，对混凝土用煤气化炉渣细骨料的品质及其试验方法等做出了规定。其要点如下所示。
① 化学成分
由于化学成分取决于原料煤炭的灰分成分，因此对影响混凝土品质的氧化钙、氧化镁、三氧化硫以及总铁设定了上限。
② 绝干密度
依据发电所的燃烧计划，可预先推测随着煤炭类型的变化，绝干密度（完全不含水分的骨料的表观密度）的变动。基于此原理，将绝干密度设定在2.5g/cm3以上。同时，为确保其品质的稳定性，设置了生产厂家在买卖双方协议规定的期限内，绝干密度样本值的公差为±0.1g/cm3。
③ 碳含量及其测定方法
如果碳含量增加，为了获得预定量的空气，AE剂（增加流动性以提高混凝土浇筑效率的材料）的使用量需要增加，因此碳含量越少越好。于是将碳含量设定在0.10％以下，其测定方法为使用JIS M 8819（煤炭类及焦炭类-用设备分析装置的元素分析方法）的碳·氢·氮含量测定装置。
④ 环境安全品质标准及其试验方法
关于镉，铅等的溶出量和含量，规定了与其他混凝土用矿渣骨料JIS标准群相同的上限值和煤气化炉渣细骨料的环境安全品质试验方法。
3.预期效果
随着该JIS的指定，混凝土用煤气化炉渣骨料的品质（性能，安全性等）及其测试方法已经标准化。 期望可以提高混凝土用煤气化炉渣骨料的可靠性，促进质量水平稳定的产品的供应和普及，减少天然骨料资源的使用
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