JP2018075549A - コンクリート処理装置、コンクリート処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コンクリート中の骨材を好適に分離して再利用することが可能になり、且つコンパクト化できるコンクリート処理装置等を提供する。【解決手段】コンクリート処理装置１は、コンクリート処理槽１０、貯水槽５０、中和槽７０等を有する。コンクリート処理槽１０は、アジテータ車を洗浄した洗浄水に含まれるコンクリート等を受け入れるものであり、コンクリート処理槽１０の中に上下複数段にふるい２０が配置され、水３０を湛えた状態で用いられる。上段のふるい２０の目合いは、下段のふるい２０よりも大きくなっている。【選択図】図１

Description

本発明は、コンクリートの骨材等を分離するコンクリート処理装置等に関する。

土木・建築工事において市中の生コン工場などからコンクリートを購入して打設する際、打設時のコンクリートのロスに備え、実際に必要となるコンクリート量よりも若干多い量を購入してアジテータ車で現場に搬入することが多い。

このため、工事後に余剰のコンクリート（いわゆる残コン）が発生する。また、アジテータ車のシュートなどにもコンクリートが付着しており、これを工事現場で洗浄する際にも残コンが発生する。

残コンを現場にて処理する場合、通常、地盤を掘削して掘削部にブルーシート等を敷設したうえで残コンを投入して水洗いし、コンクリートの硬化後、これを破砕してコンクリートガラとして産廃処理として搬出する。あるいは、ドラム缶の中に水洗いした残コンを入れ、ドラム缶ごと混合廃棄物として産廃処理することもある。

残コンには資源として再利用可能な粗骨材・細骨材等の骨材が含まれているが、上記の方法ではこのような骨材もコンクリートガラと一緒に廃棄されており、これを有効に再利用することが求められている。

この点、特許文献１には、骨材分離用スクリーンを設けた舟形のバケットを用いて残コンを粗骨材とモルタルに分離し、分離した粗骨材とモルタルから路盤用資材を製造することが記載されている。特許文献２には、架台に載置したミキサーに残コンと水を投入し、ミキサーを回転させて残コンから骨材を分離し、骨材を架台下の骨材保持部に溜める一方、骨材を除く残コン処理水をタンク室に溜め、中和、凝集などの処理を行うことが記載されている。

特開2010-214718号公報 特開2008-49479号公報

しかしながら、特許文献１では１つの骨材分離用スクリーンを用いて粗骨材を分離しているため、粒径の小さな細骨材がモルタルと一緒にスクリーンを透過してバケットに堆積し、細骨材を回収するのが難しい。スクリーンの目合いを小さくして粗骨材と細骨材を分離することも考えられるが、スクリーンを細かくするとすぐに目詰まりしてコンクリートの分離がうまくいかない恐れがある。

また特許文献２では、骨材と、骨材を除く残コン処理水とを別々の空間に排出するため、装置が大掛かりなものになり、設置できる工事現場が限られる等の問題がある。

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、コンクリート中の骨材を好適に分離して再利用することが可能になり、且つコンパクト化できるコンクリート処理装置等を提供することを目的とする。

前述した課題を解決するための第１の発明は、コンクリートを受け入れるコンクリート処理槽と、前記コンクリート処理槽の中に上下複数段に配置されたふるいと、を有し、上段の前記ふるいの目合いは、下段の前記ふるいよりも大きいことを特徴とするコンクリート処理装置である。

本発明のコンクリート処理装置により、残コン中の骨材等を現場にて簡単且つ好適に分離できる。特に、目合いの異なる複数のふるいを目合いの大きい順に上段から設置しておくことで、上段のふるいに粒径の大きな粗骨材が堆積する一方で、コンクリート中のモルタルや粒径の小さい細骨材は当該ふるいを容易に通り、ふるいの目が詰まってコンクリートの分離に支障が生じることはない。粒径の小さい細骨材は下段のふるいに堆積するので、細骨材と粗骨材の両方を好適に分別回収でき、現場で回収した骨材の有効利用が可能になる。また、本発明ではコンクリートを受け入れるコンクリート処理槽で骨材等の分離も行うので装置をコンパクト且つ低コスト化でき、広いスペースも不要である。

前記コンクリート処理槽は、内部に水を有することが望ましい。また前記水に、前記コンクリートの骨材の分離を促進するための分離剤が含まれることも望ましい。
これにより、コンクリート処理槽に流し込まれたコンクリートを水中に分散させ、骨材等の分離を促進することができる。この水にポリカルボン酸などの分離剤を投入することで、コンクリートの骨材等の分離をさらに促進することができる。

本発明のコンクリート処理装置は、前記コンクリート処理槽から出た水を貯留する貯水槽を更に有することが望ましい。また、前記コンクリート処理槽から出た水を中和する中和槽を更に有することも望ましい。
上記の貯水槽を設けることにより、コンクリートを含む洗浄水等を流し込んだ時にコンクリート処理槽から装置の外にアルカリ性の水が直接排出されることがない。また上記の中和槽を設けることにより、コンクリート処理槽から出たアルカリ性の水を別途中和して下水等に戻すことが可能になる。

前記コンクリート処理槽の内部は、上下方向の仕切板によって、前記ふるいが配置される骨材分離室と、前記コンクリート処理槽から水を排出する排水室とに区画され、前記仕切板と前記コンクリート処理槽の底面との間に隙間が形成されることが望ましい。
これにより、コンクリート等を含まない上澄み水を排水室から排出することが可能になり、排水の処理が容易になる。

前記コンクリート処理槽は、最下段の前記ふるいを載置するための柱部を有することが望ましい。
これにより、コンクリートから分離したモルタルを堆積させるためのスペースをコンクリート処理槽の底部に確保できる。

前記ふるいは、前記コンクリート処理槽から取り出し可能であることが望ましい。
これにより、ふるいに堆積した骨材をふるいごと容易に取り出すことができ、またふるいを清掃して繰り返し利用することも容易である。

第２の発明は、工事現場において、コンクリートを第１の発明のコンクリート処理装置のコンクリート処理槽に流し込み、各ふるいに堆積した骨材と、前記コンクリート処理槽の底部に堆積したモルタルを回収することを特徴とするコンクリート処理方法である。

本発明により、コンクリート中の骨材を好適に分離して再利用することが可能になり、且つコンパクト化できるコンクリート処理装置等を提供することができる。

コンクリート処理装置１の概略を示す図。 コンクリート処理槽１０を示す図。 ふるい２０を示す図。 ふるい２０を配置した状態のコンクリート処理槽１０を示す図。 コンクリート処理方法について説明する図。 コンクリート処理方法について説明する図。 コンクリート処理方法について説明する図。

以下、図面に基づいて本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。

（１．コンクリート処理装置１）
図１は本発明の実施形態に係るコンクリート処理装置１の概略を示す図である。このコンクリート処理装置１は、工事現場に設置され、工事後に発生した余剰のコンクリートや、アジテータ車のシュート等を洗浄した後の洗浄水中に含まれるコンクリートから粗骨材、細骨材等の骨材を分離し、これらの骨材の再利用を可能にするものである。以下、これらのコンクリートを残コンということがある。

コンクリート処理装置１は、コンクリート処理槽１０、貯水槽５０、中和槽７０等を有する。

コンクリート処理槽１０は上記した残コンを受け入れて、コンクリートから骨材とモルタルを分離するものである。コンクリート処理槽１０は内部に水３０を有する状態で使用され、コンクリート処理槽１０の中にはコンクリートから骨材等を分離するためのふるい２０が配置される。

貯水槽５０は、コンクリート処理槽１０からホース４０を介して排出された水３０を貯留するものである。コンクリート処理槽１０でコンクリートから骨材とモルタルを分離する際、コンクリート処理槽１０の水３０はアルカリ性になっている。

中和槽７０は、ポンプ６１により貯水槽５０からホース６０等を介して送られたアルカリ性の水３０を、無機酸等の中和剤により中和するものである。

（２．コンクリート処理槽１０とふるい２０）
図２はコンクリート処理槽１０を示す図である。図２（ａ）はコンクリート処理槽１０の平面であり、図２（ｂ）はコンクリート処理槽１０を図２（ａ）の下側から見た側面を示す図である。また図２（ｃ）は図２（ａ）のコンクリート処理槽１０の線Ａ−Ａによる断面を示す図である。

コンクリート処理槽１０は、上部が開口した函型の形状を有する。コンクリート処理槽１０の平面は略長方形状であり、上下方向の仕切板１３によって排水室１１と骨材分離室１２に区画される。仕切板１３とコンクリート処理槽１０の底面との間には隙間１３０が設けられる。

コンクリート処理槽１０の側面には吊部１１０が設けられており、小型クレーン等でコンクリート処理槽１０の吊部１１０を吊って移動させることが可能である。

前記したように、コンクリート処理槽１０は内部に水３０を有する状態で用いられる。排水室１１は、後述するように残コンをコンクリート処理槽１０に流し込む際に、体積増分の水３０をコンクリート処理槽１０から排出するためのものである。排水室１１の水３０は前記したようにホース４０を介して貯水槽５０に排出される。

排水室１１の側面の上部には、ホース４０を取付けるための開閉可能な排水口１１１が設けられる。本実施形態では、同様の排水口１１１が排水室１１の側面の下部にも設けられる。

骨材分離室１２は、残コンを受け入れて、そのコンクリートからモルタルと骨材を分離するものである。骨材分離室１２にはふるい２０（図１参照）が上下複数段に配置され、骨材分離室１２の底面には最下段のふるい２０を載置するための柱部１２１が配置される。柱部１２１にはL形鋼などを用いることができる。なお、図２の１２２はふるい２０を配置する際の位置決めに用いるガイド板であり、上下方向に配置したフラットバー等が用いられる。

図３はふるい２０を示す図である。図３（ａ）はふるい２０の平面であり、図３（ｂ）、（ｃ）はそれぞれふるい２０を図３（ａ）の下側、右側から見た側面を示す図である。

ふるい２０は、金網２４を結束バンド（不図示）等で枠体２５の上に取付けて構成される。枠体２５は、側板２２、２３の間を補強板２１で接続したものであり、全体として略田の字の格子状の形状を有する。補強板２１や側板２２、２３には鋼板等が用いられる。

側板２２は平面において枠体２５の四隅に配置され、側板２３は平面において枠体２５の各外辺の中央部に配置される。

図３（ｃ）に示すように、側板２２は略コの字状の断面を有する。側板２２は、その断面の上辺が枠体２５の上面に沿うように配置され、またその断面の下辺は上辺より短い。側板２３も側板２２と同様の断面形状を有し、その上辺が同じく枠体２５の上面に沿うように配置される。なお、側板２２の上には取手２２１が設けられる。

補強板２１はフラットバー等であり、側板２２、２３を平面において略田の字状に接続するように配置される。

金網２４は鋼線等の線材２４１を網目状に配置したものであり、その網目２４２がスクリーンとなってコンクリートから骨材とモルタルが分離される。上記の取手２２１は網目２４２に通して配置される。

図４はふるい２０を配置した状態のコンクリート処理槽１０を示す図である。図４（ａ）はコンクリート処理槽１０の平面であり、図４（ｂ）、（ｃ）は図４（ａ）の線Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃによる断面を示す図である。

図４（ａ）に示すように、本実施形態では、コンクリート処理槽１０の骨材分離室１２で平面において縦２列横２列にふるい２０が配置される。ふるい２０はコンクリート処理槽１０に固定されず、人手で取り出し可能である。ふるい２０は水平方向に沿って配置されるが、水平方向から傾斜して配置されてもよい。

また図４（ｂ）に示すように、ふるい２０は上下方向に複数段（図の例では６段）重ねて配置される。上段のふるい２０の側板２２、２３の下辺は下段のふるい２０の側板２２、２３の上辺の上に配置され、最下段のふるい２０の側板２２の下辺は柱部１２１の上に載置される。最下段のふるい２０とコンクリート処理槽１０の底面との間には空間が確保され、この空間には後述するようにコンクリートから分離したモルタルが堆積する。

ここで、下段のふるい２０の側板２２の取手２２１は、平面において上段のふるい２０の側板２２の取手２２１と対応する位置に配置される。前記したように側板２２の下辺は上辺より短いので、下段のふるい２０の側板２２の取手２２１を、上段のふるい２０の側板２２の下辺と干渉せずに配置することができる。

各ふるい２０の目合い（網目２４２の１辺の長さ）は5mm以上15mm以下の範囲とし、上段のふるい２０の目合いを下段のふるい２０よりも大きくして下に行くほどふるい２０の目合いが小さくなる（細かくなる）ようにする。

本実施形態では目合いの範囲を5mm以上15mm以下とするが、これに限ることはない。例えば2mmなど、5mm未満の目合いのふるい２０を用いることも可能であるし、15mmを超える目合いのふるい２０を用いる事も可能である。ただし、5mm未満の目合いのふるい２０を用いる場合、コストが高い、モルタル等による目詰まりを起こしやすいという問題があり、15mmを超える目合いのふるい２０を用いる場合、粒径の大きな粗骨材を透過してしまうという問題がある。

（３．コンクリート処理方法）
次に、コンクリート処理装置１を用いてコンクリートから骨材等を分離して回収するコンクリート処理方法について説明する。

本実施形態では、工事現場においてアジテータ車のシュートやドラム等を洗浄水で洗い、図５に示すように水３０を湛えた状態のコンクリート処理槽１０の骨材分離室１２にコンクリート（残コン）を含む洗浄水を流し込む。

なお、図５および後述する図６、７では説明のためふるい２０については金網２４のみを図示している。また本実施形態ではコンクリートを含む洗浄水を流し込むが、工事後に発生した余剰のコンクリートを直接コンクリート処理槽１０の骨材分離室１２に流し込むことも可能である。

コンクリートを含む洗浄水を流し込んだ状態のコンクリート処理槽１０を図６に示す。図６の１００は洗浄水中に含まれていたコンクリートを示し、コンクリート１００はコンクリート処理槽１０の水３０内に分散する。この水３０はアルカリ性となる。

そのままの状態でしばらく時間が経過すると、コンクリート１００は自重で沈下し、図７に示すように各段のふるい２０の金網２４の目合いより大きい骨材１０１が当該金網２４の上に堆積する。上段のふるい２０の金網２４の上にはより大きな粒径の粗骨材が堆積し、下段のふるい２０の金網２４の上にはより小さな粒径の細骨材が堆積する。

本実施形態では骨材分離室１２の中央部に骨材１０１が堆積しているが、洗浄水の流し込み位置を適宜変え、骨材分離室１２の平面で万遍なく流し込むようにすると、骨材１０１等を骨材分離室１２の平面に万遍なく堆積させることができ、目詰まりをより確実に防ぐことができる。

一方、コンクリート処理槽１０の底部には、コンクリート１００から骨材１０１を分離した後のモルタル（モルタルペースト）１０２が堆積する。

洗浄水等を流し込むことによる水３０の体積増分は装置の外に直接排出せずに、図６の矢印Ｄに示すように排水室１１からホース４０を介して貯水槽５０（図１参照）に排出する。排水室１１は仕切板１３によって骨材分離室１２の上部から隔てられているので、コンクリート１００あるいはコンクリート１００から分離した骨材１０１、モルタル１０２等を含まない上澄み水が排水室１１から排出されることとなる。

貯水槽５０に溜まった水３０は図１に示すようにホース６０を介して中和槽７０に送られ、中和槽７０で中和される。中和された水３０は、下水等に還流させる。

コンクリート処理槽１０では、排水室１１の側面の下部の排水口１１１にホース（不図示）を取付け、当該排水口１１１を開いてコンクリート処理槽１０内に残った水３０も排出する。この排水もポンプ等を用いて上記の貯水槽５０および中和槽７０に送り、中和した後下水等に還流する。

コンクリート処理槽１０の各段のふるい２０の金網２４の上には骨材１０１が堆積しているので、上記のようにコンクリート処理槽１０内に残った水３０を排出した後、ふるい２０を人力で持ち上げてコンクリート処理装置１の外部に運び、骨材１０１を回収してトロ箱や土のう袋（不図示）に集積する。これと併せてふるい２０の清掃も行っておく。

ふるい２０は軽量なのでコンクリート処理槽１０から容易に取り上げることができ、回収した骨材１０１は現場の仮設路盤等に転用できる。最上段のふるい２０に堆積した骨材１０１については、ふるい２０を取り外さずに適宜回収することも可能である。なお、回収した骨材１０１は盛土材などにも使用できるが、使用に先立ち、例えば環境庁告示46号（平成3年8月23日）に指定の化学分析を実施し、有害重金属などの溶出有無を確認しておくことが望ましい。

以上の作業を上段のふるい２０から最下段のふるい２０まで順に行った後、コンクリート処理槽１０の底部に堆積したモルタル１０２をスコップ等を用いて回収して土のう袋（不図示）等に集積し、コンクリートガラとして後日まとめて搬出する。

清掃後のふるい２０は、コンクリート処理槽１０の骨材分離室１２内に戻して図４で説明したように配置し、コンクリート処理槽１０に再度水３０を張って次回のコンクリート処理作業に備える。ふるい２０に油等の防錆材を塗布しておくことで、錆によるふるい２０の劣化を防ぐこともできる。

以上説明したように、本実施形態のコンクリート処理装置１により、残コン中の骨材１０１やモルタル１０２を現場にて簡単且つ好適に分離できる。特に、目合いの異なる複数のふるい２０を目合いの大きい順に上段から設置しておくことで、上段のふるい２０に粒径の大きな粗骨材が堆積する一方で、コンクリート１００中のモルタル１０２や粒径の小さい細骨材は当該ふるい２０を容易に通り、ふるい２０の目が詰まってコンクリート１００の分離に支障が生じることはない。粒径の小さい細骨材は下段のふるい２０に堆積するので、細骨材と粗骨材の両方を好適に分別回収でき、現場で回収した骨材１０１の有効利用が可能になる。

また、本実施形態ではコンクリート１００を受け入れるコンクリート処理槽１０で骨材１０１等の分離も行うので、コンクリート処理槽１０をコンパクトとでき、例えば高さを1m程度、平面を1m×2m程度とし体積を2m³程度にまで小型化できる。そのため低コストになり広いスペースも不要である。またコンクリート処理槽１０を手押し式の台車に載せて移動させるといったことも可能である。

また、コンクリート処理槽１０は内部に水３０を有するので、コンクリート処理槽１０に流し込まれたコンクリート１００を水中に分散させ、骨材１０１やモルタル１０２の分離を促進することができる。

また、コンクリート処理装置１はコンクリート処理槽１０から出た水３０を貯留する貯水槽５０を有するので、コンクリート１００を含む洗浄水等を流し込んだ時に、コンクリート処理槽１０から装置の外にアルカリ性の水３０が直接排出されることがない。

また、コンクリート処理装置１はコンクリート処理槽１０から出た水３０を中和する中和槽７０を有するので、コンクリート処理槽１０から出たアルカリ性の水３０を別途中和して下水等に戻すことが可能になる。

また、コンクリート処理槽１０の内部は、ふるい２０が配置される骨材分離室１２と、コンクリート処理槽１０から水３０を排出する排水室１１とに仕切板１３によって区画され、仕切板１３とコンクリート処理槽１０の底面との間に隙間１３０が形成されるので、コンクリート１００あるいはコンクリート１００から分離した骨材１０１、モルタル１０２を含まない上澄み水を排水室１１から排出することが可能になり、排水の処理が容易になる。

また、コンクリート処理槽１０は、最下段のふるい２０を載置するための柱部１２１を有するので、コンクリート１００から分離したモルタル１０２を堆積させるためのスペースをコンクリート処理槽１０の骨材分離室１２の底部に確保できる。

また、ふるい２０はコンクリート処理槽１０から取り出し可能なので、ふるい２０に堆積した骨材１０１をふるい２０ごと容易に取り出すことができ、またふるい２０を清掃して繰り返し利用することも容易である。

しかしながら、本発明はこれに限らない。例えば本実施形態では上下６段にふるい２０を配置したが、その段数は２段以上であればよく、適宜定めることができる。その他、上下６段のふるい２０のうち上４段のふるい２０のみに金網２４を設け、各段のふるい２０の金網２４の目合いを例えば上段から順に15mm、10mm、7.5mm、5mmと小さくしてゆくことなども可能である。

また、コンクリート１００の分離を促進するために、コンクリート処理槽１０の側面等に振動発生装置（不図示）を設置し、コンクリート処理槽１０に外部から振動を加えるようにしてもよい。あるいは振動発生装置によってふるい２０を直接振動させることも可能である。また骨材分離室１２等に設けた撹拌翼（不図示）等によって骨材分離室１２内の水３０やコンクリート１００を撹拌し、骨材１０１やモルタル１０２の分離を促進することも可能である。

また、コンクリート１００の分離を更に促進するため、分離剤をコンクリート処理槽１０の水３０の中に投入し、水３０に含まれる分離剤によって骨材１０１やモルタル１０２の分離効率を向上させても良い。分離剤としては、高性能ＡＥ減水材などに用いられるポリカルボン酸やオキシスルホン酸などを用いることができる。高性能ＡＥ減水材は通常、コンクリート中に混和してモルタルと骨材を適度に分離させ水の使用量を少なくするために用いられるが、その量を増やすことで上記のように骨材１０１やモルタル１０２の分離を促進するための分離剤として用いることができる。

さらに、コンクリート処理槽１０の骨材分離室１２の側面をスライドさせて取り外しできるような機構としてもよく、当該側面を取り外すことでふるい２０を容易に取り出せるようになる。また、コンクリート処理槽１０の底面に濾布等を設け、そこに堆積したモルタル１０２を濾布等を持ち上げてすぐに搬出できるようにしてもよい。

さらに、コンクリート処理槽１０の排水室１１の側面にホース４０を取付けて保持するための保持部を設けたり、外部を汚さないようにカバー板等をコンクリート処理槽１０に取付けて用いたりすることも可能である。その他、コンクリート処理槽１０の下にＨ形鋼等の桁材を取付けておくことも可能であり、コンクリート処理槽１０と地面の間の隙間にフォークリフトのフォークを挿入し、コンクリート処理槽１０を持ち上げて移動させることが可能になる。

以上、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１：コンクリート処理装置
１０：コンクリート処理槽
１１：排水室
１２：骨材分離室
１３：仕切板
２１：補強板
２２、２３：側板
２４：金網
２５：枠体
３０：水
４０、６０：ホース
５０：貯水槽
６１：ポンプ
７０：中和槽
１００：コンクリート
１０１：骨材
１０２：モルタル
１１０：吊部
１１１：排水口
１２１：柱部
１３０：隙間
２２１：取手
２４１：線材
２４２：網目

Claims (9)

1. コンクリートを受け入れるコンクリート処理槽と、
   前記コンクリート処理槽の中に上下複数段に配置されたふるいと、
   を有し、
   上段の前記ふるいの目合いは、下段の前記ふるいよりも大きいことを特徴とするコンクリート処理装置。
2. 前記コンクリート処理槽は、内部に水を有することを特徴とする請求項１記載のコンクリート処理装置。
3. 前記水に、前記コンクリートの骨材の分離を促進するための分離剤が含まれることを特徴とする請求項２記載のコンクリート処理装置。
4. 前記コンクリート処理槽から出た水を貯留する貯水槽を更に有することを特徴とする請求項２または請求項３記載のコンクリート処理装置。
5. 前記コンクリート処理槽から出た水を中和する中和槽を更に有することを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載のコンクリート処理装置。
6. 前記コンクリート処理槽の内部は、上下方向の仕切板によって、前記ふるいが配置される骨材分離室と、前記コンクリート処理槽から水を排出する排水室とに区画され、
   前記仕切板と前記コンクリート処理槽の底面との間に隙間が形成されたことを特徴とする請求項２から請求項５のいずれかに記載のコンクリート処理装置。
7. 前記コンクリート処理槽は、最下段の前記ふるいを載置するための柱部を有することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のコンクリート処理装置。
8. 前記ふるいは、前記コンクリート処理槽から取り出し可能であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載のコンクリート処理装置。
9. 工事現場において、コンクリートを請求項１から請求項８のいずれかに記載のコンクリート処理装置のコンクリート処理槽に流し込み、
   各ふるいに堆積した骨材と、前記コンクリート処理槽の底部に堆積したモルタルを回収することを特徴とするコンクリート処理方法。