JP2647789B2 - 生コンクリート製造用バッチャープラント - Google Patents

生コンクリート製造用バッチャープラント

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JP2647789B2
JP2647789B2 JP5119972A JP11997293A JP2647789B2 JP 2647789 B2 JP2647789 B2 JP 2647789B2 JP 5119972 A JP5119972 A JP 5119972A JP 11997293 A JP11997293 A JP 11997293A JP 2647789 B2 JP2647789 B2 JP 2647789B2
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mixer
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28CPREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C7/00Controlling the operation of apparatus for producing mixtures of clay or cement with other substances; Supplying or proportioning the ingredients for mixing clay or cement with other substances; Discharging the mixture
    • B28C7/04Supplying or proportioning the ingredients
    • B28C7/0481Plant for proportioning, supplying or batching
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28CPREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C5/00Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions
    • B28C5/08Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions using driven mechanical means affecting the mixing
    • B28C5/0806Details; Accessories
    • B28C5/0812Drum mixer cover, e.g. lid

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Structural Engineering (AREA)
  • Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、生コンクリート(re
ady mixed concrete) を製造するバッチャープラントに
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のバッチャープラントは、例えば図
7及び図8に示すように、ミキサ車4が出入りする架台
6の上方にコンクリートホッパ60、定置ミキサ62が
備えられ、各計量器64,66,68、各貯蔵槽70,
72が階層状に備えられた概略構成となっており、最上
層の各貯蔵槽への供給は、水とセメントが圧送形態をと
り、砂や砂礫等の骨材が地上からの搬送コンベア74に
よる搬送形態となっている。符号76はコンベア支柱を
示し、符号78はプラント本体を示す。各貯蔵槽の材料
が計量されて定置ミキサ62に投入され、混練された後
ミキサ車4によって出荷されるようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な従来のバッチャープラントは、プラント内、すなわち
定置設備内で生コンクリートの製造を完了する構成であ
るため、設備の重量化、大形化を避けられないばかり
か、その製造能力は規模の割には低く、設備、処理能力
の両面から不経済性を招来している現状にある。
【0004】すなわち、例えば公称能力が1.75m3
/バッチの定置ミキサでは重量が約11トンにもなり、
また、プラント本体の全高は20m以上にもなるなど機
械的設備の大形化・重量化を避けられない。一方、現在
主流をなすミキサ車は実質的にプラントの生産能力の約
3倍に相当する4.5m3 の出荷能力を有しており、こ
のため待ち時間の無駄を避けられない現状にある。
【0005】また、搬送コンベアは急角度を回避するた
めに、いわゆるスイッチバック態様でプラント本体の最
上層へ長距離をもって接続されており、このため、広大
な敷地を要するとともに設備の巨大化を避けられなかっ
た。
【0006】なお、この種のバッチャープラントにおけ
る技術改良は、例えば上記定置ミキサをモルタル専用ミ
キサと、コンクリート専用ミキサの上下2段の分離方式
とし、各ミキサ同時稼働によるバッチサイクルの短縮化
など、機能的な側面のみを捉えた動向となっており、上
述のような製造能力に不釣り合いな巨大設備がもたらす
不経済性の観点からは何ら考慮されていない。
【0007】ところで、セメント粒子の均一分散度の優
劣が硬化コンクリートの強度に影響を及ぼすことが知ら
れているが、セメント粒子の均一分散度を高めるために
は大きな導入エネルギーが必要である。すなわち、水
(液体)が介在した粒子間の付着力(ファンデルワール
ス力や表面張力等)は粒子径に反比例するために、セメ
ント粒子のような微粒子どうしの付着を断って分散させ
るには砂等の骨材間の付着を分断する場合に比べて何百
倍もの大きなエネルギーが必要であることが知られてい
る。
【0008】従って、セメントと水の練り合わせ工程を
独立させ、セメントペースト作製に定置ミキサの導入エ
ネルギーを集中することによってセメント粒子の均一分
散度を高めることができると予測される。このような観
点から、本出願人は特願平3ー236652号にて、セ
メント粒子の均一分散を高度になし得るペースト専用ミ
キサを提案し、上記予測を実証した。
【0009】さらに、本発明者の考察によれば、このよ
うな高度分散機能を有するミキサで作られたセメントペ
ーストと骨材を混合する場合には余り大きな導入エネル
ギーは必要ではないことから、当該混合工程をミキサ車
のドラムで担えると考えられる。そして、この場合、セ
メントペーストと骨材の投入対象がミキサ車のドラムと
なるので、特に骨材の投入位置レベルが大幅に低くなる
など、従来に比べて材料の投入形態が一変し、これによ
ってプラント設備の大幅な縮小化が期待される。また同
時に、混合工程における骨材に対するセメントペースト
の混合比は小さいので、製造能力の向上が期待できると
ともに、混合工程が現場までの運搬過程で行われること
になるのでフレッシュさの観点からはリアルタイム供給
が可能となる。
【0010】そこで、この発明は、大幅な縮小化を図れ
て設備コストの低減を図れるとともに、製造能力の向上
並びにフレッシュ性の維持管理の容易化を図れる生コン
クリート製造用バッチャープラントの提供をその目的と
する。
【0011】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成すべく創案されたもので、その特徴は、セメントと
水のみを練り合わせてセメント粒子の均一分散度が高度
なセメントペーストを作製可能なペースト専用定置ミキ
サが前記セメントペーストをミキサ車のドラムに投入可
能に設置されているとともに、骨材を貯蔵して計量投入
する骨材供給タンクがミキサ車のドラムを投入対象とし
て低位置レベルで設置され、骨材供給タンクにはその低
位置レベルに対応した短い全長をもって骨材の搬送コン
ベアが配設されている構成にある。
【0012】
【作用】この発明によれば、ペースト専用定置ミキサに
セメントと水が投入されて練り合わされ、練り上がった
セメントペーストがミキサ車のドラムに投入される。ま
た、ミキサ車のドラムにセメントペーストの投入前又は
投入後、あるいは投入と同時に諸骨材が投入され、荷お
ろし地点、すなわち打設現場迄の搬入過程においてドラ
ムの回転動作によってセメントペーストと諸骨材との混
合が行われる。
【0013】定置ミキサへのセメント及び水の供給は圧
送形態であり、また、諸骨材の供給はミキサ車のドラム
に対応した低位置レベルの投入形態となるので、プラン
トの全高が低くなるとともに搬送コンベアの長さが短く
なり、プラント全体のコンパクト化並びに設置スペース
の狭小化がなされる。
【0014】
【実施例】図1乃至図3はこの発明の一実施例を示す。
バッチャープラント2には、ミキサ車4が出入する架台
6が形成されており、架台6の上部にはセメント粒子の
均一分散度が高度なセメントペーストを作製可能なペー
スト専用定置ミキサ8が設置されている。ペースト専用
定置ミキサ8の上部にはセメント計量器10が備えられ
ており、このセメント計量器10にはローリ車12から
セメントが圧送されるようになっている。また、ペース
ト専用定置ミキサ8には水源14からポンプ16を介し
て水が計量・供給されるようになっており、ペースト専
用定置ミキサ8の下部には作製されたセメントペースト
をミキサ車4の一般型のドラム30に投入するためのペ
ーストホッパー18が設けられている。
【0015】また、架台6の上部には、骨材を貯蔵する
とともに計量して投入する骨材供給タンク19が備えら
れており、骨材供給タンク19には細骨材タンク20
と、粗骨材タンク22が設けられている。細骨材タンク
20と粗骨材タンク22の下部にはミキサ車4のドラム
30に投入するための骨材ホッパー24が設けられてお
り、上面には搬送コンベア28が搬送可能に接続されて
いる。
【0016】次に生コンクリートの製造過程を説明す
る。まず、図1に示すように、ペースト専用定置ミキサ
8に所定量のセメントと水を投入して練り、一方、ミキ
サ車4のドラム30に細骨材32と粗骨材34を投入す
る。
【0017】次いで、図2に示すように、ドラム30が
ペーストホッパー18に対応するようにミキサ車4を移
動し、ドラム30に定置ミキサ8で練り上げられたセメ
ントペースト36を所定量投入する。これと同時に骨材
ホッパー24には次のミキサ車4が位置付けられて骨材
投入が行われる。セメントペースト36の投入後、図3
に示すように、荷おろし地点Sまでの搬入過程Lで細骨
材32,粗骨材34とセメントペースト36の混合が行
なわれる。
【0018】無論、ドラム30にセメントペースト36
を投入した後で細骨材32と粗骨材34を投入する材料
供給形態でもよく、また同時投入形態でもよい。
【0019】このように、セメント粒子の均一分散化を
高度になし得るペースト専用定置ミキサ8を設け、得ら
れたセメントペーストと骨材とをミキサ車4のドラム3
0で混合する方式とすることによって、材料の投入対象
がミキサ車4のドラム30となり、これによって特に骨
材の投入が低位置レベルで可能となる。
【0020】従って、骨材供給タンク19等が大幅に低
くなるとともにコンパクト化され、これに付随して搬送
コンベア28もその全長が短くなるため、プラント全体
の高さが従来に比べて1/3程度になるなど大幅な小型
化がなされるとともに占有スペースの狭小化がなされ
る。
【0021】また、ペースト専用定置ミキサ8によって
1バッチにおけるセメントペースト36の製造能力が増
大し、一方、骨材に対するセメントペースト36混合比
は小さいので、バッチャープラント2の製造能力を高め
ることができるとともにミキサ車4の待ち時間のロスを
無くすることができる。また、現場までの運搬過程で混
合工程が進行するので、生コンクリートのフレッシュさ
の維持管理が容易となる。
【0022】ミキサ車4としては、現在流通している機
種をそのまま利用できるが、以下図4乃至図6に示す新
規な構造のドラム(本出願人によって別途出願済み)を
使用することによって、混合能力を一層高めることがで
き、ひいては硬化コンクリートの強度を一層向上させる
ことができる。
【0023】ミキサ車4の車台4aには後端40bに投
入開口部42を有するドラム40が設置されており、ド
ラム40は図示しない油圧モータ等の駆動源や支持ベー
ス等を介して回転軸心RCを中心として正逆転可能に設
けられている。また、ドラム40は後端40b側が上方
に上げられた傾斜状態で設置されている。
【0024】ドラム40の投入開口部42にはフランジ
44を介して閉塞蓋46が開閉可能に設けられており、
内面には2枚の螺旋状のブレード48,50が設けられ
ている。ブレード48,50は従来のものに比べてピッ
チが小さく設定されているとともに、図5に示すよう
に、回転軸心RCに対する径方向の傾斜角θが直角に近
い状態に小さく設定されている。また、閉塞蓋46の内
面46aは生コンクリートFCの反転をスムーズにする
ために湾曲凹面状に形成されている。図4において、符
号52は蝶番を示す。なお、ブレード48,50をドラ
ム40の逆転駆動によって生コンクリートFCを投入開
口部42側へ押し出すように設定されている。
【0025】次にドラム40の攪拌・混合動作を説明す
る。閉塞蓋46を開けた状態で投入開口部42からドラ
ム40内にセメント粒子が高度に均一分散化されたセメ
ントペーストと諸骨材が投入され、図4に示すように、
閉塞蓋46を閉じた後ドラム40が逆転駆動される。
【0026】ドラム40の逆転駆動によるブレード4
8,50の移動で生コンクリートFCは投入開口部42
側へ押し上げられ、押し上げられた生コンクリートFC
は閉塞蓋46に衝突し、内面46aの湾曲面に沿って反
転する反転流F1 を形成する。反転した生コンクリート
FCはドラム40底部の押し出し流れF2 に落下状態で
乱雑に交差して混合されるとともに、一部は前端40a
に衝突して反転し、押し出し流れF2 の後部に合流す
る。これによって全体として攪拌対流が生じ、生コンク
リートFCは強力且つ木目細かに攪拌・混合される。
【0027】なお、従来の一般型ドラムを利用した場合
でも閉塞蓋46を設けることによって通常使用タイプの
ドラムに比べて高い攪拌・混合能力を得ることができる
が、この例ではブレード48,50の傾斜角θは直角に
近い状態に設定されているので、分力のロス低減によっ
て従来のドラムをそのまま利用した場合に比べて大きな
押し上げ力Pが生じ、後端40b側への押し出し流れF
2 が強力に維持され、攪拌・混合能力をより一層高める
ことができる。
【0028】混合が完了(現場到着)すると、ドラム4
0の回転駆動が一時停止され、その後図6に示すよう
に、閉塞蓋46が開けられてドラム40が再び逆転駆動
される。これによって生コンクリートFCは投入開口部
42から図示しないシュートを介して外部へ排出され
る。
【0029】
【発明の効果】この発明によれば、プラントの大幅な小
型化を図ることができるとともにプラント設備の設置ス
ペースの狭小化を図ることができ、よって設備コストの
大幅な低減を図ることができる。
【0030】また、毎バッチにおけるセメントペースト
の製造量を増大させることができるのでプラントの製造
能力を高めることができ、ミキサ車の出荷能力との不釣
り合いによる時間ロスを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る生コンクリート製造用バッチャ
ープラントの一実施例を示す骨材投入状態の概要側面図
である。
【図2】セメントペースト投入状態の概要側面図であ
る。
【図3】ミキサ車による混合工程を示す一部省略の概要
側面図である。
【図4】ドラムの概要断面図である。
【図5】回転軸心に対するブレードの傾斜状態を示す概
要図である。
【図6】生コンクリートの排出動作を示す概要断面図で
ある。
【図7】従来のバッチャープラントの概要側面図であ
る。
【図8】従来のバッチャープラントの概要平面図であ
る。
【符号の説明】
4 ミキサ車 8 ペースト専用定置ミキサ 19 骨材供給タンク 28 搬送コンベア 30,40 ドラム 36 セメントペースト

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】セメントと水のみを練り合わせてセメント
    粒子の均一分散度が高度なセメントペーストを作製可能
    なペースト専用定置ミキサが前記セメントペーストをミ
    キサ車のドラムに投入可能に設置されているとともに、
    骨材を貯蔵して計量投入する骨材供給タンクがミキサ車
    のドラムを投入対象として低位置レベルで設置され、骨
    材供給タンクにはその低位置レベルに対応した短い全長
    をもって骨材の搬送コンベアが配設されている生コンク
    リート製造用バッチャープラント。
JP5119972A 1993-05-21 1993-05-21 生コンクリート製造用バッチャープラント Expired - Lifetime JP2647789B2 (ja)

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