JP3073210B2 - セメント組成物の混練方法及びその装置 - Google Patents

セメント組成物の混練方法及びその装置

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JP3073210B2 JP01303553A JP30355389A JP3073210B2 JP 3073210 B2 JP3073210 B2 JP 3073210B2 JP 01303553 A JP01303553 A JP 01303553A JP 30355389 A JP30355389 A JP 30355389A JP 3073210 B2 JP3073210 B2 JP 3073210B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は住宅やビル用のセメント製建築パネル等の成
形板を押出成形する前工程において、そのセメント組成
物と水とを均一に混練する方法及びその方法を実施する
装置に関するものである。
〔従来の技術〕
セメントと砂等の細骨材その他の粉粒体との混合セメ
ント組成物に水を供給して混練する場合、従来から、セ
メントと細骨材とを所要割合で混練機に投入して混合攪
拌したのち、所定量の水を供給して混練することが行わ
れている。
このように混練されたセメント組成物を押出成形によ
って所望形状の成形板に形成する場合、セメント組成物
の含水率が高いと粘性が小さく押出時の保形性が低下し
て金型再現性が悪化し、成形板に形崩れや反り、波打ち
等が発生するばかりでなく、硬化、養生後の成形板に無
数の比較的大きな空隙が生じて吸水率が高くなり、空隙
内の水分の凍結による障害が発生したり曲げ強度が低下
するという問題点がある。
又、一般に、水和反応に要する水/セメント比は20重
量%以上必要であり、セメント組成物の含水率が低い
と、セメントや細骨材等の粉粒体の混合組成物が塊状に
凝集して均一な混練ができず、充分な水和反応が行えな
いばかりでなく押出成形時に支障が生じて好ましくな
い。
このため、水の供給量を所定量に調整することが行わ
れている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、セメントと細骨材等の組成物を混合
し、その混合組成物に水を注入すると、組成物が集合状
態で収容されているから、まず、水が集中的に注入され
る個所のセメント組成物が粘性を有する塊状となる。こ
の際、水の供給量を必要以上に多くすれば長時間の攪拌
によってセメント組成物の全体に亘り水分が行き渡った
均一な混練が可能となるが、上述したように押出成形板
を製造する場合には水の供給量がセメント組成物の量に
応じて必要最小限度に制限されているので、混練機内に
収容されているセメント組成物の表面に集中的に水を注
入すると、注入された個所のセメント組成物が上記のよ
うに必要以上の水を含んだ粘性を有する塊状状態とな
り、その塊状組成物中の水を攪拌によって全てのセメン
ト組成物に万遍なく配入させることが極めて困難であ
る。
このため、セメント組成物の粉粒体表面に対する水の
付着割合が全体的に均一化することができず、混練度合
に微妙なムラが生じて全体的に所定の強度等の物性を有
する均一な成形板を得ることができない等の問題点があ
る。
本発明はこのような問題点を全面的に解消し得るセメ
ント組成物の混練方法とその方法を実施するための装置
の提供を目的とするものである。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、本発明のセメント組成物
の混練方法は、セメント組成物であるセメントと骨材そ
の他の粉粒体をドライミキサーによって攪拌混合したの
ち、この混合粉粒体を供給管に投入して該供給管の下端
開口部に配設されている散布円盤によって拡散、落下さ
せ、この拡散落下中の混合粉粒体に横方向から水を該混
合粉粒体の拡散幅に応じた噴霧幅でもって噴霧して混合
粉粒体の表面に付着させたのち、この噴霧水が付着した
混合粉粒体を下方に配設している攪拌ブレードを有する
混練機の上端が開口した器体内に落下、収容し、攪拌ブ
レードの回転によって混練することを特徴とするもので
ある。
又、この方法を実施するための装置としては、セメン
トと骨材その他の粉粒体を攪拌混合してなるセメント組
成物を下方に供給する供給管と、この供給管の下端の供
給管口の下方に配設されて上記混合粉粒体を拡散させる
回転散布円盤と、該回転散布円盤の下方に配設されて落
下してくる混合粉粒体を収容する上端が開口した器体を
備え且つこの器体内に攪拌ブレードを回転自在に配設し
てなる混練機と、この混練機と上記散布円盤との間にお
ける粉粒体散布空間部に噴霧口を向けて散布円盤による
混合粉粒体の拡散幅に応じた噴霧幅でもって落下中の混
合粉粒体に横方向から水を噴霧する水噴霧手段とから構
成してなるものである。
〔作用〕
セメントと骨材その他の混合粉粒体からなるセメント
組成物を供給管路に送給してその下端開口側に配設され
た散布機上に投下させると、該散布機によってセメント
組成物の粉粒体が四方に拡散され、噴水状に自然落下す
ることになる。
この拡散しながら落下するセメント組成物の粉粒体に
向かって横方向から粉粒体の拡散幅に応じた噴霧幅でも
って噴霧状態の水を吹き付けると、その噴霧水中を透過
時に、分散された個々の粉粒体の表面に水の微粒子が略
均一に付着し、全てのセメント組成物表面に爾後におけ
る水和反応に必要な水分が万遍なく付与される。
こうして、粉粒体表面に水分を付着させたセメント組
成物は混練機内に落下、収容され、該混練機によって一
層均一な混合状態に混練されるものである。
〔実 施 例〕
本発明の実施例を図面について説明すると、第1図に
おいて、(1)はセメントと細骨材、その他セメント成
形板の製造に必要な粉粒体とを混合してなるセメント組
成物を送給する供給管で、その開口下端に近接して散布
機として散布円盤(2)を配設してある。
この散布円盤(2)には第2図に示すように、その上
方部に前記供給管(1)と略同径の円筒状囲繞筒体
(3)を配設してあり、この囲繞筒体(3)の下端数個
所に垂設した突片(4)を散布円盤(2)の外周面に固
着して散布円盤(2)と囲繞筒体(3)とを一体に連結
させていると共に該突片(4)以外の囲繞筒体(3)の
下端部周壁を上端から下端に向かって斜め外方に屈曲傾
斜させて散布角度と散布量を調整する傾斜翼片(5)に
形成し、該傾斜翼片(5)の上端内面と散布円盤(2)
の上面外周縁間に散布口(6)を設けてある。
このように構成した囲繞筒体(3)を有する散布円盤
(2)は、囲繞筒体(3)の上端を供給管(1)に連通
状態に近接させて配設されてあり、散布円盤(2)の中
心部に立設した回転軸(7)を供給管(1)の下端部内
に配設したモータ(8)に連結していると共に該モータ
(8)は供給管(1)の内面に固定した支持フレーム
(9)に取付けられてある。
なお、散布円盤(2)に囲繞筒体(3)を設けること
なく、供給管(1)の下端部をラッパ状に拡開させて上
記傾斜翼片(4)と同様な翼片部に形成し、この部分に
散布円盤(2)を配設しても同様な作用を奏することが
でき、又、散布円盤(2)はその上面を平坦な面に形成
する以外に緩やかな円錐形状に形成したり形状を変えて
もよい。上面を円錐形状に形成した場合には、散布円盤
(2)を供給管(1)の下端開口部内に回転自在に配設
することによって、上記のような傾斜翼片(4)を設け
ることなく、円錐形状上面によって粉粒体を四方に分散
させながら散布円盤(2)の外周面と供給管(1)の下
端内周面間で形成された散布口を通じて下方に拡散、散
布することができる。
(10)は散布円盤(2)の下方に散布空間部(11)を
存して配設したニーダールーダ等の混練機で、第3図に
示すように、上端が開口した器体(12)内に左右一対の
攪拌ブレード(13)(13)を回転自在に配設してなり、
器体(12)の一側外端面にこれらの攪拌ブレード(13)
(13)の回転駆動モータ(14)を取付けてある。なお、
この混練機(10)には、粉粒体が飛散しないよういに供
給管(1)の下端までカバー部材(10a)が配設されて
いる。
(15)(15)は混練機(10)の器体(12)の両壁上端
部に互いに対向させて配設した水噴霧手段で、水供給管
(16)の開口先端に所望の噴霧幅でもって水を噴霧する
ノズル(17)を設けた取付板(18)を器体(12)に取付
けてなるものであり、これらの水噴霧手段(15)(15)
のノズル(17)(17)を前記セメント組成物の散布空間
部(11)に向かって水平方向に臨ませているものであ
る。
このように構成した混練装置を使用してセメント組成
物の混練方法を述べると、まず、第5図に示すように、
ポルトランドセメント、アルミン酸カルシウムセメン
ト、硫酸カルシウムセメント等のセメント(a)とケイ
砂、ジャモン岩粉、シラス、パーライト等の細骨材
(b)、及びポリプロピレンなどの樹脂繊維やパルプ、
ガラス繊維等の補強材(c)、さらに、メチルセルロー
スやヒドロキシメチルセルロース、アクリルアミド、ポ
リアルキレングリコール、ナフタレンスルホン酸、ホル
ムアルデヒドなどの界面活性剤、可塑剤、増粘剤の粉粒
体(d)とその他、必要に応じてカーボンブラック、ア
ルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、無機酸化物などの
粉粒体(e)をドライミキサー(19)に供給して充分に
攪拌混合する。
この際、ドライミキサー(19)に供給する各粉粒体の
配合割合は重量比で、 セメント:細骨材:補強材:増粘剤等の助剤 =100:20〜150:0.5〜5:0.5〜3 とする。
ドライミキサー(19)によって攪拌混合したのち、こ
れらの混合粉粒体(21)からなるセメント組成物を供給
管(1)に投入すると、該供給管路(1)内を落下して
この管路の下端開口側に配設された散布円盤(2)上に
流突し、該円盤(2)の回転によって粉粒体(21)が傾
斜翼片(5)によりその拡散角度と散布量を制御されな
がらび散布口(6)から四方に噴水状に散布され、拡散
しながら自然落下する。粉粒体(21)の拡散幅は、その
粒子径と落下速度に応じて散布円盤(2)の回転速度を
可変にすることにより調整する。
この拡散、落下中に、水噴霧手段(15)のノズル(1
7)から落下中の散布粉粒体(21)の拡散幅に応じた噴
霧幅でもって第4図に示すように横方向から水(22)が
噴霧され、その噴霧水(22)が拡散空間部(11)を落下
中の個々の拡散粉粒体の表面に万遍なく付着するもので
ある。
この際、水の噴霧量を所定量に調整して爾後に混練さ
れるセメント組成物に対して含水率が10〜20重量%とな
るようにする。
なお、セメント組成物のうち、界面活性剤等の助剤が
水溶性の場合には、セメント組成物に混合しておくこと
なく、噴霧水中に溶解させておいてもよい。又、水噴霧
幅は水供給管内での圧送速度やノズルの口径等によって
粉粒体の拡散幅に応じた調整を行う。
こうして、粉粒体表面に水分を付着させたセメント組
成物は混練機内に落下、収容され、該混練機によって一
層均一な混合状態に混練されるものである。
この場合、全セメント組成物(混練物)に対する含水
率が10重量%以下では、爾後の押出時にダイスが閉塞し
て成形が行えなくなる一方、20重量%以上では保形性が
悪くなる上に強度低下や空隙の発生による吸水率の増大
等が生じるために、上述したように混練物中の含水率が
10〜20重量%の範囲内とする必要があるものである。
次いで、混練されたセメント組成物は、混練機(10)
から押出成形機(20)側に供給され、該押出成形機(2
0)によって所望形状の建築用セメント成形板(A)に
成形されるものである。
次に、具体的な実施例を示す。
(実施例1) 普通ポルトランドセメント100重量部、ケイ砂(4
号)40重量部、繊維長が平均6mmのポリプロピレン繊維
2重量部、メトローズ(90SH−400)1重量部からなる
セメント組成物をドライミキサーによって攪拌混合した
のち、供給管に送り込んで該管口から拡散、落下させ、
落下中のセメント組成物に対して22重量%の水を拡散噴
霧し、混練機内に落下収容して混練した。
得られた混練物の含水率は15.3%であった。
(実施例2) 上記実施例1において、拡散落下中のセメント組成物
に対して25重量%の水を拡散噴霧し、混練機によって混
練された混練物の含水率が17.5%となるように調整し
た。
(実施例3) 上記実施例1において、拡散落下中のセメント組成物
に対して28重量%の水を拡散噴霧し、混練機によって混
練された混練物の含水率が19.6%となるように調整し
た。
上記各実施例の混練物をさらに別な混練機によって混
練したのち、押出成形機によって押出成形し、養生、乾
燥して得られたセメント成形板と、従来のセメント成形
板との物性の比較表を次に示す。
このように、本発明によって得られたセメント成形板
は吸水率、FT性能共に極めて優れているものである。
〔発明の効果〕
以上のように本発明によれば、まず、セメント組成物
であるセメントと骨材その他の粉粒体をドライミキサー
によって攪拌混合し、次いで、この混合粉粒体を供給管
に投入して該供給管の下端開口部に配設されている散布
円盤によって拡散、落下させるので、拡散、落下するセ
メントや骨材等の混合粉粒体は、セメントの拡散分布部
が多くなったり骨材の拡散分布部が多くなったりするこ
となくその分布割合が均等となった状態で拡散、落下さ
せることができる。
さらに、この拡散落下中の混合粉粒体に横方向から水
を噴霧するものであるから、混合粉粒体に噴霧水を確実
に付着させることができるのは勿論、噴霧水は散布円盤
による混合粉粒体の拡散幅に応じた噴霧幅でもって噴霧
するので、混合粉粒体に付着することなく落下する噴霧
水の発生をなくして全ての噴霧水を混合粉粒体に均等に
付着させることができ、従って、水の噴霧量を所定範囲
内に設定して、混合粉粒体全体に亘って万遍なく均等割
合でもって所定の水分を含有させることができる。
また、この噴霧水を付着させた粉粒体を下方に配設し
ている攪拌ブレードを有する混練機の上端が開口した器
体内に落下させるので、混合粉粒体を確実且つ効率よく
混練機の器体内に収容することができると共に攪拌ブレ
ードの回転によって混合粉粒体を連続的に且つ確実に一
層均一な混練を行うことができ、混練されたセメント組
成物に爾後における水和反応に必要な水分を万遍なく含
有させることができて、生産性を向上させることができ
ると共に優れた物性を有するセメント成形板を得ること
ができるものである。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示すもので、第1図はその装置
に簡略斜視図、第2図は散布機の縦断面図、第3図は混
練機の簡略斜視図、第4図は粉粒体と水との拡散散布状
態を示す平面図、第5図はセメント成形板製造工程の簡
略図である。 (1)……供給管、(2)……散布機、(6)……散布
口、(10)……混練機、(11)……散布空間部、(15)
……水噴霧手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B28C 7/00 - 7/12 B28C 5/02 - 5/06 B28C 5/38 B28C 5/40

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】セメント組成物であるセメントと骨材その
    他の粉粒体をドライミキサーによって攪拌混合したの
    ち、この混合粉粒体を供給管に投入して該供給管の下端
    開口部に配設されている散布円盤によって拡散、落下さ
    せ、この拡散落下中の混合粉粒体に横方向から水を該混
    合粉粒体の拡散幅に応じた噴霧幅でもって噴霧して混合
    粉粒体の表面に付着させたのち、この噴霧水が付着した
    混合粉粒体を下方に配設している攪拌ブレードを有する
    混練機の上端が開口した器体内に落下、収容し、攪拌ブ
    レードの回転によって混練することを特徴とするセメン
    ト組成物の混練方法。
  2. 【請求項2】セメントと骨材その他の粉粒体を攪拌混合
    してなるセメント組成物を下方に供給する供給管と、こ
    の供給管の下端の供給管口の下方に配設されて上記混合
    粉粒体を拡散させる回転散布円盤と、該回転散布円盤の
    下方に配設されて落下してくる混合粉粒体を収容する上
    端が開口した器体を備え且つこの器体内に攪拌ブレード
    を回転自在に配設してなる混練機と、この混練機と上記
    散布円盤との間における粉粒体散布空間部に噴霧口を向
    けて散布円盤による混合粉粒体の拡散幅に応じた噴霧幅
    でもって落下中の混合粉粒体に横方向から水を噴霧する
    水噴霧手段とからなることを特徴とするセメント組成物
    の混練装置。
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