JP3198388B2 - コンクリートの製造方法 - Google Patents

コンクリートの製造方法

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全布 坂本
修一 岡本
康訓 松岡
雅章 川北
秀則 前田
真司 山崎
昇次 澤田
寿 鈴木
泰正 石川
敬介 笠原
澄夫 長谷川
孝 西田
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Taisei Corp
Mayekawa Manufacturing Co
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  • 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】本発明は、コンクリートの製造方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】日本には四季があり、ほとんどの地域で
夏季には外気温が30℃以上、冬季には外気温が0℃以
下となる。一方、コンクリートの練り上がり温度は練り
まぜ前の材料温度により決まり外気温にほぼ比例する。
そしてコンクリートの練り上がり温度が30℃以上にな
った場合には、マスコンクリートでは温度ひびわれが発
生する確率が大きくなり構造物としての所要の品質が得
られないケースが起きる。一方、コンクリートの練り上
がり温度が5℃以下となった場合にはセメントの水和反
応が遅延されコンクリートの凝結・硬化が遅れる。する
とコンクリートが初期凍害を受けて強度低下を起こし、
構造物としての所要の品質が得られなくなる。このよう
なことからコンクリートの打込み温度は所要の品質(強
度が得られ、ひびわれが無い)を得るために夏季では2
5あるいは30℃以下で打設するように、また冬季では
5℃以上で打設するように定められている。
【0003】以上の規定に対応するため、従来は一般に
以下の方法が採用されている。 夏季コンクリート: 氷を用いて水の温度を下げる。水のクーリング装置(定
置式)を用いて水の温度を下げる。冷風を用いて骨材の
温度を下げる。液体窒素を用いて骨材の温度を下げる。 冬季コンクリート: スチーム管により骨材の温度を上げる。スチームを骨材
中に噴射して骨材の温度を上げる。水を加熱して温度を
上げる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記に示した従来の技
術を採用するには、設備そのものを一定の位置に固定し
て設置する必要があった。ところがこうした既設のコン
クリート製造プラントをその対策に適した装置とするた
めには、大掛かりな改造が必要となる。一方コンクリー
トは毎日製造するものでもなく、マスコンクリートの打
設が毎日あるものでもなく、また毎日寒い日が続くこと
もない。したがってもし設備を固定したままにしておい
たら、使用しない時期が多く極めて不経済なものとな
る。したがってこの様な設備を年間を通じて常設してい
るレデーミクストコンクリート工場は存在していない。
また冷水ではなく氷を用いる場合には、氷を製造工場か
ら運搬しなければならず輸送費がかかる上にその氷の形
状は均一化されているからコンクリート用に小さくする
ことは手間と時間がかかる。
【0005】
【本発明の目的】本発明は、既設のコンクートプラント
でコンクリート材料温度を調整することにより上記の課
題点を解決する方法を提供するものであって、コンクリ
ートの材料温度を、温水・冷水・製氷設備を搭載した車
両を用いて調整することにより、所要のコンクリート練
り上がり温度を得ることができるコンクリートの製造方
法を提供することを目的とする。
【0006】
【本発明の構成】次に本発明の一実施例について説明す
る。
【0007】<イ>使用する車両 本発明の製造方法に用いる車両の一例を図1〜図3に示
す。この搭載設備を構成する主要機器は、冷凍機1、モ
ーター2、コンデンサー3、チラー4、クーリングタワ
ー5、ポンプ6、蒸発器7、四方弁8からなる。これら
が、図4に示すように車両に搭載されている。電源は発
電機を用いる。発電機は別の車両で運搬するが、プラン
トに電源がある場合にはそれを用いることもできる。本
発明の製造方法に用いる車両には、次のような5種類の
構成のシステムを搭載することができる。なお、熱効率
を向上させるために冷凍機1を同一系統で2台あるいは
3台用いることもできる。冷水、温水、冷水プラ
ス温水、冷水プラス製氷、冷水および製氷プラス温
【0008】<ロ>冷水を製造する場合(図1) 冷凍機1により冷媒R−22を圧縮して高圧ガスとし、
この高圧ガスをコンデンサー3で冷却して高圧液とす
る。この高圧液が膨脹弁を通過する際に低温低圧ガスと
なり、チラー4に入り水と熱交換を行う。その結果、水
は冷却され冷水となって排出される。低圧ガスは再び冷
却機1において圧縮され、前記と同様の工程で冷水を製
造する。
【0009】<ハ>冷水と温水を製造する場合 <ハ−1>冷水を製造する場合(図2) 冷凍機1において冷媒R−22ガスを圧縮して高圧ガス
とし、この高圧ガスを四方弁8を介して空冷コンデンサ
に導入し、そこで冷却して高圧液とする。この高圧
液が膨脹弁を通過する際に、低温低圧ガスとなり、チラ
ー4で水と熱交換をおこなう。その結果、水は冷却され
冷水となって排出される。低圧ガスは再び冷機1にお
いて圧縮され、前記と同様の工程で冷水を製造する。 <ハ−2>温水を製造する場合(図3) 冷凍機1において冷媒R−22ガスを圧縮して高圧ガス
とし、この高圧ガスを四方弁8を介してチラー4に導入
し、そこで冷却して高圧液とする。この熱交換の際に水
は加熱されて温水となって排出される。高圧液は空冷コ
ンデンサー7に入り外気と熱交換されて低圧ガスとな
り、この低圧ガスは再び冷機1において圧縮され、前
記と同様の工程で温水を製造する。
【0010】
【本発明の方法】
【0011】<イ>水を冷やす、暖める方法 水の方を冷却したり加温してコンクリートの温度を調整
する場合には、既設のプラントの水タンクおよび水供給
パイプより水を本発明の設備に通し、この冷水あるいは
温水をコンクリート用の水として用いる。こうして冷
却、あるいは加温された水は、コンクリートの他の材料
と通常の方法によって練りまぜを行いコンクリートを製
造し、所要のコンクリートの練り上がり温度を得る。本
発明の設備によりシャーベット状あるいは氷を用いる場
合には、プラントの水タンクにシヤーベットなどを投入
し、水と攪拌して溶かしこの水をコンクリート用として
用いる。
【0012】<ロ>粗骨材を冷やす、暖める方法 水のほうに温度変化を与えず、粗骨材の方を冷却したり
加温する方法である。この場合にはまず、前記<イ>で
説明した方法によって冷水あるいは温水を製造する。こ
の冷水、あるいは温水を、骨材貯蔵ビンの中の上部から
直接粗骨材に散水する。この方法によって粗骨材の温度
を下げ、あるいは上昇させることができる。さらに別の
方法として、粗骨材を運搬用ベルコンで引き出し、その
上に直接上記の方法で製造した冷却水あるいは温水を散
水してもよい。シャーベット状の氷あるいは塊状の氷を
用いて粗骨材の温度を下げる場合には、骨材貯蔵ビンの
中の粗骨材上部に直接投入することにより粗骨材の温度
を下げることができる。
【0013】
【実施例】実験に用いたコンクリート配合 粗骨材の最大寸法:20mm スランプ:12cm 空気量:4±1% 水セメント比:42.0% 細骨材率:45.5% セメント:383kg/m 水:161kg/m 細骨材:788kg/m 粗骨材:977kg/m 混和剤:3.83kg/m
【0014】<実験結果> 実験は、既設の生コン工場において、通常のコンクリー
ト製造方法により実施した。本発明による方法は、水の
み温度調整したケース、水および粗骨材を温度調整した
ケースの2ケースでそれぞれ夏季と冬季用コンクリート
について実施した。以下実験結果について説明する。
【0015】<練り上がり後の温度> 本発明の方法で製造したコンクリートの温度状況を、従
来の方法と比較して示す。図6は夏季コンクリートの練
り上がり温度、図7は冬季コンクリートの練り上がり温
度である。従来の方法で混練したコンクリートに対して
本発明の夏季コンクリートの練り上がり温度では、冷水
を用いた場合6℃程度、冷水および粗骨材を冷却した場
合13℃程度小さくなった。冬季コンクリートの練り上
がり温度では、温水を用いた場合10℃程度、温水およ
び粗骨材を暖めた場合12℃程度大きくなった。このよ
うに従来の方法に比較して、本発明の方法で製造したコ
ンクリートではその温度の状況の効果が明確に現れてい
る。なお練り上がり温度の実測値は、計算値と同等であ
った。
【0016】<品質の維持> 温度の問題が解決したことがコンクリートの強度に良い
影響を与えている。その点を比較した結果は図8のとお
りである。すなわち本発明の方法で製造したコンクリー
トの強度は、従来練りコンクリートの品質よりも多少良
好である。これに対して冬季に従来の方法で混練した従
来練りコンクリートの現場養生圧縮強度は、344kg
f/cmであり設計基準強度350kgf/cm
満足していないことが分かった。
【0017】<ひびわれの測定> コンクリートの耐久性の比較のために、ひびわれの測定
を行った。その結果を図9に示す。この図9から明らか
なように本発明の方法で製造したコンクリートでは、従
来の方法で製造したものよりもひびわれの発生が少な
く、特に水と粗骨材を冷却したものではひびわれは発生
しなかった。
【0018】
【本発明の効果】本発明は上記したように、コンクリー
トを練りまぜる前に、温水・冷水・製氷設備を搭載した
車両を用いて材料温度を調整してコンクリートを製造す
るものである。そのために次のような効果を達成するこ
とができる。 <イ>設備を車両に搭載することにより、自由に移動す
ることができる。 したがって既設プラントに乗り付けて、既設プラントに
は何等加工を加えずそのまま材料の温度調整を行ういる
ことができる。さらに工事に必要とするプラントでは、
プラントを改良することなく厳寒期や酷暑期などの必要
な時間のみ稼働することができ、極めて経済的である。 <ロ>コンクリートの冷却、加温の両方の作業を行うこ
とができる。 したがって冷水のみの車両、温水のみの車両、製氷のみ
の車両などとして使用することができる。さらに冷水お
よび温水の設備を同一系統に2つ用いることにより熱効
率を上げることができる。 <ハ>水および粗骨材の温度調整にも用いることができ
る。 そのためにコンクリートの温度調整の際に、水の温度調
整、あるいは粗骨材の温度調整のいずれか都合の良い方
法を採用することができる。したがって現場の状況に応
じて経済的な方法によって製造することができる。 <ニ>水の温度を設定することによりコンクリートの練
り上がり温度を調整し、 必要とする温度に設定することができる。 <ホ>材料の温度調整を行うことによっても製品として
のコンクリートの品質に は、影響しない。本発明のコンクリートの品質は、従来
練りコンクリートの品質と同等である。 <ヘ>その他 運転費用が極めて安価である。電源は自動車エンジンか
ら取ることができるので特に発電機を準備する必要がな
い。ただし緊急時や特別な現場での条件がある場合には
発電機を持ち込んで電源とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の製造方法のシステムの説明図
【図2】本発明の製造方法のシステムの説明図
【図3】本発明の製造方法のシステムの説明図
【図4】本発明の製造方法に使用する車両搭載装置の説
明図
【図5】本発明の製造方法で製造したコンクリートの性
能を示す図
【図6】本発明の製造方法で製造したコンクリートの性
能を示す図
【図7】本発明の製造方法で製造したコンクリートの性
能を示す図
【図8】本発明の製造方法で製造したコンクリートの性
能を示す図
【図9】本発明の製造方法で製造したコンクリートの性
能を示す図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡本 修一 東京都新宿区西新宿一丁目25番1号 大 成建設株式会社内 (72)発明者 松岡 康訓 東京都新宿区西新宿一丁目25番1号 大 成建設株式会社内 (72)発明者 川北 雅章 東京都新宿区西新宿一丁目25番1号 大 成建設株式会社内 (72)発明者 前田 秀則 東京都新宿区西新宿一丁目25番1号 大 成建設株式会社内 (72)発明者 山崎 真司 東京都新宿区西落合1−9−11 (72)発明者 澤田 昇次 東京都江戸川区中葛西5−2−7−1206 (72)発明者 鈴木 寿 船橋市芝山7−26−6 (72)発明者 石川 泰正 船橋市海神町南1−1563−1 1−303 (72)発明者 笠原 敬介 東京都江東区牡丹2−13−1 株式会社 前川製作所内 (72)発明者 長谷川 澄夫 東京都江東区牡丹2−13−1 株式会社 前川製作所内 (72)発明者 西田 孝 東京都江東区牡丹2−13−1 株式会社 前川製作所内 (56)参考文献 特開 昭61−45066(JP,A) 特開 平1−152012(JP,A) 特開 昭61−181614(JP,A) 特開 平1−123705(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B28C 1/00 - 9/04

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】車両に搭載した冷凍機を使用して冷水又は
    温水を製造し、 前記製造した冷水又は温水を外気温によって選択的に使
    用し、 練りまぜ前にコンクリートの材料の温度を調整し、 所要のコンクリート練り上がり温度とする、 コンクリートの製造方法。
  2. 【請求項2】請求項1記載のコンクリートの製造方法に
    おいて、 前記コンクリート材料のうち水の温度を前記製造した冷
    水又は温水によって調整することを特徴とする、 コンクリートの製造方法。
  3. 【請求項3】請求項1記載のコンクリートの製造方法に
    おいて、 前記コンクリート材料のうち粗骨材の温度を前記製造し
    た冷水又は温水によって調整することを特徴とする、 コンクリートの製造方法。
  4. 【請求項4】車両に搭載した冷凍機を使用して冷水、シ
    ャーベット及び氷の少なくとも一つを製造し、 前記製造した冷水、シャーベット及び氷の少なくとも一
    つによって練りまぜ前にコンクリートの材料の温度を調
    整し、 所要のコンクリート練り上がり温度とする、 コンクリートの製造方法。
  5. 【請求項5】既設のコンクリートプラントの水タンクよ
    り車両に搭載した温水・冷水・製氷設備に水を供給し、 車両に搭載した冷凍機を使用して冷水又は温水を製造
    し、 既設のコンクリートプラントに前記製造した冷水又は温
    水を外気温によって選択的に送水し、 既設のコンクリートプラントで練り上げるコンクリート
    の温度を所要のコンクリート練り上がり温度とする、 コンクリートの製造方法。
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