JP7106308B2 - コンクリートミキサの洗浄方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば生コンクリートを生成するために複数種類の材料を混練するためのコンクリートミキサの洗浄方法に関する。

従来、生コンクリートを生成する際にはコンクリートミキサが用いられ、このコンクリートミキサにおいて、砂利、砂、セメント、水及び混和剤等の各材料が混練されて生コンクリートが生成される。コンクリートミキサには、例えばバッチャプラントの内部に設けられる定置式のものや、打設現場等において用いられ搬送が比較的容易な簡易式のものがある。

例えば簡易式のコンクリートミキサは、中空円柱状のミキサ本体、材料を混練するための複数のブレード、これらを支持する複数のアーム、アームを回転駆動させる回動機構等が備えられている。コンクリートミキサにおいて材料が混練されて生コンクリートが生成される際、その混練後に、ミキサ本体内部の壁面、ブレードやアーム及び回動機構等には、残留した生コンクリートが付着物として付着する。

そのため、コンクリートミキサでは、生コンクリートの生成排出後にミキサ本体内部を洗浄するのが一般的である。ミキサ本体の洗浄においては、例えば作業員により高圧洗浄水を吹きかける方法や、ミキサ本体内部を移動するノズルから高圧洗浄水を自動で噴射させる自動洗浄方法等がある（例えば特許文献１参照）。

これらの洗浄方法によって、ミキサ本体内部に付着した付着物を十分に洗い落せない場合には、例えば砂利を用いて付着物を取り除く方法がある。具体的には、生コンクリートの生成排出後に、ミキサ本体の内部に適量の砂利、あるいはそれらと若干量の水とを投入し、ブレードを回転駆動させて、砂利をミキサ本体内部の壁面やブレード等に衝突させることにより、付着物を剥離させて取り除く。

しかしながら、例えば打設現場等で用いられるコンクリートミキサにおいて砂利による洗浄方法を用いた場合、洗浄に使用した砂利や水にはアルカリ成分が含まれており、そのような砂利や水をそのまま廃棄することは法律上禁じられている場合もあるため、打設現場から持ち帰る必要があった。そして、その後、例えば工場内で砂利や水を廃棄可能な状態に処理した後、廃棄処分にしたり、あるいは砂利自体を改めて洗浄し再利用したりしていた。このように、砂利による洗浄方法は、使用後の処理の面で非常に手間がかかるといった問題点があった。

一方、定置式のコンクリートミキサにおいて砂利による洗浄方法を用いた場合、洗浄に用いられた砂利は、通常、回収されて次回の洗浄時に再利用されることがある。ところが、洗浄に用いられる砂利は、生コンクリートを生成するための材料としての砂利とは区別して管理しなければならず、それらの取扱いが煩わしいといった問題点があった。

また、定置式のコンクリートミキサにおいて洗浄に使用された洗浄水は、例えば排水処理設備等で処理される。すなわち、排水処理設備では、洗浄水中の異物が除去され、例えば生コンクリート生成用の混練水として利用されたり、洗浄用として再利用されたりする。ところが、上記排水処理設備では、使用された洗浄水を処理するために大量の水が必要であるといった問題点があった。

特開２０１５－１８９２３７号公報

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、洗浄後の面倒な作業や処理を必要とせず容易に実施することのできるコンクリートミキサの洗浄方法を提供することをその課題とする。

本発明によって提供されるコンクリートミキサの洗浄方法は、中空状の本体内に複数種類の材料を投入し、それらの材料を一または複数のブレードを回転駆動させて混練することにより生コンクリートを生成するコンクリートミキサにおいて、それを打設現場に搬入して設置しかつ前記生コンクリートの生成後に洗浄するための洗浄方法であって、製氷機に少なくとも水とアルカリ中和剤と凝集沈降剤とを投入する材料投入工程と、前記製氷機を稼働して前記アルカリ中和剤が含まれる「ロックアイス（登録商標）」を生成するロックアイス生成工程と、前記コンクリートミキサによる生コンクリートの生成排出後に、前記ロックアイス生成工程において生成されたロックアイスを前記本体内に供給するロックアイス供給工程と、前記ブレードを回転駆動させて前記ロックアイス供給工程で供給されたロックアイスによって前記本体の内部を洗浄するミキサ洗浄工程と、前記ミキサ洗浄工程における洗浄後の所定時間において、前記ミキサ洗浄工程で除去した付着物を沈降させる付着物沈降工程と、前記付着物沈降工程において生じる上澄水を排出する上澄水排出工程と、を有し、前記材料投入工程において投入するアルカリ中和剤の量は、前記ロックアイスが溶解された後の水が所定の排水基準に適合したｐＨ値になるような量とされることを特徴としている。

本発明のコンクリートミキサの洗浄方法において、前記ロックアイス生成工程では、前記ロックアイスを略立体形状に形成するとよい。

本発明のコンクリートミキサの洗浄方法によれば、製氷機に水とアルカリ中和剤とを投入し、製氷機を稼働してアルカリ中和剤が含まれるロックアイスを生成し、コンクリートミキサによる生コンクリートの生成排出後に、生成されたロックアイスをミキサ本体内に供給し、ブレードを回転駆動させてロックアイスによって本体の内部を洗浄する。

そのため、ミキサ本体の内部に付着した付着物は、ロックアイスによって良好に除去される。ロックアイスは、それが溶解した後ではアルカリ中和剤が含まれる水になるため、アルカリ中和剤の量を適切に設定すれば、最適なｐＨ値を有し、溶解後の水をそのまま再利用したり放流したりすることができる。従来の洗浄方法では砂利を用いるために砂利を再利用するための洗浄後の面倒な作業や処理を必要としたが、本発明ではそのような処理を行うことなく容易にミキサ本体内部の洗浄を行うことができる。

本発明に係るコンクリートミキサの洗浄方法の手順を示すブロック図である。 洗浄方法の手順を示す模式図である。 洗浄方法の手順を示す模式図である。 コンクリートミキサの一例を示す外形図である。 コンクリートミキサの一例を示す内部構成図である。

以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。

本実施形態に係るコンクリートミキサの洗浄方法は、製氷機等でアルカリ中和剤及び凝集沈降剤を含むロックアイスを生成し、そのロックアイスを用いてコンクリートミキサの内部を洗浄するための方法である。

図１は、本発明に係るコンクリートミキサの洗浄方法の手順を示すブロック図である。図２及び図３は、この洗浄方法の手順を示す模式図である。この洗浄方法は、図１に示すように、材料投入工程Ｓ１、ロックアイス生成工程Ｓ２、ロックアイス供給工程Ｓ３、ミキサ洗浄工程Ｓ４、付着物沈降工程Ｓ５及び上澄水排出工程Ｓ６の手順で行われる。

図４は、この洗浄方法が適用されるコンクリートミキサ１の一例を示す外形図である。図５は、コンクリートミキサ１の一例を示す内部構成図である。このコンクリートミキサ１は、例えば砂利、砂、セメント、水及び混和剤等といった複数種類の材料を混練することにより生コンクリートを生成するものである。このコンクリートミキサ１は、中空円柱状のいわゆるパン型ミキサであり、主として打設現場等に搬入され設置されて用いられる。以下では、コンクリートミキサ１としてパン型ミキサについて説明するが、本洗浄方法は、例えばバッチャプラントの内部に設けられる定置式のコンクリートミキサにも適用可能である。

コンクリートミキサ１には、中空略円柱状のミキサ本体２と、材料を混練するための複数のブレード３と、ブレード３を支持する複数のアーム４と、これらのアーム４を回動支持する回動機構５とを備えている。回動機構５は、上部に設けられたモータ６によって回転力が付与される。なお、コンクリートミキサ１は、本体２の大きさ、ブレード３の数、アーム４の数及びモータ６の数等は必要に応じて適宜変更可能である。また、モータ６は、インバータ（図略）によって回転数が可変可能とされてもよい。

図１及び図２に戻り、本洗浄方法においては、まず、材料投入工程Ｓ１が行われる（図２（ａ）参照）。材料投入工程Ｓ１では、適量の水（容器Ａ参照）、アルカリ中和剤（容器Ｂ参照）及び凝集沈降剤（容器Ｃ参照）が専用の製氷機１０に投入される。

ここで、製氷機１０に投入される水、アルカリ中和剤及び凝集沈降剤の総量は、ロックアイス生成工程Ｓ２で生成されるロックアイス１１（後述）の生成量に相当する量とされる。また、ロックアイス１１の生成量は、ミキサ洗浄工程Ｓ４においてミキサ本体２の内部に付着した付着物を良好に除去することのできる量とされる。また、アルカリ中和剤の量は、ロックアイス１１が溶解された後の水が例えば環境省の一律排水基準に適合したｐＨ値になるような量とされる。

製氷機１０は、ロックアイス１１を生成するための装置である。製氷機１０では、所定量の水が投入され電源駆動されれば、所定時間経過後に複数個のロックアイス１１が生成される。

ロックアイス１１は、本実施形態においてミキサ本体２の内部を洗浄するために用いられる。すなわち、ロックアイス１１は、従来の洗浄方法に用いられる砂利に代えて用いられ、特に洗浄時にミキサ本体２の内部の壁面等に衝突し、生コンクリートの付着物を剥離させ除去するものである。本実施形態において生成されるロックアイス１１の特徴としては、アルカリ中和剤及び凝集沈降剤が含まれる。

アルカリ中和剤は、ロックアイス１１が溶解した後のアルカリ性の水を中和する目的で用いられるものである。ここで、アルカリ中和剤の量は、例えばロックアイス１１が溶解して水になったとき、その水が環境省の一律排水基準を満たすｐＨ値を有するように予め設定された量とされる。

凝集沈降剤は、洗浄後に付着物をミキサ本体２の底部に沈降させる目的で用いられるものである。なお、凝集沈降剤は、必要に応じて用いられればよい。

次いで、ロックアイス生成工程Ｓ２が行われる（図２（ｂ）参照）。ロックアイス生成工程Ｓ２は、製氷機１０を稼働させてアルカリ中和剤及び凝集沈降剤を含むロックアイス１１を生成する工程である。適量の水、アルカリ中和剤及び凝集沈降剤が投入された製氷機１０が稼働されれば、所定時間経過後に、例えば２８ｍｍ×２８ｍｍ×３２ｍｍ角のいわゆるキューブアイスと呼称される立方体形状をしたロックアイス１１が生成される。

この場合、アルカリ中和剤及び凝集沈降剤は、予め製氷機１０に水とともに投入されているため、ロックアイス生成工程Ｓ２では、アルカリ中和剤及び凝集沈降剤が含まれたロックアイス１１が生成される。

なお、ロックアイス１１の生成には、水を凍らせるのにある程度の時間が必要であるため、材料投入工程Ｓ１及びロックアイス生成工程Ｓ２は、例えば予め工場等で実施され、生成されたロックアイス１１を打設現場等に搬入するようにしてもよい。

一方、コンクリートミキサ１においては、生コンクリートの生成が行われる。すなわち、上述したセメント等の各材料が投入されミキサ本体２の内部において混練されて所定量の生コンクリートが生成される。その後、生成された生コンクリートはミキサ本体２から排出される。この場合、ミキサ本体２の内部、すなわちミキサ本体２の内部壁面、ブレード３やアーム４の表面等には残留した生コンクリートの付着物が付着する。

次に、ロックアイス供給工程Ｓ３が行われる（図３（ｃ）参照）。ロックアイス供給工程Ｓ３は、ロックアイス生成工程Ｓ２において生成された、アルカリ中和剤及び凝集沈降剤を含むロックアイス１１が生コンクリート生成排出後のミキサ本体２の内部に供給される工程である。

次いで、ミキサ洗浄工程Ｓ４が行われる（図３（ｄ）参照）。ミキサ洗浄工程Ｓ４は、ロックアイス供給工程Ｓ３で供給されたロックアイス１１を用いて、ミキサ本体２の内部を実際に洗浄する工程である。ミキサ洗浄工程Ｓ４では、コンクリートミキサ１の回動機構５がモータ６によって回転駆動され、これにより、ミキサ本体２の内部でブレード３が回転する。

この場合、ミキサ本体２の内部には複数のロックアイス１１が供給されているため、ブレード３が回転されると、図３（ｄ）に示すように、上記ロックアイス１１がミキサ本体２の内部で攪拌する。これにより、ロックアイス１１は、ミキサ本体２の内部壁面、ブレード３やアーム４の表面等に衝突し、それらに付着していた生コンクリートの付着物が剥離され除去される。すなわち、ロックアイス１１は、従来の洗浄方法に用いられる砂利の機能と同様の機能を有する。

ミキサ洗浄工程Ｓ４における洗浄は、所定時間実施される。ロックアイス１１は、この時間内において生コンクリートの付着物を除去するが、時間の経過とともに自身は次第に溶け始める。これにともなって、アルカリ中和剤及び凝集沈降剤は、ロックアイス１１から溶出する。そして、ロックアイス１１が全て溶け終えたときには、ミキサ本体２の内部には、アルカリ中和剤及び凝集沈降剤を含む水が滞留されることになる。

次に、付着物沈降工程Ｓ５が行われる（図３（ｅ）参照）。この付着物沈降工程Ｓ５は、ミキサ洗浄工程Ｓ４で除去された付着物をミキサ本体２の底部近傍に沈降させる工程である。すなわち、ロックアイス１１が溶解しミキサ本体２の内部に滞留する水には、凝集沈降剤が含まれているため、コンクリートミキサ１のブレード３の回転が停止されると、凝集沈降剤の作用により、所定時間経過後、付着物（図３（ｅ）の符号１２参照）は、ミキサ本体２の底部に溜まっていく。一方、上澄水（図３（ｅ）の符号１３参照）は、上方に留まるようになり、付着物と上澄水とが分離される状態となる。

次に、上澄水排出工程Ｓ６が行われる。上澄水排出工程Ｓ６は、付着物沈降工程Ｓ５において付着物と分離された上澄水を排出する工程である。すなわち、ミキサ本体２の底部にある排水ゲート（図略）を若干開状態にし、上方に溜まった上澄水のみをミキサ本体２の底部から排出させる。

排出される上澄水は、ロックアイス１１が溶解した後の水であってアルカリ中和剤によって上記した基準を満たすｐＨ値になるように設定されているため、そのまま次回のコンクリートミキサ１の洗浄時に再利用することができる。その後、ミキサ本体２の底部に溜められた付着物は取り除かれる。

このように、本実施形態によれば、ロックアイス１１によりミキサ本体２の内部に付着した付着物を良好に取り除くことができる。ロックアイス１１が溶解した後に生じる上澄水は、予めロックアイス１１に含まれているアルカリ中和剤によって適切なｐＨ値に設定されているため、本ミキサ洗浄後に、当該上澄水をそのまま再利用することができる。

また、従来の洗浄方法では砂利を用い、再利用のための洗浄後の処理が非常に手間であるといった問題点があったが、本実施形態ではロックアイス１１は、洗浄後に水に溶解されるので、従来の洗浄方法のような手間を生じさせることがなく、ミキサ本体２の内部を容易に洗浄することができる。

本実施形態にかかる上記洗浄方法は、定置式のコンクリートミキサにも適用可能であるが、従来の定置式における洗浄方法では、再利用するために排水処理設備等で処理し、大量の水が必要であった。しかしながら、本実施形態では、洗浄後に適切なｐＨ値に設定されているため、再利用するために排水処理設備で処理する必要がない。

なお、本発明の範囲は上述した実施の形態に限定されるものではなく、発明の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。例えば、ロックアイス生成工程Ｓ２における生成時間、ミキサ洗浄工程Ｓ４における洗浄時間、付着物沈降工程Ｓ５における沈降にかかる時間等は、季節（夏季や冬季）や製氷機１０やコンクリートミキサ１の設置場所（屋外または屋内）で異なるため、状況に応じて逐次設定されればよい。

また、本実施形態では、ミキサ本体２の内部を良好に洗浄することが主な目的のため、付着物沈降工程Ｓ５及び上澄水排出工程Ｓ６は、必ずしも実施しなければならないものではない。

１ コンクリートミキサ
２ ミキサ本体
３ ブレード
６ モータ
１０ 製氷機
１１ ロックアイス

Claims (2)

1. 中空状の本体内に複数種類の材料を投入し、それらの材料を一または複数のブレードを回転駆動させて混練することにより生コンクリートを生成するコンクリートミキサにおいて、それを打設現場に搬入して設置しかつ前記生コンクリートの生成後に洗浄するための洗浄方法であって、
   製氷機に少なくとも水とアルカリ中和剤と凝集沈降剤とを投入する材料投入工程と、
   前記製氷機を稼働して前記アルカリ中和剤が含まれる「ロックアイス（登録商標）」を生成するロックアイス生成工程と、
   前記コンクリートミキサによる生コンクリートの生成排出後に、前記ロックアイス生成工程において生成されたロックアイスを前記本体内に供給するロックアイス供給工程と、
   前記ブレードを回転駆動させて前記ロックアイス供給工程で供給されたロックアイスによって前記本体の内部を洗浄するミキサ洗浄工程と、
   前記ミキサ洗浄工程における洗浄後の所定時間において、前記ミキサ洗浄工程で除去した付着物を沈降させる付着物沈降工程と、
   前記付着物沈降工程において生じる上澄水を排出する上澄水排出工程と、
   を有し、
   前記材料投入工程において投入するアルカリ中和剤の量は、
   前記ロックアイスが溶解された後の水が所定の排水基準に適合したｐＨ値になるような量とされることを特徴とする、コンクリートミキサの洗浄方法。
2. 前記ロックアイス生成工程では、
   前記ロックアイスを略立体形状に形成する、請求項１に記載のコンクリートミキサの洗浄方法。

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