JP7368680B2 - 粉末混和材料のスラリー化供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、粉末混和材料をスラリー化して未硬化コンクリート等に供給する装置および方法に関する。

コンクリート等には目的に応じて様々な混和材料が混和される。たとえば、水中にコンクリートを打設する場合に、セメントの流出を大幅に低減し材料分離を防ぐ目的で、水中不分離性混和剤を混和したコンクリート（水中不分離性コンクリート）が用いられることが多い。水中不分離性混和剤は増粘剤の一種であり、セルロース系高分子又はアクリル系高分子を主成分とするものが殆んどである。

大規模工事等で専用のコンクリート製造プラントや生コン工場において汎用のコンクリート製造プラントで、水中不分離性コンクリートを１日中製造する場合は特に問題は起きない。しかし、汎用のコンクリート製造プラントで、水中不分離性コンクリートを製造した後に、他の建設現場用のコンクリート（水中不分離性コンクリートではない）を製造すると、コンクリートミキサ内に付着した水中不分離性コンクリートが後に製造するコンクリートの性能に影響を与えてしまう。これに対し、水中不分離性コンクリートを洗い落す作業が必要となり、製造効率が悪く、製造コストも掛かり又廃棄物量も多くなるという問題がある。

そのため、汎用のコンクリート製造プラントでは水中不分離性混和剤を添加しないコンクリートを製造し、工事現場で当該コンクリートに水中不分離性混和剤を添加した後に、混合することが行われている。この工事現場における混合には、専用に設置したコンクリートミキサで行われることもあるが、費用の点から、水中不分離性混和剤を添加していないコンクリートの運搬に用いるトラックアジテータのドラム内に、水中不分離性混和剤を水等でスラリー化した上で投入し該ドラムを高速回転させることで、水中不分離性コンクリートを製造することも多い（例えば、特許文献１（段落［０００２］－段落［０００６］）、非特許文献１参照。）。

水中不分離性混和剤のスラリーのようなスラリーや粘度の高い液体は、流量計による計量が困難である。その結果、品質維持が難しい。

ところで、水中不分離性混和剤のスラリーは、時間が経つと粘性が増大するため、トラックアジテータ１台分の水中不分離性混和剤スラリーを製造した後に、製造した該スラリー全てをトラックアジテータのドラム内に投入した上で該ドラムを高速回転させ水中不分離性コンクリートを製造する。すなわち、１バッチ（アジテータ）毎に製造する。

トラックアジテータ１台分の水中不分離性混和剤スラリーが入った容器からポンプで該ポンプに圧送ホースを繋ぎ該圧送ホースの先端をトラックアジテータのドラム内に挿入した上で圧送することもあるが、ポンプ内や圧送ホース内に水中不分離性混和剤スラリーが残ってしまうという問題があった。その結果、残留する水中不分離性混和剤スラリーを回収した上でトラックアジテータのドラムに投入することを行わない場合は、一のトラックアジテータのドラムに投入する水中不分離性混和剤スラリーの量が少なかったり、次のトラックアジテータのドラムに投入する水中不分離性混和剤スラリーの量が多かったり、品質ムラが生じるおそれがある。

さらに、交通事情等によりトラックアジテータの到着間隔が長くなると、残留スラリーが詰まりの原因となるおそれがある。その結果、詰まりを解消するといった施工手間が増える。

一方、混和剤タンクと混和剤計量装置とを備えるトラックアジテータが提案されている（例えば、特許文献２）。しかしながら、計量困難に係る課題および残留スラリーに係る課題について完全には解決できない。さらに、汎用性および経済性に劣るため、実用化されていない。

以上のような技術背景から、現在の施工現場の実務では、バケツ等の数リットル～２０リットル程度の容量の容器に小分けし、トラックアジテータのホッパよりドラム内に人力で投入することも多い。しかしながら、当然、大変な労力である。

また、スラリーをポンプ圧送する場合、残留スラリーをバケツに回収して、アジテートトラックのホッパ上部まで当該バケツを人力で持ち上げて回収した残留スラリーをホッパ内に投入することもある。しかしながら、当然、大変な労力である。

特開平０７－０５３２５１号公報 実開平０１－１５６００３号公報

土木学会コンクリート委員会水中不分離性コンクリート研究小委員会（委員長 長瀧 重義）編、「コンクリート・ライブラリー第６７号水中不分離性コンクリート設計施工指針（案）」、社団法人土木学会、平成３年５月１７日、ｐ．１４０－１４２

上述の通り、粉末混和材料をスラリー化して未硬化コンクリート等に供給する際には、スラリーの計量困難に係る課題と残留スラリーに係る課題がある。

本願発明は上記課題を解決するものであり、粉末混和材料をスラリー化して未硬化コンクリート等に供給する際に、所定量のスラリーを略全量投入できる技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明は、粉末混和材料のスラリー化供給装置である。槽内に粉末混和材料と水溶液（または水）が供給されて攪拌によりスラリー化するための、排出口を有する攪拌槽と、前記攪拌槽の排出口と連通可能な三方弁と、前記三方弁の残りの一方が連通可能な空気供給装置と、前記三方弁の残りの他方が連通可能であり、吸引口と排出口を有するスラリー用ポンプと、前記スラリー用ポンプの排出口に連結し、スラリーをコンクリートに供給する圧送ホースとを具備する。

空気供給装置による空気圧送により、スラリー用ポンプによる圧送時に発生する残留スラリーもコンクリートに供給できる。すなわち所定量のスラリーを略全量投入できる。

本発明において、攪拌槽と三方弁との間に貯留槽がある場合は、「攪拌槽の排出口と連通可能」を「攪拌槽の排出口の下流に設けられる貯留槽の排出口と連通可能」と読み替える。

上記課題を解決する本発明は、粉末混和材料のスラリー化供給装置である。槽内に粉末混和材料と水溶液（または水）が供給されて攪拌によりスラリー化するための、排出口を有する攪拌槽と、前記攪拌槽の排出口の下流に設けられ、排出口を有する貯留槽と、前記貯留槽の排出口と連通可能な三方弁と、前記三方弁の残りの一方が連通可能な空気供給装置と、前記三方弁の残りの他方が連通可能であり、吸引口と排出口を有するスラリー用ポンプと、前記スラリー用ポンプの排出口に連結し、スラリーをコンクリートに供給する圧送ホースとを具備する。

これにより、施工効率が向上する。

本発明において、好ましくは、前記三方弁は、粉末混和材料のスラリー化時においては、前記攪拌槽の排出口と、空気供給装置及びスラリー用ポンプの吸引口とが連通しない状態とされ、粉末混和材料スラリーの攪拌槽からの排出時または／および前記スラリー用ポンプ稼働時においては、攪拌槽の排出口とスラリー用ポンプの吸引口とが連通する状態とされ、攪拌槽の排出口及びスラリー用ポンプの吸引口と、空気供給装置とが連通しない状態とされ、粉末混和材料スラリーの攪拌槽からの排出後においては、攪拌槽の排出口と、空気供給装置及びスラリー用ポンプの吸引口とが連通しない状態とされ、空気供給装置とスラリー用ポンプの吸引口とが連通する状態とされる。

三方弁の状態制御により、スラリー製造時、スラリー供給時、残留スラリー空気圧送時に適した動作を可能とする。

三方弁の状態制御は、手動制御でもよいし、制御装置による自動制御でもよい。

本発明において、好ましくは、前記スラリー用ポンプは、停止時に吸引口と排出口とが連通している。

これにより、スラリー用ポンプ内の空気圧送が可能となる。

上記課題を解決する本発明は、混和材料の供給方法である。粉末混和材料および水溶液（または水）をそれぞれ計量し、前記計量された粉末混和材料および水溶液（または水）を攪拌しスラリー化し、前記攪拌されたスラリーをスラリー用ポンプおよび圧送ホースを介して未硬化コンクリートに供給し、前記スラリー用ポンプの稼働停止後、前記スラリー用ポンプおよび圧送ホース内の残留スラリーを空気圧送により未硬化コンクリートに供給する。

スラリー用ポンプによる圧送時に発生する残留スラリーを空気圧送することにより、所定量のスラリーを略全量コンクリートに投入できる。

本発明において、好ましくは、上記スラリー化供給装置を用いる。

これにより、省力化でき作業が容易となる。

上記課題を解決する本発明は、上記混和材料の供給方法により、混和材料を未硬化コンクリートに供給し、混和するコンクリートの製造方法である。

これにより、混和剤が意図通り作用し、高品質のコンクリートが得られる。

本発明において、好ましくは、前記未硬化コンクリートはアジテータ車により運搬され、前記アジテータ車のドラム内の未硬化コンクリートの量に対応する粉末混和材料および水溶液（または水）が計量され、前記混和材料は、アジテータ車のドラム内の未硬化コンクリートに供給される。

これにより、現在の施工実務の範囲内で、本願発明の技術思想を容易に実現できる。

本発明によれば、粉末混和材料をスラリー化して未硬化コンクリート等に供給する際に、所定量のスラリーを略全量投入できる。

このことはスラリーを正確に計量したことと同等である。

また、残留スラリーがないことにより、施工手間を省くことができる。

本工法に用いるシステムの例である。 スラリー製造時の三方弁の動作例である。 スラリー供給時の三方弁の動作例である。 残留スラリー空気圧送時の三方弁の動作例である。

～概略～
本工法においては、粉末混和材料および水溶液（または水）をそれぞれ計量する。計量された粉末混和材料および水溶液（または水）を攪拌しスラリー化する。攪拌されたスラリーをスラリー用ポンプおよび圧送ホースを介して未硬化コンクリートに供給する。スラリー用ポンプの稼働停止後、スラリー用ポンプおよび圧送ホース内の残留スラリーを空気圧送により未硬化コンクリートに供給する。

粉末混和材料および水溶液（または水）は、スラリーに比べて、正確に計量できる。残留スラリーを含め所定量のスラリーを略全量投入するため、スラリーを正確に計量したことと同等である。残留スラリーがないことにより、施工手間を省くことができる。

分散媒として、好ましくは、水または水溶液を用いる。エマルションも水溶液と同様に扱う。

粉末混和材料としては特に限定されないが、分散媒と急激な反応を起こしスラリーの流動性がスラリー排出までに無くならないものであればよく、水硬性の粉末状急結剤、水硬性の硬化促進剤、水中不分離性混和剤、膨張材等の、分散媒と急激な反応を起こしスラリーの流動性がスラリー排出までに無くなることはないが、スラリー製造後に時間が経過するとスラリーの流動性が低下する粉末状混和材料を、本発明における粉末混和材料として好適に用いることができる。本発明に用いる粉末混和材料としては、粉末状の混和材および粉末状の混和剤の何れも使用可能であるが、添加する未硬化のコンクリート（ベースコンクリート）を製造する時の単位水量を多くすることができることから、粉末状混和剤が好ましく、水中不分離性混和剤が特に好ましい。

未硬化のコンクリートには、未硬化のモルタル及び未硬化のセメントペーストが含まれる。上記粉末混和材料スラリーに含まれる粉末混和材料以外の混和材料の１種又は２種以上が含まれたものでもよい。

～システム構成～
図１は、本工法に用いるシステムの例を示す概略構成図である。

本システムは１、水供給機構１０１と、粉末混和材料供給機構１０２と、スラリー製造機構１０３と、スラリー供給機構１０４と、空気供給機構１０５と、セメント分散剤供給機構１０６とを備える。

水供給機構１０１は、水５０を貯留する水用容器５２と、水中ポンプ５１と、水供給用ホース５５と、水供給用ホース５５上に設けられた電磁流量計５３と、電磁弁５４とを有する。電磁弁５４は、水用容器５２内の水５０に沈設してある水中ポンプ５１にホースを介して繋がっており、反対側には電磁流量計５３が管を介して繋がり、電磁流量計５３には水供給用ホース５５が繋がっている。これらに構成により、所定量の水５０を正確に計量し、水供給用ホース５５を介して、攪拌槽２０に供給できる。所定量の水５０を正確に計量し１個の容器又は複数個の容器に分けて準備し、当該所定量の水５０を攪拌槽２０の上側の開口部より、直接または漏斗若しくはホッパを介して攪拌槽２０内に投入する場合は、当該容器、攪拌槽２０の上側開口部及び漏斗若しくはホッパが、水供給機構１０１である。

粉末混和材料供給機構１０２は、粉末混和材料５を貯留する容器と、計量機構と、開閉機構とを有する。これらに構成により、所定量の粉末混和材料５を正確に計量し、攪拌槽２０に供給できる。所定量の粉末混和材料５を1個又は数個の袋等の容器に計量しておき、攪拌槽２０の開口部より攪拌槽２０内に供給することでもよい。

スラリー製造機構１０３は、攪拌槽２０とミキサ２２とを有する。水５０と粉末混和材料５とはミキサ２２により攪拌され粉末混和材料スラリー２３となる。攪拌槽２０は排出口２１を有する。排出口２１が攪拌槽２０の底部最深部にあると、製造した粉末混和材料スラリー２３の自重で排出されることから好ましい。常設のミキサ２２に替えて、ハンドミキサ等の移動式ミキサを攪拌の都度、攪拌槽２０に挿入して粉末混和材料スラリーを製造してもよい。

スラリー供給機構１０４は、スラリー用ポンプ３０と圧送ホース４とを有する。スラリー用ポンプ３０は、粉末混和材料スラリー２３が圧送でき、且つ該スラリー用ポンプの停止時において当該スラリー用ポンプの吸引口３１と排出口３２が連通しているポンプであれば用いることができる。例えば、遠心ポンプが好ましい。ケーシング３３内にあるインペラがモータにより回転し、スラリー用ポンプの吸引口３１より粉末混和材料スラリー２３が吸引によりケーシング３３内に入り、インペラの回転による遠心力でスラリー用ポンプの排出口より粉末混和材料スラリー２３が押し出され、圧送ホース４に送られる。一例としてのスラリー用ポンプ３０は、遠心ポンプの一種のボリュートポンプである。

圧送ホース４の先端は、トラックアジテータ６０のホッパ６２の内側を通し、ドラム６１内に挿入されている。圧送ホース４に送られた粉末混和材料スラリー２３は、圧送ホース４の先端よりドラム６１内に排出され、ドラム６１内の未硬化のコンクリートに添加される。

遠心ポンプ３０は、羽根車が止まっても、ポンプの吸引口３１と排出口３２がポンプ内部で連通している、つまり、ポンプの吸引口３１、羽根車の羽根の間、羽根車とケーシング３３の間、及び排出口３２が繋がっている。これにより、当該ポンプ３０が停止している時に、ポンプの吸引口３１に圧縮空気１２が送られてくると、その勢いにより羽根車が回転し、残留スラリーがポンプの排出口３２より排出される。

空気供給機構１０５は、コンプレッサ（空気供給装置）２と圧縮空気用ホース３とを有する。コンプレッサ２は、圧縮空気を送れる装置であれば良く、例えば、ブロワに替えてもよい。

好ましくは、吐出圧力が０．１ＭＰａ以上且つ吐出空気量が１０Ｌ／分以上の能力のものが好ましく、装置を小さくできることから、吐出圧力が０．１～１ＭＰａ且つ吐出空気量が１０～１００Ｌ／分の能力のものがより好ましい。吐出圧力が大きなものは圧送ホースが長いものでも対応可能であるが、あまり高すぎると圧送ホース、三方向弁、空気供給装置と三方向弁を繋ぐ送気管、三方向弁とスラリー用ポンプを繋ぐ配管並びに各連結部等をより高圧に耐えるものにする必要がある。実用的に充分な長さの圧送ホースを用いることができ、入手し易く特別な高圧に耐える部材を必要とすることもなく、且つ装置が小さいことから、本発明における空気供給装置としては、吐出圧力が０．２～０．８ＭＰａ且つ吐出空気量が１０～５０Ｌ／分の能力のものが更に好ましい。また、空気供給装置として空気タンク付きのコンプレッサを用いる場合は、備わる空気タンク容積が５Ｌ以上のものが好ましく、より好ましくは１０～１００Ｌのものとし、更には１２～５０Ｌのものとする。

一例としてのコンプレッサ２は、空気タンク容積が１５Ｌの空気タンクを具備し、吐出圧力が０．４９ＭＰａ且つ吐出空気量が２１Ｌ／分（５０Ｈｚ時）である。

セメント分散剤供給機構１０６は、セメント分散剤用ポンプ４０と、セメント分散剤用容器４１と、セメント分散剤用ホース４３と、電磁流量計４４と、電磁弁４５を有する。

セメント分散剤用ポンプ４０は、スラリー用ポンプ３０と同じボリュートポンプで、セメント分散剤用ポンプ４０の吸引口はセメント分散剤４２が貯留されているセメント分散剤用容器に接続されており、セメント分散剤用ポンプ４０の排出口は、電磁弁４５とその先に電磁流量計４４とセメント分散剤用ホース４３が繋がっており、セメント分散剤用ホース４３の先がトラックアジテータ６０のホッパ６２の内側に配置されている。

スラリー製造機構１０３とスラリー供給機構１０４と空気供給機構１０５との間には、二方ボールバルブ（二方弁）８および三方ボールバルブ（三方弁）１０とが介挿されている。弁８，１０により、スラリー製造機構１０３とスラリー供給機構１０４と空気供給機構１０５とは、それぞれ連通可能（連通不能）となる。

三方弁１０は、３つの口と弁機能を具備する。たとえば、三方向ボールバルブのように一つの弁体で３つの口の繋がりを制御する弁でもよいし、Ｔ字管（チーズ、Ｔ字継手）やＹ字管（Ｙ字継手）等の三方向継手と、直管（ソケット）及びニップル等の二方継手（２つの口を有する継手）と、複数の二方向弁とを組み合わせていてもよい。すなわち、３つの口のうち２つずつが連通できる状態とできればよい。

３つの口のうち一つは攪拌槽の排出口２１の下方に配置され、粉末混和材料スラリー２３が自重で三方弁１０まで容易に到達する。すなわち、当該口は上方に向けられている。

３つの口のうち別の一つは圧縮空気用ホース３を介してコンプレッサ２に連結している。３つの口のうち残りの一つは二方弁８および樹脂製ホースを介してスラリー用ポンプ３０の吸引口３１に連結している。

制御盤６には、電源７及びリモコン９以外に、ミキサ２２、電磁流量計４４，電磁流量計５３、電磁弁４５、電磁弁５４、スラリー用ポンプ３０、セメント分散剤用ポンプ４０及び水中ポンプ５１が、電気的に接続されている。

～工程～
図２～４に示す三方弁の動作例を中心に、本システムの動作および本方法の工程について説明する。

［スラリー製造工程］
図２はスラリー製造時の三方弁の動作例である。粉末混和材料をスラリー化するために、先ず、三方ボールバルブ１０内の弁体１４を、攪拌槽の排出口２１と、コンプレッサ（空気供給装置）２及びスラリー用ポンプの吸引口３１とが連通しない状態にし、且つ二方ボールバルブ８の弁体１３を閉じる状態にする。これにより、攪拌槽２０に投入される水５０及び製造される粉末混和材料スラリー２３が、三方ボールバルブ１０より先に流出せずに留めることができ、且つコンプレッサ２から圧縮空気用ホース３を通って三方ボールバルブ１０へ送られる圧縮空気が二方ボールバルブ８の弁体１３で止めることができる。

当該状態とした上で、制御盤６のスイッチを操作して、水中ポンプ５１を稼働させた上で電磁弁５４を開く。電磁流量計５３から制御盤６に送られる信号により積算水量を制御盤６の積算水量の表示部に表示させ、表示される積算水量が所定量となった時点で制御盤６のスイッチを操作して電磁弁５４を閉じる。これにより、所定量の水５０が計量されて攪拌槽２０内に投入される。自動で所定量の水５０を攪拌槽２０に送り、投入するようにしてもよい。また、水５０は、１バッチ分を１又は２以上のバケツ、タンク、缶等の容器に計り取ったものを、攪拌槽２０内に投入してもよい。同様に、所定量の粉末混和材料５が計量され攪拌槽２０内に投入される。粉体混和材料５も、１バッチ分を１又は２以上の袋などの容器に計り取ったものを、水５０と同様に、攪拌槽２０内に投入してもよい。

所定量の水５０および所定量の粉末混和材料５は、トラックアジテータ６０のドラム６１内の未硬化のコンクリートの量を１バッチとして、設定される。

さらに、制御盤６のスイッチを操作してミキサ２２を稼働させ粉末混和材料スラリー２３を製造する。攪拌槽２０内への水５０及び粉末混和材料５の投入は、何れが先でも又同時でもよい。又、ミキサ２２の稼働開始は、攪拌槽２０内への材料の投入前、投入中、投入後の何れでもよい。又、ミキサ２２の停止は、粉末混和材料スラリー２３の製造後であれば、何れの時点でもよい。

［スラリーポンプ排出工程］
圧送ホース４の先端を、未硬化のコンクリートが収容されているトラックアジテータ６０のドラム６１内に、ホッパ６２の内側を通し挿入する。

図３はスラリー供給時の三方弁の動作例である。三方ボールバルブ１０内の弁体１４を、攪拌槽の排出口２１とスラリー用ポンプの吸引口３１とが連通し、且つ攪拌槽の排出口２１及びスラリー用ポンプの吸引口３１と、コンプレッサ（空気供給装置）２とが連通しない状態にし、且つ二方ボールバルブ８の弁体１３を開く状態にする。これにより、スラリー製造工程で製造した攪拌槽２０内の粉末混和材料スラリー２３が、三方ボールバルブ１０、二方ボールバルブ８及び樹脂製ホース１５を通って、スラリー用ポンプの吸引口３１に送ることができる状態となる。

その上で、リモコン９のスイッチを入れ、その信号が制御盤６に送られ制御盤６のスラリー用ポンプ用スイッチが入り、これによりスラリー用ポンプ３０に内蔵されているモータが回転し、ケーシング３３内のインペラが回転することで粉末混和材料スラリー２３がスラリー用ポンプの吸引口３１より吸引され、スラリー用ポンプの排出口３２より圧送ホース４に送られ、粉末混和材料スラリーの流れ１１ができる。

圧送ホース４に送られた粉末混和材料スラリー２３は、圧送ホース４の先端より排出されトラックアジテータ６０のドラム６１内にある未硬化のコンクリートに添加される。スラリー用ポンプ３０を稼働させることによる粉末混和材料スラリー２３の排出は、粉末混和材料スラリー２３が三方ボールバルブ１０の弁体１４を通過するまで行う。粉末混和材料スラリー２３が三方ボールバルブ１０の弁体１４を通過したことの確認は、何れの方法によるものでもよい。例えば、三方ボールバルブ１０、二方ボールバルブ８又は樹脂製ホース１５の何れかを透明又は半透明なもの（樹脂製）を用い内部が分かるようにすることで、目視で粉末混和材料スラリー２３の通過を確認する。

［残留スラリー排出工程］
図４は残留スラリー空気圧送時の三方弁の動作例である。スラリーポンプ排出工程により、粉末混和材料スラリー２３が三方ボールバルブ１０の弁体１４を通過した後に、三方ボールバルブ１０内の弁体１４を、攪拌槽の排出口２１と、コンプレッサ（空気供給装置）２及びスラリー用ポンプの吸引口３１とが連通しない状態、且つコンプレッサ（空気供給装置）２とスラリー用ポンプの吸引口３１とが連通する状態とする。すなわち、コンプレッサ２から圧縮空気を供給できる状態とする。その上で、制御盤６のスイッチを操作してコンプレッサ（空気供給装置）２を稼働させる。また、コンプレッサ（空気供給装置）２を稼働させた後に三方ボールバルブ１０内の弁体１４を、コンプレッサ２からスラリー用ポンプの吸引口３１に圧縮空気を供給できる状態としてもよい。

これにより、圧縮空気の流れ１２が、三方ボールバルブ１０、三方ボールバルブ１０、樹脂製ホース、スラリー用ポンプ３０及び圧送ホース４の内部に残った粉末混和材料スラリー２３を、圧送ホース４の先端より、略全量を排出し、トラックアジテータ６０のドラム６１内にある未硬化のコンクリートに添加される。

空気圧送後も、攪拌槽２０の内壁、ミキサ２２の軸及び攪拌羽根、三方ボールバルブ１０と攪拌槽の排出口２１とを繋ぐ配管の内壁、三方ボールバルブ１０の内壁、三方ボールバルブ１０とスラリー用ポンプ３０を繋ぐ配管（二方ボールバルブ８及び樹脂製ホースを含む。）の内壁、スラリー用ポンプ３０のケーシング３３の内壁及びインペラ、並びに圧送ホース４の内壁等の経路内に、粉末混和材料スラリーが極薄く付着しているものと考えられる。しかし残量は未硬化のコンクリートに混和する所定量と比べて極僅かで無視できる。また、次のバッチへの影響も無視できる。

［セメント分散剤の添加工程］
制御盤６のスイッチを操作して、セメント分散剤用ポンプ４０を稼働させた上で電磁弁４５を開く。電磁流量計４４から制御盤６に送られる信号により積算セメント分散剤量を制御盤６の積算セメント分散剤量の表示部に表示させ、表示される積算セメント分散剤量が所定量となった時点で制御盤６のスイッチを操作して電磁弁４５を閉じる。これにより、所定量のセメント分散剤４２がトラックアジテータ６０のドラム６１内にある未硬化のコンクリートに添加される。

自動で所定量のセメント分散剤４２をドラム６１に送り、投入するようにしてもよい。また、セメント分散剤４２は、１バッチ分を１又は２以上のバケツ、タンク、缶等の容器に計り取ったものを、トラックアジテータ６０のホッパ６２の開口部からドラム６１内に投入してもよい。

［セメント分散剤の添加工程］は、［スラリー製造工程］の前であっても、［残留スラリー排出工程］の後であっても、何れもよい。すなわち、スラリー添加とは別工程である。ただし、［スラリー製造工程］の前としては、［スラリー製造工程］の前６０分以内が好ましく、３０分以内が更に好ましい。また、［残留スラリー排出工程］の後としては、［残留スラリー排出工程］の後６０分以内が好ましく、３０分以内が更に好ましい。

［混合工程］
トラックアジテータ６０のホッパ６２の開口部から、圧送ホース４およびセメント分散剤用ホース４３と取り出し、トラックアジテータ６０のドラム６１を高速で１０秒～３０分間回転させることで、ドラム６１内にある未硬化のコンクリートと、添加した粉末混和材料スラリー２３及びセメント分散剤４２とを混合する。これにより、粉末混和材料スラリー２３及びセメント分散剤４２を所定量混和したコンクリートが得られる。

～効果まとめ～
本方法によれば、スラリー自体の計量はおこなわないものの、水５０および粉末混和材料５の計量を正確におこない、製造したスラリーを略全量供給しており、スラリーを正確に計量したことと同等である。その結果、混合工程後のコンクリートは、均一の品質を維持できる。

本方法によれば、空気圧送により、残留スラリーがほぼ無い。これにより、次のバッチ（トラックアジテータ）への影響もなく、次のバッチも安定した品質を維持できる。

本方法によれば、空気圧送により、残留スラリーがほぼ無い。残留スラリーが詰まりの原因となるおそれがない。これにより、交通事情等によりトラックアジテータの到着間隔が多少不規則となっても影響を受けず、安定した品質を維持できる。また、詰まり解消のための施工手間がない。

従来の施工実務では、計量困難に係る課題および残留スラリーに係る課題を同時に解決できず、人力に頼る工程が多く、大変な労力であった。本法では、人力に拠る工程が少なく又はほぼ無く、計量困難に係る課題および残留スラリーに係る課題を同時に解決し、作業が容易である。

～コンクリート圧送時の残留コンクリート処理との比較～
トラックアジテータからポンプ圧送によりコンクリート打設した後において、圧送ホース内に残留コンクリートが発生する。施工実務においては、ポンプの排出口と圧送ホースを一旦外し、水で濡らしたスポンジを圧送ホース内に入れた後に、ポンプの排出口と圧送ホースを連結し直し、ポンプ圧送により残留コンクリートを排出し、圧送ホース内を洗浄することが、一般的である。

本願発明者は、残留コンクリート処理におけるスポンジ圧送を残留スラリー処理に適用することも検討した。

しかしながら、スポンジ圧送では、圧送ホースのつなぎ替えの作業手間が発生すること、排出される残留スラリーを一度スポンジとともにバケツ等の容器に溜めた後にスポンジを除き、持ち上げてトラックアジテータのホッパよりドラム内に投入するために作業手間が発生すること、材料が無駄になることなどから、残留スラリー処理には適していない。

～トラックアジテータについて～
本方法においては、トラックアジテータのドラム内にある未硬化のコンクリートを１バッチとするのが前提である。本願におけるトラックアジテータの技術的意義について検討する。

生コン工場において汎用のコンクリート製造プラントでは、複数の現場に対応して、コンクリートを製造している。したがって、特定の混和剤専用にプラントを稼働することは、１日当たり及び単位時間当たりのコンクリート製造量、出荷量及び打設量が上手くマッチングするか、プラントを借り切るかしない限り、施工実務上困難である。

これに対し、トラックアジテータを終日占有することは、施工実務において一般的である。一日の作業終了後、トラックアジテータ内のドラムを洗浄する。トラックアジテータのドラム内の未硬化のコンクリートを定量とすることは容易で、生コン工場より出荷するコンクリートの全バッチで行われている。１バッチに対応する水および粉末混和材料の計量をおこなうことも容易である。

トラックアジテータに着目することにより、現在の施工実務の範囲で、本願発明の技術思想を容易に実現できる。

～貯留槽～
本方法においては、トラックアジテータのドラム内にある未硬化のコンクリートを１バッチとするのが前提である。施工実務においては、複数のトラックアジテータが、生コン工場と施工現場の間を往復することが想定される。トラックアジテータの到着間隔が短い場合、施工効率を上げるため、攪拌槽２０と三方弁１０の間に貯留槽を設けてもよい。

変形例において、本願における「攪拌槽の排出口と連通可能」を「攪拌槽の排出口の下流に設けられる貯留槽の排出口と連通可能」と読み替える。

攪拌槽で製造した粉末混和材料スラリーが攪拌槽の排出口より貯留槽内に排出される。貯留槽の排出口が三方弁と繋がっている。貯留槽の排出口も貯留槽の底部の最深部にあると製造した粉末混和材料スラリーの自重で排出されることから好ましい。

貯留槽には１バッチ相当量のスラリーが貯留され、トラックアジテータが到着次第、スラリーが供給される。攪拌槽では次バッチ用のスラリーが製造される。

１ 粉末混和材料のスラリー化供給装置 ２ コンプレッサ（空気供給装置）
３ 圧縮空気用ホース ４ 圧送ホース
５ 粉末混和材料 ６ 制御盤
７ 電源 ８ 二方ボールバルブ（二方弁）
９ リモコン １０ 三方ボールバルブ（三方弁）
１１ 粉末混和材料スラリーの流れ １２ 圧縮空気の流れ
１３ 弁体 １４ 弁体
１５ 樹脂製ホース
２０ 攪拌槽 ２１ 攪拌槽の排出口
２２ ミキサ ２３ 粉末混和材料スラリー
３０ スラリー用ポンプ ３１ スラリー用ポンプの吸引口
３２ スラリー用ポンプの排出口 ３３ ケーシング
４０ セメント分散剤用ポンプ ４１ セメント分散剤用容器
４２ セメント分散剤 ４３ セメント分散剤用ホース
４４ 電磁流量計 ４５ 電磁弁
５０ 水 ５１ 水中ポンプ
５２ 水用容器 ５３ 電磁流量計
５４ 電磁弁 ５５ 水供給用ホース
６０ トラックアジテータ ６１ ドラム
６２ ホッパ
１０１ 水供給機構 １０２ 粉末混和材料供給機構
１０３ スラリー製造機構 １０４ スラリー供給機構
１０５ 空気供給機構 １０６ セメント分散剤供給機構

Claims (5)

1. 槽内に粉末混和材料と水溶液（または水）が供給されて撹拌によりスラリー化するための、排出口を有する攪拌槽と、
   前記攪拌槽の排出口と連通可能な三方弁と、
   前記三方弁の残りの一方が連通可能な空気供給装置と、
   前記三方弁の残りの他方が連通可能であり、吸引口と排出口を有するスラリー用ポンプと、
   前記スラリー用ポンプの排出口に連結し、スラリーをコンクリートに供給する圧送ホースと
   を具備することを特徴とする粉末混和材料のスラリー化供給装置。
2. 前記スラリー用ポンプは、停止時に吸引口と排出口とが連通している
   ことを特徴とする請求項１に記載の粉末混和材料のスラリー化供給装置。
3. 粉末混和材料および水溶液（または水）をそれぞれ計量し、
   請求項１記載の粉末混和材料のスラリー化供給装置を用い、
   前記攪拌層にて、前記計量された粉末混和材料および水溶液（または水）を撹拌しスラリー化し、
   前記撹拌されたスラリーを前記スラリー用ポンプおよび前記圧送ホースを介して未硬化コンクリートに供給し、
   前記スラリー用ポンプの稼働停止後、前記スラリー用ポンプおよび圧送ホース内の残留スラリーを前記空気供給装置からの空気圧送により未硬化コンクリートに供給する
   ことを特徴とする混和材料の供給方法。
4. 請求項３記載の混和材料の供給方法により、混和材料を未硬化コンクリートに供給し、混和する
   ことを特徴とするコンクリートの製造方法。
5. 前記未硬化コンクリートはアジテータ車により運搬され、
   前記アジテータ車のドラム内の未硬化コンクリートの量に対応する粉末混和材料および水溶液（または水）が計量され、
   前記混和材料は、アジテータ車のドラム内の未硬化コンクリートに供給される
   ことを特徴とする請求項４記載のコンクリートの製造方法。

Images