JPH02102748A - コンクリート用砕砂製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はコンクリート用砕砂製造方法及びその装置に
係り、詳しくは、コンクリートの主要原料である骨材の
一種の砕砂を製造するための新規な方法及び新規な装置
に関する。

〔従来の技術〕

周知のように、土木建築用コンクリートは、セメント、
水、骨材を主要原料とするものであるが、高品質のコン
クリートを製造するには、堅硬で物理的、化学的に安定
しており且つ適度な粒度を有し而も塩分や粘土質等の不
純物を含有しない良好な骨材を用いることが基本となる
。この骨材としては、硬質で粒形の良い川砂及び川砂利
を使用することが望ましいが、近年における建設工事の
急激な増大に伴って供給不足を惹起せしめ、更には採取
規制と相俟って、当該川砂及び川砂利の使用９はコンク
リート用骨材の約−割を占めるまでに減少しているのが
実情である。このため、最近のコンクリート用骨材は多
様化されて、山砂（山砂利）、海砂（海砂利）、陸砂〈
陸砂利）、ダスト等が使用されるに至っているが、この
ような骨材の多様化は、コンクリートの品質低下を余儀
なくさせるものである。このような問題に対しては、種
々の対策が講じられているのが現状であって、その一方
策として、砕砂製造装置を用いて山砂利、海砂利、陸砂
利及び砕石等の原石（漂砂）を適度に破砕することによ
り砕砂を製造すると共に、この砕砂の特性に厳しい規制
を加えることにより、良質のコンクリートを得ようとす
る試みが見られる。

そして、この場合における砕砂製造装置の一種として、
ロッドミルと称せられる装置が存在する。

このロッドミルは、筒状ドラム内に複数本の金属製口７
ドを転勤可能に収納すると共に、該筒状ドラムを回転さ
せながら原石（漂砂）及び水をその内部に供給すること
により、金属製ロンドと原石とを撹拌し、該金属製ロン
ドの衝撃力により原石を強制的に破砕して、砕砂を得る
ように構成したものである。

一方、前記砕砂の品質を決定するに際しては、砕砂の粒
形や表面状態及び内部状態が重要であるのは勿論のこと
、砕砂の粒度分布曲線が、第１１図に示すロッドミル砕
砂粒度分布図における点線Ａと点線Ｂとの間の帯域内（
土木学会コンクリート用細骨材の標準精度範囲）に入る
ことが望ましい。

また、砕砂の粒形はできるだけ球形に近いことが好まし
いのであるが、この粒形の判定は、水洗した試料ＪＩＳ
　Ａ　５００４による粒形判定実績率（単位容積質量を
絶乾比重で除算した値）をもって行われるのが通例であ
り、前記した良品質の骨材である川砂の粒形判定実績率
は５７〜５９％であることが、実験により判明している
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、前記ロッドミルを用いて砕砂を製造する方法
によれば、以下に示すような種々の問題が生じる。

即ち、前記ロッドミルにおける筒状ドラムの回転時にお
いては、該筒状ドラムの内壁面に沿って金属製ロッドが
所定高さまで持ち上げられ且つその後落下した際に得ら
れる＃＃ｉ撃力によって原石が強制的に破砕されるもの
であり、而も金属製ロンドの硬度は原石の硬度よりも名
かに高いものであって、金属製ロッドから原石に付与さ
れる衝撃力は極めて大きい。そして、この金属製ロンド
は、単に原石を打ち砕き若干の摩擦的作用を行うに留ま
り、砕砂の表面を徐々に摩砕していくといった作用は当
然の事ながら行い得ない。このため、金属製ロッドによ
り破砕されて得られた砕砂は、粒形が丸形でなく偏平で
角立っており、表面（肌）がなめらかでなく、而もクラ
ンクが発生している等の諸種なる欠点を有している。従
って、このロッドミルにより製造された砕砂は、前記川
砂の持つ種々の利点を有しておらず、コンクリート用骨
材としては品質の良いものではなく、そのため、ワーカ
ビリチーや流動性等のコンクリートの諸性質に悪影響を
及ぼすという難点がある。その−例を述べると、前記ロ
ッドミルにより製造された砕砂は、その粒形が丸形でな
く且つ角立っていることに起因して、粒形判定実績率が
５３％前後であることが実験により明らかにされており
、この粒形判定実績率は前記した川砂の粒形判定実績率
よりも這かに低いものであるため、コンクリートの流動
性や単位水量等に大きな影響を与える重要な原因となる
。

また、前記ロッドミルを用いて得られた砕砂の粒度分布
曲線は、第１１図における点線Ａと点線Ｂとの間の帯域
内に必ずしも収まるものではないことが実験により確認
されており、従って、このような実験結果から判断して
も、当該砕砂が良質のものでなく且つ品質にバラツキの
あることが伺える。

更に、前記ロッドミルは、金属性ロッドを用いて大きな
衝撃力で破砕作業を行う構成であることから、粒径が１
３１璽前後から０龍までの比較的大きな原石を破砕する
場合にのみその能力を発揮するものであって、この発明
が対象とする小さな漂砂つまり例えば粒径が５１−〜０
舗の漂砂（ダストも含む）を破砕或いは摩砕する場合に
は、通用不可能なものであった。そして、このロッドミ
ルは原石の表面を徐々に摩砕していくといった事を行い
得ないものであることから、原石の表面全体を削り取る
ことが不可能であり、従って、原石（漂砂）として海砂
を採用する場合にはこの海砂の表面に付着している塩分
が除去されないばかりでなく貝殻等の不純物も除去され
ず、また漂砂として山砂を採用する場合にはこの山砂の
表面に付着している粘土質が除去されないといった問題
をも惹起せしめ、コンクリート用骨材の良質化を図る上
で大きな妨げとなっていた。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は上記事情に鑑み、コンクリート用骨材として
品質の良い川砂が自然の川の流れによって生成される原
理に着目して、これと同一の原理で而も短時間で川砂の
特性と路間−の特性を有する砕砂を製造することを技術
的課題としてなされたものである。

この技術的課題を達成するための第１の手段とするとこ
ろは、コンクリート用砕砂製造方法において、筒状ドラ
ムの内部に複数の媒体石を積重すると共に、該筒状ドラ
ムを回転させながらその内部に漂砂及び水を連続的に送
給し、該筒状ドラムの内壁面と前記漂砂との間に生じる
衝撃を緩和しながら前記複数の媒体石、漂砂及び水を所
定時間撹拌し、然る後、生成された砕砂及び水を前記筒
状ドラムから連続的に排出せしめるようにしたところに
ある。

また、上記技術的課題を達成するための第２の手段とす
るところは、コンクリート用砕砂製造装置において、筒
状ドラムと、該筒状ドラムを回転駆動せしめる駆動装置
と、該筒状ドラムの内部に積重された複数の媒体石と、
該筒状ドラムの一端壁に形成されて漂砂及び水を送給す
る送給口と、該筒状ドラムの他端壁に形成されて開口面
積が前記送給口よりも所定面積だけ大きくされ且つ生成
された砕砂及び水をその内部から排出する排出口と、該
送給口及び排出口に夫々張り渡された網状体と、前記筒
状ドラムの内周壁面に装着され且つその表面の摩擦抵抗
が大きくされた衝撃緩和シートと、前記筒状ドラムの内
周壁面に取り付けられて略等角度間隔毎に内方に向かっ
て突出し且つ筒状ドラムの軸方向に延びる複数の撹拌凸
条とを具備したところにある。

〔作用〕 上記第１の手段によると、回転する筒状ドラムの内部に
おいて、複数の媒体石、漂砂及び水が所定時間撹拌され
ると共に、この撹拌時には筒状ドラム内周壁面と漂砂と
の間に生じる衝撃が緩和されることから、該筒状ドラム
内においては、川砂が生成される原理と同一の原理に基
づいて砕砂が生成されることになる。つまり、川砂は、
川の水の流れの作用により石部体が下流に向かって押し
流される際に、種々の石と撹拌されてその表面が徐々に
摩滅或いは摩砕されることにより生成されるものであり
、而も川砂が生成される過程においては大きな（ｈ撃力
（例えば金属製部材により付与されるような大きな衝撃
力）は作用しない。従って、この第１の手段は、川砂の
生成過程と同一条件の下で、積極的に漂砂の表面を摩砕
していくものであるため、漂砂の表面に付着している塩
分や粘土質等の不純物が除去されると共に、川砂の持つ
種々の利点、卯ち粒形が球形に近く偏平でなく且つ表面
がなめらかで而もクランクが発生していない等の利点を
有する砕砂が短時間で得られることになる。

上記第２の手段によると、内部に複数の媒体石が収納さ
れてなる筒状ドラムを駆動装置の動作により回転させる
と共に、該筒状ドラムの一端壁に形成された送給口を介
して漂砂及び水をその内部に送給し、該筒状ドラム内に
おいて複数の媒体石、漂砂及び水を所定時間撹拌して砕
砂を生成し、水の押し出し作用により前記生成された砕
砂を、筒状ドラムの他端壁に形成された排出口より排出
せしめる。この場合、前記筒状ドラムの内周壁面には衝
撃緩和シートが装着されていることから、前記攪１↑時
に漂砂と筒状ドラム内周壁面との間に生じる衝撃が緩和
されて、漂砂が打ち砕かれるといった事態が回避される
。また、この衝撃緩和シートの表面は摩擦抵抗が大きく
されていることから、前記筒状ドラムの回転時において
は、漂砂及び媒体石が筒状ドラムの内周壁面に沿って大
きな摩擦力で十分な高さまで持ち上げられることになり
、つまり前記原砂及び媒体石が不十分な高さ位置から筒
状ドラムの内周壁面に沿って滑落するといった事態が回
避されることになり、これにより撹拌能率が向上して砕
砂の生成に要する時間が短縮されることになる。更に、
前記撹拌時においては、筒状ドラムの内周壁面に取り付
けられた複数の撹拌凸条の作用により媒体石が常に転勤
することになり更なる撹拌能率の向上が図られる。また
、前記筒状ドラムの送給口及び排出口には夫々網状体が
張り渡されているので、この網状体の目の大きさを適切
に設定しておけば、前記撹拌時に媒体石が筒状ドラムの
外方に飛び出すといった不具合が回避される。そして、
この第２の手段においても、川砂の生成過程と同一条件
の下で砕砂が生成されることになるので、川砂と同様の
諸種なる利点を有する品質の良い砕砂が得られることに
なる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図乃至第４図に示すように、この発明に係るコンク
リート用砕砂製造装置１は、内部が撹拌室とされた筒状
ドラム２と、該筒状ドラム２を回転駆動せしめる駆動装
置３とを有する。

前記筒状ドラム２の一端壁４には送給管５が突設され且
つ他端壁６には排出管７が突設されており、該排出管７
の管径は送給管５の管径よりも稍大径とされている。

前記駆動装置３は、基台８の上面にブラケット９・・・
９を介して回動自在に保持された４個のローラー１０・
・・ＩＯと、該基台８の一渕部上面に取り付けられたモ
ータ１１と、該モータ１１の回転軸１２に固着された駆
動スプロケット１３と、前記筒状ドラム２の軸方向中央
部外周に固着された従動スプロケッ目４と、前記両スプ
ロケット１３．１４に巻き掛けられたチェーン１５とか
ら成る。そして、前記モータ１１の回転力がチェーン１
５を介して筒状ドラム２に伝達されることにより、該筒
状ドラム２が前記４、個のローラー１０・・・１０を転
勤させながらその上方で回転駆動される構成である。尚
、前記両スプロケット１３．１４は、歯付きプーリや■
形プーリで構成してもよく、また前記チェーン１５は、
タイミングベルトやＶベルトで構成してもよいのは言う
までもない。

一方、第５図及び第６図に示すように、前記筒状ドラム
２の内周壁面には、その全周にわたって衝撃緩和シート
としてのゴムシート１６が貼着されており、更にこの内
周壁面には、略等角度間隔毎に内方に向かって放射状に
突出し且つ筒状ドラム２の軸方向に直線状に延びる複数
の撹拌凸条エフ・・・１７が取り付けられている。この
場合、前記ゴムシー目６は、材質が天然ゴムでなるため
、その表面の摩擦抵抗（他の部材との摩擦時に生じる抵
抗）が大きくされており、而もクツション部材としての
役割をも果たすことになる。

また、前記筒状ドラム２の一端壁４中央部には、漂砂及
び水をその内部に送給する送給口２０が形成されて、こ
の送給口２０には網状体２１が張り渡されていると共に
、該筒状ドラム２の他端壁６中央部には、開口面積が前
記送給口２０よりも所定面積だけ大きくされ且つ砕砂及
び水をその内部から排出する排出口２２が形成されて、
この排出口２２にも網状体２３が張り渡されている。こ
の場合、前記送給口２０側の網状体２１の目の大きさは
約１５鶴とされ、また前記排出口２２例の網状体２３の
目の大きさは約ｌ　Ｑ　＊ｍとされている。

そして、第７図及び第８図に示すように、筒状ドラム２
の内部撹拌室には、複数の媒体石２５・・・２５が積重
されると共に、該筒状ドラム２の一側方には、水２６を
供給するためのシャワー手段２７と、水２６及び摩砕２
８を前記送給管５内に導くためのシュート２９とが備え
られている。この場合、前記媒体石２５・・・２５とし
ては、網状体２３における１０ｍの目よりも大きな石が
使用され且つ当該媒体石２５・・・２５を補充する際に
は１〜１．５　ｋｇのものが使用されると共に、前記摩
砕２８としては、粒径が５鶴以下の海砂、山砂、採石場
で採取されたダスト等が使用される。尚、前記筒状ドラ
ム２の一端壁４には、前記媒体石２５・・・２５を投入
するための投入口３０と、該投入口３０を開閉する蓋体
３１とが設けられている。

次に、上記構成からなるコンクリート用砕砂製造装置ｌ
を用いて砕砂を製造する方法について説明する。

先ず、筒状ドラム２の内部撹拌室に複数の媒体石２５・
・・２５を積重し、水２６及び摩砕２８をシュート２９
から送給口２０（網状体２１）を介して該筒状ドラム２
の内部撹拌室に連続的に送給し、モータ１１の動作によ
り筒状ドラム２を回転させて、該筒状ドラム２内におい
て前記複数の媒体石２５・・・２５、摩砕２８及び水２
６を撹拌する。この撹拌時においては、筒状ドラム２の
内周壁面にゴムシート１６が貼着されていることから、
摩砕２８及び媒体石２５と筒状ドラム２内周壁面との間
に生じる衝撃が緩和される。

従って、従来のロッドミルのように大きな衝撃力によっ
て原石の全部が打ち砕かれるといった事態が回避されて
、前記摩砕２８はその表面全体が徐々に摩砕され且つ偏
平石のみが破砕されると共に、これに伴って当該漂砂２
８の表面に付着している塩分や粘土質或いは貝殻等が効
果的に除去される。

また、前記ゴムシート１６の表面は摩擦抵抗が大きいも
のであるから、撹拌時における摩砕２８の掻き上げ作用
が増大して撹拌能率が向上すると共に、筒状ドラム２の
内周壁面に取り付けられた複数の撹拌凸条１７・・・１
７の作用により媒体石２５・・・２５が常に転勤してそ
の向きが変化するので、摩砕２８に対して均等な摩砕作
用が施されることになる。

このようにして、複数の媒体石２５・・・２５、摩砕２
８及び水２６が所定時間撹拌された後に得られた砕砂３
２は、水２６の押し出し作用により排出口２２（網状体
２３）を介して筒状ドラム２の外方へ連続的に排出され
、この排出された砕砂３２と水２６とは図外の分級機に
供給され、この分級機により水分と砕砂とが振り分けら
れる。

以上のようにして得られた砕砂３２の粒形判定実績率は
、５８〜５９％であることが、本出願人が行った実験に
より確認されており、この砕砂３２の粒形判定実績率は
川砂の粒形判定実績率と路間−であることから考察すれ
ば、この砕砂３２の特性は川砂の特性に極めて近いもの
であることが伺える。

また、第９図に示すように、前記砕砂３２の粒度分布曲
線Ｘは、ロッドミル砕砂粒度分布図における点線Ａと点
線Ｂとの間の帯域内に収まるばかりでなく、両点線Ａ、
Ｂの略中央部を延びるものであることが、実験により確
認されており、このことから判断しても、前記砕砂３２
は良質で且つ品質にバラツキのないことが明白である。

尚、以上の実施例は、−台のコンクリート用砕砂製造装
置ｌを使用して所望の砕砂を得るように構成したもので
あるが、第１０図に示すように、複数台（必要な台数で
よい）のコンクリート用砕砂製造装置１・・・１を直列
に配設して、隣接する２台の砕砂製造装置１．１のうち
の一方の砕砂製造装置１の排出管７と他方の砕砂製造装
置１の送給管５とを連絡板３３を介して連通ずるように
構成してもよい。そして、このような構成とした場合に
は、−台の砕砂製造装置ｌで撹拌して得られた砕砂が後
続の砕砂製造装置１によって更に撹拌されることになる
ので、例えば原石（摩砕）の種類が異なる場合において
も、常に品質の良い砕砂が最終的に得られることになる
。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、回転する筒状ドラムの
内部において所定の大きさの媒体石、摩砕及び水が連続
的に撹拌されると共に、この撹拌時には摩砕に必要以上
に大きな衝撃力が作用せず偏平石を破砕するに留まり、
従って、摩砕はその表面全体が徐々に摩砕されていくこ
とになるので、川砂が生成される過程と同一条件の下で
砕砂が生成されることになり、この結果、川砂の有する
特性と同様に粒径が丸く偏平でなく且つ表面がなめらか
で而もクランクが発生していない等の種々の利点を有す
る砕砂が得られることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第９図はこの発明の第１実施例を示すもので
、第１図はコンクリート用砕砂製造装置の正面図、第２
図はコンクリート用砕砂製造装置の左側面図、第３図は
コンクリート用砕砂製造装置の背面図、第４図はコンク
リート用砕砂製造装置の右側面図、第５図は第４図Ｖ−
Ｖ線に従って切断した縦断背面図、第６図は第３図Ｖｌ
−ｖｒ線に従って切断した縦断側面図、第７図はこの実
施例の作用を示す概略縦断背面図、第８図は同じくこの
実施例の作用を示す概略縦断側面図、第９図はこの実施
例における実験結果を示すロッドミル砕砂粒度分布図で
ある。また、第１０図はこの発明の第２実施例を示す概
略側面図である。更に、第１１図はロッドミル砕砂粒度
分布図である。 １−・コンクリート用砕砂製造装置、 ２−・−筒状ドラム、 ３−駆動装置、 ４−・一端壁、 ６・・・他端壁、 １６・−・衝撃緩和シート、 １７・・−・撹拌凸条、 ２０−・・送給口、 ２１、２３−網状体、 ２２−排出口、 ２５−媒体石、 ２６・・−水、 ２８・−・摩砕、 ３２・・−砕砂。 第１図 第２図 １−・コンクリ− ２−筒状ドラム ３−駆動装置 ４・・一端壁 ６−・−他端壁 ト用砕砂製造装置 第３図 −■ １−コンクリート用砕砂製造装置 ２・・・筒状ドラム ３・・・駆動装置 ４−・一端壁 ６・−他端壁 第４図 第９図 試験ふるいの呼び寸法 第１１図 試験ふるいの呼び寸法

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）筒状ドラムの内部に複数の媒体石を積重すると共
   に、該筒状ドラムを回転させながらその内部に原砂及び
   水を連続的に送給し、該筒状ドラムの内壁面と前記原砂
   との間に生じる衝撃を緩和しながら前記複数の媒体石、
   原砂及び水を所定時間撹拌し、然る後、生成された砕砂
   及び水を前記筒状ドラムから連続的に排出せしめるよう
   にしたことを特徴とするコンクリート用砕砂製造方法。
2. （２）筒状ドラムと、該筒状ドラムを回転駆動せしめる
   駆動装置と、該筒状ドラムの内部に積重された複数の媒
   体石と、該筒状ドラムの一端壁に形成されて原砂及び水
   を送給する送給口と、該筒状ドラムの他端壁に形成され
   て開口面積が前記送給口よりも所定面積だけ大きくされ
   且つ生成された砕砂及び水をその内部から排出する排出
   口と、該送給口及び排出口に夫々張り渡された網状体と
   、前記筒状ドラムの内周壁面に装着され且つその表面の
   摩擦抵抗が大きくされた衝撃緩和シートと、前記筒状ド
   ラムの内周壁面に取り付けられて略等角度間隔毎に内方
   に向かって突出し且つ筒状ドラムの軸方向に延びる複数
   の撹拌凸条とを具備してなることを特徴とするコンクリ
   ート用砕砂製造装置。