JPH02153704A - ミキサによる生コンクリートの製造方法 - 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】 本発明は、生コンクリートの製造に関するものであり、
特徴とするところは作業工程の進行如何にかかわらず同
じ容器の中で、しかも工程に合せ素材の種類または配合
比率を変えると共にその工程に最も適する混練メカニズ
ムを選びながら攪拌翼の回転速度を段階的に変化させて
生コンクリートを製造するにある。

従来の生コンクリートＩＢ造は、配合比率に合せて計量
した素材全量の夫々を規定の時間差で順次同じ容Ｉｆ！
！（ミキサ）へ−度に投入しながら攪拌翼でａ、ぜ合せ
て生コンクリートを製造するものであり、該攪拌翼の回
転速度は変わることなく常に一定であった。

ところで生コンクリートの製造過程を大別し。

これを考察してみれば、砂へセメントをコーテングさせ
る工程と、砂利へモルタルをコーテングさせる工程とが
考えられる。しかも生コンクリートの製造で重要なこと
は、各コーテング過程とモルタルの製造工程をいかに行
うかにある。

これを手練りの場合で熟考すれば、練り台上にある砂を
広げてセメントをふりかけ１両者をよく混ぜ合せる第１
工程と、混ぜ合せた混合物に水を均等に散布しながら残
りのセメントを加えて′／ｒ１棟しモルタルにする第２
工程と、該モルタルと砂利及び残りの水の王者を充分混
練して生コンクリートにする第３工程とが考えられるの
であり、各工程の詳細が次のようになされることが望ま
しい。

から練りと称する第１工程では、砂の表面へ均一にセメ
ントをコーテングすることが目的であることから、作業
者は該コーテングに必要充分なるセメント量を練り台上
に供給し砂をころがすようなして作業する。この作業で
は、砂自身の表面の湿り度合や不純物附着の有無により
コーテングされるセメントの被膜厚さ、即ちコーテング
の強さ、バラツキ、その値は砂の夫々で異なってくる。

そこで作業者は係る砂表面の湿り度合や不純物晴着の有
無を確め、しかる後にコーテングされる砂表面の造殻部
が均等質な状態に被膜されたコーテング砂となるよう配
慮しながら切り返えし作業を行うことが大切である。

第２工程であるモルタルづくりでは、比重差の大きな水
と残りのセメント及びコーテング砂の王者を混ぜ合せる
のであるから、各素材の対流が激しく起るようになさね
ばならず、相当に大きなエネルギーを与える混ぜ合せ速
度となす必要があり。

このために作業者の切り返えし動作も前工程の第１工程
に比較して著しく活発となる。しかもセメント粒子相互
やコーテング砂相互及びセメント粒子とコーテング砂相
互のすベリや衝突などの効果をより有効に用いるべく、
切り返丸しの途中に棟リスコツプで押圧しながらこする
動作も加える必要がある。従ってこの工程では、混ぜ合
せる作用とこねる作用を合せた混練作業が素速く行われ
るべきである。

第３工程では１モルタルへ砂利と残りの水を加える。こ
の水は充分モルタル化していない残余のセメント粒子と
共にセメントスラリーをつくるのほか、砂利の表面を湿
めらす働きをもっている。

最終的に砂利はモルタルとセメントスラリーとに包含さ
れ、砂はセメントに被膜され、セメント粒子は水和反応
による水和作用で粒子間相互を結合すると共に砂利や砂
と接着して生コンクリートを形成するのであるから、こ
の工程では、前工程の第２工程はどの速度で切り返えす
必要はなく、むしろ水和反応の進行とセメンチージョン
の度合を確認しながらの混練作業が行われるべきである
。

以上の手練り説明から明らかなように、砂の表面へセメ
ントをコーテングさせてから、モルタルをつくる工程と
砂利の表面へモルタルをコーテングさせる工程とでは、
投下するエネルギー量の時間的な差異は勿論のこと混練
メカニズムも相異する０本発明は、以上の手練り作業を
基本とし、該作業を機械的に再現するものであり、この
ために攪拌翼の回転速度を各工程に合せて増減させるな
どして従来の生コンクリートがもっている諸問題を解消
しようとするものである。

具体的な実施の一例を図面により説明する。

第１図Ａは好適に用いられるパン型ミキサ例の模式図で
あり１図において素材ａ、ｂ、ｃ・・・・をいれるドラ
ム（容器）１には、自転ならびに公転する攪拌翼２・１
と公転する攪１ｆ翼２・２　・・・の夫々が挿入されて
おり、該翼をドラム内で回転移動させるためのアーム３
・１．３・２、・・・・を付設する変速機４にはモータ
５が連設されている。このミキサは変速機を操作しなか
らモータを起動させれば攪拌翼の回転速度が変更できる
よう構成されている。ここでモータ５にボールチェンジ
モータを使用するときは、変速擾４が省略できる。

第２図は素材をミキサへ投入してから生コンクリートと
なる順序のフロー図であり、該図と第１図のミキサ操作
とを対応させて説明すれば、第１工程は、砂粒子の表面
へセメント粒子をコーテングさせたコーテング砂となす
ための作業であるから、撹拌翼２・１で近接する粒子相
互の位置交換による局部的な温合である拡散８合を主に
行い。

攪拌翼２・２，２・３、・・・・、で粒子を大きく移動
させて静止部の生じないようにする大局的な混合である
対流混合を主に行うようなす、この第１工程では、砂粒
子とセメント粒子が相互に混ざり合う攪拌翼の回転速度
と混線メカニズムであればよい、このコーテング作業を
助け、良好なものとするためには、砂表面が表乾状態で
なく適当な湿り度合になされていることが大切であり、
この附着水の水量と反応するに！＆適なセメント量の過
不足によってコーテングされる造殻部の造殻強度が決定
する。

第２工程においては、水と残余のセメントとから良好な
セメントペーストをつくると共にコーテング砂へ該ペー
ストを耐着させて強力な結合力のモルタルになすため、
攪拌翼２・１と粒子を直接衝突させ、或は間接的に粒子
相互を衝突させるようなしながらしかも攪拌翼２・７．
２・３、・・・とドラム内壁との隙間でさらに該粒子相
互を押圧してこする作用、即ちこねりを加味した剪断混
合を主に行い、且つ攪拌翼２・２，２・３．・・・・で
対流混合を主に行うようになす、この第２工程では、コ
ーテング砂とセメント粒子とが相互に混ざり合い、こね
り合うようなして混練される攪拌翼の回転速度と混線メ
カニズムが必要である。このようになして砂粒子の表面
に強力なセメント被膜のコーテングされた造殻部をつく
り、さらに該造殻部のもつコーテング砂をセメントペー
ストで包むと共に相互を結合せしめて流動性大のモルタ
ルが製造されるのである。

この第２工程における剪断混合をより顕著なるものとす
るためには、攪拌翼の進行指向方向に対する取材力を第
１図Ｂとするよりも第１図Ｃとなし、攪拌翼とドラム内
壁との隙間を活用してこねりに有効なるようすることが
好ましく、このことは素材の流れ方向を示している同図
の矢印から考えても明らかである。従って対Ａ１合を主
に行うための撹拌翼２・２．２・３．・・・・・　を逆
向方向へ移動させることにより結果的に同じ効果を得る
ことができるのであるからミキサを正転させず、第２工
程のみ逆転させることによっても剪断混合の性能向上を
はかることができる。

第３工程においては、充分モルタル化していない未反応
のセメント粒子と残余の水とでセメントスラリーをつく
り１モルタルと共に砂利を包含するための拡散混合と前
述した対流混合を行うようなす、この第３工程では、砂
利とモルタル及びセメントスラリーが混ざり合う撹拌翼
の回転速度と混線メカニズムであればよい。

このようにして砂利の表面へモルタル被膜のコーテング
されたコーテング砂利をつくり、該コーテング砂利同志
を互に結合すると共に該結合の空隙部にセメントスラリ
ーの介在するコンクリートとなして生コンクリートを製
造するのである。

詳堀な説明を省略したが、各工程における攪拌翼の回転
速度は、撹拌翼の形状や配置によっても変化するが一般
的には従来のモルタルミキサ及び生コンクリートミキサ
が参考となる。第４図は既存ミキサの攪拌翼回転速度の
平均的な数値を総めたものである。

第４図から次のことが明らかである。

容器回転型（無攪拌型）は、容器固定型（攪拌型）に比
べて回転速度が遅＜、ｔＷ拌翼の構造においても剪断混
合には不向きである。またモルタルミキサは、生コンク
リートミキサよりも回転速度が速いので練り上がった生
コンクリートの滞留時間を長くしたいときは不向きであ
る。

本実施例ミキサは１回転速度を段階的に変えて選択する
ことができる構造となしであるので上記欠点を補うこと
が可能であり、しかも既存ミキサの回転速度に合せた各
撹拌翼の回転数になし得る優れたものである。

他の実施例を第３図により説明する。

図において１１は架台であり、該架台の両サイドから上
方へ向けて立設させた２木の支柱上部には、ピン１２．
１２’　を中心に回動するコ字状腕１３の片端が各々取
付けられており、該腕は攪拌翼１９．１９’　、・・・
・、の付設されるドラム１を抱込むようなすと共にドラ
ム底部から突出する第１回転軸１５を回動自在に貫挿し
て支承する他端になしである。他方第１回転軸は、ドラ
ムの内部を回転する攪拌翼１６．１６’　、・・・・、
の付設されるボス１７が着脱自在に固着する第２回転軸
１８を回動自在に貫挿して支承する構造になしである。

そして腕１３に設けるモータ５・２と５・３でドラム１
と第２回転軸１８を駆動させ、所望の攪拌翼回転速度に
なすのほか、互に逆方向へ回転し させて剪断混合の効果増大に努め得るような１である。

このミキサの使い方を第２図のフロー図に合せて説明す
れば次のようになる。

第１工程においては、攪拌翼１６．１６′・・・・と攪
拌翼１９．１９′、・・・・、とを同一方向へ、且つ必
要に応じて適当な位相差が保ち得る交互の配置となして
拡散混合を効果的に行うと共に対流混合を行うようなす
、対流混合が特に要求されるときは各撹拌翼の位相差を
なくし同一方向へしかも等速度で回転させるようなせば
よい。

第２工程においては、攪拌′Ｒ１６，１６′、・・・と
攪拌翼１９．１９’　、・・・・、とを互に異なる逆の
方向へ回転させて相互の撹拌翼間に介在する素材が強力
に剪断されこねられるような剪断混合を効果的に行うと
共に対流混合を行うようなす、剪断混合が特に要求され
るときは、攪拌翼の相対速度が増大するようなすため、
いずれかの攪拌翼まへ たは互の攪拌買電回転速度を増速させるとよい。

第３工程においては、各撹拌翼の回転速度が相違すると
しても基本的な考え方は、第１工程に準じて行うような
す、なお、製造された生コンクリートをドラムの傾胴に
より排出するときは、対流混合に最も適した各攪拌翼配
置となして排出すると排出時間が短縮でき、好都合であ
る。また生コンクリートを長時間ミキサのドラム内に滞
留させたい時は５各攪拌翼の回転速度を減速すればよい
のである。

本ミキサは、モータが２台あるものについて説明したが
、取上の動作が行える構造となしてあればよく、モータ
１台に変速機と動力の切換装置を備える駆動手段になし
て構成することもできる。

ここに第１図ミキサと第２図ミキサの具体的な計測値の
一例を第５図にあげる。

遍罹ノにある投影面積とは、素材の流れ方向に対する攪
拌翼の平均投影面積を示し、混合に有効なる面積である
。

以上の理由から本発明に用いるミキサの機鉋としては、
拡散混合と対流混合及び剪断混合の行えるものであるこ
と、またｍｔｉ’翼の回転速度が可変速なるものである
ことを要する。また混練メカニズムもドラム内素材の組
合せ変化に対応し７て選択できることが必要であり、該
メカニズムの選択は、ミキサの運転者による手動操作で
もよいが、好ましくは、シーケンス制御或はプログラム
制御による自動操作とすべきであり、制御の信号は、た
とえば計量された素材がゲートからミキサへ放出される
ときのゲートの開閉信号を入力信号にするようなすとか
、或は砂へのセメントのコーテング状況または砂利への
モルタルのコーテング状況を物理的手段によって感知し
、該感知信号を入力信号にするようなすなどとすればよ
い。

以上のようになして製造された生コンクリートは、従来
にない優れたブレージング性能やワーカビリティ、・・
・・などをもつものであり、根本には良好なモルタル性
能の含まれていることを重要視すべきであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａは本発明に好適に用いられるミキサの一部を切
断した模式図、同図Ｂ及びＣは攪拌買取付方の一例、第
２図は素材をミキサへ投入してから生コンクリートにな
る順序のフロー図、第３図はミキサの他の実施例を示す
断面図、第４図は既存のミキサにおける攪拌翼の回転速
度を示す図。 第５図は本発明を実施する第１図ミキサと第２図ミキサ
の計測値を示す図である。 １　・・・・・・　ドラム ２．１６．１９　　・・・・・・攪拌翼５１・・・・　
モータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 砂の表面へセメントの一部をコーテングする第１工程と
   、該コーテング砂と残余のセメント及び混練水の一部か
   らモルタルをつくる第２工程と、該モルタルと残余の混
   練水及び砂利からコンクリートをつくる第３工程とから
   なる各工程をミキサの同じドラム内で実施するミキサに
   よる生コンクリートの製造方法。