JPH03240506A - コンクリート製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、冷却下でセメントペース１へ（骨材を除くコ
ンクリート材料の水溶液）又はスラリー（混和材の水溶
液）を生成し、このセメン１〜ペースト等を用いて練り
上がり温度の低いコンクリートを製造するコンクリート
製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

例えば、ダムコンクリートなどでは、コンクリート打設
後の内部温度を抑えて、ひび割れを防止するためには、
コンクリートの打込温度を２５℃以下にする必要がある
。このため、従来から、液化窒素などの液化低温ガスを
用いてコンクリートの製造段階での温度を低く抑える技
術が提供されている。

かかる技術として、（イ）ミキサーやトラックミキサ−
で混線中のコンクリートへ液化低温ガスを噴射するもの
、（ロ）骨材びんに貯蔵した骨材に液化低温ガスを噴射
し、冷却したこの骨材をミキサーに投入するもの、（ハ
）砂を撹拌しながら、これに液化低温ガスを噴射し、冷
却したこの砂をミキサーに投入するもの、（ニ）練り混
ぜ水中に液化低温ガスを噴射し、この冷却した練り混ぜ
水をミキサーに投入するものなどが提案されている。

しかしながら、かかる従来のコンクリートの冷却技術に
あっては、上記（イ）のコンクリートの冷却では、液化
低温ガスの噴射面とコンクリ−１−の接触面が限定され
、大半が未使用のガスとして放出されてしまい、熱の伝
達効率が著しく悪く、結果的に４０〜５０％の利用効率
しか得られず、不経済となり、上記（ロ）の骨材の冷却
では、槽内および骨材表面の水が凝結するために、槽内
で骨材どうしが結合して、ゲートからの引き出しが困難
になるなどの課題があった。また、上記（ハ）の砂の撹
拌冷却では、砂を撹拌槽で撹拌冷却するための装置をバ
ッチャ−プラント内に設備する必要があるため設備の改
造が必要となり、上記（ニ）の練り混ぜ水の冷却では、
ＲＣＤコンクリ−１〜のように練り混ぜ水を少量しか使
わないコンクリートの場合、所要の冷却カロリーを得る
のには不十分であり、他の混合材の冷却と併用する補助
的な冷却を必要とするという課題があった。さらに、氷
を製造して冷却した練り混ぜ水を作り、これを用いる方
法もあるが、別途氷の貯蔵、運搬手段が必要となり、設
備の改造が必要になるなどの課題があった。

一方、上述の方法に対して、水槽中の水への液化低温ガ
スの吹き込みにより水と氷の混合物を作り、これをコン
クリートの冷却に用いる技術について、本出願人は先に
出願しく実願平１−１２９０３９号）、上記各課題を解
決できるようになった。この方法では、液化低温ガスの
温度や氷の生成量から使用効率を９０％以上に高めるこ
とができるという利点がある。また、かかる氷水混合物
は０℃でも流動性が高いシャーベット状物質であり、ポ
ンプなどにより管路輸送が容易に行えるという利点があ
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、かかる氷水混合物を用いるものでは、こ
れらを槽内しこある時間放置しておくと、氷は浮き上が
って上層部に集中し、ここで固結する傾向を示すほか、
液化低温ガスの上記水中への３− 吹き込み中において、氷の生成量が増加するにつれて対
流が滞るようになり、上記氷水混合物中に液化低温ガス
の通路が生じて、吹き込んだ液化低温ガスが直接外へ吹
き抜けてしまい、液化低温ガスの使用効率が著しく悪化
するなどの課題があった。

本発明は、上記従来の課題に着目してなされたものであ
り、水または水に混和剤を混入した混合物からなる練り
混ぜ水と、セメント、混和材またはこれらの混合物とを
混合、攪拌、循環させるとともに液化低温ガスと接触さ
せて低温のセメントペースト又はスラリーを生成し、上
記低温のセメン１−ペースト又はスラリーをミキサーに
おし）て他のコンクリート材料と混合して、練り上がり
温度の低いコンクリートを製造することができるコンク
リ−１〜製造方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明にかかるコンクリート製造方法は上記目的を鑑み
たものであり、その要旨は、水計量槽において水または
水に混和剤を混入した混合物から４− なる練り混ぜ水の投入量を計量し、セメンｌ−計量槽に
おいてセメント、混和材又はこれらの混合物のいずれか
の投入量を計量し、撹拌槽において上記各計量槽で計量
した計量物を撹拌してセメントペース１−又はスラリー
を生成し、低温ガス供給部から液化低温ガスを上記撹拌
槽の撹拌物に噴入し、上記撹拌槽で生成した低温の撹拌
物をミキサーに供給することを特徴とするコンクリ−Ｉ
−製造方法にある。

ここで混和剤とは、コンクリートの性質を改良すること
を目的に、コンクリートの成分として加えるセメント・
水・骨材以外の材料のうち、使用量が少なく薬品的な使
い方をするものであり、ＡＥ剤、減水剤、急結剤、着色
剤等を含むものをいう。

また、上記混和材には、上記セメント・水・骨材以外の
材料のうち、使用量が多くその容積がコンクリートの配
合の計算に関係するものをいい、フライアッシュ、鉱炉
スラグ、石粉等を含むものがある。

〔作用〕

本発明では、撹拌槽において、生成したセメンＩ・ペー
スト又はスラリーに液化低温ガスを噴入して氷晶を生成
する。上記セメントペースト又はスラリー中に含まれる
セメント及び／又は混和材は水に比べて比熱が小さいの
で、液化低温ガスによる冷却が水よりも進むことになり
、したがってセメント粒子または混和材粒子の表面に氷
が生成しやすい。また、セメント又は混和材は、水より
も比重が大きいので、セメント粒子及び／又は混和材粒
子を内包する氷晶は、その比重が氷のみによる氷晶の比
重よりも大きい。したがって氷晶は浮力によって容易に
上昇しないので分散性が良く、流動性の高いシャーベッ
ト状の低温のセメントペース１〜又はスラリーが生成す
る。生成した上記低温のセメントペース１へ又はスラリ
ーを、ポンプ等を用いて容易にミキサーに搬送し、他の
コンクリ−１〜材料と混練して、練り上り温度の低いコ
ンクリートを製造する。

〔実施例〕

以下に本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明の概略構成を示すブロック接続図であ
り、ｌは水計量槽で、これには外部がら混和剤２および
水３が投入され、予め設定した計量値の練り混ぜ水４を
排出できるようになっている。５はセメント計量槽で、
外部からセメント６又は混和材７が投入され、設定した
計量値のセメント、混和材又はこれらの混合物のいずれ
かを排出できるようになっている。８は撹拌槽であり、
上記各計量槽において計量された練り混ぜ水と、セメン
ト、混和材又はこれらの混合物のいずれかとを混合、撹
拌してセメントペースト又はスラリーを生成する。また
、この撹拌槽８には、撹拌物に液化低温ガスを噴入する
低温ガス供給部９がガス供給パイプ１６を経て接続され
る。１０は上記撹拌槽８で生成し、パイプ１５を介して
送られる低温のセメントペースト又はスラリーと、別に
投入される骨材又はセメント（他のコンクリート材料）
とを混練するミキサーである。

− 第２図は第１図に示した撹拌槽８におけるセメントペー
スト又はスラリーの循環系統を示す構成図である。１２
は撹拌槽８の上下部に連通ずる循環パイプで、この循環
パイプ１２の途中にはモータポンプ１３および三方バル
ブ１４が図示のようｔこ接続されている。三方バルブ１
４の一方の出力端は、上記コンクリート混線用のミキサ
ー１０に一端を開口しているパイプ１５に接続されてい
る。

１６は上記撹拌槽８の下部に一端を接、続したガス供給
パイプで、このガス供給パイプ１６を介して撹拌槽８内
に、低温ガス供給部９から液化低温ガスが供給される。

また、］−７はガス供給弁である。

次に作用について説明する。第１図に示すように、水３
と混和剤２が所定の割合で水計量槽１内に供給され、練
り混ぜ水４を生成する。一方、所定の割合のセメント６
及び／又は混和材７がセメント計量槽４内に供給される
。次に予め計算された量の練り混ぜ水４およびセメント
６、混和材７またはこれらの混合物のいずれかが計量さ
れて撹拌槽８内に投入される。この撹拌槽８内では、上
８− 記投入された材料が図示しない撹拌手段によって、ある
いは第２図に示すモータポンプエ３および循環パイプ１
２による強制循環によって、撹拌および混練され、セメ
ントペースト又はスラリーが生成する。また、上記撹拌
中の撹拌物には、ガス供給パイプ１６を介して液化低温
ガスが噴入される。

液化低温ガスは撹拌物に接触して、例えば−１９６°Ｃ
から平衡点温度までの熱移動によって、低温のセメント
ペースト又はスラリーを生成する。実験によれば、この
ときの伝熱効率は９０％以上である。

上記撹拌物の撹拌中に、モータポンプ１３を廃動し、か
つ循環パイプ１２が連通ずるように三方バルブ１４を切
り換えておけば、モータポンプ１３の作動によって撹拌
槽８の底部から引き込んだ撹拌物が撹拌槽８の上部へ送
出され、撹拌物は強制循環される。さらに、この流れに
抗するように液化低温ガスが上方に向けて噴入されるの
で熱移動が十分行われる。練り混ぜ水４、セメン１−６
及び混和材７の量は予め計量されるので、セメントペー
スト又はスラリーさらにはコンクリートを所定の温度に
冷却するための液化低温ガスの量を容易に算出すること
ができる。また、上記撹拌槽８内でセメントペースト又
はスラリー中の練り魂ぜ水が、上記液化低温ガスによっ
て冷却、氷晶化し、セメントペースト又はスラリー全体
として氷晶混じりの０℃の液状物となる。セメント又は
混和材の比熱は水よりも低く、約０．２５である。ゆえ
に液化低温ガスによる冷却が水よりも早く進むのでセメ
ント粒子又は混和材粒子の表面において水の凝結が行わ
れやすい。

また、セメントあるいは混和材の比重（約３．１）は水
の比重より大きいので、セメント粒子あるいは混和材粒
子を内包する氷晶は、氷のみの氷晶よりも比重が大きい
。したがって浮力によって上昇し、上層部で凝集する傾
向が少なく、また、分散性もよいため、液化低温ガスの
通路が生じて熱移動が一部の氷晶に偏ることがない。さ
らにセメントペースト又はスラリー全体がポンプ１３に
よって強制循環されるとともに、ポンプ１３内の羽根に
よって氷晶が破砕されるため、流動性の高いシャーペッ
ト状のセメントペースＩ−又はスラリーが効率の良い液
化低温ガスの使用において得られる。

かかるシャーベット状のセメントペースト又はスラリー
は、三方バルブ１４を切り換えれば、ポンプ１３により
パイプ１５を経てミキサー１０に容易に搬送される。ミ
キサー１０で搬送されたシャーベッＩ−状のセメン１−
ペースト又はスラリーを他のコンクリート材料と混練す
れば、練り上がり温度が低く流動性のあるコンクリート
が得られる。

また混和材を混入した場合は、混和材の作用によって、
コンクリートの流動性がさらに増加する。

第３図は、第２図に示すバッチ処理式とは異なり、撹拌
槽８、循環パイプ１２およびモータポンプ１３を２組並
設した連続処理式のものを示す。

これによれば、一方の撹拌槽８でセメンＩ−ぺ・−スト
又はスラリーの撹拌、冷却を行っている間に、三方バル
ブ１４の切り換えによって他方の撹拌槽８から生成した
低温のセメントベースＩ〜又はスラリーを搬送パイプ１
５を介してミキサー１０に搬送することができる。従っ
て、かかる２つの撹拌１１− 槽８からミキサー１０に対して、連続的または間欠的に
低温のセメントペースト又はスラリーを供給することが
できる。

セメントペーストは凝固性があるため、搬送後は撹拌槽
や管内を水で洗浄する必要がある。一方スラリーの場合
はフライアッシュ等の混和材が非凝固性であるため、水
で洗浄する必要がない。

また本発明のコンクリート製造法は、水のみでなく、セ
メントや混和材をも冷却するので、ＲＣＤコンクリ−Ｉ
−においても充分な冷却カロリーを与えることができる
ほか、製造後のフレッシュセメントは６０℃に達するこ
とから、セメント冷却方法としても有効である。

〔発明の効果〕

本発明のコンクリート製造方法は、撹拌槽において低温
ガス供給部から液化低温ガスを噴入して低温のセメント
ペースト又はスラリーを生成し、ミキサーにおいて他の
コンクリート材料と混練するので、生成する氷晶の分散
性が向上し、混線性が良くしかも予定した冷却カロリー
を有する商品１２− 質のコンクリートを安定的に製造できる。

また本発明のコンクリ−１−製造方法は、低温ガス供給
部を備えているので、氷の貯蔵手段や運搬手段、あるい
は骨材の冷却装置等の設備を別途設ける必要がない。し
たがって構造が簡易なので生コンプラントの設置や維持
を低コスＩ・で行うことができるほか、既設の生コンプ
ラン１−への増設、供給も容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるコンクリート製造方法の概略構
成を示すブロック接続図、第２図は撹拌槽を中心として
、セメントペースト又はスラリーの循環系を示す構成図
、第３図はセメントペースト又はスラリーの循環系の他
の実施例を示す構成図である。 １・・水計量槽、５・・セメント計量槽、８・・撹拌槽
、９・・低温ガス供給部、１０・・ミキサ１２・・循環
パイプ、１３・・モーターポンプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）水計量槽において水または水に混和剤を混入した混
   合物からなる練り混ぜ水の投入量を計量し、セメント計
   量槽においてセメント、混和材又はこれらの混合物のい
   ずれかの投入量を計量し、撹拌槽において上記各計量槽
   で計量した計量物を撹拌してセメントペースト又はスラ
   リーを生成し、低温ガス供給部から液化低温ガスを上記
   撹拌槽の撹拌物に噴入し、上記撹拌槽で生成した低温の
   撹拌物をミキサーに供給することを特徴とするコンクリ
   ート製造方法。 ２）上記撹拌槽の上下部をポンプを介してパイプで連結
   し、上記ポンプにより撹拌槽内の撹拌物を循環撹拌する
   ようにしたことを特徴とする請求項１記載のコンクリー
   ト製造方法。