JPH03268905A - 生コンクリートの冷却方法 - 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〕 この発明は生コンクリートをその固化に先立って所定温
度まで冷却する方法に関する。

〔従来の技術〕

生コンクリート、つまりセメント、砂、小石および水を
混練してなるスラリー状のコンクリート組成物は、これ
が固まるときに、保水熱によって約６０℃程度温度上昇
するが、固結後の温度が８０〜９０℃あるいはそれ以上
になると、熱によるひび割れを生しる。

夏場、たとえば倉庫に保管されているセメントは約３０
℃程度、また野積みの砂や小石は約４０℃程度となるた
め、これらを原料とした生コンクリートは、２０℃より
かなり高い温度になっている。このようなコンクリート
をそのまま固めたときには、前記保水熱により、容易に
８０〜９０℃あるいはそれ以上の温度となり、ひび割れ
の問題をさけられない。

この問題を回避するため、従来より、たとえば大規模工
事の現場では冷凍プラントを設けて、シャーベット状の
氷を製造し、これを化コンクリドの混練調製時に一緒に
添加混合する方法がとられている。また、最近では、液
体窒素をつくってこれで生コンクリートの原料である砂
や小石などを冷却するといった手段もとられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記シャーベット状の氷を用いる方法は
、その使用量に限界があるため、充分な冷却効果が得ら
れにくく、そのうえ氷がコンクリート中に残って空洞を
つくる原因となる。また、液体窒素を用いる方法は、液
体窒素の製造場所から遠く離れた所では、運賃が増加す
るなど、一般にコスト高となる問題がある。

この発明は、上記事情に鑑み、生コンクリートをその固
化に先立って低コストでかつ短時間のうちに冷却でき、
しかも固結後のコンクリートの性状に悪影響を及ぼすこ
とのない新規な冷却方法を提供することを目的としてい
る。

〔課題を解決するための手段〕

この発明者は、上記の目的を達成するために鋭意検討し
た結果、生コンクリートを混練調製したのちこれを固化
させる前の任意の段階で、真空引きしてその水分の１部
を蒸発させると共に、蒸発水分を適宜の冷媒によって冷
却凝縮することにより、上記コンクリートを短時間のう
ちに冷却でき、このような冷却方法によると前記従来の
如きコスト的な不利が回避され、また固結後のコンクリ
ートの性状になんら悪影響を与えないものであることを
知り、この発明を完成するに至った。

すなわち、この発明は、生コンクリートを真空引きして
水分の１部を蒸発させると共に、蒸発水分を冷媒によっ
て冷却凝縮する真空処理を施すことにより、上記コンク
リートを通常２０℃以下となる所定温度まで冷却するこ
とを特徴とする生コンクリートの冷却方法に係るもので
ある。

〔作　用〕

生コンクリートを真空引きし、蒸発水分を冷却凝縮する
と、上記コンクリートはその真空度に応じて所定の温度
まで冷却される。真空度は用いる冷媒によって定まるが
、所定真空度に到達するまでの時間は短いため、速やか
に処理できる。

一方、生コンクリート中の水分の１部を上記の如く蒸発
すると、コンクリート中の水分含量に不足をきたすこと
になるが、蒸発水分に相当する量を予め多く配合してお
けばよく、水分不足による固結後のコンクリートの性状
になんら悪影響を及ぼすことはない。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図面を参考にして説明する
。

第１図において、１はコンクリートミキサーで、その内
部に、計量機やホッパーを介して充填された所定量のセ
メント、砂、小石（砂利）および水が均一に撹拌混練さ
れて、スラリー状の生コンクリートが調製されている。

２は上記ミキサー１に連結されてミキサー１の内部を真
空引きするための真空ポンプであり、このポンプ２とミ
キサーｌとの間には、生コンクリートの蒸発水分を冷却
凝縮させるための冷却手段ａ、ｂが切り換え可能に接続
されている。

冷却手段ａ、ｂには、それぞれ凝縮機３Ａ、３Ｂとこれ
らに所要の冷媒を導くための冷水塔４Ａ。

冷凍機４Ｂが連結されており、各凝縮機３Ａ、３Ｂで冷
却凝縮された生コンクリート中の水分はドレン受５Ａ、
５Ｂに排出される。

この装置構成において、ミキサー！中の生コンクリート
がたとえば約３５℃ないしそれ以上の温度である場合に
、これを上記冷却手段ａ、ｂを用いて約２０℃以下の温
度まで冷却する。この方法は、まず冷却手段ａ側のバル
ブ６Ａを開放し、冷却手段す側のバルブ６Ｂは閉じた状
態にして、真空ポンプ２により、ミキサー１の内部を真
空引きする。

冷却手段ａの冷水塔４Ａでは、たとえば大気温度が３５
℃、湿度が６０％であれば、約２８℃程度の冷水が得ら
れ、この冷水が凝縮機３Ａに導かれているために、生コ
ンクリート中の蒸発水分は上記冷媒によって冷却され、
凝縮する。真空度は次第に低下し、これに伴い生コンク
リートの温度も低下してくるが、この温度が約３０℃位
になると系内の真空度はそれ以上低下しなくなる。

ここで、バルブ６Ａを閉じ、冷却手段す側のバルブ６Ｂ
を開放する。このバルブ６Ａ、６ＢＯ）開閉は、自動制
御方式にて行える。冷却手段す側の冷凍機４Ｂは、冷媒
としてたとえば約５℃程度の水を凝縮機３Ｂに導くよう
になっており、１発水分はこの凝縮機３Ｂを介すること
により、さらに冷却凝縮され、これに伴い真空度が再び
低下しはじめる。このようにしてミキサー１中の生コン
クリートの温度は約２０℃程度まで低下し、真空度は約
１３ｗＨｇとなるため、この真空度に達した時点で運転
を終了する。

生コンクリートの配合組成が、たとえばセメント１４重
量％、砂２９重量％、小石５０重量％および水７重量％
である場合、この生コンクリート１．０００ｋｇを上記
の操作で３５℃から２０℃に冷却しようとすると、コン
クリートの比熱（０，２５Ｋｃａｌ　／ｋｇ　・’Ｃ）
および水の蒸発潜熱（５８５Ｋｃａｌ／ｋｇ）より、つ
ぎの式； ％式％） （） にしたがい、約６．４　ｋｇの蒸発水が必要である。し
たがって、この蒸発水に相当する水分を予め生コンクリ
ート中に混合しておく、つまり正規の水分１．０００ｋ
ｇＸ０．０７＝７０ｋｇに対し約６．４　ｋｇの水分を
追加して生コンクリートを調製し、これを前記操作にて
真空処理すればよいことになる。

なお、上記の実施例では、コンクリートミキサ中の生コ
ンクリートに対し真空処理を施しているが、上記ミキサ
ーとミキサー車との間に冷却用のミキサータンクを別に
設けてこのタンク中で上記同様の処理を施してもよく、
またミキサー車へ搬入したのちに、つまりミキサー車内
で上記同様の処理を施してもよい、要するに、化コンク
リドが固化する前の段階であれば、真空処理の時期およ
び場所は特に限定されない。

また、上記の実施例では、冷水塔による冷却手段ａと冷
凍機による冷却手段すとを切り換え操作することにより
、後者の冷却手段すのエネルギコストをできるだけ低く
するようにしている。しかし、中東やヨーロッパ、中国
など、たとえば大気温度が３５℃で相対湿度が約２０％
となるような乾燥地では、冷水塔によって１０℃程度の
水を得ることができるから、この場合は上記した冷却手
段すを設ける必要は特になく、冷水塔のみにて生コンク
リートを約２０℃程度まで容易に冷却することができる
。

さらに、上記冷水塔にこだわることなく、山間部での冷
たい河川水や湖水を冷媒として利用することもでき、こ
れによってこの発明の経済的効果をさらに一層高めるこ
とができる。

〔発明の効果〕 以上のように、この発明では、生コンクリートを特定の
真空処理により冷却するため、短時間の処理で高い冷却
効果を得ることができる。また、冷媒の一部もしくは全
部に冷水塔で得られる水やさらに河川水、湖水などを利
用できるため、従来のシャーベット状の氷を用いたり液
体窒素で冷却する方法に比べて極めて経済的である。し
かも、２０℃の蒸気圧は１８ｍｆｔｇで中真空であり、
この程度の真空保持は構造上それはと難しくないため、
操作上も簡便である。

この発明の方法により２０℃以下の温度に冷却された生
コンクリートは、その固化時に保水熱で温度上昇しても
、固結後の温度を８０℃より低い温度に制御することが
できるから、従来のようなひび割れの問題をもはや生じ
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の生コンクリートの冷却方法の一例を
示す模式図である。 １・・・コンクリートミキサー　２・・・真空ポンプ、
３Ａ、３Ｂ・・・凝縮機、４Ａ・・・冷水塔、４Ｂ・・
・冷凍機

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）生コンクリートを真空引きして水分の１部を蒸発
   させると共に、蒸発水分を冷媒によつて冷却凝縮する真
   空処理を施すことにより、上記コンクリートを所定温度
   まで冷却することを特徴とする生コンクリートの冷却方
   法。
2. （２）真空処理後の生コンクリートの温度が２０℃以下
   である請求項（１）に記載の生コンクリートの冷却方法
   。