JPH11199281A - 流動性セメント及びセメント摩砕装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 混和材を用いることなく、セメント単独で流
動性が高いコンクリートの材料として使用できると共
に、廉価で手間の要らない流動性セメント及びこの流動
性セメントを得るためのセメント摩砕技術の提供。 【解決手段】 原料セメントを摩砕加工して流動性セメ
ントを得るもので、上下に対向配置した上側固定円板
（上側摩砕板）１ａと下側回転円板（下側摩砕板）１ｂ
とを備え、上側固定円板と下側回転円板の間にセメント
保持間隙３ａが形成され、セメント保持間隙に連通する
原料セメントの供給穴１０が上側固定円板に形成され、
下側回転円板が回転駆動装置２０に連結されている構
成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流動性が高いコン
クリートを製造する際に、そのコンクリート材料として
使用される流動性セメント及びこの流動性セメントを得
るために、原料セメントを摩砕するのに用いられるセメ
ント摩砕装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】流動性が高いコンクリートは、打ち込み
作業に際し、その流動性によって型枠の隅々にまで容易
かつ確実にコンクリートを充填できることから、打ち込
み作業の簡略化、コンクリート構造物の信頼性の向上な
ど多くの利点があり、今後の需要がますます増大すると
予想される。

【０００３】従来、流動性が高いコンクリートに使用さ
れるセメントとしては、例えば、通常のセメント（ポル
トランドセメント等）に単独で混和材（フライアッシ
ュ、高炉スラグ微粉末、石灰石微粉末、シリカフューム
等）を混合するか、あるいは始めから混和材が混合され
ている二成分セメントや三成分セメントが知られてい
る。そして、これらの混和材によって流動性が向上する
と共に、高密度、高耐久性のコンクリートが得られてい
る。

【０００４】尚、従来、セメントは、その製造に際し、
粉砕加工によって微粉末にされ、その製造工程中に摩砕
加工を行なうことはない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来で
は、流動性が高いコンクリートを製造するには、混和材
を混合することが不可欠であるため、価格面や混合手間
等の面で不利になるという問題があった。

【０００６】本発明は、上述のような従来の問題を解決
するためになされたもので、混和材を用いることなく、
セメント単独で流動性が高いコンクリートの材料として
使用できると共に、廉価で手間の要らない流動性セメン
ト及びこの流動性セメントを得るためのセメント摩砕装
置を提供することを課題としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明（請求項１）の流動性セメントは、原料セ
メントを摩砕加工した。

【０００８】セメントを摩砕加工すると、セメント粒子
の角が取れて丸みを帯びることになる。又、セメント粒
子の角が取れることによる細粒化によってセメント粒子
の粒径が小さくなると共に、取れた角やセメント粒子の
割れによってさらに細粒化される。従って、この流動性
セメントは、加工前の原料セメントと比較すると、セメ
ント粒子が丸みを帯びると共に、全体的に粉末度が高く
（セメント粒子が細かく）なる。

【０００９】このように、本発明の流動性セメントで
は、摩砕加工によってセメント粒子が丸みを帯びている
ため、流動性の向上を図ることができる。又、全体的に
セメント粒子の粒径が小さくなるために粒子間空隙が小
さくなり、実積率が向上する。この結果、単位水量を減
少することができ、コンクリートのワーカビリティーが
向上すると共に、高密度できめが細かく、高耐久性のコ
ンクリートが得られる。

【００１０】ここで、原料セメントとしては、ポルトラ
ンドセメント系（普通ポルトランドセメント、早強ポル
トランドセメント、超早強ポルトランドセメント、中庸
熱ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメン
ト）、混合セメント系（高炉セメント、フライアッシュ
セメント、シリカセメント）、特殊セメント系（アルミ
ナセメント、超速硬セメント）等を使用することができ
る。又、原料セメントを一度摩砕加工したものを単独
で、あるいは前記した各セメントに混合したものを再び
原料セメントとし、これを再度摩砕加工して流動性セメ
ントとしてもよい。

【００１１】次に、本発明（請求項２）のセメント摩砕
装置は、上下に対向配置した上側摩砕板と下側摩砕板と
を備え、この上側摩砕板と下側摩砕板の間にセメント保
持間隙が形成され、このセメント保持間隙に連通する原
料セメントの供給穴が前記上側摩砕板に形成され、前記
上側摩砕板と下側摩砕板のうち少なくとも一方が回転駆
動装置に連結されている構成とした。

【００１２】前記セメント摩砕装置において、セメント
保持間隙が中央部から外周部に向けて次第に狭幅に形成
されている態様（請求項３）と、上側摩砕板と下側摩砕
板のうち少なくとも一方の対向面に突出部が設けられて
いる態様（請求項４）がある。

【００１３】従って、このセメント摩砕装置を使用する
に際しては、上側摩砕板あるいは下側摩砕板のうち少な
くとも一方を回転駆動装置によって回転させながら、上
側摩砕板に形成された供給穴から原料セメントを投入す
る。この原料セメントはセメント保持間隙に流入し、こ
こで摩砕板の回転により円周方向へ移動すると共に遠心
力によって外周方向に移動しながら、摩砕板の回転によ
る粒子同士の擦れ合いによって摩砕加工される。そし
て、この摩砕加工された原料セメントは、流動性セメン
トとなってセメント保持間隙の外周から排出される。

【００１４】この場合、セメント保持間隙を中央部から
外周部に向けて次第に狭幅に形成すると、原料セメント
を効率的かつ効果的に摩砕加工することができる。即
ち、回転している摩砕板の周速及び遠心力は外周側ほど
大きいため、セメント保持間隙に流入した原料セメント
は、外周側に移動するにつれ移動速度が速くなり、それ
だけ原料セメントが疎になって粒子同士の擦れ合いが薄
くなる。

【００１５】これに対し、セメント保持間隙を摩砕板の
中央部から外周部に向けて次第に狭幅に形成すると、セ
メントの出口が次第に狭くなるためセメントの排出量が
抑制される。これにより原料セメントがセメント保持間
隙を密な状態で移動することになるし、セメント保持間
隙に滞留する時間が長くなる。従って、粒子同士の擦れ
合いが厚くなると共に、擦れ合いの時間が長くなり、こ
の結果、原料セメントを効率的かつ効果的に摩砕加工す
ることができる。

【００１６】又、上側摩砕板と下側摩砕板のうち少なく
とも一方の対向面に突出部が設けられていると、セメン
ト保持間隙に流入した原料セメントに対し、突出部によ
って摩砕板の回転力が確実に作用し、摩砕板の回転によ
る粒子同士の擦れ合いが増進する。

【００１７】

【実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面により
詳述する。図１は実施の第１形態であるセメント摩砕装
置の概略を示す断面図である。

【００１８】このセメント摩砕装置は、上下に対向配置
した上側固定円板（上側摩砕板）１ａと、下側回転円板
（下側摩砕板）２ａとを備え、この上側固定円板１ａと
下側回転円板２ａの間にセメント保持間隙３ａが形成さ
れている。

【００１９】前記上側固定円板１ａは、金属（鉄、鋳
鉄、ステンレス等）で円形に形成され、その中央部に前
記セメント保持間隙３ａに連通する原料セメントの供給
穴１０が形成されている。尚、この上側固定円板１ａは
ケーシング４に固定されている。尚、前記ケーシング４
は、ステンレスによって円筒状に形成され、その上端に
前記供給穴１０に連通する投入ホッパ４０が形成され、
その下端に流動性セメントの排出口４１が形成されてい
る。

【００２０】前記下側回転円板２ａは、上側固定円板１
ａと同様の金属で円形に形成され、その下面中央部に回
転駆動装置２０が連結されている。この回転駆動装置２
０は、ケーシング４に軸支された回転軸２１が下側回転
円板２ａの下面中央部に連結され、この回転軸２１にプ
ーリ２２が取り付けられ、このプーリ２２にベルト２３
が掛け回され、駆動モータ（図示せず）からの回転力が
回転軸２１を介して下側回転円板２ａに伝達される構造
となっている。

【００２１】前記セメント保持間隙３ａは、中央部から
外周部に向けて次第に狭幅に形成されている。この場
合、上側固定円板１ａの対向面１１は平坦面に形成さ
れ、下側回転円板２ａの対向面２４が外周部から中央部
に向けて次第に深く窪むような傾斜面に形成されてい
る。

【００２２】又、前記上側固定円板１ａの対向面１１は
粗面に形成され、他方の下側回転円板２ａの対向面２４
には突出部としての金網２４ａが張設されている。

【００２３】従って、このセメント摩砕装置を使用する
に際しては、下側回転円板２ａを回転駆動装置２０によ
って回転させながら、ケーシング４の投入ポッパ４０か
ら上側固定円板１ａに形成された供給穴１０に原料セメ
ントを投入する。この原料セメントは供給穴１０からセ
メント保持間隙３ａに流入し、ここで下側回転円板２ａ
の回転により円周方向へ移動すると共に遠心力によって
外周方向に移動しながら、下側回転円板２ａの回転によ
る粒子同士の擦れ合いによって摩砕加工される。この摩
砕加工された原料セメントは、流動性セメントとなって
下側回転円板２ａの回転による遠心力でセメント保持間
隙３ａの外周から排出され、ケーシング４の排出口４１
から取り出される。

【００２４】このように、供給穴１０から投入された原
料セメントがセメント保持間隙３ａに流入し、ここで摩
砕加工されたのちセメント保持間隙３ａの外周から排出
されるため、原料セメントを連続して投入すれば、摩砕
加工された流動性セメントを連続して製造することがで
きる。

【００２５】又、セメント保持間隙３ａが中央部から外
周部に向けて次第に狭幅に形成されているため、セメン
トの出口が次第に狭くなり、セメントの排出量が抑制さ
れる。これにより原料セメントがセメント保持間隙３ａ
を密な状態で移動することになるし、セメント保持間隙
３ａに滞留する時間が長くなる。従って、粒子同士の擦
れ合いが厚くなると共に、擦れ合いの時間が長くなり、
この結果、原料セメントを効率的かつ効果的に摩砕加工
することができる。

【００２６】又、下側回転円板２ａの対向面２４に突出
部としての金網２４ａが張設されているため、セメント
保持間隙３ａに流入した原料セメントに対し、金網２４
ａによって下側回転円板２ａの回転力を確実に作用させ
ることができ、下側回転円板２ａの回転による粒子同士
の擦れ合いを増進させることができる。

【００２７】尚、本出願人において、このセメント摩砕
装置を用いて流動性セメントを製造したときの試験結果
の一例を以下に示す。原料セメントとして普通ポルトラ
ンドセメントを用い、上側固定円板１ａと下側回転円板
２ａの直径を８０ｃｍとし、下側回転円板２ａを３００
０ｒｐｍで回転させて流動性セメントを製造した。この
原料セメントと流動性セメントを用いて製造したコンク
リートのスランプ値を測定したところ、原料セメントを
用いたコンクリートが１５．５ｃｍであるのに対し、流
動性セメントを用いたコンクリートは１９．５ｃｍであ
った。この試験結果で明らかなように、原料セメントを
摩砕加工することによって流動性セメントを得ることが
できる。

【００２８】次に、図２は実施の第２形態であるセメン
ト摩砕装置の要部を示す断面図である。このセメント摩
砕装置では、上下に対向配置した上側回転円板（上側摩
砕板）１ｂと、下側固定円板（下側摩砕板）２ｂとを備
え、この上側回転円板１ｂの対向面１２が外周部から中
央部に向けて次第に深く窪むような傾斜面に形成され、
これによって、セメント保持間隙３ｂが中央部から外周
部に向けて次第に狭幅に形成されている。尚、前記上側
回転円板１ｂは、外周面に形成された歯車１３にピニオ
ン１４を噛みあわせた回転駆動装置１５によって回転す
る。又、上側回転円板１ｂの対向面１２には、突出部と
しての多数の突起１２ａが設けられている。

【００２９】次に、図３は実施の第３形態であるセメン
ト摩砕装置の要部を示す断面図である。このセメント摩
砕装置では、上下に対向配置した上側回転円板（上側摩
砕板）１ｂと、下側回転円板（下側摩砕板）２ａとを備
え、この上側回転円板１ｂの対向面１２及び下側回転円
板２ａの対向面２４が共に外周部から中央部に向けて次
第に深く窪むような傾斜面に形成され、これによって、
セメント保持間隙３ｃが中央部から外周部に向けて次第
に狭幅に形成されている。尚、前記上側回転円板１ｂの
回転駆動装置１５は実施の第２形態と同様に形成され、
下側回転円板２ａの回転駆動装置２０は実施の第１形態
と同様に形成されている。この場合、上側回転円板１ｂ
と下側回転円板２ａの回転方向は逆になっている。又、
上側回転円板１ｂの対向面１２及び下側回転円板２ａの
対向面２４には、それぞれ突出部としての多数の突条１
２ｂ，２４ｂが筋状に突設されている。

【００３０】以上、本発明の実施の形態を図面により説
明したが、具体的な構成は、これに限定されることはな
い。例えば、流動性セメント（請求項１）について、そ
の製造装置は、実施の形態で示したセメント摩砕装置を
必ずしも使用する必要はなく、要は原料セメントを摩砕
できればよし、その摩砕の度合についても必要なスラン
プ値に応じて決定する。

【００３１】又、セメント摩砕装置（請求項２）につい
て、摩砕板の材質、摩砕板の直径、回転速度、セメント
保持間隙のクリアランス等は、摩砕の度合や処理量等に
応じて適宜に決定することができる。又、回転駆動装置
についても、駆動源からの回転力をベルト、チエン、歯
車等の伝達手段で摩砕板に伝達することができる構造で
あればよいし、又、突出部についても、対向面自体に突
起や突条や凹凸を加工したものでもよいし、あるいは対
向面に金網や凸部材を取り付けるようにしてもよい。

【００３２】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の流動
性セメント（請求項１）では、原料セメントを摩砕加工
したものであるため、セメント粒子が丸みを帯び、流動
性の向上を図ることができる。又、全体的にセメント粒
子の粒径が小さくなるために粒子間空隙が小さくなり、
実績率が向上する。この結果、単位水量を減少すること
ができ、コンクリートのワーカビリティーが向上すると
共に、高密度できめが細かく、高耐久性のコンクリート
が得られる。

【００３３】又、本発明のセメント摩砕装置（請求項
２）にあっては、供給穴から投入された原料セメントが
セメント保持間隙に流入し、ここで摩砕加工されたのち
セメント保持間隙の外周から排出されるため、原料セメ
ントを摩砕加工した流動性セメントを連続して製造する
ことができる。

【００３４】又、セメント保持間隙を中央部から外周部
に向けて次第に狭幅に形成すると（請求項３）、原料セ
メントがセメント保持間隙を密な状態で移動することに
なるし、セメント保持間隙に滞留する時間が長くなる。
従って、粒子同士の擦れ合いが厚くなると共に、擦れ合
いの時間が長くなり、この結果、原料セメントを効率的
かつ効果的に摩砕加工することができる。

【００３５】又、上側摩砕板と下側摩砕板のうち少なく
とも一方の対向面に突出部が設けられていると（請求項
４）、セメント保持間隙に流入した原料セメントに対
し、突出部によって摩砕板の回転力が確実に作用し、摩
砕板の回転による粒子同士の擦れ合いが増進する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の第１形態であるセメント摩砕装置の概略
を示す断面図である。

【図２】実施の第２形態であるセメント摩砕装置の要部
を示す断面図である。

【図３】実施の第３形態であるセメント摩砕装置の要部
を示す断面図である。

【符号の説明】

１ａ 上側固定円板（上側摩砕板） １０ 供給穴 ２ａ 下側回転円板（下側摩砕板） ２０ 回転駆動装置 ２４ 対向面 ２４ａ 金網（突出部） ３ａ セメント保持間隙

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原料セメントを摩砕加工したことを特徴
   とする流動性セメント。
2. 【請求項２】 上下に対向配置した上側摩砕板と下側摩
   砕板とを備え、 この上側摩砕板と下側摩砕板の間にセメント保持間隙が
   形成され、 このセメント保持間隙に連通する原料セメントの供給穴
   が前記上側摩砕板に形成され、 前記上側摩砕板と下側摩砕板のうち少なくとも一方が回
   転駆動装置に連結されていることを特徴としたセメント
   摩砕装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載のセメント摩砕装置におい
   て、セメント保持間隙が中央部から外周部に向けて次第
   に狭幅に形成されているセメント摩砕装置。
4. 【請求項４】 請求項２記載のセメント摩砕装置におい
   て、上側摩砕板と下側摩砕板のうち少なくとも一方の対
   向面に突出部が設けられているセメント摩砕装置。