JPS5910886B2 - 積層式パンタイプミキサによるコンクリ−ト製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はさきに本発明者らが提供した「積層式パンクイ
プミキサによるコンクリート製造法」（特公昭５３−３
１１６７号公報）の発明（以下第一先発明という）およ
び「積層式パンタイプミキサによるコンクリート製造法
」（特願昭５５−９５２６１号一特開昭５７−２０３１
３号）の発明（以下第二先発明という）の改良に係るも
のであって、まず第一先発明の要旨とするところは下記
のとおりである。

２台のパンクイプミキサの混合槽を上下に重ね合わせ、
これら両ミキサの主軸を直接或いは中間伝導装置を介し
て連結することにより、共通の一台の原動機でそれぞれ
のミキサを駆動する如くし上段ミキサの混合槽から下段
ミキサの混合槽に通ずる排出ゲートを設けた積層式パン
クイプミキサを用い、上段ミキサの混合槽に砂利以外の
砂、セメント、水を順次投入して第一次混線を行ない、
得られたモルタルを下段ミキサの混合槽に排出し、その
際同時に下段ミキサの混合槽に砂利を投入して、モルタ
ル中に砂利を分散せしめた後、第二次混練を行なうこと
を特徴とする積層式パンタイプミキサによるコンクリー
ト製造法。

この第一先発明によれば、高い品質のコンクリートを製
造することができると共に、ミキサの能率向上をはかる
ことが可能になるという著しい効果が奏せられるが、混
線用水は全量上段ミキサの混合槽にのみ投入され、下段
ミキサの混合槽への混練用二次水は全《供給されない方
法であるから、以下に述べる如き難点がある。

すなわちコンクリート製造において、コンクリート二次
製品の種類によって要求される生コンクリートの性状に
種々異なるので、所望のコンクリート性状が得られる如
く、原料の配合割合とか混練用水量等を調節しているが
、特に混練用水量の調節により、所望のコンクリート性
状を得ようとするにあたり、前記第一先発明の積層式パ
ンタイプミキサ方式によると上段ミキサの混合槽に混練
用水量の全量が添加されるので、混線用水量が過度に多
い場合はモルタル材料相互間の摩擦が少な《なり、良好
な混線は行なわれ難く、従ってミキサの回転数を高くし
て混練したり混合攪拌羽根の形状を変えたりする混練調
整手段によって混線効果を上げなければならないという
難点がある。

かかる実情に鑑み、本発明者らは混練用水の多寡に係わ
らずかつ混練調整手段を用いることなしに種々の性状の
モルタルの混線に汎用的に適用し得る積層式パンタイプ
ミキサを開発するにあたり、最終的に得られる生コンク
リートの所望の性状が多様であるとしても、すなわち下
段ミキサの混合槽から排出される生コンクリートの性状
が多様であるとしても、少くも上段ミキサの混合槽で混
練されるモルタル原料を混線に好都合なほぼ一定の性状
となる如く混練すべきであることを着想し、この着想に
もとづき第二先発明を構成したものである。

第二先発明の基本的構成は、混練用水量が種々異なる生
コンクリートの製造において一次混練によって混線に好
都合なほぼ＝定性状のモルタルが上段ミキサにおいて得
られる程度に、上段ミキサの混合槽に混線用水量の全量
のうちの一部を混線用一次水として投入し、残余の混練
用水は混練用二次水として下段ミキサの混合槽へ投入す
ることである。

かかる構成によって上段ミキサで混練されるモルタルの
品質が安定し、コンクリート性状にも良好な影響を与え
、モルタル混練時間の変動が少なくなって定位化し秒単
位で制御されている積層式パンクイプミキサでのサイク
ルタイムプログラミングが容易となり、従来必要とした
混練調整装置が不要となった。

さらに第二先発明では、上下両ミキサをそれぞれ別個の
原動機でもって駆動するように構成したことにより、所
要馬力の増大による構造強度上の影響を上段ミキサにの
み限定的に与えるがごとくすることができ、また既設の
単槽ミキサから積層式パンタイプミキサへの移行を配電
施設の変更を行なうことなしに実施しうるし、原動機の
保守管埋も容易であるという効果を奏する。

本発明はかかる第二先発明をさらに改良して能率向上を
はかるべく構成されたもので、その要旨とするところは
２台のパンタイプミキサの混合槽を上下に重ね合わせ、
上段ミキサの混合槽から下段ミキサの混合槽に通ずる排
出ゲートを設けた積層式パンタイプミキサを用い、上段
ミキサの混合槽に砂、セメント、一次水を順次投入して
第一次混線を行ない、得られたモルタルを下段ミキサの
混合槽に排出し、その際同時に下段ミキサの混合槽に砂
利および二次水を投入して第二次混練を行ってコンクリ
ートを製造する方法において、上下両ミキサの駆動を各
々別個の原動機によって駆動する如《し、一次水および
減水剤が混合された二次水の計量投入方法として１台の
水計量機の計量槽を２分割して、混練用一次水および別
途計量済の減水剤が添加された混練用二次水を累積計量
し、混線用一次水は十段ミキサの混合槽に投入し、減水
剤が添加された混線用二次水は一旦二次水貯水槽に貯水
した後下段ミキサの混合槽に投入することを特徴とする
積層式パンクイプミキサによるコンクリート製造法にあ
る。

一般にセメント粒子と水を混合した場合には、セメント
粒子の一部は互いに凝集し合いフロック状態をなす。

しかし減水剤を用いればセメント粒子は静電気的に活性
化して相互に反発し合い、分離して分散現象を起こす。

この分散作用によってフロック中の水および空気泡は開
放され、これがセメントペーストの流動性に寄与し、そ
の結果コンクリートのワーカビリテイは増大するといわ
れている。

さらに減水剤を通常の添加時期、すなわち混練水に混合
し、同時添加を行なうよりもやや遅らせて添加するいわ
ゆる時間差添加を行なうと、その減水効果がさらに向上
することが知られている。

減水剤は一般にはセメント量に対し約０．２５％程度の
使用量のため、セメントとの均一混合効果の向上をはか
るため、一般には全量の混線用水または一部の混線用水
に混合後添加される。

第一先発明において減水剤を添加しようとするときは、
混練用水は全量上段ミキサに投入されるため、減水剤も
上段ミキサに添加される。

また上段ミキサでの混線時間は２２秒と非常に短いため
時間差添加は難かしい。

第二先発明において混線用水を一次水、二次水として分
割投入する構成とすることができ、本発明は該二次水に
減水剤を添加混合し、下段ミキサへ投入する構成となし
たものである。

かかる構成における減水効果は後述の実施例に示すごと
く単槽ミキサにおげる減水剤の時間差添加効果をはるか
に上回る効果を示している。

かかる顕著な効果の差をもたらす理由としては単槽ミキ
サでの時間差添加は、砂、砂利、セメント、水からなる
コンクリートが混練されている上面に希釈された減水剤
を投入しても減水剤がコンクリート表面に浮き短時間で
は均一にコンクリート内に混合し難いことがその一因と
考えられる。

一方、本発明においては上段ミキサがモルタル混線専用
のミキサであり、かかるモルタル専用ミキサで充分混練
されたモルタルが下段ミキサに投入された際、砂利と共
に減水剤が混合された二次水が同時に投入されることに
よりモルタルおよび砂利との混合攪拌が充分になされる
ため、前記一因が解消されたものと考える。

つぎに本発明の構成および作用効果を第１図、第２図お
よび第３図により具体的に説明する。

一次混練用の上段ミキサの混合槽ユは二次混練用の下段
ミキサの混合槽２の上に重ねて組合されており、上段ミ
キサの混合槽１の底部にはモルタルを下段ミキサの混合
槽２に移しかえるための排出ゲート３が設けられ、下段
ミキサの混合槽２の底部には二次混練されたコンクリー
トの排出ゲート４が付設される。

上段ミキサにおいて伝達動力は原動機５よりプーリ６，
７を経て、さらに減速装置８より主軸９に動力が伝達さ
れる。

上段ミキサの混合槽１内には主軸９に固着されたロータ
１０よりアーム１１が突出し、アーム１１下部末端に羽
根１２が取り付けられ回転駆動される。

下段ミキサにおいて伝達動力は原動機１３より、減速機
１４を経てさらに減速装置１５より主軸１６に動力が伝
達される。

下段ミキサの混合槽２内には主軸１６に固着されたロー
タ１１よりアーム１８が突出しアーム１８下部末端に羽
根１９が取り付けられ回転駆動される。

上段ミキサの混合槽１の上部に対し付設された蓋体２０
には投入口２１，２２．２３が設けられ、下段ミキサの
混合槽２の上部に付設された蓋体２４には投入口２５
．２６が設けられる。

第３図において図示されていない計量機と接続されてい
る材料のそれぞれの計量槽、すなわち砂計量槽２１、セ
メント計量槽２８はそれぞれの排出弁３０．３１を配設
した配管により、上段ミキサの混合槽１の投入口２１．
２２へ連設され、砂利計量槽２９は排出弁３２を配設し
た配管により下段ミキサの混合槽２の投入口２５へ連設
される。

水計量槽は一次水計量槽３３と二次水計量槽３４とに分
割されており、一次水計量槽３３は排出弁３６を配設し
た配管により上段ミキサの混合槽１の投入口２３に連設
され、二次水計量槽３４は排出弁３７を配設した配管に
より、二次水貯水槽３５に連設され、さらに二次水貯水
槽３５は排出弁３８を配設した配管により、下段ミキサ
の混合槽２の投入口２６に連設される。

貯水槽３９は計量用自動弁４０．４１を配設した配管に
より、それぞれ一次水計量槽３３および二次水計量槽３
４に連設される。

水計量機４２は一次水及び二次水計量用自動弁４０，４
１、水計量機トランスデューサ４３および演算回路４４
と電気的に接続され、演算回路４４には水設定器４５お
よび一次水設定器４６が電気的に接続される。

図示されていない計量機と接続されている減水剤計量槽
４７は排出弁４８を配設した配管により二次水計量槽３
４に連設され、減水剤貯留槽４９は計量用自動弁５０を
配設した配管により減水剤計量槽４７に連設される。

かかる構成において、コンクリートを製造するには、第
４図の第２回目に示すごと《、一次水、減水剤、セメン
ト、砂がまず所要量の計量がなされ、一次水および減水
剤の計量完了後二次水の計量が開始される。

減水剤は二次水の計量が完了するまでに二次水計量槽３
４に移しかえられるいわゆるこれが先行計量方式である
。

別方法として同時計量同時排出方式があり、二次水と同
時に減水剤を直接二次水貯水槽３５に移す方法である。

次いで一次混線のモルタル材料である一次水、セメント
、砂が上段ミキサの混合槽１に投入されると同時に一次
混線が行われる。

一次混練開始と同時に計量されている減水剤混合済の二
次水は二次水貯水槽３５に移しかえられ、また砂利が計
量される。

次いで次回バッチの一次水、減水剤、二次水、セメント
、砂の計量が開始される。

一次混練を終えたモルタルは排出ゲート３より砂利及び
減水剤混合済の二次水と同時的に下段ミキサの混合槽λ
に流し込まれ二次混線を行った後、排出ゲート４よりミ
キサ外部に排出される。

二次混線中に次回バッチの一次混練が開始され、前回バ
ッチの二次混線後のコンクリートが下段ミキサの混合槽
２外部に排出完了すると同時に、次回バッチの一次混練
を終了し、該バッチのモルタルを下段ミキサの混合槽２
へ流し込み、減水剤混合済の二次水、砂利を加えて二次
混線を行なう。

かかる操作作業における減水剤を含む水供給操作をさら
に詳述する。

モルタルのフロー値を適切にするためにコンクリートの
混練に必要な減水剤中の希釈用水を含めた全水量を水設
定器４５により設定し、また一次水を一次水設定器４６
により設定して計量すると一次水計量用自動弁４０が動
作し貯水槽３９の水が排出されて一次水計量槽３３に貯
水され、設定値に達すると計量完了信号により自動弁４
０が閉じ計量が完了する。

減水剤中の希釈用水を含めた二次水計量は全水量から一
次水量を差引いたもので演算回路４４により自動的に演
算されるので一次水計量完了後二次水計量用自動弁４１
が動作するとともに、減水剤用排出弁４８も動作し、減
水剤は二次水計量完了前に二次水計量槽３４に移しかえ
られ、残る二次水が二次水計量槽３４に貯水され設定値
に達すると計量完了信号により自動弁４１が閉じ計量が
完了する。

計量された一次水計量槽３４の一次水は排出弁３６を開
くことによって上段ミキサの混合槽１へ他のモルタル材
料とともに投入され、一次水計量槽３３は空槽となり次
回バッチの計量に準備される。

計量された二次水計量槽３４の減水剤混合済の二次水は
排出弁３１を開き、一旦二次水貯水槽３５に貯水され、
二次水計量槽３４は空槽となり、一次水計量槽３３と略
同時的に次回バッチの計量準備がなされる。

すなわち一台の水計量機でもって一次水、減水剤含有二
次水を計量するこの発明においては、一次水、二次水の
計量が行いうるのはそれぞれの計量槽が共に空槽でなけ
ればならない。

従って二次水貯水槽を有しない場合には二次水計量槽３
４中の二次水の排出は、該バッチの二次混線が開始され
るまで行なうことができず、次回バッチの一次水計量時
期が遅れ、第５図のサイクルタイムに示すごとく、結局
連続するバッチにおけるサイクルタイムは延びることと
なる。

かかる理由により二次水貯水槽３４の設置はサイクルタ
イムにおける能率上顕著な効果を示すものである。

次ぎに本発明における実施例および比較例をまとめて表
１、表２第６図および第１図に示す。

比較例１および比較例３は第一先発明での方法に減水剤
を同時添加された場合で、スランプ値がそれぞれ１８ｃ
ｒＩＬおよび８ＣＴＬである。

比較例２および比較例４は一般の単槽パンタイプミキサ
に減水剤を時間差添加した場合であり、それぞれ同一配
合割合の比較例１および比較例３に対しそのスランプ値
はいずれも１ｃｆｒＬの向上である。

これに対し本発明での実施例１および実施例３はそれぞ
れ同一配合割合の比較例１および比較例３に対し、その
スランプ値の差はそれぞれ３ｃＩ！Ｌおよび２． ５
ｃｒｎと大巾な向上を示している。

また、実施例２および実施例４はそれぞれ比較例１およ
び比較例３と同一スランプ値を示した本発明の各配合例
である。

すなわち第一先発明と同一スランプ値のコンクリートを
得るのに、本発明においては一次水および二次水を合わ
せた混疎水をそれぞれ９ ｋ９／ ｒｒｔおよび７ｋ９
／ｒｒｒ”減水することができた。

コンクリート強度を維持するには水セメント比を一定と
する配合が一般には行われており、前記減水量から水セ
メント比一定におけるセメント節約量はそれぞれ１ ３
ｋｙ／ ｒｒｔおよび１２ｋ９／ｒｒｉ’となる。

すなわちこれはそれぞれ４．４％および４．８％のセメ
ント節約量となり、本発明の産業上益するところ大なる
事実を実証するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するための積層式パンタイプミキ
サの説明図、第２図は第１図の上面図、第３図は本発明
による実施態様に従って混練用一次水および二次水を添
加する態様を説明するための系統図、第４図は本発明を
実施する際のサイクルタイムを示す図表、第５図は二次
貯水槽なしでの本発明の実施に際してのサイクルタイム
を示す図表、第６図および第７図は比較例および実施例
におけるスランプ値を示す図である。 １：上段ミキサ混合槽、ス：下段ミキサ混合槽、３二一
次混練排出ゲート、４：二次混練排出ゲート、５：一次
混線用原動機、６，７：プーリ、８：減速装置、９：主
軸、１０：ロータ、１１：アーム、１２：羽根、１３：
二次混練用原動機、１４：減速機、１５：減速装置、１
６二主軸、１７ニロータ、１８：アーム、１９：羽根、
２０：蓋体、２１，２２，２３：投入口、２４：蓋体、
２５，２６：投入口、２７：砂計量槽、２８：セメント
計量槽、２９：砂利計量槽、３０：砂排出弁、３１：セ
メント排出弁、３２：砂利排出弁、３３：一次水計量槽
、３４：二次水計量槽、３５：二次水貯水槽、３６二一
次水計量槽用排出弁、３７：二次水計量槽用排出弁、３
Ｂ二二次水貯水槽用排出弁、３９：貯水槽、４０：一次
水計量用自動弁、４１：二次水計量用自動弁、４２：水
計量機、４３：水計量機トランスデューサ、４４：演算
回路、４５：水設定器、４６二一次水設定器、４７：減
水剤計量槽、４８二減水剤排出弁、４９：減水剤貯留槽
、５０：減水剤計量用自動弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ２台のパンクイプミキサの混合槽を上下に重ね合わ
   せ、上段ミキサの混合槽から下段ミキサの混合槽に通ず
   る排出ゲートを設けた積層式パンタイプミキサを用い、
   上段ミキサの混合槽に砂、セメント、一次水を順次投入
   して第一次混線を行ない、得られたモルタルを下段ミキ
   サの混合槽に排出し、その際同時に下段ミキサの混合槽
   に砂利および二次水を投入して第二次混線を行ってコン
   クリートを製造する方法において、上下両ミキサの駆動
   を各々別個の原動機によって駆動する如くし一次水およ
   び減水剤が混合された二次水の計量投入方法として１台
   の水計量機の計量槽を２分割して、混練用一次水および
   別途計量済の減水剤が添加された混線用二次水を累積計
   量し、混線用一次水は上段ミキサの混合槽に投入し、減
   水剤が添加された混線用二次水は一旦二次水貯水槽に貯
   水した後下段ミキサの混合槽に投入することを特徴とす
   る積層式パンタイプミキサによるコンクリート製造法。