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    公开号:WO1986000259A1
    申请号:PCT/JP1985/000341
    申请日:1985-06-18
    公开日:1986-01-16
    发明作者:Kohji Mitsuo；Norio Ohtsubo；Mitsuko Mitsuo；Yasuko Hinoue
    申请人:Kabushiki Kaisha Mitsuo Sohgoh Kenkyusho；
    IPC主号:C01D3-00
    专利说明:
    [0001] - Γ - 明 細 書
    [0002] 抵抗値またはス ンプ値の自動調鲞法と ミ キサー
    [0003] (技術分野）
    [0004] この発明は、 混練中の水硬性硬化原料の抵抗値またはス ラ ンプ 値を自動的に所望のス ラ ンプ値に調整する、 水硬性硬化原料の抵 抗値またはス ラ ンプ値の自動調整法に関する。 特に攪拌翼を設け た回転軸を有する ミ キサ一で混練中め水硬性硬化原料の抵抗値を、 ミ キサ一の回転軸の トルク値、 回転軸を駆動する電動機の電力値 または電流値、 回転軸を駆動する油圧モータの圧力、 またはミ キ サ一の回転軸かこれを駆動する油圧モータの回転軸の回転数によ り検出し、 上記抵抗値またはこれから換算したスラ ンプ値が所望 の抵抗値またはス ラ ンプ値と異なるときは、 水の増減、 ス ラ ンプ 値上昇剤の添加、 及び圧力変化のうちの 1 または 2以上を行い、 抵抗値またはスラ ンプ値を所望の抵抗値またはスラ ンプ値に自動 的に調整するこ とを特徴とする、 水硬性硬化原料の抵抗値または スラ ンプ値の自動調整法等に関する。
    [0005] この明細書において水硬性物質とはセメ ン ト 、 石膏、 水滓等の 水と反応して硬化する物質をいい、 水硬性硬化原料とは水硬性物 質と水或いは更に骨材の混合物をいい、 骨材とは粗骨材または及 び細骨材をいい、 水硬性ペース ト とは水硬性物質と水のペース ト 状混合物をいい、 水硬性スラ リ 一とは水硬性物質と水或いは更に ' 細骨材のスラ リ 一状混合物をいい、 水硬性モルタルとは水硬性物 質と細骨材及び水のモルタル状混合物をいう。
    [0006] (背景 術） .
    [0007] 従来の慣用技術による生コ ンク リー トや生モルタルの製造は、 セメ ン ト、 水、 細骨材、 或いは更に粗骨材を、 所定の重量比で配 合し、 ミ キサーで短時間混練している。 しかし'セメ ン トは充分に 乾燥した略均一な状態で混練に供されるからよいとしても、 骨材 はその種類や、 採取場所、 貯蔵状態等の関係から、 混練に供され る時の舍水量及び吸収率がまちまちである。 このため混練中の骨 材に吸収される水の量にばらつきが生じている。 従って同一配合 比でつく った生コ ンク リー トゃ生モルタルであっても、 混練過程 で骨材を除く セメ ン ト と水の比率が区々となる。 このためスラ ン プ値を所望のスラ ンプ値に調整することが難しく、 硬化後の強度 にもばらつきが生じる。 このため所定の強度を得るためには、 セ メ ン トの使用量を必要以上に富配合にしなければならない等の欠 点があった。
    [0008] 強度のばらつきの少ない良質なコ ンク リ ー トを得るために、 密 閉可能な容器内に砂のような細骨材を装入してから容器内を減圧 し、 この減圧条件下で細骨材の舍水量が所定範囲内となるように 給水添加してから復圧し、 次にセメ ン トその他の水硬性物質を投 入混合し、 然る後に成形作業に必要な残余の水及び粗骨材、 分散 剤の 1種または 2種以上を添加し混練する技術が提案されている (特公昭 5 7 「 5 0 6 5 0号） 。 上記技術においては、 先づ細骨 材の含水量を測定し、 次いで計算により添加水量を求めなければ ならない。 しかも山積された細骨材の含水量は取出場所、 貯蔵条 件によって異なるので、 その都度測定計算しなければ所望の含水 量の細骨材を得ることができない。 更に減圧中の細骨材に計算さ れた水を加えた後復圧するもので、 細骨材を攪拌することなく水 を加えるから、 容器内の細骨材は含水量が異なり、 不均一で誤差 が多く、 測定に手数と技術を要する欠点があった。
    [0009] 上記技術の欠点を解消するものと して、 予じめ試験練りを行つ てミ キサ一の予想最大消費電力を設定し、 次いでコ ンク リ ー トの 混練に際し、 水及びコ ンク リ ー ト材料のミ キサ一への投入を 2回 に分けて行い、 第 1混練 （セメ ン ト と細骨材及び水の混練） 時の ミキサ一の消費電力量と、 予じめ試験練りで得た予想最大消費電 力量とを比較して混練中の 1次水量の不足量を検知し、 この不足 分を第 2混練 （第 1混練で得られたモルタ ルに粗骨材と 2次水を 加えて混練） 時に加え、 2次水量の調整、 及び次のバッチの 1次 水量を指示し得るように構成した、 コ ンク リ ー トの水量管理方法 が提案されている （特開昭 5 8 - 2 0 5 7 1 4号） 。 しかし骨材 の舍水量は採取場所、 貯蔵条件によって、 常に変化する。 従って 混練中の生コ ンク リ ー ト'中の骨材の舍水量にば つきを生ずるの で、 試験練りで得た予想最大消費電力量は供給する骨.材の舍水量 の変化に伴って異なる。 故に正確な添加水量を求めるにはその都 度試験練りを必要とする。 そう しない場合は指示水量を添加して もそのときの消費電力量が最大消費電力量とはならない。 また上 記技術は計算によつて求められた 2次水をオペレータ一が添加混 練するもので、 任意量の水を加え、 水の過不足にかかわりなく ス ラ ンプ値を所望のスラ ンプ値に調整することはできない。 .またス ラ ンプ値は、 成形条件により最適とされるス ラ ンプ値が広範囲に わたり、 最大消費電力量を基準にしているだけでは各種成形条件 に適した良質な水硬性硬化原料をつく ることができない。
    [0010] (図面の簡単な説明）
    [0011] 第 1 .図はミ キサー 1例の概略説明図、 第 2図はス ラ ンプ値の自 動調整制御系統 1例を示す図、 第 3図及び第 4図はミ キサ一の駆 動系 2例を示す図である。
    [0012] (発明を実施するための最良の形態）
    [0013] 以下この発明を添付図面を参照して詳細に説明する。
    [0014] 第 1図はこの発明に好適な ミ キサー 1例を示す。 ミ キサー Aは 攪拌翼 1 bを設けた回転軸 1 aを内蔵し、 上部に供給装置 1 dを 設け、 下部に排出装置 1 cを設けた密閉容器 1 と、 真空吸引装置 2 、 コ ンプレ ッ サー 3、 気液分離器 4を主要部とする。 5は密閉 容器 1の上部と真空吸引装置 2を結ぶバルブ 5 a付き管、 6は管 5に分岐されたバルブ 6 a付き管、 7は管 5 と気液分離器 4を結 ぶバルブ 7 a付き管、 8は気液分離器 4に接続されたバルブ 8 a 付き管、 9 はフィ ルタ ーを介して密閉容器 1の下部に連通し気液 分離器 4に繋がれたバルブ 9 a付き管、 1 0は管 9から分岐され たバルブ 1 0 a付き管、 1 1はコ ンプレッ サー 3 と密閉容器 1 の 上部を結ぶバルブ 1 1 a付き管、 1 2は管 1 1から分岐されたバ ルブ 12 a付き管、 1 3はフィ ルタ 一を介して密閉容器 1の下部に 連通し管 1 1 に繋がれたバルブ 1 3 a付き管、 1 4は密閉容器 1 の上部に連通して設けられたバルブ 1 4 a付き管である。
    [0015] 第 2図は上記ミ キサー Aを使用したス ラ ンプ値の自動調整制御 系統図 1例を示し、 1 5 はミ キサー Aの回転軸 1 aを駆動する原 動機、 1 6 は原動機 1 5から回転軸 1 aへ伝達される ト ルクを検 出する ト ルク検出器である。 1 7 は ト ルク検出器 1 6からの信号 を濱算器 1 8へ入力できるような信号に変換する変換器で、 該変 換器 1 7からの信号を基に演算器 1 8によってミ キサ一 Aで混練 中の水硬性硬化原料のスラ ンプ値を算出できるように構成されて いる。 1 9 は、 演算器 1 8によって算出された混練中の水硬性硬 化原料のスラ ンプ値と、 予じめスラ ンプ設定器 2 4に設定された 目標スラ ンプ値とを比較し、 混練中の水硬性硬化原料のスラ ンプ 値が目標値またはその許容範囲内にあるか、 それともその値を上 廻っているか、 または下廻つているかの判定を行う比較器である ( 混練中の水硬性硬化原料のスラ ンプ値が目標値か或いはその許容 範囲内 （所望のスラ ンプ値） であれば、 比較器 1 9から混練制御 装置 2 0 ヘスラ ンプ調整完了の信号を送り、 直ちにまたは決めら れた混練時間経過後に、 水硬性硬化原料はミ キサー Aから排出さ れ、 次の混練迄の待機状態になる。 も し混練中の水硬性硬化原料 のス ラ ンプ値が目標値の許容範囲を上廻っている場合、 即ち水硬 性硬化原料が軟か過ぎるときは、 ス ラ ンプ制御装置 2 1からス ラ ンプ値を下げる信号をス ラ ンプ下降処理制御装置 2 2へ送り、 ス ラ ンプ値を下げる操作を行うが、 この操作は後記するようにミキ サー A内に空気流を発生させて水分を排出または及び気化排出す る操作であってもよく、 気体による圧力変化を加えて水硬性硬化 原料中の骨材に水を含浸させる操作であつてもよい。 また混練中 のス ラ ンプ値が目標値の許容範囲を下廻っている場合、 即ち水硬 性硬化原料が硬過ぎる場合は、 ス ラ ンプ制御装置 2 1からス ラ ン プ値を上昇させる信号をスラ ンプ上昇処理制御装置 2 3へ送り、 スラ ンプ値を上昇させる操作を行うが、 このときの操作は水か、 または減水剤、 流動化剤、 分散剤等のス ラ ンプ値上昇剤の添加で 行う ことができる。 尚比較器 1 9 は、 演算器 1 8によって算出さ れたス ラ ンプ値と、 スラ ンプ設計器 2· 4に予じめ設定された目標 値との大小を単に比較するだけでなく、 その差を求めて、 そのス ラ ンプ値を目標値の許容範囲へ入れる最適の処理方法を予じめ記 憶しておき、 その指示に従ってスラ ンプ上昇処理制御装置 2 3ま たは及びスラ ンプ下降処理制御装置 2 2を動作させるように構成 することもで'きる。 またいかなる場合でも目標ス ラ ンプ値を上迴 らない水の配合量を予じめ知っておき、 その水量以下で水硬性硬 化原料をつく り、 ス ラ ンプ値を測定しながら徐々に水やス ラ ンプ 値上昇剤を加えて目標スラ ンプ値にするときは、 ス ラ ンプ下降処 理制御装置 2 2 は必要ではない。 いかなる場合でも目標ス ラ ンプ 値を下廻らない水の配合量を知つておき、 その水量以上で水硬性 硬化原料をつく り、 ス ラ ンプ値を測定しながら空気流をつく り、 水の排出または及び気化排出を行うか、 または及び圧力変化を加 えて目標ス ラ ンプ値にする場合は、 スラ ンプ上昇処理制御装置 2 3は必要ではない。 尚 2 5は給液管である。
    [0016] 以上回転軸 1 aの トルク値を検出してスラ ンプ値を所望のスラ ンプ値に自動的に調整する方法につき説明したが、 原動機が電動 機であるときはその電力値または電流値を検出してスラ ンプ値を 所望のスラ ンプ値に調整することができる。 この場合変換器 1 7 は電動機の電力値または電流値検出器からの信号を演算器 1 8へ 入力できるような信号に変換する変換器となる。 また油圧モータ を使用するときは、 油圧モータの圧力を検出してス ラ ンプ値を所 望のス ラ ンプ値に調整することができる。 この場合変換器 1 7 は 油圧モータの圧力検出器からの信号を演算器 1 8へ入力できるよ うな信号に変換する変換器となる。 また油圧モータを使用すると きは、 ミ キサ一の回転軸またはこれを駆動させる油圧モータの回 転軸の回転数を検出してス ラ ンプ値を所望のスラ ンプ値に調整す ることができる'。 この—場合変換器 1 7は回転軸に取付けた回転計 からの信号を演算器 1 8へ入力できるような信号に変換する変換 となる。
    [0017] 尚スラ ンプ値は、 水硬性硬化原料.中の骨材を除く水と水硬性物 質の比率によって変化する流動性を、 3 0 cm高さの測定筒に入れ て測定筒を上方に引抜き、 そのときの低減高さを表示するもめで あり、 人為的に行われるので、 測定値が不正確であるばかりか、 0 スラ ンプ値における水硬性硬化原料中の骨材を除く水と水硬性 物質の比率はこれを測定することができない。 しかるに上記した ト ルク値、 電力値、 電流値、 圧力、 回転数は、 何れも混練中の水 硬性硬化原料の混練抵抗値を示すものであり、 実験の結果では抵 抗値とスラ ンプ値は相関関係にあり、 しかも抵抗値の方がスラ ン. プ値に比し正確な値を測定することができることから、 抵抗値を スラ ンプ値に変換することなく、 抵抗値を所望の抵抗値に調整す るようにしてもよい。 このようにすれば、 0 ス ラ ンプにおける水 硬性硬化原料中の骨材を除く水と水硬性物質の比率を測定するこ とができ、 ス ラ ンプ値で表示するときは、 マイ ナス側のス ラ ンプ 値ともいうべき値をも測定することができる。 このようにして抵 抗値を利用するときは、 変換器 1 Ί は抵抗値を濱算器 1 8へ入力 できるような信号に変換する変換器となる。 尚、 トルク値、 電力 値、 電流値、 圧力、 回転数のうち、 3相誘導電動機の電流値を利 用するときは電圧変動が影響する。 そして電流値または電力値を 利用するときは、 同期回転数に対する同期回転数と運転時の回転 数の差の割合、 即ち滑りが負荷の状態によって変化し、 この滑り が電動機の効率に影響するのみならず、 電動機の定格出力によつ ても異なる特性を示す他、 個々の電動機でも個別差があり、 単に 電流値からだけの算出では誤差を生じやすい。 電流値を利用する ものがこの発明に使用できないという ことではないが、 油圧モー タを使用し、 その回転軸または油圧モータで駆動される ミ キサー の回転軸の回転数を利用するときは、 上記電力値または電流値を 利用するものに比し、 抵抗値またはスラ ンプ値をより正確に測定 することができる。 しかもスラ ンプ値が大であるとき （混練抵抗 が小さいとき） は自動的に回転数が速く なり、 混練時間を短縮す ることができるばかりか、 回転数が安定したところで調整を行い 混練完了とすることができる等の効果を有し、 抵抗値またはスラ ンプ値の自動調整法にはもつとも好適である。
    [0018] 第 3図はミ キサー A (排出装置、 供給装置及び配管等は省略し た。 ） の回.転軸 1 aを油圧モータ 3 0で駆動する装置 1例を示し 2 6 は作動油を貯えるオイルタ ンク、 2 7 は原動機 2 8で駆動さ れる油圧ポンプであり、 該油圧ポンプ 2 7 は負荷の変動に対して 原動機 2 8の出力が一定値 （例えば全負荷） に近づく ように、 負 荷の変動に比例した油圧の変化に基づいて吐出量を自動的に調整 する トルク制御付可変容量型である。 2 9は油圧ポンプ 2 7で発 生した圧油を油圧モータ 3 0へ供給するかまたはオイルタ ンク
    [0019] 2 6 へ戻すか、 即ち油圧モータ 3 0の運転、 停止の操作を行うた めの油圧切換弁で、 該油圧切換弁 2 9 は手動操作、 油圧操作、 或 いは電気操作のいずれであってもよい。 ミ キサー Aの回転軸 1 a は油圧モータ 3 0 によって駆動されるようになっており、 回転軸 1 aまたは油圧モータ 3 0の回転軸 3 0 aの回転数を検出する回 転計 3 1が設けられている。 上記装置で原動機 2 8を作動させる と、 油圧ポンプ 2 7が駆動され、 オイルタ ンク 2 6内の作動油を 吸込んで圧油を発生する。 そこで油圧切換弁 2 9を運転側へ切換 えると圧油は油圧モータ 3 0へ供給され、 該油圧モータ 3 0を動 かしてこれに連結したミ キサー Aの回転軸が回転する。 上記装置 はミ キサー Aで水硬性硬化原料を混練中、 回転軸 l aの回転抵抗 によって生じる油圧回路の圧力によって油圧ポンプ 2 7の吐出量 が自動的に変る。 これにともなつて変化する回転軸 1 aまたは
    [0020] 3 0 aの回転数を回転計 3 1 によって検出するものである。
    [0021] 第 4図は装置他例を示し、 第 3.図の装置の油圧ポンプ 2 7 と油 圧モータ 3 0の機能を逆にしたものである。 即ち第 3図では油圧 ポンプ 2 7の吐出量を吐出圧力により変化させて油圧モータ 3 0 の回転数を変えるように構成されている。 しかし第 4図の装置で は油圧ポンプ 2 7 ' の吐出量は変えず、 油圧モータ 3 0 ' にかか る ミ キサー Aの混練抵抗によつて変化する油圧回路の圧力で油圧 モータ 3 0 ' の回転数が変化する構成となっており、 何れの場合 も ミ キサー Aの混練抵抗によって回転軸の回転数を変えることに 変りはない。
    [0022] この発明の自動調整法は、 一般の生コ ンク リ ー トや生モルタル の製造にも利用することができる。 ただし混練中の水硬性硬化原 料に空気流を作用させたり、 圧力変化を加えるには、 コ ンプレツ サーまたは及び真空吸引装置を必要とする。 これらを備えた ミ キ サーを使用すると、 混練中の水硬性硬化原料に圧力変化を加えて その中に含まれる骨材に水を舍浸させることが可能である。 その 結果骨材が充分に湿り或いは含水しながら、 しかも水が鎏出しな い程度の適性舍水量骨材となっているときは、 硬化後強度が高く 養生を簡略化することもできる。 抵抗値またはス ラ ンプ値の自動 調整法を、 骨材に水を含浸させた水硬性硬化原料の製造法に適用 した場合につき説明する。
    [0023] 第 1図において、 総てのバルブと供給装置及び排出装置を閉じ た状態で、 原動機 （図示されていない） を作動させて回転軸 1 a を回転させ、 供給装置 1 dを開いて所要量のセメ ン ト、 細骨材、 粗骨材を密閉容器 1 内に供給すると共に給液管 （図示きれていな い） から水を供給すると、 密閉容器 1 内で混練されて水硬性硬化 原料となる。 次に供給装置 1 dを閉じバルブ 5 aを開いて真空吸 引装置 2を作動させると、 密閉容器 1 内は減圧される。 所望の真 空度に達したところでバルブ 6 a及び 1 4 aを開きバルブ 5 aを 閉じると密閉容器 1 内は常圧に復する。 引続きバルブ 5 aを開き バルブ 6 a及び 1 4 aを閉じると密閉容器 1 内は再度減圧される ( このようにして減圧と復圧を 1 または複数回行った後、 真空吸引 装置 2の作動を停止するか、 またはバルブ 5 aを閉じバルブ 6 a 及び 14 aを開いて密閉容器 1 内を常圧に復し、 引続き混練するか 混練することなく排出装置 l cを開く と、 変圧処理されて骨材が 含水した生コ ンク リ ー トが排出 ¾置 1 cから排出される。 この動 作を自動的に繰返し行うと、 排出装置 1 cからは間欠的に変圧処 理された生コ ンク リ ー 卜が排出される。 尚生コ ンク リ ー トの排出 時、 バルブ 1 4 aを閉じ、 バルブ 1 1 aを開き、 コ ンプレ ッ サー 3を作動させ圧搾空気によって生コ ンク リー トを排出してもよい ことはいう迄もない。
    [0024] 以上の方法は、 生コ ンク リ ー トの混練中に気体による圧力変化 を 1 または複数回加えて骨材に水を舍浸させ、 骨材の含有水を初 期の水和反応に使用して初期強度ひいては長期強度を犬ならしめ- かつ養生を簡略化しようとするものである。 変圧により骨材が水 を吸い過ぎたときは、 復圧後混練を継続して骨材に加わる遠心力 等により骨材の余剰水を饞出させ、 充分に含水或いは湿っている が常態で水が渗出しない程度の適性含水量骨材となすとき、 もつ とも効果が大である。 しかし使用骨材の含水量と吸水率が異れば- 同一配合比で生コ ンク リ ー トをつく っても、 骨材の吸水量にばら つきを生じてスラ ンプ値も異なり、 硬化したコ ンク リ ー トに強度 の差が生じる。 例えばス ラ ンプ値 8を予想して生コ ンク リ ー トを 配合しても、 スラ ンプ値は 6. 5 になったり 1 0 になったりする。 或る実験例では、 スラ ンプ値 6. 5の生コ ンク リ ー トの 4週圧縮強 度は 3 3 4 kg / cnf、 ス ラ ンプ値 8の生コ ンク リ ー トの 4週圧縮強 度は 3 1 8 kg / cnf、 ス ラ ンプ値 1 0の生コ ンク リ ー トの 4週圧縮 強度は 2 9 7 kg / crfとなり、 同一配合比でも強度にばらつきが生 じる。 しかし第 2図〜第 4図で説明したように混練しながら抵抗 値またはス ラ ンプ値を測定し、 水の増減等を行って抵抗値または スラ ンプ値を所望の値に自動的に調整すれば、 上記効果に加えて ばらつきの少ないコ ンク リ ー トを得る とができる。
    [0025] 次に他の方法について説明する。 第 1図において、 総てのバル ブと供給装置 1 d及び排出装置 1 cを閉じた状態で原動機を作動 させて回転軸 1 aを回転させ、 供給装 » 1 dを開いて細骨材また は反び粗骨材を密閉容器 1 内に入れると共に、 給液管 （図示され ていない〉 から水を供給して攪拌する。 次に前記した要領により 圧力変化を 1 または複数回行った後常圧に復し、 常圧状態例えば バルブ 5 aを閉じバルブ 6 a及び 1 4 aを開いた状態からバルブ 6 aを閉じバルブ 7 a及び 9 aを開く と、 密閉容器 1 内は管 9及 び 7を介して真空吸引され、 余剰水が気液分離器 4内に急速に流 れ込む。 次にバルブ 6 aを開きバルブ 7 a及び 9 aを閉じバルブ 8 aを開く と、 密閉容器 1 内は常圧に復しかつ気液分離器 4内の 水は外部に排出される。 この方法では海砂の塩抜きや山砂の泥除 きも行う ことができる。 尚余剰水が残らない場合は上記作業は省 略する。 次に供給装置 1 dを開き、 セメ ン ト或いは更に減水剤や 流動化剤、 分散剤等の必要とするものを加えて混練するか、 セメ ン トペース トゃセメ ン ト モルタ ルを加えて混練するか、 セメ ン ト を加えて混練し、 骨材の余剰水分を吸湿させ、 その後で更にセメ ン ト 、 セメ ン ト ペース ト、 セメ ン ト モルタ ル、 水、 ス ラ ンフ。値上 昇剤、 骨材のうちの 1 または 2以上を加えて混練すると、 生コ ン ク リ ー トまたは生モルタ ルを得ることができる。 この場合排出装 置 1 cを開いて排出してもよいが、 排出に先立ち混練中の生コ ン ク リ ー ト等の抵抗値またはスラ ンプ値を自動的に所望の値に調整 すると、 硬化後のコ ンク リ ー ト やモルタ ルは強度が高く しかもば らつきが少ない。 尚混練中に圧力変化を 1 または複数回加えてセ メ ン トを骨材に圧着させてよいことはいう迄もない。
    [0026] 以上の方法は骨材に水を含浸させておき、 これにセメ ン ト等の 必要とするものを加えて'生コ ンク リ ー ト等をつく るものであるが. 骨材に充分に水を吸わせ、 混練しながら空気流に作用させて余剰 水を除去したり、 遠心分離器にかけて余剰水を除去したり、 混練 しながらセメ ン ト'を加えて吸湿させることにより余剰水を除去し- 骨材を充分に含水または湿っているが常態で水が瀵出しない程度 の適性含水量骨材となし、 これに必要とするものを加え混練して 生コ ンク リ ー ト等をつく り、 ス ラ ンプ値または抵抗値を所望の値 に調整すると、 強度が高くばらつきの少ないコ ンク リ一ト等を得 る o
    [0027] 以上セメ ン ト系水硬性硬化原料の抵抗値またはス ラ ンプ値の自 動調整法 2例について説明したが、 水ゃス ラ ンプ値上昇剤を加え てスラ ンプ値を上昇させ或いは抵抗値を小さ く して所望の値に調 整するときは、 単位量を非連続的に添加して所望の値に達したら 添加を停止するか、 流量を一定にして連続的に添加し、 所望の値 に近づいたら微小流量にするか、 または非連続添加に変え、 所望 の値に達したら添加を停止して、 所望の値に調整することができ る。 ス ラ ンプ値を小さ く し或いは抵抗値を大きくするため空気流 を作用させるには、 混練しながら密閉容器 1 内に空気流をつく ら なければならない。 例えばバルブ 1 4 a、 9 a、 7 aを開いて真 空吸引装置 2を作動させると、 外気が管 1 4から導入され密閉容 器 1を通って管 9、 7へ向かう空気流が生じ、 バルブ 1 0 a及び 5 aを開いて真空吸引装置 2を作動させると、 管 1 0から外気が 導入され密閉容器 1を通って管 5 に向かう空気流が生じる。 上記 動作を交互に行うと、 管 9の密閉容器 1への取付部に設けたフ ィ ルターが目詰まり しても目詰まりをなくすことができる。 そして 管 1 4から管 9へ向かう空気流は水の気化排出または及び水の排 出を促進し、 管 1 0から管 5へ向かう空気流は水の気化排出を促 進し、 共にス ラ ンプ値 小さ く し或いは抵抗値を大きくするこ と ができる。 またコ ンプレッサ一 3を使用すると管 1 3から管 9、 管 5、 または管 1 4へ向かう空気流と、 管 1 1から管 9または管 5へ向かう空気流をつく ることができ、 これらの空気流は水の排 出または及び気化排出に効果的で、 スラ ンプ値を小さ く したり或 いは抵抗値を大きくすることができる。 そしてス ラ ンプ値や抵抗 値を所望の値に調整するには、 空気流を連続的または穽連続的に 発生させ、 ス ラ ンプ値や抵抗値が所望の値に達したら空気流の発 生を停止させればよい。 また混練中の水硬性硬化原料に気体によ る圧力変化を加えて水硬性硬化原料中の骨材に水を含浸させ、 ス ラ ンプ値を小さ く させ或いは抵抗値を大にすることができる。 変 圧処理してスラ ンプ値または抵抗値を所望の値に調整するには、 変圧処理を行う毎にス ラ ンプ値または抵抗値を測定して、 所望の 値との差を調べ、 その差が小さ く なったら減圧または加圧度を低 く して変圧処理を行い、 スラ ンプ値または抵抗値が所望の値に達 したら変圧処理を停止するようにすればよい。 尚 ト ルク値とス ラ ンプ値の関係は、 発明者等が行ったある実験例では、 容量 1. 5 m3 の生コ ンク リ ー トの混練時の トルク値が 3 2のときス ラ ンプ値は 8、 トルク値が 3 0のときのス ラ ンプ値は 1 0、 容量 1 m3の生コ ンク リ ー トの混練時の トルク値が 2 6のときス ラ ンプ値は 8、 ト ルク値が 2 2のときのス ラ ンプ値は 1 0、 容量 1. 4 m3の生コ ンク リ ー トの混練時の トルク値が 4 5のときのス ラ ンプ値は 3であつ た。 トルク値とスラ ンプ値の関係はミ キサ一の性能や形状及び混 練する量や配合によって異なるが、 一般的に ト ルク値が大になれ ばスラ ンプ値は小さ く なり、 トルク値が小になればスラ ンプ値は 大になった。 即ち、 抵抗値が大になればス ラ ンプ値は小さ く なり . 抵抗値が小になればス ラ ンプ値は大になる。
    [0028] 以上抵抗値またはスデンプ値の自動調整法について説明したが この発明は実施例に限定されるものではなく以下の実施態様をと ることができる。 (1) ミキサ一には図示の橫軸式強制攪拌型ミ キサ一の他縦軸式強 制攪拌型ミ キサーを使用することができる。 回転軸を備えたも のは混練抵抗を測定することができるのみならず、 横軸式のも のは攪拌翼で水硬性硬化原料をはね上げるようにして均一によ り多く低圧空気に接気させることができ、 縦軸式のものは攪拌 翼で水硬性硬化原料をすく い上げるようにして均一により多く 低圧空気に接気させることが可能であり、 回胴式ミ キサーに比 し、 適性含水量骨材やこれが内在する水硬性硬化原料をより効 率的に製造することができる。
    [0029] (2) 圧力変化は減圧—復圧に限定されるものではなく加圧→復圧 による圧力変化であってもよい。 加圧時骨材中に水が圧入され 復圧時排出されるが、 圧入された水が総て排出されるわけでは なく、 骨材内に濡れた状態で残存する。 尚コ ンプレ ッ サーによ る加圧—復圧は減圧→復圧の操作に準じて行われるので説明を 省略した。
    [0030] (3) スラ ンプ値の上昇或いは抵抗値の減少に水を添加する場合は. 水を嘖霧して加えることができ、 水に代えて水蒸気を添加する こともできる。
    [0031] (4) 水硬性硬化原料の製造時水に代えて温湯または熱湯を使用す ることができる。 圧力変化を加えて骨材に含水させると、 蓄熱 することにな.り、 温度養生を簡略化することができる。
    [0032] (5) スラ ンプ値または抵抗値の自動調整前の混練中の水硬性硬化 原料は、 慣用技術によってつく られる水硬性硬化原料であって —もよく、 混練しながら気体による圧力変化を 1 または複数回加 えて水硬性硬化原料中の骨材に水を舍浸させ混練を継続中のも のであってもよく、 充分に含水した骨材または充分に含水或い は湿っているが水が渗出しない程度の適性含水量骨材に、 水硬 性物質、 水硬性ペース 卜、 または水硬性モルタ ルを加えて混練 したものであってもよく、 充分に含水した骨材または上記適性 含水量骨材に水硬性物質を加えて混練し、 更に水、 ス ラ ンプ値 上昇剤、 水硬性ペース ト、 水硬性モルタ ル、 骨材、 水硬性物質 のうちの 1 または 2以上を加えて混練したものであってもよく， 充分に含水した骨材または上記適性舍水量骨材に、 水硬性物質 或いは更に骨材、 水、 スラ ンプ値上昇剤のうちの 1 または 2以 上を加え混練したものであってもよく、 水硬性スラ リ ー、 水硬 性ペース ト 、 または水硬性モルタルと骨材を混練しながら気体 による圧力変化を 1 または複数回加えて骨材に水を舍浸させた ものであってもよく、 水硬性物質と骨材を混合した後水を加え て混練したものであってもよく、 上記混練中に圧力変化を 1 ま たは複数回加えたものであってもよい。
    [0033] (6) 骨材には一般の砂利、 砂の他高炉スラグ砕石、 人造軽量骨材、 軽石、 シ ラ ス （火山灰） 、 スラグサン ド、 パーライ ト等の多孔 質骨材を使用することができる他、 フライ アッ シュを加えるこ ともできる。
    [0034] (7) 2個のミ キサーを使用し、 1個のミ キサーで骨材の水洗い、 圧力変化を加えた海砂の塩抜き、 圧力変化を加えた含水骨材の 製造、 或いは更に空気流を作用させた適性含水量骨材の製造、 水硬性物質と細骨材或いは更に粗骨材の混合を行い、 これらの 処理物を別個のミ キサ一に移し、 含水骨材または適性舍水量骨 材に水硬性物質等を加えて混練したり、 水硬性物質と細骨材或 . いは更に粗骨材の混合物に水を加えて混練し、 混練中に圧力変 化を加えるか加えること'なく、 ス ラ ンプ値を自動的に所望のス ラ ンプ値に調整してもよい。
    [0035] (8) ミ キサーには必ずしも真空吸引装置とコ ンプレ ツサ一の両方 を必要とせず、 一方だけ装着したものであってもよい。 また空 気流の発生には送風器を利用してもよい。
    [0036] 次に参考例としてミキサ一に回胴型ミキサーを使用し、 細骨 材に川砂を、 粗骨材に川砂利かまたは高炉スラグ砕石を、 セメ ン ト にポル ト ラ ン ドセメ ン トを使用した、 水硬性硬化原料の 4 週圧縮強度を表示する。 尚配合比は何れもセメ ン ト 3 0 0重量 部、 川砂 7 8 0重量部、 川砂利または高炉ス ラグ砕石 1 0 3 3 重量部の配合比であり、 水の量を変化させることによりス ラ ン プ値を Ί に調整した。 テス ト No. 1 〜 1 0は粗骨材に川砂利を使 用したものであり、 No. 1 1 〜 2 0 は粗骨材に高炉スラグ砕石を 使用したものである。
    [0037] テス ト No. 1及び 1 1 は慣用手段により 5分間混練したもの。 テス ト Να 2及び 1 2 は慣用手段により 3 0分間混練したもの。 テス ト No. 3及び 1 3は 1分間混練した後混練しながら 4分間の 間に減圧と復圧を 1 回行ったもの。 テス ト Να 4及び 1 4は 1分 間混練した後混練しながら 4分間の間に 1 回減圧と復圧を行い. 更に 3 0分混練を続けたもの。 テス ト No. 5及び 1 5 は 1分間混 練した後混練しながら 4分間の間に減圧と復圧を 1回行い、 更 に 3 0分間混練した後 4分間の間に混練しながら減圧と復圧を 1 回行い、 更に 1分間混練を続けたもの。 テス ト No. 6及び 1 6 は 1分間混練した後混練しながら 4分間の間に減圧と復圧を 4 回繰返し、 最後に 1分間混練したもの。 テス ト No. 7及び 1 Ί は 1分間混練した後混練しながら 3分間の間に 2回減圧と復圧を 行い更に 1分間混練したもの。 テス ト No. 8及び 1 8は 1分間混 練した後混練しながら 3分間の間に 2回減圧と復圧を行い、 次 に密閉容器内に空気流をつく りながら 1分間混練し、 空気流を 止めて更に 1分間混練したもの。 テス ト Να' 9及び 1 9 は適性舍 水量骨材とセメ ン トペース トを 6分間混練したもの。 テス ト No. 1 0及び 2 0は適性含水量骨材とセメ. ン トを 4分間混練し次に 水を加えて 2分間混練したものである。
    [0038] 尚減圧は何れも 6 0 0麵 H g迄減圧し復圧は何れも急激に復圧 した。 また圧縮強度は 4週圧縮強度を kg / cnfで示し、 強度増加 率は、 テス ト Να 2〜 1 0 はテス ト No. 1 を基準にして、 テス ト No. 1 2〜 2 0はテス ト No. 1 1を基準にして％で示した。
    [0039] 以上の実験はスラ ンプ値を一々スラ ンプ筒で測定したので、 思う ようにスラ ンプ値を所望のスラ ンプ値に調整しにく く、 必ず試験 練りを必要とし、 作業が困難で長時間を要した。 しかし以上のテ ス ト結果から、 粗骨材に高炉スラブ砕石を使用したものは川砂利 を使用したものに比し一般的に強度が高く、 混練中に圧力変化を 加えて骨材に水を舍浸させたり、 適性含水量骨材を使用したもの も強度が高く なることが判明した。 また復圧後すぐ取出して硬化 させたものはプリ 一ジ ングが大でさ したる強度増加が見られず、 復圧後混練を継続したものは何れも強度が大であつた。
    [0040] ス ラ ンプ値を小さ くするには圧力変化を利用することもできる c 次に参考例として第 1図示のミ キサーを使用し、 水の添加量を 1 5 0 kgと一定にし、 Να 1 ~ 2 0 と同一配合で実験した場合の、 スラ ンプ値の変化と 4週圧縮強度を表示する。
    [0041] 尚混練時間は何れも 3分間と し、 No. 2 1及び 2 6 は常圧で 3 分間混練した慣用技術によるもの、 Νο. 2 2 と Νο. 2 7 は常圧で 1分 間混練し、 次の 1分間 6 0 0 mm H gに減圧し続けて復圧し、 最後の 1分間を常圧で混練したもの、 Μα 2 3及び 2 8は常圧で 1分間混 練し、 次の 1分間に混練しながら減圧—復圧を 5回繰返し最後の 1分間を常圧で混練したもの、 No. 2 4 と 2 9 は常圧で 1分間混練 し、 次の 1分間を 2 kg / crrfに加圧し続けて復圧し、 最後の 1分間 を常圧で混練したもの、 No. 2 5 と 3 0 は常圧で 1分間混練し、 次 の 1分間に混練しながら加圧—復圧^ 5回繰返し最後の 1分間を 常圧で混練したものである。 テ 減 混 圧 強 粗 テ 減 混 圧 強 粗 ス 圧 縮 度 骨 ス 圧 縮 度 骨 回 時 強 増 材 卜 回 時 強 増 材
    [0042] No. 数 間 度 加 No. 間 度 加
    [0043] 率
    [0044] 21 0 3分 347 7.0 川砂利 26 0 3分 429 6.0 スラグ
    [0045] 22 1 3分 399 4.5 // 27 1 3分 482 2.5 〃
    [0046] 23 5 3分 471 2.0 28 5 3分 528 0.6 //
    [0047] 24 1 .3分 400 5.0 〃 29 1 3分 475 3.0 //
    [0048] 25 5 3分 462 3.0 〃 30 5· 3分 506 1.5 //
    [0049] 以上のデータからも判るように、 圧力変化を加えると、 ス ラ ン プ値が小さ く なる。 この方法はもつとも簡単なスラ ンプ低下法で ある。 尚上記データと回胴型ミ キサーを使用したデータを比較す ると、 混練時間が短縮されているにもかかわらず、 格段に強度が 高いことが判る。 この理由にはミ キサーの混練能力の差も認めら れるが、 それにもま して、 例えば減圧するものでは、 混練中の水 硬性硬化原料が攪拌翼により、 均一にかつより多く低圧空気に接 するようにはねあげられるような状態で攪拌され、 骨材の抜気が 充分に行われて復圧時効率的に水が吸収され、 復圧後引続き混練 を継続することにより、 骨材に遠心力等も加わって骨材から余剰 水が瘳出し、 瀵出した余剰水が水硬性硬化原料中に均一に分散さ れるからかと考えられる。
    [0050] また第 1図示のミ キサ一を使用し、 セメ ン ト 3 0 6 kg、 砂
    [0051] 8 7 0 kg . 砕石 1 0 8 9 kg、 水 1 5 3 kgの配合でテス ト した結果 は以下の通りであり、 変圧処理して骨材に水を舍浸させたものは. 気乾養生したものの方が、 水中養生したものに比し強度が略同等 以上かそれ以上であることが判明した。 これは骨材の含有水が初 期の水和反応に有効に使用されることを実証するものであり、 従 来水中養生をしたものは気乾養生をしたものに比し強度が 2 0 % 〜 3 0 %程度アップするといわれているが、 水養生を施すことな く水養生を施したと同棒な効果を奏することは、 コ ンク リー ト業 界において画期的な とといえる。 尚試験体はバイ ブレーシ ョ ン を加えたものであり、 圧縮強度は 7 日後に測定した。 混練時間 3 分 3 分 3 分
    [0052] 減圧回数 0 1回 5回
    [0053] ス ラ ンプ値 8 7. 2 2. 4
    [0054] 気 乾 1 5 7 1 8 5 2 0 8
    [0055] 圧縮強度
    [0056] 水 中 1 7 6 1 8 4 1 9 3 以上含水骨材が内在する水硬性硬化原料の特性について説明し たが、 上記水硬性硬化原料のスラ ンプ値を所望のスラ ンプ値に自 動的に調整すれば、 骨材の含水率が略一定に調整されしかも骨材 を除く水硬性物質と水の比率も略一定となることから、 強度が高 く しかもばらつきの少ないコ ンク リ ー トやモルタルを操作至簡に 得ることができる。
    [0057] この発明は前記のように構成されるから、 水硬性硬化原料の抵 抗値またはスラ ンプ値を測定して所望の値を設定器に設定してお けば、 骨材の含水量や吸水率の相違及び添加水量の大小に関係な く抵抗値またはスラ ンプ値を自動的かつ正確に所望の値に調整す ることができる。 硬化したコ ンク リ ー トやモルタ ルは強度のばら つきが少なく、 骨材の含水量の測定、 2次添加水量の計算、 日毎 の試験練り等を省略することができて経済的である。 また適性含 水量骨材が内在する水硬性硬化原料の抵抗値またはスラ ンプ値を 所望の値に調整するときは、 骨材の含水率が略一定になつている から、 更に強度のばらつきが少なく なり、 しかも骨材の含有水が 初期の水和反応に使用されて初期強度ひいては長期強度の高いコ ンク リ ー トやモルタ ル ^得ることができるばかりか、 水養生を簡 略化することができる効果をも有する。 また、 いかなる場合でも 目標スラ ンプ値または抵抗値を上廻らない水の配—合量を予じめ知 つておき、 その水量以下の水硬性硬化原料をつく り、 水ゃスラ ン プ値上昇剤を加えてスラ ンプ値または抵抗値を所望の値に調整す るときは、 スラ ンプ値下降処理制御装置は必要ではない。 充分に 含水した骨材または適性含水量骨材を製造するための専用装置で 上記含水骨材をつく り、 既設のミ キサ一に自動調整装置を設け、 このミ キサ一で上記含水骨材を使用した水硬性硬化原料をつく り - スラ ンプ値または抵.抗値を所望の値に調整するときは、 既設のミ キサーを廃棄することなく、 効率的に良質な水硬性硬化原料を製 造することができる効果を有する。
    [0058] (産業上の利用可能性）
    [0059] この発明によって得られるコ ンク リ ー トやモルタ ルは、 従来の ものに比し強度のばらつきが少ない。 従ってセメ ン ト等の水硬性 物質の使用量を削減することができ、 しかも試験練り等の作業を 省略するこ ともできる。 更に適正含水量骨材が内在する水硬性硬 化原料のスラ ンプ値または抵抗値を自動的に所望の慎に調整する ときは、 コ ンク リ ー トゃモルタルは更に強度が大となり、 水養生 を簡略化することもできる。 従って従来水養生を行う ことができ なかった各種鉄筋コ ンク リ 一 ト築造物のコ ンク リ ー ト材料の他、 各種プレス ト レス ト コ ンク リ ー ト製品、 各種プレス成形コ ンク リ 一 ト製品、 各種遠心力成形.コ ンク リ 一 ト製品等をつく るときのコ ンク リ ー ト材料の製造に、 広.く利用可能な技術である。
    权利要求:
    Claims(請求の範囲）
    (1) 攪拌翼を設けた回転軸を有する ミキサ一で混練中の水硬性硬 化原料の抵抗値を、 ミキサーの回転軸のト ルク値、 回転軸を駆 動する電動機の電力値または電流値、 回転軸を駆動する油圧モ ータの圧力、 またはミキサーの回転軸かこれを駆動する油圧モ ータの回転軸の回転数により検出し、 上記抵抗値またはこれか ら換算したスラ ンプ値が所望の抵抗値またはスラ ンプ値と異な るときは、 水の増減、 ス ラ ンプ値上昇剤の添加、 及び圧力変化 のうちの 1 または 2以上を行'い、 抵抗値またはスラ ンプ値を所 望の抵抗値またはスラ ンプ値に自動的に調整することを特徵と する、 水硬性硬化原料の抵抗値またはスラ ンプ値の自動調整法 (
    (2) 抵抗値またはスラ ンプ値を所望の抵抗値またはスラ ンプ値に 調整する前の水硬性硬化原料が、 混練しながら気体による圧力 変化を 1または複数回加えて水硬性硬化原料中の骨材に水を舍 浸させ混練を継続中のものであるか、 充分に舍水した骨材また は充分に含水しているか湿ってはいるが水が瘳出しない程度の 適性含水量骨材に、 水硬性物質、 水硬性ペース ト、 または水硬 性モルタルを加えて混練したものであるか、 充分に含水した骨 材または上記適性含水量骨材に水硬性物質を加えて混練し、 更 に水、 ス ラ ンプ値上昇剤、 水硬性ペース ト、 水硬性モルタ ル、 骨材、 水硬性物質のうちの 1 または 2以上を加えて混練したも のであるか、 充分に含水した骨材または適性舍水量骨材に、 水 硬性物質或いは更に骨材、 水、 ス ラ ンプ値上昇剤のうちの 1 ま たは 2以上を加えて混練したものであることを特徵とする特許 請求の範囲第 (1)項記載の水硬性硬化原料の抵抗値またはスラ ン プ値の自動調整法。
    (3) 水硬性硬化原料のミ キサーにおいて、 攪拌翼を設けた回転軸 を有する密閉容器と、 上記回耘軸の混練抵抗値を検出する検出 器と、 該検出器で検出された混練抵抗値を演算器へ入力できる ような信号に変換する変換器と、 上記演算器で算出された値と 設定器に予め設定された値を比較する比較器と、 比較器からの 信号で混練を制御する混練制御装置と、 比較器からの信号で水 硬性硬化原料の混練抵抗値またはスラ ンプ値を所望の値に調整 する処理制御装置とを具備し、 抵抗値またはスラ ンプ値を所望 の値に自動的に調整するように構成したことを特徵とする ミ キ サ一。
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1986-01-16| AK| Designated states|Designated state(s): AU BR DK SU US |
    1986-01-16| AL| Designated countries for regional patents|Designated state(s): AT BE CH DE FR GB LU NL SE |
    优先权:
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