JPH06811A - 軽量ソイルモルタル材の製造方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ミキシング室に投入された泥水の単位体積重
量を直接管理しながら製造することにより、品質向上を
図り、信頼性が得られる軽量ソイルモルタル材の製造方
法およびその装置を提供する。 【構成】 泥水ａを供給パイプ７などの供給手段３によ
りミキシング室１に入れた後、そのミキシング室１に固
化材ｂ、気泡ｄ、増粘剤ｃなどを投入して混合する軽量
ソイルモルタル材の製造方法において、供給手段３が品
質管理装置２２を有し、この装置２２により供給パイプ
７を流れる泥水ａの単位体積重量および流量を刻々計測
するとともに、この計測された値によりミキシング室１
に入れられる泥水ａについて評価し、かつ設計単位体積
重量とのずれを土ｆまたは／および水ｇをミキサシング
室１に加えて調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、土木構造物の築造等に
用いる軽量ソイルモルタル材の製造方法およびその装置
に関する。

【０００２】

【従来技術】軽量ソイルモルタル材の内、泥水、セメン
ト系固化材、増粘剤、気泡を主要成分とするものが開発
されている。この軽量ソイルモルタル材は、施工に際
し、使用条件等により設計された一軸圧縮強度（kgf／c
m²）や単位体積重量（t／m³）などを満たすよう成分配
合が試験を通して決定され、解泥機で土を解泥し水と混
練して泥水を造り、これに増粘剤と、固化材と、気泡と
を投入して混合することにより製造される。この製造装
置は、ミキサーが主体となり、そのミキシング室に泥水
などを供給する供給手段などを備えている。

【０００３】図４と図５は従来の製造装置例の要部を示
している。図４の製造装置は、ミキシング室１の内部に
攪拌翼２が設けられ、泥水ａ、固化材ｂ、増粘剤ｃ、気
泡ｄをそれぞれ検量して所定量だけ投入するための各供
給手段３，４，５，６を備えている。泥水ａは供給手段
３により投入される。この供給手段３は、供給パイプ７
に付設された積算流量計８や開閉バルブ９などからな
り、ミキシング室１に投入される泥水ａの投入量を計測
あるいは制御する。固化材ｂと増粘剤ｃは供給手段４，
５により投入される。供給手段４，５は荷重計１０，１
１により各投入量を検量し、開閉バルブ１２，１３およ
び供給パイプ１４，１５を通してミキシング室１に投入
する。 気泡ｄは供給手段６により投入される。供給手
段６は、発泡剤などから気泡ｄを発生される専用発泡機
であり、供給パイプ１６を通ってミキシング室１に設置
された発泡器１７からその所定量を吐き出す。図５の製
造装置は、図４の装置に対し、ミキシング室１が下部に
設けられた荷重計１８によりその重量を計測可能な点、
供給手段３が流量計８を省いている点で相違している。

【０００４】そして、前記両装置は、泥水ａの投入量に
対し増粘剤ｃなどの添加材を所定の配合比で検量し、ミ
キシング室１に投入して混合するものである。但し、図
４の装置では泥水ａの投入量が積算流量計８などを使用
してその容積で検量あるいは１バッチの使用量を制御す
るのに対し、図５の装置では泥水ａの投入量が荷重計１
８によりミキシング室１全体を計測して投入泥水量を重
量で検量あるいは制御する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の各装置を用いた製造方法では、土と水とが設計上の
配合比で調泥された泥水ａであっても、使用される土の
単位体積重量が一定していないために造られた泥水の単
位体積重量にバラッキがあり、製品はそのバラッキに比
例した精度となっている。また、増粘剤ｃなどの添加材
は、泥水ａの重量または容量に対する配合であって泥水
としてのバラッキが考慮されていない。

【０００６】なお、調泥やソイルモルタル材の製造過程
および製品については、品質管理上からそれらの単位体
積重量を計測することもあるが、その計測はミキシング
室１に入れられた泥水量と重量との値から算出したり、
試験器（標準比重計、マッドバランス、電子バカリなど
を利用した計測）で個々にサンプリング方式で行ってい
た。しかし、このような計測は何れもが静的状態で単位
体積重量を得るため時間を要し、例えば、製造過程で設
計値からずれているときに対応を瞬時に行うことができ
ないなどという問題がある。

【０００７】また、製造された軽量ソイルモルタル材
は、特に水中使用する場合、例えば、水底での土木構造
物の築造に用いる場合等では厳密な製造材が求められ、
品質的に一層管理された製造方法およびその装置が望ま
れている。

【０００８】本発明は、以上の問題を解消するものであ
り、ミキシング室に投入された泥水の単位体積重量を直
接管理しながら製造することにより、品質向上および製
造効率を図り、信頼性が得られる軽量ソイルモルタル材
の製造方法およびその装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、泥水を供給パイプなどの供給手段によりミキ
シング室に投入した後、そのミキシング室に固化材、気
泡、増粘剤等の添加剤を投入して混合する軽量ソイルモ
ルタル材の製造方法において、前記供給手段に付設され
る品質管理装置を有し、この品質管理装置により供給パ
イプ内を流れる泥水の単位体積重量および流量を刻々計
測するとともに、この計測された値によりミキシング室
に入れられる泥水について評価し、かつ設計単位体積重
量とのずれを調整用の土または／および水をミキシング
室に加えて調整することを要旨とする。また、これに用
いる装置としては、供給パイプなどの供給手段により泥
水を投入するとともに、固化材、気泡、増粘剤等の添加
剤を投入して混合するミキシング室を備えた軽量ソイル
モルタル材の製造装置において、前記供給手段は、前記
泥水を供給パイプを通してミキシング室へ圧送するとと
もに、前記パイプ内を流れる泥水について少なくともそ
の単位体積重量および流量を刻々計測可能な品質管理装
置を有していることを要旨とする。

【００１０】前記構成において、泥水は、浚渫土や掘削
残土などの現場発生土からゴミや砂等を除去したものを
計量した後、水や海水の所定量を投入して泥水化された
ものが用いられる。固化材は、例えば、セメントおよび
セメントに有機あるいは無機系材料を配合したものであ
る。気泡は、例えば樹脂石鹸類、合成界面活性剤類、加
水分解蛋白類などのように界面活性作用によって気泡を
発生するいわゆる起泡剤と、例えば金属アルミニウム粉
末などのように化学的な反応により泡を発生するいわゆ
る発泡剤などにより得られる。増粘剤は、水接触による
材料分離を防ぐためのものである。調整用の土は、その
土の単位体積重量や含水比等、相構成が予め把握されて
いるものを用いる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面を参照し
つつ説明する。図２は本発明の製造方法に用いられるミ
キサーのミキシング室を示している。同図では従来装置
と同一部位に同じ符号を付して重複した説明を省略す
る。このミキシング室１は、従来装置に対し、調整用の
土ｆや水ｇを必要に応じ投入する供給手段２０，２１を
備えている点、泥水ａを投入する供給手段３が品質管理
装置２２を有している点などで異なっている。なお、製
造された軽量ソイルモルタル材ｈは、下部中央部の開閉
バルブ２３を操作してアジテータ２４へ排出され、この
アジテータ２４からポンプ２５およびパイプ２６などを
通じて搬送される。

【００１２】調整用の土ｆと水ｇは、ミキシング室１に
投入された泥水ａについてその単位体積重量を設計値に
調整するときに必要に応じて使用される。土ｆを投入す
る供給手段２０は、土ｆを荷重計２６により検量し、開
閉バルブ２７および供給パイプ２８を通してミキシング
室１に投入する。これに対し、水ｇを投入する供給手段
２０は、供給パイプ２９に付設された流量計３０および
電磁バルブ３１を介してその必要投入量を制御しつつ投
入する。

【００１３】また、品質管理装置２２は、パイプ７を流
れる泥水ａの単位体積重量および流量を計測するもので
ある。図３にその概略構成を示している。同図の品質管
理装置２２は、ハウジング３２内にあってパイプ７の一
部に可撓性部材３３を介して連通可能に接続される計量
部材３４と、計量部材３４を支持する保持部材３５と、
計量部材３４などに加わる重量変化を計測する２個の荷
重計３６などを備え、パイプ７内を流れる泥水ａの単位
体積重量を算出するものである。また、計量部材３４に
は流量計３７が付設されている。この流量計３７は積算
型の電磁流量計などであり、計量部材３４内を流れる泥
水ａの総量を計測して表示する。なお、流量計３７は、
品質管理装置２２に必須なものではなく、この品質管理
装置２２から分離してパイプ７に別途付設することも可
能である。

【００１４】そして、品質管理装置２２は、荷重計３６
に加わる重量変化が計測され、その計測値が直接に部分
Ｌを流れた泥水ａの単位体積重量としてハウジング３２
の外部などに設けられる処理部などで演算されてその値
を表示する。なお、パイプ７を流れる泥水ａの単位体積
重量は次式より算出される。 単位体積重量（t／m³）＝重量変化Ｇ／部分Ｌの容積 重量変化Ｇは、部分Ｌの間を流れる泥水ａの重量Ｇ１
と、泥水ａを流さないときの重量Ｇ２の差（Ｇ１−Ｇ
２）である。また、部分Ｌの容積は予め水などのキヤリ
ブレーションにて確認される。

【００１５】図１は、以上の製造装置を用いた軽量ソイ
ルモルタル材の製造方法を模式的に示しており、以下、
同図を参照しながら本発明方法の要部を詳述する。本発
明の製造方法は、泥水投入工程Ｓ１と、この工程Ｓ１か
ら補正工程Ｓ３に至るまで行われる泥水計測および泥水
評価Ｓ２と、添加材投入工程Ｓ４と、排出工程Ｓ５など
により軽量ソイルモルタル材ｈを製造するものである。

【００１６】泥水投入工程Ｓ１は、泥水ａを供給パイプ
７を通してミキシング室１に投入する。この泥水ａは、
前述の通り予め調泥されたものであり、１バッチに応じ
た設計使用量が投入される。このとき、その投入される
泥水ａについては、品質管理装置２２により単位体積重
量が刻々計測されるとともに、流量計３７により投入さ
れる容量が計測される。この場合、泥水計測および泥水
評価Ｓ２では、品質管理装置２２で計測された泥水ａの
単位体積重量（例えば、現在投入量の平均値などとして
逐次に演算表示される）について、設計上の単位体積重
量と比較ないしは評価し、同時に、現在投入中の泥水ａ
の積算量をリアルタイムに把握する。そして、例えば、
設計上の１バッチ製造量に対して用いられる設計投入泥
水量Ｖとすると、現在の投入泥水量およびその平均単位
体積重量により、補正工程Ｓ３で付加される土ｆや水ｇ
などの調整投入量Ａを予め算出し、必要とする実際投入
泥水量Ｖ₁（Ｖ₁＝Ｖ−Ａ）を逆算し、その実際投入泥水
量Ｖ₁に達したときに泥水ａの投入を停止する。

【００１７】補正工程Ｓ３は、前記泥水計測および泥水
評価Ｓ２の結果、ミキシング室１に投入された泥水ａの
単位体積重量の値が設計値と比較したときにずれている
ときに、調整投入量Ａに応じて調整用の土ｆや水ｇを加
えて調整する。この場合、設計単位体積重量に対して投
入された泥水ａの方が大きいときは、水ｇを使用して調
整すべくその使用量が算出され、ミキシング室１に流量
計３０および電磁バルブ３１にて制御しつつ投入する。
逆に、設計単位体積重量に対して投入された泥水ａの方
が小さいときは、土ｆを使用して調整すべくその使用量
が算出され、その使用量を荷重計２６で検量した後、ミ
キシング室１に開閉バルブ２７および供給パイプ２８を
通じて投入する。このような調整操作が行われることに
より、ミキシング室１の泥水ａは設計通りの単位体積重
量に補正されるとともに、調整用に使用された水ｇや土
ｆの調整投入量Ａは前記の如く設計投入泥水量Ｖに反映
されているのでＶ₁＋Ａ＝Ｖとなっている。

【００１８】なお、泥水ａに対する単位体積重量の調整
は、水ｇまたは土ｆを用いる以外に、水ｇおよび土ｆを
同時に使用することも可能である。また、調整用の土ｆ
はその単位体積重量や含水比などが詳細に把握されたも
のである。泥水計測および泥水評価Ｓ２の結果によって
は、泥水ａの単位体積重量が設計値と一致することもあ
り、そのようなときは補正工程Ｓ３は不要で、次の添加
剤投入工程Ｓ４が直ちに開始される。また、補正工程Ｓ
３では適宜にモーターＭを駆動して攪拌翼２により混合
を開始し、ミキシング室１に投入されたものが攪拌混合
される。

【００１９】添加剤投入工程Ｓ４では、設計投入泥水量
Ｖに対する配合比に基づいて固化材ｂ、増粘剤ｄ、気泡
ｄの使用量が予め検量されたものをミキシング室１に投
入する。固化材ｂと増粘剤ｄは荷重計１０，１１により
検量されて、開閉バルブ１２，１３および供給パイプ１
４，１５を通してそれぞれミキシング室１に投入され
る。気泡ｄは、発泡器１７から吐き出される容量が制御
されつつ投入される。なお、補正工程Ｓ３および添加剤
投入工程Ｓ４は前述の泥水計測および泥水評価Ｓ２によ
り、泥水ａの投入完了と同時に行うことが可能である。

【００２０】排出工程Ｓ５では、ミキンシグ室１に以上
の添加剤が全て投入され、攪拌翼２による混合が所定時
間行われると、泥水ａと各添加剤とが均一に混合されて
製品である軽量ソイルモルタル材ｈとなるので、これを
アジテータ２４に排出する。この工程Ｓ５により１バッ
チが終了する。施工現場などでは以上の工程Ｓ１から工
程Ｓ５までを繰り返して施工量が確保される。また、ア
ジテータ２４内の軽量ソイルモルタル材ｈは、ポンプ２
５およびパイプ２６などを通じて施工場所などへ送り込
まれる。

【００２１】このように、製造される軽量ソイルモルタ
ル材ｈは、ミキシング室１に投入された泥水ａについて
その単位体積重量などが品質管理装置２２により直接計
測されて設計値に一致するよう調整されていることか
ら、製品の単位体積重量がほぼ設計値通り得られ、同時
に粘性などの他の特性も相対的に管理されて設計値に近
づく。

【００２２】また、本発明の製造方法では、品質管理装
置２２により、ミキシング室１に投入される泥水ａの単
位体積重量および積算流量を刻々計測しているので、設
計値に対してずれているときにそれを修正する調整操作
をリアルタイムで行うことができ、無駄のない合理的な
作業となる。なお、本発明方法およびその装置は、この
実施例に限られないことは勿論であり、要部以外は品質
条件や施工量などに応じて種々変形ないしは展開可能で
ある。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る軽量
ソイルモルタル材の製造方法は、ミキシング室に投入さ
れた泥水についてその単位体積重量を直接計測し、投入
泥水についてその単位体積重量を設計値に調整するもの
であるから、製品の品質向上および信頼性を共に向上で
き、無駄のない合理的な作業を行える。また、本発明の
装置は、前記軽量ソイルモルタル材の製造方法を可能と
し、また従来装置に品質管理装置を付設するだけなので
大幅な改良を必要とせず、経済的に優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法を示す工程図である。

【図２】本発明の製造装置であるミキサーの要部構成を
模式的に示す図である。

【図３】前記装置に設けられた品質管理装置を示す断面
図である。

【図４】従来製造装置であるミキサーの要部構成を模式
的に示す図である。

【図５】従来製造装置の他の例を模式的に示す図であ
る。

【符号の説明】

１ ミキシング室 ３ 泥水の供給手段 ２２ 品質管理装置 ａ 泥水 ｂ 固化材 ｃ 増粘剤 ｄ 気泡 ｆ 調整用の土 ｇ 調整用の水

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 泥水を供給パイプなどの供給手段により
   ミキシング室に投入した後、そのミキシング室に固化
   材、気泡、増粘剤等の添加剤を投入して混合する軽量ソ
   イルモルタル材の製造方法において、 前記供給手段に付設される品質管理装置を有し、この品
   質管理装置により供給パイプ内を流れる泥水の単位体積
   重量および流量を刻々計測するとともに、この計測され
   た値によりミキシング室に入れられる泥水について評価
   し、かつ設計単位体積重量とのずれを調整用の土または
   ／および水をミキシング室に加えて調整することを特徴
   とする軽量ソイルモルタル材の製造方法。
2. 【請求項２】 供給パイプなどの供給手段により泥水を
   投入するとともに、固化材、気泡、増粘剤等の添加剤を
   投入して混合するミキシング室を備えた軽量ソイルモル
   タル材の製造装置において、 前記供給手段は、前記泥水を供給パイプを通してミキシ
   ング室へ圧送するとともに、前記パイプ内を流れる泥水
   について少なくともその単位体積重量および流量を刻々
   計測可能な品質管理装置を有していることを特徴とする
   軽量ソイルモルタル材の製造装置。