JPH0784003B2 - 加温された生コンクリートの製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、加温された生コンク
リートを製造する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】生コンクリートは、温度が高すぎても、
反対に低すぎても良くない。温度が高すぎると熱膨張に
よって硬化した状態で亀裂ができ、温度が低すぎると凍
結して水分が分離して強度が著しく低下する。生コンク
リートを加温できない装置は、外気温が０℃以下になる
と使用できなくなる。生コンクリートの凍結を防止する
ために、生コンクリートを加温するミキサが開発されて
いる。たとえば、特開昭５９−３８０１４号公報には、
生コンクリートを混練りするドラムを加熱するミキサが
記載される。また、実開昭１−２２４０５号公報には、
加熱蒸気を生コンクリートに噴射して加温する装置が記
載される。

【０００３】ミキサのドラムを加温する装置は、生コン
クリートを短時間で適温に加温するのが難しい。ドラム
と生コンクリートの接触時間が短いからである。生コン
クリートに加熱蒸気を噴射する装置は、蒸気で生コンク
リートを短時間で加熱できる。しかしながら、生コンク
リートに蒸気が混入されるので、生コンクリートの水分
率が変化する欠点がある。蒸気の噴射量が一定であれ
ば、生コンクリートに混入する水量を調整することがで
きる。しかしながら、蒸気の噴射量は、生コンクリート
の温度によって変化するので、生コンクリートに添加す
る水量を蒸気の添加量を考慮して少なくすることが難し
い。

【０００４】この欠点は、生コンクリートに代わって骨
材を加温して解消できる。骨材を加温する装置として、
蒸気で加温するものが開発されている（特公昭５３−４
２３３６号公報）。この公報に記載される装置は、円筒
状のパイプに骨材を供給し、パイプの内部に蒸気で加熱
する加熱軸を配設し、加熱軸に伝熱板を固定し、伝熱板
を骨材に接触して加温するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この公報に記載される
加温された生コンクリートの製造装置は、骨材全体を、
短時間で均一に設定温度に加温することが難しい。伝熱
板を骨材に接触して加温するからである。骨材の加温装
置は、骨材を正確な温度に加温することが大切である。
加温温度が高すぎると、加熱に消費する熱エネルギーが
多くなり、さらに高すぎると生コンクリートが硬化する
ときに反応熱でコンクリートが熱膨張し、収縮するとき
に亀裂ができるからである。伝熱板で加温する装置は、
骨材と伝熱板とを局部的に接触させて骨材を加熱するの
で、短時間に骨材を中心まで均一に加温することができ
ない。とくに大きい骨材を均一に加温するのに時間がか
かる欠点がある。

【０００６】本発明は、この欠点を解決することを目的
に開発されたものである。本発明の重要な目的は、全て
の骨材を短時間で均一に設定温度に加温でき、混練りし
た生コンクリートの練り上がり温度を正確に制御できる
加温された生コンクリートの製造装置を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の加温された生コ
ンクリートの製造装置は、前述の目的を達成するために
下記の構成を備える。本発明の加温された生コンクリー
トの製造装置は、加温された骨材をセメントに加えて混
練りするミキサ１と、このミキサ１に供給する骨材を所
定の温度に加温する温水を蓄える加温水槽２と、加温水
槽２の温水を攪拌する攪拌手段３と、加温水槽２の温水
に骨材を浸漬し、浸漬して加温された骨材を搬出する浸
漬移送手段４と、加温水槽２の温水を加温する加熱手段
５と、骨材を加温する温水の温度を検出して、加熱手段
５を制御して温水温度を設定値に制御する温度センサ６
とを備える。浸漬移送手段４でもって骨材を加温水槽２
の温水に浸漬して加温し、加温された骨材を加温水槽２
から排出してミキサ１に供給するように構成している。

【０００８】さらに、本発明の生コンクリートの製造装
置は、加熱手段５に蒸気ボイラを使用し、加熱手段５を
攪拌手段３に併用することもできる。加温水槽２の温水
は、攪拌することが大切である。それは、骨材の表面に
付着して温水に混入される微粒成分を、骨材の表面に再
付着させて加温水槽２からミキサ１に移送するためであ
る。骨材の表面に付着している微粒成分は、骨材を温水
に浸漬すると一部が加温中に流出する。温水を攪拌して
微粒成分が底に堆積しないようにしておくと、温水中を
浮遊する微粒成分は、骨材が加温水槽２から排出される
ときに、骨材の表面に再付着て排出される。このため、
温水を攪拌して、骨材の表面に付着する微粒成分を、温
水に流出させ、その後に再付着して排出できる。

【０００９】

【作用】この発明の加温された生コンクリートの製造装
置は、骨材を温水に浸漬して加温する。温水に浸漬され
た骨材は、表面全体が加温された温水に接触し、さら
に、温水は攪拌手段３で攪拌されるので、骨材表面に流
動する温水に接触する。この状態で温水に接触する骨材
は、短時間に効率よく温水とほぼ同じ温度まで加温され
る。とくに、骨材の大小に関係なく、大きな骨材も表面
全体から内部まで均一に加温される。このため、本発明
の生コンクリートの製造装置は、温水温度を設定値に調
整することにより、骨材全体を均一に加温して、ミキサ
１に供給でき、ミキサ１から排出される生コンクリート
を極めて正確な温度に加温できる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想
を具体化するための加温された生コンクリートの製造装
置を例示するものであって、本発明は加温された生コン
クリートの製造装置の構成を下記のものに特定するもの
でない。

【００１１】さらに、この明細書は、特許請求の範囲を
理解し易いように、実施例に示される部材に対応する番
号を、「特許請求の範囲の欄」、「作用の欄」、および
「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付
記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、
実施例の部材に特定するものでは決してない。

【００１２】図１に示す加温された生コンクリートの製
造装置は、加温した骨材と、セメントと砂と水とを混練
りするミキサ１と、骨材を加温する加温水槽２と、加温
水槽２の温水を加温する加熱手段５と、加温水槽２に骨
材を浸漬して移送する浸漬移送手段４と、加温水槽２の
温水を攪拌する攪拌手段３と、加温水槽２の温水温度を
検出して、加熱手段５を制御して温水温度を設定値に制
御する温度センサ６とを備える。

【００１３】ミキサ１は、加温された骨材と、砂と、セ
メントと、水とを混練りできる全てのタイプのミキサ１
が使用できる。

【００１４】加温水槽２は、上方を開口した細長い樋状
をしている。加温水槽２は、骨材を浸漬して加温する。
加温水槽２の大きさは、単位時間当りの骨材の加温量で
決定される。骨材の加温処理量が、時間当り２５０トン
の場合、加温水槽２の大きさは、好ましくは、幅２〜
３．５ｍ、高さ０．６〜１．５ｍ、長さ５〜１５ｍの範
囲に調整される。

【００１５】骨材は、大きさによって、加温時間が異な
る。大きい骨材は、小さいものに比較して、内部まで加
温されるのに時間がかかる。したがって、大粒の骨材
は、温水浸漬時間を長くする必要がある。加温水槽２の
全長を長くして、骨材の温水浸漬時間を長くできる。し
たがって、大粒の骨材を加温する加温水槽２は、全長を
長くする。例えば、５〜１５０mmφの骨材を、時間当り
２５０トン加温する加温水槽２は、全長を、１０〜１５
ｍとし、５〜４０mmφの骨材を加温する加温水槽２は、
全長を５〜８ｍとする。

【００１６】温水の加熱手段５は、加温水槽２の温水中
に加熱蒸気を噴射する蒸気噴射管７と、この蒸気噴射管
７に加熱蒸気を供給する蒸気ボイラ８である。蒸気噴射
管７は、加温水槽２の底部に配管されて、温水中に１０
０℃以上に加熱された蒸気を噴射して、温水を加温す
る。

【００１７】加温水槽２は、使用するにしたがって、骨
材に付着して搬入される微粒成分が底に堆積する。骨材
に付着して搬入される微粒成分が、温水で洗い落とされ
て加温水槽２の底に沈降するからである。微粒成分を攪
拌するために、加温水槽２には攪拌手段３を必要とす
る。図１に示す装置は、蒸気噴射管７を、温水の攪拌手
段に併用する。加温水槽２の底部で温水中に勢いよく噴
射される蒸気が、温水を攪拌して、加温水槽２の底に堆
積する微粒成分を温水中に浮遊させる。蒸気噴射管７
が、加熱蒸気を加温水槽２の底に向けて蒸気を噴射する
と、とくに効果的に温水を攪拌して微粒成分を温水に浮
遊できる。ただ、蒸気噴射管７は、水平ないし上向きに
加熱蒸気を噴射しても、温水を攪拌して底の微粒成分を
温水中に浮遊することができる。それは、加熱蒸気が温
水を攪拌するからである。とくに、加温水槽２の底に配
管した蒸気噴射管７は、加温水槽２の温水を底部から攪
拌して全体的に攪拌して、微粒成分を温水中に浮遊させ
る。温水中に浮遊される微粒成分は、加温水槽２から排
出される骨材の表面に再付着して排出される。

【００１８】以上のように、加熱手段５を攪拌手段に併
用する装置は、温水の攪拌手段を必ずしも必要としな
い。ただ、蒸気噴射管７で温水を攪拌し、さらに、図１
に示すように、加温水槽２の底の温水を吸入して、加温
水槽２に循環させる攪拌手段３の両方で温水を攪拌する
こともできる。この図に示す攪拌手段３は、循環ポンプ
９と循環管１０とで構成される。図１に示す攪拌手段３
は、加温水槽２の右部から温水を吸入して、左部に供給
して攪拌する。加温水槽２は、温水を左から右に流動さ
せ、骨材を右から左に移送させる。骨材は供給された温
度の高い温水で加温されて排出される。

【００１９】加温水槽２の排出側（図１において左側）
には、温水を供給する循環管１０の排出側を連結してい
る。加温水槽２の供給側（図１におして右側）の底部に
は、循環管１０の吸入側を連結している。さらに、加温
水槽２の上方には、温水を散水する散水管１１を配設し
ている。散水管１１と循環管１０の排出側には、流量調
整弁１２を連結し、散水管１１と循環管１０から排出す
る温水量を調整する。加温水槽２の底部に吸入側を連結
する循環管１０は、循環ポンプ９に連結している。循環
ポンプ９は、加温水槽２の底部の温水を吸入して、加温
水槽２の排出側に循環して、温水を攪拌し、微粒成分が
加温水槽２の底に堆積するのを防止する。

【００２０】本発明の生コンクリートの製造装置は、加
熱手段を蒸気噴射管と蒸気ボイラに特定しない。加熱手
段５には、加温水槽の底に配設した電気ヒータ、あるい
は、蒸気ボイラの蒸気を循環させる熱交換器も使用でき
る。電気ヒータや熱交換器は、加温水槽の底に配設され
て、温水を直接に加熱する。これ等の加熱手段５は、温
水を攪拌できない。したがって、加温水槽２には、温水
の攪拌手段３を設ける必要がある。

【００２１】加熱手段５は、温度センサ６に制御された
温水を設定温度に加温する。温度センサ６は、加温水槽
２の温水の温度を検出するセンサー部材６Ａと、このセ
ンサー部材６Ａの出力で蒸気ボイラ８の制御弁１３を開
閉する制御回路６Ｂとで構成される。センサー部材６Ａ
は、加温水槽２の温水温度に代わって、循環させる温水
温度を検出することもできる。

【００２２】制御回路６Ｂは、設定温度を記憶してお
り、温水温度が設定温度よりも低いときに制御弁１３を
開いて蒸気噴射管７から加熱蒸気を噴射させる。温水温
度が設定温度よりも高くなると、制御回路６Ｂは制御弁
１３を閉弁し、蒸気噴射管７からの蒸気の噴射を停止す
る。制御回路６Ｂは、記憶する設定温度の変更手段を備
えており、設定温度を変更して、温水温度を最適値に調
整する。外気温度が低いときは温水の設定温度を高くし
てコンクリートの凍結を防止する。外気温度が高いとき
は設定温度を低くして加熱手段５のエネルギー消費を節
約する。

【００２３】加熱手段５に電気ヒータを使用するとき、
温度センサは、電気ヒータの通電を制御して温水温度を
設定温度に制御する。電気ヒータを制御する温度センサ
は、制御弁１３に代わってスイッチ（図示せず）を制御
する。温度センサは、温水温度が設定温度よりも低いと
きに電気ヒータに通電して温水を加温する。温水温度が
設定温度よりも高くなると、電気ヒータの通電を停止し
て、温水温度を設定温度に制御する。

【００２４】加熱手段５に蒸気を通過させる熱交換器を
使用する装置は、温度センサ６で制御弁１３を制御して
温水温度を制御できる。制御弁は熱交換器と蒸気ボイラ
の蒸気循環路に接続される。制御弁が開弁されると、蒸
気ボイラと熱交換器に加熱蒸気が循環されて、熱交換器
を加温し、熱交換器が温水を加温する。制御弁が閉弁さ
れると、蒸気ボイラから熱交換器に蒸気が循環されなく
なり、熱交換器が蒸気で加熱されなくなって、温水が蒸
気で加熱されなくなる。したがって、温度センサで制御
弁を開閉して、温水を設定温度に調整できる。

【００２５】浸漬移送手段４は、骨材を上に載せて移送
するコンベアである。浸漬移送手段４は、骨材を移送し
ながら温水に浸漬して連続的に加温する。コンベアは、
骨材を載せて温水に浸漬して移送する多孔性コンベアベ
ルト４Ａを備える。図に示す多孔性コンベアベルト４Ａ
は、骨材を加温水槽２の右側から左側に移送する。

【００２６】多孔性コンベアベルト４Ａは、加温水槽の
両端部分に配設されたローラに掛けられて駆動される。
ローラは、モータ（図示せず）に駆動されて、多孔性コ
ンベアベルト４Ａを移送する。浸漬移送手段４でもっ
て、温水に浸漬して加温された骨材は、好ましくは、水
切りしてミキサ１に供給される。骨材は、浸漬移送手段
４の排出側で水切りし、あるいは、浸漬移送手段４とミ
キサ１との間に、別に水切装置を接続して水切りする。
浸漬移送手段４の排出側で骨材の水切りをするには、浸
漬移送手段４のベルトを振動させることで実現できる。

【００２７】

【発明の効果】本発明の加温された生コンクリートの製
造装置は、骨材を温水に浸漬して加温するので、大小の
骨材を、短時間で均一に設定温度に加温でき、混練りし
た生コンクリートの練り上がり温度を正確に制御できる
特長がある。それは、本発明の加温された生コンクリー
トの製造装置が、骨材を一定の温度に加温された温水に
浸漬して設定温度に加温するからである。とくに、温水
に浸漬して骨材を加温する本発明の装置は、温水温度を
調整することによって、骨材の温度を精密に、しかも正
確に調整できる特長がある。このことは、ランニングコ
ストを低減して、コンクリートの硬化条件を最適な環境
に調整するために、この種の装置にとって極めて大切な
ことである。骨材を加温して、凍結を防止するために
は、外気温度によって骨材温度を正確に調整することが
大切である。骨材の加熱温度が低すぎると凍結して強度
が著しく低下し、加熱温度が高すぎると消費するエネル
ギーが著しく大きくなって効率が悪くなり、さらに加熱
温度が高すぎると硬化したコンクリートが熱膨張の差で
割れるからである。外気温度は毎日大きく変化し、ま
た、打設する時間によっても相当に変化する。このた
め、生コンクリートを最適な練り上がり温度に調整する
ために、骨材温度を正確に調整することが大切である。
さらに、この種の装置は、大規模な生コンクリートの打
設現場で使用されることが多く、移送途中の温度変化を
無視できない。外気温度が低くなると、移送途中で温度
が下がって凍結しやすくなる。このため、移送条件も考
慮して練り上がり温度を調整する必要がある。本発明の
装置は、温水温度を変更することによって、骨材を最適
な温水に調整できるので、種々の外的な条件が変更して
も、常に最適温度に加温して生コンクリートの凍結を有
効に防止できる特長がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す生コンクリートの製造装
置の概略断面図

【符号の説明】

１…ミキサ ２…加温水槽 ３…攪拌手段 ４…浸漬移送手段 ４Ａ…多孔性コンベアベルト ５…加熱手段 ６…温度センサ ６Ａ…センサー部材 ６
Ｂ…制御回路 ７…蒸気噴射管 ８…蒸気ボイラ ９…循環ポンプ １０…循環管 １１…散水管 １２…流量調整弁 １３…制御弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金成 猛 大阪府大阪市都島区片町２丁目10番５号 株式会社熊谷組大阪支店内 (72)発明者 前田 泰秀 福岡県福岡市南区平和２丁目５番28号 (72)発明者 牛尾 良太郎 徳島県三好郡池田町白地字本名１番地 (72)発明者 竹内 正之 徳島県徳島市佐古四番町５番11−522号

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 骨材をセメントに加えて混練りするミキ
   サ(1)と、このミキサ(1)に供給する骨材を所定の温度に
   加温する温水を蓄える加温水槽(2)と、加温水槽(2)の温
   水を加温する加熱手段(5)と、加温水槽(2)の温水を攪拌
   する攪拌手段(3)と、加温水槽(2)の温水に骨材を浸漬
   し、浸漬して加温された骨材を搬出する浸漬移送手段
   (4)と、骨材を加温する温水の温度を検出して、加熱手
   段(5)を制御して温水温度を設定値に制御する温度セン
   サ(6)とを備え、浸漬移送手段(4)でもって骨材を加温水
   槽(2)の温水に浸漬して加温し、加温された骨材を加温
   水槽(2)から排出してミキサ(1)に供給されるように構成
   されたことを特長とする加温された生コンクリートの製
   造装置。
2. 【請求項２】 骨材をセメントに加えて混練りするミキ
   サ(1)と、このミキサ(1)に供給する骨材を所定の温度に
   加温する温水を蓄える加温水槽(2)と、加温水槽(2)の温
   水に骨材を浸漬し、浸漬して加温された骨材を搬出する
   浸漬移送手段(4)と、加温水槽(2)の温水中に加熱蒸気を
   噴射して加温する加熱手段(5)である蒸気ボイラ(8)と、
   骨材を加温する温水の温度を検出して、蒸気ボイラ(8)
   の運転を制御して温水の温度を設定値に制御する温度セ
   ンサ(6)とを備え、浸漬移送手段(4)でもって骨材を加温
   水槽(2)の温水に浸漬して加温し、加温された骨材を加
   温水(2)槽から排出してミキサ(1)に供給されるように構
   成されたことを特長とする加温された生コンクリートの
   製造装置。