JPH09109136A

JPH09109136A - モルタル又はコンクリートの製造装置

Info

Publication number: JPH09109136A
Application number: JP7267025A
Authority: JP
Inventors: Etsuro Asakura; 悦郎朝倉; Hiroyuki Fujisawa; 浩幸藤澤; Hideaki Nakayama; 英明中山; Hiroyuki Kamimura; 裕幸上村
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1995-10-16
Filing date: 1995-10-16
Publication date: 1997-04-28

Abstract

(57)【要約】【課題】従来のミキサによる混練では均一分散が不可
能な微粉末をも十分均一に分散させることにより、強度
発現性、流動性等の特性が著しく良好な高品質モルタル
又はコンクリートを製造する。【解決手段】ミキサ１や容器などに超音波発信装置２
を設ける。【効果】凝集塊がほぐれて均一に分散するため、水硬
性材料の水和が円滑に進み、モルタル又はコンクリート
の強度発現性が向上する。構成材料の充填率が高められ
る上に、凝集塊の間隙を充填していた混練水が自由水と
なり、流動性向上に寄与する。減水剤使用量やミキサに
よる混練時間を低減することができるため、低コストか
つ効率的に高品質なモルタル又はコンクリートを提供す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モルタル又はコン
クリートの製造装置に係り、特に、混練物中の粉末の分
散を促進することにより、高品質なモルタル又はコンク
リートを製造する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】モルタルやコンクリートは、一般に、セ
メント、骨材、各種混和材、減水剤等の薬剤を、ミキサ
中で水と混練した後、コンクリートポンプなどで型枠に
流し込まれる。

【０００３】生コン製造時に使用される主なミキサとし
ては、可傾式ミキサ、パン型強制練りミキサ及び２軸強
制練りミキサの３種類のタイプのものがある。このう
ち、可傾式ミキサは、内部に固定ブレードを有するドラ
ムの中にコンクリート材料を投入し、ドラムを回転させ
ることにより、かき上げ、落下、切り返しにより混練す
るものである。また、パン型強制練りミキサは、ミキシ
ングパンにコンクリート材料を投入し、回転する撹拌羽
根で混練するものである。更に、２軸強制練りミキサ
は、ミキシングパン内に設けられた、撹拌羽根を有する
２本の水平軸を回転させることにより、コンクリート材
料を水平に移動させると共に垂直にも移動させて混練す
るものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】モルタル及びコンクリ
ート中のセメント、混和材及び微細な骨材などは、凝集
し易いものであるが、上記従来のミキサによる混練で
は、モルタル又はコンクリート中の粉末を十分均一に分
散させることができない。

【０００５】なお、ここでいう粉末とは、粒径が１００
μｍ以下の粒子であるが、特に、１μｍ以下の粒子の凝
集が当該モルタル又はコンクリートの品質を左右し易
い。

【０００６】セメント及び混和材等の粉末は、凝集する
ことなく均一に分散するほど水和が促進されるため、粉
末の分散性を高めたモルタル及びコンクリートの強度発
現性は良好なものとなる。また、セメント、混和材及び
骨材の粉末が凝集すると、凝集塊の間隙を混練水が充填
するため、モルタル又はコンクリートの流動性保持に必
要な水量が減少し、流動性が阻害される。従って、粉体
の分散性を高めたモルタル及びコンクリートの流動性は
良好なものとなる。

【０００７】そこで、従来においては、粉末の分散を促
進するために、通常、混練時間を長くする方法、或いは
減水剤の使用量を増す方法が採られているが、混練時間
を長くする方法では、作業効率が低下し、また、減水剤
の使用量を増す方法では、製造原価が高騰するという不
具合がある。

【０００８】一方、近年、圧縮強度が６０Ｎ／ｍｍ² 以
上の高強度を発現し、しかも良好な施工性を確保するた
めに、モルタル又はコンクリート材料として、シリカフ
ュームやブレーン値が８０００ｃｍ² ／ｇ以上の高炉水
砕スラグ微粉末などの微粒子を混和材として使用するケ
ースが増してきた。これらの微粒子は特に凝集し易く、
ミキサによる混練のみで凝集塊をほぐして分散させるこ
とは困難であるが、この凝集塊をほぐして均一に分散さ
せることができれば、所期の性能を一層向上させること
ができることは明らかである。

【０００９】本発明の目的は、従来のミキサによる混練
では均一分散が不可能な微粉末をも十分均一に分散させ
ることにより、強度発現性、流動性等の特性が著しく良
好な高品質モルタル又はコンクリートを製造する装置を
提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明のモルタ
ル又はコンクリートの製造装置は、セメント及び骨材等
を水と混練する混練装置を備えたモルタル又はコンクリ
ートの製造装置において、超音波による振動を付与して
混練物中の粉末の分散を促進する超音波発信装置を該混
練装置に設けたことを特徴とする。

【００１１】請求項２の発明のモルタル又はコンクリー
トの製造装置は、混練したモルタル又はコンクリートを
受け入れる容器を備えたモルタル又はコンクリートの製
造装置において、該容器内の混練物に対し超音波による
振動を付与して混練物中の粉末の分散を促進する超音波
発信装置を備えたことを特徴とする。

【００１２】請求項３のモルタル又はコンクリートの製
造装置は、混練したモルタル又はコンクリートを輸送す
る装置を備えたモルタル又はコンクリートの製造装置に
おいて、該輸送装置内の混練物に対し超音波による振動
を付与して混練物中の粉末の分散を促進する超音波発信
装置を備えたことを特徴とする。

【００１３】セメント及び骨材等を水と混練してモルタ
ル又はコンクリートを製造するに当り、混練装置、受け
入れ容器あるいは輸送装置内の混練物に対し超音波によ
る振動を付与することにより、粉末の凝集塊を効果的に
ほぐして均一に分散させることができる。このため、従来装置を用いた場合と同一の混練時間であって
も、セメント、混和材等の凝集塊がほぐれて均一に分散
するため、水和が円滑に進み、モルタル又はコンクリー
トの強度発現性が向上する。セメント、混和材及び骨材等の凝集塊がほぐれて均
一に分散するため、構成材料の充填率が高められる。更
に、凝集塊の間隙を充填していた混練水が自由水とな
り、モルタルやコンクリートの流動性向上に寄与するた
め、良好な流動性が得られる。即ち、混練開始後に、モ
ルタル又はコンクリートの構成材料を超音波分散させる
と、セメントの初期水和物の一部がセメント粒子から剥
がれ、これが微粒子となり、構成材料の充填率の向上に
有効に作用し、流動性向上に寄与する。また、これによ
り、混練水量が減少して強度発現性が一層向上する上
に、減水剤の使用量が減少するので、モルタルとコンク
リートの製造原価を低減することができる。といった作用効果が奏される。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。

【００１５】本発明において、混練装置としては従来の
各種のミキサを採用できる。例えば、ドラムミキサ、テ
ィルティングミキサ等の重力式ミキサ；パン型ミキサ、
パッグ型ミキサ等の強制練りミキサ；トラックミキサな
どのいずれをも用いることができる。このミキサは、バ
ッチ式、連続式のいずれであっても良い。

【００１６】ミキサに対して超音波発信装置を取り付け
る位置は、ドラム、パン等のケーシングの内部であって
も外部であっても良い。

【００１７】なお、パン等のケーシングの内部に撹拌羽
根を備えた強制練りミキサの場合であれば、図１に示す
ように、ケーシング１の底面（あるいは側面）に取り付
けた超音波発信装置２に対し容易に通電でき、また混練
物と超音波発信装置２とが直接に接触しないので超音波
発信装置の損壊も無く、きわめて好適である。

【００１８】混練物を受け入れる容器の場合にあって
は、超音波発信装置は容器の内部及び外部のいずれにも
設置できる。

【００１９】混練物の輸送装置としては、トラックミキ
サ、トラックアジテータ、ダンプトラック、ポンプ、バ
ケット、ホース等が例示されるが、トラックミキサ、ト
ラックアジテータ又はダンプトラックに超音波発信装置
を設けるのが好ましい。

【００２０】本発明において、超音波振動による分散効
果を高めるためには、出力が大きく、周波数の小さい超
音波発信機を使用するのが好ましく、具体的には、出力
０．３〜１．２ｋｗで周波数１５〜５０ｋＨｚのものを
好適に使用することができる。

【００２１】また、分散効率の面からは、超音波振動
は、水を添加した後の混練物に付与するのが好ましい。

【００２２】なお、ミキサへの材料の投入順序には特に
制限はないが、粒度が細かい材料を先に投入して、それ
らに超音波振動を与える方が、粉末の分散を促進させ易
く、有利である。

【００２３】

【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限
り、以下の実施例に限定されるものではない。

【００２４】実施例１，２コンクリート材料として、三菱マテリアル（株）製普通
ポルトランドセメント、木更津産山砂、八王子産砕石
（硬質砂岩、２００５）、（株）花王製高性能減水剤マ
イテイ１５０を使用し、表１に示す材料配合で、５０リ
ットルのパン型強制練りミキサを使用して、次の方法で
コンクリートを混練し、そのフレッシュ性状及び標準水
中養生での圧縮強度を測定し、結果を表２に示した。

【００２５】

【表１】

【００２６】実施例１：出力が１．２ｋＷで周波数が２
６ｋＨｚの超音波発信機を、パンの底に取り付けたミキ
サを使用して、コンクリートを混練した。全材料を投入
してから２分間混練し、超音波振動は後半の混練時に１
分間与えた。

【００２７】実施例２：全材料を投入してから２分間混
練した後、出力が１．２ｋＷで周波数が２６ｋＨｚの超
音波発信機を設置した容器中に混練物を入れて、超音波
振動を１分間与えた。

【００２８】比較例１超音波振動を与えないで、パン型強制練りミキサで２分
間混練したこと以外は、実施例１と同様に行って、結果
を表２に示した。

【００２９】

【表２】

【００３０】表２より明らかなように、フレッシュコン
クリートに超音波振動を与えることにより、フレッシュ
コンクリートのスランプ発現性が向上し、スランプロス
が少なくなったため、コンクリートの施工性が改善され
ると共に、硬化体の強度発現性が向上する。

【００３１】実施例３コンクリートの材料として、三菱マテリアル（株）製普
通ポルトランドセメント、三菱マテリアル（株）製スラ
グ微粉末（ブレーン値８１００ｃｍ² ／ｇ）、木更津産
山砂、八王子産砕石（硬質砂岩、２００５）、（株）花
王製高性能減水剤マイテイ１５０を使用し、表３に示す
材料配合で、５０リットルのパン型強制練りミキサを使
用して、全材料を投入してから２分間混練し、その後、
出力が１．２ｋＷで周波数が２６ｋＨｚの超音波発信機
を設置した容器中に混練物を入れて、超音波振動を１分
間与えた。得られたコンクリートのフレッシュ性状及び
所定材令での標準養生の圧縮強度を測定し、結果を表４
に示した。

【００３２】

【表３】

【００３３】比較例２パン型強制練りミキサで２分間混練後、超音波振動を付
与しなかったこと以外は、実施例３と同様に行って、結
果を表４に示した。

【００３４】

【表４】

【００３５】表４より明らかなように、フレッシュコン
クリートに超音波振動を与えることにより、フレッシュ
コンクリートのスランプ発現性及びスランプロス性状が
改善されると共に、強度発現性が向上する。

【００３６】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明のモルタル又
はコンクリートの製造装置によれば、混練物中の粉末の
分散を促進する超音波振動を付与することにより、モル
タル又はコンクリートの流動性及び強度発現性を向上さ
せることができ、同一の流動性を得るために必要な減水
剤使用量やミキサによる混練時間を低減することができ
るため、低コストかつ効率的に高品質なモルタル又はコ
ンクリートを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態を示す側面図である。

【符号の説明】

１ミキサ２超音波発信装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者上村裕幸埼玉県大宮市北袋町１丁目297番地三菱マテリアル株式会社セメント研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セメント及び骨材等を水と混練する混練
装置を備えたモルタル又はコンクリートの製造装置にお
いて、超音波による振動を付与して混練物中の粉末の分
散を促進する超音波発信装置を該混練装置に設けたこと
を特徴とするモルタル又はコンクリートの製造装置。
【請求項２】混練したモルタル又はコンクリートを受
け入れる容器を備えたモルタル又はコンクリートの製造
装置において、該容器内の混練物に対し超音波による振
動を付与して混練物中の粉末の分散を促進する超音波発
信装置を備えたことを特徴とするモルタル又はコンクリ
ートの製造装置。
【請求項３】混練したモルタル又はコンクリートを輸
送する装置を備えたモルタル又はコンクリートの製造装
置において、該輸送装置内の混練物に対し超音波による
振動を付与して混練物中の粉末の分散を促進する超音波
発信装置を備えたことを特徴とするモルタル又はコンク
リートの製造装置。