JPS5814285B2 - 補強繊維プレミックスモルタルの供給方法とその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、セメントと砂と水とガラス繊維等の補強繊維
とを予め混練（プレミックス）したモルタルを、型枠等
へ供給する補強繊維プレミックスモルタルの供給方法と
、その実施に直接使用する装置に関する。

コンクリート製品は、一般に圧縮強度は強いが引張り強
度及び曲げ強度は弱く、充分な引張り強．度あるいは曲
げ強度を必要とするものにおいては、補強のためにガラ
ス繊維を含有させることが行われている。

その方法として、ダイレクトスプレー法とプレミックス
法とが従来一般によく知られている。

ダイレクトスプレー法は、セメント、砂及び水・を混練
したモルタルを、ポンプで圧送してスプレーガンで型枠
面に吹き付けるとともに、これと同時に、ローピングさ
れているガラス繊維をロービングカッターにて所定の長
さに寸断しながら上記モルタルのスプレーパターンに重
ねるように吹き付ける方法である。

しかし、この方法の場合、スプレーガン及び口−ピング
カッターを用いて行うモルタル及びガラス繊維の型枠へ
の吹き付けは、主に人手操作によるため、その用いるも
のの大きさが限定され、しかも熟練を要することから、
生産性が非常に悪いという欠点がある。

また、かかる製法の特質から、製造可能な製品は、単な
る板状などの単純な形状のものに限られ、若干複雑な形
状のものをつくろうとすると種々の付加的加工を必要と
する。

さらに、モルタル圧送用ポンプ及びロービングカッター
はメンテナンスが多く、かつそのローピングカッターに
てガラス繊維を切断する際に、切り屑粉末が飛散して作
業環境が悪いなどの工業製造上の種々の問題が多い。

他方、プレミックス法は、モルタルとガラス繊維とを予
め混練しておいて型枠へ流し込むもので、ダイレクトス
プレー法における上述のごとき欠点はないが、混線によ
りガラス繊維がいわゆる３次元ランダム配向状態になり
、そのガラス繊維のうちの一部は引張り力及び曲げ力に
対して何ら補強作用をしないため、ガラス繊維を含有さ
せることによる補強効果がダイレクトスプレー法に比べ
てフ格段に劣り、現実には実用化されていない現状であ
る。

本発明は、プレミックス法の範晒に属するものであるが
、予め混練されて３次元ランダム配向状態になっている
補強繊維のすべてを、引張り力及び曲げ力に対して補強
作用を行える２次元ランダム配向状態に整向でき、かつ
それを、型枠等への供給にともない能率的にしかも補強
繊維を損傷することなく行うことができ、もってプレミ
ックス法における上述したような欠点を解消したもので
ある。

そしてその特徴は、セメントと砂と水とガラス繊維等の
補強繊維とを予め混練したモルタルを、モルタル容器内
であってしかもコンベヤ上に堆積し、その堆積している
モルタルを、コンベヤの移送にともない厚さを制限して
モルタル容器より連続して帯状に送り出しつつ、その帯
状モルタルの上面を反覆して叩打して平滑にするととも
に徐々に薄くして型枠等へ連続して供給するようにした
ものである。

以下には本発明を添付図面を参照して詳細に説明する。

まず、本発明の概要を第１図を参照に説明すると、上下
両面を開口させたモルタル容器 （ホツパー）１の下側に、そのモルタル容器１の下面開
口を閉じるようにベルトコンベヤ２が水平に配設され、
モルタル容器１に、その上面開口より補強繊維プレミッ
クスモルタル、すなワチセメントと砂と水と寸断したガ
ラス繊維とを予め混練したモルタルＭを投入すると、そ
れが、ベルトコンベヤ２上においてモルタル容器１内に
堆積貯留せられるようになっている。

ベルトコンベヤ２は、前後のプーり３，３間にベルト４
を掛け回し、後側のプーり３を、スプロケットホイール
５、チェーン６及びスプロケットホイール７を介して速
度調整可能なコンベヤ駆動用モータ８に連係したもので
、モータ８の駆動によりベルト４が矢印方向に循環動ず
るようになっている。

モルタル容器１は、その前壁１ａの下辺縁がベルト４と
所定の間隔を保持して横長のモルタル出口９を形成して
いる。

しかして、ベルト４が矢印方向に循環動するとモルタル
容器１内の堆積しているモルタルＭは、モルタル出口９
より自動的に連続して帯状に送り出される。

このようにして帯状に送り出されるモルタルの厚さを調
整できるように、モルタル容器１の前壁１ａの外側に厚
さ調整器１０が装着されている。

この厚さ調整器１０は、逆さにした油圧あるいは空気圧
シリンダ１１のピストンロツド１２の下端に、ゴム等の
柔軟な材質の横長の遮板１３を取り付けたもので、との
遮板１３によってモルタルＭはモルタル出口９外へ出た
瞬間に厚さを制限され、厚さを粗調整された帯状モルタ
ルＭ′となってベルト４により前方へ移送されるように
なっている。

この帯状モルタルＭ′の厚さは、シリンダ１１によって
遮板１３の位置を上下に調整することにより調整できる
。

また、遮板１３は、柔軟な材質で帯状モルタルＭ′の移
送方向に湾曲するので、帯状モルタルＶ中の特に厚さ方
向中間部において、垂直ランダム配向状態になっている
ガラス繊維を徐々に横倒して損傷なく水平ランダム配向
状態にする。

厚さ調整器１０にて厚さを粗調整された帯状モルタルＭ
ｌは、ベルトコンベヤ２の前端部まで移送されたときに
平滑器１４にて上面を次のようにして平滑にされる。

すなわち、平滑器１４は、平滑用モータ１５にて回転せ
られるディスク１６の偏心位置に、それとでディスクク
ランクを構成するリンク１７を枢着し、このリンク１７
とゴム等の弾性材よりなる横長の叩打板１８とを、スラ
イドシャフト１９を介して連結したもので、モータ１５
の駆動により叩打板１８が反覆して上下動して帯状モル
タルＭ′の上面を叩打するようになっている。

この叩打によって帯状モルタルＭ′は、細く切り刻むよ
うに切り出されて上面の凹凸を均され、平滑になるもの
で、その帯状モルタルＭ′に含まれているガラス繊維の
うちで垂直ランダル配向状態になっているガラス繊維は
、かかる作用によってその大部分が横倒して水平ランダ
ム配向状態になる。

なお、複数台の平滑器４を、帯状モルタルＭ′の流動方
向に所要の間隔をおいて設置し、帯状モルタルＭ′を多
段階に叩打切り出しすれば、より効果的である。

このようにして平滑にされた帯状モルタルＭ“は、ベル
トコンベヤ２の前端より前側へ下向きに傾斜させて配設
されている振動案内板２０上に乗り移り、この振動案内
板２０にて振動されながらその上面に沿って流動する。

振動案内板２０はその下側に取り付けた振動器２１にて
振動せられる。

しかして、振動案内板２０上を振動しながら流動する帯
状モルタルＭ“は、さらに徐々に平滑になるとともに徐
々に薄くなることにより、含有しているガラス繊維のす
べてが２次元ランダム配向状態になるに加え全体として
粘性を増し、最終的にすべてのガラス繊維を２次元ラン
ダム配向状態にしたごく薄い粘性に富む帯状モルタルＭ
’となって型枠２２内に落人し、この型枠２２内におい
て２次元ランダム配向状態を維持するように硬化せられ
るものである。

本発明方法は、モルタル容器１内に堆積のモルタルＭを
最終的にこのような帯状モルタルＭ＃にして型枠２２へ
連続して供給するもので、次にはこれを実施するための
具体的な装置について第２〜４図を参照に説明する。

上記ベルトコンベヤ２及び振動案内板２０は、モルタル
容器１の下側に架設したコンベヤ枠体２３（第２図）に
装着されているとともに、上記平滑器１４は、モルタル
容器１の前側に架設した平滑器枠体２４（第４図）に後
述するように装着されている。

モルタル容器１は、その左右前後４個所をチェーン２５
・・・・・・を用いて左右動枠体２６に吊持され、この
左右動枠体２６に搭載の正逆反転可能な上下位置調整用
モータ２７の駆動によって左右動枠体２６に対し上下位
置調整できるようになっている。

すなわち、チェーン２５・・・・・・は、それぞれスプ
ロケットホイール２８ ．２９を経由して、モルタル容
器１と縦長のガイドレール３０に沿って上下摺動する重
錘３１とを連結しており、またモータ２７は、ギヤ−３
２．３３，３４．３５を介して上記スプロケットホイー
ル２９の共通軸３６に連係されていて、モータ２７の正
転あるいは逆転によりモルタル容器１が上昇あるいは下
降し、またこれと一体にベルトコンベヤ２、厚さ調整器
１０，平滑器１４及び振動案内板２０が上昇あるいは下
降するもので、これらを一体に上下位置調整できるもの
である。

上記左右動枠体２６は、その前後に搭載した正逆反転可
能な左右動用モータ３７，３７の駆動により、前後動枠
体３８上を左方あるいは右方へ水平に車輪走行するよう
になっている。

前後動枠体３８は、その後端部に搭載した正逆反転可能
な前後動用モータ３９の駆動により、左右の架設レール
４０ ，４０上を前方あるいは後方へ水平に車輪走行す
るようになっている。

前出の厚さ調整器１０は、第４図に詳しく示すように、
モルタル容器１の前壁に突設したブラケット４１にシリ
ンダ１１の上端を枢着するとともに、ピストンロツド１
２の下端に、前壁１ａの外面に沿って上下摺動ずる摺動
板４２を連結し、この摺動板４２の下端部に遮板１３を
取り付けたものである。

前出の平滑器１４は、モータ１４を上記平滑器枠体２４
上に設置するとともに、このモータ１４の軸にディスク
１６を嵌着し、このディスク１６にピン４３にて枢着し
たリンク１７と、案内筒４４中を上下摺動自在に貫通す
るスライドシャフト１９とをピン４５にて連結し、そし
てこのスライドシャフト１９の下端に叩打板１８を連結
したものである。

この叩打板１８の下辺面は、ガラス、繊維を傷つけない
ように丸くしてある。

前出の振動案内板２０は、上記コンベヤ枠体２３に軸４
６により枢着したアーム４７，４７によって、その軸４
６を中心に傾動できるように左右両側を同じように支承
されている。

アーム４７，４７は、それとでベルクランクを構成する
リンク４８を介し、コンベヤ枠体２３に枢着の油圧ある
いは空気圧シリンダ４９のピストンロツド５０に連結さ
れている。

しかして、シリンダ４９の動作により振動案内７板２０
を傾動させてその角度を調整できるものである。

振動案内板２０自体は、底板５１の左右両辺に左右の側
板５２，５２を有する樋状で、その底板５１の一端は、
上記前側のプーり３の上側において上記ベルト４の上面
にほぼ接している。

この振動案内板２０には、それと同じ樋状の連結案内板
５３を連結できるようになっている。

上述のように、第１図において簡略図示したモルタル容
器１、ベルトコンベヤ２、厚さ調整器１０、平滑器１４
及び振動案内板２０は、一体に上下位置調整できるとと
もに一体に前後動及び左右動させることができるもので
、型枠２２へのモルタルの充填は、これらを上下位置調
整したのち前後動させながらしかも左方あるいは右方へ
位置変えして行うものである。

また、ベルトコンベヤ２による帯状モルタルＭ′の移送
速度はモータ８の速度を調整することにより、さらにそ
の帯状モルタルＭ′の厚さはシリンダ１１によって遮板
１３を上下位置調整することにより、さらにまた叩打板
１８の叩打周期はモータ１５の回転数を変えることによ
り、さらに振動案内板２０の傾斜角度はシリンダ４９（
第４図）によってアーム４７ ，４７を回動させること
により、それぞれ調整することができるものである。

因みに、ガラス繊維の長さが約２８１ｔ７７ｌの場合、
帯状モルタルＭ′の厚さを約ｘｏｏａディスク１６の回
転数を約１ ２ ０ ｒｐｍｓ 叩打板１８の上下動
幅を３〜１００ｍｍ振動案内板２０の傾斜角度を６０〜
７０度、振動器２１の振動数を約２９００ｖｐｍとした
ところ、ガラス繊維が損傷なくすべて２次元ランダム配
向状態になった厚さ約１５ｍｍの薄い帯状モルタルＭ″
を形成することができた。

この帯状モルタルＭ″を型枠に流し込んで、長さ３００
ｍｍ、幅５０ｍλ厚さ１５關の長方形の板状コンクリー
ト試供体を成型し、従来のプレミックス法によって成型
した同じ大きさのコンクリート試供体（ガラス繊維が３
次元ランダム配向状態になっているモルタルをそのまま
型枠へ流し込んで硬化させたもの）と比較したところ、
次の表のような結果かえられた。

この表で明らかなように、本発明方法によるものは、従
来の方法によるものにくらべガラス繊維の含有率が少な
いにもかかわらず、曲げ強度がはるかに強いことが判る
。

なお、実験によれば、モルタル容器１より送り出される
帯状モルタルＭ′の厚さを２０〜１５０ｍｍとし、それ
が最終的に２０ｕ以下の厚さ（帯状モルタルＭ″′の厚
さ）になるようにすれば、一般的な長さのガラス繊維に
ついては、ほとんど損傷なく３次元ランダム配向状態よ
り２次元ランダム配向状態へ整向できた。

以上の実施例においては、帯状モルタルＭ“を型枠２２
内へ充填するようにしたが、その帯状モルタルＭ″′を
複数層重ねて単なる板状のコンクリート製品をつくるよ
うにしてもよい。

また、補強繊維としてスチール繊維、カーボン繊維等を
用いたモルタルであっても、本発明は上記と同様に実施
できるものである。

以上に述べたところから明らかなとおり、本発明方法は
、セメントと砂と水とガラス繊維等の補強繊維とを予め
混練したモルタルを、モルタル容器内であってしかもコ
ンベヤ上に堆積し、その堆積しているモルタルを、コン
ベヤの移送にともない厚さを制限してモルタル容器より
連結して帯状に送り出しつつ、その帯状モルタルを、機
械的に平滑にするとともにすなわち細く切り刻むように
切り出して上面の凹凸を均すこともして、徐々に薄くし
て型枠等へ連続して供給するもので、予め混練されて３
次元ランダム配向状態になっている補強繊維のすべてを
、引張り力及び曲げ力に対して補強作用を行える２次元
ランダム配向状態に整向でき、かつそれを型枠等への供
給にともない能率的にしかも補強繊維を損傷することな
く行うことができるものである。

また、本発明装置によれば、上記のような方法を効果的
にかつ一層能率的に実施できるものである。

【図面の簡単な説明】

図面第１図は本発明方法を説明するための訳明図、第２
，３．４図はその方法を実施するための具体的な装置を
示し、第２図は全体の一部切欠き側面図、第３図は全体
の平面図、第４図は、モルタル容器、厚さ調整器、平滑
器及び振動案内板を拡大して具体的に示すそれらの一部
切欠き側面図である。 １……モルタル容器、２……ベルトコンベヤ、１０……
厚さ調整器、１４……平滑器、２０……振動案内板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ セメントと砂と水とガラス繊維等の補強繊維とを予
   め混練したモルタルを、モルタル容器内であってしかも
   コンベヤ上に堆積し、その堆積しているモルタルを、コ
   ンベヤの移送にともない厚さを制限してモルタル容器よ
   り連続して帯状に送り出しつつ、その帯状モルタルの上
   面を反覆して叩打して平滑にするとともに、徐々に薄く
   して型枠等へ連続して供給することを特徴とする補強繊
   維フレミックスモルタルの供給方法。 ２ 帯状モルタルの上面を、弾性材質の叩打板にて叩打
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の補
   強繊維プレミックスモルタルの供給方法。 ３ 帯状モルタルを、叩打したあと振動力を加えること
   により徐々に薄くすることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載の補強繊維プレミックスモルタルの供給方
   法。 ４ 帯状モルタルを、最終的に２０闘以下の厚さにして
   型枠等へ供給することを特徴とする特許請求の範囲第１
   ，２，３項のいずれかに記載の補強繊維プレミックスモ
   ルタルの供給方法。 ５ 下面を開口させるとともに前面下端にモルタル出口
   を形成したモルタル容器と、このモルタル容器の下面開
   口を閉じるようにその下側に配置され、そのモルタル容
   器内において堆積乗載された補強繊維プレミックスモル
   タルを上記モルタル出口より連続して帯状に送り出すベ
   ルトコンベヤと、このように送り出される帯状モルタル
   の厚さを調整する厚さ調整器と、この厚さ調整器にて厚
   さ調整され上記ベルトコンベヤによって移送される帯状
   モルタルの上面を反覆して叩打して平滑にする平滑器と
   、この平滑器にて平滑にされた帯状モルタルを上記ベル
   トコンベヤより受け継いで乗載し、振動を与えつつ流動
   案内する振動案内板とを備えてなることを特徴とする補
   強繊維プレミックスモルタルの供給装置。 ６ 振動案内板の角度を調整できるようにしてなる特許
   請求の範囲第５項に記載の補強繊維プレミックスモルタ
   ルの供給装置。 ７ 振動案内板を、ベルトコンベヤの終端部の上面より
   下側に配置してなる特許請求の範囲第５項あるいは第６
   項に記載の補強繊維プレミックスモルタルの供給装置。 ８ 平滑器が、上下動する叩打板によって帯状モルタル
   の上面を反覆して叩打する構造になっている特許請求の
   範囲第５項に記載の補強繊維プレミックスモルタルの供
   給装置。 ９ モルタル容器、ベルトコンベヤ、厚さ調整器、平滑
   器及び振動案内板を、前後動する装置に装備してなる特
   許請求の範囲第５，６，７，８項のいずれかに記載の補
   強繊維プレミックスモルタルの供給装置。 １０ モルタル容器、ベルトコンベヤ、厚さ調整器、平
   滑器及び振動案内板を、左右動する装置に装備してなる
   特許請求の範囲第５，６，７，８項のいずれかに記載の
   補強繊維プレミックスモルタルの供給装置。 １１ モルタル容器、ベルトコンベヤ、厚さ調整器、平
   滑器及び振動案内板を、上下動する装置に装備してなる
   特許請求の範囲第５，６，γ，８のいずれかに記載の補
   強繊維プレミックスモルタルの供給装置。