JPH0262366B2

JPH0262366B2 -

Info

Publication number: JPH0262366B2
Application number: JP54126587A
Authority: JP
Inventors: Yasuro Ito; Yoshiro Higuchi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-10-01
Filing date: 1979-10-01
Publication date: 1990-12-25
Also published as: JPS5651317A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は骨材配合水硬性物質混合物の調整法及
びその装置の創案に係り、砂のような細骨材に付
着した水分を高能率且つ均一状態に各粒子に関し
て調整し、この付着水量を均一化された骨材にセ
メントのような水硬性物質粉末を添加混合するこ
とにより精度の高いセメント比による混練物を得
しめ、又各骨材粒子表面において水セメント比の
均一化された強力且つ安定な付着状態の造殻層を
形成させめ、得られた混合物における強度発現を
最高状態且つ均一化して有利な各種成形体を的確
に製造し得るようにしたものである。

川砂や山砂その他の細骨材は今日におけるセメ
ント類その他の石灰系水硬性物質を利用した各種
建築および土木工業上不可欠の資材であつて古く
から一般的に使用されて来たところである。とこ
ろがこのような細骨材において具体的に施工をな
すに当り、その材質、粒径などもそれなりに影響
するとしても付着水分値の如何も又重要な品質変
動要因であり、むしろ決定的な変動要因と言え
る。即ち材質については産地別に利用することに
より略一定のものを入手することができ、一般的
には全然品質の違つた各種の細骨材を併用するこ
との方が困難であり、又粒度についても細目砂、
中目砂および荒目砂のように区分して利用するこ
とにより略一定粒度のものとして準備することが
でき、しかも多少の粒度差があつたとしても得ら
れる製品に与える影響は比較的少ない。ところが
付着水分量に関しては多様且つ広範囲に変動する
ことが常であり、即ち斯かる砂はそれが得られる
産地自体が川原又は海浜のような野外であり、し
かもそれは大量に採取され運搬されるものである
ことからしてそれが貯蔵される場所としても特別
に屋根や側壁を形成するようなことが殆どないこ
とからそれらの採取ないし運搬、貯蔵事情の何れ
からしても河、川水、雨露と接触する可能性が極
めて高く、一方この砂等はその細粒の故に比表面
積が絶大であつて表面付着水などを含有すること
が不可避であり、又それら粒子間の空隙において
も水分を保有するのでその付着水分量は常に存在
し、しかもそれが天候条件、気象条件によつて不
断に変化する。例えば同一産地の砂で同じ堆積物
とされた砂であつても具体的に付着している水量
はその頂部のものと裾部のものとは異なり、又朝
に測定した値と正午に測定した結果とは異なつて
おり、その変動範囲は頗る大きい。然るにこの細
骨材を用いてセメント混練物を調整するに当つて
はその水セメント比（以下Ｗ／Ｃという）やセメ
ント砂比（以下Ｃ／Ｓという）或いはコンクリー
トとする場合においてそれらのセメント又は砂の
何れか一方又は双方に対する砂利のような粗骨材
Ｇの配合比（以下Ｓ／Ｇ又はＣ／Ｇという）如何
は得られる成形体の強度や流動性（成形性、施工
性）の如何に夫々重大な影響を及ぼすことが明ら
かであり、即ち過剰に配置された水分は何れにし
ても分離、ブリージングを惹起し又その強度低下
の大きな原因となり、反対に水分過少は成形性や
注入性を損い、成程振動や圧縮のような補助処理
を併用しても緻密な組織を形成することができ
ず、同様に強度低下その他の製品欠陥を招来す
る。従つて上記のようなＷ／Ｃなどを適正に決定
することが好ましい製品を得、又円滑な注入成形
を図る上において不可欠であるに拘らず、それに
用いられる細骨材の付着水量が上記のように変動
しこれを的確に把握、管理することのできない事
情であることは事実上前記したような関係を適正
に決定し得ないわけであつて、Ｗ／Ｃのみならず
Ｓ／Ｃも不定であり、結局好ましい強度や成形作
業をなし得ない。勿論この細骨材を絶乾状態まで
乾燥し或いは水中で測定するような方法もある
が、大量に必要とされる砂にあつては実地的に採
用可能に近く、又前者は大量の熱エネルギーと時
間を費消し、後者も又砂粒内に完全に水を滲透し
空気を放出するための工数（JISによれば24時浸
水を要件とする）及びその後にその含有水を排出
する工数が著しく嵩む。

本発明は上記したような実情に鑑み検討と推考
を重ねて創案されたものであつて、上記したよう
な砂の如き細骨材粒子に付着された液体分（水）
の少なくとも一部を該液体分の骨材粒子に回転部
体による投射力を作用せしめ、前記骨材粒子に対
する付着力以上の衝撃力を衝撃面で略一様に作用
せしめて水分の分離処理をなし、この衝撃力利用
による液体分離された骨材粒子に水硬性物質粉末
を添加混合することを提案するものである。

即ち本発明者等は上記のように変動の多い骨材
粒子の付着液分均一化に関し仔細な検討をなした
が、この付着液分が成程単なる水であつても熱エ
ネルギー又は風による気散を利用したような手法
ではその均一な分離、調整が頗る困難であり、殊
に処理完了までの間、熱エネルギー又は送風とは
別に入念な撹拌操作などを継続する必要がある。
そこで本発明者等は斯様な液分除去に衝撃力を利
用することを着想し、種々の検討をなしたが、こ
の衝撃力を利用した水分分離時においても具体的
には骨材粒子に付着した水分量如何によりその分
離量が異なる。然し与えられた衝撃力の如何によ
り骨材粒子付着水分が略一定化することが確認さ
れ、従つて一様な衝撃力を与えるなら付着水量の
一定化することが確認された。上記したような衝
撃力は本発明において分離された水分の区分排
出、更には適切な作業条件下での円滑な処理操作
のため、回転による遠心力を利用した速度エネル
ギーを用いる。即ち骨材粒子自体にこの回転力又
は遠心力による速度エネルギーを与えて飛散さ
せ、この飛散された骨材粒子を衝撃面に衝突させ
て分離を図る。即ち本発明者等は風力を利用して
速度エネルギーを与えることについても検討した
が、この場合においては成程衝撃による水分分離
が図られたとしても吐出された風によつて工場内
ないし設備の近傍に暴風状態が発生し、又砂粒が
散乱して安定な作業をなし得ない。回転体による
回転遠心力の場合にはそのような不利の殆どない
条件下で円滑な処理操作を行ない得る。

然して上記のような粒子の衝撃時において完全
な粒子からの脱水をなし得ないとしても一般的に
粒子に残留する水量は上記した衝撃力に反比例し
たものとなり、従つて遠心力の程度を適当に選ぶ
ことにより骨材粒子における付着水量を略安定し
た均一状態での一定化を的確に得しめることが確
認された。即ち上記したような衝撃エネルギーを
与えた場合においては一般的に予め細目砂、中目
砂、荒目砂のように篩別されたこの種細骨材粒子
における付着水量が比較的少ない２〜４％のよう
なものにおいてもその衝撃エネルギーの程度によ
つてそれなりの水分分離が行なわれる。然し付着
水量が例えば７〜８％の以上のような領域におい
ては或る限度以上の付着水が均一に分離されるこ
ととなり、その限度は衝撃エネルギーの程度によ
つて決定される。従つて上記した限度以上に付着
水を有するものとして衝撃エネルギーによる処理
を与えるならば細骨材の付着水は衝撃エネルギー
の程度に従い略一定化したものとなる。但しこの
種細骨材としては付着水のなるべく少ないものが
その取扱い上好ましい場合があり、又同じく付着
水量がばらついているとしても例えば３〜18％の
ように広範囲にばらついているよりも2.5〜６％
程度の狭い範囲でばらついている方がその後添加
水量の決定、配合セメント量の決定上好ましいこ
とは当然であり、このような場合にも本発明のメ
リツトが充分に存する。更に好ましいことは粒子
表面に乾燥した部分があつても衝撃時に水が移動
して適切に湿潤化させる。何れにしてもこのよう
にして砂などの細骨材における付着水量が一定状
態となるならば上記したようなＷ／Ｃ、Ｃ／Ｓ値
或いはＧ／Ｓその他を適切に把握した添加水量を
決定することが可能であり、得られる製品の品質
を安定化してバラツキのない各種セメント製品を
得しめることは明らかである。

なお上記したような砂粒に対する遠心力の付与
は回転円板を用いて行ない静止衝撃面に衝突させ
ることが設備的、動力的には有利であり、それに
よつて該回転円板の中心部に供給された砂粒を分
散展開させて飛行せしめ能率的に処理することが
できる。ところがこの場合において前記したよう
な砂粒中には泥分や粘土分がそれなりに付着含有
しており、斯かる泥分等が水と共に衝撃面に付着
し該衝撃面が静止状態のものの場合においては斯
様な付着泥分等が当該衝撃面に堆積し、しかもこ
の付着泥土層が粘着層として衝突骨材を結着して
肥大し、仮りにそうでなくても１つの緩衝層とし
て衝撃する細骨材の衝撃力に影響して同じ速度エ
ネルギーをもつた細骨材であつても衝撃処理後の
付着水量に変動を来すことがある。従つてこのよ
うな場合には静止衝突面を清拭しておくことが必
要であり、斯かる清拭は水又は掻取片の回動など
で適宜に行なうことができる。然しこのような衝
撃面での付着泥土などの除去は該衝撃部体を回転
させることによりその遠心力で順次に除去するこ
とが可能であり、従つて上記したような清拭操作
を必要としないで目的の水分除去処理を実施する
ことができる。

なお寒冷地においては砂などの細骨材が凍結状
態で採取されることは当然であり、このように凍
結した盤状又は大塊状の細骨材はそのままで水分
除去処理をなし得ないからこのような場合には水
蒸気などを用いて解凍し、分散状としてから処理
する。又海浜などで入手された細骨材はその表面
に塩分などが付着しており、斯様な細骨材に対し
ては本発明における液体分離処理が同時に塩分な
どの除去処理として機能する。

本発明方法を実施するための装置の概要は第１
図に示す通りであり、コンベアなどで細骨材を連
続的に供給するようにされた衝撃水分分離機構Ａ
に対して混合機構Ｂが準備される。混合機構Ｂと
しては一般的なミキサーの何れもが採用され得る
が好ましい混合機構としては連続的に混合操作す
るものであり、一般的に水硬性物質の粉末を添加
する機構Ｃと水添加機構Ｄおよび分散剤その他の
添加剤の添加機構Ｅを備える。衝撃分離機構Ａと
混合機構Ｂとは必ずしも機構的に連結されること
を必要とせず、場合によつてはそれらの両機構
Ａ，Ｂ間にタンクを介在せしめ、又トラツクやコ
ンベアその他の搬送手段を介在させることができ
る。蓋し一旦衝撃力を利用して液体の分離された
ものは特に雨水などを直接に受けない限りその水
分量が大きく変動することがなく、相当時間に亘
つてタンクに貯え、又輸送して混合機構Ｂに供給
してよい。

第１図に示すものにおいては水の添加を２段階
とし、その第１段階では衝撃力で水分の分離され
たものに加水機構D₁で散水添加すると共に混合
して細骨材表面に均等な表面水付着状態を形成
し、このものに水硬性物質粉末を添加機構Ｃから
添加混合して添加された粉末を細骨材表面に均等
状態に付着せしめ該水硬性物質による造殻を形成
せしめてから更に２次の加水機構D₂により残部
の水を加えて混練するように成つている。前記の
ように衝撃によつて粒子周面全体が湿潤化され、
１次水の均等付着状態でセメントのような水硬性
物質粉末を添加混合して形成された細骨材表面で
はセメント粉などが各粒子の周面を完全状態に被
包し、それによつて得られた造殻はその後の２次
水の添加及び混練によつて剥落しない安定なもの
として得られることが確認されており、このよう
にして得られ混練物は造形物における強度発現が
大である。前記したような搬送機構の介入は上記
添加機構Ｄでセメント粉などの水硬性物質の添加
混合後の過程において採ることができる。

但し本発明によるものはこの第１図に示すよう
に添加水を２次に分け、それらの間で水硬性物質
を添加することを必ずしも必須とするものでな
く、一度に水を添加する場合においても有効であ
り、即ち衝撃力利用分離操作を経て付着水分の均
一化された細骨材はその後に添加されて混練物を
調整する際の添加水量を的確に決定せしめ、従つ
て水セメント比（Ｗ／Ｃ）や砂セメント比（Ｓ／
Ｃ）その他の配合条件を合理的に決定させ、得ら
れる成形物の強度的ばらつきを縮減し、又その強
度増大をもたらす。粗骨材の添加に関しては第１
図に示すような各過程の如何なる段階においても
添加し得るが、好ましい態様としては第１次加水
前で衝撃力による分離処理後である。

本発明における衝撃力分離処理を行なう機構と
しては各種のものがあるが、この衝撃処理操作を
回転遠心力により実施する装置の１例は第２図か
ら第５図に示されている。即ちホツパー５ａに対
して処理すべき細骨材が装入されるものであり、
該ホツパー５ａと一体に形成された供給筒２は回
転盤４の中央部に指向されているが、その下端部
には両側に放出口２ａが対設されている。回転盤
４には第４図に示すように羽根板９が放射状に配
設されていて放出口２ａから流出する細骨材を分
散投射するように成つており、斯かる回転盤４は
第３図又は第５図に示すように一辺が若干長くさ
れた方形の衝撃枠１２内に設けられ、該衝撃枠１
２の側面は第２図に示す如く下方が拡大するよう
に傾斜せしめられた衝撃面１２ａをその内面に形
成し、これを基枠部体１７上に適当な間隙１９を
存せしめて組付けるようにされ、前記衝撃枠１２
の短辺側に対してはこの基枠部体１７の上部に取
付けられた水受樋１８が位置するようにされてい
る。なお上記した回転盤４の軸筒部２４は衝撃枠
１２の中心部に設けられた支持筒２２に対してベ
アリングのような軸受部材２３を介して回転自在
に取付けられ、軸筒部２４の上端にはプーリ２５
が取付けられていてモータのような原動機構で所
定の速度により回転されるものである。

即ちこの第２〜第５図に示すものの作用につい
て説明すると、ホツパー５ａから回転盤４上に落
し込まれた細骨材は放出口２ａから特定方向に供
給され、斯うして回転盤４に特定方向（図示の場
合第５図において衝撃枠１２の長辺部中央部分）
に向けて供給された細骨材は該回転盤４の回転に
よつて第５図に示すように主として衝撃枠１２の
短辺側に向けて投射され、その長辺側に投射され
たものもその投射方向と長辺側衝撃面とのなす角
度関係からして投射された細骨材は短辺側に誘導
されることとなり、従つて短辺側衝撃面の下方に
おいて処理済み細骨材が集中的に得られる。衝撃
面に衝突した細骨材の付着水分の一部または大部
分は衝突時の衝撃で粒子面から離脱して衝撃面に
移り、斯うして衝撃面に移された水分は液滴とし
て短辺側衝撃面を流下し水受樋１８中に落し込ま
れる。細骨材表面には泥分などがそれなりに付着
しているが、このような泥分も前記衝撃によつて
除去され、上記のように分離された水分と共に水
受樋１８に導かれる。即ちこの第２〜５図に示す
ものの場合には回転盤４の全周方向に分散された
細骨材粒子が衝撃枠１２の短辺側において集中的
に回収されるのでそれが全周に分散展開される場
合に比し衝撃処理時のロスが少なく、回収も容易
である。

回転円板の遠心力を利用して衝撃分離を行なう
もう１つの実施態様についてはその各部の変形例
と共に第６図から第１１図に示してある。即ち第
６図〜第８図のものは衝撃枠１２ｂが倒円錐状と
され且つその衝撃面を適宜に交換し得るようにし
た場合を示すものでホツパー５ｂから装入された
細骨材は倒円錐状の衝撃枠１２ｂに衝撃すること
によりその付着水分を衝撃枠１２ｂに移すが、こ
の場合において細骨材は研削的に作用することか
ら衝撃面の摩耗が著しい。そこでその衝撃部に関
して第７図に示すように多分割された衝撃板８を
採用し、パツキング材８ｂを介装させて衝撃位置
に締具８ｅで止着しておき、交換は外部から把手
８ａで適当に傾斜させて衝撃枠１２内に開口部１
２ｃより装脱するように成つているものである。
なお衝撃枠１２の裾部１２ｄの外側には清掃水の
貯槽２０が環設され、導入口２０ａから供給され
た清掃水がその上方に位置した導出口２０ｂから
導出されるが、このような導入口２０ａと導出口
２０ｂとの間の第８図に示すようなヘツド差ｈに
より裾部１２ｄの内面に常時若干の清掃水が供給
され、このような清掃水によつてこの裾部１２ｄ
の内面にそつて水受樋１８に排出される分離水分
中に含有された泥分などがこの裾部１２ｄの内面
に停滞することを阻止するように成つている。

なお基枠部体１７の内面には実地的運転に当つ
て細骨材の付着する可能性があり、これを避ける
ためには基枠部体１７にバイブレータ２１を設け
て振動作用を与えるが、特に細骨材の付着が著し
い部分は基枠部体１７の上端であるからこの部分
に関しては第９図から第１１図に示すような付着
細骨材除去機構を適宜に採用する。即ち第９図は
この部分に添設された硬質ゴム板２６に対して気
襄体２７を内装され、該気襄体２７の空気圧を波
動的に変化されたことにより該部分の内面に付着
した細骨材を剥離するものであり、第１０図は単
に硬質ゴム板２６を設けただけのものであるが、
このようにしても衝突する細骨材で振動が与えら
れ付着粒子の剥落を図る。第１１図は硬質ゴム板
２６ａを基枠部体１７の上端部との間に適当な間
隙２８を採つて設けたものであつて、このように
すれば細骨材衝突時における硬質ゴム板２６ａの
振動がより顕著に得られて好ましい剥落を得しめ
る。

本発明による水分の分離装置においてその内面
に付着したものは裾部１２ｄの泥分であるにし
ろ、或いは基枠部体１７の上端部の細骨材であつ
ても付着滞留したものは加速度的に肥大して該部
分における水分又は細骨材の流れを阻害すること
となるので、できるだけこのような沈着堆積を防
止することが好ましいことは言うまでもないとこ
ろである。特に羽根つきの回転円板４を採用する
ものにあつては壁面にそつて適度の空気の流れが
得られ斯様な固形分の付着を除去する作用がある
にしても一旦付着した堆積物はこの空気の流れを
も阻害して急速成長する。

前記したような回転円板による遠心力を用いる
ことなしに本発明の衝撃処理を適切に実施し得る
ようにした装置の１例は第１２図において示す通
りであり、コンベア１によつて搬送される砂のよ
うな細骨材をホツパー５に受入れ定量切出機構６
を介して羽根９を放射状に配設した回転体７に落
し込み、モータ３によつて回転体を駆動して落下
する骨材を衝撃するように成つている。回転体７
の前方下部には第１〜第３の受ホツパー１４，１
５，１６が設けられ、これらの受ホツパー１４〜
１６には夫々排出用ダンパー１３が設けられてい
て内部に貯えられた処理物を適当に取出得るよう
に成つている。

即ち第１のホツパー１４は水及び細骨材に付着
した泥分などを受けるものであり、第２のホツパ
ー１５と第３のホツパー１６とは細骨材を受ける
ものであつて、ホツパー１６には比較的粗粒な細
骨材が受けれる。蓋し回転体７によつて衝撃され
た細骨材は一般的にその質量によつて飛散距離が
異なり、水分は回転体７の羽根板９に付着し、そ
れが該羽根板の回転による遠心力でその端部に集
合されてから滴状となつてホツパー１４に放出さ
れるものである。なお前記したような各ホツパー
１４，１５，１６に対してはその上部にカバーが
施され、又各ホツパー間には仕切板１１がその突
出度を適当に調整し得るように設けられているこ
とは図示の通りである。

第１２図に示すものにおいては上記したところ
から明らかなように細骨材に関して水分分離と同
時にその粒度分級が行なわれるわけであり、この
ことは前述したように分離処理で得られる付着水
量が同じ衝撃エネルギーによつてもその粒度如何
で具体的な付着水量にそれなりの変動が認められ
ることに鑑み、特に粒度の大幅にばらついた細骨
材に対して適用する場合において有意である。即
ち被処理細骨材の粒度がそれなりにばらついてい
てもその分離処理と共に分級が行なわれることと
なり、従つてその分離処理後において得られる各
ホツパー１５，１６内の細骨材はその粒度別とな
つて水分量も頗る狭い範囲において一定化された
ものとなり、ばらつきの大きい細骨材がそのまま
で本発明の目的を有効に達せしめ得る。

本発明における衝撃処理は又第１３図や第１４
図に示すような機構によつても実施できる。即ち
第１３図に示すものはホツパー５から落し込まれ
た細骨材が該細骨材以上の回転速度で駆動されて
いる２つのゴム質タイヤ状回転機構３１，３１間
に供給挟入され、それら回転機構を介して下向け
に投射されるものであり、この細骨材投射方向に
位置する傾斜した衝撃板３２において衝撃を受
け、細骨材の付着水分が分離されると共に該細骨
材が反転して排出口３３から放出され、除去され
た水および泥分は受樋３４に受けられ、又衝撃面
３２より下方の裾部に対しては前記した第８図の
場合と同様にヘツド差を利用して清掃水が供給さ
れるものである。なおこの投射方向は場合によつ
ては水平状又は下向きの傾斜状として衝撃させる
ことができることは第２〜第１１図の場合と同じ
であり、又上記した回転機構３１，３１は場合に
よつては２組以上を並設に設けて高速な投射を得
しめるようにすることができる。

第１４図のものにおいては急速回転するエンド
レスベルトコンベヤ３５でホツパー５から落下し
た細骨材を第７図の場合と同様に傾斜した衝撃面
３６に前記エンドレスベルトコンベヤ３５の端部
から遠心投射衝突せしめ、又この衝撃面より下方
の裾部に対しては清掃水を供給して汚分などの凝
差を回避するにされている。即ち斯かるエンドレ
スベルトコンベヤを利用するものにおいては細骨
材に対する速度エネルギーの付与がそれなりの時
間と距離をもつて行なわれるわけであつて、それ
に従い相当大量の細骨材であつても均一な速度エ
ネルギー付与を得ることができる。なおこのベル
トコンベヤを用いる場合においてベルトコンベヤ
を急速駆動することが好ましくないような場合に
は同図Ｂに示すようにベルトコンベヤ３５の端部
に別の回転体４０を設け、この回転体４０で最終
的な遠心投射による速度エネルギーを付与するこ
とができる。又ベルトコンベヤ３５が高速駆動さ
れた場合には該コンベア上で細骨材の躍動飛散す
る傾向があり、それによつて折角の速度エネルギ
ー付与が効率的に得られず、特に細骨材がコンベ
ア３５から脱落するようなことなしに歩留りの高
い水分の分離処理を実施することができる。又コ
ンベア３５からの投射方向についてはこの第１４
図に示すように水平状とすることが重力方向に逆
うことから好ましくない場合には前記した第１３
図のように下向き方向としてよく、これは第１４
図Ｂの回転体４０を用いることで容易である。

上記したような各装置によるものは何れにして
も供給された細骨材に対し略均等な衝撃を与える
ことは明らかであり、それによつて細骨材に付着
した水その他の液体分を分離する。即ち水などは
それなりの付着力を以て骨材粒子面に付着してい
るわけであるが、この付着力以上の衝撃力を与え
ることによつて粒子から分離し慣性作用で液分は
衝撃面に移り、骨材粒子のみが反転して落下す
る。

前記した第１３図のような装置は第１２図のよ
うな技術をも勘案して第１５図のように実施する
ことができる。即ちこの第１６図のものにおいて
はホツパー５の下方に回転機構３１を設けること
は第１２図、第１３図のものと同じであるが、該
回転機構３１に対設された回転体３１ａは回転機
構３１における如く羽根板９を有しておらず、平
担な円筒状ドラムを形成し、このものが駆動機構
３′で回転され、又斯かる回転体３１ａの下方に
は水分および泥分を受けるための受板４５を取付
け、機体側面に排出口４６が形成されている。そ
の他の構成については第１３図のものと同様であ
つて機体底部に傾斜した衝撃板３２や貯槽２０及
び排出口３３の如きが配設されている。

蓋しこの第１５図の構成によれば回転機構３１
の羽根板９によつて投射された粒子材が矢印ｇの
ように回転体３１ａ面において先ず衝撃せしめら
れ、従つてその付着水を該回転体３１ａに先ず付
着させることとなるものであり、次いで粒子材は
該衝撃後の反転作用と回転体３１ａの回転方向力
とを受けて矢印g′のように下向けに送られ、衝撃
板３２において再度同様な付着水分離作用を受け
る。回転体３１ａは一般的な回転機構３１より早
目の回転速度で駆動されることにより回転機構３
１からの投射による衝撃効果を高め、又固定衝撃
板３２における衝撃作用をも効率化することがで
きる。

上述したような本発明における分離装置によつ
て具体的に水分分離処理した結果を要約して示し
ているのが第１６図の図表であつて、処理される
細骨材の粒度によつて一定速度の回転体運転であ
つても付着水量がそれなりに異なることとなる
が、処理前における付着水量が一定限度以上であ
れば処理後において略一定した付着水量のものと
して得られる。又処理前における付着水量が一定
限度以下である場合においてもそれなりの初期水
分値に略比例した除去を得しめることは図示の通
りである。然して回転体の回転速度がより高めら
れて衝撃力を大ならしめた場合には処理後の水分
値が低下し、反対に回転速度が低くなつた場合に
は処理後の水分値が高くなるが、形成される曲線
の状態は何れにしても図示のものに準ずることと
なる。従つて処理後の水分値を略一定化するには
ばらつきのある細骨材に対し更に加水して、例え
ば15％以上の付着水のものとして処理する。

上記したような本発明方法によるものの具体的
な実施例について述べると以下の通りである。

実施例１上記した添附図面第１２図に示すような装置に
おいて付着水量が３〜27％の範囲で種々に異なる
北関東産出の含水中目川砂（銘柄思川：吸水率23
％、粗粒率2.1）を供給して処理した。

回転体３としては羽根板９の軸心からの長さが
225mmのものを用い、これを1250rpm〔393G：（Ｇ
は重力）〕で回転させ、ホツパー５からは上記含
水砂を50〜120Kg／minの範囲で変化させて供給
して処理したが得られた砂はホツパー１５におけ
るものが付着水量6.7〜6.9％のものであり、又ホ
ツパー１６におけるものが付着水量6.4〜6.8％の
ものであつて何れも略均等な水量のものであるこ
とを確認した。なおホツパー１６のものは中目砂
に相当すべきものであつた。

又上記と同じ条件の下で回転体３の回転速度を
1500rpm（566G）とした場合においてはホツパー
１５のものの含水率が5.6〜5.9％、ホツパー１６
のものが5.2〜5.4％であり、更にこの回転速度を
1750ppmとした場合にはホツパー１５のものが
3.9〜4.2％、ホツパー１６のものが4.1〜4.3％で
あつて、何れも略均等な水分のものであつた。

上記のような処理を経た砂にセメント対砂比が
１：２、水セメント比が43％とし、分散剤をセメ
ント量の１％の割合で添加し、水の添加量に関し
ては上記したような処理後の付着水量をその添加
量から扣除した添加量として混練調整したモルタ
ルの流動性は初期剪断応力降伏値F₀が1.54ｇ／
cm²、相対粘度係数λが0.86ｇ／sec.cm⁴、相対閉塞
係数△F₀が0.0034ｇ／cm⁴であつて、分離ブリー
ジングが0.05％と多少認められる程度のものであ
り、このようにして調整されたモルタルを用いて
造形された成形体の７日後における圧縮強度は
438〜452Kg／cm²（平均 447Kg／cm²）で、28日後
におけるそれは521〜545Kg／cm²（平均534Kg／cm²）
であつて、上記のように稍分離ブリージングが認
められたとは言え、略均一な強度を有する製品と
なつた。

一方このような一度に加水混練して調整するも
のとは別に本発明者等によつて創案された断殻工
程を含む２段加水方式も実施した。即ち、上記し
たような処理を経た砂は先ずその付着水量を10％
とするように１次水を添加し、次いでポルトラン
ドセメント粉をＷ／Ｃが20％となる如く添加混合
してから再び２次水を153Kg／m³と分散剤をセメ
ント量の１％の割合で添加調整されたＳ／Ｃが２
で、Ｗ／Ｃが43％のモルタルの流動性は初期剪断
応力降伏値F₀が2.63ｇ／cm³、相対粘度係数λが
1.08ｇ・sec／cm⁴、相対閉塞係数△F₀が0.0072
ｇ／cm⁴であつて流動性の好ましいモルタルであ
り、分離ブリージングが認められずこのモルタル
で造形し成形体の７日後における圧縮強度は521
〜545Kg／cm²（平均533Kg／cm²）、28日後における
それは628〜656Kg／cm²（平均642Kg／cm²）であつ
て良好且つ略均一な強度を有する。

これらのものに対し上記と同じに堆積されてい
る砂山の砂の一部を別に用い、これにm³当りの配
合量は上記と同じになるように水を285Kg／m³と
セメントを664Kg／m³の割合に配合して混練され
たモルタルはF₀が0.74ｇ／cm³、λが1.37ｇ・
sec／cm⁴、△F₀が0.014ｇ／cm⁴であり、分離ブリ
ージングが1.4％のものであつて相当に多く、又
このモルタルで得られた成形体の７日後における
圧縮強度は268〜367Kg／cm²（平均332Kg／cm²）、28
日後では353〜501Kg／cm²（平均397Kg／cm²）であ
つて相当に劣り、しかもその強度が広範囲におい
てばらつくものであることが確認された。

実施例２添附図面第２図から第５図に示した装置により
付着水が３〜27％の範囲で種々に異なる千葉県木
更津産出の含水細目砂（吸水率2.8％、粗粒率
1.93）をホツパー５ａから供給するに当つてホツ
パー５ａに供給されるコンベア上で30／minの
水を散布添加して処理した。回転板４を1500rpm
（566G）で回転させ、上記川砂を360〜450Kg／
minの速度範囲で変化させて供給処理したが得ら
れた処理済砂の付着水分は8.3〜8.5％であつて略
均等であり、即ち供給速度を多少変えても適切に
処理目的を達し得ることを確認した。

このような処理を経た砂は先ず砂セメント比が
略２で砂対砂利比が38.5％、水セメント比につい
ては上記処理後の付着水を扣除して43％となるよ
うに水の添加をなし、分散剤をセメント量の1.2
％として添加混練されたコンクリートの流動性は
スランプが15.6cmであり流動性がよく、分離ブリ
ージングがやや認められる程度のものであつて、
このコンクリートを用いて造形し得られた成形体
７日後における平均圧縮強度は285Kg／cm²であり、
又28日後におけるそれは平均412Kg／cm²であつて、
且つそれらの変動係数は8.8％程度というもので
あつた。

これに対し本発明者等の造殻手法に従つて２段
加水して混練する方法についても実施し、即ち上
述したように水分分離処理を行つた後の砂に対し
ては先ず付着水量が10％となるように１次水を添
加してから砂利を1150Kg／m³の割合で添加し且つ
ポルトランドセメント粉をＷ／Ｃが20％となるよ
うに添加混合し、その後に再び２次水を83Kg／m³
と分散剤をセメント量の1.2％の割合で添加混合
し、Ｓ／Ｃが略２でＳ／Ａが38.5、Ｗ／Ｃが43％
とされたコンクリートの流動性はスランプが17.2
cmであり、流動性のよいコンクリートであつた。
然してこのコンクリートにより造形された成形体
の７日後における平均圧縮強度は351Kg／cm²、28
日後におけるそれは468Kg／cm²でしかもそれらの
変動係数は５％程度というばらつきのないもので
あつた。

これらのものに対して上記したところと同じ木
更津産砂を用い、その含水率を測り水分補正して
からm³当りの配合が上述したものと同じになるよ
うにセメント360Kg／m³、水155Kg／m³、砂720
Kg／m³、砂利1150Kg／m³の割合に混合してミキサ
ーから得られたコンクリートはスランプが12cmで
あり、該コンクリートで得られた成形体の７日後
における平均圧縮強度は197Kg／cm²、28日後で343
Kg／cm²であり、しかもその変動係数は15.6％であ
つて強度的に劣るだけでなく、ばらつきの大きい
ものであつた。

実施例３前記した第６〜８図の装置により付着水が3.8
〜26％の範囲で種々に異なる静岡県富士川産出の
含水荒目砂（吸水率1.7％、粗粒率3.35）を処理
した。

回転板４を1750rpm（770G）で回転させ、ホツ
パー５ｂから360〜450Kg／minの速度範囲で供給
処理したものの付着水分は3.2〜3.3％であつて均
等な水分値であり、この処理砂をその付着水量が
14％となるように１次水を添加してからポルトラ
ンドセメント粉をＷ／Ｃが20％となるように添加
混合し、次いで２次水を290Kg／m³と分散剤をセ
メント量の1.2％の割合で添加混練し、Ｓ／Ｃが
1.5で、Ｗ／Ｃが38％とされたモルタルの流動性
は初期剪断応力降状値F₀が0.69ｇ／cm³、相対粘度
係数λが0.35ｇ・sec／cm⁴、相対閉塞系数△F₀が
0.0032ｇ／cm⁴であり、このモルタルが67ｍ／min
の流速で内径２インチのパイプにより120ｍの距
離に亘つてポンプ圧送し、このものに前記のよう
に付着水3.2〜3.3％に調整された砂１部に５〜15
mmの砂利を0.95部の割合で混入すると共にセメン
ト粉をまぶし、このまぶされたセメントによる造
殻のＷ／Ｃを18％程度とされたものを圧縮空気で
圧送して吹付ノズル先端の手前の５ｍの位置で混
練モルタル量の106％の割合で添加させてトンネ
ル内面に吹付施工した。

施工量は毎時約８m³であり、この吹付コンクリ
ートにおけるＷ／Ｃは33.4％でセメント量は509
Kg／m³であつたが、吹付時のリバウンド量は6.5
％、粉塵発生量は1.21mg／m³であつて、トンネル
天端面における吹付厚を平均120mmとした吹付け
が全般において剥落などをみないで円滑に施工で
きた。吹付３日後における平均圧縮強度は329
Kg／cm²、28日後のそれは603Kg／cm²で、又その変
動係数は3.2％であり、平均強度で同じ組成配合
による従来法のものの1.4倍に高められ、又変動
係数は５分の１近くに縮減された好ましい吹付施
工たることが確認された。

なおこの吹付施工において砂の付着水量を全量
に亘つて調整分離処理することなく、一部のサン
プルにより水分補正し、これを従来の湿式法及び
乾式法で吹付加工した場合と比較すると従来の湿
式吹付での粉塵発生量は２〜５mg／m³で、乾式法
は６〜10mg／m³程度であり、それらの何れよりも
粉塵発生が少ないことが確認され、一方リバウン
ド量については従来のものは湿式乾式とも20〜30
％程度であるのに対し、これを数分の１に減少で
きる。しかも吹付時におけるノズルの反動は従来
のものの何れよりも甚だ少ないものとなり、吹付
施工量も同様な２吋のパイプラインを利用した従
来のものの３〜４m³／hrに比較して少なくとも倍
増できることを知つた。

実施例４前記した添附図面第６図に示す装置を用い、付
着水量が３〜15％の範囲で種々に異なる北関東産
出思川の含水中目砂（吸水率2.3％、粗粒率2.1）
を処理した。即ちこの場合においてホツパーに対
するコンベア上において毎分32の水を添加しつ
つ供給し、回転体を1780rpm（841G）で回転さ
せ、360〜450Kg／minで送給しつつ処理したが、
得られた処理後の砂は付着水分が4.6〜4.7％で均
等な付着水量に調整されていることを確認した。

然してこの処理を経た砂に対しては付着水量が
7.6％となるように１次水を添加してから砂利を
1196Kg／m³、ボルトランドセメントをＷ／Ｃが18
％となるように夫々添加混合したものを構築現場
まで約２時間をかけてトラツクにより運搬し、こ
の構築現場において２次水を92.4Kg／m³と分散剤
をセメント量の1.2％の割合となるように添加混
合し、Ｓ／Ｃ（砂：セメント）が2.34でＳ／Ａ
（砂：砂利）が38.5％、Ｗ／Ｃが46.8％とされた
コンクリートとした。即ちこのコンクリートの流
動性はスランプが12.5cmで流動性がよく、分離ブ
リージングの全く認められないものであつた。然
してこのコンクリートにより造形された成形物の
７日後における平均圧縮強度は303Kg／cm²、28日
後におけるそれは420Kg／cm²であり、又その変動
係数は4.3％というばらつきの頗る少ないもので
あつた。

即ち上記と同じ原材を用いて混練した従来の生
コンクリート運搬時間と比例してスランプが低下
し、作業性が悪くなるため運搬中混練を継続し、
上述のように２時間も運搬して現場に搬入し施工
するには場合によつては施工現場に到着してから
更に水を添加するという所定強度を得る見地から
は極めて無謀な措置を採らざるを得ない事情のも
のであることは周知の通りで、それによつて得ら
れる圧縮強度も上記のような配合のものは28日で
300Kg／cm²前後であり、その変動係数は15％程度
であつて本発明によるものが優れた特性を有する
ことが確難できた。勿論配合水の全量を運搬する
不利もない。

なお本発明者等は上記したような実施例の外に
プレキヤストコンクリート、プレストレスコンク
リートおよびプレバツクコンクリートなどに関し
ても夫々に検討したが細骨材の付着水分を一定化
した本発明のものがそれらの何れの場合において
もその強度を合理的に高め、又ばらつきの少ない
製品を得しめることは上記各実施例と同様であつ
た。

以上説明したような本発明によるときは砂のよ
うな細骨材に付着した水分を均一に状態に調整
し、又各粒子表面の全般において均等な水分付着
状態を形成してこの種セメントモルタル又はコン
クリートを合理的に調整せしめ、その強度を高め
得るだけでなしにばらつきの少ない優質の製品を
得しめるものであり、しかもその処理は比較的簡
易で合理的且つ的確に実施し得るなどの特段の作
用効果を有しており、工業的にその効果の大きい
発明である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の技術的内容を示すものであつ
て、第１図は本発明による装置の１例を示した説
明図、第２図はその細骨材に対する水分調整機構
の１例についての要部断面図、第３図はその外観
斜面図、第４図はその回転板部分の拡大した横断
平面図、第５図はその横断平面図、第６図はこの
水分調整機構についての別の実施態様の全般的構
成関係を示した部分切欠側面図、第７図はその各
衝撃板部分についての斜面図、第８図はこの衝撃
板及び清掃水供給機構部分の断面図、第９図は衝
撃板下方の泥分などの凝結除去機構の１例を示し
た断面図、第１０図と第１１図はその変形例を示
した各断面図、第１２図は本発明における水分調
整機構のもう１つの実施形態を示した断面図、第
１３図と第１４図は夫々この水分調整機構に関す
る更に別な各実施形態を示した断面図、第１５図
は本発明方法を実施するもう１つ装置を示す断面
図、第１６図は本発明方法を実施するもう１つの
装置を示す断面図、第１７図は本発明による１つ
の実施例に関しての水分除去状態を要約して示し
た図表である。然してこれらの図面において、Ａは水分分離機
構、Ｂは混合機構、Ｃは水硬性物質粉末添加機
構、Ｄは水分添加機構、Ｅは添加剤の添加機構、
１はコンベア、２は供給筒、２ａはその放出口、
４は回転盤、５，５ａ，５ｂはホツパー、７は回
転体、８は多分割された衝撃板、９は羽根板、１
２，１２ｂは衝撃枠、１２ａはその衝撃面、１４
〜１６は各ホツパー、１８は水受樋、３１は回転
体、３２は衝撃板、３４は受樋、３５はベルトコ
ンベヤ、３６は衝撃面、３８は高圧空気管、３９
は衝撃板、４０は回転体を夫々示すものである。

Claims

【特許請求の範囲】１水分を付着した砂粒子に回転部体による遠心
力を付与し、該砂粒子を順次に衝撃面へ衝突させ
ることによつて前記水分の付着力以上の衝撃力を
砂粒子に対し略一様に作用させ、その一様な衝撃
力で前記付着水の一部を砂粒子から分離すると共
に砂粒子における残留付着水量を一様化し、該砂
粒子にセメント等の水硬性物質を混合することを
特徴とするセメント等の水硬性物質混合物の調製
法。２水分を付着した砂粒子に回転部体による遠心
力を付与し、該砂粒子を順次に衝撃面へ衝突させ
ることによつて前記水分の付着力以上の衝撃力を
砂粒子に対し略一様に作用させ、その一様な衝撃
力で前記付着水の一部を砂粒子から分離すると共
に砂粒子における残留付着水量を一様化し、該砂
粒子にセメント等の水硬性物質粉体を混合して砂
粒子表面に該粉体を付着させ、この水硬性物質粉
体の付着した砂粒子に残余の混練必要水分を必要
に応じて分散剤などの助剤と共に添加して混練す
ることを特徴とするセメント等の水硬性物質混合
物の調製法。３回転部体によつて遠心力を砂粒子に順次付与
する機構と該遠心力による衝撃力によつて付着水
分を均一状態に除去する衝撃機構、前記回転部体
に前記砂粒子を供給する機構及び前記衝撃機構で
付着水分の除去均一化された砂粒子に再び水を添
加すると共に水硬性物質粉末を添加して混合する
機構とより成るセメント等の水硬性物質混合物の
調製装置。