JP2586909B2 - Cooling aggregate manufacturing method and manufacturing apparatus - Google Patents
Cooling aggregate manufacturing method and manufacturing apparatusInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、冷却骨材の製造方法及び製造装置に係わ
り、特に、マスコンクリート部材等に用いられて好適な
骨材を製造する冷却骨材製造方法及び製造装置に関す
る。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for producing a cooled aggregate, and particularly to a cooled aggregate used for mass concrete members and the like to produce a suitable aggregate. The present invention relates to a manufacturing method and a manufacturing apparatus.
「従来の技術」 ダムの橋脚、原子炉施設等に使用される、いわゆるマ
スコンクリート部材の施工にあたっては、セメントの水
和熱に起因する温度応力によってこのマスコンクリート
部材にひび割れが生じやすいため、これを防止すること
がコンクリートの品質管理上重要な課題となっている。
このマスコンクリート部材のひび割れを防止する方法と
しては、このコンクリートの練り上がり温度を低下させ
ておくことでセメントの水和熱に起因する部材内のコン
クリート温度の変化量及び温度差を抑える、プレクーリ
ング工法と呼ばれる工法が知られている。"Conventional technology" When constructing so-called mass concrete members used for dam piers, nuclear reactor facilities, etc., cracks are likely to occur in these mass concrete members due to temperature stress caused by the heat of hydration of cement. Prevention is an important issue in concrete quality control.
As a method of preventing the cracking of the mass concrete member, a pre-cooling method is used in which the temperature at which the concrete is kneaded is lowered to suppress the amount of change in the concrete temperature and the temperature difference in the member caused by the heat of hydration of the cement. A construction method called a construction method is known.
前記プレクーリング工法は、冷水や冷風、あるいは氷
等を用いて骨材等コンクリートの各構成材料を混合前に
予め冷却し、この冷却された材料を混合してコンクリー
トの練り上がり温度を低下させ、このようにして得られ
たコンクリートを打設することで、温度応力によるひび
割れを低減するような工法である。このプレクーリング
工法を実現する手段の一例として、骨材を一時的に貯蔵
する骨材瓶中にパイプを挿入し、このパイプから骨材に
向って液化窒素等の液化ガスや冷風を噴射することで骨
材を冷却するような手段や、あるいは前記骨材瓶を密閉
構造とし、この骨材瓶内を減圧することにより骨材の表
面水を蒸発させ、その潜熱により骨材を冷却するような
手段等が提案されている。The pre-cooling method is to cool each component material of concrete such as aggregate using cold water or cold air or ice before mixing before mixing, reduce the kneading temperature of concrete by mixing this cooled material, This is a construction method in which the concrete thus obtained is cast to reduce cracks due to temperature stress. As an example of a means for realizing this pre-cooling method, a pipe is inserted into an aggregate bottle for temporarily storing aggregate, and a liquefied gas such as liquefied nitrogen or cold air is injected from the pipe toward the aggregate. Means such as cooling the aggregates, or the aggregate bottle is made to have a closed structure, the surface water of the aggregates is evaporated by reducing the pressure in the aggregate bottles, and the aggregates are cooled by the latent heat. Means have been proposed.
「発明が解決しようとする問題点」 しかしながら、前記従来のプレクーリング工法を実現
する手段は、以下に挙げるような問題点を抱えていた。"Problems to be Solved by the Invention" However, the means for realizing the above-mentioned conventional pre-cooling method has the following problems.
骨材瓶中にパイプを挿入し、このパイプから骨材に
向って液化ガスや冷風を噴射することでこの骨材を冷却
するような手段においては、この液化ガスや冷風を骨材
瓶内の隅々にまで噴射、拡散させることが困難である。
従って、この液化ガスや冷風が骨材間の間隔に均一に拡
散しにくいため、骨材の冷却効率が悪く、所定の低温に
まで冷却するのに多量の液化ガスや冷風を必要とし、ま
た、冷却に要する時間が長くなるため、コストが嵩む。In means that cools the aggregate by inserting a pipe into the aggregate bottle and injecting liquefied gas or cool air from the pipe toward the aggregate, the liquefied gas or cool air is used to cool the aggregate inside the aggregate bottle. It is difficult to spray and diffuse to every corner.
Therefore, since this liquefied gas or cold air is difficult to uniformly diffuse into the space between the aggregates, the cooling efficiency of the aggregates is poor, and a large amount of liquefied gas or cold air is required to cool down to a predetermined low temperature, Since the time required for cooling becomes longer, the cost increases.
骨材が零度以下に冷却されると、この骨材の表面水
が凍結され、これにより骨材の表面に氷層が形成される
が、前記従来の手段の如く骨材が骨材瓶中に貯蔵された
状態で冷却されると、骨材表面の氷層が互いに融着する
ことで骨材同士が恰も凍土の如く固着される。従って、
骨材を骨材瓶から搬出することが大変困難となる。When the aggregate is cooled to a temperature below zero, the surface water of the aggregate is frozen and an ice layer is formed on the surface of the aggregate, but the aggregate is placed in the aggregate bottle as in the conventional means. When cooled in the stored state, the ice layers on the surface of the aggregate fuse together, so that the aggregates are fixed as if they were frozen soil. Therefore,
It is very difficult to remove the aggregate from the aggregate bottle.
この発明は、前記問題点に鑑みてなされたもので、コ
ンクリートのひび割れを防止しうる冷却骨材を製造する
方法及び装置において、冷却効率の向上を図ると共に骨
材固結を防止しうる冷却骨材製造方法及び製造装置の提
供を目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and in a method and an apparatus for manufacturing a cooled aggregate capable of preventing cracking of concrete, a cooling bone capable of improving cooling efficiency and preventing aggregate solidification. It is intended to provide a material manufacturing method and a manufacturing apparatus.
「問題点を解決するための手段」 前記問題点を解決するために、この発明のうち第１の
発明は、セメント、骨材、水等のコンクリート構成材料
の混合前に、前記骨材を撹拌しつつ骨材の温度を−５℃
以下に冷却して骨材の表面水を凍らせ、この骨材の表面
に予め氷層を形成することにより冷却骨材を製造するよ
うに構成している。"Means for Solving the Problems" In order to solve the above problems, the first invention of the present invention is to stir the aggregate before mixing concrete constituent materials such as cement, aggregate, and water. -5 ℃ while the temperature of the aggregate
In the following, cooling is performed to freeze the surface water of the aggregate, and an ice layer is formed on the surface of the aggregate in advance to manufacture the cooled aggregate.
第２の発明は、第１の発明の冷却骨材を製造する製造
装置であって、骨材を撹拌する骨材ミキサーと、この骨
材ミキサーに設けられて、骨材ミキサー内の骨材に低温
の液体又は気体を吹き付けて骨材を冷却する冷却装置
と、骨材ミキサー内から気化したガス又は冷風を系外に
排出して砂・砂利ストッカー又はコンクリートミキサー
へ送風する排気ダクトとからなり、前記骨材ミキサーの
内部でかつ骨材の堆積層の内部には、冷却装置から送り
出される液体又は気体の吹付ノズルを設けて構成したも
のである。A second invention is a manufacturing apparatus for manufacturing the cooled aggregate of the first invention, which comprises an aggregate mixer for stirring the aggregate, and an aggregate mixer provided in the aggregate mixer for mixing the aggregate in the aggregate mixer. It consists of a cooling device that cools the aggregate by spraying a low-temperature liquid or gas, and an exhaust duct that discharges gas or cold air vaporized from the aggregate mixer to the sand and gravel stocker or concrete mixer by discharging it out of the system, Inside the above-mentioned aggregate mixer and inside the accumulation layer of the aggregate, a spray nozzle for a liquid or a gas sent out from a cooling device is provided.
「実施例」 以下、この発明の実施例について図面を参照して説明
する。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第２図は、この発明のうち第２の発明の一実施例であ
る冷却骨材製造装置が適用されたコンクリート製造装置
を示す図である。まず、このコンクリート製造装置につ
いて説明を行えば、第２図において、符号１は砂（細骨
材）３が貯蔵された砂ストッカー、符号２は砂利（粗骨
材）４が貯留された砂利ストッカーである。符号５は砂
ストッカー１から供給される砂３を計量する砂計量器、
符号６は砂利ストッカー２から供給される砂利４を計量
する砂利計量器である。これら砂計量器５、砂利計量器
６下方には、計量された砂３、砂利４を一時的に貯留す
る骨材ホッパー７が設けられていると共に、砂計量器５
及び骨材ホッパー７間には、この発明のうち第２の発明
の一実施例である冷却骨材製造装置８が介在されてい
る。なお、この骨材ホッパー７は、例えばその壁面等に
断熱材が施工されることでその断熱効果が向上されてい
ることが望ましいが、砂３や砂利４を一時的に貯留する
必要がない場合には、骨材ホッパー７が省略される。FIG. 2 is a diagram showing a concrete manufacturing apparatus to which a cooling aggregate manufacturing apparatus according to an embodiment of the second invention of the present invention is applied. First, the concrete manufacturing apparatus will be described. In FIG. 2, reference numeral 1 denotes a sand stocker in which sand (fine aggregate) 3 is stored, and reference numeral 2 denotes a gravel stocker in which gravel (coarse aggregate) 4 is stored. It is. Reference numeral 5 denotes a sand meter for measuring the sand 3 supplied from the sand stocker 1,
Reference numeral 6 denotes a gravel measuring device for measuring the gravel 4 supplied from the gravel stocker 2. An aggregate hopper 7 for temporarily storing the weighed sand 3 and gravel 4 is provided below the sand weigher 5 and the gravel weigher 6.
A cooling aggregate manufacturing apparatus 8 according to an embodiment of the second invention of the present invention is interposed between the hopper 7 and the aggregate hopper 7. It is desirable that the heat insulating effect of the aggregate hopper 7 is improved by, for example, applying a heat insulating material to its wall surface or the like, but it is not necessary to temporarily store the sand 3 and the gravel 4. , The aggregate hopper 7 is omitted.
一方、符号９はセメントを一時的に貯留するセメント
ストッカーであり、このセメントストッカーの下方には
セメント計量器10が連設されている。そして、セメント
計量器10の供給口及び前記骨材ホッパー７の骨材供給口
下方には、セメント、骨材等のコンクリート構成材料練
り混ぜ用のコンクリートミキサー11が設置されている。
なお、このコンクリートミキサー11も、前記骨材ホッパ
ー７と同様に、例えばその壁面に断熱材が施工されるこ
とでその断熱効果が向上されていることが望ましい。ま
た、図中、コンクリートミキサー11への練り混ぜ水の供
給装置は説明簡略化のため省略してある。On the other hand, reference numeral 9 denotes a cement stocker for temporarily storing cement, and a cement meter 10 is connected below the cement stocker. A concrete mixer 11 for kneading concrete constituent materials such as cement and aggregate is provided below the supply port of the cement meter 10 and the aggregate supply port of the aggregate hopper 7.
Note that, similarly to the aggregate hopper 7, it is desirable that the heat insulation effect of the concrete mixer 11 be improved by, for example, applying a heat insulating material to its wall surface. In the figure, a device for supplying mixing water to the concrete mixer 11 is omitted for simplification of description.
次に、この発明のうち第２の発明の一実施例である冷
却骨材製造装置８について説明すれば、この冷却骨材製
造装置８は、砂３撹拌用の骨材ミキサー12と、この骨材
ミキサー12に付設され、骨材ミキサー12内の砂３に液化
ガスや冷風を吹き付けることでこれを冷却する冷却装置
13とから概略構成されている。Next, a cooling aggregate manufacturing apparatus 8 according to an embodiment of the second invention of the present invention will be described. The cooling aggregate manufacturing apparatus 8 includes an aggregate mixer 12 for stirring sand 3 and an aggregate mixer 12. Cooling device attached to the material mixer 12 to cool the sand 3 in the aggregate mixer 12 by blowing liquefied gas or cold air
13 and the schematic configuration.
前記骨材ミキサー12は、盥（たらい）状のドラム14
と、このドラム14上端開口部を閉塞してなる略円板状の
蓋15と、ドラム14底部に設けられた支脚16とからその外
殻が構成されている。前記蓋15には、ドラム14内への骨
材投入用の骨材投入口（図示略）が設けられており、一
方、ドラム14底部にはこのドラム14からの骨材排出口
（図示略）が設けられている。前記ドラム14中心部には
円柱状の支柱17が突設、固定されていると共に、この支
柱17上端部には、支柱17に対して水平方向に回転自在に
支持されたロータ18が取り付けられている。ロータ18外
周には、このロータ18から放射状に延出するアーム19、
19、…が複数本設けられていると共に、これらアーム1
9、19、…先端部には、ドラム14内に貯留された砂３等
を撹拌するためのスクレーパ20、20、…が略下方に延出
されて設けられている。ドラム14底部には、前記ロータ
18にその回転軸が連結されたプーリ21が水平方向に回転
自在に支持されている。また、符号22はロータ18回転駆
動用のモータであり、このモータ22の駆動軸はモータ22
下端に設けられたプーリ23に連結されている。そして、
これらプーリ21、23間にＶベルト24が巻回されること
で、モータ22の回転駆動力がロータ18に伝達される。な
お、この骨材ミキサー12も、前記コンクリートミキサー
11と同様に、例えばその壁面に断熱材が施工されること
で、その断熱効果が向上されていることが望ましい。The aggregate mixer 12 includes a tub-shaped drum 14.
The outer shell is composed of a substantially disk-shaped lid 15 closing the upper end opening of the drum 14 and a supporting leg 16 provided at the bottom of the drum 14. The lid 15 is provided with an aggregate inlet (not shown) for introducing aggregate into the drum 14, while an outlet for aggregate from the drum 14 (not shown) is provided at the bottom of the drum 14. Is provided. At the center of the drum 14, a columnar column 17 is projected and fixed, and at the upper end of the column 17, a rotor 18 rotatably supported in a horizontal direction with respect to the column 17 is attached. I have. On the outer periphery of the rotor 18, arms 19 extending radially from the rotor 18,
19, ... are provided, and these arms 1
At the front end, scrapers 20, 20,... For stirring the sand 3 and the like stored in the drum 14 are provided to extend substantially downward. At the bottom of the drum 14, the rotor
A pulley 21 having its rotation shaft connected to 18 is supported rotatably in the horizontal direction. Reference numeral 22 denotes a motor for driving the rotation of the rotor 18, and the drive shaft of the motor 22 is a motor 22.
It is connected to a pulley 23 provided at the lower end. And
As the V-belt 24 is wound between the pulleys 21 and 23, the rotational driving force of the motor 22 is transmitted to the rotor 18. This aggregate mixer 12 is also the same as the concrete mixer.
Similarly to 11, it is desirable that the heat insulating effect is improved by, for example, applying a heat insulating material to the wall surface.
一方、前記冷却装置13は、前記骨材ミキサー12に隣接
して、あるいは別の場所に設置された液化ガスあるいは
冷風貯蔵タンク24と、このタンク24から供給される液化
ガス等の供給量を制御する制御装置25と、この制御装置
25から骨材ミキサー12に向って液化ガス等を供給する供
給管26と、この供給管26先端に設けられ、骨材ミキサー
12のドラム14側板下端及び底板に複数個配設されて液化
ガス等をこのドラム14底部内方に向って吹き出す吹付ノ
ズル27、27、…とから構成されている。すなわち、吹付
ノズル27、27、…から供給される液化ガス等は、骨材ミ
キサー12の底部に貯留された骨材（砂３）に向けて直接
吹き付けられることとなる。On the other hand, the cooling device 13 controls a supply amount of a liquefied gas or a cold air storage tank 24 installed adjacent to the aggregate mixer 12 or at another place, and a liquefied gas supplied from the tank 24. Control device 25 and the control device
A supply pipe 26 for supplying liquefied gas and the like from 25 to the aggregate mixer 12, and an aggregate mixer provided at the tip of the supply pipe 26.
A plurality of spray nozzles 27 are provided at the lower end and the bottom plate of the 12 drum 14 side plate and blow out liquefied gas or the like toward the inside of the bottom of the drum 14. That is, the liquefied gas and the like supplied from the spray nozzles 27 are directly blown toward the aggregate (sand 3) stored at the bottom of the aggregate mixer 12.
なお、符号28は前記骨材ミキサー12の蓋15に設けら
れ、骨材ミキサー12内に供給された液化ガスが気化した
後にこの気化したガスを、あるいは骨材ミキサー12内に
供給された冷風を系外に排出する排気ダクト、符号29は
前記骨材排出口（図示略）から排出される砂の粒度を調
整する篩（ふるい）である。この排気ダクト28から排出
される低温のガスは、必要に応じて砂、砂利ストッカー
１、２あるいはコンクリートミキサー11に供給され、砂
３、砂利４の予冷あるいはコンクリート混練時の冷却に
利用される。Reference numeral 28 is provided on the lid 15 of the aggregate mixer 12, and after the liquefied gas supplied into the aggregate mixer 12 is vaporized, the vaporized gas or the cold air supplied into the aggregate mixer 12 is supplied. Reference numeral 29 denotes an exhaust duct for discharging the sand to the outside of the system, which is a sieve for adjusting the particle size of the sand discharged from the aggregate outlet (not shown). The low-temperature gas discharged from the exhaust duct 28 is supplied to the sand, the gravel stockers 1 and 2 or the concrete mixer 11 as needed, and is used for pre-cooling the sand 3 and the gravel 4 or cooling during kneading the concrete.
次に、以上のような構成の冷却骨材製造装置８を用い
て、この発明のうち第１の発明の一実施例である冷却骨
材製造方法について説明を行う。Next, a method for manufacturing a cooled aggregate, which is one embodiment of the first invention of the present invention, will be described using the cooled aggregate manufacturing apparatus 8 having the above configuration.
まず、図示されないコンベア等により砂３を砂ストッ
カー１内に予め運搬、投入しておく。次に、コンクリー
ト製造時に、砂ストッカー１から適宜砂３を砂計量器５
へと供給して、規定のコンクリート配合に従ってこの砂
３を計量する。計量された砂３は骨材ミキサー12のドラ
ム14内に投入する。First, the sand 3 is transported and put into the sand stocker 1 in advance by a not-shown conveyor or the like. Next, at the time of concrete production, sand 3 is appropriately weighed from a sand stocker 1 by a sand scale 5.
And weigh this sand 3 according to the prescribed concrete mix. The weighed sand 3 is put into the drum 14 of the aggregate mixer 12.
ドラム14内に砂３を投入した後、モータ22を駆動する
ことでドラム14内のスクレーパ20、20、…をミキサー12
内で円運動させ、これにより砂３をドラム14内で撹拌す
る。そして、砂３を撹拌しつつ、前記制御装置25によ
り、タンク24から供給管26を介して液化ガス等を前記吹
付ノズル26、27、…に供給することで、液化ガス等をこ
れら吹付ノズル27、27、…からドラム14底部内方に吹き
出させ、これにより液化ガス等を砂３の底部に直接吹き
付ける。よって、砂３が瞬時にして零度以下にまで冷却
されることで砂３の表面にある表面水が凍結され、砂３
の表面に氷層が形成される。なお、砂３を−５℃〜−10
℃以下にまで冷却すれば、砂３表面の氷層が互いに反発
しあうことで、これら砂３粒子が互いに融着して凍結砂
の塊を形成することが少ない。After the sand 3 is put into the drum 14, the motor 22 is driven to drive the scrapers 20, 20,.
The sand 3 is stirred in the drum 14. The liquefied gas and the like are supplied to the spray nozzles 26, 27,... From the tank 24 via the supply pipe 26 by the control device 25 while the sand 3 is being stirred. , 27,... Are blown into the bottom of the drum 14, whereby liquefied gas or the like is blown directly to the bottom of the sand 3. Therefore, the surface water on the surface of the sand 3 is frozen by instantly cooling the sand 3 to a temperature below zero, and the sand 3
An ice layer is formed on the surface of. In addition, sand 3 is −5 ° C. to −10
If the temperature is cooled to not more than ℃, the ice layer on the surface of the sand 3 repels each other, so that the particles of the sand 3 are less likely to fuse with each other to form a lump of frozen sand.
ここで、通常コンクリートの製造に使用される砂３
は、５〜10％の表面水を持っているが、その表面水量が
不足していると思われる場合には、事前に砂３に散水す
る等して、その表面水量を調整しておくことが好まし
い。また、前記吹付ノズル27、27、…による液化ガス等
の吐出量は任意であるが、この吐出量及び前記骨材ミキ
サー12のスクレーパ20、20、…の回転量、ミキサー12内
での滞留時間等を適宜調整、選択することで、冷却され
る材料の種類に合わせて希望の冷却温度に対応させるこ
とができる。Here, the sand 3 usually used in the production of concrete is used.
Has 5 to 10% surface water, but if you think that the amount of surface water is insufficient, adjust the surface water amount by spraying water on sand 3 etc. in advance. Is preferred. The discharge amount of the liquefied gas or the like by the spray nozzles 27, 27,... Is arbitrary, but the discharge amount, the rotation amount of the scrapers 20, 20,. By appropriately adjusting and selecting the above, it is possible to correspond to a desired cooling temperature in accordance with the type of the material to be cooled.
このようにして、砂３の表面水量や冷却条件が適宜変
化されると、砂３の表面水は砂３の粒子表面に氷層を形
成したり、あるいはその一部が砂３粒子から分離して微
細な氷粒となって砂３粒子間に混在する場合もある。When the surface water amount and cooling conditions of the sand 3 are appropriately changed in this way, the surface water of the sand 3 forms an ice layer on the surface of the particles of the sand 3 or a part of the ice layer is separated from the particles of the sand 3. In some cases, fine ice particles are formed and mixed among the three particles of sand.
この後、前記スクレーパ20、20、…による砂３の撹拌
を継続しつつ、前記骨材排出口（図示略）から砂３を排
出して、前記篩29を通過させることでその粒度を調整し
た後、前記骨材ホッパー７に投入する。これにより、表
面に予め氷層が形成された砂３を製造することができ
る。なお、前記骨材ミキサー12内で砂３が冷却されてい
ない時には、前記吹付ノズル27、27、…から適宜気体窒
素や空気等を吹き出させておくことで、ノズル27、27、
…先端の目詰まり、凍結を防止することができる。After that, while continuing the stirring of the sand 3 by the scrapers 20, 20, ..., the sand 3 was discharged from the aggregate outlet (not shown) and passed through the sieve 29 to adjust the particle size. Thereafter, it is put into the aggregate hopper 7. Thus, sand 3 having an ice layer formed on the surface in advance can be manufactured. Incidentally, when the sand 3 is not cooled in the aggregate mixer 12, the gas nozzles 27, 27,... Are appropriately blown out from the spray nozzles 27, 27,.
... Clogging and freezing at the tip can be prevented.
これ以降はコンクリートの製造方法であり、すなわ
ち、砂利ストッカー２から適宜砂利４を供給してこれを
砂利計量器６により計量した後に前記骨材ボッパー７に
投入する。そして、前記低温の砂３、及び砂利４、セメ
ント、水あるいは氷の細粒を混合し、さらに、必要に応
じて各種混和剤を混合してコンクリートを製造する。こ
れら各コンクリートの構成材料の混合方法は任意である
が、一例として、最初に前記骨材ホッパー７から低温の
砂３及び砂利４をコンクリートミキサー11内に投入し、
次いでセメント、水あるいは氷の細粒の順番でコンクリ
ートミキサー11内に投入し、これらを練り混ぜることで
コンクリートを製造することが好ましい。また、これら
を一度にコンクリートミキサー11内に投入しても良いこ
とは勿論である。Thereafter, the method for producing concrete is as follows: the gravel 4 is appropriately supplied from the gravel stocker 2, the gravel 4 is weighed by the gravel measuring device 6, and then put into the aggregate bopper 7. Then, the low-temperature sand 3 and the gravel 4, fine particles of cement, water, or ice are mixed, and if necessary, various admixtures are mixed to produce concrete. The method of mixing the constituent materials of each concrete is arbitrary, but as an example, first, low-temperature sand 3 and gravel 4 are first charged into the concrete mixer 11 from the aggregate hopper 7,
Then, it is preferable to put concrete, cement or water or ice into the concrete mixer 11 in the order of fine particles and knead and mix them to produce concrete. Of course, these may be put into the concrete mixer 11 at once.
従って、以上説明した冷却骨材製造装置８によれば、
砂３を−５℃以下に冷却することで、砂３の表面水を練
らせることができ、よってセメント、骨材等各コンクリ
ート構成材料の混合前に砂３の表面に予め氷層を形成す
ることができる。また、この砂３の冷却も、骨材ミキサ
ー12により砂３を撹拌しつつ、この砂３に液化ガス等を
吹き付けることで行っているので、液化ガス等が砂３間
の間隙に均一に拡散される。よって、液化ガス等による
砂３の冷却効率が前記従来のそれよりも格段に向上され
るので、砂３の冷却に必要なコストを低減することが可
能となる。また同時に、砂３が撹拌されることで、氷層
が形成された後に砂３の粒子同士が互いに融着すること
が皆無に近くなり、これにより冷却後の砂３の固結化を
抑制することが可能となる。Therefore, according to the cooling aggregate manufacturing apparatus 8 described above,
By cooling the sand 3 to −5 ° C. or less, the surface water of the sand 3 can be kneaded, so that an ice layer is previously formed on the surface of the sand 3 before mixing each concrete constituent material such as cement and aggregate. be able to. In addition, since the sand 3 is cooled by spraying a liquefied gas or the like on the sand 3 while stirring the sand 3 with the aggregate mixer 12, the liquefied gas or the like is uniformly diffused into the gaps between the sands 3. Is done. Therefore, since the cooling efficiency of the sand 3 by the liquefied gas or the like is significantly improved as compared with the conventional case, the cost required for cooling the sand 3 can be reduced. At the same time, the sand 3 is agitated, so that the particles of the sand 3 are hardly fused to each other after the ice layer is formed, thereby suppressing the solidification of the sand 3 after cooling. It becomes possible.
そして、以上説明した冷却骨材製造装置８により、そ
の表面に氷層が形成された砂３を用いてコンクリートを
製造すれば、コンクリート練り上がり温度の低減及びコ
ンクリート強度の増加などの効果を、同一工程で得るこ
とができる。すなわち、砂３表面に氷層が存在すること
により、セメント等のコンクリート構成材料を混合する
際には、第４図に示すように、このセメント粒子51、5
1、…が前記氷層50の表面に満遍無く付着する。従っ
て、氷の潜熱及び砂３の冷熱により、コンクリートの練
り上がり温度が低下されると共に、前記セメント粒子51
が均一に分散されるため、単位水量を削減することがで
き、これにより得られたコンクリートの強度を増加させ
ることができる。さらに、練りまぜ時に砂３の表面に密
なセメントペーストが形成されるので、砂３間あるいは
砂３及び砂利（粗骨材）４間の付着強度が増加され、こ
の面からもコンクリートの強度を増加させることができ
る。従って、表面に氷層が形成された砂３を用いてコン
クリートを製造すれば、コンクリートの練り上がり温度
の低下とコンクリート強度の増加とが同時に実現でき、
よって、このコンクリートのひび割れを従来工法以上に
低減することができる。When the concrete is manufactured using the sand 3 having the ice layer formed on the surface thereof by the cooling aggregate manufacturing apparatus 8 described above, the effects such as the reduction of the temperature at which the concrete is kneaded and the increase of the concrete strength are the same. Can be obtained in a process. That is, due to the presence of the ice layer on the surface of the sand 3, when mixing concrete constituent materials such as cement, as shown in FIG.
Are uniformly attached to the surface of the ice layer 50. Accordingly, the kneading temperature of the concrete is lowered by the latent heat of ice and the cold heat of the sand 3, and the cement particles 51 are cooled.
Is uniformly dispersed, the amount of water per unit can be reduced, and the strength of the obtained concrete can be increased. Furthermore, since a dense cement paste is formed on the surface of the sand 3 during kneading, the bonding strength between the sand 3 or between the sand 3 and the gravel (coarse aggregate) 4 is increased, and the strength of the concrete is also increased from this surface. Can be increased. Therefore, if concrete is manufactured using the sand 3 having an ice layer formed on the surface, a decrease in the temperature at which the concrete is kneaded and an increase in the concrete strength can be realized simultaneously,
Therefore, the crack of this concrete can be reduced more than the conventional method.
特に、この実施例では、砂３の冷却に液化ガスという
超低温の液体を用いているので、砂３の表面水を瞬時に
凍結できて能率的であると共に、砂３自体の温度を容易
に零下数十度にまで低下させることができるため、前述
のコンクリート練り上がり温度の低下効率が更に良好と
なる。In particular, in this embodiment, since the ultra-low temperature liquid called liquefied gas is used for cooling the sand 3, the surface water of the sand 3 can be instantaneously frozen and efficiently, and the temperature of the sand 3 itself can be easily reduced to zero. Since the temperature can be reduced to several tens of degrees, the above-described efficiency of lowering the concrete kneading temperature is further improved.
次に、第３図はこの発明のうち第２の発明の他の実施
例である冷却骨材製造装置８を示す図である。そこの実
施例の冷却骨材製造装置８は、前記一実施例の冷却骨材
製造装置８と同様に、骨材撹拌用の骨材ミキサー12と、
この骨材ミキサー12に付設された冷却装置13とから概略
構成されている。Next, FIG. 3 is a view showing a cooling aggregate manufacturing apparatus 8 according to another embodiment of the second invention of the present invention. The cooling aggregate manufacturing apparatus 8 of the embodiment there, like the cooling aggregate manufacturing apparatus 8 of the above-described embodiment, an aggregate mixer 12 for stirring the aggregate,
The cooling device 13 attached to the aggregate mixer 12 is roughly constituted.
この骨材ミキサー12には外形略円筒状２層のハウジン
グ30該けられていると共に、このハウジング30には、そ
の一端部（図中左端部）の上面及び下面にそれぞれ骨材
投入口31及び骨材排出口32が形成されている。ハウジン
グ30の室34、34内には、スクリューコンベア35、35が配
設されている。これらスクリューコンベア35、35の回転
軸36、36は前記室34、34の長手方向に延在されていると
共に、その両端部がハウジング30、30に軸支され、これ
によりスクリューコンベア35がハウジング30に対して回
転自在に支持されている。前記回転軸36、36のハウジン
グ30他端部（図中右端部）は、このハウジング30から外
方に突出されていると共に、これら回転軸36、36の突出
部にはそれぞれ歯車37、37が同軸状に取り付けられてい
る。これら歯車37、37は互いに噛合されて取り付けられ
ていると共に、下方に位置する歯車37には、モータ38の
駆動軸に連結された歯車39が噛合されて取り付けられて
いる。すなわち、モータ38の回転駆動力は、歯車37、39
を介してスクリューコンベア35、35にそれぞれ伝達され
ると共に、これらスクリューコンベア35、35は互いに逆
方向に回転することとなる。なお、この実施例における
骨材ミキサー12も、前記一実施例と同様に、例えばその
壁面に断熱材が施工されることで、その断熱効果が向上
されていることが望ましい。The aggregate mixer 12 is provided with a two-layer housing 30 having a substantially cylindrical outer shape, and the housing 30 has an aggregate inlet 31 and an aggregate inlet 31 at the upper surface and the lower surface of one end (left end in the figure), respectively. An aggregate outlet 32 is formed. In the chambers 34, 34 of the housing 30, screw conveyors 35, 35 are provided. The rotating shafts 36, 36 of these screw conveyors 35, 35 extend in the longitudinal direction of the chambers 34, 34, and both ends thereof are pivotally supported by the housings 30, 30. Are rotatably supported. The other end (right end in the drawing) of the housing 30 of the rotating shafts 36, 36 projects outward from the housing 30, and the projecting portions of the rotating shafts 36, 36 have gears 37, 37, respectively. Mounted coaxially. The gears 37 are engaged with each other, and a gear 39 connected to a drive shaft of a motor 38 is attached to the lower gear 37 by meshing. That is, the rotational driving force of the motor 38 is
Are transmitted to the screw conveyors 35, 35, respectively, and the screw conveyors 35, 35 rotate in directions opposite to each other. It is desirable that the aggregate mixer 12 in this embodiment also has an improved heat insulating effect, for example, by applying a heat insulating material to its wall surface in the same manner as in the first embodiment.
一方、前記冷却装置13は、前記一実施例における冷却
装置13と同様に、液化ガスあるいは冷風貯蔵タンクと、
このタンクから供給される液化ガス等の供給量を制御す
る制御装置（共に図示略）と、この制御装置から骨材ミ
キサー12に向って液化ガス等を供給する供給管40と、こ
の供給管40先端に設けられ、骨材ミキサー12の室34底部
に配設されて液化ガス等をこの室34底部から内方に向っ
て吹き出す吹付ノズル41とから構成されている。On the other hand, the cooling device 13 is, like the cooling device 13 in the above-described embodiment, a liquefied gas or a cool air storage tank,
A control device (both not shown) for controlling the supply amount of the liquefied gas or the like supplied from the tank; a supply pipe 40 for supplying the liquefied gas or the like from the control device to the aggregate mixer 12; The spray nozzle 41 is provided at the distal end, is disposed at the bottom of the chamber 34 of the aggregate mixer 12, and blows liquefied gas or the like inward from the bottom of the chamber 34.
なお、前記一実施例と同様に、符号42は前記ハウジン
グ30内の下方の室34に連通して設けられた排気ダクト、
符号43は篩である。As in the first embodiment, reference numeral 42 denotes an exhaust duct provided in communication with the lower chamber 34 in the housing 30,
Reference numeral 43 denotes a sieve.
以上のような構成の冷却骨材製造装置８を用いてその
表面に氷層が形成された砂３を製造する方法は、前述の
冷却骨材製造方法とほぼ同様である。すなわち、砂スト
ッカー１から適宜砂３を冷却骨材製造装置８に供給し、
この冷却骨材製造装置８により砂３を冷却することでそ
の表面に氷層を形成する。具体的には、骨材投入口31を
介してハウジング30内に砂３を投入した後、モータ38を
駆動することでハウジング30内のスクリューコンベア3
5、35を回転させ、これにより砂３を骨材投入口31から
骨材供給口32に向って運搬させつつ、これらスクリュー
コンベア35、35により砂３を撹拌する。そして、砂３を
撹拌しつつ、前記制御装置により、タンクから供給管40
を介して液化ガス等を前記吹付ノズル41に供給すること
で、液化窒素をこの吹付ノズル41を介して室34底部から
内方に吹き出させ、これにより液化ガス等を砂３の底部
に直接吹き付ける。よって、砂３が瞬時にして零度以下
にまで冷却されることで砂３の表面にある表面水が凍結
され、砂３の表面に氷層が形成される。The method of manufacturing the sand 3 having the ice layer formed on the surface thereof using the cooling aggregate manufacturing apparatus 8 having the above configuration is substantially the same as the above-described cooling aggregate manufacturing method. That is, the sand 3 is appropriately supplied from the sand stocker 1 to the cooling aggregate manufacturing device 8,
By cooling the sand 3 by the cooling aggregate manufacturing device 8, an ice layer is formed on the surface thereof. Specifically, after the sand 3 is put into the housing 30 through the aggregate inlet 31, the motor 38 is driven to drive the screw conveyor 3 in the housing 30.
5 and 35 are rotated, whereby the sand 3 is stirred by the screw conveyors 35 and 35 while the sand 3 is conveyed from the aggregate input port 31 to the aggregate supply port 32. Then, while the sand 3 is being stirred, the control device controls the supply pipe 40 from the tank.
Liquefied nitrogen is blown inward from the bottom of the chamber 34 through the spray nozzle 41 by supplying a liquefied gas or the like to the spray nozzle 41 via the spray nozzle 41, whereby the liquefied gas or the like is directly blown to the bottom of the sand 3 . Therefore, the surface water on the surface of the sand 3 is frozen by instantly cooling the sand 3 to zero or less, and an ice layer is formed on the surface of the sand 3.
次に、前述のような冷却骨材製造装置を用いて行った
冷却骨材製造方法の実験例の説明を行う。Next, a description will be given of an experimental example of a cooling aggregate manufacturing method performed using the above-described cooling aggregate manufacturing apparatus.
第５図は、砂の含水率γｍを変えた場合（横軸）の液
体窒素の使用量（縦軸）と冷却骨材（冷却砂100kg）の
温度降下量ΔＴとの関係を示したものである。比較的少
量の液体窒素を用いても効率良く骨材（砂）を冷却でき
ていることが理解できる。また、この実験結果から、 ・砂利温度Tg＝30℃・水温度Tw＝20℃ ・セメント温度Tc＝60℃ とすると、約10lの液体窒素を使用すればコンクリート
の練り上がり温度を約１℃低下できることが確認され
た。FIG. 5 shows the relationship between the amount of liquid nitrogen used (vertical axis) and the temperature drop ΔT of the cooling aggregate (cooling sand 100 kg) when the water content γm of the sand is changed (horizontal axis). is there. It can be understood that the aggregate (sand) can be efficiently cooled even when a relatively small amount of liquid nitrogen is used. Also, from the results of this experiment, assuming that the gravel temperature T g = 30 ° C, the water temperature Tw = 20 ° C, and the cement temperature Tc = 60 ° C, the concrete kneading temperature can be reduced by using about 10 l of liquid nitrogen. It was confirmed that the temperature could be lowered by 1 ° C.
なお、この発明の冷却骨材製造方法及び冷却骨材製造
装置は前記実施例にその適用が限定されることなく、種
々の変形実施例が可能である。一例として、その表面に
氷層が形成される骨材は砂３に限定されず、砂利４等の
粗骨材にも同様に適用できることは言うまでもない。The cooling aggregate manufacturing method and the cooling aggregate manufacturing apparatus according to the present invention are not limited to the above-described embodiment, and various modified embodiments are possible. As an example, it goes without saying that the aggregate on which the ice layer is formed is not limited to the sand 3 but may be applied to coarse aggregate such as the gravel 4.
また、砂３を撹拌する骨材ミキサー12も、その形式、
形状が前記実施例の如きミキサーに限定されず、砂を均
一に撹拌しうる周知の撹拌装置であっても良いことは勿
論である。Aggregate mixer 12 that stirs sand 3 is also available in the form
The shape is not limited to the mixer as in the above-described embodiment, and it goes without saying that a well-known stirrer capable of uniformly stirring sand may be used.
「発明の効果」 以上詳細に説明したように、第１の発明によれば、コ
ンクリート構成材料の混合前に、骨材を撹拌しつつ骨材
の温度を−５℃以下に冷却して骨材の表面水を凍らせ、
この骨材の表面に予め氷層を形成しているので、骨材表
面の氷層どうしがが互いに氷結することなく骨材粒子が
反発しあうことで、骨材粒子はばらばらの状態を保つこ
とができ、骨材どうしが互いに融着して凍結骨材の塊を
形成することを防止することができる。換言すれば、冷
却骨材粒子どうしが骨材粒子毎に分離してばらばらにな
っているので、骨材ミキサーから骨材を容易に取り出す
ことができ、しかも取り出した後にホッパロで塊が引っ
かかることなくスムーズにミキサーに落下するので、生
コンクリートの製造の際のコンクリートプラントの運転
にトラブルを生じさせることが少なく、このため作業効
率が優れている。また、ミキサーに落下した冷却骨材ど
うしは互いに氷結して塊を形成することがなくばらばら
になっているので、セメント等との混練に際して、これ
ら他の混練材料との熱交換効率がよく、このために短時
間の混練により冷却された均質かつ良質な生コンクリー
トを製造することができる。[Effects of the Invention] As described above in detail, according to the first invention, before mixing the concrete constituent materials, the aggregate is cooled to -5 ° C or lower while stirring the aggregate. Freeze the surface water of
Since an ice layer is formed on the surface of the aggregate in advance, the aggregate particles repel each other without freezing between the ice layers on the aggregate surface. It is possible to prevent the aggregates from fusing with each other to form a block of frozen aggregates. In other words, since the cooled aggregate particles are separated and separated for each aggregate particle, the aggregate can be easily taken out from the aggregate mixer, and without being caught by the hopper after being taken out. Since it falls into the mixer smoothly, troubles in the operation of the concrete plant during the production of ready-mixed concrete are less likely to occur, and therefore, the working efficiency is excellent. Further, since the cooled aggregates dropped into the mixer are separated without freezing to each other and forming a lump, when kneading with cement or the like, the heat exchange efficiency with these other kneading materials is good, and Therefore, a homogeneous and high-quality ready-mixed concrete cooled by short-time kneading can be produced.
第２の発明によれば、骨材ミキサーの内部でかつ骨材
の堆積層の内部に、冷却装置から送り出される液体又は
気体の吹付ノズルを設けているので、吹付ノズルの直近
部において、直接、冷媒が骨材に接触して冷却効率を高
めるばかりではなく、骨材の堆積層の内部に吹き出され
た冷媒が骨材粒子間の間隙中に溜まりながら、撹拌され
ている骨材を冷却していくので、すべての冷媒が骨材の
冷却に効率よく関与することができ、一段と冷却効率を
高めることができる。また、砂・砂利ストッカーあるい
はコンクリートミキサーへ送風する排気ダクトを設けた
ので、あらかじめストッカー内で貯留中の長時間にわた
って骨材粒子の中心部に至るまで骨材を予冷することが
できるだけでなく、生コンクリートの混練時にも冷媒を
有効利用できるので、水和熱の発生を可及的に防止でき
る。According to the second invention, the spray nozzle of the liquid or the gas sent out from the cooling device is provided inside the aggregate mixer and inside the accumulation layer of the aggregate, so that in the immediate vicinity of the spray nozzle, Not only does the coolant contact the aggregate to increase the cooling efficiency, but also the coolant blown out inside the sedimentary layer of the aggregate collects in the gaps between the aggregate particles and cools the aggregate being stirred. Therefore, all the refrigerants can efficiently participate in the cooling of the aggregate, and the cooling efficiency can be further improved. In addition, since an exhaust duct is provided to send air to sand / gravel stockers or concrete mixers, not only can aggregates be pre-cooled to the center of aggregate particles for a long time during storage in the stocker, Since the refrigerant can be effectively used even during the kneading of the concrete, generation of heat of hydration can be prevented as much as possible.
第１図ないし第２図はこの発明のうち第２の発明の一実
施例である冷却骨材製造装置を示す図であって、第１図
は同装置が適用されたコンクリート製造装置を示す概略
図、第２図は冷却骨材製造装置の断面図、第３図は同他
の実施例である冷却骨材製造装置を示す概略図、第４図
はコンクリートミキサー内に投入された時点での砂の状
態を示す断面図、第５図は砂の含水率と液体窒素の使用
量との関係を示す図である。 ３……砂（骨材）、８……冷却骨材製造装置、12……骨
材ミキサー、13……冷却装置、50……氷層。FIGS. 1 and 2 show a cooling aggregate manufacturing apparatus according to an embodiment of the second invention of the present invention, and FIG. 1 schematically shows a concrete manufacturing apparatus to which the apparatus is applied. Fig. 2, Fig. 2 is a cross-sectional view of a cooling aggregate manufacturing apparatus, Fig. 3 is a schematic view showing a cooling aggregate manufacturing apparatus according to another embodiment, and Fig. 4 is a state at the time of being put into a concrete mixer. FIG. 5 is a sectional view showing the state of sand, and FIG. 5 is a view showing the relationship between the water content of sand and the amount of liquid nitrogen used. 3 ... sand (aggregate), 8 ... cooling aggregate manufacturing equipment, 12 ... aggregate mixer, 13 ... cooling equipment, 50 ... ice layer.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 後藤 貞雄 東京都港区海岸１−５−20 東京瓦斯株 式会社内 (72)発明者 峯岸 孝二 東京都港区海岸１−５−20 東京瓦斯株 式会社内 (72)発明者 大下 研一 東京都港区赤坂８丁目11番37号 東京冷 熱産業株式会社内 (72)発明者 石倉 大祐 東京都港区赤坂８丁目11番37号 東京冷 熱産業株式会社内 (72)発明者 根上 義明 東京都中央区京橋２丁目16番１号 清水 建設株式会社内 (72)発明者 小野 定 東京都中央区京橋２丁目16番１号 清水 建設株式会社内 (72)発明者 亀崎 和也 東京都中央区京橋２丁目16番１号 清水 建設株式会社内 (72)発明者 木村 克彦 東京都中央区京橋２丁目16番１号 清水 建設株式会社内 (72)発明者 桑原 隆司 東京都中央区京橋２丁目16番１号 清水 建設株式会社内 (72)発明者 梶岡 保夫 東京都中央区京橋２丁目16番１号 清水 建設株式会社内 審査官 鈴木 紀子 (56)参考文献 特開 昭63−71311（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−71310（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−199407（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−24238（ＪＰ，Ｕ) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Sadao Goto 1-5-20 Minato-ku, Tokyo, Tokyo Gas Co., Ltd. (72) Inventor Koji Minegishi 1-5-20, Minato-ku, Tokyo 1-5-20 Tokyo Gas Co., Ltd. (72) Inventor Kenichi Ohshita 8-11-37 Akasaka, Minato-ku, Tokyo Tokyo Refrigerating Industry Co., Ltd. (72) Inventor Daisuke 8--11-37 Akasaka, Minato-ku, Tokyo Within Sangyo Co., Ltd. (72) Inventor Yoshiaki Negami 2-16-1, Kyobashi, Chuo-ku, Tokyo Shimizu Construction Co., Ltd. (72) Inventor Sada 2-16-1, Kyobashi, Chuo-ku, Tokyo Shimizu Construction Co., Ltd. (72) Inventor Kazuya Kamezaki, 2-16-1, Kyobashi, Chuo-ku, Tokyo, Shimizu Construction Co., Ltd. (72) Inventor Katsuhiko Kimura 2-6-1, Kyobashi, Chuo-ku, Tokyo, Shimizu Corporation (72) Departure Person Takashi Kuwahara 2-16-1, Kyobashi, Chuo-ku, Tokyo, Shimizu Construction Co., Ltd. (72) Inventor Yasuo Kajioka 2-6-1-1, Kyobashi, Chuo-ku, Tokyo Examiner, Shimizu Corporation, Noriko Suzuki (56) Reference Document JP-A-63-71311 (JP, A) JP-A-63-71310 (JP, A) JP-A-62-199407 (JP, A)
Claims (3)
材料の混合前に、前記骨材を撹拌しつつ骨材の温度を−
５℃以下に冷却して骨材の表面水を凍らせ、この骨材の
表面に予め氷層を形成することにより冷却骨材を製造す
ることを特徴とする冷却骨材製造方法。1. Before the mixing of concrete constituent materials such as cement, aggregate, water, etc., the temperature of the aggregate is reduced by stirring the aggregate.
A method for manufacturing a cooled aggregate, comprising cooling the surface water of the aggregate by cooling to 5 ° C. or less, and forming an ice layer on the surface of the aggregate in advance to manufacture the cooled aggregate.
に低温の液体又は気体を吹き付けることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の冷却骨材製造方法。2. A method for producing a cooled aggregate according to claim 1, wherein a low-temperature liquid or gas is sprayed on said aggregate as means for cooling said aggregate.
ミキサーに設けられて、骨材ミキサー内の骨材に低温の
液体又は気体を吹き付けて骨材を冷却する冷却装置と、
骨材ミキサー内から気化したガス又は冷風を系外に排出
して砂・砂利ストッカー又はコンクリートミキサーへ送
風する排気ダクトとからなり、前記骨材ミキサーの内部
でかつ骨材の堆積層の内部には、冷却装置から送り出さ
れる液体又は気体の吹付ノズルが設けられてなることを
特徴とする冷却骨材製造装置。 の冷却骨材製造装置。3. An aggregate mixer for stirring the aggregate, a cooling device provided in the aggregate mixer, and cooling the aggregate by spraying a low-temperature liquid or gas on the aggregate in the aggregate mixer;
An exhaust duct that discharges gas or cold air vaporized from inside the aggregate mixer to the outside of the system and sends it to a sand / gravel stocker or a concrete mixer, and inside the aggregate mixer and inside the sedimentary layer of the aggregate, An apparatus for manufacturing a cooled aggregate, comprising a nozzle for spraying a liquid or a gas sent out from a cooling device. Cooling aggregate production equipment.
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