(57)【要約】【課題】飛散しないように堆積されて散水され、産業廃棄物となった含水フライアッシュを、コンクリートやモルタルの細骨材として有効利用すること。【解決手段】予め定める容積の容器に所定量の水を貯め、水を貯めた容器にフライアッシュを投入し、フライアッシュの投入によって容器に貯まった水の一部をオーバーフローさせ、容器の重量が所定の重量に達した時にフライアッシュの投入を止めることにより、容器内に所定分量のフライアッシュ及び水が満たされていることを特徴とするフライアッシュの計量方法。【効果】含水フライアッシュは、産業廃棄物となるが、当該産業廃棄物である含水フライアッシュを、コンクリートやモルタルの細骨材として有効利用できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め定める容積の容器に所定量の水を貯め、
水を貯めた前記容器に細骨材を投入し、
細骨材の投入によって前記容器に貯まった水の一部をオーバーフローさせ、
前記容器の重量が所定の重量に達した時に細骨材の投入を止めることにより、前記容器内に所定分量の細骨材及び水が満たされていることを特徴とする、細骨材の計量方法。
【請求項２】
細骨材及び水の混合物を収容可能で、予め定める容積Ｖの容器と、
前記容器に連通され、前記容積Ｖを超えた水をオーバーフローさせるための排水口と、
前記容器の重量を測定する重さ計量器と、
前記容器に貯まった容積Ｖの細骨材及び水の混合物の重量が所定の重量に達したときに、前記容器に貯まった容積Ｖの細骨材及び水の混合物を排出する機構と、を含むことを特徴とする、細骨材の計量装置。
【請求項３】
前記細骨材が、含水したフライアッシュであることを特徴とする、請求項１に記載の細骨材の計量方法。
【請求項４】
前記細骨材が、含水したフライアッシュであることを特徴とする、請求項２に記載の細骨材の計量装置。
【請求項５】
予め定める容積の容器を準備し、
細骨材及び水を前記容器へ投入する工程を含み、
前記容器が細骨材及び水で満たされた時の容器重量が所定の重量になるように、前記容器へ投入する細骨材及び水の量を調整することを特徴とする、細骨材の計量方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリートやモルタルの材料の１つである細骨材の計量方法及び計量装置に関する。特に、細骨材が含水率を測定できない例えばフライアッシュの場合に、当該フライアッシュの分量を正しく計量するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フライアッシュとは、石炭、石油、木材などを燃焼したときに出る廃ガスのなかの細かい灰の粒子のことで、主として火力発電所等で微粉炭を燃焼させた時の廃ガス中に含まれる球形微粒の石炭灰のことである。火力発電所では、燃焼時に大量の灰（フライアッシュ）が生成される。フライアッシュは、通常、電気集塵機で捕集される。
フライアッシュは、かつては産業廃棄物であったが、コンクリートとの相性が良く、骨材にすると耐久性や施工性、流動性を向上させることが着目されたことから、工業製品として位置づけられるようになった。
【０００３】
フライアッシュを含むコンクリート組成物の一例は、特許文献１に開示され、フライアッシュを含むモルタル組成物が特許文献２に開示され、フライアッシュを含む先送りモルタルが特許文献３に開示されている。
しかしながら、フライアッシュを工業製品とする為には、電気集塵機で捕集したフライアッシュを専用のサイロに乾燥状態で貯蔵し、用途に応じて更に調合または分級器で粒度調整等を行い、製品別サイロに乾燥状態で貯蔵することになる。
【０００４】
ところで、全ての火力発電所に、フライアッシュ用のサイロが備えられていて、フライアッシュが全て工業製品として扱われているわけではない。設備投資に見合う収益をあげられない等の理由から、捕集したフライアッシュに水分を含ませて堆積している場合もある。係る含水したフライアッシュは、かつてと同様、産業廃棄物である。
乾燥したフライアッシュは、日本工業規格で品質規格が定められており（ＪＩＳ  Ａ６２０１−１９９９）、フライアッシュセメントの原料となる他、コンクリートのポラゾン（混和材）や細骨材としても利用されている。
【０００５】
しかしながら、水を含んだフライアッシュは、コンクリートやモルタルの細骨材として用いることはできない。なぜなら含水フライアッシュは、その含水率を測定できないので、コンクリートやモルタルの細骨材とする場合、コンクリート全体の水分量またはモルタル全体の水分量を適切に管理することができず、コンクリートやモルタルの強度保証を担保できないからである。
【０００６】
より具体的に説明すると、コンクリートは、一般的な材料として、セメント、粗骨材、細骨材及び水で構成され、水はコンクリートの用途等によって、水セメント比で５５〜６０％の構成比率に管理される。モルタルは、セメント、細骨材及び水で構成され、水の割合は、コンクリート同様、用途等によって、水セメント比で所定の構成比率に管理される。含水フライアッシュを細骨材（の一部）として用いると、フライアッシュの含水率が測定できないから、コンクリート全体に占める水の量（水の割合）がわからず、コンクリートの強度や品質を担保できない。モルタルの場合も同様である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１８−２５１０号公報
【特許文献２】特開２０１６−１３５７１８号公報
【特許文献３】特開２０１１−５７５１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記の背景の元になされたもので、飛散しないように堆積されて散水され、産業廃棄物となった含水フライアッシュを、コンクリートやモルタルの細骨材として有効利用することを課題としている。
本発明の主たる目的は、コンクリートやモルタルを作る現場において、材料である細骨材及び水を正確に計量する方法及び装置を提供することである。
【０００９】
本発明の他の目的は、細骨材が含水フライアッシュの場合でも、フライアッシュ及び水の分量を正しく計量する方法及び装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は、上記目的を達成するためになされたものであり、請求項１記載の発明は、予め定める容積の容器に所定量の水を貯め、水を貯めた前記容器に細骨材を投入し、細骨材の投入によって前記容器に貯まった水の一部をオーバーフローさせ、前記容器の重量が所定の重量に達した時に細骨材の投入を止めることにより、前記容器内に所定分量の細骨材及び水が満たされていることを特徴とする、細骨材の計量方法である。
【００１１】
請求項２記載の発明は、細骨材及び水の混合物を収容可能で、予め定める容積Ｖの容器と、前記容器に連通され、前記容積Ｖを超えた水をオーバーフローさせるための排水口と、前記容器の重量を測定する重さ計量器と、前記容器に貯まった容積Ｖの細骨材及び水の混合物の重量が所定の重量に達したときに、前記容器に貯まった容積Ｖの細骨材及び水の混合物を排出する機構と、を含むことを特徴とする、細骨材の計量装置である。
【００１２】
請求項３記載の発明は、前記細骨材が、含水したフライアッシュであることを特徴とする、請求項１に記載の細骨材の計量方法である。
請求項４記載の発明は、前記細骨材が、含水したフライアッシュであることを特徴とする、請求項２に記載の細骨材の計量装置である。
請求項５記載の発明は、予め定める容積の容器を準備し、細骨材及び水を前記容器へ投入する工程を含み、前記容器が細骨材及び水で満たされた時の容器重量が所定の重量になるように、前記容器へ投入する細骨材及び水の量を調整することを特徴とする、細骨材の計量方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、コンクリートやモルタルの構成材料である細骨材及び水の量を正確に計ることができる。特に、細骨材が含水している場合であっても、細骨材自体の量を正しく計ることができ、コンクリートやモルタルにおける水分量を適切に管理・制御することができる。
また、含水フライアッシュは、産業廃棄物となるが、当該産業廃棄物である含水フライアッシュを、コンクリートやモルタルの細骨材として有効利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る細骨材の計量装置の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下では、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る細骨材の計量装置の概念図である。
図１を参照して、細骨材の計量装置１０は、容器としてのタンク１１と、オーバーフロー用排水管１２と、重さ計量器１３とを含む。タンク１１は、一例として、有効容積が６００リットルのものが使用される。
【００１６】
オーバーフロー用排水管１２は、その根元（下端部）１２１がタンク１１の側面下部に連通されている。タンク１１の側面とオーバーフロー用排水管１２の根元１２１との間は、例えば細メッシュフィルタ等の水以外の通過を阻止するフィルタ材で仕切られている。係るフィルタを設けることにより、タンク１１内に貯まった細骨材及び水のうち、水だけをオーバーフロー用排水管１２を通して排水できる。
【００１７】
オーバーフロー用排水管１２は、その上端の排水口１２２の位置が、タンク１１内の６００リットルの有効容積の高さと一致する高さ位置とされている。このため、タンク１１に貯められる水が６００リットル以上になると、６００リットルを超える水は、オーバーフロー用排水管１２を通じて、排水される仕組みである。
重さ計量器１３は、タンク１１に貯まった内容物の重量（より厳密に言えば、内容物の質量）を測る機器である。例えば、タンク１１に６００リットルの水が貯められた状態では、重さ計量器１３は、６００ｋｇの重量を計量する。
【００１８】
細骨材の計量装置１０の使用方法は、次の通りである。
まず、タンク１１内に一例として水４００リットルを貯める。そして、水を貯めたタンク１１内へ、細骨材として、例えば含水フライアッシュを投入する。日本フライアッシュ協会のホームページに記載されているコンクリート用フライアッシュの品質規定（ＪＩＳ  Ａ６２０１−２００８）によれば、フライアッシュは、その種類にかかわらず、密度が１．９５ｇ／ｃｍ３以上となっている。従って、上記の含水フライアッシュに関しても、フライアッシュ自体の比重は１．９５以上である。
【００１９】
以下では、説明の便宜上、フライアッシュ自体の比重が２であるとして説明する。
含水フライアッシュを、タンク１１内へ例えば４００ｋｇ投入する。投入されるフライアッシュは、比重が２で、水より重いから、貯められた水４００リットルの中へ沈下してゆき、タンク１１内の水位を上昇させる。また、投入されたフライアッシュは、含水フライアッシュであるから、４００ｋｇの容量は２００リットル以上である。このため、タンク１１内は、当初に貯めていた水４００リットルと、投入した含水フライアッシュ２００リットル以上となり、タンク１１内で有効容積の６００リットルを超える水はオーバーフロー用排水管１２を通して排出される。この結果、タンク１１内には、フライアッシュ及び水の混合物が６００リットル貯まった状態となる。
【００２０】
重さ計量器１３で、このときのタンク１１の重量（厳密にはタンク１１に貯まった内容物の質量）を測ると、当初に貯められていた水４００リットルの重量４００ｋｇと投入した含水フライアッシュ４００ｋｇとの和である８００ｋｇには達さず、例えば７５０ｋｇとなる。
なぜならば、含水フライアッシュ４００ｋｇは、水を含んでいるから、フライアッシュ自体の重量が例えば３００ｋｇ、水の重量が例えば５０ｋｇとすれば、全体の容積は（３００÷２）＋５０＝２００リットルとなるからである。
【００２１】
そこで、フライアッシュ及び水の混合物が６００リットル貯まったタンク１１内へ、含水フライアッシュを追加投入し、水はオーバーフロー用排水管１２を通して排出しながら、タンク１１の重量を８００ｋｇに到達させる。つまり、タンク１１内に貯まったフライアッシュ及び水の混合物に占めるフライアッシュの割合を増やす。
これにより、タンク１１内は、フライアッシュ４００ｋｇ（２００リットル）及び水４００ｋｇ（４００リットル）の混合物が収容された状態となる。
【００２２】
このようにして計量された細骨材としての４００ｋｇのフライアッシュは、水４００ｋｇと共に、モルタル生成用のミキサー２０へ投入される。ミキサー２０へは、タンク１１から供給されるフライアッシュ及び水の混合物に加え、例えばセメント４００ｋｇ、水２５０ｋｇ及び添加剤（充填材）を投入し、それらを混練機２１で混練することにより、一例として、ＳＲ−ＬＧと称される長距離の圧送が可能なグラウト（可塑性モルタル）を生成することができる。
【００２３】
なお、図１において、参照符号３０は、グラウト圧送用のポンプを図解的に示している。
上記の実施形態では、細骨材の計量装置１０は、オーバーフロー用排水管１２がタンク１１の側面下部に接続された構成例を示したが、オーバーフロー用排水管（排水口）は、タンク１１の上部から水をオーバーフローさせるような構成であってもよい。
【００２４】
また、上記の実施形態では、細骨材として、フライアッシュを用いる場合の計量装置を説明したが、例えば砂を細骨材として用いる場合でも、同様に細骨材としての砂の計量を正しく行うことができる。つまり、砂の保管状態に関係なく、表乾砂ではないいわゆる濡れた砂を細骨材として用いる場合であっても、正しく砂の計量を行うことができる。
本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００２５】
１０    細骨材の計量装置
１１    タンク
１２    オーバーフロー用排水管
１３    重さ計量器
２０    ミキサー
２１    混練機
１２１    根元
１２２    排水口
【図１】
2020006663.tif 000003