(57)【要約】      （修正有）【課題】コンクリートの主原料であるセメントについて物理的な刺激によって生じた酸化現象を解消することにより、セメントの使用量の低減、強度アップ、経年劣化の最小化を達成する。【解決手段】セメントの強化システム１は、封印装置により電気的に封印された陽極と高圧コード１８の一端に電気的に接続された陰極を有する２次側のコイル、および電源に接続された1次側のコイルを含むトランスを備えた電子発生装置１０と、接続端子２２と開放端子２４を有し、該接続端子が前記高圧コードの他端に電気的に接続され、開放端子が空気中に開放されたＵ字型単位チタン電極２０とを含み、セメントを充填したフレコンバックにこれを通してセメントの使用量の低減、強度アップ、経年劣化の最小化を達成する。【選択図】図５
2010100444.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
封印装置により電気的に封印された陽極と高圧コードの一端に電気的に接続された陰極を有する２次側のコイル、および電源に接続された1次側のコイルを含むトランスを備えた電子発生装置と、
接続端子と開放端子を有し、該接続端子が前記高圧コードの他端に電気的に接続され、開放端子が空気中に開放されたＵ字型単位チタン電極と、
を含む、セメントの強化装置。
【請求項２】
前記トランスは、電源１００Ｖ（ボルト）を、６，０００Ｖ以上に昇圧する請求項１に記載する、セメントの強化装置。
【請求項３】
前記電源の周波数は５０Ｈｚ又は６０Ｈｚである、請求項１または２に記載する、セメン
トの強化装置。
【請求項４】
複数の請求項１に記載のＵ字型単位チタン電極の前記開放端子と、他のＵ字型単位チタン電極の前記接続端子とを次々に高圧シールド線により直列に接続して形成するセメントの強化装置。
【請求項５】
請求項４に記載の高圧シールド線により直列に接続された最後のＵ字型単位チタン電極の開放端子を、前記高圧コードの他端に電気的に接続した、ループ型のセメントの強化装置。
【請求項６】
前記Ｕ字型単位チタン電極の前記接続端子と前記開放端子が空中に配置されるように、セメントを充填したフレコンバックの該セメント中に該Ｕ字型単位チタン電極を通すセメントの強化システム。
【請求項７】
請求項６に記載の高圧シールド線により直列に接続された最後のＵ字型単位チタン電極の開放端子を、前記高圧コードの他端に電気的に接続した、ループ型のセメントの強化システム。
【請求項８】
前記複数のＵ字型単位チタン電極を、前記高圧シールド線が空中に配置されるように、複数のフレコンバックのセメント中にそれぞれのＵ字型単位チタン電極を通した、セメントの強化システム。
【請求項９】
セメントを充填したフレコンバックを準備するステップと、
封印装置により電気的に封印された陽極と高圧コードの一端に電気的に接続された陰極を有する２次側のコイル、および電源に接続された1次側のコイルを含むトランスを備えた電子発生装置を準備するステップと、
接続端子と開放端子を有するＵ字型単位チタン電極を準備するステップと、
前記接続端子を前記高圧コードの他端に電気的に接続するステップと、
前記開放端子を空気中に開放するステップと、
前記Ｕ字型単位チタン電極の前記接続端子と前記開放端子が空中に配置されるように、前記フレコンバックの前記セメント中に該Ｕ字型単位チタン電極を通すステップと、
前記電源をオンにするステップと、
を含むセメントの強化方法。
【請求項１０】
複数のセメントを充填したフレコンバックを準備するステップと、
前記フレコンバックと同数以上の請求項１に記載のＵ字型単位チタン電極を準備するステップと、
前記複数のＵ字型単位チタン電極の前記開放端子と、他のＵ字型単位チタン電極の前記接続端子とを次々に高圧シールド線により直列に接続するステップと、
各々の前記Ｕ字型単位チタン電極を、それぞれに対応させた前記フレコンバックのセメント中に、前記高圧シールド線が空中に配置されるように通すステップと、
前記電源をオンにするステップと、
を含むセメントの強化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の課題は、セメントの強化方法に関し、より詳しくは、セメントの粉体加工時におけるセメントの強化装置とシステムおよびその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築物、道路、ダム、高架橋、トンネル等幅広い用途に用いられるセメントコンクリート（以下、単に「コンクリート」という。）は、砂や砂利（骨材という）、水、化学混和材などをセメントに結合させて形成する。コンクリートの強度は、水とセメントの比率を変えることで調節され、セメント比を高めることにより高い強度のコンクリートを得ることが出来る。
【０００３】
上記セメントの中間製品であるクリンカーは、ケイ酸三カルシウム（3CaO・SiO2）、ケイ酸二カルシウム（２CaO・SiO2）、カルシウムアルミネート（3CaO・Al2O3）、カルシウムアルミノフェライト（４CaO・Al2O3・Fe2O3）および硫酸カルシウム（CaSO4；石膏）を焼結して得ることができる。この結果、クリンカーは、酸化カルシウム（CaO）、酸化ケイ素（SiO２）、酸化アルミニウム（Al2O3）および酸化鉄（Fe2O3）などを主要成分として製造される。そして、このクリンカーに適量の石膏を混合・粉砕して、商品としてのセメントを製造することができる。
【０００４】
クリンカーからセメントへの加工プロセスの中で、最大の問題は粒子を粉砕する際に、物理的刺激によって失われる電荷の問題であった。
【０００５】
このような物理的刺激を受けて生じる現象は一般的に酸化といわれるが、セメント等の鉱物については余り性能に絡めての考証は行われて来なかった。すなわち、セメントではコンクリートに形成される現象については分子レベルでの検証は行われ、その仕組みは明らかになりつつあるが、物性物理的な考証は全く行われて来なかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
粉体は細かくすればするほどより多くの物理的な刺激を受けることは明白な事実である。粉体加工時にセメントを構成する分子や結晶構造体自身が、簡単に説明すると、本来有るべき電子が物理的な刺激により電離状態となり、電子が不足するという条件で水和反応を経て、通常は固化してゆく。
【０００７】
簡単にいうと、本来１０個の電子で結合して固体となるところを、８個ないし９個の電子で繋がっているのが従来のコンクリートの状況といえる。本発明は凝固に必要十分な電荷を与えることにより、上記問題を解決しようとする。
【０００８】
そこで、本発明は、コンクリートの主原料であるセメントについて物理的な刺激によって生じた酸化現象を解消することにより、セメントの使用量の低減、強度アップ、経年劣化の最小化を達成することを目的とする。
【０００９】
より詳しくは、電子発生装置から発生した自由電子を大地間絶縁することにより高電位の場を作り、これを粉体へ一定時間供与し、セメントの粉体加工時に物理的刺激で失った電位を回復し、セメントの強度を増大させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
物質が固体の状態の時ミクロな考証からわかることは、電気的に結合しているということである。もちろん液体、気体でも同様なことであるが、コンクリートについても同様であり、本発明においては、上記電気的結合という観点からコンクリートの物質特性の改善を図ろうする。
【００１１】
コンクリート工場では、毎日膨大なコンクリートの生産が行われている。それに対処するための大容量のセメントの強化装置の開発と電位供給電路の検証が必要であった。各工場における最適なラインの設定も含めてそれらの完成を見、方法としての提案が可能となった。
【００１２】
すなわち、本発明のセメントの強化装置は、封印装置により電気的に封印された陽極と高圧コードの一端に電気的に接続された陰極を有する２次側のコイル、および電源に接続された1次側のコイルを含むトランスを備えた電子発生装置と、接続端子と開放端子を有し、該接続端子が前記高圧コードの他端に電気的に接続され、開放端子が空気中に開放されたＵ字型単位チタン電極と、を含む。
【００１３】
本発明のセメントの強化装置は、上記トランスは、電源１００Ｖ（ボルト）を、６，０００Ｖ以上に昇圧することが出来る。
【００１４】
本発明のセメントの強化装置は、上記電源の周波数は５０Ｈｚ又は６０Ｈｚであってよい。
【００１５】
本発明のセメントの強化装置は、上記複数の請求項１に記載のＵ字型単位チタン電極の上記開放端子と、他のＵ字型単位チタン電極の上記接続端子とを次々に高圧シールド線により直列に接続して形成してもよい。
【００１６】
本発明のセメントの強化装置は、高圧シールド線により直列に接続された最後のＵ字型単位チタン電極の開放端子を、上記高圧コードの他端に電気的に接続して、ループ型にしてもよい。
【００１７】
本発明のセメントの強化システムは、上記Ｕ字型単位チタン電極の上記接続端子と上記開放端子が空中に配置されるように、セメントを充填したフレコンバックの該セメント中に該Ｕ字型単位チタン電極を通す。
【００１８】
本発明のセメントの強化システムは、上記高圧シールド線により直列に接続された最後のＵ字型単位チタン電極の開放端子を、上記高圧コードの他端に電気的に接続した、ループ型のセメントの強化システムである。
【００１９】
本発明のセメントの強化システムは、上記複数のＵ字型単位チタン電極を、上記高圧シールド線が空中に配置されるように、複数のフレコンバックのセメント中にそれぞれのＵ字型単位チタン電極を通してもよい。
【００２０】
本発明のセメントの強化方法は、セメントを充填したフレコンバックを準備するステップと、封印装置により電気的に封印された陽極と高圧コードの一端に電気的に接続された陰極を有する２次側のコイル、および電源に接続された1次側のコイルを含むトランスを備えた電子発生装置を準備するステップと、接続端子と開放端子を有するＵ字型単位チタン電極を準備するステップと、上記接続端子を上記高圧コードの他端に電気的に接続するステップと、上記開放端子を空気中に開放するステップと、上記Ｕ字型単位チタン電極の上記接続端子と上記開放端子が空中に配置されるように、上記フレコンバックの上記セメント中に該Ｕ字型単位チタン電極を通すステップと、上記電源をオンにするステップと、を含む。
【００２１】
本発明のセメントの強化方法は、複数のセメントを充填したフレコンバックを準備するステップと、上記フレコンバックと同数以上の請求項１に記載のＵ字型単位チタン電極を準備するステップと、上記複数のＵ字型単位チタン電極の上記開放端子と、他のＵ字型単位チタン電極の上記接続端子とを次々に高圧シールド線により直列に接続するステップと、
各々の上記Ｕ字型単位チタン電極を、それぞれに対応させた上記フレコンバックのセメント中に、上記高圧シールド線が空中に配置されるように通すステップと、上記電源をオンにするステップと、を含む。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のセメントの強化装置、システムとその方法は、セメントの硬度を増大させることができる。このため、コンクリート形成の際に混入するセメントの量を従来より減少させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図を用いて、本発明に係るセメントの強化装置とシステムおよびその方法について説明する。各図において、共通する要素については同一の符号を付するものとする。
【００２４】
本発明のセメントの強化装置１は、図１を参照して、封印装置１２により電気的に封印された陽極と高圧コード１８の一端に端子１７により電気的に接続された陰極を有する２次側のコイル１５、および交流電源１１に接続された１次側のコイル１４を含むトランス１６を備えた電子発生装置１０を有する。また、図２に示す接続端子２２と開放端子２４とを有し、接続端子２２が上記高圧コード１８の他端にキャップ端子１９により電気的に接続され、開放端子２４が空気中に開放された単位となるＵ字型の単位チタン電極（以下、「Ｕ字型単位チタン電極２０」という。）と、を含む。
【００２５】
高圧コード１８と、Ｕ字型単位チタン電極２０の接続端子２２は、例えば図３に示すように、電子発生装置１０の２次側コイル１５の陰極に接続された高圧コード１８のキャップ端子１９と、先端がネジ切りされた接続端子２２とを螺合して接続する。ただし、接続方法は上記のような螺合する方式でなくてもよく、電気漏れがないように電気的に接続する方法であればよく、特に上記接続方法には限定されない。他の導電線同士の接続も同様とする。
【００２６】
電子発生装置１０は、２次側の陽極端子を封印したトランス１６を用い、例えば電源１００Ｖ（ボルト）を、６，０００Ｖ以上に昇圧することが出来るものとする。また、上記電源１１の周波数は５０Ｈｚ又は６０Ｈｚであってよい。ここで、出力波長は変動を与えないものとする。電子発生装置１０によるセメント５２の回復効果を上げるため、絶縁の方法については２０倍の電圧の規格を適用するものとする。
【００２７】
Ｕ字型単位チタン電極２０の導電線部分は。略純粋なチタンにより構成されるのが好ましいが、導電性がよく、腐食しにくい材料であれば、他の材料を用いてもよい。
【００２８】
接続端子２２、トランス１６、キャップ端子１９、高圧コード１８、高圧シールド線３０等は通常のように銅などで形成されるが、特に限定されず、必要に応じて、絶縁材料を被覆させて電気的に絶縁する。
【００２９】
電子発生装置１０において、トランス１６の2次側コイル１５の陽極は、封印装置１２により電気的に封印される。このため、2次側コイル１５から押し出された電子は、高圧コード１８、高圧シールド線３０を介してＵ字型単位チタン電極２０に流れ出し、定常状態となる。すなわち、交流電源１１をオンにすると、開放端子２４は空中に開放されているため、Ｕ字型単位チタン電極２０は負に帯電する。
【００３０】
また、本発明のセメントの強化装置１は、図４に示すように、Ｕ字型単位チタン電極２０の開放端子２４と、他のＵ字型単位チタン電極２０の接続端子２２とを次々に高圧シールド線３０により直列に接続して形成してもよい。さらに、この高圧シールド線３０により直列に接続された最後のＵ字型単位チタン電極２０の開放端子２４を、上記キャップ端子１９を介して、上記高圧コード１８に電気的に接続し、ループ型に構成してもよい。このように本発明のセメントの強化装置１をループ状として、Ｕ字型単位チタン電極２０を並列的に接続すれば、Ｕ字型単位チタン電極２０を電子発生装置１０に、より接近させることが出来、より多くの電子をＵ字型単位チタン電極２０に帯電させることが出来る。
【００３１】
次に、本発明のセメントの強化システムは、上記Ｕ字型単位チタン電極２０の上記接続端子２２と上記開放端子２４とが空中に配置されるように、セメント５２を充填したフレコンバック５０のセメント５２中にＵ字型単位チタン電極２０を通す。セメント５２を充填したフレコンバック５０は、1個であっても複数個であってもよい。
【００３２】
図４または図５のように、フレコンバック５０が複数の場合、フレコンバック５０と同数のＵ字型単位チタン電極２０を次々に高圧シールド線３０により直列に接続し、上記の方法で、各々のＵ字型単位チタン電極２０を対応するフレコンバック５０に通す。本発明のセメントの強化システム１は、最後のＵ字型単位チタン電極２０の開放端子２４を、上記高圧コード１８の他端であるキャップ端子１９に電気的に接続した、ループ型のシステムとしてもよい（図５）。高圧シールド線３０は空中に配置されており、最短距離で隣接するＵ字型単位チタン電極２０の接続端子２２と開放端子２４を接続するのが望ましい。
【００３３】
フレコンバック５０は、図６のように、地面上に水平に設置された土台上に高圧碍子を載置し、さらに当該高圧碍子上に平板木材や平板の絶縁塗装されたスチールを載置し、その上面を１０ｍｍ程度のポリエチレン板で覆った載置台上に設置されるのが好ましいが、特に上記構造には限定されない。
【００３４】
次に、本発明に係るセメントの強化方法について説明する。
【００３５】
セメント５２を充填したフレコンバック５０が１個の場合、本発明のセメントの強化方法は、
（１）  セメント５２を充填したフレコンバック５０を準備するステップ
（２）  封印装置１２により電気的に封印された陽極と高圧コード１８の一端に電気的に接続された陰極を有する２次側のコイル１５、および電源１１に接続された1次側のコイル１４を含むトランス１６を備えた電子発生装置１０を準備するステップ
（３）  接続端子２２と開放端子２４を有するＵ字型単位チタン電極２０を準備するステップ
（４）  上記接続端子２２を上記高圧コード１８の他端に電気的に接続するステップ
（５）  上記Ｕ字型単位チタン電極２０の上記接続端子２２と上記開放端子２４が空中に配置されるように、上記フレコンバック５０の上記セメント５２中にＵ字型単位チタン電極２０を通すステップ
（６）  上記電源をオンにするステップ
を含む。
【００３６】
また、セメント５２を充填したフレコンバック５０が複数個の場合、本発明のセメントの強化方法は、
（１）  セメント５２を充填した複数のフレコンバック５０を準備するステップ
（２）  上記フレコンバック５０と同数個のＵ字型単位チタン電極２０を準備するステップ
（３）  上記複数のＵ字型単位チタン電極２０の上記開放端子２４と、隣接するＵ字型単位チタン電極２０の上記接続端子２２とを次々に高圧シールド線３０により直列に接続するステップ
（４）  各々の上記Ｕ字型単位チタン電極２０を、それぞれに対応させた上記フレコンバック５０のセメント５２中に、上記高圧シールド線３０が空中に配置されるように通すステップ
（５）  交流電源１１をオンにするステップ
を含む。
【００３７】
なお、上記フレコンバック５０が複数個の場合、ステップ（３）は、最後のＵ字型単位チタン電極２０の開放端子２４を、上記高圧コード１８の他端であるキャップ端子１９に電気的に接続するステップを含んでもよい。
【００３８】
以上、本発明に係るセメントの強化装置とその方法について説明したが、本発明のセメントの強化装置とその方法は上記実施形態に限定されない。
【００３９】
その他、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々の改良、修正、変更を加えた態様で実施できるものである。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
日常、あらゆる処で用いられるコンクリートを増強するために利用される。あるいは、コンクリートに混合するセメントの量を軽減し、安価にコンクリートを製造することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係るセメントの強化装置の、電子発生装置の概略図。
【図２】本発明に係るセメントの強化装置の、高圧コードと高圧シールド線、高圧シールド線と接続端子または開放端子特許の接続部の拡大図。
【図３】本発明に係るセメントの強化装置の、高圧コードと高圧シールド線、高圧シールド線と接続端子または開放端子特許の接続部の拡大図。
【図４】本発明に係るセメントの強化装置の概略図。
【図５】本発明に係るセメントの強化システムの概略図。
【図６】本発明に係るセメントの強化システムと当該システムの載置台を表す概略図。
【符号の説明】
【００４２】
１：セメントの強化装置
１０：電子発生装置
１１：交流電源
１２：封印装置
１４：1次側のコイル
１５：２次側のコイル
１６：トランス
１７：:端子
１８：高圧コード
１９：キャップ端子
２０：Ｕ字型単位チタン電極
２２：接続端子
２４：開放端子
２６：チタン導電線
３０：高圧シールド線
５０：フレコンバック
５２：セメント
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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