(57)【要約】【課題】材料が均一に分散されており、流動性が高くブリーディングが少ない品質の優れたコンクリートを製造する方法を提供する。【解決手段】セメントの全量と、混練水の一部である１次水とを所定時間混練して第１次のセメントペーストを得る（Ｓ１）。混練を停止してこの第１次のセメントペーストを所定時間静置する（Ｓ２）。その後第１次のセメントペーストに、残りの混練水からなる２次水と、混和剤とを投入して混練して第２次のセメントペーストを得る（Ｓ３）。必要に応じて第２次のセメントペーストを攪拌して保存する（Ｓ４）。その後、第２次のセメントペーストに骨材の全量を投入して混練し、セメントを製造する（Ｓ５）。【選択図】   図１
2014061593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメントと、骨材と、混練水と、混和剤とからコンクリートを製造する方法であって、
前記セメントの全量と、前記混練水の一部である一次水とを混練して第１次のセメントペーストを得る第１の混練工程と、
前記第１の混練工程の後、前記第１次のセメントペーストに前記混練水の残りである２次水と、前記混和剤とを投入して混練し、第２次のセメントペーストを得る第２の混練工程と、
得られた前記第２次のセメントペーストに、前記骨材の全量を投入して混練する第３の混練工程とからなる、コンクリートの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記第１の混練工程の後、前記第１次のセメントペーストを所定時間静置する静置工程を実施し、その後前記第２の混練工程を実施することを特徴とするコンクリートの製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の方法において、前記一次水は、前記セメントの重量の１０〜３２％の重量に相当することを特徴とするコンクリートの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかの項に記載の方法において、前記第２の混練工程後、前記第２次のセメントペーストを攪拌して所定時間保管し、その後前記第３の混練工程を実施することを特徴とするコンクリートの製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法において、前記混和剤は少なくとも凝結遅延剤を含んでおり、前記第３の混練工程を実施することによって、前記凝結遅延剤による凝結遅延作用を解除することを特徴とするコンクリートの製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかの項に記載の方法において、前記混練水は、水温を調整して投入することを特徴とするコンクリートの製造方法。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれかの項に記載の方法において、少なくとも前記第３の混練工程は、前記第１、２の混練工程で実施したミキサと異なるミキサにおいて実施することを特徴とするコンクリートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、練混方法に特徴を有するコンクリートの製造方法に関するものであり、コンクリート中にセメントが均一に混練され、十分な流動性を備えていると共にブリーディングが少なく、硬化すると高い強度を備えることができる高性能なコンクリートの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンクリートは、それぞれの品質に応じて規定された配合に従って計算された砂利、砂、セメント、混練水および混和剤をコンクリート混練用のミキサに投入して所定時間混練することによって得られる。これらの材料を投入する順序やタイミングによっては適切に混練されず、セメント分がダマになったり、セメント分が均一に水和反応せずに得られるコンクリートの品質が悪化してしまう。材料が均質に分散されていて、セメント分が均一に水和反応できるような品質の良いコンクリートを得るには、これらの材料を適切な順序とタイミングで投入して混練する必要があり、材料の投入の順序やタイミングについて色々な方法が提案されている。またコンクリートは凝結・硬化する時間を早めたり遅延させたりすることもでき、所望の性質を備えたコンクリートを製造する方法も色々提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０７−０３２３５１号公報
【特許文献２】特開２００６−３０５７４８号公報
【特許文献３】特開平０９−２５４１３６号公報
【０００４】
特許文献１には、セメントと、水と、高性能減水剤からなる混和剤とを混練してセメントペーストを得、その後シリカフュームと細骨材を投入して混練し、適宜粗骨材を投入して混練するコンクリートの製造方法が記載されている。この方法によると、最初にセメントと水と混和剤とが投入されて混練されるので、水と混和剤は直接セメントに吸着されることになる。つまり水と混和剤とが、シリカフューム、砂利、砂等に吸着されてセメントへの吸着が阻害されることはない。従ってセメントは確実に水を吸着することができ、シリカフューム、砂利、砂等が投入・混練されてコンクリートが製造されると、セメント分がある程度均一に水和反応することが保障される。この方法によって製造されるコンクリートは均一に材料が混練されているので、比較的流動性が高い。
【０００５】
特許文献２には、水とセメントとを混練してセメントペーストを得、このセメントペーストを所定時間静置し、その後セメントペーストに減水剤を加えて流動性を回復させ、骨材を投入して混練し、硬化促進剤を加えるコンクリートの製造方法が記載されている。このようにして製造されたコンクリートを型枠に打ち込むと、コンクリートが硬化が早く、早期に脱型することができる。
【０００６】
特許文献３には、コンクリートを混練するとき、セメントに対して０．１〜５重量％の凝結遅延剤を添加して凝結を遅延させておき、凝結・硬化させたいタイミングに合わせて、所定の硬化促進剤をセメントに対して１〜２０重量％添加するコンクリートの製造方法が記載されている。特許文献３に記載の方法によれば、セメントの水和反応を遅延させたり、促進させたりすることができ、コンクリートの凝結・硬化のタイミングを制御することができる。従ってコンクリートを予め製造しておいたり、コンクリートの打設現場がコンクリート製造工場すなわちバッチャープラントから遠隔であっても対応することが可能になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の方法のように、最初にセメントと水と混和剤とからセメントペーストを得、その後骨材を投入して混練するようにすると、水と混和剤は確実にセメントに吸着されて、材料が均一に分散された比較的品質の高いコンクリートが得られる。また流動性もある程度高い。また特許文献２に記載の方法によっても材料が均一に分散された品質の高いコンクリートが得られ、硬化時間を促進することもできる。しかしながら改良の余地も認められる。具体的には、凝結・硬化したときのコンクリートの強度、そしてコンクリートの流動性、ブリーディングに関して改善の余地が見受けられる。
【０００８】
凝結・硬化したときのコンクリートの強度は、同量のセメントと水が使用されている場合には、コンクリート中におけるセメント分の分散の度合い、あるいはセメント分の水和反応の均一さに影響を受ける。セメントと水の反応は次のようになっている。最初にセメントと水とが混練されると、内側に水を取り込むようにしてセメントの粒子が複数個凝集・結合する、いわゆる一次造核が起こる。この一次造核は比較的短時間に完了する。この後、一次造核されたセメント同士が互いに凝集・結合する、いわゆる二次造核が起こる。そうすると流動性は低下する。この二次造核による結合は比較的弱く、攪拌すると容易に切断され流動性を回復させることができる。このような二次造核は比較的ゆっくりと進行する。二次造核が進行し、そしてセメント分の水和反応が進むと凝結・硬化することになる。ところで本発明者等の知見によると、一次造核において凝集するセメントの粒子が３〜５個程度のときには、内側に取り込まれた水分は少量で済むと共に、一次造核された粒子は壊れにくい。従って二次造核を阻害するために攪拌しても、一次造核された粒子は壊れずに内側から水分は流出しない。しかしながら一次造核において多数のセメントの粒子が凝集・結合してしまうと、内部に取り込まれる水分は多くなるし、攪拌するときに壊れやすくなって、内側から水分が流出し易くなってしまう。そうすると水和反応も均一に進行する保障はない。本発明者等は、セメントの一次造核を適切にコントロールすることができれば、混練に必要な水量を減らせ、あるいは同等の水量を使用する場合には従来以上の流動性を得ることができ、そしてブリーディングを抑制することができ、最終的に凝結・硬化したときの強度も高くなり収縮も小さいことを見いだした。この観点から見て特許文献１、２の方法には、さらなる改善の余地が見受けられる。
【０００９】
またコンクリートの凝結・硬化のタイミングをコントロールする方法に関しても改良の余地が認められる。特許文献３に記載の方法によっても凝結・硬化のタイミングをコントロールすることはできるが、この方法によるとコンクリートの凝結の遅延を解除するために、格別に硬化促進剤を混入しなければならない。そうするとコンクリートの製造コストが高くなってしまうという問題がある。
【００１０】
さらにコンクリートの温度をコントロールするときのエネルギーの問題もある。コンクリートは外気温が高いときには、セメント分の水和反応によって急激に温度が上昇してしまう。従って骨材に散水して、場合によってはチラー装置によって冷却した水を散水して、予め温度を下げ、製造されるコンクリートの温度を低く抑えるようにしている。また、外気温が低いときには運搬時、打設時、養生中において凍結する初期凍害が発生する恐れがある。従って蒸気をあてる等して予め骨材の温度を上げたり、混練水の温度を上げて、コンクリートを製造するようにしている。しかしながら骨材の温度を調整するようにすると骨材は比熱が高くコンクリート中に占める重量の割合も大きいので、大量のエネルギーを必要としてしまう。そうすると環境に対して負荷が大きいという問題がある。
【００１１】
本発明においては、さらにコンクリートや材料の運搬に要するコストを低減するという他の目的もある。従来周知のように、コンクリートの材料であるセメント、砂、砂利等は、セメント運搬車、ダンプトラック等によってバッチャープラントに搬送され、バッチャープラントにおいて、これらの材料からコンクリートが製造され、アジテータトラックによってコンクリート打設現場まで搬送されている。コンクリートの製造方法を変更すると共に、搬送の方法を見直すことによって運搬に要するコストや環境の負荷を低減できる余地が認められる。
【００１２】
本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたもので、具体的には、材料が均一に分散されており、流動性が高くブリーディングが少なく、凝結・硬化したときに強度が高く収縮の少ない品質の優れたコンクリートを製造することができるコンクリートの製造方法を提供することを目的としている。また他の目的として、安価に実施できるにも拘わらず、コンクリートの凝結・硬化のタイミングをコントロールすることができ、そしてコンクリートの温度を調整するときに消費エネルギーが少なくて済むコンクリートの製造方法を提供することも目的としている。さらには、コンクリート材料やコンクリートの運搬に要するコストを低減できるコンクリートの製造方法を提供することも目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、上記目的を達成するために、セメントの全量と、混練水の一部である１次水とを所定時間混練して第１次のセメントペーストを得る。そして混練を停止してこの第１次のセメントペーストを所定時間静置する。その後第１次のセメントペーストに、残りの混練水と、混和剤とを投入して混練して第２次のセメントペーストを得るようにする。必要に応じて第２次のセメントペーストを攪拌して所定時間保管する。その後、第２次のセメントペーストに骨材の全量を投入して混練し、生コンクリートを製造する。
【００１４】
すなわち、請求項１記載の発明は、上記目的を達成するために、セメントと、骨材と、混練水と、混和剤とからコンクリートを製造する方法であって、前記セメントの全量と、前記混練水の一部である一次水とを混練して第１次のセメントペーストを得る第１の混練工程と、前記第１の混練工程の後、前記第１次のセメントペーストに前記混練水の残りである２次水と、前記混和剤とを投入して混練し、第２次のセメントペーストを得る第２の混練工程と、得られた前記第２次のセメントペーストに、前記骨材の全量を投入して混練する第３の混練工程とからなる、コンクリートの製造方法として構成される。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の方法において、前記第１の混練工程の後、前記第１次のセメントペーストを所定時間静置する静置工程を実施し、その後前記第２の混練工程を実施するように構成される。
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の方法において、前記一次水は、前記セメントの重量の１０〜３２％の重量に相当するように構成される。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかの項に記載の方法において、前記第２の混練工程後、前記第２次のセメントペーストを攪拌して所定時間保管し、その後前記第３の混練工程を実施するように構成される。
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の方法において、前記混和剤は少なくとも凝結遅延剤を含んでおり、前記第３の混練工程を実施することによって、前記凝結遅延剤による凝結遅延作用を解除するように構成される。
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれかの項に記載の方法において、前記混練水は、水温を調整して投入するように構成される。
請求項７に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかの項に記載の方法において、少なくとも前記第３の混練工程は、前記第１、２の混練工程で実施したミキサと異なるミキサにおいて実施するように構成される。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明によると、コンクリートを製造する方法は、セメントの全量と、混練水の一部である一次水とを混練して第１次のセメントペーストを得る第１の混練工程と、
該第１の混練工程の後、第１次のセメントペーストを３０〜９０秒間静置する静置工程と、第１の混練工程の後、第１次のセメントペーストに混練水の残りである２次水と、混和剤とを投入して混練し、第２次のセメントペーストを得る第２の混練工程とを備えている。つまり本発明も、最初にセメントと水と混和剤とを混練してセメントペーストを得るようにしている。従って水と混和剤が骨材に吸着されるようなことはなく、セメントと確実に混練されることになる。そうすると混和剤の使用量が少なくなることが保障される。その後、得られた第２次のセメントペーストに、骨材の全量を投入して混練する第３の混練工程を実施してコンクリートを製造するので、得られるコンクリートはセメントが均一に分散することが保障される。そして本発明においては、第１の混練工程において、セメントの全量と所定量の１次水とを混練している。これによってセメントの全量が一次造核するのに必要な水量だけが投入され、素早く混練されることになる。従って一次造核される粒子は、セメントの粒子の個数が３〜５個の理想的なものが多くなる。このように一次造核が理想的な形で実施された後に、第２の混練工程によってコンクリートの製造に必要な残りの混練水と混和剤とを投入し、混練している。すなわち一次造核に影響を与えないで必要な混練水等を投入することができることになる。従って最終的に得られるコンクリートは品質が高い。すなわち流動性が高く、ブリーディングが少ないにも拘わらず、凝結・硬化すると強度が高く収縮が小さいコンクリートになる。このように高い品質のコンクリートが得られる理由として、他の理由を推測することもできる。つまりセメントが水と接触すると一次造核するが、このときにセメントからカルシウムイオンが溶出する。溶出したカルシウムイオンは最終的には析出して水和物を形成して硬化に寄与することになるが、水量が多いと過剰にカルシウムイオンが溶出してしまう。本発明においては１次水は混練水の一部である。これは一次造核に必要な量で、かつカルシウムイオンが溶出し過ぎない量ということができる。これによってセメントは均一に一次造核される一方で高い品質が維持されることになる。
【００１６】
請求項２に記載の発明においては、第１の混練工程の後、第１次のセメントペーストを所定時間静置する静置工程を実施し、その後第２の混練工程を実施するので、一次造核された粒子は静置工程によって安定することになる。従って、さらに一次造核が適切になされることが保障される。また請求項３に記載の発明によると、一次水は、セメントの重量の１０〜３２％の重量に相当するように構成されているので、一次造核するのに必要十分な量の水を一次水としている。従って適切に一次造核されることが保障できる。また請求項４に記載の発明においては、第２の混練工程後、第２次のセメントペーストを攪拌して所定時間保管し、その後第３の混練工程を実施するので、コンクリートの製造時間をコントロールすることができる。つまり第２次のセメントペーストを攪拌して二次造核を阻害して流動性を維持することができ、品質を落とすことなく第２次のセメントペーストを所定時間保管することができる。そして最終的に品質の高いコンクリートを得ることが保障できる。また請求項５に記載の発明においては、混和剤は少なくとも凝結遅延剤を含んでおり、第３の混練工程を実施することによって、凝結遅延剤による凝結遅延作用を解除するように構成されている。つまり混和剤には凝結遅延剤が含まれているので、キレートが形成されてセメント分の水和反応の進行が阻害される。従って所望の時間だけ第２次のセメントペーストを保存することができる。これによってセメントペーストを作り置きすることもできる。そして第３の混練工程を実施すると、キレートが破断されてセメント分の水和反応が進行することになる。すなわち凝結遅延剤による凝結遅延作用を解除することができ、格別に硬化促進剤を投入する必要がなく安価に凝結・硬化をタイミングをコントロールすることが可能になる。そして請求項６に記載の発明によると、混練水は、水温を調整して投入するように構成されている。具体的には外気温が高いときには混練水の温度を低くするようにし、外気温が低いときには混練水の温度を高くするようにして、第１、２次のセメントペーストを得るようにする。つまりセメントが最初に接触する混練水の温度を調整するだけで、その後所定時間保管する等した後にコンクリートを製造すると、実質的にコンクリート全体の温度を調整したのと同様の効果が得られる。すなわち、骨材の温度を調整する場合に比してエネルギーの消費を大幅に抑制することができる。さらに請求項７に記載の発明によると、少なくとも第３の混練工程は、第１、２の混練工程で実施したミキサと異なるミキサにおいて実施するように構成されている。そうすると例えば第３の混練工程はアジテータトラックに搭載されているミキサで実施することができ、発明を実施するための形態で詳しく説明するが、運搬に要する費用を大幅に削減することができ、コンクリートを安価に提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係るコンクリートの製造方法を示すフローチャートである。
【図２】本発明の実施の形態に係るコンクリートの製造方法を模式的に説明する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を説明する。本実施の形態に係るコンクリートの製造方法も、従来と同様の材料からコンクリートを製造する。すなわちセメントと、混練水と、凝結遅延剤等の混和剤と、砂、砂利、砕石等の骨材とからコンクリートを製造する。また本実施の形態に係るコンクリートの製造方法においても、従来周知のコンクリートの製造方法と同様に、ミキサを使用して混練するが、バッチャープラントのコンクリート製造用ミキサのみによって製造することも、あるいは後で説明するようにアジテータトラックのミキサも組み合わせて製造することもできる。さらには、本発明に係る製造方法専用のミキサによって製造することもできる。従って使用する材料は従来の方法と同様であり、使用する装置についても格別に制約はない。本発明の実施の形態に係るコンクリートの製造方法は、材料の投入順序とタイミングに特徴がある。さらに詳しくは、本発明の実施の形態に係るコンクリートの製造方法は、概略的に、セメントと水と混和剤とからセメントペーストを製造し、このセメントペーストに砂、砂利等の骨材を投入して混練してコンクリートを製造するようにしているが、セメントペーストを製造するとき、使用する混練水を２回に分割して投入するようにしている。以下、各工程を説明する。
【００１９】
本実施の形態においては、図１に示されているように、最初に第１の混練工程（ステップＳ１）としてセメントの全量と１次水とを混練する。コンクリートに含まれる水は、混練水だけなく骨材の表面に付着している表面水も含まれている。表面水は一般的に砂等の細骨材に比較的多く含まれており、その量はバラツキがあるが、例えば細骨材にはその重量の約３．５％含まれている。従って生コンクリートを製造する場合には、規定されている全水量から、このような表面水を差し引いて計算し、混練水の量を計算することになる。本発明においてはこのようにして計算された混練水のうち、所定の量の水を１次水とする。例えばセメントの全量の重量に対して、その１０〜３２％の重量に相当する水を１次水とする。あるいは好ましくは、セメントの全量の重量に対して、その２０〜３２％の重量に相当する水を１次水とする。この１次水とセメントの全量とを１２０秒間以下、好ましくは３０〜９０秒間混練し、第１次のセメントペーストを得る。これによってセメントは一次造核する。次に混練を停止して、得られた第１次のセメントペーストを３０〜９０秒間静かに寝かせる。すなわち第１次のセメントペーストを静置する静置工程を実施する（ステップＳ２）。この静置工程においては、過大な剪断力が一次造核されたセメントに作用しなければよく、必要に応じてミキサ内の羽根に付着した第１次のセメントペーストをヘラ等で落とすようにしてもよい。この静置工程によって、一次造核されたセメントは安定する。なお、第１の混練工程が短時間の場合、例えば３０秒以下の場合には、一次造核されたセメントを安定させるために静置工程は必須であるが、第１の混練工程が長い場合、例えば６０秒以上の場合には、静置工程は必ずしも必要ではない。この場合には例えば静置工程は０秒、すなわち実質的に設けないようにすることができる。第１の混練工程の開始から、次に説明する第２の混練工程の開始までに６０秒以上確保すれば、一次造核は適切になされる。
【００２０】
静置工程後、第２の混練工程（ステップＳ３）として、第１次のセメントペーストに２次水と所定の混和剤とを投入して混練し、第２次のセメントペーストを得る。２次水は混練水の残りの全量である。これによって最終的に必要となる水が投入されることになる。第２の混練工程を実施する最大の理由は必要な水量の補充であるので、混練時間に特に制約はないが、３０〜９０秒間程度混練すれば十分に混練されて品質の高い第２次のセメントペーストが得られる。
【００２１】
第２の混練工程の後、すぐに第３の混練工程、すなわち骨材を投入して混練するようにしてもよいが、コンクリートの凝結・硬化時間を調整したり、製造のタイミングを調整するために、必要に応じて次の攪拌工程（ステップＳ４）を実施する。すなわち第２の混練工程で得られた第２次のセメントペーストをゆっくりとした速度で攪拌し、二次造核によって流動性が低下するのを防止する。この攪拌工程は任意の時間実施することができるが、この工程が長時間に及ぶ場合には、第２の混練工程において、混和剤として凝結遅延剤を投入する必要がある。そうするとセメント分の水和反応を遅延させることが可能になる。
【００２２】
第２の混練工程の後、あるいは所定時間の攪拌工程の後に、第３の混練工程として、第２次のセメントペーストに砂、砂利、砕石等からなる骨材の全量を投入し混練する（ステップＳ５）。すなわちコンクリートが得られる。
【００２３】
本実施の形態に係るコンクリート製造方法は、上述の全ての工程をバッチャープラントのコンクリート製造用ミキサで実施することもできる。しかしながらコンクリート製造用ミキサと、アジテータトラックのミキサとを工程によって適宜使い分けてコンクリートを製造することもできる。次にこの方法を説明する。
【００２４】
図２に示されているように、コンクリート打設現場１は、一般的にバッチャープラント２から遠隔地にある。従来の方法ではセメント、骨材等の材料は、ダンプトラック等によって全てバッチャープラント２に搬送し貯蔵している。そしてバッチャープラント２においてこれらの材料からコンクリートを製造し、そしてアジテータトラックによって製造されたコンクリートをコンクリート打設現場１まで搬送している。コンクリートは、その重量の７０〜８０％が骨材であるので、アジテータトラックがコンクリートを搬送するとき、運送に要する費用のほとんどは骨材の搬送に費やされているということができる。本実施の形態にかかる方法においてはこの骨材の運送に要するコストを低減する。
【００２５】
本実施の形態においては、コンクリート打設現場１に、あるいはコンクリート打設現場１の近隣に、骨材置き場４と、セメントペースト貯蔵槽５と、ロードセル６とを設置する。そしてダンプトラック８によって砂、砂利、砕石等の骨材を搬送し、骨材置き場４に貯蔵する。一方、バッチャープラント２には、セメント搬送車９によってセメントだけ搬送し、セメント貯蔵槽１１に貯蔵する。バッチャープラント２に設けられているコンクリート製造用ミキサ１２において、セメント貯蔵槽１１から搬送されたセメントと、混練水と、凝結遅延剤を含む混和剤とから第２次のセメントペーストを製造する。すなわち前記した第１の混練工程と、静置工程と、第２の混練工程とをコンクリート製造用ミキサ１２において実施する。このようにして製造された第２次のセメントペーストは、凝結遅延剤の効果によってセメント分がキレートを形成して水和反応が抑制されている。このような第２次のセメントペーストをアジテータトラック１３のミキサに積載し、ゆっくりと攪拌しながらコンクリート打設現場１に搬送する。
【００２６】
アジテータトラック１３のミキサから、第２次のセメントペーストをセメントペースト貯蔵槽５に荷下ろしする。次いでセメントペースト貯蔵槽５から第２次のセメントペーストを所定の重量だけアジテータトラック１３’のミキサに投入する。重量はロードセル６によって正確に計量する。あるいは次のようにしてもよい。つまりアジテータトラック１３のミキサから第２次のセメントペーストを荷下ろしするとき、所定の重量だけミキサに残すようにする。この場合においてもロードセル６によって正確な重量だけミキサに残るようにする。いずれの方法を採ってもよいが、第２次のセメントペーストが所定の重量だけアジテータトラック１３’のミキサに投入された状態にする。骨材置き場４から骨材を所定の重量だけアジテータトラック１３’のミキサに投入する。同様に重量はロードセル６によって正確に計量する。ミキサを高速に回転する。すなわち前記した第３の混練工程を実施して、第２次のセメントペーストと骨材とからコンクリートを製造する。製造されたコンクリートを荷下ろしする。
【００２７】
空になったアジテータトラック１３’のミキサに、セメントペースト貯蔵槽５から第２次のセメントペーストを、骨材置き場４から骨材を、それぞれ所定の重量だけアジテータトラック１３’のミキサに投入し、ミキサを高速に回転して第３の混練工程を実施する。すなわちコンクリートが製造される。以下同様にしてコンクリートを製造する。
【００２８】
この方法においては、第３の混練工程においてアジテータトラック１３’のミキサを高速に回転させるとき、セメント分に形成されているキレートが破断することになる。これによって凝結遅延剤の作用は解除されることになる。すなわちセメント分の水和反応が進む。
【００２９】
本実施の形態に係る方法によれば、アジテータトラック１３によってバッチャープラント２からコンクリート打設現場１に搬送するのは第２次のセメントペーストであり、コンクリートを搬送する場合に比べて実質的に３〜５倍のコンクリートを搬送したことと同じ効果がある。つまり１台のアジテータトラック１３によって搬送された第２次のセメントペーストによって、コンクリート打設現場１において３〜５台分のアジテータトラックに相当するコンクリートを製造することができる。一方で、ダンプトラック８は骨材をコンクリート打設現場１に搬送しているが、バッチャープラント２に骨材を搬送するのと比して、実質的に搬送コストは変わらない。そうすると、本実施の形態に方法によって、バッチャープラント２からコンクリート打設現場１に搬送する運送コストが従来の１／３〜１／５になるので、大幅にコストを低減することができる。従って二酸化炭素の排出量も低減でき、一般道路の交通量を低減できる効果もある。
【実施例１】
【００３０】
本発明に係るコンクリートの製造方法によって、高性能のコンクリートが得られることを推定するために、実験を行った。
（１）実験の概要
セメントペーストを、従来の方法と本発明に係る方法とでそれぞれ製造し、セメントペーストの流動性、ブリーディング量、セメントペーストが凝結・硬化した状態における強度について比較した。コンクリートの流動性、ブリーディング量、凝結・硬化したときの強度のそれぞれは、セメントペーストにおけるそれぞれの性質と相関があることが推測される。従って、この実験においてはセメントペーストに骨材は投入せずコンクリートは製造しなかったが、コンクリートにおけるそれぞれの性質が、本発明に係る方法を実施することによってどのように変化するかを推定することができる。
（２）試験用セメントペーストの製造
（ア）表１に従って、Ａ群（Ａ１〜Ａ３）、Ｂ群（Ｂ１〜Ｂ３）について、テストを実施し、それぞれ所定量のセメントペーストを製造した。
Ａ群：セメントに混練水を一括で投入して混練した。
Ｂ群：第１の混練工程により、セメントと１次水とを３０秒間混練し、静置工程として６０秒間静置し、第２の混練工程により２次水を投入して６０秒間混練した。
なおＢ群の２次水の投入量は、混練直後におけるセメントペーストのフロー値が、Ａ群のセメントペーストの混練直後のフロー値と同じ値になるように調整した。つまり混練直後の流動性がＡ、Ｂ群で同等になるように調整した。この結果、Ｂ群に投入した混練水の全量、すなわち１次水と２次水の合計の水量は、Ａ群に投入した混練水よりも少量になっている。
（イ）混練水の水温は、２０℃、４０℃、５℃の３種類とした。すなわち、Ａ１、Ｂ１については２０℃、Ａ２、Ｂ２については４０℃、Ａ３、Ｂ３について５℃とした。
【００３１】
【表１】
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【００３２】
表１において標準配合の行は、コンクリートを１立方メートル製造するために必要な各材料の重量が示されており、Ａ１〜Ｂ３の各行には、コンクリートを１５リットル製造するために必要になる、セメントと水と混和剤のそれぞれの重量が示されており、Ａ１〜Ａ３は、これらから製造したセメントペーストである。また、Ｗ／Ｃはセメントに対する混練水の重量の割合、Ｗ１／Ｃはセメントに対する１次水の重量の割合を表している。表面水は細骨材の重量の約３．５％として推定した。従って、例えばＡ１のセメントペースト中の水は、混練水２．１６ｋｇと表面水０．４２ｋｇとを合わせて合計２．５８ｋｇということになる。
【００３３】
（３）試験内容
得られたセメントペーストＡ１〜Ｂ３について、混練直後にフロー値とビリーディング量とを測定した。また混練の３０分後に再度フロー値を測定した。そして凝結・硬化させ材齢７日目と、材齢２８日目においてそれぞれ圧縮応力を測定した。試験結果は表２の通りである。
【００３４】
【表２】
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【００３５】
（４）考察
フロー値により流動性を判定できる。前述したように、混練水を一括で投入したＡ群と、分割して投入したＢ群とでは、混練直後の流動性が同等であるにも拘わらず、Ｂ群の方が混練水が少ない。混練後３０分後のフロー値を見ると、２０℃と５℃のの混練水からセメントペーストを製造したときには、Ｂ群の方が混練水が少ないにも拘わらず流動性が高い状態で維持されている。混練水を分割して投入する方が、時間経過に伴う流動性の低下の度合いが低い傾向になることが推測される。次にブリーディング量に着目すると、Ａ群に比べてＢ群の方が遙かにブリーディング量が少ない。混練水の量が異なるので単純に比較することはできないが、Ｂ群の方がセメントと水とが適切に結合していることが推測される。圧縮応力の強度についてみると、いずれもＢ群の方が勝っていることが分かる。Ａ群よりもＢ群の方がよりセメントが適切に水和反応して凝結・硬化したことが推測される。以上により、本発明に係る方法で得られるコンクリートは、流動性に優れ、ブリーディング量が小さく、凝結・硬化したときに高い強度を有することが推測される。
【００３６】
本実施の形態に係る方法は、色々な変形が可能である。まず、装置に関して色々な変形が可能である。例えば、バッチャープラントにおいて第１の混練工程と静置工程と第２の混練工程を実施するとき、従来周知のコンクリート製造用のミキサで実施してもよいが、専用のミキサで実施してもよい。専用のミキサであれば、第１の混練工程に投入する１次水をより正確に計量でき、混練する時間もより正確に調整することができる。またコンクリート打設現場において第２次のセメントペーストを計量するのはロードセルによって実施するように説明しているが、第２次のセメントペーストは流動性が高いので流量計によっても正確に計量することができる。この場合には容量を計量して、重量に換算することになる。またコンクリート打設現場において、第３の混練工程をアジテータトラック１３’に記載されているミキサで実施するように説明したが、コンクリート打設現場に定置ミキサを設置しておいて、この定置ミキサにて第３の混練工程を実施するようにしてもよい。次に、混和剤についても変形が可能である。本実施の形態に係る方法においては混和剤として凝結遅延剤を投入した場合、第３の混練工程においてミキサを高速に回転させると凝結遅延作用を解除することができるように説明したが、第３の混練工程において硬化促進剤を投入してもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１      コンクリート打設現場        ２      バッチャープラント
４      骨材置き場                  ５      セメントペースト貯蔵槽
６      ロードセル                  ８      ダンプトラック
９      セメント搬送車            １１      セメント貯蔵槽
１２      コンクリート製造用ミキサ  １３      アジテータトラック
Ｓ１      第１の混練工程            Ｓ２      静置工程
Ｓ３      第２の混練工程            Ｓ４      攪拌工程
Ｓ５      第３の混練工程
【図１】
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【図２】
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