(57)【要約】【課題】コンクリート塊の破砕物を骨材相当分として用いる際に、その破砕物の弱体部である角部や亀裂部を面取りして安定した強度のコンクリートを得る。【解決手段】コンクリート塊を破砕することによって得られた一定量の破砕物Ａ’を面取り手段３としてのトロンメル内に投入して、このトロンメルを回転させることにより、破砕物同士の衝突等による衝撃力で角部Ａ３や亀裂部Ａ４を破砕物Ａ’から分離させる面取り加工を行い、この面取り処理された破砕物Ａ’と、この破砕物Ａ’から分離し且つ破砕物Ａ’と同様にトロンメル内で面取り処理されたモルタル片Ａ’’　を骨材として使用する。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート塊の破砕物と水とセメントとからなる生コンクリートの製造方法であって、コンクリート塊を圧砕する工程と、圧砕された破砕物のモルタル部における角部を面取りする工程と、面取りされた破砕物に所定量の水とセメントとを添加して混練する工程とからなることを特徴とする生コンクリートの製造方法。
【請求項２】
予め、一定量の破砕物を最適な面取り状態に加工処理した際に発生する微粉末量を計測しておき、この微粉末量と一定量の破砕物の面取り工程時に発生した微粉末量とを比較して、この微粉末量が予め計測しておいた上記微粉末量に達した時に面取り処理を停止することを特徴とする請求項１に記載の生コンクリートの製造方法。
【請求項３】
コンクリート塊の破砕手段と、該破砕手段の下流側に設けられてコンクリート破砕物のモルタル部の角部を面取りする面取り手段と、この面取り手段の下流側に設けられて面取りされた破砕物に水とセメントとを混練する混練部とからなることを特徴とする生コンクリートの製造装置。
【請求項４】
面取り機構は、一端を破砕物受入れ開口端に、他端を開閉可能な排出口に形成し且つ一端から他端に向かって下方に緩傾斜している円筒形状の回転トロンメルからなり、この回転トロンメルの下方に、回転トロンメル内からふるい落とされる微粉末の収納容器を配設していると共に該収納容器内の微粉末量を計量するように構成していることを特徴とする請求項３に記載の生コンクリートの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリート構造物の解体等によって発生するコンクリート塊の破砕物を骨材相当分として用いる生コンクリートの製造方法とその方法を実施するための装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、資源の有効利用の観点からコンクリート構造物を解体した際に発生するコンクリート塊を破砕し、破砕して得られる細粒分と粗粒分の全てを生コンクリートの骨材として使用することが提案され、実用化されつつある。具体的には、コンクリート構造物の解体現場から集積されたコンクリート塊をクラッシャによって破砕し、この破砕物と水とセメントとを一定の配合割合でもってミキサーに投入して混練することにより生コンクリートを製造することが行われている（例えば、特許文献１参照）。なお、コンクリート塊を破砕するクラッシャとしては、ジョークラッシャ、コーンクラッシャ、ロールクラッシャなどの既存の破砕機を使用している。
【０００３】
また、コンクリート塊を破砕する工程と、この工程によって得られた破砕物同士を偏心回転ずく垂直円筒内で相互に衝突させて粗骨材表面に付着しているモルタル層を全体的にそぎ落とすことにより再生粗骨材を得る工程と、この工程を経たのち、残材を回転ドラム内で風力選別して細骨材と粉末、微粉末に分離、回収する工程とからなり、得られた再生骨材を生コンクリート用骨材として使用することも行われている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１３０９４４号公報（第２〜３頁、図４）。
【特許文献２】
特公平６−３０７５５号公報（第３〜５頁、図２）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者のように、コンクリート構造物を解体した際に発生するコンクリート塊をジョークラッシャ等の従来の破砕機を使用して破砕するだけでは、多量の破砕物の殆どが、元の骨材表面に付着しているモルタル層の鋭角に突出した角部や亀裂部が生じた形状、或いは、小径塊状の硬化モルタル片の一部に上記のような角部や亀裂部が生じた形状となっており、この破砕物をそのまま生コンクリートの骨材として使用すると、これらの角部や亀裂部が弱体部となってコンクリートの強度を低下させるという問題点がある。
【０００６】
このような問題点は、後者のように、元の骨材に付着している硬化モルタルを全て取り除いて再生骨材とすれば解消することができるが、これでは骨材の再生処理に多大な時間と費用を要するばかりでなく、多量の微粉末が発生してその処理に困難をきたすことになり、廃コンクリート塊の有効利用を図ることができないといった問題点が生じる。
【０００７】
本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、コンクリート構造物の解体等によって発生したコンクリート塊の破砕物において、その弱体部となる上記角部や亀裂部分を分離させ、この破砕物を骨材として再利用することにより安定した強度のコンクリートを得る生コンクリートの製造方法とこの方法を実施するための装置を提供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の請求項１に係る生コンクリートの製造方法は、コンクリート塊の破砕物と水とセメントとからなる生コンクリートの製造方法であって、コンクリート塊を圧砕する工程と、圧砕された破砕物のモルタル部における角部を面取りする工程と、面取りされた破砕物に所定量の水とセメントとを添加して混練する工程とからなることを特徴とする。
【０００９】
上記生コンクリートの製造方法において、請求項２に係る発明は、予め、一定量の破砕物を最適な面取り状態に加工処理した際に発生する微粉末量を計測しておき、この微粉末量と一定量の破砕物の面取り工程時に発生した微粉末量とを比較して、この微粉末量が予め計測しておいた上記微粉末量に達した時に面取り処理を停止することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る発明は、上記生コンクリートの製造方法を実施するための装置であって、コンクリート塊の破砕手段と、該破砕手段の下流側に設けられてコンクリート破砕物のモルタル部の角部を面取りする面取り手段と、この面取り手段の下流側に設けられて面取りされた破砕物に水とセメントとを混練する混練部とからなる構成している。
【００１１】
このように構成した生コンクリートの製造装置において、請求項４に係る発明は、上記面取り機構を、一端を破砕物受入れ開口端に他端を開閉可能な排出口に形成し且つ一端から他端に向かって下方に緩傾斜している円筒形状の回転トロンメルから構成してあり、この回転トロンメルの下方に、回転トロンメル内からふるい落とされる微粉末の収納容器を配設していると共に該収納容器内の微粉末量を計量するように構成したことを特徴としている。
【作用】
【００１２】
まず、コンクリート構造物の解体等によって発生した廃コンクリート塊を破砕機構に投入して破砕する。この場合、大量のコンクリート塊を短時間で破砕するには、破砕機構としてジョークラッシャを使用することが望ましい。この破砕機構によって破砕された破砕物は、元の骨材を硬化モルタル層によって包被してなる形状や、硬化モルタルの塊状の破砕片の形状を有していると共に、これらの破砕物の殆どのモルタル部の一部には、破砕時に鋭角状に突出した角部や亀裂が発生している。従って、このままこの破砕物を骨材として使用すると、この角部や亀裂部が弱体部となってコンクリートの強度を低下させることになるので、この破砕物を面取り機構に投入して、上記角部や亀裂部が発生している部分を面取りすることにより分離させる。
【００１３】
面取り機構としては、一定量の破砕物を攪拌することによって互いに摺擦や衝突等を行わせることにより、破砕物の硬化モルタルからなる上記角部を分断したり亀裂が発生している部分を該亀裂部から分離させ、破砕物におけるモルタル表層部の表面を角部等が削り取られた丸みをおびた表面、即ち、弱体部を削除した形状にする。このような面取り機構としては、一端側から他端側に向かって緩傾斜状態に配設している円筒形状の回転トロンメルを採用することが好ましく、上記破砕機構によって破砕された一定量の上記コンクリート破砕物をこの回転トロンメルの一端開口部から内部に投入して該トロンメルを回転させることにより、破砕物を攪拌、攪乱させながら、上記のように角部や亀裂発生部分を分離させる面取り処理を行うものである。
【００１４】
この面取り処理中において、上記角部が破砕物から小径塊状のモルタル片に分断する時や亀裂部からの一部が小径塊状のモルタル片に分離する時に、その分断面や分離面からモルタル粒子が剥離して微粉末となると共に、面取りされた破砕部の表面の一部や上記小径塊状のモルタル片が攪拌によって互いに摺擦或いは衝突しあうことにより表面の一部のモルタル粒子が削り取られて微粉末となり、これらの微粉末が回転するトロンメルのふるい目を通じてふるい落とされる一方、表面が丸みをおびた最適な面取り状態となった上記破砕物や小径塊状モルタル片はトロンメルの他端から下方に排出され、混練部内に受け入れられる。
【００１５】
この混練部は攪拌羽根等を備えている混練槽からなり、上記小径塊状モルタル片を含む一定量の破砕物に応じた所定量の水とセメントとをこの混練槽内に投入し、混練することによって安定した強度の生コンクリートを製造する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に本発明の具体的な実施の形態を図面について説明すると、図１は生コンクリートの製造装置を示すもので、コンクリート構造物の解体等によって発生したコンクリート塊Ａを破砕する破砕手段１と、この破砕手段１の下流側に破砕物搬送手段２を介して配設された破砕物面取り手段３と、この面取り手段３の下流側に配設されて上記面取りされた一定量の破砕物と水とセメントとを混練する混練部４とから構成されている。
【００１７】
このように構成している生コンクリート製造装置における各手段を詳しく説明すると、上記破砕手段１としては、コーンクラッシャやロールクラッシャを使用してもよいが、多量のコンクリート塊を短時間で破砕することができるジョークラッシャを使用している。このジョークラッシャからなる破砕手段１の下方にはベルトコンベアからなる搬送手段２が配設されてあり、破砕手段１によって破砕されたコンクリート破砕物Ａ’を該破砕手段１の下方に開口している破砕物排出口１ａから搬送手段２の搬送始端部上に供給するように構成している。
【００１８】
この搬送手段２の搬送終端部側に上記破砕物面取り手段３を配設している。この破砕物面取り手段３は内外面間に亘って貫通した無数の小径ふるい目を設けている円筒形状のトロンメル（回転ふるい）からなり、一端開口部を搬送手段２の搬送終端に臨ませている破砕物受入れ開口部３ａに形成していると共に他端を開閉蓋５によって開閉させられる排出口３ｂに形成してあり、さらに、一端から他端、即ち、破砕物受入れ開口部３ａから排出口３ｂに向かって下方に緩傾斜させていると共に、適宜な回転手段（図示せず）によって周方向に回転させられるように構成している。
【００１９】
また、このトロンメルからなる面取り手段３の下方にはコンクリート破砕物Ａ’の硬化モルタル層の表層部から分離してふるい落とされた微粉末ａを受け入れるホッパ６が配設されてあり、このホッパ６の下方に微粉末ａの収納容７６を配設している。
【００２０】
さらに、収納容器７の上端開口部にその開口下端部を臨ませている上記ホッパ６における微粉末落下口６ａは、小径の筒状通路に形成されていて、この落下口６ａ内に吸引ブロワ８を配設してあり、該吸引ブロワ８によってホッパ６内に吸引力を発生させて上記トロンメルからなる面取り手段３内の微粉末ａをホッパ５を通じて積極的に吸引し、落下口６ａを通じて収納容器７内に排出するように構成している一方、この収納容器７は図示しない適宜な計量機器に支持、或いは載置されていて収納容器７内に収納される微粉末量を計測するように構成している。
【００２１】
また、上記面取り手段３の破砕物排出口３ｂの下方に、内部に回転攪拌羽根９を設けている混練槽からなる上記混練部４を配設してあり、面取り手段３の排出口３ｂから投入される一定量の破砕物Ａ’とこの破砕物Ａ’の量に応じた一定量の水とセメントとを混練して生コトンクリートを製造するように構成している。
【００２２】
次に、以上のように構成した生コンクリートの製造装置を用いて生コンクリートを製造する方法を、図２に示すフローチャートに基づいて説明する。まず、一回分（一バッチ）の生コンクリートの製造に必要な量のコンクリート塊Ａをストックヤード（図示せず）から取り出してジョークラッシャからなる破砕手段１に投入し、この破砕手段１によって破砕することにより、コンクリート破砕物Ａ’を得る。
【００２３】
破砕手段１によって破砕された破砕物Ａ’は、図３に示すように、砂利等からなる元の骨材Ａ１の表面に硬化モルタルが付着していてこの硬化モルタル層Ａ２によって元の骨材Ａ１が包被されている形状のものや、或いは、図５に示すように、硬化モルタルの塊状の破砕片の形状のもの等があるが、いずれの場合においても、その殆どの破砕物Ａ’におけるモルタル部には表面から鋭角に突出した角部Ａ３が部分的に存在していると共にモルタル部の肉厚部の一部に亀裂Ａ４が発生している場合があり、このまま骨材として使用すると、このような角部Ａ３や亀裂部Ａ４がコンクリートの強度上の弱体部となる。
【００２４】
従って、破砕手段１によって破砕処理された破砕物Ａ’は、そのまま骨材として使用することなく、該破砕手段１から搬送手段２によってトロンメルからなる面取り手段３に破砕物Ａ’を一定量、投入したのち、この面取り手段３を回転させることによって上記角部Ａ３や亀裂部Ａ４が発生しているモルタル部分を破砕物Ａ’から分断或いは分離させることによって該破砕物Ａ’の表面を面取り処理するものである。
【００２５】
即ち、面取り手段３を回転させると、破砕物Ａ’は攪拌されて面取り手段３の内周面に衝突したり、互いに衝突し合った時の衝撃力により、亀裂部Ａ４が発生している硬化モルタル部分がその亀裂部から分離すると共に上記角部Ａ３も衝撃力により亀裂が発生してその亀裂部から分断されて小径塊状のモルタル片Ａ’’　となり、このモルタル片Ａ’’　の分断、分離時に、その分断面や分離面からモルタル粒子の一部が剥離して微粉末ａとして散乱すると共に、これらのモルタル片Ａ’’　やこのモルタル片Ａ’’　を切除することによって面取りされた破砕物Ａ’は、摺接し合うことによってそのモルタル表層部における突出部分が削除されて微粉末ａとして分離し、図４、図６に示すように、破砕物Ａ’やモルタル片Ａ’’　のモルタル表層部の表面が丸みをおびた形状となる。
【００２６】
こうして、破砕物Ａ’やモルタル片Ａ’’　から分離した微粉末ａは、トロンメルからなる面取り手段３のふるい目を通じて下方のホッパ６内にふるい落とされると共にこのホッパ６の筒状落下口６ａ内に設けている吸引ブロワ８によって微粉末ａを積極的に吸引して下方に配設している収納容器６内に排出、収納させる。この微粉末ａの量は、面取り手段３内に投入した際における破砕物に付着しているモルタル量に比べて極めて少量であり、大部分の硬化モルタルは骨材Ａ１の表面に極端な層厚となることなく上記のように面取りされた状態で付着していると共にモルタル片Ａ’’　として残存した状態で下方に向かって緩傾斜している面取り手段３の排出口３ｂ側に徐々に移動していく。
【００２７】
そして、収納容器６内に収納された微粉末ａは、計量機器によって常時計量されていて、この微粉末量が所定の量に達した時、即ち、上記破砕物Ａ’やモルタル片Ａ’’　が骨材として最適な面取り状態となった時に、面取り手段３の排出口３ｂを開放して、この排出口３ｂから下方に設置している混練部４の槽内に投入するものである。
【００２８】
この際、面取り手段３内で上記破砕物Ａ’やモルタル片Ａ’’　が最適な面取り状態となったことを検知するには、予め、面取り試験を行うことによって得られた微粉末量と比較することによって行われる。即ち、予め、一定量のコンクリート塊の破砕物を上記のように面取り処理しながらその破砕物の形状を観察すると共に面取り処理中に発生した微粉末量を計量して、破砕物が最適な面取り形状となった時における微粉末の量を求めておき、この微粉末量と上記収納容器６内に収納される微粉末量とを比較して、収納容器６内の微粉末量が上記予め求めておいた微粉末量相当分に達した時に面取り手段３の回転を停止させ、上記破砕物Ａ’は粗骨材として、小径塊状のモルタル片Ａ’’　は細骨材として上記混練部４の槽内に投入するものである。
【００２９】
なお、面取り手段３内に投入されて面取り処理される破砕物の量が、予め、最適な面取り形状となるまで面取り処理される上記コンクリート破砕物の量の数倍を有する場合には、収納容器６内の微粉末量が上記予め求めておいた微粉末量の数倍になった時に面取り手段３の回転を停止させればよい。
【００３０】
混練部４の槽内に投入された上記破砕物Ａ’やモルタル片Ａ’’　は骨材として用いられ、混練部４の槽内に該骨材に対して一定割合でもって水とセメントとを添加して混練することにより生コンクリートを製造するものである。
【００３１】
一般に、コンクリート構造物等を解体した際に発生するコンクリート塊を破砕してこのコンクリート破砕物の粒度分布を測定すると、通常のコンクリートの骨材に比べて粗骨材相当分が多く、細骨材相当分が少なくなっているが、上記のように、コンクリート塊Ａを破砕した大径の破砕物Ａ’を面取り手段３であるトロンメル内に投入してその角部Ａ３を分断すると共に亀裂が発生している場合にはその亀裂部Ａ４から分離させて上述したように小径塊状のモルタル片Ａ’’　とするものであるから、細骨材相当分の割合が増大してワーカビリティのよい生コンクリートを製造することができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように本発明の生コンクリートの製造方法によれば、請求項１に記載したように、コンクリート塊を圧砕する工程と、圧砕された破砕物のモルタル部における角部を面取りする工程と、面取りされた破砕物に所定量の水とセメントとを添加して混練する工程とからなるので、破砕物を細材として使用する場合に、弱体部となる角部が面取り処理によって取り除かれているから、安定した強度のコンクリートを得ることができるものであり、その上、破砕物の表層部から分断された角部を細骨材として使用することができるから、廃棄される微粉末の量を最小限度にとどめることができると共に処理時間の短縮を図ってコンクリート破砕物からなる再生骨材を経済的に得ることができ、さらに、上記破砕物の角部からなる細骨材によって、通常コンクリート破砕物からなる再生骨材において不足する細骨材の量を増大させることができ、従って、ワーカビリティのよい生コンクリートを製造することができる。
【００３３】
上記生コンクリートの製造方法において請求項２に係る発明は、予め、一定量のコンクリート破砕物を最適な面取り状態に加工処理した際に発生する微粉末量を計測しておき、この微粉末量と一定量の破砕物の面取り工程時に発生した微粉末量とを比較して、この微粉末量が予め計測しておいた上記微粉末量に達した時に面取り処理を停止することを特徴とするものであるから、コンクリート破砕物を常に最適な面取り形状となるように加工処理することができ、弱体部のない均質な形態のコンクリート破砕物を能率よく得ることができる。
【００３４】
請求項３に係る発明は、上記生コンクリートの製造装置であって、コンクリート塊の破砕手段と、該破砕手段の下流側に設けられてコンクリート破砕物のモルタル部の角部を面取りする面取り手段と、この面取り手段の下流側に設けられて面取りされた破砕物に水とセメントとを混練する混練部とからなるので、コンクリート構造物の解体等により得られたコンクリート塊を一定量、破砕手段に投入することによって、この破砕手段によるコンクリート塊の破砕から面取り手段による該破砕物の面取り処理を経て、混練部内での破砕物と水とセメントとの攪拌、混練による生コンクリートの製造を能率よく円滑に行うことができる。
【００３５】
このように構成した生コンクリートの製造装置において、請求項４に係る発明は、上記面取り機構として、一端を破砕物受入れ開口端に、他端を開閉可能な排出口に形成し且つ一端から他端に向かって下方に緩傾斜している円筒形状の回転トロンメルを採用しているので、一度で多量の破砕物をこのトロンメル内に投入して面取り処理を行うことができるのは勿論、トロンメルを回転させることによって破砕物同士が衝突すると共に該破砕物がトロンメルの内周面に対しても衝突して、その衝撃力により破砕物の表層部に突出している角部を分断したり破砕物の発生している亀裂部をその亀裂部分から分離させることができ、従って、破砕物を骨材として使用した場合における弱体部が確実に除去されて安定した強度を有する生コンクリートを製造することができる。
【００３６】
さらに、上記回転トロンメルの下方に、回転トロンメル内からふるい落とされる微粉末の収納容器を配設していると共に該収納容器内の微粉末量を計量するように構成しているので、この微粉末量と、破砕物が最適な面取り形状となった時における予め求めておいた微粉末の量とを比較することにより、優れた強度を発揮するように最適な形状に面取りされた破砕物を正確に且つ簡単に得ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】生コンクリートの製造装置の簡略側面図、
【図２】生コンクリートの製造工程を示すフローチャート、
【図３】元の骨材の表面に硬化モルタル層が層着している破砕物の断面図、
【図４】この破砕物を面取り処理した状態の断面図、
【図５】硬化モルタルの塊状破砕片からなる破砕物の断面図、
【図６】この破砕物を面取り処理した状態の断面図。
【符号の説明】
１　破砕手段
２　破砕物搬送手段
３　面取り手段
４　混練部
７　微粉末収納容器
Ａ　コンクリート塊
ａ　微粉末
Ａ’　破砕物
Ａ’’　モルタル片
Ａ１　元の骨材
Ａ２　硬化モルタル層
Ａ３　角部
Ａ４　亀裂部
【図１】
2004090568.tif 000003
【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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