(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
配合設計されたコンクリ−ト原材料をミキサ−で混練するさい、後記スラリ−で使用される水量を除いて、コンクリ−ト混練物を製造する工程、顔料、減水剤および上記水量を含み、かつ、Ｊ14ロ−トを用いて測定したときの流下時間が１０秒以下のスラリ−を調製する工程、および撹拌機を用いて該コンクリ−ト混練物および該スラリ−を撹拌する工程を含むことを特徴とする着色コンクリ−ト混練物の製造方法。
【請求項２】
前記スラリ−が顔料１００重量部、減水剤０．５〜５．０重量部（固形分換算）および水５０〜２００重量部を含むことを特徴とする請求項１記載の着色コンクリ−ト混練物の製造方法。
【請求項３】
前記撹拌機がコンクリ−トアジテ−タトラックに積載されたアジテ−タであることを特徴とする請求項１記載の着色コンクリ−ト混練物の製造方法。
【請求項４】
前記コンクリ−ト原材料として混練される減水剤および前記スラリ−に含まれる減水剤が同一のものであることを特徴とする請求項１または２記載の着色コンクリ−ト混練物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、着色コンクリ−ト混練物の製造方法に関し、特に、同一ミキサ−を用いて着色コンクリ−ト混練物、次いで、通常のコンクリ−ト混練物を継続して製造する場合における前者の混練方法を改良した着色コンクリ−ト混練物の製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
近年、住宅街、商店街、公園の舗装、構造物などで使用されている着色コンクリ−トは、通常のコンクリ−トの使用量に比してはるかに少量であるが、その絶対量が徐々に増加する傾向にある。
【０００３】
その着色コンクリ−ト混練物は、セメント、骨材、減水剤、水などの「通常のコンクリ−ト原材料」に『顔料』を配合して製造される。
【０００４】
着色コンクリ−ト混練物は、例えば、生コンクリ−ト工場で製造される場合、顔料を含む原料が配合設計にしたがって逐次秤量されミキサ−に投入され混練された後、コンクリ−トアジテ−タトラックに積載され、施工現場へ撹拌されながら搬送され、打設されている。
【０００５】
その場合、生コンクリ−ト工場には、一般的に、通常のコンクリ−ト混練物を製造するミキサ−を有しているが、着色コンクリ−ト混練物は絶対量が少ないため、それ専用のミキサ−を装備していない。そのため、着色コンクリ−ト混練物は、通常のコンクリ−ト混練物の製造の合間を縫って、同一ミキサ−を使用して製造されているのが現状である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記着色コンクリ−ト混練物の排出後、ミキサ−の内壁、低部には、顔料を含むモルタル、ペ−ストなどが付着し残存する（以下「残存物」という）。
【０００７】
そのため、先行した「着色コンクリ−ト混練物」に続いて「通常のコンクリ−ト混練物」を製造した場合、前者の残存物が後者の混練物へ必然的に混入し、醜い色むらなどを生じさせ色調を悪くする原因となっていた（なお、着色コンクリ−ト混練物および通常のコンクリ−ト混練物の施工現場への搬送は、異なるコンリ−トアジテ−タトラックなどが使用されるので、アジテ−タの内壁、低部などに付着する残存物が通常のコンクリ−ト混練物に混入することはない）。
【０００８】
そこで、着色コンクリ−ト混練物を製造し排出後、
ａ）ミキサ−の内壁、低部などに高圧水を吹き付け、残存物を洗い流す、
ｂ）少量の通常のコンクリ−ト用原料（または混練物）をミキサ−に投入し、残存物と共に混練し廃棄する、
などの処理を行なってから、通常のコンクリ−ト混練物を製造する方法が採られていた。
【０００９】
しかし、上記ａ）、ｂ）の方法は、時間とコストを要するため、コンクリ−ト混練物の生産性を低下させる、という問題点を有していた。
【００１０】
本発明は、上記問題点を考慮しなされた発明であって、その目的は、
同一ミキサ−を用いて、着色コンクリ−ト混練物、続いて通常のコンクリ−ト混練物を製造する場合において、
・着色コンクリ−ト混練物の残存物（顔料を含む）が通常のコンクリ−ト混練物へ混入するのを防止すること
のできる着色コンクリ−ト混練物の製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明を顔料を中心にして大雑把に言えば、ミキサ−では、顔料を含まない着色コンクリ−ト原材料を混練し、その混練物と顔料を含むスラリ−とを別の設備を用いて混合するようにして『ミキサ−と顔料とを切り離すこと』により、
前記目的を達成するようにした着色コンクリ−ト混練物の製造方法を提供するものである。
【００１２】
すなわち、本発明（着色コンクリ−ト混練物の製造方法）は、
「・配合設計されたコンクリ−ト原材料をミキサ−で混練するさい、後記スラリ−で使用される水量を除いてコンクリ−ト混練物を製造する工程、
・顔料、減水剤および上記水量を含み、かつ、Ｊ14ロ−トを用いて測定したときの流下時間が１０秒以下のスラリ−を調製する工程、
・撹拌機を用いて該コンクリ−ト混練物および該スラリ−を撹拌する工程
を含むこと」（請求項１）
を要旨とする。
【００１３】
また、本発明は、
・スラリ−が顔料１００重量部、減水剤０．５〜５．０重量部（固形分換算）および水５０〜２００重量部を含むこと（請求項２）、
・撹拌機がコンクリ−トアジテ−タトラックに積載されたアジテ−タであること（請求項３）、
・コンクリ−ト混練物およびスラリ−の双方に含まれる減水剤が同一種であること（請求項４）
を特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１５】
本発明において、単に『コンクリ−ト混練物』と称するときは、所望する特性（色、強度など）を発揮するように配合設計されたコンクリ−ト原材料のうち、後記のスラリ−に使用する顔料の全量および水量の一部を除いた原材料をミキサ−で混練し製造された混練物を言う。
【００１６】
本発明は、
▲１▼コンクリ−ト混練物（水量の一部を除く）の製造にのみミキサ−を使用すること、
▲２▼スラリ−を顔料、減水剤および水で別途に調製すること、および
▲３▼コンクリ−ト混練物およびスラリ−は、別途用意した撹拌機で混合することに特徴を有し、
これにより、コンクリ−ト混練物の残存物（顔料を含まない）がミキサ−の内壁、低部に付着しているだけなので、その後に該ミキサ−を用いて他の通常のコンクリ−ト原材料を混練しても顔料の混入がなく、その混練物に色むらなど色調を悪化させることがない。
【００１７】
コンクリ−ト混練物を製造する工程について説明する。
【００１８】
着色コンクリ−ト混練物の基礎となる配合設計されるコンクリ−ト原材料から製造される混練物は、特に限定するものではないが、例えば、
・スランプ５〜２１ｃｍの通常のコンクリ−ト混練物、
・スランプフロ−が５０〜７０ｃｍの高流動コンクリ−ト混練物、
・軽量コンクリ−ト混練物、ポ−ラスコンクリ−ト混練物
などが挙げられる。
【００１９】
これら混練物は、実際にミキサ−で混練されるとき、配合設計された水量の一部がスラリ−の調製に充当されるから、減水された分だけ固練り状態の混練物となる。
【００２０】
コンクリ−ト混練物に使用される原材料は、特に限定するものではなく、一般的に用いられるセメント、骨材、減水剤、水などである。
【００２１】
使用されるミキサ−は、例示すると生コンクリ−ト工場、工事現場などで使用されているバッチャ−プラント、２軸強制練りミキサ−などが挙げられるが、要するに、連続してコンクリ−ト原材料を混練し製造することのできる混合機が該当する。
【００２２】
次に、スラリ−を調整する工程について説明する。
【００２３】
スラリ−の顔料は、所望する色に応じて従来から使用されるものの中から適宜選択し配合すれば良い。
【００２４】
具体的には、ベンガラ、チタン白、黄鉛、群青、コバルト青、コバルト紫などの無機系の粉末状顔料が挙げられる。
【００２５】
なお、これら顔料は、２種以上を組み合わせて使用することは差し支えない。
【００２６】
顔料は、粉末、かつ、添加量が少量であるために、コンクリ−ト混練物にそのまま添加し、撹拌しても均一に分散しない場合が多い。
【００２７】
そのため、顔料に減水剤および前記水量の一部を用いてスラリ−を調製する。
【００２８】
減水剤を用いるのは、水中における顔料の凝集を防ぎ、分散を良くし、かつ、顔料のコンクリ−ト混練物への分散をし易くするためである。
【００２９】
そして、該減水剤は、前記配合設計によりコンクリ−ト混練物に含まれる減水剤とは別個のものである。
【００３０】
したがって、最終的に得られる着色コンクリ−ト混練物中の減水剤の量は、配合設計に基づく減水剤とスラリ−に含まれる減水剤との合量となる。
【００３１】
なお、スラリ−に含まれる減水剤の絶対量は小さいので、着色コンクリ−ト硬化体の強度などの特性に与える影響はほとんどない。
【００３２】
スラリ−に用いる減水剤は、一般的な、例えば、リグニン系、ナフタレンスルホン酸系、メラミン系、ポリカルボン酸系のセメント用減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤などが挙げられ、これらから適宜選択して使用すれば良く、２以上を併用することもできる。
【００３３】
スラリ−に用いる減水剤としては、コンクリ−ト混練物に配合されたものと同一のものがコンクリ−ト混練物との撹拌も速やかに行われ好ましい。
【００３４】
スラリ−に用いる水は、前述したとおり、着色コンクリ−ト配合設計された水量の一部を充当する。
【００３５】
スラリ−の粘性を、Ｊ14ロ−トを用いて測定したときの流下時間を１０秒以下に調製するのは、コンクリ−ト混練物との撹拌を良くするためである。
【００３６】
流下時間の調整は、顔料の細かさ、減水剤の種類・量、水量などを勘案し適宜実験的に決定する。
【００３７】
流下時間が１０秒を超えた場合、粘性が当然高くなり、コンクリ−ト混練物との撹拌が不十分となり、色調が均一にならない場合があるので好ましくない。例えば、後記するコンクリ−トアジテ−タトラックのアジテ−タを使用した場合、撹拌力が比較的弱いので、撹拌が不十分になることが多い。
【００３８】
好ましい流下時間は、例えば、上記アジテ−タを使用する場合、スラリ−の作業性（具体的には、スラリ−の混練、コンクリ−ト混練物への投入撹拌などの難易）、撹拌時間などから４〜８秒である。
【００３９】
上記Ｊ14ロ−トによる流下時間の測定は、ＰＣグラウトの流動性試験方法（ＪＳＣＥ−Ｆ５３１-1994）にしたがったものである。
【００４０】
規定寸法を具備するＪ14ロ−トに一定量の供試用グラウトを注入し、該ロ−トから流下する時間をもって流動性を測定する方法である。
【００４１】
スラリ−を構成する顔料、減水剤および水の割合は、顔料の細かさ、減水剤の種類、充当できる水量、スラリ−の作業性、撹拌時間、コストなどを考慮した場合、
・顔料  ；１００重量部、
・減水剤；０．５〜５．０重量部（固形分換算）、および
・水    ；５０〜２００重量部
の各範囲に調製するのが好ましい。
【００４２】
この範囲で調製されたスラリ−は、Ｊ14ロ−トの流下時間が概ね４〜８秒を示す。
【００４３】
なお、スラリ−の水量は、前記コンクリ−ト混練物の混練に支障を来さない範囲で充当すべきである。
【００４４】
スラリ−の調製は、特に限定するものではなく、顔料、減水剤および水を適当な容量の容器に投入し、慣用のハンドミキサ−などを利用して行えばよい。
【００４５】
コンクリ−ト混練物へのスラリ−の添加量は、使用する顔料の種類および組合せ、色の濃淡などが影響するので、その量を一概に決めることはできない。
【００４６】
目安として示すなら、コンクリ−ト混練物に含まれているセメント１００重量部に対して顔料を０．５〜４重量部の範囲になるようにスラリ−を添加すれば、多くの場合ほぼ着色が可能である。
【００４７】
しかし、顔料は、その種類によって異なるが、その添加量が著しく多量になる場合、着色コンクリ−ト硬化体の物理的特性（例；強度）を低下させるので、添加量の限界を実験的に確認しておくことが好ましい。
【００４８】
次に、ミキサ−によるコンクリ−ト混練物とスラリ−との撹拌工程について説明する。
【００４９】
製造されたコンクリ−ト混練物は、ミキサ−から撹拌機に投入され、次いで、スラリ−が投入され、十分に撹拌されて着色コンクリ−ト混練物が製造される。
【００５０】
該撹拌機は、コンクリ−ト混練物もスラリ−も共に水を含み混ざり易いので、慣用の撹拌機が使用できる（特に限定しない）。
【００５１】
撹拌機としては、撹拌と施工現場への搬送とが同時にできるコンクリ−トアジテ−タトラックに積載されたアジテ−タ−を利用するのが好ましい。
【００５２】
コンクリ−ト混練物へのスラリ−の添加は、セメントの凝結（始発）開始までに撹拌し終えていなければならない。したがって、撹拌時間を考慮して凝結開始前の適当な時期にコンクリ−ト混練物へスラリ−を添加し撹拌する。
【００５３】
撹拌時間は、撹拌機のタイプにもよるが、数十秒で十分な場合が多い。コンクリ−トアジテ−タトラックのアジテ−タの場合、概ね１０秒以上も撹拌すれば、コンクリ−ト混練物とスラリ−とはほぼ均一に混ざりあう。
【００５４】
ミキサ−および撹拌機は、スラリ−を添加する分だけ後者が前者より多少大き目の容量を有するものを使用するのが好ましい。
【００５５】
着色コンクリ−ト混練物は、打設に必要な配合量に比してミキサ−・撹拌機の容量が共に大きい場合、ミキサ−・撹拌機に配合設計されたコンクリ−ト原料全量を投入し、１回の混練・撹拌操作により製造できる。
【００５６】
また、打設量が多く撹拌機の容量が大きいのに対してミキサ−の容量が小さい場合（容量がミスマッチの場合）には、ミキサ−で混練されたコンクリ−ト混練物を撹拌機に投入し、予め調製されたスラリ−を所定の割合に添加し撹拌し製造された着色コンクリ−ト混練物に、２バッチ目のコンクリ−ト混練物およびスラリ−を順次投入・添加し撹拌操作をすることにより、所要量の着色コンクリ−ト混練物を製造することができる。
【００５７】
なお、上記操作は、混練時間を短縮し、かつ、色調への影響が殆ど生じない、という利点がある（［実施例］の製造［２］参照）。
【００５８】
【実施例】
（実施例１〜５、比較例１〜１０）
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
【００５９】
４種類のコンクリ−ト混練物、３種類のスラリ−をそれぞれ製造・調製し、両者を撹拌して「赤色コンクリ−ト混練物」を製造し、色調を観察した。
１．使用原材料
１）コンクリ−ト混練物用原材料
・セメント：普通ポルトランドセメント（太平洋セメント（株）製）
・スラグ：高炉スラグ（第一セメント（株）製「ファインセラメント１０Ａ」）
・細骨材：山砂［粒径２．５ｍｍ以下］（市原産細目）
・粗骨材：
Ａ；砕石５号［粒径１３〜２０ｍｍ］（青梅産）
Ｂ；砕石７号［粒径２．５〜５．０ｍｍ］（青梅産）
・減水剤：メラミン系（（株）エヌエムビ−製「レオビルドＮＰ２０」）
・水：水道水
２）スラリ−用材料
・顔料：Ｆｅ2Ｏ3系粉末（バイエル（株）製「バイフェロックス９６０」）
・減水剤：メラミン系（（株）エヌエムビ−製「レオビルドＮＰ２０」）
・水：水道水（コンクリ−ト混練物用材料の水の一部を充当した）
【００６０】
２．コンクリ−ト混練物の製造、スラリ−の調製
１）コンクリ−ト混練物の製造
前記コンクリ−ト混練物用原材料を、表１に示す配合にしたがい２軸強制練りミキサ−（２．０ｍ３）に投入し、４分間混練して４種類のコンクリ−ト混練物Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４をそれぞれ１．５ｍ３製造した。
表１に示す水量は、配合設計の水量である。各コンクリ−ト混練物を製造するときは、該配合設計水量からスラリ−の調製に供した水量を除いた水量で混練した（コンクリ−ト混練物およびスラリ−に使用した水量は、表３にまとめて記載した）。
なお、表１のＮｏ．３およびＮｏ．４は、ポ−ラスコンクリ−トであり、粗骨材がモルタルで被覆された状態になるまで混練した。
【００６１】
２）スラリ−の調製
前記スラリ−用材料を、表２に示す配合量にしたがって容器に入れ、ハンドミキサ−で十分に混合して３種類のスラリ−Ａ〜Ｃを調製した。
【００６２】
【表１】
0004824218.tif 000002
【００６３】
【表２】
0004824218.tif 000003
【００６４】
３．着色コンクリ−ト混練物の製造およびその色調観察
１）製造［１］
表１に示すコンクリ−ト混練物１．５ｍ３を２回製造し、順次、コンクリ−トアジテ−タトラックのアジテ−タ（容量；４．０ｍ３）に投入して３．０ｍ３（＝１．５ｍ３×２）としたのち、表２に示すスラリ−Ａ〜Ｃをセメント１００重量部に対して顔料が３重量部となるように添加し、１５秒間撹拌して赤色コンクリ−ト混練物を製造した。
得られた赤色コンクリ−ト混練物の色調を目視観察し、色むらなどが観察されなかった場合を『○』、観察された場合を『×』と評価し、結果を表３に記載した。
【００６５】
２）製造［２］
最初に、コンクリ−トアジテ−タトラックのアジテ−タ（容量；４．０ｍ３）にＮｏ．１のコンクリ−ト混練物１．５ｍ３を投入し、前記スラリ−Ａ〜Ｃをセメント１００重量部に対して顔料が３重量部となるように添加し、１０秒間撹拌して赤色コンクリ−ト混練物を製造した。
【００６６】
次いで、該アジテ−タ中の赤色コンクリ−ト混練物に、さらに上記と同量のＮｏ．１のコンクリ−ト混練物およびスラリ−Ａ〜Ｃを添加し、１０秒間撹拌して３．０ｍ３強の赤色コンクリ−ト混練物を製造した。
【００６７】
得られた赤色コンクリ−ト混練物について、上記製造［１］の場合と同様、色調の目視観察し評価を行い、結果を表３に併記した。
【００６８】
【表３】
0004824218.tif 000004
【００６９】
１）製造［１］の赤色コンクリ−ト混練物の色調
実施例１〜４から、スラリ−Ａを添加した赤色コンクリ−ト混練物は、全体が均一な色調を帯び、色むらなどは全く認められなかった。
【００７０】
一方、減水剤を含まないスラリ−Ｂを添加した赤色コンクリ−ト混練物（比較例３、５および７）、流下時間が２０秒のスラリ−Ｃを添加した赤色コンクリ−ト混練物（比較例２、４、６および８）には、各例で濃淡に差異はあるが色むらが認められた。
２）製造［２］の赤色コンクリ−ト混練物の色調
実施例５から、赤色コンクリ−ト混練物に、同配合設計のコンクリ−ト混練物およびスラリ−Ａを追加添加して製造された赤色コンクリ−ト混練物が均一な色調を呈したのに対して、スラリ−Ｂを添加した場合は、骨材の地肌も見られる複雑な模様を呈し、スラリ−Ｃを添加した場合は、筋状の模様が生じるなど、それぞれに色むらが認められた。
【００７１】
【発明の効果】
本発明は、ミキサ−で製造したコンクリ−ト混練物を撹拌機に投入し、これに顔料・減水剤などを含み、かつ、特定の粘性を具備したスラリ−を添加混合することを特徴とし、これにより、
同一ミキサ−を用いて着色コンクリ−ト混練物を、引き続いて通常のコンクリ−ト混練物を製造しても、ミキサ−内の前者の残存物による後者が混入することを防止できるうえに、顔料を減水剤でもって十分に分散させスラリ−化してあるので、コンクリ−ト混練物全体に分散しやすく、該混練物を均一に着色させることができる、という効果を奏する。
【００７２】
本発明は、着色コンクリ−ト原材料の混練過程に着目し、改良を加えた発明であって、特殊な材料の使用、特殊な設備を要さないので、直ちに実施できる、というメリットも有している。