(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント、細骨材、繊維、減水剤、及び水を含む繊維補強セメント組成物の製造装置であって、
セメント、細骨材、繊維、減水剤、及び水を混練するための混練装置、及び、該混練装置に前記繊維を供給するための繊維供給装置を備えており、
該繊維供給装置は、繊維を貯留するためのホッパと、該ホッパの下方に配設された、前記繊維を前記混練装置に供給するためのフィーダと、前記ホッパと前記フィーダの間に配設された繊維ほぐし部と、該繊維ほぐし部を振動させるための加振部を有し、
前記繊維ほぐし部は、同一平面上に一定のピッチで並列させた複数の棒状体を、上下方向に２段以上であり、棒状体の相互間のピッチの寸法Ｌが、６０〜１００ｍｍであり、上段の棒状体と下段の棒状体との中心間の水平方向の距離が、Ｌ／４〜Ｌ／２であり、かつ、各段間で前記棒状体の位置が互い違いとなるように配設させてなることを特徴とする繊維補強セメント組成物の製造装置。
【請求項２】
前記混練装置は、前記繊維を投入するための投入部を有し、かつ、該投入部は、並列させた複数の棒状体からなる繊維分散部、及び、該繊維分散部を振動させるための加振部を備えている請求項１に記載の繊維補強セメント組成物の製造装置。
【請求項３】
前記混練装置と前記繊維供給装置の間に、前記繊維を計量して一定量ずつ供給するための計量ホッパを備えている請求項１又は２に記載の繊維補強セメント組成物の製造装置。
【請求項４】
前記混練装置は、平行に延びる２つの軸線を有する二軸型ミキサであって、ケーシングと、該ケーシング内に収容された、前記２つの軸線を回転軸として回転する一対の撹拌用アームを備えており、該一対の撹拌用アームの各々に、複数の撹拌翼が設けられている請求項１〜３のいずれか１項に記載の繊維補強セメント組成物の製造装置。
【請求項５】
前記混練装置は、平行に延びる２つの軸線を有する二軸型ミキサであって、ケーシングと、該ケーシング内に収容された、前記２つの軸線を回転軸として回転する一対の撹拌用アームを備えており、
前記一対の撹拌用アームの各々は、前記軸線に対して螺旋状に形成された混練羽根と、該混練羽根よりも短尺でかつ該混練羽根とは逆方向にねじる螺旋状に形成された切り返し羽根と、前記混練羽根と前記切り返し羽根とを連結するための連結部材とによって略Ｚ字状に形成されており、
前記一対の撹拌用アームの一方が有する混練羽根と、前記一対の撹拌用アームの他方が有する切り返し羽根とが対向し、かつ、前記一対の撹拌用アームの一方が有する切り返し羽根と、前記一対の撹拌用アームの他方が有する混練羽根とが対向しており、
前記混練羽根及び前記切り返し羽根の各々に、複数の撹拌翼が設けられている請求項１〜３のいずれか１項に記載の繊維補強セメント組成物の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維補強セメント組成物の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、製造の効率性及び製品の品質を高めることのできる、コンクリート等のセメント組成物の製造装置が種々、知られている。
例えば、砂礫、砕石や砂利などの骨材または土砂や汚泥などと、セメントおよび水などから構成される被混練材を１バッチごとに混ぜ合わせる混合ミキサと、所定量の前記骨材を貯留して前記混合ミキサに供給する複数の計量ホッパと、前記複数の計量ホッパに前記骨材を選択的に投入する可動シュートとを備えたことを特徴とする混練装置が提案されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００７−４５０２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記の特許文献１に記載された混練装置は、繊維補強コンクリートを対象としたものではないので、該混練装置を用いて繊維補強コンクリートを製造しようとする場合、繊維をコンクリートに供給して分散させるために、例えば、人手によって繊維をほぐしながら一定量ずつ供給するなどの方法を採る必要がある。
しかし、人手による場合、繊維の供給量にバラツキが生じたり、あるいは、繊維のほぐしが不十分で繊維が塊状（いわゆるファイバーボール）になるなどして、繊維の均一な供給及び分散が困難であるうえに、製造効率が低く、しかも作業者の肉体的な負荷が大きいという問題がある。
本発明は、人手による繊維のほぐし作業が不要であるうえに、繊維の供給量のバラツキが少なく、繊維が均一に分散した高品質の繊維補強セメント組成物を効率的に製造することのできる装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者は、特定の繊維ほぐし部を有する繊維供給装置を用いれば、前記の課題を解決しうることを見出し、本発明を完成した。
本発明は、以下の［１］〜［５］を提供するものである。
［１］  セメント、細骨材、繊維、減水剤、及び水を含む繊維補強セメント組成物の製造装置であって、セメント、細骨材、繊維、減水剤、及び水を混練するための混練装置、及び、該混練装置に前記繊維を供給するための繊維供給装置を備えており、該繊維供給装置は、繊維を貯留するためのホッパと、該ホッパの下方に配設された、前記繊維を前記混練装置に供給するためのフィーダと、前記ホッパと前記フィーダの間に配設された繊維ほぐし部と、該繊維ほぐし部を振動させるための加振部を有し、前記繊維ほぐし部は、同一平面上に一定のピッチで並列させた複数の棒状体を、上下方向に２段以上であり、棒状体の相互間のピッチの寸法Ｌが、６０〜１００ｍｍであり、上段の棒状体と下段の棒状体との中心間の水平方向の距離が、Ｌ／４〜Ｌ／２であり、かつ、各段間で前記棒状体の位置が互い違いとなるように配設させてなることを特徴とする繊維補強セメント組成物の製造装置。
［２］  前記混練装置は、前記繊維を投入するための投入部を有し、かつ、該投入部は、並列させた複数の棒状体からなる繊維分散部、及び、該繊維分散部を振動させるための加振部を備えている前記［１］に記載の繊維補強セメント組成物の製造装置。
［３］  前記混練装置と前記繊維供給装置の間に、前記繊維を計量して一定量ずつ供給するための計量ホッパを備えている前記［１］または［２］に記載の繊維補強セメント組成物の製造装置。
［４］  前記混練装置は、平行に延びる２つの軸線を有する二軸型ミキサであって、ケーシングと、該ケーシング内に収容された、前記２つの軸線を回転軸として回転する一対の撹拌用アームを備えており、該一対の撹拌用アームの各々に、複数の撹拌翼が設けられている前記［１］〜［３］のいずれかに記載の繊維補強セメント組成物の製造装置。
［５］  前記混練装置は、平行に延びる２つの軸線を有する二軸型ミキサであって、ケーシングと、該ケーシング内に収容された、前記２つの軸線を回転軸として回転する一対の撹拌用アームを備えており、前記一対の撹拌用アームの各々は、前記軸線に対して螺旋状に形成された混練羽根と、該混練羽根よりも短尺でかつ該混練羽根とは逆方向にねじる螺旋状に形成された切り返し羽根と、前記混練羽根と前記切り返し羽根とを連結するための連結部材とによって略Ｚ字状に形成されており、前記一対の撹拌用アームの一方が有する混練羽根と、前記一対の撹拌用アームの他方が有する切り返し羽根とが対向し、かつ、前記一対の撹拌用アームの一方が有する切り返し羽根と、前記一対の撹拌用アームの他方が有する混練羽根とが対向しており、前記混練羽根及び前記切り返し羽根の各々に、複数の撹拌翼が設けられている前記［１］〜［３］のいずれかに記載の繊維補強セメント組成物の製造装置。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の繊維補強セメント組成物の製造装置によれば、人手による繊維のほぐし作業が不要であるうえに、繊維の供給量のバラツキが少なく、繊維が均一に分散した高品質の繊維補強セメント組成物を効率的に製造することができる。
また、本発明の繊維補強セメント組成物の製造装置によれば、該製造装置が備えている繊維供給装置の繊維ほぐし部において繊維が詰まる可能性を低くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明において、繊維補強セメント組成物は、セメント、細骨材、繊維、減水剤、水、及び必要に応じて用いられる他の材料（例えば、セメント以外の無機粒子等）を含むものである。
セメントとしては、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント等の各種ポルトランドセメント等が挙げられる。
本発明において、セメント組成物の早期強度を向上させようとする場合には、早強ポルトランドセメントを使用することが好ましく、セメント組成物の流動性を向上させようとする場合には、中庸熱ポルトランドセメントや低熱ポルトランドセメントを使用することが好ましい。
セメントのブレーン比表面積は、好ましくは2,500〜5,000cm2/gである。該値が2,500cm2/g以上であると、より大きな圧縮強度を得ることができる。該値が5,000cm2/g以下であると、セメントを短時間で粉砕することができ、また、所定の流動性を得るための水量が過大とならず、硬化後の収縮量を小さく抑えることができる。
【０００７】
本発明において、セメントと共に、ＢＥＴ比表面積が5〜25m2/gの微粒子を用いることができる。ＢＥＴ比表面積が5m2/g以上であると、セメント組成物を構成する各種の粒子が緻密に充填されるため、より大きな圧縮強度を得ることができる。ＢＥＴ比表面積が25m2/g以下であると、所定の流動性を得るための水量が過大とならず、より大きな圧縮強度を得ることができる。
この微粒子としては、シリカフューム、シリカダスト、フライアッシュ、スラグ、火山灰、シリカゾル、沈降シリカ等が挙げられる。
一般に、シリカフュームやシリカダストは、ＢＥＴ比表面積が5〜25m2/gであり、粉砕等をする必要がないので、本発明において好ましく用いられる。
この微粒子の配合量は、セメント100質量部に対して、好ましくは10〜40質量部、より好ましくは25〜40質量部である。該量が10質量部以上であると、圧縮強度及び流動性を向上させることができる。該量が40質量部以下であると、流動性を向上させることができる。
なお、この微粒子は、任意成分であり、用いなくてもよい。
【０００８】
本発明において、セメントと共に、ブレーン比表面積が3,500〜10,000cm2/gで、かつセメントよりも大きなブレーン比表面積を有する無機粒子を用いることができる。
この無機粒子は、セメント以外の無機粒子であり、例えば、スラグ、石灰石粉末、長石類、ムライト類、アルミナ粉末、石英粉末、フライアッシュ、火山灰、シリカゾル、炭化物粉末、窒化物粉末等が挙げられる。中でも、スラグ、石灰石粉末、石英粉末は、コストの点や硬化後の品質安定性の点で好ましく用いられる。
ブレーン比表面積が3,500cm2/g以上であると、流動性を向上させることができる。ブレーン比表面積が10,000cm2/g以下であると、粉砕に手間がかかるなどの欠点を回避することができる。また、この無機粒子がセメントよりも大きなブレーン比表面積を有することによって、無機粒子が、セメントと前記微粒子との間隙を埋める粒度を有することになり、流動性を向上させることができる。
無機粒子とセメントとのブレーン比表面積の差は、硬化前の作業性と硬化後の強度発現性の観点から、好ましくは1,000cm2/g以上である。
無機粒子の配合量は、セメント100質量部に対して好ましくは20〜55質量部、より好ましくは25〜50質量部である。該量が20質量部以上であると、より大きな圧縮強度を得ることができる。該量が55質量部以下であると、圧縮強度と流動性とのバランスを良好にすることができる。
なお、この無機粒子は、任意成分であり、用いなくてもよい。
【０００９】
細骨材としては、例えば、川砂、陸砂、海砂、砕砂、珪砂等又はこれらの混合物が挙げられる。
細骨材は、好ましくは、粒径2mm以下で、かつ75μm以下の粒子の含有率が2.0質量％以下のものである。ここで、細骨材の粒径とは、85％質量累積粒径である。細骨材を使用することによって、流動性及び作業性が著しく向上する。
細骨材の粒径が2mm以下であると、硬化後の機械的特性が向上する。75μm以下の粒子の含有率が2.0質量％以下であると、セメント組成物（特にモルタル）の流動性及び作業性が向上する。なお、硬化後の強度発現性の観点から、最大粒径が2mm以下の細骨材を用いることが好ましく、最大粒径が1.5mm以下の細骨材を用いることがより好ましい。また、流動性や作業性の観点から、75μm以下の粒子の含有率が1.5質量％以下である細骨材を用いることがより好ましい。
細骨材の配合量は、セメント組成物の施工性や硬化後の機械的強度の観点、さらには、自己収縮や乾燥収縮の低減、水和発熱量の低減等の観点から、固体粒子（例えば、前記のセメント、微粒子、無機粒子）の合計量100質量部に対して、好ましくは30〜130質量部、より好ましくは50〜130質量部である。
【００１０】
本発明で用いられる繊維は、セメント組成物に対して補強の効果を発揮しうるものであればよく、例えば、金属繊維、有機繊維、炭素繊維等が挙げられる。
金属繊維は、セメント組成物の硬化体の曲げ強度等を大幅に高める観点から、配合される。
金属繊維としては、鋼繊維、ステンレス繊維、アモルファス繊維等が挙げられる。中でも、鋼繊維は、強度に優れており、また、コストや入手のし易さの点からも好ましいものである。
金属繊維の寸法は、セメント組成物中における金属繊維の材料分離の防止や、硬化体の曲げ強度の向上の観点から、直径が0.01〜1.0mm、長さが2〜30mmであることが好ましく、直径が0.05〜0.5mm、長さが5〜25mmであることがより好ましい。
また、金属繊維のアスペクト比(繊維長/繊維直径)は、好ましくは20〜200、より好ましくは40〜150である。
金属繊維の配合量は、セメント組成物中の体積割合で、好ましくは4％以下、より好ましくは0.5〜3％、特に好ましくは1〜3％である。該割合が4％を超えると、金属繊維による補強効果が頭打ちとなるなどの理由で、好ましくない。
【００１１】
有機繊維及び炭素繊維は、硬化体の破壊エネルギー等を高める観点から、配合される。
有機繊維としては、ビニロン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、アラミド繊維等が挙げられる。中でも、ビニロン繊維、ポリプロピレン繊維は、コストや入手のし易さの点で好ましく用いられる。
炭素繊維としては、ＰＡＮ系炭素繊維やピッチ系炭素繊維が挙げられる。
有機繊維及び炭素繊維の寸法は、セメント組成物中におけるこれらの繊維の材料分離の防止や、硬化後の破壊エネルギーの向上の観点から、直径が0.005〜1.0mm、長さ2〜30mmであることが好ましく、直径が0.01〜0.5mm、長さ5〜25ｍｍであることがより好ましい
有機繊維及び炭素繊維のアスペクト比(繊維長/繊維直径)は、好ましくは20〜200、より好ましくは30〜150である。
有機繊維及び炭素繊維の配合量は、各々、セメント組成物中の体積割合で好ましくは10％以下、より好ましくは1〜9％、特に好ましくは2〜8％である。該割合が10％を超えると、有機繊維または炭素繊維による補強効果が頭打ちとなるなどの理由で、好ましくない。
本発明において、金属繊維、有機繊維、炭素繊維のうちの２種以上を併用することもできる。
【００１２】
減水剤としては、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減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤を使用することができる。
これらのうち、減水効果の大きな高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤を使用することが好ましい。
減水剤の配合量は、前記の固体粒子（例えば、セメント、微粒子、無機粒子）の合計量100質量部に対して、固形分換算で、好ましくは0.1〜4.0質量部、より好ましくは0.3〜2.0質量部である。該量が0.1質量部以上であると、高い流動性を得ることができる。該量が4.0質量部以下であると、材料分離や著しい凝結遅延を回避することができ、また、硬化後の機械的特性も優れたものとなる。
なお、減水剤は、液状と粉末状のいずれも使用することができる。
水の量は、前記の固体粒子（例えば、セメント、微粒子、無機粒子）の合計量100質量部に対して、好ましくは10〜30質量部、より好ましくは12〜25質量部である。
該量が10質量部以上であると、高い流動性を得ることができる。該量が30質量部以下であると、硬化後の機械的特性の観点から好ましい。
【００１３】
次に、図面を参照しつつ本発明の繊維補強セメント組成物の製造装置の一例を説明する。
図１は、本発明の繊維補強セメント組成物の製造装置の一例を示すフロー図、図２は、繊維供給装置の一例を示す縦断面図、図３は、図２に示す繊維供給装置のフィーダ及び繊維ほぐし部を示す平面図、図４は、図２に示す繊維供給装置の繊維ほぐし部を拡大して示す縦断面図、図５は、混練装置の一例の内部構造を説明するための正面図、図６は、図５に示す混練装置の撹拌用アームに固着される各種の撹拌翼を示す斜視図である。
【００１４】
図１中、本発明の繊維補強セメント組成物の製造装置は、セメント貯留槽１とセメント計量機２を含むセメント供給手段と、細骨材貯留槽３と細骨材計量機４を含む細骨材供給手段と、繊維供給装置７（ホッパ８、フィーダ９、繊維ほぐし部１０を含むもの）と計量コンベヤ（ベルトコンベヤ）１１と計量ホッパ１２を含む繊維供給手段と、水貯留槽１３と減水剤貯留槽１４と混合槽１５を含む水・減水剤供給手段と、混練装置５と、集合ホッパ６を備えている。
セメント貯留槽１、細骨材貯留槽３、及びホッパ８は、各々、複数のバッチ分の材料（セメント、細骨材、繊維）を貯留するためのものである。
セメント計量機２、細骨材計量機４、計量ホッパ１２、及び混合槽１５は、各々、１バッチ分の材料を計量または貯留した後に、混練装置５に供給するためのものである。なお、計量ホッパ１２内の繊維の量が１バッチ分に近づきつつあるときに、計量コンベヤ１１が減速するように構成されている。
混練装置５内での混練によって得られたセメント組成物は、集合ホッパ６を介して排出される。
なお、各材料の貯留手段及び計量手段としては、生コンプラント等で使用されている慣用の装置を用いることができる。
【００１５】
繊維供給装置７は、図２及び図３に示すように、繊維を貯留するためのホッパ８と、ホッパ８の下方に配設された、繊維を混練装置５に向けて供給するためのフィーダ９と、ホッパ８とフィーダ９の間に配設された繊維ほぐし部１０を有する。
繊維ほぐし部１０は、同一平面上に一定のピッチで並列させた複数の棒状体２０ａ，２０ｂ，２０ｃ・・・（及び、２１ａ，２１ｂ，２１ｃ・・・）からなるスノコ状の構造体を、上下方向に２段で、かつ上段（棒状体２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）と下段（棒状体２１ａ，２１ｂ，２１ｃ）の間で棒状体の位置が互い違いとなるように水平方向にピッチの１／２の寸法だけ位置をずらして配設させてなる（図３参照）。
棒状体の相互間のピッチ（図４中の符号Ｌ）は、好ましくは、繊維の長さの３〜８倍であり、より好ましくは繊維の長さの４〜７倍である。
棒状体の相互間のピッチの寸法は、繊維の長さによっても異なるが、６０〜１００ｍｍである。
該ピッチが前記の好ましい数値未満では、繊維がつまる可能性が高くなる。該ピッチが前記の好ましい数値を超えると、繊維をほぐす効果が低下して、ファイバーボールが生じる可能性が高くなる。
棒状体の断面の直径は、好ましくは３〜２０ｍｍ、より好ましくは５〜１５ｍｍ、特に好ましくは６〜１２ｍｍである。
該直径が３ｍｍ未満では、繊維をほぐす効果が低下して、ファイバーボールが生じる可能性が高くなる。該直径が２０ｍｍを超えると、重量、コスト、製造の手間などの観点から好ましくない。
棒状体としては、通常、断面が円形の金属棒（例えば、鉄棒、ステンレス棒等）が用いられる。
【００１６】
繊維ほぐし部１０における複数の棒状体の段数は、２段以上、好ましくは２〜３段である。段数が１段であると、繊維をほぐす効果が低下して、ファイバーボールが生じる可能性が高くなる。３段を超える段数は、重量、コスト、製造の手間などの観点から好ましくない。
繊維ほぐし部１０において、上段の複数の棒状体（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ・・・）と下段の複数の棒状体（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ・・・）とは、棒状体の位置が互い違いとなるように配設することが必要である。
上段の棒状体（例えば、図４中の符号２０ｃ）と下段の棒状体（例えば、図４中の符号２１ｃ）との中心間の水平方向の距離（ただし、Ｌは、同一の段における棒状体のピッチを示す。）は、Ｌ／４〜Ｌ／２、好ましくはＬ／３〜Ｌ／２、より好ましくはＬ／２である。
上段の棒状体（例えば、図４中の符号２０ｃ）と下段の棒状体（例えば、図４中の符号２１ｃ）との中心間の鉛直方向の距離Ｈ（ただし、Ｌは、同一の段における棒状体のピッチを示す。）は、好ましくは、Ｌ／８〜３Ｌ／４、より好ましくは、Ｌ／４〜Ｌ／２である。
なお、上段の棒状体と下段の棒状体との中心間の水平方向または鉛直方向の距離は、繊維ほぐし部１０（またはフィーダ９）の延びる方向を水平にした場合の距離であり、図４に示す傾斜角度αを有する場合における水平方向または鉛直方向の値を意味するものではない。
繊維ほぐし部１０の大きさは、ホッパ８から落下する繊維の全部を通過させ得るものであればよく、ホッパ８の排出口の大きさと同じかまたはやや大きめにすればよい。
【００１７】
繊維ほぐし部１０を構成する複数の棒状体２０ａ・・・の両端は、枠体２２に固着されている。枠体２２は、フィーダ９の側壁に固着されている。フィーダ９は、底板部と、底板部の両縁から垂直に上方に延びる一対の側板部とを備えており、ホッパ８から落下した繊維の流通路を形成している。フィーダ９の側板部の上部は、ホッパの下端に固着されている。
フィーダ９には、加振部２４が取り付けられている。加振部２４によって、フィーダ９、及び、フィーダ９に固着されたホッパ８及び繊維ほぐし部１０が、フィーダ９の延びる方向に往復運動するように構成されている。
フィーダ９の直線方向の往復運動の長さは、例えば、３〜６ｍｍである。フィーダ９の往復運動の速度は、例えば、１分間当たり２５〜３０往復である。フィーダ９の往復運動と同様に、繊維ほぐし部も往復運動する。
フィーダ９は、図２及び図３に示すように、水平方向に対して特定の角度（図４中の符号α）だけ傾斜させることができる。角度αは、好ましくは５〜１５度、より好ましくは７〜１２度である。このように傾斜角度を設けることによって、フィーダ９が金属板である場合にも、加振部２４による振動のみによって、フィーダ９上の繊維を自然に下方（排出方向）に移動させることができる。
なお、フィーダ９として、水平方向に延びるか、または水平方向に対して特定の角度だけ傾斜した方向に延びる可動式のベルトコンベヤを用いてもよい。なお、この場合の傾斜角度は、例えば、前記の角度αと同様に定めることができる。
フィーダ９上の繊維は、排出口２３から下方に落下し、計量コンベヤ１１によって運搬される（図１、図２）。
【００１８】
混練装置５は、図５に示すように、平行に延びる２つの軸線３２，３３を有する二軸型ミキサであって、ケーシング３８と、ケーシング３８内に収容された、軸線３２，３３を回転軸として回転する一対の撹拌用アーム３０，３１を備えている。
撹拌用アーム３０は、軸線３２に対して螺旋状に形成された混練羽根３０ａと、混練羽根３０ａよりも短尺でかつ混練羽根３０ａとは逆方向にねじる螺旋状に形成された切り返し羽根３０ｂと、混練羽根３０ａと切り返し羽根３０ｂとを連結するための連結部材３０ｃとによって略Ｚ字状に形成されている。
撹拌用アーム３１も、撹拌用アーム３０と同様に、軸線３３に対して螺旋状に形成された混練羽根３１ａと、混練羽根３１ａよりも短尺でかつ混練羽根３１ａとは逆方向にねじる螺旋状に形成された切り返し羽根３１ｂと、混練羽根３１ａと切り返し羽根３１ｂとを連結するための連結部材３１ｃとによって略Ｚ字状に形成されている。
【００１９】
混練装置５は、撹拌用アーム３０が有する混練羽根３０ａと、撹拌用アーム３１が有する切り返し羽根３１ｂとが対向し、かつ、撹拌用アーム３０が有する切り返し羽根３０ｂと、撹拌用アーム３１が有する混練羽根３１ａとが対向するように、構成されている。
撹拌用アーム３０と撹拌用アーム３１は、回転軌跡が重なる領域を有するものの、互いに逆方向に同期して回転するため、衝突せずに、材料の混練を効率的に行うことができる。アーム３０，３１は、駆動軸３４，３５及び従動軸３６，３７により支持されている。
混練羽根３０ａ，３１ａ及び切り返し羽根３０ｂ，３１ｂには、図５及び図６に示すように、複数の撹拌翼４０，４１，４２が固着されている。図５中の符号Ａ，Ｂ，Ｃは、各々、図６に示す撹拌翼４０（符号Ａ）、撹拌翼４１（符号Ｂ）、撹拌翼４２（符号Ｃ）の取り付け位置を示す。
撹拌翼４０，４１，４２は、各々、撹拌の効果を高めるための突起部４０ａ，４１ａ，４２ａ、及び、撹拌用アーム３０，３１に取り付けるための板状の取付部４０ｂ，４１ｂ，４２ｂからなる。なお、突起部４０ａ，４１ａ，４２ａの高さは、好ましくは１２〜３０ｃｍである。
このように混練装置５として特定の構造の二軸型ミキサを用いることによって、繊維の分散性の向上、及び、混練の効率性の向上（混練時間の短縮化）を達成することができる。
前記の一対の撹拌用アームを用いない場合や、前記の一対の撹拌用アームを用いるものの、前記の撹拌翼を有しない場合には、図５及び図６に示すものを用いる場合と比べて、繊維の分散性及び混練の効率性が劣る。
【００２０】
混練装置５は、図１に示すように、繊維投入部１７及びセメント投入部１８を有する。なお、繊維投入部１７は、図１に示すように、細骨材投入部と併用することができる。
繊維投入部１７は、同一平面上に一定のピッチで並列させた複数の棒状体からなるスノコ状の構造体である繊維分散部、及び、該繊維分散部を振動させるための加振部を備えている。このように繊維分散部及び加振部を設けることによって、セメント組成物における繊維の分散性及び混練の効率性の更なる向上を図ることができる。
棒状体の相互間のピッチは、好ましくは、繊維の長さの５〜１５倍であり、より好ましくは、繊維の長さの７〜１３倍である。
棒状体の相互間のピッチの寸法は、繊維の長さによっても異なるが、好ましくは８０〜２２０ｍｍ、より好ましくは１２０〜１８０ｍｍである。
該ピッチが前記の好ましい数値未満では、繊維がつまる可能性が高くなる。該ピッチが前記の好ましい数値を超えると、繊維の分散性及び混練の効率性の向上の効果が小さくなる。
【００２１】
繊維投入部１７の繊維分散部を構成する棒状体の断面の直径は、好ましくは３〜２０ｍｍ、より好ましくは５〜１８ｍｍ、特に好ましくは６〜１５ｍｍである。
該直径が３ｍｍ未満では、繊維の分散性及び混練の効率性の向上の効果が小さくなる。該直径が２０ｍｍを超えると、重量、コスト、製造の手間などの観点から好ましくない。
棒状体としては、通常、断面が円形の金属棒（例えば、鉄棒、ステンレス棒等）が用いられる。
繊維投入部１７における複数の棒状体の段数は、１段以上、好ましくは１〜２段である。段数が３段以上であると、重量、コスト、製造の手間などの観点から好ましくない。
繊維投入部１７の繊維分散部の往復運動（直線方向）の長さは、例えば、１〜６ｍｍである。繊維分散部の往復運動の速度は、例えば、１分間当たり、２５〜３０往復である。
【実施例】
【００２２】
［実施例１］
図１〜図６に示す製造装置を用いて、繊維補強セメント組成物を製造した。
材料、及び、製造装置の各部の詳細は、以下の（１）〜（４）のとおりである。
（１）材料
（ａ）セメント
種類：低熱ポルトランドセメント（ブレーン比表面積3,300cm2/g）
配合量：１００質量部
（ｂ）微粒子
種類：シリカフューム（ＢＥＴ比表面積10m2/g）
配合量：２８質量部
（ｃ）無機粒子
種類：石英粉末（ブレーン比表面積7,500cm2/g）
配合量：３６質量部
（ｄ）細骨材
種類：珪砂（最大粒径0.6mm、75μm以下の粒子の含有量0.3重量％）
配合量：１１５質量部（前記（ａ）〜（ｃ）の合計量１００質量部に対して、７０質量部）
（ｅ）繊維
種類：鋼繊維（直径：0.2mm、長さ：15mm）
配合量：セメント組成物中の体積割合で２％
（ｆ）減水剤
種類：ポリカルボン酸系高性能減水剤
配合量：０．４質量部（固形分換算）
（ｇ）水
種類：水道水
配合量：２２質量部（前記（ａ）〜（ｃ）の合計量１００質量部に対して、１３．５質量部）
【００２３】
（２）繊維供給装置
図４中の棒状体（符号２０ｂ等）の直径：９ｍｍ
図４中のピッチ（Ｌ）：８０ｍｍ
図４中の鉛直方向の距離（Ｈ）：３０ｍｍ
図４中の傾斜角度（α）：９度
繊維ほぐし部の複数の棒状体の段数：２段
繊維ほぐし部（図４中の棒状体）の往復運動の長さ：５ｍｍ
繊維ほぐし部（図４中の棒状体）の往復運動の速度：３０往復／分
（３）混練装置の投入部
繊維分散部を構成する棒状体の直径：９ｍｍ
棒状体のピッチ：１５０ｍｍ
繊維分散部の複数の棒状体の段数：１段
繊維分散部（棒状体）の往復運動の長さ：３ｍｍ
繊維分散部（棒状体）の往復運動の速度：２５往復／分
（４）混練装置の撹拌用アーム
撹拌用アームの回転速度：３１回転／分
撹拌用アームの軸線方向の長さ：２１２ｃｍ
図６中の撹拌翼４０（符号：Ａ）の突起部の高さ：１９ｃｍ
図６中の撹拌翼４１（符号：Ｂ）の突起部の高さ：２４ｃｍ
図６中の撹拌翼４２（符号：Ｃ）の突起部の高さ：２６ｃｍ
【００２４】
（５）評価及び結果
得られたセメント組成物中の繊維の分散性は、非常に良好であった。
混練装置での混練時間は、７分間であった。
【００２５】
［実施例２］
撹拌翼を有しない混練装置を用いたこと以外は実施例１と同様にして実験した。
その結果、得られたセメント組成物中の繊維の分散性は、良好であった。混練装置での混練時間は、１８分間であった。なお、１２〜１３分間の混練の場合、繊維の分散性がやや劣るという結果が得られた。
［実施例３］
繊維分散部を有しない混練装置を用いたこと以外は実施例１と同様にして実験した。
その結果、得られたセメント組成物中の繊維の分散性は、良好であった。混練装置での混練時間は、１２分間であった。なお、７〜８分間の混練の場合、繊維の分散性がやや劣るという結果が得られた。
【００２６】
［比較例１］
繊維ほぐし部を有しない繊維供給装置を用いたこと以外は実施例１と同様にして実験した。
その結果、繊維が塊状のまま計量ホッパ１２に供給されたため、計量ホッパ１２（図１参照）における計量を正確に行うことができなかった。
［比較例２］
繊維ほぐし部を構成する棒状体の段数が１段である繊維供給装置を用いたこと以外は実施例１と同様にして実験した。
その結果、比較例１と比べて程度が軽減されたものの、繊維が塊状のまま計量ホッパ１２に供給されたため、計量ホッパ１２における計量を正確に行うことができなかった。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の繊維補強セメント組成物の製造装置の一例を示すフロー図である。
【図２】繊維供給装置の一例を示す縦断面図である。
【図３】図２に示す繊維供給装置のフィーダ及び繊維ほぐし部を示す平面図である。
【図４】図２に示す繊維供給装置の繊維ほぐし部を拡大して示す縦断面図である。
【図５】混練装置の一例の内部構造を説明するための正面図である。
【図６】図５に示す混練装置の撹拌用アームに固着される各種の撹拌翼を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２８】
１    セメント貯留槽
２    セメント計量機
３    細骨材貯留槽
４    細骨材計量機
５    混練装置
６    集合ホッパ
７    繊維供給装置
８    ホッパ
９    フィーダ
１０    繊維ほぐし部
１１    計量コンベヤ
１２    計量ホッパ
１３    水貯留槽
１４    減水剤貯留槽
１５    混合槽
１６    繊維分散部
２０ａ〜２０ｃ    棒状体
２１ａ〜２１ｃ    棒状体
２２    枠体
２３    排出口
２４    加振部
３０，３１    撹拌用アーム
３０ａ，３１ａ    混練羽根
３０ｂ，３１ｂ    切り返し羽根
３０ｃ，３１ｃ    連結部材
３２，３３    軸線
３４，３５    駆動軸
３６，３７    従動軸
３８    ケーシング
４０，４１，４２    撹拌翼
４０ａ，４１ａ，４２ａ    突起部
４０ｂ，４１ｂ，４２ｂ    取付部
【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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