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【発明の名称】 生コン付着モルタルの再使用方法
【発明者】 【氏名】中村 聖二

【氏名】西村 正

【氏名】後藤 友彦

【要約】 【課題】戻ってきた生コン搬送車のドラム内の付着モルタルを、充分な量の水で確実に洗浄し、付着物中の固形分を再利用し、安定な品質のフレッシュコンクリートとして簡易な手段で再使用する方法を提供する。

【解決手段】生コンを輸送し、戻ってきた生コン搬送車のドラム内を洗浄し、洗浄水中のセメントを再使用する方法において、上記ドラムを、洗浄するに充分な量の遅延剤含有水で洗浄し、そのまま静置し、該生コン搬送車を使用する前にドラム内の上澄水のみを排出し、しかる後、次回のフレッシュコンクリートを投入して混合して使用し、更に、静置したドラムから排出した上澄水に、新たに適正な量の遅延剤を追加配合して他の戻ってきた生コン搬送車の洗浄水に使用する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
生コンクリートを輸送し、戻ってきた生コン搬送車のドラム内を洗浄し、洗浄水中のセメントを再使用する方法において、
上記ドラムを、洗浄するに充分な量の遅延剤含有水で洗浄し、そのまま静置し、該生コン搬送車を使用する前にドラム内の上澄水のみを排出し、しかる後、次回のフレッシュコンクリートを投入し、混合して使用する生コン付着モルタルの再使用方法。
【請求項2】
次回のフレッシュコンクリートが、ドラム内に残留した含水残渣であるスラッジの容量を、コンクリート配合の練混ぜ水量から差し引いて配合したフレッシュコンクリートであることを特徴とする請求項1記載の生コン付着モルタルの再使用方法。
【請求項3】
生コン搬送車の洗浄水が、ドラム内に付着するセメントの硬化を抑制するに充分な遅延剤を含有していることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載する生コン付着モルタルの再使用方法。
【請求項4】
静置したドラムから排出した上澄水に、新たに適正な量の遅延剤を追加配合して他の戻ってきた生コン搬送車の洗浄水に使用することを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載する生コン付着モルタルの再使用方法。
【請求項5】
ドラムから排出した洗浄水の遅延剤濃度を調整するにあたり、グルコースオキシダーゼ、ペルオキシダーゼ、o−トリジンを含有する試薬を試験紙に含水させた後、乾燥させて得られた試験紙を使用して遅延剤濃度を検知することを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載する生コン付着モルタルの再使用方法。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、戻ってきた生コン搬送車のドラム内に付着する生コンクリート(以下、生コンとする)、すなわち付着モルタルを充分な量の水で確実に洗浄し、付着物中の固形分を再利用し、安定な品質のフレッシュコンクリートとして簡易な手段で再使用する方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、戻ってきたアジテータ車のドラム内に、付着する生コンクリート残留物を、遅延剤を含有する少量の水で洗浄し、その上に、新たにフレッシュコンクリートを装入し、よく撹拌した後、次回のコンクリートとして使用する方法が開示されている。この方法は翌日ドラムに10.5m3 のコンクリートを装入している。そして、洗浄する水の量として100〜600Lと記載されている。
【0003】
最大600Lの水を使用したとしても、約11m3 容量のドラムの洗浄には不足し、洗浄されない部位が残存する。この洗浄されなかった部位ではセメントが硬化し、硬化したセメントには更にコンクリートが付着硬化して核を形成するに至り、洗浄不充分によるトラブルが続出する問題があった。洗浄に充分な水を使用すると、その上にフレッシュコンクリートが装入されるのであるから、所定の水/セメント比の生コンを製造することができない短所があった。
【0004】
一方、本出願人は特許文献2を開示した。これはドラムを遅延剤を含有する水で洗浄し、生成したスラリー状モルタルを排出する。次いで細骨材を分離、除去したスラッジ水を貯留、管理し、次回のフレッシュコンクリート練混ぜ時の練混ぜ水及びセメントの一部として利用する方法である。この方法は現実に実施され、セメント及び水の再使用に貢献している。
しかしながら、現実の実施にあたって、セメントの活性を維持するために遅延剤を多く使用し過ぎて、製造したコンクリートの凝結が遅延し過ぎるトラブルが発生するおそれがあった。
【0005】
このようなトラブルを未然に防ぐために本出願人は特許文献3を開示した。すなわち、遅延剤の一部又は全部に還元糖、特にグルコースを使用するものである。グルコースオキシダーゼ、ペルオキシダーゼ、o−トリジンからなる試薬を試験紙に含水させた後、乾燥させて得られた試験紙を使用する。還元糖、特にグルコースはグルコースオキシダーゼの作用により過酸化水素を生じ、次いでペルオキシダーゼの作用によりo−トリジンを酸化し、還元糖の濃度に応じて黄色から青色に呈色する。遅延剤に還元糖を一定割合で添加しておけば、この発明の試験紙により瞬時に遅延剤の過不足を判定することができる。
【0006】
この方法を用いても、特許文献2の方法には細骨材の分離装置やスラッジ水貯槽等種々の設備を備えるための初期投資が嵩張る問題があった。又、そうした廃水処理設備は工場敷地面積のかなり大きな部分を専有し、粉塵の発生等周辺環境への深刻な問題の原因ともなっていた。
【特許文献1】特許第2579373号公報
【特許文献2】特許第2651537号公報
【特許文献3】特許第3384737号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明者らは、特許文献1の長所を生かして生コン工場が容易に採用できる方法を検討した。生コン搬送車のドラムの洗浄には充分な量の水を用いる必要があり、充分な水を使用すれば、所望する水/セメント比のコンクリートを製造できない。或いは、適正な水/セメント比を維持できる量の水で洗浄すると、不充分な水で洗浄して、セメント塊の固結のおそれを常に抱くことになり、結果として、現実の実施が困難であるという短所があった。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は上記課題を解決することを目的とし、その構成は、生コンを輸送し、戻ってきた生コン搬送車のドラム内を洗浄し、洗浄水中のセメントを再使用する方法において、上記ドラムを、洗浄するに充分な量の遅延剤含有水で洗浄し、そのまま静置し、該生コン搬送車を使用する前にドラム内の上澄水のみを排出し、しかる後、次回のフレッシュコンクリートを投入し、混合して使用し、更に、静置したドラムから排出した上澄水に、新たに適正な量の遅延剤を追加配合して他の戻ってきた生コン搬送車の洗浄水に使用することを特徴とする。
【0009】
すなわち、本発明は充分な量の遅延剤含有水で生コン搬送車のドラムを洗浄し、そのまま静置するものである。次回の生コン搬送車使用時に、上澄水を排出し、洗浄水貯留槽に貯える。現在、一般的に使用されている大型生コン搬送車は4.5m3 容量であり、上澄水のみを排出した後のドラムに残留する、含水残渣であるスラッジは約50Lである。したがって、仮に、ドラムを1000Lの水で洗浄したとしても、使用時に950Lの上澄水なら容易に排出することができる。
【0010】
本発明の特徴は、余剰の洗浄水の上澄水を一旦抜き取ることにある。抜き取った結果、残留する含水残渣であるスラッジは少量であるため、任意の水/セメント比のコンクリートを混練することができる。次回のコンクリートは、残留したスラッジの容量分を、コンクリート配合の練混ぜ水から差し引いた配合が好ましい。抜き取った洗浄水は貯留槽にためおき、遅延剤濃度を調整して再度洗浄水として使用できる。遅延剤の濃度調整に際しては、特許文献3の試験紙を使用することができる。
【発明の効果】
【0011】
洗浄水の上澄水を抜き取る本発明により、充分な量の水でドラムを洗浄することができる。しかも、任意の配合のコンクリートを新たに混練することが可能になった。更に、抜き取った洗浄水の上澄水を貯留しておく貯留槽以外には特に設備も不要である。仮に洗浄水の中の遅延剤濃度が高すぎた場合であっても、大量の上澄水を抜き取るため、含水残渣であるスラッジに含有される遅延剤が、フレッシュコンクリートの全体に占める割合が小さく、コンクリートの硬化が遅延する現象は起こり得ない。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
生コン搬送車とは、混練したコンクリート又はモルタルを緩く撹拌しながら搬送する所謂アジテータ車、原料を投入してそれを混合してコンクリート又はモルタルを製造し、しかる後、緩く撹拌しながら搬送する所謂ミキサー車等、硬っていないコンクリート又はモルタルを搬送する車を全て包含する。
生コン搬送車は主として一般に使用されている大型車であり、積載量最大4.5m3 の規格である。このドラムに付着する付着モルタルは、約80Lであることは一般に認識されている。このドラムを洗浄するにあたって使用する水の量に限定はないが、充分な洗浄を行い、且つドラムの容量を参酌すれば0.5〜3.0m3 、好ましくは0.7〜2.0m3 である。
【0013】
本発明は洗浄した後、静置して分離した上澄水を排出する。上澄水のみを排出した後に残る含水残渣であるスラッジの量は約50Lである。スラッジが残留するドラムにフレッシュコンクリートを投入するのであるから、次回のフレッシュコンクリートはスラッジの量を練混ぜ水から差し引いた量が好ましい。
遅延剤の濃度は遅延剤の種類、コンクリートの配合、温度、混練後の時間等の要因により変動するため限定することはできない。あえて、言及すれば、予定日時静置してもセメントの水和反応が進行しない程度の量である。
【0014】
遅延剤としては、グルコン酸、クエン酸、酒石酸のようなオキシカルボン酸系化合物及びその塩、グルコース、蔗糖、乳糖のような糖類、アミノトリメチレンホスホン酸のようなアミノホスホン酸系化合物及びその塩、リグニンスルホン酸又はその塩系化合物やポリカルボン酸系減水剤であって、促進作用を有しないもの、ケイフッ化物等、セメントの水和反応を遅延させることが知られている物質は全て包含される。セメントに凝結遅延作用のない他のセメント混和剤を配合することは差し支えない。
【0015】
抜き取った上澄水中の遅延剤の量は、ヒトの尿中のグルコース濃度を測定する試験紙を好ましく使用することができる。還元糖、特にグルコースの還元性を利用した試験紙を使用することができる。グルコースオキシダーゼとペルオキシダーゼとo−トリジンの水溶液をろ紙に吸収させ、次いで乾燥させた試験紙である。この試験紙は還元糖、特にグルコースがグルコースオキシダーゼの作用により過酸化水素を生じ、次いでペルオキシダーゼがo−トリジンを酸化し、還元糖の濃度に応じて黄色から青色に呈色する。還元糖のみを遅延剤として使用することもでき、或いは他の遅延剤と配合することもできる。遅延剤に還元糖を添加した割合に応じて、どの程度の着色が好ましいかを予め認識しておけば、遅延剤の過不足を瞬時に判定することができる。
【実施例1】
【0016】
実際の大型アジテータ車の付着モルタル量を80Lとし、最低3m3 の生コンを積載すると仮定して、1/100量で実験を行った。
付着モルタルの作成……付着モルタルは表1に示すコンクリート配合No.1を用い、55Lパン型強制ミキサで30Lのコンクリートを20℃で練混ぜ、全量径5mmの篩を通して付着モルタルを作成した。室温20℃で2時間放置後使用した。
【0017】
この付着モルタルの強熱減量を測定した。付着モルタルを0.15mm篩を通過させ、水洗、吸引ろ過、アセトン洗浄後、105℃で恒量になるまで乾燥し、JIS R 5202に準拠して975±25℃で測定した強熱減量は2.7%であった。
【0018】
コンクリートの使用材料は次の通りである。
遅延剤……グルコン酸ソーダ20重量%、無水グルコース10重量%含有水溶液
水(W)……水道水
セメント(C)……太平洋・宇部三菱・住友大阪普通ポルトランドセメント等量混合物 密度3.16
細骨材(S)……大井川産陸砂 密度2.58
粗骨材(G)……青海産砕石 寸法2005 密度2.70
AE減水剤……ダラセムM−7(グレースケミカルズ社製)
【0019】
【表1】


【0020】
遅延剤を表2の実験No.1〜5に示す希釈溶液濃度に調製し、表2の使用量に示す量に付着モルタル0.8Lを加えて3分間混合し、スラリー状モルタルを作成した。このスラリー状モルタルは各2検体作成し、その1は表2に示すスラリーの安定状態の試験に使用し、室温20℃で静置した。他の1は翌日に新しいコンクリートとの混合試験用にシールして静置保存した。
【0021】
【表2】


【0022】
新しいコンクリート30Lを表1の配合No.1で、パン型強制ミキサーで練混ぜ、実験No.1−0として表3の項目の試験に供した。同様にして表1に示す配合No.2の新しいコンクリート30Lを作成した。その際、前日に作成し保存した実験No.1〜5のスラリー状モルタルをそれぞれ新しいコンクリートに混合して実験1−1〜1−5とした。実験No.1−1〜1−3に関しては、上澄水9.5Lを抜き取った残りの含水残渣であるスラッジを使用した。それぞれのスランプ、空気量を測定した。次いで養生し、表3に示す項目の試験を行い、その結果を表3に示した。実験No.1−1の遅延剤濃度0.3%において充分に望ましい結果が得られた。
【0023】
なお、養生中のコンクリート試験は20℃で行った。コンクリート物性測定方法は、スランプはJIS A 1101、空気量はJIS A 1128、凝結時間はJIS A 1147に準じて行い。圧縮強度はJIS A 1108に準じ、径10×20cmの円柱供試体を20℃水中養生とした。
【0024】
【表3】


【実施例2】
【0025】
本実施例は、アジテータ車が工場に戻る途中、或いは工場で待機中にドラムが直射日光に曝されて昇温してセメントの水和が若干進行する条件を想定し、大型アジテータ車に最低3m3 積載すると仮定し、その1/100量で実験を行った。
実施例1の付着モルタルを調製後、55℃で2時間静置して実験時に20℃に冷却して用いた。使用に先立ち、実施例1に準じて付着モルタルの強熱減量を測定したところ3.7%であった。
遅延剤希釈溶液としては、新規に清水に遅延剤原液を溶解したものの他に、回収遅延剤を用いた。付着モルタルは実施例1の付着モルタルの調製に準じて行った。
【0026】
回収遅延剤とは、実験番号1−1で抜き取った上澄水の濃度を検出し、これに更に遅延剤原液を追加していく。その程度は、試験紙を用い、新規な遅延剤溶液と同一程度の試験紙の呈色が得られるまで追加すればよい。濃度の検出は、特許文献3に開示した、体外診断用の尿中グルコース試験紙を使用する。遅延剤の種類は実施例1において用いた遅延剤であり、特に「L」と記載したものは市販の遅延剤リカバー(グレースケミカルズ社製)であり、「D」と記載したものは、同じく市販の遅延剤デルボクリーン(エヌエムビー社製)である。
【0027】
作成した付着モルタルを55℃で2時間保存し、遅延剤希釈溶液として新規と回収を使用した以外は表4に示す条件でスラリー状モルタルを作成し、その状態を観察し、表4に記載した。
表4中、固化初期とは、スラリー状モルタル沈降物が固まり始めているが、崩して撹拌するとスラリー状モルタルになる状態である。
固化とは、スラリー状モルタル沈降物が固まり、崩れにくく、スラリー状にならない状態である。
【0028】
表4より、遅延剤希釈溶液の回収再利用は、新規遅延剤水溶液と遜色なく、スラリー状モルタルの安定性に優れている。したがって、大量の洗浄水を用いて洗浄しても、回収再利用できるため、全体として遅延剤の消費量を低減することができる。
【0029】
新しく混合するコンクリートは、実施例1の配合No.2の配合とし、実施例1と同じく、実験No.6と実験No.7は、10Lの洗浄水から9.5Lの上澄水を除去した後の含水残渣であるスラッジを配合した。実験No.2−0のコンクリート30Lは、実施例1の配合No.1とした。実験No.2−0から実験No.2−9について、表5に記載した試験を実施例1に準じて行いその結果を表5に併記した。なお、実験は21℃で行った。
表5より、回収洗浄水を再利用する方法は、新規な遅延剤希釈溶液を用いる方法と遜色なく、充分な量の遅延剤希釈溶液を使用しても、遅延剤及び水の無駄は一切生じないことが判明した。
【0030】
【表4】


【0031】
【表5】


【実施例3】
【0032】
生コン大型トラックアジテータ車の、ドラム内の付着モルタルの再利用について生コン工場で試験を行った。
AE減水剤として、実施例1のダラセムM−7に代えて、ダーレックスF−1(グレースケミカルズ社製)を用いた。
基準生コンは表6に示す配合No.3の記号24−18−29Nの示方配合を用い、ミキサーで練混ぜてアジテータ車のドラムに3m3 積載した。生コン工場出荷及び練混ぜから40分経過後の現場荷卸し時のコンクリート試験結果を表7の実験No.11に示した。
【0033】
コンクリート荷卸し後、工場に戻ったアジテータ車は荷卸しから2時間経過後、実施例1の0.3容量%濃度の遅延剤希釈液1m3 を正確に計量投入し、ドラムの回転でドラム内付着モルタルを洗浄し、静置した。
なお、ドラム内の付着モルタル洗浄時、実施例1に準じて付着モルタルの強熱減量を測定した。その結果は3.3%であった。
ドラム中の洗浄水の上澄水950Lを、計量しながら、ホースを用いて正確に抜き取った。この他ドラムに抜取り孔を穿設し、この抜取り孔を抜取り時以外は密封する方法、減圧下に吸引する方法等各種方法が使用できる。
【0034】
ドラムを回転させ、スラッジが固化していないことを確認した。新たに積み込むコンクリートは、ドラム内に残したスラッジ50Lを練混ぜ水の一部として減らした配合No.4である。コンクリート積載後、アジテータ車のドラムの高速回転により上澄水抜き取り後のスラッジと、新たに積み込んだコンクリートを均一に混合させ、基準の示方配合コンクリートと同様にコンクリート試験を行い、試験結果を表7に実験No.12として併記した。
【0035】
【表6】


【0036】
【表7】


【0037】
表7の結果より、本発明の方法は非常に簡易であり、遅延剤含有溶液の貯留槽があれば直ちに実施することができる。無駄に排出される水やセメントも一切なく、生コン搬送車のドラムも充分に洗浄することができ、積載コンクリートの凝結が遅れるおそれもなく、コンクリートの品質は低下せず、むしろ増大している。本発明はセメント業界における究極のクロースドサイクルと考えられる。
【出願人】 【識別番号】591224331
【氏名又は名称】グレースケミカルズ株式会社
【識別番号】598037569
【氏名又は名称】會澤高圧コンクリート株式会社
【出願日】 平成19年1月12日(2007.1.12)
【代理人】 【識別番号】100078042
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 定子

【識別番号】100107799
【弁理士】
【氏名又は名称】岡田 希子


【公開番号】 特開2008−168541(P2008−168541A)
【公開日】 平成20年7月24日(2008.7.24)
【出願番号】 特願2007−4839(P2007−4839)