砕石および砕砂の製造プラントおよび製造方法
【課題】表面が滑らかで天然砂と性状の近い砕砂とともに表面が滑らかで粒形判定実積率の高い砕石を得ることが可能な砕石および砕砂の製造プラントおよび製造方法の提供。
【解決手段】第１ボールミル１０１内で、粒径０ｍｍ超２５ｍｍ以下の様々な粒径の砕石を混合した原材料を、粒径３０ｍｍ以上９０ｍｍ以下のボールと接触させることにより砕石の角取りおよび表面研磨加工し、第１ボールミル１０１から排出される加工物から砕石と砕砂とを分級し、第２ボールミル１０２内で、分級された砕砂をボールと接触させることにより摩砕する。
【解決手段】第１ボールミル１０１内で、粒径０ｍｍ超２５ｍｍ以下の様々な粒径の砕石を混合した原材料を、粒径３０ｍｍ以上９０ｍｍ以下のボールと接触させることにより砕石の角取りおよび表面研磨加工し、第１ボールミル１０１から排出される加工物から砕石と砕砂とを分級し、第２ボールミル１０２内で、分級された砕砂をボールと接触させることにより摩砕する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、砕石および砕砂、特にコンクリート用として好適な砕石および砕砂を一度に製造する砕石および砕砂の製造プラントおよび製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７は従来の製砂プラントを示す説明図である。図７に示すように、従来の製砂プラントでは、原料ホッパ２００に投入された原材料はフィーダ２０１によって一定量がロッドミル２０２に送り込まれる。そして、原材料はロッドミル２０２にて粗砕され、この粗砕された砕石が、ボールミル２０３に送り込まれる。続いて、この砕石は、ボールミル２０３内でボールと衝突することによって破砕され、粒径３ｍｍ程度まで粉砕される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
ボールミル２０３によって粉砕された粉砕物は、トロンメル２０４によって粒径３ｍｍ以上のものと粒径３ｍｍ未満のものとに分級され、３ｍｍ以上のものは排出される。一方３ｍｍ未満のものは分級器２０６により分級され、脱水スクリーン２０７およびコンベア２０８を経て、０〜３ｍｍの砕砂２０９として積み上げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３１９６０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように従来の製砂プラントでは、ロッドミル２０２にて粗砕された砕石をボールミル２０３においてボールで破砕することにより、粒径３ｍｍ程度まで一気に粉砕しているが、こうして得られた０〜３ｍｍの砕砂２０９は表面が粗く、天然砂とは性状が大きく異なる。
【０００６】
そこで、本発明においては、表面が滑らかで天然砂と性状の近い砕砂とともに表面が滑らかで粒形判定実積率の高い砕石を得ることが可能な砕石および砕砂の製造プラントおよび製造方法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】
【０００７】
本発明の砕石および砕砂の製造プラントは、粒径０ｍｍ超２５ｍｍ以下の様々な粒径の砕石を混合した原材料を、粒径３０ｍｍ以上９０ｍｍ以下のボールと接触させることにより砕石の角取りおよび表面研磨加工する第１のボールミルと、第１ボールミルから排出される加工物から砕石と砕砂とを分級する分級装置と、分級装置により分級された砕砂をボールと接触させることにより摩砕する第２のボールミルとを含むものである。
【０００８】
また、本発明の砕石および砕砂の製造方法は、第１ボールミル内で、粒径０ｍｍ超２５ｍｍ以下の様々な粒径の砕石を混合した原材料を、粒径３０ｍｍ以上９０ｍｍ以下のボールと接触させることにより砕石の角取りおよび表面研磨加工すること、第１ボールミルから排出される加工物から砕石と砕砂とを分級すること、第２ボールミル内で、分級された砕砂をボールと接触させることにより摩砕することを含むことを特徴とする。
【０００９】
これらの発明では、第１ボールミル内に、粒径０ｍｍ超２５ｍｍ以下の様々な粒径の砕石を混合した原材料を投入するため、流動性が良くなり、粒径３０ｍｍ以上９０ｍｍ以下のボールと接触させることにより、砕石の破砕を少なくして、砕石の角取りおよび表面研磨を行うことができ、表面が滑らかで粒形判定実積率の高い砕石を得ることができる。また、第１ボールミルから排出され、分級された砕砂は、砕石の角取りおよび表面研磨によって発生した表面が滑らな砕砂であり、さらに第２ボールミル内で摩砕が行われるため、表面が滑らかで天然砂と性状の近い砕砂を得ることができる。
【発明の効果】
【００１０】
第１ボールミル内で、粒径０ｍｍ超２５ｍｍ以下の様々な粒径の砕石を混合した原材料を、粒径３０ｍｍ以上９０ｍｍ以下のボールと接触させることにより砕石の角取りおよび表面研磨加工し、第１ボールミルから排出される加工物から砕石と砕砂とを分級し、第２ボールミル内で、分級された砕砂をボールと接触させることにより摩砕する構成により、表面が滑らかで天然砂と性状の近い砕砂とともに表面が滑らかで粒形判定実積率の高い砕石を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態における砕石および砕砂の製造プラントを示す説明図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるボールミルの縦断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ矢視図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】本実施形態におけるボールミルの使用状態を示す図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】本発明の別の実施形態を示す図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図７】従来の製砂プラントを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は本発明の実施の形態における砕石および砕砂の製造プラントを示す説明図である。図１に示すように、本実施形態における砕石および砕砂の製造プラントは、主に原料ホッパ１００と、第１ボールミル１０１および第２ボールミル１０２と、第１分級装置１０３および第２分級装置１０４とから構成される。
【００１３】
原料ホッパ１００には、粒径０ｍｍ超２５ｍｍ以下の様々な粒径の砕石を混合した原材料が投入され、フィーダ１０５によって一定量が第１ボールミル１０１に送り込まれる。原材料は、例えば粒径０ｍｍ超２．５ｍｍ未満の砕石、粒径２．５ｍｍ以上５ｍｍ未満の砕石や、粒径５ｍｍ以上２５ｍｍ以下の砕石などを混合したものである。なお、原材料の配合は適宜調整するが、このように様々な粒径の砕石が含まれるように混合する。
【００１４】
第１ボールミル１０１は、このフィーダ１０５によって送り込まれる粒径０ｍｍ超２５ｍｍ以下の砕石を粒径３０ｍｍ以上９０ｍｍ以下のボールと接触させることにより砕石の角取りおよび表面研磨加工するものである。なお、第１ボールミル１０１の詳細については後述するが、第１ボールミル１０１のトロンメル１０１ａによって粒径２３ｍｍ未満ものものと粒径２３ｍｍ以上のものとに分級され、粒径２３ｍｍ未満のものは第１分級装置１０３に送られ、粒径２３ｍｍ以上のものは第２ボールミル１０２に送られる。
【００１５】
第１分級装置１０３は、第１分級装置１０３から排出される加工物から粒径５ｍｍ以上２０ｍｍ以下の砕石と粒径５ｍｍ未満の砕砂とを分級するスクリーンであり、粒径５ｍｍ未満のものを篩い落とす。この篩い落とされた粒径５ｍｍ未満のものは第２ボールミル１０２へ送られ、粒径５ｍｍ以上２０ｍｍ以下のものはコンベア１０６，１０７を経て、粒径５ｍｍ以上２０ｍｍ以下の砕石１０８として積み上げられる。
【００１６】
第２ボールミル１０２は、第１ボールミル１０１と同様の構成であるが、後述する各スリット２２ａ，２４ｂ，２５ａの幅は１５〜２０ｍｍとなっている。第２ボールミル１０２では、トロンメル１０１ａによって分級された粒径２３ｍｍ以上のものと第１分級装置１０３により分級された粒径５ｍｍ未満の砕砂とを粒径２０ｍｍ以上９０ｍｍ以下のボールと接触させることにより加工する。第２ボールミル１０２では、摩砕が行われる。そして、第２ボールミル１０２のトロンメル１０２ａによって粒径３ｍｍ未満のものと粒径３ｍｍ以上のものとに分級され、粒径３ｍｍ以上のものは再度第２ボールミル１０２へ返送される。
【００１７】
一方、粒径３ｍｍ未満のものは、第２分級装置１０４に送られて分級され、脱水スクリーン１１０およびコンベア１１１，１１２を経て、０ｍｍ超３ｍｍ未満の砕砂１１３として積み上げられる。
【００１８】
ここで、第１ボールミル１０１の詳細について、図２〜図６を参照して説明する。図２は本発明の実施の形態におけるボールミルの縦断面図、図３は図２のＡ−Ａ矢視図、図４は図３のＢ−Ｂ断面図、図５は本実施形態におけるボールミルの使用状態を示す図３のＢ−Ｂ断面図である。
【００１９】
図２において、本発明の実施の形態における第１ボールミル１０１は、略水平な軸線回りに回転する円筒状のドラム２と、ドラム２の一端の投入口２ａへ原材料である０ｍｍ超２５ｍｍ以下の砕石を投入するシュート３と、ドラム２を回転させる駆動装置４と、ドラム２の他端の排出口２ｂから排出される砕石を分級する分級装置としてのトロンメル５とを備えている。ドラム２の側胴部には投入口２ａ側および排出口２ｂ側にそれぞれ外輪体６ａ，６ｂが周設されている。これらの外輪体６ａ，６ｂは、タイヤ４ａ，４ｂに圧接されており、駆動装置４のタイヤ４ａ，４ｂが回転駆動されると、その動きに応じて回転し、ドラム２に回転力を伝達する。
【００２０】
ドラム２は、投入口２ａから排出口２ｂへ向かって直径が緩やかに細くなるように小さなテーパで形成され、途中からさらに直径が急に細くなるように大きなテーパで形成されたシェル２０と、中央部が投入口２ａとして開口された略円板状の側壁２１と、排出口２ｂに設けられたボール止め部材２２およびボール返し部材２３とから構成されている。
【００２１】
また、シェル２０の内壁面には、金属製やゴム製等のライナ２４が、投入口２ａから排出口２ｂまで設けられている。なお、このライナ２４は、ドラム２の排出口２ｂから１００ｍｍ外側へ突出するように設けられている。また、このライナ２４の突出部２４ａには、図４に示すように、ドラム２の軸線方向のスリット２４ｂが多数形成されている。このスリット２４ｂは、粒径３０ｍｍ超のボールは排出させず、砕石を通過させるために３０ｍｍ幅としている。
【００２２】
図３および図４に示すようにボール止め部材２２は、略円板状に形成され、中央部が開口されてリング状に形成された部材であり、中央部側をドラム２の内側に向かって若干傾斜させたものである。ボール止め部材２２には、回転方向に長い多数のスリット２２ａが形成されている。スリット２２ａの幅は３０ｍｍであり、粒径３０ｍｍ超のボールを排出させずに砕石を通過させるようになっている。
【００２３】
ボール止め部材２２は、放射状に接合部材２２ｂが溶接などによって固着されており、ドラム２の排出口２ｂ端部から突出するブラケット２ｃにボルトによって締結され、固定されている。ブラケット２ｃの長さは、ライナ２４との間に３０ｍｍの隙間Ｗが形成されるように調整されており、ボール止め部材２２は、この隙間Ｗから粒径３０ｍｍ超のボールを排出させずに砕石を通過させるようになっている。
【００２４】
ボール返し部材２３は、略円板状に形成され、中央部が開口されてリング状に形成された部材である。ボール返し部材２３は、ドラム２の軸線に対して２０°の傾斜角となるように、ボール止め部材２２のドラム２の内側面２２ｃよりさらに内側に向かって傾斜させたものである。ボール返し部材２３には、放射状に接合部材２３ａが溶接などにより固着されている。ボール返し部材２３は、この接合部材２３ａがボール止め部材２２の接合部材２２ｂにボルトによって締結され、ボール止め部材２２の内周縁に固定されている。また、ボール返し部材２３のリング部分の幅は、１００ｍｍとしている。
【００２５】
トロンメル５は、金網によって略円筒状に形成されたものである。トロンメル５は、ドラム２にボルトによって締結されて固定されており、ドラム２とともに回転する。ドラム２から排出された砕石は、最終的にトロンメル５によって、金網を通過可能な粒径のものと、通過不可能な粒径のものとに分級される。なお、本実施形態においては、金網の目開き寸法は２３ｍｍとしている。
【００２６】
次に、上記構成の第１ボールミル１０１による砕石の製造について説明する。まず、第１ボールミル１０１のドラム２内には、粒径９０〜７０ｍｍ、７０〜５０ｍｍおよび５０〜３０ｍｍの複数の大きさの鉄鋼製のボールＭ1，Ｍ2，Ｍ3が２：３：５の割合で投入されている。ボールＭ1，Ｍ2，Ｍ3は、投入口２ａ側が最も粒径が大きく、排出口２ｂ側が最も小さくなるようにし、小径のボールＭ3の比率が最も高くなるようにする。なお、ボールＭ1，Ｍ2，Ｍ3は、第１ボールミル１０１の運転中に徐々に摩耗していくが、粒径が小さくなるにつれてシェル２０の内径の小さい方、すなわち排出口２ｂ側へ移動していく。また、ボールＭ1は、運転中に投入口２ａ側へ適宜追加される。
【００２７】
そして、原材料である０ｍｍ超２５ｍｍ以下の砕石がシュート３に供給されると、シュート３によりドラム２の投入口２ａからシェル２０内に投入される。また、このシュート３にはバルブ３ａを通じて一定水量の水が供給される。続いて、駆動装置４によってタイヤ４ａ，４ｂを回転駆動すると、外輪体６ａ，６ｂを介してドラム２が回転駆動される。これにより、ドラム２内のボールＭ1，Ｍ2，Ｍ3はライナ２４の働きによって上方に持ち上げられて下方に投下され、直下に位置する砕石に接触する。
【００２８】
ここで、本実施形態における第１ボールミル１０１のドラム２内に投入される砕石の粒径が０ｍｍ超２５ｍｍ以下と小さく、ボールＭ1，Ｍ2，Ｍ3の粒径も３０ｍｍ以上９０ｍｍ以下と通常のボールミルのボールの粒径よりも小さいので、砕石はほとんど破砕されず、角取り（製粒）および表面研磨されることになる。そして、図５に示すように角取りおよび表面研磨が行われた砕石Ｓは、３０ｍｍ幅のスリット２２ａ，２４ｂおよび隙間Ｗを通過してトロンメル５へ排出され、トロンメル５により分級される。
【００２９】
このとき、徐々に摩耗して排出口２ｂ側へ移動してきたボールＭは、ボール止め部材２２により排出が防止されるとともに、ドラム２の回転によって上方に持ち上げられて下方に投下されるなどした際にドラム２内で跳ね返り、ボール止め部材２２およびボール返し部材２３に衝突する。ボール止め部材２２に衝突したボールＭは、ボール止め部材２２の表面に沿ってスリップするが、このボール止め部材２２の内周縁には、このボール止め部材２２の内側面２２ｃよりさらに内側に向かって傾斜したボール返し部材２３が備えられているため、このボール返し部材２３によりドラム２の内側に向かって跳ね返され、ボール返し部材２３の中央の開口部２３ｂから飛び出さない。
【００３０】
また、このボール返し部材２３は、ボール止め部材２２の内側面２２ｃよりもさらにドラム２の内側に向かって傾斜しているため、このボール返し部材２３に直接衝突したボールＭもドラム２の内側に向かって跳ね返され、ボール返し部材２３の中央の開口部２３ｂから飛び出さない。なお、粒径３０ｍｍ未満まで摩耗したボールＭは、スリット２２ａ，２４ｂおよび隙間Ｗを通過してトロンメル５へ排出される。
【００３１】
以上のように、本実施形態における砕石および砕砂の製造プラントでは、第１ボールミル１０１内に、粒径０ｍｍ超２５ｍｍ以下の様々な粒径の砕石を含む原材料を投入するため、流動性が良くなり、粒径３０ｍｍ以上９０ｍｍ以下のボールと接触させることにより、砕石の破砕を少なくして、砕石の角取りおよび表面研磨を行うことができ、表面が滑らかで粒形判定実積率の高い砕石１０８を得ることが可能である。また、第１ボールミル１０１から排出され、分級された砕砂は、砕石の角取りおよび表面研磨によって発生した表面が滑らかな砕砂であり、これをさらに第２ボールミル１０２内でボールと接触させることにより摩砕するので、表面が滑らかで天然砂と性状の近い砕砂１１３を得ることが可能である。また、この製造プラントは、砕石および砕砂を一度に製造するものであるが、原材料の配合を調整することで、砕石および砕砂の粒形およびＦＭ値を容易に調整することが可能である。
【００３２】
特に、本実施形態における第１ボールミル１０１では、ドラム２の排出口２ｂに、砕石をスリット２２ａおよび隙間Ｗより通過させ、ボールＭの排出を防止するリング状のボール止め部材２２と、中央に開口部２３ｂを有し、ボール止め部材２２の内周縁にボール止め部材２２のドラム２の内側面２２ｃよりさらに内側に向かって傾斜したリング状のボール返し部材２３とを備えたことにより、小径のボールであっても、ボール止め部材２２に衝突し、ボール返し部材２３の表面に沿ってスリップしたボールは、ボール返し部材２３によりドラム２の内側に向かって跳ね返されるので、ドラム２からの飛び出しが防止される。これにより、小径のボールで砕石の角取りおよび表面研磨を行うことが可能となり、粒形判定実積率の高い砕石を得ることができる。
【００３３】
なお、本実施形態においては、ドラム２内に投入される砕石の粒径を０ｍｍ超２５ｍｍ以下とし、ドラム２内に投入されるボールの粒径を３０ｍｍ以上９０ｍｍ以下とすることにより、砕石の破砕は少なくして、砕石の角取りおよび表面研磨を効果的に行うことが可能となっているが、本実施形態における第１ボールミル１０１に使用することが可能な砕石の粒径およびボールの粒径はこれに限られない。なお、ライナ２４のドラム２の排出口２ｂからの突出幅、ボール止め部材２２のスリット２２ａの幅、ボール止め部材２２とライナ２４との隙間Ｗや、ライナ２４のスリット２４ｂの幅は、砕石の粒径に応じて適宜変更することが可能である。
【００３４】
また、本実施形態における第１ボールミル１０１では、ドラム２の内壁面にドラム２の排出口２ｂより外側まで突出して設けられたライナ２４にスリット２４ｂが形成されているため、角取りおよび表面研磨が行われた砕石Ｓが、このスリット２４ｂからも排出されるようになり、砕石Ｓの排出が促進されるので、砕石の投入量を増やして生産量を向上させることが可能となっている。
【００３５】
同様に、本実施形態における第１ボールミル１０１では、ボール止め部材２２とライナ２４との隙間Ｗや、ボール止め部材２２のスリット２２ａにより同様に砕石Ｓの排出を促進して、生産量を向上させており、従来比で２倍の生産量を実現できる。
【００３６】
また、本実施形態における第１ボールミル１０１では、ボール返し部材２３の傾斜角をドラム２の軸線に対して２０°としているが、この傾斜角は、ドラム２の軸線に対して５〜７５°、より好ましくは１０〜６０°、さらに好ましくは１５〜４５°、さらに好ましくは２０〜３０°の範囲で変更することができる。これにより、ボール止め部材２２の表面に沿ってスリップするボールを、より効果的にドラム２の内側に向かって跳ね返すことができ、ドラム２からの飛び出しがさらに防止される。
【００３７】
さらに、本実施形態における第１ボールミル１０１では、ボール返し部材２３のリング部分の幅を１００ｍｍとしているが、この幅は５０ｍｍ以上とすることも可能である。なお、この幅に上限はないが、１５０ｍｍ以下や２００ｍｍ以下とすることができる。これにより、ドラム２内のボールＭがボール返し部材２３によって効果的にドラム２の内側へ導かれるようになり、さらにドラム２からの飛び出しがさらに防止される。
【００３８】
なお、砕石の排出量を増やすために、図６に示すようにボール止め部材２２の外周縁にスリットリング２５を設けることも効果的である。図６は本発明の別の実施形態を示す図３のＢ−Ｂ断面図である。
【００３９】
スリットリング２５は、円筒状に形成された部材であり、ボール止め部材２２の外周縁に溶接などにより固着されている。スリットリング２５には、図６に示すように、粒径３０ｍｍ超のボールを排出させずに砕石を通過させる３０ｍｍ幅の多数のスリット２５ａが形成されている。このスリットリング２５と前述のライナ２４との間に３０ｍｍの隙間Ｗが形成されるように、ブラケット２ｃの長さが調整される。なお、この隙間Ｗや、スリットリング２４のスリット２４ａの幅は、砕石の粒径に応じて適宜変更することが可能である。
【００４０】
このように、ボール止め部材２２の外周縁とドラム２との間にスリットリング２５を備えた第１ボールミル１０１では、角取りおよび表面研磨が行われた砕石Ｓが、このスリットリング２５のスリット２５ａからも排出されるようになり、砕石Ｓの排出が促進されているので、砕石の投入量を増やして生産量を向上させることが可能となる。
【実施例】
【００４１】
図１に示す本発明の実施の形態における砕石および製砂の製造プラントにより製造された粒径５ｍｍ以上２０ｍｍ以下の砕石および粒径３ｍｍ未満の砕砂（実施例１，２）と、図７に示す従来の製砂プラントにより製造された粒径３ｍｍ未満の砕砂（比較例１，２）との粒形判定実積率の比較試験を行った。砕砂の粒形判定実積率試験は、日本工業規格ＪＩＳ Ａ５００５（２００９）、砕石の粒形判定実積率試験は、日本工業規格ＪＩＳ Ａ１１０４（２００９）による。試料の詰め方は棒つき試験である。表１に試験結果を示す。
【００４２】
【表１】
【００４３】
表１から分かるように、実施例１，２の砕砂は比較例１，２の砕砂と比較して粒形判定実積率が非常に高いものとなっている。この実施例１，２の砕砂の粒形判定実積率６２．８％は、天然砂の粒形判定実積率が６３％と同等であり、天然砂と性状の近い砕砂となっている。また、従来の砕石の粒形判定実積率は５９％であるが、実施例１，２の砕石の粒形判定実積率６１．４％であり、極めて高い粒形判定実積率を実現できていることが確認できた。
【００４４】
次に、図１に示す本発明の実施の形態における砕石および製砂の製造プラントにより製造された砕石を使用したコンクリート（実施例）と、従来の砕石の製造プラントにより製造された砕石を使用したコンクリート（比較例）について性状の比較を行った。使用材料を表２に示す。なお、表２中、「ボールミル砕石２００５」が実施例であり、「インペラ砕石２００５」が比較例である。
【００４５】
【表２】
【００４６】
配合は、スランプ、空気量を変化させず、ワーカビリチーが同じとなるように粗骨材嵩容積を定めた。比較例（インペラ砕石２００５）の配合を表３に、実施例（ボールミル砕石２００５）の配合を表４にそれぞれ示す。
【表３】
【表４】
【００４７】
試験練り結果を表５に示す。
【表５】
【００４８】
表５から分かるように、実施例と比較例とでは、まだ固まらないコンクリートの比較において、ワーカビリチーを同じにした場合、単位水量が約４％減少した。この結果は、粒形判定実積率の単なる上昇のみではなく、表面研磨の効果が相乗したものと思われる。この単位水量の減少により、乾燥収縮量が減少すると考えられる。また、強度試験結果において、実施例と比較例とでは大きな差はない。よって、実施例の砕石を使用したコンクリートは耐久性が大きく改善されるものと考えられる。
【００４９】
次に、図１に示す本発明の実施の形態における砕石および製砂の製造プラントにより製造された砕石および砕砂と海砂を使用して、砕砂の使用割合におけるコンクリートの性状比較を行った。使用材料を表６に示す。なお、表６中、「ボールミル砕石２００５」および「ボールミル砕砂」が実施例である。
【００５０】
【表６】
【００５１】
配合は、スランプ、空気量を変化させず、ワーカビリチーが同じとなるように粗骨材嵩容積を定めた。スランプ８ｃｍの場合の配合を表７に、スランプ１８ｃｍの場合の配合を表８にそれぞれ示す。
【表７】
【表８】
【００５２】
試験練り結果を表９に示す。
【表９】
【００５３】
表９から分かるように、ワーカビリチーにおいては実施例の砕砂を５０％使用しても、７０％、１００％使用しても良好であり、単位水量においても、水量の増加はなかった。この結果は、粒形判定実積率の単なる上昇のみではなく、表面研磨の効果が相乗したものと思われる。一般には、砕砂の使用により単位水量が増加するが、１００％使用した場合でも単位水量の増加はなかった。よって、実施例の砕石および砕砂を使用したコンクリートは単位水量が少ないため、通常の砕石を使用したコンクリートより耐久性が大きく改善するものと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、砕石および砕砂を製造する製造プラントおよび製造方法に有用であり、特に、コンクリート用として表面が滑らかで天然砂と性状の近い砕砂とともに表面が滑らかで粒形判定実積率の高い砕石を得ることが可能な砕石および砕砂の製造プラントおよび製造方法として好適である。
【符号の説明】
【００５５】
１ ボールミル
２ ドラム
２ａ 投入口
２ｂ 排出口
３ シュート
４ 駆動装置
４ａ，４ｂ タイヤ
５ トロンメル
６ａ，６ｂ 外輪体
２０ シェル
２１ 側壁
２２ ボール止め部材
２３ ボール返し部材
２４ ライナ
２５ スリットリング
２２ａ，２４ｂ，２５ａ スリット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、砕石および砕砂、特にコンクリート用として好適な砕石および砕砂を一度に製造する砕石および砕砂の製造プラントおよび製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７は従来の製砂プラントを示す説明図である。図７に示すように、従来の製砂プラントでは、原料ホッパ２００に投入された原材料はフィーダ２０１によって一定量がロッドミル２０２に送り込まれる。そして、原材料はロッドミル２０２にて粗砕され、この粗砕された砕石が、ボールミル２０３に送り込まれる。続いて、この砕石は、ボールミル２０３内でボールと衝突することによって破砕され、粒径３ｍｍ程度まで粉砕される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
ボールミル２０３によって粉砕された粉砕物は、トロンメル２０４によって粒径３ｍｍ以上のものと粒径３ｍｍ未満のものとに分級され、３ｍｍ以上のものは排出される。一方３ｍｍ未満のものは分級器２０６により分級され、脱水スクリーン２０７およびコンベア２０８を経て、０〜３ｍｍの砕砂２０９として積み上げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３１９６０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように従来の製砂プラントでは、ロッドミル２０２にて粗砕された砕石をボールミル２０３においてボールで破砕することにより、粒径３ｍｍ程度まで一気に粉砕しているが、こうして得られた０〜３ｍｍの砕砂２０９は表面が粗く、天然砂とは性状が大きく異なる。
【０００６】
そこで、本発明においては、表面が滑らかで天然砂と性状の近い砕砂とともに表面が滑らかで粒形判定実積率の高い砕石を得ることが可能な砕石および砕砂の製造プラントおよび製造方法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】
【０００７】
本発明の砕石および砕砂の製造プラントは、粒径０ｍｍ超２５ｍｍ以下の様々な粒径の砕石を混合した原材料を、粒径３０ｍｍ以上９０ｍｍ以下のボールと接触させることにより砕石の角取りおよび表面研磨加工する第１のボールミルと、第１ボールミルから排出される加工物から砕石と砕砂とを分級する分級装置と、分級装置により分級された砕砂をボールと接触させることにより摩砕する第２のボールミルとを含むものである。
【０００８】
また、本発明の砕石および砕砂の製造方法は、第１ボールミル内で、粒径０ｍｍ超２５ｍｍ以下の様々な粒径の砕石を混合した原材料を、粒径３０ｍｍ以上９０ｍｍ以下のボールと接触させることにより砕石の角取りおよび表面研磨加工すること、第１ボールミルから排出される加工物から砕石と砕砂とを分級すること、第２ボールミル内で、分級された砕砂をボールと接触させることにより摩砕することを含むことを特徴とする。
【０００９】
これらの発明では、第１ボールミル内に、粒径０ｍｍ超２５ｍｍ以下の様々な粒径の砕石を混合した原材料を投入するため、流動性が良くなり、粒径３０ｍｍ以上９０ｍｍ以下のボールと接触させることにより、砕石の破砕を少なくして、砕石の角取りおよび表面研磨を行うことができ、表面が滑らかで粒形判定実積率の高い砕石を得ることができる。また、第１ボールミルから排出され、分級された砕砂は、砕石の角取りおよび表面研磨によって発生した表面が滑らな砕砂であり、さらに第２ボールミル内で摩砕が行われるため、表面が滑らかで天然砂と性状の近い砕砂を得ることができる。
【発明の効果】
【００１０】
第１ボールミル内で、粒径０ｍｍ超２５ｍｍ以下の様々な粒径の砕石を混合した原材料を、粒径３０ｍｍ以上９０ｍｍ以下のボールと接触させることにより砕石の角取りおよび表面研磨加工し、第１ボールミルから排出される加工物から砕石と砕砂とを分級し、第２ボールミル内で、分級された砕砂をボールと接触させることにより摩砕する構成により、表面が滑らかで天然砂と性状の近い砕砂とともに表面が滑らかで粒形判定実積率の高い砕石を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態における砕石および砕砂の製造プラントを示す説明図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるボールミルの縦断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ矢視図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】本実施形態におけるボールミルの使用状態を示す図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】本発明の別の実施形態を示す図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図７】従来の製砂プラントを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は本発明の実施の形態における砕石および砕砂の製造プラントを示す説明図である。図１に示すように、本実施形態における砕石および砕砂の製造プラントは、主に原料ホッパ１００と、第１ボールミル１０１および第２ボールミル１０２と、第１分級装置１０３および第２分級装置１０４とから構成される。
【００１３】
原料ホッパ１００には、粒径０ｍｍ超２５ｍｍ以下の様々な粒径の砕石を混合した原材料が投入され、フィーダ１０５によって一定量が第１ボールミル１０１に送り込まれる。原材料は、例えば粒径０ｍｍ超２．５ｍｍ未満の砕石、粒径２．５ｍｍ以上５ｍｍ未満の砕石や、粒径５ｍｍ以上２５ｍｍ以下の砕石などを混合したものである。なお、原材料の配合は適宜調整するが、このように様々な粒径の砕石が含まれるように混合する。
【００１４】
第１ボールミル１０１は、このフィーダ１０５によって送り込まれる粒径０ｍｍ超２５ｍｍ以下の砕石を粒径３０ｍｍ以上９０ｍｍ以下のボールと接触させることにより砕石の角取りおよび表面研磨加工するものである。なお、第１ボールミル１０１の詳細については後述するが、第１ボールミル１０１のトロンメル１０１ａによって粒径２３ｍｍ未満ものものと粒径２３ｍｍ以上のものとに分級され、粒径２３ｍｍ未満のものは第１分級装置１０３に送られ、粒径２３ｍｍ以上のものは第２ボールミル１０２に送られる。
【００１５】
第１分級装置１０３は、第１分級装置１０３から排出される加工物から粒径５ｍｍ以上２０ｍｍ以下の砕石と粒径５ｍｍ未満の砕砂とを分級するスクリーンであり、粒径５ｍｍ未満のものを篩い落とす。この篩い落とされた粒径５ｍｍ未満のものは第２ボールミル１０２へ送られ、粒径５ｍｍ以上２０ｍｍ以下のものはコンベア１０６，１０７を経て、粒径５ｍｍ以上２０ｍｍ以下の砕石１０８として積み上げられる。
【００１６】
第２ボールミル１０２は、第１ボールミル１０１と同様の構成であるが、後述する各スリット２２ａ，２４ｂ，２５ａの幅は１５〜２０ｍｍとなっている。第２ボールミル１０２では、トロンメル１０１ａによって分級された粒径２３ｍｍ以上のものと第１分級装置１０３により分級された粒径５ｍｍ未満の砕砂とを粒径２０ｍｍ以上９０ｍｍ以下のボールと接触させることにより加工する。第２ボールミル１０２では、摩砕が行われる。そして、第２ボールミル１０２のトロンメル１０２ａによって粒径３ｍｍ未満のものと粒径３ｍｍ以上のものとに分級され、粒径３ｍｍ以上のものは再度第２ボールミル１０２へ返送される。
【００１７】
一方、粒径３ｍｍ未満のものは、第２分級装置１０４に送られて分級され、脱水スクリーン１１０およびコンベア１１１，１１２を経て、０ｍｍ超３ｍｍ未満の砕砂１１３として積み上げられる。
【００１８】
ここで、第１ボールミル１０１の詳細について、図２〜図６を参照して説明する。図２は本発明の実施の形態におけるボールミルの縦断面図、図３は図２のＡ−Ａ矢視図、図４は図３のＢ−Ｂ断面図、図５は本実施形態におけるボールミルの使用状態を示す図３のＢ−Ｂ断面図である。
【００１９】
図２において、本発明の実施の形態における第１ボールミル１０１は、略水平な軸線回りに回転する円筒状のドラム２と、ドラム２の一端の投入口２ａへ原材料である０ｍｍ超２５ｍｍ以下の砕石を投入するシュート３と、ドラム２を回転させる駆動装置４と、ドラム２の他端の排出口２ｂから排出される砕石を分級する分級装置としてのトロンメル５とを備えている。ドラム２の側胴部には投入口２ａ側および排出口２ｂ側にそれぞれ外輪体６ａ，６ｂが周設されている。これらの外輪体６ａ，６ｂは、タイヤ４ａ，４ｂに圧接されており、駆動装置４のタイヤ４ａ，４ｂが回転駆動されると、その動きに応じて回転し、ドラム２に回転力を伝達する。
【００２０】
ドラム２は、投入口２ａから排出口２ｂへ向かって直径が緩やかに細くなるように小さなテーパで形成され、途中からさらに直径が急に細くなるように大きなテーパで形成されたシェル２０と、中央部が投入口２ａとして開口された略円板状の側壁２１と、排出口２ｂに設けられたボール止め部材２２およびボール返し部材２３とから構成されている。
【００２１】
また、シェル２０の内壁面には、金属製やゴム製等のライナ２４が、投入口２ａから排出口２ｂまで設けられている。なお、このライナ２４は、ドラム２の排出口２ｂから１００ｍｍ外側へ突出するように設けられている。また、このライナ２４の突出部２４ａには、図４に示すように、ドラム２の軸線方向のスリット２４ｂが多数形成されている。このスリット２４ｂは、粒径３０ｍｍ超のボールは排出させず、砕石を通過させるために３０ｍｍ幅としている。
【００２２】
図３および図４に示すようにボール止め部材２２は、略円板状に形成され、中央部が開口されてリング状に形成された部材であり、中央部側をドラム２の内側に向かって若干傾斜させたものである。ボール止め部材２２には、回転方向に長い多数のスリット２２ａが形成されている。スリット２２ａの幅は３０ｍｍであり、粒径３０ｍｍ超のボールを排出させずに砕石を通過させるようになっている。
【００２３】
ボール止め部材２２は、放射状に接合部材２２ｂが溶接などによって固着されており、ドラム２の排出口２ｂ端部から突出するブラケット２ｃにボルトによって締結され、固定されている。ブラケット２ｃの長さは、ライナ２４との間に３０ｍｍの隙間Ｗが形成されるように調整されており、ボール止め部材２２は、この隙間Ｗから粒径３０ｍｍ超のボールを排出させずに砕石を通過させるようになっている。
【００２４】
ボール返し部材２３は、略円板状に形成され、中央部が開口されてリング状に形成された部材である。ボール返し部材２３は、ドラム２の軸線に対して２０°の傾斜角となるように、ボール止め部材２２のドラム２の内側面２２ｃよりさらに内側に向かって傾斜させたものである。ボール返し部材２３には、放射状に接合部材２３ａが溶接などにより固着されている。ボール返し部材２３は、この接合部材２３ａがボール止め部材２２の接合部材２２ｂにボルトによって締結され、ボール止め部材２２の内周縁に固定されている。また、ボール返し部材２３のリング部分の幅は、１００ｍｍとしている。
【００２５】
トロンメル５は、金網によって略円筒状に形成されたものである。トロンメル５は、ドラム２にボルトによって締結されて固定されており、ドラム２とともに回転する。ドラム２から排出された砕石は、最終的にトロンメル５によって、金網を通過可能な粒径のものと、通過不可能な粒径のものとに分級される。なお、本実施形態においては、金網の目開き寸法は２３ｍｍとしている。
【００２６】
次に、上記構成の第１ボールミル１０１による砕石の製造について説明する。まず、第１ボールミル１０１のドラム２内には、粒径９０〜７０ｍｍ、７０〜５０ｍｍおよび５０〜３０ｍｍの複数の大きさの鉄鋼製のボールＭ1，Ｍ2，Ｍ3が２：３：５の割合で投入されている。ボールＭ1，Ｍ2，Ｍ3は、投入口２ａ側が最も粒径が大きく、排出口２ｂ側が最も小さくなるようにし、小径のボールＭ3の比率が最も高くなるようにする。なお、ボールＭ1，Ｍ2，Ｍ3は、第１ボールミル１０１の運転中に徐々に摩耗していくが、粒径が小さくなるにつれてシェル２０の内径の小さい方、すなわち排出口２ｂ側へ移動していく。また、ボールＭ1は、運転中に投入口２ａ側へ適宜追加される。
【００２７】
そして、原材料である０ｍｍ超２５ｍｍ以下の砕石がシュート３に供給されると、シュート３によりドラム２の投入口２ａからシェル２０内に投入される。また、このシュート３にはバルブ３ａを通じて一定水量の水が供給される。続いて、駆動装置４によってタイヤ４ａ，４ｂを回転駆動すると、外輪体６ａ，６ｂを介してドラム２が回転駆動される。これにより、ドラム２内のボールＭ1，Ｍ2，Ｍ3はライナ２４の働きによって上方に持ち上げられて下方に投下され、直下に位置する砕石に接触する。
【００２８】
ここで、本実施形態における第１ボールミル１０１のドラム２内に投入される砕石の粒径が０ｍｍ超２５ｍｍ以下と小さく、ボールＭ1，Ｍ2，Ｍ3の粒径も３０ｍｍ以上９０ｍｍ以下と通常のボールミルのボールの粒径よりも小さいので、砕石はほとんど破砕されず、角取り（製粒）および表面研磨されることになる。そして、図５に示すように角取りおよび表面研磨が行われた砕石Ｓは、３０ｍｍ幅のスリット２２ａ，２４ｂおよび隙間Ｗを通過してトロンメル５へ排出され、トロンメル５により分級される。
【００２９】
このとき、徐々に摩耗して排出口２ｂ側へ移動してきたボールＭは、ボール止め部材２２により排出が防止されるとともに、ドラム２の回転によって上方に持ち上げられて下方に投下されるなどした際にドラム２内で跳ね返り、ボール止め部材２２およびボール返し部材２３に衝突する。ボール止め部材２２に衝突したボールＭは、ボール止め部材２２の表面に沿ってスリップするが、このボール止め部材２２の内周縁には、このボール止め部材２２の内側面２２ｃよりさらに内側に向かって傾斜したボール返し部材２３が備えられているため、このボール返し部材２３によりドラム２の内側に向かって跳ね返され、ボール返し部材２３の中央の開口部２３ｂから飛び出さない。
【００３０】
また、このボール返し部材２３は、ボール止め部材２２の内側面２２ｃよりもさらにドラム２の内側に向かって傾斜しているため、このボール返し部材２３に直接衝突したボールＭもドラム２の内側に向かって跳ね返され、ボール返し部材２３の中央の開口部２３ｂから飛び出さない。なお、粒径３０ｍｍ未満まで摩耗したボールＭは、スリット２２ａ，２４ｂおよび隙間Ｗを通過してトロンメル５へ排出される。
【００３１】
以上のように、本実施形態における砕石および砕砂の製造プラントでは、第１ボールミル１０１内に、粒径０ｍｍ超２５ｍｍ以下の様々な粒径の砕石を含む原材料を投入するため、流動性が良くなり、粒径３０ｍｍ以上９０ｍｍ以下のボールと接触させることにより、砕石の破砕を少なくして、砕石の角取りおよび表面研磨を行うことができ、表面が滑らかで粒形判定実積率の高い砕石１０８を得ることが可能である。また、第１ボールミル１０１から排出され、分級された砕砂は、砕石の角取りおよび表面研磨によって発生した表面が滑らかな砕砂であり、これをさらに第２ボールミル１０２内でボールと接触させることにより摩砕するので、表面が滑らかで天然砂と性状の近い砕砂１１３を得ることが可能である。また、この製造プラントは、砕石および砕砂を一度に製造するものであるが、原材料の配合を調整することで、砕石および砕砂の粒形およびＦＭ値を容易に調整することが可能である。
【００３２】
特に、本実施形態における第１ボールミル１０１では、ドラム２の排出口２ｂに、砕石をスリット２２ａおよび隙間Ｗより通過させ、ボールＭの排出を防止するリング状のボール止め部材２２と、中央に開口部２３ｂを有し、ボール止め部材２２の内周縁にボール止め部材２２のドラム２の内側面２２ｃよりさらに内側に向かって傾斜したリング状のボール返し部材２３とを備えたことにより、小径のボールであっても、ボール止め部材２２に衝突し、ボール返し部材２３の表面に沿ってスリップしたボールは、ボール返し部材２３によりドラム２の内側に向かって跳ね返されるので、ドラム２からの飛び出しが防止される。これにより、小径のボールで砕石の角取りおよび表面研磨を行うことが可能となり、粒形判定実積率の高い砕石を得ることができる。
【００３３】
なお、本実施形態においては、ドラム２内に投入される砕石の粒径を０ｍｍ超２５ｍｍ以下とし、ドラム２内に投入されるボールの粒径を３０ｍｍ以上９０ｍｍ以下とすることにより、砕石の破砕は少なくして、砕石の角取りおよび表面研磨を効果的に行うことが可能となっているが、本実施形態における第１ボールミル１０１に使用することが可能な砕石の粒径およびボールの粒径はこれに限られない。なお、ライナ２４のドラム２の排出口２ｂからの突出幅、ボール止め部材２２のスリット２２ａの幅、ボール止め部材２２とライナ２４との隙間Ｗや、ライナ２４のスリット２４ｂの幅は、砕石の粒径に応じて適宜変更することが可能である。
【００３４】
また、本実施形態における第１ボールミル１０１では、ドラム２の内壁面にドラム２の排出口２ｂより外側まで突出して設けられたライナ２４にスリット２４ｂが形成されているため、角取りおよび表面研磨が行われた砕石Ｓが、このスリット２４ｂからも排出されるようになり、砕石Ｓの排出が促進されるので、砕石の投入量を増やして生産量を向上させることが可能となっている。
【００３５】
同様に、本実施形態における第１ボールミル１０１では、ボール止め部材２２とライナ２４との隙間Ｗや、ボール止め部材２２のスリット２２ａにより同様に砕石Ｓの排出を促進して、生産量を向上させており、従来比で２倍の生産量を実現できる。
【００３６】
また、本実施形態における第１ボールミル１０１では、ボール返し部材２３の傾斜角をドラム２の軸線に対して２０°としているが、この傾斜角は、ドラム２の軸線に対して５〜７５°、より好ましくは１０〜６０°、さらに好ましくは１５〜４５°、さらに好ましくは２０〜３０°の範囲で変更することができる。これにより、ボール止め部材２２の表面に沿ってスリップするボールを、より効果的にドラム２の内側に向かって跳ね返すことができ、ドラム２からの飛び出しがさらに防止される。
【００３７】
さらに、本実施形態における第１ボールミル１０１では、ボール返し部材２３のリング部分の幅を１００ｍｍとしているが、この幅は５０ｍｍ以上とすることも可能である。なお、この幅に上限はないが、１５０ｍｍ以下や２００ｍｍ以下とすることができる。これにより、ドラム２内のボールＭがボール返し部材２３によって効果的にドラム２の内側へ導かれるようになり、さらにドラム２からの飛び出しがさらに防止される。
【００３８】
なお、砕石の排出量を増やすために、図６に示すようにボール止め部材２２の外周縁にスリットリング２５を設けることも効果的である。図６は本発明の別の実施形態を示す図３のＢ−Ｂ断面図である。
【００３９】
スリットリング２５は、円筒状に形成された部材であり、ボール止め部材２２の外周縁に溶接などにより固着されている。スリットリング２５には、図６に示すように、粒径３０ｍｍ超のボールを排出させずに砕石を通過させる３０ｍｍ幅の多数のスリット２５ａが形成されている。このスリットリング２５と前述のライナ２４との間に３０ｍｍの隙間Ｗが形成されるように、ブラケット２ｃの長さが調整される。なお、この隙間Ｗや、スリットリング２４のスリット２４ａの幅は、砕石の粒径に応じて適宜変更することが可能である。
【００４０】
このように、ボール止め部材２２の外周縁とドラム２との間にスリットリング２５を備えた第１ボールミル１０１では、角取りおよび表面研磨が行われた砕石Ｓが、このスリットリング２５のスリット２５ａからも排出されるようになり、砕石Ｓの排出が促進されているので、砕石の投入量を増やして生産量を向上させることが可能となる。
【実施例】
【００４１】
図１に示す本発明の実施の形態における砕石および製砂の製造プラントにより製造された粒径５ｍｍ以上２０ｍｍ以下の砕石および粒径３ｍｍ未満の砕砂（実施例１，２）と、図７に示す従来の製砂プラントにより製造された粒径３ｍｍ未満の砕砂（比較例１，２）との粒形判定実積率の比較試験を行った。砕砂の粒形判定実積率試験は、日本工業規格ＪＩＳ Ａ５００５（２００９）、砕石の粒形判定実積率試験は、日本工業規格ＪＩＳ Ａ１１０４（２００９）による。試料の詰め方は棒つき試験である。表１に試験結果を示す。
【００４２】
【表１】
【００４３】
表１から分かるように、実施例１，２の砕砂は比較例１，２の砕砂と比較して粒形判定実積率が非常に高いものとなっている。この実施例１，２の砕砂の粒形判定実積率６２．８％は、天然砂の粒形判定実積率が６３％と同等であり、天然砂と性状の近い砕砂となっている。また、従来の砕石の粒形判定実積率は５９％であるが、実施例１，２の砕石の粒形判定実積率６１．４％であり、極めて高い粒形判定実積率を実現できていることが確認できた。
【００４４】
次に、図１に示す本発明の実施の形態における砕石および製砂の製造プラントにより製造された砕石を使用したコンクリート（実施例）と、従来の砕石の製造プラントにより製造された砕石を使用したコンクリート（比較例）について性状の比較を行った。使用材料を表２に示す。なお、表２中、「ボールミル砕石２００５」が実施例であり、「インペラ砕石２００５」が比較例である。
【００４５】
【表２】
【００４６】
配合は、スランプ、空気量を変化させず、ワーカビリチーが同じとなるように粗骨材嵩容積を定めた。比較例（インペラ砕石２００５）の配合を表３に、実施例（ボールミル砕石２００５）の配合を表４にそれぞれ示す。
【表３】
【表４】
【００４７】
試験練り結果を表５に示す。
【表５】
【００４８】
表５から分かるように、実施例と比較例とでは、まだ固まらないコンクリートの比較において、ワーカビリチーを同じにした場合、単位水量が約４％減少した。この結果は、粒形判定実積率の単なる上昇のみではなく、表面研磨の効果が相乗したものと思われる。この単位水量の減少により、乾燥収縮量が減少すると考えられる。また、強度試験結果において、実施例と比較例とでは大きな差はない。よって、実施例の砕石を使用したコンクリートは耐久性が大きく改善されるものと考えられる。
【００４９】
次に、図１に示す本発明の実施の形態における砕石および製砂の製造プラントにより製造された砕石および砕砂と海砂を使用して、砕砂の使用割合におけるコンクリートの性状比較を行った。使用材料を表６に示す。なお、表６中、「ボールミル砕石２００５」および「ボールミル砕砂」が実施例である。
【００５０】
【表６】
【００５１】
配合は、スランプ、空気量を変化させず、ワーカビリチーが同じとなるように粗骨材嵩容積を定めた。スランプ８ｃｍの場合の配合を表７に、スランプ１８ｃｍの場合の配合を表８にそれぞれ示す。
【表７】
【表８】
【００５２】
試験練り結果を表９に示す。
【表９】
【００５３】
表９から分かるように、ワーカビリチーにおいては実施例の砕砂を５０％使用しても、７０％、１００％使用しても良好であり、単位水量においても、水量の増加はなかった。この結果は、粒形判定実積率の単なる上昇のみではなく、表面研磨の効果が相乗したものと思われる。一般には、砕砂の使用により単位水量が増加するが、１００％使用した場合でも単位水量の増加はなかった。よって、実施例の砕石および砕砂を使用したコンクリートは単位水量が少ないため、通常の砕石を使用したコンクリートより耐久性が大きく改善するものと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、砕石および砕砂を製造する製造プラントおよび製造方法に有用であり、特に、コンクリート用として表面が滑らかで天然砂と性状の近い砕砂とともに表面が滑らかで粒形判定実積率の高い砕石を得ることが可能な砕石および砕砂の製造プラントおよび製造方法として好適である。
【符号の説明】
【００５５】
１ ボールミル
２ ドラム
２ａ 投入口
２ｂ 排出口
３ シュート
４ 駆動装置
４ａ，４ｂ タイヤ
５ トロンメル
６ａ，６ｂ 外輪体
２０ シェル
２１ 側壁
２２ ボール止め部材
２３ ボール返し部材
２４ ライナ
２５ スリットリング
２２ａ，２４ｂ，２５ａ スリット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒径０ｍｍ超２５ｍｍ以下の様々な粒径の砕石を混合した原材料を、粒径３０ｍｍ以上９０ｍｍ以下のボールと接触させることにより前記砕石の角取りおよび表面研磨加工する第１ボールミルと、
前記第１ボールミルから排出される加工物から砕石と砕砂とを分級する分級装置と、
前記分級装置により分級された砕砂をボールと接触させることにより摩砕する第２ボールミルと
を含む砕石および砕砂の製造プラント。
【請求項２】
製造される砕石は、粒径５ｍｍ以上２０ｍｍ以下のものである請求項１記載の砕石および砕砂の製造プラント。
【請求項３】
製造される砕砂は、粒径３ｍｍ未満のものである請求項１または２に記載の砕石および砕砂の製造プラント。
【請求項４】
第１ボールミル内で、粒径０ｍｍ超２５ｍｍ以下の様々な粒径の砕石を混合した原材料を、粒径３０ｍｍ以上９０ｍｍ以下のボールと接触させることにより前記砕石の角取りおよび表面研磨加工すること、
前記第１ボールミルから排出される加工物から砕石と砕砂とを分級すること、
第２ボールミル内で、前記分級された砕砂をボールと接触させることにより摩砕すること
を含む砕石および砕砂の製造方法。
【請求項１】
粒径０ｍｍ超２５ｍｍ以下の様々な粒径の砕石を混合した原材料を、粒径３０ｍｍ以上９０ｍｍ以下のボールと接触させることにより前記砕石の角取りおよび表面研磨加工する第１ボールミルと、
前記第１ボールミルから排出される加工物から砕石と砕砂とを分級する分級装置と、
前記分級装置により分級された砕砂をボールと接触させることにより摩砕する第２ボールミルと
を含む砕石および砕砂の製造プラント。
【請求項２】
製造される砕石は、粒径５ｍｍ以上２０ｍｍ以下のものである請求項１記載の砕石および砕砂の製造プラント。
【請求項３】
製造される砕砂は、粒径３ｍｍ未満のものである請求項１または２に記載の砕石および砕砂の製造プラント。
【請求項４】
第１ボールミル内で、粒径０ｍｍ超２５ｍｍ以下の様々な粒径の砕石を混合した原材料を、粒径３０ｍｍ以上９０ｍｍ以下のボールと接触させることにより前記砕石の角取りおよび表面研磨加工すること、
前記第１ボールミルから排出される加工物から砕石と砕砂とを分級すること、
第２ボールミル内で、前記分級された砕砂をボールと接触させることにより摩砕すること
を含む砕石および砕砂の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−５５８０４（Ｐ２０１２−５５８０４Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９９３１８（Ｐ２０１０−１９９３１８）
【出願日】平成２２年９月６日（２０１０．９．６）
【出願人】（５１０２４０３１０）株式会社古賀建設 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月６日（２０１０．９．６）
【出願人】（５１０２４０３１０）株式会社古賀建設 (2)
【Ｆターム（参考）】
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