コンクリートミキサー - 百科事典
### 混凝土ミキサー（セメントミキサーも）は、セメント、骨材（例えば砂や砂利）、そして水を均一に混合してコンクリートを作る装置です。一般的な混凝土ミキサーは、回転するドラムを使って成分を混合します。小さな工程では、コンクリートが現場で作られるように持ち運び式の混凝土ミキサーがよく使用されます。これにより、コンクリートが硬化する前に作業員が十分な時間をかけることができます。機械の代わりに手で混凝土を混合することも選択肢があります。これは通常、車輪バサックで行われますが、最近ではこの目的のために改良されたタープを販売する会社もいくつかあります。オハイオ州クリーブランドの工業家であるゲバルト・ジャーガーがコンクリートミキサーを発明しました。
歴史
最初に開発されたコンクリートミキサーの1つは、1900年にミルウォーキーのT.L.スミスによって開発されました。そのミキサーは、すでに一般的な基本構造を示しており、傾斜可能な錘形ドラム（当時は二重錘）と刃が特徴でした。1904年2月9日、ドイツのブレスラウ出身の発明家であるリチャード・ボドランダーが初の持ち運び式のコンクリートミキサーを特許しました。このミキサーは馬引で動作し、「モルタルミキサー」と呼ばれました。混合は、前輪を大きなドラムに交換して、セメントを混合するための大きなパドルを持つドラムに置き換えることで行われました。1925年には、25年前に作られた少なくとも2台のミキサーがまだ使用されていました（シリアル番号37および82）。スミスマスクットは、現在の小さなミキサーの構造と本質的に同じです。1920年代には、ミルウォーキーのT.L.スミス社は世界最大のコンクリートミキサーを製造しました。この会社のミキサーは、例えばウィルソンダムの建設（当時世界最大のコンクリートミキサーの1つの単一の設置）や、オハイオ州立大学の最初のスタジアム、エクスチェッカーダムの建設に使用されました。ロスコー・リーは、1934年にその移動式コンクリートミキサーのデザインに対して特許を取得しました。このデザインにより、クレーンを使ってトラックの後ろにドラムを設置することで、新しいトラックをコンクリートミキサーに変換することが可能になりました。これにより、セメント専用のトラックよりも安価であり、他のものに適用できるトラックを継続的に適用することができます。コンクリートミキサーは進化し続けています。最近、Matlab/Simulink技術に基づくエネルギー節約型のコンクリートミキサーの前向きシミュレーションモデルに関する研究が発表されました。
工業用ミキサー
今日の市場では、既製コンクリートの工業生産において一貫した均一性と短い混合時間が必要となっており、特にプレキャストおよびプレストレストコンクリートのためにさらに重要です。これにより、コンクリート生産のための混合技術が洗練されました。それぞれの固有の強みを持ち、コンクリート生産市場の異なる部分に焦点を当てた静粛型ミキサーの異なるスタイルが開発されました。今日最も一般的に使用されているミキサーは、以下の3つのカテゴリーに分けられます：
* **ツインシャフトミキサー**：高強度な混合、短い混合時間で知られています。これらのミキサーは、RCCとSCC用に一般的に使用され、通常、2～6 m3（2.6～7.8立方ヤード）のバッチで使用されます。
* **垂直軸ミキサー**：最も頻繁にプレキャストおよびプレストレストコンクリートに使用されます。このスタイルのミキサーは、バッチの間に清掃が良く、色コンクリート、小さなバッチ（典型的には0.75～3 m3または0.98～3.92立方ヤード）、複数の排出ポイントに好まれます。このカテゴリ内で、ボウルミキサーは効率的な惑星型（または逆流型）ミキサーに人気を失っており、追加の混合動作が重要なコンクリートミックス（色の一致、SCCなど）の生産に役立ちます。
* **ドラムミキサー（逆転ドラムミキサーおよび傾斜ドラムミキサー）**：大量の生産（バッチサイズ3～9 m3または3.9～11.8立方ヤード）が必要な場合に使用されます。この種のミキサーは高い生産出力が可能です。
すべてのミキサースタイルには固有の強みと弱点があり、世界中でさまざまな程度の人気を持って使用されています。
ツーcksとトレーラー
= 混凝土混合輸送トラック =
特別な混凝土輸送トラック（在途ミキサー）は、混凝土を混合して現場に輸送するために作られています。乾燥材料と水が充填され、輸送中に混合されます。また、「中央ミキサー」工場から充填することもできます。このプロセスでは、材料は充填前に混合されています。混凝土混合輸送トラックは、材料の液状状態を保持するために回転させてドラムを回転させることで、配達までの間に材料の液状状態を維持します。これらのトラックには、混合されたコンクリートをドラム内に重力に対して押し上げる内部タービンがあります。混凝土混合トラックのドラムの内部には螺旋刃が装備されています。一方の回転方向では、コンクリートはドラムの奥深くに押し込まれます。これは、コンクリートが建物現場に輸送される際にドラムが回転する方向です。これは「ミキサーへの充填」と呼ばれます。もう一方の方向でドラムが回転すると、アキメデースのスクリュー型アレイ「排出」され、コンクリートがドラムから出されます。それから、落下防止装置に導かれ、粘稠なコンクリートが直接作業現場に導かれます。トラックが落下防止装置を使用するまでに十分に近づかない場合、コンクリートは柔軟なホースに接続されたコンクリートポンプや、延長可能なコンベアーに放出されることがあります。ポンプは、物質を正確な場所や複数階のビル、他の遠隔地に移動する手段を提供します。クレーンから吊り下げられたバケツも使用されます。
ドラムは伝統的に鋼製ですが、いくつかの新しいトラックでは、重量軽減のためファイバー glassが使用されています。ほとんどのセメントトラックは空の状態で非常に重く、非常に重い重量があるため、多くの州で運転が禁止されています。アメリカの連邦橋公式（FBF）の下での米国の重量法では、三軸準備混合混凝土トラックが48,000ポンド（22,000 kg）未満であることが求められています。これにより、トラックの重量が30,000ポンド（14,000 kg）であり、コンクリートが運ばれるにはわずか18,000ポンド（8,200 kg）しか残りません。
"後方排出"トラックは、ドライバーと「落下作業員」が必要で、トラックと落下防止装置を往復させてコンクリートを必要な方法で配置します。新しい"前方排出"トラックは、後方エンジンを装備し、キャビン内にコントロールが内蔵されているため、ドライバーがすべての方向に落下防止装置を動かすことができます。1974年に特許された最初の前方排出ミキサーは、アメリカのユタ州ホラデイのロイヤル・W・シムズによって設計および製造されました。
コンクリートミキサーは、2または2以上の車軸で装備されています。最も一般的なのは、4軸、5軸、6軸トラックで、その数は負荷とロード許容量を規制する地方の立法に基づいています。車軸は、負荷を均等に分配し、重量制限のある道路で操作できるようにし、通常の道路の摩耗を減らすために必要です。冬の間に道路の重量制限が減ると、多くの州では2または3軸トラックは使用可能な積載量がありません。他の地域では、運営を行うために高価な許可が必要になることがあります。
操舵（「操舵」）や駆動装置（「駆動」）に使用される以外の追加の車軸は、操舵と駆動の間や駆動の後ろに装備できます。ミキサーには、通常、複数の操舵車軸もありますが、これは非常に大きな旋回半径を生成します。操縦を容易にするために、追加の車軸は「リフト車軸」として配置され、それが地面から離れ、緊急の旋回時に左右に引っ張られることがないようにします。駆動の後ろに装備された車軸は「タグ車軸」または「ブースター車軸」として知られており、操舵車軸に対して反対方向に回転することで摩耗を減らし、トラックが逆車に入ると自動的に持ち上げるように設計されています。
ミキサーがトレーラーに装着されたトラクタートレーラーコンボインは、いくつかの地域で使用されています、例えばケベック州では、6軸トラックでも有用な積載量を持ち得ないことがあります。
混凝土ミキサーは、工場から遠く離れることはあまりありません。なぜなら、コンクリートがトラックに乗るとすぐに硬化し始めるからです。多くの請負業者は、充填後90分以内にコンクリートが配置される必要があります。乾燥した地域のトラックには、長距離の旅行中に噴霧形で水を追加する機能が装備されていることがあります。トラックが故障したり、他の理由でトラック内のコンクリートが硬化した場合、作業員はジャッキハンマーでバレルに入り込み、または会社は整个のドラムを廃棄する必要があります。
スティーブン・ステパニャンは、1916年に最初のトラックミキサーの特許出願を行いました。
トラックは9,100から14,000キログラム（20,000から30,000ポンド）の範囲で重さがあり、約20,000キログラム（40,000ポンド）のコンクリートを運ぶことができますが、現在はさまざまなサイズのミキサートラックが使用されています。最も一般的なトラック容量は10立方ヤード（7.6 m3）です。
英国のほとんどのコンクリートミキサーは、時速90キロメートル（56マイル）の速度制限されています。
= 混凝土ミキサートレーラー =
標準的な混凝土輸送のバリエーションは、コンクリート（またはセメント）ミキサートレーラーです。これらの小型の移動ミキサーは、短いロードのコンクリートを供給するために使用されます。0.76から1.34立方メートル（1から1.75立方ヤード）の容量を持つコンクリート混合ドラムが装備されています。キャートアウェイは通常、ピックアップトラックの後ろに引きずられ、より小さなバッチシステムからバッチされます。混合トレーラーシステムは、レンタルヤードや建材の場所で人気があり、これらを使用して規定の顧客基盤に既製コンクリートを供給します。
= 量測混凝土トラック =
量測混凝土トラックまたは体積移動式ミキサーは、作業現場でコンクリート材料と水を混合して、必要な量に応じてコンクリートを作成および配達するためのものです。
场地内および持ち運び式のコンクリートミキサー
小さな作業（例えば住宅の修理、改装、または趣味のスケールのプロジェクト）では、通常、多くの立方ヤードのコンクリートは必要ありません。袋入りのセメントは小さなバッチサイズで手に入りやすく、骨材と水は小さな作業現場で簡単に入手できます。この小さなバッチコンクリート市場をサービスするために、多くの種類の小さな持ち運び式のコンクリートミキサーが利用可能です。
典型的な持ち運び式のコンクリートミキサーは、小さな回転ドラムを使用して成分を混合します。小さな作業では、建物現場で作成されたコンクリートには運搬時間がかかりません。したがって、作業員にはコンクリートが硬化する前に十分な時間があります。
持ち運び式のコンクリートミキサーは、ガソリンエンジンで動作するものもありますが、より一般的には、標準的な商用電流を使用する電気モーターで動作します。
これらのコンクリートミキサーは、そのロード機構に基づいてさらに分類されます。セメント、砂、その他の骨材は、油圧式のハopperにロードされ、最終的な混合のために混合ドラムに投入されます。これらはドラムを傾斜して排出できます。手加工作業用のコンクリートミキサーでは、セメント、砂、その他の骨材は直接手で混合ドラムに加えます。これらの2つのタイプのコンクリートミキサーは、アフリカの建設活動や、中東の一部の国、インド亜大陸で人気があります。
自己給料式のコンクリートミキサー
自己給料式のコンクリートミキサーは、コンクリートをバッチ、混合、輸送するために設計されたユニークな機械です。これらは、運転手が操縦するキャブに装着されたチャージバケットを備えた回転ドラムが搭載された運転手が操縦するキャビンに装着されたシャシーフレームです。
自己給料式のコンクリートミキサーの運転手は、バッチ用の材料（セメント、石骨材など）をチャージバケットを使ってドラムに投入し、混合します。ドラムは通常、逆転型、傾斜型、またはその両方の組み合わせです。予め決定された水量が水配布装置を通じてドラムに放出されます。混合物はドラム内で混合速度で回転され、コンクリートが設置された排出スロットを通じて排出されます。
自己給料式のコンクリートミキサーは、コンクリートバッチ工場が利用できない建設現場や、コンクリート輸送ミキサートラックが適していない足場条件や、労働力が不足している場合に適しています。アプリケーションには、都市および農村の建設、コンクリート舗装の維持、橋とトンネルの建設、町村レベルの高速道路の建設、基礎の建設、国防施設、高速鉄道の建設などが含まれます。
機械操作コード
建設現場で正しくコンクリートミキサーを使用することは、最も大きな安全問題の1つです。現在、コンクリート処理に関連する作業を行う労働者は250,000人以上です。その労働者の10パーセント以上、28,000人が職業に関連する傷害または病気を経験し、1年間で42人が死亡しました。
参考リンク
混合パドル
コンクリートの種類
コンクリート工場
参考文献