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公開番号2024093922
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-09
出願番号2022210577
出願日2022-12-27
発明の名称施工システム及び造形物の製造方法
出願人UBE三菱セメント株式会社
代理人個人,個人
主分類B28C 7/04 20060101AFI20240702BHJP(セメント,粘土,または石材の加工)
要約【課題】現場でスラリー同士を混合しながらも作業性に優れる施工システムを提供すること。
【解決手段】水硬性結合材及び水を含む主材スラリーを供給する第1供給部10と、水硬性結合材を硬化させる成分及び水を含む硬化材スラリーを供給する第2供給部20と、主材スラリーと、硬化材スラリーと、を合流させて混合し混合スラリーを得る混合部40と、混合スラリーを吐出する吐出部60と、を備える施工システムを提供する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
水硬性結合材及び水を含む主材スラリーを供給する第１供給部と、
前記水硬性結合材を硬化させる成分及び水を含む硬化材スラリーを供給する第２供給部と、
前記主材スラリーと、前記硬化材スラリーと、を合流させて混合し混合スラリーを得る混合部と、
前記混合スラリーを吐出する吐出部と、を備える、施工システム。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記混合部はスタティックミキサを有する、請求項１に記載の施工システム。
【請求項３】
前記スタティックミキサは、円筒体と前記円筒体の内部に設けられるエレメントとを有し、
前記エレメントは、前記円筒体の中心軸方向に沿って同一形状を有する繰り返し単位が複数連なって構成され、
前記繰り返し単位は、前記主材スラリーと前記硬化材スラリーとを含むスラリーが流通する流通孔を有する、請求項２に記載の施工システム。
【請求項４】
前記繰り返し単位は、前記流通孔を含む有孔部と、前記円筒体の直径方向に直交する主面を有し、前記中心軸方向に沿って流路を２つに区画するプレート部と、を含み、
前記有孔部における前記流通孔は、前記プレート部の端部よりも、前記円筒体の中心軸寄りに形成されている、請求項３に記載の施工システム。
【請求項５】
互いに隣り合う前記繰り返し単位における前記プレート部の前記主面のそれぞれの向きは、前記円筒体の中心軸回りに９０°ずれている、請求項４に記載の施工システム。
【請求項６】
前記第１供給部及び前記第２供給部は無脈動ポンプを有する、請求項１～５のいずれか一項に記載の施工システム。
【請求項７】
前記吐出部から吐出された前記混合スラリーを積層して造形物を作製する、請求項１～５のいずれか一項に記載の施工システム。
【請求項８】
前記吐出部の位置を調整する位置調整部を有する、請求項１～５のいずれか一項に記載の施工システム。
【請求項９】
水硬性結合材及び水を含む主材スラリーを供給する第１供給工程と、
前記水硬性結合材を硬化させる成分及び水を含む硬化材スラリーを供給する第２供給工程と、
前記主材スラリーと、前記硬化材スラリーと、を合流させて混合し混合スラリーを得る混合工程と、
前記混合スラリーを吐出して積層する積層工程と、
前記混合スラリーの積層体を硬化させて造形物を得る硬化工程と、を有する、造形物の製造方法。
【請求項１０】
前記混合工程ではスタティックミキサを用いて前記混合スラリーを得る、請求項９に記載の造形物の製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、施工システム及び造形物の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
目的とする造形物の三次元データを元にして、樹脂、金属、及びセラミックス等の材料を積層する積層造形法が知られている。積層造形法としては、造形材料を直接ノズルなどの開口部を通して押し出しながら積み重ねていく材料押出方式のものが知られており、近年では、セメント及び粘土鉱物スラリーを用いることが検討されている。例えば、特許文献１では、セメント質混錬物を押し出して造形するにあたり、セメント質混錬物の流動性を所定の範囲に調整する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－１８５６４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
硬化材成分を含むセメント混錬物は、時間の経過に伴って硬化するためスラリーの流動性を長時間保持することができない。このため、調製したセメント混錬物を短時間のうちに使用する必要がある。一方で、例えば建築現場においては、工期が数日間所要する場合も有り、このような場合、調製したセメント混錬物が余ると廃棄等の対応が必要になる。このため現場での作業量が増加する傾向にある。そこで、本開示では、現場でスラリー同士を混合しながらも作業性に優れる施工システム及び造形物の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一側面は、水硬性結合材及び水を含む主材スラリーを供給する第１供給部と、前記水硬性結合材を硬化させる成分及び水を含む硬化材スラリーを供給する第２供給部と、前記主材スラリーと、前記硬化材スラリーと、を合流させて混合し混合スラリーを得る混合部と、前記混合スラリーを吐出する吐出部と、を備える、施工システムを提供する。
【０００６】
上記施工システムは、主材スラリーと硬化材スラリーとが互いに異なる供給部から供給される。このため、主材スラリーと硬化材スラリーとを個別に保管することができる。したがって、これらを混合する前の状態で長期間に亘って主材スラリーと硬化材スラリーとを安定的に保管することができる。そして、主材スラリーと硬化材スラリーとを混合する混合部と、混合スラリーを吐出する吐出部とを備えることから、主材スラリーと硬化材スラリーとを混合後、速やかに吐出して吐出物、積層体、造形物等を製造することができる。したがって、混合スラリーを長期間保存したり、混合スラリーの余剰が発生したりすることを抑制することができる。よって、上記施工システムは、現場でスラリー同士を混合しながらも作業性に優れる。
【０００７】
本開示の一側面は、水硬性結合材及び水を含む主材スラリーを供給する第１供給工程と、前記水硬性結合材を硬化させる成分及び水を含む硬化材スラリーを供給する第２供給工程と、前記主材スラリーと、前記硬化材スラリーと、を合流させて混合し混合スラリーを得る混合工程と、前記混合スラリーを吐出して積層する積層工程と、前記混合スラリーの積層体を硬化させて造形物を得る硬化工程と、を有する、造形物の製造方法を提供する。
【０００８】
上記製造方法は、主材スラリーの供給と硬化材スラリーの供給とを個別の工程で行うことができる。このため、主材スラリーと硬化材スラリーとを個別に保管することができる。したがって、これらを混合する前の状態で長期間に亘って主材スラリーと硬化材スラリーとを安定的に保管することができる。そして、主材スラリーと硬化材スラリーとを混合する混合工程と、混合スラリーを吐出して積層する積層工程と、積層体を硬化させて造形物を得る硬化工程とを有する。このため、主材スラリーと硬化材スラリーとを混合後、速やかに吐出して積層し、硬化して造形物を製造することができる。したがって、混合スラリーを長期間保存したり、混合スラリーの余剰が発生したりすることを抑制することができる。よって、上記製造方法は、現場でスラリー同士を混合しながらも作業性に優れる。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、現場でスラリー同士を混合しながらも作業性に優れる施工システム及び造形物の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
施工システムの一例を示す図である。
ミキサーの一例を示す分解斜視図である。
図２のミキサーの軸方向断面図である。
（Ａ）は図３のＩＶ（ａ）－ＩＶ（ａ）線断面図であり、（Ｂ）は図３のＩＶ（ｂ）－ＩＶ（ｂ）線断面図である。
（Ａ）は図３のＶ（ａ）－Ｖ（ａ）線断面図であり、（Ｂ）は図３のＶ（ｂ）－Ｖ（ｂ）線断面図であり、（Ｃ）は図３のＶ（ｃ）－Ｖ（ｃ）線断面図である。
（Ａ）及び（Ｂ）は、別の例のミキサーにおけるエレメントを示す図である。
さらに別の例のミキサーにおけるエレメントを示す図である。
（Ａ）～（Ｆ）は、実施例１～５及び比較例１で得られた吐出物の状態を示す写真である。
（Ａ）は実施例４の吐出物（１時間経過後）を示す写真であり、（Ｂ）は実施例５の吐出物（１時間経過後）を示す写真である。
主材スラリーのみを実施例１～５の混合部に導入して送液したときの吐出量と送液ポンプの吐出圧との関係を示す図である。
（Ａ）はスタティックミキサ（ＣＨ）中を主材スラリーが流通している状態を示す写真であり、（Ｂ）は別のスタティックミキサ（ＭＳ）中を主材スラリーが流通している状態を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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