特許ウォッチ

公開番号2025042615
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-27
出願番号2024158447
出願日2024-09-12
発明の名称ジオポリマー組成物の製造方法及びその装置
出願人株式会社IHI,株式会社IHI建材工業,アドバンエンジ株式会社
代理人弁理士法人アテンダ国際特許事務所
主分類B28B 1/32 20060101AFI20250319BHJP(セメント,粘土,または石材の加工)
要約【課題】材料の粘性による高い圧送負荷を生ずることなくジオポリマーコンクリートの現場施工を行うことのできるジオポリマー組成物の製造方法及びその装置を提供する。
【解決手段】少なくとも活性フィラーを含む第1の材料Aを搬送する第1の材料搬送路1と、少なくとも水を含む第2の材料Bを搬送する第2の材料搬送路2とを用い、第1の材料搬送路1から搬出される第1の材料Aに第2の材料搬送路2から搬出される第2の材料Bを加えることによりジオポリマー組成物を生成するようにしたので、粉体の材料(第1の材料A)と液体の材料(第2の材料B)とを分離して搬送することができる。これにより、ジオポリマー組成物の材料を最初から混合して搬送する場合に比べ、粘性による高い圧送負荷を生ずることがなく、長距離圧送によるジオポリマーコンクリートの現場施工を実現することができる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
材料に活性フィラー、アルカリ粉体及び水を含むジオポリマー組成物の製造方法において、
少なくとも活性フィラーを含む第１の材料を搬送する第１の材料搬送路と、少なくとも水を含む第２の材料を搬送する第２の材料搬送路とを用い、
第１の材料搬送路から搬出される第１の材料に第２の材料搬送路から搬出される第２の材料を加えることによりジオポリマー組成物を生成する
ことを特徴とするジオポリマー組成物の製造方法。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記第１の材料搬送路は第１の材料を圧縮空気により搬送し、第２の材料搬送路は第２の材料をポンプで圧送する
ことを特徴とする請求項１記載のジオポリマー組成物の製造方法。
【請求項３】
前記第１の材料搬送路から搬出される第１の材料に第２の材料搬送路から搬出される第２の材料を混合して吐出する吐出ノズルを用いる
ことを特徴とする請求項１記載のジオポリマー組成物の製造方法。
【請求項４】
前記吐出ノズルは、材料に流通抵抗を付与することにより吐出圧を減少させるように構成されている
ことを特徴とする請求項３記載のジオポリマー組成物の製造方法。
【請求項５】
前記材料をノズル内に設けた緩衝部材に衝突させることにより材料に流通抵抗を付与する
ことを特徴とする請求項４記載のジオポリマー組成物の製造方法。
【請求項６】
前記材料をノズル内に設けた多数の孔または隙間を通過させることにより材料に流通抵抗を付与する
ことを特徴とする請求項４記載のジオポリマー組成物の製造方法。
【請求項７】
前記材料をノズル内に設けた螺旋状の緩衝部材に沿って流通させることにより材料に流通抵抗を付与する
ことを特徴とする請求項４記載のジオポリマー組成物の製造方法。
【請求項８】
前記吐出ノズルに取り付けた逆噴射ノズルから吐出ノズルの逆方向に気体を吐出させることにより、材料の吐出による吐出ノズルの反力を減少させる
ことを特徴とする請求項３記載のジオポリマー組成物の製造方法。
【請求項９】
前記吐出ノズルとして、第１の材料搬送路に接続された一次ノズルと、一次ノズルの吐出側に接続された二次ノズルとからなり、二次ノズル内に前記緩衝部材が設けられた吐出ノズルを用いる
ことを特徴とする請求項５乃至７の何れか一項記載のジオポリマー組成物の製造方法。
【請求項１０】
前記第１の材料搬送路から搬出される第１の材料を吐出する第１の吐出ノズルと、第２の材料搬送路から搬出される第２の材料を吐出する第２の吐出ノズルとを用い、
第１及び第２の吐出ノズルから第１及び第２の材料をそれぞれ吐出して混合する
ことを特徴とする請求項１記載のジオポリマー組成物の製造方法。
（【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】
本発明は、例えば土木、建築等の現場施工に用いられるジオポリマーコンクリートを製造するためのジオポリマー組成物の製造方法及びその装置に関するものである。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、土木、建築等における構造物はコンクリートやモルタルによって形成されるのが一般的であるが、近年、コンクリートやモルタルに代わる材料としてジオポリマー組成物が注目されており、ジオポリマーコンクリートとして各種コンクリート構造物への適用が検討されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
ジオポリマー組成物は、フライアッシュ（石炭灰）、メタカオリン、高炉スラグ等、アルカリに活性な非晶質粉体（活性フィラー）と、これを活性化させるアルカリ溶液とを混合して反応させることにより得られる硬化体である。ジオポリマーコンクリートは、例えばアルカリに活性な非晶質粉体とアルカリ溶液に、更に細骨材、粗骨材等を加えることにより、セメントコンクリートと同等の強度を発現する組成体を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第５０９１５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記ジオポリマーコンクリートを現場で施工する場合は、活性フィラーと骨材（細骨材、粗骨材）を混錬ミキサ等で攪拌させた後、これにアルカリ溶液を加え、混錬ミキサで練り混ぜて施工現場で打設する方法がある。しかしながら、攪拌した活性フィラー等に投入されるアルカリ溶液は粘性が非常に高く、練り混ぜたジオポリマーコンクリート自体の粘性も高くなるため、流動性が普通コンクリートよりも劣ることになる。このため、ジオポリマーコンクリートをポンプ車に投入して施工位置まで圧送し、ポンプ車から吐出して打込む材料押出し施工を行う場合や、圧送したジオポリマーコンクリートをエアコンプレッサによりノズルから噴射して吹付け施工を行う場合には、普通コンクリートに比べてポンプの負荷が大きくなり、圧送流路の閉塞等を生ずるおそれがあることから、ポンプでの長距離圧送によるジオポリマーコンクリートの現場施工が実施されていないのが現状である。
【０００６】
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、材料の粘性による高い圧送負荷を生ずることなくジオポリマーコンクリートの現場施工を行うことのできるジオポリマー組成物の製造方法及びその装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は前記目的を達成するために、材料に活性フィラー、アルカリ粉体及び水を含むジオポリマー組成物の製造方法において、少なくとも活性フィラーを含む第１の材料を搬送する第１の材料搬送路と、少なくとも水を含む第２の材料を搬送する第２の材料搬送路とを用い、第１の材料搬送路から搬出される第１の材料に第２の材料搬送路から搬出される第２の材料を加えることによりジオポリマー組成物を生成するようにしている。
【０００８】
また、本発明のジオポリマー組成物の製造装置は、前記目的を達成するために、材料に活性フィラー、アルカリ粉体及び水を含む材料を吐出ノズルから吐出して吹き付けることによりジオポリマー組成物を製造するジオポリマー組成物の製造装置であって、少なくとも活性フィラーを含む第１の材料を圧縮空気によって搬送する第１の材料搬送路と、少なくとも水を含む第２の材料をポンプによって搬送する第２の材料搬送路と、第１の材料搬送路から搬出される第１の材料に第２の材料搬送路から搬出される第２の材料を混合して吐出する吐出ノズルとを備えている。
【０００９】
これにより、少なくとも活性フィラーを含む第１の材料が第１の材料搬送路によって搬送されるとともに、少なくとも水を含む第２の材料が第２の材料搬送路によって搬送され、第１の材料搬送路から搬出される第１の材料に第２の材料搬送路から搬出される第２の材料を加えることによりジオポリマー組成物が生成されることから、粉体の材料（第１の材料）と液体の材料（第２の材料）とが分離して搬送され、ジオポリマー組成物の材料を最初から混合して搬送する場合に比べ、粘性による高い圧送負荷を生ずることがない。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、粉体の材料と液体の材料とを分離して搬送することができるので、ジオポリマー組成物の材料を最初から混合して搬送する場合に比べ、粘性による高い圧送負荷を生ずることがなく、長距離圧送によるジオポリマーコンクリートの現場施工を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許