特開 2023-44761 コンクリート用骨材の加熱方法及びこれに用いる加熱システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023044761

(43)【公開日】2023-04-03

(54)【発明の名称】コンクリート用骨材の加熱方法及びこれに用いる加熱システム

(51)【国際特許分類】

   B28C 7/06 20060101AFI20230327BHJP

   B28C 7/00 20060101ALI20230327BHJP

   E01C 19/10 20060101ALI20230327BHJP

【ＦＩ】

B28C7/06

B28C7/00

E01C19/10

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021152787

(22)【出願日】2021-09-21

(71)【出願人】

【識別番号】303057365

【氏名又は名称】株式会社安藤・間

(74)【代理人】

【識別番号】110001564

【氏名又は名称】フェリシテ弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】安部 弘康

(72)【発明者】

【氏名】石川 伸介

(72)【発明者】

【氏名】吉野 玲

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 好幸

【テーマコード（参考）】

2D052

4G056

【Ｆターム（参考）】

2D052AA04

2D052BA05

2D052DA25

4G056AA04

4G056CA04

4G056CB07

4G056CC33

(57)【要約】

【課題】コンクリート用骨材の加熱方法及システムにおいて、エネルギー効率を良好にしてエネルギーのロスを少なくすること、コンクリート製造工場内で設備を簡素化して設備の維持更新における負荷を低減すること、骨材の水分量を把握しやすくして、コンクリートのフレッシュ性状を安定させること、併せて環境負荷の低減を図ること、を実現する。
【解決手段】本方法及び本システムでは、コンクリート用骨材にマイクロ波の照射により加熱可能な骨材Ａを用い、この骨材Ａを、コンクリートの製造設備へ送給する過程でマイクロ波発生装置Мによりマイクロ波を照射することにより、加熱する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンクリート材料をコンクリートの製造設備へ送給する過程で前記コンクリート材料に含まれるコンクリート用骨材を加熱装置により加熱するコンクリート用骨材の加熱方法であって、
前記コンクリート用骨材にマイクロ波の照射により加熱することのできる骨材を用い、
前記加熱装置にマイクロ波発生装置を使用して、
当該骨材を前記コンクリートの製造設備へ送給する過程で、当該骨材に前記マイクロ波発生装置によりマイクロ波を照射することにより加熱する、
ことを特徴とするコンクリート用骨材の加熱方法。

【請求項2】

加熱することのできる骨材として、表面水を有する骨材を用いる請求項１に記載のコンクリート用骨材の加熱方法。

【請求項3】

加熱することのできる骨材として、磁性を有する骨材を用いる請求項１又は２に記載のコンクリート用骨材の加熱方法。

【請求項4】

磁性を有する骨材に、電気炉酸化スラグ骨材を採用する請求項３に記載のコンクリート用骨材の加熱方法。

【請求項5】

マイクロ波の照射により加熱することのできるコンクリート用骨材をコンクリートの製造設備へ送給する送給経路上にマイクロ波の漏れを防止するシールドエリアを画成して、前記シールドエリアにマイクロ波発生装置を設置する請求項１乃至４のいずれかに記載のコンクリート用骨材の加熱方法。

【請求項6】

マイクロ波の照射により加熱することのできるコンクリート用骨材をコンクリートの製造設備へ送給する送給経路を、前記骨材を搬送するコンベアと、前記コンベアの周囲を包囲する中空筒形形状のカバーとにより構成し、前記カバーをマイクロ波を遮断可能な金属材により形成して、前記送給経路上にシールドエリアを画成する請求項５に記載のコンクリート用骨材の加熱方法。

【請求項7】

マイクロ波の照射により加熱することのできるコンクリート用骨材をコンクリートの製造設備へ送給する送給経路を、前記骨材を搬送するコンベアと、前記コンベアの周囲を包囲する中空筒形形状のカバーとにより構成し、前記カバー内にマイクロ波を遮断可能な金属材からなる中空筒形形状のシールドカバーを配置して、前記送給経路上にシールドエリアを画成する請求項５に記載のコンクリート用骨材の加熱方法。

【請求項8】

請求項１乃至７のいずれかに記載のコンクリート用骨材の加熱方法に用いる加熱システムであって、
マイクロ波の照射により加熱することのできるコンクリート用骨材をコンクリートの製造設備へ送給する送給経路上に画成され、マイクロ波の漏れを防止するシールド設備と、
前記シールド設備内に設置され、当該骨材に向けてマイクロ波を照射するマイクロ波発生装置と、
により構成されることを特徴とするコンクリート用骨材の加熱システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コンクリート用骨材の加熱方法及びこれに用いる加熱システムに関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、コンクリート製造工場では、複数の材料サイロからコンクリート材料を順次取り出して、バッチャープラント上部に設けられた複数の材料貯蔵ビンへ順次供給し、これらの材料貯蔵ビンから各材料を計量、混練して、コンクリートを製造する。この場合、材料サイロの骨材の供給にベルトコンベアなどのコンベアが用いられる。骨材を貯蔵する材料サイロの下にベルトコンベアが水平に設置され、このベルトコンベアとバッチャープラント上部の材料貯蔵ビンとの間にベルトコンベアが斜めに設置されて、骨材がこれらのベルトコンベアにより材料貯蔵ビンへ搬送される（特許文献１参照）。

【0003】

また、コンクリートの製造では、コンクリート材料を混練中に加熱（ホットミキシング）して、５０°Ｃ－８０°Ｃのコンクリートを型枠ヘ打ち込むことにより、コンクリートの硬化が促進される、ことが知られている（特許文献２、３参照）。

【0004】

この種のホットミキシングには、コンクリート材料の練り混ぜ水に温水を用いる方法、コンクリート材料の練り混ぜ時にミキサー内に高温蒸気を吹き込む方法、骨材などの材料を加熱する方法などが用いられている。このうち、骨材を加熱する方法としては、骨材サイロ内や、骨材を骨材サイロからバッチャープラントの材料貯蔵ビンへ搬送する筒形形状のカバーで覆われたコンベア上で、カバー内に加熱蒸気を満たし、この加熱蒸気で骨材を間接的に加熱することが一般的に行われている（特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特公昭５７－３８４９５号公報

【特許文献2】特開昭５１－５７７０８号公報

【特許文献3】特開昭５１－８６５１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、コンクリートのホットミキシングに骨材を蒸気で加熱する方法を用いる場合、次のような問題がある。
（１）この方法では、骨材を直接加熱しないため、エネルギー効率が悪く、ランニングコストが増大する。
（２）特に、骨材をカバーで覆われたコンベア上で加熱蒸気により加熱する方法では、カバーの密閉性が悪いために、カバー内の空間に加熱蒸気を充満させるのにエネルギーのロスが大きく、ランニングコストは増大する。
（３）コンクリートのフレッシュ性状を安定させるために、骨材の水分量を把握することが必要であるところ、蒸気を用いることで、骨材の水分量の管理が難しい。
（４）コンクリート製造工場で蒸気はボイラーや配管などの設備を用いて供給されるため、この設備がコンクリート製造工場内に設置されるが、コンクリート製造工場内の配管が複雑で、この設備の維持更新においても負荷が大きい。

【0007】

本発明は、このような従来の問題を解決するものであり、この種のコンクリート用骨材の加熱方法及びこれに用いる加熱システムにおいて、エネルギー効率を良好にするとともにエネルギーのロスを少なくして、ランニングコストの低減を図ること、コンクリート製造工場内で設備（加熱設備）を簡素化して、設備の維持更新においても負荷を低減すること、骨材の水分量を把握しやすくして、コンクリートのフレッシュ性状を安定させること、併せて環境負荷の低減を図ること、を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために、本発明は、
コンクリート材料をコンクリートの製造設備へ送給する過程で前記コンクリート材料に含まれるコンクリート用骨材を加熱装置により加熱するコンクリート用骨材の加熱方法であって、
前記コンクリート用骨材にマイクロ波の照射により加熱することのできる骨材を用い、
前記加熱装置にマイクロ波発生装置を使用して、
当該骨材を前記コンクリートの製造設備へ送給する過程で、当該骨材に前記マイクロ波発生装置によりマイクロ波を照射することにより加熱する、
ことを要旨とする。

【0009】

また、このコンクリート用骨材の加熱方法は、次のように具体化される。
（１）加熱することのできる骨材として、表面水を有する骨材を用いる。
（２）加熱することのできる骨材として、磁性を有する骨材を用いる。
この場合、磁性を有する骨材に、電気炉酸化スラグ骨材を採用することが望ましい。
（３）マイクロ波の照射により加熱することのできるコンクリート用骨材をコンクリートの製造設備へ送給する送給経路上にマイクロ波の漏れを防止するシールドエリアを画成して、前記シールドエリアにマイクロ波発生装置を設置する。
（４）マイクロ波の照射により加熱することのできるコンクリート用骨材をコンクリートの製造設備へ送給する送給経路を、前記骨材を搬送するコンベアと、前記コンベアの周囲を包囲する中空筒形形状のカバーとにより構成し、前記カバーをマイクロ波を遮断可能な金属材により形成して、前記送給経路上にシールドエリアを画成する。
（５）上記（４）に代えて、マイクロ波の照射により加熱することのできるコンクリート用骨材をコンクリートの製造設備へ送給する送給経路を、前記骨材を搬送するコンベアと、前記コンベアの周囲を包囲する中空筒形形状のカバーとにより構成し、前記カバー内にマイクロ波を遮断可能な金属材からなる中空筒形形状のシールドカバーを配置して、前記送給経路上にシールドエリアを画成するようにしてもよい。

【0010】

上記目的を達成するために、本発明は、
上記コンクリート用骨材の加熱方法に用いる加熱システムであって、
マイクロ波の照射により加熱することのできるコンクリート用骨材をコンクリートの製造設備へ送給する送給経路上に画成され、マイクロ波の漏れを防止するシールド設備と、
前記シールド設備内に設置され、当該骨材に向けてマイクロ波を照射するマイクロ波発生装置と、
により構成される、
ことを要旨とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明のコンクリート用骨材の加熱方法及び加熱システムによれば、コンクリート用骨材にマイクロ波の照射により加熱することのできる骨材を用い、当該骨材をコンクリートの製造設備へ送給する過程で、当該骨材にマイクロ波発生装置によりマイクロ波を照射することにより加熱するので、次のような本発明独自の格別な効果を奏する。
（１）骨材を直接加熱することで、エネルギー効率を良好にするとともにエネルギーのロスを少なくして、ランニングコストの低減を図ることができる。
（２）骨材の送給経路上にシールドエリア（シールド設備）を画成してマイクロ波発生装置を設置するだけなので、コンクリート製造工場内で設備を簡素化することができ、設備の維持更新においても負荷を低減することができる。
（３）骨材にマイクロ波を照射して骨材を直接加熱するようにしたことで、骨材の水分量が把握しやすくなり、これによりコンクリートのフレッシュ性状を安定させることができる。
（４）マイクロ波の照射により加熱することのできる骨材に電気炉酸化スラグ骨材などの磁性を有する骨材を用いると、マイクロ波の照射により、骨材に強磁性共鳴と呼ばれる物理現象が起こり、骨材それ自体が発熱するので、この発熱作用によって骨材を加熱することができ、エネルギー効率を高めることができる。この場合、環境配慮型の電気炉酸化スラグ骨材を使用することで、環境負荷の低減を図ることもできる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の第１の実施の形態に係るコンクリート用骨材の加熱方法及び加熱システムのイメージを示す外観斜視図

【図2】同加熱方法及び加熱システムの構成を示す側面図

【図3】本発明の第２の実施の形態に係るコンクリート用骨材の加熱方法及び加熱システムの構成を示す側面図

【図4】一般的なコンクリート製造工場に同加熱方法及び加熱システムを適用した場合のイメージを示す図

【発明を実施するための形態】

【0013】

次に、この発明を実施するための形態について図を用いて説明する。図１、図２に第１の実施の形態を示している。

【0014】

図１に示すように、このコンクリート用骨材の加熱方法（以下、本方法という。）は、コンクリート材料をコンクリートの製造設備へ送給する過程でコンクリート材料に含まれるコンクリート用骨材を加熱装置により加熱するものである。
本方法では、特に、コンクリート用骨材にマイクロ波の照射により加熱することのできる骨材を用い、加熱装置にマイクロ波発生装置を使用して、当該骨材をコンクリートの製造設備へ送給する過程で、当該骨材にマイクロ波発生装置によりマイクロ波を照射することにより加熱する。

【0015】

図２に示すように、本方法では、マイクロ波の照射により加熱することのできる骨材Ａとして、表面水を有し、磁性を有する骨材の一つである電気炉酸化スラグ骨材（以下、電気炉酸化スラグ骨材Ａ又は単に骨材Ａという。）を採用する。電気炉酸化スラグ骨材Ａは、電気炉製鋼所で発生する酸化スラグを１５００℃前後の溶解状態から特殊加工し、破砕分級して、粗骨材、細骨材としたもので、天然砂（海砂、山砂）、天然砂利、砕砂や砕石などの天然素材の代替として使用することができる。この電気炉酸化スラグ骨材Ａは磁性を持ち、電波（マイクロ波）を吸収して熱に変換する性質を有している。本方法は、電気炉酸化スラグ骨材Ａのこの性質を併せて利用する。
なお、電気炉酸化スラグ骨材Ａは、自然環境の保護、骨材運搬、重量コンクリート施工による化石燃料削減とＣО^２削減効果が認められ、２００５年度に特定調達品目に指定されており、ＪＩＳ Ａ ５０１１－４「コンクリート用スラグ骨材－第４部：電気炉酸化スラグ骨材」で規格化されている。また、この電気炉酸化スラグ骨材Ａは、天熱骨材の採取禁止、資源の開発制限、骨材の枯渇などの情勢から、環境配慮型の骨材として注目されており、国内の生コンクリート工場で標準化する動きもある。

【0016】

本方法では、この骨材Ａをコンクリートの製造設備へ送給する送給経路上にマイクロ波の漏れを防止するシールドエリアＳを画成して、このシールドエリアＳ内にマイクロ波発生装置Мを設置する。

【0017】

この場合、電気炉酸化スラグ骨材Ａのコンクリートの製造設備への送給経路を、この骨材Ａを搬送するコンベアＢと、コンベアＢの周囲を包囲する中空筒形形状のカバーＣとにより構成する。ここで、コンベアＢにはベルトコンベア（以下、ベルトコンベアＢという。）を使用し、複数のベルトコンベアＢを長さ方向に連結する。カバーＣは金属材からなるアーチ形のカバーで、複数のカバーＣを各ベルトコンベアＢ上に被せ付ける。このようにして骨材Ａの送給経路を複数のベルトコンベアＢ及びカバーＣによりトンネル状に形成する。なお、カバーＣは、アーチ形のカバーに代えて円筒形の金属管を用い、複数の金属管を連結してトンネル状に形成してもよい。この場合、ベルトコンベアＢはこの金属管内に挿通配置される。そして、この骨材Ａの送給経路の一部にマイクロ波の漏洩を防止するシールドエリアＳを画成する。ここでシールドエリアＳは、カバーＣの一部を特にマイクロ波を遮断可能な鋼材などの金属材により形成してシールドカバーＣ１とするとともに、このシールドカバーＣ１で包囲された内部空間の両端、すなわち、骨材Ａがこの内部空間に入る一端及びこの内部空間から出る他端にそれぞれ、仕切り用として、マイクロ波を遮断可能な鋼材などの金属材からなるシールドカバーＣ２を、骨材Ａが通過可能に、設置する。かくして、骨材Ａの送給経路上の一部に、シールドカバーＣ１、Ｃ２により仕切って、シールドエリアＳを形成する。なお、ここではカバーＣの一部を鋼材などによりシールドカバーＣ１としたが、カバーＣ全体を鋼管などにより形成して、カバーＣ全体をシールドカバーＣ１としてもよい。

【0018】

またこの場合、マイクロ波発生装置Мは、特定の周波数を使用する各種の工業用マイクロ波発生機から適宜のものを選定する。マイクロ波発生装置Мは、電気炉酸化スラグ骨材Ａの送給経路上のシールドエリアＳ内に所定の高さに、マイクロ波の照射方向をベルトコンベアＢ上に向けて設置する。

【0019】

このようにして骨材Ａとして使用する電気炉酸化スラグ骨材ＡをベルトコンベアＢによりコンクリートの製造設備へ送給する過程で、その送給経路の一部に設けたシールドエリアＳにおいて、電気炉酸化スラグ骨材Ａにマイクロ波発生装置Мによりマイクロ波を予め定めた所定の照射強度で所定の照射時間照射する。かくして、シールドエリアＳ内で電気炉酸化スラグ骨材Ａに表面水を有する状態でマイクロ波が照射されると、マイクロ波は骨材Ａに吸収され、骨材Ａ自体が発熱する。この発熱作用により骨材Ａは直接加熱される。しかして、骨材Ａの表面温度は所定の温度まで上昇する。また他面で、磁性を有する電気炉酸化スラグ骨材Ａには強磁性共鳴と呼ばれる物理現象が起こり、この強磁性共鳴によって増大する電気炉酸化スラグ骨材Ａの内部エネルギーが最終的に発熱を引き起こす。併せて骨材Ａは直接加熱される。このように電気炉酸化スラグ骨材Ａはそれ自体の発熱作用により、所定の温度に加熱されて、コンクリートの製造設備ヘ供給される。

【0020】

以上説明したように、本方法によれば、マイクロ波の照射により加熱することのできる骨材として、表面水を含み、磁性を有する骨材である電気炉酸化スラグ骨材Ａを使用し、この電気炉酸化スラグ骨材Ａをコンクリートの製造設備へ送給する過程でマイクロ波発生装置Мによりマイクロ波を照射して、この骨材Ａを直接加熱するので、エネルギー効率を良好にするとともにエネルギーのロスを少なくして、ランニングコストの低減を図ることができる。

【0021】

また、本方法によれば、この骨材Ａをコンクリートの製造設備へ送給する送給経路をベルトコンベアＢとカバーＣとにより形成し、この送給経路の一部にシールドカバーＣ１、Ｃ２によりシールドエリアＳを形成し、このシールドエリアＳ内にマイクロ波発生装置Мを設置することにより、加熱設備を配備するので、加熱設備をコンクリートの製造工場内に簡易に設置することができる。そして、この加熱設備は、従来の蒸気加熱方式の設備のような複雑な配管を不要とするので、コンクリート製造工場内で加熱設備を簡素化することができ、加熱設備の維持更新においても負荷を低減することができる。

【0022】

さらに、本方法によれば、コンクリート製造工場での実施の前に、予め行う実験などにより、電気炉酸化スラグ骨材Ａに対するマイクロ波の照射強度や照射時間などとこの骨材Ａの水分量とを求めることで、骨材Ａの水分量を簡易に把握することができ、骨材Ａの水分量を把握しやすくして、コンクリートのフレッシュ性状を安定させることができる。

【0023】

さらに、本方法では、表面水を含む電気炉酸化スラグ骨材Ａを用い、この骨材Ａにマイクロ波を照射することにより、骨材Ａに強磁性共鳴と呼ばれる物理現象を起こして骨材Ａそれ自体が発熱するようにし、かかる発熱作用を併せて利用して骨材Ａを直接加熱するので、エネルギー効率をより高めることができる。この場合、環境配慮型の電気炉酸化スラグ骨材Ａを使用することで、環境負荷の低減を図ることもできる。

【0024】

図１、図２に本方法に用いる加熱システム（以下、本システムという。）を併せて示している。本システムは、表面水を含む電気炉酸化スラグ骨材Ａをコンクリートの製造設備へ送給する送給経路上に画成され、マイクロ波の漏れを防止するシールド設備Ｆと、シールド設備Ｆ内に設置され、電気炉酸化スラグ骨材Ａに向けてマイクロ波を照射するマイクロ波発生装置Мとにより構成される。

【0025】

本システムでは、電気炉酸化スラグ骨材Ａをコンクリートの製造設備へ送給する送給経路は、この骨材Ａを搬送するコンベアＢと、コンベアＢの周囲を包囲する中空筒形形状のカバーＣとにより構成される。そして、カバーＣの少なくとも一部はシールド設備Ｆとしてマイクロ波を遮断可能な金属材により形成される。

【0026】

この場合、コンベアＢは一般的なベルトコンベア（以下、ベルトコンベアＢという。）で、コンベアフレームｂ１、コンベアフレームｂ１の両端及び両端間に水平方向に配設される軸を介して垂直方向に回転可能に支持される複数のコンベアローラーｂ２、各コンベアローラーｂ２間に垂直方向に回転可能に巻き掛けられる無端状のコンベアベルトｂ３と、複数のコンベアローラーｂ２の一部を駆動ローラーＤとして駆動し、コンベアベルトｂ３を回転駆動する駆動装置（図示省略）などからなる。
なお、駆動装置は図示されない制御盤により制御される。この制御盤の制御により、駆動ローラーＤは所定の速度で駆動され又は駆動を停止されてコンベアベルトｂ３が回転され又は回転を停止され、このコンベアベルトｂ３上で電気炉酸化スラグ骨材Ａが所定の照射強度のマイクロ波を所定の照射時間だけ照射される。また、この制御盤の制御により、駆動ローラーＤは正転方向、逆転方向に回転可能であり、コンベアベルトｂ３を往復動させることにより、電気炉酸化スラグ骨材Ａにマイクロ波を所定の照射時間照射することもできる。

【0027】

カバーＣは金属材からなるアーチ形のカバーで、複数のカバーＣが各ベルトコンベアＢ上に被せ付けられて形成される。このようにして電気炉酸化スラグ骨材Ａの送給経路が複数のベルトコンベアＢ及びアーチ形のカバーＣとによりトンネル状に形成される。なお、カバーＣは、アーチ形のカバーに代えて円筒形の金属管を用い、複数の金属管が長さ方向に連結されてトンネル状に形成されてもよい。この場合、ベルトコンベアＢはこれら金属管内に挿通配置される。

【0028】

そして、この骨材Ａの送給経路の一部にマイクロ波の漏洩を防止するシールド設備Ｆが画成される。このシールド設備Ｆは、複数のカバーＣのうちの一部のカバーが特にマイクロ波を遮断可能な鋼材や鉄板などの金属材からなるシールドカバーＣ１により形成され、このシールドカバーＣ１で包囲された内部空間の両端、すなわち、骨材Ａがこの内部空間に入る一端の位置及びこの内部空間から出る他端の位置にそれぞれ、仕切り用として、マイクロ波を遮断可能な鋼材や鉄板などの金属材からなるシールドカバーＣ２が、この骨材Ａを通過可能に配置されて、設置される。かくして、電気炉酸化スラグ骨材Ａの送給経路上の一部に、シールドカバーＣ１、Ｃ２により、シールド設備Ｆが形成される。なお、ここではカバーＣの一部をシールドカバーＣ１としたが、カバーＣ全体が鋼管などにより形成されて、カバーＣ全体がシールドカバーＣ１であってもよい。また、仕切り用の各シールドカバーＣ２は内部空間を開閉可能に開閉式にして、内部空間の密閉性を高めてもよい。

【0029】

またこの場合、マイクロ波発生装置Мは、既述のとおりで、特定の周波数を使用する各種の工業用マイクロ波発生機から適宜のものが選定される。そして、マイクロ波発生装置Мは、電気炉酸化スラグ骨材Ａの送給経路上のシールド設備Ｆ内で、所定の高さに配置され、マイクロ波の照射方向をベルトコンベアＢ上に向けて、設置される。

【0030】

このようにして、表面水を含む電気炉酸化スラグ骨材ＡがベルトコンベアＢによりコンクリートの製造設備へ送給され、この過程において、この送給経路の一部に設置されたシールド設備Ｆで、電気炉酸化スラグ骨材Ａがマイクロ波発生装置Мから予め定められた所定の照射強度で発生されるマイクロ波が予め定められた所定の照射時間だけ照射されるようになっている。

【0031】

かくして、ベルトコンベアＢ上の電気炉酸化スラグ骨材Ａに表面水を有する状態でマイクロ波を所定の照射強度で所定の照射時間だけ照射することにより、骨材Ａにマイクロ波を吸収させて、骨材Ａ自体の発熱作用により骨材Ａを直接加熱する。しかして、骨材Ａの表面温度は所定の温度まで上昇される。同時に、磁性を有する電気炉酸化スラグ骨材Ａは強磁性共鳴と呼ばれる物理現象を起こす。すなわち、磁性を有する電気炉酸化スラグ骨材Ａにマイクロ波を当てることで、電気炉酸化スラグ骨材Ａに電子スビンの動力学運動を生じさせ、電気炉酸化スラグ骨材Ａの内部エネルギーが増大する強磁性共鳴を起こす。この強磁性共鳴の下で、マイクロ波のエネルギーが電気炉酸化スラグ骨材Ａに効率よく吸収されて、電子スビンの動力学的運動が継続的に誘起され、電気炉酸化スラグ骨材Ａの内部エネルギーが大幅に上昇される。この強磁性共鳴によって増大する電気炉酸化スラグ骨材Ａの内部エネルギーは熱に変換され、最終的に電気炉酸化スラグ骨材Ａそれ自体が発熱する。この発熱作用を併せて、電気炉酸化スラグ骨材Ａを直接加熱する。しかして、骨材Ａは所定の温度まで上昇される。このようにして電気炉酸化スラグ骨材Ａはそれ自体の発熱作用により、所定の温度まで加熱されて、コンクリートの製造設備に供給される。

【0032】

以上説明したように、本システムによれば、表面水を含み、磁性を有する電気炉酸化スラグ骨材Ａを使用して、この電気炉酸化スラグ骨材Ａをコンクリートの製造設備へ送給する過程でマイクロ波発生装置Мによりマイクロ波を照射してこの骨材Ａを直接加熱するので、エネルギー効率を良好にするとともにエネルギーのロスを少なくして、ランニングコストの低減を図ることができる。

【0033】

また、本システムによれば、この電気炉酸化スラグ骨材Ａをコンクリートの製造設備へ送給する送給経路をベルトコンベアＢとカバーＣとにより形成し、この送給経路の一部に、シールドカバーＣ１、Ｃ２によりシールド設備Ｆを形成して、このシールド設備Ｆ内にマイクロ波発生装置Мを設置することにより、加熱設備を設けるので、従来の蒸気加熱方式の設備のような複雑な配管がなく、コンクリート製造工場内で加熱設備を簡素化することができ、設備の維持更新においても負荷を低減することができる。

【0034】

さらに、本システムによると、本システムをコンクリート製造工場で実施する前に、本システム又はその模擬システムにより予め行う実験により、電気炉酸化スラグ骨材Ａに対するマイクロ波の照射強度や照射時間などとこの骨材Ａの水分量を求めることで、この骨材Ａのマイクロ波による加熱の下での水分量を把握することができる。したがって、本システムによれば、骨材Ａの水分量を把握しやすくすることができ、コンクリートのフレッシュ性状を安定させることができる。

【0035】

また、本システムでは、表面水を含む電気炉酸化スラグ骨材Ａを用い、この骨材Ａにマイクロ波を照射することにより、骨材Ａに強磁性共鳴と呼ばれる物理現象を起こし骨材Ａそれ自体を発熱させるようにしており、かかる発熱作用を併せて利用して骨材Ａを直接加熱するようにしたので、エネルギー効率をより高めることができる。この場合、環境配慮型の電気炉酸化スラグ骨材Ａを使用するので、環境負荷の低減を図ることもできる。

【0036】

図３に第２の実施の形態に係る本方法及び本システムを示している。この実施の形態では、本方法にあっては、表面水を含む電気炉酸化スラグ骨材Ａを用い、電気炉酸化スラグ骨材Ａをコンクリートの製造設備へ送給する送給経路を、この骨材Ａを搬送するコンベアＢと、コンベアＢの周囲を包囲する中空筒形形状のカバーＣとにより構成する点で、第１の実施の形態と共通し、カバーＣをマイクロ波を遮断可能な金属材により形成することで送給経路上にシールドエリアＳを画成するものではない点で、第１の実施の形態と異なる。また、本システムにあっては、電気炉酸化スラグ骨材Ａをコンクリートの製造設備へ送給する送給経路は、この骨材Ａを搬送するコンベアＢと、コンベアＢの周囲を包囲する中空筒形形状のカバーＣとにより構成される点で、第１の実施の形態と共通し、カバーＣがシールド設備Ｆとしてマイクロ波を遮断可能な金属材により形成されるものではない点で、第１の実施の形態と異なる。
この実施の形態では、第１の実施の形態と共通する構成については第１の実施の形態と同一の符号を付してその重複する説明を省略し、第１の実施の形態と異なる構成についてのみ新たな符号を付して説明を追加する。

【0037】

図３に示すように、本方法では、電気炉酸化スラグ骨材Ａをコンクリートの製造設備へ送給する送給経路を、この骨材Ａを搬送するコンベアＢと、コンベアＢの周囲を包囲する中空筒形形状のカバーＣとにより構成する。そして、カバーＣ内にマイクロ波を遮断可能な金属材からなる中空筒形形状のシールドカバーＣ３を配置して、骨材Ａの送給経路上にシールドエリアＳを画成する。

【0038】

この場合、シールドカバーＣ３をマイクロ波を遮断可能な鋼管などの金属材により、全体としてカバーＣ内に組み込み配置可能に所定の径で、カバーＣの軸方向の長さよりも小さい所定の長さの円筒形又は角筒形に、全体としてトンネル状に形成する。なお、このシールドカバーＣ３の長さはベルトコンベアＢ上の骨材Ａに対するマイクロ波の照射強度、照射時間などから決定する。そして、このシールドカバーＣ３をカバーＣ内の所定の位置に組み込み設置し、この設置位置で、ベルトコンベアＢはこのシールドカバーＣに通される。

【0039】

本方法により、本システムは、電気炉酸化スラグ骨材Ａをコンクリートの製造設備へ送給する送給経路が、この骨材Ａを搬送するコンベアＢと、コンベアＢの周囲を包囲する中空筒形形状のカバーＣとにより構成される。そして、カバーＣ内にシールド設備Ｆとしてマイクロ波を遮断可能な金属材からなる中空筒形形状のシールドカバーＣ３が配置される。

【0040】

この場合、シールドカバーＣ３は、特にマイクロ波を遮断可能な鋼管や鉄管などの金属材からなる外周部Ｃ３１と、その両端を遮蔽する、マイクロ波を遮断可能な鋼板や鉄板などの金属材からなる端部Ｃ３２とからなる。なお、各端部Ｃ３２は外周部Ｃ３１の内部空間を開閉可能に開閉式としてもよい。

【0041】

なお、マイクロ波発生装置Мは、第１の実施の形態と同様に、このシールドカバーＣ３内で、所定の高さに配置され、マイクロ波の照射方向をベルトコンベアＢ上に向けて、設置される。

【0042】

本方法及び本システムを、このようにしても、第１の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。

【0043】

図４に一般的なコンクリート製造工場における本方法及び本システムの適用例を示している。図４に示すように、このコンクリート製造工場では、セメントサイロＰ１からセメントが、骨材サイロＰ２から骨材が、それぞれ、バッチャープラントＢＰ上部の複数の材料貯蔵ビンＢＰ１へ供給される。そして、バッチャープラントＢＰにおいて、材料貯蔵ビンＢＰ１からセメント、各骨材が計量ビンＢＰ２で計量されてミキサーＢＰ３へ投下され、水道設備Ｐ３から供給される水、混和剤設備Ｐ４から供給される混和剤とともに混練されて、コンクリートを製造する。このコンクリートはミキサーＢＰ３からホッパーＢＰ４を通して排出される。この種のコンクリート製造工場では、骨材サイロＰ２の骨材がベルトコンベアＢによりバッチャープラントＢＰへ搬送される。この場合、骨材サイロＰ２の骨材は骨材サイロＰ２の下に水平に設置されたベルトコンベアＢ１に取り出され、このベルトコンベアＢ１とバッチャープラントＢＰ上部の材料貯蔵ビンＢＰ１との間に斜めに架け渡し設置されたベルトコンベアＢ２に受け渡しされて、骨材がこのベルトコンベアＢ２により材料貯蔵ビンＢＰ１へ搬送される。

【0044】

図４に示すように、本方法及び本システムは、このコンクリート製造工場において、骨材を搬送するコンベアＢを利用して、実施する。このコンクリート製造工場では、骨材サイロＰ１に設置されたベルトコンベアＢ１とバッチャープラントＢＰ上部の材料貯蔵ビンＢＰ１との間に複数の金属管からなるカバーＣが中間を支柱ＣＰにより支持されて設置され、このカバーＣ内にベルトコンベアＢ２が挿通配置される。本方法及び本システムは、このカバーＣの一部にシールドカバーＣ１、Ｃ２によりシールドエリアＳ（シールド設備Ｆ）を形成し、このシールドエリアＳ（シールド設備Ｆ）内にマイクロ波発生装置М（図２、３参照）を設置して、マイクロ波加熱方式の設備を組み込むことで、実現する。シールドエリアＳ（シールド設備Ｆ）やマイクロ波発生装置Мについては既述のとおりである。

【0045】

このようにして、このコンクリート製造工場では、骨材サイロＰ２に貯蔵する電気炉酸化スラグ骨材ＡをカバーＣ内のベルトコンベアＢ２によりバッチャープラントＢＰ上部の材料貯蔵ビンＢＰ１へ送給する過程で、カバーＣ内でその一部に設置したシールドエリアＳ（シールド設備Ｆ）において、この骨材Ａにマイクロ波発生装置Мによりマイクロ波を予め定めた所定の照射強度で所定の照射時間だけ照射する。かくして、既述のとおり、表面水を含む電気炉酸化スラグ骨材Ａにマイクロ波を吸収させて、この骨材Ａ自体の発熱作用により骨材Ａを直接加熱する。併せて、磁性を有する電気炉酸化スラグ骨材Ａに強磁性共鳴現象を起こし、この骨材Ａそれ自体の発熱作用によって骨材Ａを直接加熱する。しかして骨材Ａを所定の温度まで加熱する。

【0046】

このようにすることで、一般的なコンクリート製造工場でも、本方法及び本システムに基く既述のとおりの作用効果を奏することができる。

【0047】

また、本方法は、コンクリート製造工場において、骨材を骨材サイロＰ２からバッチャープラントＢＰの材料貯蔵ビンＢＰ１へ搬送するカバーＣで包囲されたベルトコンベアＢからなる既存の設備を利用して実施することができる。同様に、本システムは、コンクリート製造工場において、骨材を骨材サイロＰ２からバッチャープラントＢＰの材料貯蔵ビンＢＰ１へ搬送するカバーＣで包囲されたベルトコンベアＢからなる既存の設備の一部に、シールドカバーＣ１、Ｃ２によりシールド設備Ｆを形成してこのシールド設備Ｆ内にマイクロ波発生装置Мを設置するだけで、実現することができる。

【0048】

なお、上記各実施の形態では、マイクロ波の照射により加熱可能な骨材に、表面水を有し、磁性を有する電気炉酸化スラグ骨材Ａを採用したが、マイクロ波の照射により加熱可能な骨材は、表面水を有する骨材、電気炉酸化スラグ骨材を含む磁性を有する骨材、表面水を含み、磁性を有する骨材から、任意に選択することができる。
コンクリート用骨材にマイクロ波の照射により加熱可能な骨材を用いることで、上記各実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。

【0049】

また、上記各実施の形態では、本方法及び本システムをコンクリート製造設備への送給経路上の一部で実施するものとして例示したが、コンクリート製造設備への送給経路上の複数箇所で連続的に又は断続的に実施するものとしてもよい。
このようにすることで、上記各実施の形態と同様の又はそれ以上の作用効果を奏することができる。

【0050】

さらに、上記各実施の形態では、本方法は骨材のコンクリート製造設備への送給経路上で実施されるものとして、本システムは骨材のコンクリート製造設備への送給経路上に備えるものとして、それぞれ、例示したが、本方法はコンクリート製造工場内で加熱専用として実施してもよく、本システムはコンクリート製造工場内に加熱専用設備として備えてもよい。この場合、複数のベルトコンベアを、骨材を循環可能に環状に配列してもよく、複数の骨材を複列にして移送可能に複数列並列に配列してもよい。また、この場合、シールドカバー内に複数のマイクロ波発生装置を骨材の循環方向あるいは移送方向の複数箇所に連続的に又は断続的に設置してもよい。
このようにすることで、骨材の加熱専用設備として、上記各実施の形態と同様の作用効果を奏することもできる。

【符号の説明】

【0051】

Ａ マイクロ波の照射により加熱することのできる骨材（表面水を含む電気炉酸化スラグ骨材）
М マイクロ波発生装置
Ｓ シールドエリア
Ｆ シールド設備
Ｂ コンベア
Ｂ１、Ｂ２ ベルトコンベア
ｂ１ コンベアフレーム
ｂ２ コンベアローラー
ｂ３ コンベアベルト
Ｄ 駆動ローラー
Ｃ カバー
Ｃ１、Ｃ２ シールドカバー
Ｃ３ シールドカバー
Ｃ３１ 外周部
Ｃ３２ 端部
ＣＰ 支柱
ＢＰ バッチャープラント
ＢＰ１ 材料貯蔵ビン
ＢＰ２ 計量ビン
ＢＰ３ ミキサー
ＢＰ４ ホッパー
Ｐ１ セメントサイロ
Ｐ２ 骨材サイロ
Ｐ３ 水道設備
Ｐ４ 混和剤設備

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】