コンクリート実験用供試体粉砕機の試作に関する研究

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建築物等でコンクリートを使用する際,事前にコンクリート供試体の強度試験を行う必要があるが,試験で使用した供試体は他に流用性がなく,試験後は産業廃棄物として処分される。これを扱う全国の研究機関・生コン会社等は処分にかかる経費の捻出や大量の産業廃棄物の排出等に苦慮している。この供試体はある程度の大きさまで粉砕すれば,コンクリートの再生骨材や路盤材として再利用できることから,リサイクルできる可能性が高い。しかしながら,一部で使用されているコンクリート粉砕機は実験供試体用ではないため「装置が大型である」「コストが高い」等の理由により,供試体ではほとんど使用されていない。本研究では,これらの問題解決を目的として,新たな小型・低コストのコンクリート実験供試体専用の粉砕機の試作を行った。実験装置の製作及び部品加工は本校実習工場にて申請者が行った。初期実験で供試体の強度試験を行ったところ、強度試験済み供試体の圧縮強度はおよそ20N/mm^2であり、引っ張り強度についてはおよそ3N/mm^2程度であった。(大型供試体φ150×300の場合)この引っ張り試験の結果に着目し、円筒の供試体を寝かせた状態で装置に装填し、市販の油圧ジャッキで粉砕する装置を製作した。試作1号機では小型の供試体(φ100×200)を粉砕することを目的として設計し、本体に加圧板とリンク機構で稼動する供試体自動争点装置と粉砕後の排出機構を持たせ、供試体の装填から粉砕・排出までの動作をマイコンで制御するようにした。動作試験を行った結果、機構的な問題はほとんど無く連続して供試体を粉砕出来る事を確認した。しかし、装置全体の強度試験を行っていないため、今後は長期間の連続稼動時にどの程度影響が出るかを調査する必要がある。また、大型の供試体(φ150×300)に対応した装置についても同様の機構で粉砕できるか、試作研究を行っていく必要がある。