<1>全体構成
 図1に示すのは、本願発明の実施例を示す装 置概略図である。
 本実施例における製砂装置の全体構成は、� ��砕原料Aを破砕する手段である破砕機10と、� ��砕物を搬送する手段である搬送装置20と、� �砕機10からの破砕物を送風による風力選別と スクリーンによる篩い分け選別により粗粒子 Xと細粒子Yと微粉Zとに選別する手段である第 1選別装置30と、第1選別装置30に風力を供給す る手段である送風機40と、第1選別装置30内の� ��粉Zを吸引して回収する手段である集塵機80� ��、第1選別装置30と集塵機80との途上に、該� �塵機80の負圧を用いて微粉Zを粗微粉Z1と細微 粉Z2とに選別する手段である第2選別装置60と� ��第2選別装置により選別された粗微粉Z1を第1 選別装置により選別された細粒子Yと混合さ� �るための手段である還元路70と、を少なくと も具備してなる。

 なお、本実施例では、第1選別装置30内の� ��粒子Xを回収して破砕機10へ戻す手段である� ��送路50を更に設けてあるが、該返送路は、� �様に応じて適宜設置されるもので、本願発� �の必須の構成要件ではない。

 また、回収された製砂Bに対し、当該製砂 Bを加水混練する混練装置を設けてもよい(図� ��省略)が、本願発明の必須の構成要件ではな い。

<2>装置群
 以下に、製砂装置を構成する装置群につい� ��簡略に説明する。

[破砕機]
 破砕機10は、公知の各種破砕形式の破砕機� �適用できる。図1の破砕機10は遠心破砕機で� �って、破砕された原料が下方へ自然落下す� �構造になっている。

[搬送装置]
 搬送装置20は、ベルトコンベアなどの周知� �搬送手段が用いられ、破砕機10より排出され る破砕物が、コンベア上に拡散して配置され るように、図示しない加振動機等を設けてお いてもよい。

[第1選別装置]
 第1選別装置は、破砕機より送られた破砕物 を、送風による風力選別とスクリーンによる 篩い分け選別によって、粗粒子Xと細粒子Yと� ��粉Zとに選別する機能を有する装置である。
 図1に示す第1選別装置30は、粗粒子Xを破砕� �10に返送して再度破砕工程を行うための返送 路50に連通した返送口31と、細粒子を回収す� �集砂口32と、微粉を回収する吸引口33と、送� ��機40と連通した送風口34を少なくとも設けて ある。
 その他には、破砕物を粒度に応じて自然分� ��するための周知の分散装置(図示せず)や、� �風分離によって落下する破砕物の選別領域� �変更するための調整板35や、篩い分け選別を 行うためのスクリーン36等を設けることによ� ��て、風力選別と篩い分け選別を実施可能に� ��成してある。

[集塵機、貯槽]
 集塵機80は、第1選別装置30の吸引口33及び集 塵路を介して微粉Zを吸引回収するために、� �圧を発生させる装置である。
 貯槽90は、集塵機80によって回収された微粉 (細微粉Z2)を回収する装置である。

<2>第2選別装置
 第2選別装置60は第1選別装置30と集塵機80と� �途上(集塵路)に設けられ、集塵機80より発生� ��る負圧を利用して、第1選別装置30から吸引� ��れる微粉Zを、粗微粉Z1と細微粉Z2とに選別� �る機能を有する装置である。
 なお、以下に説明する第2選別装置の内部構 造は単なる一例を示す参考図であり、破砕原 料や選別粒径等の装置仕様に応じて適宜変更 して用いられる。

 図2は、第2選別装置の一例を示す動作概略� �である。
 図2(b)における第2選別装置60は、密封構造の ハウジング61と、ハウジング内に配備した調� ��板65と、を有する。

[ハウジング]
 ハウジング61には、第1選別装置の排出路33� �連通して微粉Zを内部に取り込むための供給� ��62と、該ハウジングにおいて選別された粗� �粉Z1を回収し、前記第1選別装置30によって選 別された細粒子Yの配管と合流する還元路70と 連通する回収口63と、集塵機80と連通し細微� �Z2を回収する排出口64が形成される。供給口6 2と排出口64とをつなぐ直線の方向は、水平方 向と略平行となるように構成しており、回収 口63は前記直線より下方に設けるものとする� ��

[調整板]
 調整板65は、ハウジング61の内部天端から下 方に延伸するように配備され、当該調整板65� ��配置していない場合(図2(a)参照)における微� ��Zの通過領域P(前記供給口62と排出口64と直線 でつなぐ領域)の一部を遮るように構成され� �。
 なお、調整板65を図2(b)における上下・左右� ��前後方向方向に移動又は回転させることに� ��り、前記微粉の通過領域の遮蔽割合を変更� ��ることができる。前記遮蔽割合を変更する� ��とにより微粉Zが受ける吸引力(負圧)を変更� ��ることができる。
 前記遮蔽割合を大きくすればするほど、よ� ��重量の少ない微粉Zが集塵機80によって吸引� ��きれずに落下し回収口63へと分離されるこ� �となる。すなわち、前記遮蔽割合と選別粒� �の値は反比例の関係となる。

 なお、前記供給口62、回収口63、排出口64、� ��整板65は、図1、2において示す配置関係に限 定されるものではない。
 調整板65は、当該調整板65の配置前において 微粉Zが供給口62から排出口64へと吸引される� ��過領域Pを遮蔽するように配置すればよく、 当該通過領域Pの遮蔽によって吸引しきれず� �落下する位置に回収口63が形成されていれば よいものとする。

 また、第2選別装置60は、上記説明した風� ��選別と代えて、或いは併用してスクリーン� ��よる篩い分け選別を行っても良い。

 上記の選別装置を使用した、製砂方法お� ��び実験結果について、以下に説明する。

<3>製砂方法
[破砕工程]
 破砕機10に投入された破砕原料Aと、前記第1 選別装置30によって返送された粗粒子Xを破砕 する。破砕された原料は振動機構を備える搬 送装置20によって自然分級されながら、第1選 別装置30の投入口へと搬送される。

[第1選別工程(風力選別、篩い分け選別)、返� �工程]
 第1選別装置30の投入口へと搬送された破砕� ��は、落下する際に送風口34から風力を受け� �、横方向へ吹き飛ばされ、重量(粒径)毎に、 横方向に分離されるとともに、途上に設けた 調整板35とスクリーン36とによって、補助的� �篩い分け選別を行う。上記の風力選別と篩� �分け選別によって、粗粒子Xは返送口31で回� �され、細粒子Yは、集砂口32で回収され、微� �Zは吸引口33から吸引回収される。
 なお、返送口31で回収された粗粒子は、再� �破砕するために返送路50を介して破砕機10へ� ��返送される。

[第2選別工程]
 前記第1選別装置30から吸引回収された微粉Z は、第2選別装置60の供給口62へと送られる。� ��2選別装置60内に送られた微粉Zは、集塵機80� ��連通する排出口64から生じる吸引力によっ� �排出口64側に引き込まれるものの、途上に設 けてある調整板65によって干渉をうけ、重量( 粒径)の大きな微粉(粗微粉Z1)から重力により� ��下をはじめ、そのまま落下するか、或いは� ��ウジング内の側壁に案内されて下方に設け� ��ある回収口へ導かれる。重量の小さな微粉( 細微粉Z2)はそのまま排出口64へと吸引され、� ��塵機80を介して貯槽90へと回収されることと なる。
 調整板65の傾倒角度によって、遮蔽割合(干� ��割合)を変更することができ、粗微粉Z1と細� ��粉Z2との選別粒径を任意に変更することが� �きる。
 なお、回収口63へと回収された粗微粉Z1は、 前記第1選別装置30によって選別された細粒子 Yと混合すべく、細粒子Yの配管と合流させる� ��

 以上の工程を少なくとも設けることによ� ��、破砕物を4種類の粒子或いは微粉に選別し て良質な製砂を生成するものである。

<4>実験結果
 次に、上記製砂装置を用いた製砂方法によ� ��実験結果を示す。
 本例では、砂岩を破砕原料として、以下の� ��うに粒径選別を行うように装置を構成した� ��のである。

[第2選別装置の設置前]
 初めに第2選別装置60の設置前における、貯� ��に貯蔵された余剰副産微粉C(微粉Zと同じ)の 粒度分布を図3に示す。
 図3から明らかなように、余剰副産微粉Cは� �篩い目を約10μmとしたあたりから勾配が大き く(通過量が大きく)なることがわかる。すな� ��ち破砕原料全体の歩留まりをより効率よく� ��上するには、約10μm以上の微粉を有効利用� �ることが望ましい点がわかる。

[第2選別装置の設置後]
 次に、第2選別装置60による粗微粉Z1と細微� �Z2との選別粒径の平均値(以下、単に「選別� �径」という。)を可変にして以下のケース毎� ��実験を行った。なお、その他の粒子の選別� ��径及び各実験データは以下のように設定し� ��。

[粗微粉と細微粉の選別粒径)]
 ケース1:無し(第1選別装置で選別された微粉 の全量を貯槽に廃棄)
 ケース2:150μm
 ケース3:75μm
 ケース4:40μm
 ケース5:20μm
 ケース6:無し(第1選別装置で選別された微粉 の全量を細粒子に混練)
 [破砕原料は砂岩、粗粒子:粒径3~5mm以上、細 粒子:粒径2~4mm、とする]

 各ケースによって得られた製砂を用いた� ��ンクリートの性能表を以下の表1、及び図4� �示す。

 図4は、上記表1に係るコンクリート性状� �比較図であって、各ケース毎の圧縮強度(a)� �空気値(b)、フロー値、スランプ値(c)を示し� �さらに、第1選別装置で回収された微粉を分� ��せず全粒度が混在した状態で所定量ずつ細� ��子に添加した場合のスランプ値(d)を示して� ��る。

 上記の表1及び図4から明らかなように、ケ� �ス3、4については、ケース1(従来の全量廃棄� ��)と比較してスランプ値及びフロー値に向上 がみられ、コンクリートの性状として問題の ない結果となった。
 また、ケース5については、ケース3、4と比� ��して歩留まりの向上がみられ、スランプ値� ��びフロー値は、ケース3から若干の低下がみ られるが、全量混練よりもかなり良好な結果 が得られた。

 また、図4のグラフ(c)とグラフ(d)を比較す ると、同じ歩留まりでも、微粉の選別の有無 によりコンクリートのスランプ値に大きな差 が生じることが明らかとなった。したがって 、本願発明のように回収微粉を特定粒径で選 別した粗微粉のみを細粒子に添加することで 、歩留まりを向上させつつ、スランプ値の低 下を防止することが可能となった。

 以上の結果から、ケース3~4の範囲近傍を� ��別粒径として微粉の選別・細粒子への添加� ��行った際に、コンクリートの性状に好影響� ��及ぼすことが明らかとなった。特にケース4 (粒径が約40μm以上の微粉を粗微粉とし、粒径 が約40μmより小さい微粉を細微粉とする)の場 合、歩留まりが全量廃棄時と比較して約12%近 く向上するため、コンクリートの性状向上と いう効果に加えて、余剰副産微粉の減少(歩� �まりの向上)という効果を更に得ることがで� ��る。

 なお、破砕原料の種類によっては、上記� ��別粒径の最適値が変動する場合があるもの� ��、約20μm~約75μmの範囲内で選別粒径を決定� �ていれば、歩留まりの向上と、コンクリー� �性状の向上の両方の効果を得ることができ� �。特に、約20μm~約40μmの範囲内においては、 より顕著な効果を得ることができる。