JP2004154996A

JP2004154996A - Method and apparatus for producing ready-mixed concrete

Info

Publication number: JP2004154996A
Application number: JP2002321500A
Authority: JP
Inventors: Takayoshi Kobayashi; 隆芳小林; Yuichi Kotabe; 裕一小田部; Tetsuo Kobayashi; 哲夫小林; Yasunori Suzuki; 康範鈴木; Mikio Kanezuka; 美喜男金塚
Original assignee: TOKYO SOC KK; Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Current assignee: TOKYO SOC KK; Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Priority date: 2002-11-05
Filing date: 2002-11-05
Publication date: 2004-06-03
Anticipated expiration: 2022-11-05
Also published as: JP4469547B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To stably supply good, fresh ready-mixed concrete when the ready-mixed concrete is supplied every batch. <P>SOLUTION: In a method for producing the ready-mixed concrete, cement, aggregate, water, and an admixture are weighed and kneaded every batch. The water content and flow index of the kneaded ready-mixed concrete are measured for every batch, and the measurement results are fed back to adjust the quantities of water and the admixture for a next batch. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レディーミクストコンクリートの製造方法および製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レディーミクストコンクリートの品質管理は、原材料のうちセメントや混和剤のような工業製品とは異なり、粒度や含水状態等の品質変動が大きい天然の骨材による影響をいかに抑えて安定供給するかが重要となる。
特に、骨材の粒度や含水状態等の品質変動は、レディーミクストコンクリートの圧縮強度を始めとして施工性や耐久性に極めて大きな影響を及ぼす。
【０００３】
従来、レディーミクストコンクリートの品質変動を抑えて安定供給する装置および方法としては、細骨材の表面水測定に関するもの（特開２０００−９７２２、特開２００１−１７０９２２、特開平１１−３２０５４３、特開平６−２８５８４１、特開平８−９０５４９、特開平８−３９５３６、特開平５−３３７９２９、特開平５−３３７９２９、特開平５−２０８４１５、特開平５−２０８４１４）や、細骨材の安定供給に関するもの（特開平１０−３２３８２１、特開平９−１５５８５０等）、練り混ぜ動力や回転速度によって管理するもの（特開２００１−２２７６１４、特開平１１−２６８０２８、特開平８−３３２６２６、特開平８−３３２６２５、特開平８−４７９２０、特開平７−２５６６２８、特開平７−１６８２９、特開平７−１６８２８、特開平７−１６８２７、特開平６−６６７０９）、或いはコンクリート材料の計量に関するもの（特開平８−３３２６２４、特開平８−１８３０２１）などが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、レディーミクストコンクリートのフレッシュ性状は、コンクリートの含有水量のみならず、減水剤などの混和剤量によっても大きく影響されるものである。従って、コンクリートの含有水量を正確に測定する方法や、コンクリートの流動性を正確に測定する方法では、個々の測定精度を向上させたとしても、バッチ毎のフレッシュ性状を安定して制御することはできない。
【０００５】
そこで本発明は、バッチ毎にレディーミクストコンクリートを供給するに際して、良好なフレッシュ性状のレディーミクストコンクリートをより安定して供給することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明は、セメント、骨材、混練水および混和剤の計量および混練を１バッチ毎に行うレディーミクストコンクリートの製造方法として成されたものであり、その特徴は混練後のレディーミクストコンクリートの含有水量および流動性指標を１バッチ毎に測定し、含有水量および流動性指標の測定結果をフィードバックして次バッチの混練水量及び混和剤量を調節することにある。
【０００７】
また、本発明は、セメント、骨材、混練水、ＡＥ助剤および減水剤の計量および混練を１バッチ毎に行うレディーミクストコンクリートの製造方法として成されたものであり、その特徴は、混練後のレディーミクストコンクリートの空気量、含有水量および流動性指標を１バッチ毎に測定し、空気量、含有水量および流動性指標の測定結果をフィードバックして次バッチのＡＥ助剤量、混練水量および減水剤量を調節することにある。
【０００８】
また、本発明は、前記レディーミクストコンクリートの製造方法において、流動性指標が、レディーミクストコンクリートの一時貯留用ホッパ内の流下時間であることを特徴とする。
【０００９】
さらに、本発明は、セメント、骨材、水および混和剤が混練されてなるレディーミクストコンクリートを一時的に貯留するためのホッパと、該ホッパ内に貯留されたレディーミクストコンクリートの含有水量を測定するための含有水量測定手段と、レディーミクストコンクリートが前記ホッパ内を流下する時間を測定するための流下時間測定手段と、これらの測定手段によって得られた測定結果を演算して混練水量および減水剤量の補正値を算出し、該補正値を次バッチの配合へフィードバックするための制御手段とを備えたことを特徴とするレディーミクストコンクリートの製造装置にある。
【００１０】
また、本発明は、好ましくは、セメント、骨材、混練水、ＡＥ助剤および減水剤が混練されてなる１バッチ毎のレディーミクストコンクリートを一時的に貯留するためのホッパと、該ホッパ内に貯留されたレディーミクストコンクリートの含有水量を測定するための含有水量測定手段と、該ホッパ内に貯留されたレディーミクストコンクリートの空気量を測定するための空気量測定手段と、レディーミクストコンクリートが前記ホッパ内を流下する時間を測定するための流下時間測定手段と、これらの測定手段によって得られた測定結果を演算して混練水量、ＡＥ助剤量および減水剤量の補正値を算出し、該補正値を次バッチの配合へフィードバックするための制御手段とを備えたことを特徴とするレディーミクストコンクリートの製造装置にある。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るレディーミクストコンクリート（以下、単に「コンクリート」ともいう）の製造方法およびその製造装置の実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明に係るコンクリートの製造装置を示した概略図である。
ここで、該製造装置１は、粗骨材を貯留するための粗骨材貯留槽３、細骨材を貯留するための細骨材貯留槽４、セメントを貯留するためのセメント貯留槽５、混練水を貯留するための混練水貯留槽６、ＡＥ助剤を貯留するためのＡＥ助剤貯留槽７、および減水剤を貯留するための減水剤貯留槽８を備えている。
また、その下流には、各々の貯留槽からのコンクリート原料を切り出すための各切り出し装置（図示せず）、並びにその切り出し量を計量するための粗骨材計量槽１３、細骨材計量槽１４、セメント計量槽１５、混練水計量槽１６、ＡＥ助剤計量槽１７および減水剤計量槽１８が備えられている。
各切り出し装置は、後述する制御部５０からの信号によって操作され、各計量槽に対して要求された所定量の原料を供給し得るように構成されている。
【００１３】
さらに、各計量槽１３〜１８の下流には、計量された各コンクリート原料を混練してコンクリートを調製するために、混練用モータ１９を備えたコンクリートミキサ９が設けられている。そして、該コンクリートミキサ９の下流には、調製されたコンクリートを一時的に貯留するためのホッパ２が備えられている。
【００１４】
ホッパ２は、調製されたコンクリートをトラックアジテート車へ積載する前に一時的に貯留するためのものであり、下端には開口部となるラバーゲート２８と、これを開閉するためのピンチバルブ２９と、該ピンチバルブ２９の開度を調節するためのピストンロッド２５とを備えている。
そして、該ピストンロッド２５には、該ピストンロッド２５の伸縮、即ち、ピンチバルブ２９の開度をチェックするためのレーザー式ポジションチェック装置（図示せず）が備えられている。
【００１５】
さらに、該ホッパ２は、貯留されたコンクリートの重量を測定する為のロードセル２１に吊り下げられており、該ホッパの上面２ａには、貯留されたコンクリートの高さを測定するための複数の距離センサ２２が備えられている。また、ホッパの傾斜面２ｂには、コンクリートの含有水量を測定するための水分計２４が備えられている。
【００１６】
水分計２４としては、例えば反射型の中性子水分計を好適に使用することができる。反射型の中性子水分計を用いて含有水量が既知のコンクリートの含有水量を測定した場合の水分計表示値を図２に示す。該図２に示したように、反射型の中性子水分計の測定結果とコンクリートの含有水量とは非常に良好な相関関係を有しており、反射型の中性子水分計は含有水量の測定手段として使用することにより、充分な精度の測定結果が得られることがわかる。
【００１７】
一方、距離センサ２２としては、超音波式距離センサを好適に使用することができる。
【００１８】
そして、図１に示したように、各計量槽１３〜１８、コンクリートミキサ９、ロードセル２１、距離センサ２２、水分計２４及びポジションチェック装置の測定データは、全て制御部５０へ送信され演算処理されるように構成されている。また、制御部５０に送信されたデータ或いは演算結果については、必要に応じてデータ記録装置５１へ記録し得るように構成されている。
【００１９】
そして、制御部５０には、図３に示したような処理手順によって入力された各測定データからコンクリートの空気量、単位体積当たりのコンクリートの含有水量（以下、単位水量という）、及び流動性指標の一形態として単位体積当たりのコンクリートの流下時間を算出する機能が備えられている。
さらに、該制御部５０には、これらの算出値に基づき、次バッチの混練水量、減水剤量、及びＡＥ助剤量の補正値を算出する機能が備えられている。
【００２０】
制御部５０におけるコンクリートの単位水量の具体的な算出手順としては、下記のような手順を例示できる。
（１ａ）距離センサーから送られるデータにより、予め入力されたホッパ形状に基づいて、コンクリートの体積を算出する。
（２ａ）ロードセルから送られるデータより、コンクリートの重量を算出する。
（３ａ）上記（１ａ）及び（２ａ）で求めたコンクリートの体積および重量から、コンクリートの単位容積質量を算出する。
（４ａ）水分計から送られるデータと、前記コンクリートの単位容積質量より、コンクリートの単位水量を算出する。
【００２１】
また、制御部５０における、コンクリートの空気量の具体的な算出手順としては、下記のような手順を例示できる。
（１ｂ）各計量槽に設けたロードセルから送られる各コンクリート原料の重量及び（１ａ）で算出したコンクリートの体積より、単位容積質量を算出する。
（２ｂ）上記（３ａ）で算出したコンクリートの単位容積質量をＭ１とし、（１ｂ）で算出した単位容積質量をＭ２としたとき、コンクリートの空気量（％）は、次式によって求めることができる。
空気量（％）＝［（Ｍ１−Ｍ２）／Ｍ１］×１００
【００２２】
さらに、制御部５０における、単位体積当たりのコンクリートの流下時間の算出手順としては、下記のような手順を例示できる。
（１ｃ）ポジションチェック装置および距離センサーからの信号により、コンクリートの流下時間を算出する。
（２ｃ）そして、コンクリートの流下時間を、（１ａ）で算出したコンクリートの体積で除すことにより、単位体積当たりのコンクリートの流下時間を算出することができる。
【００２３】
ここで、ホッパに一時貯留されたコンクリートをアジテート車へ積み込む際の排出開始から全量排出完了までの時間「流下時間」と、アジテート車に積み込まれたコンクリートのサンプルを採取してＪＩＳ規格に基づいて測定した「スランプ」との関係を図４に示す。該図４に示したように、「流下時間」と「スランプ」とは非常に良好な相関関係を有しており、流動性指標としてホッパにおけるコンクリートの流下時間を採用することによって正確にコンクリートのフレッシュ性状を把握し得ることがわかる。
【００２４】
以上のように、本実施形態において、単位水量測定手段はロードセル２１、距離センサ２２および水分計２４より構成され、空気量測定手段は各コンクリート原料の重量を測定するための各計量槽１３〜１８、距離センサ２２およびロードセル２１から構成され、流下時間測定手段は、距離センサー２２およびポジションチェック装置から構成されている。そして、斯かる構成機器の測定データが制御手段である制御部５０に入力されて、各単位水量、空気量及び流下時間として算出し得るように構成されている。
尚、本実施形態では、上述のようにして求めた流下時間を、前記図４によってスランプに換算した場合について説明する。
【００２５】
また、本実施形態において制御部５０は、例えば図５〜７に示したような手順によって上記の算出結果を基に次バッチ配合量の補正値を算出し、算出結果を各計量槽へフィードバックするような制御手段としても機能する。以下に、次バッチ配合量の補正値を算出する機能について説明する。
【００２６】
制御部５０は、図５に示したような手順によって次バッチのＡＥ助剤添加量の補正を行う。即ち、算出したコンクリートの空気量と予め設定された空気量目標値と比較して空気量の誤差を求め、図８に示したような検量線を用いてＡＥ助剤添加量の修正量に換算し、該修正量によってＡＥ助剤添加量を補正し、該補正値をＡＥ助剤計量槽１７へフィードバックする。
【００２７】
例えば、セメント単位量が３３０ｋｇ／ｍ^３、ＡＥ助剤の添加量がセメント単位量に対して０．００２％であり、設定した空気量目標値が４．５％、許容される誤差範囲が±１．０％である場合に、算出されたコンクリートの空気量が６．５％であったとすれば、空気量の誤差は＋２．０％となって誤差範囲外となるためＡＥ助剤量の補正が必要となる。このとき、次バッチのＡＥ助剤量の補正値は、図８に示すような空気量誤差とＡＥ助剤補正量の関係式に基づき、算出された空気量誤差＋２．０％をＡＥ助剤補正量である０．００１％に換算し、ＡＥ助剤の添加量０．００２％から０．００１％を差し引くことにより、０．００１％（セメント単位量に対し）として求めることができる。
【００２８】
また、該制御部５０は、図６に示したような手順によって次バッチの単位水量の補正を行う。即ち、算出したコンクリートの単位水量と予め設定された単位水量目標値とを比較して単位水量誤差を求め、誤差の程度に応じて混練水量の補正値を算出し、次バッチへフィードバックする。
ここで、配合時の単位水量は、混練水と混和剤と細骨材の表面水との合計量として計算されるが、単位水量目標値との誤差は、主に細骨材の表面水量の変動によって生じることが多い。そこで、混練水量の補正を行う際には、図６に示したように細骨材の表面水率の設定値を変更することが好ましい。細骨材の表面水率設定値を変更すると、混練水量が補正されるのみならず細骨材単位量についても真の値に補正されることとなり、バッチ毎の配合をより正確に把握することが可能となる。
【００２９】
例えば、細骨材単位量が８６５ｋｇ／ｍ^３、表面水率設定値が４．０％、単位水量目標値が１６５ｋｇ／ｍ^３、許容し得る誤差範囲が±３ｋｇ／ｍ^３である場合に、算出されたコンクリートの単位水量が１５６ｋｇ／ｍ^３であったとすれば、該単位水量の誤差−９ｋｇ／ｍ^３は誤差範囲外となるため、表面水率の補正が必要となる。
そして、このような単位水量の誤差が「細骨材単位量×細骨材表面水率」によって生じたと考えれば、単位水量誤差（−９ｋｇ／ｍ^３）を細骨材単位量（８６５ｋｇ／ｍ^３）で除し、得られた値（−１．０％）によって表面水率設定値（４．０％）を修正することにより、次バッチの細骨材表面水率の補正値（３．０％）を求めることができる。
【００３０】
尚、前記空気量算出結果が誤差範囲外であって次バッチのＡＥ助剤量が変更される場合には、図６に示したように、単位水量算出結果を予め空気量誤差で修正した単位水量の修正値を求めた上で、該修正値を用いて単位水量誤差の算出と表面水率の補正値の算出を行うことが好ましい。
【００３１】
さらに、前記制御部５０は、図７に示したような手順によって次バッチの減水剤量の補正を行う。即ち、算出したスランプと予め設定されたスランプ目標値とを比較してスランプ誤差を求め、図９に示したような検量線を用いて減水剤量の修正量に換算し、該修正量によって減水剤の補正値を算出し、該補正値を減水剤計量槽１８へフィードバックする。
【００３２】
例えば、セメント単位量が３３０ｋｇ／ｍ^３、減水剤量がセメント単位量に対して１．０％であり、設定したスランプ目標値が１８ｃｍ、許容し得る誤差範囲が±１．５ｃｍである場合に、測定値を換算して得られたスランプが２２ｃｍであったとすれば、誤差＋４ｃｍは誤差範囲外となるため、減水剤量の補正が必要となる。このとき、次バッチの減水剤量の補正値は、図９に示すような減水剤量とスランプとの関係式に基づき、得られたスランプとスランプ目標値との誤差（＋４ｃｍ）を減水剤補正量である０．２％に換算し、１．０％より差し引くことにより、０．８％として求めることができる。
【００３３】
尚、前記空気量算出結果が誤差範囲外であって次バッチのＡＥ助剤量が変更される場合には、次バッチの空気量も変更されることとなる。よって、このような場合には、図７に示したように、空気量誤差によってスランプを修正し、該修正値を用いてスランプ誤差を求めることが好ましい。空気量誤差とスランプ修正量との関係は、例えば図１０に示したような検量線を用いる。
【００３４】
例えば、前述のように、スランプの算出結果が２２ｃｍであって、空気量の誤差が＋２．０％である場合、図１０に示すような空気量誤差とスランプ修正量との関係式に基づいてスランプ修正量が５ｃｍと求められ、スランプ算出結果の２２ｃｍからスランプ補正量の５ｃｍを差し引くことにより、スランプ修正値は１７ｃｍと算出される。この場合、スランプ修正値はスランプ誤差範囲内となり、減水剤量の補正は行われないこととなる。
【００３５】
また、単位水量算出結果が単位水量誤差範囲外であって次バッチの単位水量が補正される場合には、図７に示したように、単位水量誤差によってスランプを修正し、該修正値を用いてスランプ誤差を求めることが好ましい。単位水量誤差とスランプ修正量との関係は、例えば図１１に示したような検量線を用いる。
【００３６】
例えば、前述のように、減水剤量がセメント単位量に対して１．０％であり、スランプ算出結果が２２ｃｍであって、単位水量の誤差が−９ｋｇ／ｍ^３である場合、図１１に示すような単位水量誤差とスランプ修正量との関係式に基づいてスランプ修正量が６ｃｍと求められ、スランプ修正値は２８ｃｍと算出される。この場合、スランプの誤差は＋１０ｃｍとなるので図９に示したスランプ誤差と減水剤修正量との関係式に基づいて減水剤修正量が０．５％と求められる為、減水剤修正値は、１．０％から差し引いて０．５％（セメント単位量に対して）となる。
【００３７】
次に、斯かる構成のコンクリート製造装置を用いた場合の、コンクリートの製造方法について説明する。
【００３８】
まず、各コンクリート原料の貯留槽３〜８から、各計量槽１３〜１８へ１バッチの所定量のコンクリート原料が供給される。次に、各コンクリート原料は、コンクリートミキサ９へ移送されて均質になるように練り混ぜられ、コンクリートが調製される。そして、該コンクリートは、トラックアジテータ車に積み込まれる前に、一時的にホッパ２に貯留される。
【００３９】
該ホッパ２においては、上述したようなコンクリートの重量、体積および水分率等の測定をした後、ポジションチェック装置によってピンチバルブ２９を一定の開度に開き、トラックアジテート車へコンクリートを供給する。この際、ホッパ上部２ａに設置された距離センサ２２により、コンクリートの排出開始から完全に排出されるまでの時間を測定する。
【００４０】
そして、制御部５０では、上述のような方法によってコンクリートの単位水量、単位体積当たりの流下時間および空気量を算出し、且つこれらの算出結果に基づいて次バッチのコンクリート原料の配合を決定し、その新たな配合によって次バッチのコンクリートが調製されることとなる。
【００４１】
このように、本実施形態の製造方法および製造装置によれば、バッチ毎のコンクリートの「単位水量」、「単位体積当たりの流下時間」および「空気量」を算出することによってコンクリートのフレッシュ性状をより的確に把握するとともに、これらの算出結果を組み合わせて次バッチのコンクリート配合量を補正するものであるため、コンクリート原料の品質が変動した場合であっても、良好なフレッシュ性状のコンクリートを常に安定して供給することが可能となる。
【００４２】
尚、上記実施形態によれば、細骨材表面水率を補正する際には、測定した単位水量に加えて空気量の測定結果をも考慮したが、本発明はこれに限定されるものではない。よって、単位水量の測定値のみに基づいて細骨材表面水率を補正することも可能である。また、補正対象を、細骨材表面水率ではなく混練水量とすることも可能である。
【００４３】
さらに、上記実施形態によれば、減水剤量を補正する際には、測定したスランプを基準とし、該スランプを空気量や単位水量の測定結果によって修正し、修正後のスランプを用いて減水剤補正値を算出することとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。よって、スランプの測定値のみに基づいて減水剤量を補正することも可能である。
【００４４】
また、コンクリートのフレッシュ性状について単位水量、単位体積当たりの流下時間および空気量以外の物性を測定し、その測定値を考慮して次バッチの配合を補正してもよい。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係るレディーミクストコンクリートの製造方法および製造装置によれば、正確にバッチ毎のコンクリートフレッシュ性状を把握し、適切なフィードバック制御を行うことができるため、良好なフレッシュ性状のコンクリートを安定して供給することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るレディーミクストコンクリートの製造装置の一実施形態を示した概略図。
【図２】水分計測定結果と単位水量との関係を示したグラフ。
【図３】制御部における演算の手順を示したフロー図。
【図４】ホッパの流下時間とスランプとの関係を示したグラフ。
【図５】演算部におけるＡＥ助剤補正値の算出手順の一例を示したフロー図。
【図６】演算部における細骨材表面水率の算出手順の一例を示したフロー図。
【図７】演算部における減水剤補正値の算出手順の一例を示したフロー図。
【図８】空気量誤差とＡＥ助剤補正量との関係についての一例を示したグラフ。
【図９】スランプ誤差と減水剤補正量との関係についての一例を示したグラフ。
【図１０】空気量誤差とスランプの修正量との関係についての一例を示したグラフ。
【図１１】単位水量誤差とスランプの修正量との関係についての一例を示したグラフ。
【符号の説明】
１…該製造装置、２…ホッパ、３…粗骨材貯留槽、４… 細骨材貯留槽、
５…セメント貯留槽、６…混練水貯留槽、７…ＡＥ助剤貯留槽、
８…減水剤貯留槽、９…コンクリートミキサ、１３…粗骨材計量槽、
１４…細骨材計量槽、１５…セメント計量槽、１６…混練水計量槽、
１７…ＡＥ助剤計量槽、１８…減水剤計量槽、２１…ロードセル、
２２…距離センサ、２４…水分計、２５…ピストンロッド、２８…ラバーゲート
２９…ピンチバルブ、５０…制御部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and an apparatus for producing ready-mixed concrete.
[0002]
[Prior art]
Quality control of ready-mixed concrete is different from industrial products such as cement and admixtures among raw materials.However, it is important to control the effects of natural aggregates, which have large fluctuations in quality such as particle size and water content, and to provide a stable supply. It becomes.
In particular, quality fluctuations such as the particle size of the aggregate and the water-containing state have a great effect on the workability and durability, including the compressive strength of the ready-mixed concrete.
[0003]
Conventionally, as an apparatus and a method for stably supplying a ready-mixed concrete while suppressing quality fluctuation, those related to surface water measurement of fine aggregate (JP-A-2000-9722, JP-A-2001-170922, JP-A-11-320543, JP-A-11-320543) 6-285841, JP-A-8-90549, JP-A-8-39536, JP-A-5-337929, JP-A-5-337929, JP-A-5-208415, JP-A-5-208414) and related to stable supply of fine aggregate. (JP-A-10-323821, JP-A-9-155850, etc.), and those managed by kneading power and rotational speed (JP-A-2001-227614, JP-A-11-268028, JP-A-8-332626, JP-A-8-332625, JP-A-8-47920, JP-A-7-256628, JP-A-7-16829, Rights 7-16828, JP-A 7-16827, JP-A-6-66709), or relates to metering of concrete material (JP-A 8-332624, JP-A 8-183021) and the like are known.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the fresh properties of ready-mixed concrete are greatly affected not only by the water content of the concrete but also by the amount of admixtures such as water reducing agents. Therefore, in the method of accurately measuring the water content of concrete and the method of accurately measuring the fluidity of concrete, even if individual measurement accuracy is improved, it is not possible to stably control the fresh properties of each batch. Can not.
[0005]
Therefore, an object of the present invention is to supply ready mixed concrete having good fresh properties more stably when supplying ready mixed concrete for each batch.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has been made as a method for manufacturing ready-mixed concrete in which cement, aggregate, kneading water and admixture are measured and kneaded for each batch, and the feature of the method is that after kneading. Is to measure the water content and fluidity index of the ready-mixed concrete for each batch, and to feed back the measurement results of the water content and fluidity index to adjust the kneading water amount and admixture amount of the next batch.
[0007]
Further, the present invention has been made as a method for producing ready-mixed concrete in which cement, aggregate, kneading water, an AE auxiliary agent and a water reducing agent are measured and kneaded for each batch, and the feature of the method is that after kneading. The air content, water content and fluidity index of the ready-mixed concrete are measured for each batch, and the measurement results of the air amount, water content and fluidity index are fed back to the AE auxiliary agent amount, kneading water amount and water reduction of the next batch. The purpose is to regulate the dosage.
[0008]
Further, the present invention is characterized in that in the method for producing ready-mixed concrete, the fluidity index is a flow time in a hopper for temporarily storing ready-mixed concrete.
[0009]
Further, the present invention measures a hopper for temporarily storing ready-mixed concrete in which cement, aggregate, water and an admixture are kneaded, and measures the water content of the ready-mixed concrete stored in the hopper. Water content measuring means for measuring the flow time of the ready-mixed concrete in the hopper, and the flow time measuring means for measuring the time obtained by these measuring means. And a control means for calculating a correction value for the next batch and feeding back the correction value to the formulation of the next batch.
[0010]
Further, the present invention preferably provides a hopper for temporarily storing ready-mixed concrete for each batch in which cement, aggregate, kneading water, an AE auxiliary agent and a water reducing agent are kneaded, and a hopper in the hopper. The water content measuring means for measuring the water content of the stored ready mixed concrete, the air amount measuring means for measuring the air content of the ready mixed concrete stored in the hopper, and the ready mixed concrete comprises the hopper Flow time measuring means for measuring the time flowing down the inside; calculating the correction values of the kneading water amount, the AE auxiliary agent amount and the water reducing agent amount by calculating the measurement results obtained by these measuring means; Apparatus for producing ready-mixed concrete, characterized by comprising control means for feeding back the value to the formulation of the next batch A.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a method for manufacturing ready-mixed concrete (hereinafter, also simply referred to as “concrete”) and an apparatus for manufacturing the same according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0012]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a concrete manufacturing apparatus according to the present invention.
Here, the manufacturing apparatus 1 includes a coarse aggregate storage tank 3 for storing coarse aggregate, a fine aggregate storage tank 4 for storing fine aggregate, a cement storage tank 5 for storing cement, A kneading water storage tank 6 for storing kneading water, an AE auxiliary storage tank 7 for storing AE auxiliary, and a water reducing agent storage tank 8 for storing a water reducing agent are provided.
Downstream thereof, each cutting device (not shown) for cutting concrete raw material from each storage tank, a coarse aggregate measuring tank 13 and a fine aggregate measuring tank 14 for measuring the cut amount. , A cement measuring tank 15, a kneading water measuring tank 16, an AE auxiliary measuring tank 17, and a water reducing agent measuring tank 18.
Each cutting device is operated by a signal from the control unit 50 described later, and is configured to be able to supply a required predetermined amount of raw material to each measuring tank.
[0013]
Further, a concrete mixer 9 provided with a kneading motor 19 is provided downstream of each of the measuring tanks 13 to 18 in order to knead the measured concrete raw materials to prepare concrete. Further, a hopper 2 for temporarily storing the prepared concrete is provided downstream of the concrete mixer 9.
[0014]
The hopper 2 is for temporarily storing the prepared concrete before loading it on a truck agitated vehicle, and has a rubber gate 28 serving as an opening at the lower end, a pinch valve 29 for opening and closing the rubber gate 28, and a hopper 2. And a piston rod 25 for adjusting the opening of the pinch valve 29.
The piston rod 25 is provided with a laser type position check device (not shown) for checking the expansion and contraction of the piston rod 25, that is, the opening of the pinch valve 29.
[0015]
Further, the hopper 2 is suspended from a load cell 21 for measuring the weight of the stored concrete, and a plurality of distances for measuring the height of the stored concrete are provided on the upper surface 2a of the hopper. A sensor 22 is provided. Further, a moisture meter 24 for measuring the water content of the concrete is provided on the inclined surface 2b of the hopper.
[0016]
As the moisture meter 24, for example, a reflection type neutron moisture meter can be suitably used. FIG. 2 shows the display values of the moisture meter when the water content of concrete with a known water content is measured using a reflection type neutron moisture meter. As shown in FIG. 2, the measurement result of the reflection type neutron moisture meter has a very good correlation with the water content of the concrete, and the reflection type neutron moisture meter is used as a means for measuring the water content. It can be seen that the measurement results with sufficient accuracy can be obtained by using.
[0017]
On the other hand, as the distance sensor 22, an ultrasonic distance sensor can be suitably used.
[0018]
Then, as shown in FIG. 1, the measurement data of each of the weighing tanks 13 to 18, the concrete mixer 9, the load cell 21, the distance sensor 22, the moisture meter 24, and the position check device are all transmitted to the control unit 50 and subjected to arithmetic processing. It is configured to: The data or the calculation result transmitted to the control unit 50 is configured to be recorded in the data recording device 51 as necessary.
[0019]
Then, the control unit 50 sends the concrete air amount, the concrete water content per unit volume (hereinafter referred to as unit water amount), and the fluidity index from each measurement data input by the processing procedure as shown in FIG. As one form, a function of calculating a concrete falling time per unit volume is provided.
Further, the control unit 50 has a function of calculating correction values for the kneading water amount, the water reducing agent amount, and the AE auxiliary agent amount of the next batch based on these calculated values.
[0020]
As a specific procedure for calculating the unit water amount of concrete in the control unit 50, the following procedure can be exemplified.
(1a) Calculate the volume of concrete based on the hopper shape input in advance based on the data sent from the distance sensor.
(2a) The weight of the concrete is calculated from the data sent from the load cell.
(3a) From the volume and weight of the concrete obtained in (1a) and (2a) above, calculate the unit mass of the concrete.
(4a) Calculate the unit water amount of the concrete from the data sent from the moisture meter and the unit mass of the concrete.
[0021]
In addition, as a specific calculation procedure of the amount of air of the concrete in the control unit 50, the following procedure can be exemplified.
(1b) The unit volume mass is calculated from the weight of each concrete raw material sent from the load cell provided in each measuring tank and the volume of concrete calculated in (1a).
(2b) When the unit volume mass of the concrete calculated in the above (3a) is M1 and the unit volume mass calculated in the (1b) is M2, the air amount (%) of the concrete can be obtained by the following equation. .
Air volume (%) = [(M1−M2) / M1] × 100
[0022]
Further, the following procedure can be exemplified as a procedure for calculating the concrete flowing time per unit volume in the control unit 50.
(1c) The falling time of concrete is calculated from signals from the position check device and the distance sensor.
(2c) Then, the concrete falling time per unit volume can be calculated by dividing the concrete falling time by the concrete volume calculated in (1a).
[0023]
Here, the time from the start of discharging when the concrete temporarily stored in the hopper is loaded to the agitator truck to the completion of the total discharge "flow down time", and a sample of the concrete loaded in the agitator truck are collected and based on JIS standards. FIG. 4 shows the relationship with the measured “slump”. As shown in FIG. 4, the “flowing time” and the “slump” have a very good correlation, and by adopting the flowing time of the concrete in the hopper as the fluidity index, the concrete can be accurately removed. It can be seen that fresh properties can be grasped.
[0024]
As described above, in this embodiment, the unit water amount measuring means is constituted by the load cell 21, the distance sensor 22, and the moisture meter 24, and the air amount measuring means is each measuring tank 13 to 18 for measuring the weight of each concrete raw material. , A distance sensor 22 and a load cell 21, and the flow-down time measuring means includes a distance sensor 22 and a position check device. Then, the measurement data of such constituent devices is inputted to the control unit 50 as the control means, and the configuration is such that each unit water amount, air amount and flow time can be calculated.
In this embodiment, a case will be described in which the flow-down time obtained as described above is converted into a slump according to FIG.
[0025]
Further, in the present embodiment, the control unit 50 calculates a correction value of the blending amount of the next batch based on the above calculation result by a procedure as shown in FIGS. 5 to 7 and feeds back the calculation result to each measuring tank. It also functions as such control means. Hereinafter, a function of calculating the correction value of the blending amount of the next batch will be described.
[0026]
The control unit 50 corrects the AE auxiliary agent addition amount of the next batch according to the procedure shown in FIG. That is, an error of the air amount is obtained by comparing the calculated air amount of the concrete with a preset air amount target value, and converted into a correction amount of the AE auxiliary agent addition amount using a calibration curve as shown in FIG. Then, the AE auxiliary agent addition amount is corrected by the correction amount, and the correction value is fed back to the AE auxiliary agent measuring tank 17.
[0027]
For example, the cement unit amount is 330 kg / m ³ , the addition amount of the AE auxiliary is 0.002% based on the cement unit amount, the set air amount target value is 4.5%, and the allowable error range is ±. If the calculated air amount of concrete is 6.5% when the air amount is 1.0%, the error of the air amount is + 2.0%, which is out of the error range. Correction is required. At this time, the correction value of the AE auxiliary agent amount of the next batch is calculated based on the relational expression between the air amount error and the AE auxiliary agent correction amount as shown in FIG. It can be calculated as 0.001% (relative to cement unit amount) by converting to 0.001%, which is a correction amount, and subtracting 0.001% from 0.002% of the amount of AE auxiliary agent added.
[0028]
Further, the control unit 50 corrects the unit water amount of the next batch according to the procedure shown in FIG. That is, the calculated unit water amount of concrete is compared with a preset unit water amount target value to determine a unit water amount error, a correction value of the kneading water amount is calculated according to the degree of the error, and the result is fed back to the next batch.
Here, the unit water amount at the time of blending is calculated as the total amount of the kneading water, the admixture, and the surface water of the fine aggregate, and an error from the unit water amount target value is mainly based on the surface water amount of the fine aggregate. Often caused by fluctuations. Therefore, when correcting the kneading water amount, it is preferable to change the set value of the surface water content of the fine aggregate as shown in FIG. Changing the set value of surface water content of fine aggregate not only corrects the mixing water amount but also corrects the fine aggregate unit amount to a true value, so that the composition of each batch can be grasped more accurately. Becomes possible.
[0029]
For example, when the fine aggregate unit amount is 865 kg / m ³ , the surface water rate set value is 4.0%, the unit water amount target value is 165 kg / m ³ , and the allowable error range is ± 3 kg / m ³ , If the calculated unit water amount of the concrete is 156 kg / m ³ , the error of the unit water amount −9 kg / m ³ is out of the error range, so that the surface water rate needs to be corrected.
If it is considered that such an error of the unit water amount is caused by “fine aggregate unit amount × fine aggregate surface water rate”, the unit water amount error (−9 kg / m ³ ) is converted to the fine aggregate unit amount (865 kg / m ³ ). ³ ) and correcting the surface water content set value (4.0%) with the obtained value (-1.0%), thereby correcting the fine aggregate surface water content of the next batch (3. 0%).
[0030]
When the air amount calculation result is outside the error range and the AE auxiliary agent amount of the next batch is changed, as shown in FIG. 6, the unit water amount calculation result is corrected in advance by the air amount error. After obtaining the correction value of the water amount, it is preferable to calculate the unit water amount error and the correction value of the surface water rate using the correction value.
[0031]
Further, the control unit 50 corrects the amount of the water reducing agent of the next batch according to the procedure as shown in FIG. That is, a slump error is obtained by comparing the calculated slump with a preset slump target value, and is converted into a correction amount of the water reducing agent amount using a calibration curve as shown in FIG. The correction value of the agent is calculated, and the correction value is fed back to the water reducing agent measuring tank 18.
[0032]
For example, when the cement unit amount is 330 kg / m ³ , the water reducing agent amount is 1.0% based on the cement unit amount, the set slump target value is 18 cm, and the allowable error range is ± 1.5 cm. If the slump obtained by converting the measured value is 22 cm, the error +4 cm is out of the error range, so that the amount of the water reducing agent needs to be corrected. At this time, the correction value of the water reducing agent amount of the next batch is obtained by correcting the error (+4 cm) between the obtained slump and the slump target value based on the relational expression between the water reducing agent amount and the slump as shown in FIG. It can be calculated as 0.8% by converting to 0.2%, which is the amount, and subtracting it from 1.0%.
[0033]
If the air amount calculation result is out of the error range and the AE auxiliary agent amount of the next batch is changed, the air amount of the next batch is also changed. Therefore, in such a case, as shown in FIG. 7, it is preferable to correct the slump based on the air amount error and obtain the slump error using the corrected value. The relationship between the air amount error and the slump correction amount uses, for example, a calibration curve as shown in FIG.
[0034]
For example, as described above, when the slump calculation result is 22 cm and the air amount error is + 2.0%, based on the relational expression between the air amount error and the slump correction amount as shown in FIG. The slump correction amount is determined as 5 cm, and the slump correction value is calculated as 17 cm by subtracting the slump correction amount of 5 cm from the slump calculation result of 22 cm. In this case, the slump correction value falls within the slump error range, and the water reducing agent amount is not corrected.
[0035]
When the unit water amount calculation result is out of the unit water amount error range and the unit water amount of the next batch is corrected, as shown in FIG. 7, the slump is corrected by the unit water amount error, and the corrected value is used. It is preferable to determine the slump error. The relationship between the unit water amount error and the slump correction amount uses, for example, a calibration curve as shown in FIG.
[0036]
For example, as described above, when the amount of the water reducing agent is 1.0% with respect to the cement unit amount, the slump calculation result is 22 cm, and the error of the unit water amount is −9 kg / m ³ , FIG. The slump correction amount is determined to be 6 cm based on the relational expression between the unit water amount error and the slump correction amount as shown, and the slump correction value is calculated to be 28 cm. In this case, since the slump error is +10 cm, the water reducing agent correction amount is determined to be 0.5% based on the relational expression between the slump error and the water reducing agent correction amount shown in FIG. Subtract from 1.0% to 0.5% (based on cement unit).
[0037]
Next, a concrete manufacturing method using the concrete manufacturing apparatus having such a configuration will be described.
[0038]
First, a batch of a predetermined amount of concrete raw material is supplied from each concrete raw material storage tank 3 to 8 to each of the measuring tanks 13 to 18. Next, each concrete raw material is transferred to the concrete mixer 9 and kneaded so as to be homogeneous, whereby concrete is prepared. The concrete is temporarily stored in the hopper 2 before being loaded on the truck agitator vehicle.
[0039]
In the hopper 2, after measuring the weight, volume, moisture percentage, etc. of the concrete as described above, the pinch valve 29 is opened to a fixed opening by a position check device, and the concrete is supplied to the truck agitated vehicle. At this time, the distance from the start of the concrete discharge to the complete discharge of the concrete is measured by the distance sensor 22 installed on the upper part 2a of the hopper.
[0040]
Then, the control unit 50 calculates the unit water amount of the concrete, the flow time per unit volume and the air amount by the above-described method, and determines the mixing of the concrete material of the next batch based on these calculation results, The new batch will prepare the next batch of concrete.
[0041]
As described above, according to the manufacturing method and the manufacturing apparatus of the present embodiment, the fresh property of the concrete is calculated by calculating the “unit water amount”, the “flow time per unit volume”, and the “air amount” of the concrete for each batch. In addition to grasping more accurately, these calculation results are combined to correct the amount of concrete in the next batch, so that even if the quality of the concrete raw material fluctuates, concrete with good fresh properties is always stable. Can be supplied.
[0042]
In addition, according to the above embodiment, when correcting the fine aggregate surface water content, in addition to the measured unit water volume, the measurement result of the air volume was also considered, but the present invention is not limited to this. Absent. Therefore, it is also possible to correct the fine aggregate surface water content based only on the measured value of the unit water volume. Further, the correction target may be a kneading water amount instead of the fine aggregate surface water rate.
[0043]
Further, according to the above embodiment, when correcting the amount of the water reducing agent, the measured slump is used as a reference, the slump is corrected according to the measurement result of the air amount or the unit water amount, and the water reducing agent is corrected using the corrected slump. Although the correction value is calculated, the present invention is not limited to this. Therefore, it is also possible to correct the water reducing agent amount based only on the measured value of the slump.
[0044]
Further, physical properties other than the unit water amount, the flow time per unit volume, and the air amount of the fresh property of the concrete may be measured, and the composition of the next batch may be corrected in consideration of the measured values.
[0045]
【The invention's effect】
As described above, according to the method and the apparatus for manufacturing ready-mixed concrete according to the present invention, it is possible to accurately grasp the concrete fresh property for each batch and perform appropriate feedback control. It is possible to supply concrete stably.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a ready-mixed concrete manufacturing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a graph showing a relationship between a measurement result of a moisture meter and a unit water amount.
FIG. 3 is a flowchart showing a calculation procedure in a control unit.
FIG. 4 is a graph showing a relationship between a falling time of a hopper and a slump.
FIG. 5 is a flowchart showing an example of a procedure for calculating an AE auxiliary agent correction value in a calculation unit.
FIG. 6 is a flowchart showing an example of a calculation procedure of a fine aggregate surface water rate in a calculation unit.
FIG. 7 is a flowchart showing an example of a calculation procedure of a water reducing agent correction value in a calculation unit.
FIG. 8 is a graph showing an example of a relationship between an air amount error and an AE auxiliary agent correction amount.
FIG. 9 is a graph showing an example of a relationship between a slump error and a water reducing agent correction amount.
FIG. 10 is a graph showing an example of a relationship between an air amount error and a slump correction amount.
FIG. 11 is a graph showing an example of a relationship between a unit water amount error and a slump correction amount.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... The manufacturing apparatus, 2 ... Hopper, 3 ... Coarse aggregate storage tank, 4 ... Fine aggregate storage tank,
5: Cement storage tank, 6: Kneading water storage tank, 7: AE auxiliary storage tank,
8 ... water reducing agent storage tank, 9 ... concrete mixer, 13 ... coarse aggregate measuring tank,
14 ... fine aggregate measuring tank, 15 ... cement measuring tank, 16 ... kneading water measuring tank,
17: AE auxiliary agent measuring tank, 18: water reducing agent measuring tank, 21: load cell,
Reference numeral 22: distance sensor, 24: moisture meter, 25: piston rod, 28: rubber gate 29: pinch valve, 50: control unit

Claims

In a method for producing ready-mixed concrete in which cement, aggregate, kneading water and admixture are weighed and kneaded for each batch,
The water content and the fluidity index of the ready-mixed concrete after kneading are measured for each batch, and the measurement results of the water content and the fluidity index are fed back to adjust the kneading water amount and the admixture amount of the next batch. To produce ready mixed concrete.

In a method for producing ready-mixed concrete in which cement, aggregate, kneading water, AE auxiliary agent and water reducing agent are measured and kneaded for each batch,
The air content, water content and fluidity index of the kneaded ready mixed concrete are measured for each batch,
A method for producing ready-mixed concrete, characterized by adjusting the amount of AE auxiliary agent, the amount of kneading water and the amount of water reducing agent of the next batch by feeding back the measurement results of the air amount, the water content and the fluidity index.

The method for producing ready-mixed concrete according to claim 1, wherein the fluidity index is a flow time of the ready-mixed concrete in a hopper for temporarily storing the ready-mixed concrete.

The method for producing ready-mixed concrete according to any one of claims 1 to 3, wherein the water content of the ready-mixed concrete after kneading is measured using a neutron moisture meter.

A hopper for temporarily storing ready-mixed concrete for each batch in which cement, aggregate, kneading water and admixture are kneaded,
Content water content measuring means for measuring the content of ready mixed concrete stored in the hopper,
Flowing time measuring means for measuring the time that the ready mixed concrete flows down in the hopper,
An apparatus for producing ready-mixed concrete, comprising: control means for calculating a correction value for an amount of kneading water and an amount of an admixture by calculating a measurement result and feeding back the correction value to the formulation of the next batch.

A hopper for temporarily storing ready-mixed concrete for each batch in which cement, aggregate, kneading water, AE auxiliary agent and water reducing agent are kneaded,
Water content measuring means for measuring the water content of the ready mixed concrete stored in the hopper,
Air amount measuring means for measuring the air amount of the ready mixed concrete stored in the hopper,
Flowing time measuring means for measuring the time that the ready mixed concrete flows down in the hopper,
And a control means for calculating correction values of the kneading water amount, the AE auxiliary agent amount and the water reducing agent amount by calculating the measurement results, and feeding back the correction values to the blending of the next batch. Concrete manufacturing equipment.