JP2880992B1 - コンクリートの製造方法、及び製造装置 - Google Patents
コンクリートの製造方法、及び製造装置Info
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- JP2880992B1 JP2880992B1 JP7593198A JP7593198A JP2880992B1 JP 2880992 B1 JP2880992 B1 JP 2880992B1 JP 7593198 A JP7593198 A JP 7593198A JP 7593198 A JP7593198 A JP 7593198A JP 2880992 B1 JP2880992 B1 JP 2880992B1
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Abstract
【要約】
【課題】異なる産地、組成の粗骨材であっても、設計し
たスランプ量及び強度を有するコンクリートを製造する
ことができるものとすること。 【解決手段】セメントと、細骨材と、多孔質材で形成さ
れた粗骨材と、水と、その他の材料とを所定の割合で配
合してコンクリートミキサで混練するに際してコンクリ
ートミキサ内を減圧し（ＳＴ１，ＳＴ２）、該コンクリ
ートミキサの混練に必要なトルクを測定し（ＳＴ３）、
測定したトルクから現在混練しているコンクリートの推
定スランプ値を計算し（ＳＴ４）、予め定めた目標スラ
ンプ値と上記推定スランプ値とのスランプ値差を求め
（ＳＴ５）、上記スランプ値差に基づいてコンクリート
ミキサの大気圧への復圧時間を計算し（ＳＴ６）、この
復圧時間でコンクリートミキサ内を復圧する（ＳＴ７，
ＳＴ８，ＳＴ９）ようにした。
たスランプ量及び強度を有するコンクリートを製造する
ことができるものとすること。 【解決手段】セメントと、細骨材と、多孔質材で形成さ
れた粗骨材と、水と、その他の材料とを所定の割合で配
合してコンクリートミキサで混練するに際してコンクリ
ートミキサ内を減圧し（ＳＴ１，ＳＴ２）、該コンクリ
ートミキサの混練に必要なトルクを測定し（ＳＴ３）、
測定したトルクから現在混練しているコンクリートの推
定スランプ値を計算し（ＳＴ４）、予め定めた目標スラ
ンプ値と上記推定スランプ値とのスランプ値差を求め
（ＳＴ５）、上記スランプ値差に基づいてコンクリート
ミキサの大気圧への復圧時間を計算し（ＳＴ６）、この
復圧時間でコンクリートミキサ内を復圧する（ＳＴ７，
ＳＴ８，ＳＴ９）ようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、コンクリートの製造
方法及びコンクリートの製造装置に係り、特にセメン
ト、細骨材、多孔質の骨材、水及びその他の材料を所定
の割合に配合して、これらを減圧条件下で混練した後に
大気圧に復圧するコンクリートの製造方法及びコンクリ
ートの製造装置に関する。
方法及びコンクリートの製造装置に係り、特にセメン
ト、細骨材、多孔質の骨材、水及びその他の材料を所定
の割合に配合して、これらを減圧条件下で混練した後に
大気圧に復圧するコンクリートの製造方法及びコンクリ
ートの製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、多孔質の材料、例えは火山礫、溶
鉱炉のスラグ等を粗骨材としたコンクリートが製造され
ている。このように多孔質の材料を粗骨材とするコンク
リートを製造方法及び装置として、セメント、細骨材、
多孔質の粗骨材、水、及びその他の材料を所定量配合し
て投入したコンクリートミキサを密閉して、このコンク
リートミキサの内部を減圧した状態で混練し、混練後コ
ンクリートミキサ内を大気圧に復圧するものがある（特
開昭６３−１２５３３０５号参照）。
鉱炉のスラグ等を粗骨材としたコンクリートが製造され
ている。このように多孔質の材料を粗骨材とするコンク
リートを製造方法及び装置として、セメント、細骨材、
多孔質の粗骨材、水、及びその他の材料を所定量配合し
て投入したコンクリートミキサを密閉して、このコンク
リートミキサの内部を減圧した状態で混練し、混練後コ
ンクリートミキサ内を大気圧に復圧するものがある（特
開昭６３−１２５３３０５号参照）。
【０００３】このようなコンクリートの製造方法では、
コンクリートの混練中にコンクリートミキサ内が減圧さ
れると、多孔質である骨材の細孔内から空気が吸い出さ
れ、この細孔内にモルタルが浸入する。そして、コンク
リートミキサ内が復圧されると、粗骨材の表面付近の細
孔内に浸入したモルタルが上昇する気圧により、加圧さ
れた状態で広い界面で硬化することとなる。
コンクリートの混練中にコンクリートミキサ内が減圧さ
れると、多孔質である骨材の細孔内から空気が吸い出さ
れ、この細孔内にモルタルが浸入する。そして、コンク
リートミキサ内が復圧されると、粗骨材の表面付近の細
孔内に浸入したモルタルが上昇する気圧により、加圧さ
れた状態で広い界面で硬化することとなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のコンクリートの製造方法によって製造されるコ
ンクリートは、同一の割合でセメント、骨材及び水を配
合したとしても多孔性骨材の組成、産地等によってその
スランプ量、強度等にばらつきが生じ、一定のスランプ
量、及び強度のコンクリートを安定して製造しにくいと
いう問題がある。
た従来のコンクリートの製造方法によって製造されるコ
ンクリートは、同一の割合でセメント、骨材及び水を配
合したとしても多孔性骨材の組成、産地等によってその
スランプ量、強度等にばらつきが生じ、一定のスランプ
量、及び強度のコンクリートを安定して製造しにくいと
いう問題がある。
【０００５】そこで、本発明は、粗骨材の組成や産地に
かかわらず、設計したスランプ量及び強度を有するコン
クリートを製造することができるコンクリートの製造方
法及びコンクリートの製造装置を提供することを目的と
する。
かかわらず、設計したスランプ量及び強度を有するコン
クリートを製造することができるコンクリートの製造方
法及びコンクリートの製造装置を提供することを目的と
する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本願発明者は、上記の課
題を解決するためには、減圧状態にあるコンクリートミ
キサを復圧するに際して、復圧に要する時間を制御する
ことが有効であることを見いだした。
題を解決するためには、減圧状態にあるコンクリートミ
キサを復圧するに際して、復圧に要する時間を制御する
ことが有効であることを見いだした。
【０００７】即ち、コンクリートミキサ内を圧状態か
ら、大気圧に復圧する時間を長くすればするほど、スラ
ンプ減少量が少なくなることから、復圧時間を調整する
ことにより、同一の配合のセメントのスランプ量を自由
に設定できるという知見を得た。
ら、大気圧に復圧する時間を長くすればするほど、スラ
ンプ減少量が少なくなることから、復圧時間を調整する
ことにより、同一の配合のセメントのスランプ量を自由
に設定できるという知見を得た。
【０００８】また、本願発明者は、復圧時間を長くすれ
ばするほど、多孔質の粗骨材に吸収されずに残る水は増
加することから、これらの水量に基づいてコンクリート
の強度を予測するとができるという知見を得た。
ばするほど、多孔質の粗骨材に吸収されずに残る水は増
加することから、これらの水量に基づいてコンクリート
の強度を予測するとができるという知見を得た。
【０００９】表１及び図５並びに図６は、様々な多孔質
材料を粗骨材として、以下の〜の多孔性粗骨材につ
いてそれぞれ行った実験結果である。 Ｋ製鉄製溶鉱炉スラグ 富士山火山礫 大島火山礫 島原火山礫 再生骨材
材料を粗骨材として、以下の〜の多孔性粗骨材につ
いてそれぞれ行った実験結果である。 Ｋ製鉄製溶鉱炉スラグ 富士山火山礫 大島火山礫 島原火山礫 再生骨材
【００１０】
【表１】
【００１１】この実験は、各骨材を使用して、下記のよ
うに行ない、各復圧時間に対するスランプ減少量（ΔＳ
Ｌ）と水減少量（ΔＷ）とを測定したものである。即
ち、コンクリートの配合は、水セメント比を６５％と一
定としてスランプを８および１８ｃｍ、空気量を４．５
％となるよう試験練りによって定めた。コンクリートの
練混ぜには、公称容量９０ｌ（リットル）の可傾式ミキ
サを用い、１バッチの量を６０ｍ2 として行った。材料
の投入順序は、練混ぜ水の約８０％、粗骨材、細骨材、
セメントを投入した後、２０秒間ミキサを運転した後、
残水をミキサに投入し２分間練混ぜ、練混ぜ完了後のコ
ンクリートを直ちに練り板上に排出し、コンクリート用
ショベルで１往復切り返しを行った後、フレッシユコン
クリートの試験および強度試験用供試体の作製に供し
た。スランプ試験はＪＩＳＡ１１０１（コンクリートの
スランブ試験方法）、後述する空気量試験はＪＩＳＡ１
１２８（フレッシュコンクリートの窒気量の圧力による
試験方法−空気室圧力方法）に従って行った。
うに行ない、各復圧時間に対するスランプ減少量（ΔＳ
Ｌ）と水減少量（ΔＷ）とを測定したものである。即
ち、コンクリートの配合は、水セメント比を６５％と一
定としてスランプを８および１８ｃｍ、空気量を４．５
％となるよう試験練りによって定めた。コンクリートの
練混ぜには、公称容量９０ｌ（リットル）の可傾式ミキ
サを用い、１バッチの量を６０ｍ2 として行った。材料
の投入順序は、練混ぜ水の約８０％、粗骨材、細骨材、
セメントを投入した後、２０秒間ミキサを運転した後、
残水をミキサに投入し２分間練混ぜ、練混ぜ完了後のコ
ンクリートを直ちに練り板上に排出し、コンクリート用
ショベルで１往復切り返しを行った後、フレッシユコン
クリートの試験および強度試験用供試体の作製に供し
た。スランプ試験はＪＩＳＡ１１０１（コンクリートの
スランブ試験方法）、後述する空気量試験はＪＩＳＡ１
１２８（フレッシュコンクリートの窒気量の圧力による
試験方法−空気室圧力方法）に従って行った。
【００１２】この実験の結果、所定の減圧時間（例えば
０．４秒〜０．６秒）の間において復圧時間と、スラン
プの減少量との関係が線型であり、復圧時間によって減
少するスランプ量が定まり、復圧時間を調整することに
より、所望のスランプ量のコンクリートを製造できるこ
とが分かった。
０．４秒〜０．６秒）の間において復圧時間と、スラン
プの減少量との関係が線型であり、復圧時間によって減
少するスランプ量が定まり、復圧時間を調整することに
より、所望のスランプ量のコンクリートを製造できるこ
とが分かった。
【００１３】さらに、所定の減圧時間（例えば０．４秒
〜０．６秒）の間において復圧時間と水減少量との関係
が線型であり、復圧時間によって減少する水量が定ま
り、この水源水量から、製造しているコンクリートの強
度を推定できることが分かった。
〜０．６秒）の間において復圧時間と水減少量との関係
が線型であり、復圧時間によって減少する水量が定ま
り、この水源水量から、製造しているコンクリートの強
度を推定できることが分かった。
【００１４】この減圧時間とコンクリート強度とは、次
の実験において得られた結果によっても裏付けられた。
の実験において得られた結果によっても裏付けられた。
【００１５】上述した各復圧時間に対するスランプ減少
量（ΔＳＬ）と水減少量（ΔＷ）との測定と同様に試料
を作成し、ＪＩＳＡ１１０１（コンクリートの圧縮強度
試験方法）に従って強度試験を行った。この実験の結果
を表２及び図７並びに図８に示す。ここで強度比は、減
圧復圧を行わないコンクリートの強度に対する減圧復圧
を行ったコンクリートの強度の比である。
量（ΔＳＬ）と水減少量（ΔＷ）との測定と同様に試料
を作成し、ＪＩＳＡ１１０１（コンクリートの圧縮強度
試験方法）に従って強度試験を行った。この実験の結果
を表２及び図７並びに図８に示す。ここで強度比は、減
圧復圧を行わないコンクリートの強度に対する減圧復圧
を行ったコンクリートの強度の比である。
【００１６】
【表２】
【００１７】その他、基礎実験としてこれら〜の粗
骨材を使用したコンクリートの、復圧時間とエントラッ
プエアの減少量との関係（表３，図９）、減圧度とエン
トレインドエアの減少量との関係（表４，図１０）を測
定した。結果を以下に示す。これらの実験により、エン
トラップエア（大きな気泡／空隙）の量は、減圧度を−
６５０ｍｍＨｇとした場合には、復圧時間の相違にかか
わらず略一定（１．５〜２．５％）であり、コンクリー
トの品質を低下させるエントラップエアが略排除させる
こと、及び空気量（エンドレインドエアとエントラップ
トエアの和）は、減圧度によって相違することが分かっ
た。
骨材を使用したコンクリートの、復圧時間とエントラッ
プエアの減少量との関係（表３，図９）、減圧度とエン
トレインドエアの減少量との関係（表４，図１０）を測
定した。結果を以下に示す。これらの実験により、エン
トラップエア（大きな気泡／空隙）の量は、減圧度を−
６５０ｍｍＨｇとした場合には、復圧時間の相違にかか
わらず略一定（１．５〜２．５％）であり、コンクリー
トの品質を低下させるエントラップエアが略排除させる
こと、及び空気量（エンドレインドエアとエントラップ
トエアの和）は、減圧度によって相違することが分かっ
た。
【００１８】
【表３】
【００１９】
【表４】
【００２０】本発明は、このような知見に基づいてなさ
れたものであり、本発明において上記の課題を解決する
ための手段は、以下のものである。
れたものであり、本発明において上記の課題を解決する
ための手段は、以下のものである。
【００２１】本発明の請求項１に記載の発明は、セメン
トと、細骨材と、多孔質材で形成された粗骨材と、水
と、その他の材料とを所定の割合で配合してコンクリー
トミキサで混練するに際してコンクリートミキサ内を減
圧し（ＳＴ１，ＳＴ２）、該コンクリートミキサの混練
に必要なトルクを測定し（ＳＴ３）、測定したトルクか
ら現在混練しているコンクリートの推定スランプ値を計
算し（ＳＴ４）、予め定めた目標スランプ値と上記推定
スランプ値とのスランプ値差を求め（ＳＴ５）、上記ス
ランプ値差に基づいてコンクリートミキサの大気圧への
復圧時間を計算し（ＳＴ６）、この復圧時間でコンクリ
ートミキサ内を復圧する（ＳＴ７，ＳＴ８，ＳＴ９）よ
うにしたコンクリートの製造方法である。
トと、細骨材と、多孔質材で形成された粗骨材と、水
と、その他の材料とを所定の割合で配合してコンクリー
トミキサで混練するに際してコンクリートミキサ内を減
圧し（ＳＴ１，ＳＴ２）、該コンクリートミキサの混練
に必要なトルクを測定し（ＳＴ３）、測定したトルクか
ら現在混練しているコンクリートの推定スランプ値を計
算し（ＳＴ４）、予め定めた目標スランプ値と上記推定
スランプ値とのスランプ値差を求め（ＳＴ５）、上記ス
ランプ値差に基づいてコンクリートミキサの大気圧への
復圧時間を計算し（ＳＴ６）、この復圧時間でコンクリ
ートミキサ内を復圧する（ＳＴ７，ＳＴ８，ＳＴ９）よ
うにしたコンクリートの製造方法である。
【００２２】また、請求項４に記載の発明は、所定の割
合に配合されたセメントと、細骨と、多孔質骨材で形成
された粗骨材と、水と、その他の材料とを密閉条件下で
混練するコンクリートミキサ１と、該コンクリートミキ
サ内を減圧する減圧ポンプ２と、該コンクリートミキサ
内を設定された時間をかけて復圧する復圧弁３と、該コ
ンクリートミキサの混練に必要なトルクを測定するトル
ク測定手段４と、測定したトルクから、混練しているコ
ンクリートの推定スランプ値を計算するスランプ値推定
手段５と、予め設定された目標スランプ値と上記推定ス
ランプ値とのスランプ値差を求めるスランプ値差計算手
段６と、上記スランプ値差からコンクリートミキサ内を
減圧状態から大気圧に復圧するべき復圧時間を計算する
復圧時間計算手段７と、上記復圧弁を３を駆動制御して
上記計算された復圧時間でコンクリートミキサ内を減圧
状態から常圧に復圧させる復圧弁制御手段８とを備えた
コンクリートの製造装置である。
合に配合されたセメントと、細骨と、多孔質骨材で形成
された粗骨材と、水と、その他の材料とを密閉条件下で
混練するコンクリートミキサ１と、該コンクリートミキ
サ内を減圧する減圧ポンプ２と、該コンクリートミキサ
内を設定された時間をかけて復圧する復圧弁３と、該コ
ンクリートミキサの混練に必要なトルクを測定するトル
ク測定手段４と、測定したトルクから、混練しているコ
ンクリートの推定スランプ値を計算するスランプ値推定
手段５と、予め設定された目標スランプ値と上記推定ス
ランプ値とのスランプ値差を求めるスランプ値差計算手
段６と、上記スランプ値差からコンクリートミキサ内を
減圧状態から大気圧に復圧するべき復圧時間を計算する
復圧時間計算手段７と、上記復圧弁を３を駆動制御して
上記計算された復圧時間でコンクリートミキサ内を減圧
状態から常圧に復圧させる復圧弁制御手段８とを備えた
コンクリートの製造装置である。
【００２３】請求項１に記載のコンクリートの製造方
法、及び請求項４に記載のコンクリートの製造装置によ
れば、目標とするスランプ値のコンクリートを製造する
に際して、所定の割合コンクリートミキサ１に投入（Ｓ
Ｔ１）したセメント、細骨材、粗骨材、水等をコンクリ
ートミキサで減圧（ＳＴ２）下で混練中にコンクリート
ミキサが混練に必要とするトルクをトルク測定手段４で
測定（ＳＴ３）して、このトルクからスランプ値推定手
段５で現在混練中のコンクリートの推定スランプ値を計
算する（ＳＴ４）。次に、この計算された推定スランプ
値と目標スランプ値との差（ΔＳＬ）をスランプ値差計
算手段６で計算し（ＳＴ５）、復圧時間計算手段７で過
剰水を粗骨材に吸収させてコンクリートが目標スランプ
値になるコンクリートミキサの復圧時間（ｔ）を計算す
る（ＳＴ６）。上記復圧時間ｔは、上記スランプΔＳＬ
から ｔ＝（ΔＳＬ−ｂ）／ａ …（１） で計算される。ここで、ａ，ｂは使用する粗骨材によっ
て定まる定数であって、実験によって予め定めておくも
のである。
法、及び請求項４に記載のコンクリートの製造装置によ
れば、目標とするスランプ値のコンクリートを製造する
に際して、所定の割合コンクリートミキサ１に投入（Ｓ
Ｔ１）したセメント、細骨材、粗骨材、水等をコンクリ
ートミキサで減圧（ＳＴ２）下で混練中にコンクリート
ミキサが混練に必要とするトルクをトルク測定手段４で
測定（ＳＴ３）して、このトルクからスランプ値推定手
段５で現在混練中のコンクリートの推定スランプ値を計
算する（ＳＴ４）。次に、この計算された推定スランプ
値と目標スランプ値との差（ΔＳＬ）をスランプ値差計
算手段６で計算し（ＳＴ５）、復圧時間計算手段７で過
剰水を粗骨材に吸収させてコンクリートが目標スランプ
値になるコンクリートミキサの復圧時間（ｔ）を計算す
る（ＳＴ６）。上記復圧時間ｔは、上記スランプΔＳＬ
から ｔ＝（ΔＳＬ−ｂ）／ａ …（１） で計算される。ここで、ａ，ｂは使用する粗骨材によっ
て定まる定数であって、実験によって予め定めておくも
のである。
【００２４】例えば、上記実験例の粗骨材〜では Ｋ製鉄製溶鉱炉スラグ ａ＝−１０，ｂ＝１１ 富士山火山礫 ａ＝−８ ，ｂ＝１０．４ 大島火山礫 ａ＝−１１．５，ｂ＝１３．１ 島原火山礫 ａ＝−１０，ｂ＝１３ 再生骨材 ａ＝−７ ，ｂ＝８．３ となる。
【００２５】そして、この計算した時間でコンクリート
ミキサを復圧させて、粗骨材に吸収される余剰水の量を
調整するものとして、コンクリートのスランプ値を調整
することができ、様々な組成、産地の粗骨材を使用して
も、所望のスランプ値、強度のコンクリートを製造する
ことができる。
ミキサを復圧させて、粗骨材に吸収される余剰水の量を
調整するものとして、コンクリートのスランプ値を調整
することができ、様々な組成、産地の粗骨材を使用して
も、所望のスランプ値、強度のコンクリートを製造する
ことができる。
【００２６】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のコンクリートの製造方法において、コンクリートミキ
サを異なる回転数で回転させ、各回転数において測定し
たコンクリーミキサの回転トルクに基づいて上記推定ス
ランプ値を計算する工程を備えたものである。
のコンクリートの製造方法において、コンクリートミキ
サを異なる回転数で回転させ、各回転数において測定し
たコンクリーミキサの回転トルクに基づいて上記推定ス
ランプ値を計算する工程を備えたものである。
【００２７】また、請求項５に記載の発明は、請求項４
に記載のコンクリートの製造装置において、推定スラン
プ値推定手段５は、コンクリートミキサを異なる回転数
で回転させた各回転数におけるコンクリートミキサの回
転トルクに基づいて上記推定スランプ値を計算するもの
である。
に記載のコンクリートの製造装置において、推定スラン
プ値推定手段５は、コンクリートミキサを異なる回転数
で回転させた各回転数におけるコンクリートミキサの回
転トルクに基づいて上記推定スランプ値を計算するもの
である。
【００２８】請求項２に記載のコンクリートの製造方
法、及び請求項５に記載のコンクリートの製造装置によ
れば、コンクリートミキサでの混練時において異なる回
転数でコンクリートミキサを回転して、その回転トルク
に基づいて混練中のコンクリートの推定スランプ値を計
算することができ、正確に推定スランプ値を測定するこ
とができる。
法、及び請求項５に記載のコンクリートの製造装置によ
れば、コンクリートミキサでの混練時において異なる回
転数でコンクリートミキサを回転して、その回転トルク
に基づいて混練中のコンクリートの推定スランプ値を計
算することができ、正確に推定スランプ値を測定するこ
とができる。
【００２９】例えば、所定の材料を投入したコンクリー
トミキサを第１の回転数で回転させコンクリートを混練
しつつコンクリートミキサの回転トルクを測定し、次に
コンクリートをそのままにして、コンクリートミキサを
第２の回転数で回転させコンクリートを混練しつつコン
クリートミキサの回転トルクを測定する。このようにし
て測定したコンクリートミキサの回転トルクに基づい
て、混練されたコンクリートのスランプ値を計算する。
トミキサを第１の回転数で回転させコンクリートを混練
しつつコンクリートミキサの回転トルクを測定し、次に
コンクリートをそのままにして、コンクリートミキサを
第２の回転数で回転させコンクリートを混練しつつコン
クリートミキサの回転トルクを測定する。このようにし
て測定したコンクリートミキサの回転トルクに基づい
て、混練されたコンクリートのスランプ値を計算する。
【００３０】この計算は、以下の文献に記載されている
ように、これらの２水準の値から、混練しているコンク
リートの塑性粘性および降伏値を計算し、この値を基
に、薄肉円板の変形解析を行い、混練しているコンクリ
ートのスランプ値を推定するものである。降伏値の計算
については、以下の文献に記載の通りである。 「村田二郎、鈴木一雄、大内千彦：減圧ミキサによって
練りまぜた高炉スラグ骨材コンクリートの諾特性に関す
る研究、コンクリート工学論文集、ＶＯＬ．２Ｎｏ，
１、ｐ４５−５６（１９９１）」 「鈴木一雄：グラウトの管内流助に関する研究、学位論
文、ｐ３９−６１（１９８８）」 「後藤廉平、平井西夫、花井哲也：レオロジーとその応
用、共立出版（株）（１９６２）」 また、薄肉円板の変形解析については、以下の文献に記
載の通りである。 「村田二郎：まだ固まらないコンクリートのレオロジー
に関する基礎的研究、コンクリート工学、ＶｏＬ５Ｎ
ｏ．１、ｐ２５−３４、（１９９７）」
ように、これらの２水準の値から、混練しているコンク
リートの塑性粘性および降伏値を計算し、この値を基
に、薄肉円板の変形解析を行い、混練しているコンクリ
ートのスランプ値を推定するものである。降伏値の計算
については、以下の文献に記載の通りである。 「村田二郎、鈴木一雄、大内千彦：減圧ミキサによって
練りまぜた高炉スラグ骨材コンクリートの諾特性に関す
る研究、コンクリート工学論文集、ＶＯＬ．２Ｎｏ，
１、ｐ４５−５６（１９９１）」 「鈴木一雄：グラウトの管内流助に関する研究、学位論
文、ｐ３９−６１（１９８８）」 「後藤廉平、平井西夫、花井哲也：レオロジーとその応
用、共立出版（株）（１９６２）」 また、薄肉円板の変形解析については、以下の文献に記
載の通りである。 「村田二郎：まだ固まらないコンクリートのレオロジー
に関する基礎的研究、コンクリート工学、ＶｏＬ５Ｎ
ｏ．１、ｐ２５−３４、（１９９７）」
【００３１】請求項３に記載の発明は、請求項１及び請
求項２に記載のコンクリートの製造方法において、上記
復圧時間の計算結果に基づいて、骨材内に圧入される水
量を計算し、水量と予め設定されて配合された水量とか
ら混練中のコンクリートの推定強度を計算して、目標強
度に達していることを確認する工程（ＳＴ１０）を備え
たものである。
求項２に記載のコンクリートの製造方法において、上記
復圧時間の計算結果に基づいて、骨材内に圧入される水
量を計算し、水量と予め設定されて配合された水量とか
ら混練中のコンクリートの推定強度を計算して、目標強
度に達していることを確認する工程（ＳＴ１０）を備え
たものである。
【００３２】また、請求項６に記載の発明は、請求項４
及び請求項５に記載のコンクリートの製造装置におい
て、上記復圧時間計算手段の計算結果に基づいて、骨材
内に圧入される水量を計算し、水量と予め設定されて配
合された水量とから混練中のコンクリートの推定強度を
計算して、目標強度に達していることを強度確認手段９
を備え、製造しているコンクリートが目標強度に達して
いることを確認するものである。
及び請求項５に記載のコンクリートの製造装置におい
て、上記復圧時間計算手段の計算結果に基づいて、骨材
内に圧入される水量を計算し、水量と予め設定されて配
合された水量とから混練中のコンクリートの推定強度を
計算して、目標強度に達していることを強度確認手段９
を備え、製造しているコンクリートが目標強度に達して
いることを確認するものである。
【００３３】請求項３に記載のコンクリートの製造方
法、及び請求項６に記載のコンクリートの製造装置によ
れば、コンクリートの推定強度を計算して、目標強度に
達していることを確認するから、製造されるコンクリー
トの強度（δ）を安定したものとすることができる。
法、及び請求項６に記載のコンクリートの製造装置によ
れば、コンクリートの推定強度を計算して、目標強度に
達していることを確認するから、製造されるコンクリー
トの強度（δ）を安定したものとすることができる。
【００３４】上述したように、粗骨材に圧入される水
（水の減少量ΔＷ）は、粗骨材の種類、産地毎に予め実
験で求めておいた定数ｄ，ｅを用いて復圧時間ｔの関数 ΔＷ＝ｄｔ−ｅ …（２） としてあらわされ、 例えば、上記実験例の粗骨材〜
では
（水の減少量ΔＷ）は、粗骨材の種類、産地毎に予め実
験で求めておいた定数ｄ，ｅを用いて復圧時間ｔの関数 ΔＷ＝ｄｔ−ｅ …（２） としてあらわされ、 例えば、上記実験例の粗骨材〜
では
【００３５】 Ｋ製鉄製溶鉱炉スラグ ｄ＝−３４．５，ｅ＝３４．３ 富士山火山礫 ｄ＝−２９．０，ｅ＝３２．９ 大島火山礫 ｄ＝−４０．０，ｅ＝４１．１ 島原火山礫 ｄ＝−４５．５，ｅ＝４４．８ 再生骨材 ｄ＝−３２．０，ｅ＝３１．３ となる。このように、使用する骨材に応じて定数ｄ，ｅ
を予め測定しておき、上記式（２）に基づいて減少量Δ
Ｗを算出することができる。
を予め測定しておき、上記式（２）に基づいて減少量Δ
Ｗを算出することができる。
【００３６】また、本発明では、製造されるコンクリー
トの強度を推定する強度推定手段９を備えている。この
強度推定手段９は、図４に示すように、骨材表面水を測
定し（Ｓ１２）、自由水量Ｗ0 の計算して（Ｓ１３）、
セメント水比を計算する。
トの強度を推定する強度推定手段９を備えている。この
強度推定手段９は、図４に示すように、骨材表面水を測
定し（Ｓ１２）、自由水量Ｗ0 の計算して（Ｓ１３）、
セメント水比を計算する。
【００３７】強度（δ）は、表面水の測定値、自由水量
（Ｗ0 ）、及び上記したように粗骨材に圧入される水の
減少量（ΔＷ）から、強度推定式 δ＝ｆ・Ｃ／ｗ＋ｇ …（３） で計算することができる。
（Ｗ0 ）、及び上記したように粗骨材に圧入される水の
減少量（ΔＷ）から、強度推定式 δ＝ｆ・Ｃ／ｗ＋ｇ …（３） で計算することができる。
【００３８】この係数ｆ及びｇは、Ｃ／ｗを変化させた
３種類以上のコンクリートについて圧縮強度を測定し、
それぞれの圧縮強度から最小自乗法により求めたもので
ある。
３種類以上のコンクリートについて圧縮強度を測定し、
それぞれの圧縮強度から最小自乗法により求めたもので
ある。
【００３９】ここで、計算において強度が目標の値に達
しない場合には、新たに粗骨材内に圧入すべき過剰水量
（ΔＷ）を求め、復圧時間を計算すればよい。本例に係
る発明によれば、この計算及び復圧時間の再計算を行な
い、製造するコンクリートの強度を目標のものとして保
持することができる。
しない場合には、新たに粗骨材内に圧入すべき過剰水量
（ΔＷ）を求め、復圧時間を計算すればよい。本例に係
る発明によれば、この計算及び復圧時間の再計算を行な
い、製造するコンクリートの強度を目標のものとして保
持することができる。
【００４０】請求項７に記載の発明は、請求項４、請求
項５、及び請求項６に記載のコンクリートの製造装置に
おいて、復圧弁３を電磁弁としたものである。
項５、及び請求項６に記載のコンクリートの製造装置に
おいて、復圧弁３を電磁弁としたものである。
【００４１】請求項７に記載のコンクリートの製造装置
によれば、コンクリートミキサの復圧は、復圧時間設定
手段に設定された設定時間をかけて電磁弁で正確に行わ
れ、製造されるコンクリートのスランプ値を正確なもの
として製造することができる。
によれば、コンクリートミキサの復圧は、復圧時間設定
手段に設定された設定時間をかけて電磁弁で正確に行わ
れ、製造されるコンクリートのスランプ値を正確なもの
として製造することができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】以下本発明に係るコンクリートの
製造方法及び製造装置の実施の形態について説明する。
製造方法及び製造装置の実施の形態について説明する。
【００４３】本例において、本発明に係るコンクリート
の製造方法は、以下の製造装置で実行される。本例のコ
ンクリートの製造装置は、図２及び図３に示すように所
定の割合に配合されたセメントと、細骨材と、多孔質骨
材と、水と、その他の材料が所定の割合で配合されて投
入され、密閉条件下で混練できるコンクリートミキサ１
を備える。
の製造方法は、以下の製造装置で実行される。本例のコ
ンクリートの製造装置は、図２及び図３に示すように所
定の割合に配合されたセメントと、細骨材と、多孔質骨
材と、水と、その他の材料が所定の割合で配合されて投
入され、密閉条件下で混練できるコンクリートミキサ１
を備える。
【００４４】コンクリートミキサ１は、架台１４に回動
及び係争自在に使用された可傾式のミキサ本体１０を備
え、このミキサ本体１０には材料の投入及びコンクリー
トの排出を行なう開口１１とこの開口１１を開閉可能に
密閉する密閉蓋１２とを備えている。そして、このコン
クリートミキサ１の密閉蓋１２には該コンクリートミキ
サ１内を減圧する減圧ポンプ２と、該コンクリートミキ
サ１内を設定された時間をかけて復圧する電磁弁である
復圧弁３とが設けられている。
及び係争自在に使用された可傾式のミキサ本体１０を備
え、このミキサ本体１０には材料の投入及びコンクリー
トの排出を行なう開口１１とこの開口１１を開閉可能に
密閉する密閉蓋１２とを備えている。そして、このコン
クリートミキサ１の密閉蓋１２には該コンクリートミキ
サ１内を減圧する減圧ポンプ２と、該コンクリートミキ
サ１内を設定された時間をかけて復圧する電磁弁である
復圧弁３とが設けられている。
【００４５】さらに、ミキサ本体１１はミキサ本体１１
に取り付けたモータ１３の駆動力で回動し、架台１４に
取り付けた液圧駆動装置１５で傾動するようになってい
る。本例では、コンクリートミキサには、図３に示すよ
うに、コンクリートミキサ１の混練に必要なトルクを測
定するトルク測定手段４として、上記モータ１３の駆動
電流を測定する電流測定手段１７と、測定したトルクか
ら、混練しているコンクリートの推定スランプ値を計算
するスランプ値推定手段５と、目標とするスランプ値と
上記推定スランプ値とのスランプ値差を求めるスランプ
値差計算手段６と、上記スランプ値差から必要な水量を
骨材内に圧入させるのに必要な復圧時間を計算する復圧
時間計算手段７と、上記強度確認手段９で強度が確認さ
れた後、計算された復圧時間でコンクリートミキサ１内
が復圧するように上記復圧弁３を駆動制御する復圧弁制
御手段８とを備えている。
に取り付けたモータ１３の駆動力で回動し、架台１４に
取り付けた液圧駆動装置１５で傾動するようになってい
る。本例では、コンクリートミキサには、図３に示すよ
うに、コンクリートミキサ１の混練に必要なトルクを測
定するトルク測定手段４として、上記モータ１３の駆動
電流を測定する電流測定手段１７と、測定したトルクか
ら、混練しているコンクリートの推定スランプ値を計算
するスランプ値推定手段５と、目標とするスランプ値と
上記推定スランプ値とのスランプ値差を求めるスランプ
値差計算手段６と、上記スランプ値差から必要な水量を
骨材内に圧入させるのに必要な復圧時間を計算する復圧
時間計算手段７と、上記強度確認手段９で強度が確認さ
れた後、計算された復圧時間でコンクリートミキサ１内
が復圧するように上記復圧弁３を駆動制御する復圧弁制
御手段８とを備えている。
【００４６】本例では、スランプ値推定手段５、スラン
プ値差計算手段６、復圧時間計算手段７、及び復圧時間
設定手段８は、ＣＰＵ、メモリ等を備えたコンピュータ
１９で、所定のソフトウエアを実行することにより実現
される。
プ値差計算手段６、復圧時間計算手段７、及び復圧時間
設定手段８は、ＣＰＵ、メモリ等を備えたコンピュータ
１９で、所定のソフトウエアを実行することにより実現
される。
【００４７】尚、図中符号１６は密閉蓋１２と減圧ポン
プとの間に設けられた開閉弁、１７はモータ１３の回転
数を調整するモータ制御装置を示している。
プとの間に設けられた開閉弁、１７はモータ１３の回転
数を調整するモータ制御装置を示している。
【００４８】また、本例では、あらかじめ測定された骨
材表面水の測定値に基づいて自由水量（ｗ0 ）を計算し
て、これらの値とセメント量とから水セメント比を求
め、さらに上述したスランプ管理システムが粗骨材に吸
収させるべき量として計算した過剰水（ΔＷ）を考慮し
て、製造しているコンクリートの強度を推定して、予め
定めた目標強度に達するかどうかを確認する強度確認手
段９を備えている。本例ではこの強度確認手段９もコン
ピュータ１９で、所定のソフトウエアを実行する事によ
り実現される。
材表面水の測定値に基づいて自由水量（ｗ0 ）を計算し
て、これらの値とセメント量とから水セメント比を求
め、さらに上述したスランプ管理システムが粗骨材に吸
収させるべき量として計算した過剰水（ΔＷ）を考慮し
て、製造しているコンクリートの強度を推定して、予め
定めた目標強度に達するかどうかを確認する強度確認手
段９を備えている。本例ではこの強度確認手段９もコン
ピュータ１９で、所定のソフトウエアを実行する事によ
り実現される。
【００４９】次に、本実施の形態に係るコンクリートの
製造装置で多孔質の粗骨材を使用して所望のスランプ量
のコンクリートを製造する場合について説明する。
製造装置で多孔質の粗骨材を使用して所望のスランプ量
のコンクリートを製造する場合について説明する。
【００５０】図４は、本実施の形態にかかるコンクリー
トの製造装置で所望のスランプのコンクリートを製造す
る手順を示すフローチャートである。
トの製造装置で所望のスランプのコンクリートを製造す
る手順を示すフローチャートである。
【００５１】まず、コンクリートミキサ内に設計した配
合で材料、即ちセメント、細骨材、粗骨材、水、その他
の材料をコンクリーとミキサ内に投入する（Ｓ１）。各
材料の配合比は、所望のスランプ量と強度及び使用する
粗骨材の組成産地によって予め略定められている。
合で材料、即ちセメント、細骨材、粗骨材、水、その他
の材料をコンクリーとミキサ内に投入する（Ｓ１）。各
材料の配合比は、所望のスランプ量と強度及び使用する
粗骨材の組成産地によって予め略定められている。
【００５２】そして、ミキサ本体の開口を密閉蓋で密閉
して、減圧ポンプでミキサ本体内を減圧する（Ｓ２）。
減圧は例えばミキサ本体内の圧力が−６５０ｍｍＨｇに
なる程度まで行なう。そして、コンクリートミキサを第
１の回転数、例えば１０ｒ．ｐ．ｍで回転させ、コンク
リートの材料を攪拌する（Ｓ３）。このときコンクリー
トミキサのトルクをコンクリートミキサ回転用のモータ
１３の負荷電流を確認しつつトルクが一定になった時点
で第１回目のミキサの負荷即ちトルク測定する（Ｓ
４）。
して、減圧ポンプでミキサ本体内を減圧する（Ｓ２）。
減圧は例えばミキサ本体内の圧力が−６５０ｍｍＨｇに
なる程度まで行なう。そして、コンクリートミキサを第
１の回転数、例えば１０ｒ．ｐ．ｍで回転させ、コンク
リートの材料を攪拌する（Ｓ３）。このときコンクリー
トミキサのトルクをコンクリートミキサ回転用のモータ
１３の負荷電流を確認しつつトルクが一定になった時点
で第１回目のミキサの負荷即ちトルク測定する（Ｓ
４）。
【００５３】第１回のトルク測定が終了した後、コンク
リートミキサの回転数を一回目の測定時から変化させ例
えば２０ｒ．ｐ．ｍで攪拌して（Ｓ５）、同様に第２回
のトルクを測定する（Ｓ６）。
リートミキサの回転数を一回目の測定時から変化させ例
えば２０ｒ．ｐ．ｍで攪拌して（Ｓ５）、同様に第２回
のトルクを測定する（Ｓ６）。
【００５４】以下、コンピュータにより順次必要な計算
を行なう。まず、これらの２水準の値から、混練してい
るコンクリートの塑性粘性および降伏値を計算し（Ｓ
７）、この値を基に、薄肉円板の変形解析を行い、混練
しているコンクリートのスランプ値を推定する（Ｓ
８）。
を行なう。まず、これらの２水準の値から、混練してい
るコンクリートの塑性粘性および降伏値を計算し（Ｓ
７）、この値を基に、薄肉円板の変形解析を行い、混練
しているコンクリートのスランプ値を推定する（Ｓ
８）。
【００５５】このスランプ値の推定は、コンクリートを
レオロジー的に解析して、スランプコーンが自重で変形
するとして、以下の方法で計算される。
レオロジー的に解析して、スランプコーンが自重で変形
するとして、以下の方法で計算される。
【００５６】図１１（１）の左図において、スランプコ
ーンに変形をおこさせる外力は、ある水平面から上の部
分の自重であり、また、スランプコーンは変形の進行に
ともなって断面の面積が増大するので、これにともなう
最大せん断応力は次第に減少して、降伏値に等しくなっ
たときに静止する。この状態は一軸応力状態であるた
め、水平断面に働く最大せん断応力は鉛直応力の１／２
に等しいから、式１として表せる。
ーンに変形をおこさせる外力は、ある水平面から上の部
分の自重であり、また、スランプコーンは変形の進行に
ともなって断面の面積が増大するので、これにともなう
最大せん断応力は次第に減少して、降伏値に等しくなっ
たときに静止する。この状態は一軸応力状態であるた
め、水平断面に働く最大せん断応力は鉛直応力の１／２
に等しいから、式１として表せる。
【００５７】
【数１】
【００５８】ここで、式１において、 ｘ：コーン頂面から考えている断面までの距離(cm) τx ，ｐx ：考えている断面に働く最大せん断応力及び
鉛直応力( gf／cm2 ) Ｗx ：考えている断面から上の部分のコンクリートの自
重(gf) ｒx ：考えている断面の半径(cm) ｗ：コンクリートの単位容積重量(gf/cm2 ) Ｈ：スランプコーンの総高さ（＝３０cm） Ｋ：慣性に関する係数（ゆっくりと変形するからＫ＝１
としてよい）
鉛直応力( gf／cm2 ) Ｗx ：考えている断面から上の部分のコンクリートの自
重(gf) ｒx ：考えている断面の半径(cm) ｗ：コンクリートの単位容積重量(gf/cm2 ) Ｈ：スランプコーンの総高さ（＝３０cm） Ｋ：慣性に関する係数（ゆっくりと変形するからＫ＝１
としてよい）
【００５９】式１から計算した最大せん断応力の分布は
図１１（１）の中央に示すようになり、この図におい
て、 τx ≦τJ （ｈ0 区間）：流動しない部分 τx ＞τj （ｈ 区間）：τx ＝τj となるまで流動す
る部分 不変形区間ｈ0 は式１において、τx ＝τj としたとき
のｘ＝ｈ0 として求められる。ｈ区間の変形後の高さを
求めるには、この区間を厚さｄｘの多数の薄肉円板要素
に分割し、個々の円板要素の変形を図１１（２）のよう
に考える。体積不変の法則を適用し、変形前後の円板要
素の体積は等しいものとすれば、変形後の高さは式２と
表される。
図１１（１）の中央に示すようになり、この図におい
て、 τx ≦τJ （ｈ0 区間）：流動しない部分 τx ＞τj （ｈ 区間）：τx ＝τj となるまで流動す
る部分 不変形区間ｈ0 は式１において、τx ＝τj としたとき
のｘ＝ｈ0 として求められる。ｈ区間の変形後の高さを
求めるには、この区間を厚さｄｘの多数の薄肉円板要素
に分割し、個々の円板要素の変形を図１１（２）のよう
に考える。体積不変の法則を適用し、変形前後の円板要
素の体積は等しいものとすれば、変形後の高さは式２と
表される。
【００６０】
【数２】
【００６１】ここで、式２において、 ｈ1 ：変形後の高さ(cm) ｄx 1 およびｒx 1 ：変形後の円板要素の厚さ及び半径
(cｍ） 式２により、変形後の高さはコンクリートの降伏点に比
例し、単位容積重量に反比例することが分かる。コーン
底面に働く摩擦抵抗力を考慮してｈ1 を補正してｈ1 ’
とすれば、スランプ値は式３となる。
(cｍ） 式２により、変形後の高さはコンクリートの降伏点に比
例し、単位容積重量に反比例することが分かる。コーン
底面に働く摩擦抵抗力を考慮してｈ1 を補正してｈ1 ’
とすれば、スランプ値は式３となる。
【００６２】
【数３】 ＳL ＝Ｈ−（ｈ0 −ｈ1 ’） ……式３
【００６３】ここで、式３において、 ＳL ：スランプ値(cm) ｈ1 ’：変形部分の変形後の高さ(cm) ｈ1 ’＝ｋｈ1 （近似的にｋ＝１．５としてよい）
【００６４】尚、図１１（３）は普通および軽量骨材コ
ンクリートの降伏値とスランプとの関係を示したもの
で、打点は実験値、曲線は式３による計算値である。図
１１（３）からスランプ１２〜１５cm以上の軟練りのコ
ンクリートの場合は、式３を用いてスランプ値を推定で
きることが分かる。
ンクリートの降伏値とスランプとの関係を示したもの
で、打点は実験値、曲線は式３による計算値である。図
１１（３）からスランプ１２〜１５cm以上の軟練りのコ
ンクリートの場合は、式３を用いてスランプ値を推定で
きることが分かる。
【００６５】そして、この推定スランプ値と予め入力さ
れた目標スランプ値とのスランプ差（ΔＳＬ）を求める
（Ｓ９）。つぎに、このスランプ値の差を基に過剰水量
（ΔＷ）が粗骨材内に圧入されるのに必要とされるコン
クリートミキサの復圧時間（ｔ）を計算する（Ｓ１
０）。
れた目標スランプ値とのスランプ差（ΔＳＬ）を求める
（Ｓ９）。つぎに、このスランプ値の差を基に過剰水量
（ΔＷ）が粗骨材内に圧入されるのに必要とされるコン
クリートミキサの復圧時間（ｔ）を計算する（Ｓ１
０）。
【００６６】この値ｔは、 ｔ＝（ΔＳＬ−ｂ）／ａ …（１） で計算される。
【００６７】この計算した時間でコンクリートミキサを
復圧させて、粗骨材に吸収される余剰水の量を調整する
ものとして、コンクリートのスランプ値、強度を調整す
ることができ、様々な組成、産地の粗骨材を使用して
も、所望のスランプ値、強度のコンクリートを製造する
ことができる。
復圧させて、粗骨材に吸収される余剰水の量を調整する
ものとして、コンクリートのスランプ値、強度を調整す
ることができ、様々な組成、産地の粗骨材を使用して
も、所望のスランプ値、強度のコンクリートを製造する
ことができる。
【００６８】ここで、ａ，ｂは使用する粗骨材によって
定まる定数であって、実験によって予め定めておく。
定まる定数であって、実験によって予め定めておく。
【００６９】この結果に基づいて、復圧設定手段に復圧
時間ｔを設定し、電磁弁である復圧弁は設定された時間
ｔをかけて、コンクリートミキサ内のを減圧状態から大
気圧まで復圧する。
時間ｔを設定し、電磁弁である復圧弁は設定された時間
ｔをかけて、コンクリートミキサ内のを減圧状態から大
気圧まで復圧する。
【００７０】また、本例では、あらかじめ測定された骨
材表面水の測定値に基づいて自由水量（ｗ0 ）を計算し
て、これらの値とセメント量とから水セメント比を求
め、さらに上述したスランプ管理システムが粗骨材に吸
収させるべき量として計算した過剰水（ΔＷ）を考慮し
て、 Ｃ／（Ｗ0 −ΔＷ）→Ｃ／Ｗ1 …（４） とし（Ｓ１１）、強度推定式 δ＝ｆ・Ｃ／ｗ＋ｇ …（３） に基づいて強度を予測する（Ｓ１５）。
材表面水の測定値に基づいて自由水量（ｗ0 ）を計算し
て、これらの値とセメント量とから水セメント比を求
め、さらに上述したスランプ管理システムが粗骨材に吸
収させるべき量として計算した過剰水（ΔＷ）を考慮し
て、 Ｃ／（Ｗ0 −ΔＷ）→Ｃ／Ｗ1 …（４） とし（Ｓ１１）、強度推定式 δ＝ｆ・Ｃ／ｗ＋ｇ …（３） に基づいて強度を予測する（Ｓ１５）。
【００７１】次に、予測された強度（δ）と予め定めた
目標強度（δt ）とを比較して（Ｓ１６）、 δt ×０．９＜δ …（５） であるとき上記復圧時間設定手段に復圧時間の設定を行
なう（Ｓ１７）。
目標強度（δt ）とを比較して（Ｓ１６）、 δt ×０．９＜δ …（５） であるとき上記復圧時間設定手段に復圧時間の設定を行
なう（Ｓ１７）。
【００７２】それ以外のときには、 Ｗ2 ＝（ａ／δt ×０．９−Ｂ）／Ｃ …（６） から、補正すべき水量ΔＷ0 を Ｗ1 −Ｗ2 ＝ΔＷ2 ＝Ｗ0 …（７） として求め（Ｓ２１）、この値を上記スランプ量管理シ
ステムの復圧時間設定手段に再入力して、新たな復圧時
間を求める（Ｓ２２）ものである。
ステムの復圧時間設定手段に再入力して、新たな復圧時
間を求める（Ｓ２２）ものである。
【００７３】従って、本実施の形態に係るコンクリート
の製造装置及び製造方法によれば、多孔質の粗骨材を用
いて、所望のスランプ量及び基準の強度を備えたコンク
リートを安定して製造することができる。
の製造装置及び製造方法によれば、多孔質の粗骨材を用
いて、所望のスランプ量及び基準の強度を備えたコンク
リートを安定して製造することができる。
【００７４】
【実施例】次に本発明に係るコンクリートの製造方法に
よって製造したコンクリートの実施例について説明す
る。本例は、粗骨材として島原火山礫を用い、細骨材と
して砕石２００５を用いて表５に示すコンクリートの配
合で製造したものである。
よって製造したコンクリートの実施例について説明す
る。本例は、粗骨材として島原火山礫を用い、細骨材と
して砕石２００５を用いて表５に示すコンクリートの配
合で製造したものである。
【００７５】
【表５】
【００７６】本実施例では、上記に示した材料をミキサ
に投入し、ミキサ回転数２水準に変化させトルクを測定
した。それぞれの回転数とトルクから見かけの降伏値を
求め、この降伏値を用いて薄肉円板の変形解析を行っ
た。以下に、変形解析によるスランプの推定値、復圧時
問および強度の推定値ならびにスランプと圧縮強度の実
測値を示す。 薄肉円板の変形解析によるスランプの推定値：２０（ｃ
ｍ） 目標スランプ値との差：２０−１２＝８（ｃｍ） 復圧時間の設定値：０．５（ｓ） 水量減少後のＣ／Ｗ：６１．７（％） 強度推定式：δ＝３７．３・αｗ−２８．８ 目標強度：３０（Ｎ／ｍｍ2 ） 強度の予側値：３１．６（Ｎ／ｍｍ2 ） 復圧時間の再設定植：０．５（ｓ） スランプの実測値：１１．０（ｃｍ） 圧縮強度の実測値：３３．０（Ｎ／ｍｍ2 ）
に投入し、ミキサ回転数２水準に変化させトルクを測定
した。それぞれの回転数とトルクから見かけの降伏値を
求め、この降伏値を用いて薄肉円板の変形解析を行っ
た。以下に、変形解析によるスランプの推定値、復圧時
問および強度の推定値ならびにスランプと圧縮強度の実
測値を示す。 薄肉円板の変形解析によるスランプの推定値：２０（ｃ
ｍ） 目標スランプ値との差：２０−１２＝８（ｃｍ） 復圧時間の設定値：０．５（ｓ） 水量減少後のＣ／Ｗ：６１．７（％） 強度推定式：δ＝３７．３・αｗ−２８．８ 目標強度：３０（Ｎ／ｍｍ2 ） 強度の予側値：３１．６（Ｎ／ｍｍ2 ） 復圧時間の再設定植：０．５（ｓ） スランプの実測値：１１．０（ｃｍ） 圧縮強度の実測値：３３．０（Ｎ／ｍｍ2 ）
【００７７】以上のように、本実施例によれば、目標ス
ランプ値に略等しく、目標強度を上回るコンクリートを
得ることができた。
ランプ値に略等しく、目標強度を上回るコンクリートを
得ることができた。
【００７８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は以上のよ
うな構成及び作用を備えるので粗骨材の組成や産地にか
かわらず、設計したスランプ量及び強度を有するコンク
リートを安定して製造することができるという効果を有
する。
うな構成及び作用を備えるので粗骨材の組成や産地にか
かわらず、設計したスランプ量及び強度を有するコンク
リートを安定して製造することができるという効果を有
する。
【００７９】即ち、請求項１に記載のコンクリートの製
造方法、及び請求項４に記載のコンクリートの製造装置
によれば、目標とするスランプ値のコンクリートを製造
するに際して、所定の割合コンクリートミキサに投入し
たセメント、細骨材、粗骨材、水等をコンクリートミキ
サで減圧下で混練中にコンクリートミキサが混練に必要
とするトルクで測定して、このトルクから現在混練中の
コンクリートの推定スランプ値を計算し、目標スランプ
値との差を計算し、過剰水を粗骨材に吸収させてコンク
リートが目標スランプ値になるコンクリートミキサの復
圧時間を計算し、この計算した時間でコンクリートミキ
サを復圧させて、粗骨材に吸収される余剰水の量を調整
するものとしたから、コンクリートのスランプ値、強度
を復圧時間を変化させることによって調整することがで
き、様々な組成、産地の粗骨材を使用しても、所望のス
ランプ値のコンクリートを容易な手順で製造することが
できる。
造方法、及び請求項４に記載のコンクリートの製造装置
によれば、目標とするスランプ値のコンクリートを製造
するに際して、所定の割合コンクリートミキサに投入し
たセメント、細骨材、粗骨材、水等をコンクリートミキ
サで減圧下で混練中にコンクリートミキサが混練に必要
とするトルクで測定して、このトルクから現在混練中の
コンクリートの推定スランプ値を計算し、目標スランプ
値との差を計算し、過剰水を粗骨材に吸収させてコンク
リートが目標スランプ値になるコンクリートミキサの復
圧時間を計算し、この計算した時間でコンクリートミキ
サを復圧させて、粗骨材に吸収される余剰水の量を調整
するものとしたから、コンクリートのスランプ値、強度
を復圧時間を変化させることによって調整することがで
き、様々な組成、産地の粗骨材を使用しても、所望のス
ランプ値のコンクリートを容易な手順で製造することが
できる。
【００８０】また、請求項２に記載のコンクリートの製
造方法、及び請求項５に記載のコンクリートの製造装置
によれば、コンクリートミキサでの混練時において異な
る回転数でコンクリートミキサを回転して、その回転ト
ルクに基づいて混練中のコンクリートの推定スランプ値
を計算するものとしたから、正確に推定スランプ値を測
定することができ、所望のスランプ値のコンクリートを
製造することができる。
造方法、及び請求項５に記載のコンクリートの製造装置
によれば、コンクリートミキサでの混練時において異な
る回転数でコンクリートミキサを回転して、その回転ト
ルクに基づいて混練中のコンクリートの推定スランプ値
を計算するものとしたから、正確に推定スランプ値を測
定することができ、所望のスランプ値のコンクリートを
製造することができる。
【００８１】さらに、請求項３に記載のコンクリートの
製造方法、及び請求項６に記載のコンクリートの製造装
置によれば、コンクリートの推定強度を計算して、目標
強度に達していることを確認するから、製造されるコン
クリートの強度を安定したものとすることができる。
製造方法、及び請求項６に記載のコンクリートの製造装
置によれば、コンクリートの推定強度を計算して、目標
強度に達していることを確認するから、製造されるコン
クリートの強度を安定したものとすることができる。
【００８２】そして、請求項７に記載のコンクリートの
製造装置によれば、コンクリートミキサの復圧は、復圧
時間設定手段に設定された設定時間をかけて電磁弁で正
確に行われ、製造されるコンクリートのスランプ値を正
確なものとして製造することができる。
製造装置によれば、コンクリートミキサの復圧は、復圧
時間設定手段に設定された設定時間をかけて電磁弁で正
確に行われ、製造されるコンクリートのスランプ値を正
確なものとして製造することができる。
【図１】本発明に係るコンクリートの製造方法を示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図２】本発明に係るコンクリートの製造装置を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図３】本発明に係るコンクリートの製造装置の実施の
形態を示すブロック図である。
形態を示すブロック図である。
【図４】本発明に係るコンクリートの製造方法の実施の
形態を示すフローチャートである。
形態を示すフローチャートである。
【図５】本発明に係るコンクリートの製造方法における
復圧時間とスランプ減少量との関係を示すグラフであ
る。
復圧時間とスランプ減少量との関係を示すグラフであ
る。
【図６】本発明に係るコンクリートの製造方法における
復圧時間とスランプ減少量との関係を示すグラフであ
る。
復圧時間とスランプ減少量との関係を示すグラフであ
る。
【図７】本発明に係るコンクリートの製造方法における
復圧時間と強度比との関係を示すグラフである。
復圧時間と強度比との関係を示すグラフである。
【図８】本発明に係るコンクリートの製造方法における
復圧時間と強度比との関係を示すグラフである。
復圧時間と強度比との関係を示すグラフである。
【図９】本発明に係るコンクリートの製造方法における
復圧時間とエントラップトエア減少量との関係を示すグ
ラフである。
復圧時間とエントラップトエア減少量との関係を示すグ
ラフである。
【図１０】本発明に係るコンクリートの製造方法におけ
る復圧時間とエントレインドエアの減少量との関係を示
すグラフである。
る復圧時間とエントレインドエアの減少量との関係を示
すグラフである。
【図１１】本発明に係るコンクリートの製造方法の実施
の形態における、スランプ値の推定の方法を示す説明図
である。
の形態における、スランプ値の推定の方法を示す説明図
である。
１ コンクリートミキサ ２ 減圧ポンプ ３ 復圧弁 ４ トルク測定手段 ５ スランプ値推定手段 ６ スランプ値差計算手段 ７ 復圧時間計算手段 ８ 復圧弁制御手段
フロントページの続き (72)発明者 伊藤 康司 千葉県船橋市浜町二丁目16番１号 全国 生コンクリート工業組合連合会 中央技 術研究所内 (72)発明者 村田 二郎 神奈川県横浜市港北区大曽根三丁目21番 ７号 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B28C 5/46
Claims (7)
- 【請求項１】セメントと、細骨材と、多孔質材で形成さ
れた粗骨材と、水と、その他の材料とを所定の割合で配
合してコンクリートミキサで混練するに際してコンクリ
ートミキサ内を減圧し、 該コンクリートミキサの混練に必要なトルクを測定し、 測定したトルクから現在混練しているコンクリートの推
定スランプ値を計算し、 予め定めた目標スランプ値と上記推定スランプ値とのス
ランプ値差を求め、 上記スランプ値差に基づいてコンクリートミキサの大気
圧への復圧時間を計算し、 この復圧時間でコンクリートミキサ内を復圧するコンク
リートの製造方法。 - 【請求項２】上記推定スランプ値は、コンクリートミキ
サを異なる回転数で回転させ、各回転数において測定し
たコンクリートミキサの回転トルクに基づいて計算する
請求項１記載のコンクリートの製造方法。 - 【請求項３】上記復圧時間の計算結果に基づいて、骨材
内に圧入される水量を計算し、水量と予め設定されて配
合された水量とから混練中のコンクリートの推定強度を
計算して、目標強度に達していることを確認する工程を
備えた請求項１、又は請求項２に記載のコンクリートの
製造方法。 - 【請求項４】所定の割合に配合されたセメントと、細骨
材と、多孔質骨材で形成された粗骨材と、水と、その他
の材料とを密閉条件下で混練するコンクリートミキサ
と、 該コンクリートミキサ内を減圧する減圧ポンプと、 該コンクリートミキサ内を設定された時間をかけて復圧
する復圧弁と、 該コンクリートミキサの混練に必要なトルクを測定する
トルク測定手段と、 測定したトルクから、混練しているコンクリートの推定
スランプ値を計算するスランプ値推定手段と、 予め設定された目標スランプ値と上記推定スランプ値と
のスランプ値差を求めるスランプ値差計算手段と、 上記スランプ値差からコンクリートミキサ内を減圧状態
から大気圧に復圧するべき復圧時間を計算する復圧時間
計算手段と、 上記復圧弁を駆動制御して上記計算された復圧時間でコ
ンクリートミキサ内を減圧状態から常圧に復圧させる復
圧弁制御手段とを備えたコンクリートの製造装置。 - 【請求項５】上記スランプ値推定手段は、コンクリート
ミキサを異なる回転数で回転させた各回転数におけるコ
ンクリートミキサの回転トルクに基づいて上記推定スラ
ンプ値を計算する請求項４記載のコンクリートの製造装
置。 - 【請求項６】上記復圧時間計算手段の計算結果に基づい
て、骨材内に圧入される水量を計算し、水量と予め設定
されて配合された水量とから混練中のコンクリートの推
定強度を計算して、目標強度に達していることを強度確
認手段を備え、製造しているコンクリートが目標強度に
達していることを確認するコンクリート強度推定手段を
備えた請求項４、又は請求項５に記載のコンクリートの
製造装置。 - 【請求項７】上記復圧弁は電磁弁である請求項４、請求
項５、又は請求項６に記載のコンクリートの製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7593198A JP2880992B1 (ja) | 1998-03-24 | 1998-03-24 | コンクリートの製造方法、及び製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7593198A JP2880992B1 (ja) | 1998-03-24 | 1998-03-24 | コンクリートの製造方法、及び製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2880992B1 true JP2880992B1 (ja) | 1999-04-12 |
| JPH11268028A JPH11268028A (ja) | 1999-10-05 |
Family
ID=13590515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7593198A Expired - Fee Related JP2880992B1 (ja) | 1998-03-24 | 1998-03-24 | コンクリートの製造方法、及び製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2880992B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114384233A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-04-22 | 中建商品混凝土有限公司 | 一种新拌混凝土的触变性能评价装置及方法 |
-
1998
- 1998-03-24 JP JP7593198A patent/JP2880992B1/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114384233A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-04-22 | 中建商品混凝土有限公司 | 一种新拌混凝土的触变性能评价装置及方法 |
| CN114384233B (zh) * | 2021-12-29 | 2024-04-09 | 中建商品混凝土有限公司 | 一种新拌混凝土的触变性能评价装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11268028A (ja) | 1999-10-05 |
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