JP3738821B2 - Formula estimation method for fresh concrete - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として現場において単位水量をはじめとしたフレッシュコンクリートの配合を推定する配合推定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フレッシュコンクリートは、その含水量が圧縮強度や耐久性に大きな影響を及ぼすことは言うまでもなく、かかるフレッシュコンクリートを用いてＲＣ構造物の構築等を行うにあたっては、該フレッシュコンクリートの含水量を単位水量として予め計測し管理する必要がある。
【０００３】
一方、フレッシュコンクリートは、通常、バッチャープラントにて製造したものをミキサー車で現場まで搬送するが、例えばセメントの計量が１％程度の誤差範囲でプラントにて管理可能であるのに対し、単位水量については、主として細骨材の表面水量を適確に把握することが困難であるため、出荷時において示方配合通りの値になっていないことが多い。
【０００４】
そのため、単位水量に関しては、フレッシュコンクリートを使用する直前、すなわちミキサー車からフレッシュコンクリートを受け入れる際に現場にて計測する必要があり、従来、質量差法、容積差法、水抽出法、試薬濃度差法、中性子測定法といった方法で計測を行っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの方法はいずれも迅速かつ精度の高い計測方法とは言い難い。すなわち、サンプリング誤差を小さくするには、ＪＩＳ等でも定められているように採取容量を５リットル以上とする必要があるが、かかる条件では、質量差法や容積差法では、計測に時間を要するのみならず計測誤差も水セメント比で数％に達する、水抽出法例えば遠心脱水法では、装置規模が大きくなる、同じく水抽出法の一種である加熱乾燥法では、加熱過程で水和反応が進行してしまう、試薬濃度差法や中性子測定法では、含水量の絶対値を計測するものではないため、計測対象材料の品質が変化すると新たに校正曲線を求め直す必要が生じるといったさまざまな問題を生じていた。
【０００６】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、フレッシュコンクリートの含水量を単位水量として迅速かつ高精度に計測することが可能なフレッシュコンクリートの配合推定方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係るフレッシュコンクリートの配合推定方法は請求項１に記載したように、フレッシュコンクリートの空気量Ａ0及び単位容積質量Ｍ0を計測し、該計測された空気量Ａ0が前記フレッシュコンクリートを製造したときの示方配合の空気量Ａに等しくかつ前記計測された単位容積質量Ｍ0が前記示方配合の単位容積質量Ｍに等しい場合、前記示方配合が前記フレッシュコンクリートの実際の配合であると推定し、前記計測された空気量Ａ0が前記示方配合の空気量Ａに等しくない場合、空気量が前記計測された空気量Ａ0に一致するように前記示方配合を容積補正し、該容積補正された後の単位容積質量Ｍ1が前記計測された単位容積質量Ｍ0に等しい場合、該容積補正された配合が前記フレッシュコンクリートの実際の配合であると推定し、前記容積補正された後の単位容積質量Ｍ1が前記計測された単位容積質量Ｍ0に等しくない場合又は前記示方配合の単位容積質量Ｍが前記計測された単位容積質量Ｍ0に等しくない場合、前記フレッシュコンクリートをモルタルと粗骨材との二相系材料と仮定し、前記容積補正された後の単位容積質量Ｍ1が前記計測された単位容積質量Ｍ0に一致するように又は前記示方配合の単位容積質量Ｍが前記計測された単位容積質量Ｍ0に一致するように容積補正された示方配合又は前記示方配合を質量補正し、該質量補正された後の配合を前記フレッシュコンクリートの実際の配合とするものである。
【０００８】
本発明に係るフレッシュコンクリートの配合推定方法は、フレッシュコンクリートを製造するにあたり、セメントや粗骨材については比較的高い精度で計量することができるのに対し、水については細骨材の表面水による影響が大きいために計量誤差が大きくなりがちである、空気量についてはそもそも設計通りに混練するのは難しい、サンプリング時においてモルタル内での材料分離（セメントペーストと細骨材との材料分離）が比較的生じにくいのに対し、モルタルと粗骨材との材料分離については比較的生じやすいといった状況が存在しており、結果として示方配合通りにフレッシュコンクリートを混練することが困難であることに鑑みてなされたものであり、本出願人が多数の実験を繰り返した結果、セメントや粗骨材の計量が正確であり、なおかつサンプリング時におけるモルタル内での材料分離が無視しうるという前提に立てば、製造されたフレッシュコンクリートの空気量及び単位容積質量を計測し、しかる後、該計測値を用いて示方配合を所定の手順で補正すれば、実際の配合を高い精度で推定することができることを見いだしたものである。
【０００９】
すなわち、本発明に係るフレッシュコンクリートの配合推定方法においては、まず、フレッシュコンクリートの空気量Ａ0及び単位容積質量Ｍ0を計測する。
【００１０】
次に、計測された空気量Ａ0がフレッシュコンクリートを製造したときの示方配合の空気量Ａに等しく、かつ計測された単位容積質量Ｍ0が示方配合の単位容積質量Ｍに等しい場合、かかる示方配合がフレッシュコンクリートの実際の配合であると推定する。
【００１１】
一方、計測された空気量Ａ0が示方配合の空気量Ａに等しくない場合、空気量が空気量Ａ0に一致するように、上述した示方配合を容積補正する。
【００１２】
次に、容積補正された後の単位容積質量Ｍ1が計測された単位容積質量Ｍ0に等しい場合、該容積補正された配合がフレッシュコンクリートの実際の配合であると推定する。
【００１３】
これとは逆に、容積補正された後の単位容積質量Ｍ1が計測された単位容積質量Ｍ0に等しくない場合、フレッシュコンクリートをモルタルと粗骨材との二相系材料と仮定し、容積補正された後の単位容積質量Ｍ1が計測された単位容積質量Ｍ0に一致するように、容積補正された示方配合をさらに質量補正し、次いで、該質量補正された後の配合をフレッシュコンクリートの実際の配合とする。
【００１４】
なお、示方配合の単位容積質量Ｍが計測された単位容積質量Ｍ0に等しくない場合についても、上述したと同様の手順で質量補正を行う。すなわち、フレッシュコンクリートをモルタルと粗骨材との二相系材料と仮定し、示方配合の単位容積質量Ｍが計測された単位容積質量Ｍ0に一致するように、上述した示方配合を質量補正し、次いで、該質量補正された後の配合をフレッシュコンクリートの実際の配合とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るフレッシュコンクリートの配合推定方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００１６】
図１及び図２は、本実施形態に係るフレッシュコンクリートの配合推定方法の手順を示したフローチャートである。同図に示すように、本発明に係るフレッシュコンクリートの配合推定方法においては、まず、フレッシュコンクリートの空気量Ａ0及び単位容積質量Ｍ0を計測する（ステップ１０１）。
【００１７】
ここで、フレッシュコンクリートを製造するにあたっては、次式に示した示方配合に基づいて行われたものとする。すなわち、
【００１８】
ＶW＋ＶC＋ＶS＋ＶG＋ＶA＝１０００ （１）
ＷW＋ＷC＋ＷS＋ＷG＝Ｍ （２）
【００１９】
ここで、ＶW、ＶC、ＶS、ＶGはそれぞれ、水、セメント、細骨材、粗骨材の単位容積（１０００リットル）あたりの体積を表し、ＶAは、空気の単位容積あたりの体積（リットル）を表す。また、ＷW、ＷC、ＷS、ＷGは、単位容積（１０００リットル）あたりの水、セメント、細骨材、粗骨材の各質量を表し、Ｍは単位容積質量を表す。
【００２０】
空気量及び単位容積質量の計測に関しては、ＪＩＳで定められている方法その他公知の方法を適宜採用することができるが、計測精度ができるだけ高いものを選択するのが望ましい。
【００２１】
次に、計測された空気量Ａ0がフレッシュコンクリートを製造したときの示方配合の空気量Ａに等しく（ステップ１０２、ＹＥＳ）、かつ計測された単位容積質量Ｍ0が示方配合の単位容積質量Ｍに等しい場合（ステップ１０３、ＹＥＳ）、フレッシュコンクリートの実際の配合は、（１）式及び（２）式で示された示方配合通りであると推定する（ステップ１０４）。
【００２２】
一方、計測された空気量Ａ0が示方配合の空気量Ａに等しくない場合（ステップ１０２、ＮＯ）、空気量が空気量Ａ0に一致するように（１）式及び（２）式に示した示方配合を容積補正する（ステップ１０５）。
【００２３】
ここで言う容積補正とは、本来であれば１０００リットルであるはずの全体積が、空気量が示方配合通りに入らなかったために全体積が異なる値となったと考え、まずはそのときのコンクリート体積Ｘを算出し、しかる後、かかるコンクリート体積Ｘを用いて単位容積（１０００リットル）当たりの各構成材料の配合をあらためて算出する作業を言う。すなわち、
【００２４】
Ｘ＝１０００・（１―Ａ／１００）／（１―Ａ0／１００） （３）
ＶW1＝ＶW・１０００／Ｘ （４）
ＶC1＝ＶC・１０００／Ｘ （５）
ＶS1＝ＶS・１０００／Ｘ （６）
ＶG1＝ＶG・１０００／Ｘ （７）
ＶA0＝（Ａ0／１００）・１０００ （８）
Ｗ1＝ＶW1・ρW （９）
Ｃ1＝ＶC1・ρC （１０）
Ｓ1＝ＶS1・ρS （１１）
Ｇ1＝ＶG1・ρG （１２）
【００２５】
ここで、ρW、ρC、ρS、ρGはそれぞれ、水、セメント、細骨材、粗骨材の密度を表す。
【００２６】
このように容量補正した状態では、以下の式が成立している。すなわち、
【００２７】
ＶW1＋ＶC1＋ＶS1＋ＶG1＋ＶA0＝１０００ （１３）
【００２８】
また、このように容量補正された、言い換えれば空気量によって補正された単位容積質量Ｍ1は、次式となる。
【００２９】
Ｗ1＋Ｃ1＋Ｓ1＋Ｇ1＝Ｍ1 （１４）
【００３０】
次に、容積補正された後の単位容積質量Ｍ1が計測された単位容積質量Ｍ0に等しい場合（ステップ１０６、ＹＥＳ）、フレッシュコンクリートの実際の配合は、（４）〜（１２）式で示された配合であると推定する（ステップ１０７）。
【００３１】
これとは逆に、容積補正された後の単位容積質量Ｍ1が計測された単位容積質量Ｍ0に等しくない場合（ステップ１０６、ＮＯ）、フレッシュコンクリートをモルタルと粗骨材との二相系材料と仮定し、容積補正された後の単位容積質量Ｍ1が、計測された単位容積質量Ｍ0に一致するように、容積補正された示方配合をさらに質量補正する（ステップ１０８）。
【００３２】
ここで言う質量補正とは、本来であれば示方配合値Ｍであるはずの単位容積質量が、モルタルと粗骨材との材料分離が生じた、言い換えればモルタルと粗骨材との構成比率に変動が生じたことによって単位容積質量が異なる値となったと考え、まずは、単位容量（１０００リットル）を一定にしたまま、単位容積質量がＭ0となるようにモルタル及び粗骨材の各容積を算出し、しかる後、該各容積を用いて単位容積当たりの各構成材料の配合をあらためて算出する作業を言う。すなわち、
【００３３】
Ｖm1＝ＶW1＋ＶC1＋ＶS1 （１５）
Ｗm1＝Ｗ1＋Ｃ1＋Ｓ1 （１６）
ρm＝Ｗm1／Ｖm1 （１７）
Ｖm2＝｛Ｍ0―（１０００―ＶA0）・ρG｝／（ρm―ρG） （１８）
ＶG2＝１０００―ＶA0―Ｖm2 （１９）
【００３４】
ここで、Ｗm1、ρmはそれぞれモルタルの質量と密度を、ρGは粗骨材の密度を表す。また、Ｖm1、Ｖm2は、質量補正前のモルタルの体積と質量補正後のモルタルの体積を、ＶG2は、質量補正後の粗骨材の体積をそれぞれ表す。
【００３５】
したがって、モルタル内での材料分離は生じていないという前提の下では、
【００３６】
ＶW2＝ＶW1・Ｖm2／Ｖm1 （２０）
ＶC2＝ＶC1・Ｖm2／Ｖm1 （２１）
ＶS2＝ＶS1・Ｖm2／Ｖm1 （２２）
Ｗ2＝ＶW2・ρW （２３）
Ｃ2＝ＶC2・ρC （２４）
Ｓ2＝ＶS2・ρS （２５）
Ｇ2＝ＶG2・ρG （２６）
このように質量補正した状態では、以下の式が成立している。すなわち、
【００３７】
ＶW2＋ＶC2＋ＶS2＋ＶG2＋ＶA0＝１０００ （２７）
Ｗ2＋Ｃ2＋Ｓ2＋Ｇ2＝Ｍ0 （２８）
【００３８】
そして、フレッシュコンクリートの実際の配合は、（２０）〜（２６）式で示された配合であると推定する（ステップ１０９）。
【００３９】
なお、示方配合の単位容積質量Ｍが計測された単位容積質量Ｍ0に等しくない場合（ステップ１０３、ＮＯ）についても、上述したと同様の手順で質量補正を行う。すなわち、フレッシュコンクリートをモルタルと粗骨材との二相系材料と仮定し、単位容積質量Ｍが、計測された単位容積質量Ｍ0に一致するように示方配合を質量補正する（ステップ１１０）。すなわち、
【００４０】
Ｖ′m1＝ＶW＋ＶC＋ＶS （１５′）
Ｗ′m1＝ＷW＋ＷC＋ＷS （１６′）
ρ′m＝Ｗ′m1／Ｖ′m1 （１７′）
Ｖ′m2＝｛Ｍ0―（１０００―ＶA）・ρG｝／（ρm―ρG） （１８′）
Ｖ′G2＝１０００―ＶA―Ｖ′m2 （１９′）
【００４１】
ここで、Ｗ′m1はモルタルの質量を表し、Ｖ′m1、Ｖ′m2は、質量補正前のモルタルの体積と質量補正後のモルタルの体積を、Ｖ′G2は、質量補正後の粗骨材の体積をそれぞれ表す。
【００４２】
したがって、モルタル内での材料分離は生じていないという前提の下では、
【００４３】
Ｖ′W2＝ＶW・Ｖ′m2／Ｖ′m1 （２０′）
Ｖ′C2＝ＶC・Ｖ′m2／Ｖ′m1 （２１′）
Ｖ′S2＝ＶS・Ｖ′m2／Ｖ′m1 （２２′）
Ｗ′2＝Ｖ′W2・ρW （２３′）
Ｃ′2＝Ｖ′C2・ρC （２４′）
Ｓ′2＝Ｖ′S2・ρS （２５′）
Ｇ′2＝Ｖ′G2・ρG （２６′）
このように質量補正した状態では、以下の式が成立している。すなわち、
【００４４】
Ｖ′W2＋Ｖ′C2＋Ｖ′S2＋Ｖ′G2＋ＶA＝１０００ （２７′）
Ｗ′2＋Ｃ′2＋Ｓ′2＋Ｇ′2＝Ｍ0 （２８′）
【００４５】
そして、フレッシュコンクリートの実際の配合は、（２０′）〜（２６′）式で示された配合であると推定する（ステップ１１１）。
【００４６】
以上説明したように、本実施形態に係るフレッシュコンクリートの配合推定方法によれば、製造されたフレッシュコンクリートの空気量及び単位容積質量を計測し、しかる後、該計測値を用いて示方配合を上述した手順で補正することにより、実際の配合、例えば単位水量を高い精度で推定することが可能となる。また、空気量及び単位容積質量を計測するについては、新たな設備投資をすることなく、例えばＪＩＳに準拠した装置等で可能であるため、施工現場においても容易に実施することができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係るフレッシュコンクリートの配合推定方法によれば、製造されたフレッシュコンクリートの空気量及び単位容積質量を計測し、しかる後、該計測値を用いて示方配合を上述した手順で補正することにより、実際の配合、例えば単位水量を高い精度で推定することが可能となる。また、空気量及び単位容積質量を計測するについては、新たな設備投資をすることなく、例えばＪＩＳに準拠した装置等で可能であるため、施工現場においても容易に実施することができるすることができる。
【００４８】
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係るフレッシュコンクリートの配合推定方法の手順を示したフローチャート。
【図２】引き続き本実施形態に係るフレッシュコンクリートの配合推定方法の手順を示したフローチャート。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a blending estimation method for estimating blending of fresh concrete including unit water amount mainly in the field.
[0002]
[Prior art]
In fresh concrete, it goes without saying that the moisture content has a great effect on the compressive strength and durability. When building an RC structure using such fresh concrete, the moisture content of the fresh concrete is used as the unit water content. It is necessary to measure and manage in advance.
[0003]
On the other hand, fresh concrete is usually manufactured at a batcher plant and transported to the site by a mixer truck. For example, the cement weighing can be controlled at the plant with an error range of about 1%, but the unit As for the amount of water, it is often difficult to accurately grasp the amount of surface water of the fine aggregates, and therefore, the amount of water is often not a value as indicated by the formulation at the time of shipment.
[0004]
Therefore, it is necessary to measure the unit water volume immediately before using fresh concrete, that is, when receiving fresh concrete from a mixer truck. Conventionally, mass difference method, volume difference method, water extraction method, reagent concentration difference Measurements were made by methods such as the neutron measurement method and neutron measurement method.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, none of these methods are quick and accurate measurement methods. That is, in order to reduce the sampling error, it is necessary to set the sampling volume to 5 liters or more as defined in JIS and the like, but under such conditions, the mass difference method and the volume difference method require time for measurement. Not only the measurement error reaches several percent in the water-cement ratio, but the water extraction method such as centrifugal dehydration increases the scale of the equipment. In the heat drying method, which is also a kind of water extraction method, the hydration reaction occurs during the heating process. The advanced reagent concentration difference method and neutron measurement method do not measure the absolute value of the moisture content, so there are various problems such as the need to recalculate the calibration curve when the quality of the material to be measured changes. Was produced.
[0006]
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a method for estimating the mixing ratio of fresh concrete capable of quickly and accurately measuring the water content of fresh concrete as a unit water amount. .
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the fresh concrete blending estimation method according to the present invention measures the air amount A 0 and the unit volume mass M 0 of the fresh concrete, and measures the measured air amount. In the case where A 0 is equal to the air amount A of the indicated blend when the fresh concrete is manufactured and the measured unit volume mass M 0 is equal to the unit volume mass M of the indicated blend, the indicated blend is that of the fresh concrete. If the measured air amount A 0 is not equal to the air amount A of the indicated composition, the indicated composition is adjusted so that the air amount matches the measured air amount A 0. When the volume correction is performed and the unit volume mass M 1 after the volume correction is equal to the measured unit volume mass M 0 , the volume-corrected composition is the fresh concrete. When the unit volume mass M 1 after volume correction is not equal to the measured unit volume mass M 0 , or the unit volume mass M of the indicated formulation is measured. If it is not equal to the unit volume mass M 0 , the fresh concrete is assumed to be a two-phase material of mortar and coarse aggregate, and the unit volume mass M 1 after volume correction is the measured unit volume mass M The display composition whose volume was corrected so as to match 0 or the unit volume mass M of the display composition matched with the measured unit volume mass M 0 was corrected by mass, and the mass correction was performed. The subsequent formulation is the actual formulation of the fresh concrete.
[0008]
The method for estimating the mixing ratio of fresh concrete according to the present invention can measure the cement and coarse aggregate with relatively high accuracy in producing fresh concrete, whereas the water depends on the surface water of the fine aggregate. The measurement error tends to be large due to the large influence. It is difficult to knead as designed in the first place. The material separation in the mortar during sampling (material separation between cement paste and fine aggregate) While it is relatively difficult to occur, there is a situation where material separation between mortar and coarse aggregate is relatively easy to occur, and as a result, it is difficult to knead fresh concrete as indicated. As a result of many experiments conducted by the applicant, the measurement of cement and coarse aggregate was accurate. On the assumption that the material separation in the mortar at the time of sampling is negligible, measure the air volume and unit volume mass of the fresh concrete produced, and then use the measured values to formulate It has been found that the actual composition can be estimated with high accuracy if it is corrected by a predetermined procedure.
[0009]
That is, in the fresh concrete blending estimation method according to the present invention, first, the air amount A 0 and the unit volume mass M 0 of the fresh concrete are measured.
[0010]
Next, when the measured air amount A 0 is equal to the air amount A of the indication composition when fresh concrete is manufactured and the measured unit volume mass M 0 is equal to the unit volume mass M of the indication composition, such indication Presumes that the mix is an actual mix of fresh concrete.
[0011]
On the other hand, when the measured air amount A 0 is not equal to the air amount A of the indication composition, the above-described indication composition is volume corrected so that the air amount matches the air amount A 0 .
[0012]
Next, when the unit volume mass M 1 after volume correction is equal to the measured unit volume mass M 0 , it is estimated that the volume corrected mix is an actual mix of fresh concrete.
[0013]
On the contrary, if the unit volume mass M 1 after volume correction is not equal to the measured unit volume mass M 0 , the fresh concrete is assumed to be a two-phase system material of mortar and coarse aggregate, and the volume as unit volume mass M 1 after correction matches the unit volume mass M 0 that is measured, and further mass corrected volume corrected How to Display blended, then fresh concrete blending after being the mass correction The actual composition of
[0014]
In addition, also when the unit volume mass M of the combination is not equal to the measured unit volume mass M 0 , mass correction is performed in the same procedure as described above. That is, assuming that the fresh concrete is a two-phase material of mortar and coarse aggregate, the above-described composition blend is mass-corrected so that the unit volume mass M of the composition blend matches the measured unit volume mass M 0. Then, the blend after the mass correction is made the actual blend of fresh concrete.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a fresh concrete blending estimation method according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Note that components that are substantially the same as those of the prior art are assigned the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
[0016]
FIG.1 and FIG.2 is the flowchart which showed the procedure of the mixing | blending estimation method of the fresh concrete which concerns on this embodiment. As shown in the figure, in the fresh concrete blending estimation method according to the present invention, first, the air amount A 0 and the unit volume mass M 0 of the fresh concrete are measured (step 101).
[0017]
Here, in manufacturing fresh concrete, it shall be performed based on the formulation shown in the following formula. That is,
[0018]
V W + V C + V S + V G + V A = 1000 (1)
W W + W C + W S + W G = M (2)
[0019]
Here, V W , V C , V S , and V G represent the volume per unit volume (1000 liters) of water, cement, fine aggregate, and coarse aggregate, respectively, and VA represents the unit volume of air. Represents the volume (liter). Further, W W, W C, W S, W G represents water per unit volume (1000 liters), cement, fine aggregate, a respective mass of coarse aggregate, M represents a unit volume mass.
[0020]
Regarding the measurement of the air amount and the unit volume mass, a method defined by JIS and other known methods can be appropriately employed, but it is desirable to select a method having the highest possible measurement accuracy.
[0021]
Next, the measured air amount A 0 is equal to the air amount A in the indicated blend when fresh concrete is manufactured (step 102, YES), and the measured unit volume mass M 0 is the unit volume mass M in the indicated blend. (Step 103, YES), it is presumed that the actual blending of the fresh concrete is the same as the blending shown by the formulas (1) and (2) (step 104).
[0022]
On the other hand, when the measured air amount A 0 is not equal to the air amount A of the indicated composition (step 102, NO), the air amount is shown in the equations (1) and (2) so as to match the air amount A 0. The volume of the indicated formulation is corrected (step 105).
[0023]
Volume correction here means that the total volume, which should originally be 1000 liters, was a different value because the air volume did not enter as indicated, and first the concrete volume X at that time After that, the work of recalculating the composition of each constituent material per unit volume (1000 liters) using the concrete volume X is said. That is,
[0024]
X = 1000 · (1-A / 100) / (1-A 0/100 ) (3)
V W1 = V W · 1000 / X (4)
V C1 = V C · 1000 / X (5)
V S1 = V S · 1000 / X (6)
V G1 = V G · 1000 / X (7)
V A0 = (A 0/100 ) · 1000 (8)
W 1 = V W1 · ρ W (9)
C 1 = V C1 · ρ C (10)
S 1 = V S1 · ρ S (11)
G 1 = V G1 · ρ G (12)
[0025]
Here, ρ W , ρ C , ρ S , and ρ G represent the densities of water, cement, fine aggregate, and coarse aggregate, respectively.
[0026]
In the state where the capacity is corrected in this way, the following expression is established. That is,
[0027]
V W1 + V C1 + V S1 + V G1 + V A0 = 1000 (13)
[0028]
Further, the unit volume mass M 1 corrected in volume, that is, corrected by the amount of air is expressed by the following equation.
[0029]
W 1 + C 1 + S 1 + G 1 = M 1 (14)
[0030]
Next, when the unit volume mass M 1 after volume correction is equal to the measured unit volume mass M 0 (step 106, YES), the actual blending of fresh concrete is expressed by the equations (4) to (12). It is presumed that the composition is shown (step 107).
[0031]
On the other hand, when the unit volume mass M 1 after volume correction is not equal to the measured unit volume mass M 0 (step 106, NO), fresh concrete is converted into a two-phase system of mortar and coarse aggregate. suppose materials, unit volume mass M 1 after being volume corrected to match the unit volume mass M 0 that is measured, further mass corrected volume corrected How to Display formulated (step 108).
[0032]
The mass correction referred to here means that the unit volume mass, which should originally be the indicated blending value M, has caused material separation between the mortar and the coarse aggregate, in other words, the composition ratio of the mortar and the coarse aggregate. Considering that the unit volume mass has become a different value due to the fluctuation, first, the volume of the mortar and coarse aggregate is set so that the unit volume mass becomes M 0 while keeping the unit volume (1000 liters) constant. This is an operation for calculating and then recalculating the composition of each constituent material per unit volume using each volume. That is,
[0033]
V m1 = V W1 + V C1 + V S1 (15)
W m1 = W 1 + C 1 + S 1 (16)
ρ m = W m1 / V m1 (17)
V m2 = {M 0 − (1000−V A0 ) · ρ G } / (ρ m −ρ G ) (18)
V G2 = 1000−V A0 −V m2 (19)
[0034]
Here, W m1 and ρ m represent the mass and density of the mortar, and ρ G represents the density of the coarse aggregate. Also, V m1, V m @ 2 is the volume of the mortar after the volume and mass correction mortar mass before correction, the V G2, respectively represent the volume of coarse aggregate after mass correction.
[0035]
Therefore, under the premise that no material separation occurs in the mortar,
[0036]
V W2 = V W1・ V m2 / V m1 (20)
V C2 = V C1・ V m2 / V m1 (21)
V S2 = V S1・ V m2 / V m1 (22)
W 2 = V W2 · ρ W (23)
C 2 = V C2 · ρ C (24)
S 2 = V S2 · ρ S (25)
G 2 = V G2 · ρ G (26)
In the state where the mass is corrected in this way, the following expression is established. That is,
[0037]
V W2 + V C2 + V S2 + V G2 + V A0 = 1000 (27)
W 2 + C 2 + S 2 + G 2 = M 0 (28)
[0038]
And it estimates that the actual mixing | blending of fresh concrete is a mixing | blending shown by (20)-(26) Formula (step 109).
[0039]
Even when the unit volume mass M of the indicated composition is not equal to the measured unit volume mass M 0 (step 103, NO), mass correction is performed in the same procedure as described above. That is, assuming that the fresh concrete is a two-phase material composed of mortar and coarse aggregate, mass correction is performed on the indicated formulation so that the unit volume mass M matches the measured unit volume mass M 0 (step 110). That is,
[0040]
V ′ m1 = V W + V C + V S (15 ′)
W ′ m1 = W W + W C + W S (16 ′)
ρ ′ m = W ′ m1 / V ′ m1 (17 ′)
V ′ m2 = {M 0 − (1000−V A ) · ρ G } / (ρ m −ρ G ) (18 ′)
V ′ G2 = 1000−V A −V ′ m2 (19 ′)
[0041]
Here, W ′ m1 represents the mass of the mortar, V ′ m1 and V ′ m2 represent the mortar volume before and after the mass correction, and V ′ G2 represents the coarse bone after the mass correction. Each represents the volume of the material.
[0042]
Therefore, under the premise that no material separation occurs in the mortar,
[0043]
V ′ W2 = V W · V ′ m2 / V ′ m1 (20 ′)
V ′ C2 = V C · V ′ m2 / V ′ m1 (21 ′)
V ′ S2 = V S · V ′ m2 / V ′ m1 (22 ′)
W ′ 2 = V ′ W2 · ρ W (23 ′)
C ′ 2 = V ′ C2 · ρ C (24 ′)
S ′ 2 = V ′ S2 · ρ S (25 ′)
G ′ 2 = V ′ G2 · ρ G (26 ′)
In the state where the mass is corrected in this way, the following expression is established. That is,
[0044]
V ′ W2 + V ′ C2 + V ′ S2 + V ′ G2 + V A = 1000 (27 ′)
W ′ 2 + C ′ 2 + S ′ 2 + G ′ 2 = M 0 (28 ′)
[0045]
Then, it is estimated that the actual blending of the fresh concrete is the blending represented by the equations (20 ′) to (26 ′) (step 111).
[0046]
As described above, according to the fresh concrete blending estimation method according to the present embodiment, the air content and unit volume mass of the manufactured fresh concrete are measured, and then the indicated blending is performed using the measured values. By correcting with the procedure described above, it is possible to estimate the actual formulation, for example, the unit water amount with high accuracy. In addition, the measurement of the air amount and unit volume mass can be easily performed at the construction site because it can be performed with, for example, a device conforming to JIS without making a new capital investment.
[0047]
【The invention's effect】
As described above, according to the method for estimating the composition of fresh concrete according to the present invention, the amount of air and unit volume mass of the manufactured fresh concrete are measured, and then, the indicated composition is described above using the measured values. By correcting by the procedure, it is possible to estimate the actual formulation, for example, the unit water amount with high accuracy. In addition, the measurement of air volume and unit volume mass can be performed easily at the construction site because it can be performed with, for example, a device conforming to JIS without making a new capital investment. it can.
[0048]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart showing the procedure of a fresh concrete blending estimation method according to the present embodiment.
FIG. 2 is a flowchart showing the procedure of the fresh concrete blending estimation method according to the present embodiment.
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