JP3834900B2 - 高流動コンクリートの品質管理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、高流動コンクリートの品質管理方法及び品質管理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高流動コンクリートは、例えば断面の薄い部材や、鉄筋量の多い構造物、あるいは複雑な形状の構造物などの、一般のコンクリートでは十分に充填させることが困難な打設箇所に用いるのに適したコンクリートで、打設した後の締固め作業を必要としない程の流動性を有するとともに、通常のスランプ試験ではスランプコーンを引き抜いた後に平坦に大きく広がってしまい、評価の困難な２５cm以上のスランプ値となる程の高い流動性を有するコンクリートである。
【０００３】
すなわち、高流動コンクリートは、一般のコンクリートと比較して高い流動性を有するとともに、適度な粘性を有するため、材料の分離が少なく均質なコンクリートを容易に得ることができ、さらに、ポンプ圧送などにおける施工性に優れたコンクリートであるとともに、締固めが不要で充填できるため、近年、種々のコンクリート工事に適用される事例が多くなってきている。
【０００４】
このような高流動コンクリートによれば、フレッシュコンクリートの品質の善し悪しが構造物の品質を直接左右することになるため、フレッシュ性状の品質管理が重要な問題となる。
【０００５】
そして、このような高流動コンクリートのフレッシュ性状を管理するための方法としては、従来より、例えば、スランプフローを測定してその流動性を判定する方法や、Ｏロート試験やＶ型ロート試験等のロート流下時間を測定してその分離抵抗性や間隙通過性を判定する方法などが採用されていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来の高流動コンクリートのフレッシュ性状を管理する方法によれば、サンプルを抽出して行なうサンプル試験に過ぎないものであったため、打設される高流動コンクリートの品質が一定していない場合や、その一部に不良なコンクリートを含んでいる場合には、適切な品質の管理を行うことが困難になるという課題があった。
【０００７】
一方、サンプル試験に代わる試験方法として、打設される高流動コンクリートの全量を検査する全量通過試験が東京大学の一研究室において試みられており（「高流動コンクリートシンポジウム論文広報集」平成８年３月１３日 社団法人土木学会発行 Ｐ１０３〜１０８参照）、例えば、アジテータ車のシュートからポンプ車のホッパーに至る高流動コンクリートの流路に、複数の鉄筋棒を立設してなる障害物を設けておき、この障害物を通過する際のコンクリートの性状を観察することによって高流動コンクリートの充填性の良否を判定する方法が提案されているが、このような方法によれば、高流動コンクリートの流動性や間隙通過性等の良否を○×式に判定し、好ましくないと思われるコンクリートを排除するためのものであったため、打設中の高流動コンクリートの流動性や間隙通過性等の品質の変動を連続的、あるいは定量的にとらえることが困難であるとともに、品質変動時の劣化の過程で高流動コンクリートに適宜改善を施すことが困難であるという課題があった。
【０００８】
そこで、この発明は、このような従来の課題に着目してなされたもので、高流動コンクリートの全量通過試験を行なう際に、高流動コンクリートの流動性や間隙通過性等の品質の変動を連続的、あるいは定量的に捉えることが容易な高流動コンクリートの品質管理方法及び品質管理装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記目的を達成するためになされたもので、その要旨は、上方に向けて開口する高流動コンクリートの投入口と、投入された前記高流動コンクリートの流下路と、横方向に向けて開口する前記高流動コンクリートの排出口と、この排出口の上方に設置された前記高流動コンクリートの流下方向と交差する方向の回転軸を中心として前記高流動コンクリートの流下方向に沿って回転可能に設けられるとともに、前記排出口を覆うようにして取り付けられた、前記高流動コンクリートが流通可能な間隙を有する障害枠とからなる高流動コンクリートの品質管理装置であって、
前記障害枠が、前記排出口の形状に沿った形状を有する枠体と、該枠体に支持されるようにして垂直方向に延長配置された、互いに間隔をおいて並設される複数の棒状体とからなり、
前記棒状体として楕円、流線形、平板形等の非真円形断面のものを用いるとともに、前記枠体が、前記棒状体を回動する回動手段を備えることを特徴とする高流動コンクリートの品質管理装置にある。
【００１６】
さらに、この発明の品質管理装置は、前記排出口の下端辺を、前記障害枠の先端の回転奇跡に沿って、断面弧状に前方に延長突出させるようにすることが好ましい。
【００２０】
この発明の高流動コンクリートの品質管理装置によれば、これを例えばコンクリートアジテータ車のシュートと、コンクリートポンプ車のホッパーとの間に介在させて、コンクリートの全量試験による品質管理方法を、高流動コンクリートの打設現場において容易に実施してゆくことが可能になる。
【００２１】
そして、前記障害枠は、前記排出口の形状に沿った形状を有する枠体と、該枠体に支持されるようにして垂直方向に延長配置された、互いに間隔をおいて並設する複数の棒状体とによって容易に構成することができ、また棒状体として非真円形断面のものを用いるとともに、棒状体を回動する回動手段を枠体に設けるようにしたので、棒状体を回動することによって、棒状体の間の隙間の大きさを容易に調整することが可能になる。
【００２２】
また、排出口の下端辺を、前記障害枠の先端の回転奇跡に沿って、断面弧状に前方に延長突出するようにすれば、障害枠の回転によって障害枠の下端部分と排出口の下端辺との間に隙間が生じて、この隙間から流下路を通過してきた高流動コンクリートが漏れることにより、当該高流動コンクリートの一部が障害枠を通過しなくなるのを容易に回避することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好ましい実施の形態すなわち実施例について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。この発明の一実施例にかかる高流動コンクリートの品質管理装置１０は、高流動コンクリートの打設現場において、例えばコンクリートアジテータ車のシュートと、コンクリートポンプ車のホッパーとの間に介在設置されて、アジテータ車からポンプ車に送られて打設される高流動コンクリートの全量を品質管理すべく設けられたもので、図１及び図２に示すように、コンクリート投入口１１やコンクリート排出口１２及びこれらの間を連通するコンクリート流路１３を備えた装置本体１４と、この装置本体１４の排出口１２を覆うようにして、当該排出口１２の前面に設けられた障害枠１５とによって構成されている。
【００２４】
ここで、装置本体１４は、例えば鉄板をプレス加工したり溶接加工したりすることによって、長さが６００ｍｍ程度、巾は６００〜１５００ｍｍ程度高さが３００ｍｍ程度の大きさのボックス状に製作されたもので、これの上面に開口形成されたコンクリート投入口１１の外側には、外方に向かって上方に傾斜するとともに、落下防止板１８によって左右を仕切られた受け板１７が突出固定されていることにより、コンクリート投入ホッパー１６が設けられている。
【００２５】
また、コンクリート排出口１２は、コンクリート投入口１１と略対角する位置において、側方に開口するようにして形成されたもので、その下端辺には、障害枠１５の先端部の回転軌跡に沿って断面弧状に前方に延長突出する湾曲プレート１９が接続固定されている。
【００２６】
さらに、コンクリート流路１３は、その両側が装置本体１４の側板２０によって、その下面が装置本体１４の底板２１の上方に設置された湾曲スロープ板２２によって、その上面が装置本体１４の両側板２０間に架設固定された梁部材２３の内側湾曲板２４によって、その周囲を画定された矩形断面の筒状の通路であって、湾曲スロープ板２２の曲率よりも内側湾曲板２４の曲率が小さいことにより、コンクリート排出口１２に向かってその通過断面が徐々に絞られてゆくように構成されている。なお、側板２０については、コンクリート流路１３やコンクリート排出口１２の付近を透明な素材として、可視状態とすることも可能である。
【００２７】
そして、上記装置本体１４の両側板２０間に架設固定された梁部材２３の外側立板２５には、ブラケット２７を介して取り付けた回転軸２６によって回転可能に支持されるようにして、矩形状の障害枠１５が、排出口１２を覆うようにして取り付けられることになる。
【００２８】
ここで、障害枠１５は、図３に示すように、矩形状の鋼製枠２８と、この枠体としての鋼製枠２８に支持されるようにして垂直方向に延長配置された、例えば６０〜８０ｍｍ程度の間隔をおいて互いに平行に配設される棒状体としての複数の鉄筋棒２９とによって構成されている。
【００２９】
すなわち、鋼製枠２８は、その少なくとも排出口１２に臨む部分が、排出口１２に沿った形状となるように加工されているとともに、排出口１２の上端より上方に位置する部分には、排出口１２の上端辺と平行に延長するようにして、支持梁３５が取り付けられていて、この支持梁３５と、鋼製枠２８の下端枠部材３０とによってその両端を回転可能に支持された状態で、各鉄筋棒２９が鋼製枠２８に取り付けられることになる。
【００３０】
また、鋼製枠２８の上端枠部材３１には、上述の回転軸２６が貫通しており、これによって、この上端枠部材３１を中心として鋼製枠２８が回転可能に装置本体１４の梁部材２３に支持されることになるともに（図２参照）、この上端枠部材３１あるいは外側立板２５には、流下する高流動コンクリートによって押出されて鋼製枠２８が回転する際の、回転角や回転トルクを測定する計測装置が取り付けられていて、鋼製枠２８に作用する通過抵抗力を、鋼製枠２８の回転変位や回転として測定することができるようになっている。
【００３１】
さらに、支持梁３５と下端枠部材３０との間に立設支持される各鉄筋棒２９は、断面が楕円形状のものであって、支持梁３５に設けられた、手動又は電動の回転板３２の回転軸とプーリー３４との間に無端状に巻回されるチェーンやワイヤー等の回転伝達部材３３に、各鉄筋棒２９の上端部が係止されていることにより、回転板３２の駆動によって各鉄筋棒２９が連動しながら回転して、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、各鉄筋棒２９の間の間隙を可変調節することができるようになっている。なお、間隙の寸法は、例えば粗骨材最大寸法が２０ｍｍの場合には３０〜６０ｍｍ程度の範囲で変化させるのがよい。また、回転はチェーンやワイヤのかけ方で全て同じ向きにしたり、１つおきに逆向きにしたりすることができる。
【００３２】
そして、上述のような構成を有するこの実施例の品質管理装置１０を用いて、高流動コンクリートの打設現場における全量試験による品質管理方法を実施するには、これに先立って、例えば実験室等において、流動性や間隙通過性等について様々な品質を有する高流動コンクリートを、当該品質管理装置１０を経て流下させて、このときに障害枠１５が受ける抵抗力を荷重や変位として計測し、流下させる高流動コンクリートの品質との間の相関関係を、各鉄筋棒２９の間の変化させた間隙毎に連続的に数量化することにより、予めアナログデータや数値化あるいは数式化されたデータ等として求めておく。
【００３３】
そして、この実施例によれば、打設現場において、当該品質管理装置１０をコンクリートアジテータ車のシュートとコンクリートポンプ車のホッパーとの間に設置して、アジテータ車から送られる高流動コンクリートを、コンクリート投入ホッパー１６から受け入れて排出口１２からポンプ車のホッパへ投入する際に、コンクリート流路１３を介して流下してくる高流動コンクリートに対して、これの全量を容易に品質管理することが可能になる。
【００３４】
すなわち、排出口１２に流下してくる高流動コンクリートが、障害枠１５を構成する鉄筋棒２９に衝突してこれを押し出すことにより障害枠１５が回転する際の、回転角や回転反力などの、障害枠１５が受ける荷重や変位を連続的あるいは定量的に計測して、かかる計測データを、上述のようにして予め求められている、荷重や変位と流下させる高流動コンクリートの品質との間の相関関係に関するアナログデータや数値化あるいは数式化されたデータ等にあてはめることにより、打設される高流動コンクリートの品質を、連続的あるいは定量的に判定することが可能になる。
【００３５】
また、このような連続的あるいは定量的な判定により、高流動コンクリートの打設中に、これの品質が劣化するような場合でも、このような品質劣化の予兆を予め早めに感知することができるため、施工中に配合の微調整等の改善処置を講じやすくなり、施工中の打設中断などの休止時間を短くすることができるようになって、確実な施工が可能になる。
【００３６】
さらに、品質管理の自動化や品質改善の対応が迅速に行えるようになるものと考えられる。
【００３７】
なお、高流動コンクリートの品質との相関関係を有するアナログデータや数値化あるいは数式化されたデータを得るための、障害枠１５が受ける荷重や変位を測定するための方法としては、例えば高流動コンクリートが通過する際の抵抗を、上記計測装置としてのトルクメーターを使用して回転トルクとして検知する方法や、障害枠１５の回転角を目視等により計測検知する方法等を採用することができる。
【００３８】
また、この実施例によれば、回転板３２を回動して各鉄筋棒２９を回転することにより各鉄筋棒２９の間の間隔を調整することができるので、コンクリートの打設作業中に高流動コンクリートの流下速度や流下量、あるいは配合や品質等が変化する場合でも、これらの変動に応じて各鉄筋棒２９の間隙を適宜選択しながら、さらに精度の良い品質の管理を行ってゆくことが可能になる。
【００３９】
なお、この発明は上記実施例の実施の態様のものに限定されるものではなく、各請求項に記載された構成の範囲内において、種々に変更して採用することができる。例えば、この発明の高流動コンクリートの品質管理方法は、必ずしも上記構成の品質管理装置１０を用いて行う必要はなく、また障害枠が受ける荷重や変位は、ロードセルを用いて障害枠に負荷される引張力や圧縮力を検出して評価するようにすることもできる。
【００４０】
さらに、この発明の高流動コンクリートの品質管理装置によれば、障害枠の間隙を変化させる手段は、楕円断面の棒状体を回動することによる方法に限定されることなく、取り付けられている障害枠を異なった間隙を有する障害枠と適宜取り替えることによって、障害枠の間隙を変化させるようにすることができる。
【００４１】
さらにまた、障害枠として、格子枠等のその他の抵抗体を使用することもできる。
【００４２】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、この発明の高流動コンクリートの品質管理装置によれば、高流動コンクリートを、当該高流動コンクリートが流通可能な間隙を有する障害枠を通過させつつ流下させ、高流動コンクリートが通過する際に障害枠が受ける荷重や変位を計測することにより、高流動コンクリートの品質を判定するようにしたので、このような計測データはアナログデータや数値化あるいは数式化されたデータとして捉えることが容易なことから、高流動コンクリートの全量試験を行なう際に、高流動コンクリートの流動性や間隙通過性等の品質の変動を連続的、あるいは定量的に把握して、全量試験による高流動コンクリートの品質の管理を、容易に行なうことができる。
【００４３】
また、障害枠の間隙の大きさを変化させるようにしたので、例えば高流動コンクリートの流下速度や流下量、あるいは配合や品質等の変動に応じて、障害枠の間隙を調整しながら、精度の良い品質の管理を行ってゆくことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例にかかる高流動コンクリートの品質管理装置の構成を説明する斜視図である。
【図２】この発明の一実施例にかかる高流動コンクリートの品質管理装置の構成を説明する図１のＡ−Ａに沿った断面図である。
【図３】障害枠の一例を示す正面図である。
【図４】（ａ）は鉄筋棒の間の間隙を調整する状況を説明する図３のＢ−Ｂに沿った断面図、（ｂ）は、図３のＣ−Ｃに沿った断面図である。
【符号の説明】
１０ 品質管理装置
１１ コンクリート投入口
１２ コンクリート排出口
１３ コンクリート流路
１４ 装置本体
１５ 障害枠
１９ 湾曲プレート
２０ 側板
２１ 底板
２２ 湾曲スロープ板
２３ 梁部材
２４ 内側湾曲板
２５ 外側立板
２６ 回転軸
２８ 鋼製枠（枠体）
２９ 鉄筋棒（棒状体）
３２ 回転板（回動手段）
３３ 回転伝達部材（回動手段）

Claims (2)

1. 上方に向けて開口する高流動コンクリートの投入口と、投入された前記高流動コンクリートの流下路と、横方向に向けて開口する前記高流動コンクリートの排出口と、この排出口の上方に設置された前記高流動コンクリートの流下方向と交差する方向の回転軸を中心として前記高流動コンクリートの流下方向に沿って回転可能に設けられるとともに、前記排出口を覆うようにして取り付けられた、前記高流動コンクリートが流通可能な間隙を有する障害枠とからなる高流動コンクリートの品質管理装置であって、
   前記障害枠が、前記排出口の形状に沿った形状を有する枠体と、該枠体に支持されるようにして垂直方向に延長配置された、互いに間隔をおいて並設される複数の棒状体とからなり、
   前記棒状体として楕円、流線形、平板形等の非真円形断面のものを用いるとともに、前記枠体が、前記棒状体を回動する回動手段を備えることを特徴とする高流動コンクリートの品質管理装置。
2. 前記排出口の下端辺が、前記障害枠の先端の回転奇跡に沿って、断面弧状に前方に延長突出していることを特徴とする請求項１に記載の高流動コンクリートの品質管理装置。

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