JP4089760B2 - コンクリート混練時の細骨材の表面水率補正方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、主としてトンネルの地山と鋼製支保工との間に充填する吹付コンクリート等を混練する際のコンクリート混練時の細骨材の表面水率補正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
山岳トンネル等の施工においては、その地山と鋼製支保工との間に充填する吹付コンクリートを現場に設置したバッチャープラントで混練している。
【０００３】
この一般的な吹付コンクリートの材料は、セメント、水、砂利等の粗骨材及び砂等の細骨材であり、これらの材料を連続して混練する際には、ミキサーにこれらの材料を投入して混練している間に次回分の材料の計量を済ませており、その計量の際には所定のコンクリートの性状が得られるように上記それぞれの材料個々の材料の数量が定められている。
【０００４】
そこで、上記のバッチャープラントにおいては、細骨材に付着した表面水率が練り上がったフレッシュコンクリートの性状を大きく左右することから、細骨材の表面水率を手動で補正していたが、日々刻々変化する表面水率の管理には多くの経験を要するという問題がある。
【０００５】
そこで、同一の材料を同じ分量混練すれば、ミキサーにかかる負荷がほぼ等しくなることに着目し、混練の際のミキサーのトルクを電流値で検出し、その時の細骨材の表面水率を類推し、次回以降の混練時の表面水率を自動補正する装置が従来使用されている。
【０００６】
上記従来の装置を使用した連続混練における各材料の計量、投入のタイムテーブルを図４に示しているが、このテーブルにおいて、Ｓは細骨材、Ｃはセメント、Ｗは水、Ｇは粗骨材、Ｃｏｎはコンクリートを示しており、初回のバッチ（１）から、次のバッチ（２）、引続き（３）のバッチ及び（４）のバッチにおいて、それぞれ各材料の計量、ミキサーへの投入、混練、そしてコンクリートＣｏｎの放出を示している。
【０００７】
この場合、サイクルタイムを早くして作業能率を良くするために連続混練を行っており、（１）の初回のバッチで細骨材Ｓ、セメントＣ、水Ｗ、粗骨材Ｇをそれぞれ所定量計量して、ミキサーに投入して混練中に（２）の次のバッチの各材料の計量を行っており、初回（１）のバッチの混練時にミキサーのトルクを電流値で検出しており、その検出した電流値から補正する細骨材Ｓの表面水率に従って（３）で示すバッチの細骨材Ｓを計量するようになっている。
【０００８】
以上のごとく、従来の装置を用いたコンクリートの連続混練では、次のバッチの各材料の計量が前のバッチの混練中のミキサーのトルクの電流値検出前に行われるため、表面水率の自動補正は１つおきの混練にしか反映されず、適正なスランプのフレッシュコンクリートを得るまでの混練回数が多くなるという欠点があり、フレッシュコンクリートのスランプ値を安定させるまで時間が長くなるという問題があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、吹付コンクリート等の現場に設置したプラントで製造するフレッシュコンクリートの表面水率の補正を適切に行うことで、スランプ値を安定させるまでの混練回数を少なくでき、スランプ値の安定化をはかることができるコンクリート混練時の細骨材の表面水率補正方法を提供する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、初回のバッチで所定量のセメント、水、粗骨材及び細骨材を計量して混練を行なった時のミキサーのトルクを電流値で検出し、次のバッチの計量時に、セメント及び粗骨材は全量計量し、かつ細骨材及び水は表面水率の補正による増減の範囲内で計量を行ない、前回のバッチで検出した電流値から補正する表面水率に従って残りの細骨材と水を計量の後、これらをミキサーに投入し、混練した時のミキサーのトルクを電流値で検出する作業手順を以下の各バッチで繰り返して行なうコンクリート混練時の細骨材の表面水率補正方法からなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明するが、まず本発明の方法を用いて細骨材の表面水率補正を行うため、適切なコンクリート配合で表面水率がわかっている細骨材を使用して混練をする。
【００１２】
そこで、セメントと、細骨材と、細骨材と水とからなる吹付コンクリートの混練り用のミキサーのミキサー電流値が一定になる時間を求め、これを基準電流値および検出時間とする。
【００１３】
次に、表面水率補正装置への表面水率の入力値を変化させたときの電流値とスランプをプロットして図１に示すΔＡ−ΔＷ曲線とΔＳ−ΔＷ曲線を求める。
ここで、表面水率補正装置とは、水、セメント、砂利等の粗骨材、砂等の細骨材の配合が決められているときに、細骨材の表面水率を入力すると、この値に応じて水の量を調整して計量する装置である。
【００１４】
従って、実際の表面水率Ｗ＝３．５％であったとき、表面水率補正装置の表面水率の入力値を４．５％とすると、計量される水が減り、電流値は上昇し、スランプは減少する。これを図１では、ΔＷを＋１として、ΔＡとΔＳをプロットしている。
よって、ΔＡから求められるΔＷは、表面水率補正装置に入力する値を増加、または減少させる値である。
【００１５】
上記図１において、横軸は設定表面水率からの離れΔＷを、縦軸は設定スランプからの離れΔＳおよび設定電流値からの離れΔＡを示しており、Ｘは設定スランプ８cmとしたときのスランプ８±２cmΔＷの設定表面水率からの離れの範囲を示し、そしてＹはスランプ８±２cmのときの電流値の範囲を示し、スランプ８cmのときの電流値が３３．７Ａであれば３３．１Ａ〜３４．７Ａであればスランプが８±２cmとなる。
【００１６】
上記のごとく把握したデータをもとにミキサーのトルクの設定電流値からの離れと表面水率補正装置への入力値の変化量を求めたのが下記の表１である。
【００１７】
【表１】
次に、図２はこの実施の形態において、細骨材Ｓをそのホッパー１からベルトコンベア２によりその計量槽３に供給し、粗骨材Ｇをそのホッパー４からベルトコンベア５によりその計量槽６に供給し、水Ｗをその水タンク７から給水管８によりその計量槽９へ供給し、そしてセメントＣをそのセメントサイロ１０からスクリューフィーダ１１によりその計量槽１２に供給して、それぞれあらかじめ設定された材料の計量を行った後、ミキサー１３内に順次投入し、ミキサー１３により混練しコンクリートＣｏｎとして放出する説明図を示している。
【００１９】
そこで、本発明の方法においては、図３の材料投入タイムテーブルの概念図に示すごとく、（１）の初回のバッチで所定量のセメントＣ、水Ｗ、粗骨材Ｇ及び細骨材Ｓをそれぞれ計量し、ミキサーに投入して混練を行った時の混練時のミキサーのトルクを電流値で検出するが、（２）で示す次のバッチでの各材料の計量時において、セメントＣ及び粗骨材Ｇは全量計量し、かつ細骨材Ｓと水Ｗは、表面水率の補正による増減の範囲内で計量を行い、前回、即ち（１）で示す初回で検出した電流値から補正する表面水率に従って残りの細骨材Ｓ及び水Ｗを計量後、これらをミキサーに順次投入し、混練して、各バッチのコンクリートＣｏｎを放出するが、その際もミキサーのトルクを電流値で検出して（３）で示す次のバッチでその検出した電流値から補正する表面水率に従って細骨材Ｓと水Ｗの追加計量を行う作業手順を、引続き（３）のバッチから（４）のバッチへと繰り返して行うものである。
【００２０】
即ち、本発明では各バッチのミキサーの混練中に次回分の各材料の計量を行うが、その計量の際に細骨材Ｓと水Ｗの計量は２度行い、その一次計量は、細骨材Ｓ及び水Ｗとも前回のバッチにおけるミキサーのトルクの電流値による表面水率の補正による増減の範囲を越えない程度に抑えるように設定するものであり、例えば、水Ｗは配合の９０％、そして細骨材Ｓは配合の９８％以内とする。なお、粗骨材Ｇ及びセメントＣについては、従来通り各々一括して計量する。
【００２１】
更に、ミキサーのトルクを電流値で検出して表面水率補正量を決定するが、その検出時間に検出されたミキサーの電流値で細骨材Ｓの表面水率の補正量を自動的に決定し、その表面水率に従って、細骨材Ｓ及び水Ｗの適切な配合量を決定して、一次計量時の不足分を追加計量する二次の計量を行う。
以上により混練されたコンクリートＣｏｎは安定したスランプ値のフレッシュコンクリートとして放出され、山岳トンネル施工用の吹付コンクリートとして使用される。
【００２２】
【発明の効果】
以上に説明した本発明のコンクリート混練時の細骨材の表面水率補正方法によれば、ミキサーでコンクリートを混練している間に次のバッチの材料の計量を行う場合でも、表面水率の補正を次のバッチで行うことができ、スランプの変動を少なくすることができる。
【００２３】
即ち、本発明の方法を、コンクリートの連続バッチ式の混練作業に適用すれば、表面水率の自動補正が次のバッチの混練時に反映されることとなり、スランプ値の安定化がはかれて、吹付施工品質及び施工性の向上が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のコンクリート混練時の細骨材の表面水率補正方法の一実施形態において事前に把握されるコンクリート特性線図である。
【図２】図１の実施形態に適用されるコンクリート材料の計量及びミキサーの混練作業の概略配置フロー図である。
【図３】図１の方法を適用時の各材料投入、混練タイムテーブルの概念図である。
【図４】従来の方法における各材料投入、混練タイムテーブルの概念図である。
【符号の説明】
１３ ミキサー Ｃ セメント
Ｇ 粗骨材 Ｓ 細骨材
Ｗ 水
Claims (1)
- 初回のバッチで所定量のセメント、水、粗骨材及び細骨材を計量して混練を行なった時のミキサーのトルクを電流値で検出し、次のバッチの計量時に、セメント及び粗骨材は全量計量し、かつ細骨材及び水は表面水率の補正による増減の範囲内で計量を行ない、前回のバッチで検出した電流値から補正する表面水率に従って残りの細骨材と水を計量の後、これらをミキサーに投入し、混練した時のミキサーのトルクを電流値で検出する作業手順を以下の各バッチで繰り返して行なうコンクリート混練時の細骨材の表面水率補正方法。
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