JP5377103B2 - 生コンクリート製造プラントの混和剤計量方法及び計量装置 - Google Patents

Description

本発明は、生コンクリート製造プラントにおける各種コンクリート材料のうち特に混和剤の計量方法及び計量装置に関する。

生コンクリート製造プラントは、砂利、砂、セメント、混和剤、及び混練水などの各種コンクリート材料を貯蔵する貯蔵槽、これら各種コンクリート材料を計量する計量槽、計量した各種コンクリート材料を混練するミキサ、及びこれら各装置を制御する制御装置などから構成され、前記制御装置にはコンクリートの品種などに応じた種々の計量設定値を予め設定しており、生コンクリート出荷時には前記制御装置から所望の計量設定値を読み出し、この計量設定値に基づいて各貯蔵槽から各種コンクリート材料をそれぞれ計量槽に放出して所定量ずつ計量した後、計量した各種コンクリート材料をミキサへ放出して所定時間混練して生コンクリートを製造している。なお、前記計量時には、計量完了信号によって貯蔵槽の材料放出停止後に計量槽に落下する落差量を適正に補正するなどして計量精度を高めることが行われている。

こうして製造した生コンクリートは、１乃至数バッチ分をアジテータ車に積載し、その生コンクリートの性状などの各種データが記載された納入書を付して各納入先に納入している。この納入書は、「ＪＩＳ Ａ ５３０８」に規定される様式に沿ったもので、納入時刻や容積、コンクリートの種類、呼び強度、スランプまたはスランプフロー、粗骨材の最大寸法、セメントの種類などの各種データが記載されており、例えば特許文献１（特開平１０−１２８７３４号公報）に示されるように、プラントに備えた印字記録計などにて生コンクリートを出荷する度に出力している。

ところで、前記「ＪＩＳ Ａ ５３０８」の平成２１年３月２０日の改正に伴い、平成２２年４月１日以降に発行される納入書には上記諸データに加えて配合表を新たに明記する必要が生じると共に、生コンクリートの購入者から要求があれば各種コンクリート材料のバッチ毎の計量記録及びこれらから算出される単位量も併せて提出しなければならなくなるという背景があり、今後、生コンクリートの製造において各種コンクリート材料を計量するときに、例えば「ＪＩＳ Ａ ５３０８」にて認められている許容誤差範囲（粗骨材や細骨材、混和剤の場合：３％、セメントや水の場合：１％）を外れるような計量誤差が発生した場合にはそのバッチ分の生コンクリートは廃棄処分を余儀なくされることも予想され、多くの無駄が生じると共に、廃棄した生コンクリ−トを処理する手間やコストも別途必要となる。

一方、上記のような計量誤差を極力抑えるために、前記落差補正だけでなく、例えば、特許文献２（特開２００４−１５４９９６号公報）に示されるように、生コンクリートの含有水量や流動性指標を１バッチ毎に測定し、その測定結果をフィードバックして次バッチの混練水量や混和剤量を調整するように図ったものなどがある。

特開平１０−１２８７３４号公報 特開２００４−１５４９９６号公報

しかしながら、前記種々の方法によっても供給スピードの変動などによって計量誤差を生じる可能性があり、もしこの計量誤差が「ＪＩＳ Ａ ５３０８」にて認められている許容誤差範囲（粗骨材や細骨材、混和剤の場合：３％、セメントや水の場合：１％）を外れれば、前記のように、そのバッチ分の生コンクリートは廃棄処分を余儀なくされることが予想される。

本発明は上記の点に鑑み、生コンクリートの製造時に、各種コンクリート材料のうち、特に混和剤の計量値が許容誤差範囲を超過した場合でも容易に修正可能とした生コンクリート製造プラントの混和剤計量方法及び計量装置を提供することを課題とする。

上記の課題を解決するために、本発明に係る請求項１記載の生コンクリート製造プラントの混和剤計量方法では、生コンクリート製造プラントに搭載される混和剤計量槽の下端部に計量した混和剤を混練水計量槽やミキサに放出する放出口と、混和剤抜き取り用の抜取口とを開閉自在に備え、混和剤計量時に混和剤の計量値が予め設定した許容誤差範囲を超過した場合には、前記抜取口を開放して混和剤計量槽から混和剤を抜き取りながら計量し、混和剤の計量値が許容誤差範囲内となれば抜取口を閉鎖して所定量の混和剤を計量するようにしたことを特徴としている。

また、請求項２記載の生コンクリート製造プラントの混和剤計量装置では、砂利、砂、セメント、混和剤、及び混練水を各計量槽にて所定量計量し、これら材料をミキサに順次投入して所定時間混練して生コンクリートを製造する生コンクリート製造プラントにおいて、混和剤計量槽に混和剤の供給配管を臨ませ、混和剤計量槽の下端部には計量した混和剤を混練水計量槽やミキサに放出する放出口と、該放出口より小径に形成した混和剤抜き取り用の抜取口とを開閉自在に備えると共に、該抜取口の下位には抜き取った混和剤を回収する混和剤回収手段を備えたことを特徴としている。

また、請求項３記載の生コンクリート製造プラントの混和剤計量装置では、前記放出口と抜取口の下位に液だれ防止用の受け皿を進退自在に備えると共に、該受け皿の底部には受け止めた混和剤を前記混和剤回収手段に導出する導出口を備えたことを特徴としている。

本発明に係る請求項１記載の生コンクリート製造プラントの混和剤計量方法によれば、生コンクリート製造プラントに搭載される混和剤計量槽の下端部に計量した混和剤を混練水計量槽やミキサに放出する放出口と、混和剤抜き取り用の抜取口とを開閉自在に備え、混和剤計量時に混和剤の計量値が予め設定した許容誤差範囲を超過した場合には、前記抜取口を開放して混和剤計量槽から混和剤を抜き取りながら計量し、混和剤の計量値が許容誤差範囲内となれば抜取口を閉鎖して所定量の混和剤を計量するようにしたので、混和剤計量時に許容誤差範囲を超過する計量誤差が発生しても、抜取口から混和剤を抜き取りながら計量することによって容易に修正できる。

また、請求項２記載の生コンクリート製造プラントの混和剤計量装置によれば、混和剤計量槽に混和剤の供給配管を臨ませ、混和剤計量槽の下端部には計量した混和剤を混練水計量槽やミキサに放出する放出口と、該放出口より小径に形成した混和剤抜き取り用の抜取口とを開閉自在に備えると共に、該抜取口の下位には抜き取った混和剤を回収する混和剤回収手段を備えたので、混和剤計量時に許容誤差範囲を超過する計量誤差が発生しても、小径の抜取口から混和剤を少量ずつ抜き取りながら計量することによって容易に修正できる。

また、請求項３記載の生コンクリート製造プラントの混和剤計量装置によれば、前記放出口と抜取口の下位に液だれ防止用の受け皿を進退自在に備えると共に、該受け皿の底部には受け止めた混和剤を前記混和剤回収手段に導出する導出口を備えたので、放出口からの混和剤の液だれを防ぐことができる。

本発明に係る生コンクリート製造プラントの混和剤計量方法及び計量装置の概略説明図である。 混和剤の計量及び修正手順を示すフローチャート１である。 混和剤の計量及び修正手順を示すフローチャート２である。

本発明に係る生コンクリート製造プラントの混和剤計量方法及び計量装置にあっては、ＡＥ剤やＡＥ減水剤などの混和剤を計量する混和剤計量槽に混和剤の供給配管を臨ませ、混和剤計量槽の下端部には計量した混和剤を混練水計量槽やミキサに放出する放出口と、該放出口よりも小径に形成した混和剤抜き取り用の抜取口とを開閉自在に備えている。また、前記抜取口の下位には抜き取った混和剤を集めて回収する混和剤回収手段として回収樋や回収箱を備えている。また、前記放出口と抜取口の下位には液だれ防止用の受け皿を進退自在に備えていると共に、該受け皿の底部には受け皿にて受け止めた混和剤を前記回収樋や回収箱に導出する導出口を備えている。

そして、前記混和剤計量槽に混和剤を供給して計量したときに混和剤の計量値が予め設定した許容誤差範囲内に収まる場合には、受け皿を放出口下位より退避させた上で放出口を開放し、所定量の混和剤を下位の混練水計量槽やミキサに放出させる。そして、放出完了後は受け皿を放出口下位に戻して放出口より垂れ落ちる混和剤を受け止めて回収樋や回収箱にて回収する。

一方、計量ミスが生じて混和剤の計量値が許容誤差範囲を超過する場合には、抜取口を開放して混和剤計量槽から混和剤を少量ずつ抜き取りながら計量を行い、混和剤の計量値が許容誤差範囲内に修正されれば前記抜取口を閉鎖した後、前記同様に受け皿を放出口下位より退避させた上で放出口を開放し、所定量の混和剤を下位の混練水計量槽やミキサに放出させる。このとき、抜取口より抜き取られる混和剤は受け皿を経由させて回収樋や回収箱にて回収する。なお、混和剤の計量値が許容誤差範囲より過小の場合には、混和剤を適宜追加計量すれば良い。

このように、生コンクリート製造プラントにおいて生コンクリートを製造するときに、コンクリート材料である混和剤の計量値が計量ミスによって許容誤差範囲を超過するような事態が生じても、容易に修正でき、かつ生コンクリートの配合も適正に維持できる。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

図１中の１は生コンクリート製造プラントに備えられる混和剤計量用の計量装置であって、ＡＥ剤やＡＥ減水剤などの混和剤を計量する混和剤計量槽２を計量器であるロードセル３にて支持し、該混和剤計量槽２に混和剤の供給配管４を臨ませ、該供給配管４の途中には開閉バルブ５を介在させている。なお、前記開閉バルブ５はその開度を全開と半開の二段階に切り替え制御可能としている。一方、混和剤計量槽２の下端部には計量した混和剤を下位の混練水計量槽（図示せず）やミキサ（図示せず）に放出する放出口６と、該放出口６より小径に形成した混和剤抜き取り用の抜取口７とを備え、共に開閉バルブ８ａ、８ｂにて開閉自在としている。

前記混和剤計量槽２の下位には、図１に示すような形状のケーシング９を備えており、該ケーシング９内に前記放出口６と抜取口７の下端部を臨ませている。前記ケーシング９は、放出口６の下位側を遮蔽物のない開放構造としていると共に、この開放部１０の下端部分には放出配管１１を備え、該放出配管１１の他端部を、下位の混練水計量槽やミキサに臨ませ、混和剤計量槽２の放出口６より放出される混和剤を混練水計量槽やミキサ内へ放出可能としている。

一方、前記ケーシング９の抜取口７の下位側は有底構造としており、抜取口７などから抜き取られる混和剤を底板１２にて受け止めるように構成している。前記底板１２の開放部１０側の縁部には所定高さの堰１３を設けており、底板１２にて受け止めた混和剤を一時的に貯留可能としていると共に、その反対側の端部には底板１２にて受け止めた混和剤を集めて回収する混和剤回収手段として、回収樋１４と回収箱１５とを備えている。

また、好ましくは、ケーシング９内部に臨ませた放出口６と抜取口７の下位には液だれ防止用の受け皿１６を備え、該受け皿１６の一端部をロッド１７を介してシリンダ１８に連結していると共に、前記底板１２上に立設したレール１９上に摺動可能に載置して、図中の横方向へ進退自在としている。

そして、前記放出口６より混和剤を放出するときには、前記受け皿１６を放出口６下位より退避させ（図１中の実線位置）、図１中の一点鎖線Ａで示されるような混和剤の放出の邪魔にならないように放出口６下位を開放状態とする一方、放出を停止するときには、受け皿１６を放出口６及び抜取口７の下位に戻し（図１中の二点鎖線位置）、放出口６から垂れ落ちる混和剤を受け止め可能としている。なお、抜取口７から抜き取られる混和剤や垂れ落ちる混和剤も受け止めるようにしている。また、受け皿１６の底部には、受け皿１６にて受け止めた混和剤を、図１中の一点鎖線Ｂで示されるように、下位の回収樋１４、回収箱１５に導出する導出口２０を備えている。

また、混和剤計量槽２には、供給配管４の故障などで過剰量の混和剤が供給された場合に混和剤を排出させる筒状のオーバーフローパイプ２１を備え、該オーバーフローパイプ２１の下端部を、抜取口７と同様に、ケーシング９を介して底板１２上に臨ませており、前記オーバーフローパイプ２１から排出される混和剤も底板１２にて受け止め、回収樋１４を介して回収箱１５にて回収するようにしている。

次に、上記構成の混和剤計量装置１にて混和剤の計量及び修正を行うときの手順を図２及び図３のフローチャートに基づいて説明する。なお、図中のＳ１〜Ｓ２３は各ステップを表している。

先ず、プラントに備え付けの操作盤（図示せず）に初期設定として、計量設定値を設定登録すると共に（Ｓ１）、その許容誤差範囲（例えば、「ＪＩＳ Ａ ５３０８」にて認められている許容誤差範囲で、混和剤は３％以内）を予め設定登録し（Ｓ２）、続いて設定終了するか否かを判断し（Ｓ３）、終了しない場合にはステップ１に戻って再度設定登録する。

そして、混和剤の計量を行うときには、予め設定登録しておいた計量設定値と許容誤差範囲とを読み込み（Ｓ４）、その計量設定値に基づいて、混和剤の供給配管４の開閉バルブ５を粗計量用の全開にして、混和剤貯留タンク（図示せず）に貯留するＡＥ剤やＡＥ減水剤などの混和剤を混和剤計量槽２内に供給する（Ｓ５）。

そして、混和剤計量槽２では混和剤の計量値を検出し（Ｓ６）、その計量値と予め設定した計量設定値とを比較し（Ｓ７）、計量値が計量設定値に対して９０％に達したかどうかを判定し（Ｓ８）、９０％に達していれば供給配管４の開閉バルブ５を微計量用の半開に切り替えて供給量を少量に抑える一方（Ｓ９）、計量値が９０％に達していなければステップ６に戻って計量を続ける。

そして、計量値が９０％に達していれば引き続き混和剤の計量を続けて計量値を検出し（Ｓ１０）、その計量値と計量設定値とを比較し（Ｓ１１）、計量値が計量設定値に対して１００％に達したかどうかを判定し（Ｓ１２）、１００％に達していれば半開状態としている供給配管４の開閉バルブ５を完全に閉鎖して混和剤の供給を停止する一方（Ｓ１３）、計量値が１００％に達していなければステップ１０に戻って計量を続ける。

こうして混和剤の供給が完了し、供給された混和剤が全て混和剤計量槽２に落下し終わって安定した計量値が示されるようになればそのときの最終的な計量値を検出し（Ｓ１４）、その最終計量値と計量設定値との誤差量を演算し（Ｓ１５）、この誤差量と予め設定した許容誤差範囲と比較し（Ｓ１６）、前記誤差量が許容誤差範囲内にあるかどうかを判定し（Ｓ１７）、許容誤差範囲内に収まる場合には合格と見なしてケーシング９内の受け皿１６を床板１２上位側（図１中の実線位置）に退避させると共に混和剤計量槽２の放出口６の開閉バルブ８ａを開放して、混和剤計量槽２内の混和剤を放出配管１１を介して下位の混練水計量槽やミキサに放出し（Ｓ１８）、放出後は受け皿１６を開放部１０側（図１中の二点鎖線位置）に戻して放出口６から垂れ落ちる混和剤を受け止め可能な状態として、１バッチ分の混和剤の計量を完了する。そして、計量を終了するか否かを判断し（Ｓ１９）、継続する場合はステップ５に戻って繰り返し計量操作を行う。

また、ステップ１７において、検出される混和剤の計量値と計量設定値との誤差量が予め設定した許容誤差範囲を超過する場合（例えば、混和剤の誤差量が３％を超過する場合）には、混和剤計量槽２の放出口６の開閉バルブ８ａは閉鎖したままで、抜取口７の開閉バルブ８ｂだけを開放して、混和剤計量槽２内の混和剤を少量ずつ抜き取ると共に（Ｓ２０）、計量値を検出し（Ｓ２１）、その計量値が許容誤差範囲内となったか否かを判定し（Ｓ２２）、許容誤差範囲内となれば開閉バルブ８ｂを閉鎖して抜き取りを停止し（Ｓ２３）、１バッチ分の混和剤の計量を完了する。なお、前記抜取口７から抜き取った混和剤は下位の受け皿１６及び回収樋１４を経由させて回収箱１５に回収する。

また、ステップ１７において、検出される混和剤の計量値と計量設定値との誤差量が予め設定した許容誤差範囲より過小な場合には、図示していないが、供給配管４の開閉バルブ５を全開または半開に適宜切り替えて不足分を供給する。

このように、混和剤の計量値が許容誤差範囲を超過しても抜取口から超過分の混和剤を抜き取って計量誤差を調整するため、容易に修正することができて計量ミスを原因とする生コンクリートの廃棄処分を効果的に抑制できる。

１…混和剤計量装置 ２…混和剤計量槽
３…ロードセル ４…供給配管
６…放出口 ７…抜取口
１１…放出配管 １２…底板
１４…回収樋（混和剤回収手段） １５…回収箱（混和剤回収手段）
１６…受け皿 ２０…導出口

Claims (3)

1. 生コンクリート製造プラントに搭載される混和剤計量槽の下端部に計量した混和剤を混練水計量槽やミキサに放出する放出口と、混和剤抜き取り用の抜取口とを開閉自在に備え、混和剤計量時に混和剤の計量値が予め設定した許容誤差範囲を超過した場合には、前記抜取口を開放して混和剤計量槽から混和剤を抜き取りながら計量し、混和剤の計量値が許容誤差範囲内となれば抜取口を閉鎖して所定量の混和剤を計量するようにしたことを特徴とする生コンクリート製造プラントの混和剤計量方法。
2. 砂利、砂、セメント、混和剤、及び混練水を各計量槽にて所定量計量し、これら材料をミキサに順次投入して所定時間混練して生コンクリートを製造する生コンクリート製造プラントにおいて、混和剤計量槽に混和剤の供給配管を臨ませ、混和剤計量槽の下端部には計量した混和剤を混練水計量槽やミキサに放出する放出口と、該放出口より小径に形成した混和剤抜き取り用の抜取口とを開閉自在に備えると共に、該抜取口の下位には抜き取った混和剤を回収する混和剤回収手段を備えたことを特徴とする生コンクリート製造プラントの混和剤計量装置。
3. 前記放出口と抜取口の下位に液だれ防止用の受け皿を進退自在に備えると共に、該受け皿の底部には受け止めた混和剤を前記混和剤回収手段に導出する導出口を備えたことを特徴とする請求項２記載の生コンクリート製造プラントの混和剤計量装置。

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