JP7449804B2 - Concrete slump measuring device and concrete slump measuring method - Google Patents
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Description
この発明は、例えばフレッシュコンクリート（生コンクリート）が圧送されている圧送路から得られた情報に基づいて、フレッシュコンクリートのスランプ値を算出するようなコンクリートのスランプ測定装置、及びコンクリートのスランプ測定方法に関する。 The present invention relates to a concrete slump measuring device and a concrete slump measuring method that calculates the slump value of fresh concrete based on information obtained from a pumping path through which fresh concrete (ready-mixed concrete) is pumped. .
工場から出荷されたフレッシュコンクリートは、アジテータトラックから荷卸しされる現場において、品質管理のための検査が試料を採取して行われている。昨今では、このような品質管理のための検査を容易にする様々な技術が提案されている。
例えば、特許文献１は、フレッシュコンクリートの水分量を、試料を採取することなく測定できる装置を提案している。
Fresh concrete shipped from the factory is sampled and inspected for quality control at the site where it is unloaded from the agitator truck. Recently, various techniques have been proposed to facilitate such inspections for quality control.
For example,
具体的には、特許文献１の装置は、フレッシュコンクリートが圧送される配管外周面から中性子線、及びガンマ線を照射し、中性子線の減衰率、及びガンマ線の減衰率に基づいて単位水量を算出することで、フレッシュコンクリートの水分量を測定するものである。
これにより、特許文献１の装置は、試料を採取することなく、水分量の測定を連続して行うことができるため、例えば、打設されるフレッシュコンクリートの全量検査を容易にできるとされている。
Specifically, the device of
As a result, the device of
ところで、フレッシュコンクリートの荷卸し時検査の一つとして、フレッシュコンクリートのスランプまたはスランプフローの測定がある。このスランプ値（スランプ、スランプフロー）測定は、日本産業規格のＪＩＳＡ１１０１の「コンクリートのスランプ試験方法」、またはＪＩＳＡ１１５０の「コンクリートのスランプフロー試験方法」に準じて行われている。 By the way, one of the inspections at the time of unloading fresh concrete is to measure the slump or slump flow of fresh concrete. This slump value (slump, slump flow) measurement is performed according to the Japanese Industrial Standards JISA1101 "Slump test method for concrete" or JISA1150 "Slump flow test method for concrete".
しかしながら、日本産業規格によるスランプ値の測定方法では、試料を採取して行う必要があるため、その測定に手間がかかるだけでなく、フレッシュコンクリートのスランプ値を連続して測定することができないという問題があった。 However, the method of measuring slump value according to the Japanese Industrial Standards requires taking a sample, which not only requires time and effort, but also has the problem of not being able to continuously measure the slump value of fresh concrete. was there.
本発明は、上述の問題に鑑み、フレッシュコンクリートのスランプ値を、試料を採取することなく連続して測定できるコンクリートのスランプ測定装置、及びコンクリートのスランプ測定方法を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a concrete slump measuring device and a concrete slump measuring method that can continuously measure the slump value of fresh concrete without taking a sample.
この発明は、フレッシュコンクリートのスランプ値を測定するコンクリートのスランプ測定装置であって、前記フレッシュコンクリートが圧送される圧送路の管内圧力を、所定間隔を隔てて計測する少なくとも２つの圧力計と、前記フレッシュコンクリートの流量を計測する流量計測手段と、前記圧力計の間における単位長さあたりの管内圧力損失を、前記管内圧力に基づいて算出する圧力損失算出手段と、前記管内圧力損失、及び前記フレッシュコンクリートの流量に基づいて、前記フレッシュコンクリートの前記スランプ値を取得するスランプ取得手段とを備えたことを特徴とする。 The present invention is a concrete slump measuring device for measuring the slump value of fresh concrete, which comprises: at least two pressure gauges that measure the pressure inside a pipe of a pressure passage through which the fresh concrete is pumped; a flow rate measuring means for measuring the flow rate of fresh concrete; a pressure loss calculating means for calculating the pressure loss in the pipe per unit length between the pressure gauge based on the pressure in the pipe; and the pressure loss in the pipe, and the fresh concrete. The apparatus is characterized by comprising a slump obtaining means for obtaining the slump value of the fresh concrete based on the flow rate of the concrete.
上記圧送路は、ポンプなどによってフレッシュコンクリートが圧送開始される部分から外部に放出される開口までの経路となる配管やホースなどのことをいう。
上記流量計測手段は、例えば流量計、またはフレッシュコンクリートを圧送するためのポンプピストンの速度に基づいて流量を算出する手段などのことをいう。
上記スランプ値は、スランプの値、またはスランプフローの値のことをいう。
The above-mentioned pressure feed path refers to piping, hoses, etc. that serve as a route from the part where fresh concrete starts being pumped by a pump etc. to the opening where it is discharged to the outside.
The flow rate measuring means is, for example, a flow meter or a means for calculating the flow rate based on the speed of a pump piston for pumping fresh concrete.
The above-mentioned slump value refers to a slump value or a slump flow value.
この発明によれば、コンクリートのスランプ測定装置は、例えば、フレッシュコンクリートが圧送されている圧送路から得られた情報に基づいて、フレッシュコンクリートのスランプ値を、試料を採取することなく取得することができる。 According to the present invention, the concrete slump measuring device is capable of acquiring the slump value of fresh concrete without taking a sample, for example, based on information obtained from the pressure passage through which the fresh concrete is pumped. can.
さらに、コンクリートのスランプ測定装置は、フレッシュコンクリートのスランプ値を、試料を採取する場合に比べて遥かに短い時間間隔で取得することができる。
これにより、コンクリートのスランプ測定装置は、打設されるフレッシュコンクリートのスランプ値の全量検査を容易に行うことができる。
Furthermore, the concrete slump measuring device can obtain the slump value of fresh concrete at a much shorter time interval than when taking a sample.
Thereby, the concrete slump measuring device can easily perform a total inspection of the slump value of fresh concrete to be poured.
この発明の態様として、前記スランプ取得手段は、既知である流量、管内圧力損失、及びスランプ値の関係から予め求めた関係式に、前記流量計測手段から取得した前記流量、及び前記圧力損失算出手段で取得した前記管内圧力損失を適用して、前記フレッシュコンクリートのスランプ値を算出する構成であってもよい。
この構成によれば、コンクリートのスランプ測定装置は、フレッシュコンクリートのスランプ値を、短い時間間隔で精度よく算出することができる。
As an aspect of the present invention, the slump acquisition means may apply the flow rate acquired from the flow rate measurement means and the pressure loss calculation means to a relational expression obtained in advance from a known relationship between the flow rate, the pressure loss in the pipe, and the slump value. The structure may be such that the slump value of the fresh concrete is calculated by applying the pressure loss in the pipe acquired in the above.
According to this configuration, the concrete slump measuring device can accurately calculate the slump value of fresh concrete at short time intervals.
また、この発明の態様として、前記既知である流量、管内圧力損失、及びスランプ値の関係から予め求めた関係式は、前記既知である流量と管内圧力損失との関係に基づいた流量の増分に対する管内圧力損失の増減割合を係数ａとする下式の一次関数式であってもよい。 Further, as an aspect of the present invention, the relational expression obtained in advance from the relationship between the known flow rate, the pressure loss in the pipe, and the slump value is based on the relationship between the known flow rate and the pressure loss in the pipe. The following linear function equation may be used, in which the coefficient a is the rate of increase/decrease in the pressure loss in the pipe.
また、この発明は、フレッシュコンクリートのスランプ値を測定するコンクリートのスランプ測定方法であって、前記フレッシュコンクリートが圧送される圧送路の管内圧力を、所定間隔を隔てた少なくとも２つの圧力計で計測する圧力計測工程と、前記フレッシュコンクリートの流量を計測する流量計測工程と、前記圧力計の間における単位長さあたりの管内圧力損失を、前記管内圧力に基づいて算出する圧力損失算出工程と、前記管内圧力損失、及び前記フレッシュコンクリートの流量に基づいて、前記フレッシュコンクリートの前記スランプ値を取得するスランプ取得工程とを行うことを特徴とする。 The present invention also provides a concrete slump measuring method for measuring the slump value of fresh concrete, the method comprising measuring the pressure inside a pipe of a pumping path through which the fresh concrete is pumped using at least two pressure gauges separated by a predetermined interval. a pressure measurement step; a flow rate measurement step of measuring the flow rate of the fresh concrete; a pressure loss calculation step of calculating the pressure loss in the pipe per unit length between the pressure gauges based on the pressure in the pipe; The present invention is characterized by performing a slump obtaining step of obtaining the slump value of the fresh concrete based on the pressure loss and the flow rate of the fresh concrete.
この発明によれば、コンクリートのスランプ測定方法は、例えば、フレッシュコンクリートが圧送されている圧送路から得られた情報に基づいて、フレッシュコンクリートのスランプ値を、試料を採取することなく取得することができる。 According to the present invention, the concrete slump measuring method is capable of obtaining the slump value of fresh concrete without taking a sample, for example, based on information obtained from the pumping path through which the fresh concrete is pumped. can.
さらに、コンクリートのスランプ測定方法は、フレッシュコンクリートのスランプ値を、試料を採取する場合に比べて遥かに短い時間間隔で取得することができる。
これにより、コンクリートのスランプ測定方法は、打設されるフレッシュコンクリートのスランプ値の全量検査を容易に行うことができる。
Furthermore, the concrete slump measuring method can obtain the slump value of fresh concrete at a much shorter time interval than when taking samples.
As a result, the concrete slump measuring method can easily perform a total inspection of the slump value of fresh concrete to be poured.
本発明により、フレッシュコンクリートのスランプ値を、試料を採取することなく連続して測定できるコンクリートのスランプ測定装置、及びコンクリートのスランプ測定方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a concrete slump measuring device and a concrete slump measuring method that can continuously measure the slump value of fresh concrete without taking a sample.
この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。
本実施形態におけるコンクリートのスランプ測定装置１は、生コンクリートが圧送されている配管から得られた情報に基づいて、生コンクリートのスランプ値を算出する装置である。このようなコンクリートのスランプ測定装置１について、図１から図３を用いて説明する。
なお、図１はコンクリートのスランプ測定装置１の構成図を示し、図２はコンクリートのスランプ測定装置１のブロック図を示し、図３はコンクリートのスランプ測定装置１における処理動作のフローチャートを示している。
An embodiment of this invention will be described below with reference to the drawings.
The concrete slump measuring
Note that FIG. 1 shows a block diagram of the concrete
まず、生コンクリートＣは、図１に示すように、コンクリートポンプ車のホッパに接続された配管Ｈの内部を流動している。なお、生コンクリートＣは、コンクリートポンプ車のポンプ（ピストン式またはスクイズ式）によって、配管Ｈの内部を圧送されている。 First, as shown in FIG. 1, fresh concrete C is flowing inside a pipe H connected to a hopper of a concrete pump vehicle. The fresh concrete C is pumped through the pipe H by a pump (piston type or squeeze type) of a concrete pump truck.
コンクリートのスランプ測定装置１は、作業者の操作を受け付けると、各種処理動作を開始するように構成されている。
具体的には、コンクリートのスランプ測定装置１は、図１に示すように、配管Ｈに装着された上流圧力計２、及び下流圧力計３と、配管Ｈの外周面に装着された１つの流量計４と、生コンクリートＣの品質異常を報知する報知部５と、これらの動作を制御する装置本体１０とで構成されている。
The concrete
Specifically, as shown in FIG. 1, the concrete
上流圧力計２は、図１及び図２に示すように、生コンクリートＣの流動方向Ｆにおける上流側に配置されるとともに、装置本体１０に電気的に接続されている。なお、上流圧力計２は、配管Ｈにおけるホッパに近い位置に配置されることが望ましい。
この上流圧力計２は、配管Ｈの内部圧力（以下、上流管内圧力と呼ぶ）を検出する機能と、検出した上流管内圧力を示す情報を装置本体１０に出力する機能とを有している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
This
また、下流圧力計３は、図１及び図２に示すように、上流圧力計２よりも流動方向Ｆの下流側に所定間隔を隔てて配置されるとともに、装置本体１０に電気的に接続されている。
この下流圧力計３は、上流圧力計２よりも流動方向Ｆの下流側において、配管Ｈの内部圧力（以下、下流管内圧力と呼ぶ）を検出する機能と、検出した下流管内圧力を示す情報を装置本体１０に出力する機能とを有している。
なお、上流圧力計２、及び下流圧力計３は、それぞれ配管Ｈに設けた装着孔（符号省略）に装着されるとともに、その先端が配管Ｈの内部に露出している。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the
This
Note that the
また、流量計４は、例えば、超音波ドップラー式流量計のように、生コンクリートＣの流量を非接触で測定可能な計測器で構成されている。この流量計４は、図１及び図２に示すように、上流圧力計２と下流圧力計３との間に配置されるとともに、装置本体１０に電気的に接続されている。
そして、流量計４は、配管Ｈの内部を流動する生コンクリートＣの流量を検出する機能と、検出した流量を示す情報を装置本体１０に出力する機能とを有している。
Further, the
The
また、報知部５は、図１及び図２に示すように、例えば、ランプやスピーカーなどで構成され、装置本体１０に電気的に接続されている。この報知部５は、生コンクリートＣのスランプ値が許容範囲を超えた場合、装置本体１０からの報知信号に基づいて、生コンクリートＣの品質異常を報知する機能を有している。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the
例えば、ランプで構成された報知部５の場合、報知部５は、報知信号に基づいて、点灯することで、生コンクリートＣの品質異常を報知する。あるいは、スピーカーで構成された報知部５の場合、報知部５は、音声案内を出力することで、生コンクリートＣの品質異常を報知する。
For example, in the case of the
また、装置本体１０は、図２に示すように、表示部１１、操作部１２、記憶部１３、上流圧力計接続部１４、下流圧力計接続部１５、流量計接続部１６、報知出力部１７、及びこれらの動作を制御する制御部１８とで構成されている。
As shown in FIG. 2, the device
表示部１１は、液晶ディスプレイなどで構成され、各種情報を表示する機能を有している。なお、この表示部１１には、例えば、各種情報の入力を促す入力画面、スランプ値の時間的変化を示す画面、及び品質異常の報知を示す画面などが表示される。
操作部１２は、キーボードなどで構成され、作業者による入力操作を受け付ける機能と、受け付けた入力内容を示す情報を制御部１８に出力する機能とを有している。
The
The
記憶部１３は、ハードディスクあるいは不揮発性メモリなどで構成され、各種情報を書き込んで記憶する機能と、各種情報を読み出す機能とを有している。この記憶部１３は、上流圧力計２と下流圧力計３との間の水平換算距離Ｌ（図１参照）、スランプ値の許容範囲、各種処理の実行プログラム、及び作業者が入力した各種パラメータなどを記憶している。
The
なお、水平換算距離Ｌは、例えば、公益社団法人土木学会発行の「コンクリートライブラリー１３５号コンクリートのポンプ施工指針［２０１２年版］」で開示されている方法に基づいて、配管Ｈの径、長さ、及びルートから算定するものとする。また、スランプ値の許容範囲は、日本産業規格の規格に準じた許容範囲が、生コンクリートの各種配合ごとに設定されている。 The horizontal conversion distance L is calculated based on the diameter and length of the pipe H, for example, based on the method disclosed in "Concrete Library No. 135 Concrete Pump Construction Guidelines [2012 Edition]" published by the Japan Society of Civil Engineers. , and the route. Further, as for the permissible range of the slump value, the permissible range according to the Japanese Industrial Standards is set for each type of mix of ready-mixed concrete.
また、上流圧力計接続部１４は、上流圧力計２が電気的に接続される部分である。この上流圧力計接続部１４は、上流圧力計２が出力した上流管内圧力を示す情報の入力を受け付ける機能と、取得した上流管内圧力を示す情報を制御部１８に出力する機能とを有している。
また、下流圧力計接続部１５は、下流圧力計３が電気的に接続される部分である。この下流圧力計接続部１５は、下流圧力計３が出力した下流管内圧力を示す情報の入力を受け付ける機能と、取得した下流管内圧力を示す情報を制御部１８に出力する機能とを有している。
Moreover, the upstream pressure
Moreover, the downstream pressure
また、流量計接続部１６は、流量計４が電気的に接続される部分である。この流量計接続部１６は、流量計４に各種信号を出力する機能と、流量計４が出力した生コンクリートＣの流量を示す情報の入力を受け付ける機能と、取得した生コンクリートＣの流量を示す情報を制御部１８に出力する機能とを有している。
報知出力部１７は、制御部１８の指示によって、報知部５に報知信号を出力する機能を有している。
Further, the flow
The
制御部１８は、例えば、ＣＰＵやメモリなどのハードウェアと、制御プログラムなどのソフトウェアとで構成されている。この制御部１８は、上流圧力計２、下流圧力計３、流量計４、及び報知部５との各種信号の授受に係る処理機能と、生コンクリートＣのスランプ値の算出に係る各種処理機能と、所定のバスを介して接続された各部の動作を制御する機能とを有している。
The
次に、上述した構成のコンクリートのスランプ測定装置１において、作業者による操作によって、生コンクリートＣの圧送が開始された際の処理動作について、図３を用いて説明する。
なお、上流圧力計２、及び下流圧力計３は、生コンクリートＣの圧送が開始されると、配管Ｈの管内圧力を常時監視して、それぞれ上流管内圧力を示す情報、及び下流管内圧力を示す情報を装置本体１０に連続して出力している。
Next, in the concrete
In addition, when pressure feeding of the fresh concrete C is started, the
生コンクリートＣの圧送開始を確認した作業者による入力操作によって、スランプ値測定を開始すると、装置本体１０の制御部１８は、図３に示すように、上流圧力計２、及び下流圧力計３による管内圧力計測と、流量計４による生コンクリートＣの流量計測とを開始する（ステップＳ１０１）。
When slump value measurement is started by an input operation by an operator who has confirmed the start of pumping of fresh concrete C, the
具体的には、制御部１８は、生コンクリートＣの圧送が開始されると、上流圧力計２が出力した上流管内圧力を示す情報、及び下流圧力計３が出力した下流管内圧力を示す情報の取得を開始する。
Specifically, when the pressure feeding of the ready-mixed concrete C is started, the
さらに、制御部１８は、超音波を照射させて流量の計測を開始させる開始信号を、流量計４に出力する。
この際、流量計４は、開始信号に基づいて、配管Ｈの内部へ向けて、超音波を連続して照射するとともに、配管Ｈの内部で反射した超音波を連続して受信する。そして、流量計４は、ドップラー効果に基づいて、生コンクリートＣの流量を算出するとともに、流量を示す情報として装置本体１０に出力する。
Further, the
At this time, the
開始信号を出力すると、制御部１８は、図３に示すように、上流管内圧力を示す情報、下流管内圧力を示す情報、及び生コンクリートＣの流量を示す情報を取得したか否かを判定する（ステップＳ１０２）。
After outputting the start signal, the
上流管内圧力を示す情報、下流管内圧力を示す情報、及び生コンクリートＣの流量を示す情報を取得した場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、制御部１８は、取得した情報に基づいて、水平菅単位長さあたりの管内圧力損失ＰＬを算出する（ステップＳ１０３）。
When the information indicating the upstream pipe internal pressure, the information indicating the downstream pipe internal pressure, and the information indicating the flow rate of the ready-mixed concrete C are acquired (step S102: Yes), the
具体的には、制御部１８は、上流管内圧力を示す情報を上流管内圧力Ｐ１とし、下流管内圧力を示す情報を下流管内圧力Ｐ２とし、生コンクリートＣの流量を示す情報を流量Ｑとして一時記憶する。
Specifically, the
さらに、制御部１８は、上流圧力計２と下流圧力計３との間の水平換算距離Ｌを記憶部１３から読み出して、一時記憶する。
その後、制御部１８は、上流管内圧力Ｐ１と下流管内圧力Ｐ２との差分を、水平換算距離Ｌで除算して、水平菅単位長さあたりの管内圧力損失ＰＬ（以下、単に管内圧力損失ＰＬと呼ぶ）を算出する。
Further, the
Thereafter, the
管内圧力損失ＰＬを算出すると、制御部１８は、図３に示すように、流量Ｑと管内圧力損失ＰＬとを用いて、生コンクリートＣのスランプ値ＳＬを算出する（ステップＳ１０４）。
より詳しくは、制御部１８は、生コンクリートＣのスランプ値ＳＬを、一次関数式である次の式１に基づいて算出する。
After calculating the pressure loss PL in the pipe, the
More specifically, the
生コンクリートＣのスランプ値ＳＬを取得すると、制御部１８は、スランプ値ＳＬの許容範囲を記憶部１３から読み出して、生コンクリートＣのスランプ値ＳＬが、スランプ値の許容範囲内か否かを判定する（ステップＳ１０５）。
Upon acquiring the slump value SL of the ready-mixed concrete C, the
生コンクリートＣのスランプ値ＳＬが許容範囲内であれば（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、制御部１８は、処理をステップＳ１０１に戻し、作業者の操作によって生コンクリートＣの圧送が停止するまで、ステップＳ１０１から後述するステップＳ１０６の処理を繰り返す。
If the slump value SL of the ready-mixed concrete C is within the allowable range (step S105: Yes), the
一方、ステップＳ１０５において、生コンクリートＣのスランプ値ＳＬが許容範囲内でない場合（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、制御部１８は、エラー処理を開始する（ステップＳ１０６）。
On the other hand, in step S105, if the slump value SL of the ready-mixed concrete C is not within the allowable range (step S105: No), the
例えば、制御部１８は、ポンプの動作を制御する装置に対して停止信号を出力し、生コンクリートＣの圧送を停止させるとともに、報知部５に報知信号を出力して、生コンクリートＣの品質異常を報知させる。
この場合、制御部１８は、作業者による停止操作を受け付けるまで、報知信号を報知部５に出力し、停止操作を受け付けた場合、処理を終了する。
For example, the
In this case, the
また、図３のステップＳ１０２において、上流管内圧力を示す情報、下流管内圧力を示す情報、及び生コンクリートＣの流量を示す情報を取得していない場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、制御部１８は、処理をステップＳ１０１に戻して、上流管内圧力を示す情報、下流管内圧力を示す情報、及び生コンクリートＣの流量を示す情報を取得するまで待機する。 Moreover, in step S102 of FIG. 3, if the information indicating the upstream pipe internal pressure, the information indicating the downstream pipe internal pressure, and the information indicating the flow rate of the ready-mixed concrete C have not been acquired (step S102: No), the control unit 18: The process returns to step S101 and waits until information indicating the upstream pipe internal pressure, information indicating the downstream pipe internal pressure, and information indicating the flow rate of the ready-mixed concrete C are acquired.
次に、上述のステップＳ１０４で用いた式１について、図４から図６を用いて詳述する。
なお、図４は流量Ｑと管内圧力損失ＰＬとの関係を説明する説明図であり、図４（ａ）は１２５Ａ（５Ｂ）管における流量Ｑと管内圧力損失ＰＬとの既知の関係を示し、図４（ｂ）は１５０Ａ（６Ｂ）管における流量Ｑと管内圧力損失ＰＬとの既知の関係を示している。
Next,
In addition, FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the relationship between the flow rate Q and the pressure loss PL in the pipe, and FIG. 4(a) shows the known relationship between the flow rate Q and the pressure loss PL in the pipe in the 125A (5B) pipe, FIG. 4(b) shows the known relationship between the flow rate Q and the pressure loss PL in the 150A (6B) pipe.
さらに、図５は１２５Ａ（５Ｂ）管におけるスランプ値の算出式を説明する説明図であり、図５（ａ）は流量Ｑと管内圧力損失ＰＬの既知の関係を示し、図５（ｂ）は切片Ｎとスランプ値ＳＬとの関係を示している。
加えて、図６は、流量Ｑ及び管内圧力損失ＰＬの組み合わせに対応するスランプ値ＳＬの一覧を示している。
Furthermore, FIG. 5 is an explanatory diagram explaining the formula for calculating the slump value in a 125A (5B) pipe, and FIG. 5(a) shows the known relationship between the flow rate Q and pressure loss PL in the pipe, and FIG. 5(b) It shows the relationship between the intercept N and the slump value SL.
In addition, FIG. 6 shows a list of slump values SL corresponding to combinations of flow rate Q and in-pipe pressure loss PL.
本実施形態の式１は、流量Ｑと管内圧力損失ＰＬとの既知の関係から求めた関係式である。なお、流量Ｑと管内圧力損失ＰＬとの既知の関係としては、例えば、公益社団法人土木学会発行の「コンクリートライブラリー１３５号コンクリートのポンプ施工指針［２０１２年版］」で開示されているものを用いている。
具体的には、既知である流量Ｑと管内圧力損失ＰＬとの関係は、図４に示すように、流量Ｑの増加に対して管内圧力損失ＰＬが比例関係にあるため、次の式２の関係式で表せる。 Specifically, the relationship between the known flow rate Q and the pressure loss PL in the pipe is as shown in FIG. 4, because the pressure loss PL in the pipe is proportional to the increase in the flow rate Q. It can be expressed by a relational expression.
ここで、同一配管における切片Ｎとスランプ値ＳＬとの関係は、図５（ｂ）に示すように、切片Ｎの増加に対してスランプ値ＳＬが比例関係にあるため、次の式３の関係式で表せる。 Here, the relationship between the intercept N and the slump value SL in the same pipe is as shown in FIG. It can be expressed as a formula.
引き続き、一例として、上述の式１における係数ａ、係数ｂ、及び切片ｃを特定する流れを、図５（ａ）に示すような１２５Ａ（５Ｂ）管における流量Ｑと管内圧力損失ＰＬとの関係を用いて説明する。
Continuing on, as an example, the flow specifying the coefficient a, the coefficient b, and the intercept c in
まず、試料を採取して測定したスランプ値ＳＬが２１ｃｍとなる生コンクリートＣの場合、既知である流量Ｑと管内圧力損失ＰＬとの関係は、図５（ａ）に示すように、ＰＬ＝ａＱ＋Ｎ＝０．０００２４５Ｑ＋０．００８で表すことができる。 First, in the case of fresh concrete C whose slump value SL measured by taking a sample is 21 cm, the relationship between the known flow rate Q and the pressure loss PL in the pipe is as shown in Fig. 5(a), PL = aQ + N It can be expressed as =0.000245Q+0.008.
同様に、試料を採取して測定したスランプ値ＳＬが１８ｃｍとなる生コンクリートＣの場合、流量Ｑと管内圧力損失ＰＬとの関係は、ＰＬ＝ａＱ＋Ｎ＝０．０００２４５Ｑ＋０．００２１で表すことができる。
また、試料を採取して測定したスランプ値ＳＬが１５ｃｍとなる生コンクリートＣの場合、流量Ｑと管内圧力損失ＰＬとの関係は、ＰＬ＝ａＱ＋Ｎ＝０．０００２４５Ｑ＋０．００３４で表すことができる。
Similarly, in the case of fresh concrete C whose slump value SL measured by taking a sample is 18 cm, the relationship between the flow rate Q and the pressure loss PL in the pipe can be expressed as PL=aQ+N=0.000245Q+0.0021.
Further, in the case of fresh concrete C whose slump value SL measured by taking a sample is 15 cm, the relationship between the flow rate Q and the pressure loss PL in the pipe can be expressed as PL=aQ+N=0.000245Q+0.0034.
また、試料を採取して測定したスランプ値ＳＬが１２ｃｍとなる生コンクリートＣの場合、流量Ｑと管内圧力損失ＰＬとの関係は、ＰＬ＝ａＱ＋Ｎ＝０．０００２４５Ｑ＋０．００４７で表すことができる。 Further, in the case of fresh concrete C whose slump value SL measured by taking a sample is 12 cm, the relationship between the flow rate Q and the pressure loss PL in the pipe can be expressed as PL=aQ+N=0.000245Q+0.0047.
つまり、配管Ｈが１２５Ａ（５Ｂ）管の場合、流量Ｑと管内圧力損失ＰＬとの既知の関係は、傾き（係数ａ）を０．０００２４５とする下式の一次関数で表すことができる。
ＰＬ＝０．０００２４５Ｑ＋Ｎ
この際、切片Ｎは、スランプ値ＳＬによって変動する値となる。
That is, when the piping H is a 125A (5B) pipe, the known relationship between the flow rate Q and the pressure loss PL in the pipe can be expressed by a linear function of the following formula with a slope (coefficient a) of 0.000245.
PL=0.000245Q+N
At this time, the intercept N has a value that varies depending on the slump value SL.
そこで、図５（ａ）に示した流量Ｑと管内圧力損失ＰＬとの既知の関係から、切片Ｎとスランプ値ＳＬとの関係を求めると、切片Ｎとスランプ値ＳＬとの既知の関係は、図５（ｂ）に示すように、下式の一次関数で表すことができる。
ＳＬ＝ｂＮ＋ｃ＝－２３０７．７Ｎ＋２２．８４６
Therefore, when the relationship between the intercept N and the slump value SL is determined from the known relationship between the flow rate Q and the pressure loss PL in the pipe shown in FIG. 5(a), the known relationship between the intercept N and the slump value SL is as follows. As shown in FIG. 5(b), it can be expressed by a linear function of the following formula.
SL=bN+c=-2307.7N+22.846
このＳＬ＝－２３０７．７Ｎ＋２２．８４６のＮに、上述したＰＬ＝０．０００２４５Ｑ＋Ｎを変形したＮ＝ＰＬ－０．０００２４５Ｑを代入すると、下式が得られる。
ＳＬ＝－２３０７．７（ＰＬ－０．０００２４５Ｑ）＋２２．８４６
By substituting N=PL-0.000245Q, which is a modification of PL=0.000245Q+N described above, into N of SL=-2307.7N+22.846, the following formula is obtained.
SL=-2307.7 (PL-0.000245Q)+22.846
つまり、配管Ｈが１２５Ａ（５Ｂ）管の場合、上述の式１における係数ａ、係数ｂ、及び切片ｃは、係数ａが０．０００２４５となり、係数ｂが－２３０７．７となり、切片ｃが２２．８４６となる。
このようにして、配管Ｈが１２５Ａ（５Ｂ）管の場合における係数ａ、係数ｂ、及び切片ｃを、流量Ｑと管内圧力損失ＰＬの既知の関係に基づいて予め算定し、記憶部１３に記憶させている。
In other words, when the pipe H is a 125A (5B) pipe, the coefficient a, the coefficient b, and the intercept c in
In this way, the coefficient a, the coefficient b, and the intercept c when the pipe H is a 125A (5B) pipe are calculated in advance based on the known relationship between the flow rate Q and the pressure loss PL in the pipe, and are stored in the
そして、係数ａ、係数ｂ、及び切片ｃを、図３のステップＳ１０４における式１に適用することで、配管Ｈの内部を流動する生コンクリートＣのスランプ値ＳＬの推定値を算出している。
なお、上述の１２５Ａ（５Ｂ）管の場合、流量Ｑと管内圧力損失ＰＬとの組み合わせに対応するスランプ値ＳＬを算出すると、図６のような一覧表を得ることができる。
Then, by applying the coefficient a, the coefficient b, and the intercept c to
Note that in the case of the above-mentioned 125A (5B) pipe, when the slump value SL corresponding to the combination of the flow rate Q and the pressure loss PL in the pipe is calculated, a list as shown in FIG. 6 can be obtained.
以上のように、生コンクリートＣのスランプ値ＳＬを測定するコンクリートのスランプ測定装置１は、生コンクリートＣが圧送される配管Ｈの管内圧力を、所定間隔を隔てて計測する少なくとも２つの上流圧力計２、及び下流圧力計３と、生コンクリートＣの流量Ｑを計測する流量計４とを備えている。
As described above, the concrete
さらに、コンクリートのスランプ測定装置１は、上流圧力計２、及び下流圧力計３の間における単位長さあたりの管内圧力損失ＰＬを、管内圧力に基づいて算出する制御部１８と、管内圧力損失ＰＬ、及び生コンクリートＣの流量Ｑに基づいて、生コンクリートＣのスランプ値ＳＬを取得する制御部１８とを備えたものである。
Furthermore, the concrete
そのため、コンクリートのスランプ測定装置１は、生コンクリートＣが圧送されている配管Ｈから得られた情報に基づいて、生コンクリートＣのスランプ値ＳＬを、試料を採取することなく取得することができる。
Therefore, the concrete
さらに、コンクリートのスランプ測定装置１は、生コンクリートＣのスランプ値ＳＬを、試料を採取する場合に比べて遥かに短い時間間隔で取得することができる。
これにより、コンクリートのスランプ測定装置１は、打設される生コンクリートＣのスランプ値ＳＬの全量検査を容易に行うことができる。
Furthermore, the concrete
Thereby, the concrete
また、制御部１８は、既知である流量Ｑ、管内圧力損失ＰＬ、及びスランプ値ＳＬの関係から予め求めた関係式（式１）に、流量計４から取得した流量Ｑ、及び制御部１８で取得した管内圧力損失ＰＬを適用して、生コンクリートＣのスランプ値ＳＬを算出する構成である。
この構成によれば、コンクリートのスランプ測定装置１は、生コンクリートＣのスランプ値ＳＬを、短い時間間隔で精度よく算出することができる。
Further, the
According to this configuration, the concrete
また、既知である流量Ｑ、管内圧力損失ＰＬ、及びスランプ値ＳＬの関係から予め求めた関係式は、既知である流量Ｑと管内圧力損失ＰＬとの関係に基づいた流量Ｑの増分に対する管内圧力損失ＰＬの増減割合を係数ａとする式１の一次関数式である。
In addition, the relational expression obtained in advance from the relationship between the known flow rate Q, pressure loss PL in the pipe, and slump value SL is based on the relationship between the known flow rate Q and pressure loss PL in the pipe, and the pressure in the pipe for the increment of the flow rate Q. This is a linear function equation of
この構成によれば、コンクリートのスランプ測定装置１は、複雑な演算を用いることなく、生コンクリートＣのスランプ値ＳＬを算出することができる。このため、コンクリートのスランプ測定装置１は、生コンクリートＣのスランプ値ＳＬを、より短い時間間隔で連続して算出することができる。
According to this configuration, the concrete
また、生コンクリートＣのスランプ値ＳＬを測定するコンクリートのスランプ測定方法は、まず、生コンクリートＣが圧送される配管Ｈの管内圧力を、所定間隔を隔てた少なくとも２つの上流圧力計２、及び下流圧力計３で計測する圧力計測工程と、生コンクリートＣの流量Ｑを計測する流量計測工程とを行う。
In addition, the concrete slump measurement method for measuring the slump value SL of the ready-mixed concrete C is as follows: First, the pressure inside the pipe H through which the ready-mixed concrete C is pumped is measured using at least two
その後、コンクリートのスランプ測定方法は、上流圧力計２、及び下流圧力計３の間における単位長さあたりの管内圧力損失ＰＬを、管内圧力に基づいて算出する圧力損失算出工程と、管内圧力損失ＰＬ、及び生コンクリートＣの流量Ｑに基づいて、生コンクリートＣのスランプ値ＳＬを取得するスランプ取得工程とを行うものである。
After that, the concrete slump measurement method includes a pressure loss calculation step of calculating the pipe pressure loss PL per unit length between the
そのため、コンクリートのスランプ測定方法は、生コンクリートＣが圧送されている配管Ｈから得られた情報に基づいて、生コンクリートＣのスランプ値ＳＬを、試料を採取することなく取得することができる。 Therefore, the concrete slump measuring method can obtain the slump value SL of the ready-mixed concrete C without taking a sample, based on the information obtained from the pipe H through which the ready-mixed concrete C is pumped.
さらに、コンクリートのスランプ測定方法は、生コンクリートＣのスランプ値ＳＬを、試料を採取する場合に比べて遥かに短い時間間隔で取得することができる。
これにより、コンクリートのスランプ測定方法は、打設される生コンクリートＣのスランプ値ＳＬの全量検査を容易に行うことができる。
Furthermore, the concrete slump measuring method can obtain the slump value SL of the fresh concrete C at a much shorter time interval than when collecting a sample.
Thereby, the concrete slump measuring method can easily perform a total amount inspection of the slump value SL of the fresh concrete C to be poured.
この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明のフレッシュコンクリートは、実施形態の生コンクリートＣに対応し、
以下同様に、
圧送路は、配管Ｈに対応し、
管内圧力は、上流管内圧力Ｐ１、及び下流管内圧力Ｐ２に対応し、
少なくとも２つの圧力計は、上流圧力計２、及び下流圧力計３に対応し、
流量計測手段は、流量計４に対応し、
圧力損失算出手段、及びスランプ取得手段は、制御部１８に対応し、
既知である流量、管内圧力損失、及びスランプ値の関係から予め求めた関係式は、式１に対応し、
圧力計測工程、及び流量計測工程は、ステップＳ１０１に対応し、
圧力損失算出工程は、ステップＳ１０３に対応し、
スランプ取得工程は、ステップＳ１０４に対応するが、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
In the correspondence between the configuration of this invention and the above-described embodiments,
The fresh concrete of this invention corresponds to the ready-mixed concrete C of the embodiment,
Similarly below,
The pressure feed path corresponds to piping H,
The pipe pressure corresponds to an upstream pipe pressure P1 and a downstream pipe pressure P2,
at least two pressure gauges correspond to an
The flow rate measuring means corresponds to flow
The pressure loss calculation means and the slump acquisition means correspond to the
The relational expression obtained in advance from the known relationship among the flow rate, pressure loss in the pipe, and slump value corresponds to
The pressure measurement process and the flow rate measurement process correspond to step S101,
The pressure loss calculation step corresponds to step S103,
The slump acquisition step corresponds to step S104, but
This invention is not limited to the configuration of the above-described embodiments, and can be implemented in many other embodiments.
例えば、上述した実施形態において、作業者の操作によってスランプ値の測定を開始するコンクリートのスランプ測定装置１としたが、これに限定せず、コンクリートポンプ車のポンプの動作を制御する装置に接続されるとともに、ポンプの作動を示す信号を受け付けるとスランプ値測定を開始するコンクリートのスランプ測定装置であってもよい。あるいは、コンクリートのスランプ測定装置１の制御部１８がポンプの動作も制御する構成であってもよい。
For example, in the above-described embodiment, the concrete
また、報知部５を備えたコンクリートのスランプ測定装置１としたが、これに限定せず、報知部５を備えていないコンクリートのスランプ測定装置であってもよい。さらに、この場合、エラー処理（図３のステップＳ１０６）をスキップしてもよい。
また、上流圧力計２、下流圧力計３、及び流量計４を配管Ｈに配置したが、これに限定せず、生コンクリートＣが圧送される圧送路であれば、可撓性を有するホースなどに配置してもよい。
Further, although the concrete
In addition, although the
また、上流圧力計２、及び下流圧力計３の２つの圧力計を備えたコンクリートのスランプ測定装置１としたが、これに限定せず、少なくとも２つ以上の圧力計を備えていればよく、例えば、３つの圧力計を備えたコンクリートのスランプ測定装置１であってもよい。
In addition, although the concrete
また、図３のステップＳ１０４において、式１を用いてスランプ値ＳＬを算出したが、これに限定せず、例えば、図６に示した流量Ｑ及び管内圧力損失ＰＬの組み合わせに対応するスランプ値の一覧を用いて、スランプ値ＳＬを推定してもよい。
In addition, in step S104 of FIG. 3, the slump value SL was calculated using
より詳しくは、コンクリートのスランプ測定装置１は、図６に示した流量Ｑ及び管内圧力損失ＰＬの組み合わせに対応するスランプ値の一覧を予め記憶部１３に記憶する。そして、図３のステップＳ１０４において、流量Ｑ及び管内圧力損失ＰＬの組み合わせに対応するスランプ値の一覧から、流量計４から取得した流量ＱとステップＳ１０３で算出した管内圧力損失ＰＬとに対応するスランプ値を抽出し、これをスランプ値ＳＬの推定値として取得してもよい。
More specifically, the concrete
また、別の流量Ｑと管内圧力損失ＰＬとの関係図を示す図７のように、流量Ｑと管内圧力損失ＰＬとの既知の関係が、傾き（係数ａ）、及び切片Ｎが異なる一次関数式となる場合、既知の傾き（係数ａ）、及び切片Ｎの間を、それぞれ補完する関係式から未知の傾き（係数ａ）、及び切片Ｎを算出してもよい。
これにより、コンクリートのスランプ測定装置１、及びコンクリートのスランプ測定方法は、より精度よく生コンクリートＣのスランプ値ＳＬを算出することができる。
Furthermore, as shown in FIG. 7, which shows another relationship diagram between the flow rate Q and the pressure loss PL in the pipe, the known relationship between the flow rate Q and the pressure loss PL in the pipe is a linear function with a different slope (coefficient a) and intercept N. In this case, the unknown slope (coefficient a) and the intercept N may be calculated from a relational expression that complements the known slope (coefficient a) and the intercept N, respectively.
Thereby, the concrete
また、流量Ｑと管内圧力損失ＰＬとの既知の関係として、公益社団法人土木学会発行の「コンクリートライブラリー１３５号コンクリートのポンプ施工指針［２０１２年版］」で開示されている流量Ｑと管内圧力損失ＰＬとの関係を用いたが、これに限定せず、独自に得た既知の関係であってもよい。 In addition, as a known relationship between flow rate Q and pipe pressure loss PL, the flow rate Q and pipe pressure loss disclosed in "Concrete Library No. 135 Concrete Pump Construction Guidelines [2012 Edition]" published by the Japan Society of Civil Engineers. Although the relationship with PL is used, the present invention is not limited to this, and a known relationship obtained independently may be used.
例えば、流量Ｑと管内圧力損失ＰＬとの既知の関係は、実際に、生コンクリートの配合などを変化させて測定したデータに基づいて得たものであってもよい。あるいは、過去の実績データから得られたものであってもよい。
このような流量Ｑと管内圧力損失ＰＬとの既知の関係を用いることで、コンクリートのスランプ測定装置１は、さらに精度よく生コンクリートＣのスランプ値ＳＬを算出することができる。
For example, the known relationship between the flow rate Q and the pressure loss PL in the pipe may be obtained based on data actually measured by changing the mix of fresh concrete. Alternatively, it may be obtained from past performance data.
By using such a known relationship between the flow rate Q and the pressure loss PL in the pipe, the concrete
また、流量Ｑと管内圧力損失ＰＬとの関係に基づいて、生コンクリートＣのスランプフローの値をスランプ値として算出してもよい。さらに、流量Ｑと管内圧力損失ＰＬとの関係を、生コンクリートＣの圧送性を示すポンパビリティの新たな指標として提案してもよい。 Furthermore, the value of the slump flow of the ready-mixed concrete C may be calculated as the slump value based on the relationship between the flow rate Q and the pressure loss PL in the pipe. Furthermore, the relationship between the flow rate Q and the pressure loss PL in the pipe may be proposed as a new index of pumpability that indicates the pumpability of fresh concrete C.
また、生コンクリートＣのスランプ値ＳＬを算出するコンクリートのスランプ測定装置１としたが、これに限定せず、スランプ値ＳＬに加えて、生コンクリートＣの水分量や空気量などを算出できるコンクリートのスランプ測定装置であってもよい。
In addition, although the concrete
例えば、別の実施形態におけるコンクリートのスランプ測定装置１の構成図を示す図８のように、上流圧力計２よりも流動方向Ｆの上流側に中性子水分計６を備え、上流圧力計２と流量計４との間にガンマ線密度計７を備えたコンクリートのスランプ測定装置１であってもよい。
For example, as shown in FIG. 8 showing a configuration diagram of a concrete
なお、中性子水分計６は、図８に示すように、中性子線を照射する線源部６ａと、照射された中性子線を検出する検出部６ｂとで構成されているものとする。一方、ガンマ線密度計７は、ガンマ線を照射する線源部７ａと、照射されたガンマ線を検出する検出部７ｂとで構成されているものとする。
Note that, as shown in FIG. 8, the
そして、コンクリートのスランプ測定装置１は、中性子線の減衰率、及びガンマ線の減衰率から生コンクリートＣの単位水量を算出する。このように、コンクリートのスランプ測定装置１は、生コンクリートＣのスランプ値ＳＬに加えて、生コンクリートＣの水分量を算出することで、生コンクリートＣの全量検査をより効率よく行うことができる。
Then, the concrete
１…コンクリートのスランプ測定装置
２…上流圧力計
３…下流圧力計
４…流量計
１８…制御部
Ｃ…生コンクリート
Ｈ…配管
Ｐ１…上流管内圧力
Ｐ２…下流管内圧力
ＰＬ…単位長さあたりの管内圧力損失
Ｑ…流量
ＳＬ…スランプ値
1...Concrete slump measuring
Claims (4)
前記フレッシュコンクリートが圧送される圧送路の管内圧力を、所定間隔を隔てて計測する少なくとも２つの圧力計と、
前記フレッシュコンクリートの流量を計測する流量計測手段と、
前記圧力計の間における単位長さあたりの管内圧力損失を、前記管内圧力に基づいて算出する圧力損失算出手段と、
前記管内圧力損失、及び前記フレッシュコンクリートの流量に基づいて、前記フレッシュコンクリートの前記スランプ値を取得するスランプ取得手段とを備えた
コンクリートのスランプ測定装置。 A concrete slump measuring device for measuring a slump value of fresh concrete,
at least two pressure gauges that measure the pressure inside the pipe of the pressure passage through which the fresh concrete is pumped, separated by a predetermined interval;
a flow rate measuring means for measuring the flow rate of the fresh concrete;
Pressure loss calculating means for calculating an intra-pipe pressure loss per unit length between the pressure gauges based on the intra-pipe pressure;
A slump measuring device for concrete, comprising: slump obtaining means for obtaining the slump value of the fresh concrete based on the pressure loss in the pipe and the flow rate of the fresh concrete.
既知である流量、管内圧力損失、及びスランプ値の関係から予め求めた関係式に、前記流量計測手段から取得した前記流量、及び前記圧力損失算出手段で取得した前記管内圧力損失を適用して、前記フレッシュコンクリートのスランプ値を算出する構成である
請求項１に記載のコンクリートのスランプ測定装置。 The slump acquisition means includes:
Applying the flow rate obtained from the flow rate measurement means and the pressure loss in the pipe obtained by the pressure loss calculation means to a relational expression obtained in advance from the known relationship between the flow rate, the pressure loss in the pipe, and the slump value, The concrete slump measuring device according to claim 1, which is configured to calculate a slump value of the fresh concrete.
前記既知である流量と管内圧力損失との関係に基づいた流量の増分に対する管内圧力損失の増減割合を係数ａとする下式の一次関数式である
The equation below is a linear function equation in which the coefficient a is the rate of increase or decrease in the pressure loss in the pipe with respect to the increment in the flow rate based on the known relationship between the flow rate and the pressure loss in the pipe.
前記フレッシュコンクリートが圧送される圧送路の管内圧力を、所定間隔を隔てた少なくとも２つの圧力計で計測する圧力計測工程と、
前記フレッシュコンクリートの流量を計測する流量計測工程と、
前記圧力計の間における単位長さあたりの管内圧力損失を、前記管内圧力に基づいて算出する圧力損失算出工程と、
前記管内圧力損失、及び前記フレッシュコンクリートの流量に基づいて、前記フレッシュコンクリートの前記スランプ値を取得するスランプ取得工程とを行う
コンクリートのスランプ測定方法。 A concrete slump measurement method for measuring a slump value of fresh concrete, the method comprising:
a pressure measurement step of measuring the pressure inside the pipe through which the fresh concrete is pumped using at least two pressure gauges separated by a predetermined interval;
a flow rate measurement step of measuring the flow rate of the fresh concrete;
a pressure loss calculation step of calculating an in-pipe pressure loss per unit length between the pressure gauges based on the in-pipe pressure;
A slump measuring method for concrete, comprising a slump obtaining step of obtaining the slump value of the fresh concrete based on the pressure loss in the pipe and the flow rate of the fresh concrete.
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