JPH035102A - 生コンクリートの製造方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、生コンクリートの製造方法とその装置に関す
る。

〔従来の技術〕

生コンクリート（以下、生コンと略称する。）の製造に
際しては、材料の配合が決定され、生コンの呼称は、呼
び強度、スランプ、最大・目祠勺法径、セメントの種類
で表示される。

従来、生コンの製造は、ミキサーにょる混練時の生コン
のスランプ状態をオペレータがＬＸＩＸ検視し、変動が
あれば制御盤に取りイ・ｊけである表面水補正器をカン
によって操作し、施工現場での所望スランプ値となるよ
う調整して行われている。

しかし、この製造方法によれば、水分量が変化するので
所望スランプ値を得ることかできるが、スランプ値の変
動原因が細骨材の水分変化でない場合があり、かかる場
合は、水セメント比（Ｗ／Ｃ）に変化を生じ強度か変動
する。

このため、Ｗ／Ｃの変化により強度が変動したとしても
、２８「１強度を保証するため、呼び強度に２〜３δ（
δは２８０強度の標準偏芒）を加算して配合決定がされ
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしなから、上記従来の生コンの製造方法においては
、オペレータによる表面水補正が不可欠であるため、牛
コンの製造装置を自動運転できないと共に、施工現場で
の所望スランプ値にバラツキを生じる問題かある。

又、２ｇ＋、、１強度を保証するため、必要以上のセメ
ントか使用され、ムダを生じている。

そこで、本発明は、生コンの製造を自動的になし得ると
共に、施工現場でのスランプ値を所望スランプ値に適合
し得、かつセメント使用量を低減し得る生コンクリート
の製造方法とその装置の提供を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

前記課題を解決するため、第１の発明は、配合材におけ
る細骨材の表面水率を計量前に測定し、この測定値に基
づいて細骨材と水の目安計量値を設定する一方、計量前
の配合材の温度を測定し、この配合材による生コンの熱
平衡したときの温度を求め、上記熱平衡温度でのスラン
プ値を予め求められた熱平衡温度とスランプとの経験式
から求め、熱平衡温度でのスランプ値と所望スランプ値
との差に相当する表面水率補正値を予め求められたスラ
ンプと表面水率との経験式から求める一方、この表面水
率補正値に相当する生コンの強度を予め求められた強度
と表面水率との経験式から求め、かつ表面水率補正値に
基づく補正後の強度か呼び強度を満足するか否かを判定
し、呼び強度を浜足する場合は前記細刊祠と水の１」安
計量値を上記表面水率補正値に基づいて補正し、しかる
後に配合材を各々計量し、かつミキサーに投入して所要
時間混練する方法である。

第２の発明は、前記配合材における細骨材と水の計量に
際し、細佃材と水を各補正＝１量値の所要割合迄計量す
る一方、この割合まで計量される細骨材の表面水率を連
続計測して平均表面水率を求め、該表面水率に基づいて
上記細骨材と水の各補正計量値を再補正した後、細骨材
と水の再補正計量値の残量を計量する方法である。

第３の発明は、前記ミキサーによる混練に際し、ミキサ
ーモータの負荷電力から生コンの粘性値を求め、この粘
性値に相当するスランプ値を予め求められた粘性とスラ
ンプとの経験式から求める一方、所望スランプ値と上記
混線によるスランプ値の差か予め求められたスランプと
前記表面水率補正値との経験式に照らして所望値に成っ
ているか否かを判定し、所望値に成っている場合はミキ
ザーゲ−１・開の操作をする方法である。

第４の発明は、第１の発明の方法の実施に供した装置で
、配合材における細−１′（祠の表面水率を計量前に測
定する水分計と、この表面水率を入力して細骨材と水の
目安計量値を設定する表面水補正器と、配合刊の温度を
測定する温度センサーと、この温度と予め求められた配
合材の比熱及び計量値を入力して生コンの熱平衡温度を
演算する平衡温度演算器と、この熱平衡温度を入力して
その温度での生コンのスランプ値を予め求められた熱平
衡温度とスランプとの経験式から演算するスランプ演算
器と、この熱平衡温度でのスランプと所望スランプ値と
の差を入力してこれに相当する表面水率補正値を予め求
められたスランプと表面水率との経験式から演算する表
面水率補正値演痺器と、この表向水率補１１−値を入力
してこれに相当する生コンの強度を予め求められた強度
と表面水率との経験式から演算し、かつ表面水率補正値
に基つく補正後の強度が呼び強度を満足するか否かを判
定する強度判定器と、その２２４足するとの信号を入力
して前記表面水補正器に設定された細骨材と水の目安計
量値を上記表面水補正値に基づいて補正する計量値補正
手段と、上記表面水補正器における補正終了信号を入力
して配合材を各々計量する計量装置と、計量装置から投
入された配合材を所要時間混練するミキサーとを備えた
ものである。

第５の発明は、第２の発明の実施に供した装置で、前記
計量装置における細骨材と水の、ｉｌ量器に、各々の計
量動作を表面水補正器に設定された各補正計量値の所望
割合迄続行させる信号を出力する前段計量指令手段と、
上記割合迄＝１ｍされる細刊利の表面水率を連続π１４
［すする連続水分謂と、この計測値を入力して平均表面
水率を演算する平均表面水率演算器と、この平均表面水
率を入力して前記表面水補正器に設定された細骨材と水
の補正計量値を再補正する計量値再補正手段と、上記表
面］　０ 水補正器における再補正終丁信号を入力して細骨材と水
の計量器に、細骨材と水の再補正計量値の残量の計量動
作を続行させる信号を出力する後段計量指令手段とを備
えたものである。

そして、第６の発明は、第３の発明の方法の実施に供し
た装置で、前記ミキサーにおけるミキサーモータの負荷
電力から生コンの粘性値を演算する粘性値演算器と、こ
の生コンの粘性値を入力してこれに相当するスランプ値
を予め求められた粘性とスランプとの経験式から演算し
、かつ所望スランプ値と上記混練によるスランプ値の差
が予め求められたスランプと前記表面水率補正値との経
験式に照らして所望値に成っているか否かを判定するス
ランプ判定器と、その所望値に成っているとの信号を入
力してミキサーゲートに開信号を出力するゲート開指令
手段とを備えたものである。

〔作　　用〕

前記第１と第４の手段においては、配合を決定する際の
温度と同一条件でのスランプ値、すなわち混線後から逓
減して熱平衡温度で安定するス１ ランプ値を基準にして所望スランプ値とするだめの水分
補正、水分補正に基づく強度のチエツクがなされると共
に、これらか熱平衡温度とスランプとの経験式、スラン
プと表面水率との経験式その他の経験式から自動的にな
される。

又、第２と第５の手段においては、細骨材と水の計量が
二段階に行われ、前段の細骨材の計量時に細骨材の正確
な表面水率が計測され、この旧／ｌ１ｌｌ結果と前記水
分補正に見合う細・Ｎ祠と水の後段の計量が行われる。

更に、第３と第６の手段においては、混練後の生コンの
スランプ値が粘性とスランプとの経験式から自動的に求
められ、この混練によるスランプ値と所望スランプ値と
の差がスランプと表面水率補正値との経験式に照らして
所望値に成っている場合にのみミキサーから排出される
。

〔実　施　例〕

以下、本発明の一実施例を図面と共に説明する。

呼称２１ロー１５−２５　（Ｎ）　、ミキサー回転数＝
２５．。

混線量−１ｒｒＩ′、　　（Ｎ）　＝普通セメントの生
コンク　２ リートの、配合；粗骨材＝１１１０ｋｇ、細骨材＝７５
０ｋｇ、セメント−２９０ｈｇ、水＝１５０ｋｇ、混合
剤＝７ｋｇでの製造に際し、まず、第１図に示すように
、細骨材ストックビン１に収容された細骨材（砂）の表
面水率Ｍを細骨材ストックビン１のゲート付近に取り付
けた連続計測可能な水分計２により調量前に測定したと
ころ、６．４％であった。この表面水率Ｍを表面水補正
器（図示せず）に入力し、細骨材と後述する水の目安計
量値を設定した。

なお、水分計２は、細骨材に高周波数（５０Ｍ＋−１２
）の電磁波を照射し、細骨材の含水率に比例して流れる
変位電流によって表面水率を計測するものである。

又、表面水補正器による細骨材と水の設定計量値の演算
は、次式に基づいて行われる。

砂の設定計量値＝Ｓ（１＋　　　　＞　　　　（１）０ ００ Ｓ：砂の表乾状態の計量値 Ｍ：砂の表面水率 Ｗ：水の計量値 ついで、第２図、第１図、第３図及び第４図に示すよう
に、粗骨材ストックビン３、細骨材ストックビン１、セ
メントストックビン４及び水ストックビン５にそれぞれ
収容された粗骨材、細骨材、セメント及び水の計量前の
温度を各ストックビン３，１，４．５のゲート付近に取
り（＝Ｊけた温度センサー６．７，８．９により測定し
たところ、粗骨材＝２８℃、細骨材−２２℃、セメント
＝３５°Ｃ１水＝１８°Ｃであった。これらの各温度と
、予め求められた粗骨材、細骨材、セメント、水の比熱
及び計量値を、第５図に示すように、平衡温度演算器１
０に入力し、上記配合材による生コンの熱平均温度ｎｔ
を演算したところ、２７℃を得た。

なお、熱平衡温度ｎｔを演算するには、粗明材、細骨材
、セメント、水の比熱をＣ１，Ｃ２，Ｃ３゜Ｃ温度Ｔ　
１．　Ｔ　２　、　Ｔ　３．Ｔ　４及び計量値を４　ゝ ｗｌ、ｗ２．ｗ３．ｗ４とすると、次式による。

４ ｒ＋ｔ＝ （３） 又、回収水については、設置ｉｉ＆されていない工場も
あるか、設備されている場合は、加えることか望ましく
、かつ細骨材を２種以上用いる場合も、個別に加えるこ
とが望ましい。

上記熱平衡温度ｎｔをスランプ演算器１１に入力し、予
め求められた熱平衡温度ｎｔとスランプＳ１との経験式
、例えば次式（第６図参照）、Ｓ　１−−０．２ｎ　ｔ
　＋１９　　　　　　　　　（４）から熱平衡温度ｎｔ
でのスランプ値Ｓ］を求めたところ、］、　３　、６　
ａｍと成った。

ついで、この熱平衡温度ｎｔでのスランプ値Ｓ］と所望
スランプ値８１１　”’　１５ｃｍとの減算器１２によ
る差Ｓ　（１５−１３，６＝１．４ｃｍ）を表面水率補
正値演算器１３に入力し、予め求められたスランプＳと
表面水率Ｍとの経験式、例えば次式（第７図参照）、Ｓ
　＝　３　Ｍ　　　　　　　　　　　　　　　（５）か
ら熱平衡温度ｎｔでのスランプ値Ｓ１と所望スランプ値
５Ｉ−１との差Ｓに相当する表面水率補正値Ｍｒを求め
たところ、−〇、５％を得た。

そして、この表面水率補正値Ｍｒを強度前３％ｓ器］４
に入力し、予め求められた強度と表面水率Ｍとの経験式
、例えば次式（第８図参照）、強度−２０Ｍ　　　　　
　　　　　　　　　　（６）から表面水率補正値Ｍｒに
相当する生コンの強度−−１，０ｋｇ／ｃＪを得ると共
に、この表面水率補正値Ｍｒに基づく補正後の強度−２
３０（２８日強度の標桑偏差δ（１５ｋｇ／ｃＪ）の２
倍が呼び強度に加算（２］０＋　２　Ｘ　１５−２４０
ｋｇ／ｃｎＹ）されたものから減算）を強度判定器１５
に入力し、呼び強度を満足するが否かを判定し、満足す
るとの信号を胃だ。

なお、満足しない場合は、警報か発せられ、配合変更ｚ
９か行われる。

強度判定器Ｉ５からの満足するとの信号は、計量値補正
手段１６に入力され、この計量値補正手段１６によって
前記表面水補正器に設定された表面水率を上記表面水補
正値Ｍｒに基づいて補正（６，４５ ０，５＝５．９％）としてこの表面水補正器によって設
定された細−１′ｌ＋１と水の計量値を補正した。

上記表面水補正器における補正路ｊ′信号か計量装置に
おける粗骨利とセメントの計量器（いずれも図示せず）
に入力されると、各々の計量器か計量値まで計量動作を
続行する一方、」１記信号か前段計量手段に入力される
と、細骨材と水の計量器（いずれも図示ぜず）に、各々
の計量動作を表面水補正器に設定された各補正計量値の
所要割合（任意に設定でき、再水分補正設定可能な位置
で装置の性能によって決定される）迄続行させた。

そして、上記割合迄：１ユされる細骨材の表面水率が前
記水分計２によって連続計測されると共に、この計測値
が平均表面水率演算器（図示せず）に入力されて細骨材
の平均表面水率が演算され、この平均表面水率は、計量
値再補正手段（図示せず）に入力された後、該計量再補
正手段によって前記表面水補正器に設定された細骨材と
水の補正計量値を再補正した。

上記表面水補正器における再捕止終Ｊ′信号か後　６ 段計凰指令手段に入力されると、この手段によって細骨
材と水の計量器による細骨＋」と水のＩＩ　１１１ｉ　
＋Ｉ。

計量値の残量の計量動作を続行した。

各計量器による配合材の計量か終了した後、配合材は、
ミキサー（図示せず）に投入されて混練されるが、第９
図に示すように、この混練に伴うミキサーモータの負荷
電力Ｗｍを粘性値演算器１７に入力して生コンの粘性値
（２７，５）を１りた。

なお、粘性値としては、混線量と回転数とを含めて扱う
ことか好ましい。

ついて、生コンの粘性値をスランプ演算器１８に入力し
、予め求められた粘性とスランプの経験式、例えば次式
（資３１０図参照）、 粘性＝−４，３３，＋９７．５　　　　　　　　　（７
）から生コンの粘性値に相当するスランプ値ＳＭを演算
してスランプ値５＝ｌ（ｉ、３ｃｍを得、かつ所望スラ
ンプ値Ｓ１１と上記混練によるスランプ値ＳＭとの差を
減算器１９により求め、これをスランプ判定器２０に入
力して、予め求められたスランプＳと前記表面水率捕１
Ｆ値Ｍ＋・との経験式、例えば次式７ ］　８ （第１１図参照）、 Ｓ＝−３Ｍｒ　　　　　　　　　　　　　　（８）に照
らして、所望値になっているか否かを判定したところ、
１６．３−３　Ｘ　Ｏ，５＝　１．４．８ｃｍ　（これ
は、スランプ値の許容差内（１５±２．５ｃｍ）である
）を得、所望値になっているとの判定を得た。

所望値になっているとの信号は、ゲート開指令手段２１
に入力され、この手段によってミキサーゲートが開いて
生コンが排出された。

なお、所望値になっていないとの判定の場合は、ミキサ
ーゲートがロックされると共に警報が発せられる。

これを３０分でＡ現場に納入し、現場でスランプ値を測
定したところ、１４ｃｍであった。これはスランプ値の
許容差内であった。なお、生コンの温度は、２５℃であ
った。

同じものを６０分でＢ現場に納入し、現場でスランプ値
を測定したところ、１３ｃｍであった。これはスランプ
値の許容差内であった。なお、生コンの温度は、２７９
Ｃであった。

〔発明の効果〕

以上のように第１と第４の発明によれば、配合を決定す
る際の温度と同一条件でのスランプ値、すなわち混練後
から逓減して熱平衡温度で安定するスランプを基準にし
て所望スランプ値とするための水分補正、水分補正に基
づく強度のチエツクがなされると共に、これらか熱平衡
温度とスランプとの経験式、スランプと表面水率との経
験式その他の経験式から自動的になされるので、生コン
の製造を全自動でなすことかできると共に、施工現場で
のスランプ値を所望スランプ値に適合させることができ
、かつセメントの使用量を従来に比し大幅に低減するこ
とができる。

又、第２と第５の発明によれば、上記第１と第４の発明
の効果に加え、細骨材と水の計量か二段に行われ、前段
の細骨材の計量時に細骨材の正確な表面水率が計δＩＩ
Ｉされ、この計測結果と前記水分補正に見合う細１１祠
と水の後段の計量か行われるので、生コンの強度を一層
正確にして、セメント使用量の一層の低減が図れる。

　９ ０ 更に、第３と第６の発明によれば、第１と第４の発明又
は第２と第５の発明の効果に加え、混練後の生コンのス
ランプ値が粘性とスランプとの経験式から自動的に求め
られ、この混線によるスランプ値と所望スランプ値との
差がスランプと表面水率補正値との経験式に照らして所
望値に成っている場合にのみミキサーから排出されるの
で、特に施工現場での所望スランプ値の適合精度を一層
向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は細骨材ストックビンに対する水分計の取り付は
状態を示す概略図、第２図、第３図及び第４図はそれぞ
れ粗骨材ストックビン、セメントストックビン及び水ス
トックビンに対する温度センサーの取り付は状態を示す
概略図、第５図は熱・１シ衡温度の演算から表面水補正
器の計量値の補正設定までのブロック図、第６図、第７
図及び第８図はそれぞれ熱ＮＩＺ衡温度とスランプとの
相関、スランプと表面水率との相関及び強度と表面水率
との相関関係を示す説明図、第９図は混練された生コン
の粘性値の演算からミキサーゲート開まてのブロック図
、第１０図及び第１１図はそれぞれ粘性とスランプとの
相関及びスランプと表面水率補正値の相関関係を示す説
明図である。 １・・・細骨材ストックビン　２・・・水分謂３・・・
粗骨材ストックビン ４・・・セメントストックビン ５・・・水ストックビン ６．７；　８，９・・・温度センサ １０・・・平衡温度演算器　　　１１・・・スランプ演
算器Ｉ３・・・表面水率補正値演算器 １４・・・強度演算器　　　　　１５・・・強度判定器
Ｉ６・・・計量値補正手段　　　１７・・・粘性値演算
器１８・・・スランプ演算器　　　２０・・・スランプ
判定器２１・・・ゲート開指令手段 出　願　人　光洋機械産業株式会社 ２］ ２ ＴＩ　−Ｔ４　Ｃ１−Ｃ４Ｗ１−Ｗ４

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）配合材における細骨材の表面水率を計量前に測定
   し、この測定値に基づいて細骨材と水の目安計量値を設
   定する一方、計量前の配合材の温度を測定し、この配合
   材による生コンクリートの熱平衡したときの温度を求め
   、上記熱平衡温度でのスランプ値を予め求められた熱平
   衡温度とスランプとの経験式から求め、熱平衡温度での
   スランプ値と所望スランプ値との差に相当する表面水率
   補正値を予め求められたスランプと表面水率との経験式
   から求める一方、この表面水率補正値に相当する生コン
   クリートの強度を予め求められた強度と表面水率との経
   験式から求め、かつ表面水率補正値に基づく補正後の強
   度が呼び強度を満足するか否かを判定し、呼び強度を満
   足する場合は前記細骨材と水の目安計量値を上記表面水
   率補正値に基づいて補正し、しかる後に配合材を各々計
   量し、かつミキサーに投入して所要時間混練することを
   特徴とする生コンクリートの製造方法。
2. （２）前記配合材における細骨材と水の計量に際し、細
   骨材と水を各補正計量値の所要割合迄計量する一方、こ
   の割合迄計量される細骨材の表面水率を連続計測して平
   均表面水率を求め、該平均表面水率に基づいて上記細骨
   材と水の各補正計量値を再補正した後、細骨材と水の再
   補正計量値の残量を計量することを特徴とする請求項１
   記載の生コンクリートの製造方法。
3. （３）前記ミキサーによる混練に際し、ミキサーモータ
   の負荷電力から生コンクリートの粘性値を求め、この粘
   性値に相当するスランプ値を予め求められた粘性とスラ
   ンプとの経験式から求める一方、所望スランプ値と上記
   混練によるスランプ値の差が予め求められたスランプと
   前記表面水率補正値との経験式に照らして所望値に成っ
   ているか否かを判定し、所望値に成っている場合はミキ
   サーゲート開の操作をすることを特徴とする請求項１又
   は２記載の生コンクリートの製造方法。
4. （４）配合材における細骨材の表面水率を計量前に測定
   する水分計と、この表面水率を入力して細骨材と水の目
   安計量値を設定する表面水補正器と、配合材の温度を測
   定する温度センサーと、この温度と予め求められた配合
   材の比熱及び計量値を入力して生コンクリートの熱平衡
   温度を演算する平衡温度演算器と、この熱平衡温度を入
   力してその温度での生コンクリートのスランプ値を予め
   求められた熱平衡温度とスランプとの経験式から演算す
   るスランプ演算器と、この熱平衡温度でのスランプ値と
   所望スランプ値との差を入力してこれに相当する表面水
   率補正値を予め求められたスランプと表面水率との経験
   式から演算する表面水率補正値演算器と、この表面水率
   補正値を入力してこれに相当する生コンクリートの強度
   を予め求められた強度と表面水率との経験式から演算し
   、かつ表面水率補正値に基づく補正後の強度が呼び強度
   を満足するか否かを判定する強度判定器と、その満足す
   るとの信号を入力して前記表面水補正器に設定された細
   骨材と水の目安計量値を上記表面水補正値に基づいて補
   正する計量値補正手段と、上記表面水補正器における補
   正終了信号を入力して配合材を各々計量する計量装置と
   、計量装置から投入された配合材を所要時間混練するミ
   キサーとを備えたことを特徴とする生コンクリートの製
   造装置。
5. （５）前記計量装置における細骨材と水の計量器に、各
   々の計量動作を表面水補正器に設定された各補正計量値
   の所要割合迄続行させる信号を出力する前段計量指令手
   段と、上記割合迄計量される細骨材の表面水率を連続計
   測する連続水分計と、この計測値を入力して平均表面水
   率を演算する平均表面水率演算器と、この平均表面水率
   を入力して前記表面水補正器に設定された細骨材と水の
   補正計量値を再補正する計量値再補正手段と、上記表面
   水補正器における再補正終了信号を入力して細骨材と水
   の計量器に、細骨材と水の再補正計量値の残量の計量動
   作を続行させる信号を出力する後段計量指令手段とを備
   えたことを特徴とする請求項４記載の生コンクリートの
   製造装置。
6. （６）前記ミキサーにおけるミキサーモータの負荷電力
   から生コンクリートの粘性値を演算する粘性値演算器と
   、この生コンクリートの粘性値を入力してこれに相当す
   るスランプ値を予め求められた粘性とスランプとの経験
   式から演算し、かつ所望スランプ値と上記混練によるス
   ランプ値の差が予め求められたスランプと前記表面水率
   補正値との経験式に照らして所望値に成っているか否か
   を判定するスランプ判定器と、その所望値に成っている
   との信号を入力してミキサーゲートに開信号を出力する
   ゲート開指令手段とを備えたことを特徴とする請求項４
   又は５記載の生コンクリートの製造装置。