JPH0434923B2

JPH0434923B2 -

Info

Publication number: JPH0434923B2
Application number: JP722185A
Authority: JP
Inventors: Koki Okanoe; Masaharu Kato; Fumio Amano
Original assignee: OC ENG CO Ltd
Current assignee: OC ENG CO Ltd
Priority date: 1985-01-17
Filing date: 1985-01-17
Publication date: 1992-06-09
Also published as: JPS61164804A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、練り上げられた生コンクリートが施
工現場まで搬送される時に生じるスランプロスを
予め予測算出し、この算出したスランプロス量に
応じて増減すべき生コンクリート材料の配合補正
量を正確に得るようにした生コンクリート材料の
配合量補正装置に関する。

［従来の技術］一般に、生コンクリートは、施工現場に必要な
強度、軟らかさ、空気量、材料分離抵抗性、容量
等を充たすために示方配合が規定されているが、
この示方配合は、セメントに所定条件下にある
水、骨材、混和材料等の配合量を決定して規定さ
れているため、実際に材料を使用する場合には、
骨材の表面水率補正や骨材の粒度補正などによる
補正を施して示方配合の条件を充たすようにして
いるのが通例である。

しかしながら、上記のような種々の補正を施し
ても、練り上げられた生コンクリートが施工現場
に搬送されるまでには、時間的な隔たりと温度変
化などの変動があるためいわゆるスランプロスを
生じてしまい、示方配合によつて規定された性能
の生コンクリートを施工現場に搬送できないとい
つた不都合を生じている。

以下に、このような不都合を生じる原因を列記
する。

(1) 従来の表面水率補正において、測定した表面
水率の値をそのまま適用して単位水量を調整し
ても、生コンクリートの施工現場でのスランプ
ロス値が施工上の所要値に合致しなくなること
が多い。即ち、多種類の配合の生コンクリート
を、搬送距離や搬送時の外気温度の異なる、
種々の生コンクリート施工現場に搬送すること
になるので、それぞれの配合種類と製造、搬送
条件差によつて生コンクリート施工現場でのス
ランプロス値が異なり施工支障を生ずる。

従つて、配合や、製造条件、搬送条件別に表
面水率補正装置を操作して、単位水量を調整し
て施工に必要な所要スランプ値に合うように、
プラントオペレーターの勘で調整せざるを得
ず、実測表面水率と異なる値を設定し、調整し
なければならないのが実情である。

(2) さらに、生コンクリートによつては、単位水
量を減らして適度なスランプを得るために、減
水剤を混入したり、あるいはAE剤等の混和剤
を混入して空気泡を連行させているが、特に後
者の空気泡については、生コンクリートの搬送
途中にロスを生じてしまいやはりスランプロス
を生じる原因となつている。

［発明が解決しようとする問題点］本発明が解決しようとする問題点は、上記のよ
うな従来の補正では不可能とされていたスランプ
ロス量を予め予測算出し、その算出量に基づいて
材料の配合量に補正を加えることによつてスラン
プロスを補償する装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］本発明によつて提供される具体的手段は、生コ
ンクリートを施工現場に搬送する場合に生じるス
ランプロスを補償するために、スランプロスの原
因となる外乱情報をコンピユータに入力し、演算
処理することによつてスランプロス量を予め予測
算出し、このように算出したスランプロス量をも
とにして増減すべき材料の配合量（材料の配合補
正量）を算出して、この材料の配合補正量を各材
料に応じた計量機に自動的にセツトできるように
したものである。

すなわち、本発明装置は、製造すべき生コンク
リートの種類毎に規定された示方配合を選択する
示方配合選択手段と、生コンクリートのスランプ
ロスの原因となる外乱情報の内、生コンクリート
の練り上がり温度、該コンクリートが施工現場に
搬送されるまでに要した搬送時間、及び該コンク
リートが施工現場に搬送されるまでに辿つた経路
の外気温度という外乱情報を供給する外乱情報供
給手段と、上記外乱情報を受け取つて生コンクリ
ートが上記施工現場に搬送された場合におけるス
ランプロス量を予測算出するスランプロス量算出
手段と、上記スランプロス量を補償するために、
上記算出されたスランプロス量に基づいて増減す
べき生コンクリート材料の配合補正量、すなわち
増加させる単位水量、単位セメント量と単位水量
との比を一定にして増加させるセメント量、全体
の容積を変えないために細骨材率を変えずに減少
させる砂と砂利との量、及び空気量を変えないた
めに少なくともセメント量の増加や練り上がりコ
ンクリート温度の変化に応じた混和剤量、を算出
する配合補正量算出手段と、上記配合補正量算出
手段によつて算出された配合補正量に応じた計量
値にセツトされる計量機とを備えて成ることを特
徴とする。

［作用］本発明装置においては、示方配合によつて規定
されるプラント配合量がスランプロスの原因とな
る外乱情報によつて補正され、増減すべき材料の
計量値が計量機にセツトされるので、生コンクリ
ートの搬送時に生じるスランプロスの補償分を見
込んで生コンクリートを練り上げることができ
る。

［実施例］第１図は、本発明装置の構成を示すクレーム対
応図であり、第２図は第１図の構成をさらに具体
的に示すためにレデイーミクストコンクリートを
製造するためのバツチヤープラントに適用した例
を示してある。

これらの図において、１は示方配合選択手段で
あり、予め準備された多数の示方配合のなかか
ら、製造すべき生コンクリートに応じたものが選
択可能になつている。２は生コンクリートの練り
上がり温度、施工現場までの搬送に要する時間、
その搬送途中における外気温度というロスを生じ
させる外乱情報を供給する外乱情報供給手段であ
る。実施例では、この手段２は、第２図に示した
ように、練り上げられた生コンクリート７を収容
するホツパ６内（またはミキサー内）に設けた温
度センサ２１、搬送経路の温度を検出する外気温
度センサ２２より成る検出系と搬送時間の設定装
置２３とを組み合わせて構成されているが、セン
サ等の検出系を用いずに入力装置を別個に設け
て、この設けた入力装置により外乱情報を設定す
る構成にしてもよい。

なお、スランプロス量算出手段及び材料の配合
補正量の参集手段は、いずれもマイクロコンピユ
ータシステムMICONによつて構成されているこ
のマイクロコンピユータシステムMICONは
CUP、ROM、RAMに１／０ポートを組合わせ
た基本構成をなしており、ROMは本発明の制御
に必要なプログラムと後述するような制御に必要
な関数を記憶させており、RAMは制御時に必要
なデータを一時的に記憶させている。

次に、本発明装置の制御手順を第３図に示した
フローチヤートを参照しつつ設明する。

ステツプP1では、示方配合選択手段１を操作
して製造すべき生コンクリートに応じた示方配合
を選択する。そして、ステツプP2、P3では実際
に使用する骨材の表面水、骨材粒度を入力する。
この結果、ステツプP4では、入力された骨材の
表面水、骨材粒度に応じたプラント配合量が算出
される。

次いで、ステツパP5〜P7では、スランプロス
を生じさせる外乱情報である生コンクリートの練
り上がり温度、外気温度、搬送時間を読み込み、
ステツプP8では、これらの読み込んだ外乱情報
に応じたスランプロス量が算出される。スランプ
ロス量は、生コンクリートの練り上がり温度t₁、
搬送経路の外気温度t₂、現場までの搬送時間Ｔを
もとにした関数として定まり、次の式(1)によつて
定義される。

ΔS_L＝α_LΔt₁＋β_nΔT＋γ_ot₂（cm） ……(1) ただし、α_L、β_n、Υ_oは、セメントの種類（普
通、早強、高炉、etc）と混和剤の種類（AE剤、
AE減水剤etc）又は配合の種類（単位セメント
量、単位水量、水セメント比、etc）との組合せ
によつて決まる単位温度差又は単位温度、単位時
間差当りのスランプロス量の係数であり、Δt₁
は、示方配合決定時の標準温度と生コンクリート
の練り上がり温度との偏差、t₂は生コンクリート
の搬送路の外気温度、ΔTは練り上がり後の経過
時間（現場までの搬送時間）を示す。また、この
ようにしてスランプロス量ΔS_Lが算出されると、
ステツプP9では、これを補償するため増加すべ
き単位水量が次の式(2)によつて算出される。

ΔW＝σΔS_L (l) ……(2) ここに、σは単位スランプロス当りの単位水量
増加の係数である。

次いで、ステツプP10では、上記算出した単位
水量に伴つて増減すべきその他の材料の配合補正
量が算出される。この場合における配合補正量の
算出は、生コンクリート全体の容積に変動を与え
ずスランプ量を補償するために次の諸点に注意す
る。すなわち、セメント量の増加量の算出にあた
つては単位セメント量Ｃと単位水量Ｗの比を一定
にする。また、全体の容積を変えないために、細
骨材率ｓ／ａ（ここに、ｓは砂の絶対容積、ａは
砂＋砂利の絶対容積をそれぞれ示す）を変えずに
砂Ｓと砂利Ｇの量を減少させる。さらに、スラン
プロス量に影響を与える他の因子である空気量Ａ
を変えないために、少なくともセメント量(C)の増
加や練り上がりコンクリート温度の変化に応じて
混和剤量(M)の量も算出する。

ステツプP11では、以上のようにして算出され
た各材料の配合補正量は計量値指示信号となつて
各計量機５に送られ、各計量機５はその値にセツ
トされる。

以上の結果、本発明装置によれば、従来の装置
である固定プラントで、多種類の生コンクリート
を生産し、種々の搬送条件で各施工現場に供給す
る場合に補償の困難であつたスランプロスが生コ
ンクリートの全体容積を変動させることなく補償
され、生コンクリートは搬送後も示方配合の規定
するスランプを保持することになる。

最後に、表面水補正装置でスランプ調整した場
合の、材料配合量の変化を計算例により求め、問
題点を解説して、本発明装置の有効性の判断資料
とする。

(a) 計算条件材料の配合量は、一般的な建築用コンクリー
トである強度180Kgｆ／cm²、スランプロス18cm、
粗骨材の最大寸法を25mmの一実施例とする。単
位セメント量、単位水量、単位細骨材量、単位
粗骨材量をそれぞれＣ、Ｗ、Ｓ、Ｇで示し、使
用材料の比重を次の通り仮定する。

セメント細骨材粗骨材（空気量；４％） 3.16 2.55 2.65 ［Kg／m³］Ｗ／Ｃｓ／ａＷＣＳ 62 48.0 180 290 842 Ｇ混和剤（％） 949 3.19 上記配合の生コンクリート容積（）Ｖ＝v_W＋V_C＋v_S＋v_G＋Vair ＝180＋290／3.16＋842／2.55 ＋949／2.65＋40 ≒1000［／m³］この示方配合例を用いて計算の単純化のため
次の条件を設定する。細骨材の表面水率の実測
値０％の場合に、スランプ調整のために3.0％
と設定した場合の実際練り上がり時の配合値を
計算する。但し、粗骨材の表面水率は、実測
値、設定値ともに０％とする。

(b) 細骨材の表面水率の影響 S′＝Ｓ×1.03＝843×1.03＝867［Kg］但し、S′はＳの補正量［Kg］ W′＝Ｗ−（S′−Ｓ）＝180−（867−842）＝155［Kg］但し、W′はＷの補正量［Kg］Ｖ＝V′_W＋V_C＋v′_S＋v_G＋V_air ＝155＋290／3.16＋867／2.55＋ 949／2.65＋40 ≒985［］Ｗ／Ｃ＝W′／Ｃ×100 ＝155／290×100＝53.4％ｓ／ａ＝V′_S／V′_S＋V′_G×100 ＝340.0／340.0＋358.1×100 ＝48.7％以上の結果、細骨材の表面水率を実測値と±３
％異なつた値に設定すると、生コンクリート容積
が概略〓15変化し、単位水量が〓25Kg／m³変化
することによりＷ／Ｃは〓8.6％も変化する上に、
ｓ／ａも若干変化することが分かる。この単位水
量、＋25Kg／m³の変化は一般的なコンクリートで、
計算例に示した配合の場合、スランプ変化値に換
算すると11〜12cmに相当する。計算例に示した配
合で、単位水量25Kg／m³の相当変化条件を述べれ
ば、一般的な普通セメントと混和剤を使用した場
合で、施工現場でのスランプ値18cmを確保する場
合、20℃で規定した示方配合を30℃で練り上げ
て、30℃の外気温度条件で約１時間余り搬送した
場合に生ずるスランプロスの補正水量にほぼ相当
する。

従つて、このような生コンクリートの製造、搬
送条件は通常の生コンクリート工場で製造し、搬
送する条件としては日常的に頻繁に発生する条件
であり、場合によつてはこの計算例に示した以上
の表面水率の補正が必要となり、操作が行なわれ
ていることも容易に理解できる。

また、その結果生ずるＷ／C8.6％の変化は一般
的な普通コンクリートの強度に換算すれば45〜65
Kgｆ／cm²に相当する変動であり、大きな問題であ
る。

［発明の効果］本発明装置は、以上のような構成であるから、
生コンクリートの強度の最大変動要因であるＷ／
Ｃの変動を従来の装置で製造する場倍に較べて格
段に小さくできるので、注文強度（又は所要強
度）をある条件で満足さすために必要な割り増し
係数を小さくとれ、単位セメント量の減少が可能
となり経済的である。しかも、生コンクリート施
工上の絶対必要条件であるスランプ値や、コンク
リート作業性が目標値に均一化するため、均質化
した生コンクリートによつて良好な施工性を発揮
できることになり、耐久的で信頼性の高いコンク
リート構造物を構築できる。

さらに、商品として取引する場合に必要な基本
的要件でる量目の変動も従来の製造方法による場
合に較べて著しく軽減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明装置のクレーム対応図、第２
図は第１図の構成をさらに具体的に示した本発明
装置の使用状態を示す図、第３図は本発明装置に
おける制御手順を示したフローチヤートである。１……示方配合選択手段、２……外乱情報供給
手段、３……スランプロス量算出手段、４……配
合補正量算出手段、５……計算機。

Claims

【特許請求の範囲】

１製造すべき生コンクリートの種類毎に規定さ
れた示方配合を選択する示方配合値選択手段と、
生コンクリートのスランプロスの原因となる外乱
情報の内、生コンクリートの練り上がり温度、該
コンクリートが施工現場に搬送されるまでに要し
た搬送時間、及び該コンクリートが施工現場に搬
送されるまでに辿つた経路の外気温度という外乱
情報を供給する外乱情報供給手段と、上記外乱情
報を受け取つて生コンクリートが上記施工現場に
搬送された場合におけるスランプロス量を予測算
出するスランプロス量算出手段と、上記スランプ
ロス量を補償するために、上記算出されたスラン
プロス量に基づいて増減すべき生コンクリート材
料の配合補正量、すなわち増加させる単位水量、
単位セメント量と単位水量との比を一定にして増
加させるセメント量、全体の容積を変えないため
に細骨材率を変えずに減少させる砂と砂利との
量、及び空気量を変えないために少なくともセメ
ント量の増加や練り上がりコンクリート温度の変
化に応じた混和剤量、を算出する配合補正量算出
手段と、上記配合補正量算出手段によつて算出さ
れた配合補正量に応じた計量値にセツトされる計
量機とを備えて成ることを特徴とする生コンクリ
ート材料の配合量補正装置。