JPS59196207A - 生コンクリ−トの調合補正方法および調合補正内容の表示装置 - 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】 （イ）技術分野 本発明は生コンクリートの調合補正方法および調合補正
内容の表示装置に関し、特に、生コンクリートの製造時
又は受入れ時において、その生コンクリートの調合を応
急的に補正するのに適した方法およびその補正内容を表
示する装置に関する。

（口）発明の背景 現状の生コンクリートの製造時には調合確認の検査が行
なわれておらず、受入れ時の検査のみに頼っている。そ
の受入れ検査は、スランプと空気量の測定と、圧縮強度
試験体の採取が行なわれているだけで、コンクリートの
最も重要な品質である圧縮強度は、上述の試験体の所定
の材令が経過した後でないと判明せず、従って現状では
コンクリート打設後所定の日数が経ってからの事後判定
にとどまり、真の品質管理に役立っているとは云えない
。すなわち、使用材料．設備等の状況が時々刻々と変化
している為、結果がわかった段階では徹底的な原因究明
ができず、具体的対策も施されないことが多い。

実際の作業所で受入れた生コンクリートに対してとれる
アクションとしては、スランプ試験と空気量試験による
スランプと空気量の測定値を、目標値に補正することで
ある。例えば、スランプの調整は、単位水量を加減する
ことによって容易に実施することができる。しかし、ス
ランプの狂う原因は、骨材の表面水の変動に起因する単
位水量の変化だけでなく、骨材粒度．練り上り温度，実
積率および空気量等によっても影響を受け、その為スラ
ンプ調整を現状のように水の加減によって容易に行うと
、生コンクリートの水・セメント比が狂い、それに伴っ
て最も重要な品質たる圧縮強度も狂ってしまう。

そこで本発明者らは、種々の実験・調査を行い、生コン
クリートの製造工程における事情等に起因して、その澗
合成分中セメントの調合率に関してはＪＩＳＡ５３０Ｂ
の許容範囲に収まっていること、同じく調合成分中水に
関しては、上述した骨材の表面水の変動やスランプ調整
の為、安易に開整ダイアルを用いて加減され、単位水量
がＪＩＳＡ５３０Ｂの許容範囲を逸脱している場合が多
いこと等を把握し、生コンクリートの圧縮強度と高い相
関のあるセメント・水比（水・セメント比の逆数）を打
設前に短時間で測定する手法を開発し、生コンクリート
の受入れ時にその品質の判定を行い得るようにした。

しかし、生コンクリートの水・セメント比がわかっても
、現実の作業所ではコンクリートの調合理論を理解して
いる人がいない為、具体的に開合修正を生コンクリート
工場に指示することができず、また、打設前に応急的に
その生コンクリートの調合補正を行うに当り、各成分の
補正を水・セメント比だけで決定することはできず、実
際問題として施工性も確保しつつ水・セメント比を目標
値に合致させる必要があり、スランプ量，空気量とを併
せて３つの特性を同時に許容範囲に収める為の具体的対
策の標準化が望まれている。または、この対策を生コン
クリートプラントにおける製造時に実施すれば、更に早
い対応が可能となる。

（ハ）発明の目的 本発明は上記に鑑みなされたもので、生コンクリートの
受入れ時に、短時間に、且つ、誰でも容易にその生コン
クリートの調合補正を行い得る方法と、その調合補正内
容を表示し得る装置の提供を目的とする。

（二）発明の原理 本発明は以下に示す原理や実験に基づく事実等に基づい
ている。

先ず、通常の生コンクリートの製造工程において、各成
分の調合が例えばパンチカードシステム等によって管理
されており、各成分のうちセメントに関しては、水分の
含有等による計量誤差が無く、計量器精度による誤差程
度、すなわち、ＪＩＳＡ５３０８で規定された範囲内に
充分収まっている事実。

次に、上述した如く、生コンクリートの成分中、水に関
しては、骨材の表面水の変動によってその開合率が大き
く影響されることと、生コンクリートのスランプ調整は
主として水の加減によって行なわれることから、その調
合率がＪＩＳＡ５３０８の許容範囲から逸税している場
合が多く、上述のセメントの調合率の正確さとから、通
常の生コンクリートの水・セメント比Ｗ／Ｃは、当該生
コンクリートに含有される水量によって定まり、生コン
クリートのモルタル分を抽出して、その適当量をサンプ
リングし、その重量（Ｍ）と水中重量（Ｍ′）とを測定
すれば、次の（１）式からただちに当該生コンクリート
の水セメント比Ｗ／Ｃを求めることができること。

Ｗ／Ｃ＝Ｍ／Ｃ＋ｋ１−ｋ２・Ｍ’／Ｃ−（１１ここで
、 Ｃ；−単位セメント量 １１１ ｋ＋（定数）＝（−−−）／（１−−）ρＳρＣρＳ １ ｋ２（定数）＝１／（１−？＞ ρＳ ρＣ；セメントの比重 ρＳ；砂の比重 また、単位セメント量Ｃが殆んど規定値に近い値であれ
ば、コンクリートの調合理論や土木学会ＲＣ示方書、及
び各種の実験結果より、次の表に示す如く調合の補正を
行い、その補正に伴う単位セメント量Ｃの変化を補正す
れば、スランプ，空気量および水セメント比を同時に目
標値に合致させることができること． （二）方法発明の構成 本発明の生コンクリートの調合補正方法は、単位セメン
ト量（Ｃ）が既知な生コンクリートをサンプリングし、
そのスランプ量（ＳＬ），空気量（Ａ）および水・セメ
ント比（Ｗ／Ｃ）を測定し、その各測定結果に基づいて
、下記の（２）式から当該生コンクリートの単位水量の
補正量（ΔＷ）を、下記の（３）式から当該生コンクリ
ートの細骨材率の補正量（ΔＳ／ａ）をそれぞれ求める
とともに、得られた単位水量の補正量（ΔＷ）と水・セ
メント比（Ｗ／Ｃ）の測定結果に基づいて下記の（４）
式から当該生コンクリートの単位セメント量の補正量（
ΔＣ）を求めることを特徴としている。

ΔＷ＝（（ＳＬ−ＳＬｏ）ｘα−（Ａ−Ａｏ）Ｘβ｝ｘ
ＣｘＷ／Ｃ−（２） ΔＳ／ａ＝（Ａ−Ａｏ）Ｘｒ−（Ｗ／Ｃ−Ｗｏ／Ｃ）×
δ・−・（３） ｃｘｗ，”ｃ＋ΔＷ Δｃ＝−ｃ一・（４） Ｗｏ／Ｃ ここで、ＳＬｏ；目標スランプ量（ｃｍ）ＡＱｉ目標空
気量（％） ｗｏ／Ｃ；目標水・セメント比（％） 謙．β．γ，δ：係数 （ホ）装置発明の構成 本発明の生コンクリートの調合補正内容の表示装置の構
成を、第１図に示す機能ブロソク図に基づいて説明する
。

入力手段は、調合補正すべき生コンクリートのスランプ
量（ＳＬ），空気ｉｔ（Ａ＞および水・セメント比（Ｗ
／Ｃ）の各測定データを演算手段に供給する為のもので
、関数記憶手段は上述の（２），（３）および（４）式
と、あらかじめ設定された各定数を記憶している。演算
手段は関数記憶手段に記憶された各関数に入力手段から
の各測定データを代入してこれらを演算し、表示出力手
段はその各演算結果を表示し、その表示値がそれぞれ当
該生コンクリートの単位水量の補正量、綱骨材率の補正
量および単位セメント量の補正量を表わすよう構成され
ている。

（へ）実施例 次に、本発明の方法および装置の実施例を図面に基づい
て説明する。

第２図は本発明によって生コンクリートの調合補正内容
が得られるまでの過程の実施例を示す図で、第３図は本
発明の生コンクリートの調合補正内容の表示装置の実施
例の構成を示すブロック図である。

まず、生コンクリートの受入れ時において、単位セメン
ト量（Ｃ）が既知な生コンクリートを、例えば生コン車
からの荷卸し地点で排出の中間時にバケソトに採取し、
公知のスランプ試験および空気量試験によってスランプ
量（ＳＬ）および空気量（Ａ）を測定するとともに、次
の手順によって水・セメント比（Ｗ／Ｃ）を測定する。

すなわち、採取された生コンクリートの適当量を５ｍｌ
目ふるいでふるい分け、砂利分を除去してモルタルを抽
出し、そのモルタルをはかりによって規定量、例えば４
００ｇだけばかり取る。次に、そのはかり取ったモルタ
ルに水を加えて攪伴し、モルタル内に混入している空気
を排除し、数十秒間静止してモルタルが容器内に沈澱す
るのを待ち、水中に浸漬して水中重量Ｍ′を測定する。

そして、前述した（１）式における重量Ｍを４００ｇと
して、あらかじめ作成された水中重量（Ｍ′）一水・セ
メント比（Ｗ／Ｃ）の相関グラフ又は相関表から生コン
クリートの水・セメント比（ｗ／ｃ）を読み取る。

一方、住コンクリートの調合補正内容の表示装置１には
、あらかじめ目標スランプｍ（ＳＬｏ），目標空気ｉｔ
（Ａｏ）および目標水・セメント比（Ｗ／Ｃ）と、既知
の値である単位セメントｉ（Ｃ）および（２），（３）
式における係数α，β，γおよびδを、上述した表に基
づいて、それぞれ０．０１２，０．０３，０．７および
２ｏとして入力しておく。そして、測定したスランプｉ
ｌ＝（ＳＬ）空気量（Ａ）および水・セメント比（Ｗ／
Ｃ）を入力すれば、上述の（２）．（３）および（４）
式を演算して単位水量の補正ｉ（Δｗ）、細骨祠率の補
正量（ΔＳ／ａ）および単位セメントａの補正量（ΔＣ
）をプリントアウトする。

この生コンクリートの調合補正内容の表示装置１を詳述
すレハ、第３図の如く、ＣＰＵ２１，ＲＯＭ．２２ＲＡ
Ｍ２３等から成るマイクロコンピュータ２と、そのマイ
クロコンピュータ２に各種数値等を入力したり、命令を
入力する為のキーホード３．マイクロコンピュータ２か
ら出力される演算結果等をプリントアウトする為のプリ
ンタ４およびそのインターフェース５から構成され、Ｒ
ＯＭ２２には上述の関数式（２），（３）および（４）
等が記憶されている。なお、ＣＰＵ２１はその関数の演
算の実行や各周辺装置の制御を行い、ＲＡＭ２３はキー
ボード３からの各種定数や測定データを記憶するよう構
成されている。従って、サンプリングした生コンクリ−
１一のスランプ量（ＳＬ），空気量（Ａ）および水・セ
メント比（Ｗ／Ｃ）の３つの特性値をキーボード３から
入力すれば、（２）（３）および（４）式から、ただち
に当該生コンクリートの単位水量の補正量（ΔＷ），細
骨材率の補正量（ΔＳ／ａ）および単位セメント量の補
正量（ΔＣ）がプリントアウトされ、その結果に基づい
て受入れた生コンクリートを打設前に補正するとともに
、生コンクリートの製造工程にフィードバックすればよ
い。

なお、水・セメント比の測定に関し、サンプリングモル
タルを一定量のはかり取りとせず、任意量として、その
重量と水中重量とから（１）式に基づいて水・セメント
比を算出してもよく、また、ザンブリングモルタルの重
量測定がら水・セメント比の算出までを自動化すること
もでき、この場合、生コンクリートの調合補正内容の表
示装置１とその自動化装置とを直結すれば、測定データ
のキーボードからの入力をスランプ量と空気量のみとす
ることができる。

また、（２）．（３）式における各係数は、現時点にお
いて上述の値が最適ではあるが、実験結果その他に基づ
いて、適宜その値を変更することができる。

更に、生コンクリートの調合補正内容の表示装置１によ
って補正内容をプリントアウトとすると同時に、そのデ
ータに基づいて生コンクリートの製造プラントにフィー
ドバンク信号をかけるよう構成すれば、生コンクリート
の製造時に自動的に最適な調合を得ることができる。

（ト）効果 以上説明したように、本発明によれば、従来打設現場に
おいてスランプ量と空気量の補正のみしかできなかった
応急的対策が水・セメント比をも含めて、すなわち、圧
縮強度をも補償して、適確に調合補正し得るようになっ
た。しかも補正内容を得るに当って、コンクリ−１・の
調合理論を理解していなくともすみやかに導き出すこと
ができ、受入れた生コンクリートの打設前の調合補正は
かりでなく、生コンクリートの製造部門へその結果をフ
ィードバンクすること番こより、施工性を確保しつつ、
常に正しい調合の生コンクリートを打設することができ
るようになった。

本発明の方法および表示装置を、生コンクリートを受入
れる建築現場のみならず、生コンクリートプラントに通
用することにより、生コンクＩＪ一トを迅速的確に調合
し得えて、効果の大きなものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の表示装置の構成を示す機能ブロック図
，第２図は本発明により調合補正内容が得られるまでの
過程の実施例を示す図、第３図は本発明の表示装置の実
施例の構成を示すブロノク図である。 １＝一生コンクリートの調合補正内容の表示装置２−マ
イクロコンピュータ，３−キーボード４−プリンタ，５
−インターフェース ２１−ＣＰＵ，２２−ＲＯＭ ２３−・一ＲＡＭ 特許出願人株式会社竹中工務店 同株式会社島津製作所 代理人弁理士西田新 −４２

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）単位セメント量（Ｃ）が既知な生コンクリートを
   サンプリングし，そのスランプｉｔ（ＳＬ），空気量（
   Ａ）および水・セメント比（Ｗ／Ｃ）を測定し、その各
   測定結果に基づいて、下記の（ａ）式から当該生コンク
   リートの単位水量の補正量（ΔＷ）を、下記の（ｂ）式
   から当該生コンクリートの細骨材率の補正量（ΔＳ／ａ
   ）をそれぞれ求めるとともに、上記水・セメント比（Ｗ
   ／Ｃ）と上記単位水量の補正量（ΔＷ）に基づいて下記
   の（Ｃ）式から当該生コンクリートの単位セメント量の
   補正量（ΔＣ）を求めることを特徴とする生コンクリー
   トの調合補正方法。 ΔＷ−−｛（ＳＬ−ＳＬｏ）Ｘα−（Ａ−ＡＯ）Ｘβ｝
   ｘＣｘＷ／Ｃ一−’（ａ） ΔＳ／ａ＝（Ａ−Ａｏ）ｘｒ−（Ｗ／Ｃ−Ｗｏ／Ｃ）×
   δ−ｉｂ） ＣＸＷ／Ｃ＋ΔＷ Δｃ＝−ｃ一・（Ｃ） ＷＯ／Ｃ ここで、ＳＬＯｉ目標スランプ量（ｃｍ）Ａｏ；目標空
   気量（％） Ｗｏ／Ｃ；目標水・セメント比（％） 。，β，Ｔ，δ：係数
2. （２）上記係数α，β，Ｔおよびδがそれぞれ０．０１
   ２，０．０３，０．７および２０であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の住コンクリートの調合補
   正方法。
3. （３）上記水・セメント比（Ｗ／Ｃ）の測定方法が、当
   該生コンクリートから砂利分を除去してモルタルを抽出
   し、そのモルタルの適当量をサンプリングしてその重量
   を測定した後、水中での重量を測定し、そのサンプリン
   グモルタルの重量および水中重量の関数として当該生コ
   ンクリートの水・セメント比（Ｗ／Ｃ）を導出する方法
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２
   項記載の生コンクリートの調合補正方法。 《４》調合補正すべき生コンクリートのスランプ量（Ｓ
   Ｌ），空気量（Ａ）および水・セメント比（Ｗ／Ｃ）の
   測定データを入力する手段と、上記各測定データを変数
   とする、あらかじめ設定された下記の（ａ），（ｂ），
   （ｃ）の関数式を記憶する手段と、上記入力データに基
   づいて上記各関数式を演算する手段と、その各関数式の
   演算結果を表示出力する手段とを備え、下記の（ａ），
   （ｂ）および（Ｃ）の関数式の演算結果の表示値が、そ
   れぞれ当該生コンクリートの単位水量の補正量（ΔＷ）
   ，細骨材率の補正量（ΔＳ／ａ）および単位セメント量
   の補正Ｍ（ΔＣ）を表わしていることを特徴とする生コ
   ンクリートの調合補正内容の表示装置。 ΔＷ−−（（ＳＬ−ＳＬ＋ｏ）ｘα−（Ａ−Ａｏ）ｘβ
   ｘＣｘＷ／Ｃ−（ａ） ΔＳ／ａ＝（Ａ−Ａｏ）ｘｒ−（Ｗ／Ｃ−Ｗｏ／Ｃ）×
   δ−（ｂ） ＣＸＷ／Ｃ＋ΔＷ ΔＣ＝−Ｃ−１ｃ） ＷＯ／Ｃ ここで、ＳＬｏ；目標スランプ量 Ａｏ；目標空気量 Ｗｏ／Ｃ；目標水・セメント比 α．β．Ｔ，δ：係数