KR20220056100A

KR20220056100A - 생콘크리트 제조방법

Info

Publication number: KR20220056100A
Application number: KR1020210090302A
Authority: KR
Inventors: 고헤이 우에다; 도시노리 무라카미
Original assignee: 가부시키가이샤 리바티
Priority date: 2020-10-27
Filing date: 2021-07-09
Publication date: 2022-05-04
Also published as: JP6961184B1; JP2022070540A; KR102519893B1

Abstract

(과제) 본 발명은, 불필요한 시험비빔을 하지 않고, 주문한 그대로 생콘크리트를 제조하는 것이다.
(해결수단) 생콘크리트의 제조를 적어도 2회로 나누어서 하고, 각 회마다 슬럼프 및 슬럼프 플로값과 비교하여 적부를 판정하고, 부적합한 회의 다음 회에서는 전회를 고려한 혼화제량의 증감조정을 한 후에, 혼련 후의 생콘크리트에 있어서의 시멘트양과 단위수량의 비율을 구하여 추정강도를 구하고, 요구되는 강도와 비교하여 수분량의 증감조정을 하여 복수 회에 의하여 제조된 생콘크리트를 동일한 믹서트럭에서 혼합한다.
(효과) 시험비빔이 없기 때문에, 모든 회에 있어서의 생콘크리트가 낭비되지 않으며, 분할횟수를 늘림으로써 미세하게 조정하면서 전량을 제조하기 때문에, 품질이 높은 생콘크리트를 주문대로 제조할 수 있다.

Description

생콘크리트 제조방법{READY MIXED CONCRETE MANUFACTURING METHOD}

본 발명은, 주문대로 생콘크리트(ready mixed concrete)를 출하하는 기술에 관한 것이다.

생콘크리트 발주자의 최대의 요망으로서는, 발주자의 주문대로(재료의 배합으로) 제조되어 있는 것을 대전제로 하여, 특히 생콘크리트의 출하 후에 있어서의 실제의 타설(打設) 후의 콘크리트에 있어서 하기의 2개의 조건 중에서 적어도 어느 일방(一方)의 요건을 구비하고 있는 것이다.

(1) 제조된 생콘크리트가 소정의 재령(材齡)을 맞이하였을 때에 소정의 강도(强度)와 내구성(耐久性)을 충족하고 있을 것 및 그것이 보증되어 있을 것.

(2) 제조된 생콘크리트를 믹서트럭(mixer truck)에 의하여 소정의 장소로 수송한 시점의 프레시 성상(fresh 性狀)이, 타설하기 쉬운 워커빌리티(workability)를 확보하고 있을 것.

주로 상기 (1)의 경화 후의 콘크리트 강도나 내구성에 관하여 본 출원인은, 제조된 생콘크리트에 포함되는 수량(水量)과 시멘트양에 의거하여 생콘크리트 공장의 실적으로부터, 소정의 재령을 갖지 않고 혼련(混練) 직후에 강도와 내구성을 보증할 수 있는 방법, 즉 생콘크리트의 제조공장으로부터 출하 이후에 부적합이 발생할 우려를 높은 확률로 억제하여, 고품질의 생콘크리트를 주문대로 안정하게 출하하는 방법을 특허문헌1(일본국 특허 제5718886호 공보)에서 제안하였다.

즉 특허문헌1에서 제안한 방법은, 생콘크리트를 제조할 때에 주문에 의거하여 배합하는 시멘트, 골재, 골재의 표면수율(表面水率)에 의거하여 보정한 물, 혼화제(混和劑)의 동하중(動荷重)을 계측하고, 이들을 혼련하고, 혼련 후의 생콘크리트의 단위수량(單位水量)을 계측하고, 상기 계측값 중에서 시멘트양과 단위수량의 비율을 구하여 추정강도를 구함과 아울러 이 추정강도의 최저값과 최고값의 영역을 구하고, 상기 단위수량의 추천값 이하인지 아닌지, 시멘트양과 단위수량의 비율이 소정 비율 이하인지 아닌지, 추정강도의 최저값과 최고값의 영역 중에서 그 최저값이 필요강도임과 아울러 그 추정강도의 최저값의 발현확률이 95% 이상인지 아닌지의 모든 조건을 충족하는 경우에만 출하의 판정을 하여, 출하에 적합한 생콘크리트의 인출지시를 하는 것이다.

또한 주로 상기 (2)의 생콘크리트의 타설작업성, 워커빌리티에 관하여 본 출원인은, 특허문헌2(일본국 공개특허 특개2020―71134호 공보)에서 생콘크리트의 조성이나 배합, 혼련장치의 부하 등의 외란요소를 배제하여 유동성을 측정함으로써, 신빙성이 높은 슬럼프(slump) 및 슬럼프 플로 추정값(slump flow 推定値)을 산출하는 방법을 제안하였다.

즉 특허문헌2에서 제안한 방법은, 생콘크리트의 슬럼프 및 슬럼프 플로값을 추정하기 위하여, 상하면(上下面)이 개구(開口)된 중공(中空)의 원뿔대 모양으로서 상면이 대경(大徑), 하면이 소경(小徑)이 되도록 배치된 측정용기에, 혼련 후 출하 전의 생콘크리트를 장입(裝入)하고, 그 측정용기로부터 배출되는 생콘크리트의 배출시간과 배출속도를 측정하고, 상기 측정용기의 상면으로부터 보아서 생콘크리트의 퇴적 상단면(堆積上端面)의 중앙 소정 지름부에 있어서의 둘레 가장자리의 복수 부위의 평균전단변형과, 중앙 소정 지름부보다 큰 대경부에 있어서의 둘레 가장자리의 복수 부위의 평균전단변형과, 생콘크리트의 배출시간 내에 있어서의 배출용적의 최대값인 최대용적변동량을 배출시간 내에 계속하여 측정 및 산출하고, 이들에 의거하여 슬럼프 및 슬럼프 플로의 추측값을 산출하는 것이다.

특허문헌1, 2의 방법을 사용함으로써, 이전에 비하여 비약적으로 생콘크리트의 품질이 개선되어, 상기 (1), (2)의 요구는 각각 이전보다는 충족됨과 아울러 보증되었지만, 주문된 (1) 강도와 내구성, (2) 워커빌리티의 요구에 대하여 아직 100%까지는 충족하지 않아서, 출하되는 생콘크리트의 품질로서는 여전히 타설현장에서 편차가 발생하고 있는 것이 현재의 상태이다.

또한 발주자의 요망에 따르려면, 특히 물이나 혼화제를 조정하여 소위 시험비빔(trial mixing)을 몇 번이나 반복하는 것을 생각할 수 있지만, 시험비빔에 의하여 부적합하게 된 생콘크리트는 출하할 수 없기 때문에 폐기될 수 밖에 없어, 재료나 시험비빔을 위한 설비가동률이나 시간적으로 로스가 발생하고 있었다.

: 일본국 특허 제5718886호 공보 : 일본국 공개특허 특개2020―71134호 공보

본 발명이 해결하고자 하는 문제는, 주문된 (1) 강도와 내구성, (2) 워커빌리티의 요구에 대하여 100%까지는 충족되지 않아서, 출하되는 생콘크리트의 품질로서는 여전히 타설현장에서 편차가 발생하고 있는 점, 또한 출하하는 생콘크리트의 품질향상을 위하여 시험비빔을 하면, 시험비빔분의 재료나 설비가동률이나 시간의 로스가 생기는 점이다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 생콘크리트의 제조를 적어도 2회로 나누어서 하고, 모든 콘크리트 재료를 제조횟수만큼 분할한 분할량을 산출하고, 각 회마다 상기 분할량에 의거하여 콘크리트 재료의 각각의 동하중을 계측하고, 그 후에 이들을 혼련하고, 혼련 후의 생콘크리트에 대하여 슬럼프 및 슬럼프 플로의 추측값을 산출하고, 요구되는 슬럼프 및 슬럼프 플로값과 비교하여 혼화제의 필요/불필요와 필요한 경우에 양을 조정하고, 계속하여 생콘크리트의 추정강도를 구함과 아울러 이 추정강도가 적정값인지 아닌지를 판정하고, 부적합한 회의 다음 회에서는 전회를 고려한 수분량의 증감조정을 하여 복수 회에 의하여 제조된 생콘크리트를 동일한 믹서트럭에서 혼합하는 것으로 하였다.

기본적으로 생콘크리트의 제조는, 주문된 (추정)강도, 슬럼프 및 슬럼프 플로값이 되도록 하는 것이지만, 날씨나 시간대, 그 이외의 다양한 요인에 의하여 오차를 포함하여 버려서, 어떤 일정한 레벨부터 추정강도가 요구되는 강도에 접근하지 않게 된다. 그래서 본 발명에 의하면, 생콘크리트의 제조량(주문)이 예를 들면 소량이더라도 적어도 2회로 나누어서 하지만, 시험비빔 없이 예를 들면 2회로 한 경우에, 1회째에서도 항상 주문한 대로 되도록 제조한 후에 2회째(최종회)에서는 1회째의 오차를 고려하여 2회째의 수량을 보정하기 때문에, 설령 1회째와 같은 오차가 2회째에 생겼다고 하더라도 전체로서의 오차는 저감됨과 아울러, 적어도 2회로 나누지만 시험비빔은 없기 때문에 모든 회에 있어서 생콘크리트가 낭비되지 않고, 분할횟수를 늘림으로써 미세하게 조정하면서 전량을 제조하기 때문에, 품질이 높은 생콘크리트를 주문대로 제조할 수 있다.

[도1] 본 발명의 생콘크리트 제조설비의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
[도2] 본 발명의 생콘크리트의 제조순서를 나타내는 도면이다.
[도3] 슬럼프 및 슬럼프 플로값의 추정순서를 나타내는 도면이다.
[도4] 추정강도의 산출과 수분의 필요/불필요의 순서를 나타내는 도면이다.
[도5] 슬럼프 및 슬럼프 플로값의 추정순서에 있어서, (a)는 생콘크리트 배출 시의 유속과 배출시간의 관계를 나타내는 도면이고, (b)는 생콘크리트 배출 시의 최대유속과 슬럼프의 관계를 나타내는 도면이다.
[도6] 슬럼프 및 슬럼프 플로값의 추정설비에 있어서의 측정용기와 TOF 카메라의 관계를 나타내는 도면이다.
[도7] 슬럼프 및 슬럼프 플로값의 추정순서에 있어서, (a)는 슬럼프값이 10cm일 때의 전단변형평균값과 배출시간의 관계를 나타내는 도면이고, (b)는 슬럼프값이 15cm일 때의 전단변형평균값과 배출시간의 관계를 나타내는 도면이다.
[도8] 슬럼프 및 슬럼프 플로값의 추정순서에 있어서, (a)는 슬럼프값이 21cm일 때의 전단변형평균값과 배출시간의 관계를 나타내는 도면이고, (b)는 생콘크리트 배출 시의 최대평균전단변형과 슬럼프의 관계를 나타내는 도면이다.
[도9] 슬럼프 및 슬럼프 플로값의 추정순서에 있어서, (a)는 생콘크리트의 용적변동량과 배출시간의 관계를 나타내는 도면이고, (b)는 생콘크리트의 최대용적변동량과 슬럼프의 관계를 나타내는 도면이다.
[도10] 슬럼프 및 슬럼프 플로값의 추정순서에 있어서, 각 요인과 슬럼프의 관계를 나타내는 도면이다.

본 발명은, 주문된 생콘크리트(ready mixed concrete)의 (1) 강도와 내구성, (2) 워커빌리티(workability) 중에서 적어도 어느 일방(一方)을 충족시키고 보증하는 것을 목적으로 하고, 이 목적을, 생콘크리트의 제조를 적어도 2회로 나누어서 하고, 모든 콘크리트 재료를 제조횟수만큼 분할한 분할량을 산출하고, 각 회마다 상기 분할량에 의거하여 콘크리트 재료의 각각의 동하중(動荷重)을 계측하고, 그 후에 이들을 혼련(混練)하고, 혼련 후의 생콘크리트에 대하여 슬럼프(slump) 및 슬럼프 플로(slump flow)의 추측값을 산출하고, 요구되는 슬럼프 및 슬럼프 플로값과 비교하여 혼화제(混和劑)의 필요/불필요와 필요한 경우의 양을 조정하고, 계속하여 생콘크리트의 추정강도를 구함과 아울러 이 추정강도가 적정값인지 아닌지를 판정하고, 부적합한 회의 다음 회에서는 전회(前回)를 고려한 수분량(水分量)의 증감조정을 하여 복수 회에 의하여 제조된 생콘크리트를 동일한 믹서트럭(mixer truck)에서 혼합함으로써 달성하였다.

또한 본 발명은, 상기 목적을, 생콘크리트의 제조를 적어도 2회로 나누어서 하고, 모든 콘크리트 재료를 제조횟수만큼 분할한 분할량을 산출하고, 각 회마다 상기 분할량에 의거하여 콘크리트 재료의 각각의 동하중을 계측하고, 이들을 혼련하고, 혼련 후의 생콘크리트에 대하여 슬럼프 및 슬럼프 플로의 추측값을 산출하고, 요구되는 슬럼프 및 슬럼프 플로값과 비교하여, 부적합한 회의 다음 회에서는 전회를 고려한 혼화제량의 증감조정을 하고, 계속하여 혼련 후의 생콘크리트의 추정강도를 구하고, 요구되는 강도와 비교하여 수분의 증감조정을 함으로써 복수 회에 의하여 제조된 생콘크리트를 동일한 믹서트럭에서 혼합함으로써도 달성할 수 있다.

또한 본 발명은, 상기 (1), (2)의 양방의 목적을, 생콘크리트의 제조를 적어도 2회로 나누어서 하고, 모든 콘크리트 재료를 제조횟수만큼 분할한 분할량을 산출하고, 각 회마다 상기 분할량에 의거하여 콘크리트 재료의 각각의 동하중을 계측하고, 이들을 혼련하고, 제조횟수 중에서 최종회인지를 확인하고, 최종회가 아니면, 슬럼프 및 슬럼프 플로값에 관한 판정이 적합한 경우로서 추정강도에 관한 판정이 적합한 경우에는, 그대로 믹서트럭으로 인출지시를 하고, 슬럼프 및 슬럼프 플로값에 관한 판정이 적합한 경우로서 추정강도에 관한 판정이 부적합한 경우에는, 과부족 수분량을 산출하여 피드백하고 믹서트럭으로 인출지시를 하고, 슬럼프 및 슬럼프 플로값에 관한 판정이 부적합한 경우에는, 혼화제의 과부족량을 산출하여 피드백하고, 추정강도에 관한 판정이 적합한 경우에는, 그대로 믹서트럭으로 인출지시를 하고, 슬럼프 및 슬럼프 플로값에 관한 판정이 부적합한 경우에는, 혼화제의 과부족량을 산출하여 피드백하고, 추정강도에 관한 판정이 부적합한 경우에는, 과부족 수분량을 산출하여 피드백하고 믹서트럭으로 인출지시를 하고, 최종회이면, 전회까지 피드백된 과부족 혼화제량을 고려한 증감조정을 하고, 또한 전회까지 피드백된 과부족 수분량을 고려한 증감조정을 하고, 또한 상기와 동일한 믹서트럭으로 인출하고, 복수 회에 의하여 제조된 생콘크리트를 동일한 믹서트럭에서 혼합함으로써 달성할 수 있다.

또한 본 발명은, 상기한 제조방법의 실시에 대해서는, 주문된 시멘트, 골재, 골재의 표면수율(表面水率), 골재의 표면수율에 의거하여 보정한 물, 혼화제를 각각 계측하는 계측부와, 이들 계측부에 의거하여 각종 계산 및 판정을 함과 아울러 전체를 제어하는 관리부를 구비하고, 상기 관리부에, 주문된 생콘크리트의 배합량을 지시하여 입력하는 입력부와, 이 입력부에 입력된 배합비율의 시멘트 및 골재의 투입을 지시하는 지시부와, 상하면(上下面)이 개구(開口)된 중공(中空)의 원뿔대 모양으로서 상면이 대경(大徑), 하면이 소경(小徑)이 되도록 배치된 측정용기와, 이 측정용기에 있어서 상면 개구의 비스듬한 상방에 배치된 TOF(Time of Flight) 카메라를 구비하고, 생콘크리트의 제조를 예를 들면 소량이더라도 적어도 2회로 나누고, 현재 제조하는 회가 최종회인지 아닌지를 판단함과 아울러, (1) 혼련 후의 생콘크리트의 추정강도를 구함과 아울러 이 추정강도가 적정값인지 아닌지를 판정하고, 부적합한 회의 다음 회에서는 전회를 고려한 수분량의 증감조정을 하는 것, (2) 혼련 후의 생콘크리트의 슬럼프 및 슬럼프 플로의 추측값을 산출하고, 요구되는 슬럼프 및 슬럼프 플로값과 비교하여, 부적합한 회의 다음 회에서는 전회를 고려한 혼화제량의 증감조정을 하는 것 중에서 적어도 (1)을 실시하는 제어부를 더 구비한 생콘크리트 제조설비에 의하여 실현할 수 있다.

(실시예)

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다. 본 발명의 방법은, 예를 들면 도1에 나타내는 본 발명의 생콘크리트 제조설비에 의하여 이루어진다. 본 발명의 생콘크리트 제조설비(1)(이하, 설비(1)라고 기재한다)는, 생콘크리트 재료의 경량(輕量)을 인출하여, 혼련, 확인 및 출하(믹서트럭으로 배출)를 하는 설비로서, 예를 들면 제조량이 소량이더라도 복수(본 예에서는 2회)로 나누어서 제조하고, 1회째의 추정강도의 값, 슬럼프 및 슬럼프 플로값의 최종값을 고려하여 분할한 다음 회의 제조 시에 있어서의 수분량의 가감조정, 혼화제의 가감조정을 하기 위하여, 이하의 구성으로 되어 있다.

2는 시멘트 인출부, 3은 골재 인출부, 4는 물 공급부, 5는 혼화제 인출부이고, 시멘트 인출부(2), 골재 인출부(3), 혼화제 인출부(5)의 각각에는, 각 재료의 질량을 계측하는 시멘트 동하중 계측부(2A), 골재 동하중 계측부(3A), 표면수율 계측부(3B), 물 동하중 계측부(4A), 혼화제 동하중 계측부(5A)가 각각 설치되어 있다.

6은, 시멘트 인출부(2), 골재 인출부(3), 물 공급부(4), 혼화제 인출부(5)로부터 공급된 각 재료를 혼련하는 혼련장치로서, 이 혼련장치(6)에는, 혼련시간을 계측하는 시간계측부(6A), 혼련횟수를 계측하는 혼련횟수 계측부(6B)가 각각 설치되어 있다.

7은, 혼련장치(6)로부터 공급된 생콘크리트를 인출하는 웨트배치호퍼(wet batch hopper)로서, 이 웨트배치호퍼(7)에는 단위수량 계측부(7A), 출하량 계측부(7B)가 설치되어 있다.

8은, 상기 혼련장치(6)의 배출구와 웨트배치호퍼(7)의 장입(裝入) 개구의 사이에, 상하면이 개구된 중공의 원뿔대 모양으로서 상면이 대경, 하면이 소경이 되도록 배치된 측정용기이다. 이 측정용기(8)는, 슬럼프 시험에 사용되는 슬럼프 콘(slump cone)을 반대로 한 도1에 나타내는 바와 같은 형상이 되고, 상면은 개방되고 하면에는 개폐제어되는 개방 게이트(開放 gate)가 설치되어 있다.

9는, 이 측정용기(8)에 있어서 상면 개구의 비스듬한 상방에 배치된 TOF 카메라(Time of Flight Camera : 거리화상 카메라)이다. 이 TOF 카메라(9)는 측정용기(8)에 있어서 상면 개구의 비스듬한 상방에 배치된다. 이 TOF 카메라(9)는, 후술하는 제어부(12)에 대하여 촬영(측정 데이터)신호를 출력하고, 제어부(12)로부터 측정개시·정지의 제어신호에 의하여 제어된다.

상기 측정용기(8)와 TOF 카메라(9)는, 본 실시예의 경우에 혼련장치(6)와 웨트배치호퍼(7)의 사이에 설치된다. 또 TOF 카메라(9)는, 시멘트 입자나 비상(飛翔)하는 모르타르로부터 보호하여 계속적인 측정을 하기 위하여 보호용기에 수납되어 있다. 이 보호용기는 방수성, 방진성 및 방습성을 구비함과 아울러, 또한 반도체 레이저로부터 방출하는 열을 방열하는 기능도 구비하고 있다.

이상은 설비(1) 중에서 옥외에 설치된 설비이고, 옥외설비의 각 계측부에 의한 계측신호, 각 부의 가동지시신호는 옥내설비로서 설치된 관리부(11)에 입력, 관리부(11)로부터 출력되도록 구성되어 있다. 또 옥내설비와 옥외설비의 접속관계는 후술한다.

설비(1) 중에서 옥내에 설치된 관리부(11)는, 예를 들면 (퍼스널) 컴퓨터와 동등한 구성의 서버로 구성되고, 그 서버에 구비된 CPU 및 메모리가 제어부(12), 하드 디스크가 데이터부(13), 키보드 및 마우스가 입력부(14), 디스플레이(또는 프린터)가 출력부(15)로 되어 있다.

본 발명의 생콘크리트 제조방법은, 설비(1)에 있어서의 제조, 관리, 혼련, 출하 가부의 판단이라는 일련의 가동 프로그램 중의 일부이다. 설비(1)에 있어서 제어부(12)는, 관리부(11)에 있어서는 데이터부(13)로부터 생콘크리트 제조방법에 상당하는 프로그램 전체를 제어부(12)에서 읽고, 소위 프로그램의 기동에 의하여 하기의 연산부(12A), 배합지시부(12B), 판정부(12C)가 발현된다. 제어부(12)는, 각종 입력 데이터와 데이터부(13)로부터 읽은 수식이나 문의에 대한 데이터에 의하여 각종 연산을 함과 아울러, 옥외설비의 각 부를 제어한다.

즉 제어부(12)는, 각 계측부(2A, 3A, 3B, 4A, 5A, 6A, 6B, 7A, 7B) 및 TOF 카메라(9)로부터의 출력에 의거하여 각종 연산을 함과 아울러 판정부(12C)로 그 결과를 출력하는 연산부(12A)와, 시멘트 인출부(2), 골재 인출부(3), 물 공급부(4), 혼화제 인출부(5)로 배합지시신호를 출력하는 배합지시부(12B)와, 상기 연산부(12A)에 의하여 연산된 각 연산값에 의거하여 주로 연산값의 적부를 판정하는 판정부(12C)를 구비하고 있다.

또한 제어부(12)는, 측정용기(8)(웨트배치호퍼(7)가 겸하는 경우에도 동일함)의 하면에 있어서의 개방 게이트의 개방을 제어하고 있다. 제어부(12)는, 개방 게이트의 개방속도 등이 다음의 슬럼프 및 슬럼프 플로의 추정값의 산출에 영향을 미치지 않도록, 항상 일정한 룰에 따라 개방되도록 하고 있다.

그리고 본 실시예에 있어서의 제어부(12)는, 생콘크리트의 제조를 예를 들면 소량이더라도 적어도 2회로 나누고, 주문된 시멘트, 골재의 배합량을 제조횟수만큼 분할한 분할량을 산출함과 아울러, 각 계측부에 의하여 계측된 각각의 값에 의거하여 시멘트양과 단위수량(單位水量)의 비율을 구하여 추정강도를 구함과 아울러 이 추정강도가 적정값인지 아닌지를 판정하고, 부적합한 회의 다음 회에서는 전회를 고려한 수분량의 증감조정을 하고, 또한 TOF 카메라에 의하여 배출시간 내에 촬영하여 측정한 값에 의거하여 슬럼프 및 슬럼프 플로의 추측값을 산출하고, 요구되는 슬럼프 및 슬럼프 플로값과 비교하여 적부를 판정하고, 부적합한 회의 다음 회에서는 전회를 고려한 혼화제량의 증감조정을 한다.

이하, 이 제어부(12)의 처리에 대하여 설명한다. 도2는, 본 실시예에 있어서의 본 발명의 방법 전체의 처리순서를 나타내는 플로차트이다. 관리부(11)에서는 설비(1)의 전체를 제어하는 프로그램이 실행되어, 옥외측의 각 부의 가동상황하에서 요구된 주문을 입력부(14)로부터 입력한다(순서1 : 이하, #1이라고 기재한다).

계속하여 제어부(12)는, 주문에 의거하여 분할횟수(본 실시예에서는 2회)를 결정하고(#2), 분할된 양의 재료를 시멘트 인출부(2), 골재 인출부(3), 물 공급부(4), 혼화제 인출부(5)로부터 인출한다(#3).

#3에 있어서, 본 실시예에서는, 배합하는 물의 양에 대해서는 주문뿐만 아니라 골재의 표면수율에 의거하여 보정수량(補正水量)을 구하고 있다. 보정수량은 다음과 같이 결정된다. 제어부(12)는, 골재 중의 조립률(粗粒率)의 측정을 하여, 골재 중의 조골재(粗骨材)의 실적률(實積率)을 측정하고, 그 후에 표면수율 계측부(3B)에 의하여 골재의 표면수율을 측정하고, 주문된 생콘크리트의 제조에 있어서의 금회의 배합에 관한 입력부(14)로부터 입력된 조건에 의거하여 골재의 품질 데이터를 데이터부(13)에 문의하고, 또한 추정강도를 구하는 연산식을 지정하고, 그때의 표준편차가 설정된다.

또 #3에 있어서 실제로 재료를 인출할 때에, 입력부(14)에 의하여 배합하는 시멘트, 골재, 물, 혼화제의 결정된 배합량이나 조건 등이 출력부(15)(여기에서는 디스플레이로 설명한다)로 출력되고, 출력부(15)에 있어서 배합량이나 조건 등이 출력되고 있다.

제어부(12)가 #3에서 인출실행신호를 출력하면, 시멘트가 시멘트 동하중 계측부(2A)로, 골재가 골재 동하중 계측부(3A)로, 물(상기 보정분 포함함)이 물 동하중 계측부(4A)로, 혼화제가 혼화제 동하중 계측부(5A)로 각각 인출된다.

각 동하중 계측부(2A, 3A, 4A, 5A)로 재료가 인출되어 동하중 계측을 실시하기(#4)에 앞서, 본 실시예에서는 각 계측부(2A, 3A, 4A, 5A)의 계측정밀도를 확인하고, 이 정밀도값이 제어부(12)로 출력되고, 제어부(12)는 계측오차를 고려하여 동하중 계측을 한다.

#4에 있어서의 각 재료의 동하중 계측 후에 제어부(12)에 있어서, 시멘트와 물의 동하중값을 사용하여 시멘트·물 비율(시멘트양/수량 : 물의 양에 대한 시멘트양의 비율)을 연산함과 아울러, 각 재료의 동하중값을 사용하여 혼련 전의 강도를 연산하고, 이 값을 일단 데이터부(13)에 기억시킨다. 또 본 발명에서 말하는 강도라는 것은, 압축강도와 굽힘 강도를 총칭하며, 각 재료를 혼련장치(6)에 장입하고, 혼련장치(6)에 의하여 혼련을 시작한다(#5).

제어부(12)는, 혼련장치(6)로부터의 혼련횟수와 혼련시간을 제어하고, 출력부(15)에 그 상황을 출력하여, 상황을 모니터 출력하고 있고, 소정의 혼련횟수와 시간이 경과한 후에, 본 실시예의 경우에는 혼련장치(6)로부터 혼련 후의 생콘크리트를 측정용기(8)로 배출한다.

#5의 후에 제어부(12)는, 측정용기(8)에 있어서 뒤에서 상세하게 설명하는 슬럼프 및 슬럼프 플로값을 추정하고(#6 : 서브루틴), 금회가 #2에서 분할한 횟수의 최종회인지 아닌지를 확인한다(#7).

#7에서 최후가 아닌 경우(#7에서 No)에 제어부(12)는, #6에서 추정한 슬럼프 및 슬럼프 플로값이 적정(범위 내)한지 아닌지를 판단하고(#8), 적정하면(#8에서 OK), 측정용기(8)로부터 웨트배치호퍼(7)로 생콘크리트를 배출한다.

한편, #8에서 적정하지 않은 경우(#8에서 NG)에 제어부(12)는, 혼화제의 과부족량을 다음 회(본 실시예에서는 최종회)의 혼화제 인출량으로 하여(#3에서의 필요정보로 하기 위하여) 데이터부(13)로 데이터를 피드백하고(#10), 처리 자체는 적정한 경우와 마찬가지로 측정용기(8)로부터 웨트배치호퍼(7)로 생콘크리트를 배출한다.

제어부(12)는, 웨트배치호퍼(7)에 있어서 뒤에서 상세하게 설명하는 수분량과 시멘트양에 의거하여 추정강도를 연산하고(#9), 금회가 #2에서 분할한 횟수의 최종회인지 아닌지를 확인한다(#11).

#11에서 최후가 아닌 경우(#11에서 No)에 제어부(12)는, #9에서 추정한 강도의 값, 즉 수분량이 적정(범위 내)한지 아닌지를 판단하고(#12), 적정하면(#12에서 OK), 웨트배치호퍼(7)로부터 믹서트럭으로 배출하고(#13), 그 회는 종료한다.

한편, #12에서 적정하지 않은 경우(#12에서 NG)에 제어부(12)는, 수분량의 과부족량을 다음 회(본 실시예에서는 최종회)의 물공급량으로 하여(#3에서의 필요정보로 하기 위하여) 데이터부(13)로 데이터를 피드백하고(#14), 처리 자체는 적정한 경우와 마찬가지로 웨트배치호퍼(7)로부터 믹서트럭으로 배출하고(#13), 그 회는 종료한다.

또한 #7에 있어서 그 회가 분할된 최종회인 경우(#7에서 Yes)에, 전회까지의 혼화제의 과부족량을 고려하여 혼화제량을 여기에서 조정하고(#15), 처리는 #9로 진행하고, 한편 #11에 있어서 그 회가 분할된 최종회인 경우(#11에서 Yes)에, 전회까지의 수분의 과부족량을 고려하여 수분량을 여기에서 조정하고(#16), 처리는 #13으로 진행한다.

이상은, 본 발명의 설비(1)를 사용한 본 발명의 생콘크리트 제조방법의 개략이다. 여기에서 1개의 주문을 분할하여 제조하는 것의 메리트에 대하여 설명한다. 예를 들면 1개의 주문을 1회로 제조하는 경우에, 예를 들면 슬럼프 및 슬럼프 플로값의 상하범위의 상한 또는 하한에 가까운 값으로 할 수 있고, 또한 예를 들면 (추정)강도값의 상하범위의 상한 또는 하한에 가까운 값으로 할 수 있다.

본 발명은, 1개의 주문을 1회로 제조하는 경우에 있어서의 슬럼프 및 슬럼프 플로값, (추정)강도값의 상하범위의 상한 또는 하한에 가까운 값이더라도 허용할 수 없는 것으로 하여, 복수 회의 제조에 의하여 상한 또는 하한에 가깝게 변동된 값의 요인이 되는 혼화제, 수분량을 분할하여 제조할 때마다 전회분을 고려하여 조정함으로써, 횟수를 거듭할 때마다 미세하게 조정을 반복하여 상하범위의 중앙값에 가깝게 할 수 있다는 메리트가 있다.

그리고 1개의 주문을 분할하여 제조하는 상기 메리트를 확실한 것으로 하기 위해서는, #6에 있어서의 슬럼프 및 슬럼프 플로값의 추정값의 산출처리와, #9의 생콘크리트의 추정강도의 산출처리가 중요하다.

(슬럼프 및 슬럼프 플로값의 추정)

이하, #6과 #9의 서브루틴처리에 대하여 설명한다. 도3에는, 도2의 #6의 슬럼프 및 슬럼프 플로값을 연산하는 서브루틴을 나타낸다. 전공정(前工程), 즉 본 실시예에서는, 혼련장치(6)(후술)로부터 배출된 생콘크리트를 측정용기(8)의 하면의 개방 게이트를 닫힘으로 한 상태에서 받은 후에, 제어부(12)는 정치(靜置)하기 위하여 일정 시간을 카운트한다(순서1 : 이하, S1이라고 기재한다).

제어부(12)는, 측정용기(8) 내에서 전공정으로부터 배출된 생콘크리트를 모두 받고 일정 시간이 경과한 후에, 측정용기(8)의 하면에 설치된 개방 게이트를 개방하여 측정용기(8)로부터 생콘크리트를 배출한다(S2). 이 개방 게이트는, 개방의 방식이 슬럼프 및 슬럼프 플로값의 추정에 영향을 미치지 않도록 설계되어 있다.

제어부(12)는, 측정용기(8)의 하면의 개방 게이트가 개방됨과 동시에 혹은 직전에 TOF 카메라(9)를 작동시킨다(S3). TOF 카메라(9)는, 측정용기(8)의 상방으로부터 그 측정용기(8) 내의 생콘크리트의 퇴적 상단면(堆積上端面)을 측정용기(8)로부터 배출되고 있는 동안에 계속 촬영하고 있고, 이 촬영 데이터로부터 촬영지점까지의 거리를 측정하여 제어부(12)로 출력한다.

S3에서는, 제어부(12)는 TOF 카메라(9)로부터의 데이터에 의거하여 다음의 항목을 계속적으로 산출하고, 이것을 측정값으로 한다.

·생콘크리트 배출 시의 유속(流速)

·평균전단변형

·용적변동량

(생콘크리트 배출 시의 유속)

제어부(12)는, 배출속도에 대하여 측정용기(8)의 내부에서 소정 시간이 경과한 후의 배출량, 즉 퇴적 상단면에서의 배출에 따른 침강량에 의거하여 산출한다.

즉 t초 후의 생콘크리트 배출량(ΔV(t))은, t―1초 시에 계측한 생콘크리트 용적(V(t―1))으로부터 t초 시까지의 생콘크리트 용적(V(t))을 뺀 하기의 식에 의하여 용적으로서 산출할 수 있다.

ΔVt＝V(t―1)―V(t) (cm³) (1)

t―1초부터 t초까지의 생콘크리트 배출 시의 유속(Δvt)은, 상기 (1)식에서 구한 t―1초부터 t초까지의 생콘크리트 배출량을 배출개구부의 면적(A(cm²))과 측정시간간격(Δt)으로 나눈 하기의 식에 의하여 산출할 수 있다. 생콘크리트 배출 시의 유속과 배출시간의 관계를 도5(a)에 나타낸다.

Δvt＝ΔVt/(A×Δt) (cm/S) (2)

(평균전단변형)

제어부(12)는, TOF 카메라(9)에 의한 측정용기(8) 내의 생콘크리트 퇴적 상단면의 촬영 데이터로부터 특정지점에 있어서의 오목한 곳의 양(침강량)을 평균전단변형량으로서 산출한다. 측정용기(8) 내에서 배출된 생콘크리트의 상단면은, 도6에 나타내는 바와 같이 측정용기(8)의 형상과 생콘크리트 배출 시의 자체중량에 의하여, 중앙부가 오목 모양으로 우묵하게 들어가서 점차 외주부가 침강하여 그 측정용기(8) 내에 있어서의 퇴적 상단면의 높이가 낮아지는 퇴적변형이 되는 특성이 있다.

이 특성은 생콘크리트의 점성이 영향을 주고 있으며, 점성의 정도에 따라 현저하게 나타난다. 그래서 본 발명에서는, 유동성이 간접적으로 영향을 주는 요인에 의거하여 슬럼프 및 슬럼프 플로값을 추정하는 것이 아니라, 측정용기(8) 내에 있어서의 전단변형량에 착안하여, 즉 생콘크리트의 유동성 자체에(즉 직접적으로) 착안하여 슬럼프 및 슬럼프 플로값을 추정하는 것으로 하였다.

이 전단변형은, 혼련 후라고 하더라도 생콘크리트의 점성이 퇴적위치에 따라 불균질하게 되기 쉽기 때문에, 평균값을 채용하는 것으로 하였다. 평균전단변형을 구하기 위하여, 도6에 나타내는 바와 같이 유동하는 생콘크리트의 측정용기(8) 내의 퇴적 상단면의 복수 점의 높이를 측정하여, 평균화하는 것으로 하고 있다.

이어서 도6을 사용하여 설명을 계속한다. TOF 카메라(9)는, 측정용기(8) 내에 있어서 중앙부의 소정의 지름영역(이하, 영역I이라고 말한다)의 예를 들면 중심을 포함하는 5개의 점, 또한 동심원(同心圓)에 있어서 중앙부의 소정의 지름으로부터 대경영역(大徑領域)(이하, 영역Ⅱ라고 말한다)의 예를 들면 4개의 점에 대하여, 생콘크리트를 측정용기(8)의 하면으로부터 배출하고 있을 때의 소정 간격의 타이밍에 있어서의 각각의 지점의 연직높이(Li(t))(i는 측정위치, i＝1∼9)를 측정하여 제어부(12)로 보낸다. 생콘크리트 배출 시의 전단변형과 배출시간의 관계를 도7∼도8에 나타낸다.

각 점의 연직방향의 변동량(ΔLi(t))은, t―1초 시의 상기 각 측정점의 연직높이(Li(t―1))에서 t초 후의 상기 각 측정점의 연직높이(Li(t))를 뺀 값으로서 하기의 식에 의하여 산출된다.

ΔLi(t)＝Li(t―1)―Li(t) (cm) (3)

영역I의 각 측정점에 있어서의 t초 후의 전단변형량(Δγi(t))은, 측정위치(i)(2∼5)에 있어서의 t초 후의 연직변위의 변동량(ΔLi(t))을 영역I의 반경(Xcm)으로 나눈 하기의 식에 의하여 산출된다.

Δγ2(t)＝{ΔL1(t)―ΔL2(t)}/X (4―1)

Δγ3(t)＝{ΔL1(t)―ΔL3(t)}/X (4―2)

Δγ4(t)＝{ΔL1(t)―ΔL4(t)}/X (4―3)

Δγ5(t)＝{ΔL1(t)―ΔL5(t)}/X (4―4)

영역Ⅱ의 각 측정점에 있어서의 t초 후의 전단변형량(Δγi(t))은, 측정위치(i)(6∼9)에 있어서의 t초 후의 연직변위의 변동량(ΔLi(t))을 영역Ⅱ의 반경(X'cm)으로 나눈 하기의 식에 의하여 산출된다.

Δγ6(t)＝{ΔL2(t)―ΔL6(t)}/X' (5―1)

Δγ7(t)＝{ΔL3(t)―ΔL7(t)}/X' (5―2)

Δγ8(t)＝{ΔL4(t)―ΔL8(t)}/X' (5―3)

Δγ9(t)＝{ΔL5(t)―ΔL9(t)}/X' (5―4)

영역I 및 영역Ⅱ의 평균전단변형량(Δγ)은, 원주 상에서 직교하는 4개의 점에 의하여 산출된 전단변형량을 평균화하는 하기의 수학식1에 의하여 각각 산출된다.

(용적변동량)

동일한 용량이더라도 점성에 의하여 배출시간은 달라서, 점성이 작은 쪽이 큰 쪽보다 배출시간은 짧다. 배출시간(T)은, TOF 카메라(9)의 촬영과 거리책정으로부터, 측정용기(8) 내의 생콘크리트의 퇴적량이 최대값을 나타내었을 때의 값으로부터, 퇴적량이 0, 즉 용적이 0 또는 용적변동량이 0이 되었을 때의 시간(n)까지의 누계시간으로 하여 산출된다. 생콘크리트의 용적변동량과 배출시간의 관계를 도9에 나타낸다.

이상에서 설명한 바와 같이 생콘크리트의 유속(도5), 평균전단변형과 배출시간(도7∼도8), 용적변동량(도9)에 대해서는, 각각 도5(b), 도8(b), 도9(b)에 나타내는 바와 같이 생콘크리트의 점성(슬럼프)과 관련하여 단순한 특성을 가지고 있으며, 데이터부(13)에서는 모델식으로서 구비하고 있다.

즉 본 발명의 슬럼프 및 슬럼프 플로값의 추정방법에 있어서는, 과거에 「측정」한 슬럼프 및 슬럼프 플로 추정값에 대한, 도5(b)에 나타내는 생콘크리트의 유속과 배출시간의 관계에 있어서의 유속의 피크(최대유속)와, 도8(b)에 나타내는 영역I 및 영역Ⅱ에 있어서의 생콘크리트의 평균전단변형과 배출시간의 관계에 있어서의 평균전단변형의 피크(최대평균전단변형)와, 도9(b)에 나타내는 생콘크리트의 용적변동량과 배출시간의 관계에 있어서의 생콘크리트 변동량의 피크(최대용적변동량)의 각각의 관계를 기록한 데이터 베이스를 데이터부(13)에 구비하고 있다.

생콘크리트 배출 시의 유속과 슬럼프 및 슬럼프 플로값의 관계는, 도5(a)에 나타내는 바와 같이 배출시간과 함께 유속도 가속되고, 최대(피크)를 맞이한 후에 급격하게 감속된다. 이 관계는, 생콘크리트의 점성에 따라 피크유속과 피크에 도달하는 배출시간이 다르지만, 생콘크리트의 점성에 따른 도5(b)에 나타내는 것과 같은 (근사직선의) 관계식에 의거하고 있기 때문에, 제어부(12)는 도5(b)의 관계식을 데이터부(13)로부터 읽어서 대조한다(S4).

생콘크리트의 평균전단변형과 슬럼프 및 슬럼프 플로값의 관계는, 도7(a), 도7(b), 도8(a)에 나타내는 바와 같이 영역I과 영역Ⅱ에 있어서, 생콘크리트의 점성에 따라 최대평균전단변형과 최대전단변형에 도달하는 배출시간이 다르지만, 생콘크리트의 점성에 따른 도8(b)에 나타내는 것과 같은 (근사직선의) 관계식에 의거하고 있기 때문에, 제어부(12)는 도8(b)의 관계식을 데이터부(13)로부터 읽어서 대조한다(S4).

용적변동량과 배출시간의 관계는, 도9(a)에 나타내는 바와 같이 최대용적변동량(피크)이 동일한 용적이고 점성이 다른 경우에는 이 피크에 도달하는 배출시간이 다르고, 생콘크리트의 점성이 작을수록 도9(b)에 나타내는 것과 같은 (근사직선의) 관계식에 의거하고 있기 때문에, 제어부(12)는 도9(b)의 관계식을 데이터부(13)로부터 읽어서 대조한다(S4).

제어부(12)는, 상기 데이터부(13)로부터, 상기 S3에서 얻은 생콘크리트의 유속의 피크인 최대유속값, 영역I 및 영역Ⅱ에 있어서의 평균전단변형의 피크인 최대평균전단변형값, 생콘크리트 용적변동량의 피크값인 최대용적변동량값에 의거하여 각각의 요인에 대한 슬럼프 및 슬럼프 플로 추정값을 특정함과 아울러, 도10에 나타내는 바와 같이 각 요인에 의하여 특정된 슬럼프 및 슬럼프 플로 추정값이 모두 들어가는 범위의 상한값과 하한값의 중앙을 산출하고, 이것을 측정결과로부터 얻은 슬럼프 및 슬럼프 플로의 추정값으로 한다(S5).

이후에 제어부(12)는, 상기한 바와 같이 데이터부(13)로, 생콘크리트의 유속(도5), 평균전단변형과 배출시간(도7∼도8), 용적변동량(도9)의 각각에 대한 슬럼프 및 슬럼프 플로의 관계에 대하여 도5(b), 도8(b), 도9(b)에 나타내는 것과 같은 「측정값」으로 피드백시키고, 상기 S5의 추정값과 생콘크리트를 채취하여 실시한 슬럼프 시험의 실측값의 검증을 한다(S6).

데이터부(13)는, 상기와 반대로 예를 들면 슬럼프 시험에서 실제로 얻은 슬럼프(고정)값 및 슬럼프 플로(고정)값일 때의 생콘크리트의 유속, 평균전단변형과 배출시간, 용적변동량에 관한 도5(b), 도8(b), 도9(b)의 각각에 나타내는 것과 같은 「실제 시험」의 관계 데이터를 구비하고 있고, S5에서 산출한 슬럼프 및 슬럼프 플로의 추정값에 도달하는 생콘크리트의 유속, 평균전단변형과 배출시간, 용적변동량에 대하여 상기 「측정값」이 각 「실제 시험」의 관계식으로부터 허용범위를 넘어서 괴리되어 있지 않은 것을 검증하여, S5의 추정값의 타당성을 판단한다.

예를 들면 S5의 추정값은, 각 요인에 의하여 특정된 슬럼프 및 슬럼프 플로 추정값이 모두 들어가는 범위의 상한값과 하한값의 중앙을 산출하여 얻기 때문에, 어느 하나 또는 복수의 요소가 예를 들면 「실제 시험」의 관계식으로부터 현저하게 괴리되어 있더라도, S5의 추정값은 산출된다. 이러한 오류를 방지하기 위하여, 각 요소별로 슬럼프 시험에 의하여 실제로 얻은 슬럼프 및 슬럼프 플로값을 고정시켜서 미리 얻은 생콘크리트의 유속, 평균전단변형과 배출시간, 용적변동량의 각 요소와의 비교검증을 한 후에, 혼화제의 필요/불필요와 혼화제가 필요하면 그 양을 결정하여 투입한다.

도2로 되돌아가서 제어부(12)는, 그 회가 최후가 아니고(#7에서 No), 각 요소별로 허용범위를 넘어서 괴리되어 있는 경우(#8에서 NG)에, 허용범위에 대한 혼화제를 투입함과 아울러 허용범위를 넘은 괴리분에 대한 혼화제의 과부족량을 피드백하고(#10), 처리는 #9로 진행한다.

한편 제어부(12)는, 그 회가 최후가 아니고(#7에서 No), 각 요소별로 허용범위를 넘어서 괴리되어 있지 않은 즉 적정값이면(#8에서 OK), 허용범위에 대한 혼화제를 투입하고, 처리는 #9로 진행한다.

또한 제어부(12)는, 그 회가 최후인 경우(#7에서 Yes)에, 금회의 혼화제 투입량(필요한 경우)과 전회까지의 혼화제 과부족량을 조정하여 투입하고, 처리는 #9로 진행한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 종래의 혼련 후의 생콘크리트를 채취하여 실시한 슬럼프 시험 및 슬럼프 플로 시험 대신에, 다양한 관계요인에 의거하여 산정한 슬럼프 및 슬럼프 플로의 추정값에 관하여 생콘크리트 자체의 유동특성을 관찰함과 아울러 측정하고, 이에 의거하여 산정하는 것으로 하고 있기 때문에, 생콘크리트에 사용되는 재료의 품질변동, 생콘크리트의 배합요인, 혼련장치의 전기적 요인이라는 외란요인이 어떻든지, 얻어진 추정값과 슬럼프 시험 및 슬럼프 플로 시험의 실측값과의 괴리는 거의 보이지 않아서, 신빙성이 높은 추정값을 얻을 수 있고, 이에 의거하여 혼화제의 투입량의 필요/불필요와 필요한 경우의 그 양을 파악할 수 있다.

(강도의 추정)

다음에, 도2의 #9에 있어서의 서브루틴처리에 대하여 도4를 참조하여 설명한다. 도2에 있어서 슬럼프 및 슬럼프 플로값이 허용범위 내인지 아닌지에 의거한 혼화제의 필요/불필요와 필요한 경우의 그 양의 연산 및 과부족량의 연산 등을 끝낸 후, 즉 측정용기(8)로부터 생콘크리트가 웨트배치호퍼(7)로 배출되면(S11), 생콘크리트의 단위수량을 단위수량 계측부(7A)에 의하여 계측한다(S12).

S12에서는, 도2의 #3에서 얻은 단위수량과 도2의 #4에서 계측한 시멘트의 동하중값에 의거하여 단위수량/시멘트양을 연산하고, 이 값을 데이터부(13)에 기억시킨다. 또한 제어부(12)는 상기 단위수량에 의거하여 추정강도를 연산한다(S14).

그리고 상기 도2의 #4에서 얻은 혼련 전의 각종 계측값과, S14에서의 혼련 후의 추정강도값을 데이터부(13)로부터 읽어서, 제어부(12)에서 추정강도의 허용판정을 한다(S15). 이 판정부(12C)에 있어서의 판정에서는, 다음의 조건에 대하여 판정한다.

S15에서는, 단위수량의 상한값이 195kg/m³ 이하인지 아닌지, 단위수량/시멘트양의 비율이 시멘트의 종류에 따라 60% 미만 또는 65% 미만인지 아닌지, 추정강도값의 최소값과 최대값의 영역 중에서 최저값이 필요강도를 충족하고 있는지 아닌지, 또한 그 최저값의 발현확률이 95% 이상인지 아닌지를 각각 판단한다. 또 이들 각각의 출하적부조건에 있어서의 수치설정이유에 대해서는 후술한다.

S15의 판정에 있어서, 하나라도 충족하지 않는 경우(S15에서 부적합)에, 제어부(12)는 그 충족하지 않은 판정조건에 따라 수분량의 과부족량을 산출하고(S16), 전부를 충족하는 경우(S15에서 적합)에, 처리는 도2의 #11로 진행한다.

여기에서 상기 조건에 대하여 설명한다. 일반적으로 철근 콘크리트 구조물에 사용하는 콘크리트는 철근에 대한 피복두께가 3cm가 되고, 이 피복두께로 철근이 상정기간 60년 이상, 녹이 슬지 않는 것을 보증하기 위하여 185kg/m³의 허용량±10kg/m³의 단위수량으로 하는 것이 추천되고 있다. 따라서 단위수량이 195kg/m³보다 높은 경우에는, 규정에서 보증하고 있는 185kg/m³의 허용량±10kg/m³ 중의 플러스 측을 넘기 때문에, 이 경우에 수분량이 그만큼 많은 것이 된다.

또한 시멘트의 내구성 판단은, 상기 단위수량(수량)만으로는 측정할 수 없는 경우도 있기 때문에, 단위수량/시멘트양의 비율을 출하적부의 판단으로서 사용하고 있다. 시멘트의 종류에 따라 단위수량/시멘트양의 비율이 60% 또는 65%보다 높은 경우에도, 시멘트에 대한 물의 비율이 높은 것을 의미하기 때문에, 상기 60년 이상의 방청보증을 충족하지 않을 가능성이 있어, 수분량의 조정이 필요하다고 판정한다.

또한 추정강도값의 최소값과 최대값의 영역 중에서 최저값이 필요강도를 충족하고 있는지 아닌지에 대해서는, 혼련 후에 단위수량을 중심으로 연산한 강도영역(S14 : 혼련 후의 연산값) 중의 최저값이, 주문된 희망강도(도2의 #1) 즉 필요강도보다 낮은 경우에도, 수분량의 조정이 필요하다고 판정한다.

또한 상기 혼련 후에 단위수량을 중심으로 연산한 강도영역(S14 : 혼련 후의 연산값) 중의 최저값이 필요강도보다 높은 경우이더라도, 그 최저값의 발현확률이 95%보다 낮은 경우에는, 필요강도보다 높은 최저값의 발현 가능성을 보증할 수 없는 것으로서, 수분량의 조정이 필요하다고 판정한다.

이와 같이, 상기한 바와 같이 주문에 의거한 필요강도(도2의 #1)와 출하 직전의 연산값(S14 : 혼련 후의 연산값) 사이에 오차 등이 있는 것을 고려하여 엄밀한 조건을 모두 충족하는 경우에만 수분조정 불필요라는 취지의 판정을 하기 때문에, 출하 후에 강도면이나 내구성면에서 트러블이 생기는 것을 현저하게 억제할 수 있다.

도2로 되돌아가서 제어부(12)는, 그 회가 최후가 아니고(#11에서 No), 추정강도의 부적합에 의거한 수분조정이 필요한 경우(#12에서 NG)에, 수분의 과부족량을 피드백하고(#14), 처리는 #13으로 진행한다.

한편 제어부(12)는, 그 회가 최후가 아니고(#11에서 No), 추정강도의 부적합이 생기지 않는 즉 적정값이면(#12에서 OK), 처리는 #13으로 진행한다.

또한 제어부(12)는, 그 회가 최후인 경우(#11에서 Yes)에, 전회까지의 수분조정량이 있으면 그만큼 수분조정을 하고, 처리는 #13으로 진행한다.

#13에서는, 복수로 분할된 모든 제조회의 생콘크리트가 동일한 믹서트럭으로 배출된다. 즉 본 발명에서는, 소위 시험비빔(trial mixing)이라는 출하에 적합하지 않아서(적합하더라도) 폐기되는 시험비빔이 존재하지 않는다. 이것은, 예를 들면 1회째에서 혼화제량 및 수분량에 부족이 있었다고 하더라도, 2회째(본 실시예에서는 최종회)에는 1회째에서 부족한 혼화제량 및 수분량을 가미하여(최종회분에 대해서는 증량하여) 2회째를 제조하여, 동일한 믹서트럭에서 타설현장에 도착할 때까지 혼합하기 때문이다.

본 발명과 같이 함으로써, 단순계산으로 제조횟수를 분할할수록 미세하게 조정을 반복하면서 전량(全量)을 제조하기 때문에, 전체의 오차는 작아지고, 결과적으로 주문에 매우 가까운 품질의 생콘크리트를 출하할 수 있다.

1 : (생콘크리트 제조)설비
2 : 시멘트 인출부
2A : 시멘트 동하중 계측부
3 : 골재 인출부
3A : 골재 동하중 계측부
3B : 표면수율 계측부
4 : 물 공급부
4A : 물 동하중 계측부
5 : 혼화제 인출부
5A : 혼화제 동하중 계측부
6 : 혼련장치
7 : 웨트배치호퍼
7A : 단위수량 계측부
11 : 관리부
12 : 제어부
12A : 연산부
12B : 배합지시부
12C : 판정부
13 : 데이터부
14 : 입력부
15 : 출력부

Claims

생콘크리트(ready mixed concrete)의 제조를 적어도 2회로 나누어서 하고, 모든 콘크리트 재료를 제조횟수만큼 분할한 분할량을 산출하고, 각 회마다 상기 분할량에 의거하여 콘크리트 재료의 각각의 동하중(動荷重)을 계측하고, 그 후에 이들을 혼련(混練)하고, 혼련 후의 생콘크리트에 대하여 슬럼프(slump) 및 슬럼프 플로(slump flow)의 추측값을 산출하고, 요구되는 슬럼프 및 슬럼프 플로값과 비교하여 혼화제(混和劑)의 필요/불필요와 필요한 경우의 양을 조정하고, 계속하여 생콘크리트의 추정강도를 구함과 아울러 이 추정강도가 적정값인지 아닌지를 판정하고, 부적합한 회의 다음 회에서는 전회(前回)를 고려한 수분량(水分量)의 증감조정을 하여 복수 회에 의하여 제조된 생콘크리트를 동일한 믹서트럭(mixer truck)에서 혼합하는 생콘크리트 제조방법.
생콘크리트의 제조를 적어도 2회로 나누어서 하고, 모든 콘크리트 재료를 제조횟수만큼 분할한 분할량을 산출하고, 각 회마다 상기 분할량에 의거하여 콘크리트 재료의 각각의 동하중을 계측하고, 이들을 혼련하고, 혼련 후의 생콘크리트에 대하여 슬럼프 및 슬럼프 플로의 추측값을 산출하고, 요구되는 슬럼프 및 슬럼프 플로값과 비교하여, 부적합한 회의 다음 회에서는 전회를 고려한 혼화제량의 증감조정을 하고, 계속하여 혼련 후의 생콘크리트의 추정강도를 구하고, 요구되는 강도와 비교하여 수분의 증감조정을 하여 복수 회에 의하여 제조된 생콘크리트를 동일한 믹서트럭에서 혼합하는 생콘크리트 제조방법.
생콘크리트의 제조를 적어도 2회로 나누어서 하고, 모든 콘크리트 재료를 제조횟수만큼 분할한 분할량을 산출하고, 각 회마다 상기 분할량에 의거하여 콘크리트 재료의 각각의 동하중을 계측하고, 이들을 혼련하고, 제조횟수 중에서 최종회인지를 확인하고,
최종회가 아니면,
슬럼프 및 슬럼프 플로값에 관한 판정이 적합한 경우로서 추정강도에 관한 판정이 적합한 경우에는, 그대로 믹서트럭으로 인출지시를 하고,
슬럼프 및 슬럼프 플로값에 관한 판정이 적합한 경우로서 추정강도에 관한 판정이 부적합한 경우에는, 과부족 수분량을 산출하여 피드백하고 믹서트럭으로 인출지시를 하고,
슬럼프 및 슬럼프 플로값에 관한 판정이 부적합한 경우에는, 혼화제의 과부족량을 산출하여 피드백하고, 추정강도에 관한 판정이 적합한 경우에는, 그대로 믹서트럭으로 인출지시를 하고,
슬럼프 및 슬럼프 플로값에 관한 판정이 부적합한 경우에는, 혼화제의 과부족량을 산출하여 피드백하고, 추정강도에 관한 판정이 부적합한 경우에는, 과부족 수분량을 산출하여 피드백하고 믹서트럭으로 인출지시를 하고,
최종회이면,
전회까지 피드백된 과부족 혼화제량을 고려한 증감조정을 하고, 또한 전회까지 피드백된 과부족 수분량을 고려한 증감조정을 하고, 또한 상기와 동일한 믹서트럭으로 인출하고,
복수 회에 의하여 제조된 생콘크리트를 동일한 믹서트럭에서 혼합하는 생콘크리트 제조방법.
주문된 시멘트, 골재, 골재의 표면수율, 골재의 표면수율(表面水率)에 의거하여 보정한 물, 혼화제를 각각 계측하는 계측부와, 이들 계측부에 의거하여 각종 계산 및 판정을 함과 아울러 전체를 제어하는 관리부를 구비하고, 상기 관리부에, 주문된 생콘크리트의 배합량을 지시하여 입력하는 입력부와, 이 입력부에 입력된 배합비율의 시멘트 및 골재의 투입을 지시하는 지시부와, 상하면(上下面)이 개구(開口)된 중공(中空)의 원뿔대 모양으로서 상면이 대경(大徑), 하면이 소경(小徑)이 되도록 배치된 측정용기와, 이 측정용기에 있어서 상면 개구의 비스듬한 상방에 배치된 TOF(Time of Flight) 카메라를 구비하고,
생콘크리트의 제조를 소량이더라도 적어도 2회로 나누고, 현재 제조하는 회가 최종회인지 아닌지를 판단함과 아울러,
(1) 혼련 후의 생콘크리트의 추정강도를 구함과 아울러 이 추정강도가 적정값인지 아닌지를 판정하고, 부적합한 회의 다음 회에서는 전회를 고려한 수분량의 증감조정을 하는 것,
(2) 혼련 후의 생콘크리트의 슬럼프 및 슬럼프 플로의 추측값을 산출하고, 요구되는 슬럼프 및 슬럼프 플로값과 비교하여, 부적합한 회의 다음 회에서는 전회를 고려한 혼화제량의 증감조정을 하는 것,
중에서 적어도 (1)을 실시하는 제어부를 더 구비하는 생콘크리트 제조설비.