JP2003177115A - 高流動コンクリート品質管理システム - Google Patents
高流動コンクリート品質管理システムInfo
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- quality control
- concrete
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
- G01N2291/028—Material parameters
- G01N2291/02836—Flow rate, liquid level
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高流動コンクリートの生コンを混練中・排出
中の様子を観察した値をもとに、高流動コンクリートの
品質管理を行なう。 【解決手段】 高流動コンクリートを混練中にミキサか
ら発生する振動や音を計測する計測手段２と、前記計測
した振動や音をスペクトル解析するスペクトル解析手段
３と、前記スペクトル解析した結果から高流動コンクリ
ートに関する品質を推定する品質推定手段４とを備え
る。
中の様子を観察した値をもとに、高流動コンクリートの
品質管理を行なう。 【解決手段】 高流動コンクリートを混練中にミキサか
ら発生する振動や音を計測する計測手段２と、前記計測
した振動や音をスペクトル解析するスペクトル解析手段
３と、前記スペクトル解析した結果から高流動コンクリ
ートに関する品質を推定する品質推定手段４とを備え
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高流動コンクリー
トの品質管理に関する。
トの品質管理に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、生コンクリートの軟らかさを表す
指標にスランプがあり、目標値に近づけるよう品質管理
を行なっている。従来の生コンクリートの場合は練り上
がり時ミキサ負荷(電力、電流、油圧力)値とスランプと
に高い相関があり、練り上がり時のミキサ負荷からスラ
ンプの推定をしていた。また、使用材料は設計時の条件
を満たすよう最善の管理を行なっているが、現実には使
用材料の品質的なバラツキや、細骨材の表面水の見積り
誤差などから、スランプが目標値からかけ離れることが
ある。このようなときには、細骨材の表面水が誤差の最
大要因と思われるので、表面水計指示値や出来上がった
生コンのスランプ値などを考慮し細骨材の表面水を巧み
に調整しながら製造している。このときモニタ画面でス
ランプの目視チェックも行なっている。
指標にスランプがあり、目標値に近づけるよう品質管理
を行なっている。従来の生コンクリートの場合は練り上
がり時ミキサ負荷(電力、電流、油圧力)値とスランプと
に高い相関があり、練り上がり時のミキサ負荷からスラ
ンプの推定をしていた。また、使用材料は設計時の条件
を満たすよう最善の管理を行なっているが、現実には使
用材料の品質的なバラツキや、細骨材の表面水の見積り
誤差などから、スランプが目標値からかけ離れることが
ある。このようなときには、細骨材の表面水が誤差の最
大要因と思われるので、表面水計指示値や出来上がった
生コンのスランプ値などを考慮し細骨材の表面水を巧み
に調整しながら製造している。このときモニタ画面でス
ランプの目視チェックも行なっている。
【０００３】近年、高流動コンクリートの需要が高まっ
ている。この高流動コンクリートは、例えば断面の薄い
部分や、鉄筋量の多い構造物など、一般のコンクリート
では十分に充填させることが困難な打設箇所に用いるの
に適したコンクリートで、打設後の締め固め作業を必要
としない程の流動性を有するコンクリートである。すな
わち、高流動コンクリートは、一般のコンクリートと比
較して高い流動性を有するとともに、適度な粘性を有す
るため材料の分離が少なく均質なコンクリートを容易に
得ることができるとともに、ポンプ圧送などにおける施
工性に優れたコンクリートである。
ている。この高流動コンクリートは、例えば断面の薄い
部分や、鉄筋量の多い構造物など、一般のコンクリート
では十分に充填させることが困難な打設箇所に用いるの
に適したコンクリートで、打設後の締め固め作業を必要
としない程の流動性を有するコンクリートである。すな
わち、高流動コンクリートは、一般のコンクリートと比
較して高い流動性を有するとともに、適度な粘性を有す
るため材料の分離が少なく均質なコンクリートを容易に
得ることができるとともに、ポンプ圧送などにおける施
工性に優れたコンクリートである。
【０００４】また、高流動コンクリートのフレッシュ性
状すなわちフレッシュコンクリートの品質を評価する方
法として、流動性に対しスランプフロー、粘性には５０
ｃｍスランプフロー時間、分離抵抗性に対しては漏斗流
下時間を測定する方法等が知られている。
状すなわちフレッシュコンクリートの品質を評価する方
法として、流動性に対しスランプフロー、粘性には５０
ｃｍスランプフロー時間、分離抵抗性に対しては漏斗流
下時間を測定する方法等が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで、従来技術にの
っとり、高流動コンクリートの生コン練り上がり時のミ
キサ負荷(電力、電流、油圧力)値からスランプフローを
推定しようとしたが、高流動コンクリートの場合この相
関が小さい(無相関に近い)ためスランプフロー推定は困
難である。また、熟練者により混練中・排出中のＩＴＶ
画像を見ても、スランプフローの見極めが全くつかな
い。そこで、ミキサ負荷(電力、電流、油圧力)値以外の
混練中・排出中の様子を観察した値をもとに、高流動コ
ンクリートの品質管理を行なえるようにすることを目的
とする。
っとり、高流動コンクリートの生コン練り上がり時のミ
キサ負荷(電力、電流、油圧力)値からスランプフローを
推定しようとしたが、高流動コンクリートの場合この相
関が小さい(無相関に近い)ためスランプフロー推定は困
難である。また、熟練者により混練中・排出中のＩＴＶ
画像を見ても、スランプフローの見極めが全くつかな
い。そこで、ミキサ負荷(電力、電流、油圧力)値以外の
混練中・排出中の様子を観察した値をもとに、高流動コ
ンクリートの品質管理を行なえるようにすることを目的
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明に係る請求項１の高流動コンクリート品質管
理システムでは、高流動コンクリートを混練中にミキサ
から発生する振動や音を計測する計測手段と、前記計測
した振動や音をスペクトル解析するスペクトル解析手段
と、前記スペクトル解析した結果から高流動コンクリー
トに関する品質を推定する品質推定手段と、を備える。
め、本発明に係る請求項１の高流動コンクリート品質管
理システムでは、高流動コンクリートを混練中にミキサ
から発生する振動や音を計測する計測手段と、前記計測
した振動や音をスペクトル解析するスペクトル解析手段
と、前記スペクトル解析した結果から高流動コンクリー
トに関する品質を推定する品質推定手段と、を備える。
【０００７】上記構成の高流動コンクリート品質管理シ
ステムでは、高流動コンクリートを混練中にミキサから
発生する振動や音をスペクトル解析することで高流動コ
ンクリートの混練り中の異常を推定したり、混練後の高
流動コンクリートが所望通りの品質に練りあがっている
かを推定することができる。
ステムでは、高流動コンクリートを混練中にミキサから
発生する振動や音をスペクトル解析することで高流動コ
ンクリートの混練り中の異常を推定したり、混練後の高
流動コンクリートが所望通りの品質に練りあがっている
かを推定することができる。
【０００８】また、請求項２では、請求項１記載の高流
動コンクリート品質管理システムにおいて、前記ミキサ
から発生する振動や音はミキサ負荷の振動、ミキサの振
動、または、ミキシング音であることを特徴とする。
動コンクリート品質管理システムにおいて、前記ミキサ
から発生する振動や音はミキサ負荷の振動、ミキサの振
動、または、ミキシング音であることを特徴とする。
【０００９】上記構成では、高流動コンクリートの混練
時のミキサ負荷の振動、ミキサの振動、または、ミキシ
ング音をスペクトル解析することで高流動コンクリート
の品質を管理することができる。
時のミキサ負荷の振動、ミキサの振動、または、ミキシ
ング音をスペクトル解析することで高流動コンクリート
の品質を管理することができる。
【００１０】また、請求項３の高流動コンクリート品質
管理システムでは、混練した高流動コンクリートをミキ
サから排出する時に発生する振動や音を計測する計測手
段と、前記計測した振動や音をスペクトル解析するスペ
クトル解析手段と、前記スペクトル解析した結果から高
流動コンクリートに関する品質を推定する品質推定手段
と、を備える。
管理システムでは、混練した高流動コンクリートをミキ
サから排出する時に発生する振動や音を計測する計測手
段と、前記計測した振動や音をスペクトル解析するスペ
クトル解析手段と、前記スペクトル解析した結果から高
流動コンクリートに関する品質を推定する品質推定手段
と、を備える。
【００１１】上記構成の高流動コンクリート品質管理シ
ステムでは、混練した高流動コンクリートをミキサから
排出する時に発生する振動や音をスペクトル解析するこ
とで高流動コンクリートの異常を推定したり、混練後の
高流動コンクリートが所望通りの品質に練りあがってい
るかを推定することができる。
ステムでは、混練した高流動コンクリートをミキサから
排出する時に発生する振動や音をスペクトル解析するこ
とで高流動コンクリートの異常を推定したり、混練後の
高流動コンクリートが所望通りの品質に練りあがってい
るかを推定することができる。
【００１２】また、請求項４では、請求項３記載の高流
動コンクリート品質管理システムにおいて、前記高流動
コンクリートをミキサから排出する時に発生する振動や
音はミキサ負荷の振動、コンクリートホッパの振動、ま
たは、コンクリートホッパへの落下音であることを特徴
とする。
動コンクリート品質管理システムにおいて、前記高流動
コンクリートをミキサから排出する時に発生する振動や
音はミキサ負荷の振動、コンクリートホッパの振動、ま
たは、コンクリートホッパへの落下音であることを特徴
とする。
【００１３】上記構成では、高流動コンクリートをミキ
サから排出する時のミキサ負荷の振動、コンクリートホ
ッパの振動、または、コンクリートホッパへの落下音を
スペクトル解析することで高流動コンクリートの品質を
管理することができる。
サから排出する時のミキサ負荷の振動、コンクリートホ
ッパの振動、または、コンクリートホッパへの落下音を
スペクトル解析することで高流動コンクリートの品質を
管理することができる。
【００１４】また、請求項５では、請求項１〜４いずれ
か記載の高流動コンクリート品質管理システムにおい
て、前記品質推定手段では、前記スペクトル解析した結
果から流動性の指標であるスランプフローを推定して高
流動コンクリートの品質を推定することを特徴とする。
か記載の高流動コンクリート品質管理システムにおい
て、前記品質推定手段では、前記スペクトル解析した結
果から流動性の指標であるスランプフローを推定して高
流動コンクリートの品質を推定することを特徴とする。
【００１５】上記構成では、スペクトル解析した結果
と、流動性の指標であるスランプフローとの相関からス
ランプフローを推定して高流動コンクリートの品質管理
をする。
と、流動性の指標であるスランプフローとの相関からス
ランプフローを推定して高流動コンクリートの品質管理
をする。
【００１６】また、請求項６では、請求項１〜５いずれ
か記載の高流動コンクリート品質管理システムにおい
て、前記品質推定手段では、前記スペクトル解析した結
果から粘性や材料分離抵抗性の指標となるスランプフロ
ー時間、５０ｃｍスランプフロー時間、漏斗流下時間な
どを推定して高流動コンクリートの品質を推定すること
を特徴とする。
か記載の高流動コンクリート品質管理システムにおい
て、前記品質推定手段では、前記スペクトル解析した結
果から粘性や材料分離抵抗性の指標となるスランプフロ
ー時間、５０ｃｍスランプフロー時間、漏斗流下時間な
どを推定して高流動コンクリートの品質を推定すること
を特徴とする。
【００１７】上記構成では、スペクトル解析した結果
と、粘性や材料分離抵抗性の指標となるスランプフロー
時間・５０ｃｍスランプフロー時間・漏斗流下時間との
相関からスランプフロー時間・５０ｃｍスランプフロー
時間・漏斗流下時間を推定して高流動コンクリートの品
質管理をする。
と、粘性や材料分離抵抗性の指標となるスランプフロー
時間・５０ｃｍスランプフロー時間・漏斗流下時間との
相関からスランプフロー時間・５０ｃｍスランプフロー
時間・漏斗流下時間を推定して高流動コンクリートの品
質管理をする。
【００１８】また、請求項７では、請求項１〜６いずれ
か記載の高流動コンクリート品質管理システムにおい
て、前記スペクトル解析した結果に加え、温度、細骨材
の表面水、セメント種類、混和剤使用量などの混練に関
する情報も含めて高流動コンクリートの品質を推定する
ことを特徴とする。
か記載の高流動コンクリート品質管理システムにおい
て、前記スペクトル解析した結果に加え、温度、細骨材
の表面水、セメント種類、混和剤使用量などの混練に関
する情報も含めて高流動コンクリートの品質を推定する
ことを特徴とする。
【００１９】上記構成では、スペクトル解析した結果だ
けでなく、温度、細骨材の表面水、セメント種類、混和
剤などの混練に関する情報も含めてコンクリートの配合
を考慮して高流動コンクリートの品質を推定することが
できる。セメント種類は、普通ポルトランドセメント・
高炉セメント・低熱ポルトランドセメントなどがあり、
それ以外にも、メーカによる違いも含むものである。
けでなく、温度、細骨材の表面水、セメント種類、混和
剤などの混練に関する情報も含めてコンクリートの配合
を考慮して高流動コンクリートの品質を推定することが
できる。セメント種類は、普通ポルトランドセメント・
高炉セメント・低熱ポルトランドセメントなどがあり、
それ以外にも、メーカによる違いも含むものである。
【００２０】また、請求項８では、請求項１〜７いずれ
か記載の高流動コンクリート品質管理システムにおい
て、前記品質推定手段では、予めスペクトル解析して各
周波数における振動の強さの平均値を求め、計測した振
動や音をスペクトル解析した結果が前記平均値を基準に
した許容値の範囲内にあるか否かを判断して、高流動コ
ンクリートの混練に関する異常を監視することを特徴と
する。
か記載の高流動コンクリート品質管理システムにおい
て、前記品質推定手段では、予めスペクトル解析して各
周波数における振動の強さの平均値を求め、計測した振
動や音をスペクトル解析した結果が前記平均値を基準に
した許容値の範囲内にあるか否かを判断して、高流動コ
ンクリートの混練に関する異常を監視することを特徴と
する。
【００２１】上記構成では、スペクトル解析した結果か
ら予め各周波数における振動の強さの平均を求め、平均
から一定の範囲内に結果が入っているかいないかで高流
動コンクリートの混練に関する異常を監視することがで
きる。
ら予め各周波数における振動の強さの平均を求め、平均
から一定の範囲内に結果が入っているかいないかで高流
動コンクリートの混練に関する異常を監視することがで
きる。
【００２２】また、請求項９では、請求項８記載の高流
動コンクリート品質管理システムにおいて、前記許容値
は標準偏差値とし、予めスペクトル解析して各周波数に
おける振動の強さの平均値と標準偏差値とから求めた範
囲内にあるか否かを判断して、高流動コンクリートの混
練に関する異常を監視することを特徴とする。
動コンクリート品質管理システムにおいて、前記許容値
は標準偏差値とし、予めスペクトル解析して各周波数に
おける振動の強さの平均値と標準偏差値とから求めた範
囲内にあるか否かを判断して、高流動コンクリートの混
練に関する異常を監視することを特徴とする。
【００２３】上記構成では、スペクトル解析した結果か
ら予め各周波数における振動の強さの平均と標準偏差を
求め、平均から標準偏差で決められた範囲内にスペクト
ルが入っているかいないかで高流動コンクリートの混練
に関する異常を監視することができる。
ら予め各周波数における振動の強さの平均と標準偏差を
求め、平均から標準偏差で決められた範囲内にスペクト
ルが入っているかいないかで高流動コンクリートの混練
に関する異常を監視することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる第１の実施
の形態を、図を用いて説明する。本実施形態における高
流動コンクリート品質管理システム１は、図1に示すよ
うに、高流動コンクリートの混練中や排出時において、
生コンクリート混練時のミキサの振動や生コンクリート
排出時の振動などを計測する計測部２と、計測した振動
をスペクトル解析する解析部３と、解析したスペクトル
から品質を推定する品質推定部４で概略構成する。ま
た、コンクリート混練する装置には、一般に、骨材・セ
メントなどを蓄えておく貯蔵ビン５と、貯蔵ビン５から
取り出す材料を計量する計量ビン６と、生コンクリート
を混練するミキサ７と、練りあがった生コンクリートを
排出するコンクリートホッパ８などからなる。
の形態を、図を用いて説明する。本実施形態における高
流動コンクリート品質管理システム１は、図1に示すよ
うに、高流動コンクリートの混練中や排出時において、
生コンクリート混練時のミキサの振動や生コンクリート
排出時の振動などを計測する計測部２と、計測した振動
をスペクトル解析する解析部３と、解析したスペクトル
から品質を推定する品質推定部４で概略構成する。ま
た、コンクリート混練する装置には、一般に、骨材・セ
メントなどを蓄えておく貯蔵ビン５と、貯蔵ビン５から
取り出す材料を計量する計量ビン６と、生コンクリート
を混練するミキサ７と、練りあがった生コンクリートを
排出するコンクリートホッパ８などからなる。
【００２５】また、高流動コンクリートとは、フレッシ
ュ時の材料分離抵抗性を損なうことはなく流動性を著し
く高めたコンクリートで、超流動コンクリート、締め固
め不要コンクリート、自己充填コンクリート、ハイパフ
ォーマンスコンクリート、高性能コンクリートなどを含
む概念である。
ュ時の材料分離抵抗性を損なうことはなく流動性を著し
く高めたコンクリートで、超流動コンクリート、締め固
め不要コンクリート、自己充填コンクリート、ハイパフ
ォーマンスコンクリート、高性能コンクリートなどを含
む概念である。
【００２６】計測部２では、高流動コンクリートを混練
しているときのミキサ７の振動やミキシング音などを計
測する。ミキサ７の音はマイクなどの集音装置２１で計
測することが可能である。あるいは、ビデオカメラを設
置し録音した音をパソコンなどの音声ソフトウェア（サ
ウンドレコーダなど）を利用して計測することも可能で
ある。
しているときのミキサ７の振動やミキシング音などを計
測する。ミキサ７の音はマイクなどの集音装置２１で計
測することが可能である。あるいは、ビデオカメラを設
置し録音した音をパソコンなどの音声ソフトウェア（サ
ウンドレコーダなど）を利用して計測することも可能で
ある。
【００２７】解析部３では、計測した振動や音をスペク
トル解析する。ここでは、図２に示すように、計測部２
で１バッチの間に計測した混練時の振動や音（図２
（ａ））からパワースペクトル（図２（ｂ））を求め
て、振動や音に含まれる周波数ｆとその周波数成分の振
動の強さであるパワーＰを観測する機能を備える。スペ
クトル解析手法としてはパワースペクトル解析の他に、
高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）
や最大エントロピー法（ＭＥＭ：MaximumEntropy Metho
d）やウェーブレット解析などで解析することも可能で
ある。以下、解析部３では、パワースペクトルを用いて
解析する場合について説明する。
トル解析する。ここでは、図２に示すように、計測部２
で１バッチの間に計測した混練時の振動や音（図２
（ａ））からパワースペクトル（図２（ｂ））を求め
て、振動や音に含まれる周波数ｆとその周波数成分の振
動の強さであるパワーＰを観測する機能を備える。スペ
クトル解析手法としてはパワースペクトル解析の他に、
高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）
や最大エントロピー法（ＭＥＭ：MaximumEntropy Metho
d）やウェーブレット解析などで解析することも可能で
ある。以下、解析部３では、パワースペクトルを用いて
解析する場合について説明する。
【００２８】品質推定部４では、スペクトル解析をもと
に生コンクリートの品質が所望のものになっているかを
推定する機能を備える。スペクトル解析で求めたパワー
スペクトルのある周波数のパワーと、スランプフローな
どの流動性の指標とには相関が認められる。そこで、そ
の相関から流動性の指標となるスランプフローなどの値
を推定する。あるいは、スペクトル解析したパワースペ
クトルに加え、温度、細骨材（砂など）の表面水、セメ
ント種類、混和剤使用量などの混練に関する情報も含め
てスランプフローなどの値を推定するようにしても良
い。
に生コンクリートの品質が所望のものになっているかを
推定する機能を備える。スペクトル解析で求めたパワー
スペクトルのある周波数のパワーと、スランプフローな
どの流動性の指標とには相関が認められる。そこで、そ
の相関から流動性の指標となるスランプフローなどの値
を推定する。あるいは、スペクトル解析したパワースペ
クトルに加え、温度、細骨材（砂など）の表面水、セメ
ント種類、混和剤使用量などの混練に関する情報も含め
てスランプフローなどの値を推定するようにしても良
い。
【００２９】品質の指標としては、スランプフロー以外
にも粘性や材料分離抵抗性の指標となるスランプフロー
時間、５０ｃｍスランプフロー時間、Ｏ漏斗試験やＶ漏
斗試験などの漏斗流下時間などがあげられ、これらを推
定するようにしても良い。あるいは、図３に示すよう
に、スペクトル解析の結果がある一定の範囲に入ってい
るか否かによって生コンクリートが所望の品質に適合し
ているかを推定する。
にも粘性や材料分離抵抗性の指標となるスランプフロー
時間、５０ｃｍスランプフロー時間、Ｏ漏斗試験やＶ漏
斗試験などの漏斗流下時間などがあげられ、これらを推
定するようにしても良い。あるいは、図３に示すよう
に、スペクトル解析の結果がある一定の範囲に入ってい
るか否かによって生コンクリートが所望の品質に適合し
ているかを推定する。
【００３０】そこで、上述のような構成を有するこの実
施の形態の一例である高流動コンクリート品質管理シス
テム１を用いた動作を説明する。また本実施の形態で
は、混練時のミキサのミキシング音を計測して、スラン
プフローを用いて流動性を推定する場合について説明す
る。まず、高流動コンクリートの混練時における高流動
コンクリートの品質管理をするには、先立って、例え
ば、Ｎバッチ（なるべく多いのが望ましい）実験してお
いて、振動や音を計測してスペクトル解析した結果と高
流動コンクリートの品質との相関関係を求めておく。
施の形態の一例である高流動コンクリート品質管理シス
テム１を用いた動作を説明する。また本実施の形態で
は、混練時のミキサのミキシング音を計測して、スラン
プフローを用いて流動性を推定する場合について説明す
る。まず、高流動コンクリートの混練時における高流動
コンクリートの品質管理をするには、先立って、例え
ば、Ｎバッチ（なるべく多いのが望ましい）実験してお
いて、振動や音を計測してスペクトル解析した結果と高
流動コンクリートの品質との相関関係を求めておく。
【００３１】まず、計測部２で混練中の音を計測して、
解析部３でスペクトル解析をＮバッチ分行なうとＮ本の
パワースペクトルが求まる。このパワースペクトルを重
ねて表示すると図３（ａ）のように表示される。図３
（ａ）の縦軸は振動のパワーＰを表し横軸は周波数ｆで
ある。そこで、各周波数におけるパワーの平均を求め、
さらに、標準偏差を求める。この各周波数におけるパワ
ーの平均から基準となるパワースペクトルを求め、この
パワースペクトルに対して、例えば、プラスマイナス２
倍の標準偏差σの巾の領域が、通常とり得る範囲として
設定する。
解析部３でスペクトル解析をＮバッチ分行なうとＮ本の
パワースペクトルが求まる。このパワースペクトルを重
ねて表示すると図３（ａ）のように表示される。図３
（ａ）の縦軸は振動のパワーＰを表し横軸は周波数ｆで
ある。そこで、各周波数におけるパワーの平均を求め、
さらに、標準偏差を求める。この各周波数におけるパワ
ーの平均から基準となるパワースペクトルを求め、この
パワースペクトルに対して、例えば、プラスマイナス２
倍の標準偏差σの巾の領域が、通常とり得る範囲として
設定する。
【００３２】周波数ｆαでのパワーの平均mean（Ｐ（f
α））とその標準偏差σ（fα）は以下のようにして求
める。
α））とその標準偏差σ（fα）は以下のようにして求
める。
【式１】
そこで、周波数ｆαにおいて、
mean（Ｐ（fα））―２σ（fα）〜mean（Ｐ（fα））
＋２σ（fα） の範囲に入るパワーが正常であると判断する。全周波数
域では、図３（ｂ）に示すように塗りつぶした部分Ｄで
ある。以降、この領域を表す線を範囲カーブＤと呼ぶ。
パワースペクトルの値が各周波数軸で正規分布すると仮
定すれば、実測した音（振動）のパワースペクトルは、
この範囲カーブ内に９５パーセントの確率で存在すると
考えられる。範囲カーブは標準偏差の±２倍に限らず適
宜設定するようにしてもよい。
＋２σ（fα） の範囲に入るパワーが正常であると判断する。全周波数
域では、図３（ｂ）に示すように塗りつぶした部分Ｄで
ある。以降、この領域を表す線を範囲カーブＤと呼ぶ。
パワースペクトルの値が各周波数軸で正規分布すると仮
定すれば、実測した音（振動）のパワースペクトルは、
この範囲カーブ内に９５パーセントの確率で存在すると
考えられる。範囲カーブは標準偏差の±２倍に限らず適
宜設定するようにしてもよい。
【００３３】さらに、計測部２で計測した振動を解析部
３でパワースペクトルをＮバッチ分求め、図４（ａ）
（図３（ａ））に示すように、重ねて表示したものから
スランプフローＳＦとの関連を分析する。つまり、ある
周波数ｆにおけるパワーＰとスランプフローＳＦとの相
関を計算し、これを全周波数帯について求めてグラフに
したものが図４（ｂ）である。図４（ｂ）の縦軸は相関
係数Ｒで横軸は周波数ｆである。相関係数Ｒは−１．０
〜１．０で表され、±１．０に近いほど相関度は高い。
３でパワースペクトルをＮバッチ分求め、図４（ａ）
（図３（ａ））に示すように、重ねて表示したものから
スランプフローＳＦとの関連を分析する。つまり、ある
周波数ｆにおけるパワーＰとスランプフローＳＦとの相
関を計算し、これを全周波数帯について求めてグラフに
したものが図４（ｂ）である。図４（ｂ）の縦軸は相関
係数Ｒで横軸は周波数ｆである。相関係数Ｒは−１．０
〜１．０で表され、±１．０に近いほど相関度は高い。
【００３４】図４（ｃ）は、周波数ｆαのパワーＰとス
ランプフローＳＦとの関係を表す散布図である。Ｇは、
図中のサンプルを直線で回帰したものであり、Ｒはパワ
ーＰとスランプフローＳＦの２変数間の相関係数（周波
数ｆαのとき）である。
ランプフローＳＦとの関係を表す散布図である。Ｇは、
図中のサンプルを直線で回帰したものであり、Ｒはパワ
ーＰとスランプフローＳＦの２変数間の相関係数（周波
数ｆαのとき）である。
【００３５】そこで、相関の認められる周波数からスラ
ンプスローＳＦを求めることができる。例えば、スラン
プフローと強い相関関係を示す周波数がｆαであった場
合、スランプフロー推定モデルは、 スランプフロー推定値＝Ｆ（P(ｆα)） のように表すことができる。ただし、Ｆは関数を表す。
ンプスローＳＦを求めることができる。例えば、スラン
プフローと強い相関関係を示す周波数がｆαであった場
合、スランプフロー推定モデルは、 スランプフロー推定値＝Ｆ（P(ｆα)） のように表すことができる。ただし、Ｆは関数を表す。
【００３６】そこで、スランプフロー推定モデルとその
推定方法の例を示す。 １）特定の周波数のパワー値に高い相関があるモデル ここでは、パワースペクトルのパワーとスランプフロー
とが一次式で表される関係があると考えられる場合につ
いて考察する。ある周波数ｆαで高い相関がある場合に
は、スランプフロー推定値ＳＦは、
推定方法の例を示す。 １）特定の周波数のパワー値に高い相関があるモデル ここでは、パワースペクトルのパワーとスランプフロー
とが一次式で表される関係があると考えられる場合につ
いて考察する。ある周波数ｆαで高い相関がある場合に
は、スランプフロー推定値ＳＦは、
【式２】
で求める。この例では、実際に測定した振動データのス
ペクトル解析を行いＰ（ｆα）を求め式２に代入してス
ランプフローの推定値が求まる。この式２は最も単純で
直接的にスランプフローを推定するモデルである。ここ
では、スランプフローはＰ(ｆα)と一次の関係がある場
合について述べたが、二乗の項や指数で表される項など
様々な項を含む関数Ｆを与え、 ＳＦ＝Ｆ（P(ｆα)） から求めるようにしても良い。
ペクトル解析を行いＰ（ｆα）を求め式２に代入してス
ランプフローの推定値が求まる。この式２は最も単純で
直接的にスランプフローを推定するモデルである。ここ
では、スランプフローはＰ(ｆα)と一次の関係がある場
合について述べたが、二乗の項や指数で表される項など
様々な項を含む関数Ｆを与え、 ＳＦ＝Ｆ（P(ｆα)） から求めるようにしても良い。
【００３７】２）複数の周波数のパワー値を利用するモ
デル 他にも、スランプフローの推定値は、特定の周波数ｆα
との関係だけでモデル化するのでなく。例えば、複数の
周波数のパワー値Ｐ（ｆ1）、Ｐ（ｆ2）、・・・、Ｐ
（ｆq）を説明変数に持つ関数で、スランプフローＳＦ
を推定するモデルも考えられる。 ＳＦ＝Ｆ（P(ｆ1)、P(ｆ2)、・・・、P(ｆq)） として求めても良い。例えば、
デル 他にも、スランプフローの推定値は、特定の周波数ｆα
との関係だけでモデル化するのでなく。例えば、複数の
周波数のパワー値Ｐ（ｆ1）、Ｐ（ｆ2）、・・・、Ｐ
（ｆq）を説明変数に持つ関数で、スランプフローＳＦ
を推定するモデルも考えられる。 ＳＦ＝Ｆ（P(ｆ1)、P(ｆ2)、・・・、P(ｆq)） として求めても良い。例えば、
【式３】
から求める。
【００３８】３）複数の周波数のパワー値と混練に関す
る他情報を利用するモデル 複数の周波数のパワー値Ｐ（ｆ1）、Ｐ（ｆ2）、・・
・、Ｐ（ｆq）の他に、さらに、混練に関する情報（温
度、細骨材の表面水、セメント種類、混和剤使用量な
ど）Ｘ1、Ｘ2、・・・、Ｘrを説明変数とするモデルも
考えられる。このときスランプフロー推定値ＳＦは、 ＳＦ＝Ｆ（P(ｆ1)、P(ｆ2)、・・・、P(ｆq)、Ｘ1、
Ｘ2、・・・、Ｘr） で求めるようにしても良い。ただし、Ｘ1、Ｘ2、・・
・、Ｘrは具体的には、温度、細骨材の表面水、セメン
ト種類、混和剤使用量などが考えられる。例えば、
る他情報を利用するモデル 複数の周波数のパワー値Ｐ（ｆ1）、Ｐ（ｆ2）、・・
・、Ｐ（ｆq）の他に、さらに、混練に関する情報（温
度、細骨材の表面水、セメント種類、混和剤使用量な
ど）Ｘ1、Ｘ2、・・・、Ｘrを説明変数とするモデルも
考えられる。このときスランプフロー推定値ＳＦは、 ＳＦ＝Ｆ（P(ｆ1)、P(ｆ2)、・・・、P(ｆq)、Ｘ1、
Ｘ2、・・・、Ｘr） で求めるようにしても良い。ただし、Ｘ1、Ｘ2、・・
・、Ｘrは具体的には、温度、細骨材の表面水、セメン
ト種類、混和剤使用量などが考えられる。例えば、
【式４】
から求める。
【００３９】４）非線形モデル
あるいは、非線形モデルとしては、ニューラルネット
（バックプロパゲーション手法）Ｈを用いて行うことも
可能である。ニューラルネットＨに様々な周波数のパワ
ー値Ｐ（ｆ1）、Ｐ（ｆ2）、・・・、Ｐ（ｆq）と混練
に関する情報（温度、細骨材の表面水、セメント種類、
混和剤使用量など）Ｘ1、Ｘ2、・・・、Ｘrを各ユニッ
トに対応させて、 ＳＦ＝Ｈ（P(ｆ1)、P(ｆ2)、・・・、P(ｆq)、Ｘ1、
Ｘ2、・・・、Ｘr） から求める。なお、ニューラルネットの場合、各ユニッ
トはシグモイド関数などの非線形な関係で演算する場合
が多い。
（バックプロパゲーション手法）Ｈを用いて行うことも
可能である。ニューラルネットＨに様々な周波数のパワ
ー値Ｐ（ｆ1）、Ｐ（ｆ2）、・・・、Ｐ（ｆq）と混練
に関する情報（温度、細骨材の表面水、セメント種類、
混和剤使用量など）Ｘ1、Ｘ2、・・・、Ｘrを各ユニッ
トに対応させて、 ＳＦ＝Ｈ（P(ｆ1)、P(ｆ2)、・・・、P(ｆq)、Ｘ1、
Ｘ2、・・・、Ｘr） から求める。なお、ニューラルネットの場合、各ユニッ
トはシグモイド関数などの非線形な関係で演算する場合
が多い。
【００４０】以上、各種方法でスランプフローＳＦを求
めるスランプフローの推定モデルについて説明したが、
このとき、相関の認められる周波数は、図５に示すよう
に、画面１０上にパワースペクトル１１を重ね合わせて
表示し、さらに、特定の周波数のスランプフローとパワ
ーの散布図１２や全周波数域での相関係数１３を表示し
て、相関が高いと思われるところを直接または自動的に
指示して取り出すようにする。さらに、従来行っていた
ミキサ負荷カーブ１４もあわせて表示するようにするこ
ともできる。
めるスランプフローの推定モデルについて説明したが、
このとき、相関の認められる周波数は、図５に示すよう
に、画面１０上にパワースペクトル１１を重ね合わせて
表示し、さらに、特定の周波数のスランプフローとパワ
ーの散布図１２や全周波数域での相関係数１３を表示し
て、相関が高いと思われるところを直接または自動的に
指示して取り出すようにする。さらに、従来行っていた
ミキサ負荷カーブ１４もあわせて表示するようにするこ
ともできる。
【００４１】そこで、品質推定部４では、前述の範囲カ
ーブ（図３（ｂ））とスランプフローの推定モデルから
スランプフローなどの高流動コンクリートのフレッシュ
性状を推定する。まず、品質推定部４では、図３に示す
ように、画面上に範囲カーブDを表示し、１バッチのパ
ワースペクトルを重ねて表示する。このとき範囲カーブ
Dより外れる部分が現れた場合には何らかの異常がある
ものと推定される。さらに、前述の推定モデルからスラ
ンプフローの推定値を算出する。
ーブ（図３（ｂ））とスランプフローの推定モデルから
スランプフローなどの高流動コンクリートのフレッシュ
性状を推定する。まず、品質推定部４では、図３に示す
ように、画面上に範囲カーブDを表示し、１バッチのパ
ワースペクトルを重ねて表示する。このとき範囲カーブ
Dより外れる部分が現れた場合には何らかの異常がある
ものと推定される。さらに、前述の推定モデルからスラ
ンプフローの推定値を算出する。
【００４２】また、設定された範囲カーブは、絶対的な
ものではなく最近の品質に適合するように最近の製造デ
ータで構築するのが好ましい。そこで、1バッチ測定す
るたびに累積したもので、随時更新していくほうが好ま
しい。
ものではなく最近の品質に適合するように最近の製造デ
ータで構築するのが好ましい。そこで、1バッチ測定す
るたびに累積したもので、随時更新していくほうが好ま
しい。
【００４３】また、実測の結果、配合によっても相関の
表れ方が違う。目標スランプフロー、セメント種類、混
和剤（高性能ＡＥ減水剤など）の種類によっても違って
くるので、それぞれ別モデルを構築して対応する必要が
ある。
表れ方が違う。目標スランプフロー、セメント種類、混
和剤（高性能ＡＥ減水剤など）の種類によっても違って
くるので、それぞれ別モデルを構築して対応する必要が
ある。
【００４４】以上説明したように、第１の実施の形態で
は、混練時の音を計測して高流動コンクリートの品質を
所望の品質になるように管理することができる。
は、混練時の音を計測して高流動コンクリートの品質を
所望の品質になるように管理することができる。
【００４５】次に、第２の実施の形態として、混練した
高流動コンクリートをミキサ7から排出する時の音を解
析する場合について説明する。
高流動コンクリートをミキサ7から排出する時の音を解
析する場合について説明する。
【００４６】構成は、第1の実施の形態と同じである
が、排出時の音を計測して品質を管理する点が相違す
る。相違する点についてのみ説明をする。計測部２で
は、コンクリートホッパ８への落下音を計測する。コン
クリートホッパ８の音はマイクなどの集音装置２１で計
測することが可能である。あるいは、ビデオカメラを設
置し録音した音はパソコンなどの音声ソフトウェア（サ
ウンドレコーダなど）を利用して計測することが可能で
ある。
が、排出時の音を計測して品質を管理する点が相違す
る。相違する点についてのみ説明をする。計測部２で
は、コンクリートホッパ８への落下音を計測する。コン
クリートホッパ８の音はマイクなどの集音装置２１で計
測することが可能である。あるいは、ビデオカメラを設
置し録音した音はパソコンなどの音声ソフトウェア（サ
ウンドレコーダなど）を利用して計測することが可能で
ある。
【００４７】解析部３では、計測した音をスペクトル解
析する。ここでは、計測部２で１バッチの間に計測した
排出時の音からパワースペクトルを求めて、振動や音に
含まれる周波数ｆとそのパワーＰを観測する。他の構成
及びこの構成による動作は第１の実施の形態で説明した
ものと同じであるので詳細な説明は省略する。
析する。ここでは、計測部２で１バッチの間に計測した
排出時の音からパワースペクトルを求めて、振動や音に
含まれる周波数ｆとそのパワーＰを観測する。他の構成
及びこの構成による動作は第１の実施の形態で説明した
ものと同じであるので詳細な説明は省略する。
【００４８】以上説明したように、第２の実施の形態で
は、排出時の音を計測して高流動コンクリートの品質を
所望の品質になるように管理することができる。
は、排出時の音を計測して高流動コンクリートの品質を
所望の品質になるように管理することができる。
【００４９】次に、第３の実施の形態として、図６に示
すように、高流動コンクリートを混練時のミキサーアー
ムを回転させるためのモータの駆動負荷（電力、電流、
油圧力）の振動を解析する場合について説明する。
すように、高流動コンクリートを混練時のミキサーアー
ムを回転させるためのモータの駆動負荷（電力、電流、
油圧力）の振動を解析する場合について説明する。
【００５０】構成は、第１の実施の形態と同じである
が、ミキサーアームを回転させるためのモータの駆動負
荷の振動を計測して品質を管理する点が相違する。相違
する点についてのみ説明をする。計測部２では、ミキサ
ーアームを回転させるためのモータ２２の駆動負荷（電
力、電流、油圧力）の振動を計測することも可能であ
る。モータの駆動負荷の振動を計測する場合には電力変
換機器、電流計、油圧計などでモータの駆動負荷の振動
を計測する。
が、ミキサーアームを回転させるためのモータの駆動負
荷の振動を計測して品質を管理する点が相違する。相違
する点についてのみ説明をする。計測部２では、ミキサ
ーアームを回転させるためのモータ２２の駆動負荷（電
力、電流、油圧力）の振動を計測することも可能であ
る。モータの駆動負荷の振動を計測する場合には電力変
換機器、電流計、油圧計などでモータの駆動負荷の振動
を計測する。
【００５１】解析部３では、計測したモータの駆動負荷
の振動をスペクトル解析する。ここでは、計測部２で１
バッチの間に計測したモータの駆動負荷の振動からパワ
ースペクトルを求めて、振動に含まれる周波数ｆとその
パワーＰを観測する。他の構成及びこの構成による動作
は第１の実施の形態で説明したものと同じであるので詳
細な説明は省略する。
の振動をスペクトル解析する。ここでは、計測部２で１
バッチの間に計測したモータの駆動負荷の振動からパワ
ースペクトルを求めて、振動に含まれる周波数ｆとその
パワーＰを観測する。他の構成及びこの構成による動作
は第１の実施の形態で説明したものと同じであるので詳
細な説明は省略する。
【００５２】以上説明したように、第３の実施の形態で
は、モータの駆動負荷の振動を計測して高流動コンクリ
ートの品質を所望の品質になるように管理することがで
きる。
は、モータの駆動負荷の振動を計測して高流動コンクリ
ートの品質を所望の品質になるように管理することがで
きる。
【００５３】次に、第４の実施の形態として、図７に示
すように、高流動コンクリートを混練時のミキサ７の振
動やミキサから排出する時のコンクリートホッパ８の振
動を解析する場合について説明する。
すように、高流動コンクリートを混練時のミキサ７の振
動やミキサから排出する時のコンクリートホッパ８の振
動を解析する場合について説明する。
【００５４】構成は、第１の実施の形態と同じである
が、混練時や排出時のミキサ７の振動を計測して品質を
管理する点が相違する。相違する点についてのみ説明を
する。計測部２では、ミキサ７の振動を計測する場合に
はミキサ７に加速度計２３やレーザ式変位測定器２３な
どを設置して計測する（図７実線）。ミキサから排出す
る時のコンクリートホッパ８の振動を計測する場合には
コンクリートホッパ８に加速度計２３やレーザ式変位測
定器２３などを設置して計測する（図７破線）。
が、混練時や排出時のミキサ７の振動を計測して品質を
管理する点が相違する。相違する点についてのみ説明を
する。計測部２では、ミキサ７の振動を計測する場合に
はミキサ７に加速度計２３やレーザ式変位測定器２３な
どを設置して計測する（図７実線）。ミキサから排出す
る時のコンクリートホッパ８の振動を計測する場合には
コンクリートホッパ８に加速度計２３やレーザ式変位測
定器２３などを設置して計測する（図７破線）。
【００５５】解析部３では、計測した振動をスペクトル
解析する。ここでは、計測部２で１バッチの間に計測し
た混練時の振動か排出時の振動からパワースペクトルを
求めて、振動に含まれる周波数ｆとそのパワーＰを観測
する。他の構成及びこの構成による動作は第１の実施の
形態で説明したものと同じであるので詳細な説明は省略
する。
解析する。ここでは、計測部２で１バッチの間に計測し
た混練時の振動か排出時の振動からパワースペクトルを
求めて、振動に含まれる周波数ｆとそのパワーＰを観測
する。他の構成及びこの構成による動作は第１の実施の
形態で説明したものと同じであるので詳細な説明は省略
する。
【００５６】以上説明したように、第４の実施の形態で
は、混練時のミキサ７の振動かミキサから排出する時の
コンクリートホッパ８の振動を計測して高流動コンクリ
ートの品質を所望の品質になるように管理することがで
きる。
は、混練時のミキサ７の振動かミキサから排出する時の
コンクリートホッパ８の振動を計測して高流動コンクリ
ートの品質を所望の品質になるように管理することがで
きる。
【００５７】以上の実施の形態では、スランプフローに
ついて説明したが、Ｏ漏斗試験やＶ漏斗試験等の漏斗流
下時間、スランプフロー時間、５０ｃｍスランプフロー
時間なども同様に推定することができる。
ついて説明したが、Ｏ漏斗試験やＶ漏斗試験等の漏斗流
下時間、スランプフロー時間、５０ｃｍスランプフロー
時間なども同様に推定することができる。
【００５８】また、ミキサ排出時のミキサ負荷値の減衰
状況と経過時間とには関連性がありこれから生コン落下
状況が把握できる。そこで、ミキサ負荷値の減衰状況と
経過時間の関連を調べることにより漏斗流下時間を推し
測ることができるものと予測される。この漏斗流下時間
を推定することで高流動コンクリートの品質を管理する
こともできる。
状況と経過時間とには関連性がありこれから生コン落下
状況が把握できる。そこで、ミキサ負荷値の減衰状況と
経過時間の関連を調べることにより漏斗流下時間を推し
測ることができるものと予測される。この漏斗流下時間
を推定することで高流動コンクリートの品質を管理する
こともできる。
【００５９】さらに、上述で詳細に説明した実施の形態
で解析した結果をみて、例えば、混練音を解析したもの
とモータの駆動負荷の振動を解析したものとを組み合わ
せて判断するなど、様々に組み合わせてより精度の良い
ものにしていくこともできる。
で解析した結果をみて、例えば、混練音を解析したもの
とモータの駆動負荷の振動を解析したものとを組み合わ
せて判断するなど、様々に組み合わせてより精度の良い
ものにしていくこともできる。
【００６０】
【実施例】以下、ミキサの負荷とスランプフローの相関
を確認するために行った実施例について説明するが、こ
の発明は、かかる実施例に示される態様に限定されるも
のではない。
を確認するために行った実施例について説明するが、こ
の発明は、かかる実施例に示される態様に限定されるも
のではない。
【００６１】図８は、従来の方法と同様にしてミキサの
負荷とスランプフローとの相関を調べたものである。図
８（ａ）には、バッチ番号とミキサ負荷とそのときのス
ランプフローの実測値を示す。図８（ｂ）は、ミキサ負
荷とそのときのスランプフローとの散布図であるが相関
は見られない。
負荷とスランプフローとの相関を調べたものである。図
８（ａ）には、バッチ番号とミキサ負荷とそのときのス
ランプフローの実測値を示す。図８（ｂ）は、ミキサ負
荷とそのときのスランプフローとの散布図であるが相関
は見られない。
【００６２】（１） ミキサの混練音ならびにコンクリ
ートホッパへの落下音について そこで、図９に示すように、コンクリートホッパにビデ
オカメラを設置しミキサの混練音ならびにコンクリート
ホッパへの落下音を収集してパワースペクトルを分析し
た実験結果である。
ートホッパへの落下音について そこで、図９に示すように、コンクリートホッパにビデ
オカメラを設置しミキサの混練音ならびにコンクリート
ホッパへの落下音を収集してパワースペクトルを分析し
た実験結果である。
【００６３】配合は、以下の表に示すものについて行っ
た。
た。
【表１】
表１のW／Cは水セメント比、s／aは細骨材率、ＳＦはス
ランプフロー、Ｃ種はセメント種類を表す。
ランプフロー、Ｃ種はセメント種類を表す。
【００６４】図１０は、１日目と３日目の配合で混練音
のパワースペクトル（図１０（ａ））とスランプフロー
との相関を分析した結果を表し（図１０（ｂ））、相関
係数は０．７〜０．９を示す周波数帯が存在している。
図１１は、１日目と３日目の配合で排出音のパワースペ
クトル（図１１（ａ））とスランプフローとの相関を分
析した結果を表し（図１１（ｂ））、相関係数は０．９
程度を示す周波数帯が存在している。
のパワースペクトル（図１０（ａ））とスランプフロー
との相関を分析した結果を表し（図１０（ｂ））、相関
係数は０．７〜０．９を示す周波数帯が存在している。
図１１は、１日目と３日目の配合で排出音のパワースペ
クトル（図１１（ａ））とスランプフローとの相関を分
析した結果を表し（図１１（ｂ））、相関係数は０．９
程度を示す周波数帯が存在している。
【００６５】図１２は、２日目と４日目の配合で混練音
のパワースペクトル（図１２（ａ））とスランプフロー
との相関を分析した結果を表し（図１２（ｂ））、相関
係数は−０．８程度を示す周波数帯が存在している。図
１３は、２日目と４日目の配合で排出音のパワースペク
トル（図１３（ａ））とスランプフローとの相関を分析
した結果を表し（図１３（ｂ））、相関係数は−０．７
程度、または、０．７〜０．８程度を示す周波数帯が存
在している。
のパワースペクトル（図１２（ａ））とスランプフロー
との相関を分析した結果を表し（図１２（ｂ））、相関
係数は−０．８程度を示す周波数帯が存在している。図
１３は、２日目と４日目の配合で排出音のパワースペク
トル（図１３（ａ））とスランプフローとの相関を分析
した結果を表し（図１３（ｂ））、相関係数は−０．７
程度、または、０．７〜０．８程度を示す周波数帯が存
在している。
【００６６】また、１日目〜４日目すべてについてみた
場合には、混練音・排出音のパワースペクトルとスラン
プフローを分析した場合には顕著な相関は見られなかっ
た。
場合には、混練音・排出音のパワースペクトルとスラン
プフローを分析した場合には顕著な相関は見られなかっ
た。
【００６７】以上示すように、混練音・排出音のパワー
スペクトルとスランプフローには特定の周波数において
高い相関が見られる。また、この相関は、高流動コンク
リートの配合内容により特性が異なっている。
スペクトルとスランプフローには特定の周波数において
高い相関が見られる。また、この相関は、高流動コンク
リートの配合内容により特性が異なっている。
【００６８】（２） ミキサ負荷電力の振動について
次に、図６に示すように、排出時のミキサ負荷電力の振
動を計測した場合の結果について見る。図１４は、排出
後のミキサ電力（トレンド除去、基準化済）の振動のパ
ワースペクトル（図１４（ａ））とスランプフローとの
相関を分析した結果を表し（図１４（ｂ））、相関係数
は０．７程度を示す周波数帯が存在している。
動を計測した場合の結果について見る。図１４は、排出
後のミキサ電力（トレンド除去、基準化済）の振動のパ
ワースペクトル（図１４（ａ））とスランプフローとの
相関を分析した結果を表し（図１４（ｂ））、相関係数
は０．７程度を示す周波数帯が存在している。
【００６９】図１４に示すように、排出時のミキサ負荷
電力の振動のパワースペクトルとスランプフローには特
定の周波数において高い相関が見られる。
電力の振動のパワースペクトルとスランプフローには特
定の周波数において高い相関が見られる。
【００７０】（３） ミキサの振動について
次に、図７に示すように、練り上がり時のミキサの振動
を加速度計で計測した場合の結果について見る。図１５
は、練り上がり時のミキサの振動のパワースペクトル
（図１５（ａ））とスランプフローとの相関を分析した
結果を表し（図１５（ｂ））、相関係数は０．７〜０．
９を示す周波数帯が存在している。
を加速度計で計測した場合の結果について見る。図１５
は、練り上がり時のミキサの振動のパワースペクトル
（図１５（ａ））とスランプフローとの相関を分析した
結果を表し（図１５（ｂ））、相関係数は０．７〜０．
９を示す周波数帯が存在している。
【００７１】図１５に示すように、練り上がり時のミキ
サの振動のパワースペクトルとスランプフローには特定
の周波数において高い相関が見られる。
サの振動のパワースペクトルとスランプフローには特定
の周波数において高い相関が見られる。
【００７２】
【発明の効果】以上詳細に述べたように、本願発明で
は、高流動コンクリート練り上がり時にスランプフロー
などを予測することができるので、適正な製造ができた
かどうか練り上がり時に判断できる。
は、高流動コンクリート練り上がり時にスランプフロー
などを予測することができるので、適正な製造ができた
かどうか練り上がり時に判断できる。
【００７３】実測結果を蓄えていくことで目標スランプ
フローに近づけるための操作指針が検討できる。また、
推定スランプフローの記録を手がかりにクレーム処理な
どの対応ができ、安定した品質の製品を出荷することが
できる。さらに、異常がある場合には練り上がり時点で
気付くことも可能である。加えて熟練者でなくても製造
することが可能になる。
フローに近づけるための操作指針が検討できる。また、
推定スランプフローの記録を手がかりにクレーム処理な
どの対応ができ、安定した品質の製品を出荷することが
できる。さらに、異常がある場合には練り上がり時点で
気付くことも可能である。加えて熟練者でなくても製造
することが可能になる。
【００７４】また、温度、細骨材の表面水、セメント種
類、混和剤などの混練に関する情報を加えて分析するこ
とで精度をあげることができる。
類、混和剤などの混練に関する情報を加えて分析するこ
とで精度をあげることができる。
【００７５】さらに、許容範囲内の結果であるかをみ
て、混練に関する明らかな異常は即座に判断することが
できる。
て、混練に関する明らかな異常は即座に判断することが
できる。
【図１】 高流動コンクリート品質管理システムの概要
図である（その１）。
図である（その１）。
【図２】 計測した振動や音のスペクトル解析を説明す
るための図である。
るための図である。
【図３】 スペクトル解析の範囲カーブを説明するため
の図である。
の図である。
【図４】 パワースペクトルとスランプフローとの関連
を表す図である。
を表す図である。
【図５】 パワースペクトルとスランプフローとの関連
を画面上に表示した一例である。
を画面上に表示した一例である。
【図６】 高流動コンクリート品質管理システムの概要
図である（その２）。
図である（その２）。
【図７】 高流動コンクリート品質管理システムの概要
図である（その３）。
図である（その３）。
【図８】 ミキサの負荷とスランプフローとの相関を表
した図である。
した図である。
【図９】 ミキサ混練音とコンクリートホッパへの落下
音を収集するときの装置の例である。
音を収集するときの装置の例である。
【図１０】 パワースペクトルとスランプフローとの関
係を分析した結果である（その１）。
係を分析した結果である（その１）。
【図１１】 パワースペクトルとスランプフローとの関
係を分析した結果である（その２）。
係を分析した結果である（その２）。
【図１２】 パワースペクトルとスランプフローとの関
係を分析した結果である（その３）。
係を分析した結果である（その３）。
【図１３】 パワースペクトルとスランプフローとの関
係を分析した結果である（その４）。
係を分析した結果である（その４）。
【図１４】 パワースペクトルとスランプフローとの関
係を分析した結果である（その５）。
係を分析した結果である（その５）。
【図１５】 パワースペクトルとスランプフローとの関
係を分析した結果である（その６）。
係を分析した結果である（その６）。
１ 高流動コンクリート品質管理システム
２ 計測部
３ 解析部
４ 品質推定部
５ 貯蔵ビン
６ 計量ビン
７ ミキサ
８ コンクリートホッパ
１０ 画面
１１ パワースペクトル
１２ 散布図
１３ 相関係数のプロット図
１４ ミキサ負荷カーブ
２１ 集音装置
２２ モータ
２３ 加速度計（レーザ変位計）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2G047 AA10 BC04 CA03 CA07 EA08
EA10 GD02 GG08 GG12 GG32
GG36 GG37 GG38
Claims (9)
- 【請求項１】 高流動コンクリートを混練中にミキサか
ら発生する振動や音を計測する計測手段と、 前記計測した振動や音をスペクトル解析するスペクトル
解析手段と、 前記スペクトル解析した結果から高流動コンクリートに
関する品質を推定する品質推定手段と、を備えた高流動
コンクリート品質管理システム。 - 【請求項２】 請求項１記載の高流動コンクリート品質
管理システムにおいて、 前記ミキサから発生する振動や音はミキサ負荷の振動、
ミキサの振動、または、ミキシング音であることを特徴
とする高流動コンクリート品質管理システム。 - 【請求項３】 混練した高流動コンクリートをミキサか
ら排出する時に発生する振動や音を計測する計測手段
と、 前記計測した振動や音をスペクトル解析するスペクトル
解析手段と、 前記スペクトル解析した結果から高流動コンクリートに
関する品質を推定する品質推定手段と、を備えた高流動
コンクリート品質管理システム。 - 【請求項４】 請求項３記載の高流動コンクリート品質
管理システムにおいて、 前記高流動コンクリートをミキサから排出する時に発生
する振動や音はミキサ負荷の振動、コンクリートホッパ
の振動、または、コンクリートホッパへの落下音である
ことを特徴とする高流動コンクリート品質管理システ
ム。 - 【請求項５】 請求項１〜４いずれか記載の高流動コン
クリート品質管理システムにおいて、 前記品質推定手段では、前記スペクトル解析した結果か
ら流動性の指標であるスランプフローを推定して高流動
コンクリートの品質を推定することを特徴とする高流動
コンクリート品質管理システム。 - 【請求項６】 請求項１〜５いずれか記載の高流動コン
クリート品質管理システムにおいて、 前記品質推定手段では、前記スペクトル解析した結果か
ら粘性や材料分離抵抗性の指標となるスランプフロー時
間、５０ｃｍスランプフロー時間、漏斗流下時間などを
推定して高流動コンクリートの品質を推定することを特
徴とする高流動コンクリート品質管理システム。 - 【請求項７】 請求項１〜６いずれか記載の高流動コン
クリート品質管理システムにおいて、 前記スペクトル解析した結果に加え、温度、細骨材の表
面水、セメント種類、混和剤使用量などの混練に関する
情報も含めて高流動コンクリートの品質を推定すること
を特徴とする高流動コンクリート品質管理システム。 - 【請求項８】 請求項１〜７いずれか記載の高流動コン
クリート品質管理システムにおいて、 前記品質推定手段では、予めスペクトル解析して各周波
数における振動の強さの平均値を求め、計測した振動や
音をスペクトル解析した結果が前記平均値を基準にした
許容値の範囲内にあるか否かを判断して、高流動コンク
リートの混練に関する異常を監視することを特徴とする
高流動コンクリート品質管理システム。 - 【請求項９】 請求項８記載の高流動コンクリート品質
管理システムにおいて、 前記許容値は標準偏差値とし、予めスペクトル解析して
各周波数における振動の強さの平均値と標準偏差値とか
ら求めた範囲内にあるか否かを判断して、高流動コンク
リートの混練に関する異常を監視することを特徴とする
高流動コンクリート品質管理システム。
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| JP2001377485A JP3924458B2 (ja) | 2001-12-11 | 2001-12-11 | 高流動コンクリート品質管理システム |
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