JP3181487B2 - コンクリート練上げ温度制御方法 - Google Patents
コンクリート練上げ温度制御方法Info
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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- Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，液体窒素等の低温液化
ガスを混練中のコンクリートに接触させて冷却されたコ
ンクリート混練物を得るさいに，そのコンクリートの練
り上り温度を適正に制御する方法に関する。
ガスを混練中のコンクリートに接触させて冷却されたコ
ンクリート混練物を得るさいに，そのコンクリートの練
り上り温度を適正に制御する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】マスコンクリート等の温度ひび割れを防
止するためのコンクリートの冷却技術のうち，打設前の
コンクリートを冷却するプレクーリング法として，液体
窒素等の低温液化ガスを混練中のコンクリートに接触さ
せる方法が知られており，例えば特開昭６２−７４６０
３号公報，特開昭６３−４１６９号公報，実開平２−５
４５０６〜７号公報等において，液体窒素によるコンク
リートのプレクーリング法が記載されている。液体窒素
に代えて液体炭酸ガスを冷却媒体に使用することも提案
されている。本願明細書において，かようなコンクリー
トのプレクーリングに利用される液体窒素や液体炭酸ガ
ス等を単に「液化ガス」と略称する。
止するためのコンクリートの冷却技術のうち，打設前の
コンクリートを冷却するプレクーリング法として，液体
窒素等の低温液化ガスを混練中のコンクリートに接触さ
せる方法が知られており，例えば特開昭６２−７４６０
３号公報，特開昭６３−４１６９号公報，実開平２−５
４５０６〜７号公報等において，液体窒素によるコンク
リートのプレクーリング法が記載されている。液体窒素
に代えて液体炭酸ガスを冷却媒体に使用することも提案
されている。本願明細書において，かようなコンクリー
トのプレクーリングに利用される液体窒素や液体炭酸ガ
ス等を単に「液化ガス」と略称する。
【０００３】従来，バッチャープラント等のミキサー内
に液化ガスを供給する（通常は，液状態のままミキサー
内に投入する）場合，液化ガスの投入量を決定するに
は，一応の基準として，コンクリートを冷却するのに必
要な液化ガスの冷却原単位すなわち「コンクリート１ｍ
3を１℃冷却するのに必要な液化ガスの量（重量）」を
実験的に求めておき，この冷却原単位に１バッチの練上
げ量と必要な温度降下量を乗算して決めていた。また，
適宜練上げ温度を測定し，意図する温度から外れる場合
には，次回の投入量を経験的に増減していた。
に液化ガスを供給する（通常は，液状態のままミキサー
内に投入する）場合，液化ガスの投入量を決定するに
は，一応の基準として，コンクリートを冷却するのに必
要な液化ガスの冷却原単位すなわち「コンクリート１ｍ
3を１℃冷却するのに必要な液化ガスの量（重量）」を
実験的に求めておき，この冷却原単位に１バッチの練上
げ量と必要な温度降下量を乗算して決めていた。また，
適宜練上げ温度を測定し，意図する温度から外れる場合
には，次回の投入量を経験的に増減していた。
【０００４】図１は，或るダム工事現場のバッチャープ
ラントにおいて，冷却原単位から液体窒素投入量を決定
してプレクーリングを実施したさいの或る日の練上げ温
度の実測値を示したものである。曲線中の小さな変動
（波）は各バッチ毎の練上げ温度の変化を示している。
バッチャープラントに投入する材料の種類と量はほぼ一
定であるが，午前８時に稼動開始して以来，時間の経過
とともに練上げ温度は緩慢に上昇し，日中に近づくと目
標練上げ温度を超える値となっている。この理由として
は，日射量，水温，空気温度，材料温度，機材温度，待
ち時間等の環境変化に基づく変動要因があまりに多く，
経験的な手法では，練上げ温度を正確に制御することは
困難であることを示している。とくに，日射量の変化は
予測不能であり，前日の経験値はこの点で役に立たない
ことが多い。
ラントにおいて，冷却原単位から液体窒素投入量を決定
してプレクーリングを実施したさいの或る日の練上げ温
度の実測値を示したものである。曲線中の小さな変動
（波）は各バッチ毎の練上げ温度の変化を示している。
バッチャープラントに投入する材料の種類と量はほぼ一
定であるが，午前８時に稼動開始して以来，時間の経過
とともに練上げ温度は緩慢に上昇し，日中に近づくと目
標練上げ温度を超える値となっている。この理由として
は，日射量，水温，空気温度，材料温度，機材温度，待
ち時間等の環境変化に基づく変動要因があまりに多く，
経験的な手法では，練上げ温度を正確に制御することは
困難であることを示している。とくに，日射量の変化は
予測不能であり，前日の経験値はこの点で役に立たない
ことが多い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】液化ガスを用いるコン
クリートのプレクーリングでは，前記のように，その日
の環境変化による各材料温度等や温度降下量の変化によ
って冷却原単位が異なってくるので，練上げ温度の管理
には，常に液化ガスの投入量の設定値を変える必要があ
ることから，温度管理作業が非常に繁雑となる。またコ
ンクリートの打設現場ではこれらの温度管理のみに注意
をすることは難しく，これらの調整を自動化することが
強く望まれていた。
クリートのプレクーリングでは，前記のように，その日
の環境変化による各材料温度等や温度降下量の変化によ
って冷却原単位が異なってくるので，練上げ温度の管理
には，常に液化ガスの投入量の設定値を変える必要があ
ることから，温度管理作業が非常に繁雑となる。またコ
ンクリートの打設現場ではこれらの温度管理のみに注意
をすることは難しく，これらの調整を自動化することが
強く望まれていた。
【０００６】また，冷却後のコンクリート温度を測定
し，目標とする冷却温度と比較しながら液化ガスの投入
量を設定してコンクリート練り上がり温度を制御する方
法でも混練後の測定値をもとに修正を加えるため，修正
された投入量が制御に反映されるためには，混練するバ
ッチに必ず遅れが生ずるという問題もある。
し，目標とする冷却温度と比較しながら液化ガスの投入
量を設定してコンクリート練り上がり温度を制御する方
法でも混練後の測定値をもとに修正を加えるため，修正
された投入量が制御に反映されるためには，混練するバ
ッチに必ず遅れが生ずるという問題もある。
【０００７】コンクリート打設に於ける温度管理の目標
は打ち込み現場でのコンクリート温度であるが，バッチ
ャープラントでの練上げ時と打ち込み現場との温度差に
ついては，時々測定される打ち込み現場でのコンクリー
ト温度とプラントより搬送される前の温度とを比較して
経験的に補正を加えるか，常に打ち込み現場でのコンク
リート温度を測定する必要がある等，作業が非常に繁雑
になるという問題があった。
は打ち込み現場でのコンクリート温度であるが，バッチ
ャープラントでの練上げ時と打ち込み現場との温度差に
ついては，時々測定される打ち込み現場でのコンクリー
ト温度とプラントより搬送される前の温度とを比較して
経験的に補正を加えるか，常に打ち込み現場でのコンク
リート温度を測定する必要がある等，作業が非常に繁雑
になるという問題があった。
【０００８】したがって，本発明は前記のような問題を
解決し，バッチャープラントで液化ガスを用いて冷却さ
れたコンクリートを練り上げるさいの，練上げ温度を必
要温度に正確に自動制御できる方法を提供することにあ
る。
解決し，バッチャープラントで液化ガスを用いて冷却さ
れたコンクリートを練り上げるさいの，練上げ温度を必
要温度に正確に自動制御できる方法を提供することにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によれば，請求項
１に記載したとおり，バッチャープラントのミキサー内
に液化ガスを投入して冷却された混練コンクリートを各
バッチ毎にほぼ定量づつ製造し，得られた混練物をコン
クリートの打設現場に搬送して順次打設するにあたり，
まず，打設開始時に(1) 式を用いて必要な液化ガス投入
量Ｗ0(kg) を設定し， Ｗ0＝ｗ×Ｖ×（Ｔ1−Ｔ0） ・・・（１） ただし， Ｗ0 ：液化ガス投入量(kg) ｗ ：冷却原単位(kg/m3℃) ・・コンクリート１ｍ3を
１℃冷却するに必要な液化ガス量 (予め実験的に求めた
値) Ｖ ：各バッチで混練するコンクリート量 (ｍ3) Ｔ1 ：液化ガス無投入でのコンクリート練り上がり温度
実測値 (℃) Ｔ0 ：目標コンクリート練上げ温度 (℃) 次いで, この液化ガスを投入量Ｗ0(kg) で投入して混練
し，そして各バッチ毎にコンクリート練上げ温度ｔn を
測定し続け，この測定値から前バッチとの温度差Δｔを
求め, このΔｔが設定範囲を超えたときに，下記の(2)
式に基いて液化ガス投入量の補正量ΔＷ(kg)を演算し， ΔＷ＝Ｗ0×Δｔ/(Ｔ1−Ｔ0） ・・・（２） この補正値ΔＷを(3) 式のように液化ガス投入量Ｗ0 に
増減して次回の投入量Ｗ1を設定し， Ｗ1＝Ｗ0＋ΔＷ ・・・（３） 以後は，補正されたＷn に補正量ΔＷを増減して次回の
投入量を設定することからなるコンクリート練上げ温度
制御方法を提供する。
１に記載したとおり，バッチャープラントのミキサー内
に液化ガスを投入して冷却された混練コンクリートを各
バッチ毎にほぼ定量づつ製造し，得られた混練物をコン
クリートの打設現場に搬送して順次打設するにあたり，
まず，打設開始時に(1) 式を用いて必要な液化ガス投入
量Ｗ0(kg) を設定し， Ｗ0＝ｗ×Ｖ×（Ｔ1−Ｔ0） ・・・（１） ただし， Ｗ0 ：液化ガス投入量(kg) ｗ ：冷却原単位(kg/m3℃) ・・コンクリート１ｍ3を
１℃冷却するに必要な液化ガス量 (予め実験的に求めた
値) Ｖ ：各バッチで混練するコンクリート量 (ｍ3) Ｔ1 ：液化ガス無投入でのコンクリート練り上がり温度
実測値 (℃) Ｔ0 ：目標コンクリート練上げ温度 (℃) 次いで, この液化ガスを投入量Ｗ0(kg) で投入して混練
し，そして各バッチ毎にコンクリート練上げ温度ｔn を
測定し続け，この測定値から前バッチとの温度差Δｔを
求め, このΔｔが設定範囲を超えたときに，下記の(2)
式に基いて液化ガス投入量の補正量ΔＷ(kg)を演算し， ΔＷ＝Ｗ0×Δｔ/(Ｔ1−Ｔ0） ・・・（２） この補正値ΔＷを(3) 式のように液化ガス投入量Ｗ0 に
増減して次回の投入量Ｗ1を設定し， Ｗ1＝Ｗ0＋ΔＷ ・・・（３） 以後は，補正されたＷn に補正量ΔＷを増減して次回の
投入量を設定することからなるコンクリート練上げ温度
制御方法を提供する。
【００１０】ここで，Δｔはｎバッチ目の練上げ温度ｔ
n とこれに引続く２回以上の連続したバッチのコンクリ
ート練上げ温度（ｔn+1,ｔn+2,ｔn+3 ・・）の平均温度
との差から算出することによって，より正確な制御がで
きる。
n とこれに引続く２回以上の連続したバッチのコンクリ
ート練上げ温度（ｔn+1,ｔn+2,ｔn+3 ・・）の平均温度
との差から算出することによって，より正確な制御がで
きる。
【００１１】また本発明によれば，バッチャープラント
のミキサー内に液化ガスを投入して冷却された混練コン
クリートを各バッチ毎に製造し，得られた混練物をコン
クリートの打設現場に搬送して順次打設するにあたり，
各バッチ毎にミキサーに投入される直前のコンクリート
配合材料の温度を測定し，これらの測定値からコンクリ
ートの予想練上げ温度Ｐｔn を演算すると共に各バッチ
毎の練上げ温度ｔn を測定し,まず，初回の液化ガス投
入量Ｗ1を(4) 式によって決定し， Ｗ1 ＝ｗ×Ｖ×（Ｐｔ1 −Ｔ0） ・・・・(4) Ｗ1 ：初回液化ガス投入量(kg) ｗ ：冷却原単位(kg/m3℃) ・・コンクリート１ｍ3を
１℃冷却するに必要な液化ガス量 (予め実験的に求めた
値) Ｖ ：混練するコンクリート量 (ｍ3) Ｔ0 ：目標コンクリート練上げ温度 (℃) Ｐｔ1 ：予想練上げ温度（℃） 次回以降のバッチにおいて, 前回の練上げ温度測定値ｔ
n-1 が目標コンクリート練上げ温度Ｔ0 の設定範囲Ｔ0
±ｘ℃（ｘは許容値）の範囲内であるときも，下式(5)
に従う液化ガス投入量の補正値ΔＷn を演算し， ΔＷn ＝Ｗn-1 ×（Ｐｔn −Ｐｔn-1 ）／（Ｐｔn-1 −Ｔ0 ） ・・・(5) この補正量ΔＷn と前回の液化ガス投入量Ｗn-1 から
(6) 式に従って液化ガス投入量Ｗn を設定すること， Ｗn ＝Ｗn-1 ＋ΔＷn ・・・(6) を特徴とするコンクリート練上げ温度制御方法（請求項
３），並びに
のミキサー内に液化ガスを投入して冷却された混練コン
クリートを各バッチ毎に製造し，得られた混練物をコン
クリートの打設現場に搬送して順次打設するにあたり，
各バッチ毎にミキサーに投入される直前のコンクリート
配合材料の温度を測定し，これらの測定値からコンクリ
ートの予想練上げ温度Ｐｔn を演算すると共に各バッチ
毎の練上げ温度ｔn を測定し,まず，初回の液化ガス投
入量Ｗ1を(4) 式によって決定し， Ｗ1 ＝ｗ×Ｖ×（Ｐｔ1 −Ｔ0） ・・・・(4) Ｗ1 ：初回液化ガス投入量(kg) ｗ ：冷却原単位(kg/m3℃) ・・コンクリート１ｍ3を
１℃冷却するに必要な液化ガス量 (予め実験的に求めた
値) Ｖ ：混練するコンクリート量 (ｍ3) Ｔ0 ：目標コンクリート練上げ温度 (℃) Ｐｔ1 ：予想練上げ温度（℃） 次回以降のバッチにおいて, 前回の練上げ温度測定値ｔ
n-1 が目標コンクリート練上げ温度Ｔ0 の設定範囲Ｔ0
±ｘ℃（ｘは許容値）の範囲内であるときも，下式(5)
に従う液化ガス投入量の補正値ΔＷn を演算し， ΔＷn ＝Ｗn-1 ×（Ｐｔn −Ｐｔn-1 ）／（Ｐｔn-1 −Ｔ0 ） ・・・(5) この補正量ΔＷn と前回の液化ガス投入量Ｗn-1 から
(6) 式に従って液化ガス投入量Ｗn を設定すること， Ｗn ＝Ｗn-1 ＋ΔＷn ・・・(6) を特徴とするコンクリート練上げ温度制御方法（請求項
３），並びに
【００１２】次回以降のバッチにおいて, 前回の練上げ
温度測定値ｔn-1 が目標コンクリート練上げ温度Ｔ0 の
設定範囲Ｔ0 ±ｘ℃（ｘは許容値）の範囲を外れたと
き，下式(7) に従う液化ガス投入量の補正値ΔＷn を演
算し， ΔＷn ＝ｗ×Ｖ×（ｔn-1 −Ｔ0 ） ・・・(7) この補正量ΔＷn と前回の液化ガス投入量Ｗn-1 から
(6) 式に従って液化ガス投入量Ｗn を設定すること， Ｗn ＝Ｗn-1 ＋ΔＷn ・・・(6) を特徴とするコンクリート練上げ温度制御方法（請求項
４）を提供する。
温度測定値ｔn-1 が目標コンクリート練上げ温度Ｔ0 の
設定範囲Ｔ0 ±ｘ℃（ｘは許容値）の範囲を外れたと
き，下式(7) に従う液化ガス投入量の補正値ΔＷn を演
算し， ΔＷn ＝ｗ×Ｖ×（ｔn-1 −Ｔ0 ） ・・・(7) この補正量ΔＷn と前回の液化ガス投入量Ｗn-1 から
(6) 式に従って液化ガス投入量Ｗn を設定すること， Ｗn ＝Ｗn-1 ＋ΔＷn ・・・(6) を特徴とするコンクリート練上げ温度制御方法（請求項
４）を提供する。
【００１３】
【実施例】以下に本発明の内容を具体的に説明する。
【００１４】本発明のコンクリート練上げ温度の制御
は，液化ガスをミキサー内に投入してコンクリートを冷
却するプレクーリング法を対象とするものであり，特
に，バッチャープラントで継続して練上げ，ダム工事等
の現場に搬送して打設する場合に好適に適用されるもの
である。使用する液化ガスとしては液体窒素が実用的で
あるが，場合によっては液体炭酸ガス等の他の低温液化
ガスを用いるときにも適用可能である。
は，液化ガスをミキサー内に投入してコンクリートを冷
却するプレクーリング法を対象とするものであり，特
に，バッチャープラントで継続して練上げ，ダム工事等
の現場に搬送して打設する場合に好適に適用されるもの
である。使用する液化ガスとしては液体窒素が実用的で
あるが，場合によっては液体炭酸ガス等の他の低温液化
ガスを用いるときにも適用可能である。
【００１５】請求項１の制御においては，かようなプレ
クーリング法において，要するところ各バッチ毎にコン
クリートの練上げ温度ｔn を測定し，前バッチとの温度
差Δｔを計算し，このΔｔと打設開始時に設定したコン
クリートの温度降下量ΔＴ0＝（Ｔ1 −Ｔ0 ）との比に
比例した量の液化ガスを全体の液化ガス量に増減するこ
とによってコンクリート練り上がり温度を制御する方法
であり，バッチャープラントのミキサー内, ミキサーか
ら台車に排出される過程または直後のコンクリート練上
げ温度を温度センサーによって常時測定し，この測定値
をコンピユータに入力して，各バッチの液化ガス投入量
を演算し，この結果を，液化ガス投入量の設定値として
制御盤に信号を出力するという方法で自動制御が行え
る。
クーリング法において，要するところ各バッチ毎にコン
クリートの練上げ温度ｔn を測定し，前バッチとの温度
差Δｔを計算し，このΔｔと打設開始時に設定したコン
クリートの温度降下量ΔＴ0＝（Ｔ1 −Ｔ0 ）との比に
比例した量の液化ガスを全体の液化ガス量に増減するこ
とによってコンクリート練り上がり温度を制御する方法
であり，バッチャープラントのミキサー内, ミキサーか
ら台車に排出される過程または直後のコンクリート練上
げ温度を温度センサーによって常時測定し，この測定値
をコンピユータに入力して，各バッチの液化ガス投入量
を演算し，この結果を，液化ガス投入量の設定値として
制御盤に信号を出力するという方法で自動制御が行え
る。
【００１６】前記の(1) 式において，初回の液化ガス投
入量Ｗ0 の決定は，コンクリート工事が始まるときに，
その時間帯において，液化ガス無添加でのコンクリート
練上がり温度の実測値Ｔ1 から, 必要な温度降下量，す
なわち目標練上げ温度Ｔ0との差（Ｔ1−Ｔ0）を求める
ことから始まる。冷却原単位ｗすなわちコンクリート１
ｍ3を１℃冷却するに必要な液化ガス量は，その配合に
おいて予め実験的に求めておく。
入量Ｗ0 の決定は，コンクリート工事が始まるときに，
その時間帯において，液化ガス無添加でのコンクリート
練上がり温度の実測値Ｔ1 から, 必要な温度降下量，す
なわち目標練上げ温度Ｔ0との差（Ｔ1−Ｔ0）を求める
ことから始まる。冷却原単位ｗすなわちコンクリート１
ｍ3を１℃冷却するに必要な液化ガス量は，その配合に
おいて予め実験的に求めておく。
【００１７】このようにして，(1) 式を用いて必要な液
体窒素投入量Ｗ0を設定する。その後，冷却後の練り上
り温度が目標とする温度に到達していれば液化ガス投入
量はそのままであるが，練上り温度ｔn が変化した場合
には，前回のバッチの測定値ｔn-1と比較することによ
り，温度変化量Δｔn＝ｔn−ｔn-1を求め，目標とする
温度降下量（Ｔ1−Ｔ0)との比を用い，初めに設定した
投入量Ｗ0に対する補正値ΔＷを（２）式により算出
し，(3) 式により初回の投入量Ｗ0にこの補正値ΔＷを
加えて次回の投入量Ｗ1を設定する。
体窒素投入量Ｗ0を設定する。その後，冷却後の練り上
り温度が目標とする温度に到達していれば液化ガス投入
量はそのままであるが，練上り温度ｔn が変化した場合
には，前回のバッチの測定値ｔn-1と比較することによ
り，温度変化量Δｔn＝ｔn−ｔn-1を求め，目標とする
温度降下量（Ｔ1−Ｔ0)との比を用い，初めに設定した
投入量Ｗ0に対する補正値ΔＷを（２）式により算出
し，(3) 式により初回の投入量Ｗ0にこの補正値ΔＷを
加えて次回の投入量Ｗ1を設定する。
【００１８】すなわち，最初に設定した液化ガス投入量
Ｗ0に補正量ΔＷを加える制御を行うことにより，冷却
原単位の変化，コンクリートの各配合材料温度の変化に
対しても，コンクリートの練り上がり温度を目標とする
値に制御することができる。そして，以後は，補正され
たＷnに次回の補正量ΔＷを加えて制御を続ける。この
関係を図示すると図２の如くである。
Ｗ0に補正量ΔＷを加える制御を行うことにより，冷却
原単位の変化，コンクリートの各配合材料温度の変化に
対しても，コンクリートの練り上がり温度を目標とする
値に制御することができる。そして，以後は，補正され
たＷnに次回の補正量ΔＷを加えて制御を続ける。この
関係を図示すると図２の如くである。
【００１９】ただし，液化ガスの補正量は予め上限値を
設定しておく。これにより，誤測定で１回のバッチでは
通常起こり得ない範囲の温度変化が生じたときに液化ガ
ス投入量の大きな変動を抑えることができる。また，液
化ガス投入量の補正を１回のバッチ毎ではなく複数回の
バッチの間で行なう（請求項２）と，各バッチでの測定
時のばらつきによる補正値の大きな変化を緩和し，安定
した制御を行なうことができる。この関係を図示すると
図３の如くである。
設定しておく。これにより，誤測定で１回のバッチでは
通常起こり得ない範囲の温度変化が生じたときに液化ガ
ス投入量の大きな変動を抑えることができる。また，液
化ガス投入量の補正を１回のバッチ毎ではなく複数回の
バッチの間で行なう（請求項２）と，各バッチでの測定
時のばらつきによる補正値の大きな変化を緩和し，安定
した制御を行なうことができる。この関係を図示すると
図３の如くである。
【００２０】図３において，各バッチ毎の練り上り温度
の測定値を実線で示すが，１回毎の測定結果を用いると
補正値を加えたＷの値は上段の破線で示すように，バッ
チ毎の配合材料の温度変化に伴なう練上げ温度の変化と
相乗して温度変化が大きくなるバッチがある。これらは
いずれ，バッチを重ねる毎に修正されて行くがこの修正
には時間がかかることになる。これに対し，複数回のバ
ッチ間で修正を加えるときには，液化ガスの補正量ΔＷ
と投入量Ｗは次式で求められる。 ΔＷ＝Ｗ0×Δｔ／（Ｔ1−Ｔ0） 但し Δｔ＝（ｔ11＋ｔ12＋ｔ13）／３−ｔ10 Ｗ＝Ｗ0＋ΔＷ／３
の測定値を実線で示すが，１回毎の測定結果を用いると
補正値を加えたＷの値は上段の破線で示すように，バッ
チ毎の配合材料の温度変化に伴なう練上げ温度の変化と
相乗して温度変化が大きくなるバッチがある。これらは
いずれ，バッチを重ねる毎に修正されて行くがこの修正
には時間がかかることになる。これに対し，複数回のバ
ッチ間で修正を加えるときには，液化ガスの補正量ΔＷ
と投入量Ｗは次式で求められる。 ΔＷ＝Ｗ0×Δｔ／（Ｔ1−Ｔ0） 但し Δｔ＝（ｔ11＋ｔ12＋ｔ13）／３−ｔ10 Ｗ＝Ｗ0＋ΔＷ／３
【００２１】すなわち，コンクリートの温度変化は図３
中の一点鎖線のような変化としてとらえることができ，
これにより各バッチ毎の測定によるばらつき等を平均化
することができ，適切な制御とすることができる。
中の一点鎖線のような変化としてとらえることができ，
これにより各バッチ毎の測定によるばらつき等を平均化
することができ，適切な制御とすることができる。
【００２２】なお，この補正計算をするバッチの回数
は，練上げ回数毎としてもよいが例えばバッチャープラ
ントからコンクリートを打設現場迄搬送する台車に１回
に投入するバッチ数（台車内のコンクリート温度の測定
が比較的計測が容易で計測誤差が少ない）とすることも
でき，この場合，打設場所で定期的にコンクリート温度
を測定する場合には，測定間隔のバッチ数に合わせるこ
とが望ましい。
は，練上げ回数毎としてもよいが例えばバッチャープラ
ントからコンクリートを打設現場迄搬送する台車に１回
に投入するバッチ数（台車内のコンクリート温度の測定
が比較的計測が容易で計測誤差が少ない）とすることも
でき，この場合，打設場所で定期的にコンクリート温度
を測定する場合には，測定間隔のバッチ数に合わせるこ
とが望ましい。
【００２３】請求項３の制御においては，各バッチ毎に
ミキサー投入直前のコンクリート配合材料の各温度（実
際にはバッチャープラント内の計量直前のコンクリート
配合材料の各温度）を測定し続け，これらの測定値から
コンクリートの予想練上げ温度Ｐｔn を計算し，前バッ
チの予想練上げ温度との温度差ΔＰｔn を求め，このΔ
Ｐｔn と打設開始時に設定したコンクリートの温度降下
量との比に比例した量の液化ガスを増減することにより
液化ガス供給量を補正してコンクリートの練上げ温度を
制御するものである。
ミキサー投入直前のコンクリート配合材料の各温度（実
際にはバッチャープラント内の計量直前のコンクリート
配合材料の各温度）を測定し続け，これらの測定値から
コンクリートの予想練上げ温度Ｐｔn を計算し，前バッ
チの予想練上げ温度との温度差ΔＰｔn を求め，このΔ
Ｐｔn と打設開始時に設定したコンクリートの温度降下
量との比に比例した量の液化ガスを増減することにより
液化ガス供給量を補正してコンクリートの練上げ温度を
制御するものである。
【００２４】コンクリート配合材料は，骨材，砂，セメ
ントおよび水が主成分である。その他に混和材料も適宜
配合されるが，その配合量は全体から比べると僅かであ
り，その熱容量の変化が練上げ温度の変化に実質的に影
響を及ぼさないので無視することができる。これらの配
合材料はバッチャープラントの各ビンや貯水槽からミキ
サーに計量しながら投入されるが，各ビンや貯水槽に設
置した温度センサーから投入時の温度を検出し，この検
出値をコンピユータに入力させる。
ントおよび水が主成分である。その他に混和材料も適宜
配合されるが，その配合量は全体から比べると僅かであ
り，その熱容量の変化が練上げ温度の変化に実質的に影
響を及ぼさないので無視することができる。これらの配
合材料はバッチャープラントの各ビンや貯水槽からミキ
サーに計量しながら投入されるが，各ビンや貯水槽に設
置した温度センサーから投入時の温度を検出し，この検
出値をコンピユータに入力させる。
【００２５】すなわち，まず投入直前の各配合材料の温
度を測定し，その測定値と各材料の熱容量からミキサー
で混練後のコンクリート温度の予想練上げ温度Ｐｔn を
求める。添字ｎは混練のバッチ番号である。目標とする
コンクリートの練り上り温度の設定値をＴ0 とすると初
回の液化ガス投入量をＷ1は(4) 式で与えられる。ｗと
Ｖは(1) 式のものと同じく冷却原単位および１バッチ当
りの混練量である。 Ｗ1 ＝ｗ×Ｖ×（Ｐｔ1 −Ｔ0） ・・・・(4)
度を測定し，その測定値と各材料の熱容量からミキサー
で混練後のコンクリート温度の予想練上げ温度Ｐｔn を
求める。添字ｎは混練のバッチ番号である。目標とする
コンクリートの練り上り温度の設定値をＴ0 とすると初
回の液化ガス投入量をＷ1は(4) 式で与えられる。ｗと
Ｖは(1) 式のものと同じく冷却原単位および１バッチ当
りの混練量である。 Ｗ1 ＝ｗ×Ｖ×（Ｐｔ1 −Ｔ0） ・・・・(4)
【００２６】混練後のコンクリート練上げ温度の実測値
をｔn とし，目標とする練上げ温度の設定範囲をＴ0±
ｘ℃とする。この時のｎ回目のバッチの液化ガス投入量
Ｗnは，コンクリートの練上げ温度の実測値ｔn が設定
範囲である場合すなわち, Ｔ0−ｘ≦ｔn ≦Ｔ0＋ｘ のときは，(5) 式に従って液化ガス投入量の補正値ΔＷ
n を演算したうえ，このΔＷn を(6) 式に従って前回の
液化ガス投入量Ｗn-1 に加算することによって求める。 ΔＷn ＝Ｗn-1 ×（Ｐｔn −Ｐｔn-1 ）／（Ｐｔn-1 −Ｔ0 ） ・・・(5) Ｗn ＝Ｗn-1 ＋ΔＷn ・・・(6)
をｔn とし，目標とする練上げ温度の設定範囲をＴ0±
ｘ℃とする。この時のｎ回目のバッチの液化ガス投入量
Ｗnは，コンクリートの練上げ温度の実測値ｔn が設定
範囲である場合すなわち, Ｔ0−ｘ≦ｔn ≦Ｔ0＋ｘ のときは，(5) 式に従って液化ガス投入量の補正値ΔＷ
n を演算したうえ，このΔＷn を(6) 式に従って前回の
液化ガス投入量Ｗn-1 に加算することによって求める。 ΔＷn ＝Ｗn-1 ×（Ｐｔn −Ｐｔn-1 ）／（Ｐｔn-1 −Ｔ0 ） ・・・(5) Ｗn ＝Ｗn-1 ＋ΔＷn ・・・(6)
【００２７】すなわち，(5) 式に示すように，予想練上
げ温度Ｐｔn を前回のｎ−１バッチの予想練上げ温度Ｐ
ｔn-1 と比較し，その温度差を計算し，この温度差と，
前回の予想練上げ温度Ｐｔn-1 と設定値Ｔ0との温度差
との比を求め，前回の投入量Ｗn-1にこの比率を乗じて
ｎ回目のバッチの液化ガス投入量の補正値ΔＷn を求め
, このΔＷn から投入量Ｗn を設定する (請求項３）。
この関係を図４に図解した。
げ温度Ｐｔn を前回のｎ−１バッチの予想練上げ温度Ｐ
ｔn-1 と比較し，その温度差を計算し，この温度差と，
前回の予想練上げ温度Ｐｔn-1 と設定値Ｔ0との温度差
との比を求め，前回の投入量Ｗn-1にこの比率を乗じて
ｎ回目のバッチの液化ガス投入量の補正値ΔＷn を求め
, このΔＷn から投入量Ｗn を設定する (請求項３）。
この関係を図４に図解した。
【００２８】これに対して，Ｔ0−ｘ＞ｔn またはＴ0＋
ｘ＜ｔn となった場合には，前回ｎ−１の実測値ｔn-1
を用いて，(7) 式からｎ回目の液化ガス投入量の補正値
Δを求め, 同じく(6) 式によって液化ガス投入量Ｗn を
設定する（請求項４）。 ΔＷn ＝ｗ×Ｖ×（ｔn-1 −Ｔ0 ） ・・・(7) Ｗn ＝Ｗn-1 ＋ΔＷn ・・・(6)
ｘ＜ｔn となった場合には，前回ｎ−１の実測値ｔn-1
を用いて，(7) 式からｎ回目の液化ガス投入量の補正値
Δを求め, 同じく(6) 式によって液化ガス投入量Ｗn を
設定する（請求項４）。 ΔＷn ＝ｗ×Ｖ×（ｔn-1 −Ｔ0 ） ・・・(7) Ｗn ＝Ｗn-1 ＋ΔＷn ・・・(6)
【００２９】この請求項３，４の方法によると，混練前
のコンクリート配合材料の温度測定値から混練後の温度
を予想して目標とする練上げ温度まで冷却するので，練
上げ温度の実測値を用いて制御する請求項１の方法に比
べると，バッチの遅れを生ずることなく冷却温度を制御
することができるという利点がある。又，練上げ温度の
予想値が各種の要因によって実際とずれが生じた場合で
も，請求項４のように目標冷却温度に許容値ｘの範囲を
設け，実測値がこの範囲をはずれた時のみ実測値を用い
た制御を行なうことによって，該ずれの修正ができる。
この許容範囲ｘは練上げ温度を測定する時のばらつきを
あらかじめ測定しておき，このばらつきの範囲としてお
くと比較的安定した制御が可能である。なお，予想練上
げ温度は各バッチ毎で比較してもよいが，現場のプラン
トの条件によっては複数回のバッチ間で比較してもよ
い。
のコンクリート配合材料の温度測定値から混練後の温度
を予想して目標とする練上げ温度まで冷却するので，練
上げ温度の実測値を用いて制御する請求項１の方法に比
べると，バッチの遅れを生ずることなく冷却温度を制御
することができるという利点がある。又，練上げ温度の
予想値が各種の要因によって実際とずれが生じた場合で
も，請求項４のように目標冷却温度に許容値ｘの範囲を
設け，実測値がこの範囲をはずれた時のみ実測値を用い
た制御を行なうことによって，該ずれの修正ができる。
この許容範囲ｘは練上げ温度を測定する時のばらつきを
あらかじめ測定しておき，このばらつきの範囲としてお
くと比較的安定した制御が可能である。なお，予想練上
げ温度は各バッチ毎で比較してもよいが，現場のプラン
トの条件によっては複数回のバッチ間で比較してもよ
い。
【００３０】実際の打設作業では，バッチャープラント
では目標温度にまで冷却されたコンクリートが練上げら
れても，これを現場まで搬送し且つ打設するときには練
上げ温度と打設温度の間には変化が生ずる。その要因は
主として待ち時間と日射量の変化である。待ち時間は作
業手順の管理によってほぼ一定にすることが可能である
が，日射量の変化は予測できない。
では目標温度にまで冷却されたコンクリートが練上げら
れても，これを現場まで搬送し且つ打設するときには練
上げ温度と打設温度の間には変化が生ずる。その要因は
主として待ち時間と日射量の変化である。待ち時間は作
業手順の管理によってほぼ一定にすることが可能である
が，日射量の変化は予測できない。
【００３１】したがって，日射量を常時測定し，日射量
変化による温度上昇分をプラントでの練上げ温度に加算
し，液化ガス投入量の設定に反映させるのが有利であ
る。なお，日射量による搬送中の温度上昇量は現場まで
搬送時間や地理的条件によって異なるが，これらはあら
かじめ試験的に両者の関係を把握しておけばよい。
変化による温度上昇分をプラントでの練上げ温度に加算
し，液化ガス投入量の設定に反映させるのが有利であ
る。なお，日射量による搬送中の温度上昇量は現場まで
搬送時間や地理的条件によって異なるが，これらはあら
かじめ試験的に両者の関係を把握しておけばよい。
【００３２】このような本発明に従う制御は市販のパー
ソナルコンピュータや制御機器で演算処理することによ
って自動制御装置に構成することができる。
ソナルコンピュータや制御機器で演算処理することによ
って自動制御装置に構成することができる。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように，本発明によれば，
変動要因が多く且つ管理が煩雑な液化ガスによるコンク
リートのプレクーリング法において，その練上げ温度を
正確に制御することができるので，この冷却されたコン
クリートを使用することによってマスコンクリートの温
度ヒビ割れの問題が回避できるという優れた効果を奏す
る。
変動要因が多く且つ管理が煩雑な液化ガスによるコンク
リートのプレクーリング法において，その練上げ温度を
正確に制御することができるので，この冷却されたコン
クリートを使用することによってマスコンクリートの温
度ヒビ割れの問題が回避できるという優れた効果を奏す
る。
【図１】或るダム工事現場のバッチャープラントにおい
て，冷却原単位から液体窒素投入量を決定してプレクー
リングを実施したさいの或る日の練上げ温度の実測値を
示した図である。
て，冷却原単位から液体窒素投入量を決定してプレクー
リングを実施したさいの或る日の練上げ温度の実測値を
示した図である。
【図２】本発明に従う制御の態様を説明するための説明
図である。
図である。
【図３】本発明に従う制御の他の態様を説明するための
説明図である。
説明図である。
【図４】本発明に従う制御の更に他の態様を説明するた
めの説明図である。
めの説明図である。
フロントページの続き (72)発明者 小林 奎一 東京都江東区東陽六丁目３番２号 鹿島 建設株式会社 関東支店内 (72)発明者 片山 尚幸 神奈川県川崎市川崎区水江町３番３号 東洋酸素株式会社内 (72)発明者 福田 靖 神奈川県川崎市川崎区水江町３番３号 東洋酸素株式会社内 (72)発明者 渋谷 和信 神奈川県川崎市川崎区水江町３番３号 東洋酸素株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B28C 7/12 C04B 40/00
Claims (5)
- 【請求項１】 バッチャープラントのミキサー内に液化
ガスを投入して冷却された混練コンクリートを各バッチ
毎にほぼ定量づつ製造し，得られた混練物をコンクリー
トの打設現場に搬送して順次打設するにあたり，まず，
打設開始時に(1) 式を用いて必要な液化ガス投入量Ｗ
0(kg) を設定し， Ｗ0＝ｗ×Ｖ×（Ｔ1−Ｔ0） ・・・（１） ただし， Ｗ0 ：液化ガス投入量(kg) ｗ ：冷却原単位(kg/m3℃) ・・コンクリート１ｍ3を
１℃冷却するに必要な液化ガス量 (予め実験的に求めた
値) Ｖ ：各バッチで混練するコンクリート量 (ｍ3) Ｔ1 ：液化ガス無投入でのコンクリート練り上がり温度
実測値 (℃) Ｔ0 ：目標コンクリート練上げ温度 (℃) 次いで, この液化ガスを投入量Ｗ0(kg) で投入して混練
し，そして各バッチ毎にコンクリート練上げ温度ｔn を
測定し続け，この測定値から前バッチとの温度差Δｔを
求め, このΔｔが設定範囲を超えたときに，下記の(2)
式に基いて液化ガス投入量の補正量ΔＷ(kg)を演算し， ΔＷ＝Ｗ0×Δｔ/(Ｔ1−Ｔ0） ・・・（２） この補正値ΔＷを(3) 式のように液化ガス投入量Ｗ0 に
増減して次回の投入量Ｗ1 を設定し， Ｗ1＝Ｗ0＋ΔＷ ・・・（３） 以後は，補正されたＷn に補正量ΔＷを増減して次回の
投入量を設定することからなるコンクリート練上げ温度
制御方法。 - 【請求項２】 Δｔは，ｎバッチ目の練上げ温度ｔ
n と，これに引続く２回以上の連続したバッチのコンク
リート練上げ温度（ｔn+1,ｔn+2,ｔn+3 ・・）の平均温
度との差から算出する請求項１に記載の制御方法。 - 【請求項３】 バッチャープラントのミキサー内に液化
ガスを投入して冷却された混練コンクリートを各バッチ
毎に製造し，得られた混練物をコンクリートの打設現場
に搬送して順次打設するにあたり，各バッチ毎にミキサ
ーに投入される直前のコンクリート配合材料の温度を測
定し，これらの測定値からコンクリートの予想練上げ温
度Ｐｔn を演算すると共に各バッチ毎の練上げ温度ｔn
を測定し,まず，初回の液化ガス投入量Ｗ1を(4) 式によ
って決定し， Ｗ1 ＝ｗ×Ｖ×（Ｐｔ1 −Ｔ0） ・・・・(4) Ｗ1 ：初回液化ガス投入量(kg) ｗ ：冷却原単位(kg/m3℃) ・・コンクリート１ｍ3を
１℃冷却するに必要な液化ガス量 (予め実験的に求めた
値) Ｖ ：混練するコンクリート量 (ｍ3) Ｔ0 ：目標コンクリート練上げ温度 (℃) Ｐｔ1 ：予想練上げ温度（℃） 次回以降のバッチにおいて, 前回の練上げ温度測定値ｔ
n-1 が目標コンクリート練上げ温度Ｔ0 の設定範囲Ｔ0
±ｘ℃（ｘは許容値）の範囲内であるときも，下式(5)
に従う液化ガス投入量の補正値ΔＷn を演算し， ΔＷn ＝Ｗn-1 ×（Ｐｔn −Ｐｔn-1 ）／（Ｐｔn-1 −Ｔ0 ） ・・・(5) この補正量ΔＷn と前回の液化ガス投入量Ｗn-1 から
(6) 式に従って液化ガス投入量Ｗn を設定すること， Ｗn ＝Ｗn-1 ＋ΔＷn ・・・(6) を特徴とするコンクリート練上げ温度制御方法。 - 【請求項４】 バッチャープラントのミキサー内に液化
ガスを投入して冷却された混練コンクリートを各バッチ
毎に製造し，得られた混練物をコンクリートの打設現場
に搬送して順次打設するにあたり，各バッチ毎にミキサ
ーに投入される直前のコンクリート配合材料の温度を測
定し，これらの測定値からコンクリートの予想練上げ温
度Ｐｔn を演算すると共に各バッチ毎の練上げ温度ｔn
を測定し,まず，初回の液化ガス投入量Ｗ1を(4) 式によ
って決定し， Ｗ1 ＝ｗ×Ｖ×（Ｐｔ1 −Ｔ0） ・・・・(4) Ｗ1 ：初回液化ガス投入量(kg) ｗ ：冷却原単位(kg/m3℃) ・・コンクリート１ｍ3を
１℃冷却するに必要な液化ガス量 (予め実験的に求めた
値) Ｖ ：混練するコンクリート量 (ｍ3) Ｔ0 ：目標コンクリート練上げ温度 (℃) Ｐｔ1 ：予想練上げ温度（℃） 次回以降のバッチにおいて, 前回の練上げ温度測定値ｔ
n-1 が目標コンクリート練上げ温度Ｔ0 の設定範囲Ｔ0
±ｘ℃（ｘは許容値）の範囲を外れたとき，下式(7) に
従う液化ガス投入量の補正値ΔＷn を演算し， ΔＷn ＝ｗ×Ｖ×（ｔn-1 −Ｔ0 ） ・・・(7) この補正量ΔＷn と前回の液化ガス投入量Ｗn-1 から
(6) 式に従って液化ガス投入量Ｗn を設定すること， Ｗn ＝Ｗn-1 ＋ΔＷn ・・・(6) を特徴とするコンクリート練上げ温度制御方法。 - 【請求項５】 その日の日射量を計測し続け, この日射
量からバッチャープラントから打設現場までの搬送した
ときの練上げコンクリートの温度上昇量を計算によって
求め, この温度上昇量を相殺するに必要な液化ガス投入
量を補正量として前記のΔＷn に加算する請求項１，
２，３または４に記載のコンクリート練上げ温度制御方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07835895A JP3181487B2 (ja) | 1995-03-10 | 1995-03-10 | コンクリート練上げ温度制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07835895A JP3181487B2 (ja) | 1995-03-10 | 1995-03-10 | コンクリート練上げ温度制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08245282A JPH08245282A (ja) | 1996-09-24 |
| JP3181487B2 true JP3181487B2 (ja) | 2001-07-03 |
Family
ID=13659774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07835895A Expired - Fee Related JP3181487B2 (ja) | 1995-03-10 | 1995-03-10 | コンクリート練上げ温度制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3181487B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022047404A1 (en) * | 2020-08-31 | 2022-03-03 | Nitrocrete Ip, Llc | System and method for controlling a concrete mixture based on estimated concrete properties |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007130971A (ja) * | 2005-11-14 | 2007-05-31 | Iwatani Internatl Corp | 打設用コンクリートの予冷却制御方法 |
| JP5778890B2 (ja) * | 2010-01-07 | 2015-09-16 | 株式会社安藤・間 | コンクリート管理方法及びシステム |
-
1995
- 1995-03-10 JP JP07835895A patent/JP3181487B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022047404A1 (en) * | 2020-08-31 | 2022-03-03 | Nitrocrete Ip, Llc | System and method for controlling a concrete mixture based on estimated concrete properties |
| US11541572B2 (en) * | 2020-08-31 | 2023-01-03 | Nitrocrete Llc | System and method for controlling a concrete mixture based on estimated concrete properties |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08245282A (ja) | 1996-09-24 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |