JP5643384B2 - Concrete property estimation method and concrete property estimation apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、普通コンクリートの性状を推定するコンクリートの性状の推定方法及びコンクリートの性状の推定装置に関するものである。 The present invention relates to a concrete property estimation method and a concrete property estimation device for estimating properties of ordinary concrete.
コンクリート構造物の品質管理においては、コンクリート打設の際にコンクリートのフレッシュ性状を管理することが必要である。一般に、コンクリートのフレッシュ性状は、骨材の表面水率の変動や使用材料の品質の変動、環境条件などに応じてばらつくことが知られている。特に、骨材の表面水率の影響が大きく、コンクリート製造時における表面水率の設定が実際と異なると所定の配合よりも単位水量が多くなる場合があり、この場合はコンクリートの耐久性が低下する。 In quality control of concrete structures, it is necessary to manage the fresh properties of concrete when placing concrete. In general, it is known that the fresh properties of concrete vary depending on changes in the surface water ratio of aggregates, changes in the quality of materials used, environmental conditions, and the like. In particular, the influence of the surface water ratio of the aggregate is large, and if the setting of the surface water ratio at the time of concrete production is different from the actual setting, the unit water volume may be larger than the prescribed composition, and in this case the durability of the concrete will be reduced To do.
このことから、コンクリート構造物の施工時において一定の品質のコンクリートを打込むため、打込み前の段階におけるフレッシュコンクリートのスランプ試験(JIS A 1101)や空気量試験(JIS A 1128)によって受入れ検査・管理が行われている。しかしながら、これらの試験は抜取り検査が基本となることから、検査が行われないロットのコンクリートについてはフレッシュ性状の確認ができない。このため、許容範囲から外れたコンクリートを打込んだ場合、耐久性の低下や、ひいてはポンプ閉塞やジャンカなどのトラブルの要因となる可能性がある。また、許容範囲内にあったとしても、その中でばらつきが大きければ打込みに対して影響を及ぼす場合もある。例えば、JISではスランプ8cmのコンクリートは、上述したようなフレッシュ性状の変動を考慮して8±2.5cmのスランプの許容範囲が設けられており、スランプ5.5〜10.5cmのコンクリートが認められる。しかしながら、スランプ10.5cmのコンクリートではポンプ圧送や締固めが比較的良好に可能であるが、スランプ5.5cmのコンクリートでは圧送不良や締固め不良に起因した初期欠陥などが生じる可能性がある。以上のことから、コンクリート構造物の品質を確保するためには、フレッシュコンクリートの品質を、現場において簡易に全量監視し、ばらつきが認められる場合には是正措置をとるといった管理が望まれる。 Because of this, in order to drive concrete of a certain quality during the construction of concrete structures, acceptance inspection and management are performed by the slump test (JIS A 1101) and the air volume test (JIS A 1128) of fresh concrete before placing. Has been done. However, since these tests are based on sampling inspection, it is not possible to confirm the fresh properties of concrete in lots that are not inspected. For this reason, when concrete that is out of the allowable range is driven, there is a possibility that durability will be lowered and troubles such as pump blockage and jumper may be caused. Moreover, even if it is within the allowable range, if the variation is large, the driving may be affected. For example, in the JIS, a concrete with a slump of 8 cm has an allowable range of a slump of 8 ± 2.5 cm in consideration of the variation in fresh properties as described above, and a concrete with a slump of 5.5 to 10.5 cm is recognized. However, although concrete with a slump of 10.5 cm can be pumped and compacted relatively well, concrete with a slump of 5.5 cm may have initial defects due to poor pumping and compaction. In view of the above, in order to ensure the quality of the concrete structure, it is desirable to manage the quality of the fresh concrete by simply monitoring the whole quantity at the site and taking corrective action if variations are observed.
そこで、抜き取り検査に加えて、ある程度連続的にコンクリートの性状を推定するための技術として、下記特許文献１，２に記載の推定方法が知られている。特許文献１の推定方法は、トラックアジテータにフレッシュコンクリートを積載したときに、トラックアジテータの回転数及び駆動圧力を検出し、この回転数と駆動圧力とに基づいてフレッシュコンクリートの水セメント比を推定するものである。また、特許文献２の推定方法は、高流動コンクリートの流路に当該高流動コンクリートの流下方向に沿って回転可能な障害枠を設け、高流動コンクリートが流下する際に障害枠が受ける抵抗力を計測することにより、高流動コンクリートの品質の良否を定量的に判定するものである。
Therefore, in addition to sampling inspection, estimation methods described in
しかしながら、特許文献１の推定方法におけるトラックアジテータのドラム内は、全容積分がフレッシュコンクリートで充填されているのではなく、通常、ドラム内にはフレッシュコンクリートと空気とが混合されて存在する。従って、フレッシュ性状とトラックアジテータの回転数及び駆動圧力との間には、十分に明確な相関関係が成り立たず、特許文献１の推定方法では十分な精度でフレッシュ性状を推定することはできなかった。また、特許文献２の推定方法は、フレッシュコンクリートを流下させながら障害枠の抵抗力を計測するものである。従って、流動性が高い高流動コンクリートには適用可能であるが、普通コンクリートに適用した場合には、流路においてフレッシュコンクリートが十分に流下しないので、フレッシュ性状と障害枠の抵抗力との間には明確な相関関係が成り立たず、特許文献２の方法は、普通コンクリートには適用することができない。
However, in the track agitator drum in the estimation method of
本発明は、普通コンクリートにおいて、十分な精度で連続的にフレッシュ性状を推定することができる推定方法及びコンクリートの性状の推定装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an estimation method and a concrete property estimation apparatus capable of continuously estimating fresh properties with sufficient accuracy in ordinary concrete.
本発明のコンクリートの性状の推定方法は、
普通コンクリートの性状を推定するコンクリートの性状の推定方法であって、
前記普通コンクリートのフレッシュコンクリートをコンクリートポンプのホッパに投入し、前記ホッパ内のフレッシュコンクリートを攪拌する攪拌用の羽根の回転に関する負荷値及び前記羽根の回転数の関数として表される攪拌負荷に基づいて、前記普通コンクリートのフレッシュ性状を推定する性状推定ステップを備え、
前記性状推定ステップは、
前記羽根が前記ホッパ内の前記フレッシュコンクリートの液面下に完全に埋没している状態である完全埋没状態を検出する埋没検知ステップと、
前記攪拌負荷の値を取得する攪拌負荷値取得ステップと、
前記攪拌負荷値取得ステップで取得された前記攪拌負荷と、事前に規定された前記攪拌負荷の適正範囲と、の比較を行って前記フレッシュ性状を推定する比較推定ステップと、を有し、
前記比較推定ステップでは、
前記攪拌負荷値取得ステップで取得されたデータのうち、前記埋没検知ステップで前記完全埋没状態が検知されたときに取得されたデータのみが、前記適正範囲と比較される前記攪拌負荷として採用されることを特徴とする。
The method for estimating the properties of the concrete of the present invention is as follows.
A method for estimating the properties of concrete to estimate the properties of ordinary concrete,
The normal concrete fresh concrete is put into a hopper of a concrete pump, and based on the load value related to the rotation of a stirring blade that stirs the fresh concrete in the hopper and the stirring load expressed as a function of the rotational speed of the blade. And a property estimation step for estimating the fresh property of the ordinary concrete,
The property estimation step includes:
An embedment detection step for detecting a fully buried state in which the blade is completely buried under the liquid level of the fresh concrete in the hopper;
A stirring load value acquisition step of acquiring the stirring load value;
A comparison estimation step for estimating the fresh property by comparing the stirring load acquired in the stirring load value acquisition step with an appropriate range of the stirring load defined in advance;
In the comparative estimation step,
Of the data acquired in the stirring load value acquisition step, only the data acquired when the fully buried state is detected in the burying detection step is adopted as the stirring load compared with the appropriate range. It is characterized by that.
また、本発明のコンクリートの性状の推定方法は、
普通コンクリートの性状を推定するコンクリートの性状の推定方法であって、
前記普通コンクリートのフレッシュコンクリートをコンクリートポンプのホッパに投入し、前記ホッパ内のフレッシュコンクリートを攪拌する攪拌用の羽根の回転に関する負荷値及び前記羽根の回転数の関数として表される攪拌負荷に基づいて、前記普通コンクリートのフレッシュ性状を推定する性状推定ステップを備え、
前記性状推定ステップは、
前記羽根が前記ホッパ内の前記フレッシュコンクリートの液面下に完全に埋没している状態である完全埋没状態を検出する埋没検知ステップと、
前記埋没検知ステップで前記完全埋没状態が検知されたときに、前記攪拌負荷の値を取得する攪拌負荷値取得ステップと、
前記攪拌負荷値取得ステップで取得された前記攪拌負荷と、事前に規定された前記攪拌負荷の適正範囲と、の比較を行って前記フレッシュ性状を推定する比較推定ステップと、を有することを特徴とする。
In addition, the method for estimating the properties of the concrete of the present invention,
A method for estimating the properties of concrete to estimate the properties of ordinary concrete,
The normal concrete fresh concrete is put into a hopper of a concrete pump, and based on the load value related to the rotation of a stirring blade that stirs the fresh concrete in the hopper and the stirring load expressed as a function of the rotational speed of the blade. And a property estimation step for estimating the fresh property of the ordinary concrete,
The property estimation step includes:
An embedment detection step for detecting a fully buried state in which the blade is completely buried under the liquid level of the fresh concrete in the hopper;
When the fully buried state is detected in the buried detection step, the stirring load value obtaining step for obtaining the stirring load value; and
A comparison and estimation step of estimating the fresh property by comparing the stirring load acquired in the stirring load value acquisition step with an appropriate range of the stirring load defined in advance. To do.
また、本発明のコンクリートの性状の推定方法では、
前記ホッパ内には、前記羽根の上端よりも高い位置に配置されると共に前記フレッシュコンクリートを検出するセンサが設置されており、
前記埋没検知ステップでは、
前記センサによって前記フレッシュコンクリートが検出されたときに、前記完全埋没状態が検出されることとしてもよい。
Moreover, in the property estimation method of the concrete of the present invention,
In the hopper, a sensor that is disposed at a position higher than the upper end of the blade and detects the fresh concrete is installed,
In the buried detection step,
The completely buried state may be detected when the fresh concrete is detected by the sensor.
本発明のコンクリートの性状の推定装置は、
普通コンクリートの性状を推定するコンクリートの性状の推定装置であって、
前記普通コンクリートのフレッシュコンクリートが投入されるホッパと、
前記ホッパ内のフレッシュコンクリートを攪拌する攪拌用の羽根と、
前記羽根の回転に関する負荷値及び前記羽根の回転数の関数として表される攪拌負荷に基づいて、前記普通コンクリートのフレッシュ性状を推定する性状推定部を備え、
前記性状推定部は、
前記羽根が前記ホッパ内の前記フレッシュコンクリートの液面下に完全に埋没している状態である完全埋没状態を検出する埋没検知部と、
前記攪拌負荷の値を取得する攪拌負荷値取得部と、
前記攪拌負荷値取得部で取得された前記攪拌負荷と、事前に規定された前記攪拌負荷の適正範囲と、の比較を行って前記フレッシュ性状を推定する比較推定部と、を有し、
前記比較推定部は、
前記攪拌負荷値取得部で取得されたデータのうち、前記埋没検知部で前記完全埋没状態が検知されたときに取得されたデータのみを、前記適正範囲と比較する前記攪拌負荷として採用することを特徴とする。
The concrete property estimating apparatus of the present invention is:
A concrete property estimation device for estimating the properties of ordinary concrete,
A hopper into which the fresh concrete fresh concrete is charged;
A stirring blade for stirring the fresh concrete in the hopper;
Based on a load value related to the rotation of the blades and a stirring load expressed as a function of the rotation speed of the blades, a property estimation unit that estimates the fresh properties of the ordinary concrete,
The property estimation unit
An embedment detection unit for detecting a fully buried state in which the blade is completely buried under the liquid level of the fresh concrete in the hopper;
A stirring load value acquisition unit for acquiring a value of the stirring load;
A comparison estimation unit that compares the stirring load acquired by the stirring load value acquisition unit with an appropriate range of the stirring load defined in advance to estimate the fresh property;
The comparison estimation unit
Of the data acquired by the stirring load value acquisition unit, adopting only the data acquired when the fully buried state is detected by the burying detection unit as the stirring load to be compared with the appropriate range. Features.
また、前記埋没検知部は、
前記ホッパ内において前記羽根の上端よりも高い位置に配置されると共に前記フレッシュコンクリートを検出するセンサを有することとしてもよい。
In addition, the burying detection unit,
It is good also as having a sensor which detects the fresh concrete while being arranged in a position higher than the upper end of the blade in the hopper.
本発明のコンクリートの性状の推定方法は、普通コンクリートの性状を推定するコンクリートの性状の推定方法であって、普通コンクリートのフレッシュコンクリートをコンクリートポンプのホッパに投入し、ホッパ内のフレッシュコンクリートを攪拌する攪拌用の羽根の回転に関する負荷値及び羽根の回転数に基づいて、普通コンクリートのフレッシュ性状を推定することとしてもよい。 The concrete property estimation method according to the present invention is a concrete property estimation method for estimating the property of ordinary concrete. The fresh concrete concrete is put into a concrete pump hopper, and the fresh concrete in the hopper is agitated. It is good also as estimating the fresh property of normal concrete based on the load value regarding rotation of the blade | wing for stirring, and the rotation speed of a blade | wing.
この推定方法では、コンクリートポンプのホッパにフレッシュコンクリートを連続的に投入し攪拌しながら上記負荷値及び回転数を連続的に取得することができるので、フレッシュ性状の推定を連続的に行うことができる。また、フレッシュコンクリートをホッパ内で攪拌するので、羽根の負荷値及び回転数とフレッシュ性状との間の相関関係が明確になると考えられる。従って、この推定方法によれば、羽根の負荷値及び回転数と普通コンクリートのフレッシュ性状との間に明確な相関関係が現れる条件下で、負荷値及び回転数を取得することができ、その負荷値及び回転数に基づいて、十分な精度で普通コンクリートのフレッシュ性状を推定することができる。 In this estimation method, since fresh concrete is continuously put into the hopper of the concrete pump and the load value and the rotational speed can be continuously obtained while stirring, the fresh property can be estimated continuously. . Moreover, since fresh concrete is stirred in a hopper, it is thought that the correlation between a blade load value and rotation speed and fresh properties becomes clear. Therefore, according to this estimation method, it is possible to obtain the load value and the rotation speed under a condition where a clear correlation appears between the blade load value and the rotation speed and the fresh property of ordinary concrete. Based on the value and the number of rotations, the fresh property of ordinary concrete can be estimated with sufficient accuracy.
また、上記のフレッシュ性状の推定は、ホッパ内に溜まったフレッシュコンクリートの体積に更に基づいて行われることとしてもよい。例えば、攪拌用の羽根がフレッシュコンクリートに完全に埋没していない場合などは、羽根の埋没の程度が、羽根の回転状態とフレッシュ性状との相関関係に影響すると考えられる。この推定方法では、ホッパにフレッシュコンクリートを溜める方式を用いているので、羽根の埋没の程度は、ホッパ内に溜まったフレッシュコンクリートの体積から、ほぼ一意に決定される。従って、この推定方法によれば、攪拌用の羽根の埋没の程度も更に考慮してフレッシュ性状を推定することができる。 In addition, the estimation of the fresh property may be performed based on the volume of fresh concrete accumulated in the hopper. For example, when the agitation blade is not completely buried in fresh concrete, it is considered that the degree of burial of the blade affects the correlation between the rotation state of the blade and the fresh property. Since this estimation method uses a method of storing fresh concrete in the hopper, the degree of impregnation of the blades is almost uniquely determined from the volume of fresh concrete stored in the hopper. Therefore, according to this estimation method, it is possible to estimate the fresh property in consideration of the degree of burial of the stirring blade.
本発明のコンクリートの性状の推定方法によれば、普通コンクリートにおいて、十分な精度で連続的にフレッシュ性状を推定することができる。 According to the concrete property estimating method of the present invention, it is possible to continuously estimate fresh properties with sufficient accuracy in ordinary concrete.
以下、図面を参照しつつ本発明に係るコンクリートの性状の推定方法の好適な実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, a preferred embodiment of a concrete property estimation method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
（第１実施形態）
図１及び図２に示すコンクリートポンプ１は、本発明に係るコンクリート性状の推定方法に用いられるものである。コンクリートポンプ１は、コンクリートポンプ車に搭載され、トラックアジテータから供給される普通コンクリートのフレッシュコンクリートＣを連続的に圧送するピストン式のコンクリートポンプである。ここで、「普通コンクリート」とは、スランプ値が５〜２１ｃｍのものであり、バイブレータによる締固めを必要とするものを言う。特に、一般的によく用いられる普通コンクリートは、スランプ値が８〜１５ｃｍのものである。なお、これに対して、スランプ値が２３ｃｍ以上でバイブレータによる締固めを必要としないものを、「高流動コンクリート」と言う。
(First embodiment)
The
コンクリートポンプ１は、普通コンクリートのフレッシュコンクリートＣが投入され一時的に貯留されるホッパ１３と、ホッパ１３内に設けられた攪拌羽根１５とを備えている。攪拌羽根１５は、水平軸回りに回転することで、ホッパ１３内に貯留されたフレッシュコンクリートＣを攪拌する。更にコンクリートポンプ１は、ホッパ１３の下方で水平方向に延びフレッシュコンクリートＣを搬送する搬送パイプ１７と、当該搬送パイプ１７とホッパ１３とを連結する連結部１９とを備えている。
The
更にコンクリートポンプ１は、連結部１９を開閉する滑り弁２１と、搬送パイプ１７内のフレッシュコンクリートＣを水平方向に押し出すピストン２３と、を備えている。滑り弁２１とピストン２３とが協働して動作することにより、ホッパ１３内のフレッシュコンクリートＣが搬送パイプ１７に送り出される。すなわち、フレッシュコンクリートＣは、ホッパ１３に投入されて攪拌羽根１５で攪拌され、滑り弁２１で開閉される連結部１９を通過した後、ピストン２３によって搬送パイプ１７内を押し流されていく。また、コンクリートポンプ１は、滑り弁２１を往復動させる滑り弁油圧シリンダ３１と、ピストン２３を往復動させる主油圧シリンダ３３と、攪拌羽根１５を回転させる攪拌油圧モータ３５とを備えている。油圧シリンダ３１，３３は主油圧ポンプ４１からの油圧供給を受け、攪拌油圧モータ３５は攪拌用油圧ポンプ４５からの油圧供給を受ける。これらの主油圧ポンプ４１及び攪拌用油圧ポンプ４５は、ＰＴＯ５３を介して接続されたコンクリートポンプ車のエンジン５１を駆動源としている。
Furthermore, the
また、このコンクリートポンプ１の負荷値を測定する手段として、滑り弁油圧シリンダ３１の油圧を測定する圧力計Ｐ１と、主油圧シリンダ３３の油圧を測定する圧力計Ｐ２と、攪拌用油圧ポンプ３５の油圧を測定する圧力計Ｐ３とが取り付けられる。また、コンクリートポンプ１の攪拌羽根１５の軸には、攪拌羽根１５の回転数を測定する回転計Ｒ３が取り付けられる。圧力計Ｐ１〜Ｐ３で得られる計測値は、それぞれ、圧力変換器、動ひずみアンプ、及びＡＤ変換器を介して、それぞれ油圧ｐ１，ｐ２，ｐ３としてコンピュータ６１に入力される。また、回転計Ｒ３で得られる計測値は、ＦＶ変換器及びＡＤ変換器を介して、回転数ｒ３としてコンピュータ６１に入力される。このような圧力計Ｐ１〜Ｐ３及び回転計Ｒ３としては、公知の構成のものを用いればよい。
Further, as means for measuring the load value of the
更に、ホッパ１３の内部には、ホッパ１３内に溜まったフレッシュコンクリートＣのレベルを検知するレベルセンサ６３が設けられる。レベルセンサ６３は、ホッパ１３の内壁面の所定の高さの位置に取り付けられ、フレッシュコンクリートＣを検出するセンサである。レベルセンサ６３としては、例えば、電極式センサ、超音波式センサ、光学式センサ等が用いられる。レベルセンサ６３によって、フレッシュコンクリートＣがホッパ１３内の上記所定の高さの位置まで満たされているか否かを検知することができる。レベルセンサ６３からの情報はＡＤ変換器を介してコンピュータ６１に入力される。上記のホッパ１３の内壁面の所定の高さとは、攪拌羽根１５の上端よりも高い位置であり、コンピュータ６１は、攪拌羽根１５がフレッシュコンクリートＣの液面下に完全に埋没しているか否かを検知することができる。
Furthermore, a
続いて、上述のコンクリートポンプ１を用いたフレッシュコンクリートＣの圧送中において、当該フレッシュコンクリートＣのフレッシュ性状を推定する推定方法について説明する。
Then, the estimation method which estimates the fresh property of the said fresh concrete C during the pumping of the fresh concrete C using the above-mentioned
フレッシュコンクリートＣの圧送中においては、滑り弁２１、ピストン２３、及び攪拌羽根１５が、駆動しており、コンピュータ６１には、油圧ｐ１〜ｐ３及び回転数ｒ３の情報が常時入力される。
During the pumping of the fresh concrete C, the
コンクリートポンプ１に生じる負荷は、フレッシュコンクリートＣの流動性や粘性と関係があることからフレッシュ性状の全量監視として、コンクリートポンプ１の負荷値と攪拌羽根１５の回転数ｒ３の監視を行う。ここで用いられる負荷値は、前述の通り油圧ｐ１〜ｐ３である。油圧ｐ１〜ｐ３及び回転数ｒ３の各計測データを単体、あるいは組み合せて、事前にフレッシュ性状との関連性を把握しておき、計測データが変動した場合にはフレッシュ性状がばらついていると判定することができる。なお、上記計測データとスランプ値との相関関係は、ポンプ車の種類や個々のばらつき、コンクリートの配合や使用材料などの違いにより一義的に決まるものではないため、現場ごとに相関関係を把握しておくことが必要である。
Since the load generated in the
以下では、一例として、攪拌油圧ｐ３と回転数ｒ３とを用いたフレッシュコンクリートＣのスランプ値（フレッシュ性状）の推定について説明する。 Below, the estimation of the slump value (fresh property) of the fresh concrete C using the stirring oil pressure p3 and the rotation speed r3 will be described as an example.
ここでは、攪拌油圧ｐ３と回転数ｒ３との関数として表される「攪拌負荷Ｌ」といった指標を考える。そして、ホッパ１３内のレベルセンサ６３の位置までフレッシュコンクリートＣが溜まっている状態を考えると、このような攪拌羽根１５がフレッシュコンクリートＣの液面下に完全に埋没している状態においては、攪拌負荷ＬとフレッシュコンクリートＣのスランプ値との間には、明確な相関関係が成立すると考えることができる。コンピュータ６１は、フレッシュコンクリートＣの圧送中に、攪拌油圧ｐ３と回転数ｒ３とに基づいて攪拌負荷Ｌを常時取得する。この場合、攪拌負荷Ｌは、例えば、数分間分の攪拌油圧ｐ３と回転数ｒ３との計測データに基づいて導出されることとしてもよい。このようにすれば、スランプ値には無関係な要因による攪拌油圧ｐ３及び回転数ｒ３の突発的な変動の影響を、攪拌負荷Ｌから排除することができる。
Here, an index such as “stirring load L” expressed as a function of the stirring hydraulic pressure p3 and the rotation speed r3 is considered. Considering the state where the fresh concrete C is accumulated up to the position of the
まず、コンクリート打設作業において、トラックアジテータからのフレッシュコンクリートがホッパ１３に投入され、コンクリートポンプ１によりフレッシュコンクリートが圧送される。このとき、コンピュータ６１は、コンクリートポンプ１の動作中において、圧力計Ｐ３から得られる攪拌油圧ｐ３と回転計Ｒ３から得られる回転数ｒ３とに基づいて、攪拌負荷Ｌを算出する。
First, in concrete placing work, fresh concrete from a track agitator is put into the
そして、コンピュータ６１は、攪拌負荷Ｌの変動が大きい場合には、フレッシュコンクリートＣのスランプ値（フレッシュ性状）が大きく変動したものと見なし、警告を発する処理を行う。具体的には、フレッシュコンクリートＣに許容されるスランプ値の上限値と下限値とを定め、図３に示すように、上限のスランプ値に対応する攪拌負荷Ｌの下限値Ｌ１と、下限のスランプ値に対応する攪拌負荷Ｌの上限値Ｌ２とを事前の試験により予め求めておく。そして、図３の４６バッチ目のように攪拌負荷Ｌが下限値Ｌ１を下回るような変動、又は図３の２３バッチ目のように攪拌負荷Ｌが上限値Ｌ２を上回るような変動が発生した場合に、コンピュータ６１が警告を発する処理を行う。
And when the fluctuation | variation of the stirring load L is large, the
また、攪拌負荷Ｌはホッパ１３内のフレッシュコンクリートＣの体積に影響されるため、コンクリートのスランプ値を正確に推定するためには、これらの影響を除外することが必要である。よって、攪拌負荷Ｌについては、ホッパ１３内に溜まったフレッシュコンクリートＣがレベルセンサ６３の位置まで溜まった状態の時の計測データを用いた管理が必要である。このような管理方法としては、例えば、ホッパ１３にフレッシュコンクリートＣを補充投入する際に、レベルセンサ６３のレベルまでフレッシュコンクリートＣが満たされるようにフレッシュコンクリートＣを投入したところで投入を一旦停止し、この状態で攪拌油圧ｐ３と回転数ｒ３とを取得するといった方法が考えられる。
Moreover, since the stirring load L is influenced by the volume of the fresh concrete C in the
また、他の管理方法としては、例えば、ホッパ１３にフレッシュコンクリートＣを断続的に投入しながら、攪拌負荷Ｌを常時取得しておき、ホッパ１３内に溜まったフレッシュコンクリートＣのレベルがレベルセンサ６３のレベル以上の時に取得された攪拌負荷Ｌのデータのみを採用して、スランプ値の推定処理を行うといった方法が考えられる。施工の効率性を考えた場合、後者の管理方法が望ましい。この場合、コンピュータ６１は、レベルセンサ６３からの信号に基づいて、フレッシュコンクリートＣが当該レベルに達しているか否かを判定することができる。ここでは、ホッパ１３内に溜まったフレッシュコンクリートＣの体積は、ホッパ１３内におけるフレッシュコンクリートＣのレベルから、ほぼ一意に決定される。
Further, as another management method, for example, the fresh concrete C is intermittently charged into the
また、前バッチの攪拌負荷Ｌに対して当該バッチの攪拌負荷Ｌがどの程度変動したかを把握することによってもフレッシュコンクリートＣのスランプ値のばらつきを把握することが可能となる。スランプ値と攪拌負荷Ｌの相関関係については、攪拌負荷Ｌのばらつきからスランプ値を直接的に推定できることが望ましい。また、直接的に推定することができない場合においても、ある一定以上の攪拌負荷Ｌの変動があったときにフレッシュコンクリートＣのスランプ値がばらついていることが判断できる程度の精度があれば良い。 It is also possible to grasp the variation in the slump value of the fresh concrete C by grasping how much the stirring load L of the batch has changed with respect to the stirring load L of the previous batch. Regarding the correlation between the slump value and the stirring load L, it is desirable that the slump value can be estimated directly from the variation of the stirring load L. Even when the estimation cannot be performed directly, it is sufficient if the accuracy is such that it can be determined that the slump value of the fresh concrete C varies when the stirring load L fluctuates beyond a certain level.
上記警告が発せられた場合、フレッシュコンクリートＣに対しては、スランプ試験、および空気量試験を行って実際のフレッシュ性状を確認し、規格外の場合にはプラントへ連絡して是正することでフレッシュ性状の管理を行う。またこの時、スランプ試験、及び空気量試験により、規格外とされた場合には、ホッパ１３内に溜まっているフレッシュコンクリートＣは、ホッパ１３に設けられた分岐弁（図示せず）を通じて排出され打設作業には使用されない。
If the above warning is issued, the fresh concrete C will be tested by performing a slump test and air volume test to confirm the actual fresh properties. If it is out of specification, contact the plant and correct it. Manage properties. At this time, if the slump test and the air amount test result in non-standard values, the fresh concrete C accumulated in the
このフレッシュ性状の推定方法によれば、コンクリートポンプ１のホッパ１３にフレッシュコンクリートＣを連続的に投入し攪拌しながら油圧ｐ３及び回転数ｒ３を連続的に取得することができるので、フレッシュ性状の推定を連続的に行うことができる。また、コンクリートポンプ１のホッパ１３にフレッシュコンクリートＣが投入され攪拌されるので、ホッパ１３内において攪拌羽根１５をフレッシュコンクリートＣに埋没させた状態で攪拌羽根１５を回転させることができる。このように攪拌羽根１５をフレッシュコンクリートＣに埋没させた状態においては、油圧ｐ３及び回転数ｒ３とフレッシュコンクリートＣのフレッシュ性状との間の相関関係が明確になると考えられる。従って、この推定方法によれば、攪拌負荷Ｌとフレッシュ性状との間に明確な相関関係が現れる条件下で、攪拌負荷Ｌを取得することができ、その攪拌負荷Ｌに基づいて、十分な精度で普通コンクリートのフレッシュ性状を推定することができる。
According to the method for estimating the fresh property, the fresh concrete C can be continuously supplied to the
また、フレッシュコンクリートＣは、コンクリート打設の作業中にも徐々に硬化が進行し、スランプ値が徐々に低下する傾向にある。このフレッシュ性状の推定方法によれば、上記のようなスランプ値の低下傾向を圧送中に連続的に認識することができ、適切な対応を行うことができる。 In addition, the fresh concrete C gradually hardens during the concrete placing operation, and the slump value tends to gradually decrease. According to the fresh property estimation method, the tendency of the slump value to decrease as described above can be continuously recognized during pumping, and appropriate measures can be taken.
以上のようなコンクリートの管理によれば、安定した品質のコンクリートを打込むことで、コンクリート構造物の所定の耐久性の確保や初期欠陥の未然防止が可能となり、コンクリート構造物の品質確保を図ることができる。また、コンクリート構造物の品質が確保されていることを証明するためのデータとして活用することも可能となる。 According to the concrete management as described above, it is possible to ensure a predetermined durability of the concrete structure and prevent initial defects by placing concrete of a stable quality, thereby ensuring the quality of the concrete structure. be able to. In addition, it can be used as data for proving that the quality of the concrete structure is secured.
（第２実施形態）
この実施形態では、ホッパ１３内に溜まったフレッシュコンクリートＣの体積に更に基づいてフレッシュ性状の推定を行う。
(Second Embodiment)
In this embodiment, the fresh property is estimated based on the volume of the fresh concrete C accumulated in the
具体的には、図４に示すように、複数のレベルセンサ６５がホッパ１３内の各レベルの位置に取り付けられる。レベルセンサ６５は、前述のレベルセンサ６３と同様の構成を有している。これらの各レベルセンサ６５からの情報は、コンピュータ６１に入力される。コンピュータ６１は、各レベルセンサ６５からの信号に基づいて、ホッパ１３内のフレッシュコンクリートＣがどのレベルまで溜まっているかを検知することができる。すなわち、複数のレベルセンサ６５は、ホッパ１３内に溜まったフレッシュコンクリートＣのレベル（フレッシュコンクリートＣの体積）を検知するレベル検知手段として機能する。
Specifically, as shown in FIG. 4, a plurality of
この実施形態では、フレッシュコンクリートＣに許容されるスランプ値の上限値と下限値とを定め、上限のスランプ値に対応する攪拌負荷Ｌの下限値Ｌ１と、下限のスランプ値に対応する攪拌負荷Ｌの上限値Ｌ２とを、事前の試験により、フレッシュコンクリートＣのレベル毎に予め求めておく。そして、コンクリート圧送中においては、コンピュータ６１は、攪拌負荷Ｌと一緒にフレッシュコンクリートＣのレベルを検知し、当該レベルに対応する下限値Ｌ１及び上限値Ｌ２を設定し、攪拌負荷Ｌが下限値Ｌ１を下回るような変動、又は攪拌負荷Ｌが上限値Ｌ２を上回るような変動が発生した場合に、コンピュータ６１が警告を発する処理を行う。
In this embodiment, it defines the upper limit value and the lower limit value of the slump value allowed for fresh concrete C, and stirred load lower limit L 1 of L corresponding to the upper limit slump value, agitation load corresponding to the lower limit slump value of L and upper limit value L 2 of the preliminary test, determined in advance for each level of the fresh concrete C. During concrete pumping, the
例えば、攪拌羽根１５がフレッシュコンクリートＣに完全に埋没していない場合などは、攪拌羽根１５の埋没の程度が、攪拌負荷Ｌとフレッシュ性状との相関関係に影響すると考えられる。この推定方法では、ホッパ１３にフレッシュコンクリートＣを溜める方式を用いているので、攪拌羽根１５の埋没の程度は、ホッパ１３内に溜まったフレッシュコンクリートＣのレベルから、ほぼ一意に決定される。従って、この推定方法によれば、攪拌羽根１５の埋没の程度も更に考慮してフレッシュ性状を推定することができる。
For example, when the stirring
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、攪拌油圧ｐ３と回転数ｒ３とに基づいてフレッシュ性状を推定しているが、油圧ｐ１，ｐ２を更に組み合わせた情報に基づいてフレッシュ性状を推定してもよい。油圧ｐ１，ｐ２も、油圧ｐ３と同様に、フレッシュ性状との間に相関関係を有し、フレッシュ性状に応じて変動すると考えられる。 The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the fresh property is estimated based on the stirring hydraulic pressure p3 and the rotation speed r3, but the fresh property may be estimated based on information obtained by further combining the hydraulic pressures p1 and p2. Similarly to the hydraulic pressure p3, the hydraulic pressures p1 and p2 have a correlation with the fresh properties, and are considered to vary according to the fresh properties.
また、上記実施形態では、ピストン式のコンクリートポンプを用いているが、本発明の推定方法は、例えば、図５に示すようなスクイーズ式のコンクリートポンプ２０１によるコンクリート圧送時にも使用可能である。コンクリートポンプ２０１は、フレッシュコンクリートＣが投入されるホッパ２１３と、ホッパ２１３内でフレッシュコンクリートＣを攪拌する攪拌羽根２１５を備えている。ホッパ２１３は、ドラム２６１内に設けられたポンピングチューブ２６３を介して搬送パイプ２１７に連結されている。ドラム２６１内には、ポンピングチューブ２６３の内側で回転するロータ２６５と、ロータ２６５に対して回転可能でありポンピングチューブ２６３に押し当てられるローラ２６７とを有している。このコンクリートポンプ２０１では、ロータ２６５が回転し、ローラ２６７がポンピングチューブ２６３に押し当てられながら搬送方向に転がることで、ホッパ２１３内のフレッシュコンクリートＣがポンピングチューブ２６３を通じて搬送パイプ２１７に押し流されていく。
Moreover, in the said embodiment, although the piston-type concrete pump is used, the estimation method of this invention can be used also at the time of concrete pumping by the squeeze-type concrete pump 201 as shown, for example in FIG. The concrete pump 201 includes a
この場合、攪拌羽根２１５を回転させる攪拌用油圧モータの油圧（負荷値）と攪拌羽根２１５の回転数とに基づいてフレッシュ性状を推定する。また、このとき、ロータ２６５を回転させるロータ用油圧モータの油圧を更に組み合わせた情報に基づいてフレッシュ性状を推定してもよい。
In this case, the fresh properties are estimated based on the hydraulic pressure (load value) of the stirring hydraulic motor that rotates the
１，２０１…コンクリートポンプ、１３，２１３…ホッパ、１５，２１５…攪拌羽根、３１…滑り弁油圧シリンダ、３３…主油圧シリンダ、３５…攪拌油圧モータ、６３…レベルセンサ、Ｃ…フレッシュコンクリート、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３…圧力計、Ｒ３…回転計。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,201 ... Concrete pump, 13,213 ... Hopper, 15,215 ... Stirring blade, 31 ... Sliding valve hydraulic cylinder, 33 ... Main hydraulic cylinder, 35 ... Stirring hydraulic motor, 63 ... Level sensor, C ... Fresh concrete, P1 , P2, P3 ... pressure gauge, R3 ... tachometer.
Claims (5)
前記普通コンクリートのフレッシュコンクリートをコンクリートポンプのホッパに投入し、前記ホッパ内のフレッシュコンクリートを攪拌する攪拌用の羽根の回転に関する負荷値及び前記羽根の回転数の関数として表される攪拌負荷に基づいて、前記普通コンクリートのフレッシュ性状を推定する性状推定ステップを備え、
前記性状推定ステップは、
前記羽根が前記ホッパ内の前記フレッシュコンクリートの液面下に完全に埋没している状態である完全埋没状態を検出する埋没検知ステップと、
前記攪拌負荷の値を取得する攪拌負荷値取得ステップと、
前記攪拌負荷値取得ステップで取得された前記攪拌負荷と、事前に規定された前記攪拌負荷の適正範囲と、の比較を行って前記フレッシュ性状を推定する比較推定ステップと、を有し、
前記比較推定ステップでは、
前記攪拌負荷値取得ステップで取得されたデータのうち、前記埋没検知ステップで前記完全埋没状態が検知されたときに取得されたデータのみが、前記適正範囲と比較される前記攪拌負荷として採用されることを特徴とするコンクリートの性状の推定方法。 A method for estimating the properties of concrete to estimate the properties of ordinary concrete,
The normal concrete fresh concrete is put into a hopper of a concrete pump, and based on the load value related to the rotation of a stirring blade that stirs the fresh concrete in the hopper and the stirring load expressed as a function of the rotational speed of the blade. And a property estimation step for estimating the fresh property of the ordinary concrete,
The property estimation step includes:
An embedment detection step for detecting a fully buried state in which the blade is completely buried under the liquid level of the fresh concrete in the hopper;
A stirring load value acquisition step of acquiring the stirring load value;
A comparison estimation step for estimating the fresh property by comparing the stirring load acquired in the stirring load value acquisition step with an appropriate range of the stirring load defined in advance;
In the comparative estimation step,
Of the data acquired in the stirring load value acquisition step, only the data acquired when the fully buried state is detected in the burying detection step is adopted as the stirring load compared with the appropriate range. A method for estimating the properties of concrete.
前記普通コンクリートのフレッシュコンクリートをコンクリートポンプのホッパに投入し、前記ホッパ内のフレッシュコンクリートを攪拌する攪拌用の羽根の回転に関する負荷値及び前記羽根の回転数の関数として表される攪拌負荷に基づいて、前記普通コンクリートのフレッシュ性状を推定する性状推定ステップを備え、
前記性状推定ステップは、
前記羽根が前記ホッパ内の前記フレッシュコンクリートの液面下に完全に埋没している状態である完全埋没状態を検出する埋没検知ステップと、
前記埋没検知ステップで前記完全埋没状態が検知されたときに、前記攪拌負荷の値を取得する攪拌負荷値取得ステップと、
前記攪拌負荷値取得ステップで取得された前記攪拌負荷と、事前に規定された前記攪拌負荷の適正範囲と、の比較を行って前記フレッシュ性状を推定する比較推定ステップと、を有することを特徴とするコンクリートの性状の推定方法。 A method for estimating the properties of concrete to estimate the properties of ordinary concrete,
The normal concrete fresh concrete is put into a hopper of a concrete pump, and based on the load value related to the rotation of a stirring blade that stirs the fresh concrete in the hopper and the stirring load expressed as a function of the rotational speed of the blade. And a property estimation step for estimating the fresh property of the ordinary concrete,
The property estimation step includes:
An embedment detection step for detecting a fully buried state in which the blade is completely buried under the liquid level of the fresh concrete in the hopper;
When the fully buried state is detected in the buried detection step, the stirring load value obtaining step for obtaining the stirring load value; and
A comparison and estimation step of estimating the fresh property by comparing the stirring load acquired in the stirring load value acquisition step with an appropriate range of the stirring load defined in advance. Method for estimating the properties of concrete.
前記埋没検知ステップでは、
前記センサによって前記フレッシュコンクリートが検出されたときに、前記完全埋没状態が検出されることを特徴とする請求項１又は２に記載のコンクリートの性状の推定方法。 In the hopper, a sensor that is disposed at a position higher than the upper end of the blade and detects the fresh concrete is installed,
In the buried detection step,
The method for estimating the property of concrete according to claim 1 or 2, wherein when the fresh concrete is detected by the sensor, the completely buried state is detected.
前記普通コンクリートのフレッシュコンクリートが投入されるホッパと、
前記ホッパ内のフレッシュコンクリートを攪拌する攪拌用の羽根と、
前記羽根の回転に関する負荷値及び前記羽根の回転数の関数として表される攪拌負荷に基づいて、前記普通コンクリートのフレッシュ性状を推定する性状推定部を備え、
前記性状推定部は、
前記羽根が前記ホッパ内の前記フレッシュコンクリートの液面下に完全に埋没している状態である完全埋没状態を検出する埋没検知部と、
前記攪拌負荷の値を取得する攪拌負荷値取得部と、
前記攪拌負荷値取得部で取得された前記攪拌負荷と、事前に規定された前記攪拌負荷の適正範囲と、の比較を行って前記フレッシュ性状を推定する比較推定部と、を有し、
前記比較推定部は、
前記攪拌負荷値取得部で取得されたデータのうち、前記埋没検知部で前記完全埋没状態が検知されたときに取得されたデータのみを、前記適正範囲と比較する前記攪拌負荷として採用することを特徴とするコンクリートの性状の推定装置。 A concrete property estimation device for estimating the properties of ordinary concrete,
A hopper into which the fresh concrete fresh concrete is charged;
A stirring blade for stirring the fresh concrete in the hopper;
Based on a load value related to the rotation of the blades and a stirring load expressed as a function of the rotation speed of the blades, a property estimation unit that estimates the fresh properties of the ordinary concrete,
The property estimation unit
An embedment detection unit for detecting a fully buried state in which the blade is completely buried under the liquid level of the fresh concrete in the hopper;
A stirring load value acquisition unit for acquiring a value of the stirring load;
A comparison estimation unit that compares the stirring load acquired by the stirring load value acquisition unit with an appropriate range of the stirring load defined in advance to estimate the fresh property;
The comparison estimation unit
Of the data acquired by the stirring load value acquisition unit, adopting only the data acquired when the fully buried state is detected by the burying detection unit as the stirring load to be compared with the appropriate range. A characteristic estimation device for concrete properties.
前記ホッパ内において前記羽根の上端よりも高い位置に配置されると共に前記フレッシュコンクリートを検出するセンサを有することを特徴とする請求項４に記載のコンクリートの性状の推定装置。 The buried detector is
The concrete property estimating apparatus according to claim 4 , further comprising a sensor that is disposed at a position higher than an upper end of the blade in the hopper and detects the fresh concrete.
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