JP7449804B2 - コンクリートのスランプ測定装置、及びコンクリートのスランプ測定方法 - Google Patents

Description

この発明は、例えばフレッシュコンクリート（生コンクリート）が圧送されている圧送路から得られた情報に基づいて、フレッシュコンクリートのスランプ値を算出するようなコンクリートのスランプ測定装置、及びコンクリートのスランプ測定方法に関する。

工場から出荷されたフレッシュコンクリートは、アジテータトラックから荷卸しされる現場において、品質管理のための検査が試料を採取して行われている。昨今では、このような品質管理のための検査を容易にする様々な技術が提案されている。
例えば、特許文献１は、フレッシュコンクリートの水分量を、試料を採取することなく測定できる装置を提案している。

具体的には、特許文献１の装置は、フレッシュコンクリートが圧送される配管外周面から中性子線、及びガンマ線を照射し、中性子線の減衰率、及びガンマ線の減衰率に基づいて単位水量を算出することで、フレッシュコンクリートの水分量を測定するものである。
これにより、特許文献１の装置は、試料を採取することなく、水分量の測定を連続して行うことができるため、例えば、打設されるフレッシュコンクリートの全量検査を容易にできるとされている。

ところで、フレッシュコンクリートの荷卸し時検査の一つとして、フレッシュコンクリートのスランプまたはスランプフローの測定がある。このスランプ値（スランプ、スランプフロー）測定は、日本産業規格のＪＩＳＡ１１０１の「コンクリートのスランプ試験方法」、またはＪＩＳＡ１１５０の「コンクリートのスランプフロー試験方法」に準じて行われている。

しかしながら、日本産業規格によるスランプ値の測定方法では、試料を採取して行う必要があるため、その測定に手間がかかるだけでなく、フレッシュコンクリートのスランプ値を連続して測定することができないという問題があった。

特開平７－５２１４３号公報

本発明は、上述の問題に鑑み、フレッシュコンクリートのスランプ値を、試料を採取することなく連続して測定できるコンクリートのスランプ測定装置、及びコンクリートのスランプ測定方法を提供することを目的とする。

この発明は、フレッシュコンクリートのスランプ値を測定するコンクリートのスランプ測定装置であって、前記フレッシュコンクリートが圧送される圧送路の管内圧力を、所定間隔を隔てて計測する少なくとも２つの圧力計と、前記フレッシュコンクリートの流量を計測する流量計測手段と、前記圧力計の間における単位長さあたりの管内圧力損失を、前記管内圧力に基づいて算出する圧力損失算出手段と、前記管内圧力損失、及び前記フレッシュコンクリートの流量に基づいて、前記フレッシュコンクリートの前記スランプ値を取得するスランプ取得手段とを備えたことを特徴とする。

上記圧送路は、ポンプなどによってフレッシュコンクリートが圧送開始される部分から外部に放出される開口までの経路となる配管やホースなどのことをいう。
上記流量計測手段は、例えば流量計、またはフレッシュコンクリートを圧送するためのポンプピストンの速度に基づいて流量を算出する手段などのことをいう。
上記スランプ値は、スランプの値、またはスランプフローの値のことをいう。

この発明によれば、コンクリートのスランプ測定装置は、例えば、フレッシュコンクリートが圧送されている圧送路から得られた情報に基づいて、フレッシュコンクリートのスランプ値を、試料を採取することなく取得することができる。

さらに、コンクリートのスランプ測定装置は、フレッシュコンクリートのスランプ値を、試料を採取する場合に比べて遥かに短い時間間隔で取得することができる。
これにより、コンクリートのスランプ測定装置は、打設されるフレッシュコンクリートのスランプ値の全量検査を容易に行うことができる。

この発明の態様として、前記スランプ取得手段は、既知である流量、管内圧力損失、及びスランプ値の関係から予め求めた関係式に、前記流量計測手段から取得した前記流量、及び前記圧力損失算出手段で取得した前記管内圧力損失を適用して、前記フレッシュコンクリートのスランプ値を算出する構成であってもよい。
この構成によれば、コンクリートのスランプ測定装置は、フレッシュコンクリートのスランプ値を、短い時間間隔で精度よく算出することができる。

また、この発明の態様として、前記既知である流量、管内圧力損失、及びスランプ値の関係から予め求めた関係式は、前記既知である流量と管内圧力損失との関係に基づいた流量の増分に対する管内圧力損失の増減割合を係数ａとする下式の一次関数式であってもよい。

この構成によれば、コンクリートのスランプ測定装置は、複雑な演算を用いることなく、フレッシュコンクリートのスランプ値を算出することができる。このため、コンクリートのスランプ測定装置は、フレッシュコンクリートのスランプ値を、より短い時間間隔で連続して算出することができる。

また、この発明は、フレッシュコンクリートのスランプ値を測定するコンクリートのスランプ測定方法であって、前記フレッシュコンクリートが圧送される圧送路の管内圧力を、所定間隔を隔てた少なくとも２つの圧力計で計測する圧力計測工程と、前記フレッシュコンクリートの流量を計測する流量計測工程と、前記圧力計の間における単位長さあたりの管内圧力損失を、前記管内圧力に基づいて算出する圧力損失算出工程と、前記管内圧力損失、及び前記フレッシュコンクリートの流量に基づいて、前記フレッシュコンクリートの前記スランプ値を取得するスランプ取得工程とを行うことを特徴とする。

この発明によれば、コンクリートのスランプ測定方法は、例えば、フレッシュコンクリートが圧送されている圧送路から得られた情報に基づいて、フレッシュコンクリートのスランプ値を、試料を採取することなく取得することができる。

さらに、コンクリートのスランプ測定方法は、フレッシュコンクリートのスランプ値を、試料を採取する場合に比べて遥かに短い時間間隔で取得することができる。
これにより、コンクリートのスランプ測定方法は、打設されるフレッシュコンクリートのスランプ値の全量検査を容易に行うことができる。

本発明により、フレッシュコンクリートのスランプ値を、試料を採取することなく連続して測定できるコンクリートのスランプ測定装置、及びコンクリートのスランプ測定方法を提供することができる。

コンクリートのスランプ測定装置における構成を示す構成図。 コンクリートのスランプ測定装置における内部構成を示すブロック図。 コンクリートのスランプ測定装置における処理動作を示すフローチャート。 流量と管内圧力損失との関係を説明する説明図。 １２５Ａ（５Ｂ）管におけるスランプ値の算出式を説明する説明図。 流量及び管内圧力損失の組み合わせに対応するスランプ値の一覧を示す概略図。 別の流量と管内圧力損失との関係を示す関係図。 別の実施形態におけるコンクリートのスランプ測定装置の構成を示す構成図。

この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。
本実施形態におけるコンクリートのスランプ測定装置１は、生コンクリートが圧送されている配管から得られた情報に基づいて、生コンクリートのスランプ値を算出する装置である。このようなコンクリートのスランプ測定装置１について、図１から図３を用いて説明する。
なお、図１はコンクリートのスランプ測定装置１の構成図を示し、図２はコンクリートのスランプ測定装置１のブロック図を示し、図３はコンクリートのスランプ測定装置１における処理動作のフローチャートを示している。

まず、生コンクリートＣは、図１に示すように、コンクリートポンプ車のホッパに接続された配管Ｈの内部を流動している。なお、生コンクリートＣは、コンクリートポンプ車のポンプ（ピストン式またはスクイズ式）によって、配管Ｈの内部を圧送されている。

コンクリートのスランプ測定装置１は、作業者の操作を受け付けると、各種処理動作を開始するように構成されている。
具体的には、コンクリートのスランプ測定装置１は、図１に示すように、配管Ｈに装着された上流圧力計２、及び下流圧力計３と、配管Ｈの外周面に装着された１つの流量計４と、生コンクリートＣの品質異常を報知する報知部５と、これらの動作を制御する装置本体１０とで構成されている。

上流圧力計２は、図１及び図２に示すように、生コンクリートＣの流動方向Ｆにおける上流側に配置されるとともに、装置本体１０に電気的に接続されている。なお、上流圧力計２は、配管Ｈにおけるホッパに近い位置に配置されることが望ましい。
この上流圧力計２は、配管Ｈの内部圧力（以下、上流管内圧力と呼ぶ）を検出する機能と、検出した上流管内圧力を示す情報を装置本体１０に出力する機能とを有している。

また、下流圧力計３は、図１及び図２に示すように、上流圧力計２よりも流動方向Ｆの下流側に所定間隔を隔てて配置されるとともに、装置本体１０に電気的に接続されている。
この下流圧力計３は、上流圧力計２よりも流動方向Ｆの下流側において、配管Ｈの内部圧力（以下、下流管内圧力と呼ぶ）を検出する機能と、検出した下流管内圧力を示す情報を装置本体１０に出力する機能とを有している。
なお、上流圧力計２、及び下流圧力計３は、それぞれ配管Ｈに設けた装着孔（符号省略）に装着されるとともに、その先端が配管Ｈの内部に露出している。

また、流量計４は、例えば、超音波ドップラー式流量計のように、生コンクリートＣの流量を非接触で測定可能な計測器で構成されている。この流量計４は、図１及び図２に示すように、上流圧力計２と下流圧力計３との間に配置されるとともに、装置本体１０に電気的に接続されている。
そして、流量計４は、配管Ｈの内部を流動する生コンクリートＣの流量を検出する機能と、検出した流量を示す情報を装置本体１０に出力する機能とを有している。

また、報知部５は、図１及び図２に示すように、例えば、ランプやスピーカーなどで構成され、装置本体１０に電気的に接続されている。この報知部５は、生コンクリートＣのスランプ値が許容範囲を超えた場合、装置本体１０からの報知信号に基づいて、生コンクリートＣの品質異常を報知する機能を有している。

例えば、ランプで構成された報知部５の場合、報知部５は、報知信号に基づいて、点灯することで、生コンクリートＣの品質異常を報知する。あるいは、スピーカーで構成された報知部５の場合、報知部５は、音声案内を出力することで、生コンクリートＣの品質異常を報知する。

また、装置本体１０は、図２に示すように、表示部１１、操作部１２、記憶部１３、上流圧力計接続部１４、下流圧力計接続部１５、流量計接続部１６、報知出力部１７、及びこれらの動作を制御する制御部１８とで構成されている。

表示部１１は、液晶ディスプレイなどで構成され、各種情報を表示する機能を有している。なお、この表示部１１には、例えば、各種情報の入力を促す入力画面、スランプ値の時間的変化を示す画面、及び品質異常の報知を示す画面などが表示される。
操作部１２は、キーボードなどで構成され、作業者による入力操作を受け付ける機能と、受け付けた入力内容を示す情報を制御部１８に出力する機能とを有している。

記憶部１３は、ハードディスクあるいは不揮発性メモリなどで構成され、各種情報を書き込んで記憶する機能と、各種情報を読み出す機能とを有している。この記憶部１３は、上流圧力計２と下流圧力計３との間の水平換算距離Ｌ（図１参照）、スランプ値の許容範囲、各種処理の実行プログラム、及び作業者が入力した各種パラメータなどを記憶している。

なお、水平換算距離Ｌは、例えば、公益社団法人土木学会発行の「コンクリートライブラリー１３５号コンクリートのポンプ施工指針［２０１２年版］」で開示されている方法に基づいて、配管Ｈの径、長さ、及びルートから算定するものとする。また、スランプ値の許容範囲は、日本産業規格の規格に準じた許容範囲が、生コンクリートの各種配合ごとに設定されている。

また、上流圧力計接続部１４は、上流圧力計２が電気的に接続される部分である。この上流圧力計接続部１４は、上流圧力計２が出力した上流管内圧力を示す情報の入力を受け付ける機能と、取得した上流管内圧力を示す情報を制御部１８に出力する機能とを有している。
また、下流圧力計接続部１５は、下流圧力計３が電気的に接続される部分である。この下流圧力計接続部１５は、下流圧力計３が出力した下流管内圧力を示す情報の入力を受け付ける機能と、取得した下流管内圧力を示す情報を制御部１８に出力する機能とを有している。

また、流量計接続部１６は、流量計４が電気的に接続される部分である。この流量計接続部１６は、流量計４に各種信号を出力する機能と、流量計４が出力した生コンクリートＣの流量を示す情報の入力を受け付ける機能と、取得した生コンクリートＣの流量を示す情報を制御部１８に出力する機能とを有している。
報知出力部１７は、制御部１８の指示によって、報知部５に報知信号を出力する機能を有している。

制御部１８は、例えば、ＣＰＵやメモリなどのハードウェアと、制御プログラムなどのソフトウェアとで構成されている。この制御部１８は、上流圧力計２、下流圧力計３、流量計４、及び報知部５との各種信号の授受に係る処理機能と、生コンクリートＣのスランプ値の算出に係る各種処理機能と、所定のバスを介して接続された各部の動作を制御する機能とを有している。

次に、上述した構成のコンクリートのスランプ測定装置１において、作業者による操作によって、生コンクリートＣの圧送が開始された際の処理動作について、図３を用いて説明する。
なお、上流圧力計２、及び下流圧力計３は、生コンクリートＣの圧送が開始されると、配管Ｈの管内圧力を常時監視して、それぞれ上流管内圧力を示す情報、及び下流管内圧力を示す情報を装置本体１０に連続して出力している。

生コンクリートＣの圧送開始を確認した作業者による入力操作によって、スランプ値測定を開始すると、装置本体１０の制御部１８は、図３に示すように、上流圧力計２、及び下流圧力計３による管内圧力計測と、流量計４による生コンクリートＣの流量計測とを開始する（ステップＳ１０１）。

具体的には、制御部１８は、生コンクリートＣの圧送が開始されると、上流圧力計２が出力した上流管内圧力を示す情報、及び下流圧力計３が出力した下流管内圧力を示す情報の取得を開始する。

さらに、制御部１８は、超音波を照射させて流量の計測を開始させる開始信号を、流量計４に出力する。
この際、流量計４は、開始信号に基づいて、配管Ｈの内部へ向けて、超音波を連続して照射するとともに、配管Ｈの内部で反射した超音波を連続して受信する。そして、流量計４は、ドップラー効果に基づいて、生コンクリートＣの流量を算出するとともに、流量を示す情報として装置本体１０に出力する。

開始信号を出力すると、制御部１８は、図３に示すように、上流管内圧力を示す情報、下流管内圧力を示す情報、及び生コンクリートＣの流量を示す情報を取得したか否かを判定する（ステップＳ１０２）。

上流管内圧力を示す情報、下流管内圧力を示す情報、及び生コンクリートＣの流量を示す情報を取得した場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、制御部１８は、取得した情報に基づいて、水平菅単位長さあたりの管内圧力損失ＰＬを算出する（ステップＳ１０３）。

具体的には、制御部１８は、上流管内圧力を示す情報を上流管内圧力Ｐ１とし、下流管内圧力を示す情報を下流管内圧力Ｐ２とし、生コンクリートＣの流量を示す情報を流量Ｑとして一時記憶する。

さらに、制御部１８は、上流圧力計２と下流圧力計３との間の水平換算距離Ｌを記憶部１３から読み出して、一時記憶する。
その後、制御部１８は、上流管内圧力Ｐ１と下流管内圧力Ｐ２との差分を、水平換算距離Ｌで除算して、水平菅単位長さあたりの管内圧力損失ＰＬ（以下、単に管内圧力損失ＰＬと呼ぶ）を算出する。

管内圧力損失ＰＬを算出すると、制御部１８は、図３に示すように、流量Ｑと管内圧力損失ＰＬとを用いて、生コンクリートＣのスランプ値ＳＬを算出する（ステップＳ１０４）。
より詳しくは、制御部１８は、生コンクリートＣのスランプ値ＳＬを、一次関数式である次の式１に基づいて算出する。

ここで、係数ａ、係数ｂ、及び切片ｃは、流量Ｑ、管内圧力損失ＰＬ、及びスランプ値ＳＬの既知の関係から得られた値、換言すると、生コンクリートＣの配合、配管Ｈの径、及びポンプ性能によって決まる値である。このため、式１の係数ａ、係数ｂ、及び切片ｃは、予め算定され、かつ記憶部１３に記憶されている。なお、この式１については、後ほど詳述する。

生コンクリートＣのスランプ値ＳＬを取得すると、制御部１８は、スランプ値ＳＬの許容範囲を記憶部１３から読み出して、生コンクリートＣのスランプ値ＳＬが、スランプ値の許容範囲内か否かを判定する（ステップＳ１０５）。

生コンクリートＣのスランプ値ＳＬが許容範囲内であれば（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、制御部１８は、処理をステップＳ１０１に戻し、作業者の操作によって生コンクリートＣの圧送が停止するまで、ステップＳ１０１から後述するステップＳ１０６の処理を繰り返す。

一方、ステップＳ１０５において、生コンクリートＣのスランプ値ＳＬが許容範囲内でない場合（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、制御部１８は、エラー処理を開始する（ステップＳ１０６）。

例えば、制御部１８は、ポンプの動作を制御する装置に対して停止信号を出力し、生コンクリートＣの圧送を停止させるとともに、報知部５に報知信号を出力して、生コンクリートＣの品質異常を報知させる。
この場合、制御部１８は、作業者による停止操作を受け付けるまで、報知信号を報知部５に出力し、停止操作を受け付けた場合、処理を終了する。

また、図３のステップＳ１０２において、上流管内圧力を示す情報、下流管内圧力を示す情報、及び生コンクリートＣの流量を示す情報を取得していない場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、制御部１８は、処理をステップＳ１０１に戻して、上流管内圧力を示す情報、下流管内圧力を示す情報、及び生コンクリートＣの流量を示す情報を取得するまで待機する。

次に、上述のステップＳ１０４で用いた式１について、図４から図６を用いて詳述する。
なお、図４は流量Ｑと管内圧力損失ＰＬとの関係を説明する説明図であり、図４（ａ）は１２５Ａ（５Ｂ）管における流量Ｑと管内圧力損失ＰＬとの既知の関係を示し、図４（ｂ）は１５０Ａ（６Ｂ）管における流量Ｑと管内圧力損失ＰＬとの既知の関係を示している。

さらに、図５は１２５Ａ（５Ｂ）管におけるスランプ値の算出式を説明する説明図であり、図５（ａ）は流量Ｑと管内圧力損失ＰＬの既知の関係を示し、図５（ｂ）は切片Ｎとスランプ値ＳＬとの関係を示している。
加えて、図６は、流量Ｑ及び管内圧力損失ＰＬの組み合わせに対応するスランプ値ＳＬの一覧を示している。

本実施形態の式１は、流量Ｑと管内圧力損失ＰＬとの既知の関係から求めた関係式である。なお、流量Ｑと管内圧力損失ＰＬとの既知の関係としては、例えば、公益社団法人土木学会発行の「コンクリートライブラリー１３５号コンクリートのポンプ施工指針［２０１２年版］」で開示されているものを用いている。

具体的には、既知である流量Ｑと管内圧力損失ＰＬとの関係は、図４に示すように、流量Ｑの増加に対して管内圧力損失ＰＬが比例関係にあるため、次の式２の関係式で表せる。

この式２において、流量Ｑの増分に対する管内圧力損失ＰＬの増減割合である係数ａは、図４（ａ）、及び図４（ｂ）に示すように、同一配管であれば、スランプ値ＳＬに関わらず一定である。一方、切片Ｎは、スランプ値ＳＬごとに異なる値となっている。

ここで、同一配管における切片Ｎとスランプ値ＳＬとの関係は、図５（ｂ）に示すように、切片Ｎの増加に対してスランプ値ＳＬが比例関係にあるため、次の式３の関係式で表せる。

この式３のＮに、上述の式２の切片Ｎを代入することで、本実施形態は、上述の式１を得ることができる。

引き続き、一例として、上述の式１における係数ａ、係数ｂ、及び切片ｃを特定する流れを、図５（ａ）に示すような１２５Ａ（５Ｂ）管における流量Ｑと管内圧力損失ＰＬとの関係を用いて説明する。

まず、試料を採取して測定したスランプ値ＳＬが２１ｃｍとなる生コンクリートＣの場合、既知である流量Ｑと管内圧力損失ＰＬとの関係は、図５（ａ）に示すように、ＰＬ＝ａＱ＋Ｎ＝０．０００２４５Ｑ＋０．００８で表すことができる。

同様に、試料を採取して測定したスランプ値ＳＬが１８ｃｍとなる生コンクリートＣの場合、流量Ｑと管内圧力損失ＰＬとの関係は、ＰＬ＝ａＱ＋Ｎ＝０．０００２４５Ｑ＋０．００２１で表すことができる。
また、試料を採取して測定したスランプ値ＳＬが１５ｃｍとなる生コンクリートＣの場合、流量Ｑと管内圧力損失ＰＬとの関係は、ＰＬ＝ａＱ＋Ｎ＝０．０００２４５Ｑ＋０．００３４で表すことができる。

また、試料を採取して測定したスランプ値ＳＬが１２ｃｍとなる生コンクリートＣの場合、流量Ｑと管内圧力損失ＰＬとの関係は、ＰＬ＝ａＱ＋Ｎ＝０．０００２４５Ｑ＋０．００４７で表すことができる。

つまり、配管Ｈが１２５Ａ（５Ｂ）管の場合、流量Ｑと管内圧力損失ＰＬとの既知の関係は、傾き（係数ａ）を０．０００２４５とする下式の一次関数で表すことができる。
ＰＬ＝０．０００２４５Ｑ＋Ｎ
この際、切片Ｎは、スランプ値ＳＬによって変動する値となる。

そこで、図５（ａ）に示した流量Ｑと管内圧力損失ＰＬとの既知の関係から、切片Ｎとスランプ値ＳＬとの関係を求めると、切片Ｎとスランプ値ＳＬとの既知の関係は、図５（ｂ）に示すように、下式の一次関数で表すことができる。
ＳＬ＝ｂＮ＋ｃ＝－２３０７．７Ｎ＋２２．８４６

このＳＬ＝－２３０７．７Ｎ＋２２．８４６のＮに、上述したＰＬ＝０．０００２４５Ｑ＋Ｎを変形したＮ＝ＰＬ－０．０００２４５Ｑを代入すると、下式が得られる。
ＳＬ＝－２３０７．７（ＰＬ－０．０００２４５Ｑ）＋２２．８４６

つまり、配管Ｈが１２５Ａ（５Ｂ）管の場合、上述の式１における係数ａ、係数ｂ、及び切片ｃは、係数ａが０．０００２４５となり、係数ｂが－２３０７．７となり、切片ｃが２２．８４６となる。
このようにして、配管Ｈが１２５Ａ（５Ｂ）管の場合における係数ａ、係数ｂ、及び切片ｃを、流量Ｑと管内圧力損失ＰＬの既知の関係に基づいて予め算定し、記憶部１３に記憶させている。

そして、係数ａ、係数ｂ、及び切片ｃを、図３のステップＳ１０４における式１に適用することで、配管Ｈの内部を流動する生コンクリートＣのスランプ値ＳＬの推定値を算出している。
なお、上述の１２５Ａ（５Ｂ）管の場合、流量Ｑと管内圧力損失ＰＬとの組み合わせに対応するスランプ値ＳＬを算出すると、図６のような一覧表を得ることができる。

以上のように、生コンクリートＣのスランプ値ＳＬを測定するコンクリートのスランプ測定装置１は、生コンクリートＣが圧送される配管Ｈの管内圧力を、所定間隔を隔てて計測する少なくとも２つの上流圧力計２、及び下流圧力計３と、生コンクリートＣの流量Ｑを計測する流量計４とを備えている。

さらに、コンクリートのスランプ測定装置１は、上流圧力計２、及び下流圧力計３の間における単位長さあたりの管内圧力損失ＰＬを、管内圧力に基づいて算出する制御部１８と、管内圧力損失ＰＬ、及び生コンクリートＣの流量Ｑに基づいて、生コンクリートＣのスランプ値ＳＬを取得する制御部１８とを備えたものである。

そのため、コンクリートのスランプ測定装置１は、生コンクリートＣが圧送されている配管Ｈから得られた情報に基づいて、生コンクリートＣのスランプ値ＳＬを、試料を採取することなく取得することができる。

さらに、コンクリートのスランプ測定装置１は、生コンクリートＣのスランプ値ＳＬを、試料を採取する場合に比べて遥かに短い時間間隔で取得することができる。
これにより、コンクリートのスランプ測定装置１は、打設される生コンクリートＣのスランプ値ＳＬの全量検査を容易に行うことができる。

また、制御部１８は、既知である流量Ｑ、管内圧力損失ＰＬ、及びスランプ値ＳＬの関係から予め求めた関係式（式１）に、流量計４から取得した流量Ｑ、及び制御部１８で取得した管内圧力損失ＰＬを適用して、生コンクリートＣのスランプ値ＳＬを算出する構成である。
この構成によれば、コンクリートのスランプ測定装置１は、生コンクリートＣのスランプ値ＳＬを、短い時間間隔で精度よく算出することができる。

また、既知である流量Ｑ、管内圧力損失ＰＬ、及びスランプ値ＳＬの関係から予め求めた関係式は、既知である流量Ｑと管内圧力損失ＰＬとの関係に基づいた流量Ｑの増分に対する管内圧力損失ＰＬの増減割合を係数ａとする式１の一次関数式である。

この構成によれば、コンクリートのスランプ測定装置１は、複雑な演算を用いることなく、生コンクリートＣのスランプ値ＳＬを算出することができる。このため、コンクリートのスランプ測定装置１は、生コンクリートＣのスランプ値ＳＬを、より短い時間間隔で連続して算出することができる。

また、生コンクリートＣのスランプ値ＳＬを測定するコンクリートのスランプ測定方法は、まず、生コンクリートＣが圧送される配管Ｈの管内圧力を、所定間隔を隔てた少なくとも２つの上流圧力計２、及び下流圧力計３で計測する圧力計測工程と、生コンクリートＣの流量Ｑを計測する流量計測工程とを行う。

その後、コンクリートのスランプ測定方法は、上流圧力計２、及び下流圧力計３の間における単位長さあたりの管内圧力損失ＰＬを、管内圧力に基づいて算出する圧力損失算出工程と、管内圧力損失ＰＬ、及び生コンクリートＣの流量Ｑに基づいて、生コンクリートＣのスランプ値ＳＬを取得するスランプ取得工程とを行うものである。

そのため、コンクリートのスランプ測定方法は、生コンクリートＣが圧送されている配管Ｈから得られた情報に基づいて、生コンクリートＣのスランプ値ＳＬを、試料を採取することなく取得することができる。

さらに、コンクリートのスランプ測定方法は、生コンクリートＣのスランプ値ＳＬを、試料を採取する場合に比べて遥かに短い時間間隔で取得することができる。
これにより、コンクリートのスランプ測定方法は、打設される生コンクリートＣのスランプ値ＳＬの全量検査を容易に行うことができる。

この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明のフレッシュコンクリートは、実施形態の生コンクリートＣに対応し、
以下同様に、
圧送路は、配管Ｈに対応し、
管内圧力は、上流管内圧力Ｐ１、及び下流管内圧力Ｐ２に対応し、
少なくとも２つの圧力計は、上流圧力計２、及び下流圧力計３に対応し、
流量計測手段は、流量計４に対応し、
圧力損失算出手段、及びスランプ取得手段は、制御部１８に対応し、
既知である流量、管内圧力損失、及びスランプ値の関係から予め求めた関係式は、式１に対応し、
圧力計測工程、及び流量計測工程は、ステップＳ１０１に対応し、
圧力損失算出工程は、ステップＳ１０３に対応し、
スランプ取得工程は、ステップＳ１０４に対応するが、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。

例えば、上述した実施形態において、作業者の操作によってスランプ値の測定を開始するコンクリートのスランプ測定装置１としたが、これに限定せず、コンクリートポンプ車のポンプの動作を制御する装置に接続されるとともに、ポンプの作動を示す信号を受け付けるとスランプ値測定を開始するコンクリートのスランプ測定装置であってもよい。あるいは、コンクリートのスランプ測定装置１の制御部１８がポンプの動作も制御する構成であってもよい。

また、報知部５を備えたコンクリートのスランプ測定装置１としたが、これに限定せず、報知部５を備えていないコンクリートのスランプ測定装置であってもよい。さらに、この場合、エラー処理（図３のステップＳ１０６）をスキップしてもよい。
また、上流圧力計２、下流圧力計３、及び流量計４を配管Ｈに配置したが、これに限定せず、生コンクリートＣが圧送される圧送路であれば、可撓性を有するホースなどに配置してもよい。

また、上流圧力計２、及び下流圧力計３の２つの圧力計を備えたコンクリートのスランプ測定装置１としたが、これに限定せず、少なくとも２つ以上の圧力計を備えていればよく、例えば、３つの圧力計を備えたコンクリートのスランプ測定装置１であってもよい。

また、図３のステップＳ１０４において、式１を用いてスランプ値ＳＬを算出したが、これに限定せず、例えば、図６に示した流量Ｑ及び管内圧力損失ＰＬの組み合わせに対応するスランプ値の一覧を用いて、スランプ値ＳＬを推定してもよい。

より詳しくは、コンクリートのスランプ測定装置１は、図６に示した流量Ｑ及び管内圧力損失ＰＬの組み合わせに対応するスランプ値の一覧を予め記憶部１３に記憶する。そして、図３のステップＳ１０４において、流量Ｑ及び管内圧力損失ＰＬの組み合わせに対応するスランプ値の一覧から、流量計４から取得した流量ＱとステップＳ１０３で算出した管内圧力損失ＰＬとに対応するスランプ値を抽出し、これをスランプ値ＳＬの推定値として取得してもよい。

また、別の流量Ｑと管内圧力損失ＰＬとの関係図を示す図７のように、流量Ｑと管内圧力損失ＰＬとの既知の関係が、傾き（係数ａ）、及び切片Ｎが異なる一次関数式となる場合、既知の傾き（係数ａ）、及び切片Ｎの間を、それぞれ補完する関係式から未知の傾き（係数ａ）、及び切片Ｎを算出してもよい。
これにより、コンクリートのスランプ測定装置１、及びコンクリートのスランプ測定方法は、より精度よく生コンクリートＣのスランプ値ＳＬを算出することができる。

また、流量Ｑと管内圧力損失ＰＬとの既知の関係として、公益社団法人土木学会発行の「コンクリートライブラリー１３５号コンクリートのポンプ施工指針［２０１２年版］」で開示されている流量Ｑと管内圧力損失ＰＬとの関係を用いたが、これに限定せず、独自に得た既知の関係であってもよい。

例えば、流量Ｑと管内圧力損失ＰＬとの既知の関係は、実際に、生コンクリートの配合などを変化させて測定したデータに基づいて得たものであってもよい。あるいは、過去の実績データから得られたものであってもよい。
このような流量Ｑと管内圧力損失ＰＬとの既知の関係を用いることで、コンクリートのスランプ測定装置１は、さらに精度よく生コンクリートＣのスランプ値ＳＬを算出することができる。

また、流量Ｑと管内圧力損失ＰＬとの関係に基づいて、生コンクリートＣのスランプフローの値をスランプ値として算出してもよい。さらに、流量Ｑと管内圧力損失ＰＬとの関係を、生コンクリートＣの圧送性を示すポンパビリティの新たな指標として提案してもよい。

また、生コンクリートＣのスランプ値ＳＬを算出するコンクリートのスランプ測定装置１としたが、これに限定せず、スランプ値ＳＬに加えて、生コンクリートＣの水分量や空気量などを算出できるコンクリートのスランプ測定装置であってもよい。

例えば、別の実施形態におけるコンクリートのスランプ測定装置１の構成図を示す図８のように、上流圧力計２よりも流動方向Ｆの上流側に中性子水分計６を備え、上流圧力計２と流量計４との間にガンマ線密度計７を備えたコンクリートのスランプ測定装置１であってもよい。

なお、中性子水分計６は、図８に示すように、中性子線を照射する線源部６ａと、照射された中性子線を検出する検出部６ｂとで構成されているものとする。一方、ガンマ線密度計７は、ガンマ線を照射する線源部７ａと、照射されたガンマ線を検出する検出部７ｂとで構成されているものとする。

そして、コンクリートのスランプ測定装置１は、中性子線の減衰率、及びガンマ線の減衰率から生コンクリートＣの単位水量を算出する。このように、コンクリートのスランプ測定装置１は、生コンクリートＣのスランプ値ＳＬに加えて、生コンクリートＣの水分量を算出することで、生コンクリートＣの全量検査をより効率よく行うことができる。

１…コンクリートのスランプ測定装置
２…上流圧力計
３…下流圧力計
４…流量計
１８…制御部
Ｃ…生コンクリート
Ｈ…配管
Ｐ１…上流管内圧力
Ｐ２…下流管内圧力
ＰＬ…単位長さあたりの管内圧力損失
Ｑ…流量
ＳＬ…スランプ値

Claims (4)

1. フレッシュコンクリートのスランプ値を測定するコンクリートのスランプ測定装置であって、
   前記フレッシュコンクリートが圧送される圧送路の管内圧力を、所定間隔を隔てて計測する少なくとも２つの圧力計と、
   前記フレッシュコンクリートの流量を計測する流量計測手段と、
   前記圧力計の間における単位長さあたりの管内圧力損失を、前記管内圧力に基づいて算出する圧力損失算出手段と、
   前記管内圧力損失、及び前記フレッシュコンクリートの流量に基づいて、前記フレッシュコンクリートの前記スランプ値を取得するスランプ取得手段とを備えた
   コンクリートのスランプ測定装置。
2. 前記スランプ取得手段は、
   既知である流量、管内圧力損失、及びスランプ値の関係から予め求めた関係式に、前記流量計測手段から取得した前記流量、及び前記圧力損失算出手段で取得した前記管内圧力損失を適用して、前記フレッシュコンクリートのスランプ値を算出する構成である
   請求項１に記載のコンクリートのスランプ測定装置。
3. 前記既知である流量、管内圧力損失、及びスランプ値の関係から予め求めた関係式は、
   前記既知である流量と管内圧力損失との関係に基づいた流量の増分に対する管内圧力損失の増減割合を係数ａとする下式の一次関数式である
   

   

   請求項２に記載のコンクリートのスランプ測定装置。
4. フレッシュコンクリートのスランプ値を測定するコンクリートのスランプ測定方法であって、
   前記フレッシュコンクリートが圧送される圧送路の管内圧力を、所定間隔を隔てた少なくとも２つの圧力計で計測する圧力計測工程と、
   前記フレッシュコンクリートの流量を計測する流量計測工程と、
   前記圧力計の間における単位長さあたりの管内圧力損失を、前記管内圧力に基づいて算出する圧力損失算出工程と、
   前記管内圧力損失、及び前記フレッシュコンクリートの流量に基づいて、前記フレッシュコンクリートの前記スランプ値を取得するスランプ取得工程とを行う
   コンクリートのスランプ測定方法。

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