JPH043287B2

JPH043287B2 -

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Publication number: JPH043287B2
Application number: JP7190783A
Authority: JP
Priority date: 1983-04-22
Filing date: 1983-04-22
Publication date: 1992-01-22
Also published as: JPS59196207A

Description

【発明の詳細な説明】

(イ) 技術分野本発明は生コンクリートの調合補正方法および
調合補正内容の表示装置に関し、特に、生コンク
リートの製造時又は受入れ時において、その生コ
ンクリートの調合を応急的に補正したり、あるい
は、生コンクリートの製造所に対して以後の調合
時における情報として速やかにフイードバツクす
る場合に適した方法およびその補正内容を表示す
る装置に関する。 (ロ) 発明の背景現状の生コンクリートの製造時には調合確認の
検査が行なわれておらず、受入れ時の検査のみに
頼つている。その受入れ検査は、スランプと空気
量の測定と、圧縮強度試験体の採取が行なわれて
いるだけで、コンクリートの最も重要な品質であ
る圧縮強度は、上述の試験体の所定の材令が経過
した後でないと判明せず、従つて現状ではコンク
リート打設後所定の日数が経つてからの事後判定
にとどまり、真の品質管理に役立つているとは云
えない。すなわち、使用材料、設備等の状況が
時々刻々と変化している為、結果がわかつた段階
では徹底的な原因究明ができず、具体的対策も施
されないことが多い。実際の作業所で受入れた生コンクリートに対し
てとれるアクシヨンとしては、スランプ試験と空
気量試験によるスランプと空気量の測定値を、目
標値に補正することである。例えば、スランプの
調整は、単位水量を加減することによつて容易に
実施することができる。しかし、スランプの狂う
原因は、骨材の表面水の変動に起因する単位水量
の変化だけでなく、骨材粒度、練り上り温度、実
積率および空気量等によつても影響を受け、その
為スランプ調整を現状のように水の加減によつて
容易に行うと、生コンクリートの水・セメント比
が狂い、それに伴つて最も重要な品質たる圧縮強
度も狂つてしまう。そこで本発明者らは、種々の実験・調査を行
い、生コンクリートの製造工程における事情等に
起因して、その調合成分中セメントの調合率に関
してはJIS A5308の許容範囲に収まつているこ
と、同じく調合成分中水に関しては、上述した骨
材の表面水の変動やスランプ調整の為、安易に調
整ダイアルを用いて加減され、単位水量がJIS
A5308の許容範囲を逸脱している場合が多いこと
等を把握し、生コンクリートの圧縮強度と高い相
関のあるセメント・水比（水・セメント比の逆
数）を打設前に短時間で測定する手法を開発し、
生コンクリートの受入れ時にその品質の判定を行
い得るようにした。しかし、生コンクリートの水・セメント比がわ
かつても、現実の作業所ではコンクリートの調合
理論を理解している人がいない為、具体的に調合
修正を生コンクリート工場に指示することができ
ず、また、打設前に応急的にその生コンクリート
の調合補正を行うに当り、各成分の補正を水・セ
メント量比だけで決定することはできず、実際問
題として施工性も確保しつつ水・セメント比を目
標値に合致させる必要があり、スランプ量、空気
量とを併せて３つの特性を同時に許容範囲に収め
る為の具体的対策の標準化が望まれている。また
は、この対策を生コンクリートプラントにおける
製造時に実施すれば、更に早い対応が可能とな
る。 (ハ) 発明の目的本発明は上記に鑑みなされたもので、生コンク
リートの受入れ時に、短時間に、且つ、誰でも容
易にその生コンクリートの調合補正を行い、ある
いは生コンクリートの製造所に対して速やかに以
後の生コンクリートの調合時に補正を指令するこ
とのできる得る方法と、その調合補正内容を表示
し得得る装置の提供を目的とする。 (ニ) 発明の原理本発明は以下に示す原理や実験に基づく事実等
に基づいている。先ず、通常の生コンクリートの製造工程におい
て、各成分の調合が例えばパンチカードシステム
等によつて管理されており、各成分のうちセメン
トに関しては、水分の含有等による計量誤差が無
く、計量器精度による誤差程度、すなわち、JIS
A5308で規定された範囲内に充分収まつている事
実。次に、上述した如く、生コンクリートの成分
中、水に関しては、骨材の表面水の変動によつて
その調合率が大きく影響されることと、生コンク
リートのスランプ調整は主として水の加減によつ
て行なわれることから、その調合率がJIS A5308
の許容範囲から逸脱している場合が多く、上述の
セメントの調合率の正確さとから、通常の生コン
クリートの水・セメント比Ｗ／Ｃは、当該生コン
クリートに含有される水量によつて定まり、生コ
ンクリートのモルタル分を抽出して、その適当量
をサンプリングし、その重量（Ｍ）と水中重量
（M′）とを測定すれば、次の(1)式からただちに当
該生コンクリートの水セメント比Ｗ／Ｃを求める
ことができること。Ｗ／Ｃ＝Ｍ／Ｃ＋k₁−k₂・M′／Ｃ ……(1) ここで、Ｃ；単位セメント量 k₁（定数）＝（１／ρs−１／ρc）／（１−１／ρs
） k₂（定数）＝１／（１−１／ρs） ρc；セメントの比重 ρs；砂の比重また、単位セメント量Ｃが殆んど規定値に近い
値でであれば、コンクリートの調合理論や土木学
会RC示方書、及び各種の実験結果より、特殊な
ものを除いて、土木学会で言う普通コンクリート
の場合を例にとると、次の表のように調合の補正
を行い、その補正に伴う単位セメント量Ｃの変化
を補正すれば、スランプ、空気量および水セメン
ト比を同時に目標値に合致させることができるこ
と。この表において、細骨材率および空気量は容積
％であつて、水・セメント比は無次元である。

【表】以上のように、通常に製造された生コンクリー
トにおいて、特に単位水量がスランプ調整や骨材
の表面水に起因して許容範囲から逸脱している事
実、および、他のセメント量等は通常の生コンク
リートにおいてほぼ規定範囲内に収まつている事
実、更には打設現場においてモルタルから水・セ
メント比は比較的容易に測定可能であること等に
鑑み、従来のスランプ量、空気量による調合補正
のほかに、打設現場において、水・セメント比を
も含めたた調合補正をも含めることが実質的に可
能であつて、以下に述べる本発明方法ないしは装
置の構成により、打設現場における応急的調合補
正ないしは調合工程へのフイードバツクに供する
情報としては有用なものとなり得る。そして、粗骨材や混和剤等は、製造工程におけ
る制御の仕方等に鑑みて水量等のばらつきに比し
てしかるべき量ないしは許容範囲に収まつている
こと（これは前記したように一般には事実と言え
る）を前提にすれば、水・セメント比、スランプ
量および空気量を所望値にするために、水量、細
骨材率およびセメント量を調整のためのフアクタ
ーとして採用することでほぼ充分である。 (ニ) 方法発明の構成本発明の生コンクリートの調合補正方法は、単
位セメント量(C)が既知な生コンクリートをサンプ
リングし、そのスランプ量（SL）、空気量(A)およ
び水・セメント比（Ｗ／Ｃ）を測定し、その各測
定結果に基づいて、下記の２式から当該生コンク
リートの単位水量の補正量（ΔW）を、下記の３
式から当該生コンクリートの細骨材率の補正量
（ΔS／ａ）をそれぞれ求めるとともに、得られた
単位水量の補正量（ΔW）と水・セメント比
（Ｗ／Ｃ）の測定結果に基づいて下記の(4)式から
当該生コンクリートの単位セメント量の補正量
（ΔC）を求めることを特徴としている。 ΔW＝−｛（SL−SL₀）×α−（Ａ−A₀） ×β｝×Ｃ×Ｗ／Ｃ ……(2) ΔS／ａ＝（Ａ−A₀）×γ −（Ｗ／Ｃ−W₀／Ｃ）×δ ……(3) ΔC＝Ｃ×Ｗ／Ｃ＋ΔW／W₀／Ｃ−Ｃ ……(4) ここで、SL₀；目標スランプ量（cm） A₀；目標空気量（％） W₀／Ｃ；目標水・セメント比（％） α，β，γ，δ；係数 (ホ) 装置発明の構成本発明の生コンクリートの調合補正内容の表示
装置の構成を、第１図に示す機能ブロツク図に基
づいて説明する。入力手段は、調合補正すべき生コンクリートの
スランプ量（SL）、空気量(A)および水・セメント
比（Ｗ／Ｃ）の各測定データを演算手段に供給す
る為のもので、関数記憶手段は上述の(2)，(3)およ
び(4)式と、あらかじめ設定された各定数を記憶し
ている。演算手段は関数記憶手段に記憶された各
関数に入力手段からの各測定データを代入してこ
れらを演算し、表示出力手段はその各演算結果を
表示し、その表示値がそれぞれ当該生コンクリー
トの単位水量の補正量、細骨材率の木材および単
セメント量の補正量を表わすよう構成されてい
る。 (ヘ) 実施例次に、本発明の方法および装置の実施例を図面
に基づいて説明する。第２図は本発明によつて生コンクリートの調合
補正内容が得られるまでの過程の実施例を示す図
で、第３図は本発明の生コンクリートの調合補正
内容の表示装置の実施例の構成を示すブロツク図
である。まず、生コンクリートの受入れ時において、単
位セメント量(C)が既知な生コンクリートを、例え
ば生コン車からの荷卸し地点で排出の中間時にバ
ケツトに採取し、公知のスランプ試験および空気
量試験によつてスランプ量（SL）および空気量
PHＡを測定するとともに、次の手順によつて水・
セメント比（Ｗ／Ｃ）を測定する。すなわち、採
採取された生コンクリートの適当量を５mm目ふる
いでふるい分け、砂利分を除去してモルタルを抽
出し、そのモルタルをはかりによつて規定量、例
えば400ｇだけはかり取る。次に、そのはかり取
つたモルタルに水を加えて撹伴し、モルタル内に
混入している空気を排除し、数十秒間静止してモ
ルタルが容器内に沈澱するのを待ち、水中に浸漬
して水中重量M′を測定する。そして、前述した
(1)式における重量Ｍを400ｇとして、あらかじめ
作成された水中重量（M′）−水・セメント比
（Ｗ／Ｃ）の相関グラフ又は相関表から生コンク
リートの水・セメント比（Ｗ／Ｃ）を読み取る。一方、生コンクリートの調合補正内容の表示装
置１には、あらかじめ目標スランプ量（SL₀）、
目標空気量（A₀）および目標水・セメント比
（Ｗ／Ｃ）と、既知の値である単位セメント量(C)、
および(2)，(3)式における係数α，β，γおよびδ
を、普通コンクリートの場合には上述した表に基
づいて、それぞれ0.012，0.03，0.7および20とし
て入力しておく。すなわち、αおよびβはそれぞ
れスランプ量１cmおよび空気量１％に対する単位
水量の要補正量に相当し、γは空気量１％に対す
る細骨材率の要補正率（容量％の補正率を求める
ので％のままで使用する）、また、δは水・セメ
ント比0.05（５％）に対する細骨材率の要補正率
であつて、表の１％は式に用いる場合には１％÷
0.05から20％となる。さて、式(2)〜(4)（前記した式(a)〜(c)と同）の意
味するところは、前記した表の内容を全うするた
めに、得られた各データから直ちに具体的に各補
正内容を知るための式である。すなわち、まず、式(2)の単位水量の補正量を求
める式では、表の単位水量の補正量のコラムに基
づき、スランプ量のずれ量（SL−SL₁）に係数α
（1.2％つまり0.012）を乗じ、その値から、空気
量のずれ量（Ａ−A₀）に係数β（３％つまり0.03）
を乗じた値を減じることにより、補正の率を得
て、この値に、調合上の単位セメント量Ｃに測定
水・セメント比Ｗ／Ｃを乗じた値（これは実際の
コンクリートに含まれる単位水量を表す）を乗じ
ることより、単位水量の補正量ΔW（Kg／m³）を
得ている。また、式(3)では、空気量のずれ量（Ａ−A₀）
に係数γ（0.7％）を乗じ、その値から、測定水・
セメント比Ｗ／Ｃと調合上の水・セメント比
W₀／Ｃとの差に係数δ（前記したように20％とな
る）を乗じたものを減じることにより、細骨材の
補正率（％）を得ている。更に、式(4)においては、右辺第１項の分子は、
調合上の単位セメント量Ｃと測定水・セメント比
Ｗ／Ｃを乗じることにより実際のコンクリートに
含まれる単位水量を求め、その値に(3)式で求めた
単位水量の補正量ΔWを加算して補正後の単位水
量を求めた値である。従つて、その補正後の単位
水量を調合上の水・セメント比W₀／Ｃで除した
この右辺第１項は、補正後の単位セメント量を表
すことになる。そしてこの補正後の単位セメント
量から調合上の単位セメント量Ｃを減じることに
より、この(4)式によつて単位セメント量の補正量
ΔC（Kg／m³）を得ているわけである。なお、単位水量の補正量ΔWおよび単位セメン
ト量の補正量ΔCが正の値であれば、受け入れた
生コンクリートに実際に水ないしはセメントを追
加することができるが、これらが負の値であれ
ば、その旨を生コンクリートの製造所に告げて以
降に納入する生コンクリートの調合を正すように
する。勿論、ΔWないしはΔC等の値が相当大き
い場合は、その生コンクリートについては打設し
ない等の対策を採ることができる。そして、測定
したスランプ量（SL）、空気量(A)および水・セメ
ント比（Ｗ／Ｃ）を入力すれば、上述の(2)，(3)お
よび(4)式を演算して単位水量の補正量（ΔW）、
細骨材率の補正量（ΔS／ａ）および単位セメン
ト量の補正量（ΔC）をプリントアウトする。この生コンクリートの調合補正内容の表示装置
１を詳述すれば、第３図の如く、CPU２１，
ROM２２，RAM２３等から成るマイクロコン
ピユータ２と、そのマイクロコンピユータ２に各
種数値等を入力したり、命令を入力する為のキー
ボード３、マイクロコンピユータ２から出力され
る演算結果等をプリントアウトする為のプリンタ
４およびそのインターフエース５から構成され、
ROM２２には上述の関数式(2)，(3)および(4)等が
記憶されている。なお、CPU２１はその関数の
演算の実行や各周辺装置の制御を行い、RAM２
３はキーボード３からの各種定数や測定データを
記憶するよう構成されている。従つて、サンプリ
ングした生コンクリートのスランプ量（SL）、空
気量(A)および水・セメント比（Ｗ／Ｃ）の３つの
特性値をキーボード３から入力すれば、(2)，(3)お
よび(4)式から、ただちに当該生コンクリートの単
位水量の補正量（ΔW）、細骨材率の補正量
（ΔS／ａ）および単位セメント量の補正量（ΔC）
がプリントアウトされ、その結果に基づいて受入
れた生コンクリートを打設前に補正するととも
に、生コンクリートの製造工程にフイードバツク
すればよい。なお、水・セメント比の測定に関し、サンプリ
ングモルタルを一定量のはかり取りとせず、任意
量として、その重量と水中重量とから(1)式に基づ
いて水・セメント比を算出してもよく、また、サ
ンプリングモルタルの重量測定から水・セメント
比の算出までを自動化することもでき、この場
合、生コンクリートの調合補正内容の表示装置１
とその自動化装置とを直結すれば、測定データの
キーボードからの入力をスランプ量と空気量のみ
とすることができる。また、(2)，(3)式における各係数は、現時点にお
いて上述の値が最適ではあるが、実験結果その他
に基づいて、適宜その値を変更することができ
る。更に、生コンクリートの調合補正内容の表示装
置１によつて補正内容をプリントアウトすると同
時に、そのデータに基づいて生コンクリートの製
造プラントにフイードバツク信号をかけるよう構
成すれば、生コンクリートの製造時に自動的に最
適な調合を得ることができる。 (ト) 効果以上説明したように、本発明によれば、従来打
設現場においてスランプ量と空気量の補正のみし
かできなかつた応急的対策が水・セメント比をも
含めて、すなわち、圧縮強度をも補償して、適確
に調合補正し得るようになつた。しかも補正内容
を得るに当つて、コンクリートの調合理論を理解
していなくともすみやかに導き出すことができ、
受入れた生コンクリートの打設前の調合補正ばか
りでなく、生コンクリートの製造部門へその結果
をフイードバツクすることにより、施工性を確保
しつつ、常に正しい調合の生コンクリートを打設
することができるようになつた。本発明の方法および表示装置を、生コンクリー
トを受入れる建築現場のみならず、生コンクリー
トプラントに適用することにより、生コンクリー
トを迅速的確に調合し得えて、効果の大きなもの
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の表示装置の構成を示す機能ブ
ロツク図、第２図は本発明により調合補正内容が
得られるまでの過程の実施例を示す図、第３図は
本発明の表示装置の実施例の構成を示すブロツク
図である。１……生コンクリートの調合補正内容の表示装
置、２……マイクロコンピユータ、３……キーボ
ード、４……プリンタ、５……インターフエー
ス、２１……CPU、２２……ROM、２３……
RAM。

Claims

【特許請求の範囲】１単位セメント量(C)が既知な生コンクリートを
サンプリングし、そのスランプ量（SL）、空気量
(A)および水・セメント比（Ｗ／Ｃ）を測定し、そ
の各測定結果に基づいて、下記の(a)式から当該生
コンクリートの単位水量の補正量（ΔW）を、下
記の(b)式から当該生コンクリートの細骨材率の補
正量（ΔS／ａ）をそれぞれ求めるとともに、上
記水・セメント比（Ｗ／Ｃ）と上記単位水量の補
正量（ΔW）に基づいて下記の(c)式から当該生コ
ンクリートの単位セメント量の補正量（ΔC）を
求めることを特徴とする生コンクリートの調合補
正方法。 ΔW＝−｛（SL−SL₀）×α−（Ａ−A₀） ×β｝×Ｃ×Ｗ／Ｃ ……(a) ΔS／ａ＝（Ａ−A₀）×γ −（Ｗ／Ｃ−W₀／Ｃ）×δ ……(b) ΔC＝Ｃ×Ｗ／Ｃ＋ΔW／W₀／Ｃ−Ｃ ……(c) ここで、SL₀；目標スランプ量（cm） A₀；目標空気量（容量％） W₀／Ｃ；目標水・セメント比（重量％） α，β，γ，δ；係数２上記α，β，γおよびδが、普通コンクリー
トの場合で、かつ、あらかじめ定められた混和剤
が単位セメント量に対してあらかじめ定められた
許容範囲内で調合されている場合には、それぞれ
0.012，0.03，0.7および20であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の生コンクリートの
調合補正方法。３上記水・セメント比（Ｗ／Ｃ）の測定方法
が、当該生コンクリートから砂利分を除去してモ
ルタルを抽出し、そのモルタルの適当量をサンプ
リングしてその重量を測定した後、水中での重量
を測定し、そのサンプリングモルタルの重量およ
び水中重量の関数として当該生コンクリートの
水・セメント比（Ｗ／Ｃ）を導出する方法である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２
項記載の生コンクリートの調合補正方法。４調合補正すべき生コンクリートのスランプ量
（SL），空気量(A)および水・セメント比（Ｗ／Ｃ）
の測定データを入力する手段と、上記各測定デー
タを変数とする、あらかじめ設定された下記の
(a)，(b)，(c)の関数式を記憶する手段と、上記入力
データに基づいて上記各関数式を演算する手段
と、その各関数式の演算結果を表示出力する手段
とを備え、下記の(a)，(b)および(c)の関数式の演算
結果の表示値が、それぞれ当該生コンクリートの
単位水量の補正量（ΔW）、細骨材量の補正量
（ΔS／ａ）および単位セメント量の補正量（ΔC）
を表わしていることを特徴とする生コンクリート
の調合補正内容の表示装置。 ΔW＝−｛（SL−SL₀）×α−（Ａ−A₀） ×β｝×Ｃ×Ｗ／Ｃ ……(a) ΔS／ａ＝（Ａ−A₀）×γ −（Ｗ／Ｃ−W₀／Ｃ）×δ ……(b) ΔC＝Ｃ×Ｗ／Ｃ＋ΔW／W₀／Ｃ−Ｃ ……(c) ここで、SL₀；目標スランプ量（cm） A₀；目標空気量（容量％） W₀／Ｃ；目標水・セメント比（重量％） α，β，γ，δ；係数