JPH0790544B2 - コンクリートスラリーの調合制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はコンクリートスラリーの
調合制御方法に関し、軽量気泡コンクリートパネル等を
製造する際に利用できる。

【０００２】

【背景技術】近年、住宅等の建物の外壁材として軽量気
泡コンクリート等のコンクリートパネルが採用されてい
る。このようなコンクリートパネルは、セメントに所定
の割合の水や発泡剤等の混合物を加えて攪拌し、これに
よりコンクリートスラリーを生成し、このコンクリート
スラリーを型枠に入れて硬化させてパネルに成形し、得
られたパネルをオートクレーブ養生して製造される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このようなコンクリー
トパネルの製造方法では、セメントに混合物を混合する
にあたり、混合物の調合割合が微妙なものとなってい
る。このため、コンクリートスラリーの調合は熟練した
作業員の感覚が必要となり、コンクリートパネル製造の
完全機械化が達成できないという問題がある。

【０００４】本発明の目的は、コンクリートスラリーの
調合を機械化できるコンクリートスラリーの調合制御方
法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、容器内に入れ
たコンクリートスラリーを攪拌しながら混合物の調合を
制御するコンクリートスラリーの調合制御方法であっ
て、予め所定の割合で混合物が調合されたコンクリート
スラリーを攪拌し、この攪拌により生じる前記容器の振
動を解析して所定の基準特性パターンを採取しておき、
成分未調整のコンクリートスラリーを調合するにあた
り、当該コンクリートスラリーを前記容器内に入れて攪
拌し、この攪拌により生じる振動を前記解析と同様に解
析して測定特性パターンを採取し、前記基準特性パター
ンに近づくように調合を調整することを特徴とする。

【０００６】ここで、前記振動を採取するにあたり、振
動そのものを検知する振動センサや、振動により発生す
る音を検知するマイクロフォン等が採用できる。

【０００７】また、採取した振動の特性としては、例え
ば、振動のスペクトル特性等、その振動周波数を解析し
て得られる特性等が採用でき、この周波数解析にあた
り、スペクトルアナライザ等を採用するのが好ましい。

【０００８】

【作用】このような本発明では、コンクリートスラリー
を容器に入れて攪拌すると、コンクリートスラリーと容
器との擦過等により容器が振動する。この振動は、コン
クリートスラリーの流動性や発泡状態によって異なる特
有のの周波数特性パターンを有している。このため、成
分未調整のコンクリートスラリーの周波数特性パターン
（以下パターンという）を監視し、予め採取しておいた
成分既知のコンクリートスラリーのパターンと比較しな
がら混合を行えば、両者を一致させることにより、所定
の割合で混合物をコンクリートスラリーに混合できるよ
うになり、正確なコンクリートスラリーの調合が可能と
なる。

【０００９】また、予め採取しておいたパターンを基準
パターンとし、この基準パターンと調合中のコンクリー
トスラリーのパターンとを比較して両者のパターンの差
異を検出すれば、この差異に基づいて混合物の量を加減
する機構が構成できる。このような機構は、いわゆる負
帰還型の自動制御機構にそのまま適用でき、この機構を
適用した自動制御機構によりコンクリートスラリーの調
合の機械化が実現可能となり、これにより前記目的が達
成される。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１には、本実施例に係るコンクリートスラリ
ーの調合機械１が示されており、この調合機械１は、コ
ンクリートスラリーを混合する攪拌装置10と、コンクリ
ートスラリーに混合物を供給する供給装置20と、これら
の攪拌装置10および供給装置20を制御する制御装置30と
を含んで構成されるものである。

【００１１】攪拌装置10は、コンクリートスラリーを入
れる容器11の内部に攪拌羽根12を回転自在に取付けたも
のであり、攪拌羽根12をモータ13で回転させることで、
内部のコンクリートスラリーを攪拌するようになってい
る。

【００１２】供給装置20は、水、減水剤および発泡剤等
の混合物を蓄えたタンクに接続された配管21〜23を有す
るものである。各配管21〜23の中途部分には、それぞれ
バルブ24〜26が設けられ、これらのバルブ24〜26を開閉
することにより、各種の混合物がコンクリートスラリー
に断続的に供給可能となっている。

【００１３】制御装置30は、攪拌装置10の容器11に取付
けられた振動検出器31により検出した振動に基づき混合
物の調合を制御するものである。この制御装置30には、
検出した振動を周波数解析してパターンを採取する周波
数解析部32（以下解析部32という）と、得られたパター
ンを記憶する記憶部33と、パターンを比較するための比
較部34と、供給装置20のバルブ24〜26等を制御する制御
部35と、オペレータのための操作部36とが備えられてい
る。

【００１４】振動検出器31は、容器11が発生する振動を
内蔵した歪みゲージ等で所定の電気信号に変換するもの
である。

【００１５】解析部32は、デジタル式のスペクトルアナ
ライザ等から構成され、振動検出器31で得た電気信号を
周波数解析して周波数特性を示すパターンを生成するも
のである。生成されたパターンは、解析部32の内部でデ
ジタル信号に変換された後、記憶部33あるいは比較部34
へ出力されるようになっている。

【００１６】記憶部33は、ＲＡＭ等の半導体記憶素子等
から構成されるものであるこの記憶部33には、予め所定
の割合で調合されたコンクリートスラリーを攪拌するこ
とで生じた振動を周波数解析して得た各種の基準パター
ンが複数記憶され、これらの基準パターンのうちのひと
つが適宜選択されて比較部34へ出力されるようになって
いる。

【００１７】比較部34は、マイクロプロセッサ等から構
成される演算デバイスであり、この比較部34では、成分
未調整のコンクリートスラリーの振動を解析部32で周波
数解析して得た測定パターンと、記憶部33から出力され
た基準パターンとを比較し、両パターンの差異に基づい
た制御信号を制御部35に出力するようになっている。

【００１８】制御部35は、プログラマブルシーケンサ等
から構成されるものであり、比較部34の出力に基づいて
バルブ24〜26を開閉させ、これにより、コンクリートス
ラリーに調合する混合物の量を加減し、混合物の割合を
調整するものである。

【００１９】操作部36は、ＣＲＴディスプレイ36A およ
びキーボード36B を有するものである。この操作部36に
より、記憶部33に記憶された基準パターンの選択、比較
部34および制御部35の内部に設定されたパラメータの表
示、および、当該パラメータの変更操作等が可能となっ
ている。

【００２０】次に、本実施例のコンクリートスラリーの
調合動作について説明する。まず、コンクリートスラリ
ーの調合に先立ち、基準パターンの採取を行う。すなわ
ち、予め容器11の内に所定の割合で混合物が混合されて
いる調合済のコンクリートスラリーを入れて攪拌し、こ
の攪拌により生じる振動を振動検出器31で検出し、その
出力を解析部32に入力して基準パターンを採取する。

【００２１】ここで、混合物の割合が異なる各種のコン
クリートスラリーについて、その基準パターンを複数採
取し、各基準パターンを記憶部33に記憶させておく。

【００２２】次いで、成分未調整のコンクリートスラリ
ーの調合を行う。すなわち、記憶部33に記憶させた基準
パターンのうち適当なものを選択した後、攪拌装置10を
始動してコンクリートスラリーを攪拌して調合を開始さ
せる。攪拌により生じる振動は、解析部32で解析されて
測定パターンを生じさせる。この測定パターンは、比較
部34で記憶部33から出力された基準パターンと比較され
る。ここで、両パターンに差異があると、この差異がな
くなるように制御部35は作動する。

【００２３】例えば、調合動作を開始した当初において
水分が所定の割合よりも少なく、攪拌中のコンクリート
スラリーの流動性が大きい場合には、図２に示されるよ
うに、当初の測定パターンＰ_p （図中一点鎖線で示す）
は、基準パターンＰ_s よりも低い周波数でその振動レベ
ルが極大となっている。

【００２４】この場合には、制御部35はバルブ24を開
き、コンクリートスラリーへ水の供給を開始する。水の
供給のより調合中のコンクリートスラリーの流動性は小
さくなる。これにより、測定パターンＰ_p は基準パター
ンＰ_s に近づき、両パターンの差異は小さくなり、測定
パターンＰ_p の極大部分が周波数の高い方へ移動する。
そして、測定パターンＰ_p と基準パターンＰ_s とが一致
すると、制御部35は水の供給を停止し、これにより、水
が所定の割合で混合されたコクリートスラリーが得られ
る。

【００２５】前述のような本実施例によれば、成分未調
整のコンクリートスラリーのパターンを監視し、予め採
取しておいた成分既知のコンクリートスラリーのパター
ンと比較し、両パターンの差異をなくして一致させるよ
うに混合物を混合するため、成分既知のコンクリートス
ラリーと同じ所定割合の混合物をコンクリートスラリー
に混合でき、コンクリートスラリーの調合を正確に行う
ことができる。

【００２６】また、予め採取しておいたパターンを基準
パターンとし、この基準パターンと調合中のコンクリー
トスラリーのパターンとを比較して両者のパターンの差
異を検出し、この差異に基づいて混合物の量を加減する
機構、すなわち、いわゆる負帰還型の自動制御機構を形
成できるので、機械化してもコンクリートスラリーの調
合を正確に行うことができる。

【００２７】さらに、予め各種の基準パターンを記憶部
33に記憶させるとともに、記憶した基準パターンをそれ
ぞれ選択可能としたので、所望の割合のコンクリートス
ラリーの基準パターンを選択することで、所望の割合の
混合物が混合されたコンクリートスラリーを調合でき
る。

【００２８】なお、本発明は、前述の一実施例に限定さ
れるものではなく、次に示されるような変形等をも含む
ものである。すなわち、前記振動の採取には、振動その
ものを検知する振動センサに限らず、例えば、振動によ
り発生する音を検知するマイクロフォンを用いてもよ
い。

【００２９】また、スパクトルアナライザ等が測定可能
な周波数帯域の全体にわたってパターンを採取する必要
はなく、例えば、所定の幅の特定周波数帯域を一つまた
は二つ以上設け、当該周波数帯域についてパターンを一
つまたは複数採取してもよい。

【００３０】さらに、制御装置は、デジタル式の制御装
置10に限らず、例えば、アナログ式でもよく、この場合
には、信号通過帯域の異なるバンドパスフィルタを一つ
または二つ以上有するとともに、各フィルタを通過した
信号で周波数特性パターンを形成するアナログ式の周波
数解析部と、入力信号を保持（記憶）するコンデンサ等
で形成された回路を有する記憶部と、一つまたは複数の
オペアンプ等で形成される比較部とを含んで構成される
制御装置等を採用すればよい。このような制御装置によ
れば、当該装置のコストを比較的安価にできる。

【００３１】

【発明の効果】前述のように本発明によれば、予め採取
しておいたパターンを基準パターンとし、この基準パタ
ーンと調合中のコンクリートスラリーのパターンとを比
較して両者のパターンの差異を検出し、この差異に基づ
いて混合物の量を加減するので、機械化してもコンクリ
ートスラリーを正確に調合できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の調合装置の全体を示す概略
構成図である。

【図２】図１の実施例の動作を説明するためのグラフで
ある。

【符号の説明】

１ コンクリートスラリーの調合装置 10 攪拌装置 11 容器 20 混合物を供給する供給装置 30 制御装置 32 周波数特性パターンを採取するための周波数解析部 33 予め採取しておいた周波数特性パターンを記憶する
記憶部 34 周波数特性パターンを比較する比較部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】容器内に入れたコンクリートスラリーを攪
   拌しながら混合物の調合を制御するコンクリートスラリ
   ーの調合制御方法であって、予め所定の割合で混合物が
   調合されたコンクリートスラリーを攪拌し、この攪拌に
   より生じる前記容器の振動を解析して所定の基準特性パ
   ターンを採取しておき、成分未調整のコンクリートスラ
   リーを調合するにあたり、当該コンクリートスラリーを
   前記容器内に入れて攪拌し、この攪拌により生じる振動
   を前記解析と同様に解析して測定特性パターンを採取
   し、前記基準特性パターンに近づくように調合を調整す
   ることを特徴とするコンクリートスラリーの調合制御方
   法。