JP3164753B2 - 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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- C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
- C04B40/0032—Controlling the process of mixing, e.g. adding ingredients in a quantity depending on a measured or desired value
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Description
ガスを練混ぜ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場合のコンクリート冷却温度
制御方法に関する。
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。
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人手で決めていた。
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。
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,コンクリート練り上り温度を適正に管理
するには,その温度の監視と投入量の設定を度々行なう
必要があり,作業が繁雑化することは否めない。また打
設現場に於いては,これらの温度管理の為に測定要員等
を専任的に配置さることは難しく,一連の操作を自動化
する必要があった。
自動化に際しては,液化ガスの投入量をどのような方法
で決定するにせよ,常に練混ぜ後の練上りコンクリート
温度を正確に把握することが重要である。しかし,バッ
チャープラントでのコンクリート練上り温度を連続的に
かつ自動的に測定しようとすると,次のような問題があ
った。
ートに対し,熱電対その他の温度センサーをコンクリー
トに接触させてスポット的にその温度を測定すると,配
合材料である骨材やセメント等の貯蔵時の温度履歴や混
ざり具合いによって局所毎に温度差があるので,多数の
測定点を設けてその平均値を代表値とするような処理を
必要とし,測定システムを複雑化させる等の問題がある
ことのほか,コンクリートに挿入した温度センサーや器
具にモルタルが付着して測定感度を鈍らせると共に頻繁
な洗浄を必要とし作業が煩雑化するという問題がある。
温度を,例えば赤外線放射エネルギーを検知する放射温
度計等によって非接触式に測定しようとすると,コンク
リートに液化ガスを投入して冷却する場合には,ミキサ
ー内では空気中の水分が凝縮して多量の霧が発生してい
るので,霧中の水分による吸収・放射が温度測定値に大
きく影響を与え,コンクリート温度を正しく測ることが
できないという問題がある。本発明は,このような問題
を解決することを目的としたものである。
ャープラントのミキサーで練混ぜ中のコンクリートに液
化ガスを制御量で投入して所定温度に冷却されたコンク
リートを練上げるにさいし,該ミキサーで練上げた混練
物をバッチャープラントに出入する台車上のバケットに
排出したあと,このバケット内のコンクリート混練物の
表面温度を放射温度計によって非接触式に計測し,当該
バッチの計測温度を次バッチ練混ぜ時の液化ガス投入量
の演算に用いることを特徴とするコンクリート練上げ温
度制御方法を提供する。
げコンクリートの温度測定を行ない,且つその測定時期
をバッチャープラントのミキサーから大気開放の容器,
具体的には台車上のバケットに排出されたときに行な
う。ミキサーから該バケットに該コンクリートを排出す
ると,もはや霧は存在しなくなる。したがって,放射温
度計によって容器内の練上げコンクリートの表面温度を
霧の影響なく計測できる。
トでは,コンクリートミキサー1に投入用シュート2か
ら混練材料が投入される。そのさい,液化ガス例えば液
化窒素が注入パイプ3を通じて液状態で混練中のミキサ
ー1内に滴下され,この液化ガスの投入量を適切に調節
することによって,所定温度に冷却されたコンクリート
を得る。この混練操作をバッチ(回分)式に行なうが,
各バッチ毎に混練されたコンクリートは下部シュート
(以下,ホッパーと言う)4に一旦貯えられその後,搬
送用の台車5のバケット6に排出される。
る霧が,混練物が台車バケット6に排出された時点で
は,台車上部に漂うような現象は実質上起こらないこと
がわかった。また台車5がコンクリート受入れ位置にセ
ットされ,コンクリート受入れ時間の間その位置に止め
置かれるが,受入れ後発車するまでには,短時間ではあ
るものの台車上のバケット6内にコンクリートが静止す
る時間が存在する。この静止時間帯では霧の発生はなく
且つ放射温度計による温度測定では十分な測定時間であ
る。そして,この測定位置と時間は,各バッチ毎にほぼ
変動することはない。したがって,放射温度計によって
非接触式でかつ定常状態で温度測定が可能である。
リートに温度分布が存在しても,その全体の代表温度を
ほぼ正確に計測することができる。これを実測値によっ
て以下に説明する。
げコンクリート7が滞留している間にそのコンクリート
の表層部の温度を,熱電対のセンサによりスポット的
に,ほぼ均等間隔で6箇所測定した。次にこのコンクリ
ートを台車上のバケット6に排出したあと,そのコンク
リート7の表面温度を,コンクリート全表面の約1/3
の測定視野角を持つ放射温度計で測定した。これらの結
果を表1に対比して示した。
ー内のスポット的な測定結果の平均値と比較的広範囲な
測定視野角を持つ放射温度計のバケット内の測定値とは
良く一致している。したがって,放射温度計によると,
コンクリート内に局部的な温度分布が存在しても,その
代表値がほぼ正確に測定できる。この場合,台車バケッ
ト内のコンクリート表面をできるだけ広範囲に測定でき
かつバケットの側面等の周囲の測定誤差を受けない範囲
の測定視野をもって測定することが肝要となるが,本発
明者らの実験では,台車バケット内のコンクリート表面
のほぼ1/4以上の面積を覆う測定視野を確保できれ
ば,ほぼ正確にコンクリート温度の代表値を計測できる
ことがわかった。
より円形,正方形,長方形等の種々の形状があるが,ど
の形状のものでも,コンクリート表面の1/4以上の面
積を網羅できる視野角で十分である。測定精度をより向
上させるには更に広い視野角例えば1/2以上の面積を
確保するよう放射温度計の機種と設置場所を選定するこ
とが望ましい。
ンクリート温度測定を正確且つ簡便に計測できることに
なったが,これらの測定結果を液化ガス投入量に反映さ
せるには,必要な液化ガス投入量をこの測定結果を用い
て演算処理する必要がある。このためには,先ず液化ガ
スの投入量を設定するタイミングと混練後のコンクリー
ト温度測定のタイミングを適切に選定しなければならな
い。
トが排出される時点,台車が打設現場へ移動する時点,
プラント内のミキサで混練する時点等は,打設現場の状
況や他の種々な要因よって常に一定の間隔を持って連動
するとは限らないので,前記の演算処理を行なうにため
のタイミングを取るには,液化ガス投入装置,バッチャ
ープラント稼動装置,搬送用台車の発停等との間で複雑
な信号のやり取りを必要とすることになり,自動制御を
複雑化させることになる。
よってこれらの問題を解決した。図4にこの装置の機器
構成を示した。また図5にこれらの機器と測定値の出力
信号のタイムチャートを示した。
ー,10はコンクリートのレベルセンサーであり,11
は放射温度計を示している。これらの検出信号はいずれ
も信号処理器12を経て信号変換器13に送信される。
ープラントからコンクリートが排出される位置に停止し
ているかどうかを検知するためのものであり,コンクリ
ートのレベルセンサー10は台車上のバケット6にコン
クリートが充填されたかどうかを検知するためのもので
ある。空の台車5がバッチャープラントのコンクリート
排出口の真下に停車すると,位置検出センサー9は台車
が所定の位置に停車したことを信号処理器12に出力す
る。その後,バッチャープラントよりコンクリートが台
車のバケット6に充填され,一定レベル以上に充填され
ると,レベルセンサー10がコンクリートの装填完了情
報を信号処理器12に出力する。次いで,放射温度計1
1がバケット中のコンクリート表面温度を信号処理器1
2に出力する。
ーの計測時点を処理し,この信号処理器12に入力され
たコンクリート表面温度の信号を次の信号変換器13に
出力する。この信号変換器13に受信された温度信号
は,次バッチのコンクリート混練時の液化ガス投入量を
決定するための温度情報として,制御器14に送られる
のであるが,制御器14で演算結果を制御信号としてた
だちに出力すると,次バッチの操作が未だ開始していな
い状況となるので,該信号変換器13では,次バッチの
操作直前までその温度情報を保持しておく。
が制御器14(パーソナルコンピユータ)に入力される
と,この制御器14ではこの温度情報と他のルーチンな
情報(材料投入量やその温度,気温,その時間帯,その
他)を用いて,目標冷却温度にコンクリートを冷却する
に必要な液化ガスの投入量を演算し,その演算結果を投
入量設定器15に出力し,この設定器15が液化ガス送
入管の制御弁16に操作信号を発信し,この制御弁16
の開度と時間の操作によって混練中のミキサー1に液化
ガスを必要量投入する。なお,制御器14では今回測定
された温度情報のみならず,前々回さらにはそれより前
のストック温度情報と今回情報の平均値を算出して,こ
の平均値を用いて演算処理する場合もある。
の計測時点の関係を図解的に示したもので,横軸は時間
を示している。図示のように,台車が進入し,所定位置
にセットされると位置センサー(例えば光電スイッチ)
がそのセット位置にある間出力し続ける。そして,コン
クリートがバケットに供給され,一定以上に充填される
とレベルセンサー(例えば超音波式位置検出器)がコン
クリートレベルを出力し続ける。位置センサーとレベル
センサーの出力が得られた時点で,放射温度計が温度測
定を行う。台車へのコンクリートの供給が終了して台車
が退出すると温度測定は終了し,次回バッチまで各セン
サーは出力しない。しかし,この今回バッチの温度測定
値は,次バッチの練混ぜが開始する寸前まで前記のよう
にして変換器13で保持される。これによってバッチャ
ープラントの制御コンピユータでは,冷却に必要な液化
ガス投入量の演算に必要なコンクリート温度測定値を常
時受け取ることができ,自動制御が実現できる。
な機器構成によってコンクリート練り上り温度が常時監
視することができるようになり,液化ガスによるコンク
リートの冷却にさいしての目標温度への冷却が自動制御
化できる。
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。
る。
の熱電対によるスポット的な温度測定位置と,台車バケ
ット内コンクリートの表面を放射温度計で測温する位置
を対比して示す図である。
の測定時点の関係を示す図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 バッチャープラントのミキサーで練混ぜ
中のコンクリートに液化ガスを制御量で投入して所定温
度に冷却されたコンクリートを練上げるにさいし,該ミ
キサーで練上げた混練物をバッチャープラントに出入す
る台車上のバケットに排出したあと,このバケット内の
コンクリート混練物の表面温度を放射温度計によって非
接触式に計測し,当該バッチの計測温度を次バッチ練混
ぜ時の液化ガス投入量の演算に用いることを特徴とする
コンクリート練上げ温度制御方法。 - 【請求項2】 放射温度計は,バケット内コンクリート
のコンクリート表面積の少なくとも1/4以上の範囲を
視野角とする位置にセットされる請求項1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 |
---|---|---|---|
JP15977795A JP3164753B2 (ja) | 1995-06-02 | 1995-06-02 | 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 |
---|---|---|---|
JP15977795A JP3164753B2 (ja) | 1995-06-02 | 1995-06-02 | コンクリート練上げ温度制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08333182A JPH08333182A (ja) | 1996-12-17 |
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Family
ID=15701043
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15977795A Expired - Fee Related JP3164753B2 (ja) | 1995-06-02 | 1995-06-02 | コンクリート練上げ温度制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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Families Citing this family (1)
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---|---|---|---|---|
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 |
-
1995
- 1995-06-02 JP JP15977795A patent/JP3164753B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08333182A (ja) | 1996-12-17 |
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