JP7504824B2 - Apparatus and method for evaluating the risk of material separation in fresh concrete - Google Patents
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Description
本発明は、フレッシュコンクリートの材料分離リスク評価装置及び評価方法に関する。 The present invention relates to an apparatus and method for evaluating the risk of material separation in fresh concrete.
フレッシュコンクリートは、生コン工場で材料を練り混ぜて製造される。製造されたフレッシュコンクリートは、アジテータ車に流し込まれて打設現場まで運搬される。打設現場において、フレッシュコンクリートは、アジテータ車からポンプで施工箇所まで圧送されて、打設される。 Fresh concrete is produced by mixing the ingredients at a ready-mix concrete plant. The produced fresh concrete is poured into an agitator truck and transported to the pouring site. At the pouring site, the fresh concrete is pumped from the agitator truck to the construction site and poured.
フレッシュコンクリートを打設した後には、通常、充填したい箇所の隅々にまでコンクリートを行き渡らせるために、締固め作業を行う。締固め作業が不十分であると、充填したい箇所の隅々にまでコンクリートが行き渡らない。締固め作業が過剰であると、フレッシュコンクリートは材料分離するおそれがある。材料分離とは、フレッシュコンクリートの取扱い中に、その構成材料の分布が不均一となる現象である。例えば、フレッシュコンクリートのうち、比重の重い骨材がペーストに対して沈降し、下部では骨材が過剰に密集する現象をいう。フレッシュコンクリートに材料分離が生じると、コンクリート構造物において充填不良等の欠陥の発生や、耐久性の低下などにつながるおそれがある。 After pouring fresh concrete, it is usually compacted to ensure that the concrete reaches every corner of the area to be filled. If compaction is insufficient, the concrete will not reach every corner of the area to be filled. If compaction is excessive, the fresh concrete may separate. Material separation is a phenomenon in which the distribution of constituent materials becomes uneven while the fresh concrete is being handled. For example, it refers to the phenomenon in which aggregates with a high specific gravity in fresh concrete settle in the paste, resulting in excessive aggregate concentration at the bottom. Material separation in fresh concrete may lead to defects such as poor filling in concrete structures and reduced durability.
よって、以前より、締固め作業をどの程度行うかについて管理されてきた。例えば、特許文献1及び特許文献2には、締固め作業を行う際に、打設したコンクリートの粘性を求めて、締固め時間等を判定する方法が記載されている。特許文献3には、傾斜フロー試験によって粘性に関係するレオロジー定数を測定し、コンクリートの打設現場におけるコンクリートの締固め性等の施工性を評価する方法が記載されている。 Therefore, the extent to which compaction work is performed has been managed for some time. For example, Patent Document 1 and Patent Document 2 describe a method for determining the viscosity of poured concrete during compaction work and judging the compaction time, etc. Patent Document 3 describes a method for measuring the rheological constant related to viscosity using an inclined flow test and evaluating the workability, such as the compactability, of concrete at the concrete pouring site.
コンクリートの欠陥を導き得る材料分離の発生しやすさは、締固め作業の内容によってのみ決定されるものではない。例えば、フレッシュコンクリート自体の特性によっても、異なる。フレッシュコンクリート自体の特性とは、具体的には、フレッシュコンクリートの構成材料の配合比や、構成材料を混錬してからの経過時間などである。 The likelihood of material separation, which can lead to concrete defects, is not determined solely by the content of the compaction work. For example, it also differs depending on the characteristics of the fresh concrete itself. Specifically, the characteristics of the fresh concrete itself include the mix ratio of the components of the fresh concrete and the time that has elapsed since the components were mixed.
特許文献1,2では、打設後のコンクリートの粘性を測定するため、打設前のフレッシュコンクリートの有する材料分離の発生しやすさの程度を評価できない。よって、仮に、打設前のフレッシュコンクリートの有する材料分離の発生しやすさの程度が高くても、打設を中止することができない。特許文献3では、施工場所において、フレッシュコンクリートの測定試料を採取し、計測する手間が掛かる。 In Patent Documents 1 and 2, the viscosity of concrete after pouring is measured, so it is not possible to evaluate the degree of susceptibility of fresh concrete to segregation before pouring. Therefore, even if the fresh concrete before pouring has a high degree of susceptibility to segregation, pouring cannot be stopped. In Patent Document 3, it is time-consuming to collect and measure measurement samples of fresh concrete at the construction site.
本発明は、上記事情に鑑みて案出されたもので、フレッシュコンクリートを打設する前に、簡便な方法でフレッシュコンクリート自体の材料分離の発生しやすさの程度を評価できる、評価装置及び評価方法を提供することを目的とする。 The present invention was devised in consideration of the above circumstances, and aims to provide an evaluation device and evaluation method that can easily evaluate the degree of susceptibility of material separation in fresh concrete itself before pouring the fresh concrete.
本発明の材料分離リスク評価装置は、流動しているフレッシュコンクリートを加振させる加振器と、
前記加振器により加振された前記フレッシュコンクリートの振動の伝播の程度を検出する検出器と、
前記検出器の検出結果に基づいて、前記フレッシュコンクリートの材料分離リスクを評価する評価部と、
前記評価部で評価した結果を出力する出力部と、を備える。
The material separation risk assessment device of the present invention comprises: a vibrator that vibrates flowing fresh concrete;
A detector for detecting a degree of vibration propagation of the fresh concrete excited by the vibrator;
An evaluation unit that evaluates a risk of material separation of the fresh concrete based on a detection result of the detector;
and an output unit that outputs a result of the evaluation by the evaluation unit.
本発明者らの鋭意研究の結果、コンクリートの欠陥を導き得る材料分離について、その発生しやすさの程度として材料分離リスクを観念し、これを評価できることを見出した。材料分離リスクとは、フレッシュコンクリート(材料を混合したときから、打設・締固め後に固まるときまでの固まっていない状態のコンクリートをいう。)の取扱い中における材料分離の発生しやすさの指標である。フレッシュコンクリートの供給者は、この指標の評価方法と管理値を、必要に応じて使用者と協議しながら定める。そして、定めた評価方法による指標の基準を満足するように、供給者がフレッシュコンクリートの品質を管理する。 As a result of intensive research by the inventors, it has been discovered that it is possible to think of and evaluate the risk of material separation as the degree of likelihood of material separation, which can lead to concrete defects. The risk of material separation is an index of the likelihood of material separation occurring during handling of fresh concrete (concrete in an unhardened state from the time the ingredients are mixed until it hardens after pouring and compaction). The supplier of fresh concrete determines the evaluation method and control value of this index in consultation with the user as necessary. The supplier then controls the quality of the fresh concrete so that it satisfies the criteria for the index according to the determined evaluation method.
詳細は後述するが、この材料分離リスクは、流動しているフレッシュコンクリートの加振下における振動の伝播の程度と相関があるという知見を得た。そして、この知見より、流動しているフレッシュコンクリートを加振したときの振動の伝播の程度を検出し、材料分離リスクを評価できることに思い至った。この振動の伝播の程度は、加振下における粘性測定方法を利用することで検出できる。つまり、加振下におけるフレッシュコンクリートの粘性を測定することで、加振したときの振動の伝播の程度を検出し、この検出結果に基づいてフレッシュコンクリートの材料分離リスクを評価できることに思い至った。 As will be described in more detail later, we have discovered that this risk of material separation is correlated with the degree of vibration propagation when flowing fresh concrete is vibrated. This discovery led us to realize that it is possible to detect the degree of vibration propagation when flowing fresh concrete is vibrated, and evaluate the risk of material separation. The degree of vibration propagation can be detected by utilizing a method for measuring viscosity under vibration. In other words, we have discovered that by measuring the viscosity of fresh concrete under vibration, it is possible to detect the degree of vibration propagation when it is vibrated, and to evaluate the risk of material separation in fresh concrete based on the detection results.
フレッシュコンクリートの打設前において、流動しているフレッシュコンクリートは、例えば、以下に示す状況下に存在する。第一に、打設現場等で、圧送管の中を圧送される状況下である。第二に、生コン工場等で、容器内で撹拌される状況下である。 Before fresh concrete is poured, it is in a flowing state, for example, in the following conditions. First, at a pouring site, etc., it is being pumped through a pressure pipe. Second, at a ready-mix concrete plant, etc., it is being stirred in a container.
よって、圧送管の中を圧送される状況下、または、生コン工場等で、容器内で撹拌される状況下などにおいて、流動しているフレッシュコンクリートの振動の伝播の程度を検出することで、フレッシュコンクリートの打設前に材料分離リスクを評価できる。 Therefore, by detecting the degree of vibration propagation in flowing fresh concrete while it is being pumped through a pressure pipe, or while it is being stirred in a container at a ready-mix concrete plant, etc., it is possible to evaluate the risk of material separation before the fresh concrete is poured.
材料分離リスクの評価のために、施工場所で試料を採取して計測する必要はないため、この評価方法は、手間が掛からず簡便である。さらに、時間の経過とともに変化する材料分離リスクを、常時モニタリングすることも簡便に実施できる。 Because there is no need to collect samples and measure them at the construction site to evaluate the risk of material separation, this evaluation method is easy and time-saving. Furthermore, it is also easy to constantly monitor the risk of material separation, which changes over time.
流動している前記フレッシュコンクリートは配管内を圧送されるものであり、
前記加振器は前記配管に取り付けられており、
前記検出器は、
前記配管内の前記フレッシュコンクリートの圧力を測定する第一圧力計と、
前記第一圧力計よりも前記圧送される方向の下流に位置し、前記配管内の前記フレッシュコンクリートの圧力を測定する第二圧力計と、を備えても構わない。
The flowing fresh concrete is pumped through a pipe,
The vibrator is attached to the piping,
The detector comprises:
A first pressure gauge for measuring the pressure of the fresh concrete in the pipe;
A second pressure gauge may be provided, which is located downstream of the first pressure gauge in the direction of pumping and measures the pressure of the fresh concrete in the pipe.
配管の中を圧送されるフレッシュコンクリートの振動の伝播の程度を検出する方法として、いわゆる圧損型粘度計の原理が適用できる。つまり、配管に沿って一定距離離れた二箇所に、第一圧力計と第二圧力計を配置し、二つの圧力計の測定値から、配管内における圧力損失を算出する。圧力損失は、配管の中を流動しているフレッシュコンクリートの粘性を表す。 The principle of the so-called pressure loss type viscometer can be applied as a method for detecting the degree of vibration propagation of fresh concrete being pumped through a pipe. In other words, a first pressure gauge and a second pressure gauge are placed at two points along the pipe, a certain distance apart, and the pressure loss in the pipe is calculated from the measurements of the two pressure gauges. The pressure loss represents the viscosity of the fresh concrete flowing through the pipe.
前記加振器が前記配管に振動を与える位置は、前記第一圧力計よりも前記圧送される方向の下流に位置し、かつ、前記第二圧力計よりも前記圧送される方向の上流に位置しても構わない。これにより、第一圧力計が取り付けられた位置と第二圧力計が取り付けられた位置との間にあるフレッシュコンクリートに対し、効果的に振動を与えることができる。 The position where the vibrator applies vibrations to the pipe may be located downstream of the first pressure gauge in the direction of pumping, and upstream of the second pressure gauge in the direction of pumping. This allows vibrations to be applied effectively to the fresh concrete between the positions where the first pressure gauge and the second pressure gauge are attached.
前記第一圧力計及び前記第二圧力計の少なくとも一つに伝わる振動を吸収する振動吸収部を備えても構わない。第一圧力計及び第二圧力計の少なくとも一つが振動を受けにくくすることで、精確な圧力測定を可能にする。 A vibration absorbing section may be provided to absorb vibrations transmitted to at least one of the first pressure gauge and the second pressure gauge. By making at least one of the first pressure gauge and the second pressure gauge less susceptible to vibrations, accurate pressure measurement is possible.
前記振動吸収部は、前記加振器と前記第一圧力計の間に設けられた第一防振継手、及び、前記加振器と前記第二圧力計の間に設けられた第二防振継手の少なくとも一つを含んでも構わない。 The vibration absorbing section may include at least one of a first vibration isolation joint provided between the vibrator and the first pressure gauge, and a second vibration isolation joint provided between the vibrator and the second pressure gauge.
前記フレッシュコンクリートの容器と、
前記容器の中で、前記フレッシュコンクリートを流動させる回転翼と、
前記回転翼を任意の回転数で回転させる駆動部と、を備え、
前記検出器は、前記回転翼の回転トルクを測定するトルク計を備えても構わない。回転トルクは、加振器から一定距離離れた位置のフレッシュコンクリートの塑性粘度を反映している。そして、回転トルクの測定結果から、振動の伝播の程度を検出できる。
A container of the fresh concrete;
A rotor that fluidizes the fresh concrete in the container;
A drive unit that rotates the rotor at an arbitrary rotation speed,
The detector may include a torque meter that measures the rotation torque of the rotor. The rotation torque reflects the plastic viscosity of fresh concrete at a certain distance from the vibrator. The degree of vibration propagation can be detected from the measurement result of the rotation torque.
本発明は、上述した評価装置を備える、前記フレッシュコンクリートを輸送する輸送車である。 The present invention is a transport vehicle for transporting the fresh concrete, which is equipped with the above-mentioned evaluation device.
本発明のフレッシュコンクリートの材料分離リスク評価方法は、フレッシュコンクリートを流動させ、
前記流動するフレッシュコンクリートを加振させ、
加振中の前記フレッシュコンクリートの振動の伝播の程度を検出し、
前記検出した結果に基づいて、前記フレッシュコンクリートの材料分離リスクを評価する。
The method for evaluating a risk of material separation in fresh concrete of the present invention comprises:
The flowing fresh concrete is vibrated,
Detecting the degree of vibration propagation of the fresh concrete during vibration application;
Based on the detected results, a risk of material separation of the fresh concrete is evaluated.
前記フレッシュコンクリートは配管内の圧送により流動させられ、
前記流動するフレッシュコンクリートの加振は、前記配管に取り付けられた加振器により行われ、
前記フレッシュコンクリートの前記振動の伝播の程度の検出は、第一圧力計で、前記配管内の前記フレッシュコンクリートの圧力を測定し、
前記第一圧力計よりも下流に位置する第二圧力計で、前記配管内の前記フレッシュコンクリートの圧力を測定し、
前記第一圧力計の測定結果及び前記第二圧力計の測定結果から、前記フレッシュコンクリートの圧力損失を求めることにより行われても構わない。
The fresh concrete is fluidized by pumping through a pipe,
The vibration of the flowing fresh concrete is performed by a vibrator attached to the piping,
The detection of the degree of vibration propagation in the fresh concrete includes measuring the pressure of the fresh concrete in the pipe with a first pressure gauge;
A second pressure gauge located downstream of the first pressure gauge measures the pressure of the fresh concrete in the pipe,
This may be performed by determining the pressure loss of the fresh concrete from the measurement results of the first pressure gauge and the measurement results of the second pressure gauge.
前記フレッシュコンクリートは容器内に溜められ、
前記フレッシュコンクリートの前記振動の伝播の程度の検出は、
前記容器内の前記フレッシュコンクリートに挿入された回転翼を回転することにより、前記フレッシュコンクリートを流動させ、
前記容器内の前記フレッシュコンクリートに挿入された加振器により、流動する前記フレッシュコンクリートを加振し、
前記回転翼の回転トルクを測定することにより行われても構わない。
The fresh concrete is stored in a container,
The detection of the degree of propagation of the vibration of the fresh concrete includes:
The fresh concrete is fluidized by rotating a rotor inserted in the fresh concrete in the container.
The flowing fresh concrete is vibrated by a vibrator inserted into the fresh concrete in the container,
This may be done by measuring the rotation torque of the rotor.
前記測定は繰り返し行われ、
繰り返し行われた前記測定の結果の代表値に基づいて、前記振動の伝播の程度を検出しても構わない。フレッシュコンクリートは不均一な流体であるから、圧力測定値がばらつきを生じやすい。繰り返し行われた測定結果の代表値を使用することにより、精確な圧力損失を求めることができる。なお、本明細書における「代表値」には、測定結果の集合の平均値、最頻値及び中央値を含む概念が適用できる。そして、「平均値」には、相加平均や相乗平均など、様々な平均値の概念を適用できる。
The measurements are repeated,
The degree of vibration propagation may be detected based on a representative value of the results of the repeated measurements. Fresh concrete is an inhomogeneous fluid, and therefore pressure measurements are prone to fluctuate. By using the representative value of the results of the repeated measurements, accurate pressure loss can be obtained. In this specification, the term "representative value" may include concepts including the average value, mode, and median of a set of measurement results. Furthermore, the term "average value" may include various concepts of average value, such as the arithmetic mean and geometric mean.
前記測定の結果を、予め設定された規格値と比較して、前記フレッシュコンクリートの材料分離リスクを評価しても構わない。これにより、材料分離リスクに基づくフレッシュコンクリートの合否判定を明確化できる。 The measurement results may be compared with preset standard values to evaluate the risk of material separation of the fresh concrete. This makes it possible to clarify the pass/fail judgment of the fresh concrete based on the risk of material separation.
上述した評価方法で評価された前記材料分離リスクに基づいて、前記フレッシュコンクリートの圧送又は製造の管理をしても構わない。例えば、材料分離リスクが高いと評価されたとき、フレッシュコンクリートの圧送又は製造を停止させる。 The pumping or production of the fresh concrete may be managed based on the risk of material separation evaluated using the above-mentioned evaluation method. For example, when the risk of material separation is evaluated to be high, the pumping or production of the fresh concrete may be stopped.
これにより、フレッシュコンクリートの打設前に、簡便な方法でフレッシュコンクリートの材料分離リスクを評価できる評価装置及び評価方法を提供できる。 This makes it possible to provide an evaluation device and evaluation method that can easily evaluate the risk of material separation in fresh concrete before the concrete is poured.
本発明に係るフレッシュコンクリートの材料分離リスク評価装置及び評価方法につき、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書に開示された各図面は、あくまで模式的に図示されたものである。すなわち、図面上の寸法比と実際の寸法比とは必ずしも一致しておらず、また、各図面間においても寸法比は必ずしも一致していない。 The fresh concrete material separation risk assessment device and assessment method according to the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the drawings disclosed in this specification are merely schematic illustrations. In other words, the dimensional ratios on the drawings do not necessarily match the actual dimensional ratios, and the dimensional ratios between the drawings do not necessarily match.
<第一実施形態>
図1は、打設現場において、フレッシュコンクリートを、ポンプ8から圧送管(11a,11b)及び排出管12を通り打設場所9まで圧送する様子を模式的に示す上面図である。フレッシュコンクリートの圧送方向は、矢符13で表される。
First Embodiment
1 is a top view showing a state in which fresh concrete is pumped from a pump 8 through pumping pipes (11a, 11b) and a discharge pipe 12 to a pouring location 9 at a pouring site. The pumping direction of the fresh concrete is indicated by an arrow 13.
圧送管(11a,11b)は、周囲から閉ざされた中空状の流路である。圧送管(11a,11b)は、必ずしも一体的な管ではなく、複数の管が接続されて形成されてよい。さらに、図1に示されるように、圧送管(11a,11b)は、曲がりの無い直管の他に、曲がりの有るベンド管を含んでもよい。 The pressure pipes (11a, 11b) are hollow flow paths closed from the surroundings. The pressure pipes (11a, 11b) are not necessarily integral pipes, but may be formed by connecting multiple pipes. Furthermore, as shown in FIG. 1, the pressure pipes (11a, 11b) may include bent pipes in addition to straight pipes without bends.
ポンプ8は、フレッシュコンクリートを圧送するのに使用される。ポンプ8を、輸送車に搭載してもよい。ポンプ8として、スクイーズ式、ピストン式又はスクリュー式等の種々のポンプを適用できる。なお、ポンプ8は必須の構成ではない。ポンプ以外の圧送方法として、例えば高低差を使用した重力による圧送方法を採用しても構わない。 The pump 8 is used to pump the fresh concrete. The pump 8 may be mounted on a transport vehicle. As the pump 8, various pumps such as a squeeze type, a piston type, or a screw type can be used. Note that the pump 8 is not an essential component. As a pumping method other than a pump, for example, a pressure-feeding method using gravity by using a difference in elevation may be used.
本実施形態において、フレッシュコンクリートには、一般的なコンクリートよりも流動性の高い中流動コンクリートを使用している。中流動コンクリートは、鉄筋が複雑に、或いは高密度に配置された場所や、複雑な形状の型枠のある場所でも、隅々にまで行き渡らせやすい。その反面、中流動コンクリートは、一般的なコンクリートよりも、高い材料分離リスクを呈する。よって、中流動コンクリートは、特に、材料分離リスクを高頻度に評価することが望まれる。 In this embodiment, medium-fluidity concrete, which has higher fluidity than general concrete, is used for the fresh concrete. Medium-fluidity concrete can easily reach every corner, even in places where rebar is arranged in a complex or dense manner, or where formwork of a complex shape is present. On the other hand, medium-fluidity concrete poses a higher risk of material separation than general concrete. Therefore, it is particularly desirable to frequently evaluate the risk of material separation for medium-fluidity concrete.
[材料分離リスク評価装置の概要]
圧送管(11a,11b)の途中に、材料分離リスクを評価する材料分離リスク評価装置10が配置されている。フレッシュコンクリートが圧送管(11a,11b)の中を圧送されるとき、フレッシュコンクリートは流動状態にある。流動しているフレッシュコンクリートが材料分離リスク評価装置10を通過する際、当該フレッシュコンクリートの材料分離リスクが評価される。
[Outline of the material separation risk assessment device]
A material separation risk assessment device 10 that assesses the risk of material separation is disposed in the pressure pipes (11a, 11b). When fresh concrete is pressure-transported through the pressure pipes (11a, 11b), the fresh concrete is in a fluid state. When the fluidized fresh concrete passes through the material separation risk assessment device 10, the risk of material separation of the fresh concrete is assessed.
材料分離リスク評価装置10は、圧送管11aと圧送管11aの下流の圧送管11bとの間に位置する配管4に取り付けられた加振器1と、加振器1により加振されたフレッシュコンクリートの振動の伝播の程度を検出する検出器と、前記検出器の検出結果に基づいて、フレッシュコンクリートの材料分離リスクを評価する評価部5と、評価部5で評価した結果を出力する出力部7と、評価部5及び出力部7を制御する制御部6と、を含む。本実施形態において、検出器は、圧送管11a内のフレッシュコンクリートの圧力を測定する第一圧力計2と、圧送管11b内のフレッシュコンクリートの圧力を測定する第二圧力計3とを含む。 The material separation risk assessment device 10 includes a vibrator 1 attached to a pipe 4 located between the pressure pipe 11a and the pressure pipe 11b downstream of the pressure pipe 11a, a detector that detects the degree of propagation of the vibration of the fresh concrete excited by the vibrator 1, an evaluation unit 5 that evaluates the material separation risk of the fresh concrete based on the detection result of the detector, an output unit 7 that outputs the result of the evaluation by the evaluation unit 5, and a control unit 6 that controls the evaluation unit 5 and the output unit 7. In this embodiment, the detector includes a first pressure gauge 2 that measures the pressure of the fresh concrete in the pressure pipe 11a, and a second pressure gauge 3 that measures the pressure of the fresh concrete in the pressure pipe 11b.
第一圧力計2及び第二圧力計3は、それぞれ、評価部5と電気的に接続され、フレッシュコンクリートの圧力測定結果を電気信号として評価部5に送出する。評価部5は、圧力計(2,3)の圧力測定結果から圧力損失を求める。その理由を説明する。 The first pressure gauge 2 and the second pressure gauge 3 are each electrically connected to the evaluation unit 5 and send the fresh concrete pressure measurement results as electrical signals to the evaluation unit 5. The evaluation unit 5 determines the pressure loss from the pressure measurement results of the pressure gauges (2, 3). The reason for this will be explained below.
[フレッシュコンクリートの粘性と材料分離リスク]
本発明者らは、鋭意研究の結果、材料分離リスクは、流動しているフレッシュコンクリートを加振したときの振動の伝播の程度と相関があるという知見を得た。振動の伝播の程度とは、振動の伝播しやすさのことを表す。
[Viscosity of fresh concrete and risk of material separation]
As a result of intensive research, the inventors have found that the risk of material separation is correlated with the degree of vibration propagation when vibrating fresh concrete in flow. The degree of vibration propagation indicates the ease with which vibration propagates.
フレッシュコンクリートは、ビンガム流体的な挙動をすることが知られている。ビンガム流体とは、せん断力と呼ばれる圧力が降伏値と呼ばれる値以下では流動せず、せん断力が降伏値を超えたとき、降伏値に対するせん断力の増分に相関する粘性を示して流動する、流体である。フレッシュコンクリートにおいて、主に、ペースト(一般的には、水、セメント、砂の混合物)と骨材(砂利)との間に生じる摩擦に起因して、このようなビンガム流体的な挙動が生じる。 Fresh concrete is known to behave like a Bingham fluid. A Bingham fluid is a fluid that does not flow when the pressure, called shear force, is below a value called the yield value, but when the shear force exceeds the yield value, it flows with a viscosity that correlates with the increment of shear force relative to the yield value. In fresh concrete, this Bingham fluid-like behavior occurs mainly due to friction between the paste (generally a mixture of water, cement, and sand) and the aggregate (gravel).
流動しているフレッシュコンクリートを加振すると、その振動によりペーストと骨材間の摩擦が小さくなる。その結果、流動しているフレッシュコンクリートの粘性が低下する。 When flowing fresh concrete is vibrated, the vibration reduces the friction between the paste and aggregate. As a result, the viscosity of the flowing fresh concrete decreases.
材料分離リスクの低いフレッシュコンクリートでは、フレッシュコンクリートを加振したときに、振動の伝播の程度が大きく(振動が伝播しやすく)、振動が広範囲に伝播する。振動が広範囲に伝播すると、ペーストと骨材間の摩擦が広範囲で低下する。その結果、フレッシュコンクリートの粘性は、全体として大きく低下する。材料分離リスクの高いフレッシュコンクリートでは、フレッシュコンクリートを加振したときに、振動の伝播の程度が小さく(振動が伝播しにくく)、振動の伝播する範囲が狭い。振動が狭い範囲に限られるため、ペーストと骨材間の摩擦が狭い範囲で低下する。その結果、フレッシュコンクリートの粘性は、全体として低下しにくい。 In fresh concrete with a low risk of material separation, when the fresh concrete is vibrated, the degree of vibration propagation is large (vibrations propagate easily) and the vibration propagates over a wide area. When vibrations propagate over a wide area, friction between the paste and aggregate decreases over a wide area. As a result, the viscosity of the fresh concrete decreases significantly overall. In fresh concrete with a high risk of material separation, when the fresh concrete is vibrated, the degree of vibration propagation is small (vibrations propagate less easily) and the range over which the vibration propagates is narrow. Because the vibrations are limited to a narrow range, friction between the paste and aggregate decreases over a narrow range. As a result, the viscosity of the fresh concrete does not decrease easily overall.
本発明者らは、以上に示した知見に基づいて、流動しているフレッシュコンクリートの粘性を計測する方法を利用して、材料分離リスクを評価できることに思い至った。そして、本実施形態では、フレッシュコンクリートの粘性計測方法のひとつである、圧力損失の測定方法を使用することにした。 Based on the findings presented above, the inventors have come up with the idea that the risk of material separation can be evaluated by using a method for measuring the viscosity of flowing fresh concrete. In this embodiment, we have decided to use a method for measuring pressure loss, which is one method for measuring the viscosity of fresh concrete.
[第一実施形態の材料分離リスクの評価方法]
図2を参照しながら、第一実施形態の材料分離リスクの評価方法を詳細に説明する。図2は、図1の材料分離リスク評価装置10において、加振器1の取り付けられる配管4付近を拡大して示す模式図である。図2において、加振器1を中心に点線で示される半円は、加振器1の振動が周囲に伝わる様子を示している。配管4の中を圧送されるフレッシュコンクリートの振動の伝播の程度を検出する方法として、いわゆる圧損型粘度計の原理が適用できる。
[Method for assessing risk of material separation according to the first embodiment]
The method for evaluating the risk of material separation according to the first embodiment will be described in detail with reference to Fig. 2. Fig. 2 is a schematic diagram showing an enlarged view of the vicinity of the pipe 4 to which the vibrator 1 is attached in the material separation risk evaluation device 10 shown in Fig. 1. In Fig. 2, a semicircle shown by a dotted line with the vibrator 1 at its center indicates how the vibration of the vibrator 1 is transmitted to the surroundings. As a method for detecting the degree of transmission of vibration of fresh concrete pumped through the pipe 4, the principle of a so-called pressure loss type viscometer can be applied.
配管4は、上流側において第一防振継手15aを介して圧送管11aと接続され、下流側において第二防振継手15bを介して圧送管11bと接続される。上流側の圧送管11aの端部には第一圧力計2が取り付けられ、下流側の圧送管11bの端部には第二圧力計3が取り付けられる。 The piping 4 is connected to the pressure pipe 11a on the upstream side via a first vibration-proof joint 15a, and to the pressure pipe 11b on the downstream side via a second vibration-proof joint 15b. A first pressure gauge 2 is attached to the end of the upstream pressure pipe 11a, and a second pressure gauge 3 is attached to the end of the downstream pressure pipe 11b.
第一圧力計2及び第二圧力計3を使用してそれぞれ圧力を測定する。そして、第一圧力計2の圧力と第二圧力計3の圧力との圧力差は、第一圧力計2が取り付けられた位置と第二圧力計3が取り付けられた位置との間にあるフレッシュコンクリートにより生じた圧力損失を示す。この圧力損失は、圧送管(11a,11b)と配管4の中を流動しているフレッシュコンクリートの粘性を表す。つまり、圧力損失が大きいとフレッシュコンクリートの粘性が大きく、振動が広範囲に伝播していないことを示す。圧力損失が小さいとフレッシュコンクリートの粘性が小さく、振動が広範囲に伝播していることを示す。 The pressure is measured using the first pressure gauge 2 and the second pressure gauge 3. The pressure difference between the pressure of the first pressure gauge 2 and the pressure of the second pressure gauge 3 indicates the pressure loss caused by the fresh concrete between the position where the first pressure gauge 2 is attached and the position where the second pressure gauge 3 is attached. This pressure loss represents the viscosity of the fresh concrete flowing through the pressure pipes (11a, 11b) and the piping 4. In other words, a large pressure loss indicates that the viscosity of the fresh concrete is large and that the vibrations are not propagating over a wide area. A small pressure loss indicates that the viscosity of the fresh concrete is small and that the vibrations are propagating over a wide area.
なお、フレッシュコンクリートの圧送を重力によって行う場合には、第一圧力計2が取り付けられた位置と第二圧力計3が取り付けられた位置との間で、フレッシュコンクリートの自重の違いにより圧力が異なってくる。よって、その場合には、第一圧力計2又は第二圧力計3の測定値に対して、フレッシュコンクリートの自重分を補正するとよい。 When fresh concrete is pumped by gravity, the pressure will differ between the position where the first pressure gauge 2 is attached and the position where the second pressure gauge 3 is attached due to the difference in the weight of the fresh concrete. Therefore, in such a case, it is advisable to correct the measurement value of the first pressure gauge 2 or the second pressure gauge 3 for the weight of the fresh concrete.
図2に示されるように、配管4において、加振器1の取り付けられる位置は、第一圧力計2よりも圧送される方向の下流に位置し、かつ、第二圧力計3よりも圧送される方向の上流に位置する。すなわち、二つの圧力計(2,3)の間に加振器1を有する。これにより、第一圧力計2が取り付けられた位置と第二圧力計3が取り付けられた位置との間にあるフレッシュコンクリートに対し、効果的に加振できる。 As shown in FIG. 2, the position where the vibrator 1 is attached in the piping 4 is located downstream of the first pressure gauge 2 in the direction of pumping, and is located upstream of the second pressure gauge 3 in the direction of pumping. In other words, the vibrator 1 is located between the two pressure gauges (2, 3). This allows the fresh concrete between the position where the first pressure gauge 2 is attached and the position where the second pressure gauge 3 is attached to be effectively vibrated.
本実施形態の材料分離リスク評価装置10は、圧送されるフレッシュコンクリートの材料分離リスクを評価できる。よって、材料分離リスクの評価を、フレッシュコンクリートの打設前に実施できる。また、材料分離リスクの評価のためだけに、試料を採取しなくてもよい。さらに、この評価方法は、材料分離リスクの経時的変化を常時モニタリングすることも簡便に実施できる。材料分離リスク評価装置10を、フレッシュコンクリートを輸送する輸送車(フレッシュコンクリートを圧送するポンプ車を含む)が備えていてもよい。 The material separation risk assessment device 10 of this embodiment can assess the risk of material separation in fresh concrete being pumped. Therefore, the assessment of the risk of material separation can be carried out before the fresh concrete is poured. Also, it is not necessary to collect samples just to assess the risk of material separation. Furthermore, this assessment method can easily be carried out to constantly monitor the change in the risk of material separation over time. The material separation risk assessment device 10 may be provided in a transport vehicle that transports fresh concrete (including a pump vehicle that pumps fresh concrete).
[防振継手]
図2を参照して、防振継手(15a,15b)は、振動吸収部として機能し、加振器1の振動が、圧送管(11a,11b)に伝播するのを抑制する。これにより、圧送管(11a,11b)にそれぞれ配置されている第一圧力計2及び第二圧力計3が、加振器1からの振動を受けにくくしている。これにより、第一圧力計2及び第二圧力計3において精確に圧力測定できる。
[Anti-vibration joint]
2, the vibration-proof joints (15a, 15b) function as vibration absorbers and suppress the vibration of the vibrator 1 from propagating to the pressure pipes (11a, 11b). This makes the first pressure gauge 2 and the second pressure gauge 3, which are respectively arranged in the pressure pipes (11a, 11b), less susceptible to vibration from the vibrator 1. This allows the first pressure gauge 2 and the second pressure gauge 3 to accurately measure pressure.
また、加振器1の取り付けられた配管4は、振動を受けて劣化しやすい。配管4を、防振継手(15a,15b)を介して圧送管(11a,11b)に接続することにより、劣化しやすい、加振器1の取り付けられた配管4及び防振継手(15a,15b)を、圧力計(2,3)から独立して交換できるため、交換作業を簡便にできるという効果も得られる。ただし、防振継手(15a,15b)は必須の構成ではなく、防振継手を使用しなくても構わない。 In addition, the pipe 4 to which the vibrator 1 is attached is susceptible to deterioration due to vibration. By connecting the pipe 4 to the pressure pipe (11a, 11b) via anti-vibration joints (15a, 15b), the pipe 4 to which the vibrator 1 is attached and the anti-vibration joints (15a, 15b), which are susceptible to deterioration, can be replaced independently of the pressure gauges (2, 3), which has the effect of simplifying the replacement work. However, the anti-vibration joints (15a, 15b) are not essential components, and it is not necessary to use the anti-vibration joints.
[加振器]
加振器1は、例えば、モーターに偏心重りを装着して発生させた遠心力を振動に変換する装置を用いることができ、特に、20m/s2以上の加速度の振動を印加可能な装置を好適に用いることができる。加振器1を使用して、振動を印加する場合には、当該加振器1のコンクリートに接する面における加振器表面の振動の加速度が20m/s2以上となるような振動を印加することが好ましい。このような強い振動を与えることにより、フレッシュコンクリートの粘性を、全体として大きく低下させることができ、その結果、流動しているフレッシュコンクリートの材料分離リスクをより精確に評価できる。さらに、印加する振動の加速度は、20~50m/s2の範囲内にあると、より好ましい。締固め作業に使用する加振器の加速度に近い値となるため、締固め時の材料分離の再現性が向上する。
[Vibrator]
The vibrator 1 can be, for example, a device that converts the centrifugal force generated by attaching an eccentric weight to a motor into vibration, and in particular, a device that can apply vibration with an acceleration of 20 m/ s2 or more can be preferably used. When applying vibration using the vibrator 1, it is preferable to apply vibration such that the acceleration of the vibration of the vibrator surface at the surface of the vibrator 1 that contacts the concrete is 20 m/s2 or more. By applying such strong vibration, the viscosity of the fresh concrete can be greatly reduced as a whole, and as a result, the risk of material separation of the flowing fresh concrete can be more accurately evaluated. Furthermore, it is more preferable that the acceleration of the applied vibration is within the range of 20 to 50 m/ s2 . Since the value is close to the acceleration of the vibrator used in the compaction work, the reproducibility of material separation during compaction is improved.
振動の周波数は、締固め作業に使用する加振器と同程度である100~300Hzであることが好ましい。特に、200~260Hzであるとより好ましい。振動幅は、圧送管の管径に基づいて規定される。配管の直径/振動の振幅の値は500~20000であるとよく、より好ましくは1000~10000であるとよい。この範囲にあると、材料分離リスクの差によって振動が伝搬する範囲の違いが表れやすく、材料分離リスクを評価しやすくなる。 The vibration frequency is preferably 100 to 300 Hz, which is similar to that of the vibrator used in compaction work. In particular, 200 to 260 Hz is more preferable. The vibration amplitude is determined based on the diameter of the pressure pipe. The value of pipe diameter/vibration amplitude is preferably 500 to 20,000, and more preferably 1,000 to 10,000. If it is within this range, the difference in the range of vibration propagation due to differences in material separation risk will be easily apparent, making it easier to evaluate the material separation risk.
加振器1の取り付けられる配管4、及び圧送管(11a,11b)の材質は、コンクリートポンプの圧送管として使用可能な強度を有するものであれば、特に限定されない。 There are no particular limitations on the material of the piping 4 to which the vibrator 1 is attached and the pressure pipes (11a, 11b) as long as they are strong enough to be used as pressure pipes for a concrete pump.
[圧力計]
圧力計(2,3)は、図2に示されるような、受圧部が凸形状のものであると好ましい。また、圧力計(2,3)には、圧力変動に強いフラッシュダイヤフラム型の圧力計を使用すると好ましい。
[Pressure gauge]
It is preferable that the pressure gauges (2, 3) have a convex pressure-receiving portion as shown in Fig. 2. It is also preferable that the pressure gauges (2, 3) be flush diaphragm type pressure gauges that are resistant to pressure fluctuations.
[評価部]
評価部5は、圧力計(2,3)の測定結果から圧力損失を求める。そして、評価部5は、求めた圧力損失からフレッシュコンクリートの材料分離リスクを評価する。求めた圧力損失と予め設定された圧力損失の規格値とに基づいて、材料分離リスクを評価してもよい。例えば、圧力計の測定結果により求められる圧力損失が、予め設定された圧力損失の規格値を下回ったとき、フレッシュコンクリートを不合格と判定する。
[Evaluation Department]
The evaluation unit 5 determines the pressure loss from the measurement results of the pressure gauges (2, 3). The evaluation unit 5 then evaluates the risk of material separation of the fresh concrete from the determined pressure loss. The risk of material separation may be evaluated based on the determined pressure loss and a preset standard value for pressure loss. For example, when the pressure loss determined from the measurement results of the pressure gauges falls below the preset standard value for pressure loss, the fresh concrete is judged to be unacceptable.
[出力部]
出力部7は、評価部5で評価した結果等を出力する。具体的には、圧力値、圧力損失又は材料分離リスク評価を出力する。出力部7の一例は、評価結果を作業者に伝えるためのインターフェースである。このようなインターフェースとして、ディスプレイ、警報音若しくは警報光を発生される警報器、又はプリンタ等が考えられる。
[Output section]
The output unit 7 outputs the results of the evaluation by the evaluation unit 5. Specifically, it outputs a pressure value, a pressure loss, or a material separation risk evaluation. One example of the output unit 7 is an interface for communicating the evaluation results to an operator. Possible examples of such an interface include a display, an alarm that generates an alarm sound or light, a printer, etc.
[制御部]
制御部6は、評価部5による評価結果を出力部7に出力する。例えば、制御部6は、出力部7に不合格である旨を出力させて、作業者に伝える。作業者は、フレッシュコンクリートの圧送を停止するように管理する。制御部6がフレッシュコンクリートの圧送を停止させても構わない。具体例を示すと、制御部6は、フレッシュコンクリートが排出管12から排出されないように圧送管の流路を切り替えても構わない。
[Control unit]
The control unit 6 outputs the evaluation result by the evaluation unit 5 to the output unit 7. For example, the control unit 6 causes the output unit 7 to output a failure message to inform the worker. The worker manages the pumping of the fresh concrete to stop. The control unit 6 may also stop the pumping of the fresh concrete. As a specific example, the control unit 6 may switch the flow path of the pumping pipe so that the fresh concrete is not discharged from the discharge pipe 12.
[振動の印加方法と圧力測定方法]
図3を参照しながら、振動の印加方法と圧力測定方法について説明する。図3は、振動印加期間と圧力測定期間を示す図である。図3において、横軸は時間Tの経過を表す。振動印加期間をV1、V2、V3として表す。圧力測定期間をM1、M2、M3として表す。振動印加期間でない期間は、振動休止期間である。つまり、本実施形態では、断続的に振動を印加している。振動休止期間を設けることで、振動を連続的に受け続けることによる装置の劣化を抑えるとともに、フレッシュコンクリートの過剰振動による材料分離を防ぐ。
[Method of applying vibration and measuring pressure]
The vibration application method and pressure measurement method will be described with reference to Fig. 3. Fig. 3 is a diagram showing a vibration application period and a pressure measurement period. In Fig. 3, the horizontal axis represents the passage of time T. The vibration application periods are represented as V1, V2, and V3. The pressure measurement periods are represented as M1, M2, and M3. Periods other than the vibration application period are vibration rest periods. That is, in this embodiment, vibration is applied intermittently. By providing a vibration rest period, deterioration of the device caused by continuous exposure to vibration is suppressed, and material separation due to excessive vibration of fresh concrete is prevented.
任意の振動印加期間の開始時点から、一つの振動休止期間を含み、次の振動印加期間の開始時点までを一サイクルとして捉える。本実施形態では、振動印加期間V1の開始時点t1から、次の振動印加期間V2の開始時点t3までをサイクルC1として捉える。このサイクルを複数回行う。図3では、サイクルC3の途中までしか示されていないが、サイクルを4回以上繰り返してもよい。 A cycle is taken as a period from the start of any vibration application period, including one vibration pause period, to the start of the next vibration application period. In this embodiment, a cycle C1 is taken as a period from the start time t1 of a vibration application period V1 to the start time t3 of the next vibration application period V2. This cycle is repeated multiple times. Although only part of cycle C3 is shown in FIG. 3, the cycle may be repeated four or more times.
一サイクルの中に、一つの圧力測定期間が存在する。振動印加期間(V1、V2、V3)のそれぞれでは、加振器1は常に振動を加えているのに対し、圧力測定期間(M1、M2、M3)は、各期間中に複数回の測定を行う。図3の下半分では、圧力測定期間M1と振動印加期間V1を拡大して示している。圧力測定期間M1の中で、測定と休止の小サイクルを繰り返す。第一回目の測定がm1、第二回目の測定がm2と示されている。ハッチングされた領域(m1、m2、・・・)は、実際に測定している時間を表す。 Within one cycle, there is one pressure measurement period. During each vibration application period (V1, V2, V3), the vibrator 1 is constantly applying vibration, whereas during each pressure measurement period (M1, M2, M3), measurements are taken multiple times. The lower half of Figure 3 shows an enlarged view of pressure measurement period M1 and vibration application period V1. Within pressure measurement period M1, small cycles of measurement and rest are repeated. The first measurement is shown as m1, and the second measurement as m2. The hatched areas (m1, m2, ...) represent the actual measurement time.
一つの圧力測定期間(例えば、M1)の中で、10回以上の測定(m1、m2、・・・)を行うとよい。フレッシュコンクリートは不均一な流体であるから、圧力測定値がばらつきを生じやすい。一定時間内で圧力を繰り返し測定して、圧力の代表値(例えば、相加平均値)を算出することで、フレッシュコンクリートの正確な圧力値を得ることができる。 It is advisable to perform 10 or more measurements (m1, m2, ...) during one pressure measurement period (e.g., M1). Fresh concrete is a non-uniform fluid, so pressure measurements are prone to variation. By repeatedly measuring the pressure within a certain period of time and calculating a representative pressure value (e.g., arithmetic mean value), an accurate pressure value for fresh concrete can be obtained.
振動の印加開始から、振動の印加によるフレッシュコンクリートの圧力低下が生じるまでには時間を要する。そこで、圧力測定(M1、M2、M3)の開始時期を、振動の印加(V1、V2、V3)の開始時期より遅らせる、オフセット時間を設けるとよい。例えば、圧力測定の開始時点t2を、振動の開始時点t1より、0.5秒以上遅らせる。これにより、振動の印加によるフレッシュコンクリートの圧力低下が反映された後に、圧力測定を開始できるため、精確な測定を可能にする。 It takes time from the start of vibration application until the pressure drop in the fresh concrete due to the application of vibration occurs. Therefore, it is advisable to provide an offset time that delays the start of pressure measurement (M1, M2, M3) from the start of vibration application (V1, V2, V3). For example, the start time t2 of pressure measurement is delayed by 0.5 seconds or more from the start time t1 of vibration. This allows pressure measurement to start after the pressure drop in the fresh concrete due to the application of vibration is reflected, making it possible to perform accurate measurement.
振動の印加時間の合計(V1+V2+V3+・・・)は、フレッシュコンクリートを圧送している時間全体の10%以下であるとよい。一サイクル(例えば、サイクルC1)の周期は1~5分であるとよい。振動印加期間(例えば、V1の長さ)は1~10秒であるとよい。これにより、振動に伴うフレッシュコンクリートの材料分離を抑制できる。 The total vibration application time (V1 + V2 + V3 + ...) should be 10% or less of the total time during which the fresh concrete is pumped. The period of one cycle (e.g., cycle C1) should be 1 to 5 minutes. The vibration application period (e.g., the length of V1) should be 1 to 10 seconds. This makes it possible to suppress material separation of the fresh concrete due to vibration.
<第二実施形態>
第二実施形態を説明する。第二実施形態では、容器内で撹拌されることで流動しているフレッシュコンクリートの振動の伝播の程度を検出する方法である。この方法は、生コン工場でも採用でき、生コン工場にてフレッシュコンクリートの材料分離リスクを評価できる。評価が不合格である場合には、例えば、フレッシュコンクリートの製造又は出荷を停止することができる。なお、以下に示すこと以外は、第一実施形態と同様に実施できる。
Second Embodiment
A second embodiment will be described. The second embodiment is a method for detecting the degree of vibration propagation of fresh concrete that is flowing by being stirred in a container. This method can also be adopted in a ready-mix concrete plant, and the risk of material separation of fresh concrete can be evaluated in the ready-mix concrete plant. If the evaluation is unsatisfactory, for example, the production or shipment of fresh concrete can be stopped. Note that the method can be implemented in the same manner as the first embodiment, except for the points described below.
[第二実施形態の材料分離リスクの評価方法]
図4を参照しながら、第二実施形態の材料分離リスク評価方法を説明する。図4に記載の材料分離リスク評価装置20は、回転翼を使用して回転トルクを測定する方法である。回転トルクの値は、加振器から一定距離離れた位置のフレッシュコンクリートの塑性粘度を反映している。粘度の変化は振動によってもたらされるから、回転トルクを測定することで、振動の伝播の程度を検出できる。
[Method for assessing risk of material separation according to the second embodiment]
A method for assessing the risk of material separation according to a second embodiment will be described with reference to Fig. 4. The device 20 for assessing the risk of material separation shown in Fig. 4 is a method for measuring rotational torque using a rotor. The value of the rotational torque reflects the plastic viscosity of fresh concrete at a position a certain distance away from the vibrator. Since the change in viscosity is brought about by vibration, the degree of vibration propagation can be detected by measuring the rotational torque.
図4において、容器23には、フレッシュコンクリートF1が溜められている。容器23内部には、回転翼22と加振器21が配置されている。加振器21は、回転翼22と容器23の底との間に配置されている。本実施形態において、加振器21は棒状であり、加振器21と同径の棒24の先端に取り付けられている。棒24は、容器23側面から容器23の内部に向かって挿入されている。本実施形態において、回転翼22の中心軸、容器23の中心軸、及び加振器21の中心軸は、同軸となるように設定されている。 In FIG. 4, fresh concrete F1 is stored in a container 23. A rotor 22 and a vibrator 21 are arranged inside the container 23. The vibrator 21 is arranged between the rotor 22 and the bottom of the container 23. In this embodiment, the vibrator 21 is rod-shaped and is attached to the tip of a rod 24 having the same diameter as the vibrator 21. The rod 24 is inserted from the side of the container 23 toward the inside of the container 23. In this embodiment, the central axis of the rotor 22, the central axis of the container 23, and the central axis of the vibrator 21 are set to be coaxial.
回転翼22は駆動部25によって回転させられる。また、回転翼22には、振動の伝播の程度を検出する検出器として、回転トルクを測定するトルク計26を有する。駆動部25は、回転数を設定して回転翼22を回転させることができる。トルク計26は、所定の回転数で回転翼22を回転させるときの、回転トルクを測定することができる。 The rotor 22 is rotated by the drive unit 25. The rotor 22 also has a torque meter 26 that measures rotational torque as a detector for detecting the degree of vibration propagation. The drive unit 25 can set the rotation speed and rotate the rotor 22. The torque meter 26 can measure the rotational torque when the rotor 22 is rotated at a predetermined rotation speed.
加振器21の振動により、フレッシュコンクリートが流動しやすくなる。材料分離リスクの低いフレッシュコンクリートの場合、振動の伝播の程度が大きいため、加振器21から比較的広範囲のフレッシュコンクリートの粘性が低下する。そして、回転翼22付近に位置するフレッシュコンクリートの粘性低下に伴い、回転翼22の回転トルクが小さくなる。材料分離リスクの高いコンクリートの場合、振動の伝播の程度が小さいため、加振器21からの振動が減衰し、加振器21によるフレッシュコンクリートの粘性低下は限定的である。そのため、回転翼22の回転トルクは大きいままである。よって、トルク計の回転トルクの値は、流動しているフレッシュコンクリートF1の振動の伝播の程度を表す。 The vibration of the vibrator 21 makes the fresh concrete easier to flow. In the case of fresh concrete with a low risk of material separation, the degree of vibration propagation is large, so the viscosity of the fresh concrete decreases over a relatively wide area from the vibrator 21. As the viscosity of the fresh concrete located near the rotor 22 decreases, the rotational torque of the rotor 22 decreases. In the case of concrete with a high risk of material separation, the degree of vibration propagation is small, so the vibration from the vibrator 21 attenuates and the decrease in the viscosity of the fresh concrete by the vibrator 21 is limited. Therefore, the rotational torque of the rotor 22 remains large. Therefore, the value of the rotational torque of the torque meter represents the degree of vibration propagation of the flowing fresh concrete F1.
上述した第二実施形態の材料分離リスクの評価方法は、第一実施形態と同様に実施できる。第二実施形態の材料分離リスクの評価方法の具体例を、第一実施形態の材料分離リスクの評価方法で使用した図3を用いながら説明する。 The method for evaluating the risk of material separation in the second embodiment described above can be carried out in the same manner as in the first embodiment. A specific example of the method for evaluating the risk of material separation in the second embodiment will be described with reference to FIG. 3, which was used in the method for evaluating the risk of material separation in the first embodiment.
回転翼22を安定して回転させるため、まず、加振器21に振動を印加することなく、時間t0から回転翼22を回転させる。回転翼22の回転開始から一定時間経過後に、加振を開始する。加振開始時点t1から一定期間経過後の時点t2から、回転トルクの測定を開始する。トルク計の測定は複数回行い、測定結果の代表値(例えば、相加平均値)を使用するとよい。回転翼型粘度計の場合、回転翼22の安定に時間がかかる傾向がある。よって、加振開始時点t1と回転トルクの測定開始時点t2と間のオフセット時間を、第一実施形態における加振開始時点t1と圧力測定開始時点t2との間のオフセット時間に比べて、長くするとよい。 In order to rotate the rotor 22 stably, first, the rotor 22 is rotated from time t0 without applying vibration to the vibrator 21. Vibration is started after a certain time has elapsed since the rotor 22 started to rotate. Measurement of the rotational torque is started from time t2 , a certain period of time after the vibration start time t1 . It is advisable to perform the torque meter measurement multiple times and use a representative value of the measurement results (for example, an arithmetic mean value). In the case of a rotary vane type viscometer, it tends to take a long time for the rotor 22 to stabilize. Therefore, it is advisable to make the offset time between the vibration start time t1 and the rotational torque measurement start time t2 longer than the offset time between the vibration start time t1 and the pressure measurement start time t2 in the first embodiment.
本実施形態では、容器23は、粘度を計測するためにフレッシュコンクリートF1が投入されるが、この容器23と回転翼22を、バッチ式のミキサに使用してもよい。例えば、フレッシュコンクリートF1の構成材料を容器23に投入して、回転翼22を回転させて混錬する。混錬した後に、加振器21と回転翼22を使用して、回転トルクを測定する。測定の終了したフレッシュコンクリートF1は、容器23から排出する。また、本実施形態の材料分離リスク評価装置20を、第一実施形態で説明した、フレッシュコンクリートをポンプ8で施工箇所まで圧送する態様にも適用できる。例えば、ポンプ8の上流側にフレッシュコンクリートの滞留部を設け、滞留部に小型の回転翼を設置する構成でもよいし、ポンプ8に接続される輸送車内に回転翼を設ける構成でもよい。また、輸送車に搭載されている、回転可能なドラムに、トルク計を設けてもよい。 In this embodiment, the fresh concrete F1 is put into the container 23 to measure the viscosity, but the container 23 and the rotor 22 may be used for a batch mixer. For example, the constituent materials of the fresh concrete F1 are put into the container 23, and the rotor 22 is rotated to mix. After mixing, the rotation torque is measured using the vibrator 21 and the rotor 22. The fresh concrete F1 after measurement is discharged from the container 23. The material separation risk assessment device 20 of this embodiment can also be applied to the aspect of pumping fresh concrete to the construction site by the pump 8, as described in the first embodiment. For example, a fresh concrete retention section may be provided upstream of the pump 8, and a small rotor may be installed in the retention section, or a rotor may be installed in a transport vehicle connected to the pump 8. A torque meter may also be provided on a rotatable drum mounted on the transport vehicle.
以上、二つの実施形態を説明した。しかしながら、本発明は、上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。 Two embodiments have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various improvements and modifications are possible without departing from the spirit and scope of the present invention.
フレッシュコンクリートの材料分離リスクの評価方法に、圧損型粘度計及び回転翼型粘度計の原理を利用する例を説明したが、本発明において材料分離リスクを評価する方法は上述した二つに限定されない。上述した二つの計測方法の他に、例えば、球引上げ式粘度計を使用した粘性計測方法を使用してもよい。球引上げ式粘度計のように、検出部の振動部に対する距離が変化する粘度計の場合、検出部と振動部の距離の変化に対する粘度の変化を把握することで、高精度に材料分離のリスクを検知できる。 Although examples have been described in which the principles of a pressure loss type viscometer and a rotary vane type viscometer are used to evaluate the risk of material separation in fresh concrete, the method of evaluating the risk of material separation in the present invention is not limited to the above two. In addition to the two measurement methods described above, for example, a viscosity measurement method using a ball-pulling viscometer may be used. In the case of a viscometer in which the distance between the detection unit and the vibration unit changes, such as a ball-pulling viscometer, the risk of material separation can be detected with high accuracy by understanding the change in viscosity in response to the change in the distance between the detection unit and the vibration unit.
<実施例1>
第一実施形態の材料分離リスクの評価方法を使用して、実際に材料分離リスクが評価できるか否かを実験で確認した。実験条件は、以下のとおりである。
Example 1
An experiment was conducted to confirm whether the risk of material separation can actually be evaluated using the method for evaluating the risk of material separation according to the first embodiment. The experimental conditions were as follows.
ポンプ8: 真空スクイーズ式コンクリートポンプ(最大吐出量25m3/h)
圧送管(11a、11b): 管径は4インチである。圧送管は、3mの直管と、r=0.35m、角度90°のベンド管を含む。
排出管12: 5mのフレキシブルホースである。
配管4:管径4インチ、長さ40cmである。両端がフランジ加工されている。管の中間部に棒状加振器が取り付けられている。
防振継手(15a,15b): 呼び径4インチ、長さ約15cmである。
圧力計(2,3): フラッシュダイヤフラム型圧力計を使用する。第一圧力計2と第二圧力計3との間隔が、配管4を含めて1.0mとなるように圧送管(11a,11b)
加振器1: 携帯型の振動計として、昭和測器社製Model1332-Bを用いて、加振器1の、配管4の延びる方向と垂直な向きにおける加速度及び変位を8か所で測定した。8か所の平均加速度が34m/s2、平均変位が0.027mmであった。配管4の呼び径/振動幅の比は、3700であった。
Pump 8: Vacuum squeeze type concrete pump (maximum discharge rate 25 m3 /h)
Pressure pipes (11a, 11b): The pipe diameter is 4 inches. The pressure pipes include a 3 m straight pipe and a 90° bend pipe with r=0.35 m.
Discharge pipe 12: A 5m flexible hose.
Pipe 4: Pipe diameter 4 inches, length 40 cm. Both ends are flanged. A rod-shaped vibrator is attached to the middle of the pipe.
Anti-vibration joints (15a, 15b): Nominal diameter 4 inches, length approximately 15 cm.
Pressure gauges (2, 3): Flush diaphragm type pressure gauges are used. The pressure gauges (11a, 11b) are arranged so that the distance between the first pressure gauge 2 and the second pressure gauge 3, including the pipe 4, is 1.0 m.
Vibrator 1: Using a portable vibration meter, Model 1332-B manufactured by Showa Sokki Co., Ltd., the acceleration and displacement of the vibrator 1 in a direction perpendicular to the extension direction of the pipe 4 were measured at eight points. The average acceleration at the eight points was 34 m/ s2 , and the average displacement was 0.027 mm. The ratio of the nominal diameter of the pipe 4 to the vibration amplitude was 3700.
フレッシュコンクリートの構成材料、又は、原料の混合からポンプ運転開始までの経過時間を異ならせた、10個の試料を準備した。10個の試料について、原料の配合、フレッシュ性状の実測値、及び経過時間を表1に示す。表1において、Wは水、Cはセメント、Sは細骨材、Gは粗骨材、W/Cは水とセメントの重量比、s/aは全骨材における細骨材の容積率を表す。フローはスランプフロー試験の結果を表す。 Ten samples were prepared, with different constituent materials of fresh concrete or different time elapsed from mixing the raw materials to the start of pump operation. Table 1 shows the raw material mix, actual measured fresh properties, and elapsed time for the 10 samples. In Table 1, W is water, C is cement, S is fine aggregate, G is coarse aggregate, W/C is the weight ratio of water to cement, and s/a is the volume ratio of fine aggregate to the total aggregate. Flow indicates the results of the slump flow test.
ポンプを平均吐出量15m3/hに設定した上で、試料ごとに195秒運転した。吐出量を安定させるため、運転開始から60秒が経過するまでは振動を印加しなかった。60秒(時間t1)が経過した時点で、3秒間の加振を行った。すなわち、振動印加期間V1は3秒である。加振開始から1秒経過後から圧力測定を開始した。すなわち、圧力測定開始時点t2は61秒である。圧力測定期間M1は2秒間である。その間に、上流側と下流側それぞれにつき、応答速度100msで20点の圧力(単位N/mm2)を測定した。 The pump was set to an average discharge rate of 15 m3 /h and operated for 195 seconds for each sample. In order to stabilize the discharge rate, vibration was not applied until 60 seconds had elapsed from the start of operation. After 60 seconds (time t1 ), vibration was applied for 3 seconds. That is, the vibration application period V1 was 3 seconds. Pressure measurement was started 1 second after the start of vibration. That is, the pressure measurement start time t2 was 61 seconds. The pressure measurement period M1 was 2 seconds. During this time, pressure (unit: N/ mm2 ) was measured at 20 points on the upstream and downstream sides with a response speed of 100 ms.
圧力測定値から圧力損失への換算は、上流側と下流側それぞれの相加平均値の差分を求め、この差分を、第一圧力計2と第二圧力計3との距離(単位:m)で除すことにより求められる。本実施例では、第一圧力計2と第二圧力計3との距離は1.0mであるため、上流側と下流側それぞれの相加平均値の差分が、圧力損失になる。 The pressure measurement value is converted to pressure loss by finding the difference between the arithmetic mean values on the upstream and downstream sides and dividing this difference by the distance (unit: m) between the first pressure gauge 2 and the second pressure gauge 3. In this embodiment, the distance between the first pressure gauge 2 and the second pressure gauge 3 is 1.0 m, so the difference between the arithmetic mean values on the upstream and downstream sides is the pressure loss.
運転開始から1分3秒~2分の間は加振及び圧力測定を行わっていない。ここまでがサイクルC1である。2分後からサイクルC2を開始した。サイクルC2の加振及び圧力測定の条件は、サイクルC1と同様である。サイクルC2終了後に、サイクルC3を行った。サイクルC3で加振及び圧力測定を終了した。 No vibration or pressure measurement was performed between 1 minute 3 seconds and 2 minutes after the start of operation. This is cycle C1. Cycle C2 started 2 minutes later. The vibration and pressure measurement conditions for cycle C2 were the same as those for cycle C1. After cycle C2 was completed, cycle C3 was performed. Vibration and pressure measurement ended with cycle C3.
圧力損失から材料分離リスクの導出が可能であることの確認を行うため、材料分離リスクを、NEXCO試験方法773-2008(以下、「試験法773」という。)に定められる加振変形試験方法をベースとした方法で判定した。 To confirm that it is possible to derive the risk of material separation from pressure loss, the risk of material separation was determined using a method based on the vibration deformation test method defined in NEXCO Test Method 773-2008 (hereinafter referred to as "Test Method 773").
試験法773に準拠する加振変形試験器(天板サイズ700×700mm、振動体呼び径32mm、最大振動数41m/s2)を水平な場所に設置し、加振変形試験器上でJIS A 1101:2020「コンクリートのスランプ試験方法」に従ってスランプ試験を行った。続いて、JIS A 1150:2020「コンクリートのスランプフロー試験方法」に従って、コンクリートのフローを測定した。 A vibration deformation tester conforming to Test Method 773 (tabletop size 700 × 700 mm, vibrator nominal diameter 32 mm, maximum vibration frequency 41 m/ s2 ) was installed on a horizontal surface, and a slump test was performed on the vibration deformation tester according to JIS A 1101:2020 "Test method for slump flow of concrete". Subsequently, the flow of concrete was measured according to JIS A 1150:2020 "Test method for slump flow of concrete".
次に、棒状の加振器の電源を入れて9.3秒の振動を与えた。この振動は、フレッシュコンクリートの単位容積質量が2.25kg/Lである場合に、板状に作用する振動エネルギーを3.7J/L与えることになる。振動を与えた後、コンクリートのフローを測定し、その状態で目視観察を行った。 Next, the rod-shaped vibrator was turned on and vibration was applied for 9.3 seconds. When the unit volume mass of fresh concrete is 2.25 kg/L, this vibration gives a vibration energy of 3.7 J/L acting on the plate. After vibration was applied, the flow of the concrete was measured and visual observation was performed in that state.
目視観察は、次の要領で行った。試験の参加者から予め選んだ判定者3名が、目視により「材料分離している(1.0点)」、「材料分離ぎみである(0.5点)」及び「材料分離していない(0点)」の3段階の中から選択した。1.0点は、打設時に締固めをしなくても材料分離するおそれがあることを示す。0点は、過剰に締固めをしてしまった場合でも材料分離しにくいことを示す。各判定者の評価点の相加平均値を、当該試料の材料分離リスク値と定めた。材料分離リスク値が大きいほど、材料が分離する可能性が高いことを表す。なお、試料の配合割合等の情報から先入観を持たないよう、判定者には、各試料の情報を伝えなかった。また、各判定者の評価が、他の判定者の意見の影響を受けないように、判定者間での相談も禁じた。 Visual observations were conducted as follows. Three judges, selected in advance from among the test participants, visually selected from three levels: "material separation has occurred (1.0 point)," "material separation is likely (0.5 point)," and "material separation has not occurred (0 point)." A score of 1.0 indicates that there is a risk of material separation even without compaction during pouring. A score of 0 indicates that material separation is unlikely even if excessive compaction is performed. The arithmetic mean of the scores of each judge was determined as the material separation risk value for the sample. The higher the material separation risk value, the higher the possibility of material separation. The judges were not informed of information about each sample, so as not to form preconceived ideas based on information such as the sample's mixture ratio. In addition, judges were prohibited from consulting each other to ensure that their evaluations were not influenced by the opinions of other judges.
10個の試料の圧力損失と材料分離リスク判定結果を表2に示す。C1~C3は各サイクルにおいて求められた圧力損失を表す
図5は、表2に示された10個の試料について、圧力損失の平均値を横軸に、目視観察による材料分離リスク値を縦軸にプロットしたグラフである。このグラフに示されるように、圧力損失が閾値4×10-2(N/mm2/m)を超えると、目視観察による材料分離リスクが大きく増加していることがわかる。すなわち、圧力損失と目視観察による材料分離リスクは相関している。このことから、流動しているフレッシュコンクリートを振動させたときの圧力損失を指標に、フレッシュコンクリートの材料分離リスクを評価することが可能であることが確認された。なお、上記の要領で得られた閾値を、材料分離リスク評価の規格値として採用してもよい。 5 is a graph in which the average pressure loss is plotted on the horizontal axis and the risk of material separation as determined by visual observation is plotted on the vertical axis for the 10 samples shown in Table 2. As shown in this graph, it can be seen that when the pressure loss exceeds the threshold value of 4×10 -2 (N/mm 2 /m), the risk of material separation as determined by visual observation increases significantly. In other words, there is a correlation between pressure loss and the risk of material separation as determined by visual observation. This confirms that it is possible to evaluate the risk of material separation in fresh concrete using the pressure loss when flowing fresh concrete is vibrated as an index. The threshold value obtained in the above manner may be adopted as a standard value for evaluating the risk of material separation.
<実施例2>
第二実施形態の材料分離リスクの評価方法を使用して材料分離リスクが評価できるか否かを確認する。評価に使用した諸条件は以下のとおりである(図4参照)。
Example 2
It will be confirmed whether or not the risk of material separation can be evaluated using the method for evaluating the risk of material separation according to the second embodiment. The conditions used in the evaluation are as follows (see FIG. 4).
容器23:直径600mm、高さ500mm、壁面の肉厚が1.6mmの円筒容器である。棒状加振器が挿入されるように、円筒容器の底面から150mmの位置に直径40mmの孔が空けられている。
加振器21:円柱状の棒24の先端に取り付けられている。長さ175mm、直径28mmの円柱状である。加振器21が容器23の中央に来る位置まで挿入されている。加振器21を容器が空の状態で振動させたときの加速度は、振動部の中心位置で28m/s2、変位は0.024mmである。棒24から直接、容器23に振動が伝わることを抑えるため、容器23と棒24の隙間を防振ゴムで埋めている。
回転翼22:回転翼22は、径4mmの棒27の先端に取り付けられている。回転翼22は、直径100mm、高さ20mm、厚み2mmである。回転翼22の下端と加振器21の上端との距離は65mmである。なお、回転翼22の下端と加振器21の上端との距離(65mm)と、加振器21の振動の変位との比は、2708である。この比は、第一実施形態での配管4の管径と加振器1の変位との比に対応する。
フレッシュコンクリート:実施例1と同じ条件の試料番号1~10の10個の試料を、それぞれ、容器23に、350mm高さまで流し入れる。
Container 23: A cylindrical container having a diameter of 600 mm, a height of 500 mm, and a wall thickness of 1.6 mm. A hole having a diameter of 40 mm is provided at a position 150 mm from the bottom of the cylindrical container so that a rod-shaped vibrator can be inserted.
Vibrator 21: Attached to the tip of a cylindrical rod 24. It is cylindrical with a length of 175 mm and a diameter of 28 mm. The vibrator 21 is inserted to a position where it is at the center of the container 23. When the vibrator 21 is vibrated with the container empty, the acceleration at the center position of the vibrating part is 28 m/ s2 , and the displacement is 0.024 mm. To prevent vibrations from being transmitted directly from the rod 24 to the container 23, the gap between the container 23 and the rod 24 is filled with vibration-proof rubber.
Rotor 22: The rotor 22 is attached to the tip of a rod 27 with a diameter of 4 mm. The rotor 22 has a diameter of 100 mm, a height of 20 mm, and a thickness of 2 mm. The distance between the lower end of the rotor 22 and the upper end of the vibrator 21 is 65 mm. The ratio of the distance (65 mm) between the lower end of the rotor 22 and the upper end of the vibrator 21 to the displacement of the vibration of the vibrator 21 is 2708. This ratio corresponds to the ratio between the pipe diameter of the piping 4 and the displacement of the vibrator 1 in the first embodiment.
Fresh concrete: Ten samples of sample numbers 1 to 10 under the same conditions as in Example 1 are poured into the container 23 to a height of 350 mm.
また、第二実施形態で説明したように、棒27には回転翼と棒を回転させるための駆動部25と回転トルクを測定するトルク計26が取り付けられている。加振器21を振動させた状態で回転翼を20rpmで回転させ、回転トルクを測定する。 As explained in the second embodiment, the rod 27 is equipped with a drive unit 25 for rotating the rotor and the rod, and a torque meter 26 for measuring the rotational torque. With the vibrator 21 vibrating, the rotor is rotated at 20 rpm, and the rotational torque is measured.
このとき、加振器21の振動によりフレッシュコンクリートが流動しやすくなる。材料分離リスクの低いフレッシュコンクリートであれば、回転翼22周辺のフレッシュコンクリートの粘性が大きく低下し、回転翼22のトルクが大きく低下する。逆に材料分離リスクの高いフレッシュコンクリートであれば、回転翼22の位置のフレッシュコンクリートに伝わる振動が減衰し、フレッシュコンクリートの粘性の低下は限定的である。その結果、回転翼22のトルクの低下幅は小さい。 At this time, the vibration of the vibrator 21 makes the fresh concrete more likely to flow. If the fresh concrete has a low risk of material separation, the viscosity of the fresh concrete around the rotor 22 drops significantly, and the torque of the rotor 22 drops significantly. Conversely, if the fresh concrete has a high risk of material separation, the vibration transmitted to the fresh concrete at the rotor 22 is attenuated, and the drop in the viscosity of the fresh concrete is limited. As a result, the drop in the torque of the rotor 22 is small.
回転翼22が安定して回転できるように、回転翼22の回転開始後60秒は振動を印加しない。回転開始後、60秒経過した時点で30秒間加振した。すなわち、時間t1は60秒であり、振動印加期間V1は30秒である。振動印加後20秒経過後に、回転トルクの測定を開始した。回転トルクの測定期間M1は10秒間である。回転トルクの測定期間M1の間に、応答速度500msで20点測定した。そして、20点の回転トルク測定値の相加平均値を求め、回転トルク(N・m)とした。 To allow the rotor 22 to rotate stably, vibration was not applied for 60 seconds after the rotor 22 started to rotate. After 60 seconds had elapsed since the start of rotation, vibration was applied for 30 seconds. That is, the time t1 was 60 seconds, and the vibration application period V1 was 30 seconds. 20 seconds after the vibration application, measurement of the rotational torque was started. The measurement period M1 of the rotational torque was 10 seconds. During the measurement period M1 of the rotational torque, 20 points were measured with a response speed of 500 ms. The arithmetic mean value of the rotational torque measurement values at the 20 points was then calculated to obtain the rotational torque (N·m).
トルク値と各試料の材料分離リスク判定結果の関係を表3に示す。なお、各試料は実施例1と同じであるから、各試料の材料分離リスク判定結果も、実施例1のものと同じである。
図6は、表3に示された10個の試料について、平均トルクを横軸に、目視観察による材料分離リスク値を縦軸にプロットしたグラフである。このグラフに示されるように、トルクの閾値が0.75(N・m)を超えると、材料分離リスクが大きく増加していることがわかる。すなわち、回転トルクと目視観察による材料分離リスクは相関している。このことから、回転翼で流動させたフレッシュコンクリートを振動させたときの回転トルクを指標に、フレッシュコンクリートの材料分離リスクを評価することが可能であることが確認された。なお、上記の要領で得られた閾値を、材郎分離リスク評価の規格値として採用してもよい。 Figure 6 is a graph in which the average torque is plotted on the horizontal axis and the material separation risk value as determined by visual observation is plotted on the vertical axis for the 10 samples shown in Table 3. As shown in this graph, it can be seen that the risk of material separation increases significantly when the torque threshold exceeds 0.75 (N·m). In other words, there is a correlation between the rotational torque and the risk of material separation as determined by visual observation. This confirms that it is possible to evaluate the risk of material separation in fresh concrete using the rotational torque as an index when fresh concrete is vibrated by a rotor that has been fluidized with a rotor. The threshold value obtained in the above manner may be adopted as the standard value for evaluating the risk of material separation.
1、21 :加振器
2 :第一圧力計
3 :第二圧力計
4 :配管
5 :評価部
6 :制御部
7 :出力部
8 :ポンプ
9 :打設場所
10、20 :材料分離リスク評価装置
11a、11b :圧送管
12 :排出管
15a :第一防振継手
15b :第二防振継手
22 :回転翼
23 :容器
24 :棒
25 :駆動部
26 :トルク計
27 :棒
Reference Signs List 1, 21: Vibrator 2: First pressure gauge 3: Second pressure gauge 4: Piping 5: Evaluation unit 6: Control unit 7: Output unit 8: Pump 9: Pouring location 10, 20: Material separation risk evaluation device 11a, 11b: Pressure pipe 12: Discharge pipe 15a: First vibration-proof joint 15b: Second vibration-proof joint 22: Rotor 23: Container 24: Rod 25: Drive unit 26: Torque meter 27: Rod
Claims (13)
前記加振器により加振された前記フレッシュコンクリートの振動の伝播の程度を検出する検出器と、
前記検出器の検出結果に基づいて、前記フレッシュコンクリートの材料分離リスクを評価する評価部と、
前記評価部で評価した結果を出力する出力部と、を備えることを特徴とする、材料分離リスク評価装置。 A vibrator that vibrates the flowing fresh concrete;
A detector for detecting a degree of vibration propagation of the fresh concrete excited by the vibrator;
An evaluation unit that evaluates a risk of material separation of the fresh concrete based on a detection result of the detector;
and an output unit that outputs a result of the evaluation by the evaluation unit.
前記加振器は前記配管に取り付けられており、
前記検出器は、
前記配管内の前記フレッシュコンクリートの圧力を測定する第一圧力計と、
前記第一圧力計よりも前記圧送される方向の下流に位置し、前記配管内の前記フレッシュコンクリートの圧力を測定する第二圧力計と、を備えることを特徴とする、請求項1に記載の評価装置。 The flowing fresh concrete is pumped through a pipe,
The vibrator is attached to the piping,
The detector comprises:
A first pressure gauge for measuring the pressure of the fresh concrete in the pipe;
The evaluation device according to claim 1, further comprising: a second pressure gauge located downstream of the first pressure gauge in the direction of pumping, the second pressure gauge measuring the pressure of the fresh concrete in the pipe.
前記フレッシュコンクリートの容器と、
前記容器の中で、前記フレッシュコンクリートを流動させる回転翼と、
前記回転翼を任意の回転数で回転させる駆動部と、を備え、
前記加振器は、前記容器内の前記フレッシュコンクリートを加振させ、
前記検出器は、前記回転翼の回転トルクを測定するトルク計を備えることを特徴とする、評価装置。 The evaluation device according to claim 1 further comprises:
A container of the fresh concrete;
A rotor that fluidizes the fresh concrete in the container;
A drive unit that rotates the rotor at an arbitrary rotation speed,
The vibrator vibrates the fresh concrete in the container,
The evaluation device, wherein the detector includes a torque meter that measures a rotational torque of the rotor.
前記流動するフレッシュコンクリートを加振させ、
加振中の前記フレッシュコンクリートの振動の伝播の程度を検出し、
前記検出した結果に基づいて、前記フレッシュコンクリートの材料分離リスクを評価することを特徴とする、フレッシュコンクリートの材料分離リスク評価方法。 Allow the fresh concrete to flow,
The flowing fresh concrete is vibrated,
Detecting the degree of vibration propagation of the fresh concrete during vibration application;
A method for evaluating a risk of material separation in fresh concrete, comprising: evaluating the risk of material separation in the fresh concrete based on the detected results.
前記流動するフレッシュコンクリートの加振は、前記配管に取り付けられた加振器により行われ、
前記フレッシュコンクリートの前記振動の伝播の程度の検出は、第一圧力計で、前記配管内の前記フレッシュコンクリートの圧力を測定し、
前記第一圧力計よりも下流に位置する第二圧力計で、前記配管内の前記フレッシュコンクリートの圧力を測定し、
前記第一圧力計の測定結果及び前記第二圧力計の測定結果から、前記フレッシュコンクリートの圧力損失を求めることにより行われることを特徴とする、請求項8に記載の評価方法。 The fresh concrete is fluidized by pumping through a pipe,
The vibration of the flowing fresh concrete is performed by a vibrator attached to the piping,
The detection of the degree of vibration propagation in the fresh concrete includes measuring the pressure of the fresh concrete in the pipe with a first pressure gauge;
A second pressure gauge located downstream of the first pressure gauge measures the pressure of the fresh concrete in the pipe,
9. The evaluation method according to claim 8, characterized in that the evaluation is performed by determining a pressure loss of the fresh concrete from the measurement results of the first pressure gauge and the measurement results of the second pressure gauge.
前記フレッシュコンクリートの前記振動の伝播の程度の検出は、
前記容器内の前記フレッシュコンクリートに挿入された回転翼を回転することにより、前記フレッシュコンクリートを流動させ、
前記容器内の前記フレッシュコンクリートに挿入された加振器により、流動する前記フレッシュコンクリートを加振し、
前記回転翼の回転トルクを測定することにより行われることを特徴とする、請求項8に記載の評価方法。 The fresh concrete is stored in a container,
The detection of the degree of propagation of the vibration of the fresh concrete includes:
The fresh concrete is fluidized by rotating a rotor inserted in the fresh concrete in the container.
The flowing fresh concrete is vibrated by a vibrator inserted into the fresh concrete in the container,
9. The evaluation method according to claim 8, wherein the evaluation method is carried out by measuring a rotation torque of the rotor blades.
繰り返し行われた前記測定の結果の代表値に基づいて、前記振動の伝播の程度を検出することを特徴とする、請求項9~10のいずれか一項に記載の評価方法。 The measurements are repeated,
The evaluation method according to claim 9 , further comprising detecting a degree of the vibration propagation based on a representative value of the results of the repeated measurements.
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JP2021041328A JP7504824B2 (en) | 2021-03-15 | 2021-03-15 | Apparatus and method for evaluating the risk of material separation in fresh concrete |
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