(57)【要約】【課題】コンクリートの受け入れ検査を容易に且つ十分に行って、品質が良好でないコンクリートを確実に排除することができるコンクリートの検査装置及び検査方法を提供する。【解決手段】一形態に係る検査装置は、コンクリートの受け入れ検査を行う検査装置１である。検査装置１は、コンクリートを受け入れる容器２と、容器２に入れられたコンクリートを撹拌する撹拌部材３と、容器２の内部に取り付けられてコンクリートの歪みを計測する歪み計と、容器２の内部のコンクリートの高さを検知する変位計５と、容器２の内部のコンクリートの質量を計測する荷重計４と、を備える。【選択図】図３
2018112409.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリートの受け入れ検査を行う検査装置であって、
前記コンクリートを受け入れる容器と、
前記容器に入れられた前記コンクリートを撹拌する撹拌部材と、
前記容器の内部に取り付けられて前記コンクリートの歪みを計測する歪み計測手段と、
前記容器の内部の前記コンクリートの高さを検知する高さ検知手段と、
前記容器の内部の前記コンクリートの質量を計測する質量計測手段と、
を備える検査装置。
【請求項２】
前記容器の内部の前記コンクリートの水分を計測する水分計を備える、
請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記容器に取り付けられるバイブレータと、
前記バイブレータによる前記容器の内部の前記コンクリートへの加振により前記コンクリートの高さが収束するまでの時間を計測する時間計測手段と、
を備える請求項１又は２に記載の検査装置。
【請求項４】
前記バイブレータの加振によって前記コンクリートに伝わる振動の加速度を検出する加速度センサを備える、
請求項３に記載の検査装置。
【請求項５】
前記容器の内部の前記コンクリートを撮影する撮影手段を備える、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の検査装置。
【請求項６】
コンクリートの受け入れ検査を行う検査方法であって、
容器に前記コンクリートを受け入れる工程と、
前記容器に入れられた前記コンクリートを撹拌する工程と、
前記容器の内部に取り付けられた歪み計測手段によって前記コンクリートの歪みを計測する工程と、
前記容器の内部の前記コンクリートの高さを検知する工程と、
前記容器の内部の前記コンクリートの質量を計測する工程と、
を備える検査方法。
【請求項７】
前記容器の内部の前記コンクリートの水分を計測する工程を備える、
請求項６に記載の検査方法。
【請求項８】
前記容器の内部の前記コンクリートをバイブレータで加振する工程と、
前記バイブレータによる前記コンクリートの加振により前記コンクリートの高さが収束するまでの時間を計測する工程と、
を備える請求項６又は７に記載の検査方法。
【請求項９】
前記バイブレータの加振によって前記コンクリートに伝わる振動の加速度を検出する工程を備える、
請求項８に記載の検査方法。
【請求項１０】
前記バイブレータの加振によって前記容器の内部で下がった前記コンクリートの沈下量と、前記コンクリートの高さが収束するまでの時間と、によって前記コンクリートの締固めやすさを計測する工程を備える、
請求項８又は９に記載の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリートの受け入れ検査を行う検査装置及び検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリートの受け入れ検査としては従来から種々の方法が知られている。特開２０１２−６８１９４号公報には、ミキサー車におけるフレッシュコンクリートの単位水量測定方法が記載されている。ミキサー車はフレッシュコンクリートを収容する混練用ドラムを備える。この単位水量測定方法では、棒状の測定用パイプと、測定用パイプに挿入される水分計とが用いられる。水分計が挿入された測定用パイプを混練用ドラムの回転方向に沿って混練用ドラムのドラム投入口に斜めに挿入することにより、水分計がフレッシュコンクリートの水分量を計測する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−６８１９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述した単位水量測定方法では、ミキサー車又はアジテータ車の混練用ドラムに対し、棒状の測定用パイプを挿入することによってフレッシュコンクリートの水分量を測定する。しかしながら、この単位水量測定方法では、例えば複数のミキサー車又はアジテータ車に対してフレッシュコンクリートの検査を行う場合、全ての車のそれぞれに対して測定用パイプ等の測定機器を用意しなければならない。また、全ての車のそれぞれに対して測定用パイプ等の測定機器を挿入しなければならない。従って、全ての車のそれぞれに測定機器を挿入しなければならないので、検査が煩雑であると共に検査にかかるコストが増大するという現状がある。よって、現状では、１５０ｍ３のコンクリートに対して１回程度、又は午前若しくは午後に１回程度の検査しかできておらず、コンクリートの受け入れ検査を十分にできていないという問題がある。このため、品質が良好でないコンクリートを排除できない懸念がある。
【０００５】
本発明は、前述した問題に鑑みてなされたものであり、コンクリートの受け入れ検査を容易に且つ十分に行って、品質が良好でないコンクリートを確実に排除することができるコンクリートの検査装置及び検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る検査装置は、コンクリートの受け入れ検査を行う検査装置であって、コンクリートを受け入れる容器と、容器に入れられたコンクリートを撹拌する撹拌部材と、容器の内部に取り付けられてコンクリートの歪みを計測する歪み計測手段と、容器の内部のコンクリートの高さを検知する高さ検知手段と、容器の内部のコンクリートの質量を計測する質量計測手段と、を備える。
【０００７】
この検査装置は、コンクリートを受け入れる容器と、容器に入れられたコンクリートを撹拌する撹拌部材とを備える。よって、ミキサー車又はアジテータ車からコンクリートを容器に流し込み、容器に流し込んだコンクリートを撹拌部材で撹拌しながらコンクリートの検査を行うことができる。従って、この検査装置では、車の外でコンクリートを撹拌しながらコンクリートの検査を行うことができる。このため、全ての車のそれぞれに対して測定機器を用意しなくてもよく、１つの検査装置によって全ての車のコンクリートを検査することができる。よって、全ての車に対してコンクリートの検査を容易に行うことができるので、検査にかかるコストを抑えることができる。また、この検査装置は、容器の内部におけるコンクリートの歪みを計測する歪み計測手段を備えるので、計測したコンクリートの歪みからコンクリートのスランプ値を求めることができる。更に、この検査装置は、容器内部のコンクリートの高さを検知する高さ検知手段と、容器内部のコンクリートの質量を計測する質量計測手段とを備えているので、容器内部のコンクリートの高さと質量からコンクリートの単位容積質量を求めることができる。このように、コンクリートのスランプ値と単位容積質量を求めることができるので、コンクリートの受け入れ検査を十分に行うことができる。従って、品質が良好でないコンクリートを確実に排除することができる。
【０００８】
また、前述の検査装置は、容器の内部のコンクリートの水分を計測する水分計を備えてもよい。この場合、ミキサー車又はアジテータ車の外で撹拌しながらコンクリートの水分を計測することができるので、コンクリートの水分を容易に把握することができる。従って、水分量が適切でないコンクリートを確実に排除することができるので、コンクリートの乾燥収縮ひび割れが発生する事態を回避することができる。
【０００９】
また、前述の検査装置は、容器に取り付けられるバイブレータと、バイブレータによる容器の内部のコンクリートへの加振によりコンクリートの高さが収束するまでの時間を計測する時間計測手段と、を備えてもよい。この場合、コンクリートを加振してコンクリートの高さが収束するまでの時間を計測することにより、加振によるコンクリートの締固めやすさを測定することができる。
【００１０】
また、前述の検査装置は、バイブレータの加振によってコンクリートに伝わる振動の加速度を検出する加速度センサを備えてもよい。この場合、加速度センサがコンクリートの振動加速度を検出するので、コンクリートの締固めやすさをより高精度に測定することができる。
【００１１】
また、前述の検査装置は、容器の内部のコンクリートを撮影する撮影手段を備えてもよい。この場合、撹拌されているコンクリートを撮影手段が撮影することにより、例えば蛍光分析によってコンクリートの表面の状態を把握することができ、コンクリートの表面の凹凸からコンクリートの硬度を求めることができる。従って、コンクリートの性状をより十分に測定することができ、コンクリートの受け入れ検査を一層十分に行うことができる。
【００１２】
本発明に係る検査方法は、コンクリートの受け入れ検査を行う検査方法であって、容器にコンクリートを受け入れる工程と、容器に入れられたコンクリートを撹拌する工程と、容器の内部に取り付けられた歪み計測手段によってコンクリートの歪みを計測する工程と、容器の内部のコンクリートの高さを検知する工程と、容器の内部のコンクリートの質量を計測する工程と、を備える。
【００１３】
この検査方法は、ミキサー車又はアジテータ車の外に設けられた容器内のコンクリートを撹拌してコンクリートの検査を行う。よって、車の外でコンクリートの検査を行うことができるので、１つの検査装置によって全ての車のコンクリートを検査することができる。従って、全ての車に対してコンクリートの検査を容易に行うことができ、検査にかかるコストを抑えることができる。また、この検査方法は、容器内部のコンクリートの歪みを計測する工程と、容器内部のコンクリートの高さを検知する工程と、容器内部のコンクリートの質量を計測する工程とを備える。従って、前述の検査装置と同様、コンクリートのスランプ値と単位容積質量を容易に求めることができるので、コンクリートの受け入れ検査を十分に行うことができる。よって、品質が良好でないコンクリートを確実に排除することができる。
【００１４】
また、この検査方法は、容器の内部のコンクリートの水分を計測する工程を備えてもよい。この場合、容器内部のコンクリートの水分量を容易に計測することができるので、コンクリートの乾燥収縮ひび割れを回避することができる。
【００１５】
また、この検査方法は、容器の内部のコンクリートをバイブレータで加振する工程と、バイブレータによるコンクリートの加振によりコンクリートの高さが収束するまでの時間を計測する工程と、を備えてもよい。この場合、コンクリートの高さが収束するまでの時間を計測することにより、コンクリートの締固めやすさを測定することができる。
【００１６】
また、この検査方法は、バイブレータの加振によってコンクリートに伝わる振動の加速度を検出する工程を備えてもよい。この場合、コンクリートの振動加速度を検出することにより、コンクリートの締固めやすさをより高精度に測定することができる。
【００１７】
また、この検査方法は、バイブレータの加振によって容器の内部で下がったコンクリートの沈下量と、コンクリートの高さが収束するまでの時間と、によってコンクリートの締固めやすさを計測する工程を備えてもよい。この場合、容器内部で沈下したコンクリートの沈下量と、コンクリートの高さが収束するまでの時間とを用いて、コンクリートの締固めやすさを数値化することができる。例えば、沈下量と上記収束するまでの時間との積の値が小さいほど締固めやすいと判断することができ、上記積の値が大きいほど締固めにくいと判断することができる。従って、締固めやすさを数値化することにより、コンクリートの締固めやすさを容易に把握することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、コンクリートの受け入れ検査を容易に且つ十分に行って、品質が良好でないコンクリートを確実に排除することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態に係る検査装置、アジテータ車及びポンプ車の例を示す平面図である。
【図２】図１の検査装置、アジテータ車及びポンプ車を示す側面図である。
【図３】図１の検査装置を示す斜視図である。
【図４】図１の検査装置の内部を示す斜視図である。
【図５】図１の検査装置の歪み計を示す斜視図である。
【図６】図１の検査装置の水分計を示す斜視図である。
【図７】容器に収容されたコンクリートの締固めやすさの測定方法を示す平面図である。
【図８】図１の検査装置の機能を示すブロック図である。
【図９】コンクリートに求められる仕様が挙げられた仕様表の例を示す図表である。
【図１０】実施形態に係る検査方法の一例を示すフローチャートである。
【図１１】密度ボールの設置例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しながら、実施形態に係るコンクリートの検査装置及び検査方法について説明する。図面の説明において、同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２１】
まず、本実施形態に係るコンクリートの検査装置１が適用されるアジテータ車Ａとポンプ車Ｂについて図１及び図２を参照しながら説明する。アジテータ車Ａは、工場で製造された生コンクリート（フレッシュコンクリート）を現場に輸送する車両である。図１及び図２に示されるように、アジテータ車Ａは、コンクリートを収容すると共に、回転することによってコンクリートを撹拌する円筒状のドラムＡ１を備える。ポンプ車Ｂは、例えば、アジテータ車Ａによって輸送されたコンクリートを現場に設置された型枠に輸送する車両である。
【００２２】
アジテータ車Ａとポンプ車Ｂとの間には、２つのコンクリートの搬送路Ｒ１，Ｒ２が設けられる。搬送路Ｒ２は、アジテータ車Ａからポンプ車Ｂに直接コンクリートを移送する経路であり、搬送路Ｒ１は、アジテータ車Ａから検査装置１を経由してポンプ車Ｂにコンクリートを移送する経路である。アジテータ車Ａのコンクリートは、まず、搬送路Ｒ１の検査装置１で検査され、検査装置１で合格と判定された場合にポンプ車Ｂに移送される。その後、アジテータ車Ａから搬送路Ｒ２を経由してポンプ車Ｂに連続的にコンクリートが移送される。なお、検査装置１で不合格と判定されたコンクリートはポンプ車Ｂに移送されない。
【００２３】
上記のように検査装置１は、アジテータ車Ａによって輸送されたコンクリートをポンプ車Ｂに投入する前に検査する。このコンクリートはフレッシュコンクリートであり、固まっていない状態で荷降しされる。コンクリートは、固まった後に問題が生じた場合、補修又は撤去等に多大な時間を要するため、固まる前に十分に品質検査を行うことが重要である。検査装置１は、アジテータ車Ａによって現場に搬入されたコンクリートの品質検査を行い、これにより、コンクリートのスランプ値、密度及び水分量等が適切な状態になっているか否かの検査を行う。
【００２４】
検査装置１は、アジテータ車Ａの外に配置されており、アジテータ車Ａの外部でコンクリートを撹拌しながらコンクリートの受け入れ検査を行う。このように、検査装置１によって、アジテータ車Ａの外部で受け入れ検査が行われることにより、コンクリートのフレッシュ性状を現場で迅速に判断することができると共に、１つの検査装置１で複数のアジテータ車Ａの受け入れ検査を行うことが可能となる。
【００２５】
図３に示されるように、検査装置１は、検査対象のコンクリートＣ（図７参照）を受け入れる容器２と、容器２の内部において容器２内のコンクリートＣを撹拌する撹拌部材３と、容器２内のコンクリートＣの質量を計測する荷重計４（質量計測手段）と、容器２内のコンクリートＣの高さを検知する変位計５（高さ検知手段）とを備えている。容器２は、円筒形とされている。容器２及び撹拌部材３は、例えば、パン型ミキサーである。
【００２６】
撹拌部材３は、平面視における容器２の中心に位置する回転軸部３ａと、回転軸部３ａから放射状に延びる複数の棒状部３ｂとを備えている。回転軸部３ａは、円柱状とされており、容器２の上端付近に設けられている。棒状部３ｂは、回転軸部３ａの側面から容器２の径方向外側に延び、容器２の径方向外側において下方に曲げられている。棒状部３ｂは、例えば、回転軸部３ａに対して、周方向に等間隔に３本配置されている。撹拌部材３は、回転軸部３ａの回転に伴って棒状部３ｂが容器２の周方向に回動することにより、容器２の内部のコンクリートＣを撹拌する。
【００２７】
荷重計４は、容器２の下方に配置されており、コンクリートＣを収容する容器２が乗せられることによって当該コンクリートＣの質量を計測する。荷重計４は、例えば、ロードセルであり、具体的には低床ロードセル又は小型ロードセルである。変位計５は、容器２の上方に配置されている。変位計５は、例えばレーザー変位計であり、容器２の内部のコンクリートＣの高さを検知する。変位計５は、上方から容器２の内部のコンクリートＣにレーザ光Ｌを照射すると共に、コンクリートＣから反射されるレーザ光を受光して変位計５とコンクリートＣの上面との距離を検出することにより、コンクリートＣの高さを測定する。なお、変位計５は、レーザー変位計でなくてもよい。変位計５は、例えば、コンクリートＣの上面に超音波を発信し、当該上面からの反射波を受信器で受信して当該上面との距離を検出することにより、コンクリートＣの高さを測定する超音波距離計であってもよい。
【００２８】
図４〜図６に示されるように、容器２の内部には、歪み計６（歪み計測手段）と、２つの水分計７が取り付けられる。歪み計６は、例えば、撹拌部材３の一本の棒状部３ｂから突出した状態で固定されている。このように歪み計６が撹拌部材３の棒状部３ｂに固定されていることにより、回転軸部３ａの回転に伴って歪み計６が回動し歪み計６がコンクリートＣと当接しやすくなるので、コンクリートＣの歪みを高精度に検出することが可能である。
【００２９】
歪み計６は、棒状とされている。例えば、歪み計６は、歪みゲージが内蔵された棒状の本体部６ａと、本体部６ａの長手方向の一端で拡径するフランジ部６ｂとを備えている。本体部６ａは、本体部６ａに当接するコンクリートＣから当該コンクリートＣの歪みを検出する。フランジ部６ｂは、歪み計６を他の部材に取り付け可能とする部位である。本実施形態では、フランジ部６ｂが撹拌部材３の棒状部３ｂに取り付けられることにより、歪み計６が容器２の内部で撹拌部材３に固定される。
【００３０】
水分計７は、例えば、容器２の内周面２ａと底面２ｃのそれぞれに固定される。このように水分計７は上下２箇所に配置されている。容器２の内部において上下一対に水分計７が配置されることにより、コンクリートＣの水分を高精度に検出することが可能である。各水分計７は、円柱状を成すセンサ部７ａと、センサ部７ａの軸線方向の一端で拡径するフランジ部７ｂとを備えている。センサ部７ａにコンクリートＣが当てられることによって、水分計７はコンクリートＣの水分量を検出する。フランジ部７ｂは、水分計７を他の部品に固定可能とする部位である。また、水分計７は、例えば、上方からコンクリートＣに近赤外線を照射してコンクリートＣの水分を計測する近赤外線センサであってもよく、この場合、非接触でコンクリートＣの水分を計測することが可能となる。
【００３１】
また、検査装置１は、図７に示されるように、撹拌部材３の回転軸部３ａの側面に取り付けられた加速度計８（加速度センサ）を備えている。また、容器２の外周面２ｂにはバイブレータＶが取り付けられている。バイブレータＶは、容器２を介して容器２の内部のコンクリートＣを振動させる。加速度計８は、コンクリートＣ中に伝わる振動の加速度を検出する。また、加速度計８は、振動加速度の減衰率を算出する。一般的に硬いコンクリートは柔らかいコンクリートよりも減衰率が高いため、加速度計８が算出した減衰率からコンクリートＣの硬さを求めることが可能である。なお、バイブレータＶの取付位置は、外周面２ｂでなくてもよく、容器２の底面２ｃ等、別の場所に取り付けられてもよい。
【００３２】
また、バイブレータＶを作動させてコンクリートＣに振動を与えると、コンクリートＣが締め固められて密になると共に、コンクリートＣが沈下する。そして、コンクリートＣの高さが収束すると共にバイブレータＶによるコンクリートＣの締固めが完了する。よって、例えば、バイブレータＶによる振動開始時におけるコンクリートＣの高さと締固め完了時点におけるコンクリートＣの高さとの差を変位計５が沈下量として算出し、振動開始時から締固め完了時までにかかった時間を算出し、算出した沈下量と時間との積をコンクリートＣの締固めやすさの指標として算出することができる。
【００３３】
図８に示されるように、検査装置１は、バイブレータＶの加振によりコンクリートＣの高さが収束するまでの時間を計測するタイマ９（時間計測手段）を備えている。コンクリートＣの高さが収束するまでの時間は、前述したように、振動開始時から締固め完了時までにかかった時間に相当する。
【００３４】
検査装置１は、更に、電流計１１と、トルク計１２と、温度計１３と、カメラ１４（撮影手段）とを備えている。電流計１１は、コンクリートＣの撹拌時に撹拌部材３に供給される電流を測定して撹拌部材３の負荷値を検出する。トルク計１２は、コンクリートＣの撹拌時に撹拌部材３にかかるトルクを計測し、コンクリートＣの粘度を検出する。
【００３５】
温度計１３は、例えば、容器２内部のコンクリートＣに挿し込まれた状態でコンクリートＣの温度を計測する。なお、挿し込み式の温度計１３ではなく、サーモグラフィーによってコンクリートＣの温度を計測してもよい。カメラ１４は、コンクリートＣの硬度等のフレッシュ性状を計算するため、容器２の内部のコンクリートＣを上方から撮影する。
【００３６】
検査装置１は、容器２の内部のコンクリートＣのフレッシュ性状を判断する判断部２０と、判断部２０によって判断された結果を表示する表示装置３１と、判断部２０によって判断された結果が良好でない場合に警報を出力する警報装置３２とを備えている。また、前述した荷重計４、変位計５、歪み計６、水分計７、加速度計８、タイマ９、電流計１１、トルク計１２、温度計１３及びカメラ１４は、判断部２０と、例えば無線により通信可能とされている。荷重計４、変位計５、歪み計６、水分計７、加速度計８、タイマ９、電流計１１、トルク計１２及び温度計１３が計測した結果、並びにカメラ１４による撮影画像は、判断部２０に出力される。
【００３７】
判断部２０は、計算部２１と、記憶部２２と、制御部２３とを備えている。判断部２０は、例えば、汎用のパーソナルコンピュータであってもよく、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）を備える。判断部２０の各機能は、例えば、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＣＰＵで実行することによって実現される。
【００３８】
計算部２１は、判断部２０に入力された荷重計４、変位計５、歪み計６、水分計７、加速度計８、タイマ９、電流計１１、トルク計１２及び温度計１３の計測結果、並びにカメラ１４による撮影画像からコンクリートＣの性状を計算する。計算部２１は、荷重計４及び変位計５の計測結果から、コンクリートＣの単位容積質量、及びコンクリートＣの空気量を計算する。具体的には、計算部２１は、変位計５によって計測されたコンクリートＣの高さから容器２内部のコンクリートＣの体積を算出する。計算部２１は、荷重計４によって計測されたコンクリートＣの質量を上記で算出した体積で割ることにより、コンクリートＣの単位容積質量を算出する。計算部２１は、単位容積質量からコンクリートＣに含まれる空気量を算出する。
【００３９】
計算部２１は、歪み計６、電流計１１及びトルク計１２の計測結果からコンクリートＣのスランプ値を算出する。計算部２１は、歪み計６、電流計１１及びトルク計１２によって計測された各値が大きいほどコンクリートＣのスランプ値が小さいと判断し、歪み計６、電流計１１及びトルク計１２によって計測された各値が小さいほどコンクリートＣのスランプ値が大きいと判断する。計算部２１が算出するスランプ値と、歪み計６、電流計１１及びトルク計１２によって計測された各値との関係は予めキャリブレーションによって設定される。
【００４０】
また、計算部２１は、水分計７の計測結果からコンクリートＣの単位水量を算出する。計算部２１は、加速度計８及びタイマ９の計測結果からコンクリートＣの締固めやすさを算出する。計算部２１は、変位計５とタイマ９から、コンクリートＣを加振したときのコンクリートＣの変位量の時系列データを生成し、変位時間が長い（遅い）ときに締め固め難いと判断してもよい。
【００４１】
計算部２１は、加速度計８によって計測された減衰率から締固めやすさを計算してもよい。この場合、計算部２１は、加速度の減衰率が小さいほど締固め難いと判断し、加速度の減衰率が大きいほど締固めやすいと判断する。また、計算部２１は、タイマ９及びトルク計１２（粘度計）の計測結果を用いて加振時におけるコンクリートＣの粘度の時系列データを生成し、粘度が小さくなるまでの時間が短いときに締固め性能が良好であると判断してもよい。
【００４２】
記憶部２２は、計算部２１によって計算されたコンクリートＣの単位容積質量、コンクリートＣのスランプ値、コンクリートＣの単位水量、及びコンクリートＣの締固めやすさを記憶するデータベースである。記憶部２２は、温度計１３によって計測されたコンクリートＣの温度の値を記憶する。また、記憶部２２は、コンクリートＣの単位容積質量の許容範囲、スランプ値の許容範囲、単位水量の許容範囲、締固め性能の許容範囲、及び温度の許容範囲を記憶している。記憶部２２が記憶する許容範囲の値は、求められるコンクリートＣの性状に応じて適宜変更可能である。
【００４３】
計算部２１は、計算した単位容積質量、スランプ値、単位水量、締固め性能、及び温度の各値から、容器２に入れられて撹拌部材３に撹拌されたコンクリートＣの合否を判定する。具体的には、計算部２１は、計測された値の全てが許容範囲内である場合には合格と判定し、計測された値のいずれかが許容範囲外である場合には不合格と判定する。こうして計算部２１が判定した結果は記憶部２２に記憶される。また、制御部２３は、記憶部２２に記憶されたコンクリートＣの性状データを用いて表示装置３１及び警報装置３２を制御する。表示装置３１及び警報装置３２は、それぞれ、制御部２３の制御を受けて動作する。
【００４４】
表示装置３１は、現場の作業者等にコンクリートＣの性状データを表示するディスプレイを備えている。例えば、表示装置３１は、アジテータ車Ａから納入されて容器２に入れられると共に撹拌部材３によって撹拌されたコンクリートＣの単位容積質量、スランプ値、単位水量、締固め性能、温度、及び、計算部２１によって判定された合否を表示する。
【００４５】
警報装置３２は、計算部２１によってコンクリートＣが不合格であると判定された場合に警報を出力する。警報装置３２は、パトランプ等の表示機器であってもよいし、サイレン等の音声出力機器であってもよいし、作業者等が所持する携帯端末であってもよい。作業者等は、警報装置３２から警報を受けることによって、容器２に入れられたコンクリートＣの品質が良好でないことを把握することが可能である。
【００４６】
次に、アジテータ車Ａによって搬送されたコンクリートＣの受け入れ検査を行う検査方法について図９及び図１０を参照しながら説明する。図９は、受け入れるコンクリートＣに求められる仕様表を示しており、コンクリートＣが満たすべきスランプ値、空気量、単位水量、単位セメント量、水セメント比、及び温度の許容範囲を示している。本実施形態では、スランプ値、空気量、単位水量、単位セメント量、水セメント比、及び温度の値が、コンクリートＣのフレッシュ性状に相当する。この仕様表に記載されている各値の範囲は、記憶部２２に記憶されている許容範囲に相当する。なお、単位セメント量は、記憶部２２に予め記憶されている既知の値である。
【００４７】
図１０に示されるように、まず、アジテータ車Ａから容器２へのコンクリートＣの受け入れを実行する（ステップＳ１）。このとき、アジテータ車ＡのドラムＡ１から容器２にフレッシュコンクリートが流されて容器２へのコンクリートＣの受け入れが行われる（受け入れる工程）。
【００４８】
また、コンクリートＣを受け入れる工程を実行しながら、撹拌部材３を回転させて容器２に受け入れたコンクリートＣを撹拌する（ステップＳ２）。このとき、撹拌部材３の回転軸部３ａが回転し、棒状部３ｂが回転軸部３ａを中心として回動することによって、容器２の内部のコンクリートＣが撹拌される（撹拌する工程）。
【００４９】
上記のように撹拌部材３によってコンクリートＣの撹拌を行いながら、荷重計４、変位計５、歪み計６、水分計７、加速度計８、タイマ９、電流計１１、トルク計１２、温度計１３、カメラ１４及びバイブレータＶによってコンクリートＣの各種項目の計測を行う（ステップＳ３）。具体的には、歪み計６がコンクリートＣの歪みを計測し（歪みを計測する固定）、変位計５がコンクリートＣの高さを検知し（高さを検知する工程）、荷重計４がコンクリートＣの質量を計測する（質量を計測する工程）。これらの工程で得られた高さ及び質量から計算部２１はコンクリートＣの単位容積質量、及びコンクリートＣの空気量を計算する（単位容積質量及び空気量を計算する工程）。
【００５０】
撹拌部材３によってコンクリートＣの撹拌を行いながら、水分計７は、コンクリートＣの水分の計測を行う（水分を計測する工程）。水分計７が計測したコンクリートＣの水分の値は、記憶部２２に記憶される。温度計１３は、コンクリートＣの温度の計測を行い、温度計１３が計測したコンクリートＣの温度の値は、記憶部２２に記憶される。また、カメラ１４は、撹拌部材３によって撹拌されているコンクリートＣの画像を撮影し、当該画像は記憶部２２に記憶される。計算部２１は、記憶部２２に記憶されたコンクリートＣの画像から蛍光分析を行い、コンクリートＣの表面の凹凸を計測する。そして、計算部２１は表面の凹凸からコンクリートＣの硬度を計算し、計算された硬度は記憶部２２に記憶される。
【００５１】
そして、バイブレータＶを容器２に取り付けて容器２の内部のコンクリートＣを振動させ、変位計５がコンクリートＣの高さを取得する。計算部２１は、変位計５から得られるコンクリートＣの高さとタイマ９によって計測される時間から、振動開始時におけるコンクリートＣの高さと収束時におけるコンクリートＣの高さとの差を沈下量として算出する。また、計算部２１は、例えば、算出した沈下量と締固め完了までにかかった時間からコンクリートＣの締固めやすさを算出する。
【００５２】
また、撹拌部材３の回転軸部３ａに加速度計８を取り付けてもよい。このとき、バイブレータＶによってコンクリートＣに振動を与え、加速度計８がコンクリートＣの振動加速度を取得する。計算部２１は、例えば、加速度計８から得られる振動加速度の時系列データから加速度の減衰率を計算し、計算した減衰率からコンクリートＣの締固めやすさを算出する。
【００５３】
前述したように、計算部２１は、算出した沈下量と締固め完了までにかかった時間からコンクリートＣの締固めやすさを計算することが可能であり、振動加速度の減衰率から締固めやすさを計算することも可能である。このように、沈下量及び時間から計算した締固めやすさと、振動加速度の減衰率から計算した締固めやすさとを比較して、締固めやすさをより高精度に算出することが可能である。
【００５４】
計算部２１は、歪み計６、電流計１１及びトルク計１２の計測結果からコンクリートＣのスランプ値を計算する。また、計算部２１は、記憶部２２に記憶されている単位セメント量と水分量の値から、水セメント比を算出する。以上のように、計算部２１は、容器２の内部のコンクリートＣに対し、スランプ値、空気量、単位水量、水セメント比、温度及び締固めやすさを算出する。
【００５５】
以上のように、容器２の内部のコンクリートＣに対して各種項目の計測を行った後には、計測した各値が図９の仕様表の許容範囲を満たしているかどうかの判定を行う（ステップＳ４）。このとき、計算部２１は、計測した値の全てが許容範囲内である場合には合格と判定し、計測した値のいずれかが許容範囲外である場合には不合格と判定する。
【００５６】
ステップＳ４における判定の結果、合格と判定された場合には、ステップＳ５に移行してコンクリートＣの受け入れ工程が実行される。このとき、例えば、制御部２３の制御により、表示装置３１に、コンクリートＣが品質要求を満たしており合格である旨を表示する。一方、ステップＳ４における判定の結果、不合格であると判定された場合には、ステップＳ６に移行してコンクリートＣの受け入れを拒否する工程が実行される。このとき、制御部２３の制御により、表示装置３１に、コンクリートＣが品質要求を満たしておらず不合格である旨を表示すると共に、警報装置３２に警報を出力させる。これにより、作業者等は、コンクリートＣの品質が良好でないことを把握することができる。以上のように、ステップＳ５又はステップＳ６を経て、１台のアジテータ車Ａに対するコンクリートＣの検査を終了する。
【００５７】
１台のアジテータ車Ａに対するコンクリートＣの検査が終了した後には、当該アジテータ車Ａから搬送路Ｒ２を用いてポンプ車ＢへのコンクリートＣの導入を実行する。検査装置１では、当該アジテータ車Ａからポンプ車ＢへのコンクリートＣの導入と並行して、他のアジテータ車ＡのコンクリートＣを検査することが可能である。このように、一のアジテータ車ＡからのコンクリートＣの導入と、他のアジテータ車ＡのコンクリートＣの検査とを並行して行うことにより、複数のアジテータ車ＡのコンクリートＣの全車検査及び導入を効率良く行うことが可能である。
【００５８】
次に、本実施形態に係るコンクリートＣの検査装置１及び検査方法から得られる効果について詳細に説明する。
【００５９】
検査装置１は、コンクリートＣを受け入れる容器２と、容器２に入れられたコンクリートＣを撹拌する撹拌部材３とを備える。よって、アジテータ車ＡからコンクリートＣを容器２に流し込み、容器２に流し込んだコンクリートＣを撹拌部材３で撹拌しながらコンクリートＣの検査を行うことができる。従って、検査装置１では、アジテータ車Ａの外でコンクリートＣを撹拌しながらコンクリートＣの検査を行うことができる。このため、全てのアジテータ車Ａのそれぞれに対して測定機器を用意しなくてもよく、１つの検査装置１によって全てのアジテータ車ＡのコンクリートＣを検査することができる。よって、全てのアジテータ車Ａに対してコンクリートＣの検査を容易に行うことができるので、検査にかかるコストを抑えることができる。
【００６０】
また、検査装置１は、容器２の内部におけるコンクリートＣの歪みを計測する歪み計６を備えるので、計測したコンクリートＣの歪みからコンクリートＣのスランプ値を求めることができる。更に、検査装置１は、容器２の内部のコンクリートＣの高さを検知する変位計５と、容器２の内部のコンクリートＣの質量を計測する荷重計４とを備えているので、容器２の内部のコンクリートＣの高さと質量からコンクリートＣの単位容積質量を求めることができる。このように、コンクリートＣのスランプ値と単位容積質量を求めることができるので、コンクリートＣの受け入れ検査を十分に行うことができる。従って、品質が良好でないコンクリートＣを確実に排除することができる。
【００６１】
また、検査装置１は、容器２の内部のコンクリートＣの水分を計測する水分計７を備えている。よって、アジテータ車Ａの外で撹拌しながらコンクリートＣの水分を計測することができるので、コンクリートＣの水分を容易に把握することができる。従って、水分量が適切でないコンクリートＣを確実に排除することができるので、コンクリートＣの乾燥収縮ひび割れが発生する事態を回避することができる。
【００６２】
また、検査装置１は、容器２に取り付けられるバイブレータＶと、バイブレータＶによる容器２の内部のコンクリートＣへの加振によりコンクリートＣの高さが収束するまでの時間を計測するタイマ９と、を備える。従って、コンクリートＣを加振してコンクリートＣの高さが収束するまでの時間を計測することにより、加振によるコンクリートＣの締固めやすさを測定することができる。
【００６３】
また、検査装置１は、バイブレータＶの加振によってコンクリートＣに伝わる振動の加速度を検出する加速度計８を備える。従って、加速度計８がコンクリートＣの振動加速度を検出するので、コンクリートＣの締固めやすさをより高精度に測定することができる。
【００６４】
また、検査装置１は、容器２の内部のコンクリートＣを撮影するカメラ１４を備える。よって、撹拌されているコンクリートＣをカメラ１４が撮影することにより、蛍光分析によってコンクリートＣの表面の状態を把握することができ、コンクリートの表面の凹凸からコンクリートＣの硬度を求めることができる。従って、コンクリートＣの性状をより十分に測定することができ、コンクリートＣの受け入れ検査を一層十分に行うことができる。
【００６５】
本実施形態に係るコンクリートＣの検査方法は、アジテータ車Ａの外に設けられた容器２の内部のコンクリートＣを撹拌してコンクリートＣの検査を行うので、１つの検査装置１によって全てのアジテータ車ＡのコンクリートＣを検査することができる。従って、検査にかかるコストを抑えることができる。また、この検査方法は、容器２内部のコンクリートＣの歪みを計測する工程と、容器２の内部のコンクリートＣの高さを検知する工程と、容器２の内部のコンクリートＣの質量を計測する工程とを備える。従って、コンクリートＣのスランプ値と単位容積質量を求めることができるので、コンクリートＣの受け入れ検査を十分に行うことができる。よって、品質が良好でないコンクリートＣを確実に排除することができる。
【００６６】
また、この検査方法は、容器２の内部のコンクリートＣの水分を計測する工程を備える。従って、容器２の内部のコンクリートＣの水分量を容易に計測することができるので、コンクリートＣの乾燥収縮ひび割れを回避することができる。
【００６７】
また、この検査方法は、容器２の内部のコンクリートＣをバイブレータＶで加振する工程と、バイブレータＶによるコンクリートＣの加振によりコンクリートＣの高さが収束するまでの時間を計測する工程と、を備える。よって、コンクリートＣの高さが収束するまでの時間を計測することにより、コンクリートＣの締固めやすさを測定することができる。
【００６８】
また、この検査方法は、バイブレータＶの加振によってコンクリートＣに伝わる振動の加速度を検出する工程を備える。従って、コンクリートＣの振動加速度を検出することにより、コンクリートＣの締固めやすさをより高精度に測定することができる。
【００６９】
また、この検査方法は、バイブレータＶの加振によって容器２の内部で下がったコンクリートＣの沈下量と、コンクリートＣの高さが収束するまでの時間と、によってコンクリートＣの締固めやすさを計測する工程を備える。よって、容器２の内部で沈下したコンクリートＣの沈下量と、コンクリートＣの高さが収束するまでの時間とを用いて、コンクリートＣの締固めやすさを数値化することができる。例えば、沈下量と上記収束するまでの時間との積の値が小さいほど締固めやすいと判断することができ、上記積の値が大きいほど締固めにくいと判断することができる。従って、締固めやすさを数値化することにより、コンクリートＣの締固めやすさを容易に把握することができる。
【００７０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。すなわち、検査装置の各構成、及び検査方法の各工程は、各請求項の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。
【００７１】
例えば、前述の実施形態では、コンクリートＣのスランプ値、単位水量、単位容積質量、空気量、締固めやすさ、及び温度を検査する検査装置１について説明した。しかしながら、本発明の検査装置の検査項目は、上記の内容に限定されない。例えば、図１１に示されるように、検査装置は、コンクリートＣの密度を計測する密度計測手段４１を備えていてもよい。
【００７２】
密度計測手段４１は、例えば、容器２の内周面２ａに固定される矩形状の支持部４２と、支持部４２に支持される複数の密度ボール４３，４４，４５とを備えている。支持部４２は、内周面２ａから容器２の径方向内側に突出している。また、支持部４２は、上下に貫通する複数の貫通孔４２ａを有する。密度ボール４３，４４，４５は例えば球状とされており、密度ボール４３，４４，４５の密度は互いに異なっている。これらの密度ボール４３，４４，４５のうち、何個の密度ボールが浮遊するかによって容器２の内部のコンクリートＣの密度を計測することができる。なお、密度ボールの数は適宜変更可能である。また、密度ボールに代えて、フロート式比重計によってコンクリートＣの密度を計測してもよい。この場合、例えば、棒状のフロート式比重計が上方からコンクリートＣに挿し込まれることによって、コンクリートＣの密度が計測される。計測された密度の値は、記憶部２２に記憶され、計算部２１の計算に用いられる。従って、計算部２１はコンクリートＣの密度の合否を判定することができる。
【００７３】
また、前述の実施形態では、荷重計４、変位計５、歪み計６、水分計７、加速度計８、タイマ９、電流計１１、トルク計１２、温度計１３及びカメラ１４を備える検査装置１について説明したが、検査項目等に応じて検査装置１の構成は適宜変更可能である。すなわち、荷重計４、変位計５、歪み計６、水分計７、加速度計８、タイマ９、電流計１１、トルク計１２、温度計１３及びカメラ１４のうちいずれかを省略してもよい。例えば、歪み計のみを備え、計測した歪みから計算部がスランプ値を推定する検査装置であってもよい。
【００７４】
また、前述の実施形態では、求められるフレッシュ性状が、スランプ値、空気量、単位水量、単位セメント量、水セメント比、及び温度である例について説明したが、フレッシュ性状の項目は、上記の項目に限られず適宜変更可能である。
【００７５】
また、前述の実施形態では、１台のアジテータ車Ａに対するコンクリートＣの検査が終了した後に、当該アジテータ車Ａからポンプ車ＢへのコンクリートＣの導入を実行する例について説明した。しかしながら、アジテータ車Ａに対するコンクリートの検査とコンクリートの導入とを連続的に行ってもよい。この場合、全てのコンクリートの全量検査を行うことが可能である。また、検査装置は、アジテータ車Ａ以外のミキサー車のコンクリートの検査を行ってもよい。
【００７６】
また、前述の実施形態では、検査装置１がパン型ミキサである容器２及び撹拌部材３を備えることにより、既存のパン型ミキサを検査装置１のために有効活用することができる。但し、検査装置は、パン型ミキサに代えて別の容器及び撹拌部材を備えていてもよい。
【００７７】
また、撹拌部材３、荷重計４、変位計５、歪み計６、水分計７、加速度計８、タイマ９、電流計１１、温度計１３及びカメラ１４の形状、大きさ、配置場所、及び個数は適宜変更可能である。更に、判断部２０、表示装置３１及び警報装置３２の構成も、前述の実施形態に限定されず適宜変更可能である。また、図９に示される仕様表に記載された許容範囲の値も適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００７８】
１…検査装置、２…容器、２ａ…内周面、２ｂ…外周面、３…撹拌部材、３ａ…回転軸部、３ｂ…棒状部、４…荷重計（質量計測手段）、５…変位計（高さ検知手段）、６…歪み計（歪み計測手段）、６ａ…本体部、６ｂ…フランジ部、７…水分計、７ａ…センサ部、７ｂ…フランジ部、８…加速度計（加速度センサ）、９…タイマ（時間計測手段）、１１…電流計、１２…トルク計、１３…温度計、１４…カメラ（撮影手段）、２０…判断部、２１…計算部、２２…記憶部、２３…制御部、３１…表示装置、３２…警報装置、４１…密度計測手段、４２…支持部、４２ａ…貫通孔、４３，４４，４５…密度ボール、Ａ…アジテータ車、Ａ１…ドラム、Ｂ…ポンプ車、Ｃ…コンクリート、Ｒ１，Ｒ２…搬送路、Ｖ…バイブレータ。
【図１】
2018112409.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2018112409.tif 000009
【図８】
2018112409.tif 000010
【図９】
2018112409.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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