(57)【要約】【課題】混練時間の長さの変化に伴うエアモルタルの流動性の変化を確認して、エアモルタルの品質をさらに精度良く管理することのできるエアモルタルの品質確認管理方法を提供する。【解決手段】アジテータ車１１によって混練された後に、圧送ポンプ１２によって圧送されて打設箇所に打設されるエアモルタルの品質確認管理方法であって、アジテータ車１１と圧送ポンプ１２との間にモルタルホッパー１４を介在させて、モルタルホッパー１４に回転攪拌羽根１３を設けておき、モルタルホッパー１４に滞留させたエアモルタル１０の内部で回転攪拌羽根１３を回転させて回転抵抗を検出することでエアモルタル１０の比重を計測し、計測した比重を介してエアモルタルの１０品質を確認しつつエアモルタル１０を圧送する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
混練装置によって混練された後に、圧送装置によって圧送されて打設箇所に打設されるエアモルタルの品質確認管理方法であって、
前記混練装置と前記圧送装置との間にモルタル滞留部を介在させて、該モルタル滞留部に回転攪拌羽根を設けておき、該モルタル滞留部に滞留させたエアモルタルの内部で前記回転攪拌羽根を回転させて回転抵抗を検出することでエアモルタルの比重を計測し、計測した比重を介してエアモルタルの品質を確認しつつエアモルタルを圧送するようにしたエアモルタルの品質確認管理方法。
【請求項２】
所定の配合で混合されたエアモルタルについて、前記回転攪拌羽根による回転抵抗と比重との相関関係を予め求めておき、前記モルタル滞留部に滞留させたエアモルタルの内部で前記回転攪拌羽根を回転させて検出された回転抵抗を、前記予め求められた前記回転攪拌羽根による回転抵抗と比重との相関関係にあてはめることにより、前記モルタル滞留部に滞留させた前記所定の配合で混合されたエアモルタルの比重を計測する請求項１記載のエアモルタルの品質確認管理方法。
【請求項３】
前記回転攪拌羽根はコンピュータに接続されていて、検出された回転抵抗及び計測された比重がコンピュータによって管理されるようになっており、検出された回転抵抗や計測された比重が予め設定した管理値を越えた際に、警告を発するようになっている請求項１又は２記載のエアモルタルの品質確認管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアモルタルの品質確認管理方法に関し、特に、混練装置によって混練された後に、圧送装置によって圧送されて打設箇所に打設されるエアモルタルの品質確認管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エアモルタルは、少なくともセメント、砂、及び水を所定の配合で混練して形成されたモルタルに、例えば起泡剤を希釈水で希釈した起泡剤希釈水を、コンプレッサーから送られる空気と共に混合してさらに混練することによって、内部に多量の気泡を含んだ比重が０．８〜１．３程度の軽量のモルタルとして製造されるものであり、例えば各種の土木・建設工事における埋戻し材料、盛土材料、空洞充填材料等として用いられている。
【０００３】
このようなエアモルタルは、埋戻し材料、盛土材料、空洞充填材料等として用いる場合、予め設計された所定の品質を保持する必要があることから、エアモルタルの品質を管理する方法やシステムが種々提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１４４９５３号公報
【特許文献２】特開２００４−１２３８７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のエアモルタルの品質を管理する方法やシステムは、起泡剤希釈水を調整する際に起泡剤や希釈水の供給流量をコントロールしたり、気泡含有液をモルタルに配合してエアモルタルを調製する際に、起泡剤含有液体、空気、及びモルタルの供給流量をコントロールしたりすることによって、エアモルタルを構成するセメント、砂、起泡剤、水等の配合量が一定の割合となるように管理するものであるが、エアモルタルの品質をさらに精度良く管理しようとする場合には、これらの配合量の管理だけでは不十分になる場合がある。
【０００６】
すなわち、エアモルタルの比重、フロー値、空気量、一軸圧縮強度等の品質は、エアモルタルを構成するセメント、砂、起泡剤、水等の配合量が一定の場合であっても、混練時間の長さの変化に伴うエアモルタルの流動性の変化による影響を受け易く、例えばフロー値に関しては、混練時間が不足するとエアの発生が不十分となってフロー値が小さくなり、混練時間が過多であると発生したエアが消失してフロー値が小さくなる。また、例えば空気量に関しては、混練時間が不足するとエアの発生が不十分となって空気量が小さくなり、混練時間が過多であると発生したエアが消失して空気量が小さくなる。さらに、例えば一軸圧縮強度に関しては、混練時間が不足するとエアの分散に偏りが生じて強度のばらつきが生じやすくなり、混練時間が過多であると発生したエアが消失して強度が大きくなる。
【０００７】
本発明は、混練時間の長さの変化に伴うエアモルタルの流動性の変化を確認して、エアモルタルの品質をさらに精度良く管理することのできるエアモルタルの品質確認管理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】
【０００８】
本発明は、混練装置によって混練された後に、圧送装置によって圧送されて打設箇所に打設されるエアモルタルの品質確認管理方法であって、前記混練装置と前記圧送装置との間にモルタル滞留部を介在させて、該モルタル滞留部に回転攪拌羽根を設けておき、該モルタル滞留部に滞留させたエアモルタルの内部で前記回転攪拌羽根を回転させて回転抵抗を検出することでエアモルタルの比重を計測し、計測した比重を介してエアモルタルの品質を確認しつつエアモルタルを圧送するようにしたエアモルタルの品質確認管理方法を提供することにより、上記目的を達成したものである。
【０００９】
そして、本発明のエアモルタルの品質確認管理方法は、所定の配合で混合されたエアモルタルについて、前記回転攪拌羽根による回転抵抗と比重との相関関係を予め求めておき、前記モルタル滞留部に滞留させたエアモルタルの内部で前記回転攪拌羽根を回転させて検出された回転抵抗を、前記予め求められた前記回転攪拌羽根による回転抵抗と比重との相関関係にあてはめることにより、前記モルタル滞留部に滞留させた前記所定の配合で混合されたエアモルタルの比重を計測するようにすることが好ましい。
【００１０】
また、本発明のエアモルタルの品質確認管理方法は、前記回転攪拌羽根がコンピュータに接続されていて、検出された回転抵抗及び計測された比重がコンピュータによって管理されるようになっており、検出された回転抵抗や計測された比重が予め設定した管理値を越えた際に、警告を発するようになっていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のエアモルタルの品質確認管理方法によれば、混練時間の長さの変化に伴うエアモルタルの流動性の変化を確認して、エアモルタルの品質をさらに精度良く管理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の好ましい一実施形態に係るエアモルタルの品質確認管理方法が採用されるエアモルタル打設プラントの構成図である。
【図２】本発明の好ましい一実施形態に係るエアモルタルの品質確認管理方法を実施するための回転攪拌羽根が設けられたモルタル滞留部の略示断面図である。
【図３】本発明の好ましい一実施形態に係るエアモルタルの品質確認管理方法を実施するためのシステム構成を説明する略示斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の好ましい一実施形態に係るエアモルタルの品質確認管理方法は、図１に示すように、例えば農業水利事業で行われる、既設の開水路２０の内部に新たに配管材２１を敷設する工事において、配管材２１を安定した状態で開水路２０に固定するために、エアモルタル打設プラントでエアモルタル１０を埋戻し材料として製造して、開水路２０に設置した配管材２１の周囲に打設する際に、打設されるエアモルタル１０の流動性の変化を確認することによって、エアモルタル１０の品質を精度良く管理できるようにするための方法として採用されたものである。
【００１４】
すなわち、本実施形態では、既設の開水路２０は、例えば軟弱地盤上に設置されたものあり、配管材２１の周囲に埋戻されるエアモルタル１０の比重が大きくなり過ぎると、配管材２１の共用後に圧密沈下を生じたり、エアモルタル１０の打設時に開水路２０の内部で配管材２１に負荷される浮力が大きくなって、配管材２１の固定治具が損傷する惧れがあり、またエアモルタル１０の比重が小さくなり過ぎると、共用後の洪水時に埋戻し材料としてのエアモルタル１０及び配管材２１の部分が、開水路２０の内部で浮力によって一体として浮き上がってしまう惧れがあるため、エアモルタル１０の比重は、例えば１．０３±０．０２となるように高い精度で管理する必要がある。
【００１５】
また、例えばエアモルタル１０の一軸圧縮強度に関しては、一軸圧縮強度が低い場合には構造物としての強度に問題が生じることになり、一軸圧縮強度が高い場合には配管材２１等に問題が発生した場合に埋戻し材料としてのエアモルタル１０を再掘削することが困難になる。
【００１６】
さらに、エアモルタル１０を構成するセメント、砂、起泡剤、水等の配合量が一定の場合には、エアモルタル１０の比重は、エアモルタル１０の流動性と相関関係があることが知られており、エアモルタル１０のフロー値や空気量や一軸圧縮強度は、エアモルタルの比重によって管理できることが知られている。
【００１７】
そして、本実施形態のエアモルタルの品質確認管理方法は、エアモルタル１０の比重はエアモルタル１０の流動性と相関関係があるという知見に基づいてなされたものであり、混練時間の長さの変化に伴うエアモルタル１０の流動性の変化を適切に把握して、エアモルタル１０の品質を精度良く管理する方法であって、混練装置としてのアジテータ車１１によって混練された後に、圧送装置としての圧送ポンプ１２によって圧送されて打設箇所に打設されるエアモルタル１０の流動性を回転攪拌羽根１３（図２参照）の回転抵抗を介して検出するようになっている。すなわち、本実施形態のエアモルタルの品質確認管理方法は、アジテータ車１１と圧送ポンプ１２との間にモルタル滞留部としてのモルタルホッパー１４を介在させて、このモルタルホッパー１４に回転攪拌羽根１３を設けておき、図２及び図３に示すように、このモルタルホッパー１４に滞留させたエアモルタル１０の内部で回転攪拌羽根１３を回転させて回転抵抗を検出することでエアモルタル１０の比重を計測し、計測した比重を介してエアモルタル１０の品質を確認しつつエアモルタル１０を圧送するようになっている。
【００１８】
また、本実施形態では、所定の配合で混合されたエアモルタル１０について、回転攪拌羽根１３による回転抵抗と比重との相関関係をキャリブレーションして予め求めておき、モルタルホッパー１４に滞留させたエアモルタル１０の内部で回転攪拌羽根１３を回転させて検出された回転抵抗を、予め求められた回転攪拌羽根１３による回転抵抗と比重との相関関係にあてはめることにより、モルタルホッパー１４に滞留させた所定の配合で混合されたエアモルタル１０の比重を計測するようになっている。
【００１９】
本実施形態では、エアモルタル１０を製造して開水路２０の内部に打設するために、施工現場にエアモルタル打設プラントが設けられている。このエアモルタル打設プラントは、公知のものと略同様に、アジテータ車１１、起泡剤タンク１５、希釈水タンク１６、コンプレッサー１７、気泡発生装置１８、圧送ポンプ１２等を備えている。また、本実施形態では、エアモルタル打設プラントは、アジテータ車１１と圧送ポンプ１２との間に介在して、モルタルホッパー１４が、アジテータ車１１の排出シュート１１ａの下方に配置されて設けられており、モルタルホッパー１４には、これと一体となった状態で流動性センサー部１９が取り付けられている。
【００２０】
エアモルタル打設プラントを構成するアジテータ車１１は、回転可能なミキサー部１１ｂにセメント、砂、水等を投入して混練することにより、モルタルを製造することが可能な公知のミキサー車であり、ミキサー部１１ｂの回転速度や回転時間を制御して、混練速度や混練時間を適宜調整できる機能を備えている。また、アジテータ車１１のミキサー部１１ｂで製造されたモルタルには、気泡発生装置１８を介して送られる、起泡剤タンク１５内の起泡剤を希釈水タンク１６内の希釈水で希釈した起泡剤希釈水と、コンプレッサー１７から気体流量計２２を経て送られる空気とを混合して得られるエアモルタル調製用気泡含有液が混入された後に、ミキサー部１１ｂを所定時間さらに回転させて混練することにより、モルタル中にエアが発生したエアモルタル１０が製造されることになる。
【００２１】
ここで、本実施形態では、アジテータ車１１のミキサー部１１ｂには、予めモルタル製造工場等において計量された所定量のセメント、砂、水等がバッチ毎に投入されて、所定の配合のモルタルが混合形成されるようになっており、形成されたモルタルは、アジテータ車１１を介して施工現場に搬送されるようになっている。また、施工現場に設けられたエアモルタル打設プラントにおいて、気体流量計２２や、気泡発生装置１８の計量部を介することにより、ミキサー部１１ｂ内のモルタルに混合される空気や、エアモルタル調製用気泡含有液の混合量を、所定の配合となるように制御できるようになっている。さらに、本実施形態では、アジテータ車１１は、練り混ぜ時間タイマー等を備えていて、混練速度や混練時間を制御できるようになっている。なお、打設されるエアモルタルの数量が多大である場合には、エアモルタル打設プラントにモルタル製造用の混練装置を直接設けておき、当該エアモルタル打設プラントにおいて所定量のセメント、砂、水等をバッチ毎に投入してモルタルを混合形成すると共に、形成したモルタルに所定の配合のエアモルタル調製用気泡含有液を混合して、エアモルタルを製造するようにすることもできる。
【００２２】
そして、本実施形態では、モルタルホッパー１４に流動性センサー部１９が一体として取り付けられている。流動性センサー部１９は、図２及び図３に示すように、モルタルホッパー１４の本体部分から整流板２３によって仕切られた攪拌羽根設置室２４と、攪拌羽根設置室２４の内部に配設される回転攪拌羽根１３及び攪拌羽根設置室２４の外部に配設される駆動モータ部２５からなるモータセンサー２６とによって構成されており、モータセンサー２６の駆動モータ部２５は、パーソナルコンピュータ２７と接続している。
【００２３】
ここで、回転攪拌羽根１３と駆動モータ部２５とからなるモータセンサー２６としては、トルク検出部を備える公知の各種の回転センサーを用いることができる。モータセンサー２６としてトルク検出部を備える回転センサーを用いることにより、攪拌羽根設置室２４に満たされた状態のエアモルタル１０の中で回転攪拌羽根１３を回転させる際の回転抵抗を、駆動モータ部２５の回転トルクとして容易に検出することが可能になり、検出された回転トルクによって、エアモルタル１０の流動性を精度良く検出することができるようになっている。
【００２４】
また、本実施形態では、モータセンサー２６の駆動モータ部２５は、パーソナルコンピュータ２７と接続しており、このパーソナルコンピュータ２７には、予め設定された所定の配合で混合されたエアモルタル１０についての、同様のモータセンサー２６の回転攪拌羽根１３による回転トルクと比重とのキャリブレーションによる相関関係が取り込まれている。そして、後述するように、アジテータ車１１のミキサー部１１ｂからモルタルホッパー１４に投入された後に、圧送ポンプ１２によって打設箇所である開水路２０に圧送される直前のエアモルタル１０の回転攪拌羽根１３による回転トルクを、モータセンサー２６によって検出すると共に、検出結果を電流値信号としてパーソナルコンピュータ２６に送って、予め求められた回転トルクと比重との相関関係にあてはめることにより、圧送される直前のエアモルタル１０の比重を計測しながら常時連続して確認し、且つこれらの回転トルクや比重を管理することができるようになっている。
【００２５】
さらに、本実施形態では、パーソナルコンピュータ２６によって管理される回転トルクや比重には、管理値が、一次管理値、二次管理値等として予め設定されており、例えば検出された回転トルクや計測された比重が正常範囲から一次管理値に達した場合には、例えば警告灯２８を介して警告を発して早めに対策を講じることができるようにすると共に、このような傾向を次のバッチでのエアモルタル１０の混練時間に反映させることができるようになっている。また検出された回転トルクや計測された比重が二次管理値に達した場合には、圧送ポンプ１２によるエアモルタル１０の圧送を即座に停止させると共に、当該バッチのエアモルタル１０を廃棄させることができるようになっている。
【００２６】
さらにまた、本実施形態では、パーソナルコンピュータ２６は、気体流量計２２や気泡発生装置１８と接続して、モルタルに混合される空気やエアモルタル調製用気泡含有液の供給量を管理できるようにしても良く、アジテータ車１１の練り混ぜ時間タイマー等と接続しても良い。これによって、モルタルホッパー１４においてモータセンサー２６を介して検出されたエアモルタル１０の回転トルクや比重の検出結果をフィードバックさせるようにしても良く、ミキサー部１１ｂによるエアモルタル１０の混練速度や混練時間に検出結果を反映させつつこれらを適正に制御できるようにしても良い。
【００２７】
本実施形態では、圧送ポンプ１２によってエアモルタル１０を打設箇所である開水路２０に向けて圧送するのに先立って、排出シュート１１ａを介してアジテータ車１１のミキサー部１１ｂからモルタルホッパー１４に投入された混練後のエアモルタル１０の流動性を、モータセンサー２６の回転攪拌羽根１３を回転させることによって回転トルクとして検出する。
【００２８】
ここで、本実施形態では、回転攪拌羽根１３は、モルタルホッパー１４の本体部分から整流板２３によって仕切られた攪拌羽根設置室２４に配置されていて、当該攪拌羽根設置室２４に満たされたエアモルタル１０の内部で回転して回転抵抗を検出するようになっている。回転攪拌羽根１３が攪拌羽根設置室２４に満たされたエアモルタル１０の内部で回転するようになっていることにより、アジテータ車１１のミキサー部１１ｂからモルタルホッパー１４に投入される際のエアモルタル１０の流れの影響を受けないようにして、回転抵抗を精度良く検出することが可能になる。
【００２９】
また、回転攪拌羽根１３は、一方の回転方向にのみ回転させていると、攪拌羽根設置室２４内のエアモルタル１０の流れに特定の傾向が生じてしまう可能性もあるので、好ましくは適宜反対方向にも回転させて回転抵抗を検出したり、反転させた際の回転抵抗との平均値を算出することによって、さらに精度良くエアモルタル１０の流動性を評価することが可能になる。
【００３０】
そして、本実施形態のエアモルタルの品質確認管理方法によれば、混練時間の長さの変化に伴うエアモルタル１０の流動性の変化を確認して、エアモルタル１０の品質をさらに精度良く管理することが可能になる。
【００３１】
すなわち、本実施形態のエアモルタルの品質確認管理方法は、アジテータ車１１と圧送ポンプ１２との間に回転攪拌羽根１３を備えるモルタルホッパー１４を介在させておき、モルタルホッパー１４に滞留させたエアモルタル１０の内部で回転攪拌羽根１３を回転させて回転抵抗を検出することでエアモルタル１０の比重を計測し、計測した比重を介してエアモルタル１０の品質を確認しつつエアモルタル１０を圧送するようなっているので、セメント、砂、起泡剤、水等の配合量が一定の割合となるように管理することに加えて、混練時間の長さの変化に伴うエアモルタル１０の流動性の変化を把握しながら、エアモルタル１０の品質をさらに精度良く管理することが可能になる。
【００３２】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、本発明の品質確認管理方法が採用されるエアモルタルの施工現場は、既設の開水路の内部に新たに配管材を敷設する工事現場に限定されることなく、打設されるエアモルタルの品質に相当の精度が要求されるその他の種々のエアモルタルの施工現場に採用することができる。
【００３３】
また、エアモルタルの混練時間が同じであっても、温度、湿度等の気象条件や、混練装置の仕様等によっては、その品質が変化することになるので、所定の配合のエアモルタルについて、回転抵抗と比重との相関関係を一律に確定して管理することは困難である。したがって、種々の配合のエアモルタルについて、異なる気象条件や、異なる仕様の混練装置を用いた場合の回転抵抗と比重との相関関係を予め複数求めておき、これらの複数の相関関係から適正な相関関係を適宜選択して、当該所定の配合、気象条件、混練装置等におけるエアモルタルの品質を精度良く管理するようにすることが好ましい。
【符号の説明】
【００３４】
１０  エアモルタル
１１  アジテータ車（混練装置）
１１ａ  排出シュート
１１ｂ  ミキサー部
１２  圧送ポンプ（圧送装置）
１３  回転攪拌羽根
１４  モルタルホッパー（モルタル滞留部）
１５  気泡剤タンク
１６  希釈水タンク
１７  コンプレッサー
１８  気泡発生装置
１９  流動性センサー部
２２  気体流量計
２３  整流板
２４  攪拌羽根設置室
２５  駆動モータ部
２６  モータセンサー
２７  パーソナルコンピュータ
２８  警告灯
【図１】
2011056682.tif 000003
【図２】
2011056682.tif 000004
【図３】
2011056682.tif 000005