(57)【要約】  【課題】骨材の表面水量をより正確に測定し、単位骨材量と単位水量とを配合通りに保てるようにする。  【解決手段】生コンクリートプラントＰに、骨材貯蔵ビン５に骨材Ｋを運搬する行路であるベルトコンベア１上に配設してなりベルトコンベア１上を通過する骨材Ｋの表面水量を該骨材の全量に対して非接触手段により測定可能であるとともに測定した表面水量を示す信号である表面水量信号ｗを出力する水分計２と、この水分計２から出力された表面水量信号ｗに対応する前記表面水量を外部に出力可能な出力装置たる表示装置３とを具備させる。  【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨材貯蔵ビンに骨材を運搬する行路上に配設してなり行路上を通過する骨材の表面水量を該骨材の全量に対して非接触手段により測定可能であるとともに測定した表面水量を示す信号を出力する水分計と、この水分計から出力された信号に対応する前記表面水量を外部に出力可能な出力装置とを具備することを特徴とする生コンクリートプラント。
【請求項２】
前記骨材貯蔵ビンに骨材を運搬する行路がベルトコンベアを含むとともに、前記水分計がベルトコンベア上を移動する骨材の表面水量を測定可能であることを特徴とする請求項１記載の生コンクリートプラント。
【請求項３】
バッチ毎の表面水量を算出するバッチ表面水量算出手段をさらに具備することを特徴とする請求項１又は２記載の生コンクリートプラント。
【請求項４】
前記バッチ表面水量算出手段を介して出力された前記バッチ毎の表面水量に基づき各当該バッチに投入すべき骨材量及び練り混ぜ水量を算出する投入量算出手段をさらに具備することを特徴とする請求項３記載の生コンクリートプラント。
【請求項５】
ポーラスコンクリートの製造に用いられることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の生コンクリートプラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、骨材貯蔵ビンと、この骨材貯蔵ビンに骨材を運搬する行路と、セメント貯蔵ビンと、このセメント貯蔵ビンにセメントを運搬する行路と、骨材、セメント、及び練り混ぜ水を混合するミキサとを少なくとも有する生コンクリートプラントに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、生コンクリートの製造においては、単位骨材量と単位水量とを配合通りに保つべく、骨材の表面水量を測定し、測定した表面水量に応じて練り混ぜ水の水量を加減することが行われている。その際、骨材の表面水量の測定方法としては、骨材の一部を取り出して質量測定を行う方法や、骨材貯蔵ビンに水分測定器を取り付けて水分測定器周辺の骨材の表面水量を測定する態様が主に採用されている。（例えば、非特許文献１及び特許文献１を参照。）
【非特許文献１】ＪＩＳ  Ａ１１１１
【特許文献１】特開２００５−１９５３８９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、従来粗骨材の表面水量は問題にされることが少なかったが、ポーラスコンクリートを製造する場合等、単位水量が少なく単位粗骨材量が多い生コンクリートを製造する場合、単位骨材量と単位水量とを配合通りに保つためには粗骨材の表面水量が無視できなくなる。しかして、従来の測定方法を採用した場合、サンプリング対象の骨材の表面水量、又は水分測定器周辺の骨材の表面水量は測定できるものの、骨材貯蔵ビン内に貯蔵している骨材全体の表面水量が一様に測定値近傍であるとは限らず、このことに起因して生コンクリートの品質がばらつく不具合が発生しうる。
【０００４】
本発明は、このような課題を解決し、生コンクリートの品質を安定させるようにすべく構成するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
すなわち本発明に係る生コンクリートプラントは、骨材貯蔵ビンに骨材を運搬する行路上に配設してなり行路上を通過する骨材の表面水量を該骨材の全量に対して非接触手段により測定可能であるとともに測定した表面水量を示す信号を出力する水分計と、この水分計から出力された信号に対応する前記表面水量を外部に出力可能な出力装置とを具備することを特徴とすることを特徴とする。
【０００６】
このようなものであれば、骨材の全量について水分計により表面水量を測定し、出力装置により前記表面水量を出力することにより、この表面水量に対応させてミキサに投入する骨材量及び練り混ぜ水量を変化させる態様を実現でき、従って、コンクリートの品質をより安定させることができる。なお、「表面水量を出力する」とは、バッチ毎の骨材量及び練り混ぜ水量を手動調節する態様において表面水量を示す信号を手動調節を行う者が認識可能な形に変換すること、及び表面水量を示す信号に基づきバッチ毎に計量ビンに投入する骨材量及び練り混ぜ水量を自動制御させることを少なくとも含む概念である。
【０００７】
このような生コンクリートプラントの具体的な態様の一例として、前記骨材貯蔵ビンに骨材を運搬する行路がベルトコンベアを含むとともに、前記水分計がベルトコンベア上を移動する骨材の表面水量を測定可能であるものが挙げられる。このようなものであれば、運搬中の骨材がオープンでかつ平坦な荷姿であるので、骨材の全量を測定しやすく、従って表面水量をより正確に測定できる。
【０００８】
コンクリートの製造の際に表面水量をより正確に反映させるようにするための態様として、バッチ毎の表面水の総量を算出する表面水総量算出手段をさらに具備するものが挙げられる。このように構成すれば、骨材をミキサに投入する際に、ミキサに投入する骨材の表面水の総量を反映して骨材量及び練り混ぜ水量を設定できるからである。
【０００９】
特に、前記表面水総量算出手段を介して出力された前記表面水の総量に基づき各当該バッチに投入すべき骨材量及び練り混ぜ水量を算出する投入量算出手段をさらに具備するものであれば、前段で述べた骨材量及び練り混ぜ水量の設定を自動で行うことができ、さらにこの投入量算出手段の算出結果に基づき計量ビンに投入する量を自動制御する態様も実現できる。
【００１０】
そして、以上に述べたような効果をより好適に得ることができる態様として、ポーラスコンクリートの製造に用いられるものが挙げられる。ポーラスコンクリートの骨材の大部分は粗骨材であるが、粗骨材の表面水量はサンプリング測定を行っても必ずしも実際の表面水量に近い値が得られるわけでなく、また、ポーラスコンクリートの練り混ぜ水は少量であり骨材の表面水量が練り混ぜ水量と比較して無視可能なほど小さくないからである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、骨材の全量について水分計により表面水量を測定し、出力装置により前記表面水量を出力することにより、この表面水量に対応させてミキサに投入する骨材量及び練り混ぜ水量を変化させる態様を実現でき、従って、コンクリートの品質をより安定させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本実施形態に係る生コンクリートプラントＰは、概略図を図１に示すように、外部からの骨材Ｋ及びセメントの供給を受け付けるストックヤードから骨材Ｋの供給を受け矢印Ｌ方向に送り出す行路たるベルトコンベア１と、このベルトコンベア１上に設けてなりこのベルトコンベア１を通過する骨材Ｋ全ての表面水量を非接触手段により測定可能であるとともに測定した表面水量を示す信号である表面水量信号ｗを出力する水分計２と、この表面水量信号ｗに対応する前記表面水量を可視化表示可能な出力装置たる表示装置３と、この表示装置３に接続してなり該表示装置３の制御を行うとともに前記水分計２に接続してなり前記表面水量信号ｗを受け付ける制御装置４と、前記ベルトコンベア１から骨材Ｋ又の供給を受け骨材Ｋを一時的に貯蔵する骨材貯蔵ビン５と、この骨材貯蔵ビン５から骨材Ｋの投入を受け骨材Ｋの計量を行う骨材計量ビン６と、この骨材計量ビン６から骨材Ｋの投入を受けるとともにセメント及び練り混ぜ水の供給を受けてこれらを混成するミキサ７とを具備する。そして、ミキサ７により混成された生コンクリートをミキサー車ＭＣに積載し、このミキサー車ＭＣにより生コンクリートを打設すべき現場に運搬するようにしている。なお、前記ベルトコンベア１、前記水分計２、前記制御装置４、前記骨材貯蔵ビン５、及び前記骨材計量ビン６は、粗骨材用及び細骨材用のものをそれぞれ用意している。また、本実施形態では骨材貯蔵ビン５に５バッチ分の骨材Ｋを貯蔵するようにしている。さらに、図示はしないが、本実施形態ではセメントを貯蔵しておくセメント貯蔵ビンと、このセメント貯蔵ビンからセメントの投入を受けセメントの計量を行うセメント計量ビンとをさらに具備させていて、このセメント計量ビンからミキサ７にセメントの供給を行うようにしている。加えて、この生コンクリートプラントＰは、粗骨材を主に使用するポーラスコンクリートの製造に用いることができる。
【００１３】
前記ベルトコンベア１、前記骨材貯蔵ビン５、前記骨材計量ビン６、及び前記ミキサ７は、この種の生コンクリートプラントに一般的なものと同様の構成を有し、同様の機能を有する。
【００１４】
前記水分計２は、本実施形態では、例えば特開平５−２８１１２３等に示されているような中性子方式による表面水量測定を行うことができる装置である。すなわち、速中性子が水素原子核と衝突するとエネルギーを失い熱中性子となることを利用し、速中性子線を骨材中に照射して速中性子の残留具合を測定するとともにガンマ線を利用して密度の測定を行い、これら速中性子の残留具合及び密度に基づき表面水量を算出する周知の方法により表面水量を測定する装置である。この水分計２による表面水量の測定結果は、表面水量信号ｗとして制御装置４に出力される。そして、骨材Ｋがベルトコンベア１の所定箇所を通過するごとにこの水分計２により表面水量の測定を行うことにより、表面水量の全量測定を行うようにしている。なお、この水分計２は、他の方法、例えば静電容量を測定する方式である静電容量式や、電磁波を照射して流れる変位電流を測定し水分量に換算する電磁波方式や、赤外線を照射して水により吸収される量を測定する赤外線方式等により表面水量を測定可能なものであってもよいのはもちろんである。
【００１５】
前記制御装置４は、本実施形態では、前記水分計２から測定結果を示す信号すなわち表面水量信号ｗを受け取るとともにバッチごとの表面水量を算出する。また、この制御装置４は、前記表面水量を可視化表示すべく表示装置３に接続していて、この表示装置３に表面水量を可視化表示するための信号である水量表示信号ｎを出力するようにしている。また、この制御装置４及び表示装置３は、プラント制御室内に備えている。さらに、図示はしないが、この制御装置４には前記骨材貯蔵ビン５及び骨材計量ビン６を接続していて、外部からの命令を受け付けて骨材Ｋ、セメント、及び練り混ぜ水の投入量の制御を行うことができるようにしている。
【００１６】
さらに詳述すると、前記制御装置４は、図２に示すように、ＣＰＵ４１、記憶装置４２、入力インタフェース４３、出力インタフェース４４を少なくとも具備してなるマイクロコンピュータシステムを主体に構成している。前記入力インタフェース４３には、前記水量計２を少なくとも接続している。一方、前記出力インタフェース４４には、前記表示装置３を少なくとも接続している。そして、前記記憶装置４２には、前記水量計２からの表面水量信号ｗを受け付けてバッチ毎の表面水量を算出し出力装置３により可視化表示させるべくこの出力装置３を機能させる表面水量出力プログラムを少なくとも内蔵してある。この表面水量出力プログラムは、骨材貯蔵ビン５に骨材を送り込むべくベルトコンベア１が起動するごとに起動し、ベルトコンベア１が停止した時点でベルトコンベア１の起動から停止までの間に水量計２により測定した表面水量の平均を求めるものである。すなわち、この表面水量出力プログラムを実行することにより、この制御装置４は請求項中のバッチ表面水量算出手段として機能する。そして、本実施形態では過去に測定したバッチ毎の表面水量を記憶するための第１〜第５バッチ表面水量記憶領域を前記記憶装置４２の所定領域に形成している。そして、過去５回分のバッチ表面水量を、古い方から順に第１〜第５バッチ表面水量記憶領域に記憶するようにしていて、骨材計量ビン６に投入する骨材Ｋの表面水量を認識可能に出力する、すなわち第１バッチ表面水量記憶領域の記憶内容を可視化表示するようにしている。
【００１７】
ここで、表面水量出力プログラムにより実行される処理の流れをフローチャートである図３を参照しつつ説明する。
【００１８】
まず、水分計２から表面水量信号ｗの入力を受け付ける（ステップＳ１）。
【００１９】
次いで、前記表面水量信号ｗにより示される表面水量を記憶装置４２の一時記憶領域に記憶しておく（ステップＳ２）。
【００２０】
それから、ベルトコンベア１が停止しているか否かを判定する（ステップＳ３）。
【００２１】
ベルトコンベア１が停止していない場合には、ステップＳ１に戻る。一方、ベルトコンベア１が停止している場合には、第１〜第４バッチ表面水量記憶領域の記憶内容を第２〜第５バッチ表面水量記憶領域の記憶内容に順次置き換える（ステップＳ４）。そして、前記一時記憶領域に記憶しておいた表面水量の平均値を算出して（ステップＳ５）、第５バッチ表面水量記憶領域に記憶し（ステップＳ６）、表示装置３を介して第１バッチ表面水量記憶領域の記憶内容を可視化表示する（ステップＳ７）。
【００２２】
このように制御を行うことで、新たに骨材貯蔵ビン内に運搬された骨材全量の表面水量を第５バッチ表面水量記憶領域に記憶するとともに、計量ビンに投入される骨材の表面水量を第１バッチ表面水量記憶領域に記憶して可視化表示するようにしている。
【００２３】
以上に述べたように、本実施形態に係る生コンクリートプラントＰは、骨材貯蔵ビン５に骨材を運搬する行路上すなわちベルトコンベア１上に配設してなり骨材Ｋの表面水量を非接触で全量測定可能な水分計２と、この水分計から出力された信号を受け前記表面水量を出力可能な表示装置３とを具備するので、骨材Ｋの全量について水分計２により表面水量を測定し、表示装置３により前記表面水量を出力することにより、この表面水量に対応させてミキサ７に投入する骨材量及び練り混ぜ水量を変化させるようにできる。すなわち、本実施形態に係る生コンクリートプラントＰを採用することにより、コンクリートの品質をより安定させることができる。
【００２４】
また、前記骨材貯蔵ビン５に骨材を運搬する行路がベルトコンベア１であるとともに、前記水分計２がベルトコンベア１上を移動する骨材Ｋの表面水量を測定可能であるので、ベルトコンベア１上を比較的低速で移動する骨材Ｋの表面水量を測定することとなり、また、運搬中の骨材がオープンでかつ平坦な荷姿であるので、骨材の全量を測定しやすくできる。従って、骨材Ｋの表面水量をより正確に測定できる。
【００２５】
さらに、制御装置４のＣＰＵ４１が前記表面水量出力プログラムを実行することにより該制御装置４がバッチ毎の表面水の総量を算出するバッチ表面水量算出手段として機能するようにしているので、骨材Ｋをミキサ７に投入する際に、ミキサ７に投入する骨材Ｋの表面水の総量を反映して骨材量及び練り混ぜ水量を設定でき、従ってコンクリートの製造の際に表面水量をより正確に反映させることができる。
【００２６】
そして、骨材Ｋの大部分が粗骨材であるポーラスコンクリートの製造にこのような生コンクリートプラントＰを用いる場合には、粗骨材の表面水量はサンプリング測定を行っても必ずしも実際の表面水量に近い値が得られるわけでなく、また、ポーラスコンクリートの練り混ぜ水は少量であり骨材Ｋの表面水量が練り混ぜ水量と比較して無視可能なほど小さくないが、上述したようにして骨材Ｋの全量に対して表面水量を測定し、さらにバッチ毎の表面水量を算出することにより、コンクリートの製造の際に表面水量をより正確に反映させることができる。
【００２７】
なお、本発明は以上に述べた実施の携帯に限られない。
【００２８】
例えば、前記表面水総量算出手段を介して出力された前記表面水の総量に基づき各当該バッチに投入すべき骨材量及び練り混ぜ水量を算出する投入量算出手段をさらに具備させる態様が考えられる。すなわち、前記制御装置４と前記骨材貯蔵ビン５とを電気的に接続し、所定のタイミング、例えば前記骨材貯蔵ビン５が満杯になるごとに所定のバッチ量だけ骨材を骨材計量ビン６に投入する態様において、骨材Ｋの表面水量が多い場合には骨材の表面水を除いた量を維持すべく骨材Ｋの骨材計量ビン６への投入量を増加させ、練り混ぜ水量を維持させるべく練り混ぜ水量を減少させる制御を行うとともに、骨材Ｋの表面水量が少ない場合にはその逆の制御を行うようにするとよい。このような態様を採用すれば、表面水量を反映させた骨材量及び練り混ぜ水量の設定を自動で行うことができ、さらにこの設定に基づき骨材計量ビン６に投入する骨材Ｋの量を自動制御するようにできる。
【００２９】
また、骨材Ｋを粒子の大きさにより３種以上に分類し、そのそれぞれに対して骨材貯蔵ビン及び骨材計量ビンを用意してもよい。
【００３０】
さらに、骨材貯蔵ビンに骨材を運搬する行路はベルトコンベアのみに限らず、例えばストックヤードから所定の地点まで骨材を運搬するベルトコンベアと、前記所定の地点から骨材貯蔵ビンまで骨材を滑落させるべく案内するシュートとを組み合わせたものであってもよく、このシュート沿いに水量計を設けるようにしてもよい。このような構成であっても、特にシュートの始点近傍では骨材の移動は比較的低速であり、また、運搬中の骨材がオープンでかつ平坦な荷姿であるので、骨材の全量を測定しやすく、従って、上述した実施形態のような比較的低速で骨材を運搬するベルトコンベア沿いに水量計を設ける態様と略同様の効果が得られる。
【００３１】
さらに、表面水量の表示は、上述した実施形態のようなバッチ表面水量を表示する態様に限らず、例えば前記水量計２から出力される表面水量信号ｗに対応する表面水量をその都度リアルタイムで可視化表示する態様を採用してもよい。また、上述した実施形態のように骨材貯蔵ビンの収納容量に対応するバッチ数と同数だけバッチ表面水量を記憶しておきその中で最も古い測定値のみを可視化表示する態様に限らず、例えば記憶している全てのバッチ表面水量を可視化表示してもよい。さらに、骨材貯蔵ビンの収納容量に対応するバッチ数よりも多い回数分のバッチ表面水量を記憶するようにしてもよい。
【００３２】
その他、本発明の趣旨を損ねない範囲で種々に変更してよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態に係る生コンクリート製造設備の概略図。
【図２】同実施形態に係る制御装置の機器構成図。
【図３】同実施形態に係る表面水量出力プログラムにより実行される処理の流れを示すフローチャート。
【符号の説明】
【００３４】
Ｐ…生コンクリートプラント
１…ベルトコンベア
２…水分計
３…表示装置
４…制御装置
５…骨材貯蔵ビン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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