JPH06102078A - 混合容器中のコンクリート体積決定のためのサーモグラフ法 - Google Patents

混合容器中のコンクリート体積決定のためのサーモグラフ法

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JPH06102078A
JPH06102078A JP4095955A JP9595592A JPH06102078A JP H06102078 A JPH06102078 A JP H06102078A JP 4095955 A JP4095955 A JP 4095955A JP 9595592 A JP9595592 A JP 9595592A JP H06102078 A JPH06102078 A JP H06102078A
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JP
Japan
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concrete
drum
strip
level
volume
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JP4095955A
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Inventor
Mars John O De
ジヨン・オー・デマース
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WR Grace and Co Conn
WR Grace and Co
Original Assignee
WR Grace and Co Conn
WR Grace and Co
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Publication date
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60PVEHICLES ADAPTED FOR LOAD TRANSPORTATION OR TO TRANSPORT, TO CARRY, OR TO COMPRISE SPECIAL LOADS OR OBJECTS
    • B60P3/00Vehicles adapted to transport, to carry or to comprise special loads or objects
    • B60P3/16Vehicles adapted to transport, to carry or to comprise special loads or objects for carrying mixed concrete, e.g. having rotatable drums
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/20Measuring; Control or regulation
    • B01F35/21Measuring

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  • Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
  • On-Site Construction Work That Accompanies The Preparation And Application Of Concrete (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 本発明は、コンクリート混合ドラム外部に熱
色感材料のストリップを接触させ、コンクリートと上部
の空気の温度差によってできる熱色感材料上の界面を観
察する段階を含む、コンクリートミキサー中のコンクリ
ートのレベルを決定するための方法に関する。その後こ
のレベルを体積指示目盛りと水平に並べトラック内のコ
ンクリートの体積を得る。 【効果】 コンクリートミキサー内のコンクリートの量
を簡単に正確に測定することができ、添加剤の添加量の
決定に使用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の分野】本発明は、コンクリート混合ドラム中の
コンクリートのレベルを外部から測定する方法に関す
る。特に本発明は、混合容器中のコンクリートの体積を
決定するためのサーモグラフ法に関する。
【0002】
【背景】近年、コンクリート工業ではコンクリート用の
過度の外部添加剤があふれてきた。このような添加剤を
いくつか挙げると空気共留剤、空気除去剤、促進剤、ア
ルカリ反応性減少剤、超可塑剤、吸入排出助剤、水減少
添加剤、腐食防止剤、透過性減少剤及び繊維が含まれ
る。これらの添加剤を使用する場合、添加剤を加えるべ
きコンクリートの体積を知ることが重要であり、多くの
場合決定的である。これは、硬化遅延剤又は遅延硬化添
加剤を加える場合に特に重大である。
【0003】典型的コンクリート用途において、コンク
リート混合トラックは、まだドラム中にいくらかの湿っ
たコンクリートを入れたままコンクリート混合場に戻る
であろう。これまではこの体積は直接埋め立て地に洗い
流され、廃棄された。不運なことにこれは環境にとって
好ましいことではない。この廃棄のやり方は、地下水に
有害な影響を与える。従ってコンクリート販売者は未使
用のセメントを回収し、翌日それを使用するのが良い。
不運なことに、機械による再生使用システムには、最初
に大資本の投資、及びそれを運転状態に保つために多く
の進行維持が必要である。その結果多くの生産者は硬化
遅延剤を使用するようになった。この製品はリグノスル
ホネート、ヒドロキシル化カルボン酸、リグニン、ボラ
ックス、グルコン酸、酒石酸及び他の有機酸ならびに対
応するその塩、及びある種の炭水化物を含む。不運なこ
とにこれらの材料を使用するためには、使用者がトラッ
ク中のコンクリート残量を非常に正確に知らなければな
らない。コンクリートへの硬化遅延剤の添加が少なすぎ
ると、コンクリートが夜中に硬化し、のみで出さねばな
らない。硬化遅延剤の添加量が多すぎると、得られたコ
ンクリートは適した硬化をしない。不運なことに、コン
クリートトラック中の体積を簡単に決定することは益々
困難であることがわかってきた。
【0004】現在、トラック中のコンクリートの体積を
決定する唯一の正確な方法は、空のトラックの重量を量
り、作業場からもどった時にその重量を量ることであ
る。その後重量による決定を簡単な密度変換因子を用い
て体積に変換する。不運なことに多くの小規模のコンク
リート販売者にはこれが不可能であり、さらに使用ガソ
リン及び洗ったタンク中の水の含有量などの他の因子が
重量変化に不注意な影響を与え得る。
【0005】種々のコンクリート体積レベルで混合トラ
ックの内部の比較写真を撮り、これらを用いて体積を決
定することを提案した者もある。この方法は不正確であ
ることが見いだされた。
【0006】従って、コンクリートミキサー中のコンク
リートの体積を決定するための簡単で正確な方法の提供
が本発明の目的である。
【0007】
【発明の概略】本発明は、コンクリート混合ドラム外部
に熱色感材料のストリップを接触させ、コンクリートと
上部の空気の温度差によってできる熱色感材料上の界面
を観察する段階を含む、コンクリートミキサー中のコン
クリートのレベルを決定するための方法に関する。その
後このレベルを体積指示目盛りと水平に並べトラック内
のコンクリートの体積を得る。
【0008】出願人は、金属混合ドラムの外部でコンク
リート−接触金属及び空気−接触金属部分の間の温度差
を測定することによりコンクリートミキサーの混合ドラ
ム中のコンクリートの体積を決定することが可能なこと
を発見した。体積は、好ましくは磁気裏打ちのサーモグ
ラフストリップを混合ドラムの外部に置くことにより決
定する。サーモグラフストリップは、コンクリートレベ
ルの位置でスチールドラムに起こる温度差を感知し、色
が変化する。その後色の変化の位置をドラムの近くの目
盛り線に合わせて体積を決定する。決定中、ドラムは混
合、すなわち回転していてはならないことに注意すべき
である。
【0009】本文で使用する“熱色感材料”という言葉
は、液晶組成物を言う。これらの材料の温度測定目的へ
の量は、英国特許1,138,590;U.S.特許
3,440,882;U.S.特許3,617,37
4;及びU.S.特許3,533,399に記載されて
おり、ここに参照としてすべてを挿入する。本発明の目
的の場合、熱色感材料はこの分野で使用される空気とコ
ンクリートの全温度範囲を通じて明確な色の界面を与え
ることが重要である。この範囲は、約30oFから約1
20oFであると思われる。好ましいストリップは、H
allcrestMfg.,Glenview,ILの
製造によるサーモグラフフィルムである。コンクリート
温度と空気の温度の差が10oF以上である時、ストリ
ップは30秒以内にコンクリートレベルにおいて明確な
色の変化を与える。冷領域(通常コンクリートレベルの
上)では暗青色を与え、暖領域(通常コンクリートレべ
ルの下)では明灰色を与える。本発明の場合、約10o
F以下、好ましくは約5oF以下、最も好ましくは1o
以下のコンクリートと空気の間の温度差により観察でき
る界面を形成すれば、熱色感材料の特定の種類は重要で
はない。
【0010】熱色感材料のストリップはドラムの外部に
永久的に固定することができる。しかし現在これらの材
料はある意味で外来のものであり、従って高価である。
従って出願人の好ましい具体化の場合、ストリップは比
較的短く、再利用できなければならない。ここに参照と
して挿入するU.S.特許4,358,955に記載の
通り、ストリップ上に磁性裏打ちを使用する、あるいは
感圧接着剤のような非−永久的接着剤を使用することに
より、ストリップをコンクリート混合容器から取り除
き、置きなおすことができるようにすることで、本発明
の再利用という特徴を達成することができる。非−永久
的接着剤は建築現場で普通に見られるほこり及び汚れに
よりすぐに汚れると思われるので磁気法が最も好まし
い。ストリップの便利な寸法は、幅が約1インチから約
3インチであり、長さが約12インチから約36インチ
である。
【0011】出願人は、混合ドラムの近くにドラム内の
液体のレベルに対応する目盛りをつけた液体レベルガイ
ドを置くのが特に有用であることも見いだした。ガイド
はコンクリート混合トラックの外部に永久的に埋め込む
こともでき、又はトラック上のドラムの近くの参照点と
結合させて使用する物差しのような簡単なものであるこ
ともできる。
【0012】前記の通り、本発明は、コンクリート硬化
遅延剤の使用に特に適している。現在市販されている2
種類の製品は、W.R.Grace & Co.−Co
nn.,Cambridge,MA販売のRECOVE
R商標の硬化遅延剤、及びMaster Builde
rs Division of Sandoz Lt
d.,Basel,Switzerland販売のDE
LVO商標の硬化遅延剤である。DELVOは1990
年10月23日にBobrowski等に発行された
U.S.特許4,964,917に記載のホスホン酸型
の硬化遅延剤であり、その特許をここに参照として挿入
する。
【0013】好ましい遅延剤はホスホン酸誘導体であ
り、カルシウムキレート化剤として作用することができ
るヒドロキシ基及びアミノ基を含む誘導体がより好まし
い。
【0014】他の適した遅延剤には、クエン酸、グルコ
ン酸、酒石酸、フマル酸、イタコン酸、マロン酸及びグ
ルコヘプタン酸などのヒドロキシカルボン酸及びその
塩;ポリマレイン酸、ポリフマル酸、ポリアクリル酸及
びポリメタクリル酸などの、好ましくは低分子量のポリ
カルボキシル酸及びその塩;アスコルビン酸、イソアス
コルビン酸などの酸化防止剤;スルホン酸−アクリル酸
コポリマー、ポリヒドロキシシラン及びポリアクリルア
ミドなどの、好ましくは低分子量のポリマー;スクロー
ス及びコーンシロップなどの炭水化物;及びカルシウム
リグノスルホネートなどのリグノスルホネートが含まれ
る。これらの中で、ヒドロキシカルボン酸、ポリカルボ
ン酸、アスコルビン酸、イソアスコルビン酸、炭水化物
及びポリヒドロキシシランが好ましい。
【0015】より好ましい遅延剤は、少なくとも1種類
のホスホン酸型の遅延剤と少なくとも1種類の異なる種
類の遅延剤の混合物である。クエン酸などの非ホスホン
酸遅延剤の多くも水減少性を有するので、最終硬化コン
クリートの圧縮強さを強化する効果も持つ。遅延剤の有
効量は、温度、水の量、所望の遅延時間、含まれる特定
の材料(添加剤、セメントの種類及び商標)ならびに遅
延剤の種類などの因子の関数として変化する。材料及び
運転条件は場所により異なるので、実際の投薬比の選定
には予備試験が必要である。この決定は同業者の力の範
囲内である。1度この投薬プロファイルが確立されると
ドープの体積がわかれば予備試験なしで再現することが
できる。
【0016】硬化遅延剤を使用した後、典型的にコンク
リートを硬化性混合物に戻すために促進剤又は水和促進
剤を使用する。遅延が短時間の場合は、通常促進剤は必
要でない。
【0017】本発明で遅延させたコンクリートを再活性
化するために使用することができる好ましい促進剤はA
STM C 494でC型添加剤と分類された促進剤で
ある。好ましい促進剤組成物は塩素を含まず、例えば硝
酸カルシウム及び蟻酸カルシウムなどのカルシウム塩、
ナトリウムチオシアナートなどのチオシアナート、トリ
エタノールアミン及びトリメチロールグリコールウリル
などのグリコールウリルを含むことができる。この種の
好ましい促進剤は、POZZOLITH 555 Aの
商品名でMaster Builders Inc.,
Cleveland,Ohioにより販売されている促
進剤である。最も好ましい促進剤は、DARACCEL
及びDARASETの商品名でW.R.Grace &
Co.−Conn.,Cambridge MAによ
り販売されている。
【0018】ドラム中のコンクリート及び上部の空気が
ほとんど同温度であることは理論的に可能である。その
ような場合でも、ドラムの外部に水、イソプロピルアル
コール又はこれらの混合物などの揮発性液体を噴霧する
ことにより本発明を利用することができる。揮発性液体
が揮発する時、揮発速度がドラム内の熱量に影響され
る。これはレベル線の上及び下の蒸発による冷却の差に
対応する;従ってサーモグラフ効果を誇張する。
【0019】図1を参照すると、ドラムの外部に熱色
感ストリップを接着したセメントミキサーが示して
ある。コンクリート及び上部の空気の熱特性により、ス
トリップ及びに異なる色彩効果が起こる。トラック
内のコンクリートのレベルは色彩間の界面である。
【0020】本文で使用する“コンクリートミキサー”
という言葉は、セメント及び凝集物全体を混合し、均一
の固まりとし、すべての粒子をセメント性ペーストで被
覆する従来のバッチ、セミバッチ又は連続的コンクリー
トミキサーを意味する。好ましいコンクリートミキサー
は回転ドラム又は対角線軸の回りに回転する四角の箱か
ら成り、通常混合を改良するためのそらせ板及び刃を持
つ回転ミキサーである。透明の金属製ドラムを持つミキ
サーが最も好ましい。
【0021】特定の容器で使用するための本発明のある
特定の具体化を示し、記載したが、本発明のより広い見
地から種々の修正及び他の具体化が可能であることは明
らかである。例えば異なる寸法のストリップを使用する
ことができ、異なるサーモグラフ材料を挿入することが
できる。従って、本発明は示した特定の装置に制限され
るものではなく、その広い見地において本発明の範囲内
に含まれるすべての同等な具体化及び修正を含むものと
する。
【0022】
【実施例】実施例I 混合容器内のコンクリートの体積の決定法 工業用コンクリート混合トラックが混合ドラム内にコン
クリートを残してその日の作業場からコンクリート場に
戻る。トラックを止め、混合ドラムの回転を停止する。
トラック運転手が熱色感材料のストリップを得る。この
材料は幅が2インチであり、長さが18インチであり、
10ミルの磁気ストリップ裏打ち、1ミルのサーモグラ
フフィルムを持ち、Hallcrest Mfg.C
o.,Glenview,ILにより製造されたもので
ある。ストリップを金属製混合ドラムの外面に接触させ
る(熱色感材料の側を外に向けて)。ストリップを約3
0秒平衡させ、コンクリートと上部の空気の温度差が1
oF以上ならストリップはコンクリートレベル以上で
明灰色に、コンクリートレベル以下で暗青色に変わるで
あろう。明灰色及び暗青色領域の接触する界面がトラッ
ク内のコンクリートレベルである。
【0023】コンクリート温度及び上部の空気の温度の
差が10oF以下の場合、冷水の霧をストリップ及び回
りのドラム領域にかける。約30秒後、上記の色の変化
が起こり、コンクリートレベルの線が形成されるであろ
う。
【0024】実施例II 未使用コンクリートの回収法 実施例Iのコンクリートレベル線を用いてトラック内の
コンクリートの体積を算出する。第1にドラム体積の目
盛りをつけた垂直液体レベルガイドを熱色感材料を適用
したドラム領域の近くに置く。次に運転手は、コンクリ
ートレベル線及び目盛りを水平に並べ、垂直液体レベル
ガイドから直接コンクリート体積を読む。次ぎに運転手
は、選択した遅延剤に関する投薬量チャート又は投薬比
プロファイルを使用する。遅延剤が、W.R.Grac
e & Co.−Conn.,Cambridge,M
A販売のRECOVER商標の硬化遅延剤の場合、投薬
比は含まれる特定の材料、運転条件、及び所望の安定化
に依存して3−150fl.oz,/cwtであろう。
効果遅延剤の量を1度算出したら、それをコンクリート
に投薬し、十分に撹拌し、所望の遅延期間使用せずにお
く。
【0025】所望の遅延期間の最後に、混合ドラム中の
遅延されたコンクリートに有効量の水和促進剤を加え、
それを硬化可能な状態に戻す。W.R.Grace &
Co.−Conn.,CAmbridge,MAの製
造によるDARACCEL又はDARASET商標の促
進剤を加える場合、必要な投薬比は安定化期間及びドラ
ム中の新しいコンクリートと安定化させてあったコンク
リートの比率に依存して0−100fl.oz./cw
tの範囲であろう。典型的に、未使用コンクリートは最
高72時間新しい状態で遅延させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、熱色感材料のストリップを混合ドラム
の側面に接着したセメント混合トラックの側面図であ
る。

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コンクリートミキサー中のコンクリート
    のレベルの決定法において: (1)該コンクリートミキサーのドラム外部に熱色感材
    料のストリップを接触させ、 (2)該コンクリートと上部の空気の温度差によってで
    きる熱色感材料上の界面を観察する段階を含むことを特
    徴とする方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の方法において、熱色感
    材料が各使用後にもとの色に戻ることを特徴とする方
    法。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の方法において、該混合
    容器が不透明であることを特徴とする方法。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載の方法において、該混合
    容器が金属製であることを特徴とする方法。
  5. 【請求項5】 請求項4に記載の方法において、熱色感
    材料がコンクリート及び上部の空気の間の約10oF以
    下の温度差により観察できる界面を形成することを特徴
    とする方法。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載の方法において、熱色感
    材料がコンクリート及び上部の空気の間の約5oF以下
    の温度差により観察できる界面を形成することを特徴と
    する方法。
  7. 【請求項7】 請求項5に記載の方法において、熱色感
    材料のストリップが金属製コンクリートミキサー容器に
    それを繰り返し固定し、そこから取り除き、その上に置
    き直すことを可能にする磁性裏打ちをさらに含むことを
    特徴とする方法。
  8. 【請求項8】 請求項5に記載の方法において、熱色感
    材料がどのようなコンクリートミキサー容器にもストリ
    ップを固定することを可能にする接着性裏打ちを含むこ
    とを特徴とする方法。
  9. 【請求項9】 請求項8に記載の方法において、接着剤
    がストリップをコンクリートミキサー容器上で取り除
    き、置き直すことを可能にする非−永久性接着剤である
    ことを特徴とする方法。
  10. 【請求項10】 請求項5に記載の方法において、コン
    クリートミキサーがドラム及び垂直液体レベルガイドを
    含み、ある水平レベルにおけるドラム中の材料の体積を
    示すように垂直ガイドが目盛られており、レベルガイド
    が熱感応色材料のストリップに隣接して位置することを
    特徴とする方法。
  11. 【請求項11】 請求項10に記載の方法において、段
    階(b)における界面及び垂直液体レベルガイド上の体
    積目盛りを水平に並べることによりトラック中のコンク
    リートの体積を決定する段階をさらに含むことを特徴と
    する方法。
  12. 【請求項12】 請求項10に記載の方法において、段
    階(a)の前に混合ドラムに揮発性液体を噴霧し、コン
    クリートレベルの上及び下における液体の揮発速度が温
    度差を誇張することを特徴とする方法。
  13. 【請求項13】 請求項12に記載の方法において、揮
    発性液体を水、イソプロピルアルコール又はそれらの混
    合物から成る群より選ぶことを特徴とする方法。
  14. 【請求項14】 コンクリートを再生利用する方法にお
    いて: (1)混合ドラムの外部でコンクリートレベルの上及び
    下における温度差を測定することによりコンクリートミ
    キサー中のコンクリートレベルを決定し、該コンクリー
    トレベルを用いてドラム内のコンクリートの体積を算出
    し; (2)有効量の遅延剤を加えることによりコンクリート
    の水和を遅延させる段階を含むことを特徴とする方法。
  15. 【請求項15】 請求項14に記載の方法において、さ
    らに: (3)所望の遅延期間の最後に、コンクリートミキサー
    ドラム中の遅延コンクリートに有効量の水和促進剤を加
    えてそれを硬化可能な状態に戻す追加の段階を含むこと
    を特徴とする方法。
  16. 【請求項16】 請求項15に記載の方法において、段
    階(1)におけるコンクリートのレベルを: (a)該コンクリートミキサーのドラム外部に熱色感材
    料のストリップを接触させ、 (b)該コンクリート及び上部の空気の間の温度差によ
    って形成される色感材料上の界面を観察する段階により
    決定することを特徴とする方法。
  17. 【請求項17】 請求項16に記載の方法において、熱
    色感材料が各使用後にもとの色に戻ることを特徴とする
    方法。
  18. 【請求項18】 請求項17に記載の方法において、該
    混合容器が不透明であることを特徴とする方法。
  19. 【請求項19】 請求項18に記載の方法において、該
    混合容器が金属製であることを特徴とする方法。
  20. 【請求項20】 請求項19に記載の方法において、熱
    色感材料がコンクリート及び上部の空気の間の約10o
    F以下の温度差により観察できる界面を形成することを
    特徴とする方法。
  21. 【請求項21】 請求項20に記載の方法において、熱
    色感材料がコンクリート及び上部の空気の間の約5o
    以下の温度差により観察できる界面を形成することを特
    徴とする方法。
  22. 【請求項22】 請求項20に記載の方法において、熱
    色感材料のストリップが金属製コンクリート容器にスト
    リップを繰り返し固定し、そこから取り除き、その上に
    置き直すことを可能にする磁性裏打ちをさらに含むこと
    を特徴とする方法。
  23. 【請求項23】 請求項20に記載の方法において、熱
    色感材料のストリップがどのようなコンクリートミキサ
    ー容器にもそれを固定することを可能にする接着性裏打
    ちを含むことを特徴とする方法。
  24. 【請求項24】 請求項22に記載の方法において、接
    着剤がストリップをコンクリートミキサー容器上で取り
    除き、置き直すことを可能にする非−永久性接着剤であ
    ることを特徴とする方法。
  25. 【請求項25】 請求項20に記載の方法において、コ
    ンクリートミキサーがドラム及び垂直液体レベルガイド
    を含み、ある水平レベルにおけるドラム中の材料の体積
    を示すように垂直ガイドが目盛られており、レベルガイ
    ドが熱感応色材料のストリップに隣接して位置すること
    を特徴とする方法。
  26. 【請求項26】 請求項25に記載の方法において、段
    階(b)における界面及び垂直液体レベルガイド上の体
    積目盛りを水平に並べることによりトラック中のコンク
    リートの体積を決定する段階をさらに含むことを特徴と
    する方法。
  27. 【請求項27】 請求項25に記載の方法において、段
    階(a)の前に混合ドラムに揮発性液体を噴霧し、コン
    クリートレベルの上及び下における液体の揮発速度が温
    度差を誇張することを特徴とする方法。
  28. 【請求項28】 請求項27に記載の方法において、揮
    発性液体を水、イソプロピルアルコール又はそれらの混
    合物から成る群より選ぶことを特徴とする方法。
JP4095955A 1991-03-25 1992-03-24 混合容器中のコンクリート体積決定のためのサーモグラフ法 Pending JPH06102078A (ja)

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