JP2000061926A - コンクリ―トの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 細骨材の表面水量を測定することなしにコン
クリートの製造を行う。 【解決手段】 予め、骨材の実積率ｄ（ｄ＝単位容積重
量／比重）を測定しておき、所定の容積の容器に骨材と
水を投入し、骨材の上面と水面とを同一レベルまたは計
量可能なレベルとなるようにし、容器内の骨材および水
の容積Ｖを測定する一方、容積Ｖ中の空気量をａ
（％）、水の体積を（１−ａ／１００−ｄ）×Ｖ、骨材
の体積をｄ×Ｖとして、これらと混合すべきセメント、
粗骨材または混和剤の必要量を算出する工程を含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンクリートを製
造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンクリートの製造においては、使用材
料の正確な計量が要求される。特に単位水量（配合設計
により計算される水量）は、コンクリート強度に関連の
深い水セメント比に重大な影響を及ぼす。

【０００３】一方、骨材、特に細骨材（砂）には水が付
着しており、この付着水が単位水量に影響を及ぼす。そ
こで、従来では、例えば特開平５−２０８４１５号公
報、特開平７−２２７８３２号公報に見られるように、
骨材の表面水量を測定しまたは推定し、これに基づいて
投入水量（単位水量−表面水量）を調整していた。

【０００４】図３は、その従来の製造手順を示すもの
で、配合設計にあたって別途、骨材の表面水量を測定
し、この測定結果に基づいて投入水量を修正する（単位
水量−表面水量）。次いで、計算された水、セメント、
混和剤を計量し、混練することで、配合設計に応じたコ
ンクリートを製造していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上の方法において、
骨材は保存状態によって表面水の付着状況が異なり、山
の下の方は表面水が多く、山の上の方は少ないため、表
面水量ないしは表面水率を連続的に測定しない限り、安
定したコンクリートの品質を得ることができない。すな
わち、従来では、表面水の測定を一日に数回程度行い、
単位水量を補正したり、赤外線水分計、ＲＩによる方法
などにより表面水を連続的に測定し、その測定値に基づ
き投入水量を補正しているが、このような方法では、コ
ンクリートの連続的な製造が妨げられ、また骨材の表面
水の状態が変化するたびに行わなければならず、作業が
繁雑となっていた。また、骨材が濡れていると、表面水
はかなり多くなり、誤差が大きくなる。

【０００６】また表面水量を推定する方法では、関連要
因がかけ離れ、精度の点においては疑問がもたれる。

【０００７】本発明方法は、以上の欠点に鑑みなされた
ものであり、その目的は骨材の表面水量を測定すること
なく、水セメント比を精度良く管理できるようにしたコ
ンクリートの製造方法を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、本発明のうち請求項１に記載された発明は、予め、
骨材の実積率ｄ（ｄ＝単位容積重量／比重）を測定して
おき、容器に骨材と水を投入し、骨材の全部を水に浸漬
せしめ、浸漬した骨材を含む骨材含有水の容積Ｖを測定
し、投入された骨材の見掛け容積をＶ_Ｓとして、水量を
Ｖ−ｄ・Ｖ_Ｓ、骨材の体積をｄ・Ｖ_Ｓとして、これらと
混合すべきセメント、粗骨材または混和剤の必要量を算
出する工程を含むことを特徴とする。

【０００９】上記「実積率」とは、一般には、粉体や粒
体を容器に詰めたときに、容器の容積に対する粉体や粒
体の体積の割合を言い、実積率ｄと空隙率ｖとの間には
ｄ＝１−ｖの関係がある。骨材にあっては、骨材の単位
容積重量を比重で割って求められる値であり、その測定
にあたっては、ＪＩＳ（日本工業規格）によることが好
ましいが、それに限るものではない。同一ロット内では
実積率がほぼ同一であると推定されるので、ロットの一
部について測定すれば足りる。

【００１０】この発明の原理は、一定（目標の量の半
分）の容器に細骨材を充填すると、ほぼ一定の量とな
り、空隙を水で満たすと、およそその水量がコンクリー
トの単位水量になることを利用するものである。つま
り、水で飽和させながら、細骨材を容器に詰め、この量
を基本にして、残りの材料を計量し、目標の性能のコン
クリートをつくる。粗骨材は表面水が無視できる状態に
しやすく、仮に表面水を含んでいてもその率は小さく、
補正による誤差を生じる原因とはなりにくいこと、他の
材料は乾燥していて正確に計れることが、この原理を可
能にするものである。

【００１１】ここで、単位水量を少なくしたいときは、
細骨材の一部に石灰石微粉末のような微細な骨材を適当
量加えると、実積率が上昇し、空隙を満たす水量が減じ
られる。一方、単位水量を増加させたいときは、別途、
水を計量して加えるか、細骨材と水をつめた容器に上乗
せして（すなわち細骨材の上面のレベルより水面を高く
して）計量すればよい。

【００１２】次に、本発明のうち請求項２に記載された
発明は、上記容積Ｖ中の空気量をも考慮するようにした
もので、容積Ｖ中の空気量をａ（％）、投入された骨材
の見掛け容積をＶ_Ｓとして、水量をＶ（１−ａ／１０
０）−ｄ・Ｖ_Ｓ、骨材の体積をｄ・Ｖ_Ｓ として、これ
らと混合すべきセメント、粗骨材または混和剤の必要量
を算出する工程を含むことを特徴とする。

【００１３】すなわち、容器に骨材と水を投入して骨材
の全部を水に浸漬することで水量と骨材の体積を得るよ
うにしているが、この際、骨材自体の表面に付着して、
あるいは骨材相互間の細かな空隙に空気が残存している
ことが考えられる。この空気量に関し、上記請求項１の
発明では「投入された骨材の見掛け容積をＶ_Ｓとし
て、」とあるように、当該見掛け容積Ｖ_Ｓに空気量を見
込んでいて、これによってももちろん相当の精度で水セ
メント比を設定してコンクリートを製造できる。しかし
ながら、算定のベースとなる容積Ｖ中の空気量を具体的
に考慮に入れて算式に反映させることにより、より精密
な水セメント比の管理を行うことができる。

【００１４】また、本発明のうち請求項３に記載された
発明は、投入された骨材の見掛け容積Ｖ_Ｓ の測定が、
容器に投入された骨材の上面が水平面になるように均
し、または静置し、その骨材の上面のレベルを測定する
ことによるものであることを特徴とする。したがって、
この発明によれば、投入に先立つ骨材の見掛け容積また
は重量の測定が不要である。

【００１５】さらに、本発明のうち請求項４に記載され
た発明は、投入される骨材が細骨材であって、その細骨
材の上面のレベルと水面とを同一レベルにすることを特
徴とする。したがって、この発明によれば、レベルの測
定が容易であり、コンクリートの製造の際の計量作業を
迅速化できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。図１お
よび図２は本発明方法による製造手順を示す。

【００１７】図において、まず骨材の実積率を測定す
る。測定対象骨材としては、細骨材である砂単体、ある
いは砂に砂利などの比較的粒径が小さい粗骨材が入り混
じった混合物のいずれかにすることができる。

【００１８】以上の実積率の測定方法としては、所定の
容積の容器に骨材を充填し、その重量を測定し、比重を
算出し、容積を比重で割れば、実積率ｄが算出される。

【００１９】次に同一ロットの骨材を容積計量可能な容
器内に充填し、次いで、骨材の上面と同一かまたはそれ
より高いレベルの水面になるまで水を投入する。

【００２０】そうして、骨材の上面レベルから骨材の見
掛け容積Ｖ_Ｓを、水面レベルから骨材を含む骨材含有水
の容積Ｖを、それぞれ知ることができる。骨材の見掛け
容積Ｖ_Ｓは、投入前に、別の測定容器で測定しておいて
もよい。これより、水量＝Ｖ−ｄ・Ｖ_Ｓとなり、骨材の
体積＝ｄ・Ｖ_Ｓとなる。あるいは図２のように、容積Ｖ
中の空気量をａ（％）とすると、水量＝Ｖ（１−ａ／１
００）−ｄ・Ｖ_Ｓとなり、骨材の体積＝ｄ・Ｖ_Ｓとな
る。

【００２１】なお、水面が骨材上面と同一レベルであれ
ば、骨材を含む骨材含有水の容積Ｖおよび骨材の見掛け
容積Ｖ_Ｓは同一である。すなわち、Ｖ＝Ｖ_Ｓである。

【００２２】したがって、水面と骨材上面とが同一レベ
ルの場合は、水量＝（１−ｄ）・Ｖとなり、骨材の体積
＝ｄ・Ｖとなる。空気量をａ（％）として考慮した場合
には、骨材の体積は同じで、水量＝（１−ａ／１００−
ｄ）・Ｖとなる。

【００２３】以上の容器内混合物中の水量と骨材量がそ
れぞれ算出されたなら、この骨材量をベースとして、予
め定められた配合設計から残部の投入水量、セメント、
粗骨材、混和剤の比をそれぞれ計算し、その計算値に基
づき、各材料を計量した後、前記容器内の骨材−水の混
合物をこれらに加え、混練することで、その配合設計に
応じた水セメント比のコンクリート組成物を得ることが
出来る。

【００２４】従って、本発明の製造方法では表面水量を
測定することなしにコンクリートの製造が行え、面倒で
変動の大きな表面水量の測定を省略でき、また、該当す
るロットの骨材の実積率はほぼ同一と見なせるため、そ
の配合設計に応じて精度良く水セメント比を設定でき
る。

【００２５】特に、容積Ｖ中の空気量を考慮すること
で、さらに高精度で水セメント比を設定することができ
る。

【００２６】なお、実際の製造に当っては手計算によっ
て配合を決めても良いし、規模が大きい場合には、実積
率を数値入力するだけで、自動的に必要な残部各材料を
演算計量し、混錬し、生産化する自動システムを導入す
ることもできる。

【００２７】

【実施例】以下、具体的数値に基づく実施例について説
明する。但し、数値的なものはそのコンクリートを作る
量や、コンクリート配合設計に応じて変更されるので、
以下の実施例に限定されるものではない。また、以下の
配合設計では、算式上、空気量を考慮しない場合を扱っ
ているが、空気量を考慮した場合であっても、同様に配
合設計できることはもちろんである。

【００２８】水量と細骨材量 ５００（ｌ）の容器に実積率６６％の細骨材を充填し、
その間隙に水を満たすと、水量ｗ（体積）は、ｗ＝５０
０×（１−０．６６）＝１７０（ｌ） 水の重量Ｗ（重量）は、Ｗ＝１７０ｋｇ 細骨材ｓ（体積）は、ｓ＝５００×０．６６＝３３０
（ｌ） 細骨材の重量Ｓ（重量）は、Ｓ＝３３０×２．６０（細
骨材の比重）＝８５８ｋｇ であると推定される。

【００２９】空気量と水セメント比 要求される耐久性能から連行空気量を４．５％に設定
し、また要求される強度性能から水セメント比（重量
比）を５０％に設定する。 空気量Ａｉｒは、Ａｉｒ＝４５（ｌ） セメント重量Ｃ（水量／水セメント比）は、Ｃ＝１７０
×２．０＝３４０ｋｇ セメント容積ｃは、ｃ＝３４０／３．１５（セメントの
比重）＝１０８（ｌ） となる。

【００３０】粗骨材量 １立方米の残りが粗骨材であるから、 粗骨材ｇ（体積）ｇは、ｇ＝１０００−（１７０＋４５
＋３３０＋１０８）＝３４７（ｌ） 粗骨材Ｇ（重量）は、Ｇ＝３４７×２．６０（粗骨材の
比重）＝９０２ｋｇとなる。

【００３１】したがって、以上の配合は次の通りであ
る。 Ｗ（水） １７０ｋｇ／ｍ^３ Ｃ（コンクリート） ３４０ｋｇ／ｍ^３ Ｓ（細骨材） ８５８ｋｇ／ｍ^３ Ｇ（粗骨材） ９０２ｋｇ／ｍ^３ Ｗ／Ｃ（水セメント比）５０．０％ ｓ／ａ（細骨材率） ４８．７％（ａ＝ｓ＋ｇ）

【００３２】以上のように、一般的な配合のコンクリー
トが表面水量を測定することなしに、製造することが可
能となる。

【００３３】なお、試し練りによって最適な配合が定め
られている場合は、その値で計算されるように各材料の
比率を修正すれば所要の配合にすることができる。細骨
材が予定より少なすぎる（水が多すぎる）場合は、細骨
材の一部を追加する方法もあり（細骨材は少量になるの
で誤差は小さい）、また、実積率が高くなるような方法
によってもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上の説明により明らかなように、本発
明によるコンクリートの製造方法にあっては、骨材の表
面水量を測定することなく、表面水による影響を受けな
い、安定した品質のコンクリートを製造することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるコンクリートの製造手順を示す説
明図である。

【図２】本発明による他のコンクリートの製造手順を示
す説明図である。

【図３】従来の表面水量の計測に基づくコンクリートの
製造手順を示す説明図である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 予め、骨材の実積率ｄ（ｄ＝単位容積重
   量／比重）を測定しておき、容器に骨材と水を投入し、
   骨材の全部を水に浸漬せしめ、浸漬した骨材を含む骨材
   含有水の容積Ｖを測定し、投入された骨材の見掛け容積
   をＶ_Ｓ として、水量をＶ−ｄ・Ｖ_Ｓ、骨材の体積をｄ
   ・Ｖ_Ｓとして、これらと混合すべきセメント、粗骨材ま
   たは混和剤の必要量を算出する工程を含むことを特徴と
   するコンクリートの製造方法。
2. 【請求項２】 予め、骨材の実積率ｄ（ｄ＝単位容積重
   量／比重）を測定しておき、容器に骨材と水を投入し、
   骨材の全部を水に浸漬せしめ、浸漬した骨材を含む骨材
   含有水の容積Ｖを測定し、容積Ｖ中の空気量をａ
   （％）、投入された骨材の見掛け容積をＶ_Ｓとして、水
   量をＶ（１−ａ／１００）−ｄ・Ｖ_Ｓ、骨材の体積をｄ
   ・Ｖ_Ｓ として、これらと混合すべきセメント、粗骨材
   または混和剤の必要量を算出する工程を含むことを特徴
   とするコンクリートの製造方法。
3. 【請求項３】 投入された骨材の見掛け容積Ｖ_Ｓの測定
   が、容器に投入された骨材の上面が水平面になるように
   均し、または静置し、その骨材の上面のレベルを測定す
   ることによるものであることを特徴とする請求項１また
   は２に記載のコンクリートの製造方法。
4. 【請求項４】 投入される骨材が細骨材であって、その
   細骨材の上面のレベルと水面とを同一レベルにすること
   を特徴とする請求項１〜３いずれかの項に記載のコンク
   リートの製造方法。