JP2000084922A - コンクリ―ト材料の計量方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】細骨材の表面水率を計測せずとも示方配合に合
うように水量補正する。 【構成】本発明に係るコンクリート材料の計量方法にお
いては、まず、所定の容器に湿潤状態の細骨材及び水を
入れて該細骨材を水没させ（１０１）、容器内の細骨材
及び水の全質量Ｍfと全容積Ｖfとを計量する（１０
２）。次に、全質量Ｍf及び全容積Ｖfを用いて、細骨材
の容積Ｖsを（Ｍf―Ｖf・ρw）／（ρs―ρw）、水の質
量Ｍwを（Ｖf―Ｖs）ρw、細骨材が表乾状態にあるとき
の質量Ｍsを（Ｍf―Ｍw）としてそれぞれ算出する（１
０３）。次に、算出された細骨材の質量Ｍsや水の質量
Ｍwを示方配合で示された配合量と比較して補充すべき
不足分を計量し（１０４）、次いで該不足分を容器内の
細骨材及び水とともにコンクリート材料とする（１０
５）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、含水状態が異なる
細骨材を用いてコンクリート材料の計量を行う場合のコ
ンクリート材料の計量方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンクリートを現場配合する際、水量が
コンクリート強度等に大きな影響を及ぼすため、練混ぜ
時に十分管理する必要があるが、配合材料である骨材
は、その貯蔵状況や気候条件等によって含水状態が異な
り、湿潤状態の骨材を用いるとコンクリート中の水量が
骨材の表面水の量だけ増加し、乾燥状態の骨材を用いる
とコンクリート中の水量は有効吸水量だけ減少する。

【０００３】そのため、骨材の乾湿程度に応じて練混ぜ
時の水量を補正し示方配合通りのコンクリートを製造す
ることが、コンクリートの品質を維持する上できわめて
重要な事項となる。

【０００４】ここで、湿潤状態における表面水の水量
（細骨材の表面に付着している水量）を表乾状態（表面
乾燥飽水状態）の細骨材の質量で除した比率を表面水率
と呼んでいるが、貯蔵されている骨材、特に細骨材は一
般に濡れていることが多いため、かかる表面水率を骨材
の乾湿程度の指標として予め測定し、その測定値に基づ
いて練混ぜ水量を調整するのが一般的である。

【０００５】そして、このような表面水率の測定は、従
来、細骨材が貯蔵されたストックビンと呼ばれる貯蔵容
器から少量の試料を採取してその質量及び絶乾状態での
質量を計測し、次いで、これらの計測値と予め測定され
た表乾状態の吸水率とを用いて算出していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな測定方法では、わずかな試料から全体の表面水率を
推測しているにすぎないため、精度の面でどうしても限
界がある一方、絶乾状態の質量を計測するにはバーナー
等による加熱作業が必要となるため、実際に使用する量
に近い量を採取してこれを試料とすることは、経済性や
時間の面で非現実的であるという問題を生じていた。

【０００７】また、このような問題を補うべく、練混ぜ
状況をオペレータが目視で確認したり、ミキサの負荷電
流を参考にすることによって練混ぜ水量の調整を行うと
いった方法を採用することがあるが、かかる方法自体が
精度の低いものであり、結局、強度面で２０％近い大き
な安全率を見込まざるを得なくなり、不経済な配合とな
るという問題も生じていた。

【０００８】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、細骨材の表面水率を計測せずとも示方配合に
合うように水量補正することが可能なコンクリート材料
の計量方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係るコンクリート材料の計量方法は請求項
１に記載したように、所定の容器に湿潤状態の細骨材及
び水を入れて該細骨材を水没させ、前記容器内の細骨材
及び水の全質量Ｍfと全容積Ｖfとを計量し、前記全質量
Ｍf及び前記全容積Ｖfから前記細骨材の容積Ｖs、前記
水の質量Ｍw、前記細骨材が表乾状態にあるときの質量
Ｍsを、ρsを表乾状態の細骨材の密度、ρwを水の密度
として

【００１０】Ｖs＝（Ｍf―Ｖf・ρw）／（ρs―ρw）

【００１１】Ｍw＝（Ｖf―Ｖs）ρw

【００１２】Ｍs＝Ｍf―Ｍw

【００１３】から算出し、次いで、前記容器内の細骨材
及び水並びに不足する細骨材若しくは水の補充分をコン
クリート材料とするものである。

【００１４】また、本発明に係るコンクリート材料の計
量方法は、前記容器に前記細骨材及び前記水を入れる
際、前記容器内に気泡が入らないように前記細骨材を水
締めするとともに、該細骨材をその天端が前記水の液面
にほぼ一致するように投入するものである。

【００１５】また、本発明に係るコンクリート材料の計
量方法は請求項３に記載したように、所定の容器に湿潤
状態の細骨材及び水を入れて該細骨材を水没させ、前記
容器内の細骨材及び水の全質量Ｍfと全容積Ｖfとを計量
し、前記全質量Ｍf及び前記全容積Ｖfから前記細骨材の
容積Ｖs、前記水の質量Ｍw、前記細骨材が表乾状態にあ
るときの質量Ｍsを、ρsを表乾状態の細骨材の密度、ρ
wを水の密度、ａを全容積Ｖf中に含まれる空気量（％）
として

【００１６】Ｖs＝（Ｍf―Ｖf（１―ａ／１００）・ρ
w）／（ρs―ρw）

【００１７】Ｍw＝（Ｖf（１―ａ／１００）―Ｖs）ρw

【００１８】Ｍs＝Ｍf―Ｍw

【００１９】から算出し、次いで、前記容器内の細骨材
及び水並びに不足する細骨材若しくは水の補充分をコン
クリート材料とするものである。

【００２０】また、本発明に係るコンクリート材料の計
量方法は、前記容器に前記細骨材及び前記水を入れる
際、前記細骨材を水締めするとともに、該細骨材をその
天端が前記水の液面にほぼ一致するように投入するもの
である。

【００２１】請求項１に係るコンクリート材料の計量方
法においては、まず、所定の容器に湿潤状態の細骨材及
び水を入れて該細骨材を水没させ、かかる状態にて容器
内の細骨材及び水の全質量Ｍfと全容積Ｖfとを計量す
る。計量にあたっては、容器内から空気が排出された状
態で行う。

【００２２】次に、全質量Ｍf及び全容積Ｖfから細骨材
の容積Ｖs、水の質量Ｍw、細骨材が表乾状態にあるとき
の質量Ｍsを、ρsを表乾状態の細骨材の密度、ρwを水
の密度として

【００２３】Ｖs＝（Ｍf―Ｖf・ρw）／（ρs―ρw）

【００２４】Ｍw＝（Ｖf―Ｖs）ρw

【００２５】Ｍs＝Ｍf―Ｍw

【００２６】から算出する。

【００２７】かかる算出式のうち、第１式は、（Ｍf―
Ｖf・ρw）＝Ｖs（ρs―ρw）と変形してみればよくわ
かるように、全質量Ｍfから細骨材が水に置換されたと
仮定したときの質量Ｖf・ρwを差し引いた量（Ｍf―Ｖf
・ρw）は、細骨材の表乾質量Ｖs・ρsから細骨材の容
量分の水の質量Ｖs・ρwを差し引いた量に等しいとの考
えに基づく。

【００２８】次に、算出された細骨材の質量Ｍsや水の
質量Ｍwを示方配合で示された配合量と比較して補充す
べき不足分を計量し、次いで、該不足分を容器内の細骨
材及び水とともにコンクリート材料とする。

【００２９】このように本発明では、細骨材の表面水
は、湿潤状態が異なる細骨材ごとのばらつきが考慮され
た状態で水の質量Ｍwの一部として間接的に算出される
とともに、細骨材の質量は、表乾状態のときの質量Ｍs
として把握される。すなわち、細骨材や水の質量が示方
配合と同等の条件で把握されることとなるので、湿潤状
態が異なる細骨材を用いても、示方配合通りの水量でコ
ンクリートを製造することが可能となる。

【００３０】ここで、細骨材の補充が必要となる場合、
該細骨材の表面水については考慮されないこととなる
が、最初に計量する容器内の細骨材と水の量を示方配合
の比率若しくはそれに近い比率にしておけば、細骨材の
補充が必要になったとしても、その補充量はわずかであ
る。そして、かかる補充分の表面水にいたっては、必要
な水量に比べて無視し得る程度の微少量であり、コンク
リートの品質上、何ら問題とはならない。

【００３１】なお、容器に細骨材及び水を入れる際、容
器内に気泡が入らないように細骨材を水締めするととも
に、該細骨材をその天端が水の液面にほぼ一致するよう
に投入するようにしたならば、容器内の細骨材と水との
比率は、一般的な示方配合に近いものとなって細骨材の
補充量を大幅に低減することが可能となる。

【００３２】容器に入れる細骨材と水の量は、コンクリ
ート配合を行う単位すなわち１バッチに必要な全量とし
てもよいし、何回かに分けて計量するようにしてもよ
い。

【００３３】また、請求項３に係るコンクリート材料の
計量方法においては、まず、所定の容器に湿潤状態の細
骨材及び水を入れて該細骨材を水没させ、かかる状態に
て容器内の細骨材及び水の全質量Ｍfと全容積Ｖfとを計
量する。計量にあたっては、容器内から空気がほとんど
排出された状態で行う。

【００３４】次に、全質量Ｍf及び全容積Ｖfから細骨材
の容積Ｖs、水の質量Ｍw、細骨材が表乾状態にあるとき
の質量Ｍsを、ρsを表乾状態の細骨材の密度、ρwを水
の密度、ａを全容積Ｖf中に含まれる空気量（％）とし
て

【００３５】Ｖs＝（Ｍf―Ｖf（１―ａ／１００）・ρ
w）／（ρs―ρw）

【００３６】Ｍw＝（Ｖf（１―ａ／１００）―Ｖs）ρw

【００３７】Ｍs＝Ｍf―Ｍw

【００３８】から算出する。

【００３９】かかる算出式のうち、第１式は、（Ｍf―
Ｖf（１―ａ／１００）・ρw）＝Ｖs（ρs―ρw）と変
形してみればよくわかるように、全質量Ｍfから細骨材
が水に置換されたと仮定したときの質量Ｖf（１―ａ／
１００）・ρwを差し引いた量（Ｍf―Ｖf（１―ａ／１
００）・ρw）は、細骨材の表乾質量Ｖs・ρsから細骨
材の容量分の水の質量Ｖs・ρwを差し引いた量に等しい
との考えに基づく。

【００４０】次に、算出された細骨材の質量Ｍsや水の
質量Ｍwを示方配合で示された配合量と比較して補充す
べき不足分を計量し、次いで、該不足分を容器内の細骨
材及び水とともにコンクリート材料とする。

【００４１】このように本発明では、細骨材の表面水
は、湿潤状態が異なる細骨材ごとのばらつきが考慮され
た状態で水の質量Ｍwの一部として間接的に算出される
とともに、細骨材の質量は、表乾状態のときの質量Ｍs
として把握される。すなわち、細骨材や水の質量が示方
配合と同等の条件で把握されることとなるので、湿潤状
態が異なる細骨材を用いても、示方配合通りの水量でコ
ンクリートを製造することが可能となる。

【００４２】ここで、細骨材の補充が必要となる場合、
該細骨材の表面水については考慮されないこととなる
が、最初に計量する容器内の細骨材と水の量を示方配合
の比率若しくはそれに近い比率にしておけば、細骨材の
補充が必要になったとしても、その補充量はわずかであ
る。そして、かかる補充分の表面水にいたっては、必要
な水量に比べて無視し得る程度の微少量であり、コンク
リートの品質上、何ら問題とはならない。

【００４３】なお、容器に細骨材及び水を入れる際、細
骨材を水締めするとともに、該細骨材をその天端が水の
液面にほぼ一致するように投入するようにしたならば、
容器内の細骨材と水との比率は、一般的な示方配合に近
いものとなって細骨材の補充量を大幅に低減することが
可能となる。

【００４４】容器に入れる細骨材と水の量は、コンクリ
ート配合を行う単位すなわち１バッチに必要な全量とし
てもよいし、何回かに分けて計量するようにしてもよ
い。

【００４５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るコンクリート
材料の計量方法の実施の形態について、添付図面を参照
して説明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等
については同一の符号を付してその説明を省略する。

【００４６】（第１実施形態）

【００４７】図１は、第１実施形態に係るコンクリート
材料の計量方法の手順を示したフローチャートである。
同図でわかるように、本実施形態に係るコンクリート材
料の計量方法においては、まず、所定の容器に湿潤状態
の細骨材及び水を入れて該細骨材を水没させる（ステッ
プ１０１）。ここで、容器に入れる細骨材及び水の量と
しては、コンクリートの配合単位すなわち１バッチに必
要な量であって、かつ示方配合通りの比率若しくはそれ
に近い比率とするのが望ましい。

【００４８】ここで、容器に細骨材及び水を入れる際、
該容器内に気泡が入らないようにバイブレータ等を使っ
て細骨材を水締めするとともに、図２に示すように、細
骨材１をその天端が水の液面２にほぼ一致するように投
入するのがよい。

【００４９】このようにすると、容器内の細骨材と水と
の比率は、一般的な示方配合に近いものとなって細骨材
の補充量を低減することが可能となる。

【００５０】次に、容器内の細骨材及び水の全質量Ｍf
と全容積Ｖfとを計量する（ステップ１０２）。

【００５１】次に、計量された全質量Ｍf及び全容積Ｖf
から細骨材の容積Ｖs、水の質量Ｍw、及び細骨材（表乾
状態）の質量Ｍsを、ρsを表乾状態の細骨材の密度、ρ
wを水の密度として

【００５２】Ｖs＝（Ｍf―Ｖf・ρw）／（ρs―ρw）

【００５３】Ｍw＝（Ｖf―Ｖs）ρw

【００５４】Ｍs＝Ｍf―Ｍw

【００５５】から算出する（ステップ１０３）。

【００５６】次に、算出された細骨材の質量Ｍsや水の
質量Ｍwを示方配合で示された配合量と比較して補充す
べき不足分を計量し（ステップ１０４）、次いで該不足
分を容器内の細骨材及び水とともにコンクリート材料と
する（ステップ１０５）。細骨材及び水の計量が終了し
たならば、セメント、粗骨材、混和剤その他のコンクリ
ート材料についても示方配合にしたがって計量を行い、
しかる後にコンクリートを製造する。

【００５７】このように本実施形態においては、細骨材
の表面水は、湿潤状態が異なる細骨材ごとのばらつきが
考慮された状態で水の質量Ｍwの一部として間接的に算
出されるとともに、細骨材の質量は、表乾状態のときの
質量Ｍsとして把握される。

【００５８】以上説明したように、本実施形態に係るコ
ンクリート材料の計量方法によれば、細骨材の表面水が
水の質量Ｍwの一部として間接的に算出されるととも
に、細骨材の質量が表乾状態のときの質量Ｍsとして把
握される。すなわち、細骨材や水の質量は、示方配合と
同等の条件で把握されることとなり、湿潤状態が異なる
細骨材を用いても、該細骨材の表面水率を別途計測する
ことなく、示方配合通りの水量でコンクリートを製造す
ることが可能となる。

【００５９】また、本実施形態に係るコンクリート材料
の計量方法によれば、容器に細骨材及び水を入れる際、
容器内に気泡が入らないように細骨材を水締めするとと
もに、該細骨材をその天端が水の液面にほぼ一致するよ
うに投入するようにしたので、容器内の細骨材と水との
比率は、一般的な示方配合に近いものとなって細骨材の
補充量を大幅に低減することが可能となる。

【００６０】したがって、補充される細骨材の表面水に
起因する練混ぜ水量の誤差は、きわめて小さくなり、水
量に関する配合精度を大幅に向上させることが可能とな
る。

【００６１】本実施形態では、コンクリートの配合単位
すなわち１バッチに必要な全量を一度で計量するように
したが、必ずしも細骨材や水を一度で計量する必要はな
く、何回かに分けて行うようにしてもよい。この場合、
上述の実施形態におけるステップ１０１からステップ１
０４までを繰り返すこととなる。

【００６２】（第２実施形態）

【００６３】図３は、第２実施形態に係るコンクリート
材料の計量方法の手順を示したフローチャートである。
同図でわかるように、本実施形態に係るコンクリート材
料の計量方法においては、まず、所定の容器に湿潤状態
の細骨材及び水を入れて該細骨材を水没させる（ステッ
プ１１１）。ここで、容器に入れる細骨材及び水の量と
しては、コンクリートの配合単位すなわち１バッチに必
要な量であって、かつ示方配合通りの比率若しくはそれ
に近い比率とするのが望ましい。

【００６４】ここで、容器に細骨材及び水を入れる際、
バイブレータ等を使って細骨材を水締めするとともに、
細骨材１をその天端が水の液面２にほぼ一致するように
投入するのがよい（第１実施形態の図２参照）。

【００６５】このようにすると、容器内の細骨材と水と
の比率は、一般的な示方配合に近いものとなって細骨材
の補充量を低減することが可能となる。なお、水締めを
行うにあたっては、できるだけ気泡が入らないようにす
るのが望ましい。

【００６６】次に、容器内の細骨材及び水の全質量Ｍf
と全容積Ｖfとを計量する（ステップ１１２）。

【００６７】次に、計量された全質量Ｍf及び全容積Ｖf
から細骨材の容積Ｖs、水の質量Ｍw、及び細骨材（表乾
状態）の質量Ｍsを、ρsを表乾状態の細骨材の密度、ρ
wを水の密度、ａを全容積Ｖf中に含まれる空気量（％）
として

【００６８】Ｖs＝（Ｍf―Ｖf（１―ａ／１００）・ρ
w）／（ρs―ρw）

【００６９】Ｍw＝（Ｖf（１―ａ／１００）―Ｖs）ρw

【００７０】Ｍs＝Ｍf―Ｍw

【００７１】から算出する（ステップ１１３）。

【００７２】次に、算出された細骨材の質量Ｍsや水の
質量Ｍwを示方配合で示された配合量と比較して補充す
べき不足分を計量し（ステップ１１４）、次いで該不足
分を容器内の細骨材及び水とともにコンクリート材料と
する（ステップ１１５）。細骨材及び水の計量が終了し
たならば、セメント、粗骨材、混和剤その他のコンクリ
ート材料についても示方配合にしたがって計量を行い、
しかる後にコンクリートを製造する。

【００７３】このように本実施形態においては、細骨材
の表面水は、湿潤状態が異なる細骨材ごとのばらつきが
考慮された状態で水の質量Ｍwの一部として間接的に算
出されるとともに、細骨材の質量は、表乾状態のときの
質量Ｍsとして把握される。

【００７４】以上説明したように、本実施形態に係るコ
ンクリート材料の計量方法によれば、細骨材の表面水が
水の質量Ｍwの一部として間接的に算出されるととも
に、細骨材の質量が表乾状態のときの質量Ｍsとして把
握される。すなわち、細骨材や水の質量は、示方配合と
同等の条件で把握されることとなり、湿潤状態が異なる
細骨材を用いても、該細骨材の表面水率を別途計測する
ことなく、示方配合通りの水量でコンクリートを製造す
ることが可能となる。

【００７５】したがって、コンクリートの品質向上を図
ることができるとともに、従来のように強度面で２０％
近い大きな安全率を見込む必要もなくなり、結果的にセ
メント量や混和剤量を節約することが可能となる。

【００７６】また、本実施形態に係るコンクリート材料
の計量方法によれば、容器に細骨材及び水を入れる際、
細骨材を水締めするとともに、該細骨材をその天端が水
の液面にほぼ一致するように投入するようにしたので、
容器内の細骨材と水との比率は、一般的な示方配合に近
いものとなって細骨材の補充量を大幅に低減することが
可能となる。

【００７７】したがって、補充される細骨材の表面水に
起因する練混ぜ水量の誤差は、きわめて小さくなり、水
量に関する配合精度を大幅に向上させることが可能とな
る。

【００７８】本実施形態では、コンクリートの配合単位
すなわち１バッチに必要な全量を一度で計量するように
したが、必ずしも細骨材や水を一度で計量する必要はな
く、何回かに分けて行うようにしてもよい。この場合、
上述の実施形態におけるステップ１１１からステップ１
１４までを繰り返すこととなる。

【００７９】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１及び請求項
３に係る本発明のコンクリート材料の計量方法によれ
ば、細骨材や水の質量が示方配合と同等の条件で把握さ
れることとなり、湿潤状態が異なる細骨材を用いても、
表面水率を別途計測することなく、示方配合通りの水量
でコンクリートを製造することが可能となる。

【００８０】また、請求項２及び請求項４に係る本発明
のコンクリート材料の計量方法によれば、容器内の細骨
材と水との比率は、一般的な示方配合に近いものとなっ
て細骨材の補充量を大幅に低減することが可能となり、
その結果、補充される細骨材の表面水に起因する練混ぜ
水量の誤差がきわめて小さくなるという効果も奏する。

【００８１】

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態に係るコンクリート材料の計量方
法の手順を示したフローチャート。

【図２】容器内に入れられた細骨材及び水の一例を示し
た図。

【図３】第２実施形態に係るコンクリート材料の計量方
法の手順を示したフローチャート。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の容器に湿潤状態の細骨材及び水を
   入れて該細骨材を水没させ、前記容器内の細骨材及び水
   の全質量Ｍfと全容積Ｖfとを計量し、前記全質量Ｍf及
   び前記全容積Ｖfから前記細骨材の容積Ｖs、前記水の質
   量Ｍw、前記細骨材が表乾状態にあるときの質量Ｍsを、
   ρsを表乾状態の細骨材の密度、ρwを水の密度として Ｖs＝（Ｍf―Ｖf・ρw）／（ρs―ρw） Ｍw＝（Ｖf―Ｖs）ρw Ｍs＝Ｍf―Ｍw から算出し、次いで、前記容器内の細骨材及び水並びに
   不足する細骨材若しくは水の補充分をコンクリート材料
   とすることを特徴とするコンクリート材料の計量方法。
2. 【請求項２】 前記容器に前記細骨材及び前記水を入れ
   る際、前記容器内に気泡が入らないように前記細骨材を
   水締めするとともに、該細骨材をその天端が前記水の液
   面にほぼ一致するように投入する請求項１記載のコンク
   リート材料の計量方法。
3. 【請求項３】 所定の容器に湿潤状態の細骨材及び水を
   入れて該細骨材を水没させ、前記容器内の細骨材及び水
   の全質量Ｍfと全容積Ｖfとを計量し、前記全質量Ｍf及
   び前記全容積Ｖfから前記細骨材の容積Ｖs、前記水の質
   量Ｍw、前記細骨材が表乾状態にあるときの質量Ｍsを、
   ρsを表乾状態の細骨材の密度、ρwを水の密度、ａを全
   容積Ｖf中に含まれる空気量（％）として Ｖs＝（Ｍf―Ｖf（１―ａ／１００）・ρw）／（ρs―
   ρw） Ｍw＝（Ｖf（１―ａ／１００）―Ｖs）ρw Ｍs＝Ｍf―Ｍw から算出し、次いで、前記容器内の細骨材及び水並びに
   不足する細骨材若しくは水の補充分をコンクリート材料
   とすることを特徴とするコンクリート材料の計量方法。
4. 【請求項４】 前記容器に前記細骨材及び前記水を入れ
   る際、前記細骨材を水締めするとともに、該細骨材をそ
   の天端が前記水の液面にほぼ一致するように投入する請
   求項３記載のコンクリート材料の計量方法。