JP2010038857A

JP2010038857A - 骨材の微粒分量試験方法

Info

Publication number: JP2010038857A
Application number: JP2008205251A
Authority: JP
Inventors: Minoru Yoshimoto; 稔吉本; Ryoichi Takagi; 亮一高木
Original assignee: Taiheiyo Cement Corp
Current assignee: Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 2008-08-08
Filing date: 2008-08-08
Publication date: 2010-02-18

Abstract

【課題】骨材の微粒分を、個人差が少なく、再現性よく、正確に把握する試験方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】骨材の微粒分量をフルイで試験する方法であって、骨材を含む洗浄媒体に超音波洗浄を施すステップと、洗浄後に、所定の目開きのフルイの上にこれより大きな目開きのフルイを重ね、洗浄後の洗浄媒体をフルイの上に開けて、フルイ通過分を除去するステップと、を含み、上記洗浄ステップとその後のフルイ通過分の除去ステップを、所定の目開きのフルイ通過分が目視できなくなるまで繰り返して、洗浄後の試料から洗浄媒体を、除去して、恒量とし、微粒分量を算出することを特徴とする試験方法、を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、骨材の微粒分量試験方法に関するものである。

セメントコンクリート、セメントモルタルに使用する骨材は、細骨材、粗骨材がある。骨材は、砕石及び砕砂、スラグ骨材、人工軽量骨材並びに砂利及び砂が含まれる。岩種は砂岩、礫岩、花崗岩、安山岩、玄武岩、石灰石、頁岩等があげられる。骨材のうち、公称目開き0.075ｍｍの金属製網ふるいを通過する微粒分量は、JISでその上限値が規定されている。また、JIS A１１０３で、その試験方法が規定されている。この試験方法は、洗い工程の個人差等によるバラツキの大きさやその洗いの回数の判断基準が曖昧であることが指摘されている。また、対象となる岩種が多様であるため、正確な値を測定できていない可能性が示唆されている。

JIS A１１０３：２００３

しかしながら、粘土鉱物由来の泥分や有機物由来等の不純物が主成分である微粒分を含有するセメントコンクリート、セメントモルタルでは、フレッシュ性状、強度物性および耐久性(硬化不良やひび割れ）等に大きな影響を与えることが予想される。そのため、微粒分の量を正確に把握することはコンクリート構造物の設計の観点から考えると重要である。そこで、本発明は、本微粒分を正確に把握する試験方法を提供するものである。

本発明は、骨材の微粒分量をフルイで試験する方法であって、骨材を含む洗浄媒体に超音波洗浄を施すステップと、洗浄後に、所定の公称目開きのフルイの上に、洗浄後の洗浄媒体を開けて、フルイ通過分を除去するステップと、を含み、上記洗浄ステップとその後のフルイ通過分の除去ステップを、所定の公称目開きのフルイ通過分が目視できなくなるまで繰り返して、洗浄後の試料から洗浄媒体を、除去して、恒量とし、微粒分量を算出することを特徴とする試験方法、を提供する。

骨材の微粒分量をフルイで試験する方法であって、骨材を含む洗浄媒体に超音波洗浄を施すステップと、洗浄後に、公称目開き０．０７５ｍｍのフルイの上に、洗浄後の洗浄媒体を開けて、フルイ通過分を除去するステップと、を含み上記洗浄ステップとその後のフルイ通過分の除去ステップを、０．０７５ｍｍ通過分が目視できなくなるまで繰り返して、洗浄後の試料から洗浄媒体を、除去して、恒量とし、
R=（ｍ1−ｍ２）／ｍ１×１００（ここで、R：骨材の微粒分量（％）、ｍ１：洗浄前の乾燥質量（ｋｇ）、ｍ２：洗浄後の乾燥質量（ｋｇ））
によって、微粒分量を算出することを特徴とする試験方法、を提供する。

骨材の微粒分量試験が、個人差が少なく、再現性よく、短時間に実行可能となり、従来のJIS法では、分離できなかった微粒分が分離できる試験法が提供できる。

以下、本発明の骨材の微粒分量試験方法についてさらに詳細に説明する。本発明において骨材とは、特に言及しない場合は、砕石及び砕砂、スラグ骨材、人工軽量骨材並びに砂利及び砂が含まれる。又、混練機等を用いた骨材洗浄作業によって発生する粒子のうち、本微粒分についての試験方法にも適用される。

岩種は砂岩、礫岩、花崗岩、安山岩、玄武岩、石灰石、頁岩等であり、特に砂利、砂には、各種の泥分あるいは、有機物等の不純分が混入し、砕石にも砕石工程での不純分が混入する場合もある。試料は、ロットの代表性のよいものを通常の縮分操作等で調製する。

骨材を洗浄する媒体は、水道水が一般的である。

超音波洗浄は、洗浄媒体を浴槽にいれて、浴槽外から間接的に超音波を施す形式、超音波発生ユニットを浴槽に直接いれて、洗浄媒体に超音波印加を行う形式でも良い。

洗浄後に、微粒分を通過させフルイ通過分を除去するフルイは、所定目開きが確保できるものであれば良いが、JIS A１１０３に規定する公称目開き０．０７５ｍｍのフルイが好ましい。また、このフルイ上にこれより大きな目開きのフルイを重ね、洗浄後の洗浄媒体をフルイの上に開けることが、所定目開きのフルイを保護するために好ましい。

フルイ通過分の除去ステップの終点は、所定目開きのフルイ通過分とともに通過する洗浄媒体の濁度によって判定する。これを、光学的に検出する手段を用いてもよいし、目視によって、通過微粒分のなくなることを判定しても良い。通過微粒分がなくなるまで洗浄、除去を繰り返して、残存分から、洗浄媒体を加熱乾燥によって除き、恒量（フルイ通過分がなくなり、微粒分量を除いた後の乾燥重量が一定となること）とする。

次いで、フルイ通過分である当初重量からの減量分を当初重量に対する比等で算出する。

例えば、R=（ｍ1−ｍ２）／ｍ１×１００（ここで、R：骨材の微粒分量（％）、ｍ１：洗浄前の乾燥質量（ｋｇ）、ｍ２：洗浄後の乾燥質量（ｋｇ））によって、微粒分量を算出する。

以下、実施例により本発明を具体的に詳しく説明するが、本発明はここで表す実施例に限定されるものではない。

測定対象の骨材として、最大寸法が２０ｍｍの粗骨材を用い、２０ｋｇの骨材から試料分取器で縮分して、ロットを代表するように試料４ｋｇを調製した。

上記試料を更に試料分取器によって二分し、それぞれ1回の試験試料とした。試料は１０５℃で一定質量となるまで電気乾燥器で、水分を除去、乾燥した。

乾燥後の試料１を、図１に示す超音波洗浄器２で1分間洗浄処理した。その手順は、次の通りである。試料２ｋｇをプラスチック容器３に８ｋｇの水４とともにいれた。水４は、試料が完全に水中に没し、水相のみが１０ｃｍ以上あることが好ましい。

試料１と水４を入れた容器３をそのまま超音波洗浄器２の槽内に収める。このとき、超音波洗浄器２の水槽（槽容量１４．４リットル）内の水５の水位が、容器３の水位と同一であることが好ましい。こうすると、容器3内に超音波を効率よく伝えることができる。

超音波洗浄槽の容器３に対し高周波出力360Wの超音波（周波数38ｋHz BLT自励発振）を1分間印加した。

本微粒分の容器３からの取り出しと定量は次の通りである。公称目開き０．０７５ｍｍのフルイの上に１．２ｍｍの目開きのフルイを重ね、容器３の水２とともに骨材１をフルイの上に開けた。

１．２ｍｍフルイを上に重ねたのは、粗い粒子が、公称目開き０．０７５ｍｍのフルイの上に直接落下し、フルイを傷つけて、篩性能を低下させることを防止するためである。

上記1分間洗浄とその後のフルイ操作は、必要に応じて（例えば、０．０７５ｍｍ通過分が目視できなくなるまで）繰り返す。

重ねた2個のフルイにとどまった粒子は洗いながら、試料中にもどして追加して、前記繰り返し操作の間に洗浄、フルイ処理した。

洗浄後の試料重量を、１０５℃で乾燥して、減量の認められない恒量とした。

試験結果は、次式によって計算した。
R=（ｍ1−ｍ２）／ｍ１×１００（ここで、R：骨材の微粒分量（％）、ｍ１：洗浄前の乾燥質量（ｋｇ）、ｍ２：洗浄後の乾燥質量（ｋｇ））
試験は、同時に採取した試料について2回行い、その平均値を取った。

試料として、津久見産石灰石砕石骨材を用いて、上記試験をおこなった結果を、比較例（JIS A１１０３：２００３に準拠して得られた結果）とともに、表１に示す。

実施例での、1分間洗浄とその後のフルイ操作の繰り返し回数は、3回である。図２に、本発明方法とJIS試験方法とを対比させて、洗浄回数と微粒分量（％）との関係を示した概念図を表す。
図２中の実線は、JIS試験方法の測定値が収束する漸近線であり、本発明方法のデータは、すでに３回洗浄で、本漸近線上に位置する。

更に、表２に、試験者を変えたJIS試験Bと実施例Bの結果を併記した。

更に、多数の実験をおこなった。一般的に、JIS試験方法で、１０回洗浄したものより、本発明の超音波洗浄をしたものが、微粒分量（％）の値が大である。JIS試験では、６〜７回程度の洗浄で恒量となること（目視でフルイ通過分がなくなり、微量分量を除いた乾燥重量が一定となる）が一般的であり、実施例では、個人差も解消して、再現性よく、短時間に微粒分量を求めることができた。

次に、上記と同条件で、５種の骨材の、それぞれ二つのロットについて微粒分量を求めた結果を、JIS試験結果と対比させて表３に示す。

JIS試験では、洗浄回数は６回であり、実施例では、洗浄回数は、３回である。

表３のすべての岩種において、JIS試験での微粒分量に比べて、本実施例の微粒分量が大である。岩種によって超音波洗浄機での洗浄効果に差異が生じており、この試験方法により、より正確な微粒分量の測定が可能であることが判る。

表３から、従来法では、洗浄できなかった微粒分が、本発明の実施例では、洗浄可能であり、単なる測定時間の短縮にとどまらす、粗骨材で、従来分離できなかった微粒分が分離し、洗浄後の粗骨材自体の質的変化が生じている。これは、洗浄後の骨材の表面拡大写真からも観察可能である。

即ち、SEM写真から、骨材表面の付着微粒分が剥離し、骨材表面自体の凹凸が明瞭となっていることが観察できる。

骨材の微粒分量試験が再現性よく可能となり、コンクリート構造物の設計の重要データを提供する手段となる。

実施形態の一部を示す概念図である。 JIS試験方法と対比させた、本発明方法の洗浄回数と微粒分量（％）との関係の概念図である。

符号の説明

１：試料
２：超音波洗浄器
３：容器
４：容器中の水
５：超音波洗浄器中の水

Claims

骨材の微粒分量をフルイで試験する方法であって、
骨材を含む洗浄媒体に超音波洗浄を施すステップと、
洗浄後に、所定の目開きのフルイの上に、洗浄後の洗浄媒体を開けて、フルイ通過分を除去するステップと、を含み、
上記洗浄ステップとその後のフルイ通過分の除去ステップを、所定の目開きのフルイ通過分が目視できなくなるまで繰り返して、
洗浄後の試料から洗浄媒体を、除去して、恒量とし、微粒分量を算出することを特徴とする試験方法。
骨材の微粒分量をフルイで試験する方法であって、
骨材を含む洗浄媒体に超音波洗浄を施すステップと、
洗浄後に、公称目開き０．０７５ｍｍのフルイの上に、洗浄後の洗浄媒体を開けて、フルイ通過分を除去するステップと、を含み
上記洗浄ステップとその後のフルイ通過分の除去ステップを、０．０７５ｍｍ通過分が目視できなくなるまで繰り返して、
洗浄後の試料から洗浄媒体を、除去して、恒量とし、
R=（ｍ1−ｍ２）／ｍ１×１００（ここで、R：骨材の微粒分量（％）、ｍ１：洗浄前の乾燥質量（ｋｇ）、ｍ２：洗浄後の乾燥質量（ｋｇ））
によって、微粒分量を算出することを特徴とする試験方法。