JP4656475B2

JP4656475B2 - Air volume measuring device, unit water volume measuring device, and fresh concrete measuring container

Info

Publication number: JP4656475B2
Application number: JP2001200559A
Authority: JP
Inventors: 博之中村; 茂幸十河
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 2001-07-02
Filing date: 2001-07-02
Publication date: 2011-03-23
Anticipated expiration: 2021-07-02
Also published as: JP2003014603A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フレッシュコンクリートの空気量を測定する空気量測定装置及び単位水量を測定する単位水量測定装置並びにフレッシュコンクリート測定用容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フレッシュコンクリートの品質を管理することは、コンクリート工事の信頼性や経済性を高める上できわめて重要な作業であり、現場においては、ミキサー等からフレッシュコンクリートを採取して様々な試験を行っている。
【０００３】
フレッシュコンクリートの管理指標の一つとして空気量があるが、かかる空気量は、フレッシュコンクリートのワーカビリティーに著しい影響を及ぼし、例えば、空気量が１％多くなると、スランプは約２．５ｃｍ大きくなる。
【０００４】
また、空気量はコンクリートの圧縮強度にも影響を及ぼす。例えば、水セメント比が一定のコンクリートにおいては、空気量１％あたり、圧縮強度は４〜６％減少する。
【０００５】
したがって、打設前にフレッシュコンクリートの空気量を測定し、適切な空気量になっているかどうかを測定する必要があり、従来、ＪＩＳに規定されている「フレッシュコンクリートの空気量の圧力による試験方法」によって空気量を測定していた。
【０００６】
かかる試験を注水によって行う場合には、まず、空気量測定装置の容器本体に該容器本体の天端と同一高さとなるようにフレッシュコンクリートを入れ、次いで、容器本体に蓋体を取り付けて空気が漏れないように気密に連結した後、排水口から水が溢れるまで注水口から水を注水し、次いで、ハンドポンプで空気室に空気を送り、該空気室内の圧力を圧力調整弁を使いながら初圧力（１００ｋＰａ）に設定する。
【０００７】
次に、作動弁を開くことによって空気室内の空気を容器本体と蓋体で囲まれた気密空間に送り込み、圧力ゲージの指針が安定した後、該指針を読んでフレッシュコンクリートの空気量を測定する。
【０００８】
一方、フレッシュコンクリートの管理指標の一つとして、変形あるいは流動に対する抵抗性の程度を表すコンシステンシーがあるが、かかるコンシステンシーが小さいと、流動性が大きく打設が容易になる反面、材料分離が生じやすくなる。また、コンシステンシーが大きいと、材料分離が生じにくい反面、流動性に乏しく充填作業などが容易でない。
【０００９】
したがって、打設部位の状況に応じてコンシステンシーが適切に設定されるよう、例えばスランプ試験で確認する必要がある。
【００１０】
ここで、フレッシュコンクリートのコンシステンシーは、同じ水セメント比のコンクリートであれば、単位水量を小さくすればするほど大きくなり、ブリージングの発生も抑えることができる。
【００１１】
そのため、フレッシュコンクリートの単位水量を計測することは、コンクリートの品質上、大きな意義があり、従来においても、加熱法、ＲＩ法などが提案されていた。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような空気量試験方法では、注水口から水を注水する際、注水空間に空気が残らないよう、空気量測定装置を動揺させるなど振動を与えて空気を追い出す必要があるという問題や、振動を与えたとしても、蓋体の裏面に付着した微細な気泡を完全に追い出すことが難しいため、結果として、空気量の測定値に誤差を生じる懸念があるという問題を生じていた。
【００１３】
また、ハンドポンプで空気室に空気を送った後、該空気室内の圧力を初圧力（１００ｋＰａ）に設定すべく、調整弁を操作せねばならないため、空気量測定作業が煩雑になるという問題も生じていた。
【００１４】
また、上述したような加熱法で単位水量を測定する方法では、試料が多くなると、当然ながら乾燥時間が長くなり、その間に水和反応で水量が減少し、単位水量を正確に把握することができないという問題を生じていた。
【００１５】
また、放射線を照射するＲＩ法では、他のコンクリート材料の影響を除外するための補正が必要になるというという問題を生じていた。
【００１６】
そして、このように単位水量を測定する方法すら、十分に確立されていないため、単位水量を測定する装置にいたっては、未だ開発されていないのが現状である。
【００１７】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、フレッシュコンクリートの空気量を簡単な操作でしかも精度よく測定することが可能な空気量測定装置を提供することを目的とする。
【００１８】
また、本発明は、フレッシュコンクリートの単位水量を簡便かつ正確に計測することが可能なフレッシュコンクリートの単位水量測定装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る空気量測定装置は請求項１に記載したように、フレッシュコンクリートが収容される容器本体及び該容器本体の上部開口を気密に閉じる蓋体からなるフレッシュコンクリート測定用容器を備え、該蓋体に空気室、該空気室に連通する給気口及び前記フレッシュコンクリート測定用容器内の気密空間と前記空気室との連通及び非連通を切り替える作動弁並びに前記気密空間に連通する注水口及び排水口を設けてなる空気量測定装置において、前記注水口を前記蓋体の縁部近傍に設けるとともに前記蓋体の中央近傍を挟んで前記注水口の反対側に位置する縁部近傍に前記排水口を設けることで、前記気密空間のうち、先行収容されたフレッシュコンクリートの上方に形成された注水空間に前記注水口を介して注水する際、前記注水口から前記排水口に向かう流れが前記注水空間に形成されるように構成するとともに、前記空気室内の圧力を計測する圧力計測部と、前記圧力計測部で計測された初圧力、平衡圧力及び前記フレッシュコンクリートの容積Ｖ₁を用いて前記フレッシュコンクリートの空気量Ａ₁（％）を演算する演算処理部とを備え、該演算処理部を、予め記憶された任意の初圧力及び平衡圧力とフレッシュコンクリートの空気容積との関連付けデータに前記圧力計測部で計測された前記初圧力及び平衡圧力を適用することによって前記フレッシュコンクリートに含まれる空気容積を算出し、該空気容積を前記フレッシュコンクリートの容積Ｖ₁で除することで前記フレッシュコンクリートの空気量Ａ₁（％）を算出することができるように構成したものである。
【００２０】
また、本発明に係る空気量測定装置は、前記蓋体をその裏面が前記注水口から前記排水口に沿って上向き勾配となるように構成したものである。
【００２１】
また、本発明に係る空気量測定装置は、前記容器本体が載置される傾斜台座を備えたものである。
【００２２】
また、本発明に係る空気量測定装置は請求項４に記載したように、フレッシュコンクリートが収容される容器本体及び該容器本体の上部開口を気密に閉じる蓋体からなるフレッシュコンクリート測定用容器を備え、該蓋体に空気室、該空気室に連通する給気口及び前記フレッシュコンクリート測定用容器内の気密空間と前記空気室との連通及び非連通を切り替える作動弁並びに前記気密空間に連通する注水口及び排水口を設けてなる空気量測定装置において、空気ボンベに設けられた空気噴出ノズルの先端を前記給気口に接続して該空気ボンベ内の空気を前記空気室に送り込むことができるように前記給気口を構成するとともに、前記空気室内の圧力を計測する圧力計測部と、前記圧力計測部で計測された初圧力、平衡圧力及び前記フレッシュコンクリートの容積Ｖ₁を用いて前記フレッシュコンクリートの空気量Ａ₁（％）を演算する演算処理部とを備え、該演算処理部を、予め記憶された任意の初圧力及び平衡圧力とフレッシュコンクリートの空気容積との関連付けデータに前記圧力計測部で計測された前記初圧力及び平衡圧力を適用することによって前記フレッシュコンクリートに含まれる空気容積を算出し、該空気容積を前記フレッシュコンクリートの容積Ｖ₁で除することで前記フレッシュコンクリートの空気量Ａ₁（％）を算出することができるように構成したものである。
【００２３】
また、本発明に係る空気量測定装置は、前記給気口に圧力制限手段を設けるとともに該圧力制限手段を前記空気室内の最高圧力が一定値となるように構成したものである。
【００２４】
また、本発明に係る空気量測定装置は、前記蓋体に防水カバーを取り付けたものである。
【００２５】
また、本発明に係る空気量測定装置は、前記防水カバーを着脱自在に構成したものである。
【００２６】
また、本発明に係る空気量測定装置は、前記防水カバーを透明材料で形成したものである。
【００２７】
また、本発明に係る単位水量測定装置は請求項９に記載したように、フレッシュコンクリートが収容される容器本体及び該容器本体の上部開口を気密に閉じる蓋体からなるフレッシュコンクリート測定用容器を備え、該蓋体に空気室、該空気室に連通する給気口及び前記フレッシュコンクリート測定用容器内の気密空間と前記空気室との連通及び非連通を切り替える作動弁並びに前記気密空間に連通する注水口及び排水口を設けてなる単位水量測定装置において、前記注水口を前記蓋体の縁部近傍に設けるとともに前記蓋体の中央近傍を挟んで前記注水口の反対側に位置する縁部近傍に前記排水口を設けることで、前記気密空間のうち、先行収容されたフレッシュコンクリートの上方に形成された注水空間に前記注水口を介して注水する際、前記注水口から前記排水口に向かう流れが前記注水空間に形成されるように構成するとともに、前記空気室内の圧力を計測する圧力計測部と、前記フレッシュコンクリート測定用容器の質量を計測する質量計測部と、前記圧力計測部で計測された初圧力、平衡圧力及び前記フレッシュコンクリートの容積Ｖ₁を用いて前記フレッシュコンクリートの単位容積質量γ₁及び空気量Ａ₁（％）を演算する演算処理部と、該演算処理部に所定のデータを伝送する入力部とを備え、該入力部は、前記フレッシュコンクリートを混練する前のコンクリート単位容積Ｖ₀、単位水量Ｗ₀、空気量Ａ₀（％）及び単位容積質量γ₀を前記データとして入力することができるようになっており、前記演算処理部は、予め記憶された任意の初圧力及び平衡圧力とフレッシュコンクリートの空気容積との関連付けデータに前記圧力計測部で計測された前記初圧力及び平衡圧力を適用することによって前記フレッシュコンクリートに含まれる空気容積を算出し、該空気容積を前記フレッシュコンクリートの容積Ｖ₁で除することで前記フレッシュコンクリートの空気量Ａ₁（％）を算出するようになっているとともに、前記入力部から伝送されてきた前記各データと前記空気量Ａ₁（％）及び前記単位容積質量γ₁とから、実際に製造されたフレッシュコンクリートの水量Ｗ₁を、ρ_w、ρ_sをそれぞれ水、細骨材の密度として、次式、
Ｗ₁＝Ｗ₀＋ΔＷ_s （１）
ΔＷ_s＝(（γ₀／γ₁）・Ｖ₀・（１−Ａ₁／１００）−Ｖ₀・（１−Ａ₀／１００）)／（１／ρ_w−１／ρ_s）（２）
で算出し、次いで、算出されたＷ₁と前記フレッシュコンクリートの容積Ｖ₁を用いて該フレッシュコンクリートの単位水量Ｗ₁′を次式、
Ｗ₁′＝Ｗ₁／Ｖ₁ （３）
により演算するようになっているものである。
【００２８】
また、本発明に係る単位水量測定装置は、前記蓋体をその裏面が前記注水口から前記排水口に沿って上向き勾配となるように構成したものである。
【００２９】
また、本発明に係る単位水量測定装置は、前記容器本体が載置される傾斜台座を備えたものである。
【００３０】
また、本発明に係る単位水量測定装置は請求項１２に記載したように、フレッシュコンクリートが収容される容器本体及び該容器本体の上部開口を気密に閉じる蓋体からなるフレッシュコンクリート測定用容器を備え、該蓋体に空気室、該空気室に連通する給気口及び前記フレッシュコンクリート測定用容器内の気密空間と前記空気室との連通及び非連通を切り替える作動弁並びに前記気密空間に連通する注水口及び排水口を設けてなる単位水量測定装置において、空気ボンベに設けられた空気噴出ノズルの先端を前記給気口に接続して該空気ボンベ内の空気を前記空気室に送り込むことができるように前記給気口を構成するとともに、前記空気室内の圧力を計測する圧力計測部と、前記フレッシュコンクリート測定用容器の質量を計測する質量計測部と、前記圧力計測部で計測された初圧力、平衡圧力及び前記フレッシュコンクリートの容積Ｖ₁を用いて前記フレッシュコンクリートの単位容積質量γ₁及び空気量Ａ₁（％）を演算する演算処理部と、該演算処理部に所定のデータを伝送する入力部とを備え、該入力部は、前記フレッシュコンクリートを混練する前のコンクリート単位容積Ｖ₀、単位水量Ｗ₀、空気量Ａ₀（％）及び単位容積質量γ₀を前記データとして入力することができるようになっており、前記演算処理部は、予め記憶された任意の初圧力及び平衡圧力とフレッシュコンクリートの空気容積との関連付けデータに前記圧力計測部で計測された前記初圧力及び平衡圧力を適用することによって前記フレッシュコンクリートに含まれる空気容積を算出し、該空気容積を前記フレッシュコンクリートの容積Ｖ₁で除することで前記フレッシュコンクリートの空気量Ａ₁（％）を算出するようになっているとともに、前記入力部から伝送されてきた前記各データと前記空気量Ａ₁（％）及び前記単位容積質量γ₁とから、実際に製造されたフレッシュコンクリートの水量Ｗ₁を、ρ_w、ρ_sをそれぞれ水、細骨材の密度として、次式、
Ｗ₁＝Ｗ₀＋ΔＷ_s （１）
ΔＷ_s＝(（γ₀／γ₁）・Ｖ₀・（１−Ａ₁／１００）−Ｖ₀・（１−Ａ₀／１００）)／（１／ρ_w−１／ρ_s）（２）
で算出し、次いで、算出されたＷ₁と前記フレッシュコンクリートの容積Ｖ₁を用いて該フレッシュコンクリートの単位水量Ｗ₁′を次式、
Ｗ₁′＝Ｗ₁／Ｖ₁ （３）
により演算するようになっているものである。
【００３１】
また、本発明に係る単位水量測定装置は、前記給気口に圧力制限手段を設けるとともに該圧力制限手段を前記空気室内の最高圧力が一定値となるように構成したものである。
【００３２】
また、本発明に係る単位水量測定装置は、前記蓋体に防水カバーを取り付けたものである。
【００３３】
また、本発明に係る単位水量測定装置は、前記防水カバーを着脱自在に構成したものである。
【００３４】
また、本発明に係る単位水量測定装置は、前記防水カバーを透明材料で形成したものである。
【００３５】
また、本発明に係るフレッシュコンクリート測定用容器は請求項１７に記載したように、フレッシュコンクリートが収容される容器本体及び該容器本体の上部開口を気密に閉じる蓋体からなり、該蓋体に空気室、該空気室に連通する給気口及び前記フレッシュコンクリート測定用容器内の気密空間と前記空気室との連通及び非連通を切り替える作動弁並びに前記気密空間に連通する注水口及び排水口を設けてなるフレッシュコンクリート測定用容器において、前記注水口を前記蓋体の縁部近傍に設けるとともに前記蓋体の中央近傍を挟んで前記注水口の反対側に位置する縁部近傍に前記排水口を設けることで、前記気密空間のうち、先行収容されたフレッシュコンクリートの上方に形成された注水空間に前記注水口を介して注水する際、前記注水口から前記排水口に向かう流れが前記注水空間に形成されるように構成するとともに、前記空気室内の圧力を計測する圧力計測部を備え、該圧力計測部で計測された初圧力及び平衡圧力をデータ出力可能に構成したものである。
【００３６】
また、本発明に係るフレッシュコンクリート測定用容器は、前記蓋体をその裏面が前記注水口から前記排水口に沿って上向き勾配となるように構成したものである。
【００３７】
また、本発明に係るフレッシュコンクリート測定用容器は、前記容器本体が載置される傾斜台座を備えたものである。
【００３８】
また、本発明に係るフレッシュコンクリート測定用容器は請求項２０に記載したように、フレッシュコンクリートが収容される容器本体及び該容器本体の上部開口を気密に閉じる蓋体からなり、該蓋体に空気室、該空気室に連通する給気口及び前記フレッシュコンクリート測定用容器内の気密空間と前記空気室との連通及び非連通を切り替える作動弁並びに前記気密空間に連通する注水口及び排水口を設けてなるフレッシュコンクリート測定用容器において、空気ボンベに設けられた空気噴出ノズルの先端を前記給気口に接続して該空気ボンベ内の空気を前記空気室に送り込むことができるように前記給気口を構成するとともに、前記空気室内の圧力を計測する圧力計測部を備え、該圧力計測部で計測された初圧力及び平衡圧力をデータ出力可能に構成したものである。
【００３９】
また、本発明に係るフレッシュコンクリート測定用容器は、前記給気口に圧力制限手段を設けるとともに該圧力制限手段を前記空気室内の最高圧力が一定値となるように構成したものである。
【００４０】
また、本発明に係るフレッシュコンクリート測定用容器は、前記蓋体に防水カバーを取り付けたものである。
【００４１】
また、本発明に係るフレッシュコンクリート測定用容器は、前記防水カバーを着脱自在に構成したものである。
【００４２】
また、本発明に係るフレッシュコンクリート測定用容器は、前記防水カバーを透明材料で形成したものである。
【００４３】
請求項１の発明に係る空気量測定装置、請求項９の発明に係る単位水量測定装置及び請求項１７の発明に係るフレッシュコンクリート測定用容器においては、注水口を蓋体の縁部近傍に設けるとともに蓋体の中央近傍を挟んで注水口の反対側に位置する縁部近傍に排水口を設けることで、気密空間のうち、先行収容されたフレッシュコンクリートの上方に形成された注水空間に注水口を介して注水する際、注水口から排水口に向かう流れが注水空間に形成されるように構成してある。
【００４４】
そのため、注水空間の空気は、注水口から排水口に向かう流れに乗って排水口から排出されるとともに、仮に蓋体の裏面に気泡として付着したとしても、注水口から排水口に向かう流れの力によって該裏面から気泡が離脱し、上述した流れに乗って排水口から排出される。
【００４５】
容器本体や蓋体は、フレッシュコンクリートが収容され、その上部開口を気密に閉じることができる構造になっていれば、どのようなものでもよい。
【００４６】
注水口及び排水口は、蓋体の中央近傍を挟んで互いに反対に位置する縁部近傍にそれぞれ設けるのであれば、どのように設けてもよいし、必ずしも一つずつとは限らず、例えば数個ずつ設けるようにしてもよい。
【００４７】
ここで、容器本体は、水平面に置いて使用してもよいが、該容器本体が載置される傾斜台座を備えた場合においては、蓋体の裏面が注水口から排水口に沿って上向き勾配となるように、容器本体を傾斜台座の上に置いて使用する。
【００４８】
このようにすると、蓋体の裏面に気泡が付着しにくくなるとともに、付着したとしても、上述した注水口から排水口に向かう流れの力によって容易に離脱し、かくして、注水空間に空気が残留するのをほぼ完全に防止することができる。
【００４９】
また、蓋体をその裏面が注水口から排水口に沿って上向き勾配となるように構成した場合においても、傾斜台座を用いた場合の作用と同様、蓋体の裏面に気泡が付着しにくくなるとともに、付着したとしても、上述した注水口から排水口に向かう流れの力によって容易に離脱し、かくして、注水空間に空気が残留するのをほぼ完全に防止することができる。
【００５０】
なお、かかる構成においては、上述した傾斜台座をさらに併用することで、蓋体の裏面の上向き勾配をさらに大きくし、気泡の残留を完全に防止することが可能となる。
【００５１】
請求項４の発明に係る空気量測定装置、請求項１２の発明に係る単位水量測定装置及び請求項２０の発明に係るフレッシュコンクリート測定用容器においては、空気ボンベに設けられた空気噴出ノズルの先端を給気口に接続し、該空気ボンベ内の空気を空気室に送り込むことができるように該給気口を構成してある。
【００５２】
そのため、空気室が所定の圧力になったときに、空気ボンベからの空気の送込みが終了するように、空気ボンベや給気口を構成しておくことにより、従来のように、ハンドポンプで空気を送り込んだ後、圧力調整弁を操作して圧力を調整するといった手間が省略される。
【００５３】
ここで、空気室が所定の圧力になったときに、空気ボンベからの空気の送込みが終了する構成は任意であって、空気ボンベ内の気圧と空気室の圧力とが平衡したときにちょうど一定値になるように空気ボンベを構成しておくことも考えられるが、給気口に圧力制限手段を設けるとともに該圧力制限手段を空気室内の最高圧力が一定値となるように構成しておけば、より確実な圧力設定が可能となる。
なお、かかる一定値は、従来のように１００ｋＰａに設定する必要はない。
【００５４】
圧力制限手段としては、リリーフ弁を使用することができる。
【００５５】
上述した空気量測定装置、単位水量測定装置及びフレッシュコンクリート測定用容器において、蓋体に防水カバーを取り付けるようにすると、蓋体の上面が直接濡れることがなくなる一方、防水カバーが水で濡れた場合には、防水カバーをできるだけ凹凸がないように構成しておくことによって、水の拭取りが容易になる。
【００５６】
したがって、本発明の空気量測定装置、単位水量測定装置及びフレッシュコンクリート測定用容器をフレッシュコンクリートの単位容積質量の測定に利用する際、付着水による質量計測誤差を小さくすることが可能となる。
【００５７】
ここで、前記防水カバーを着脱自在に構成しておけば、長期間の使用の間に防水カバーから内部に浸水した水の除去を行うことが可能となり、メンテナンスが配慮された構造となる。
【００５８】
また、前記防水カバーを透明材料で形成しておけば、圧力計測部としてデジタル式の圧力センサーを採用したとき、該圧力センサーが例えば液晶表示する圧力値を防水カバーを通して監視することが可能となる。
【００５９】
請求項１乃至請求項８に係る空気量測定装置で空気量を測定するには、まず、圧力計測部で初圧力及び平衡圧力を計測し、次いで、かかる初圧力及び平衡圧力を、予め記憶された任意の初圧力及び平衡圧力とフレッシュコンクリートの空気容積との関連付けデータに適用することによって、フレッシュコンクリートに含まれる空気容積を算出するとともに該空気容積をフレッシュコンクリートの容積Ｖ₁で除することでフレッシュコンクリートの空気量Ａ₁（％）を演算処理部にて算出する。
【００６０】
このようにすると、従来のように初圧力を１００ｋＰａという決められた値に設定する必要がなくなり、空気量の算定が容易になる（ＪＩＳで規定された「フレッシュコンクリートの空気量の圧力による試験方法」参照）。
【００６１】
演算処理部は、専用の演算処理機で構成してもよいし、パソコンと該パソコンで動作するアプリケーションソフトとで構成してもよい。
【００６２】
また、請求項９乃至請求項１６に係る単位水量測定装置は、以下の内容を原理とするものである。なお、以下の説明では、質量や容量に関して具体的な単位で説明するが、これはあくまで発明を理解しやすくするための便宜であって、例えばｋｇがｇであっても、発明の本質からなんら逸脱するものではない。
【００６３】
また、請求項９乃至請求項１６に係る各発明において、フレッシュコンクリートを混練する前のコンクリート単位容積Ｖ₀、単位水量Ｗ₀、空気量（％）Ａ₀及び単位容積質量γ₀とは、示方配合や現場配合で設定された数値のみならず、水、セメント、細骨材、粗骨材といった各コンクリート材料を計量したときの実測値をも含む概念であるが、ここでは、発明の理解の便宜のため、示方配合で設定された数値として説明する。
【００６４】
まず、コンクリートの示方配合は、次式となる。
Ｗ₀＋Ｃ₀＋Ｓ₀＋Ｇ₀＝Ｍ₀ （１１）
Ｗ₀／ρ_w＋Ｃ₀／ρ_c＋Ｓ₀／ρ_s＋Ｇ₀／ρ_G＝Ｖ₀・（１−Ａ₀／１００）（１２）
【００６５】
ここで、
Ｗ₀；フレッシュコンクリート１ｍ³当たりの水量(kg)
Ｃ₀；フレッシュコンクリート１ｍ³当たりのセメント量(kg)
Ｓ₀；フレッシュコンクリート１ｍ³当たりの細骨材量(kg)
Ｇ₀；フレッシュコンクリート１ｍ³当たりの粗骨材量(kg)
Ｍ₀；フレッシュコンクリート１ｍ³当たりの質量合計(kg)
ρ_w；水密度（ｇ／cｍ³）
ρ_c；セメント密度（ｇ／cｍ³）
ρ_s；細骨材密度（ｇ／cｍ³）
ρ_G；粗骨材密度（ｇ／cｍ³）
Ｖ₀；フレッシュコンクリートの容積＝１ｍ³
Ａ₀；フレッシュコンクリートの空気量（％）
【００６６】
したがって、フレッシュコンクリートの単位容積質量γ₀（ｋｇ／ｍ³）は、次式のように表すことができる。
γ₀＝Ｍ₀／Ｖ₀
＝（Ｗ₀＋Ｃ₀＋Ｓ₀＋Ｇ₀）／（（Ｗ₀／ρ_w＋Ｃ₀／ρ_c＋Ｓ₀／ρ_s＋Ｇ₀／ρ_G）／（１−Ａ₀／１００））（１３）
【００６７】
一方、実際に計測されたフレッシュコンクリートの単位容積質量（ｋｇ/ｍ³）をγ₁とすると、かかるγ₁は、本来であれば示方配合通り、
γ₁＝Ｍ₀／Ｖ₀
＝（Ｗ₀＋Ｃ₀＋Ｓ₀＋Ｇ₀）／（（Ｗ₀／ρ_w＋Ｃ₀／ρ_c＋Ｓ₀／ρ_s＋Ｇ₀／ρ_G）／（１−Ａ₀／１００））（１４）
となるはずである。
【００６８】
しかしながら、実際には、計測されたγ₁は、示方配合のγ₀に一致しないことが多い。
【００６９】
これは、細骨材がその貯留環境の違いによって湿り状態がさまざまであるため、細骨材の実際の表面水率が示方配合で予想された細骨材の表面水率とは相違し、両者の間に誤差を生じがちであることに主に起因し、さらに空気量がやはり示方配合上の空気量とは異なることも原因となる。
【００７０】
本発明は、空気量を正確に計測することにより、細骨材の表面水率に関する誤差を逆に利用することで単位水量を推定することができるという画期的な技術思想である。
【００７１】
すなわち、このように細骨材の表面水率に関して誤差が生じやすく、そのため、実際に計測されたフレッシュコンクリートの単位容積質量（ｋｇ/ｍ³）γ₁は、示方配合のγ₀とは一般的には一致しない。
【００７２】
ここで、示方配合で設定された細骨材量Ｓ₀中に、実際にはΔＷ_s（ｋｇ）の表面水が含まれていたとすると、フレッシュコンクリートの容積に関しては、実際には次式のようになる。すなわち、
（Ｗ₀／ρ_w＋ΔＷ_s／ρ_w）＋Ｃ₀／ρ_c＋（Ｓ₀／ρ_s−ΔＷ_s／ρ_s）＋Ｇ₀／ρ_G＝Ｖ₁・（１−Ａ₁／１００）（１６）
【００７３】
ここで、
Ｖ₁；製造されたフレッシュコンクリートの容積（ｍ³）
Ａ₁；製造されたフレッシュコンクリートの空気量（％）
【００７４】
したがって、（１２）式及び（１６）式から
ΔＷ_s（１／ρ_w−１／ρ_s）
＝Ｖ₁・（１−Ａ₁／１００）−Ｖ₀・（１−Ａ₀／１００）（１７）
なる関係が導かれる。
【００７５】
一方、表面水率に誤差があったとしても、フレッシュコンクリート１ｍ³当たりの質量合計に関しては、示方配合と製造された実際のものとの間に差は生じないので、
Ｖ₁＝Ｍ₁／γ₁
＝Ｍ₀／γ₁
＝γ₀・Ｖ₀／γ₁
となる。
【００７６】
この関係を用いて、（１７）式をΔＷ_sについて解くと、
ΔＷ_s＝（（γ₀／γ₁）・Ｖ₀・（１−Ａ₁／１００）−Ｖ₀・（１−Ａ₀／１００））／（１／ρ_w−１／ρ_s）（１９）
となるので、製造されたフレッシュコンクリートに含まれる実際の水量Ｗ₁は、
Ｗ₁＝Ｗ₀＋ΔＷ_s （２０）
となる。
【００７７】
ここで、表面水率の設定が実際のものとは違っていたことに起因して、製造されたフレッシュコンクリートの容積は、示方配合上の容積Ｖ₀ではなく、Ｖ₁となる。
【００７８】
したがって、製造されたフレッシュコンクリートの単位水量は、Ｗ₁ではなく、次式で表されるＷ₁′、すなわち
Ｗ₁′＝Ｗ₁／Ｖ₁ （２４）
となる。
【００７９】
したがって、単位容積質量γ₁と空気量Ａ₁とを実際に計測し、これを（１９）式に代入してΔＷ_sを算出すれば、（２４）式により、製造されたフレッシュコンクリートの単位水量Ｗ₁′（ｋｇ／ｍ³）を求めることができる。
【００８０】
ちなみに、単位セメント量Ｃ₁′（ｋｇ／ｍ³）、単位細骨材量Ｓ₁′（ｋｇ／ｍ³）、単位粗骨材量Ｇ₁′（ｋｇ／ｍ³）についても、以下の式でそれぞれ算出することができる。
Ｃ₁′＝Ｃ₁／Ｖ₁ （２４）
Ｓ₁′＝Ｓ₁／Ｖ₁ （２５）
Ｇ₁′＝Ｇ₁／Ｖ₁ （２６）
【００８１】
請求項９乃至請求項１６に係る単位水量測定装置を用いてフレッシュコンクリートの単位水量を測定するには、まず、圧力計測部で初圧力及び平衡圧力を計測するとともに、フレッシュコンクリートの質量を質量計測部で、容積Ｖ₁を所定の方法で計測しておき、次いで、かかる質量、容積、初圧力及び平衡圧力からフレッシュコンクリートの単位容積質量γ₁及び空気量Ａ₁（％）を演算処理部で演算する。
【００８２】
空気量Ａ₁（％）を演算処理部で演算するにあたっては、圧力計測部で計測された初圧力及び平衡圧力を、予め記憶された任意の初圧力及び平衡圧力とフレッシュコンクリートの空気容積との関連付けデータに適用することによって、フレッシュコンクリートに含まれる空気容積を算出するとともに該空気容積をフレッシュコンクリートの容積Ｖ₁で除することで得られる。
【００８３】
このようにすると、従来のように初圧力を１００ｋＰａという決められた値に設定する必要がなくなり、空気量の算定が容易になる（ＪＩＳで規定された「フレッシュコンクリートの空気量の圧力による試験方法」参照）。
【００８４】
一方、フレッシュコンクリートを混練する前のコンクリート容積Ｖ₀、水量Ｗ₀、空気量Ａ₀（％）及び単位容積質量γ₀を所定のデータとして入力部を用いて入力し、かかるデータを演算処理部に伝送する。
【００８５】
次に、入力部から伝送されてきた各データと、演算処理部で演算された空気量Ａ₁（％）及び単位容積質量γ₁とから、以下の演算を演算処理部にて行う。
【００８６】
すなわち、実際に製造されたフレッシュコンクリートの水量Ｗ₁を、ρ_w、ρ_sをそれぞれ水、細骨材の密度として、次式、
Ｗ₁＝Ｗ₀＋ΔＷ_s （１）
ΔＷ_s＝(（γ₀／γ₁）・Ｖ₀・（１−Ａ₁／１００）−Ｖ₀・（１−Ａ₀／１００）)／（１／ρ_w−１／ρ_s）（２）
で算出し、次いで、算出されたＷ₁と前記フレッシュコンクリートの容積Ｖ₁を用いて該フレッシュコンクリートの単位水量Ｗ₁′を次式、
Ｗ₁′＝Ｗ₁／Ｖ₁ （３）
により演算する。
【００８７】
質量計測部は、例えばロードセルを用いた秤で構成することができる。
【００８８】
演算処理部は、専用の演算処理機で構成してもよいし、パソコンと該パソコンで動作するアプリケーションソフトとで構成してもよい。
【００８９】
入力部は、例えばマウスやキーボードで構成することができる。
【００９０】
なお、上述した各発明において、圧力計測部が計測する空気室内の初圧力とは、フレッシュコンクリート測定用容器内の気密空間と空気室とを非連通とした状態で該空気室への空気の送込みが終了した時点における圧力を意味し、平衡圧力とは、フレッシュコンクリート測定用容器内の気密空間と空気室とを連通させた後、該気密空間の圧力と空気室内の圧力とが平衡状態に達した時点での圧力を意味するものとする。なお、本発明の圧力計測部は、空気室内の圧力を計測できればよいのであって、該圧力計測部自体を空気室内に設置する場合はもちろん、空気室外に設ける場合をも包摂するものである。
【００９１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る空気量測定装置、単位水量測定装置及びフレッシュコンクリート測定用容器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。
【００９２】
（第１実施形態）
【００９３】
図１(a)は、本実施形態に係る空気量測定装置１を示した全体ブロック図、同図(b)は、該空気量測定装置１に備えられたフレッシュコンクリート測定用容器１６の断面図である。これらの図でわかるように、本実施形態に係る空気量測定装置１は、フレッシュコンクリート測定用容器１６と該フレッシュコンクリート測定用容器に設けられた圧力計測部としての圧力センサー５と該圧力センサーに接続された演算処理部１７とから概ね構成してある。
【００９４】
フレッシュコンクリート測定用容器１６は、フレッシュコンクリートが収容される容器本体２と、該容器本体の上部開口を気密に閉じる蓋体３とから構成してあり、蓋体３には、空気室４と、該空気室に連通する給気口６と、容器本体２及び蓋体３で囲まれた気密空間８と空気室４との連通及び非連通を切り替える作動弁７とを設けてある。
【００９５】
ここで、上述した圧力センサー５は、空気室４内に設置してあり、該空気室内の圧力を計測してその初圧力及び平衡圧力を演算処理部１７にデータ出力するようになっている。
【００９６】
圧力センサー５は、従来公知のさまざまな圧力センサーで構成すればよいが、できるだけ精度の高いデジタルセンサーを用いるのが望ましい。
【００９７】
作動弁７はテコ式に構成してあり、操作レバー１５を持ち上げる力や図示しないバネの力を利用して押下げロッド９を押し下げ、該押下げロッドの下端に設けられた弁体１０を空気室４の底板１１に穿孔された連通孔１２に嵌め込むことで、気密空間８と空気室４とを非連通とするとともに、逆に操作レバー１５を押し下げることによって押下げロッド９を引き上げて弁体１０を連通孔１２から外し、気密空間８と空気室４とを連通させることができるようになっている。
【００９８】
また、蓋体３には、気密空間８に連通する注水口１３と排水口１４とを設けてあり、注水口１３は、先端を鉛直に起立させた状態で注水できる一方、これを水平に倒すことにより図示しない弁の作用で流路を塞ぎ、水密性及び気密性を確保できるようになっている。また、排水口１４は、先端の操作弁を排水位置に回転させることで排水できる一方、該操作弁を非排水位置に戻すことで水密性及び気密性を確保できるようになっている。
【００９９】
ここで、注水口１３は、蓋体３の縁部近傍に設けてあるとともに、蓋体３の中央近傍を挟んで注水口１３の反対側に位置する縁部近傍に排水口１４を設けてあり、気密空間８のうち、先行収容されたフレッシュコンクリートの上方に形成された注水空間に注水口１３を介して注水する際、注水口１３から排水口１４に向かう流れが注水空間に形成されるように構成してある。
【０１００】
一方、給気口６は、カートリッジ式の空気ボンベに設けられた空気噴出ノズルの先端を接続して該空気ボンベ内の空気を空気室４に送り込むことができるように構成してあり、該給気口には、圧力制限手段であるリリーフ弁を設けるとともに該リリーフ弁を空気室４内の最高圧力が所望の値になるように構成してある。
【０１０１】
演算処理部１７は、パソコンと該パソコンで動作するアプリケーションソフトとで構成することが可能であり、必要に応じて図示しないプリンターや記憶装置を設けるようにすればよい。
【０１０２】
ここで、演算処理部１７には、任意の初圧力及び平衡圧力とフレッシュコンクリートの空気容積との関連付けデータを予め図示しない記憶装置に記憶させてあり、かかる関連付けデータに圧力センサー５で計測された初圧力及び平衡圧力を適用することによって、フレッシュコンクリートに含まれる空気容積を算出し、該空気容積をフレッシュコンクリートの容積Ｖ₁で除する、すなわち、
空気量Ａ₁（％）＝（空気容積／Ｖ₁）・１００
なる式によって、フレッシュコンクリートの空気量Ａ₁（％）を算出することができるようになっている。
【０１０３】
本実施形態に係る空気量測定装置１を用いて空気量を測定するには、まず、図２(a)に示すように容器本体２に所定量のフレッシュコンクリートを入れ、次いで、容器本体２に蓋体３を取り付けて空気が漏れないように気密に連結する。
【０１０４】
このようにすると、気密空間８には、フレッシュコンクリートの上に注水空間２１が形成される。
【０１０５】
次に、同図(b)に示すように、予め作動弁７を操作して空気室４の底板１１に穿孔された連通孔１２を塞いでおき、かかる状態で排水口１４から水が溢れるまで、注水口１３から水を注水する。
【０１０６】
このとき、注水空間２１に存在していた空気は、注水口１３から排水口１４に向かう同図矢印に示した流れに乗って排水口１４から排出されるとともに、仮に蓋体３の裏面に気泡として付着したとしても、注水口１３から排水口１４に向かう流れの力によって該裏面から気泡が離脱し、上述した流れに乗って排水口１４から排出される。
【０１０７】
排水口１４から十分な水が排出され、注水空間２１に水が満たされたことが確認されたならば、注水口１３及び排水口１４を閉じて水密性及び気密性を確保する。
【０１０８】
次に、図３に示すように、カートリッジ式の空気ボンベ３１に設けられた空気噴出ノズルの先端を給気口６に接続して該空気ボンベ内の空気を空気室４に送り込む。
【０１０９】
次に、空気室４の圧力が所望の初圧力に達したならば、空気ボンベ３１による給気を終える。なお、どのように給気を終えるかは任意であり、演算処理部１７が組み込まれたパソコンのディスプレイに圧力センサー５からの圧力値をリアルタイムに表示させながら圧力を監視し、予め設定された初圧力に達したならば、空気ボンベ３１を抜くようにしてもよいし、給気口６に内蔵されたリリーフ弁を所望の初圧力に設定するようにしてもよい。
【０１１０】
なお、前者の場合、リリーフ弁の最高圧力を構造上の安全性の観点から定めるようにすることも考えられる。
【０１１１】
次に、作動弁７を操作することによって、作動弁７の弁体１０を連通孔１２から抜き、空気室４と気密空間８とを連通させる。
【０１１２】
このようにすると、空気室４に蓄積された高圧空気が連通孔１２を介して気密空間に収容されているフレッシュコンクリート及び水に作用し、フレッシュコンクリートに含まれている空気量に応じて空気室４の圧力が低下する。
【０１１３】
かかる圧力は、上述したように圧力センサー５からリアルタイムにパソコンの演算処理部１７に送られており、一定時間が経過しても圧力が実質的に低下しなくなったとき、つまり、空気室４内の圧力と気密空間８内の圧力とが平衡状態に達したとき、その圧力を平衡圧力として自動的に取得させるように演算処理部１７を構成しておくことが考えられる。
【０１１４】
次に、圧力センサー５で計測され演算処理部１７にデータ転送されてきた初圧力及び平衡圧力を、図示しない記憶装置に記憶させてある任意の初圧力及び平衡圧力とフレッシュコンクリートの空気容積との関連付けデータに適用することによって、フレッシュコンクリートに含まれる空気容積を演算処理部１７にて算出し、該空気容積をフレッシュコンクリートの容積Ｖ₁で除する、すなわち、
空気量Ａ₁（％）＝（空気容積／Ｖ₁）・１００
なる式によって、フレッシュコンクリートの空気量Ａ₁（％）を算出する。
【０１１５】
なお、フレッシュコンクリートの容積Ｖ₁については、容器本体２に入れる前に事前に計測しておいてもよいし、例えばロードセル秤を利用して以下のように算出することができる。
【０１１６】
すなわち、まず、フレッシュコンクリート測定用容器１６にフレッシュコンクリートを入れた状態の質量Ｗ₂を計測し（図２(a)）、次いで、該フレッシュコンクリートが収容された状態のフレッシュコンクリート測定用容器１６内の注水空間２１に水を満たした状態の質量Ｗ₃を計測し（同図(b)）、しかる後、フレッシュコンクリート測定用容器１６の内容積（既知）から注水量、すなわち（Ｗ₃−Ｗ₂）を差し引いてフレッシュコンクリートの容積Ｖ₁とすればよい。
【０１１７】
以上説明したように、本実施形態に係る空気量測定装置１によれば、注水口１３を蓋体３の縁部近傍に設けるとともに蓋体３の中央近傍を挟んで注水口１３の反対側に位置する縁部近傍に排水口１４を設けることで、気密空間８のうち、先行収容されたフレッシュコンクリートの上方に形成された注水空間２１に注水口１３を介して注水する際、注水口１３から排水口１４に向かう流れが注水空間２１に形成される。
【０１１８】
そのため、注水空間２１の空気は、注水口１３から排水口１４に向かう流れに乗って排水口１４から排出されるとともに、仮に蓋体３の裏面に気泡として付着したとしても、注水口１３から排水口１４に向かう流れの力によって該裏面から気泡が離脱し、上述した流れに乗って排水口から排出される。
【０１１９】
したがって、気泡が蓋体３の裏面に付着する形で注水空間２１に空気が残留するおそれは少なくなり、空気量の測定精度が向上する。
【０１２０】
また、本実施形態に係る空気量測定装置１によれば、カートリッジ式の空気ボンベ３１に設けられた空気噴出ノズルの先端を給気口６に接続し、該空気ボンベ内の空気を空気室４に送り込むようにしたので、従来のような面倒で故障が多いハンドポンプを使用する必要がなくなる。
【０１２１】
特に、給気口６にリリーフ弁を設けるようにすれば、空気室４内の圧力は、該リリーフ弁の最高圧力に設定される。そのため、従来のように、ハンドポンプで多めに空気を送り込み、次いで、圧力調整弁で少しずつ空気を抜きながら所望の値に設定するという煩雑な作業が不要となる。
【０１２２】
本実施形態では、給気口６に圧力制限手段としてのリリーフ弁を設けるようにしたが、空気室４内の圧力は、データ転送されたパソコンのディスプレイ上でリアルタイムに確認することができるので、ディスプレイに表示された圧力を見ながら該圧力が初圧力に達したときに、操作員が空気ボンベ３１を抜く場合であってかつ安全面でも支障がないのであれば、給気口６に圧力制限手段を設ける必要はない。
【０１２３】
また、本実施形態では、容器本体２を水平面に置いて使用したが、図４に示すように、くさび状断面を有する傾斜台座４１を別途備えるとともに、蓋体３の裏面が注水口１３から排水口１４に沿って上向き勾配となるように、容器本体２を傾斜台座４１の上に置いて使用するようにしてもよい。
【０１２４】
このようにすると、気泡に作用する浮力は、蓋体３の裏面に垂直に作用する成分のみならず、蓋体３の裏面に平行な成分（斜め上向き方向成分）が生じるため、蓋体３の裏面にいったん付着したとしても、かかる斜め上向き方向成分の浮力によって自然に排水口１４に移動し、結果として蓋体３の裏面に気泡が付着しにくくなるとともに、付着したとしても、上述した注水口１３から排水口１４に向かう流れの力によって容易に離脱し、かくして、注水空間２１に空気が残留するのをほぼ完全に防止することができる。
【０１２５】
また、本実施形態では特に言及しなかったが、フレッシュコンクリート測定用容器１６に代えて図５に示すフレッシュコンクリート測定用容器５１を用いるようにしてもよい。
【０１２６】
フレッシュコンクリート測定用容器５１はフレッシュコンクリート測定用容器１６と同様、フレッシュコンクリートが収容される容器本体２と、該容器本体の上部開口を気密に閉じる蓋体５２とから概ね構成してあり、蓋体５２についても蓋体３と同様、空気室４と、該空気室内の圧力を計測する圧力センサー５と、空気室４に連通する給気口６と、容器本体２及び蓋体５２で囲まれた気密空間８と空気室４との連通及び非連通を切り替える作動弁７とを設けてあるとともに、気密空間８に連通する注水口１３と排水口１４とを蓋体５２の中央近傍を挟んで互いに反対側の縁部近傍にそれぞれ設けてあり、気密空間８のうち、先行収容されたフレッシュコンクリートの上方に形成された注水空間に注水口１３を介して注水する際、注水口１３から排水口１４に向かう流れが注水空間に形成されるように構成してあるが、本変形例では、蓋体５２の裏面を注水口１３から排水口１４に沿って上向き勾配となるように構成してある。
【０１２７】
かかる構成においては、排水口１４から水が溢れるまで、注水口１３から水を注水する際、注水空間に存在していた空気は図６に示すように、注水口１３から排水口１４に向かう同図矢印に示した流れに乗って排水口１４から排出されるとともに、仮に蓋体５２の裏面に気泡として付着したとしても、注水口１３から排水口１４に向かう流れの力によって該裏面から気泡が離脱し、上述した流れに乗って排水口１４から排出される。
【０１２８】
特に、本変形例では、気泡に作用する浮力は、蓋体５２の裏面に垂直に作用する成分のみならず、蓋体５２の裏面に平行な成分（斜め上向き方向成分）が生じるため、蓋体５２の裏面にいったん付着したとしても、かかる斜め上向き方向成分の浮力によって自然に排水口１４に移動し、結果として蓋体５２の裏面に気泡が付着しにくくなるとともに、付着したとしても、上述した注水口１３から排水口１４に向かう流れの力によって容易に離脱する。
【０１２９】
したがって、かかる変形例によれば、気泡が蓋体５２の裏面に付着する形で注水空間に空気が残留するおそれがほとんどなくなり、空気量の測定精度は格段に向上する。
【０１３０】
なお、蓋体５２の裏面に設けられた上向き勾配が十分でない場合には、図４と同様、くさび状断面を有する傾斜台座４１を別途備えるとともに、蓋体５２の裏面が注水口１３から排水口１４に沿ってさらに上向き勾配となるように、容器本体２を傾斜台座４１の上に置いて使用するようにしてもよい。
【０１３１】
このようにすると、気泡に関する上述した作用がさらに高まり、注水空間に空気が残留するのをほぼ完全に防止することができる。
【０１３２】
（第２実施形態）
【０１３３】
次に、第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態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。
【０１３４】
図７は、本実施形態に係る単位水量測定装置６１を示したブロック図及び具体的な装置構成図である。同図でわかるように、本実施形態に係る単位水量測定装置６１は、フレッシュコンクリート測定用容器１６と、該フレッシュコンクリート測定用容器に設けられた圧力計測部としての圧力センサー５と、フレッシュコンクリート測定用容器１６の質量を計測する質量計測部としてのロードセル秤６２と、圧力センサー５及びロードセル秤６２が接続された演算処理部６３と、該演算処理部に所定のデータを伝送する入力部６４とから概ね構成してある。
【０１３５】
ここで、演算処理部６３は、ハードウェアであるパソコン６５及び該パソコンで動作するソフトウェアの一部として構成してあるとともに、入力部６４は、パソコン６５のキーボード６４として構成してある。また、パソコン６５には、記憶装置６６を設けてある。なお、パソコン６５には必要に応じて図示しないプリンター等を適宜接続するようにしてもよいことは言うまでもない。
【０１３６】
一方、パソコン６５には、圧力センサー５及びロードセル秤６２が接続してあり、演算処理部６３は、圧力センサー５及びロードセル秤６２から伝送されてきた計測データを演算処理できるようになっている。
【０１３７】
記憶装置６６には、任意の初圧力及び平衡圧力とフレッシュコンクリートの空気容積との関連付けデータを予め記憶させてあり、かかる関連付けデータに圧力センサー５で計測された初圧力及び平衡圧力を適用することによって、フレッシュコンクリートに含まれる空気容積を算出し、該空気容積をフレッシュコンクリートの容積Ｖ₁で除する、すなわち、
空気量Ａ₁（％）＝（空気容積／Ｖ₁）・１００
なる式によって、フレッシュコンクリートの空気量Ａ₁（％）を算出することができるようになっている。
【０１３８】
入力部６４は、フレッシュコンクリートを混練する前のコンクリート単位容積Ｖ₀、単位水量Ｗ₀、空気量Ａ₀（％）及び単位容積質量γ₀をデータとして入力するようになっており、演算処理部６３は、該入力部から伝送されてきた上述の各データと、演算された空気量Ａ₁（％）及び単位容積質量γ₁とから、実際に製造されたフレッシュコンクリートの水量Ｗ₁を演算できるようになっている。
【０１３９】
本実施形態に係る単位水量測定装置６１を用いてフレッシュコンクリートの単位水量を測定するには、まず、示方配合で定められた水、セメント、細骨材及び粗骨材を混練製造してなるフレッシュコンクリートの空気量Ａ₁（％）を演算処理部６３で演算するとともに、その質量Ｗ及び容積Ｖ₁をロードセル秤６２を用いてそれぞれ計測し、次いで、計測された質量Ｗと容積Ｖ₁とからフレッシュコンクリートの単位容積質量γ₁を次式、
単位容積質量γ₁＝質量Ｗ／容積Ｖ₁
を用いて演算処理部６３で演算する。
【０１４０】
ここで、ロードセル秤６２でフレッシュコンクリートの質量Ｗを測定するにあたっては、予め、空のフレッシュコンクリート測定用容器１６の質量Ｗ₁を計測しておき、次いで、フレッシュコンクリート測定用容器１６にフレッシュコンクリートを入れた状態の質量Ｗ₂を同様に計測し、しかる後、質量Ｗ₂から質量Ｗ₁を差し引いてフレッシュコンクリートの質量Ｗとすればよい。
【０１４１】
また、フレッシュコンクリートの容積Ｖ₁を計測するには、上述した質量計測が終了した後、該フレッシュコンクリートが収容された状態のフレッシュコンクリート測定用容器１６内の気密空間８のうち、フレッシュコンクリートの上方に形成された注水空間２１に注水口１６を介して水を満たし、かかる状態の質量Ｗ₃を再度計測し、しかる後、フレッシュコンクリート測定用容器１６の内容積（既知）から注水量、すなわち（Ｗ₃−Ｗ₂）を差し引いてフレッシュコンクリートの容積Ｖ₁とすればよい。
【０１４２】
ここで、フレッシュコンクリートをフレッシュコンクリート測定用容器１６に入れ、次いで、該フレッシュコンクリート測定用容器内の注水空間に水を満たす手順は、第１実施形態と同様であるので、詳細な説明は省略するが、排水口１４から水が溢れるまで注水口１３から水を注水する際、注水空間２１に存在していた空気は、注水口１３から排水口１４に向かう流れ（図２(b)参照）に乗って排水口１４から排出されるとともに、仮に蓋体３の裏面に気泡として付着したとしても、注水口１３から排水口１４に向かう流れの力によって該裏面から気泡が離脱し、上述した流れに乗って排水口１４から排出される。
【０１４３】
排水口１４から十分な水が排出され、注水空間２１に水が満たされたことが確認されたならば、注水口１３及び排水口１４を閉じて水密性及び気密性を確保する。
【０１４４】
また、フレッシュコンクリートの空気量Ａ₁（％）を演算処理部６３で計測するには、上述したようにフレッシュコンクリートの容積計測が終わった後、水が満たされた状態のまま、カートリッジ式の空気ボンベ３１に設けられた空気噴出ノズルの先端を給気口６に接続して該空気ボンベ内の空気を空気室４に送り込む。
【０１４５】
次に、空気室４の圧力が所望の初圧力に達したならば、空気ボンベ３１による給気を終える。なお、どのように給気を終えるかは任意であり、パソコン６５のディスプレイに圧力センサー５からの圧力値をリアルタイムに表示させながら圧力を監視し、予め設定された初圧力に達したならば、空気ボンベ３１を抜くようにしてもよいし、給気口６に内蔵されたリリーフ弁を所望の初圧力に設定するようにしてもよい。
【０１４６】
なお、前者の場合、リリーフ弁の最高圧力を構造上の安全性の観点から定めるようにすることも考えられる。
【０１４７】
次に、作動弁７を操作することによって、作動弁７の弁体１０を連通孔１２から抜き、空気室４と気密空間８とを連通させる。
【０１４８】
このようにすると、空気室４に蓄積された高圧空気が連通孔１２を介して気密空間に収容されているフレッシュコンクリート及び水に作用し、フレッシュコンクリートに含まれている空気量に応じて空気室４の圧力が低下する。
【０１４９】
かかる圧力は、上述したように圧力センサー５からリアルタイムにパソコン６５の演算処理部６３に送られており、一定時間が経過しても圧力が実質的に低下しなくなったとき、つまり、空気室４内の圧力と気密空間８内の圧力とが平衡状態に達したとき、その圧力を平衡圧力として自動的に取得させるように演算処理部６３を構成しておくことが考えられる。
【０１５０】
次に、圧力センサー５で計測され演算処理部６３にデータ転送されてきた初圧力及び平衡圧力を、記憶装置６６に記憶させてある任意の初圧力及び平衡圧力とフレッシュコンクリートの空気容積との関連付けデータに適用することによって、フレッシュコンクリートに含まれる空気容積を演算処理部６３にて算出し、該空気容積をフレッシュコンクリートの容積Ｖ₁で除する、すなわち、
空気量Ａ₁（％）＝（空気容積／Ｖ₁）・１００
なる式によって、フレッシュコンクリートの空気量Ａ₁（％）を算出する。
【０１５１】
なお、予め作成される関連付けデータは、できるだけ多くの初圧力及び平衡圧力に対して空気容積を計測して作成しておくのが望ましいが、多くの初圧力及び平衡圧力に対して計測することができないために、圧力センサー５から伝送されてきた初圧力及び平衡圧力を当てはめることができない場合には、適宜補間するようにしてもよいし、予め計測された任意の初圧力及び平衡圧力と空気容積との関係を用いて近似式を作成し、これを関連付けデータとしてもよい。
【０１５２】
一方、フレッシュコンクリートの示方配合におけるコンクリート単位容積Ｖ₀（＝１ｍ³）、単位水量Ｗ₀、空気量Ａ₀（％）及び単位容積質量γ₀（ｋｇ／ｍ³）を所定のデータとして入力部６４を用いて入力し、かかるデータを演算処理部６３に伝送する。ここで、Ｗ₀は、フレッシュコンクリート１ｍ³当たりの水量(kg)である。なお、かかる工程と上述した単位容積質量γ₁を求める工程とは同時進行でもよいし、逆の手順になってもよいことは言うまでもない。
【０１５３】
次に、入力部６４から伝送されてきた各データと、演算処理部６３で演算された空気量Ａ₁（％）及び単位容積質量γ₁とからフレッシュコンクリートの単位水量Ｗ₁′を算出する演算を演算処理部６３にて行う。
【０１５４】
すなわち、実際に製造されたフレッシュコンクリートの水量Ｗ₁を、ρ_w、ρ_sをそれぞれ水、細骨材の密度（ｇ／cｍ³）として、次式、
Ｗ₁＝Ｗ₀＋ΔＷ_s （１）
ΔＷ_s＝(（γ₀／γ₁）・Ｖ₀・（１−Ａ₁／１００）−Ｖ₀・（１−Ａ₀／１００）)／（１／ρ_w−１／ρ_s）（２）
で算出し、次いで、算出されたＷ₁とフレッシュコンクリートの容積Ｖ₁を用いて該フレッシュコンクリートの単位水量Ｗ₁′を次式、
Ｗ₁′＝Ｗ₁／Ｖ₁ （３）
により演算する。
【０１５５】
以上説明したように、本実施形態に係るフレッシュコンクリートの単位水量測定装置６１によれば、細骨材の表面水率に関する当初の設定値が実際の表面水率と誤差を生じ、その結果、単位容積質量が示方配合と実際に製造されたものと違った値になったとしても、むしろ、これを利用し、実際に製造された単位容積質量γ₁と空気量Ａ₁とを計測することによって、実際に製造されたフレッシュコンクリートの単位水量を簡便かつ高い精度で推定することが可能となる。
【０１５６】
なお、単位容積質量が示方配合と実際に製造されたものとの間で一致した場合には、細骨材の表面水率の設定値は実際のものと同じであり、したがって、単位水量は、示方配合の単位水量と同じであると考えることができる。
【０１５７】
また、本実施形態に係る単位水量測定装置６１によれば、注水口１３を蓋体３の縁部近傍に設けるとともに蓋体３の中央近傍を挟んで注水口１３の反対側に位置する縁部近傍に排水口１４を設けることで、気密空間８のうち、先行収容されたフレッシュコンクリートの上方に形成された注水空間２１に注水口１３を介して注水する際、注水口１３から排水口１４に向かう流れが注水空間２１に形成される。
【０１５８】
そのため、注水空間２１の空気は、注水口１３から排水口１４に向かう流れに乗って排水口１４から排出されるとともに、仮に蓋体３の裏面に気泡として付着したとしても、注水口１３から排水口１４に向かう流れの力によって該裏面から気泡が離脱し、上述した流れに乗って排水口から排出される。
【０１５９】
したがって、気泡が蓋体３の裏面に付着する形で注水空間２１に空気が残留するおそれは少なくなり、空気量の測定精度が向上する。そして、かかる空気量測定精度の向上に伴って、上述した単位水量の算出精度が向上することは言うまでもない。
【０１６０】
また、本実施形態に係る単位水量測定装置６１によれば、カートリッジ式の空気ボンベ３１に設けられた空気噴出ノズルの先端を給気口６に接続し、該空気ボンベ内の空気を空気室４に送り込むようにしたので、従来のような面倒で故障が多いハンドポンプを使用する必要がなくなる。
【０１６１】
特に、給気口６にリリーフ弁を設けるようにすれば、空気室４内の圧力は、該リリーフ弁の最高圧力に設定される。そのため、従来のように、ハンドポンプで多めに空気を送り込み、次いで、圧力調整弁で少しずつ空気を抜きながら所望の値に設定するという煩雑な作業が不要となる。
【０１６２】
本実施形態では、フレッシュコンクリートを混練する前のコンクリート単位容積Ｖ₀、単位水量Ｗ₀、空気量（％）Ａ₀及び単位容積質量γ₀を示方配合で設定された数値としたが、これに代えて、現場配合で設定された数値を用いてもよいし、各コンクリート材料の計量に誤差があったにも本発明を適用することが可能である。
【０１６３】
また、本実施形態では、給気口６に圧力制限手段としてのリリーフ弁を設けるようにしたが、空気室４内の圧力は、データ転送されたパソコン６５のディスプレイ上でリアルタイムに確認することができるので、ディスプレイに表示された圧力を見ながら該圧力が初圧力に達したときに、操作員が空気ボンベ３１を抜く場合であってかつ安全面でも支障がないのであれば、給気口６に圧力制限手段を設ける必要はない。
【０１６４】
また、本実施形態では特に言及しなかったが、くさび状断面を有する傾斜台座４１を別途備えるとともに、注水を行う際だけフレッシュコンクリート測定用容器１６をロードセル秤６２から傾斜台座４１に載せ替えるようにしてもよい（図４参照）。この場合、蓋体３の裏面が注水口１３から排水口１４に沿って上向き勾配となるように、容器本体２を傾斜台座４１の上に置く。
【０１６５】
このようにすると、気泡に作用する浮力は、蓋体３の裏面に垂直に作用する成分のみならず、蓋体３の裏面に平行な成分（斜め上向き方向成分）が生じるため、蓋体３の裏面にいったん付着したとしても、かかる斜め上向き方向成分の浮力によって自然に排水口１４に移動し、結果として蓋体３の裏面に気泡が付着しにくくなるとともに、付着したとしても、上述した注水口１３から排水口１４に向かう流れの力によって容易に離脱し、かくして、注水空間２１に空気が残留するのをほぼ完全に防止することができる。
【０１６６】
また、本実施形態では特に言及しなかったが、フレッシュコンクリート測定用容器１６に代えて図５に示したフレッシュコンクリート測定用容器５１を用いるようにしてもよい。
【０１６７】
フレッシュコンクリート測定用容器５１は、第１実施形態で説明したので詳細な説明は省略するが、かかるフレッシュコンクリート測定用容器５１を用いて注水を行った場合においては、フレッシュコンクリート測定用容器１６と同様、注水空間に存在していた空気は、注水口１３から排水口１４に向かう流れ（図６参照）に乗って排水口１４から排出されるとともに、仮に蓋体５２の裏面に気泡として付着したとしても、注水口１３から排水口１４に向かう流れの力によって該裏面から気泡が離脱し、上述した流れに乗って排水口１４から排出される。
【０１６８】
特に、フレッシュコンクリート測定用容器５１の場合については、気泡に作用する浮力は、蓋体５２の裏面に垂直に作用する成分のみならず、蓋体５２の裏面に平行な成分（斜め上向き方向成分）が生じるため、蓋体５２の裏面にいったん付着したとしても、かかる斜め上向き方向成分の浮力によって自然に排水口１４に移動し、結果として蓋体５２の裏面に気泡が付着しにくくなるとともに、付着したとしても、上述した注水口１３から排水口１４に向かう流れの力によって容易に離脱する。
【０１６９】
したがって、気泡が蓋体５２の裏面に付着する形で注水空間に空気が残留するおそれがほとんどなくなり、空気量の測定精度は格段に向上する。
【０１７０】
なお、蓋体５２の裏面に設けられた上向き勾配が十分でない場合には、図４と同様、くさび状断面を有する傾斜台座４１を別途備えるとともに、蓋体５２の裏面が注水口１３から排水口１４に沿ってさらに上向き勾配となるように、容器本体２を傾斜台座４１の上に置いて注水作業を行うようにしてもよい。
【０１７１】
このようにすると、気泡に関する上述した作用がさらに高まり、注水空間に空気が残留するのをほぼ完全に防止することができる。
【０１７２】
なお、上述した各実施形態はいずれも注水法による空気量測定を前提としたが、水を使用しない場合にも適用することが可能であり、気泡の残留防止以外の作用効果については、上述した各実施形態と同様の作用効果が得られることは言うまでもない。
【０１７３】
また、上述した各実施形態では、カートリッジ式の空気ボンベ３１を用いて空気を空気室４に送り込むようにしたが、これに代えて、従前通り、ハンドポンプを用いて給気を行い、図示しない圧力調整弁を用いて圧力の調整を行うようにしてもかまわない。
【０１７４】
かかる構成においても、空気ボンベ３１を使用することによる作用効果を除き、上述した各実施形態と同様の作用効果が得られることは言うまでもない。
【０１７５】
また、上述の各実施形態では特に言及しなかったが、本発明の蓋体に防水カバーを取り付けるようにしてもよい。
【０１７６】
図８は、かかる構成を第１実施形態に適用した場合を示したフレッシュコンクリート測定用容器１６の断面図である。同図でわかるように、本変形例に係るフレッシュコンクリート測定用容器７１は、蓋体３に防水カバー７２を取り付けてある。
【０１７７】
防水カバー７２は、注水口１３、作動弁７、給気口６、圧力計５及び排水口１４が貫通する構造となるが、各貫通箇所においては、それぞれ適当なシーリング材やコーキング材を用いて内部への浸水を防止するようにすればよい。なお、作動弁７については、押下げロッド９が昇降するため、摺動部材との間でも水密性を確保できる公知のシール機構を採用する。例えば、押下げロッド９の昇降ストロークは限定されているため、かかるストロークの範囲で伸縮自在なゴムなどの円筒体からなる防水部材を用いて押下げロッド９の貫通箇所の水密性を確保するようにすればよい。
【０１７８】
このようにすると、蓋体３の上面が直接濡れることがなくなる一方、防水カバー７２が水で濡れた場合には、該防水カバーをできるだけ凹凸がないように構成しておくことによって、水の拭取りが容易になる。
【０１７９】
したがって、フレッシュコンクリート測定用容器７１をフレッシュコンクリートの単位容積質量の測定に利用する場合において、付着水による質量計測誤差を小さくすることが可能となる。なお、フレッシュコンクリート測定用容器７１は、防水カバー７２を取り付けた点以外は、フレッシュコンクリート測定用容器１６と同一の構成であるので、ここではその説明を省略する。
【０１８０】
また、上述した防水カバー７２を着脱自在に構成しておけば、長期間の使用の間に防水カバー７２から内部に浸水した水の除去を行うことが可能となり、メンテナンスが配慮された構造となる。
【０１８１】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１に係る発明の空気量測定装置によれば、注水空間の空気は、注水口から排水口に向かう流れに乗って排水口から排出されるとともに、仮に蓋体の裏面に気泡として付着したとしても、注水口から排水口に向かう流れの力によって該裏面から気泡が離脱し、上述した流れに乗って排水口から排出される。
【０１８２】
したがって、気泡が蓋体の裏面に付着する形で注水空間に空気が残留するおそれは少なくなり、空気量の測定精度が向上する。
【０１８３】
また、請求項４の発明に係る空気量測定装置によれば、従来のように、ハンドポンプで空気を送り込んだ後、調整弁を操作して圧力を調整するといった手間を省略することが可能となる。
【０１８４】
また、請求項９に係る発明の単位水量測定装置によれば、注水空間の空気は、注水口から排水口に向かう流れに乗って排水口から排出されるとともに、仮に蓋体の裏面に気泡として付着したとしても、注水口から排水口に向かう流れの力によって該裏面から気泡が離脱し、上述した流れに乗って排水口から排出される。
【０１８５】
したがって、気泡が蓋体の裏面に付着する形で注水空間に空気が残留するおそれは少なくなり、空気量の測定精度が向上する。
【０１８６】
また、請求項１２の発明に係る単位水量測定装置によれば、従来のように、ハンドポンプで空気を送り込んだ後、調整弁を操作して圧力を調整するといった手間を省略することが可能となる。
【０１８７】
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る空気量測定装置の図であり、(a)は全体ブロック図、(b)はフレッシュコンクリート測定用容器の断面図。
【図２】第１実施形態に係る空気量測定装置を用いて空気量を測定する様子を示した図。
【図３】引き続き第１実施形態に係る空気量測定装置を用いて空気量を測定する様子を示した図。
【図４】変形例に係る空気量測定装置を示した断面図。
【図５】変形例に係るフレッシュコンクリート測定用容器の断面図。
【図６】変形例に係るフレッシュコンクリート測定用容器を用いて空気量を測定する様子を示した図。
【図７】第２実施形態に係る単位水量測定装置の図であり、(a)は全体ブロック図、(b)は装置構成図。
【図８】変形例に係るフレッシュコンクリート測定用容器を示した断面図。
【符号の説明】
１空気量測定装置
２容器本体
３、５２蓋体
４空気室
５圧力センサー（圧力計測部）
６給気口
７作動弁
８気密空間
１３注水口
１４排水口
１６、５１、７１フレッシュコンクリート測定用容器
１７演算処理部
２１注水空間
３１空気ボンベ
４１傾斜台座
６１単位水量測定装置
６２ロードセル秤（質量計測部）
６３演算処理部
６４キーボード（入力部）
７２防水カバー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an air amount measuring device for measuring an air amount of fresh concrete, a unit water amount measuring device for measuring a unit water amount, and a container for fresh concrete measurement.
[0002]
[Prior art]
Controlling the quality of fresh concrete is an extremely important task for improving the reliability and economic efficiency of concrete work. At the site, fresh concrete is collected from a mixer or the like and various tests are conducted.
[0003]
One of the management indexes of fresh concrete is the amount of air, but this amount of air has a significant effect on the workability of fresh concrete. For example, when the amount of air increases by 1%, the slump increases by about 2.5 cm.
[0004]
The amount of air also affects the compressive strength of concrete. For example, in concrete with a constant water-cement ratio, the compressive strength is reduced by 4 to 6% per 1% of air amount.
[0005]
Therefore, it is necessary to measure the amount of air in fresh concrete before placing and measure whether the amount of air is adequate. ”Was used to measure the air volume.
[0006]
When performing such a test by water injection, first put fresh concrete into the container body of the air amount measuring device so as to be at the same height as the top edge of the container body, then attach a lid to the container body and let the air flow. After airtight connection so as not to leak, water is injected from the water inlet until water overflows from the drain outlet, then air is sent to the air chamber with a hand pump, and the pressure in the air chamber is first adjusted using the pressure control valve. Set to pressure (100 kPa).
[0007]
Next, the air in the air chamber is sent to the airtight space surrounded by the container body and the lid by opening the operation valve. After the pressure gauge pointer stabilizes, the amount of fresh concrete air is measured by reading the pointer. .
[0008]
On the other hand, as one of the management indexes of fresh concrete, there is a consistency indicating the degree of resistance to deformation or flow. However, if such a consistency is small, the flowability is large and the placement is easy, but the material separation is not. It tends to occur. Also, if the consistency is large, material separation is difficult to occur, but the fluidity is poor and the filling operation is not easy.
[0009]
Therefore, it is necessary to confirm, for example, by a slump test so that the consistency is appropriately set according to the situation of the placement site.
[0010]
Here, the consistency of fresh concrete is increased as the unit water amount is reduced, and the occurrence of breathing can be suppressed if the concrete has the same water-cement ratio.
[0011]
Therefore, measuring the unit water volume of fresh concrete has great significance in terms of the quality of the concrete, and conventionally, heating methods, RI methods, and the like have been proposed.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the air amount test method as described above, when water is injected from the water injection port, it is necessary to expel the air by applying vibration such as shaking the air amount measurement device so that air does not remain in the water injection space. Even if vibration is applied, it is difficult to completely expel fine bubbles adhering to the back surface of the lid. As a result, there is a problem that there is a concern that an error may occur in the measured value of the air amount.
[0013]
In addition, after the air is sent to the air chamber with the hand pump, the adjustment valve must be operated to set the pressure in the air chamber to the initial pressure (100 kPa). It was happening.
[0014]
In addition, in the method of measuring the unit water amount by the heating method as described above, when the number of samples increases, the drying time naturally becomes longer, during which the water amount decreases due to the hydration reaction, and the unit water amount can be accurately grasped. The problem of not being able to occur.
[0015]
In addition, the RI method of irradiating radiation has a problem that correction is necessary to exclude the influence of other concrete materials.
[0016]
And even the method for measuring the unit water amount is not well established, and the apparatus for measuring the unit water amount has not been developed yet.
[0017]
The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide an air amount measuring apparatus capable of measuring the air amount of fresh concrete with a simple operation and with high accuracy.
[0018]
Moreover, an object of this invention is to provide the unit water quantity measuring apparatus of fresh concrete which can measure the unit water quantity of fresh concrete simply and correctly.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an air amount measuring apparatus according to the present invention is a fresh concrete comprising a container main body in which fresh concrete is accommodated and a lid body that hermetically closes an upper opening of the container main body. An air chamber in the lid, an air supply port communicating with the air chamber, an operation valve that switches communication between the airtight space in the fresh concrete measurement container and the air chamber, and the airtight In the air amount measuring device provided with a water inlet and a water outlet communicating with the space, the water inlet is provided in the vicinity of the edge of the lid, and is located on the opposite side of the water inlet with the vicinity of the center of the lid in between. By providing the drainage port in the vicinity of the edge, the water injection space formed above the freshly stored fresh concrete in the airtight space is inserted through the water injection port. When water is injected, the flow from the water injection port toward the drain port is configured to be formed in the water injection space, and the pressure measurement unit that measures the pressure in the air chamber and the first time measured by the pressure measurement unit Pressure, equilibrium pressure and volume of fresh concrete V₁The amount of air in the fresh concrete using A₁An arithmetic processing unit that calculates (%), and the arithmetic processing unit is measured by the pressure measurement unit in association data between arbitrary initial pressure and equilibrium pressure stored in advance and the air volume of fresh concrete. The volume of air contained in the fresh concrete is calculated by applying an initial pressure and an equilibrium pressure, and the volume of the air is calculated as the volume V of the fresh concrete.₁The air volume A of the fresh concrete by dividing by₁(%) Can be calculated.
[0020]
In the air amount measuring apparatus according to the present invention, the lid body is configured such that the back surface of the lid body has an upward gradient from the water injection port along the drain port.
[0021]
The air amount measuring device according to the present invention includes an inclined pedestal on which the container body is placed.
[0022]
In addition, the air amount measuring device according to the present invention includes a container body for storing fresh concrete and a container for measuring fresh concrete comprising a lid body that hermetically closes an upper opening of the container body. An air chamber, an air supply port communicating with the air chamber, an operating valve for switching communication between the air chamber and the air chamber in the fresh concrete measurement container, and communication with the airtight space. In an air amount measuring apparatus provided with a water port and a drain port, the tip of an air ejection nozzle provided in an air cylinder can be connected to the air supply port so that air in the air cylinder can be sent into the air chamber. And a pressure measuring unit that measures the pressure in the air chamber, an initial pressure, an equilibrium pressure, and the freshness measured by the pressure measuring unit. Volume V of concrete₁The amount of air in the fresh concrete using A₁An arithmetic processing unit that calculates (%), and the arithmetic processing unit is measured by the pressure measurement unit in association data between arbitrary initial pressure and equilibrium pressure stored in advance and the air volume of fresh concrete. The volume of air contained in the fresh concrete is calculated by applying an initial pressure and an equilibrium pressure, and the volume of the air is calculated as the volume V of the fresh concrete.₁The air volume A of the fresh concrete by dividing by₁(%) Can be calculated.
[0023]
In the air amount measuring apparatus according to the present invention, pressure limiting means is provided at the air supply port, and the pressure limiting means is configured such that the maximum pressure in the air chamber becomes a constant value.
[0024]
Moreover, the air amount measuring device according to the present invention has a waterproof cover attached to the lid.
[0025]
In the air amount measuring device according to the present invention, the waterproof cover is configured to be detachable.
[0026]
In the air amount measuring device according to the present invention, the waterproof cover is formed of a transparent material.
[0027]
In addition, the unit water amount measuring apparatus according to the present invention includes a container body for storing fresh concrete, and a container for fresh concrete measurement comprising a lid body for hermetically closing an upper opening of the container body. An air valve connected to the air chamber, an air supply port communicating with the air chamber, an operation valve for switching between communication and non-communication between the airtight space in the fresh concrete measurement container and the air chamber, and a note communicating with the airtight space In the unit water amount measuring device provided with a water inlet and a water outlet, the water inlet is provided in the vicinity of the edge of the lid, and in the vicinity of the edge located on the opposite side of the water inlet with the vicinity of the center of the lid in between. By providing the drainage port, when water is poured through the water injection port into the water injection space formed above the freshly accommodated fresh concrete in the airtight space, A mass measuring unit configured to measure a mass of the fresh concrete measuring container and a pressure measuring unit configured to measure a pressure in the air chamber, and configured so that a flow from the water pouring port toward the drain port is formed in the water pouring space. Part, initial pressure, equilibrium pressure and volume V of the fresh concrete measured by the pressure measuring part₁The unit volume mass γ of the fresh concrete using₁And air volume A₁An arithmetic processing unit that calculates (%) and an input unit that transmits predetermined data to the arithmetic processing unit, and the input unit has a concrete unit volume V before kneading the fresh concrete.₀, Unit water volume W₀Air quantity A₀(%) And unit volume mass γ₀Can be input as the data, and the arithmetic processing unit is measured by the pressure measuring unit in association data of arbitrary initial pressure and equilibrium pressure stored in advance and the air volume of fresh concrete. In addition, the volume of air contained in the fresh concrete is calculated by applying the initial pressure and the equilibrium pressure, and the volume of the air is calculated as the volume V of the fresh concrete.₁The air volume A of the fresh concrete by dividing by₁(%) Is calculated, and each data transmitted from the input unit and the air amount A are calculated.₁(%) And unit volume mass γ₁The amount of water W of fresh concrete actually manufactured₁Ρ_w, Ρ_sAs the density of water and fine aggregate respectively,
W₁= W₀+ ΔW_s        (1)
ΔW_s= ((Γ₀/ Γ₁) ・ V₀・ (1-A₁/ 100) -V₀・ (1-A₀/ 100)) / (1 / ρ_w-1 / ρ_s(2)
And then the calculated W₁And the volume V of the fresh concrete₁Unit water volume W of the fresh concrete using₁'
W₁'= W₁/ V₁        (3)
The calculation is performed by the following.
[0028]
Moreover, the unit water amount measuring apparatus which concerns on this invention comprises the said cover body so that the back surface may become an upward gradient from the said water injection inlet along the said drain outlet.
[0029]
Moreover, the unit water amount measuring apparatus according to the present invention includes an inclined pedestal on which the container body is placed.
[0030]
In addition, the unit water amount measuring device according to the present invention includes a container body for storing fresh concrete and a container for fresh concrete measurement comprising a lid body that hermetically closes an upper opening of the container body. An air valve connected to the air chamber, an air supply port communicating with the air chamber, an operation valve for switching between communication and non-communication between the airtight space in the fresh concrete measurement container and the air chamber, and a note communicating with the airtight space In a unit water amount measuring apparatus provided with a water outlet and a drain outlet, the tip of an air ejection nozzle provided in an air cylinder can be connected to the air supply port so that air in the air cylinder can be sent into the air chamber. And measuring the mass of the pressure measuring unit for measuring the pressure in the air chamber and the container for measuring fresh concrete. And amount measurement unit, the first pressure is measured by the pressure measuring unit, the equilibrium pressure and volume V of the fresh concrete₁The unit volume mass γ of the fresh concrete using₁And air volume A₁An arithmetic processing unit that calculates (%) and an input unit that transmits predetermined data to the arithmetic processing unit, and the input unit has a concrete unit volume V before kneading the fresh concrete.₀, Unit water volume W₀Air quantity A₀(%) And unit volume mass γ₀Can be inputted as the data, and the arithmetic processing unit is measured by the pressure measuring unit in association data of arbitrary initial pressure and equilibrium pressure stored in advance and the air volume of fresh concrete. In addition, the volume of air contained in the fresh concrete is calculated by applying the initial pressure and the equilibrium pressure, and the volume of the air is calculated as the volume V of the fresh concrete.₁The air volume A of the fresh concrete by dividing by₁(%) Is calculated, and each data transmitted from the input unit and the air amount A are calculated.₁(%) And unit volume mass γ₁The amount of water W of fresh concrete actually manufactured₁Ρ_w, Ρ_sAs the density of water and fine aggregate respectively,
W₁= W₀+ ΔW_s        (1)
ΔW_s= ((Γ₀/ Γ₁) ・ V₀・ (1-A₁/ 100) -V₀・ (1-A₀/ 100)) / (1 / ρ_w-1 / ρ_s(2)
And then the calculated W₁And the volume V of the fresh concrete₁Unit water volume W of the fresh concrete using₁'
W₁'= W₁/ V₁        (3)
The calculation is performed by the following.
[0031]
In the unit water amount measuring apparatus according to the present invention, pressure limiting means is provided at the air supply port, and the pressure limiting means is configured such that the maximum pressure in the air chamber becomes a constant value.
[0032]
Moreover, the unit water amount measuring apparatus which concerns on this invention attaches a waterproof cover to the said cover body.
[0033]
Moreover, the unit water amount measuring apparatus which concerns on this invention comprises the said waterproof cover so that attachment or detachment is possible.
[0034]
Moreover, the unit water amount measuring apparatus which concerns on this invention forms the said waterproof cover with a transparent material.
[0035]
The fresh concrete measuring container according to the present invention comprises a container main body in which fresh concrete is accommodated and a lid body that hermetically closes an upper opening of the container main body. Chamber, an air supply port communicating with the air chamber, an operation valve for switching between communication and non-communication between the airtight space in the fresh concrete measurement container and the air chamber, and a water injection port and a water discharge port communicating with the airtight space are provided. In the fresh concrete measuring container, the water inlet is provided in the vicinity of the edge of the lid, and the drain is provided in the vicinity of the edge located on the opposite side of the water inlet with the center near the lid. In the airtight space, when water is injected into the water injection space formed above the freshly accommodated fresh concrete through the water injection port, A flow from the water port toward the drain port is formed in the water injection space, and a pressure measuring unit that measures the pressure in the air chamber is provided, and the initial pressure and the equilibrium pressure measured by the pressure measuring unit are measured. It is configured to allow data output.
[0036]
In the fresh concrete measuring container according to the present invention, the lid body is configured such that the back surface of the lid body is inclined upward from the water injection port along the drain port.
[0037]
The fresh concrete measurement container according to the present invention includes an inclined pedestal on which the container body is placed.
[0038]
The fresh concrete measuring container according to the present invention comprises a container main body in which fresh concrete is accommodated and a lid body that hermetically closes an upper opening of the container main body. Chamber, an air supply port communicating with the air chamber, an operation valve for switching between communication and non-communication between the airtight space in the fresh concrete measurement container and the air chamber, and a water injection port and a water discharge port communicating with the airtight space are provided. In the fresh concrete measurement container, the air supply port is configured to connect the tip of an air ejection nozzle provided in an air cylinder to the air supply port so that the air in the air cylinder can be fed into the air chamber. And a pressure measuring unit for measuring the pressure in the air chamber, and outputting the initial pressure and the equilibrium pressure measured by the pressure measuring unit as data It is those configured to function.
[0039]
In the fresh concrete measuring container according to the present invention, the air supply port is provided with pressure limiting means, and the pressure limiting means is configured such that the maximum pressure in the air chamber becomes a constant value.
[0040]
In the fresh concrete measuring container according to the present invention, a waterproof cover is attached to the lid.
[0041]
In the fresh concrete measuring container according to the present invention, the waterproof cover is detachable.
[0042]
In the fresh concrete measuring container according to the present invention, the waterproof cover is formed of a transparent material.
[0043]
In the air amount measuring device according to the invention of claim 1, the unit water amount measuring device according to the invention of claim 9, and the fresh concrete measuring container according to the invention of claim 17, the water inlet is provided in the vicinity of the edge of the lid. In addition, by providing a drain outlet in the vicinity of the edge located on the opposite side of the water inlet across the vicinity of the center of the lid, the water inlet is formed in the water injection space formed above the freshly stored concrete in the airtight space. When water is poured through the water, the flow from the water inlet to the water outlet is formed in the water injection space.
[0044]
Therefore, the air in the water injection space is discharged from the water discharge port along the flow from the water injection port to the water discharge port, and even if it adheres as bubbles to the back of the lid, the force of the flow from the water injection port to the water discharge port As a result, the bubbles are released from the back surface and are discharged from the drainage port along the flow described above.
[0045]
The container body and the lid may be of any type as long as fresh concrete is accommodated and the upper opening thereof can be closed airtight.
[0046]
The water injection port and the water discharge port may be provided in any way as long as they are provided in the vicinity of edges that are opposite to each other across the center of the lid body. You may make it provide piece by piece.
[0047]
Here, the container body may be used by being placed on a horizontal plane, but when the container body is provided with an inclined pedestal on which the container body is placed, the back surface of the lid body is inclined upward from the water inlet to the drain outlet. Use the container body on an inclined pedestal so that
[0048]
If it does in this way, while it becomes difficult for bubbles to adhere to the back surface of a lid, even if it adheres, it will detach easily by the force of the flow which goes from the above-mentioned water pouring port to a water discharging port, and thus air remains in water pouring space Can be almost completely prevented.
[0049]
In addition, even when the lid is configured so that the back surface is inclined upward from the water inlet to the drain port, air bubbles are less likely to adhere to the back surface of the lid, as in the case of using an inclined pedestal. At the same time, even if it adheres, it can be easily detached by the force of the flow from the water injection port to the water discharge port, and the air can be almost completely prevented from remaining in the water injection space.
[0050]
In such a configuration, by further using the above-described inclined pedestal, it is possible to further increase the upward gradient of the back surface of the lid and completely prevent bubbles from remaining.
[0051]
In the air amount measuring device according to the invention of claim 4, the unit water amount measuring device according to the invention of claim 12, and the fresh concrete measuring container according to the invention of claim 20, the tip of the air ejection nozzle provided in the air cylinder Is connected to the air supply port, and the air supply port is configured so that the air in the air cylinder can be fed into the air chamber.
[0052]
Therefore, by configuring the air cylinder and the air inlet so that the air supply from the air cylinder ends when the air chamber reaches a predetermined pressure, After sending in air, the trouble of adjusting the pressure by operating the pressure regulating valve is omitted.
[0053]
Here, when the air chamber reaches a predetermined pressure, the configuration in which the air supply from the air cylinder is terminated is arbitrary, and when the air pressure in the air cylinder and the pressure in the air chamber are balanced, Although it is conceivable that the air cylinder is configured to have a constant value, a pressure limiting means is provided at the air supply port, and the pressure limiting means is configured so that the maximum pressure in the air chamber becomes a constant value. Thus, more reliable pressure setting is possible.
Such a constant value does not need to be set to 100 kPa as in the prior art.
[0054]
A relief valve can be used as the pressure limiting means.
[0055]
When the waterproof cover is attached to the lid in the air volume measuring device, unit water volume measuring device and fresh concrete measurement container described above, the top surface of the lid does not get wet directly, while the waterproof cover gets wet with water In this case, it is possible to easily wipe off the water by configuring the waterproof cover so as to be as uneven as possible.
[0056]
Therefore, when the air amount measuring device, the unit water amount measuring device and the fresh concrete measuring container of the present invention are used for measuring the unit volume mass of the fresh concrete, it is possible to reduce the mass measurement error due to the adhered water.
[0057]
Here, if the waterproof cover is configured to be detachable, it is possible to remove the water immersed in the interior from the waterproof cover during long-term use, and a structure in which maintenance is taken into consideration.
[0058]
In addition, if the waterproof cover is formed of a transparent material, when a digital pressure sensor is used as the pressure measuring unit, the pressure value displayed on the liquid crystal, for example, by the pressure sensor can be monitored through the waterproof cover. .
[0059]
In order to measure the air amount with the air amount measuring device according to claims 1 to 8, first, the initial pressure and the equilibrium pressure are measured by the pressure measuring unit, and then the initial pressure and the equilibrium pressure are stored in advance. The volume of air contained in the fresh concrete is calculated by applying it to the correlation data between the arbitrary initial pressure and the equilibrium pressure and the air volume of the fresh concrete.₁Air volume A of fresh concrete by dividing by₁(%) Is calculated by the arithmetic processing unit.
[0060]
In this way, it is not necessary to set the initial pressure to a predetermined value of 100 kPa as in the prior art, and the calculation of the air amount is facilitated (“Test method by the pressure of air amount of fresh concrete defined by JIS) "reference).
[0061]
The arithmetic processing unit may be composed of a dedicated arithmetic processing unit, or may be composed of a personal computer and application software that operates on the personal computer.
[0062]
Moreover, the unit water amount measuring apparatus according to claims 9 to 16 is based on the following content. In the following description, mass and capacity will be described in specific units. However, this is merely a convenience for easy understanding of the invention. For example, even if kg is g, there is nothing from the essence of the invention. It does not deviate.
[0063]
Moreover, in each invention which concerns on Claims 9 thru | or 16, concrete unit volume V before kneading fresh concrete₀, Unit water volume W₀, Air volume (%) A₀And unit volume mass γ₀Is a concept that includes not only the numerical values set in the formula formulation and on-site formulation, but also the measured values when each concrete material such as water, cement, fine aggregate, coarse aggregate is measured, For the convenience of understanding the invention, it will be described as numerical values set by the combination of indications.
[0064]
First, the concrete composition of concrete is as follows.
W₀+ C₀+ S₀+ G₀= M₀    (11)
W₀/ Ρ_w+ C₀/ Ρ_c+ S₀/ Ρ_s+ G₀/ Ρ_G= V₀・ (1-A₀/ 100) (12)
[0065]
here,
W₀; Fresh concrete 1m^ThreeWater volume per kg (kg)
C₀; Fresh concrete 1m^ThreeCement amount per kg (kg)
S₀; Fresh concrete 1m^ThreeFine aggregate amount per kg (kg)
G₀; Fresh concrete 1m^ThreeCoarse aggregate amount per kg (kg)
M₀; Fresh concrete 1m^ThreeTotal mass per kg (kg)
ρ_wWater density (g / cm^Three)
ρ_cCement density (g / cm^Three)
ρ_s; Fine aggregate density (g / cm^Three)
ρ_G; Coarse aggregate density (g / cm^Three)
V₀; Fresh concrete volume = 1m^Three
A₀; Air volume of fresh concrete (%)
[0066]
Therefore, the unit volume mass γ of fresh concrete₀(Kg / m^Three) Can be expressed as:
γ₀= M₀/ V₀
= (W₀+ C₀+ S₀+ G₀) / ((W₀/ Ρ_w+ C₀/ Ρ_c+ S₀/ Ρ_s+ G₀/ Ρ_G) / (1-A₀/ 100)) (13)
[0067]
On the other hand, the unit volume mass (kg / m) of fresh concrete actually measured^Three) To γ₁Γ₁Is, as originally indicated,
γ₁= M₀/ V₀
= (W₀+ C₀+ S₀+ G₀) / ((W₀/ Ρ_w+ C₀/ Ρ_c+ S₀/ Ρ_s+ G₀/ Ρ_G) / (1-A₀/ 100)) (14)
Should be.
[0068]
In practice, however, the measured γ₁Is the γ₀Often does not match.
[0069]
This is because the fine aggregate has different wet conditions depending on the storage environment, so the actual surface water ratio of the fine aggregate differs from the surface water ratio of the fine aggregate predicted by the formula formulation. This is mainly due to the fact that an error is likely to occur between the two, and also due to the fact that the amount of air is still different from the amount of air in the formulation.
[0070]
The present invention is an epoch-making technical idea that the unit water amount can be estimated by using the error related to the surface water ratio of the fine aggregate by measuring the air amount accurately.
[0071]
That is, an error is likely to occur with respect to the surface water ratio of the fine aggregate as described above. Therefore, the unit volume mass (kg / m) of fresh concrete actually measured.^Three) Γ₁Is the γ₀Generally does not match.
[0072]
Here, the fine aggregate amount S set by the indication combination₀In fact, ΔW_sAssuming that (kg) of surface water is included, the volume of fresh concrete is actually as follows: That is,
(W₀/ Ρ_w+ ΔW_s/ Ρ_w) + C₀/ Ρ_c+ (S₀/ Ρ_s-ΔW_s/ Ρ_s) + G₀/ Ρ_G= V₁・ (1-A₁/ 100) (16)
[0073]
here,
V₁The volume of fresh concrete produced (m^Three)
A₁; Air content of fresh concrete produced (%)
[0074]
Therefore, from equations (12) and (16)
ΔW_s(1 / ρ_w-1 / ρ_s)
= V₁・ (1-A₁/ 100) -V₀・ (1-A₀/ 100) (17)
The following relationship is derived.
[0075]
On the other hand, even if there is an error in the surface water ratio, fresh concrete 1m^ThreeAs for the total weight per hit, there is no difference between the indicated formula and the actual product produced,
V₁= M₁/ Γ₁
= M₀/ Γ₁
= Γ₀・ V₀/ Γ₁
It becomes.
[0076]
Using this relationship, Equation (17) can be expressed as ΔW_sSolving for
ΔW_s= ((Γ₀/ Γ₁) ・ V₀・ (1-A₁/ 100) -V₀・ (1-A₀/ 100)) / (1 / ρ_w-1 / ρ_s(19)
Therefore, the actual amount of water W contained in the manufactured fresh concrete₁Is
W₁= W₀+ ΔW_s     (20)
It becomes.
[0077]
Here, due to the fact that the setting of the surface water ratio was different from the actual one, the volume of the fresh concrete produced was the volume V on the indicated composition.₀Not V₁It becomes.
[0078]
Therefore, the unit water volume of the manufactured fresh concrete is W₁Rather than W₁′, Ie
W₁'= W₁/ V₁        (24)
It becomes.
[0079]
Therefore, unit volume mass γ₁And air volume A₁Is actually measured, and this is substituted into the equation (19) to obtain ΔW_sIs calculated, the unit water amount W of the fresh concrete produced according to the equation (24).₁′ (Kg / m^Three).
[0080]
By the way, unit cement amount C₁′ (Kg / m^Three), Unit fine aggregate amount S₁′ (Kg / m^Three), Unit coarse aggregate amount G₁′ (Kg / m^Three) Can also be calculated by the following equations.
C₁'= C₁/ V₁        (24)
S₁'= S₁/ V₁        (25)
G₁'= G₁/ V₁        (26)
[0081]
In order to measure the unit water amount of fresh concrete using the unit water amount measuring apparatus according to claim 9 to claim 16, first, the initial pressure and the equilibrium pressure are measured by the pressure measuring unit, and the mass of the fresh concrete is measured by mass. Part, volume V₁Is measured by a predetermined method, and then the unit volume mass γ of the fresh concrete is calculated from the mass, volume, initial pressure and equilibrium pressure.₁And air volume A₁(%) Is calculated by the calculation processing unit.
[0082]
Air volume A₁When calculating (%) in the calculation processing unit, the initial pressure and the equilibrium pressure measured by the pressure measurement unit are applied to the pre-stored data relating to the initial volume and equilibrium pressure and the air volume of fresh concrete. By calculating the volume of air contained in the fresh concrete, the volume of air is converted into the volume V of the fresh concrete.₁It is obtained by dividing by.
[0083]
In this way, it is not necessary to set the initial pressure to a predetermined value of 100 kPa as in the prior art, and the calculation of the air amount is facilitated (“Test method by the pressure of air amount of fresh concrete defined by JIS) "reference).
[0084]
On the other hand, concrete volume V before kneading fresh concrete₀, Amount of water W₀Air quantity A₀(%) And unit volume mass γ₀Is input as predetermined data using the input unit, and the data is transmitted to the arithmetic processing unit.
[0085]
Next, each data transmitted from the input unit and the air amount A calculated by the calculation processing unit₁(%) And unit volume mass γ₁Then, the following calculation is performed by the calculation processing unit.
[0086]
That is, the amount of water W of fresh concrete actually manufactured₁Ρ_w, Ρ_sAs the density of water and fine aggregate respectively,
W₁= W₀+ ΔW_s        (1)
ΔW_s= ((Γ₀/ Γ₁) ・ V₀・ (1-A₁/ 100) -V₀・ (1-A₀/ 100)) / (1 / ρ_w-1 / ρ_s(2)
And then the calculated W₁And the volume V of the fresh concrete₁Unit water volume W of the fresh concrete using₁'
W₁'= W₁/ V₁        (3)
Calculate by
[0087]
The mass measurement unit can be configured with a scale using a load cell, for example.
[0088]
The arithmetic processing unit may be composed of a dedicated arithmetic processing unit, or may be composed of a personal computer and application software that operates on the personal computer.
[0089]
The input unit can be configured with a mouse or a keyboard, for example.
[0090]
In each of the above-described inventions, the initial pressure in the air chamber measured by the pressure measuring unit is the air pressure to the air chamber in a state where the airtight space in the fresh concrete measurement container is not in communication with the air chamber. This means the pressure at the time when the filling is finished, and the equilibrium pressure means that the pressure in the airtight space and the pressure in the air chamber are in equilibrium after the airtight space and the air chamber in the fresh concrete measurement container are communicated. It shall mean the pressure at which it is reached. The pressure measuring unit of the present invention only needs to be able to measure the pressure in the air chamber, and includes not only the case where the pressure measuring unit itself is installed in the air chamber but also the case where it is provided outside the air chamber.
[0091]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of an air amount measuring device, a unit water amount measuring device, and a fresh concrete measuring container according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Note that components that are substantially the same as those of the prior art are assigned the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
[0092]
(First embodiment)
[0093]
FIG. 1A is an overall block diagram showing an air amount measuring device 1 according to this embodiment, and FIG. 1B is a cross-sectional view of a fresh concrete measuring container 16 provided in the air amount measuring device 1. It is. As can be seen from these drawings, the air amount measuring device 1 according to the present embodiment includes a fresh concrete measuring container 16, a pressure sensor 5 as a pressure measuring unit provided in the fresh concrete measuring container, and the pressure sensor. It is generally composed of a connected arithmetic processing unit 17.
[0094]
The fresh concrete measuring container 16 is composed of a container main body 2 in which fresh concrete is accommodated, and a lid body 3 that hermetically closes an upper opening of the container main body. The lid body 3 includes an air chamber 4, An air supply port 6 communicating with the air chamber, and an operation valve 7 for switching between communication and non-communication between the airtight space 8 surrounded by the container body 2 and the lid 3 and the air chamber 4 are provided.
[0095]
Here, the pressure sensor 5 described above is installed in the air chamber 4, measures the pressure in the air chamber, and outputs the initial pressure and the equilibrium pressure to the arithmetic processing unit 17.
[0096]
The pressure sensor 5 may be composed of various conventionally known pressure sensors, but it is desirable to use a digital sensor with the highest possible accuracy.
[0097]
The actuating valve 7 has a lever-type structure, and uses a force that lifts the operating lever 15 or a spring force (not shown) to push down the push-down rod 9 so that the valve body 10 provided at the lower end of the push-down rod By fitting into the communication hole 12 drilled in the bottom plate 11 of the chamber 4, the airtight space 8 and the air chamber 4 are not communicated, and conversely, by pushing down the operating lever 15, the push-down rod 9 is lifted to raise the valve The body 10 is removed from the communication hole 12 so that the airtight space 8 and the air chamber 4 can communicate with each other.
[0098]
Further, the lid 3 is provided with a water inlet 13 and a water outlet 14 communicating with the airtight space 8. The water inlet 13 can inject water with its tip vertically raised, while it is tilted horizontally. As a result, the flow path is closed by the action of a valve (not shown), and water tightness and air tightness can be secured. Further, the drain port 14 can be drained by rotating the operation valve at the tip to the drainage position, and can secure watertightness and airtightness by returning the operation valve to the non-drainage position.
[0099]
Here, the water inlet 13 is provided in the vicinity of the edge of the lid 3, and the drain 14 is provided in the vicinity of the edge located on the opposite side of the water inlet 13 across the vicinity of the center of the lid 3. In the airtight space 8, when water is injected into the water injection space formed above the previously accommodated fresh concrete through the water injection port 13, the flow from the water injection port 13 toward the drain port 14 is formed in the water injection space. It is configured.
[0100]
On the other hand, the air supply port 6 is configured to connect the tip of an air ejection nozzle provided in a cartridge type air cylinder so that the air in the air cylinder can be fed into the air chamber 4. The vent is provided with a relief valve as pressure limiting means, and the relief valve is configured so that the maximum pressure in the air chamber 4 becomes a desired value.
[0101]
The arithmetic processing unit 17 can be configured by a personal computer and application software that operates on the personal computer, and a printer or a storage device (not shown) may be provided as necessary.
[0102]
Here, in the arithmetic processing unit 17, association data of arbitrary initial pressure and equilibrium pressure and the air volume of the fresh concrete is stored in advance in a storage device (not shown), and the association data is measured by the pressure sensor 5. By applying the initial pressure and the equilibrium pressure, the volume of air contained in the fresh concrete is calculated, and the volume of the air is calculated based on the volume V of the fresh concrete.₁Divided by
Air volume A₁(%) = (Air volume / V₁) ・ 100
The amount of air in fresh concrete A₁(%) Can be calculated.
[0103]
In order to measure the amount of air using the air amount measuring apparatus 1 according to the present embodiment, first, a predetermined amount of fresh concrete is put into the container body 2 as shown in FIG. The lid 3 is attached and connected airtight so that air does not leak.
[0104]
If it does in this way, in the airtight space 8, the water injection space 21 will be formed on fresh concrete.
[0105]
Next, as shown in FIG. 5B, the operation valve 7 is operated in advance to close the communication hole 12 drilled in the bottom plate 11 of the air chamber 4 until water overflows from the drain port 14 in this state. Water is poured from the water inlet 13.
[0106]
At this time, the air existing in the water injection space 21 is discharged from the water discharge port 14 along the flow shown by the arrow in FIG. , The bubbles are separated from the back surface by the force of the flow from the water injection port 13 toward the drain port 14 and are discharged from the drain port 14 along the flow described above.
[0107]
If it is confirmed that sufficient water is discharged from the drain port 14 and the water injection space 21 is filled with water, the water inlet 13 and the drain port 14 are closed to ensure water tightness and air tightness.
[0108]
Next, as shown in FIG. 3, the tip of the air ejection nozzle provided in the cartridge type air cylinder 31 is connected to the air supply port 6, and the air in the air cylinder is sent into the air chamber 4.
[0109]
Next, when the pressure in the air chamber 4 reaches a desired initial pressure, the air supply by the air cylinder 31 is finished. Note that how to finish supplying air is arbitrary, and the pressure is monitored while displaying the pressure value from the pressure sensor 5 in real time on the display of the personal computer in which the arithmetic processing unit 17 is incorporated. When the pressure is reached, the air cylinder 31 may be removed, or the relief valve built in the air supply port 6 may be set to a desired initial pressure.
[0110]
In the former case, the maximum pressure of the relief valve may be determined from the viewpoint of structural safety.
[0111]
Next, by operating the operating valve 7, the valve body 10 of the operating valve 7 is removed from the communication hole 12, and the air chamber 4 and the airtight space 8 are communicated.
[0112]
In this way, the high pressure air accumulated in the air chamber 4 acts on the fresh concrete and water accommodated in the airtight space via the communication hole 12, and the air chamber according to the amount of air contained in the fresh concrete. 4 pressure drops.
[0113]
As described above, the pressure is sent from the pressure sensor 5 to the arithmetic processing unit 17 of the personal computer in real time. When the pressure does not substantially decrease even after a predetermined time has passed, that is, in the air chamber 4. It is conceivable that the arithmetic processing unit 17 is configured to automatically acquire the pressure as the equilibrium pressure when the pressure in the airtight space 8 reaches the equilibrium state.
[0114]
Next, the initial pressure and the equilibrium pressure measured by the pressure sensor 5 and transferred to the arithmetic processing unit 17 are stored between an arbitrary initial pressure and equilibrium pressure stored in a storage device (not shown) and the air volume of the fresh concrete. By applying to the association data, the volume of air contained in the fresh concrete is calculated by the arithmetic processing unit 17, and the volume of the air is calculated based on the volume V of the fresh concrete.₁Divided by
Air volume A₁(%) = (Air volume / V₁) ・ 100
The amount of air in fresh concrete A₁(%) Is calculated.
[0115]
The volume of fresh concrete V₁About, you may measure in advance before putting in the container main body 2, for example, it can calculate as follows using a load cell balance.
[0116]
That is, first, the mass W in a state where fresh concrete is put in the fresh concrete measuring container 16.₂(FIG. 2 (a)), and then the mass W in a state where the water injection space 21 in the fresh concrete measurement container 16 in the state where the fresh concrete is accommodated is filled with water._ThreeAfter that, the water injection amount from the internal volume (known) of the fresh concrete measuring container 16 (W)_Three-W₂) Is subtracted from the volume of fresh concrete V₁And it is sufficient.
[0117]
As described above, according to the air amount measuring device 1 according to the present embodiment, the water injection port 13 is provided in the vicinity of the edge of the lid body 3 and on the opposite side of the water injection port 13 with the vicinity of the center of the lid body 3 interposed therebetween. By providing the drainage port 14 in the vicinity of the positioned edge, when water is poured through the water injection port 13 into the water injection space 21 formed above the freshly-accommodated fresh concrete in the airtight space 8, A flow toward the drain port 14 is formed in the water injection space 21.
[0118]
Therefore, the air in the water injection space 21 rides on the flow from the water injection port 13 toward the drain port 14 and is discharged from the drain port 14, and even if it adheres as bubbles to the back surface of the lid 3, Bubbles are released from the back surface by the force of the flow toward the mouth 14, and are discharged from the drainage port along the flow described above.
[0119]
Therefore, there is less possibility that air will remain in the water injection space 21 in the form of bubbles adhering to the back surface of the lid 3, and the measurement accuracy of the air amount is improved.
[0120]
Further, according to the air amount measuring apparatus 1 according to the present embodiment, the tip of the air ejection nozzle provided in the cartridge type air cylinder 31 is connected to the air supply port 6, and the air in the air cylinder is transferred to the air chamber 4. Therefore, there is no need to use a troublesome and troublesome hand pump as in the prior art.
[0121]
In particular, if a relief valve is provided at the air supply port 6, the pressure in the air chamber 4 is set to the maximum pressure of the relief valve. Therefore, as in the prior art, a complicated operation of sending a large amount of air with a hand pump and then setting to a desired value while gradually removing air with a pressure regulating valve becomes unnecessary.
[0122]
In the present embodiment, a relief valve as a pressure limiting means is provided in the air supply port 6, but the pressure in the air chamber 4 can be confirmed in real time on the display of a personal computer to which data has been transferred. If the operator pulls out the air cylinder 31 when the pressure reaches the initial pressure while observing the pressure displayed on the display and there is no problem in terms of safety, the pressure restriction is applied to the air supply port 6. There is no need to provide means.
[0123]
In the present embodiment, the container body 2 is used while being placed on a horizontal plane. However, as shown in FIG. 4, the container body 2 is separately provided with an inclined pedestal 41 having a wedge-shaped cross section, and the back surface of the lid 3 is drained from the water inlet 13. The container body 2 may be placed on the inclined pedestal 41 and used so as to have an upward gradient along the mouth 14.
[0124]
In this way, the buoyancy acting on the bubbles generates not only a component acting perpendicularly to the back surface of the lid 3 but also a component parallel to the back surface of the lid 3 (an obliquely upward component). Even if it once adheres to the back surface, it naturally moves to the drain port 14 due to the buoyancy of the diagonally upward direction component, and as a result, it becomes difficult for bubbles to adhere to the back surface of the lid 3, and 13 is easily separated by the force of the flow from 13 to the drain port 14, and thus it is possible to almost completely prevent air from remaining in the water injection space 21.
[0125]
Although not particularly mentioned in the present embodiment, a fresh concrete measurement container 51 shown in FIG. 5 may be used instead of the fresh concrete measurement container 16.
[0126]
Similar to the fresh concrete measurement container 16, the fresh concrete measurement container 51 is generally composed of a container body 2 in which fresh concrete is accommodated and a lid 52 that hermetically closes the upper opening of the container body. Similarly to the lid 3, 52 is surrounded by the air chamber 4, the pressure sensor 5 that measures the pressure in the air chamber, the air supply port 6 that communicates with the air chamber 4, the container body 2, and the lid 52. The operation valve 7 for switching between communication and non-communication between the airtight space 8 and the air chamber 4 is provided, and the water injection port 13 and the drainage port 14 communicating with the airtight space 8 are connected to each other with the vicinity of the center of the lid 52 interposed therebetween. When water is injected through the water injection port 13 into the water injection space formed above the freshly-accommodated fresh concrete in the airtight space 8, the water injection port 13. In this modification, the back surface of the lid 52 is configured to have an upward gradient from the water inlet 13 along the water outlet 14. It is.
[0127]
In such a configuration, when water is injected from the water injection port 13 until the water overflows from the water discharge port 14, the air existing in the water injection space is directed from the water injection port 13 to the water discharge port 14 as shown in FIG. Even if it is discharged from the drain port 14 on the flow indicated by the arrows in the figure and is attached as bubbles to the back surface of the lid 52, bubbles are generated from the back surface by the force of the flow from the water injection port 13 toward the drain port 14. It disengages and is discharged from the drain port 14 along the flow described above.
[0128]
In particular, in this modification, the buoyancy acting on the air bubbles generates not only a component acting perpendicularly to the back surface of the lid body 52 but also a component parallel to the back surface of the lid body 52 (an obliquely upward direction component). Even if it once adheres to the back surface of 52, it moves to the drain port 14 naturally due to the buoyancy of the diagonally upward direction component, and as a result, it is difficult to attach bubbles to the back surface of the lid 52, and even if it adheres, It is easily detached by the force of the flow from the water injection port 13 toward the drain port 14.
[0129]
Therefore, according to such a modification, there is almost no possibility that air remains in the water injection space in a form in which air bubbles adhere to the back surface of the lid body 52, and the measurement accuracy of the air amount is remarkably improved.
[0130]
In addition, when the upward gradient provided in the back surface of the cover body 52 is not enough, the inclination base 41 which has a wedge-shaped cross section is separately provided similarly to FIG. 4, and the back surface of the cover body 52 extends from the water inlet 13 to the drain port. 14, the container body 2 may be placed on the inclined pedestal 41 so as to have a further upward gradient.
[0131]
If it does in this way, the effect | action mentioned above regarding a bubble will further increase, and it can prevent substantially completely that air remains in water injection space.
[0132]
(Second Embodiment)
[0133]
Next, a second embodiment will be described. Note that components that are substantially the same as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
[0134]
FIG. 7 is a block diagram showing a unit water amount measuring apparatus 61 according to the present embodiment and a specific apparatus configuration diagram. As can be seen in the figure, the unit water amount measuring device 61 according to the present embodiment includes a fresh concrete measurement container 16, a pressure sensor 5 as a pressure measurement unit provided in the fresh concrete measurement container, and a fresh concrete measurement. A load cell balance 62 as a mass measuring unit for measuring the mass of the container 16; an arithmetic processing unit 63 to which the pressure sensor 5 and the load cell scale 62 are connected; and an input unit 64 for transmitting predetermined data to the arithmetic processing unit; It is generally composed of
[0135]
Here, the arithmetic processing unit 63 is configured as a personal computer 65 that is hardware and a part of software that operates on the personal computer, and the input unit 64 is configured as a keyboard 64 of the personal computer 65. The personal computer 65 is provided with a storage device 66. Needless to say, a printer (not shown) or the like may be connected to the personal computer 65 as needed.
[0136]
On the other hand, the pressure sensor 5 and the load cell balance 62 are connected to the personal computer 65, and the calculation processing unit 63 can perform calculation processing on the measurement data transmitted from the pressure sensor 5 and the load cell balance 62.
[0137]
The storage device 66 stores in advance association data of arbitrary initial pressure and equilibrium pressure with the air volume of fresh concrete, and applies the initial pressure and equilibrium pressure measured by the pressure sensor 5 to the association data. Is used to calculate the volume of air contained in the fresh concrete, and the volume of air is calculated as V₁Divided by
Air volume A₁(%) = (Air volume / V₁) ・ 100
The amount of air in fresh concrete A₁(%) Can be calculated.
[0138]
The input unit 64 is a concrete unit volume V before kneading fresh concrete.₀, Unit water volume W₀Air quantity A₀(%) And unit volume mass γ₀Is input as data, and the arithmetic processing unit 63 receives the above-mentioned data transmitted from the input unit and the calculated air amount A.₁(%) And unit volume mass γ₁The amount of water W of fresh concrete actually manufactured₁Can be calculated.
[0139]
In order to measure the unit water amount of fresh concrete using the unit water amount measuring device 61 according to the present embodiment, first, a fresh product obtained by kneading and manufacturing water, cement, fine aggregate, and coarse aggregate determined by the indicated composition. Concrete air volume A₁(%) Is calculated by the calculation processing unit 63, and its mass W and volume V are calculated.₁Are measured using the load cell balance 62, and then the measured mass W and volume V are measured.₁And unit volume mass γ of fresh concrete₁The following formula,
Unit volume mass γ₁= Mass W / volume V₁
Is calculated by the arithmetic processing unit 63.
[0140]
Here, in measuring the mass W of the fresh concrete with the load cell balance 62, the mass W of the empty fresh concrete measuring container 16 is previously measured.₁, And then the mass W of fresh concrete in the fresh concrete measurement container 16₂Is measured in the same manner, and then the mass W₂To mass W₁May be subtracted to obtain the mass W of fresh concrete.
[0141]
The volume of fresh concrete V₁In the air-tight space 8 in the fresh concrete measurement container 16 in a state where the fresh concrete is accommodated after the above-described mass measurement is completed, the water injection space 21 formed above the fresh concrete is inserted into the water injection space 21 formed above the fresh concrete. Filled with water through the water inlet 16 and the mass W in such a state_ThreeIs measured again, and then the amount of water injected from the internal volume (known) of the fresh concrete measurement container 16, that is, (W_Three-W₂) Is subtracted from the volume of fresh concrete V₁And it is sufficient.
[0142]
Here, the procedure for filling fresh concrete into the fresh concrete measurement container 16 and then filling the water injection space in the fresh concrete measurement container with water is the same as in the first embodiment, and detailed description thereof will be omitted. However, when water is injected from the water injection port 13 until the water overflows from the water discharge port 14, the air existing in the water injection space 21 flows into the flow from the water injection port 13 toward the water discharge port 14 (see FIG. 2 (b)). Even if it gets on and is discharged from the drain port 14 and adheres to the back surface of the lid 3 as bubbles, the bubbles are released from the back surface due to the force of the flow from the water injection port 13 toward the drain port 14, and the flow described above It gets on and is discharged from the drain port 14.
[0143]
If it is confirmed that sufficient water is discharged from the drain port 14 and the water injection space 21 is filled with water, the water inlet 13 and the drain port 14 are closed to ensure water tightness and air tightness.
[0144]
In addition, air volume A of fresh concrete₁In order to measure (%) by the arithmetic processing unit 63, after the volume measurement of the fresh concrete is finished as described above, the air ejection nozzle provided in the cartridge-type air cylinder 31 while being filled with water. The front end of the air cylinder is connected to the air supply port 6, and the air in the air cylinder is sent into the air chamber 4.
[0145]
Next, when the pressure in the air chamber 4 reaches a desired initial pressure, the air supply by the air cylinder 31 is finished. Note that how to finish supplying air is arbitrary. If the pressure is monitored while displaying the pressure value from the pressure sensor 5 on the display of the personal computer 65 in real time, and the preset initial pressure is reached, The air cylinder 31 may be removed, or the relief valve built in the air supply port 6 may be set to a desired initial pressure.
[0146]
In the former case, the maximum pressure of the relief valve may be determined from the viewpoint of structural safety.
[0147]
Next, by operating the operating valve 7, the valve body 10 of the operating valve 7 is removed from the communication hole 12, and the air chamber 4 and the airtight space 8 are communicated.
[0148]
In this way, the high pressure air accumulated in the air chamber 4 acts on the fresh concrete and water accommodated in the airtight space via the communication hole 12, and the air chamber according to the amount of air contained in the fresh concrete. 4 pressure drops.
[0149]
As described above, the pressure is sent from the pressure sensor 5 to the arithmetic processing unit 63 of the personal computer 65 in real time, and when the pressure does not substantially decrease even after a certain period of time, that is, the air chamber 4 When the internal pressure and the pressure in the airtight space 8 reach an equilibrium state, it is conceivable to configure the arithmetic processing unit 63 so that the pressure is automatically acquired as the equilibrium pressure.
[0150]
Next, the initial pressure and equilibrium pressure measured by the pressure sensor 5 and transferred to the arithmetic processing unit 63 are associated with any initial pressure and equilibrium pressure stored in the storage device 66 and the air volume of the fresh concrete. By applying it to the data, the volume of air contained in the fresh concrete is calculated by the arithmetic processing unit 63, and the volume of the air is calculated based on the volume V of the fresh concrete.₁Divided by
Air volume A₁(%) = (Air volume / V₁) ・ 100
The amount of air in fresh concrete A₁(%) Is calculated.
[0151]
It is desirable that the association data created in advance is created by measuring the air volume for as many initial pressures and equilibrium pressures as possible, but it is possible to measure for many initial pressures and equilibrium pressures. If the initial pressure and the equilibrium pressure transmitted from the pressure sensor 5 cannot be applied because they cannot be performed, interpolation may be performed as appropriate, or any initial pressure, equilibrium pressure and air volume measured in advance may be used. It is also possible to create an approximate expression using the relationship and to use it as association data.
[0152]
On the other hand, the concrete unit volume V in the fresh blending method₀(= 1m^Three) 、 Unit water amount W₀Air quantity A₀(%) And unit volume mass γ₀(Kg / m^Three) Is input as predetermined data using the input unit 64, and the data is transmitted to the arithmetic processing unit 63. Where W₀Is 1m of fresh concrete^ThreeThe amount of water per kg (kg). In addition, this process and the unit volume mass γ described above₁Needless to say, it may be performed simultaneously with the step of obtaining the above or may be performed in the reverse order.
[0153]
Next, each data transmitted from the input unit 64 and the air amount A calculated by the calculation processing unit 63 are displayed.₁(%) And unit volume mass γ₁Unit water volume W of fresh concrete₁The computation processing unit 63 performs computation for calculating '.
[0154]
That is, the amount of water W of fresh concrete actually manufactured₁Ρ_w, Ρ_sFor water and fine aggregate density (g / cm^Three) As
W₁= W₀+ ΔW_s        (1)
ΔW_s= ((Γ₀/ Γ₁) ・ V₀・ (1-A₁/ 100) -V₀・ (1-A₀/ 100)) / (1 / ρ_w-1 / ρ_s(2)
And then the calculated W₁And fresh concrete volume V₁Unit water volume W of the fresh concrete using₁'
W₁'= W₁/ V₁        (3)
Calculate by
[0155]
As described above, according to the unit water amount measuring apparatus 61 for fresh concrete according to the present embodiment, the initial set value regarding the surface water ratio of the fine aggregate causes an error with the actual surface water ratio, and as a result, the unit Even if the volume mass is different from the value actually shown in the formula, the unit volume mass γ actually produced using this will be used.₁And air volume A₁It is possible to easily and accurately estimate the unit water amount of the freshly produced fresh concrete.
[0156]
In addition, when the unit volume mass is the same between the indicated composition and the actually manufactured one, the setting value of the surface water ratio of the fine aggregate is the same as the actual one, so the unit water amount is It can be considered that it is the same as the unit water amount of the indication combination.
[0157]
Moreover, according to the unit water amount measuring device 61 according to the present embodiment, the water inlet 13 is provided in the vicinity of the edge of the lid 3 and the edge located on the opposite side of the water inlet 13 with the vicinity of the center of the lid 3 interposed therebetween. By providing the drain outlet 14 in the vicinity, when water is poured into the water injection space 21 formed above the freshly-accommodated fresh concrete in the airtight space 8 through the water inlet 13, the water inlet 13 is connected to the drain outlet 14. A heading flow is formed in the water injection space 21.
[0158]
Therefore, the air in the water injection space 21 rides on the flow from the water injection port 13 toward the drain port 14 and is discharged from the drain port 14, and even if it adheres as bubbles to the back surface of the lid 3, Bubbles are released from the back surface by the force of the flow toward the mouth 14, and are discharged from the drainage port along the flow described above.
[0159]
Therefore, there is less possibility that air will remain in the water injection space 21 in the form of bubbles adhering to the back surface of the lid 3, and the measurement accuracy of the air amount is improved. And it cannot be overemphasized that the calculation precision of the unit water quantity mentioned above improves with the improvement of this air quantity measurement precision.
[0160]
Further, according to the unit water amount measuring apparatus 61 according to the present embodiment, the tip of the air ejection nozzle provided in the cartridge type air cylinder 31 is connected to the air supply port 6, and the air in the air cylinder is transferred to the air chamber 4. Therefore, there is no need to use a troublesome and troublesome hand pump as in the prior art.
[0161]
In particular, if a relief valve is provided at the air supply port 6, the pressure in the air chamber 4 is set to the maximum pressure of the relief valve. Therefore, as in the prior art, a complicated operation of sending a large amount of air with a hand pump and then setting to a desired value while gradually removing air with a pressure regulating valve becomes unnecessary.
[0162]
In this embodiment, the concrete unit volume V before kneading fresh concrete₀, Unit water volume W₀, Air volume (%) A₀And unit volume mass γ₀However, instead of this, the numerical value set in the on-site mixing may be used, or the present invention can be applied even when there is an error in the measurement of each concrete material. Is possible.
[0163]
In this embodiment, a relief valve as a pressure limiting means is provided at the air supply port 6. However, the pressure in the air chamber 4 can be confirmed in real time on the display of the personal computer 65 to which data has been transferred. Therefore, if the operator pulls out the air cylinder 31 when the pressure reaches the initial pressure while observing the pressure displayed on the display and there is no problem in terms of safety, the air inlet 6 There is no need to provide pressure limiting means.
[0164]
Although not specifically mentioned in the present embodiment, an inclined pedestal 41 having a wedge-shaped cross section is separately provided, and the fresh concrete measuring container 16 is transferred from the load cell scale 62 to the inclined pedestal 41 only when water is injected. (See FIG. 4). In this case, the container body 2 is placed on the inclined pedestal 41 so that the back surface of the lid 3 has an upward gradient from the water inlet 13 to the drain outlet 14.
[0165]
In this way, the buoyancy acting on the bubbles generates not only a component acting perpendicularly to the back surface of the lid 3 but also a component parallel to the back surface of the lid 3 (an obliquely upward component). Even if it once adheres to the back surface, it naturally moves to the drain port 14 due to the buoyancy of the diagonally upward direction component, and as a result, it becomes difficult for bubbles to adhere to the back surface of the lid 3, and 13 is easily separated by the force of the flow from 13 to the drain port 14, and thus it is possible to almost completely prevent air from remaining in the water injection space 21.
[0166]
Although not specifically mentioned in the present embodiment, the fresh concrete measurement container 51 shown in FIG. 5 may be used instead of the fresh concrete measurement container 16.
[0167]
Since the fresh concrete measurement container 51 has been described in the first embodiment, a detailed description thereof will be omitted. However, when water is poured using the fresh concrete measurement container 51, the same as the fresh concrete measurement container 16. The air existing in the water injection space is discharged from the water discharge port 14 along the flow from the water injection port 13 toward the water discharge port 14 (see FIG. 6), and is temporarily attached to the back surface of the lid 52 as bubbles. In addition, the bubbles are released from the back surface by the force of the flow from the water injection port 13 toward the drain port 14 and are discharged from the drain port 14 along the flow described above.
[0168]
In particular, in the case of the fresh concrete measuring container 51, the buoyancy acting on the bubbles is not only a component acting perpendicularly to the back surface of the lid 52 but also a component parallel to the back surface of the lid 52 (an obliquely upward component). Therefore, even if it once adheres to the back surface of the lid body 52, it naturally moves to the drain port 14 due to the buoyancy of the diagonally upward direction component, and as a result, it becomes difficult for bubbles to adhere to the back surface of the lid body 52 and Even if it does, it will detach | leave easily by the force of the flow which goes to the drain port 14 from the water injection port 13 mentioned above.
[0169]
Therefore, there is almost no possibility of air remaining in the water injection space in the form of bubbles adhering to the back surface of the lid 52, and the accuracy of measuring the air amount is remarkably improved.
[0170]
When the upward gradient provided on the back surface of the lid 52 is not sufficient, an inclined pedestal 41 having a wedge-shaped cross section is separately provided as in FIG. 4, and the back surface of the lid 52 is connected to the drain port from the water inlet 13. 14, the container main body 2 may be placed on the inclined pedestal 41 so that the water pouring operation may be performed so as to have a further upward gradient.
[0171]
If it does in this way, the effect | action mentioned above regarding a bubble will further increase, and it can prevent substantially completely that air remains in water injection space.
[0172]
In addition, although each embodiment mentioned above presupposed air quantity measurement by the water injection method, it is applicable also when not using water, About the effect other than the residual prevention of a bubble, it mentioned above. Needless to say, the same effects as those of the embodiments can be obtained.
[0173]
Further, in each of the above-described embodiments, the cartridge-type air cylinder 31 is used to send air to the air chamber 4, but instead, air is supplied using a hand pump as before, not shown. The pressure may be adjusted using a pressure adjusting valve.
[0174]
Even in such a configuration, it goes without saying that the same operational effects as those of the above-described embodiments can be obtained except for the operational effects by using the air cylinder 31.
[0175]
Further, although not particularly mentioned in each of the above-described embodiments, a waterproof cover may be attached to the lid of the present invention.
[0176]
FIG. 8 is a cross-sectional view of the fresh concrete measuring container 16 showing the case where this configuration is applied to the first embodiment. As can be seen from the figure, a fresh concrete measuring container 71 according to this modification has a waterproof cover 72 attached to the lid 3.
[0177]
The waterproof cover 72 has a structure through which the water injection port 13, the operation valve 7, the air supply port 6, the pressure gauge 5 and the drain port 14 penetrate, and an appropriate sealing material or caulking material is used at each penetration location. What is necessary is just to prevent inundation to the inside. In addition, about the operating valve 7, since the pushing rod 9 raises / lowers, the well-known sealing mechanism which can ensure watertightness also between sliding members is employ | adopted. For example, since the raising / lowering stroke of the push rod 9 is limited, the water tightness of the penetrating portion of the push rod 9 is ensured by using a waterproof member made of a cylindrical body such as rubber that can be expanded and contracted within the range of the stroke. You can do it.
[0178]
In this way, the upper surface of the lid 3 is not directly wetted. On the other hand, when the waterproof cover 72 is wetted with water, the waterproof cover is configured to be as uneven as possible. Easy to take.
[0179]
Therefore, when the fresh concrete measurement container 71 is used for measuring the unit volume mass of the fresh concrete, it is possible to reduce a mass measurement error due to adhering water. The fresh concrete measurement container 71 has the same configuration as that of the fresh concrete measurement container 16 except that a waterproof cover 72 is attached, and thus the description thereof is omitted here.
[0180]
In addition, if the above-described waterproof cover 72 is configured to be detachable, it is possible to remove the water immersed in the interior from the waterproof cover 72 during a long-term use, and a structure in which maintenance is taken into consideration. .
[0181]
【The invention's effect】
As described above, according to the air amount measuring device of the invention according to claim 1, the air in the water injection space is discharged from the water discharge port along the flow from the water injection port to the water discharge port, and temporarily, Even if it adheres to the back surface as bubbles, the bubbles are detached from the back surface by the force of the flow from the water injection port to the drain port, and are discharged from the drain port along the flow described above.
[0182]
Therefore, the possibility that air remains in the water injection space in the form of bubbles adhering to the back surface of the lid body is reduced, and the measurement accuracy of the air amount is improved.
[0183]
Further, according to the air amount measuring apparatus of the invention of claim 4, it is possible to omit the trouble of adjusting the pressure by operating the adjustment valve after the air is fed by the hand pump as in the conventional case. Become.
[0184]
Moreover, according to the unit water amount measuring device of the invention according to claim 9, the air in the water injection space is discharged from the water discharge port along the flow from the water injection port to the water discharge port, and temporarily as bubbles on the back surface of the lid body. Even if it adheres, bubbles are released from the back surface by the force of the flow from the water injection port to the drain port, and are discharged from the drain port along the flow described above.
[0185]
Therefore, the possibility that air remains in the water injection space in the form of bubbles adhering to the back surface of the lid body is reduced, and the measurement accuracy of the air amount is improved.
[0186]
Further, according to the unit water amount measuring apparatus of the twelfth aspect of the present invention, it is possible to omit the trouble of adjusting the pressure by operating the adjustment valve after the air has been fed by the hand pump as in the prior art. Become.
[0187]
[Brief description of the drawings]
1A and 1B are views of an air amount measuring device according to a first embodiment, in which FIG. 1A is an overall block diagram, and FIG. 1B is a cross-sectional view of a fresh concrete measuring container.
FIG. 2 is a diagram showing a state in which the air amount is measured using the air amount measuring device according to the first embodiment.
FIG. 3 is a diagram showing a state in which the air amount is continuously measured using the air amount measuring device according to the first embodiment.
FIG. 4 is a sectional view showing an air amount measuring device according to a modification.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a fresh concrete measuring container according to a modification.
FIG. 6 is a diagram showing a state in which the amount of air is measured using a fresh concrete measurement container according to a modification.
7A and 7B are diagrams of a unit water amount measuring apparatus according to a second embodiment, where FIG. 7A is an overall block diagram, and FIG.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a fresh concrete measuring container according to a modification.
[Explanation of symbols]
1 Air volume measuring device
2 Container body
3, 52 Lid
4 Air chamber
5 Pressure sensor (pressure measurement part)
6 Air supply port
7 Actuating valve
8 Airtight space
13 Water inlet
14 Drainage port
16, 51, 71 Container for measuring fresh concrete
17 Arithmetic processing part
21 Water injection space
31 Air cylinder
41 Inclined pedestal
61 Unit water volume measuring device
62 Load cell scale (mass measuring unit)
63 Arithmetic processing part
64 Keyboard (input section)
72 waterproof cover

Claims

A fresh concrete measuring container comprising a container main body in which fresh concrete is accommodated and a lid body hermetically closing an upper opening of the container main body, the lid body having an air chamber, an air supply port communicating with the air chamber, and the fresh In an air amount measuring device provided with an operation valve for switching between communication and non-communication between an airtight space in a concrete measurement container and the air chamber, and a water injection port and a drain port communicating with the airtight space,
By providing the drain port near the edge located on the opposite side of the water inlet with the water inlet near the edge of the lid and sandwiching the vicinity of the center of the lid, among the airtight space, When pouring water into the water injection space formed above the freshly accommodated fresh concrete through the water injection port, a flow from the water injection port toward the drain port is formed in the water injection space, and An air amount A ₁ (%) of the fresh concrete is calculated using a pressure measuring unit that measures the pressure in the air chamber, and the initial pressure, the equilibrium pressure, and the volume V _{1 of the} fresh concrete measured by the pressure measuring unit. A calculation processing unit, and the calculation processing unit stores the initial measurement pressure and equilibrium pressure stored in advance in association data with an air volume of fresh concrete by the pressure measurement unit. The was measured to calculate the volume of air contained in the fresh concrete by applying the first pressure and equilibrium pressure, the air above the air volume by dividing by the volume V ₁ of the said fresh concrete air content of fresh concrete A ₁ An air amount measuring apparatus configured to calculate (%).

The air amount measuring device according to claim 1, wherein the lid body is configured such that a back surface of the lid body has an upward gradient from the water injection port along the drain port.

The air amount measuring device according to claim 1, further comprising an inclined pedestal on which the container body is placed.

A fresh concrete measuring container comprising a container main body in which fresh concrete is accommodated and a lid body hermetically closing an upper opening of the container main body, the lid body having an air chamber, an air supply port communicating with the air chamber, and the fresh In an air amount measuring device provided with an operation valve for switching between communication and non-communication between an airtight space in a concrete measurement container and the air chamber, and a water injection port and a drain port communicating with the airtight space,
The air supply port is configured so that the tip of an air ejection nozzle provided in the air cylinder can be connected to the air supply port so that the air in the air cylinder can be fed into the air chamber. A pressure measuring unit that measures pressure, and an arithmetic processing unit that calculates an air amount A ₁ (%) of the fresh concrete using the initial pressure, the equilibrium pressure, and the volume V _{1 of the} fresh concrete measured by the pressure measuring unit. And applying the initial pressure and the equilibrium pressure measured by the pressure measurement unit to data relating the arbitrary initial pressure and equilibrium pressure stored in advance and the air volume of the fresh concrete. Is used to calculate the volume of air contained in the fresh concrete and to divide the volume of air by the volume V ₁ of the fresh concrete. An air amount measuring apparatus configured to calculate an air amount A ₁ (%) of concrete.

The air amount measuring device according to claim 4, wherein pressure restriction means is provided at the air supply port, and the pressure restriction means is configured such that the maximum pressure in the air chamber becomes a constant value.

The air amount measuring device according to claim 1, wherein a waterproof cover is attached to the lid.

The air amount measuring device according to claim 6, wherein the waterproof cover is configured to be detachable.

The air amount measuring device according to claim 6, wherein the waterproof cover is made of a transparent material.

A fresh concrete measuring container comprising a container main body in which fresh concrete is accommodated and a lid body hermetically closing an upper opening of the container main body, the lid body having an air chamber, an air supply port communicating with the air chamber, and the fresh In a unit water volume measuring device comprising an operation valve for switching between communication and non-communication between an airtight space in a concrete measurement container and the air chamber, and a water injection port and a drain port communicating with the airtight space,
By providing the drain port near the edge located on the opposite side of the water inlet with the water inlet near the edge of the lid and sandwiching the vicinity of the center of the lid, among the airtight space, When pouring water into the water injection space formed above the freshly accommodated fresh concrete through the water injection port, a flow from the water injection port toward the drain port is formed in the water injection space, and A pressure measuring unit that measures the pressure in the air chamber, a mass measuring unit that measures the mass of the container for measuring fresh concrete, an initial pressure, an equilibrium pressure, and a volume V _{1 of the} fresh concrete that are measured by the pressure measuring unit. an arithmetic processing section for calculating the fresh concrete unit volume mass gamma ₁ and the air amount a ₁ of (%) with, and an input section for transmitting predetermined data to the processing unit For example, the input unit, the concrete unit volume V ₀ which before kneading the fresh concrete, the unit water amount W _0, so the amount of air A ₀ (%) and the unit volume weight gamma ₀ can be input as the data The arithmetic processing unit applies the initial pressure and the equilibrium pressure measured by the pressure measurement unit to the association data between arbitrary initial pressure and equilibrium pressure stored in advance and the air volume of fresh concrete. The air volume contained in the fresh concrete is calculated by dividing the air volume by the volume V ₁ of the fresh concrete to calculate the air amount A ₁ (%) of the fresh concrete. wherein from the transmitted thereto from the input unit and the data the amount of air a ₁ (%) and the unit volume weight gamma ₁ Tokyo, actually produced The amount of water W ₁ of the fresh concrete was, water [rho _w, [rho _s respectively, as the density of the fine aggregate, the following equation,
W ₁ = W ₀ + ΔW _s (1)
_{_{ΔW s = ((γ 0 /}} γ 1) · V 0 · (1-A 1/100) -V 0 · (1-A 0/100)) / (1 / ρ w -1 / ρ s) (2 )
Then, using the calculated W ₁ and the volume V ₁ of the fresh concrete, the unit water amount W ₁ ′ of the fresh concrete is expressed by the following equation:
W ₁ ′ = W ₁ / V ₁ (3)
A unit water volume measuring device characterized in that it is operated by

The unit water quantity measuring device according to claim 9, wherein the lid body is configured such that a back surface of the lid body is inclined upward from the water injection port along the drain port.

The unit water amount measuring device according to claim 9 or 10, further comprising an inclined pedestal on which the container body is placed.

A fresh concrete measuring container comprising a container main body in which fresh concrete is accommodated and a lid body hermetically closing an upper opening of the container main body, the lid body having an air chamber, an air supply port communicating with the air chamber, and the fresh In a unit water volume measuring device comprising an operation valve for switching between communication and non-communication between an airtight space in a concrete measurement container and the air chamber, and a water injection port and a drain port communicating with the airtight space,
The air supply port is configured so that the tip of an air ejection nozzle provided in the air cylinder can be connected to the air supply port so that the air in the air cylinder can be fed into the air chamber. The pressure measurement unit that measures the pressure, the mass measurement unit that measures the mass of the fresh concrete measurement container, the initial pressure, the equilibrium pressure, and the volume V _{1 of the} fresh concrete measured by the pressure measurement unit, An arithmetic processing unit that calculates the unit volume mass γ ₁ and the air amount A ₁ (%) of the fresh concrete, and an input unit that transmits predetermined data to the arithmetic processing unit, the input unit including the fresh concrete The concrete unit volume V ₀ , the unit water amount W ₀ , the air amount A ₀ (%) and the unit volume mass γ ₀ before kneading can be input as the data. The arithmetic processing unit applies the initial pressure and the equilibrium pressure measured by the pressure measurement unit to the association data between arbitrary initial pressure and equilibrium pressure stored in advance and the air volume of fresh concrete. The volume of air contained in the fresh concrete is calculated and the air volume is divided by the volume V ₁ of the fresh concrete to calculate the air amount A ₁ (%) of the fresh concrete. From the data transmitted from the section, the air amount A ₁ (%), and the unit volume mass γ ₁ , the water amount W ₁ of the freshly produced fresh concrete, ρ _w and ρ _s are water, As the density of fine aggregate,
W ₁ = W ₀ + ΔW _s (1)
_{_{ΔW s = ((γ 0 /}} γ 1) · V 0 · (1-A 1/100) -V 0 · (1-A 0/100)) / (1 / ρ w -1 / ρ s) (2 )
Then, using the calculated W ₁ and the volume V ₁ of the fresh concrete, the unit water amount W ₁ ′ of the fresh concrete is expressed by the following equation:
W ₁ ′ = W ₁ / V ₁ (3)
A unit water volume measuring device characterized in that it is operated by

The unit water amount measuring device according to claim 12, wherein pressure limiting means is provided at the air supply port, and the pressure limiting means is configured so that the maximum pressure in the air chamber becomes a constant value.

The unit water amount measuring apparatus according to any one of claims 9 to 13, wherein a waterproof cover is attached to the lid.

The unit water amount measuring apparatus according to claim 14, wherein the waterproof cover is configured to be detachable.

The unit water amount measuring apparatus according to claim 14, wherein the waterproof cover is formed of a transparent material.

A container body containing fresh concrete, and a lid body that hermetically closes an upper opening of the container body, and an air chamber in the lid body, an air supply port communicating with the air chamber, and an airtightness in the container for measuring fresh concrete In a fresh concrete measuring container provided with an operation valve for switching between communication and non-communication between a space and the air chamber, and a water injection port and a drain port communicating with the airtight space,
By providing the drain port near the edge located on the opposite side of the water inlet with the water inlet near the edge of the lid and sandwiching the vicinity of the center of the lid, among the airtight space, When pouring water into the water injection space formed above the freshly accommodated fresh concrete through the water injection port, a flow from the water injection port toward the drain port is formed in the water injection space, and A container for measuring fresh concrete, comprising a pressure measuring unit for measuring a pressure in an air chamber, and configured to output data of an initial pressure and an equilibrium pressure measured by the pressure measuring unit.

The container for fresh concrete measurement according to claim 17, wherein the lid body is configured such that a back surface thereof is inclined upward from the water injection port along the drain port.

The fresh concrete measuring container according to claim 17 or 18, further comprising an inclined pedestal on which the container main body is placed.

A container body containing fresh concrete, and a lid body that hermetically closes an upper opening of the container body, and an air chamber in the lid body, an air supply port communicating with the air chamber, and an airtightness in the container for measuring fresh concrete In a fresh concrete measuring container provided with an operation valve for switching between communication and non-communication between a space and the air chamber, and a water injection port and a drain port communicating with the airtight space,
The air supply port is configured so that the tip of an air ejection nozzle provided in the air cylinder can be connected to the air supply port so that the air in the air cylinder can be fed into the air chamber. A container for measuring fresh concrete, comprising a pressure measuring unit for measuring pressure, and configured to output data of the initial pressure and the equilibrium pressure measured by the pressure measuring unit.

21. The air amount measuring device according to claim 20, wherein pressure restriction means is provided at the air supply port, and the pressure restriction means is configured such that the maximum pressure in the air chamber becomes a constant value.

The fresh concrete measuring container according to any one of claims 17 to 21, wherein a waterproof cover is attached to the lid.

The fresh concrete measuring container according to claim 22, wherein the waterproof cover is configured to be detachable.

The fresh concrete measuring container according to claim 22, wherein the waterproof cover is formed of a transparent material.