JPH0672879B2 - 骨材の表面水率測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、コンクリート、モルタルなどに使用される骨
材の表面水率測定装置に関するものである。

［従来の技術］ 一般に、コンクリート、モルタルなどは、セメントに、
骨材（砂、砂利、砕石）をそれぞれ適当量配合し、混練
して成形されるが、乾燥成形後のコンクリート強度は主
に使用されるセメント量、水量によって決定され、コン
クリート、モルタルの強度を管理、保持する上で使用水
量を厳密に管理することが重要な問題である。特に、使
用する骨材の表面には、雨、散水などにより表面水が付
着しており、砂、小さい砂利あるいは砕石のような細か
い骨材の場合には、この表面水を無視して強度を厳密に
管理、保持することはできないので、骨材の表面水率を
測定して使用水量を補正する必要が生じることになる。
ここに、骨材の表面水率を簡便に自動測定できるように
した骨材の表面水率測定装置としては、例えば、発明者
等が提案している表面水率測定装置（特開昭60−186733
号（特願昭59−43082号））がある。すなわち、表面水
率を測定すべき被測定材料たる骨材を計量容器に適当量
供給し、計量容器内に所定量の水を注入するとともに、
計量容器に供給された骨材および注入された水の重量を
計量手段によって自動計測し、マイクロコンピュータに
て形成される演算手段により、骨材の表乾比重データな
どのデータおよび計量手段から出力される計量データに
基いて骨材の表面水率を演算するようにしたものであ
り、骨材の表面水率を簡便に測定できるようになってい
る。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述の従来例にあっては、ベルトコンベ
アにて搬送される骨材を、作業者が適当量だけ掬いとっ
て計量容器に供給する必要があり、ベルトコンベアにて
搬送される骨材の表面水率をオンラインで計測できる構
成となっておらず、表面水率の測定作業が面倒になると
いう問題があり、また、表面水率を測定する作業ステー
ジ（材料供給ステージ、計量ステージ、容器洗浄ステー
ジなど）を直線状に配置していたので、測定装置の形状
が大形化してしまうという問題があり、特に複数の骨材
搬送用のベルトコンベア平行配置している場合には、ベ
ルトコンベア間に測定装置用の配設スペースがとれない
場合があるという問題があった。

本発明は上述の点に鑑みて為されたものであり、その目
的とするところは、ベルトコンベアにて搬送される骨材
の表面水率をオンラインで測定することができ、しか
も、測定装置を小形化でき配設スペースを少なくするこ
とができる骨材の表面水測定装置を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕 第１項の発明では、上記目的を達成するために、表面水
率を測定すべき被測定材料たる骨材を計量容器に適宜量
供給する試料供給手段と、計量容器内に所定量の水を注
入する注水手段と、計量容器内に供給された骨材及び注
入された水の重量を自動計測する計量手段と、骨材の表
乾比重データなどのデータおよび計量手段から出力され
る計量データに基いて骨材の表面水率を演算する演算手
段と、測定後に計量容器を洗浄する容器洗浄手段とより
なる骨材の表面水率測定装置において、試料供給ステー
ジ、注水ステージ、計量ステージ、容器洗浄ステージな
どの作業ステージが環状配置され、各ステージに計量容
器を把持して回転移動させるとともに、計量容器を起倒
させる回転アームを具備した容器移動手段が中央に配置
された測定台を骨材搬送用ベルトコンベアの側方に設け
るとともに、上述ベルトコンベアにて搬送される骨材を
移動中にベルトコンベア上面より適宜すくいとって試料
供給手段に移送する試料抽出手段を設けてある。

なお、塊状の骨材が計量容器内に供給されることを防止
して、正確に表面水率を測定することを可能とするため
に、第２項に示すように、試料抽出手段にて供給される
塊状の骨材を分散させ網状体および振動装置よりなる分
散手段を試料供給手段に設けることが好ましい。

また、測定後に計量容器を洗浄，乾燥して、計量容器を
測定を正確に行える状態とし、次に行う測定に備えるよ
うにするために、第３項に示すように、容器洗浄手段
が、洗浄水を噴出する洗浄ノズルとエアーを吹き付ける
エアーノズルとよりなり、倒立させた計量容器の内部に
下方より洗浄水およびエアーを噴出させて洗浄するよう
にすることが好ましい。

さらに、計量容器に所定量の水を正確に注水して、正確
に表面水率を測定することを可能とするために、第４項
に示すように、注水手段を、計量容器内に注水を行う注
水口と、余分に注水された水を吸い取る吸い込み口とで
構成することが好ましい。

〔作用〕

第１項の発明は上述のようにベルトコンベアにて搬送さ
れる骨剤を移動中にベルトコンベア上面より適宜すくい
とって試料供給手段に移送する試料抽出手段を備えるこ
とにより、ベルトコンベアで発送中の骨材を任意の時点
で、運ばれる骨材の任意の位置のものを採取して、骨材
の表面水率を測定することを可能とし、オンラインで骨
材の表面水率を測定することを可能とする。また、試料
供給ステージ、注水ステージ、計量ステージ、容器洗浄
ステージなどの作業ステージが環状配置され、各ステー
ジに計量容器を把持して回転移動させるとともに計量容
器を起倒させる回転アームを具備した容器移動手段を備
えることにより、測定装置を小形化することを可能と
し、配設スペースを少なくする。さらに、ベルトコンベ
アで搬送されている骨材を採取して表面水率を測定する
ことにより、例えば貯槽に貯えられた骨材を採取する場
合に比べて表面水率がほぼ一定の状態となった骨材を試
料として採取することを可能とし、正確に表面水率を測
定することを可能とする。

第２項の発明は、試料抽出手段にて供給される塊状の骨
材を分散させる網状体および振動装置よりなる分散手段
を試料供給手段に設けることにより、塊状の骨材が計量
容器内に供給されることを防止し、塊になった骨材の間
に含まれる空気による表面水率の測定誤差を発生を抑
え、正確に表面水率を測定することを可能とする。

第３項の発明は、容器洗浄手段が、洗浄水を噴出する洗
浄ノズルとエアーを吹き付けるエアーノズルとよりな
り、倒立させた計量容器の内部に下方より洗浄水および
エアーを噴出させて洗浄することにより、計量容器を逆
さにして洗浄して、計量容器内の水の付着を少なくし、
且つ逆さにした計量容器内に下方から容器内部にエアー
ノズルでエアーを噴出し、水や砂などの計量容器に付着
した微粒子を吹き飛ばし、次に行う測定に際して計量容
器自体を最適に測定を可能な状態に保ち、正確な骨材の
表面水率の測定を可能とする。

第４項の発明は、注水手段を、計量容器内に注水を行う
注水口と、余分に注水された水を吸い取る吸い込み口と
で構成とし、吸い込み口で計量容器内に注水された余分
な水を吸い取ることにより、例えばオーバーフロー方式
で注水量を一定に保つ場合より、容器内側壁に密着する
水の表面張力の影響が大きくなく、計量容器に所定量の
水を正確に注水して、正確に表面水率を測定することを
可能とする。

［実施例］ 第１図乃至第７図は本発明一実施例を示すもので、表面
水率を測定すべき被測定材料たる骨材Ｘを計量容器１に
適当量供給する試料供給手段２と、計量容器１内に所定
量の水Ｗを注入する注水手段３と、計量容器１に供給さ
れた骨材Ｘおよび注入された水Ｗの重量を自動計測とす
る電子秤よりなる計量手段４と、骨材Ｘの表乾比重デー
タなどのデータおよび計量手段４から出力される計量デ
ータに基いて骨材Ｘの表面水率を演算する演算手段（図
示せず）と、測定後に計量容器１を洗浄する容器洗浄手
段５とよりなる骨材の表面水率測定装置において、試料
供給ステージ10、注水ステージ11、計量ステージ12、容
器洗浄ステージ13などの作業ステージが環状配置され、
各ステージ10〜13に計量容器１を把持して回転移動させ
るとともに計量容器１を起倒させる回転アーム20を具備
した容器移動手段15が中央に配置された測定台16を骨材
搬送用ベルトコンベア17の側方に設けるとともに、上記
ベルトコンベア17にて搬送される骨材Ｘを移動中にベル
トコンベア17上面より適宜すくいとって試料供給手段２
に移送する試料抽出手段18を設けたものである。実施例
にあっては、容器移動手段15は、計量容器１を把持して
２軸回動（水平、垂直回動）自在で昇降自在な回転アー
ム20を具備しており、回転アーム20の水平回動によって
各ステージ10〜13に計量容器１を適宜移動させ、昇降に
よって試料供給ステージ10、注水ステージ11、計量ステ
ージ12に計量容器１を載置自在とし、さらに容器洗浄ス
テージ13では、垂直回動によって計量容器１を逆さにで
きるようにしている。

一方、試料抽出手段18は、水平回動自在で上下動自在な
第１アーム25aに、先端にバケット26が設けられた第２
アーム25bを垂直回動自在に取着して形成され、第２ア
ーム25bを垂直回動してバケット26を横向き（側方開口
状態）にした状態で第１アーム25aを水平回動して骨材
Ｘが搬送されているベルトコンベア17上にバケット26を
移動し、第１アーム25aを下降させてバケット26を搬送
されている骨材Ｘ内に埋没させることにより、ハケット
２内に骨材Ｘを導入し、第２アーム25bを垂直回動する
ことによって骨材Ｘを適当量だけ掬いとり、さらに、第
１アーム25aを上方に移動させるとともに水平回動して
バケット26を試料供給手段２の上方に移動させるように
なっている。

また、試料供給手段２には、試料抽出手段18にて供給さ
れる塊状の骨材Ｘを分散させる網状体27aおよび振動装
置27bよりなる分散手段27が設けられている。

さらにまた、容器洗浄手段５は、洗浄水を噴出する洗浄
ノズルと、エアーを吹き付けるエアーノズルを一体化し
た複合ノズル30と、廃棄される骨材Ｘと残材受け箱32に
滑り落とすシュート31とで形成されており、容器移動手
段15の回転アームによって容器洗浄ステージ13に移動さ
れた計量容器１を逆さにして骨材Ｘをシュート31上に廃
棄し、さらに複合ノズル30から洗浄水を噴出して計量容
器１内を洗浄して残った骨材Ｘを洗い流し、その後複合
ノズル30からエアーを吹き付けて計量容器１内面に付着
している水を除去して乾燥させ、次の測定に備えるよう
になっている。

以上のように、本実施例にあっては、計量容器１を倒立
させて洗浄しているので、容器内への水分の付着が少な
くなり、しかも、エアーを吹き付けているので、水切り
や付着した微細な砂を吹き飛ばすことができ、正確な測
定が行えることになる。

以下、実施例の動作について説明する。いま、表面水率
を測定するに際して、まず、容器洗浄手段で洗浄乾燥さ
れた計量容器１の重量が計量ステージ12にて計測され、
続いて計測容器１が注水ステージ11に移動されて、計量
容器１内に所定量の半分程度の水が予備注水される。次
に、予備注水された計量容器１の重量が計量ステージ12
にて計測された後、試料供給ステージ10に移動されて表
面水率の測定準備が完了する。この状態で、試料抽出手
段18のバケット26がベルトコンベア17上に移動され、バ
ケット26の垂直回動および昇降によってベルトコンベア
17にて搬送されている骨材Ｘを適当量だけ掬い取る。次
に、骨材Ｘを掬いとったバケット26を試料供給手段２の
上方まで回転移動させてバケット26の底蓋を開放（例え
ば、エアーシリンダにて開放）することにより掬いとら
れた骨材Ｘを試料供給手段２を介して計量容器１に供給
する。このとき、塊状の骨材Ｘは適当なメッシュ形状を
有する網状体27aによって分散あるいは通過を阻止さ
れ、振動装置27bにて適当な振動が付与されることによ
りさらに分散される。したがって、骨材Ｘが空気を含ん
だ塊状のままで計量容器１に供給されることがなく、塊
状の骨材Ｘの間に含まれる空気による表面水率の測定誤
差の発生を防止している。

次に、骨材Ｘが供給された計量容器１は、計量容器移動
吸団15の回転アーム20の回動によって注水ステージ11に
移動され、注水手段３により所定量の水Ｗが計量容器１
に追加注水される。ここに、実施例にあっては、この追
加注水過程において、注水口35から所定量よりも若干多
くなるように注水した後、吸い込み口36によって余分に
注水された水Ｗを吸い取って所定量に調整するようにな
っている。なお、実施例では、注水量を厳密に制御でき
るようにするために計量容器１として細首の三角フラス
コ状のものを用いて、所定量の水を注水したときのレベ
ルが細首部分の中央部になるようにしている。すなわ
ち、注水手段３の吸い込み口36の先端が計量容器１の細
首部分に位置するように設定されており、注水量の変動
に対するレベル変動が大きな部分で注水量を厳密に制御
できるようにしている。

ところで、空の計量容器１に直接骨材Ｘを投入した後、
所定量の水Ｗを注入すると、細かい骨材Ｘが浮いたり、
骨材Ｘ間に空気が閉じ込められ易いので、実施例では、
計量容器１に骨材Ｘが供給される前に予備注水して骨材
Ｘが水中に投入されるようにし、骨材Ｘ投入後に改めて
所定量となるように追加注水することにより、骨材がＸ
が浮いたり骨材Ｘ間に空気が閉じ込められるのを防止し
て測定誤差の発生を防止している。また、予備注水後、
骨材投入後および追加注水後の各計量作業は、計量容器
１を計量ステージ12に移動させて行うようになってお
り、計量ステージ12を別に設けているので、正確な計量
が迅速に行えることになる。すなわち、計量ステージを
別のステージ（供給ステージ、注水ステージ）と共通に
した場合には、骨材Ｘの投入時あるいは注水時の過渡応
答により誤った計量が行なわれることになり、一方、こ
の計量誤差を防止するには過渡現象の影響がなくなるま
で計量動作を中止する必要があり、迅速な計量が行えな
くなるという問題がある。た、測定台16には防振ゴムよ
りなる振動吸収機構40が組み込まれており、他の装置か
らの振動による測定誤差を防止するとともに、分散手段
の振動装置27bの振動による影響を少なくしている。

第８図および第９図は他の実施例を示すもので、ベルト
コンベア17にて搬送されている骨材Ｘを掬いとる試料抽
出試料18aを、天井に配置された走行レール50と、走行
レール50を走行自在なバケット保持部51と、バケット保
持部51を移動させるシリンダ52とで形成し、前記実施例
において骨材Ｘを掬いとるバケット26を回転自在にして
ベルトコンベア17と試料供給手段２との間を往復させて
いたのに対して、本実施例では、バケット保持部51を走
行レール50に沿って直線的に移動自在としたものであ
り、他の構成は前記実施例と同一である。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、ベルトコンベアにて搬送される
骨材を移動中にベルトコンベア上面により適宜すくいと
って試料供給手段に移送する試料抽出手段を備えている
ので、ベルトコンベアで搬送中の骨材を任意の時点で、
運ばれる骨材の任意の位置のものを採取して、骨材の表
面水率を測定することができ、オンラインで骨材の表面
水率を測定することができる。また、試料供給ステー
ジ、注水ステージ、計量ステージ、容器洗浄ステージな
どの作業ステージが環状配置され、各ステージに計量容
器を把持して回転移動させるとともに計量容器を起倒さ
せる回転アームを具備した容器移動手段を備えているの
で、測定装置を小形化することができ、配設スペースを
少なくできる。さらに、ベルトコンベアで搬送されてい
る骨材を採取して表面水率を測定することで、例えば貯
槽に貯えられた骨材を採取する場合に比べて表面水率が
ほぼ一定の状態となった骨材を試料として採取すること
ができ、正確に表面水率を測定することができる。しか
も、上記構成であれば、装置自体は何等変更することな
く、搬送中の任意の位置の骨材を採取することができる
ので、ベルトコンベアで搬送される骨材を複数回採取
し、夫々の骨材試料の平均的な表面水率を求めることも
でき、より正確に表面水率を測定することが可能であ
る。

第２項の発明は、試料抽出手段にて供給される塊状の骨
材を分散させる網状体および振動装置よりなる分散手段
を試料供給手段に設けてあるので、塊状の骨材が計量容
器内に供給されることを防止でき、塊になった骨材の間
に含まれる空気による表面水率の測定誤差を発生を抑え
ることができ、正確に表面水率を測定することができ
る。

第３項の発明では、容器洗浄手段が、洗浄水を噴出する
洗浄ノズルとエアーを吹き付けるエアーノズルよりな
り、倒立させた計量容器の内部に下方より洗浄水および
エアーを噴出させて洗浄することにより、計量容器を逆
さにして洗浄して、計量容器内の水の付着を少なくで
き、且つ逆さにした計量容器内に下方からエアーノズル
でエアーを噴出し、水や砂などの計量容器に付着した微
粒子を吹き飛ばし、次に行う測定に際して計量容器自体
を最適に測定を可能な状態に保つことができ、正確な骨
材の表面水率の測定を行うことができる。第４項の発明
は、注水手段を、計量容器内に注水を行う注水口と、余
分に注水された水を吸い取る吸い込み口とで構成として
あるので、吸い込み口で計量容器内に注水された余分な
水を吸い取ることができ、例えばオーバフロー方式で注
水量を一定に保つ場合よりも、容器内側壁に密着する水
の表面張力の影響が大きくなく、計量容器に所定量の水
を正確に注水して、正確に表面水率を測定することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の概略構成を示す側面図、第２
図は同上の要部上面図、第３図は同上の要部側面図、第
４図は同上の要部側面図、第５図（ａ）は同上の要部側
面図、第５図（ｂ）は同上の要部上面図、第６図は同上
の要部側面図、第７図は同上の要部側面図、第８図は他
の実施例の要部側面図、第９図は同上の要部上面図であ
る。 １は計量容器、２は試料供給手段、３は注水手段、４は
計量手段、10は試料供給ステージ、11は注水ステージ、
12は計量ステージ、13は容器洗浄ステージ、15は容器後
動手段、16は測定台、17はベルトコンベア、18は試料抽
出手段、27aは網状体、27bは振動装置である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−66163（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−187862（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−274269（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−118663（ＪＰ，Ａ)

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表面水率を測定すべき被測定材料たる骨材
   を計量容器に適宜量供給する試料供給手段と、計量容器
   内に所定量の水を注入する注水手段と、計量容器内に供
   給された骨材及び注入された水の重量を自動計測する計
   量手段と、骨材の表乾比重データなどのデータおよび計
   量手段から出力される計量データに基いて骨材の表面水
   率を演算する演算手段と、測定後に計量容器を洗浄する
   容器洗浄手段とよりなる骨材の表面水率測定装置におい
   て、試料供給ステージ、注水ステージ、計量ステージ、
   容器洗浄ステージなどの作業ステージが環状配置され、
   各ステージに計量容器を把持して回転移動させるととも
   に、計量容器を起倒させる回転アームを具備した容器移
   動手段が中央に配置された測定台を骨材搬送用ベルトコ
   ンベアの側方に設けるとともに、上記ベルトコンベアに
   て搬送される骨材を移動中にベルトコンベア上面より適
   宜すくいとって試料供給手段に移送する試料抽出手段を
   設けたことを特徴とする骨材の表面水率測定装置。
2. 【請求項２】試料抽出手段にて供給される塊状の骨材を
   分散させる網状体および振動装置よりなる分散手段を試
   料供給手段に設けたことを特徴とする請求項１記載の骨
   材の表面水率測定装置。
3. 【請求項３】容器洗浄手段が、洗浄水を噴出する洗浄ノ
   ズルとエアーを吹き付けるエアーノズルとよりなり、倒
   立させた計量容器の内部に下方より洗浄水およびエアー
   を噴出させて洗浄する請求項１記載の骨材の表面水率測
   定装置。
4. 【請求項４】注水手段が、計量容器内に注水を行う注水
   口と、余分に注水された水を吸い取る吸い込み口とより
   なることを特徴とする請求項１記載の骨材の表面水率測
   定装置。