JPS6066163A - 骨材表面水の測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、コンクリート混線時等に用いられる骨材、水
の各計量値を調整するべく、骨材の表面に付着した水分
率を測定するところの骨材表面水の測定方法に関するも
のである。

背景技術 例えば、コンクリートにおいては、セメント。

砂、砂利、水の各混合割合を一定比率にすることがコン
クリートの所要の施工性と品質を得るための大きな要素
であり、就中、セメントに対する水の割合でコンクリー
トの強度が定まることが知られている。蕊で、セメント
は重量測定で定量の混合を行うことができるが、砂、砂
利は表面に水分が付着したものが用いられるため、その
表面水量を加算しなければ骨材の所要量を得ることがで
きず、また水の所要量も骨材の表面水量を減算しなけれ
ば所定の木台骨材φセンメント比にすることができない
。

従来、こめ表面水量を計測するためには計測装置で検出
する方法、ＪＩＳ　Ａ　１１１１　ｒ細骨材の表面水率
試験方法Ｊ、ＪＩＳ　Ａ　１１２５「骨材の含水率試験
方法及び含水率に基づく表面水率の試験方法」が採用さ
れている。

前者の計測装置で検出する方法には、静電容量で検出す
る方法或いは赤外線の水分に吸収される波長と吸収され
ない波長どの２種類の光の乱反射エネルギー比で検出す
る方法、また水分を構成する水素元素の水素原子核が速
中性子源から放出する速中性子を熱中性子に変換する割
合で検出する方法などがある。これら計測値は、各検出
器から置換回路に送信して水分率に置換すると共に、変
換器で種々の信号処理を行うことにより表示信号にし、
その表示信号に基づいて例えば／＜チャープラントの操
作盤で手動補正或いは自動制御することにより水量と骨
材量の計量を調整するようにされている。然し、斯るい
ずれの方法によっても、各検出器の受感部に被測定物で
ある骨材の粒子が付着し、或いは骨材の粒度が変った場
合や骨材の圧密状態が変った場合、更には水分中に塩分
を含有する場合などで検出器の検出精度が低下すること
により計測値が変動してしまう。

また、後者のＪＩＳに規定されている試験方法は、実験
的手法に基づいて計測した重量から計算で表面水率をめ
る方法で時間がかかるため、測定回数が制限され、その
間における表面水率の変化に対応できない結果になって
しまう。

発明の開示 本発明は、このような問題点を生ずることのない骨材表
面水の測定方法を提供すること、を目的とする。

即ち、本発明に係る骨材表面水の測定方法においては、
一定容積を有する計量槽内に適宜量の水・被計測物であ
る骨材、更に追注水の順で充満注入すると共に、各段階
毎にロードセルまたは電子秤で計測した重量値信号をマ
イクロコンピュータへ送り、予め設定しである計量槽の
容積値並びに骨材の表乾比重値と演算プログラムで被計
測物の表面水率を算出してデジタル信号および制御信号
として取り出し得るようにされている。

実施例 以下、図面を参照して説明すれば、次の通りである。

図示実施例においては、バッチャ−プラントでセメント
、骨材、水、混和剤を各貯ｌ１Ｊｌ、２゜３．４よりミ
キサー５に供給して混練するにあたり、現に使用する骨
材を計測槽６に摘出すると共に、その表面水車を測定し
て貯槽３よりの水供給量と貯槽２よりの骨材供給量を制
御することが行われている。

蕊で、骨材は、貯槽２の側壁１方の取出口１１と開閉板
１２の開口１３からシュータ−１４を介して計測槽６に
落下することにより摘出される。

開閉板１２は貯槽側壁に装着したエアシリンダー１５の
駆動でガイド１６に沿って摺動するものである。その開
閉板１２には貯槽２内に位置して攪乱板１７が設けられ
、この攪乱板１７で貯槽２内部の骨材を撹拌することに
より落下し易くして貯槽側壁の取出口１１と開閉板１２
の開口１３が重なった時に骨材が下方の放出ホッパー１
８に落下するようにされている。その摘出された骨材は
、ホッパー１８からシュータ−１４を介して計測槽６に
送込まれる。この計測槽６には骨材以外に注水管２１か
ら水を供給できるようにされ、その水は骨材の投入前に
適宜量で注水するものと、骨材の投入後に計測槽６を満
たす量の追注水の２回に亘って供給される。追注水の供
給にあたっては計測槽６よりオーバーフローする水を排
出可能にするためオーバーフロー管２２が設けられてお
り。

そのオーバーフロー管２２には注入水の制御を行う静電
容量型の近接スイッチ２３を配置して給水を停止するよ
う構成されている。給水及び骨材の供給時には、当初の
適宜量の給水をした時の重量、その水重量＋被測定物で
ある骨材を適宜量投入した時の重量、更には追注水を行
って計測槽６を満杯にしてオーバーフローが止った時の
重量を測定するようにされている。その測定は、図示実
施例の如くロードセル２４を用いて行うことができ、ま
た電子秤を用いてもよい、これらの重量のうち、当初め
適宜量の給水をした時の重量とその給水内に骨材の適宜
量を投入した時の重量の各計測信号は制御回路に送信さ
れ、その制御回路に組込まれた可変ダイヤルで予め設定
する重量に各々達した時、当初の適宜量の給水と、骨材
の投入を停止するべく制御することが行われる。

なお、計測槽６は硬質ガラスで形成されておリ、熱膨張
による内容積の変動を抑え、また後述する所要精度を維
持すると共に内容物を透視でき、更に所要の強度を持た
せることができる。また、計測槽６は内部の洗浄が容易
な２分割構造にするべく締付は金具２５で組立られてい
る。

各重量の測定後、計測槽６の被測定骨材と水は放出ホッ
パー７を介してミキサー５に放出される。その放出は、
計測槽６に装着した開閉弁２６を作動することにより行
われる。この開閉弁２６には、カウンターウェイトを装
着することにより重心の偏心を調整できるようにされて
いる。水。

被測定骨材の放出後には洗浄槽８から給水パイプ２７を
介して一定容量の散水を計測槽６に流し込み、計測槽６
の槽壁および槽底に付着または残留する被測定骨材と汚
れを沈濾してミキサー５内に放出することができる。

このバッチャ−プラントで得られる情報、即ち、計測槽
６に適宜に注水したときの水の重量；Ｗｏ（ｇ）　、そ
の水と投入した被測定骨材との重量；Ｗ　（ｇ）　、更
に、計測槽６内に追注水してオーバーフロー管２２から
流出する水が停止した時の水と被測定骨材の重量；％１
（ｇ）を夫々マイクロコンピュータ９に送信し、そのマ
イクロコンピュータ９の演算回路に組込まれた可変ダイ
ヤルで予め常数として算入設定した情報、即ち、被Ｉｓ
定骨材の表乾比重；　Ｓ（ｇ）、計測槽の容積；Ｗ（ｃ
ｓＡ）に基づいて、マイクロコンピュータ９では、次の
演算を行うことにより被測定骨材の表面水率Ｐｍを算出
できる。

また、ミキサー５に放出した被測定骨材の表乾重量Ｗ′
（ｇ）は ００ ”＝（ｗｓ”ｏ）×１０Ｑ＋Ｐ　（ｇ）”・（式２）で
めることができ、更に、ミキサー５に放出した水量Ｗ′
（ｇ）は洗浄水ｗ１をも含めるとでめることができる。

このようにして、マイクロコンピュータ９で得られる演
算値ｐ、ｗ′、ｗ′は演算信号として変換器に送り込む
ことにより制御信号または表示信号に変換し、バッチャ
−プラント操作盤１０に組込まれた骨材水分補正装置で
骨材に対応した水の計量を自動補正または手動補正する
ようにできる。

その補正データの基礎となる被測定骨材の表面水率Ｐ（
＄）の計測精度は、コンピュータ９の演算式（式ｌ）に
おける各項、即ち、Ｗ、Ｗ、Ｗの測定　Ｓ 誤差及びＷ、Ｓの変動誤差によって定まる。このうち、
Ｗ、Ｗ、Ｗの測定誤差は各重量を測定する　Ｓ するロードセル２４または電子秤の測定誤差であり、ま
た、讐の変動誤差は計測槽６からオーバーフローが止っ
た時の計量槽の湿体積の変動誤差であり、Ｓの変動は被
測定骨材の表乾比重の変動である。

（式ｌ）において、Ｗ、Ｗ、Ｗ及び冒の測定誤ＯＳ　Ｃ 差が夫々Δ留、ΔＷ、ΔＷ及びΔｗｏのとき、表面ＯＳ 水率Ｐｍに生ずる最大誤差ΔＰ（りは であるので、式を展開してΔＸ、Δｙの２次以上の項を
省略すると、故に、 ・・・・・・（式ｌ−り となる、従って、ロードセル２４または電子秤の所要精
度及び計測槽の所要容積精度をｌ／ηとすると、その精
度は ・・・・・・（式１−２） で設定できる。

ここで、計測槽６を設定するとＷが定まるので。

Ｗｏ’＝（０，４〜０．８）Ｗ、とし役人骨材面上の水
体績を約０．３ｗ　に設定し、骨材の実積率的６ｏｚ、
比重２．６とすると Ｗｓ：Ｗ。＋０．７ＷｏＸ０．８　Ｘ２．８　＝　２．
１Ｗ。＝　（０，８４〜１．２６）　Ｗ。

Ｗ’＝、　Ｗ　＋（０，６〜０．４）Ｗ　＝　（１，４
４〜１．６８）Ｗ。

Ｃ であるから、 Ｐ÷１００ η′−，（８，４〜６．９）□　となる。

ΔＰ これより、被測定骨材の表面水率Ｐ＝１５にのときでも
、表面水車の最大誤差ΔＰ＝０．５＄以下にするための
精度ｌ／ηは ユ＝二〜ユ、ユ η−１９００１３００２０００ となり１重量績度及び容器精度はいずれも１／２０００
程度を確保できればよい、この所要精度に対し、ロード
セルの精度は１／２０００〜１１５０００　、電子秤の
精度は１１５０００〜１／１００００程度の計量精度が
得られ、また容器精度は計測槽６の有効体積に対するオ
ーバーフロー面の面積の比を１／２０００程度に設定す
ると容器精度は１１５０００以上の精度が得られ、更に
、容器材質は硬質ガラスであるため例えば温度変化が３
０℃の場合でも約１／４０００の容器精度が確保できる
ので、表面水率Ｐ（＄）の計測誤差は表面水車１５％の
時でも誤差の絶対値を０．５ｚ以下に留めることができ
る。また、（式１−１）に示す通り、誤差の絶対値は表
面水車の低下に伴って減少するので、従来の表面水車計
測では表面水車が低い場合には計測精度が低下するのに
対し、本計測では表面水車が低くなるに伴って誤差も減
少するようになる。更には、表面水重刑の誤差値を実験
により予めめてコンピュータ９にその値を記憶させるこ
とにより誤差を補正させるようにできるので、測定精度
を更に向上することができる。

また、被測定骨材の表乾比重Ｓの変動に伴う表面水率Ｐ
　（＄）の計測誤差ΔＰ’　（Ｘ）はマイクロコンピュ
ータ９の演算回路に予め常数として算入設定した被測定
骨材の表乾比重：Ｓとし、実際の被測定骨材の表乾比重
Ｓに対する変動差：ΔＳとすると。

で得られる。

この式は、 とすれば、 Ｗ、＝Ｗ、＋Ｗｄ、ＶＧ＝Ｗ、＋Ｗｄ／５（＝Ｖｄ）と
なり、 であるから。

となる。

従って、 となり、 一方。

であるから。

ここで、骨材の表乾比重の変動ΔＳは同一産地の骨材で
はΔＳく±０．０２であるので、ΔＳによる計測値Ｐ（
＄）の誤差は ２．５　＜Ｓ　＜２．７　、ＯＸ　＜Ｐ　＜１５％の範
囲で０．５ｚ以下に留まる。

発明の効果 本発明に係る骨材表面水の測定方法に依れば、予め定数
として設定できる被測定骨材の表乾比重並びに計測槽の
容積と計測槽での各測定重量に基づき、数理関係よりマ
イクロコンピュータテ表乾状態の骨材重量と表面水の比
で直接的に水分率をめ、更に測定誤差を補圧することに
より正確な骨材表面水の値を得ることができるものであ
り。

また、計測槽に予め適当な水量の水を入れてから被測定
骨材を投入するため、砂の粒子間を占める空気が微細な
気泡となって水封されず、直ちに工１測できしかも気泡
に起因する計量誤差も回避することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る骨材表面水の測定方法を適用した
バッチャ−プラントの全体図、第２図ａは第１図で示す
バッチャ−プラントの骨材貯槽における骨材摘出機構を
示す一部切欠側面図、第２図すは同機構の正面図、第２
図Ｃは同機構の平面図、第３図は第１図で示すバッチャ
−プラントにおける計測槽を示す側断面図である。 ２：骨材貯槽、６：計測槽、９：マイクロコンピュータ
、“

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一定容積を有する計測槽内に所望量の水を注入した後、
   加えて骨材貯槽から摘出した骨材を投入し、更にその計
   測槽内を満たす追注水を行うことにより各段階での重量
   を測定し、その各重量をマイクロコンピュータに送信し
   て、これらの各重量と予め定数として設定し得る計測槽
   の容積並びに骨材の表乾比重との数理関係で骨材の表面
   水車を算出すると共に、それを予めめ得る計測誤差値で
   誤差補正するようにしたことを特徴とする骨材表面水の
   測定方法。