JPS6287446A - 水硬性物質混練物の調整方法 - 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】 「発明の目的」 本発明は水硬性物質混練物を得るための細骨材含水率調
整方法に係り、同一の細骨材を用い目的とする水硬性物
質混練物に求められる流動性、ブリージングまたは該混
練物を成形硬化した製品に得られる強度のような特性の
１つまたは２つ以上を最良状態に満足させることのでき
る細骨材含水率調整方法を提供しようとするものである
。

産業上の利用分野 セメントａや石膏質のような水硬性物質を利用したコン
クリート、モルタル、グラウトなどに用いられる砂のよ
うな細骨材の調整技術。

従来の技術 セメント類や石膏類のような水硬性物質を用いて各種製
品を製造し或いは施工をなすに当っては、特にペースト
として用いられる場合以外において水と共に骨材を配合
することが不可欠のものであり、従ってその配合関係を
決定するにはそれら骨材の重量を測定することが必要で
あると共に添加混合されるべき水の量を求めて混合する
ことが要請される。然るにこのような目的において従来
採用されている方法は骨材の含水率によってその重量、
体積が異なるため全量についてこの含水状態を考慮した
計量を得ることは極めて困難であってせいぜい間歇的な
計測しか行なわれていない。蓋しこれらの骨材なるもの
は一般的には天然産出物であり、仮りに人工的手法で得
られたものであるとしても鉱石や石炭におけると同様又
はそれ以上に野外に山積されたものを用いることが通例
であるから降雨、日照、大気中湿度その他の天候条件に
よってその付着、含水量は絶えず大幅に変動し、又同じ
１つの山積骨材においてもその付着、含水量は表面部分
から内部に到るに従い連続的に変化し、その変化の状態
も種々に変動する。この種骨材の形状や組織については
仮りに天然産のものであっても産地別の如きによって略
一定するとしても付着、含有水については上記のような
事情よりして変動せざるを得す、これは単に重量のみな
らず、その容量に関しても同様であって、見掛容量は付
着、含有水分の如何によってそれなりに変動する。換言
すれば絶対に同じ付着、含有水値を有する骨材なるもの
は再び求め得ない程のものであり、斯様に変動する骨材
に関して単に上記のような計量法を適用して値を求めて
も何等の合理性がなく、又そのような計量値で混純水量
を決定しても不適切と断させざるを得ない。蓋しこのよ
うな混純水量はそれが最適値として採用されることによ
り得られる製品又は施工の強度又は品質を与えられた条
件下において最高に得しめる所以であり、それが最適値
よりずれるに従ってそれらの性能は低下せざるを得ない
。殊に本発明者等が開発した減圧条件を利用したプレバ
ソクド工法によるときはその注入時におけるモルタル等
の注入特性は当該骨材等に対する添加混練水量の如何に
よって微妙に変動し、又製品組織及び表面性状に関して
も重要な変動を来す。

然して上記のように骨材中の付着、含有水分が変動する
ことによりその正確な計量をなし得ないことについては
勿論従来から公知のものであり、この故に斯かる付着、
含有水変動による影響を排除した測定をなす技術自体に
ついてはそれなりに開発されている。即ちこのための技
術として最も知られた方法としては絶乾条件で測定する
ことである。

又このためのもう１つの方法としてはビナンデータ法の
如きとして紹介されている浸水条件下における計量であ
り、又ＪＩＳ、Ａ、１１０９゜１１１０．１１１１，１
１３４．１１３５等に規定される方法であって、この方
法によれば絶乾状態を形成するために採用せざるを得な
い熱エネルギーその他を大量に使用した相当時間に亘る
処理を必要としないで骨材に対し単に注水するだけで、
又短時間内に目的の測定結果を求め得る。

発明が解決しようとする問題点 前記した絶乾法によるものはその絶乾状態を得るための
加熱その他による処理に甚だしい時間と費用を必要とし
、実験室的に少量の骨材に対しては適用し得ても、大量
の骨材を使用せざるを得ない工業的、作□業現場的条件
下においてはそれを採用することの犠牲が余りにも大で
あって実用化される可能性は皆無に近い。

ビナンデータ法による場合においては骨材が完全な浸水
条件下におかれるものであることよりして成程上記のよ
うな測定結果が得られるとしても、この測定後における
該骨材の利用上において著しい不利が残る。即ち上記の
ように浸水された骨材はその測定後に排水しても大量に
水分を保有しており、このように大量の水分を保有した
ものは例えば粗骨材の場合においてすら上記ＪＩＳに規
定されるようにその１つ１つを布等で拭いて水分を除去
しなければならない程のものであり、況して細骨材たる
砂の場合にはこの残留水分を除去するために甚だしい工
数を必要とすることは前記した絶乾状態を形成する場合
と同然である。加うるにこの水を利用して骨材の重量、
容積、容量等を測定する方法は何れにしても結論として
骨材の体積及び水と骨材の比重差を利用した計量となる
ものであるが、このような測定に当って当該骨材の周辺
及びその内部に空気が存在しているとその測定結果に大
きな誤差を生ぜざるを得ない。このため上記したＪＩＳ
による規定では２４時間に及ぶ浸水後の測定というよう
な骨材内における気泡を充分に除去した後においての測
定を義務づけている。

然し実際の現場作業に当って斯様な長時間に亘る浸水処
理は甚だしくその工程を遅延せしめざるを得ないもので
あって、例えば今日におけるこの種コンクリート製品の
製造技術においては数時間内において養生を終え、脱型
するようにすることが普通化しており、斯様な条件下で
単なる骨材の測定に関して２４時間以上もかかる等とい
うことは全くナンセンスに近いものとならざるを得ない
わけである。勿論今日におけるコンクリート工業では水
セメント比が相当に低下しており、これらの事情の何れ
よりしてもピナンデータ法の如きが従来から紹介されて
いても殆ど実用化されていないことは周知の通りであっ
て、骨材の含水量については依然として前記したような
間歇的な方法に従わざるを得ないわけであり、入念に施
工するとか厳重な管理とか言われてもせいぜいサンプル
頻度を高める程度のことに過ぎず、全量について的確な
計量をなし得ないわけである。従ってこの種コンクリー
ト工業等においては得られる製品の品質が与えられた条
件下において安定して得られるものでなく、又実地的に
も流動性や強度に関しての大きなばらつき原因を構成し
ていることは明らかである。

又木発明者等は上記したようなピナンデータ法又はＪＩ
Ｓ（Ａ１１０９〜，１１１１，１１３４゜１１３５）の
ような方法で細目、中目のような砂についてその重量を
測定してから容器内の水を排出せしめた場合、２５〜４
０％程度が保水されており、しかもこのように砂粒間に
保水されたものはその後相当の時間を経過しても殆ど低
減しないことを確認した。蓋し例えば粗粒率が１．８９
の砂目を容器内の濾材上に入れた状態で測定してから該
容器の水を底部の濾材より相当の空間を採って形成され
た排出口より放流した場合においてその排出完了直後に
おける保水量は３７．５％であり、その後排出口を開披
したままで５分経過した後においても３７．１２５％で
あって、９分経過して漸く３７％を切る程度である。同
様に中目の粗粒率が２．３３の砂の場合においても排水
直後で２８．５％、５分後において２８．２５％であっ
て、１０分経過しても２８％以上である。蓋しこのよう
な砂の如き骨材粒子と水との混合併存状態については粉
体に水等の液体を混合した場合と同様のことが考えられ
、スラリー（Ｓｌｕｒｒｙ）状態と粒子間保有間隙水の
ない状態との間においてキャピラリー（Ｃａｐｉ　ｌ１
ａｒｙ）、ファニキュラ−（Ｆｕｎｉｃｕｌａｒ）、ペ
ンデュラー（Ｐｅｎｄｕｌａｒ）の如き状態があること
は既に文献に紹介されている通りであり、液体中に粒子
が浮遊懸濁したスラリー状態または骨材粒子自体の浮遊
はないとしてもなお粒子相互間では本質的に接触せず粒
子間に空気の進入していないキャピラリー状態までの脱
水は比較的容易であるとしても、このような状態から空
気が微細骨材の粒子間に進入し該空気が本質的に不連続
であるか或いはこの空気が連続相をなしたファニキュラ
ーの第１又は第２状態若しくは骨材粒子相互も接触して
粒子の連続相も形成されるペンデュラー状態への移行に
は相当の時間を必要とするわけである。ところがこのよ
うな砂等の骨材を利用する上においては粗骨材たる砂利
をも混合して調整するコンクリートの混練調整において
すら上記のような粒子間保有水は好ましいものでないこ
とが多い。しかも本発明者等の提案する減圧条件を利用
したプレパックド法により型枠等による注入成形域に予
め粗骨材を充填した条件下でモルタルを注入する場合に
おいては上記のような粒子間隙保有水はそのモルタル調
整上、該モルタルの注入時における流動特性上及びそれ
によって得られる製品の強度や品質上の如きにおいて夫
々に大きな影響を及ぼし、何れにしても工業的に安定し
た製造をなすことができない。

即ちこれらの関係について更に具体的に説明すると、上
記したような粗骨材をも配合してコンクリートを混線調
整する場合において、例えば通常用いられている調合例
に従って粗骨材１０００ｋｇに対しセメント３５０ｋｇ
、砂６５０　ｋ＋ｒを配合し水セメント比５１％のもの
を得ようとする場合において必要な水の量は１６２ｋｇ
であるところ、その６５０　ｋｇの砂に前記した排水直
後の保水量３７．５％があるならば、この砂によって混
入される水の量が６５０　Ｘｏ、３７５−２４４　（ｋ
ｇ）となってそれ自体で８２ｋｇも必要量を超過し、到
底使用し得ないことが明らかであり、又上記した最低保
水量たる中目砂の排水後１０分を経過した保水量２８％
のものであっても６５０　Ｘｏ、２１１−１８２　（ｋ
ｇ）であって必要量を２０ｋｇ超過した水を有している
こととなる。更にもう１つの一般に用いられている調合
例である粗骨材１０００ｋｇ、砂７００　ｋｇ、セメン
ト３００　ｋｇを用い水セメント比６０％とする場合に
おいてもその必要水量は１６２ｋｇであるのに上記した
最低保水量（中目砂の排水後１０分）のものの保水量は
７００９０．２８＝　１９６　（ｋｇ）で３４ｋｇも超
過することとなり、その他の総べての場合においても夫
々より以上に超過せざる得ないことが明らかである。換
言すれば粗骨材と共に混練してコンクリートを調合する
場合においてすら上記のように排水後１０分を経過して
なお２８％以上も保水している砂はこれを利用し得ない
事情のものとなることが多いことは上記したところより
計数的に容易に理解し得る。

「発明の構成」 問題点を解決するための手段 （１）　　容器に収容された細骨材を水中において気泡
の発生しない含水状態に湿潤化して準備し、次いで該細
骨材の水分を予め定められた含水状態に空気通過処理、
振動、遠心力若しくは超音波の作用条件下で脱水調整す
ることを特徴とする水硬性物質混練物を得るための細骨
材含水率調整方法。

（２）容器に収容された細骨材を水中において気泡の発
生しない含水状態に湿潤化して準備し、次いで該細骨材
の水分を空気通過処理、振動、遠心力、若しくは超音波
の作用条件下で、予め定められた含水状態に脱水調整し
、補正投入水の定量化を図ることを特徴とする水硬性物
質混練物を得るための細骨材含水率調整方法。

作用 細骨材を水中において気泡の発生しない含水状態として
準備することにより細骨材の周面全般を充分に湿潤化す
る。

上記のように充分に湿潤化され保水率の高い細骨材を予
め定められた含水状態へ空気通過、振動、遠心力若しく
は超音波の作用条件下で脱水することにより数分程度の
ような短時間内に目的の含水状態となる。

前記のように目的の含水状態とされたものは補正投入水
の定量化を図ることが可能である。又上記のように定量
化された補正投入水を用いて得られる水硬性物質混練物
においては求められる特性値を予定状態に調整すること
ができ、又均等な特性をもった混練物を得しめる。

実施例 上記したような本発明について更に説明すると、本発明
者等は前記したような従来技術における問題点を解消す
ることについて検討を重ねた結果、上記したようなモル
タルまたはコンクリートなどの混練物を得る場合に不可
欠の資材である砂の有する保有水の如何が調整されたコ
ンクリート混練物の状態に影響を及ぼす。蓋し、例えば
２５ｆｌ以下の粒子で絶対比重２．５５、表乾比重２．
６０の川砂利を粗骨材として用い、この粗骨材に富士用
産出に係る５璽■以下であって絶乾比重２．５７、表乾
比重２．６２の川砂とセメントを配合してコンクリート
を調整するに当って、前記川砂の保有水としては２．１
％、５％、７．５％、１０％、１５％及び２０％の６種
に調整し、これらの川砂を用いてセメン）　１３　ｋｇ
に対して川砂が絶乾で３１ｋｇ、川砂利を絶乾で４２．
８ｋｇの割合で配合し、しかも水セメント比（Ｗ／Ｃ）
は６５％の一様な値に調整されたコンクリートのスラン
プ値は川砂の保有水が２．１％のものが１５．０ｃｍ、
５％のものが１６．３ｃｍ、７．５％のものが８．５　
Ｃ１Ｂ、　１０％のものが１３．１ｃｍ、１５％のもの
が１２．２ｃｍ、２０％のものが９．４ｃｍであって極
めて多様な変化を示し、このことは用いられた川砂の保
有水如何によってコンクリートの性状が相当に異なるこ
とを理解させる。又上記したようなプレパックド工法の
如きに利用されるモルタルを調整する場合において本発
明者等がその同一産地の吸水率４．３８％の砂について
表面水の量を種々に変化せしめたものを準備し、斯かる
表面水の異なった砂により夫々セメント砂比（Ｃ／Ｓ）
が１＝１であり水セメント比（Ｗ／Ｃ）が４３％とされ
たモルタルを調整し、それらモルタルの流動、注入特性
その他を試験測定した結果は次の第１表に示す通りであ
る。

なおこの第１表における注入特性（Ｆｏ　（ｍ■又はｇ
　／ｃ＋ｆｌ）は本発明者等によって嚢に提案された昭
和５１年特許願第７１３２号（特開昭５２−９１５２８
）によるものであり、上下の開放された円筒内に高さ２
０ｃｍの範囲に亘って径２０ｍの硝子ビー玉を充填した
測定具を用い、このビー玉充填域を通過して流動するモ
ルタルの初期剪断応力降伏値によるヘッド差を求めたも
のであってａ↑はタンクに収容されたモルタルに上記測
定具を挿入したときのタンク内モルタル面と測定具内モ
ルタル面との間（タンク内モルタル面が上位にある）の
ヘッド差、ｂ↓はタンク内において上記測定具を介して
モルタルを注入したときの測定具内モルタル面とタンク
内に形成されたモルタル面との間（測定具内モルタル面
が上位にある）のヘッド差を示すものである。

即ち上記のような結果を注入性に関して要約して示した
のが、第１図の図表であり、従来の技術常識よりすれば
Ｃ／Ｓ及びＷ／Ｃが同じである以上それによって得られ
たモルタルは当然に同じ性状のものと判断せざるを得な
いものであるところその流動性（Ｐロートによるフロー
値）においては４１．５秒から９０．３秒と倍以上の範
囲においてばらつき、又注入特性（Ｆｌｌ）においては
０．４５ｇ／ｃＪ〜１．４ｇ／ｃＪ又は０．５７ｇ／ｃ
ｔから１．６２ｇ／ｃＪのように略３倍の数値範囲でば
らつくこととなり、しかもその変化の様相は第１図の如
くであって決して比例的な整然としたものでなく、注入
特性について言うならば砂の表面水が６％〜２５％、特
に１８〜２５％のものにおいて高いＦ。値を示したもの
が２６％となると急激に低下し、３５％までは低下状態
を示したものが４０％となることによって再び上昇する
ものである。更にこれらのモルタルは単位容積からして
異なり、又このものを注入した後におけるブリージング
水の発生率も異なったものとなることは上記第１表の通
りである。

加うるに上記したようなモルタルを用いて注入成形し得
られたモルタル成形製品に関してその７日後強度を圧縮
強度及び曲げ強度について試験測定した結果は第２図に
示す通りであって、圧縮強度については４００〜５５０
ｋｇ／ｃｔ＆、曲げ強度についても７０〜９０ｋｇ／ｃ
ｄの範囲内において夫々相当に複雑な変化を示すもので
ある。

上記したような新しい知見に加えて本発明者等は更に検
討を重ねた結果、このようなモルタルを得るための原料
たる水、セメント、砂の３者の間においてその混合順序
を変えることにより得られたモルタルの流動性、注入性
が多様に変動することを確認した。蓋し本発明者等は上
記したような検討結果をも踏まえて細骨材たる砂Ｓとし
ては表面水の多いもの○として含水率２０．４８％のも
のと、それの少ないものＳとして含水率３．４１％のも
のとを準備し、これらの砂に対する水Ｗおよびセメント
Ｃの混合順序を変えて検討した。即ちこのような混合順
序としては砂とセメントを混合したものに水を添加する
第１の場合と、水とセメントを混合したのに砂を添加す
る第２の場合および砂と水を混合したものにセメントを
添加する第３の場合があるが、このような３つの場合に
即して分散剤を１％添加した次の第２表のような６種類
のモルタルを最初２種類を３分間混練してから第３番目
の資料を添加して４分間混練して調整した。

第２表 註：砂の重量は含水重量である。

然してこの第２表に示した６種類のモルタルについて、
その流動性、注入特性を試験測定した結果は次の第３表
に示す通りであり、フロー値においても相当の差異があ
るが、Ｐａ　（その測定方法は前記したところと同じ）
においては１２〜１７４鶴と実に１０数倍の範囲内にお
いて変化するものであることが確認された。

又これとは別に分散剤を用いないプレーンモルタルにつ
いても同様な検討をなし、即ち次の第４表のようなＷ／
Ｃ５１％、５５％及び４５％（分散剤入り）の７種のモ
ルタルを準備した。

第４表 然シてこの第４表に示した７種のモルタルについての試
験結果は第５表の通りである。

即ち何れの場合においても同じ配合であっても流動性（
フロー値、ｐｏ）が夫々相当に異なることとなるもので
あるが、第３表及び第５表の何れよりも含水率の高い○
の砂を用いたものの方が含水率の低いＳのものに比して
低い流動注入特性を示すものであることが理解され、特
に含水率の低い砂とセメントとを先ず混合してから水を
添加して混合するＳＣ＋Ｗのものが卓越した流動性を示
すことを確認し、水と砂とを先に混合してからセメント
を混合する場合においてすらその砂における含水率如何
が注入性等を支配するものであることが明らかである。

又上記のようにして調整されたモルタルを用いて具体的
に注入成形したモルタル成形製品について、その１週後
の強度を測定した結果は第３図と第４図に示す通りであ
って、ＳＣ＋Ｗのものが圧縮強度及び曲げ強度の何れに
おいても優れた結果を示し、しかもそのばらつき範囲が
少なく、安定した優賞の製品を得しめるものであること
が明らかである。

上記したような本発明者等による多くの実地的検討及び
それによる新しい事実の発見乃至確認の結果によるなら
ば、上記したような砂の計量に当って水を使用した測定
をなすことは付着含有水分の変動条件をカバーした計量
をなすことが可能であって頗る有意な手法であるとして
も斯うして測定された骨材を用いて製品を得、或いは施
工をなすに当ってはその測定後において該骨材の粒子間
に保持された間隙水を具体的な作業工程上支障のない範
囲内において強制的に除去することが必要条件であるこ
とを確認した。

即ちこのような骨材間の間隙水を短時間内に除去し、又
含水骨材量をも計測することのできる装置として添附図
面第５図以下に示すような装置を準備した。即ち第５．
６図に示すものは底部にハンドルｌｌａによって開閉操
作される中心部が若干凹入した蓋２が開閉可能に設けら
れたホッパー状容器１を用い、前記蓋２には例えば３〜
５１程度の小孔を配設された鋼板１２ａと計量すべき骨
材を実質的に通過することのない金網材１３ａを張設し
、又前記容器１の中間部稍々上方の装される骨材の上面
位置より上部における一側に同じく骨材を実質的に通過
させない半円形の金網筒２゜を添設し、該金網筒２０の
上部に第】のオーバーフローパイプ１０を設け、しかも
該金網筒２ｏの下部に第２のオーバーフローパイプｔＯ
ａを開口し、この第２のオーバーフローパイプ１０ａは
常時閉塞しておき、後述するような注入完了後に開放し
て骨材表面より上部の水を放出するようにされ、第１の
オーバーフローパイプ１ｏは三方弁５２を介して放水口
５５ともう１つの配管５６に連結し、この配管５６は更
に切換バルブを介して減圧機構と加圧機構に連結されて
いて容器１の上部に適宜に減圧又は加圧条件を形成する
ように成っている。又上記したＭ２の凹入した中心部に
給排水パイプ４０が設けられ容器１の中間部には計量機
構１８が取付けられているが、更にこの給排水パイプ４
０は切換弁４Ｇを介して気水分離作用をもなすタンク４
７の頂部と底部に夫々パイプ４８と５１を以て連結され
、このタンク４７は上部にもう１つの管路５３が設けら
れていて、該管路５３は上記した配管５６と同様に切換
弁を介して真空タンク又は真空ポンプのような減圧機構
成いは排風ファンと加圧機構（これらの切換弁以降は図
示せず）に連結され、しかも上記したオーバーフローパ
イプ１０ａにもパルプのような閉塞手段（図示せず）を
設け、容器１の上面にはバッキング材４９を介して上蓋
５０が気密に取付けられるように成っており、それによ
って容器１内を減圧処理し、又加圧し得るように成って
いる。上記した切換弁４６に設けられた連結パイプ５１
はタンク４７の底部に連結され、該タンク４７の底部に
はもう１つの給排水パイプ５４が連結されていて、該タ
ンク４７の水位を考慮し適宜に外部から給水し、或いは
排水するが、このようにしてタンク４７から排出される
排水はコンクリート又はモルタルを調整する場合の混練
水として用いることが好ましい。

即ちこの第５．６図に示すものの操作について説明する
と、容器１内に目的の砂のような骨材を装入してから必
要に応じて容器１内を減圧して骨材粒子間の空気を除去
し、この状態で切換弁４６を切換えて容器１内にタンク
４７又はそれに連結された前記パイプ５４を介して給水
し、このような水は骨材表面を超え、オーバーフローパ
イプ１０に達する一定レベルまで注入され（なおこの注
水に当って容器１の上部を減圧することは注水を迅速化
する）、この状態で計量せしめる。この計量後に第２オ
ーバーフローパイプ１０ａを開いて排水することによっ
て骨材層の表面部分以上の水は容易に排水され、この排
水後において蓋２内の水をパイプ５１よりタンク４７内
に排出し、次いで切換弁４６を切換えて減圧機構又は排
風ファンを容器内の底部に作用せしめることにより効率
的な排水を得ることができる。蓋し骨材の上面上に水を
たたえられた状態から減圧機構又は排風機を作用せしめ
ても水の表面張力、粘性等に原因して骨材粒子間の水を
容易に排出し得ないものであり、上記のように第２オー
バーフローパイプ１０ａから先ず排水して砂のような骨
材の上面を露出させた状態とした後に減圧機構又は排風
機による通風処理することにより粒子間の間隙水を効果
的に排出することができる。但しこのような排水処理に
当っては単に上記のようにパイプ４０を介した減圧排水
を図るだけでなしに、切換弁５２を配管５６を介して加
圧機構に通ずるように切換え容器ｌの上部を加圧するこ
とは容器１の上部と底部との間における圧力差を大にし
排水をより効果的ならしめることであって頗る有意であ
る。上記したような各過程で減圧又は加圧処理時には上
蓋５０によって密閉すると共にオーバーフローパイプ１
０ａを閉塞状態とするが、単に排風機を用いて排水する
場合においては上蓋５０が開放されたままでよい。この
ような排水は夫々の作興時においての予定条件を考慮し
、その何れかが適宜に選ばれる。排水処理後においては
蓋２をハンドル１１ａによって開き間隙水の除去された
骨材を容器１内から取出すことができることは明白であ
るが、このようなＭ２の開披を可能ならしめるためには
前記した給排水パイプ４０として適宜にスパイラル線材
の内装された可曲性のものを用いることが好ましい。な
お上記のように容器１内に送入され測定後にタンク４７
内に排出された水はそれなりに汚損したものとなり、こ
れをそのまま放流することは公害的見地よりして好まし
くないこととなるから該タンク４７の水はコンクリート
混練用として利用する。

上記したような第５．６図のものに対し、第７図以下に
は更に別の装置についての実施態様が示されている。即
ち先ずその第７図に示すものは、容器１の底部に操作シ
リンダー１１によって開閉操作される蓋２が前記した第
５．６図のものと同様に設けられており、然してそのコ
ツプ状に底部を次第に狭小としたホッパー状容器１の内
面には、第５．６図の場合と同様に例えば径が３〜５Ｈ
程度の小孔を配設した鉄板１２と計量すべき骨材を通過
することのないメツシュの金網材１３より成る濾過筒３
を前記容器１の内面にそった形状に形成して設定し、該
濾過筒３の外面には適宜補強材１４を配装すると共に介
装材９を多段に設けて容器１内に支持されるように成っ
ており、その底部開口部分にはベル状の閉塞手段４が設
けられ、該閉塞手段４は小孔１５の配設された昇降操作
手段５の下端に取付けられ、該昇降操作手段４の上昇限
において濾過筒３の下２端開口部を閉塞した図示の状態
を形成し、これより下降することによって該開口部を開
口して濾過筒３内の収容物を放出し、前記蓋２を開披し
て容器１の下方に取出し得るように成っている。父上記
のような濾過筒３の上部−側には振動機構６が取付けら
れていて適宜に該濾過筒３に振動を与えるようにされ、
しかもその上部他側にはベルトコンベアのような装入手
段７が設けられていて計量すべき骨材を濾過筒３内に装
入するように成っており、更に濾過筒３の上部には吊止
材９ａを介して計量機構８が取付けられ、濾過筒３や閉
塞手段４の如きと共に賢人された骨材の量を測定操作し
得るように成っている。容器１の上部にはオーバーフロ
ーパイプ１０が開口されていて該容器１内に注入された
水が該オーバーフローパイプ１０の開口位置に達するこ
とにより自動的に器外に放流され、従って該容器１にお
いてはこの開口位置に相当した予定水位が確保され、又
その排水は容器底部又は蓋２に設けられた排水パイプ１
６によってなされるものである。なお若し濾過筒３及び
容器１が比較的大径のものである場合には昇降操作手段
５と同様に小孔１５を配設したパイプ材を該昇降操作手
段５と平行せしめて複数本濾過筒３内に挿入設定するこ
とが好ましい。

又第８図のものは上記した第７図のものを更に若干変更
したものであって、容器１の底部が若干絞って形成され
、このような容器底部の開口に対してベル状の閉塞手段
４ａが第７図に示したものの蓋２をも兼ねて設けられ、
該閉塞手段４ａが小孔１５を配設した昇降操作手段５に
よって昇降操作され、然して上記のような容器１内には
濾過筒３が底部の開放されたままの状態で介装体９によ
り容器１内面との間に適当な空間を存せしめてセットさ
れている。又容器１の底部には濾過シート１７を介して
排水部１９が設けられ、この排水部１９にはパルプを有
する排水パイプ１６が開口され、然してその上部に該容
器１内に予定水位を確保するオーバーフローパイプ１０
が開口されていること、濾過筒２の上部に振動機構６や
骨材装入手段が配設されることは第７図の場合と同様で
あるが、計量機構１８は容器１に対して設けられ、従っ
てこの第８図の場合においては第５図の場合のように濾
過筒２内が計量されるものではなしに容器１内の全般が
計量されるように成っているものである。

即ちこれら第７．８図に示したものの操作について説明
すると、何れの場合においても骨材を濾過筒３内に収容
し且つ容器１内に注水した条件下で計量することにより
該骨材の水中重量を測定し得るものであることは明らか
であり、その水中重量測定後に排水パイプ１６のバルブ
を開くことによって容器１内の水を排出し得る。然して
このような容器１の水を排出した後においても砂のよう
な骨材粒子間になお相当量の水が保水されていることは
既述した通りであり、この間隙水が相当時間経過しても
殆ど減少するものでないことも上記の通りであるが、本
発明においてはこのような排水後において振動機構６を
作動せしめて濾過筒３及びその中に収容された骨材に対
して振動を与え、しかも小孔１５の配設されたパイプ状
の昇降操作手段５を介した空気流動を骨材層を介して形
成するものであり、これらの処理操作によって骨材粒子
間の間隙水は急速に脱水されて濾過筒２外に滴下し排水
パイプ１６から除去される。

第９図には軽量骨材の如きに対しても有効に適用される
ようにされたもう１つの装置が示されている。即ちこの
第９図のもは通常の川砂のような細骨材に対しても勿論
適切に利用されるが、軽量細骨材に関して好ましい測定
操作がなされ得るようにされたものであって、このため
容器２１として密閉式のものが用いられ、この容器２１
内に設けられた濾過筒２３は前記した第７．８図のもの
と同様な穿孔板とメソシュ材によって形成されたもので
あるが、この第９図の場合には中心筒３２及び底部のコ
ーン面３３においても同様の穿孔板とメツシュ材とを用
いて通水可能に形成され、然してその底面には開閉シリ
ンダーロッド３１を以て開閉される底蓋２２が取付けら
れていて底部をシールせしめ、該底蓋２２及び容器２１
の底部には夫々排水パイプ２６．２６ａが連結されてい
てコーン部３４内及び濾過筒２３と容器２１との間の間
隙部２９内の水をそれらパイプ２６．２６ａのパルプを
開披することによって排出し得るように成っているもの
である。上記のようなコーン面及びコーン部３４と中心
筒３２を介して上部の操作シリンダー２５により昇降操
作されるように連結され、即ち前記底蓋２２を開披した
条件下で操作シリンダー２５のロッド３５を図示の状態
から下降させることにより濾過筒２３の底部が開閉され
て収容された骨材を下方に放出することができる。なお
中心筒３２の上部部分は穿孔又はメツシュ構造を有しな
い部材で形成され、この部分に減圧管路３６が容器２１
の上面に施された上Ｍ３９を介して導入され、操作シリ
ンダー２５に対してはそのピストン操作用の空気管３７
．３８が導入されている。更に容器２１の上部−側には
底蓋２４ａを開閉可能に設けた補助骨材ホンパー２４が
取付けられており、操作シリンダー２５の周側には環状
の散水管２８が取付けられていて、この散水管２８には
給水管４０が導かれている。又上蓋３９における前記補
助骨材ホッパー２４の上方には骨材投入口４１が設けら
れ、該投入口４１に蓋４２が施されると共に容器２１の
側方には水位計２７が設けられていて注入孔４４から該
容器２１内に注入した場合においてその注水状態を確認
し得るように成っている。

即ちこの第９図や前記した第５．６図に示した注水前に
減圧処理をなすものの技術性について更に説明すると、
この種骨材においては通常骨材の場合においてもその表
面に若干の凹凸があり、又細骨材の場合においては装入
された骨材中に空気が封入される可能性の大きいもので
あり、斯かる空気は測定結果に大きな誤差を生せしめる
。これらの関係は軽量骨材の場合において装入される骨
材自体がポーラスであり、凹凸の激しいものであること
よりしてより大きく顕われる。例えばこの種骨材の代表
的試料の若干として細目砂、中目砂、人工軽量粗骨材及
び鉱滓について上記したような単に注水して浸水する浸
水処理をなし気泡の除去をなした後において、その含水
重量（Ｗｓ）　３０００ｇを夫々用いて水中重量（Ｓｗ
）を測定し且つその絶乾重量（Ｗ）及び前記水中重量に
よる見掛比重（Ｃｗ）を求めた結果は次の第６表に示す
通りである。

第６表 これに対し上記した第９図等の装置を用い、上記したも
のと同じ各骨材に対して先ず一５５ｃｍＨｇに減圧処理
してから注水し、この注水完了後に大気圧に復元してか
ら同様方法で求めた減圧後浸水の水中重量Ｓｖとこのよ
うにして求められたものによる見掛比重Ｃｖを求めると
共にこれらの各試料についての２４時間浸水処理したも
のについての見掛比重Ｃ２４を求めると次の第７表の通
りである。

即ち第６表の結果と第７表の結果とを対比することによ
り明白なように、比較法による比重（Ｃｗ）よりも第９
図等の装置を用いた本発明による比重（Ｃｖ）及び２４
時間浸水による比重ｃ！４がすべて大きい値を示してお
り、又反覆して試験測定した結果によっても本発明によ
るもの及びこの２４時間浸水によるものがばらつきの少
ない誤差範囲０．０２以下の測定値を示すに対し、第６
表に示した場合にはそのばらつき範囲が相当に大きい。

・即ち２４時間浸水処理によるものと本発明方法による
ものが共に安定した偏差の少ない測定値を示すわけであ
るが、単なる計量のために２４時間浸水を行なうような
ことが現場的に好ましいものでないことは明白であり、
極めて短時間内に実施し得るわけである。

この水中重量測定後における排水については、補助骨材
ホッパー２４内の骨材を徐々に濾過筒２３内に移し予定
水中重量に達せしめ、次いで排水パイプ２６．２６ａの
バルブを開いて容器２１内の水を排出し、その後減圧管
３６を作用せしめて中心筒３２から骨材層を介した気体
の流動を図り（或いは振動、遠心力作用せしめ）、それ
によって骨材粒子間に保水された間隙水を除去する。前
記した減圧管３６による作用は要するに空気を流動させ
ることにあるものであることよりして場合によっては逆
方向に加圧送風を作用させてもよいことは固よりである
。

本発明者等は前記したような間隙水除去に関し各種脱水
操作について実地的な検討を重ねた結果は次の第８表か
ら第９表に示す通りである。即ち第８表に示すものは粗
粒率１８．９の細目砂に対して減圧処理を加えた場合及
び振動処理のみの場合並びにこれらの減圧処理と振動処
理を併用した場合について、その処理時間の進行に伴う
保水率の変化状態を示すものであり、又第９表に示すも
のは粗粒率２３．３の中目砂について第８表におけると
全く同じ脱水処理操作を加えた場合を示すものであって
、併せてその排水直後の保水量に対する夫々の時点での
保水量をも示している。

即ちこの第８表と第９表の結果によれば何れにしても３
０％以上の保水率を有したものが３分以内に保水率２０
％以下に縮減し得るものであることが明らかであり、こ
の縮減効率について言うならば減圧処理が振動処理も相
当に有効であって１０秒前後で保水率２０％程度で到達
し得る。なおこの減圧と振動を併用する場合には脱水が
より効率的に行なわれるかの如く予想されるに対し、試
験結果では減圧のみの場合よりも劣るものであり、これ
は振動によって骨材粒子がそれなりに浮動し、このよう
に粒子が浮動することにより減圧を利用した脱水効果が
阻害されることによるものと推定される。減圧は比較的
軽度のものであっても短時間内の脱水を図ることが可能
であって、即ち一３０ｃｍＦ１ｇであっても一６０ｃｍ
Ｈｇの場合に比して３分間の処理後においても保水率で
２〜２．５％の差異を示すに過ぎない。

然してこの第８〜９表に示したものと同じ細目砂に対し
てその容器内における装入量を種々に変えて一６０ｃ＋
ｎＨｇの減圧条件で処理した場合及びこれらとは別に同
じ細目砂２　ｋｇを遠心分離機にかけ１４２０ｒｐｍの
速度で脱水処理した結果を併せて示すと第１０表の通り
であり、減圧処理の場合、装入量が変化することにより
その脱水率がそれなりに変化するとしても、何れにして
も整然たる脱水効果が得られるものであることは明らか
である。

然して遠心分離機による場合は脱水効率が一般的に他の
手法による場合より高く得られ、従って若し設備的、操
業費的にそれなりの高額化を犠牲にすることが許される
ならば特に短時間内での脱水を図る必要性の高い場合に
おいて頗る有効な手段であることは第１０表によって容
易に理解し得る。

本発明による脱水手段は上記のように夫々に脱水効率は
異なるが、これらは夫々の場合において適宜に選び、又
適当に組合わせて採用すればよく、結局は適宜加水して
用いるものであることよりして一般的には保水率２０％
以下とすることによりその目的を達し得る。

即ち本発明によるならば既述したような整然たる脱水が
行なわれることよりして夫々の脱水処理において、その
処理時間その他の脱水処理条件を考慮するならば当該骨
材の保水量を略的確に推定することが可能であり、この
ことは該骨材に対して注加しモルタルを得る場合の添加
水量を的確に決定せしめることになる。しかもこの場合
においてモルタルの流動性乃至注入性が既述のように多
様に変化するものであるとしても当該骨材の保水量が判
明し且つそれに対する添加水量が特定されたならば、そ
の混純によって得られるモルタルの流動性、注入性も自
ら特定したものとなり、このようにして得られたモルタ
ルの特性が解明されることによって該モルタルを用いた
コンクリート製品の品質を安定化し得ること番ごなり、
又斯かるモルタルによる注入成形作業を容易にすると共
に常に的確にして与えられた条件下において良質の製品
を得しめることは当然である。

本発明によるものの若干の調整例について説明すると以
下の通りである。

調整例１ 千葉県の利根用より産出した川砂である細目砂は粗粒率
が１．８９であり、この細目砂は絶乾比重が２．６０で
、表乾比重が２．６６であって、重量吸水率は２．３１
％のものである。然してこのような細目砂によるモルタ
ルの好ましい流動性は第１図からしてＦｏが１．５ｇ／
ｃＪ程度であって、上記細目砂は既述した第７図に示す
ようなホッパー状容器１内における濾過筒３内にそのベ
ルトコンベア７を用いて任意の含水率のものを投入せし
め、次いで振動機構６を作動させて容器１及び濾過筒３
に振動を付与せしめつつ前記容器１内に注水し、水がオ
ーバーフローパイプ１０からオーバーフローせしめられ
装入された砂の表面を完全に被覆した状態でその昇降操
作手段５の小孔１５を介しても給水放流し、容Ｂｌ内の
水面及びこの昇降操作手段５からの給水放流水に気泡が
発生しなくなった時点で排水パイプ１６による排水時に
前記振動機構６を再び作動せしめて砂粒間の間隙水誘出
を図ったところ２．５分に亘る振動処理で排水パイプ１
６からの排水量が頗る僅少となり、この砂の含水量は２
０．５％で前記した第８表の振動処理１５０秒（２，５
分）の場合の２０．８％に準するものであることは明ら
かで、このような砂を採用して本発明者等が詣に提案し
た技術的手法に従い、減圧処理を併用したモルタル注入
のためのモルタルとしてＣｐｓが１＝１で、又Ｗ／Ｃが
３８％、減水性混和剤１％のものを得るために更に水を
３９．６ｋｇ配合することによりＦ。力月、５ｇ／ｃＪ
の好ましい流動性を有するモルタルを得ることができた
。

これに対し上記したところと同じに絶乾重量が２００　
ｋｇに相当する砂を脱水処理しないで計量したところ２
６２．６　ｔｔｇであり、この砂を用い上記同様のモル
タルを得るために水１８ｋｇを加えて混練したもののＦ
。は４　ｇ　／　ｃＪであり、非常に注入性の悪いモル
タルとなった。

調整例２ 調整例１におけると同様に排水パイプ１６による排水時
に振動機構６と共に昇降操作手段５の小孔を介して空気
を−６０（ｌｎＨｇで吸引せしめることにより間隙水の
誘出を加速し、斯かる排水処理を１．５分間行なってか
ら計量したところ２３２．６　ｋｇであり、即ちこのも
のの含水率は１６．３％であって、第８表における一６
ｏｃｍｕｇで１．５分（９０秒）の空気通過処理と振動
処理を併用した場合の保水率１６．８％と略同じ値であ
った。然してこの砂を調整例１におけると同じ目的に利
用するに当り更に水を４８ｋｇ添加することにより調整
例１におけると殆ど同質のＦ。値が１．１ｇの流動性を
有するモルタルを得ることができた。

然るに上記したような振動脱水処理をしない砂の含水率
は２６．５％となり、この砂を用いて得られた同一配合
のモルタルはＦ。値が４．１ｇであって、調整例１にお
ける比較例におけると同様に注入性の悪いモルタルであ
ることが知られ、本発明によりそれが大幅に改善される
ものであることを確認した。

調整例３ 千葉県の利根用で産出した粗粒率２．３３の中目砂を予
め良く吸水させた後、第８図に示した装置の濾過筒３内
に投入し、一定容量以下で投入を中止し、給水口１６及
び昇降操作手段５の小孔１５を介して給水し、容器１内
の水面に気泡が発生しなくなった時点で給水を中止し、
次いでこのものの排水パイプ１６から排水すると共に振
動機構６の作動と昇降操作手段５の小孔１５を介して一
３０ｃ＋ｎ　Ｈｇで吸気、吸水せしめることにより脱水
を図り、このような間隙水の排水処理を１．５分間行な
った時の含水率は１５．４％であった。即ちこの値は前
記した第９表における１４．９％に準するものであって
、この砂に対し更に水を３２．３ｋｇ加水し、Ｃ／Ｓが
１：１で、Ｗ／Ｃが３４％であり、減水性混和剤を１％
用いたモルタルを調整したところ、該モルタルのＦ。値
は１．８ｇで注入性の良いモルタルを得ることができた
。

然して比較のために上記と同じ砂を排水口１６から排水
した後に５分間自然脱水したときの含水量は３３．３％
であって、この砂により上記したところと同一配合のモ
ルタルを得るための加水量は−４，１ｋｇであり、即ち
計画されたＷ／Ｃのモルタルを得ることができないもの
であった。

調整例４ 第９図に示した装置を用い、その濾過筒２３内に実施例
１において用いたところと同じ細目砂の十分な量を収容
し、次いでその容器２１内を一６０ｃｍＨｇに減圧して
上記細目砂を減圧処理してから該容器２１内に注水した
ところそのオーバーフロー位置までの注水過程において
発泡作用を見ることが全くなく、このような注水後にお
いて排水パイプから排水せしめ、しかも減圧管３６を減
圧機構に連絡して中心筒３２内を一６０ｃｍＨｇに減圧
して骨材層を介した気体の流動を図り、骨材粒子間に保
水された間隙水を除去した。３０秒間に亘るこの減圧処
理後において該細目砂の含水量は１６．５％であり、即
ちこのものは第８表における空気通過処理（６０ｃｍＨ
ｇ）で３０秒の１６．５％に合致しこのものに更に水を
４５．６ｋｇ添加することによりＣｌ３が１：１で、Ｗ
／Ｃが３７％、減水性添加剤１％の配合割合の減圧処理
を利用したプレパックド法に利用するに好ましいＦ０値
２．２ｇのモルタルを予期に略的中した状態で得ること
ができた。

一方上記のようにして注水後説水処理せずに自然脱水し
たものは含水率が２９％となり、この砂で同一配合のモ
ルタルを調整したところＦ０値が３．５ｇであって上記
に比し注入性の甚だ劣ったモルタルとなった。

調整例５ 絶乾比重が２．５１であらかじめよく吸水させた中目砂
を調整例３におけると同様に湛水状態としてから振動機
構６と昇降操作手段のパイプ内を一３０ｃｍＨｇに減圧
して小孔１５より水及び空気を吸引する脱水処理を６０
秒行なった後における中目砂の含水量は１５．９％であ
って、第９表における一３０ｃｍＨｇ空気通過６０秒の
１５．８％と殆ど同しであることを知った。

この川砂は別に準備されている２５顛以下の表乾状態の
川砂利による粗骨材を用い、水セメント比が５０％でス
ランプ１２艶の減水剤入りコンクリートを得るための配
合計画は、セメント量が３１６　ｋｇ／ｍ３、水１５８
　ｋｇ／ｍ’、砂が絶乾重量で６８１　ｋｇ／ｍ３、川
砂利は１２１０　ｋｇ／ｍ３、減水剤はセメント量の０
．５％と求められ、この計画に基づき、セメント９３ｋ
ｇ、水２０．２ｋｇ、砂２５５　ｋｇ、砂利３５６　ｋ
ｇを配合して３４２１のコンクリートを得た。このコン
クリートのスランプ値は１３．５ｃｎ＋であって略計画
通りの生コンクリートであり、斯かるコンクリートを用
いて得られた材令１週間後の圧縮強度は２１０ｋｉｒ／
ｃａであり、又４週間後の圧縮強度は３５５　ｋｇ／ｃ
ａであって計画に従ったコンクリート製品を得ることが
できた。

これに対し同じように水中に沈積してから減圧処理せず
に自然脱水したものの含水率は２７．５％であり、この
もので上記計画に従った水の添加量を算出したところ、
−３ｋｇとなり、即ち上記計画に従った生コンクリート
を得ることのできないものであることを知った。

調整例６ 調整例５におけると同じ中目砂を第９図に示した装置に
よって注水した後の脱水処理時における減圧度は一３０
ｍＨｇとし、脱水処理時間は９０秒間とした以外は前記
した調整例４で述べた操法に準するものであり、斯様な
処理によって得られた該中目砂の含水量は第９表から１
５．０％と求められ、このような結果に基づき、調整例
５におけると同じ配合に従ったコンクリートを調整すべ
く、実際にはコンクリート９３ｋｇ、水２２ｋｇ、砂２
３７ｋｇ、砂利３５５　ｋｇと減水剤４６０ｇを用いて
生コンクリートを得、この生コンクリートによって成形
した製品の材令１週間後における圧縮強度は２４８ｈｇ
７ｃａであり、又４週間による圧縮強度は３６０ｋｇ／
ｃａｌであって計画通りのコンクリート製品を得ること
ができた。　　　　゛ 上記に対し本発明による脱水処理を行なわず、自然脱水
したものの含水率は２９％で、このものについて前記計
画に従った添加水量を算出したところ、−６ｋｇとなり
、即ちこのものでは計画通りのスランプ値を有する生コ
ンクリートを得ることが出来ないことは調整例７と同じ
であった。

「発明の効果」 以上説明したような本発明によるときは、同じ細骨材を
用いて目的とするモルタルまたはコンクリートのような
水硬性物質混練物において求められる特性値の１つまた
は２つ以上を予定状態とした混練物として的確に調整し
得るものであって、工業的にその効果の大きい発明であ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明によるものの具体的な実施態様及びその技
術内容を説明するものであって、第１図は細骨材の表面
水を変化せしめたものを用いてモルタルを調整した場合
における該モルタルの流動性変化の状態を要約して示し
た図表、第２図はこの第１図に示すように調整されたモ
ルタルを用いて得られたものの機械的強度を要約して示
す図表、第３図と第４図はモルタルの配合順序及びその
砂についての保水量を変化せしめて調合された各種モル
タルを用いて得られるものの強度特性についての試験測
定結果を示す図表、第５図は本発明による計量装置の１
例を示す断面図、第６図はその容器内部構成についての
平面図、第７図はその別の計量装置の断面図、第８図は
更にその別の実施例の断面図、第９図は更にもう１つの
実施例の断面図である。 然してこれらの図面において、１と２１は容器、３と２
３は濾過筒、４．４ａは閉塞手段、５は昇降操作手段、
６は振動機構、７は装入手段、８゜１８は計量機構、１
０はオーバーフローパイプ、１５は昇降操作手段の小孔
、１６は排水パイプ、１７は濾過シート、１９は排水部
、２２は底蓋、２４は補助ホッパー、２５は操作シリン
ダー、２６．２６２は排水パイプ、２７は水位計、２８
は散水管、３２は中心筒、３６．４３は減圧管路、４０
は給水管、４４は注入孔、４５は計量手段を夫々示すも
のである。 第５図 第６図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）容器に収容された細骨材を水中において気泡の発
   生しない含水状態に湿潤化して準備し、次いで該細骨材
   の水分を予め定められた含水状態に空気通過処理、振動
   、遠心力若しくは超音波の作用条件下で脱水調整するこ
   とを特徴とする水硬性物質混練物を得るための細骨材含
   水率調整方法。
2. （２）容器に収容された細骨材を水中において気泡の発
   生しない含水状態に湿潤化して準備し、次いで該細骨材
   の水分を空気通過処理、振動、遠心力、若しくは超音波
   の作用条件下で、予め定められた含水状態に脱水調整し
   、補正投入水の定量化を図ることを特徴とする水硬性物
   質混練物を得るための細骨材含水率調整方法。