WO2003000478A1 - Equipement de pesage de constituant de beton - Google Patents

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WO2003000478A1
WO2003000478A1 PCT/JP2002/005721 JP0205721W WO03000478A1 WO 2003000478 A1 WO2003000478 A1 WO 2003000478A1 JP 0205721 W JP0205721 W JP 0205721W WO 03000478 A1 WO03000478 A1 WO 03000478A1
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water
aggregate
measuring
tank
immersed
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PCT/JP2002/005721
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Shigeyuki Sogo
Ryuichi Chikamatsu
Koji Watanabe
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Obayashi Corporation
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C7/00—Controlling the operation of apparatus for producing mixtures of clay or cement with other substances; Supplying or proportioning the ingredients for mixing clay or cement with other substances; Discharging the mixture
    • B28C7/02—Controlling the operation of the mixing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G19/00—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups
    • G01G19/22—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for apportioning materials by weighing prior to mixing them
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/24—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of resistance of resistors due to contact with conductor fluid
    • G01F23/241—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of resistance of resistors due to contact with conductor fluid for discrete levels
    • G—PHYSICS
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    • G01G13/00—Weighing apparatus with automatic feed or discharge for weighing-out batches of material
    • G01G13/02—Means for automatically loading weigh pans or other receptacles, e.g. disposable containers, under control of the weighing mechanism
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G17/00—Apparatus for or methods of weighing material of special form or property
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/38—Concrete; ceramics; glass; bricks
    • G01N33/383—Concrete, cement

Definitions

  • the present invention relates to a concrete material measuring device for measuring aggregate and water having different surface water conditions.
  • the aggregate which is a compounded material, contains water depending on the storage conditions and climatic conditions. The condition is different.
  • the amount of water in the concrete increases by the amount of surface water of the aggregate, and when the aggregate in the dry state is used, the amount of water in the concrete decreases by the effective water absorption. Therefore, it is extremely important to maintain the quality of concrete by adjusting the amount of water at the time of mixing according to the degree of dryness and wetness of the aggregate and producing concrete as specified.
  • the ratio of the amount of surface water in the wet state (the amount of water adhering to the surface of the fine aggregate) divided by the mass of the fine aggregate in the surface dry state (surface dry saturated state) is called the surface water rate.
  • stored aggregates, especially fine aggregates, are often wet, so such surface water content is measured in advance as an indicator of the degree of dryness and wetness of the aggregates, and based on the measured values, It is common to adjust the amount of mixing water.
  • such a measurement of the surface water content is performed by collecting a small amount of a sample from a storage container called a stock bin in which fine aggregate is stored, measuring its mass and the mass in a completely dry state, and then, It was calculated using these measured values and the previously measured water absorption in the surface dry state.
  • the operator may visually check the mixing status of the beg to compensate for such a problem, or adjust the mixing water amount by referring to the load current of the mixer.
  • the brute force method itself was of low accuracy, and in the end it had to be expected to have a large safety factor of nearly 20% in terms of strength, resulting in the problem of uneconomical formulation. Disclosure of the invention
  • the present invention has been made in consideration of the above circumstances, and has as its object to provide a concrete material measuring device capable of accurately measuring the mass of aggregate and water.
  • the present invention provides a measuring device for a conglomerate material capable of accurately measuring the mass of aggregate and water by using the water immersion aggregate measurement method even for concrete with a small slump and poor mix. It is intended to do so.
  • a concrete material measuring apparatus is provided with an aggregate supply unit for supplying aggregate, a water supply unit, and an aggregate supply unit.
  • An aggregate weighing bin for storing and measuring the aggregate; an aggregate supplied from the aggregate supply means is accommodated together with water supplied from the water supply means as a water-immersed aggregate, and watertightness is maintained at a bottom opening.
  • a measuring tank having a bottom cover capable of being opened and closed freely, a water-immersed aggregate for measuring the mass of the water-immersed aggregate in the measuring tank, and a water level of the water-immersed aggregate in the measuring tank.
  • Means for maintaining the water level A water absorption pipe installed in the water absorption pipe connected to the water absorption pipe, and a storage tank for measuring water absorbed by the water absorption pipe, and an intake means connected to the water absorption measurement storage tank.
  • the supply means is configured to be able to supply the aggregate to the aggregate measuring bin and the measuring tank, respectively.
  • the concrete material measuring device comprises an aggregate supply means for supplying aggregate, a water supply means, and an aggregate supplied from the aggregate supply means.
  • a weighing tank containing water supplied from the water supply means as immersed aggregate and a bottom lid capable of maintaining watertightness at the bottom opening is openably and closably attached, and the mass of the immersed aggregate in the weighing tank is measured.
  • Water immersion material to be measured Quantity measuring means Water immersion material to be measured Quantity measuring means, water level measuring means for measuring the water level of the water immersed aggregate in the measuring tank, and for maintaining the water level of the water immersed aggregate in the measuring tank at a desired water level
  • Water level holding means for absorbing the water above the desired water level into the measuring tank and measuring the amount of water absorbed, and It comprises a water absorption pipe freely installed, a water absorption measurement storage tank connected to the water absorption pipe and measuring the water absorbed, and an intake means connected to the water absorption measurement storage tank.
  • a measuring tank for measuring water-immersed aggregate and an aggregate measuring for measuring only the aggregate are provided.
  • the aggregate supply means is configured to be able to supply the aggregate to the powerful aggregate measuring bin and the measuring tank, respectively.
  • the water level of the water-immersed aggregate in the measuring tank is maintained at a desired water level by appropriately raising and lowering the water absorption pipe in advance.
  • the water inlet provided at the lower end of the water absorption pipe is positioned.
  • the volume of the immersed aggregate in the measuring tank is maintained at a predetermined volume. Whether or not the water level in the measuring tank is at the desired level should be confirmed separately by the water level measuring means.
  • the water absorbed through the water absorption pipe is stored in the water absorption measuring storage tank, and its mass is measured to determine the surface water content of the aggregate.
  • the remaining aggregate put into the aggregate weighing bin is weighed as it is as before, but the accurate surface water rate is calculated when weighing as immersed aggregate.
  • the surface water rate that is strong it is possible to grasp the surface water with higher accuracy than in the past even for the aggregate weighed as before.
  • the water level holding means includes a water absorption pipe installed so as to be able to move up and down and a water absorption measurement storage tank connected to the water absorption pipe and measuring water absorbed. It is constituted by an intake means connected to the storage tank for water absorption measurement.
  • a water absorption pipe installed so as to be able to move up and down and a water absorption measurement storage tank connected to the water absorption pipe and measuring water absorbed. It is constituted by an intake means connected to the storage tank for water absorption measurement.
  • the water immersion pipe in the measurement tank is raised and lowered appropriately in advance.
  • the water inlet provided at the lower end of the water absorption pipe is positioned so that the water level of the aggregate is at a height that maintains the desired water level.
  • the water absorbed through the water absorption pipe is stored in the water absorption storage tank, and if its mass is measured, the surface water rate of the aggregate can be accurately determined as described later. it can.
  • the aggregate is mainly intended for fine aggregate, but it is needless to say that it can be applied to coarse aggregate.
  • aggregates are capable of turning fine aggregates and coarse aggregates, but concrete is composed of fine aggregates and coarse aggregates.
  • aggregate and coarse aggregate it is assumed that multiple materials with different densities and different grain sizes are used. In particular, it is often important to mix a plurality of aggregates having different grain sizes at an appropriate ratio to newly produce an aggregate having a desired grain size in the composition of concrete.
  • the concrete material measuring device can measure not only a single type of aggregate but also a plurality of aggregates having different densities and / or grain sizes from each other, for example, by a cumulative measuring method.
  • a plurality of aggregates includes all cases where fine aggregates are used, all cases where coarse aggregates are used, and all cases where fine aggregates and coarse aggregates are optionally included. It shall be.
  • a plurality of aggregates include those having different densities and grain sizes, as well as locality, strength, Young's modulus, durability, natural aggregates, artificial aggregates, by-product aggregates, and natural aggregates. Aggregates are also classified as having different production conditions such as sea sand or mountain sand and other classification indicators for aggregates.
  • the measuring tank can be of any shape as long as it can accommodate the water-immersed aggregate.For example, a hollow cylindrical shape does not work, but if it is formed into a hollow truncated cone, it goes downward. The larger the inner diameter Therefore, there is no danger that the immersed aggregate will be clogged in the middle, and when weighing is completed, the immersed aggregate can be easily dropped and removed by simply opening the bottom cover.
  • the vibrator can be lowered during or after the introduction of the aggregate.
  • the aggregate put into the measuring tank is flattened by the vibration, and there is no possibility that the aggregate comes out on the water surface.
  • the volume of the measuring tank is arbitrary and may be the unit for concrete mixing, that is, the total amount required for one batch! , Then, weigh in several times! / ,.
  • the water-immersed aggregate mass measuring means can be constituted by, for example, a load cell.
  • the force can not be constituted by any means, the force S does not turn, the water level measuring means is constituted by an electrode type sensor, and the electrode type sensor is attached to the water absorption pipe. If the electrode-type sensor is configured to be able to move up and down in conjunction with the water-absorbing pipe by being fixed, a mechanism for raising and lowering the electrode-type sensor can be omitted.
  • such an electrode type sensor is disposed in a hollow tube and fixed to the water absorption tube together with the hollow tube, and low pressure air is applied to the upper end of the hollow tube so that low pressure air flowing vertically downward flows in the hollow tube.
  • the introduction means is provided, the bubbles generated on the water surface in the measuring tank can be removed by a low-pressure air flow, so that the measurement accuracy of the electrode type sensor can be improved. If the lower end of the hollow tube was set slightly below the water surface of the immersed aggregate at the position where the lower end of the electrode type sensor was in contact with the water surface of the immersed aggregate, it was removed once. There is no danger that bubbles will collect again at the lower end of the electrode sensor.
  • the bottom lid may be of any structure as long as it can open and close the bottom opening of the measuring tank main body and can maintain watertightness in a closed state.
  • the lid is connected by a predetermined link member so as to rotate while moving to the side of the measuring tank main body, and a predetermined bottom lid opening / closing actuator is fixed to a side surface of the main body at a lower end thereof.
  • the bottom lid opening / closing actuator has a piston rod tip and a lifting / lowering port that is pin-connected to the bottom lid.
  • the connecting member is connected to the vertical guide body via a predetermined connecting member, and the connecting member is slidable along a vertical guide body protruding from a side surface of the main body. If the bottom cover is fitted, the space required in the height direction to completely open the bottom cover can be reduced, and the bottom cover opening / closing operation can be stabilized.
  • the bottom lid and the measuring tank main body are connected by two link members having different lengths, when the bottom lid is pushed down by the lifting rod, the bottom lid turns around the measuring tank main body. However, when the bottom lid is lifted up by the lifting rod, the bottom lid is almost parallel to the bottom opening of the measuring tank just before closing the bottom lid. As a result, substantially uniform pressure is applied to the sealing material provided on the bottom opening or the bottom lid, so that uniform watertightness can be secured along the bottom opening and partial damage to the sealing material can be achieved. Can also be prevented.
  • the apparatus includes washing water spraying means capable of spraying washing water onto the upper surface of the bottom cover from a washing nozzle attached in the vicinity of the bottom cover.
  • a washing water storage tank connected to the washing nozzle, washing water supply means connected to the washing water storage tank, a high-pressure air tank connected to the washing water storage tank via a switching valve, And a compressor connected to an air tank.
  • the switching valve is set to a first switching position to connect the washing water storage tank to the high-pressure air tank.
  • the compressor is driven in advance to accumulate high-pressure air in the high-pressure air tank, and the cleaning water storage tank is supplied from the cleaning water supply means. Previously transferred a predetermined amount of the washing water.
  • the switching valve is switched to the second switching position where the washing water storage tank does not communicate with the high-pressure air tank but communicates with the atmosphere.
  • the switching valve is switched to the first position.
  • the high-pressure air accumulated in the high-pressure air tank is sent to the washing water storage tank, and the washing water in the tank is jetted from the washing nozzle by the pressure. Therefore, even if the aggregate is attached to the upper surface of the bottom lid when the water-immersed aggregate is discharged, the aggregate is washed with the above-mentioned washing water and blown off, so that the bottom lid is closed for the next measurement. However, no aggregate is trapped between the measuring tank body and the bottom lid.
  • N may be replaced with 1 in the following description.
  • the first aggregate and water are poured into the measuring tank so that the first aggregate becomes a water-immersed aggregate that does not have a water surface force.
  • the former In charging the aggregate and water into the measuring tank, it is optional to put the former first.However, if the water is supplied first, the force is applied, and then the aggregate is supplied, the fine aggregate is particularly used. In such a case, it becomes possible to suppress air bubbles from being mixed into the water-immersed aggregate.
  • the total mass M fl of the flooded aggregate is measured.
  • To measure the total mass M fl of the water-immersed aggregate may be subtracted the mass of the measuring tank only from the mass of the metering tank when filled with water Hitahone material.
  • the second aggregate is put into a measuring tank so that the second aggregate becomes a water-immersed aggregate that does not have a water surface force. Measure the total mass M f2 of.
  • the density at the table dry state of the first aggregate Pal at a desired level the density p w Density p a2 ⁇ beauty water set total mass M f2 and advance in-dry state of the second aggregate Along with the total volume of immersed aggregate V f2 required for a certain second water level,
  • M a2 p a2 ((M f2 -M al )-pw (V f 2 -M al / p al )) / (p a2 -Pw) (2)
  • the total mass MfN of the water-immersed aggregate is measured.
  • the weighing result is compared with the original on-site recipe set according to the indicated recipe, and the on-site recipe is corrected as necessary. That is, the measured weight of the aggregate is compared with the initially set weight of the on-site blended aggregate, and the mixing amount of one batch is corrected according to the ratio, and water shortage is determined according to the power ratio. Replenish the water as secondary water, or drain the excess water, and weigh the other concrete materials, such as cement and admixtures, by modifying the original in-situ formulation according to the above ratio.
  • a kneading mixer and knead Into a kneading mixer and knead.
  • the surface water rate of each aggregate is calculated by the following procedure. That is, the amount of water supplied to the measuring tank was measured in advance, and the amount of water absorbed by the measuring tank was measured in the storage tank for measuring water absorption. Calculate the surface water content of aggregate using the accumulated value of.
  • the cumulative value of the amount of water supplied to the measuring tank ⁇ ⁇ does not always increase, and it is considered that the amount of water initially supplied is the cumulative value, that is, the cumulative value is constant without fluctuating. Can be In addition, the amount of water absorption from the measuring tank ⁇ 0 is not always absorbed, and the accumulated value may be zero.
  • the measured value of the remaining aggregate that has been reduced is corrected using the surface water rate calculated in this manner. Also in the case of the second invention, if the amount of water supplied to the measuring tank is measured in advance, the amount of water absorption M from the measuring tank measured in the storage tank for measuring water absorption. By using the accumulated value of, the surface water content of the aggregate can be calculated with high accuracy in the same manner as described above.
  • the surface water of the aggregates is indirectly calculated as a part of the mass M w of the water, taking into account the dispersion of the aggregates in different wet conditions.
  • the addition of the j-th aggregate is terminated, and the water level of the immersed aggregate at that time is set in advance. If the j-th water level has not been reached, water is replenished to reach the j-th water level, and the total mass M fj of the water-immersed aggregate is re-measured.
  • FIG. 1 is an overall view of a preferred concrete material measuring device according to the first invention
  • FIG. 2 is a view showing the operation of the electrode type sensor 7, the hollow pipe 21 in which the sensor is arranged, and the water absorption pipe 16,
  • Fig. 3 is a detailed side view of the measuring tank
  • FIG. 4 is an overall view of a preferred concrete material measuring device according to the second invention.
  • FIG. 1 is an overall view showing a concrete material measuring device according to the present embodiment.
  • a measuring device 1 for a conglomerate material includes an aggregate hopper 3 as an aggregate supply means for supplying fine aggregate 2 as an aggregate, and a water supply pipe as a water supply means. 4, an aggregate weighing bin 51 for storing and weighing the fine aggregate 2 supplied from the aggregate hopper 3, and the fine aggregate 2 supplied from the aggregate hopper 3 to the water supplied from the water supply pipe 4.
  • a load cell 6 as a means for measuring the mass of the immersed aggregate in the weighing tank, and a weighing tank 5 for measuring the mass of the immersed aggregate in the weighing tank.
  • the aggregate hopper 3 and the load cell 6 are respectively mounted on a stand (not shown), and the support bracket 9 of the measuring tank 5 is placed on the load cell and the measuring tank 5 is hung, so that the quality of the measuring tank is improved.
  • the amount can be measured with the load cell 6.
  • the load sensor 6 is preferably provided, for example, at three locations on the same horizontal plane every 120 ° so that the measurement tank 5 can be suspended and measured in a stable state.
  • the aggregate weighing bin 51 is suspended on the load cell by being placed on a load cell 52 attached to a gantry (not shown). It can be measured with.
  • a swingable bottom cover 53 is provided below the aggregate weighing bin 51, and the aggregate whose weighing is completed by swinging the bottom cover to the side is not illustrated. Can be put into
  • the measuring tank 5 is formed in a hollow truncated cone shape so that the inner diameter increases toward the bottom, and the measuring tank 5 and the bottom opening of the measuring tank main body are opened and closed in a state where water tightness can be maintained. It consists of the bottom lid 11 and naturally drops downward just by opening the bottom lid 11 without closing the weighed aggregate in the measuring tank without using a vibrator or other vibration device. This can be fed into a kneading mixer (not shown) together with separately measured cement and coarse aggregate.
  • the volume of the measuring tank 5 is arbitrary, and may be the unit required for mixing concrete, that is, the total amount necessary for one batch, or may be a volume that is assumed to be measured in several batches. Les ,.
  • a lift gate 12 that is linked to the load cell 6 is provided, and by closing the lift gate 12 according to the mass value measured by the load cell 6, the fine bone to the measuring tank 5 is closed.
  • the supply of material 2 can be stopped.
  • a vibration feeder 13 having an electromagnetic vibrator extending to the upper opening of the measuring tank 5.
  • the vibration feeder is used to measure the force directly below the aggregate hopper 3.
  • a lift gate 54 is provided at the lower end opening of the aggregate hopper 3 in conjunction with the load cell 52. By closing the lift gate 54 according to the mass value measured by the load cell 52, the aggregate weighing bin is closed. The supply of fine aggregate 2 to 51 can be stopped.
  • a vibration feeder 13 having an electromagnetic vibrator extending to the upper opening of the aggregate weighing bin 51 is provided immediately below the lower end opening of the aggregate hopper 3, a vibration feeder 13 having an electromagnetic vibrator extending to the upper opening of the aggregate weighing bin 51 is provided. Direct force Upper opening of aggregate weighing bin 51 By transporting the fine aggregate 2 to the fine aggregate, it is possible to prevent the fine aggregate from being aggregated and, consequently, from being mixed with air bubbles.
  • the water supply pipe 4 is provided with a water supply valve 14, and by opening and closing the valve, the work of supplying water to the measuring tank 5 can be performed. '
  • the electrode-type sensor 7 is connected to a sensor control device 15 having a built-in power supply, and monitors a change in an energized state when the lower end touches the surface of the immersed aggregate stored in the measuring tank 5.
  • the water level of the immersed aggregate can be measured.
  • one electrode terminal of a power supply (not shown) built in the sensor control device 15 is electrically connected to the electrode type sensor 7, and the other electrode terminal is electrically connected to, for example, a steel measuring tank 5. I just need.
  • the water level holding device 8 is connected to the water absorption pipe 16, which is set up and down freely, connected to the water absorption pipe, and connected to the water absorption measurement tank 17 for measuring water absorbed, and connected to the water absorption measurement tank. It is composed of an intake fan 18 as an intake means, and the water absorption measuring tank 17 can measure the mass of water absorbed by the load sensor 19.
  • the water absorption pipe 16 is connected to a biston rod of a water absorption pipe lifting / lowering actuator 20 attached to a side surface of the measuring tank main body 10, and is configured to be able to move up and down by driving the water absorption pipe lifting / lowering actuator. It is desirable to employ, for example, an electric servo cylinder for the suction pipe lifting / lowering actuator 20 to ensure vertical movement accuracy.
  • the above-mentioned electrode-type sensor 7 is disposed in a hollow tube 21 so as to obtain a sufficient force in FIG. 2 (a), and the hollow tube is fixed to a water absorption tube 16. . That is, the hollow tube 21 and the electrode-type sensor 7 disposed inside the hollow tube 21 are configured to be able to be moved up and down by the water-absorbing-tube elevating actuator 20 in conjunction with the water-absorbing tube 16.
  • the upper end of the hollow tube 21 is connected to a low-pressure air pump 22 which is a low-pressure air introducing means via, for example, a vinyl tube, and is driven into the hollow tube 21 by driving the low-pressure air pump 22.
  • a low-pressure air pump 22 which is a low-pressure air introducing means via, for example, a vinyl tube, and is driven into the hollow tube 21 by driving the low-pressure air pump 22.
  • the bottom cover 11 is connected to the side surface of the measuring tank body 10 via a link member 41 having a shorter length and a link member 42 longer than the link member.
  • a link member 41 having a shorter length and a link member 42 longer than the link member.
  • the small turning radius by the link member 41 and the large turning radius by the link member 42 allow the bottom cover 10 to turn around the measuring tank body 10 so as to be turned around. I'm sorry.
  • Bottom lid opening / closing actuators 43, 43 are installed on the side surface of the measuring tank main body 10 so as to be fixed at the lower ends thereof. The tip of the piston rod of the bottom lid opening / closing actuator is connected to the bottom lid.
  • the end of a lifting rod 44 pin-connected to 11 is connected via a connecting member 45 via a connecting member 45, and the connecting member is slidable along a vertical guide 46 projecting from the side surface of the measuring tank body 10.
  • the connecting member 45 is fitted to the vertical guide body 46 so as to be as follows.
  • the vertical guide body 46 can be configured by, for example, vertically welding a T-shaped steel material to the side surface of the measuring tank main body 10.
  • the concrete material measuring device 1 is provided with a washing water spraying device 30 as washing water spraying means for spraying washing water on the upper surface of the bottom cover 11.
  • the apparatus is equipped with a washing nozzle 31 attached near the bottom cover 11 and a washing water storage tank 33 connected to the washing nozzle 31 via a washing valve 32.
  • the high-pressure air tank 39 is connected to the water storage tank 33 and a compressor 40 is connected to the high-pressure air tank.
  • the switching valve 38 connects the washing water storage tank 33 to the high-pressure air tank at the first switching position. Communication with the 39 The switching position 2 communicates with the atmosphere.
  • a measuring tank 5 for measuring as water-immersed aggregate and only the fine aggregate are measured.
  • the aggregate hopper 3 is configured to be able to supply the fine aggregate 2 to the aggregate weighing bin 51 and the measuring tank 5, respectively.
  • the water absorbing pipe 16 is driven up and down by driving the water absorbing pipe elevating actuator 20 in advance, so that the water immersion in the measuring tank 5 is prevented. Position the water inlet provided at the lower end of the water intake pipe 16 so that the water level of the aggregate is maintained at the desired level. Decide. How far the water inlet of the water suction pipe 16 should be positioned from a desired water level may be determined as appropriate after conducting experiments and the like.
  • the water absorbed through the water absorption pipe 16 is stored in the storage tank 17 for measuring water absorption, and the surface water rate of the fine aggregate 2 is obtained by measuring the mass.
  • the remaining aggregate put into the aggregate weighing bin 51 is weighed as it is, as described above. Therefore, by using such a surface water rate, it is possible to grasp the surface water with higher accuracy and higher accuracy even for the aggregate weighed as in the past.
  • the fine aggregate 2 composed of two types of fine aggregates A and B is reduced and reduced.
  • the following description is based on the assumption that one of the divided aggregates is sequentially charged into the measuring tank 5 and the other aggregate is sequentially charged into the aggregate storage bin 51.
  • d i 1, 2 ).
  • the water-immersed fine aggregate filling rate F which is the volume ratio of the reduced fine aggregate and the fine aggregate in the total volume of water.
  • Set the force hunt Immersion fine aggregate filling factor F and a batch of Mixing amount N Q in Motodzure, Te set the volume of fine aggregate, then, fine aggregate A, the fine aggregate B From the mixing ratio and their densities in the surface dry state, determine the target input mass of fine aggregate A and fine aggregate B in the surface dry state, and then add fine aggregate A to the first water (primary measuring water).
  • the mass in the state where is charged is the target mass M dl of the immersed aggregate, and the immersed aggregate is Further, the mass in a state in which the fine aggregate B is charged is defined as a target mass M d2 of the water-immersed aggregate.
  • the fine aggregate A and water are charged into the measuring tank 5 so that the fine aggregate becomes a water-immersed aggregate that does not come out of the water surface.
  • the fine aggregate A and the water are charged into the measuring tank 5, it is preferable that the fine aggregate A be charged beforehand, and then the fine water is added to the water-immersed aggregate in order to suppress the incorporation of air bubbles.
  • fine aggregate A is not directly charged into the measuring tank 5, but as shown in FIG. 1, if the fine aggregate A is conveyed to the measuring tank 5 using a vibration feeder 13 having an electromagnetic vibrator, Aggregation of fine aggregate and, consequently, air bubbles can be prevented.
  • the water level of the water-immersed aggregate in the measuring tank 5 is adjusted to a desired level by appropriately raising and lowering the water absorption pipe 16 of the water level maintaining device 8 in advance.
  • the water inlet provided at the lower end of the water suction pipe 16 is positioned so as to be held at a certain first water level.
  • the total mass M fl of the immersion aggregate is measured by the load cell 6.
  • the mass force of the measuring tank 5 when filled with the immersed aggregate may be subtracted from the mass of the measuring tank 5 alone.
  • the measurement of the total mass M fl of the water-immersed aggregate Is performed in real time or at predetermined time intervals, and extra water is supplied to the water level holding device 8 so that the water level of the water-impregnated aggregate does not exceed the first desired water level set in advance during the introduction of the fine aggregate A. in with water, when the total mass M fl of the water-immersed aggregate has reached the target mass M dl of water-immersed aggregate ends the introduction of fine aggregate a.
  • the lifting gate 12 provided at the lower end opening of the aggregate hopper 3 is linked to the load cell 6, the total mass M fl of the water-immersed aggregate reaches the target mass M dl of the water-immersed aggregate. At this time, the lift gate 12 is closed by the control signal from the load cell 6, and the charging of the fine aggregate A is automatically stopped.
  • the density Pal of the fine aggregate A in the surface dry state and the density Pw of the water are determined by the total mass M fl of the immersed aggregate and the total immersion aggregate determined for the first water level set in advance.
  • the electrode level sensor indicates that the water level of the immersed aggregate has not reached the first preset water level.
  • 7 of the total mass M fl of the water-immersed aggregate on supplemented with water to a water level of the first remeasurement and-dry state of fine aggregate a mass M al Perform recalculation.
  • the fine aggregate B is put into the measuring tank 5 so that the fine aggregate becomes a water-immersed aggregate that does not come out of the water surface.
  • the water absorption pipe 16 is appropriately raised and lowered in advance so that the water level of the immersed aggregate in the measuring tank 5 becomes a height that is maintained at the second water level, which is a desired water level. Position the water inlet provided at the lower end of the tub.
  • the total mass M f2 of the flooded aggregate is measured.
  • the total mass M f2 of the immersed aggregate is measured.
  • the measurement of f2 is performed in real time or at a predetermined time interval, and extra water is added so that the water level of the immersed aggregate does not exceed the second predetermined water level as the predetermined desired water level during the introduction of the fine aggregate B. while water in the water level holding device 8, when the total mass M f2 of the water-immersed aggregate has reached the target mass M d2 of the water-immersed aggregate ends the introduction of fine aggregate B.
  • the measured masses of fine aggregate A and fine aggregate B are compared with the initially set masses of fine aggregate A and fine aggregate B formulated in the field, and the set fine aggregates are compared.
  • the original formulation is corrected using the ratio and weighed.
  • the bottom lid 11 rotates so as to wrap around the measuring tank body 10 as shown by the broken line in FIG. The aggregate falls downward from the bottom opening of the measuring tank body 10.
  • the bottom lid 11 is washed for the next weighing operation.
  • the compressor 40 is driven in advance to accumulate high-pressure air in the high-pressure air tank 39, and a predetermined amount of washing water is transferred from the washing water supply tank 34 to the washing water storage tank 33.
  • the switching valve 38 is switched to the second switching position where the washing water storage tank 33 does not communicate with the high-pressure air tank 39 but communicates with the atmosphere.
  • the bottom cover 11 is opened in accordance with the above-described procedure, and the switchover valve 38 is switched to the first position.
  • the high-pressure air accumulated in the high-pressure air tank 39 is sent to the washing water storage tank 33, and the washing water in the tank is jetted from the washing nozzle 31 by the pressure, and the high-pressure air is applied to the upper surface of the bottom cover 11. Blow away the attached aggregate.
  • the switching valve 38 is switched to the second position again to accumulate the high-pressure air and transfer the flushing water to prepare for the next cleaning work after measurement.
  • the weighed values measured in the conventional way in the aggregate weighing bin 51 for the remaining reduced parts were calculated using the surface water percentage calculated by the force procedure. to correct.
  • the surface water of the fine aggregate ⁇ , the fine aggregate ⁇ is in a state in which the dispersion of the aggregates having different wet states is considered.
  • the mass of water is calculated indirectly as part of the mass of water M w
  • the water level of the water-immersed aggregate in the measuring tank 5 is maintained at a desired water level by appropriately raising and lowering the water absorption pipe 16 with the water level maintaining device 8.
  • the water inlet provided at the lower end of the water absorption pipe is positioned so that when the water-immersed aggregate in the measuring tank 5 reaches a desired water level, excess water exceeding the desired water level is obtained. Is absorbed by the intake fan 18 via the water absorption pipe 16, and the volume of the water-immersed aggregate in the measuring tank 5 can be maintained at a predetermined volume by virtue of the force. The labor of measurement can be saved.
  • the electrode type sensor 7 is arranged in the hollow tube 21 and fixed to the water absorbing tube 16 together with the hollow tube, and the inside of the hollow tube 21 is Since the vertical low-pressure air is allowed to flow, bubbles generated on the water surface in the measuring tank 5 can be removed by the low-pressure air flow, and the measurement accuracy of the electrode sensor 7 can be improved.
  • the position is set once. There is no danger that the removed bubbles will collect at the lower end of the electrode type sensor 7 again.
  • the bottom lid 11 and the measuring tank main body 10 are connected by the link members 41 and 42 having different lengths, that is, rotating radii.
  • the bottom lid 11 rotates so as to be turned around the side of the measuring tank main body 10.
  • the space below the height required to completely open the bottom cover 11 can be suppressed. That is, in the conventional opening / closing type, when the bottom cover is opened, the bottom cover hangs down, so that it is necessary to secure the opening / closing height of the bottom cover in the height direction accordingly. Since the lower space required for such opening and closing can be suppressed, the opening at the bottom of the measuring tank main body 10 can be lowered by that much, and the dosing into the kneading mixer can be performed reliably.
  • the bottom cover 11 Immediately before the bottom cover 11 is closed, the bottom cover is in a posture substantially parallel to the bottom opening of the measuring tank main body 10 due to the action of the two link members 41 and 42 described above. Therefore, a substantially uniform pressure acts on the sealing material (not shown) provided on the bottom opening of the measuring tank main body 10 or the bottom cover 11. A uniform watertightness can be ensured along the bottom opening, and partial damage of the sealing material can be prevented.
  • the cleaning water is sprayed on the upper surface of the bottom cover 11 by the cleaning water spraying device 30, so that the bottom cover 11 is discharged when the immersion aggregate is discharged. Even if the aggregate is attached to the upper surface, the aggregate is washed with the above-mentioned washing water and blown off. Even if the bottom lid 11 is closed for the next measurement, the aggregate tank 10 and the bottom are not removed. The aggregate is not sandwiched between the lid 11 and the lid. As a result, it is possible to prevent the gap force caused by the sandwiched aggregate from causing water leakage and to cause an error in weighing, and to prevent damage to the seal members provided in the weighing tank body 10 and the bottom lid 11. I will not give it.
  • a measuring tank 5 for measuring as water-immersed aggregate Aggregate weighing bins 51 for weighing only fine aggregates A and B are provided. Fine aggregates A and B are reduced, and one is weighed as immersed aggregate in measuring tank 5, and the other is weighed. As before, weighing was carried out in the aggregate weighing bin 51, so when compared with ordinary concrete, for example, the aggregate was relatively larger than water due to small slump and poor blending. Even in this case, a certain amount of fine aggregates A and B are accurately measured by the immersion aggregate measurement using the measuring tank 5, and the remaining fine aggregates A and B are measured. By using the surface water rate calculated in the process of immersion aggregate measurement, the fine bone can be obtained with a much higher surface water rate than before. It can be corrected A, the weight value of B.
  • the fine aggregates A and B may be supplied.
  • the fine aggregates A and B charged in the measuring tank 5 are leveled by vibration of the vibrator, and the fine The material can be kept out of the water.
  • two types of fine aggregates have been described as an example. However, it is needless to say that the number of types of aggregates is arbitrary, and the present invention can be applied to one type of fine aggregates. It goes without saying that the present invention can be applied to only coarse aggregate or a combination of fine aggregate and coarse aggregate.
  • the load cell 6 is a compression type, and the number of installations is three.
  • the type of load cell used as the force-immersed aggregate mass measuring means is arbitrary, and for example, a tension type is used. It is good, and it does not work even if four or more are installed. Also, as long as the measuring tank 5 can be stably suspended, one or two measuring tanks may be used.
  • the washing water supply means is constituted by the washing water supply valve 37, the flow rate regulating valve 36, the washing water pump 35 and the washing water supply tank 34, but how the washing water supply means of the present invention is constituted This is optional, and instead of such a configuration, for example, a water pipe and a valve provided on the water pipe may be used.
  • FIG. 4 is an overall view showing a concrete material measuring device according to the present embodiment.
  • a concrete material measuring device 61 according to the present embodiment includes an aggregate hopper 3 as an aggregate supply means for supplying fine aggregate 2 as an aggregate, and a water supply pipe 4 as a water supply means.
  • a measuring tank 5 for storing fine aggregate 2 supplied from the aggregate hopper 3 together with water supplied from the water supply pipe 4 as immersed aggregate, and measuring the mass of the immersed aggregate in the measuring tank Load cell 6 as a means for measuring the weight of the immersed aggregate, electrode type sensor 7 as a water level measuring means for measuring the water level of the immersed aggregate in the measuring tank 5, and the water level of the immersed aggregate in the measuring tank 5 ⁇ And a water level holding device 8 as water level holding means for holding the water at a desired water level.
  • the aggregate hopper 3, the load cell 6, the water supply pipe 4, and the measuring tank 5 have been described in the first embodiment, and therefore detailed description is omitted here.
  • a lift gate 12 interlocking with the load cell 6 is provided, and the fine gate 2 is supplied to the measuring tank 5 by closing the lift gate 12 in accordance with the mass measured by the load cell 6. It can be stopped.
  • a vibration feeder 13 having an electromagnetic vibrator extending to an upper opening of the measuring tank 5 is provided directly below a lower end opening of the aggregate hopper 3, and the vibration feeder is used to measure from just below the aggregate hopper 3.
  • the electrode type sensor 7 is connected to a sensor control device 15 having a built-in power supply, and is turned on when the lower end touches the surface of the immersed aggregate stored in the measuring tank 5. By monitoring the change, the water level of the immersed aggregate can be measured.
  • a power supply (not shown) built in the sensor control device 15 is electrically connected to the electrode type sensor 7, and the other electrode terminal is electrically connected to, for example, a steel measuring tank 5. It is good.
  • the water level holding device 8 also includes a water absorption pipe 16 installed to be able to move up and down, a water absorption measurement storage tank 17 connected to the water absorption pipe and measuring water absorbed, and a water absorption measurement tank 17. It is composed of an intake fan 18 which is an intake means connected to the storage tank, and the water absorption and measurement storage tank 17 can measure the mass of water absorbed by the load cell 19.
  • the water absorption pipe 16 is connected to a biston rod of a water absorption pipe lifting / lowering actuator 20 attached to a side surface of the measuring tank main body 10, and is configured to be able to move up and down by driving the water absorption pipe lifting / lowering actuator. It is desirable to employ, for example, an electric servo cylinder for the suction pipe lifting / lowering actuator 20 to secure the lifting accuracy.
  • the above-mentioned electrode type sensor 7 is disposed in a hollow tube 21 similarly to the first embodiment described with reference to FIG. It is fixed to. That is, the hollow tube 21 and the electrode-type sensor 17 disposed inside the hollow tube 21 are configured to be able to move up and down by the water-absorbing tube lifting / lowering actuator 20 in conjunction with the water-absorbing tube 16.
  • the upper end of the hollow tube 21 is connected to a low-pressure air pump 22 which is a low-pressure air introducing means via, for example, a vinyl tube, and is driven into the hollow tube 21 by driving the low-pressure air pump 22.
  • a low-pressure air pump 22 which is a low-pressure air introducing means via, for example, a vinyl tube, and is driven into the hollow tube 21 by driving the low-pressure air pump 22.
  • the bottom lid 11 has a shorter length, a link member 41, and a longer length than the link member, and is measured via a link member 42. It is connected to the side surface of the tank main body 10, and when the bottom lid is pushed down, it turns around to the side of the measuring tank main body 10 due to the small turning radius by the link member 41 and the large turning radius by the link member 42. c and summer to be able to rotate as A bottom lid opening / closing actuator 43, 43 is provided on a side surface of the measuring tank body 10 so as to be fixed at a lower end thereof, and a tip of a piston rod of the bottom lid opening / closing actuator and a bottom lid.
  • the end of a lifting rod 44 pin-connected to 11 is connected via a connecting member 45 via a connecting member 45, and the connecting member is slidable along a vertical guide 46 projecting from the side surface of the measuring tank body 10.
  • the connecting member 45 is fitted to the vertical guide body 46 so as to be as follows.
  • the concrete material measuring device 61 is provided with the washing water spraying device 30 as a washing water spraying means for spraying the washing water on the upper surface of the bottom cover 11. Since it has already been described in the first embodiment, the description is omitted here.
  • the fine aggregate 2 is composed of two types of fine aggregates A and B, and these are sequentially input. It is explained assuming that The procedure for measuring water and fine aggregate 2 is almost the same as that in the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted as appropriate.
  • the water absorption pipe lifting actuator 20 is driven to raise and lower the water absorption pipe 16 in advance, so that the water level of the immersed aggregate in the measuring tank 5 is maintained at a desired water level. Locate the provided water inlet. The force at which the water level in the measuring tank 5 is at the desired level is checked separately by the electrode type sensor 7 which is a water level measuring means.
  • fine aggregate A and water are charged into the measuring tank 5 as in the first embodiment.
  • the water level of the water-immersed aggregate in the measuring tank 5 is adjusted to a desired level by raising and lowering the water absorption pipe 16 of the water level maintaining device 8 in advance as appropriate.
  • the water inlet provided at the lower end of the water suction pipe 16 is positioned so as to be maintained at a certain first water level.
  • the total mass M fl of the immersion aggregate is measured by the load cell 6.
  • yo is subtracted the mass of only the measuring tank 5 from the mass of the measuring vessel 5 when filled with water-immersed aggregate les.
  • the procedure for measuring the total mass Mfl of the flooded aggregate is as described in the first embodiment, while the fine aggregate A is continuously or intermittently charged at a predetermined speed. M fl measurement in real time Alternatively, during the injection of fine aggregate A, extra water is supplied to the water level holding device 8 so that the water level of the immersed aggregate does not exceed the first predetermined water level as the predetermined desired water level during the introduction of fine aggregate A. in with water, when the total mass M fl of the water-immersed aggregate has reached the target mass M dl of water-immersed aggregate ends the introduction of fine aggregate a.
  • the lifting gate 12 provided at the lower end opening of the aggregate hopper 3 is linked to the load cell 6, the total mass M fl of the water-immersed aggregate reaches the target mass M dl of the water-immersed aggregate. At this time, the lift gate 12 is closed by the control signal from the load cell 6, and the charging of the fine aggregate A is automatically stopped.
  • the electrode type sensor 7 it is separately confirmed by the electrode type sensor 7 that the water level at the end of the charging reaches the first water level.When the water level rises due to the charging of the fine aggregate A and approaches the first water level. Then, the low-pressure air pump 22 is operated to feed low-pressure air into the hollow tube 21. In this way, as shown in FIG. 2 (b) of the first embodiment, bubbles generated on the water surface of the immersed aggregate escape around the hollow tube 21, so that the water in the measuring tank 5 When the water level of the infiltrated aggregate reaches the first water level, as shown in Fig. 3 (c), the water level of the infiltrated aggregate is accurately detected by the electrode-type sensor 7 which is not disturbed by bubbles generated on the surface of the infiltrated aggregate. Can be detected.
  • the density p al of the fine aggregate A in the surface dry state and the density p w of the water are calculated based on the total mass M fl of the water-aggregated aggregate and the preset water level determined for the first water level.
  • equation (1) Substituting equation (1) with the total volume V fl of the fine aggregate A, the surface dry mass M al of the fine aggregate A is obtained.
  • the electrode level sensor indicates that the water level of the immersed aggregate has not reached the first preset water level.
  • 7 of the total mass M fl of the water-immersed aggregate on supplemented with water to a water level of the first remeasurement and-dry state of fine aggregate a mass M al Perform recalculation.
  • the fine aggregate B is put into the measuring tank 5 so that the fine aggregate becomes a water-immersed aggregate that does not come out of the water surface.
  • the water absorption pipe 16 is appropriately raised and lowered in advance so that the water level of the immersed aggregate in the measuring tank 5 becomes a height that is maintained at the second water level, which is a desired water level. Position the water inlet provided at the lower end of the tub.
  • the total mass M f 2 of the immersed aggregate is measured.
  • the total mass M of the water-immersed aggregate Measurement of f2 is performed in real time or at predetermined time intervals. While absorbing excess water with the water level holding device 8 so that the water level does not exceed the second predetermined water level as the predetermined desired water level, the total mass M f2 of the water immersed aggregate is When the target mass M d2 is reached, the charging of the fine aggregate B is terminated.
  • the low-pressure air pump 22 is operated to send low-pressure air into the hollow pipe 21.
  • the water level can be accurately detected by the electrode-type sensor 7 without being disturbed by bubbles generated on the surface of the water-immersed aggregate.
  • the density p al of the fine aggregate A in the surface dry state, the density p a2 of the fine aggregate B in the surface dry state and the density p w of the water are set to the total mass M f2 and the second water level set in advance. with total volume V f 2 of the water-immersed aggregate obtained for, (3) and (4) is substituted into finding a table dry state mass M a2 and mass M w of water fine aggregate B.
  • the electrode type sensor indicates that the water level of the immersed aggregate has not reached the second preset water level.
  • the ratios are used to correct and weigh the original site formulation.
  • water compare the initially set water volume with the measured water volume, and replenish the shortage as secondary water or drain excess water. Then, these concrete materials are put into a kneading mixer and kneaded.
  • the bottom lid opening / closing actuators 43, 43 are operated in the same manner as in the first embodiment described with reference to FIG. Then the piston rod should be retracted.
  • the bottom lid 11 is washed for the next weighing operation.
  • the compressor 40 is driven in advance to accumulate high-pressure air in the high-pressure air tank 39, and a predetermined amount of washing water is transferred to the washing water supply tank 34 and the washing water storage tank 33.
  • the switching valve 38 is switched to the second switching position where the washing water storage tank 33 does not communicate with the high-pressure air tank 39 but communicates with the atmosphere.
  • the bottom cover 11 is opened in accordance with the above-described procedure, and the switchover valve 38 is switched to the first position.
  • the high-pressure air accumulated in the high-pressure air tank 39 is sent to the washing water storage tank 33, and the washing water in the tank is jetted from the washing nozzle 31 by the pressure, and the high-pressure air is applied to the upper surface of the bottom cover 11. Blow off aggregates that have adhered.
  • the switching valve 38 is switched to the second position again to accumulate the high-pressure air and transfer the flush water to prepare for the next cleaning work after measurement.
  • the surface water of the fine aggregate ⁇ and the fine aggregate ⁇ The mass of water is calculated indirectly as part of the mass of water M w
  • the water level of the water-impregnated aggregate in the measuring tank 5 is maintained at a desired water level by appropriately raising and lowering the water absorption pipe 16 with the water level maintaining device 8.
  • the water suction port provided at the lower end of the water suction pipe is positioned, so that when the water immersed aggregate in the measuring tank 5 reaches a desired water level, excess water exceeding the desired water level is removed. Then, the water is absorbed by the intake fan 18 through the water absorption pipe 16, and the volume of the water-immersed aggregate in the measuring tank 5 can be maintained at a predetermined volume by force. It is possible to save time and effort.
  • the electrode-type sensor 7 is disposed in the hollow tube 21 and fixed to the water absorbing tube 16 together with the hollow tube, and the inside of the hollow tube 21 is vertically extended. Since the downward low-pressure air is made to flow, it is possible to remove bubbles generated on the water surface in the measuring tank 5 with a low-pressure air flow, and the measurement accuracy of the electrode-type sensor 7 can be improved.
  • the lower end of the hollow tube 21 is connected to the water surface of the immersed aggregate. If the position is set so that it sinks slightly, there is no danger that the bubbles once removed will collect at the lower end of the electrode type sensor 7 again.
  • the bottom lid 11 and the measuring tank main body 10 are connected by the link members 41 and 42 having different lengths, that is, rotating radii.
  • the bottom lid 11 rotates so as to be turned around the side of the measuring tank main body 10.
  • the space below the height required to completely open the bottom cover 11 can be suppressed. That is, in the conventional opening / closing type, when the bottom cover is opened, the bottom cover hangs down, so that it is necessary to secure the opening / closing height of the bottom cover in the height direction. Since the lower space required for such opening and closing can be suppressed, the opening at the bottom of the measuring tank main body 10 can be reduced by that much, and the dosing into the kneading mixer can be reliably performed.
  • the bottom cover 11 Immediately before the bottom cover 11 is closed, the bottom cover is in a posture substantially parallel to the bottom opening of the measuring tank main body 10 due to the action of the two link members 41 and 42 described above. Therefore, a substantially uniform pressure acts on the sealing material (not shown) provided on the bottom opening of the measuring tank main body 10 or the bottom cover 11, and it is possible to ensure uniform watertightness along the bottom opening. In addition to this, it is possible to prevent partial damage of the sealing material.
  • the cleaning water is sprayed on the upper surface of the bottom lid 11 by the cleaning water spraying device 30, so that the bottom lid 11 is discharged when the immersion aggregate is discharged. Even if the aggregate is adhered to the upper surface, the aggregate is washed with the above-mentioned washing water and blown off. Even if the bottom cover 11 is closed for the next measurement, the measuring tank main body 10 and the bottom cover are closed. Aggregate can not be sandwiched between 11 and.
  • the amount of water supplied to the force measuring tank 5 not specifically mentioned in the present embodiment is measured in advance by, for example, the load cell 6, the accumulated value of the water absorbed from the measuring tank 5 can be calculated by using the storage tank 17 for measuring the water absorption. Since it can be measured by the load cell 19, the surface water content of the aggregate can be accurately measured. That is, the amount of water supplied to the measuring tank 5 M 0 , and the amount of water absorption M from the measuring tank 5 measured by the load cell 19.
  • the fine aggregate charged into the measuring tank 5 is likely to become a water-immersed aggregate due to the water surface force
  • the fine aggregates A and B are charged.
  • the vibrator is operated in a force and caulking state, whereby the fine aggregates A and B charged into the measuring tank 5 are leveled by the vibration of the vibrator, and the fine aggregate is flattened. Aggregates can be kept from reaching the surface of the water.
  • two types of fine aggregates have been described as an example.
  • the number of types of aggregates is arbitrary, and the present invention can be applied to one type of fine aggregates. Needless to say, the present invention can be applied to only coarse aggregate or a combination of fine aggregate and coarse aggregate.
  • the load cell 6 is a compression type and the number of installations is three.However, any load cell may be used as a means for measuring the mass of the water-immersed aggregate. Or four or more can be installed. If the measuring tank 5 can be stably suspended, one or two measuring tanks may be used.
  • the cleaning water supply means is constituted by the cleaning water supply valve 37, the flow rate adjusting valve 36, the cleaning water pump 35, and the cleaning water supply tank 34.
  • This is arbitrary, and instead of a powerful structure, for example, it can be composed of a water pipe and a vanoleb provided in the water pipe.
  • the concrete material measuring device has a certain level of uniformity when compared with ordinary concrete, even when aggregate is relatively more than water because of, for example, a small slump and poor mixing. Quantity The fine aggregate is accurately measured by the immersion aggregate weighing in the measuring tank, and the remaining fine aggregate is calculated by using the surface water percentage calculated in the process of immersion aggregate measurement. The measured value of fine aggregate can be corrected with much higher surface water content.
  • the concrete material measuring device indirectly calculates the surface water of the aggregate as a part of the mass Mw of the water in a state in which a variation between the aggregates having different wet states is considered.
  • can be Rutotomoni the mass of the aggregate, can be force S grasped as a mass M a time table dry condition.
  • concrete with the same amount of water as in the indicated formulation without measuring the surface water content can be used. Can be manufactured.
  • a concrete material measuring device is a very useful measuring device for measuring a plurality of aggregates having different densities and / or particle sizes.

Description

明細書
コンクリート材料の計量装置 技術分野
本発明は、表面水の状態が異なる骨材及び水を計量するコンクリート材料の計量装置に関 する。 背景技術
コンクリートを現場配合する際、水量がコンクリート強度等に大きな影響を及ぼすため、練混 ぜ時に十分管理する必要があるが、配合材料である骨材は、その貯蔵状況や気候条件等によ つて含水状態が異なり、湿潤状態の骨材を用いるとコンクリート中の水量が骨材の表面水の量 だけ増加し、乾燥状態の骨材を用いるとコンクリート中の水量は有効吸水量だけ减少する。 そのため、骨材の乾湿程度に応じて練混ぜ時の水量を補正し示方配合通りのコンクリートを 製造することが、コンクリートの品質を維持する上できわめて重要な事項となる。
ここで、湿潤状態における表面水の水量 (細骨材の表面に付着している水量)を表乾状態 (表面乾燥飽水状態）の細骨材の質量で除した比率を表面水率と呼んでいるが、貯蔵されてい る骨材、特に細骨材は一般に濡れていることが多いため、かかる表面水率を骨材の乾湿程度 の指標として予め測定し、その測定値に基づ 、て練混ぜ水量を調整するのが一般的である。 そして、このような表面水率の測定は、従来、細骨材が貯蔵されたストックビンと呼ばれる貯蔵 容器から少量の試料を採取してその質量及び絶乾状態での質量を計測し、次いで、これらの 計測値と予め測定された表乾状態の吸水率とを用いて算出していた。
し力、しながら、このような測定方法では、わずかな試料から全体の表面水率を推測しているに すぎないため、精度の面でどうしても限界がある一方、絶乾状態の質量を計測するにはバ一ナ —等による加熱作業が必要となるため、実際に使用する量に近い量を採取してこれを試料とす ることは、経済性や時間の面で非現実的であるという問題を生じていた。
また、このような問題を補うベぐ練混ぜ状況をオペレータが目視で確認したり、ミキサの負荷 電流を参考にすることによって練混ぜ水量の調整を行うといった方法を採用することがあるが、 力かる方法自体が精度の低いものであり、結局、強度面で 20%近い大きな安全率を見込まざ るを得なくなり、不経済な配合となるという問題も生じていた。 発明の開示
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、骨材及び水の質量を正確に計測するこ とが可能なコンクリート材料の計量装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、スランプが小さく貧配合のコンクリートに対しても、水浸骨材計量法を用いて 骨材及び水の質量を正確に計測することが可能なコングリート材料の計量装置を提供すること を目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に係るコンクリート材料の計量装置は請求項 1に記載した ように、骨材を供給する骨材供給手段と、給水手段と、前記骨材供給手段から供給された骨材 を収容して計量する骨材計量ビンと、前記骨材供給手段から供給された骨材を前記給水手段 から供給された水とともに水浸骨材として収容するとともに底部開口に水密性を保持可能な底 蓋を開閉自在に取り付けてなる計量槽と、該計量槽内の水浸骨材の質量を計測する水浸骨材 質量計測手段と、前記計量槽内の水浸骨材の水位を計測する水位計測手段と、前記計量槽 内の水浸骨材の水位を所望の水位に保持するために該所望の水位を上回る水を前記計量槽 内力 吸水するとともにその吸水量を計測する水位保持手段とを備え、該水位保持手段を、昇 降自在に設置された吸水管と該吸水管に連通接続され吸水された水を計量する吸水計量用 貯留槽と該吸水計量用貯留槽に連通接続された吸気手段とで構成するとともに、前記骨材供 給手段を前記骨材計量ビン及び前記計量槽に前記骨材をそれぞれ供給可能に構成したもの である。
また、本発明に係るコンクリート材料の計量装置は請求項 2に記載したように、骨材を供給す る骨材供給手段と、給水手段と、前記骨材供給手段から供給された骨材を前記給水手段から 供給された水とともに水浸骨材として収容するとともに底部開口に水密性を保持可能な底蓋を 開閉自在に取り付けてなる計量槽と、該計量槽内の水浸骨材の質量を計測する水浸骨材質 量計測手段と、前記計量槽内の水浸骨材の水位を計測する水位計測手段と、前記計量槽内 の水浸骨材の水位を所望の水位に保持するために該所望の水位を上回る水を前記計量槽内 力 吸水するとともにその吸水量を計測する水位保持手段とを備え、該水位保持手段を、昇降 自在に設置された吸水管と該吸水管に連通接続され吸水された水を計量する吸水計量用貯 留槽と該吸水計量用貯留槽に連通接続された吸気手段とで構成したものである。
第 1の発明に係るコンクリート材料の計量装置においては、骨材供給手段から供給された骨 材を計量する手段として、水浸骨材として計量する計量槽と、骨材だけを計量する骨材計量ビ ンとの二つを備えており、骨材供給手段は、力かる骨材計量ビン及び計量槽に骨材をそれぞ れ供給可能に構成してある。
そのため、通常のコンクリートと比較した際、例えばスランプが小さく貧配合であるために、水 よりも骨材の方が相対的に多い場合であっても、計量すべき骨材を縮分し、一定量の骨材は計 量槽に投入して水浸骨材として計量し、残りの骨材は、従来通りそのまま計量する。
すなわち、水とともに計量槽に投入された骨材、すなわち水浸骨材については、吸水管を予 め適宜昇降させることによって、計量槽内の水浸骨材の水位が所望の水位に保持されるように、 吸水管の下端に設けられた吸水口を位置決めしておく。
このようにすると、計量槽内の水浸骨材が所望の水位に達した後、該所望の水位を越える余 分な水は、吸水管を介して吸気手段で吸水されることとなり、力べして、計量槽内の水浸骨材の 容積は、予め定められた容積に保持される。なお、計量槽内の水位が所望の水位になってい るかどうかは、水位計測手段で別途確認する。
ここで、吸水管を介して吸水された水は、吸水計量用貯留槽に貯留されるが、その質量を計 測しておくことによって骨材の表面水率を求めておく。
一方、骨材計量ビンに投入された残りの骨材については上述したように、従来通り、そのまま 計量されるが、水浸骨材として計量する際に正確な表面水率が算出されているので、力かる表 面水率を用いることによって、従来通り計量された骨材分についても、その表面水を従来よりも 高い精度で把握することが可能となる。
また、第 2の発明に係るコンクリート材料の計量装置においては、水位保持手段を、昇降自在 に設置された吸水管と該吸水管に連通接続され吸水された水を計量する吸水計量用貯留槽と 該吸水計量用貯留槽に連通接続された吸気手段とで構成してあり、水及び骨材を計量槽に投 入するにあたっては、予め吸水管を適宜昇降させることによって、計量槽内の水浸骨材の水位 が所望の水位に保持される高さとなるように、吸水管の下端に設けられた吸水口を位置決めし ておく。 このようにすると、計量槽内の水浸骨材が所望の水位に達した後、該所望の水位を越える余 分な水は、吸水管を介して吸気手段で吸水されることとなり、力べして、計量槽内の水浸骨材の 容積は、予め定められた容積に保持される。
なお、計量槽内の水位が所望の水位になっている力どうかは、水位計測手段で別途確認す る。
また、吸水管を介して吸水された水は、吸水計量用貯留槽に貯留されるので、その質量を計 測しておけば、後述するように骨材の表面水率を精度よく求めることができる。
このように、表面水率を算出しておけば、次の計量作業における表面水率の設定に適切に反 映させることが可能となる。
上述した発明において、骨材は、主として細骨材を対象とするが、粗骨材にも適用することが できることは言うまでもなレ、。また、骨材はこのように、細骨材でも粗骨材でも力まわなレ、が、コン クリートを構成する材料は、実際には細骨材も粗骨材も必要であるし、細骨材や粗骨材につい ても、密度が互いに異なるものや粒度が互いに異なるものを複数使う場合が想定される。特に、 粒度が互いに異なる複数の骨材を適当な割合で混ぜ合わせることによって、所望の粒度をも つ骨材をあらたに作り出すことがコンクリートの配合上、重要となることが多レ、。
本発明に係るコンクリート材料の計量装置は、単一種類の骨材計量のみならず、主として密 度及び粒度の少なくともいずれかが互いに異なる複数の骨材を例えば累加計量方式で計量 することができる。
なお、本発明で複数の骨材と言うときは、すべてが細骨材である場合、すべてが粗骨材であ る場合及び細骨材と粗骨材とを任意に含む場合のすべてを包摂するものとする。また、上述し たように、複数の骨材とは、密度や粒度が互いに異なるものをはじめ、産地、強度、ヤング係数、 耐久性、天然骨材か人工骨材か副産骨材かあるいは天然骨材でも海砂か山砂かという産出状 況その他骨材に関する分類指標が互いに異なるものを言うものとする。
また、例えば、∑Mi ( i=l , 2 , 3 , · ·Ν)と表記したときには、総和、すなわち、 Ι^ + Μ^ · · · · +ΜΝを表すものとする。また、第 i ( i=l , 2 , 3 , · ·Ν)の骨材と標記したときには、第 1の骨材、 第 2の骨材、第 3の骨材、 · · · ·、第 Νの骨材を意味するものとする。
計量槽は、水浸骨材を収容できる限り、どのような形状とするかは任意であって、例えば中空 円筒状としても力まわないが、これを中空円錐台状に形成すると、下方に行くほど内径が大きく なるため、水浸骨材が途中で閉塞するおそれがなくなり、計量が終了したとき、底蓋を開いただ けで水浸骨材を自由落下させて容易に取り出すことができる。
なお、計量槽内面への骨材付着や骨材の締め固め等により水浸骨材を完全に自由落下させ ることができない場合には、バイブレータ、ノッカー等の振動付与機器を計量槽の側方に適宜 取り付けるようにすればよい。
また、計量槽の上方に所定のバイブレータを昇降自在にかつその降下位置にて前記水浸骨 材に埋没するように設置するようにすれば、骨材の投入中又は投入後にバイブレータを降下さ せ、力、かる状態にて該バイブレータを作動させることにより、計量槽内に投入された骨材は振動 によって平坦になり、該骨材が水面上に出るおそれがなくなる。
計量槽の容積については任意であって、コンクリート配合を行う単位すなわち 1バッチに必要 な全量としてもよ！、し、何回かに分けて計量するようにしてもよ！/、。
水浸骨材質量計測手段は、例えばロードセルで構成することができる。
水位計測手段は、計量槽内の水位を計測できる限り、いかなる手段で構成しても力、まわない 力 S、前記水位計測手段を電極式センサーで構成するとともに該電極式センサーを前記吸水管 に固定することで前記電極式センサーを前記吸水管に連動昇降できるように構成したならば、 電極式センサーを昇降させる機構を省略することができる。
また、このような電極式センサーを中空管内に配置して該中空管とともに前記吸水管に固定 するとともに、前記中空管内を鉛直下向きの低圧空気が流れるように該中空管の上端に低圧 空気導入手段を設けたならば、計量槽内の水面に発生している泡を低圧の空気流で取り除く ことできるので、電極式センサーの計測精度を向上させることができる。なお、電極式センサー の下端が水浸骨材の水面に接触する位置にて中空管の下端が該水浸骨材の水面下に若干 沈むようにその位置を設定しておけば、いったん取り除いた泡が再度、電極式センサーの下端 に集まってくるおそれもなくなる。
底蓋は、計量槽本体の底部開口を開閉できるとともに、閉じた状態において水密性を保持で きるものであれば、いかなる構造のものでもかまわないが、前記底蓋と計量槽本体とを該底蓋 が前記計量槽本体の側方側に移動しながら回動するように所定のリンク部材で連結するととも に前記本体の側面に所定の底蓋開閉用ァクチユエータをその下端にて固定されるように設置 し、該底蓋開閉用ァクチユエータのピストンロッドの先端と前記底蓋にピン接合された昇降口ッ ドの先端とを所定の連結部材を介して連結するとともに、該連結部材が前記本体の側面に突 設された鉛直ガイド体に沿って摺動自在となるように前記連結部材を前記鉛直ガイド体に嵌合 したならば、底蓋を完全に開くための必要な高さ方向の下方スペースを抑えることができるとと もに、底蓋開閉動作を安定させることも可能となる。
すなわち、従来の開閉形式では、底蓋を開くと該底蓋が垂れ下がるため、その分だけ、高さ 方向の下方スペースを確保する必要があつたが、本発明においては、このような開閉に要する 高さ方向の下方スペースを抑えることができるため、その分だけ、計量槽本体の底部開口を下 げることができるようになり、混練ミキサーへの確実な投入が可能となる。
また、底蓋と計量槽本体とを互いに長さの異なる 2つのリンク部材で連結してあるため、昇降 ロッドで底蓋を押し下げたときには、底蓋は、計量槽本体の側方に廻り込むように移動しつつ 回動するが、逆に昇降ロッドで底蓋を引き上げたときには、底蓋を閉じる直前にて、計量槽本 体の底部開口とほぼ平行な姿勢となる。そのため、底部開口又は底蓋に設けられたシール材 には、ほぼ均等な圧力が作用することとなり、底部開口に沿って均等な水密性を確保すること ができるとともに、シール材の部分的な損傷をも防止することが可能となる。
また、前記底蓋の近傍に取り付けられた洗浄ノズルから前記底蓋の上面に洗浄水を吹き付け ることができるようになつている洗浄水吹付け手段を備え、該洗浄水吹付け手段を、前記洗浄ノ ズノレに接続された洗浄水貯留タンクと、該洗浄水貯留タンクに接続された洗浄水供給手段と、 前記洗浄水貯留タンクに切替バルブを介して連通接続された高圧空気タンクと、該高圧空気タ ンクに接続されたコンプレッサーとから構成するとともに、前記切替バルブを第一の切替位置に て前記洗浄水貯留タンクを前記高圧空気タンクに連通させるとともに、第 2の切替位置にて大 気に連通させるように構成した場合においては、予め、コンプレッサーを駆動して高圧空気タン クに高圧空気を蓄積しておくとともに、洗浄水供給手段から洗浄水貯留タンクに所定量の洗浄 水を移送しておく。高圧空気の蓄積及び洗浄水移送を行う際には、洗浄水貯留タンクが高圧 空気タンクに連通せず大気に連通する第 2の切替位置に切替バルブを切り替えて行う。
次に、計量が終了した水浸骨材を底蓋を開いて下方のミキサーに落下排出させた後、切替 バルブを第 1の位置に切り替える。
このようにすると、高圧空気タンクに蓄積された高圧空気は、洗浄水貯留タンクに送り込まれ ることとなり、その圧力で該タンク内の洗浄水は、洗浄ノズルから噴出される。 そのため、水浸骨材の排出時に底蓋の上面に骨材が付着していたとしても、該骨材は、上述 した洗浄水で洗浄され吹き飛ばされるので、次の計量のために底蓋を閉じても、計量槽本体と 底蓋との間に骨材が挟まることはない。
したがって、骨材が挟まることで生じた隙間から漏水が生じて計量に誤差が生じるのを未然に 防止することができるとともに、計量槽本体や底蓋に設けられたシール部材に損傷を与えること もない。
次に、本発明に係るコンクリート材料の計量装置を用いて複数の骨材を計量する手順を述べ る。なお、単一の骨材の場合には、以下の説明中、 Nを 1に読み替えればよい。
まず、第 iは=1 , 2 , 3 · · ·Ν)の骨材の投入が終了した時点における水浸骨材の目標質量 Μ di ( i=l , 2 , 3 · · ·Ν)を設定する。
ここで、第 1の発明の場合、第 i ( i=l , 2 , 3 · ' ·Ν)の骨材は、全量を水浸骨材として計量槽 で計量するのではなぐこれを縮分して例えば均等に分け、半分は水浸骨材として計量槽で計 量し、残り半分は、骨材計量ビンで従来と同様に計量する。したがって、第 iは=1 , 2 , 3 · · ·Ν) の骨材の投入が終了した時点における水浸骨材の目標質量 Mdi ( i=l , 2 , 3 · · ·Ν)は、例えば 半分の骨材量を対象として設定する。
次に、第 1の骨材及び水を該第 1の骨材が水面力 出ない水浸骨材となるように計量槽に投 入する。
計量槽に骨材と水を投入するにあたり、いずれを先行させるかは任意であるが、水を先行投 入し、し力、る後に骨材を投入するようにすれば、特に細骨材の場合に水浸骨材への気泡混入 を力なり抑制することが可能となる。
次に、水浸骨材の全質量 Mflを計測する。水浸骨材の全質量 Mflを計測するには、水浸骨 材で満たされたときの計量槽の質量から計量槽のみの質量を差し引けばよい。
次に、第 1の骨材の表乾状態における密度 pal及び水の密度 Pwを、水浸骨材の全質量 Mfl 及び予め設定された所望の水位である第 1の水位に対して求められる水浸骨材の全容量 Vfl とともに次式、
Mal = pal (Mf！ - pw- Vf / ( pal - pj (1)
に代入して第 1の骨材の表乾状態の質量 Malを求める。 次に、第 1の骨材と同様にして、第 2の骨材を該第 2の骨材が水面力 出ない水浸骨材となる ように計量槽に投入し、次いで、水浸骨材の全質量 Mf2を計測する。
次に、第 1の骨材の表乾状態における密度 Pal、第 2の骨材の表乾状態における密度 pa2及 び水の密度 pwを全質量 Mf2及び予め設定された所望の水位である第 2の水位に対して求め られる水浸骨材の全容量 Vf2とともに、次式、
Ma2 = pa2((Mf2-Mal) - pw (Vf 2 -Mal/pal) ) / (pa2 - Pw) (2)
に代入して第 2の骨材の表乾状態の質量 Ma2を求める。
以下、上述の手順を繰り返して第 (N-1)の骨材の表乾状態における質量 Maw-Dまでを順 次算出し、最後に、第 Nの骨材を該第 Nの骨材が水面力 出ない水浸骨材となるように計量槽 に投入する。
次に、上述したと同様、水浸骨材の全質量 MfNを計測する。
次に、第 iの骨材（ i=l , 2 , 3 , · ·Ν)の表乾状態における密度 pai ( i=l , 2 , 3 , · ·Ν)及び水 の密度 pwを全質量 MfN及び所望の水位として予め設定された第 Nの水位に対して求められ る水浸骨材の全容量 VfNとともに次式、
MaN = paN ( (MfN-∑Mai (1=1, 2, 3, ·· (N— 1)))— pw(VfN—∑ (Mai/pai) (±=1, 2, 3, · ·
Figure imgf000010_0001
w=pw(paN(VfN-∑ (Mai/pai) (i=l, 2, 3, ·♦ (N-l)))— (MfN—∑Mai (1=1, 2, 3, ·· (N-l) ) ))/(PaN-pJ (4)
に代入して第 Nの骨材の表乾状態の質量 MaN及び水の質量 Mwを求める。
ここで、計量槽に第 i (i=l, 2, 3·· ·Ν)の骨材をそれぞれ累加投入してレ、くにあたっては、 計量槽への第 i (i=l, 2, 3···Ν)の骨材の投入を所定速度で連続的に又は断続的に行いつ つ、水浸骨材の全質量 Mfiは=1, 2, 3· · ·Ν)の計測をリアルタイム又は所定時間間隔で行い、 第 i (i=l, 2, 3· ·'Ν)の骨材のうち、第 jの骨材投入中において、そのときの水浸骨材の水位 が予め設定された第 jの水位を越えないように余分な水を吸水しながら、水浸骨材の全質量 M fjが水浸骨材の目標質量 Mdjに達したとき、該第 jの骨材投入を終了する。
一方、そのときの水浸骨材の水位が予め設定された第 jの水位に達していないことが水位計 測手段によって確認されたときには、該第 jの水位になるように水を補充した上で前記水浸骨材 の全質量 Mfjの再計測、前記第 jの骨材の表乾状態の質量 Majの再演算及び前記水の質量 Mwの再演算を行う。
なお、引き続いて累加投入すべき骨材が存在する場合、すなわち累加投入すべき骨材が複 数であってかつ最後の骨材でない場合には、上述したと同様にして第（j + 1)の骨材の投入を 引き続き行う。
このようにして、第 i (i=l,2, 3'··Ν)の骨材及び水を計量したならば、セメントや混和剤とレヽ つた他のコンクリート材料についても適宜計量し、これらとともに混練ミキサーに投入して練り混 ぜることとなる力 ここで、水浸骨材の水位が予め設定された第 jの水位を越えないように余剰 水を排水しながら、前記水浸骨材の全質量 Mfjが水浸骨材の目標質量 Mdjに達したときには、 第 iの骨材の表乾状態の質量? は=1,2, 3'' ）は、当初設定した値と等しくなるため、現 場配合を修正する必要はない。
一方、水浸骨材の水位が予め設定された第 jの水位に達していないときには該第 jの水位に なるように水を補充するため、実測された前記第 jの骨材の表乾状態の質量 Majは、当初設定 されたものとは異なる値となる。そのため、計量結果を示方配合に従って設定された当初の現 場配合と比較し、必要に応じて現場配合を修正する。すなわち、計量された骨材質量と当初設 定された現場配合の骨材質量とを比較し、その比率に応じて 1バッチの練混ぜ量を修正すると ともに、力かる比率に応じて水の不足分を二次水として補充し、又は水の過剰分を排水するとと もに、セメントや混和剤といった他のコンクリート材料についても上述した比率に応じて当初の 現場配合を修正して計量し、これらを混練ミキサーに投入して練り混ぜる。
なお、第 1の発明の場合、上述したように、骨材及び水の計量に加えて、以下の手順で各骨 材の表面水率を算出する。すなわち、計量槽への給水量 を予め計測しておき、吸水計量 用貯留槽にて計測された計量槽カ の吸水量 Μ。の累積値を用いて骨材の表面水率を算出 する。
具体的には、計量槽への給水量 λ^、計量槽からの吸水量 Μ。及び全質量 Μ
fi(i=l,2,3'"N)を、次式、
∑Mawj (j = l,2, 3, =Mfi— (M广 M0) (5)
に代入して∑Mawj (j-1,2, 3, を求め、
Mawi=∑Mawj (j = l,2,3, "i)-∑Mawj (j = l,2, 3, ,· (i-1) ) (6) を算出し、該 Mawiを、次式、
(Mawi-Mai) /Mai (7)
に代入することで、前記第 i ( i=l , 2 , 3 , · 'Ν)の骨材の表面水率を求める。
ここで、計量槽への給水量 Μχの累積値は、必ずしも増加するとは限らず、最初に投入した水 量がその累積値となる、つまり累積値が変動せずに一定となる場合が考えられる。また、計量 槽からの吸水量 Μ0は、必ずしも吸水されるとは限らず、累積値が零のままという場合も考えら れる。
次に、このようにして算出した表面水率を用いて、縮分された残りの骨材の計量値を補正する。 第 2の発明の場合も、計量槽への給水量 を予め計測しておけば、吸水計量用貯留槽に て計測された計量槽からの吸水量 M。の累積値を用いて、上述したと同様に骨材の表面水率 を精度よく算出することができる。
このように、骨材を水浸骨材として計量することにより、骨材の表面水は、湿潤状態が異なる 骨材ごとのばらつきが考慮された状態で水の質量 Mwの一部として間接的に算出されるととも に、骨材の質量は、表乾状態のときの質量 Maiは=1 , 2 , 3 , · 'Ν)として把握される。すなわち、 骨材や水の質量が示方配合と同等の条件で把握されることとなるので、湿潤状態が異なる骨 材を用いても、示方配合通りにコンクリートを製造することが可能となる。
また、水浸骨材の全質量 Mfjが水浸骨材の目標質量 Mdjに達したとき、該第 jの骨材投入を 終了するとともに、そのときの水浸骨材の水位が予め設定された第 jの水位に達していないとき には該第 jの水位になるように水を補充した上で前記水浸骨材の全質量 Mfjの再計測、前記 第 jの骨材の表乾状態の質量 Ma3の再演算及び前記水の質量 Mwの再演算を行うようにした ので、水浸骨材の全容量 Vfi ( i=l , 2 , 3 · · ·Ν)の計測は、既知の値となって計測する必要が なくなるとともに、第 i ( i=l , 2 , 3 · · ·Ν)の骨材の投入量を正確に管理し、結果として、示方配 合通りのコンクリートを製造することが可能となる。
また、それに加えて、密度、粒度等が異なる複数の骨材であっても、湿潤状態の違いによる 表面水の影響を最終的な水量の一部として正確に把握しつつ、一つの計量槽内で効率よくし 力 高い精度で計量することが可能となる。 また、水浸骨材内の空気量を a (%)とし、前記 Vfi ( i=l , 2 , 3 , · ·Ν)に代えて、 V fi ( i=l , 2 , 3 , ' ·Ν) ' (1 - a/100)を用いるようにすれば、空気量を考慮したさらに精度の高 い計量が可能となる。
また、第 1の発明の場合、水浸骨材として骨材を計量する際に算出された表面水率を適用す ることによって、骨材計量ビンによる従前通りの計量方法であっても、計量値を精度よく補正す ることが可能となる。 図面の簡単な説明
第 1図は、第 1の発明に係る好ましいコンクリート材料の計量装置の全体図、
第 2図は、電極式センサー 7、該センサーが配置された中空管 21及び吸水管 16の作用を示 した図、
第 3図は、計量槽の詳細側面図、
第 4図は、第 2の発明に係る好ましいコンクリート材料の計量装置の全体図。 発明を実施するための最良の形態
以下、本発明に係る装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
(第 1実施形態）
第 1図は、本実施形態に係るコンクリート材料の計量装置を示した全体図である。同図に示す ように、本実施形態に係るコングリート材料の計量装置 1は、骨材である細骨材 2を供給する骨 材供給手段としての骨材ホッパー 3と、給水手段である給水管 4と、骨材ホッパー 3から供給さ れた細骨材 2を収容して計量する骨材計量ビン 51と、骨材ホッパー 3から供給された細骨材 2 を給水管 4から供給された水とともに水浸骨材として収容する計量槽 5と、該計量槽内の水浸 骨材の質量を計測する水浸骨材質量計測手段としてのロードセル 6と、計量槽 5内の水浸骨材 の水位を計測する水位計測手段としての電極式センサー 7と、計量槽 5内の水浸骨材の水位 を所望の水位に保持する水位保持手段としての水位保持装置 8とから概ね構成してある。 骨材ホッパー 3及びロードセル 6は、それぞれ図示しない架台に取り付けてあるとともに、該ロ ードセルの上に計量槽 5の支持ブラケット 9を載せて計量槽 5を吊持することで、該計量槽の質 量をロードセル 6で計測できるようになっている。ロードセノレ 6は、計量槽 5を安定した状態で吊 持計測できるよう、例えば、同一水平面に 120°ごとに 3箇所設けるようにするのが望ましい。 同様に、骨材計量ビン 51は、図示しない架台に取り付けられたロードセル 52の上に載せるこ とで該ロードセルに吊持させてあり、力かる構成によって、骨材計量ビン 51の質量をロードセル 52で計測できるようになっている。なお、骨材計量ビン 51の下方には、揺動式の底蓋 53を設 けてあり、該底蓋を側方に揺動させることで計量が終了した骨材を図示しなレ、ミキサーに投入 できるようになつている。
計量槽 5は、下方に行くほど内径が大きくなるよう、中空円錐台状に形成されてなる計量槽本 体 10と該計量槽本体の底部開口を水密性が保持可能な状態で開閉自在に塞ぐ底蓋 11とから 構成してあり、バイブレータ等の振動器具を使用せずとも、計量が終わった水浸骨材を該計量 槽内で閉塞させることなぐ底蓋 11を開いただけで下方に自然落下させ、これを、別途計量さ れたセメントや粗骨材とともに、図示しな ヽ混練ミキサーに投入することができるようになってレヽ る。
計量槽 5の容積については任意であって、コンクリート配合を行う単位すなわち 1バッチに必 要な全量としてもよレ、し、何回かに分けて計量することを前提とした容量でも力まわなレ、。
骨材ホッパー 3の下端開口には、ロードセル 6と連動する昇降ゲート 12を設けてあり、ロードセ ル 6で計測された質量値に応じて昇降ゲート 12を閉じることで、計量槽 5への細骨材 2の供給 を停止することができるようになってレ、る。
なお、骨材ホッパー 3の下端開口直下には、計量槽 5の上部開口まで延びる電磁式振動体を 備えた振動フィーダ 13を設けてあり、該振動フィーダを用いて骨材ホッパー 3の直下力 計量 槽 5の上部開口まで細骨材 2を搬送することによって、細骨材の団粒化、ひいては気泡混入を 防止することができるようになってレ、る。
同様に、骨材ホッパー 3の下端開口には、ロードセル 52と連動する昇降ゲート 54を設けてあ り、ロードセル 52で計測された質量値に応じて昇降ゲート 54を閉じることで、骨材計量ビン 51 への細骨材 2の供給を停止することができるようになっている。また、骨材ホッパー 3の下端開 口直下には、骨材計量ビン 51の上部開口まで延びる電磁式振動体を備えた振動フィーダ 13 を設けてあり、該振動フィーダを用いて骨材ホッパー 3の直下力 骨材計量ビン 51の上部開口 まで細骨材 2を搬送することによって、細骨材の団粒化、ひいては気泡混入を防止することが できるようになつている。
給水管 4には給水バルブ 14を設けてあり、該バルブを開閉することによって、計量槽 5への給 水作業を行うことができるようになつている。 '
電極式センサー 7は、電源を内蔵したセンサー制御装置 15に接続してあり、下端が計量槽 5 内に収容された水浸骨材の水面に触れたときの通電状態の変化を監視することによって該水 浸骨材の水位を計測できるようになっている。ここで、センサー制御装置 15に内蔵された図示 しない電源の一方の電極端子は、電極式センサー 7に電気接続し、他方の電極端子について は、例えば鋼製の計量槽 5に電気接続しておけばよい。
水位保持装置 8は、昇降自在に設置された吸水管 16と、該吸水管に連通接続され吸水され た水を計量する吸水計量用貯留槽 17と、該吸水計量用貯留槽に連通接続された吸気手段で ある吸気ファン 18とで構成してあり、吸水計量用貯留槽 17は、ロードセノレ 19によって吸水され た水の質量を計測できるようになっている。
吸水管 16は、計量槽本体 10の側面に取り付けられた吸水管昇降用ァクチユエータ 20のビス トンロッドに連結してあり、該吸水管昇降用ァクチユエータを駆動することによって昇降自在に 構成してある。吸水管昇降用ァクチユエ一タ 20は、昇降精度を確保すベぐ例えば電動式サ ーボシリンダを採用するのが望ましレ、。
ここで、上述した電極式センサー 7は、第 2図（a)でよくわ力、るように中空管 21内に配置して あり、該中空管は、吸水管 16に固定してある。すなわち、中空管 21及びその内部に配置され た電極式センサー 7は、吸水管 16と連動する形で吸水管昇降用ァクチユエータ 20で昇降でき るように構成してある。
一方、中空管 21の上端は、例えばビニール製チューブを介して低圧空気導入手段である低 圧空気ポンプ 22に接続してあり、該低圧空気ポンプ 22を駆動することによって中空管 21内に 鉛直下向きの低圧空気が流れるようになつている。
ここで、底蓋 11は第 3図でよくわかるように、長さが短いリンク部材 41と、該リンク部材よりも長 レ、リンク部材 42を介して計量槽本体 10の側面に連結してあり、該底蓋が押し下げられたとき、 リンク部材 41による小さな回転半径とリンク部材 42による大きな回転半径とによって、計量槽本 体 10の側方側に廻り込むように回動することができるようになつている。 また、計量槽本体 10の側面には、底蓋開閉用ァクチユエータ 43, 43をその下端にて固定さ れるように設置してあり、該底蓋開閉用ァクチユエ一タのピストンロッドの先端と底蓋 11にピン接 合された昇降ロッド 44の先端とを連結部材 45を介して連結するとともに、該連結部材が計量槽 本体 10の側面に突設された鉛直ガイド体 46に沿って摺動自在となるように連結部材 45を鉛直 ガイド体 46に嵌合してある。
鉛直ガイド体 46は、例えば T字断面の鋼材を計量槽本体 10の側面に鉛直に溶接することで 構成することができる。
一方、本実施形態に係るコンクリート材料の計量装置 1には、底蓋 11の上面に洗浄水を吹き 付ける洗浄水吹付け手段としての洗浄水吹付け装置 30を設けてあり、該洗浄水吹付け装置は 第 1図及び第 3図でよくわ力るように、底蓋 11の近傍に取り付けられた洗浄ノズル 31と、洗浄バ ルブ 32を介して洗浄ノズル 31に接続された洗浄水貯留タンク 33と、該洗净水貯留タンクに接 続された洗浄水供給手段としての洗浄水供給バルブ 37、流量調整バルブ 36、洗浄水ポンプ 3 5及び洗浄水供給タンク 34と、切替バルブ 38を介して洗浄水貯留タンク 33に連通接続される 高圧空気タンク 39と、該高圧空気タンクに接続されたコンプレッサー 40とからなり、切替バルブ 38は、第一の切替位置にて洗浄水貯留タンク 33を高圧空気タンク 39に連通させるとともに、 第 2の切替位置にて大気に連通させるようになつている。
本実施形態に係るコンクリート材料の計量装置 1においては、骨材ホッパー 3から供給された 細骨材 2を計量する手段として、水浸骨材として計量する計量槽 5と、細骨材だけを計量する骨 材計量ビン 51との二つを備えており、骨材ホッパー 3は、かかる骨材計量ビン 51及び計量槽 5 に細骨材 2をそれぞれ供給可能に構成してある。
そのため、通常のコンクリートと比較した際、例えばスランプが小さく貧配合であるために、水 よりも骨材の方が相対的に多い場合であっても、計量すべき骨材を縮分し、一定量の骨材は計 量槽 5に投入して水浸骨材として計量し、残りの骨材は、従来通り骨材計量ビン 51でそのまま 計量する。
すなわち、水とともに計量槽 5に投入された細骨材、すなわち水浸骨材については、吸水管 昇降用ァクチユエータ 20を駆動させて吸水管 16を予め昇降させることにより、計量槽 5内の水 浸骨材の水位が所望の水位に保持されるように、吸水管 16の下端に設けられた吸水口を位置 決めしておく。吸水管 16の吸水口を所望の水位からどの程度離間させて位置決めすればょレ、 かは、実験等を行った上で適宜定めればよい。
このように吸水管 16の吸水口を位置決めすると、計量槽 5內の水浸骨材が所望の水位に達 したとき、該所望の水位を越える余分な水は、吸水管 16を介して吸気ファン 18で吸水されるこ ととなり、力べして、計量槽 5内の水浸骨材の容積は、予め定められた容積に保持される。
なお、計量槽 5内の水位が所望の水位になっている力どうかは、水位計測手段である電極式 センサー 7で別途確認する。
ここで、吸水管 16を介して吸水された水は、吸水計量用貯留槽 17に貯留される力 その質 量を計測しておくことによって細骨材 2の表面水率を求めておく。
一方、骨材計量ビン 51に投入された残りの骨材については上述したように、従来通り、そのま ま計量されるが、水浸骨材として計量する際に正確な表面水率が算出されているので、かかる 表面水率を用いることによって、従来通り計量された骨材分についても、その表面水を従来より も高レ、精度で把握することが可能となる。
本実施形態に係るコングリート材料の計量装置 1を用いて細骨材 2を計量する手順として、こ こでは、二種類の細骨材 A， Bからなる細骨材 2を縮分し、縮分された一方の骨材にっレ、ては 計量槽 5に、他方の骨材については骨材貯留ビン 51に順次投入することを想定して説明する。 まず、細骨材 A,細骨材 Bの投入が終了した時点における水浸骨材の目標質量 M
diは=1 , 2 )を設定する。なお、第 i ( i=l , 2 , 3 · · ·Ν)の骨材は上述したように、全量を水浸骨 材として計量槽 5で計量するのではなぐこれを縮分して例えば均等に分け、半分は水浸骨材 として計量槽 5で計量し、残り半分は、骨材計量ビン 51で従来と同様に計量する。したがって、 第 i ( i=l , 2 , 3—N)の骨材の投入が終了した時点における水浸骨材の目標質量 M di ( i=l , 2 , 3 · · ·Ν)は、例えば半分の骨材量を対象として設定する。
目標質量 Mdiは=1 , 2 )を設定するにあたっては、まず、縮分された細骨材と水の総容量に 占める該細骨材の容量比である水浸細骨材充填率 Fを設定するとともに 1バッチの練混ぜ量 N 。を設定し、力かる水浸細骨材充填率 F及び 1バッチの練混ぜ量 NQに基づレ、て細骨材の容積 を設定し、次いで、細骨材 A,細骨材 Bの混合比率及びそれらの表乾状態における密度から細 骨材 A,細骨材 Bの表乾状態における目標投入質量を定め、次いで、最初に投入される水 (一 次計量水）に細骨材 Aが投入された状態の質量を水浸骨材の目標質量 Mdl、かかる水浸骨材 にさらに細骨材 Bが投入された状態の質量を水浸骨材の目標質量 Md2として定める。なお、水 浸骨材の目標質量 Mdi ( i=l , 2 )を定めるにあたり、できるだけ適切な表面水率を設定し、これ を一次計量水の中に含めるようにしておけば、計量後の補正が少なくて済む。
次に、細骨材 A及び水を該細骨材が水面から出ない水浸骨材となるように計量槽 5に投入す る。計量槽 5に細骨材 Aと水を投入するにあたっては、水浸骨材への気泡混入を抑制すベぐ 水を先行投入し、し力る後に細骨材 Aを投入するのが望ましい。また、細骨材 Aを計量槽 5に直 接投入するのではなぐ第 1図に示すように電磁式振動体を備えた振動フィーダ 13を用いて計 量槽 5まで搬送するようにすれば、細骨材の団粒化、ひいては気泡混入を防止することができ る。
なお、水及び細骨材 Aを計量槽 5に投入するにあたっては、水位保持装置 8の吸水管 16を 予め適宜昇降させることによって、計量槽 5内の水浸骨材の水位が所望の水位である第 1の水 位に保持されるように、吸水管 16の下端に設けられた吸水口を位置決めしておく。
次に、水浸骨材の全質量 Mflをロードセル 6で計測する。水浸骨材の全質量 Mflを計測す るには、水浸骨材で満たされたときの計量槽 5の質量力 計量槽 5のみの質量を差し引けばよ い。
ここで、水浸骨材の全質量 Mflを計測するにあたっては、細骨材 Aの投入を所定速度で連 続的に又は断続的に行いつつ、水浸骨材の全質量 Mflの計測をリアルタイム又は所定時間 間隔で行い、細骨材 Aの投入中に水浸骨材の水位が予め設定された所望の水位としての第 1 の水位を越えないように余分な水を水位保持装置 8で吸水しながら、水浸骨材の全質量 Mfl が水浸骨材の目標質量 Mdlに達したとき、細骨材 Aの投入を終了する。
なお、骨材ホッパー 3の下端開口に設けられた昇降ゲート 12は、ロードセル 6と連動させてあ るため、水浸骨材の全質量 Mflが水浸骨材の目標質量 Mdlに達したとき、ロードセル 6からの 制御信号で昇降ゲート 12が閉じられ、細骨材 Aの投入は自動的に停止する。
また、投入終了時の水位が第 1の水位に達していることを電極式センサー 7で別途確認する 力 細骨材 Aの投入によって水位が上昇し、第 1の水位に近づいてきたとき、低圧空気ポンプ 2 2を作動させて中空管 21内に低圧空気を送り込む。このようにすれば、第 2図（b)に示すように、 水浸骨材の水面に生じている泡が中空管 21の周囲に逃げるので、計量槽 5內の水浸骨材の 水位が第 1の水位に到達したときには、同図（c )のように、水浸骨材表面に生じている泡に邪 魔されることなぐ電極式センサー 7でその水位を精度よく検出することができる。
次に、細骨材 Aの表乾状態における密度 Pal及び水の密度 Pwを、水浸骨材の全質量 Mfl 及び予め設定された第 1の水位に対して求められる水浸骨材の全容量 Vflとともに下式、
Mal- pal (Mfl - pw-Vfl) / (pal -pw) (1)
に代入して細骨材 Aの表乾状態の質量 Malを求める。
一方、水浸骨材の全質量 Mflが水浸骨材の目標質量 Mdlに達したときの水浸骨材の水位 が予め設定された第 1の水位に達していないことが電極式センサー 7によって確認されたときに は、該第 1の水位になるように水を補充した上で水浸骨材の全質量 Mflの再計測及び細骨材 Aの表乾状態の質量 Malの再演算を行う。
次に、細骨材 Aと同様にして、細骨材 Bを該細骨材が水面から出ない水浸骨材となるように計 量槽 5に投入する。
すなわち、ここでも、予め吸水管 16を適宜昇降させることによって、計量槽 5内の水浸骨材の 水位が所望の水位である第 2の水位に保持される高さとなるように、吸水管 16の下端に設けら れた吸水口を位置決めしておく。
次に、水浸骨材の全質量 Mf2を計測する。水浸骨材の全質量 Mf2を計測するにあたっては、 細骨材 Bと同様、細骨材 Bの投入を所定速度で連続的に又は断続的に行いつつ、水浸骨材の 全質量 Mf 2の計測をリアルタイム又は所定時間間隔で行い、細骨材 Bの投入中に水浸骨材の 水位が予め設定された所望の水位としての第 2の水位を越えないように余分な水を水位保持 装置 8で吸水しながら、水浸骨材の全質量 Mf2が水浸骨材の目標質量 Md2に達したとき、細 骨材 Bの投入を終了する。
なお、細骨材 Aのときと同様、投入終了時の水位が第 2の水位に達していることを電極式セン サー 7で別途確認する力 細骨材 Bの投入によって水位が上昇し、第 2の水位に近づいてきた とき、低圧空気ポンプ 22を作動させて中空管 21内に低圧空気を送り込む。このようにすれば、 上述したと同様、水浸骨材表面に生じている泡に邪魔されることなぐ電極式センサー 7でその 水位を精度よく検出することができる。 次に、細骨材 Aの表乾状態における密度 Pal、細骨材 Bの表乾状態における密度 Pa2及び 水の密度 pwを前記全質量 Mf2及び予め設定された第 2の水位に対して求められる水浸骨材 の全容量 Vf 2とともに、次式
Ma2 = pa2 ( (Mf2-∑ ai ( i=l , 2) )— pw(Vf2_∑ (Mai/pal ) ( i=l , 2) ) ) / (pa2— pw) (3)
Mw= pw(pa2 (Vf 2―∑ ( Mai/pai ) ( i=l , 2) ) _ (Mf2 -∑Mai ( i=l , 2 ) ) ) / (pa2- pw) (4)
に代入して細骨材 Bの表乾状態の質量 Ma2及び水の質量 Mwを求める。
一方、水浸骨材の全質量 Mf 2が水浸骨材の目標質量 Md2に達したときの水浸骨材の水位 が予め設定された第 2の水位に達していないことが電極式センサー 7によって確認されたときに は、該第 2の水位になるように水を補充した上で水浸骨材の全質量 Mf2の再計測、細骨材 Bの 表乾状態の質量 Ma2及び水の質量 Mwの再演算を行う。
このようにして、細骨材 A，細骨材 B及び水を計量したならば、力かる計量結果を、示方配合 に従って設定された当初の現場配合と比較し、必要に応じて現場配合を修正する。
すなわち、まず、第 1の水位、第 2の水位を越えないように余剰水を吸水しながら、水浸骨材 の全質量 Mf i ( i=l , 2 )が水浸骨材の目標質量 Md2に達した場合には、水浸骨材の全質量
Mfiは=1 , 2 )及び水浸骨材の全容量 Vfiは=1 , 2 )が当初設定した値と等しいため、現場配 合を修正する必要はなぐそのまま、他のコンクリート材料とともに混練ミキサーに投入して練り 混ぜる。
一方、水浸骨材の水位が予め設定された第 1、第 2の水位に達していないときには該第 1、第 2の水位になるように水を補充するため、再計測された水浸骨材の全質量 Mfi ( i=l , 2 )、ひい てはそれから導かれる表乾状態の細骨材 A，細骨材 Bの質量も、当初の設定値とは異なる結 果となる。
したがって、力かる場合には、計量された細骨材 A,細骨材 Bの質量と当初設定された現場 配合の細骨材 A，細骨材 Bの質量とを比較し、設定された細骨材 A, Bの表乾状態の質量総和 に対する実測された細骨材 A， Bの表乾状態の質量総和の比率を算出し、例えばこれが 0. 9 であれば、実測された細骨材 A, Bの質量が 10%少ないわけだから、 1バッチの練混ぜ量 N0 そのものを 10%減らして 0. 9·Ν。とする必要があり、それゆえ、セメント、混和材といった他のコ ンクリート材料についてもその比率を用いて当初の現場配合を修正し計量する。また、水につ レ、ても、当初設定された水量と実測水量とを比較し、その不足分を二次水として補充し、又は 水の過剰分を排水する。そして、これらのコンクリート材料を混練ミキサーに投入して練り混ぜる。 ここで、計量が終了した水浸骨材を取り出すために底蓋 11を開くには、第 3図で説明したよう に、まず、底蓋開閉用ァクチユエータ 43, 43を作動させてピストンロッドを縮める。
このようにすると、該ピストンロッドにピン接合された連結部材 45は、計量槽本体 10の側面に 突設された鉛直ガイド体 46に沿って下方に摺動するとともにそれに伴って該連結部材にピン 接合された昇降ロッド 44は、底蓋 11を押し下げる。
一方、底蓋 11は、昇降ロッド 44による押下げ力が作用したとき、第 3図破線に示すように計量 槽本体 10の側方に廻り込むように回動し、計量槽 5内の水浸骨材は、計量槽本体 10の底部開 口から下方に落下する。
計量が終了した水浸骨材をミキサーに投入したならば、次の計量作業に備えて底蓋 11の洗 浄を行う。
すなわち、予め、コンプレッサー 40を駆動して高圧空気タンク 39に高圧空気を蓄積しておく とともに、洗浄水供給タンク 34から洗浄水貯留タンク 33に所定量の洗浄水を移送しておく。高 圧空気の蓄積及び洗浄水移送を行う際には、洗浄水貯留タンク 33が高圧空気タンク 39に連 通せず大気に連通する第 2の切替位置に切替バルブ 38を切り替えて行う。
次に、計量が終了した水浸骨材を上述した手順で底蓋 11を開き、下方のミキサーに落下排 出させた後、切替バルブ 38を第 1の位置に切り替える。
このようにすると、高圧空気タンク 39に蓄積された高圧空気は、洗浄水貯留タンク 33に送り込 まれ、その圧力で該タンク内の洗浄水が洗浄ノズル 31から噴出し、底蓋 11の上面に付着して いた骨材を吹き飛ばす。
なお、いったん洗浄水が噴出された後は、切替バルブ 38を再び第 2の位置に切り替えて高 圧空気の蓄積及び洗浄水移送を行い、次の計量後の清掃作業に備える。
—方、上述した細骨材 A， B及び水の計量に加えて、以下の手順で各細骨材の表面水率を 算出する。すなわち、計量槽 5への給水量 を予め計測しておき、吸水計量用貯留槽 17に て計測された計量槽 5からの吸水量 M0の累積値を用いて細骨材 A， Bの表面水率を算出する。 具体的には、計量槽 5への給水量 ΜΙ 計量槽 5からの吸水量 Μ0及び全質量 Μ fi(i=l,2,3'，'N)を、次式、
∑Mawj (j = l,2,3, -·ί) =Mfi— (M— Μ0) (5)
に代入して∑Mawj (j = l,2,3, を求め、
Mawi=∑Mawj (j = l,2,3, "i)-∑Mawj (j = l,2,3, ·· (i-1) ) (6)
を算出し、該 Mawiを、次式、
(Mawi-Mai)/Mai (7)
に代入することで、前記第 i (i=l, 2, 3, ·'Ν)の骨材の表面水率を求める。
次に、細骨材 A, Βのうち、縮分された残りの分について骨材計量ビン 51で従来通りに計量さ れた計量値を、力かる手順で算出された表面水率を用いて補正する。
以上説明したように、本実施形態に係るコンクリート材料の計量装置 1によれば、細骨材 Α， 細骨材 Βの表面水は、湿潤状態が異なる骨材ごとのばらつきが考慮された状態で水の質量 Mw の一部として間接的に算出されるとともに、骨材の質量は、表乾状態のときの質量 M
aiは=1, 2, 3, ·'Ν)として把握される。すなわち、骨材や水の質量が示方配合と同等の条件で 把握されることとなるので、湿潤状態が異なる骨材を用いても、示方配合通りにコンクリートを製 造することが可能となる。
また、本実施形態に係るコンクリート材料の計量装置 1によれば、水位保持装置 8で吸水管 1 6を適宜昇降させることにより、計量槽 5内の水浸骨材の水位が所望の水位に保持されるように、 吸水管の下端に設けられた吸水口を位置決めするようにしたので、計量槽 5内の水浸骨材が 所望の水位に達したとき、該所望の水位を越える余分な水は、吸水管 16を介して吸気ファン 1 8で吸水されることとなり、力べして、計量槽 5内の水浸骨材の容積を予め定められた容積に保 持することが可能となり、容積計測の手間を省くことが可能となる。
すなわち、第 1の水位、第 2の水位を越えないように水位保持装置 8を用レ、て余剰水を排水し ながら、水浸骨材の全質量 M£i (i=l, 2)が水浸骨材の目標質量 Md2に達した場合には、水 浸骨材の水浸骨材の全容量 Vfi (i=l,2)を計測する必要がなくなるのみならず、水浸骨材の 全質量 Mfi (i=l, 2)及び水浸骨材の全容量 (i=l, 2)が当初設定した値と等しくため、現 場配合を修正する必要がなくなり、そのまま、他のコンクリート材料とともに混練ミキサーに投入 して練り混ぜることが可能となる。 また、本実施形態に係るコンクリート材料の計量装置 1によれば、水浸骨材の水位が予め設 定された第 1、第 2の水位に達していないときには該第 1、第 2の水位になるように水を補充する 必要があるものの、水浸骨材の水浸骨材の全容量 Vfi ( i=l , 2 )を計測する必要がないことに ついては上述の場合と同様であり、水浸骨材の全質量 Mfi ( i=l , 2 )を再計測することにより、 細骨材 A,細骨材 Bの投入量を正確に管理して現場配合を修正し、結果として、示方配合通り のコンクリートを製造することが可能となる。
また、それにカ卩えて、密度、粒度等が異なる複数の骨材であっても、湿潤状態の違いによる 表面水の影響を最終的な水量の一部として正確に把握しつつ、一つの計量槽内で効率よくし 力も高レ、精度で計量することが可能となる。
また、本実施形態に係るコンクリート材料の計量装置 1によれば、電極式センサー 7を中空管 21内に配置して該中空管とともに吸水管 16に固定するとともに、中空管 21内を鉛直下向きの 低圧空気が流れるようにしたので、計量槽 5内の水面に発生している泡を低圧の空気流で取り 除くこと可能となり、電極式センサー 7の計測精度を向上させることができる。なお、電極式セン サー 7の下端が水浸骨材の表面に接触する位置にて中空管 21の下端が該水浸骨材の水面 に若干沈むようにその位置を設定しておけば、いったん取り除いた泡が再度、電極式センサー 7の下端に集まってくるおそれもなくなる。
また、本実施形態に係るコンクリート材料の計量装置 1によれば、底蓋 11と計量槽本体 10と を、長さ、すなわち回転半径が異なるリンク部材 41, 42で連結するようにしたので、昇降ロッド 4 4から押下げ力が作用したとき、底蓋 11は、計量槽本体 10の側方側に廻り込むようにして回動 する。
したがって、底蓋 11を完全に開くために必要な高さ方向の下方スペースを抑えることができる。 すなわち、従来の開閉形式では、底蓋を開くと該底蓋が垂れ下がるため、その分だけ高さ方向 に底蓋の開閉高さを確保する必要があった力 s、本実施形態によれば、このような開閉に要する 下方スペースを抑えることができるため、その分だけ、計量槽本体 10の底部開口を下げること ができるようになり、混練ミキサーへの確実な投入が可能となる。
また、底蓋 11を閉じる直前においては、上述した 2つのリンク部材 41， 42の作用により、該底 蓋は、計量槽本体 10の底部開口とほぼ平行な姿勢となる。そのため、計量槽本体 10の底部 開口又は底蓋 11に設けられたシール材（図示せず）にはほぼ均等な圧力が作用することとなり、 底部開口に沿って均等な水密性を確保することができるとともに、シール材の部分的な損傷を も防止することが可能となる。
また、本実施形態に係るコンクリート材料の計量装置 1によれば、洗浄水吹付け装置 30で底 蓋 11の上面に洗浄水を吹き付けるようにしたので、水浸骨材の排出時に底蓋 11の上面に骨 材が付着していたとしても、該骨材は、上述した洗浄水で洗浄され吹き飛ばされることとなり、次 の計量のために底蓋 1 1を閉じても、計量槽本体 10と底蓋 1 1との間に骨材が挟まることはない。 そのため、骨材が挟まることで生じた隙間力 漏水が生じて計量に誤差が生じるのを未然に 防止することができるとともに、計量槽本体 10や底蓋 1 1に設けられたシール部材に損傷を与 えることもない。
また、本実施形態に係るコンクリート材料の計量装置 1によれば、骨材ホッパー 3から供給さ れた細骨材 A， Bを計量する手段として、水浸骨材として計量する計量槽 5と、細骨材 A, Bだけ を計量する骨材計量ビン 51との二つを備え、細骨材 A， Bを縮分して、一方を水浸骨材として 計量槽 5で計量し、他方を従来通り、骨材計量ビン 51で計量するようにしたので、通常のコンク リートと比較した際、例えばスランプが小さく貧配合であるために、水よりも骨材の方が相対的 に多レ、場合であっても、一定量の細骨材 A， Bにつレ、ては計量槽 5による水浸骨材計量によつ て正確に計量されるとともに、残りの細骨材 A, Bについても、水浸骨材計量の過程で算出され た表面水率を用いることにより、従来よりもはるかに高い精度の表面水率で細骨材 A， Bの計量 値を補正することができる。
本実施形態では特に言及しなかったが、水浸骨材内の空気量を a (%)とし、 Vfi ( i=l , 2 )に 代えて、 Vfi ( i= l , 2 ) ' ( l-a/lOO)を用いるようにすれば、空気量を考慮したさらに精度の高 い計量が可能となる。
また、本実施形態では特に言及しなかった力 計量槽 5内に投入した細骨材が水面から出て しまい水浸骨材とならないおそれがある場合には、細骨材 A、 Bの投入中又は投入後にパイブ レータを降下させ、力、かる状態にて該バイブレータを作動させることで、計量槽 5内に投入され た細骨材 A、 Bをバイブレータの振動によって平坦に均し、該細骨材が水面上に出なくするよう にすることができる。なお、水浸骨材の質量を計量する際には、バイブレータを引き上げ、上昇 位置にて次の計量まで退避させておけばょ 、。 また、本実施形態では、 2種類の細骨材を例として説明したが、骨材の種類の数は任意であ ることは言うまでもなく、 1種類の細骨材にも適用可能であるし、粗骨材のみや、細骨材と粗骨 材との組み合わせにつレヽても適用可能であることは言うまでもなレ、。
また、本実施形態ではロードセル 6を圧縮型とし、設置数を 3個とした力 水浸骨材質量計測 手段としてどのようなロードセルを用レ、るかは任意であり、例えば引張型を用いてもよいし、 4個 以上設置しても力まわない。また、計量槽 5を安定吊持できるのであれば、 1個又は 2個でもか まわない。
また、本実施形態では、洗浄水供給手段を洗浄水供給バルブ 37、流量調整バルブ 36、洗 浄水ポンプ 35及び洗浄水供給タンク 34で構成したが、本発明の洗浄水供給手段をどのように 構成するかは任意であり、かかる構成に代えて、例えば水道管と該水道管に設けられたバルブ と力 構成することも可能である。
(第 2実施形態）
次に、第 2実施形態に係るコンクリート材料の計量装置について説明する。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。
第 4図は、本実施形態に係るコンクリート材料の計量装置を示した全体図である。同図に示す ように、本実施形態に係るコンクリート材料の計量装置 61は、骨材である細骨材 2を供給する 骨材供給手段としての骨材ホッパー 3と、給水手段である給水管 4と、骨材ホッパー 3から供給 された細骨材 2を給水管 4から供給された水とともに水浸骨材として収容する計量槽 5と、該計 量槽内の水浸骨材の質量を計測する水浸骨材質量計測手段としてのロードセル 6と、計量槽 5 内の水浸骨材の水位を計測する水位計測手段としての電極式センサー 7と、計量槽 5內の水 浸骨材の水位を所望の水位に保持する水位保持手段としての水位保持装置 8とから概ね構成 してある。
骨材ホッパー 3、ロードセル 6、給水管 4及び計量槽 5については、第 1実施形態で述べたの で、ここでは詳細な説明を省略するが、骨材ホッパー 3の下端開口には、第 1実施形態と同様、 ロードセル 6と連動する昇降ゲート 12を設けてあり、ロードセル 6で計測された質量ィ直に応じて 昇降ゲート 12を閉じることで、計量槽 5への細骨材 2の供給を停止することができるようになって いる。 また、骨材ホッパー 3の下端開口直下には、計量槽 5の上部開口まで延びる電磁式振動体を 備えた振動フィーダ 13を設けてあり、該振動フィーダを用いて骨材ホッパー 3の直下から計量 槽 5の上部開口まで細骨材 2を搬送することによって、細骨材の団粒化、ひいては気泡混入を 防止することができるようになつている。
電極式センサー 7は第 1実施形態と同様、電源を内蔵したセンサー制御装置 15に接続して あり、下端が計量槽 5内に収容された水浸骨材の水面に触れたときの通電状態の変化を監視 することによって該水浸骨材の水位を計測できるようになっている。ここで、センサー制御装置 1 5に内蔵された図示しない電源の一方の電極端子は、電極式センサー 7に電気接続し、他方 の電極端子については、例えば鋼製の計量槽 5に電気接続しておけばよい。
水位保持装置 8についても第 1実施形態と同様、昇降自在に設置された吸水管 16と、該吸 水管に連通接続され吸水された水を計量する吸水計量用貯留槽 17と、該吸水計量用貯留槽 に連通接続された吸気手段である吸気ファン 18とで構成してあり、吸水計量用貯留槽 17は、 ロードセル 19によって吸水された水の質量を計測できるようになつている。
吸水管 16は、計量槽本体 10の側面に取り付けられた吸水管昇降用ァクチユエータ 20のビス トンロッドに連結してあり、該吸水管昇降用ァクチユエータを駆動することによって昇降自在に 構成してある。吸水管昇降用ァクチユエ一タ 20は、昇降精度を確保すベぐ例えば電動式サ ーボシリンダを採用するのが望ましレヽ。
ここで、上述した電極式センサー 7は、第 2図（a)を参照して説明した第 1実施形態と同様、 中空管 21内に配置してあり、該中空管は、吸水管 16に固定してある。すなわち、中空管 21及 びその内部に配置された電極式センサ一 7は、吸水管 16と連動する形で吸水管昇降用ァクチ ユエータ 20で昇降できるように構成してある。
一方、中空管 21の上端は、例えばビニール製チューブを介して低圧空気導入手段である低 圧空気ポンプ 22に接続してあり、該低圧空気ポンプ 22を駆動することによって中空管 21内に 鉛直下向きの低圧空気が流れるようになつている。
ここで、底蓋 11は、第 3図を参照して説明した第 1実施形態と同様、長さが短レ、リンク部材 41 と、該リンク部材よりも長レ、リンク部材 42を介して計量槽本体 10の側面に連結してあり、該底蓋 が押し下げられたとき、リンク部材 41による小さな回転半径とリンク部材 42による大きな回転半 径とによって、計量槽本体 10の側方側に廻り込むように回動することができるようになつている c また、計量槽本体 10の側面には、底蓋開閉用ァクチユエ一タ 43, 43をその下端にて固定さ れるように設置してあり、該底蓋開閉用ァクチユエータのピストンロッドの先端と底蓋 11にピン接 合された昇降ロッド 44の先端とを連結部材 45を介して連結するとともに、該連結部材が計量槽 本体 10の側面に突設された鉛直ガイド体 46に沿って摺動自在となるように連結部材 45を鉛直 ガイド体 46に嵌合してある。
一方、本実施形態に係るコンクリート材料の計量装置 61には、底蓋 11の上面に洗浄水を吹 き付ける洗浄水吹付け手段としての洗浄水吹付け装置 30を設けてある力 これにつレ、ては第 1 実施形態で既に説明したので、ここでは省略する。
本実施形態に係るコンクリート材料の計量装置 61を用いて細骨材 2を計量する手順として、こ こでは、細骨材 2が二種類の細骨材 A， B力らなり、これらを順次投入することを想定して説明 する。なお、水及び細骨材 2を計量する手順については、第 1実施形態とほぼ同様であるので、 詳細な説明は適宜省略する。
まず、吸水管昇降用ァクチユエータ 20を駆動させて吸水管 16を予め昇降させることにより、 計量槽 5内の水浸骨材の水位が所望の水位に保持されるように、吸水管 16の下端に設けられ た吸水口を位置決めしておく。計量槽 5内の水位が所望の水位になっている力、どうかは、水位 計測手段である電極式センサー 7で別途確認する。
次に、細骨材 A，細骨材 Bの投入が終了した時点における水浸骨材の目標質量 M
di ( i=l , 2 )を設定する。目標質量 Mdi ( i=l , 2 )を設定する方法は第 1実施形態で述べた通 りである。
次に、細骨材 A及び水を、第 1実施形態と同様に計量槽 5に投入する。なお、水及び細骨材 Aを計量槽 5に投入するにあたっては、水位保持装置 8の吸水管 16を予め適宜昇降させること によって、計量槽 5内の水浸骨材の水位が所望の水位である第 1の水位に保持されるように、 吸水管 16の下端に設けられた吸水口を位置決めしておく。
次に、水浸骨材の全質量 Mflをロードセル 6で計測する。水浸骨材の全質量 Mflを計測す るには、水浸骨材で満たされたときの計量槽 5の質量から計量槽 5のみの質量を差し引けばよ レ、。
水浸骨材の全質量 Mflを計測する手順については、第 1実施形態と同様、細骨材 Aの投入 を所定速度で連続的に又は断続的に行いつつ、水浸骨材の全質量 Mflの計測をリアルタイム 又は所定時間間隔で行レ \細骨材 Aの投入中に水浸骨材の水位が予め設定された所望の水 位としての第 1の水位を越えないように余分な水を水位保持装置 8で吸水しながら、水浸骨材 の全質量 Mflが水浸骨材の目標質量 Mdlに達したとき、細骨材 Aの投入を終了する。
なお、骨材ホッパー 3の下端開口に設けられた昇降ゲート 12は、ロードセル 6と連動させてあ るため、水浸骨材の全質量 Mflが水浸骨材の目標質量 Mdlに達したとき、ロードセル 6からの 制御信号で昇降ゲート 12が閉じられ、細骨材 Aの投入は自動的に停止する。
また、投入終了時の水位が第 1の水位に達してレ、ることを電極式センサー 7で別途確認する 、細骨材 Aの投入によって水位が上昇し、第 1の水位に近づいてきたとき、低圧空気ポンプ 2 2を作動させて中空管 21内に低圧空気を送り込む。このようにすれば、第 1実施形態の第 2図 (b)に示したと同様、水浸骨材の水面に生じている泡が中空管 21の周囲に逃げるので、計量 槽 5内の水浸骨材の水位が第 1の水位に到達したときには、同図（c )のように、水浸骨材表面 に生じている泡に邪魔されることなぐ電極式センサー 7でその水位を精度よく検出することが できる。
次に、細骨材 Aの表乾状態における密度 pal及び水の密度 pwを、水浸骨材の全質量 Mfl 及び予め設定された第 1の水位に対して求められる水浸骨材の全容量 Vflとともに（1)式に代 入して細骨材 Aの表乾状態の質量 Malを求める。
一方、水浸骨材の全質量 Mflが水浸骨材の目標質量 Mdlに達したときの水浸骨材の水位 が予め設定された第 1の水位に達していないことが電極式センサー 7によって確認されたときに は、該第 1の水位になるように水を補充した上で水浸骨材の全質量 Mflの再計測及び細骨材 Aの表乾状態の質量 Malの再演算を行う。
次に、細骨材 Aと同様にして、細骨材 Bを該細骨材が水面から出ない水浸骨材となるように計 量槽 5に投入する。
すなわち、ここでも、予め吸水管 16を適宜昇降させることによって、計量槽 5内の水浸骨材の 水位が所望の水位である第 2の水位に保持される高さとなるように、吸水管 16の下端に設けら れた吸水口を位置決めしておく。
次に、水浸骨材の全質量 Mf 2を計測する。水浸骨材の全質量 Mf2を計測するにあたっては、 細骨材 Aと同様、細骨材 Bの投入を所定速度で連続的に又は断続的に行いつつ、水浸骨材 の全質量 Mf2の計測をリアルタイム又は所定時間間隔で行い、細骨材 Bの投入中に水浸骨材 の水位が予め設定された所望の水位としての第 2の水位を越えないように余分な水を水位保 持装置 8で吸水しながら、水浸骨材の全質量 Mf2が水浸骨材の目標質量 Md2に達したとき、 細骨材 Bの投入を終了する。
なお、細骨材 Aのときと同様、投入終了時の水位が第 2の水位に達していることを電極式セン サー 7で別途確認する力 細骨材 Bの投入によって水位が上昇し、第 2の水位に近づいてきた とき、低圧空気ポンプ 22を作動させて中空管 21内に低圧空気を送り込む。このようにすれば、 上述したと同様、水浸骨材表面に生じている泡に邪魔されることなぐ電極式センサー 7でその 水位を精度よく検出することができる。
次に、細骨材 Aの表乾状態における密度 pal、細骨材 Bの表乾状態における密度 pa2及び 水の密度 pwを前記全質量 Mf2及び予め設定された第 2の水位に対して求められる水浸骨材 の全容量 Vf 2とともに、 (3)式及び (4)式に代入して細骨材 Bの表乾状態の質量 Ma2及び水の 質量 Mwを求める。
一方、水浸骨材の全質量 Mf2が水浸骨材の目標質量 Md2に達したときの水浸骨材の水位 が予め設定された第 2の水位に達していないことが電極式センサー 7によって確認されたときに は、該第 2の水位になるように水を補充した上で水浸骨材の全質量 Mf2の再計測、細骨材 Bの 表乾状態の質量 Ma2及び水の質量 Mwの再演算を行う。
このようにして、細骨材 A,細骨材 B及び水を計量したならば、力、かる計量結果を、示方配合 に従って設定された当初の現場配合と比較し、必要に応じて現場配合を修正する。
すなわち、まず、第 1の水位、第 2の水位を越えないように余剰水を吸水しながら、水浸骨材 の全質量 Mfi ( i=l , 2 )が水浸骨材の目標質量 Md2に達した場合には、水浸骨材の全質量 Mfi ( i=l , 2 )及び水浸骨材の全容量 Vfiは=1 , 2 )が当初設定した値と等しいため、現場配 合を修正する必要はなぐそのまま、他のコンクリート材料とともに混練ミキサーに投入して練り 混ぜる。
一方、水浸骨材の水位が予め設定された第 1、第 2の水位に達していないときには該第 1、第 2の水位になるように水を補充するため、再計測された水浸骨材の全質量 Mfiは=1 , 2 )、ひい てはそれ力も導かれる表乾状態の細骨材 A，細骨材 Bの質量も、当初の設定値とは異なる結 果となる。 したがって、力、かる場合には、計量された細骨材 A,細骨材 Bの質量と当初設定された現場 配合の細骨材 A,細骨材 Bの質量とを比較し、設定された細骨材 A， Bの表乾状態の質量総和 に対する実測された細骨材 A， Bの表乾状態の質量総和の比率を算出し、例えばこれが 0. 9 であれば、実測された細骨材 A, Bの質量が 10%少ないわけだから、 1バッチの練混ぜ量 N0 そのものを 10%減らして 0. 9·Ν。とする必要があり、それゆえ、セメント、混和材といった他のコ ンクリート材料についてもその比率を用いて当初の現場配合を修正し計量する。また、水につ いても、当初設定された水量と実測水量とを比較し、その不足分を二次水として補充し、又は 水の過剰分を排水する。そして、これらのコンクリート材料を混練ミキサーに投入して練り混ぜる。 ここで、計量が終了した水浸骨材を取り出すために底蓋 11を開くには、第 3図を参照して説 明した第 1実施形態と同様、底蓋開閉用ァクチユエータ 43， 43を作動させてピストンロッドを縮 めればよい。
計量が終了した水浸骨材をミキサーに投入したならば、次の計量作業に備えて底蓋 11の洗 浄を行う。
すなわち、予め、コンプレッサー 40を駆動して高圧空気タンク 39に高圧空気を蓄積しておく とともに、洗浄水供給タンク 34力 洗浄水貯留タンク 33に所定量の洗浄水を移送しておく。高 圧空気の蓄積及び洗浄水移送を行う際には、洗浄水貯留タンク 33が高圧空気タンク 39に連 通せず大気に連通する第 2の切替位置に切替ノくルブ 38を切り替えて行う。
次に、計量が終了した水浸骨材を上述した手順で底蓋 11を開き、下方のミキサーに落下排 出させた後、切替バルブ 38を第 1の位置に切り替える。
このようにすると、高圧空気タンク 39に蓄積された高圧空気は、洗浄水貯留タンク 33に送り込 まれ、その圧力で該タンク内の洗浄水が洗浄ノズル 31から噴出し、底蓋 11の上面に付着して レ、た骨材を吹き飛ばす。
なお、レ、つたん洗浄水が噴出された後は、切替バルブ 38を再び第 2の位置に切り替えて高 圧空気の蓄積及び洗浄水移送を行い、次の計量後の清掃作業に備える。
以上説明したように、本実施形態に係るコンクリート材料の計量装置 61によれば、細骨材 Α, 細骨材 Βの表面水は、湿潤状態が異なる骨材ごとのばらつきが考慮された状態で水の質量 Mw の一部として間接的に算出されるとともに、骨材の質量は、表乾状態のときの質量 M
ai ( i=l , 2 , 3 , - -N)として把握される。すなわち、骨材や水の質量が示方配合と同等の条件で 把握されることとなるので、湿潤状態が異なる骨材を用いても、示方配合通りにコンクリートを製 造することが可能となる。
また、本実施形態に係るコンクリート材料の計量装置 61によれば、水位保持装置 8で吸水管 16を適宜昇降させることにより、計量槽 5内の水浸骨材の水位が所望の水位に保持されるよう に、吸水管の下端に設けられた吸水口を位置決めするようにしたので、計量槽 5内の水浸骨材 が所望の水位に達したとき、該所望の水位を越える余分な水は、吸水管 16を介して吸気ファン 18で吸水されることとなり、力べして、計量槽 5内の水浸骨材の容積を予め定められた容積に保 持することが可能となり、容積計測の手間を省くことが可能となる。
すなわち、第 1の水位、第 2の水位を越えないように水位保持装置 8を用いて余剰水を排水し ながら、水浸骨材の全質量 Mf i ( i=l , 2 )が水浸骨材の目標質量 Md2に達した場合には、水 浸骨材の水浸骨材の全容量 Vfiは=1 , 2 )を計測する必要がなくなるのみならず、水浸骨材の 全質量 Mfi ( i=l , 2 )及び水浸骨材の全容量 Vfi ( i=l , 2 )が当初設定した値と等しくため、現 場配合を修正する必要がなくなり、そのまま、他のコンクリート材料とともに混練ミキサーに投入 して練り混ぜることが可能となる。
また、本実施形態に係るコンクリート材料の計量装置 61によれば、水浸骨材の水位が予め設 定された第 1、第 2の水位に達していないときには該第 1、第 2の水位になるように水を補充する 必要があるものの、水浸骨材の水浸骨材の全容量 Vfiは=1 , 2 )を計測する必要がないことに ついては上述の場合と同様であり、水浸骨材の全質量 Mfi ( i=l , 2 )を再計測することにより、 細骨材 A,細骨材 Bの投入量を正確に管理して現場配合を修正し、結果として、示方配合通り のコンクリートを製造することが可能となる。
また、それに加えて、密度、粒度等が異なる複数の骨材であっても、湿潤状態の違いによる 表面水の影響を最終的な水量の一部として正確に把握しつつ、一つの計量槽内で効率よくし 力も高い精度で計量することが可能となる。
また、本実施形態に係るコンクリート材料の計量装置 61によれば、電極式センサー 7を中空 管 21内に配置して該中空管とともに吸水管 16に固定するとともに、中空管 21内を鉛直下向き の低圧空気が流れるようにしたので、計量槽 5内の水面に発生している泡を低圧の空気流で取 り除くこと可能となり、電極式センサー 7の計測精度を向上させることができる。なお、電極式セ ンサー 7の下端が水浸骨材の表面に接触する位置にて中空管 21の下端が該水浸骨材の水面 に若干沈むようにその位置を設定しておけば、いったん取り除いた泡が再度、電極式センサー 7の下端に集まってくるおそれもなくなる。
また、本実施形態に係るコンクリート材料の計量装置 61によれば、底蓋 11と計量槽本体 10と を、長さ、すなわち回転半径が異なるリンク部材 41, 42で連結するようにしたので、昇降ロッド 4 4から押下げ力が作用したとき、底蓋 11は、計量槽本体 10の側方側に廻り込むようにして回動 する。
したがって、底蓋 11を完全に開くために必要な高さ方向の下方スペースを抑えることができる。 すなわち、従来の開閉形式では、底蓋を開くと該底蓋が垂れ下がるため、その分だけ高さ方向 に底蓋の開閉高さを確保する必要があつたが、本実施形態によれば、このような開閉に要する 下方スペースを抑えることができるため、その分だけ、計量槽本体 10の底部開口を下げること ができるようになり、混練ミキサーへの確実な投入が可能となる。
また、底蓋 11を閉じる直前においては、上述した 2つのリンク部材 41， 42の作用により、該底 蓋は、計量槽本体 10の底部開口とほぼ平行な姿勢となる。そのため、計量槽本体 10の底部 開口又は底蓋 11に設けられたシール材（図示せず）にはほぼ均等な圧力が作用することとなり、 底部開口に沿って均等な水密性を確保することができるとともに、シール材の部分的な損傷を も防止することが可能となる。
また、本実施形態に係るコンクリート材料の計量装置 61によれば、洗浄水吹付け装置 30で 底蓋 11の上面に洗浄水を吹き付けるようにしたので、水浸骨材の排出時に底蓋 11の上面に 骨材が付着していたとしても、該骨材は、上述した洗浄水で洗浄され吹き飛ばされることとなり、 次の計量のために底蓋 11を閉じても、計量槽本体 10と底蓋 11との間に骨材が挟まることはな レ、。
そのため、骨材が挟まることで生じた隙間から漏水が生じて計量に誤差が生じるのを未然に 防止することができるとともに、計量槽本体 10や底蓋 11に設けられたシール部材に損傷を与 えることもなレ、。
本実施形態では特に言及しなかった力 計量槽 5への給水量 を例えばロードセル 6で予 め計測しておけば、計量槽 5から吸水された水の累積値については、吸水計量用貯留槽 17の ロードセル 19で計測することができるので、骨材の表面水率を精度よく計測することができる。 すなわち、計量槽 5への給水量 M0、ロードセル 19で計測された計量槽 5からの吸水量 M。及 び全質量 Mfi ( i=l , 2 )を、（5)式に代入して∑Mawj ( j =l , を求め、次いで、（6)式で算 出された Mawiを（7)式に代入すれば、細骨材 A,細骨材 Bの表面水率を求めることが可能とな り、次の計量の設定値として活用することが可能となる。
また、本実施形態では特に言及しなかったが、水浸骨材内の空気量を a (%)とし、 V fi ( i=l , 2 )に代えて、 Vfi ( i=l , 2 ) ' (l-aZlOO)を用いるようにすれば、空気量を考慮した さらに精度の高レ、計量が可能となる。
また、本実施形態では特に言及しなかったが、計量槽 5内に投入した細骨材が水面力 出て しまい水浸骨材とならないおそれがある場合には、細骨材 A、 Bの投入中又は投入後にパイブ レータを降下させ、力、かる状態にて該バイブレータを作動させることで、計量槽 5内に投入され た細骨材 A、 Bをバイブレータの振動によって平坦に均し、該細骨材が水面上に出なくするよう にすることができる。なお、水浸骨材の質量を計量する際には、バイブレータを引き上げ、上昇 位置にて次の計量まで退避させておけばょレ、。
また、本実施形態では、 2種類の細骨材を例として説明したが、骨材の種類の数は任意であ ることは言うまでもなく、 1種類の細骨材にも適用可能であるし、粗骨材のみや、細骨材と粗骨 材との組み合わせにつレヽても適用可能であることは言うまでもなレ、。
また、本実施形態ではロードセル 6を圧縮型とし、設置数を 3個としたが、水浸骨材質量計測 手段としてどのようなロードセルを用レ、るかは任意であり、例えば引張型を用いてもよいし、 4個 以上設置しても力まわない。また、計量槽 5を安定吊持できるのであれば、 1個又は 2個でもか まわなレ、。
また、本実施形態では、洗浄水供給手段を洗浄水供給バルブ 37、流量調整バルブ 36、洗 浄水ポンプ 35及び洗浄水供給タンク 34で構成した力 本発明の洗浄水供給手段をどのように 構成するかは任意であり、力かる構成に代えて、例えば水道管と該水道管に設けられたバノレブ とから構成することも可能である。 産業上の利用可能性
本発明に係るコンクリート材料の計量装置は、通常のコンクリートと比較した際、例えばスラン プが小さく貧配合であるために、水よりも骨材の方が相対的に多い場合であっても、一定量の 細骨材については計量槽による水浸骨材計量によって正確に計量されるとともに、残りの細骨 材についても、水浸骨材計量の過程で算出された表面水率を用いることにより、従来よりもはる かに高い精度の表面水率で細骨材の計量値を補正することができる。
また、本発明に係るコンクリート材料の計量装置は、骨材の表面水を、湿潤状態が異なる骨 材ごとのばらつきが考慮された状態で水の質量 Mwの一部として間接的に算出することができ るとともに、骨材の質量を、表乾状態のときの質量 Maとして把握すること力 Sできる。すなわち、 骨材や水の質量が示方配合と同等の条件で把握されることとなるので、湿潤状態が異なる骨 材を用いても、表面水率を計測することなぐ示方配合通りの水量でコンクリートを製造すること が可能となる。
さらに、コンクリートを構成する材料には、実際には細骨材も粗骨材も必要であるし、細骨材 や粗骨材についても、密度が互いに異なるものや粒度が互いに異なるものを複数使う場合が 想定される。特に、粒度が互いに異なる複数の骨材を適当な割合で混ぜ合わせることによって、 所望の粒度をもつ骨材をあらたに作り出すことがコンクリートの配合上、重要となることが多いが、 本発明に係るコンクリート材料の計量装置は、このように密度及び粒度の少なくともいずれかが 互いに異なる複数の骨材を計量する場合にきわめて有用な計量装置となる。

Claims

請求の範囲
1.骨材を供給する骨材供給手段と、給水手段と、前記骨材供給手段から供給された骨材を収 容して計量する骨材計量ビンと、前記骨材供給手段から供給された骨材を前記給水手段から 供給された水とともに水浸骨材として収容するとともに底部開口に水密性を保持可能な底蓋を 開閉自在に取り付けてなる計量槽と、該計量槽内の水浸骨材の質量を計測する水浸骨材質 量計測手段と、前記計量槽内の水浸骨材の水位を計測する水位計測手段と、前記計量槽内 の水浸骨材の水位を所望の水位に保持するために該所望の水位を上回る水を前記計量槽內 から吸水するとともにその吸水量を計測する水位保持手段とを備え、該水位保持手段を、昇降 自在に設置された吸水管と該吸水管に連通接続され吸水された水を計量する吸水計量用貯 留槽と該吸水計量用貯留槽に連通接続された吸気手段とで構成するとともに、前記骨材供給 手段を前記骨材計量ビン及び前記計量槽に前記骨材をそれぞれ供給可能に構成したことを 特徴とするコンクリート材料の計量装置。
2.骨材を供給する骨材供給手段と、給水手段と、前記骨材供給手段から供給された骨材を前 記給水手段から供給された水とともに水浸骨材として収容するとともに底部開口に水密性を保 持可能な底蓋を開閉自在に取り付けてなる計量槽と、該計量槽内の水浸骨材の質量を計測す る水浸骨材質量計測手段と、前記計量槽内の水浸骨材の水位を計測する水位計測手段と、 前記計量槽内の水浸骨材の水位を所望の水位に保持するために該所望の水位を上回る水を 前記計量槽内から吸水するとともにその吸水量を計測する水位保持手段とを備え、該水位保 持手段を、昇降自在に設置された吸水管と該吸水管に連通接続され吸水された水を計量する 吸水計量用貯留槽と該吸水計量用貯留槽に連通接続された吸気手段とで構成したことを特徴 とするコンクリート材料の計量装置。
3.前記水位計測手段を電極式センサ一で構成するとともに該電極式センサーを前記吸水管 に固定することで前記電極式センサーを前記吸水管に連動昇降できるように構成した請求項 1 又は請求項 2記載のコンクリート材料の計量装置。
4.前記電極式センサーを中空管内に配置して該中空管とともに前記吸水管に固定するととも に、前記中空管内を鉛直下向きの低圧空気が流れるように該中空管の上端に低圧空気導入 手段を設けた請求項 3記載のコンクリート材料の計量装置。
5.前記底蓋の近傍に取り付けられた洗浄ノズルから前記底蓋の上面に洗浄水を吹き付けるこ とができるようになつている洗浄水吹付け手段を備え、該洗浄水吹付け手段を、前記洗浄ノズ ルに接続された洗浄水貯留タンクと、該洗浄水貯留タンクに接続された洗浄水供給手段と、前 記洗浄水貯留タンクに切替バルブを介して連通接続された高圧空気タンクと、該高圧空気タン クに接続されたコンプレッサーとから構成するとともに、前記切替バルブを第一の切替位置に て前記洗浄水貯留タンクを前記高圧空気タンクに連通させるとともに、第 2の切替位置にて大 気に連通させるように構成した請求項 1又は請求項 2記載のコンクリート材料の計量装置。
6.前記底蓋と計量槽本体とを該底蓋が前記計量槽本体の側方側に移動しながら回動するよう に互いに長さの異なる 2つのリンク部材で連結するとともに前記計量槽本体の側面に所定の底 蓋開閉用ァクチユエータをその下端にて固定されるように設置し、該底蓋開閉用ァクチユエ一 タのピストンロッドの先端と前記底蓋にピン接合された昇降ロッドの先端とを所定の連結部材を 介して連結するとともに、該連結部材が前記計量槽本体の側面に突設された鉛直ガイド体に 沿って摺動自在となるように前記連結部材を前記鉛直ガイド体に嵌合した請求項 1又は請求項 2記載のコンクリート材料の計量装置。
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