JPH02170037A - 骨材表面水測定装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、砂、砂利等の骨材の表面水車を測定する骨材
表面水測定装置に関するものである。

［従来の技術］ バッチャ−プラントにより生コンクリートを製造する場
合、砂、砂利、セメント、水、混和剤等のコンクリート
材料を一定比率で練り混ぜて製造しているが、セメント
量に対する水量の比率がコンクリート強度に重要な影響
を与えることが知られている。したがって、製造するコ
ンクリートの配合に応じて水を計量する際には、砂、砂
利等の表面に付着している骨材の表面水を考慮する必要
がある。

従来、この骨材の表面水な測定するために、静電容量や
赤外線及び中性子線等を利用した方法がある。また、Ｊ
ＩＳにおいてはＪＩＳＡｌｌｌｌ［細骨材の表面水率試
験方法Ｊ、ＪＩＳＡ１１２５「骨材の含水率試験方法及
び含水率に基づく表面水率の試験方法」に基づく測定方
法が知られている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、静電容量、赤外線、中性子線等を応用し
て表面水率を計測する装置では、検出器を骨材に接触さ
せるものが多いために検出器に骨材が付着したり、また
骨材の粒度及び充填密度が変化したときには計測精度が
低下したり、更には塩分を含む骨材の場合には計測値に
大きなばらつきを生じて正確に計測できなかった。また
、ＪＩＳに基づく測定装置では、実験的器具を用いて重
量測定や容量測定を手作業で行うため時間がかかり、生
コンクリート製造のサイクル時間に間に合わない欠点を
有している。

そこで本発明は、上記の点に鑑み、骨材の表面水率をＪ
ＩＳに基づく測定方法に準拠したうえで自動により短時
間に測定することができる骨材表面水測定装置を提案す
ることを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するために、内径を一定とした
筒状体を固定し、該筒状体の下部には下部開口を開放、
閉塞する底蓋を具備し、筒状体の」１位には筒状体内の
水位を計測する距離センサを設けるとともに、サンプリ
ングした骨材の重量を測定して前記筒状体に投入する重
量測定手段を設け、かつ距離センサと重量測定手段で計
測したデータを演算処理して骨材の表面水率を算出する
マイクロコンピュータを具備したことを特徴とじた骨材
表面水測定装置を提供するものである。

［作　用］ 本発明に係る骨材表面水測定装置にあっては、先ず、筒
状体の下部開口を底蓋で閉じた状態で適宜量の水を注水
し、その水位を距離センサによって計測し、計測データ
をマイクロコンピュータに送り込む。次に骨材試料を適
宜量サンプリングしてその重量を重量測定手段で測定し
、測定データをマイクロコンピュータに送り込むととも
に、サンプリングした骨材を前記筒状体内に静かに投入
する。そして気泡の発散の後、投入した骨材によって」
−昇した水位を再び距離センサによって計測し、その計
測データをマイクロコンピュータに送り込む。マイクロ
コンピュータでは、予め設定入力しておいた水の比重、
骨材の表乾比重、筒状体の内径と前記計測した測定デー
タから表面水車演算プログラムの実行によって骨材表面
水を算出するのである。

［実施例］ 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

骨材の表面水率を測定する表面水測定装置本体１はバッ
チャ−プラントの骨材貯蔵槽２の下方付近に設けた支持
材３上の枠体４に構成機器を収納している。その構成機
器を順次説明すると、枠体４の中央部付近には高さレベ
ルがわかれば内容積を正確に知ることのできる内径加工
を施した筒状体５が支持部材６に固定金具７を介して固
足しである。該筒状体５の下部には下部開口を開放、閉
塞する底蓋８が取り付けである。該底蓋８には取付は片
９を立設したアーム１０が固着してあり、筒状体５に固
着した支持片９に前記取付は片９を軸体１２により軸支
し、底蓋８を軸体１２を支点に回動自在にしである。ア
ーム１０の先端部には支持部材６に取り伺けたエアシリ
ンダー１３のピストンロッド１４の先端部を連結し、エ
アシリンダー１３のピストンロッド１４の伸縮によって
筒状体５の下部開口を底蓋８によって閉塞、開放するよ
うになっている。また筒状体５と底蓋８が当接する部分
にはパツキン（図示せず）が取り付けてあり、底蓋８の
閉塞時には筒状体５の底部を完全密封するようにしてい
る。

筒状体５の上方に位置する枠体４には距離センサである
超音波センサ１５が固着してあり、該超音波センサ１５
は筒状体５内に注水した水に超音波を発射し、水面から
反射してくる超音波をキャッチし、発射してから反射し
てくるまでの時間を計測して水位を測定するものである
。

なお、超音波センサ１５によって水位をより正確に計測
するために、筒状体５の」一部に第２図に示すように支
切板１６を設けたり、第３図に示すように筒状体５の側
部から内径の一定な細管１７を分岐させ、極力水面の波
立ちの影響の少ないところを測定するようにすると良い
。また表面水測定装置本体１の設置に際しては、防震ゴ
ムや防震機構を採用してバッチャ−プラント本体の振動
の影響を極力受けないような構造にすることが好ましい
。

筒状体５の上方には貯水槽１８が設けてあり、該貯水槽
１８の下部に連結した注水パイプ１９に配したバルブ２
０の開閉によって注水パイプ１９より筒状体５内に注水
できるようにしである。２１はサンプリングした骨材試
料の重量を測定する重量測定手段であって、該重量測定
手段２１は支持部材６に立設した支持金具２２に板体２
３の一端部を軸体２４によって回動自在に軸支し、前記
板体２３の上面にロードセル２５を載置固定し、その上
に計量皿２６を取り付けている。そして、支持部材６に
取り４４けたエアシリンダー２７のピストンロッド２８
の先端部を前記板体２３の下面中央部付近に取り付け、
エアシリンダー２７のピストンロッド２８の伸張により
第１図の２点鎖線で示すように計量皿２６を傾斜させ、
サンプリング計量した骨材を筒状体５内に投入できるよ
うにしである。

２９は骨材貯蔵槽２の下部に設けた骨材サンプリング装
置であって、該骨材サンプリング装置２９は上面に切欠
き部３０を有するパイプ３１を骨材貯蔵槽２の下部に挿
入し、パイプ３１の一端部を計量皿２６に臨ませ、他端
部に設けたエアシリンダー３２のピストンロッド３３の
先端部に固着した押出片３４によって切欠き部３０から
パイプ３１に落下してパイプ内に溜った骨材試料を押し
出して計量皿２６へ落下させるようにしている。

なお、この骨材サンプリング装置は何んら上記の構造に
限定するものでなく、要は骨材貯蔵槽２かも払い出され
る骨材をサンプリングできる装置であれば良い。

３５は各種データを演算処理をするマイクロコンピュー
タであって、該マイクロコンピュータ３５はＣＰＵ３６
と記憶部３７を有しており、ＡＤ変換器３８．３９を介
して超音波センサ１５及びロードセル２５に接続してあ
り、超音波センサ１５及びロードセル２５により計測し
たデータなＣＰＵ３６に取り込んで骨材表面水率を算出
するようにプログラミングされている。また、骨材表面
水率算出のために必要な水の比重、骨材の表乾比重、筒
状体５の内径等の初期データを設定入力する設定入力部
４０や、処理結果を表示する表示装置４１が接続されて
いる。更に算出した骨材表面水車をプラントの材料計量
にフィードバッグできるように操作盤４２にも接続され
ている。

しかして、骨材の表面水を測定する場合、マイクロコン
ピュータ３５の記憶部３９に設定入力部４０を介して水
の比重（９ｗ）（水温を考慮して高精度な演算を行なう
とき）、骨材の表乾状態の比重（Ｇ）、筒状体の内径（
Ｄ　ｃｍ）を予め設定入力しておく。そして、貯水槽１
８の注水パイプ１９のバルブ２０を開閉制御して適宜量
の水を筒状体５内に注水する。注水後、超音波センサ１
５から水面に向って超音波を発射し、水面から反射波が
戻ってくるまでの時間を計測し、次式によって超音波セ
ンサ１５から水面までの距離ＬＬ　（ｃｍ）を算出する
。

計測距離ＬＬ（ｃｍ）＝測定時間×音速／２次に、サン
プリング装置２９のエアシリンダー３２のピストンロッ
ド３３を伸張し、切欠部３０からパイプ３１に落下して
パイプ内に溜ったサンプリング骨材をピストンロフト３
３の先端の押出片３４で押し出して重量測定手段２１の
計量皿２６に落し込む。計量皿２６に骨材が乗り移ると
ロードセル２５によってサンプリングした骨材重量ｗｓ
（ｇ）を測定する。

骨材の計量が完了すると、エアシリンダー２７のピスト
ンロッド２８を伸張し、計量皿２６を傾斜させ、計量皿
２６上の骨材を静かに筒状体５内に投入し、骨材中の気
泡を発散させた後、再び超音波センサ１５で筒状体５内
の水面と超音波センサ１５との距離Ｌ２（ｃｍ）を計測
する。このとき水面は投入した骨材量に応じて上昇して
いる。

これらの測定データはマイクロコンピュータ３５に取り
込み、次式によって表面水率Ｐ％を算出する。

サンプリング骨材量Ｗｓ　（ｇ）は表乾状態の砂に表面
水 Ｐ ”１００ となる。

そして、サンプリング骨材で置換した水量Ｖｓ（ｇ）は
表乾状態の砂で置換した水量と、表面水量との和である
から となる。この式から となり となる。この時Ｖｓは、部上体５内の水位の変化量（Ｌ
　１−Ｌ２）から求めることができ、Ｖｓ＝　（ＬＬ−
Ｌ２）Ｘπ（Ｄ／２）Ｘｐｗで計算される。

このようにサンプリング骨材の投入前後の筒状体５内の
水面の水位差を計測することにより簡単に骨材の表面水
率を算出ができる。また、筒状体５への注水量は一定量
であることが望ましいが、注水毎に水位を計測するので
一定量とする必要がなく、また筒状体５内に残留する水
分も次回の計測に影響を与えないので操作性が良く、迅
速かつ自動的に測定が行えるものである。

こうして骨材に表面水率の測定が終了すると、エアシリ
ンダー１３のピストンロッド１４を縮小し、筒状体５の
底蓋８を開放して内部の骨材を水とともに排出する。こ
のとき、注水パイプ１９から水を注水し、筒状体５内を
洗浄して残留骨材を排出するようにすると良い。

［発明の効果］ 以上のように本発明に係る骨材表面水測定装置にあって
は、ＪＩＳに基づく演算方法によって骨材の表面水率の
測定を自動化して行うことができ、また骨材の表面水率
を迅速に測定できるので生コンクリートの製造サイクル
に十分対応できるものである。

更に、骨材の表面水率の測定毎に筒状体５の水位を測定
するため、筒状体５内に水分が残留してもその影響を受
けることなく正確に表面水率を測定することができるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る骨材表面水測定装置の一部縦断正
面図、第２図及び第３図は骨材表面水測定装置の筒状体
の他の実施例を示す一部縦断正面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内径を一定とした筒状体を固定し、該筒状体のの下部に
   は下部開口を開放、閉塞する底蓋を具備し、筒状体の上
   位には筒状体内の水位を計測する距離センサを設けると
   ともに、サンプリングした骨材の重量を測定して前記筒
   状体に投入する重量測定手段を設け、かつ距離センサと
   重量測定手段で計測したデータを演算処理して骨材の表
   面水率を算出するマイクロコンピュータを具備したこと
   を特徴とした骨材表面水測定装置。