JPH02189441A - 骨材表面水率測定方法及び装置 - 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率を測定する骨材
表面水率測定方法及び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）
Ｍ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、この骨材の表面水量の算出に用いる骨材表面水率
を測定するために、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、ＪＩＳにおいてはＪＩＳＡ
ｌｌ１１ｒ細骨材の表面水率試験方法Ｊ、ＪＩＳＡ１１
２５　ｒ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
て表面水率を測定する装置では、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測定精度が
低下したり、更には塩分を含む骨材の場合には測定値に
大きなばらつきを生じて正確に測定できなかった。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率測定方法及び装
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、上部開口と下部開
口を有するフラスコ状の計量容器を重量測定手段に取り
付け、計量容器の下部開口には開口を開放、閉塞する開
閉弁を配設するとともに。

上部開口の上位に計量容器内の水位を測定する距離セン
サを配設し、かつ重量測定手段と距離センサで測定した
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
車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率測定装置にあっては、先ず、
計量容器の下部開口の開閉弁を閉塞した状態でフラスコ
状の計量容器に適宜量の水を注水し、計量容器の上部の
内径を一定とした筒状部の下部付近まで水位を上昇させ
、その水位を距離センサによって測定するとともに、そ
の重量を重量測定手段によって測定し、測定データをマ
イクロコンピュータに取り込む。

次にサンプリングした適宜量の骨材を前記計量容器内に
静かに投入する。そして気泡の発散の後。

再び重量を重量測定手段によって測定するとともに、投
入した骨材によって上昇した水位を再び距離センサによ
って測定し、その測定データをマイクロコンピュータに
取り込む、マイクロコンピュータでは、取り込んだ測定
データと予め設定入力しておいた水の比重、骨材の表乾
比重、計量容器の水位上昇部の総面積とから表面水率演
算プログラムの実行によって骨材の表面水平を算出する
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率測定装置本体１はバ
ッチャ−プラントの骨材貯蔵槽２の下方付近に配設した
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の下部には支持台５に
固着したフラスコ状の計量容器６がロードセル７を介し
て取り付けである。該計量容器６は高さレベルがわかれ
ば内容積を正確に知ることできる内径加工を施した筒状
部８と試料を貯溜する貯溜部９とからなっている。

貯溜部９の側部には筒状部８の高さとほぼ等しくし、内
径を均一に加工した略り字状の枝管１０が連通させであ
る。また貯溜部９の下部には下部開口を開放、閉塞する
開閉弁１１が取り付けである。

前記枝管１０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１２が固着してあり、該超音波センサ
１２は枝管ｌＯ内の水面に向けて超音波を発射し、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測定して計量容器６の水位を測
定するものである。

なお、第１図に示す計量容器６には超音波センサ１２に
よって水位を測定する際に水面の波立ちの影響等を受け
にくくするため枝管１０を設けているが、計量容器６の
構造を簡素にするために第２図に示すように計量容器６
の筒状部８の上方に超音波センサ１２を設け、筒状部８
の水面の水位を測定するようにしても良い、また表面水
車測定装置本体ｌ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。

計量容器６の上方には貯水槽１３が設けてあり、該貯水
槽１３の下部に連結した注水パイプ１４に配したバルブ
１５の開閉によって注水パイプ１４により計量容器６内
に注水できるようにしてある。

骨材貯蔵槽２の下方から計量容器６上に渡って骨材サン
プリング装置１６が配設してあり、該骨材サンプリング
装置１６は多数の試料採取用のパケット１７をフレーム
１８の前後に配設したスプロケッ）１９に掛は回したチ
ェーン２１に取り付け、モータ２２の回転によりチェー
ン２１を駆動し、骨材貯蔵槽２の下部から払い出しする
際に骨材パケット１７で採取し、計量容器６内に試料と
して投入できるようにしている。なお、この骨材サンプ
リング装置はなんら上記の構造に限定するものではなく
、要は骨材貯蔵槽２から払い出しする際に骨材をサンプ
リングできる装置であれば良い。

２３は各種データを演算処理するマイクロコンピュータ
を示している。該マイクロコンピュータ２３はＣＰＵ２
４と記憶部２５を有しており、Ａ−Ｄ変換器２６．２７
を介してロードセル′７及び超音波センサ１２に接続し
てあり、ロードセル７及び超音波センサ１２により測定
したデータをＣＰＵ２４に取り込んで骨材表面水車を算
出するようにプログラミングされている。また骨材表面
水車算出のために必要な水の比重、骨材の表乾比重（骨
材内部にこれ以上吸水せず、かつ表面に水分が付着せず
に乾燥している状態での骨材の比重）及び計量容器６の
筒状部８や枝管１０の水位測定位置にあたる総断面積等
の初期データを設定入力する設定入力部２８や、処理結
果を表示する表示装置２９が接続されている。更に算出
した骨材表面水率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３０にも接続されている。

しかして、骨材の表面水車を測定する場合、マイクロコ
ンピュータ２３の記憶部２５に設定入力部２８を介して
水の比重Ｗ（水温を考慮して高精度な演算を行なうとき
はそれぞれの温度に対応した比重を、通常は１　（ｇ／
　ｃｃ）とする）、骨材の表乾比重Ｇ、計量容器６の筒
状部８の断面ｆｉＡ１（ｃｍ”）と枝管の断面積Ａ２（
ｃｍ勺との総面積ΣＡ　ｉ　（ｃｍ”）を予め設定入力
しておく、そして、計量容器６下部の開閉弁１１を操作
し、下部開口を閉塞した状態にし、貯水槽１３の注水パ
イプ１４のバルブ１５を開閉制御して適宜量の水を注水
して計量容器６の筒状部８の下部付近まで水位を上昇さ
せる。

注水後、ロードセル７によって注水した水の重量Ｗ　１
（ｇ）を測定するとともに、超音波センサ１２から枝管
ｌＯ内の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測定し、次式によって超音
波センサ１２から水面までの距離Ｌｌ（ｃ■）を算出す
る。

計測距離Ｌ　１（ｃ■）＝測定時間音速／２次に、骨材
貯蔵槽２から骨材を払い出し、骨材サンプリング装置１
６のモータ２２を回転させ。

複数のバラケト１フ内に骨材を受けてサンプリングしな
がらパック）１７を移動させ、順次バラケト１フ内の骨
材を計量容器６内に静かに投入する。

骨材中の気泡を発散させた後、計量容器６内の水と投入
した骨材の合計重量Ｗ２をロードセル７によって測定す
るとともに、超音波センサ１２で枝管１０内の水面と超
音波センサ１２との距離Ｌ２（ｃｍ）を測定する。この
とき投入した骨材量に応じて計量容器６の筒状部８内と
枝管１０内の水面は等しく上昇している。

これらの測定データはマイクロコンピュータに取り込み
５次式によって表面水率Ｐ　（＄）を算出する。

サンプリング骨材ＢＩｒＷｓ　（ｇ）は表乾状態の骨材
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 に表面水量 Ｗｓ となり が加わったものであるから、 となる、このときＶｓは計量容器６内の水位の変化量（
Ｌｌ　−Ｌ２　）から求めることができ、Ｖｓ　＝　（
Ｌｌ−Ｌ２）Ｘ　（ΣＡｉ　）Ｘ９ｗとなる。

またＷｓは測定した重量Ｗ２とＷｌとの差から求めるこ
とができＷｓ　＝Ｗ２−Ｗｌとなる。したがって最終的
に次式をマイクロコンピュータにプログラミングし、骨
材の表面水率Ｐ　（Ｘ）を算出する。

Ｐ（＄）＝ このようにサンプリング骨材の投入前後の計量容器６内
の水面の水位差を測定することにより簡単に骨材の表面
水車を算出ができる。また、計量容器６内への注水量は
一定量であることが望ましが、注水毎に水位を測定する
ので一定量とする必要がなく、また計量容器６内の残留
水分も次回の計測に影響を与えないので操作性が良く、
迅速かつ自動的に表面水車の測定が行えるものである。

こうして骨材の表面水率の測定が終了すると、計量容器
６下部の開閉弁１１を操作し、下部開口を開放して内部
の骨材を水とともに排出する。このとき、注水パイプ１
４から水を注水し、計量容器６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率測定方法にあっ
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なうことができ、また骨材の表面
水車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計量容器６内の水位を
測定するため、計量容器６内に水分が残留してもその影
響を受ることなく正確に表面水率を測定するこができる
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率測定装置の一実施例
を示す一部切り欠きした正面図、第２図は骨材表面水率
測定装置に採用する計量容器の他の実施例を示す正面図
である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）筒状部と貯溜部を有するフラスコ状の計量容器に
   適宜量の水を注水して筒状部の下部付近まで水位を上昇
   させ、その水面と距離センサとの距離Ｌ１と注水した水
   の重量Ｗ１とを測定し、次に被測定物である骨材を計量
   容器に適宜量投入し、先に注水してある水と投入した骨
   材との合計重量Ｗ２を測定するとともに、上昇した水面
   と距離センサとの距離Ｌ２を測定し、骨材の投入によっ
   て計量容器内を上昇する水面の総面積をΣＡｉ、水の比
   重をρｗ、被測定物である骨材の表乾比重をＧとし、次
   式、 ［｛（Ｌｉ−Ｌ２）（ΣＡｉ）（ρｗ）−（Ｗ２−Ｗ１
   ）／Ｇ｝／｛（Ｗ２−Ｗ１）−（Ｌｉ−Ｌ２）（ΣＡｉ
   ）（ρｗ）｝］×１００に基づいてマイクロコンピュー
   タにより表面水率を演算し、骨材の表面水率を求めるよ
   うにしたことを特徴とする骨材表面水率測定方法。
2. （２）上部開口と下部開口を有するフラスコ状の計量容
   器を重量測定手段に取り付け、計量容器の下部開口には
   開口を開放、閉塞する開閉弁を配設するとともに、上部
   開口の上位に計量容器内の水位を測定する距離センサを
   配設し、かつ重量測定手段と距離センサで測定したデー
   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率測
   定装置。
3. （３）上部開口と下部開口を有するフラスコ状の計量容
   器を重量測定手段に取り付け、計量容器の下部開口には
   開口を開放、開塞する開閉弁を配設するとともに、計量
   容器の側部に略Ｌ字状の枝管を連通させ、該枝管の上位
   に枝管内の水位を測定する距離センサを配設し、かつ重
   量測定手段と距離センサで測定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率測定装置。