JP2000356578A - 液状材料の流動性試験方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の流動性試験は、予め判断するための試
験として適していなかった。 【解決手段】 試料２５である所定容量の液状材料を、
予め決められた所定角度で傾斜した樋状体２の上端側か
ら流下させ、樋状体２に付した第１の標点位置に到着し
た後、第１の標点位置と一定の距離を置いた第２の標点
位置に到着するまでの時間を測定し、この時間の長短を
もって試料の流動性を評価する流動性試験方法を提供す
ることによって、従来の問題点は解決される。この試験
方法は、長さ方向の少なくとも２箇所に標点を備える樋
状体と、これを角度調節可能な傾斜姿勢に維持する支持
構造体と、試料である所定容量の液状材料を収容する試
料容器とを有する流動性試験装置によって、好適に実施
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、グラウトモルタ
ル、グラウトコンクリート、吹き付けモルタル、吹き付
けコンクリートのような液状の建築・土木用材料を含
む、比較的粘性の高い液状材料の流動性を評価するため
の流動性試験方法および装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、建築・土木用材料を含む液状材料
をホース等の管状体または樋状体によって搬送する場
合、予めその流動性を評価する試験が実施され、搬送性
の良否について判断がなされている。モルタルをホース
等で搬送する場合、ＪＩＳ Ｒ５２０１のフローテーブ
ルおよびフローコーンを用いる流動性・軟度試験、土木
学会基準のＰロート、ＪＡロートまたはＪロートを用い
るＰＣグラウト試験、傾斜管式グラウト粘度測定器また
はその他のＶロートを用いる流動性・軟度試験等を実施
してその流動性を評価している。コンクリートを搬送す
る場合は、ＪＩＳＡ １１０１のスランプ試験器、Ｏロ
ート、ＶロートまたはＬフロー試験器を用いる流動性・
軟度試験を実施してその流動性を評価している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】モルタルあるいはコン
クリートをホースで搬送する場合、その搬送性の良否は
材料の粘性に大きく影響を受ける。しかし、従来のＪＩ
Ｓ Ｒ ５２０１のフローテーブルまたはＪＩＳ Ａ
１１０１のスランプ試験器を用いる流動性・軟度試験
は、測定結果に材料の粘性が反映され難く、ホース管内
の搬送性を判断するための試験としては適していなかっ
た。

【０００４】一方、Ｐロート、ＪＡロート、Ｊロート、
ＶロートまたはＯロートを用いるロート式試験は、測定
結果に材料の粘性が反映され易いという点でホース管内
の搬送性を判断するための試験として適している。しか
し、これらの試験も、粘性の高い材料がロートから抜け
きるタイミングの見極めが非常に困難であるため、測定
に熟練を要するという問題点を有する。さらに、Ｐロー
ト、ＪＡロートおよびＪロートは、その形状からコンク
リートのように大きな骨材がある材料の試験ができない
という問題点を有し、ＶロートおよびＯロートはモルタ
ルとコンクリートの両方を試験できるが、器具が非常に
大きいため多くの試料を必要とし、取り扱い性が悪いと
いった問題点を有する。

【０００５】従来の他の試験である傾斜管式グラウト粘
度測定器を用いる試験は、モルタルの流動性を評価する
ための試験に適しているが、やはりコンクリートのよう
に大きな骨材を含む材料は試験できないという問題点を
有する。また、さらに他の試験であるＬフローを用いる
試験は、原則としてコンクリートの充填性試験であるた
め、ホース管内の搬送性を判断するための試験には適し
ていない。

【０００６】本発明の目的は、これら問題点を解決し、
比較的粘性の高い液状材料の搬送性を判断するための流
動性評価が、材料の種類を問わずに、容易に実施できる
流動性試験方法および装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】斯かる目的の下で、本発
明によれば、試料である所定容量の液状材料を、予め決
められた所定角度で傾斜した樋状体の上端側から流下さ
せ、樋状体に付した第１の標点位置に到着した後、第１
の標点位置と一定の距離を置いた第２の標点位置に到着
するまでの時間を測定し、この時間の長短をもって試料
の流動性を評価する流動性試験方法が提供される。この
流動性試験は、長さ方向の少なくとも２箇所に標点を備
える樋状体と、これを角度調節可能な傾斜姿勢に維持す
る支持構造体と、試料である所定容量の液状材料を収容
する試料容器とを有する流動性試験装置によって、好適
に実施することができる。

【０００８】以下、本発明の一具体例について説明す
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は、装置構造の理解のため、
本発明による装置を一部解体した状態を示している。試
験装置１は、樋状体２、およびこれを支えるための支持
構造体３を主部材として構成されている。例として、そ
の組み立て寸法は幅約４５０ｍｍ、長さ約９８０ｍｍ、
高さ約８５０ｍｍであり、材料はステンレス鋼である。

【００１０】支持構造体３は、下側が開放された状態の
コ字状断面を有する長尺部材である基台４と、基台４の
四隅すなわち長さ方向両側面の端部にそれぞれ付設され
た４本の脚５と、基台４の一方の端部領域に立設された
低位支持具６と、基台４の他方の端部領域に立設された
高位支持具７とを有する。基台４は、脚５によって水平
姿勢に設置される。この場合、基台４は必ずしも厳格な
意味で水平である必要はなく、概ね水平であればよい。
また、基台４は樋状体２の長さに対応した長さを有する
が、好適には樋状体２と比較して若干短い。脚５は、基
台４の下面に付設された脚保持片８によって一方向への
回転を制限するように基台４の側面に脚支点１５を中心
とする揺動回転可能に枢着され、基台４に沿うように折
りたたむことができる。脚５の先端には、床の保護や試
験装置１の滑り止め等を目的に、樹脂製の保護キャップ
を取り付けてもよい。

【００１１】低位支持具６は、基台４の上面に対して直
角姿勢且つ互いに対向するように基台４の両側面に付設
された２の垂直板９と、これら垂直板９の間で基台４の
上面から所定の高さに横架された低位支持棒１０とを有
する。垂直板９は、例えば溶接によって固着されるが、
その姿勢は基台４の上面に対して概ね直角であればよ
く、基台４の上面に付設されていてもよい。低位支持棒
は丸棒であり、垂直板９に溶接されている。

【００１２】高位支持具７は、基台４の上面に対して直
角姿勢且つ互いに対向するように基台４の両側面に付設
された長尺な２の支柱１１と、これら支柱１１の間の低
位支持棒１０より高い位置に取り外し可能に横架される
高位支持棒１２と、支柱１１の間で基台４の上面に接す
るように下部領域に装架された直立保持板１３とを有す
る。支柱１１は、基台４の側面の支点ピン１６を中心と
して揺動回転可能な状態に枢着される。直立保持板１３
は、支柱１１同士を不動に連結するとともに、低位支持
具６と反対側に位置する支柱１１の縁部に溶接されて、
支柱１１が低位支持具６と反対の方向に回転することを
阻止している。これによって、支柱１１は、低位支持具
６側から水平方向荷重を受けても倒れることのないよう
に樋状体２を支えることが可能である。また、支柱１１
を取り付ける支点ピン１６は側面端部にある脚支点１５
の内側上位に位置し、支柱１１が脚５と干渉することな
く基台４に沿うように折りたためるようになっている。
さらに、支柱１１には、長さ方向に複数の穴１４が所定
間隔を置いて形成されており、高位支持棒１２の高さ位
置を調節できるようになっている。支柱１１は、他の様
々な方法で基台４に付設することができるが、具体例の
ように収納寸法のコンパクト化を考慮した方法がよい。
高位支持棒１２および穴１４は、高位支持棒１２の脱落
防止および取り外し容易のため、スナップオン方式すな
わち穴１４に入れるとき高位支持棒１２が変形して、入
ったら元に戻り、このとき音がするような構造を適宜採
用することができる。また、穴１４に貫通させる取り付
け方法ではなく、例えば掛止部分を有する支柱１１に引
っ掛ける方法によって取り付けてもよいことは、当業者
に理解されるであろう。

【００１３】長さ方向の縁にフランジを備える半円筒状
に形成された樋状体２は、長さ方向に一定の距離を隔て
て位置する２の標点と、下端側に付設された低位受具１
７と、上端側に付設された高位受具１８とを有する。標
点は、樋状体２の長さ方向の位置を明示する部分であ
る。本具体例では、第１の標点がフランジの上面に付さ
れた線２０であり、第２の標点は樋状体が下端１９であ
るが、予め決められた他の部分を標点とすることもでき
る。低位受具１７は、断面コ字状に形成された比較的幅
の狭い薄板であり、上側が開放された状態で樋状体２の
下端側裏面のフランジ部分に装架される。低位受具１７
は、底部に樋状体２の長さ方向と直角で低位支持棒１０
に係合するスリット状の切り欠き部を備える。高位受具
１８は、断面コ字状に形成された幅広の薄板であり、上
側が開放された状態で樋状体２の上端側裏面のフランジ
部分に装架される。高位受具１８は、その任意の位置で
高位支持棒１２と当接することができる平坦な底部を有
し、樋状体２の半円筒底部を保護するとともに、長さ方
向と直角面内の傾きに対する安定性を与える。樋状体２
は半円筒状でなくともよく、例えば断面コ字状とするこ
とができる。樋状体２は、例えば、半径約５０ｍｍ、長
さ約８８０ｍｍの半円筒形状で、線２０は樋状体の下端
１９から４００ｍｍ上端側のフランジ部分に付される。

【００１４】図２に示すように、低位支持棒１０が低位
受具１７の切り欠き部に係合して下端側を支え、高位支
持棒１２が高位受具１８の平坦な底部に係合して上端側
を支えることによって、樋状体２は傾斜姿勢に維持され
る。このとき、垂直板９および支柱１１が、樋状体２の
横方向への脱落を防止している。樋状体２は、高位支持
棒１２を取り付ける任意の穴１４を選択することによっ
て、低位支持棒１０を枢支点とする傾斜角度の変更が可
能である。樋状体２は、試料の粘性等を考慮して試験に
適した傾斜角度で設置されるが、予め搬送性の良好な標
準試料等で試験を実施し、好適な傾斜角度を決めておく
ことができる。また、樋状体２は、本具体例の他にも、
１の枢支点にネジ止めする等の当業者に理解されるであ
ろう様々な態様で支持することができる。樋状体２は、
例えば、傾斜角度を１８°とし、樋状体の下端１９が基
台４の端部を越えて外側に出た位置で、その高さが約３
８０ｍｍとなるように設置することができる。

【００１５】試験装置１は、流動性試験対象物である試
料２５を収容する試料容器２３と、これを積載して樋状
体２の上端部位に配置する試料容器台２１と、樋状体の
下端１９の下に配置されて流下させた試料２５を回収す
る試料受け容器２２とをさらに有する。試料容器２３
は、樋状体２の円筒直径より小さい直径を有する円筒側
部および樋状体２の円筒直径より大きい一辺を有する正
方形の底板を有する。側部内面には、試料２５を所定容
量準備することを容易にする容量目盛り２４が付されて
いる。試料容器台２１は、積載する試料容器２３の底板
より若干大きい面を有する四角形板であり、樋状体２の
上端下面に水平な状態で固着される。四角形板の、樋状
体２に固着された辺以外の三辺には、試料容器２３脱落
防止用の折り返しが設けられ、試料容器２３を安定して
積載することができるようになっている。試料２５を流
下させる際は、試料容器２３が樋状体２３の上端部位に
配置され、樋状体の下端１９に向けて倒される。このと
き、試料容器２３の底板余白部分が樋状体２の上端の縁
に引っ掛かる掛止具となり、試料容器２３は滑り落ちる
ことなく樋状体２の上端部位に維持されるようになって
いる。試料容器２３は、例えば、一辺１１０ｍｍの正方
形底板と、この上に固着される直径９２ｍｍ、深さ１７
０ｍｍの円筒側部とからなり、底板からの高さが約１５
０ｍｍの側部内面に容量目盛り２４が付される。試料容
器２３の設置および維持の方法は、例えば、試料容器２
３を樋状体２の上端部位に固着し、試料容器２３の下部
に排出口を設け、ここから試料２５を流下する等、当業
者によって理解される他の方法とすることができる。

【００１６】試験装置１を用いた流動性試験の手順は、
以下の通りである。

【００１７】まず、試験を開始する前に、ブラシ等を使
用して樋状体２の溝を水で濡らし、溝の状態を安定させ
ておく。次に、試料２５を収容した試料容器２３を試料
容器台２１の上に配置し、これを樋状体の下端１９に向
けて倒すことによって試料２５を流下する。この際、試
料２５をできるだけ一斉に放出するため、また、試料２
５の初速を安定させるため、試料容器２３を所定速度、
すなわちできるだけ素早く且つ一定の速度で転倒させる
とよい。本具体例の試料容器２３は、底板の一辺を支点
として小さい力で転倒させることが可能であり、また、
転倒後は上端部位に維持されるので、作業に余裕が生
じ、転倒速度を制御し易い。また、通常、試料２５が樋
状体２の上端部位から第１の標点位置までの距離を移動
する間に、試料容器２３の転倒速度に関する多少のばら
つきが吸収されるので、速度の制御は厳格でなくてもよ
い。次に、試料２５が流下して、その先端が線２０に到
着したら予め準備したストップウォッチで時間測定を開
始し、樋状体の下端１９に到着したら測定を終了する
（図３は、時間測定中の試験装置１の状態を示す）。試
料２５の流動性は、測定結果と基準値とを比較すること
によって評価される。基準値は、搬送性の良好な標準試
料等で予め試験を実施して決められた好適な値である。
例えば、樋状体２の傾斜角度を１８°とした場合のポリ
マーグラウトコンクリートまたは吹き付けポリマーモル
タルの流動性試験において、ホース管内の搬送性が良好
となるのは、測定結果が６±２秒の場合である。

【００１８】

【発明の効果】本発明の実施によって、以下の効果が得
られる。 （１）モルタル、コンクリートまたはその他液状材料を
ホース等で搬送する場合の搬送性の良否を正確に判断す
ることができる。 （２）モルタル、コンクリートまたはその他液状材料
を、同一の方法および装置で試験することができる。 （３）試験に対する熟練を不要とし、試験に必要な試料
を削減することによって、試験時間の短縮および試験費
用の削減をもたらす。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による試験装置を一部分解した状態の斜
視図。

【図２】本発明による試験装置の斜視図。

【図３】本発明による試験装置で試験を実施している状
態の斜視図。

【符号の説明】

１ 試験装置 ２ 樋状体 ３ 支持構造体 ４ 基台 ５ 脚 ６ 低位支持具 ７ 高位支持具 ８ 脚保持片 ９ 垂直板 １０ 低位支持棒 １１ 支柱 １２ 高位支持棒 １３ 直立保持板 １４ 穴 １５ 脚支点 １６ 支点ピン １７ 低位受具 １８ 高位受具 １９ 樋状体の下端 ２０ 線 ２１ 試料容器台 ２２ 試料受け容器 ２３ 容量容器 ２４ 容量目盛り ２５ 試料

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 試料である所定容量の液状材料を、予め
   決められた所定角度で傾斜した樋状体の上端側から流下
   させ、樋状体に付した第１の標点位置に試料が到着した
   後、第１の標点位置と一定の距離を置いた第２の標点位
   置に到着するまでの時間を測定し、この時間の長短をも
   って試料の流動性を評価する流動性試験方法。
2. 【請求項２】 第２の標点が樋状体の下端である請求項
   １に記載された流動性試験方法。
3. 【請求項３】 所定容量の液状材料を試料容器に収容
   し、試料容器を樋状体の上端部位に配置し、これを所定
   速度で転倒させることによって試料を流下させる請求項
   １または請求項２に記載された流動性試験方法。
4. 【請求項４】 長さ方向の少なくとも２箇所に標点を備
   える樋状体と、これを角度調節可能な傾斜姿勢に維持す
   る支持構造体と、試料である所定容量の液状材料を収容
   する試料容器とを有し、樋状体の上端部位から試料容器
   に収容された試料を流下させ、試料が第１の標点位置に
   到着してから第２の標点位置に到着するまでの時間を測
   定し、この時間の長短をもって試料の流動性を評価でき
   るようになっている流動性試験装置。
5. 【請求項５】 標点の１つが樋状体の下端である請求項
   ４に記載された流動性試験装置。
6. 【請求項６】 樋状体は長さ方向の縁にフランジを備え
   る半円筒状に形成され、標点の少なくとも１つはフラン
   ジ上面に付されている請求項４または請求項５に記載さ
   れた流動性試験装置。
7. 【請求項７】 試料容器は、少なくとも試料の流下中お
   よび流下後において、樋状体の上端部位に維持されるよ
   うになっている請求項４から請求項６までのいずれか１
   項に記載された流動性試験装置。
8. 【請求項８】 樋状体の上端部位に試料容器を配置する
   試料容器台を有し、試料容器は掛止具を備え、試料容器
   台の上に配置した試料容器を試料を流下させるために樋
   状体の下端に向けて転倒させたとき、試料容器の掛止具
   が樋状体の上端に掛止することによって試料容器が樋状
   体の上端部位に維持されようになっている請求項７に記
   載された流動性試験装置。
9. 【請求項９】 支持構造体は、樋状体の長さに対応する
   長さを有する基台と、基台に付設されてこれを水平姿勢
   に設置する脚と、基台の一方の端部領域に立設される低
   位支持具と、基台の他方の端部領域に立設される高位支
   持具とを有し、低位支持具および高位支持具が基台の上
   で樋状体のそれぞれ下端側および上端側を支えることに
   よって樋状体を傾斜姿勢に維持するようになっている請
   求項４から請求項８までのいずれか１項に記載された流
   動性試験装置。
10. 【請求項１０】 高位支持具は、基台の上面と直角姿勢
    で立設された長尺な２の支柱と、これら支柱間に取り外
    し可能に横架された高位支持棒とを有し、支柱には長さ
    方向に複数の高位支持棒取り付け部分が間隔を置いて形
    成されており、高位支持棒の高さ位置を調節することに
    よって樋状体の傾斜角度を変更できるようになっている
    請求項９に記載された流動性試験装置。
11. 【請求項１１】 脚および高位支持具は、所定角度範囲
    の揺動回転可能な状態で基台に枢着され、基台に沿うよ
    うに折りたたむことができるようになっている請求項９
    または請求項１０に記載された流動性試験装置。