JPH01249306A - 砂などの粒状材とセメント類などの粉体および液体による混合物の調整法 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 「発明の目的」 本発明は砂などの粒状材とセメント類などの粉体および
液体による混合物の調整法に係り、粉体、粒体、更には
塊状体および水のような液体からなる混合物に関し、そ
の硬化前における流動特性ないし分離性および硬化後に
おける物性について当該混合物の固体分と液体弁とが相
対的に影響し合う液量および細骨材のような粒状材との
混合物に関する水中最密状態の単位容積重量その他の新
しいデータを求め、これを用いて前記した混合物につい
ての配合計画を決定し、又斯かる混合物の物性を予測な
いし制御し、合理的且つ的確な混合調整を得ようとする
ものである。

（産業上の利用分野） 粉体、粒体（塊状物を含む）および水のような液体の混
合物を調整するに当ってその配合計画を決定し、又その
硬化前および硬化後における特性を予測、制御する技術
。

（従来の技術） モルタルまたはコンクリートのような粉体、粒状材（細
骨材）、焼体（粗骨材）および水のような液体を用いた
複合混合物は各種土木、建築などに広く利用されており
、このような混合物の配合については粒体、焼体につい
てのＪＩＳによる吸水率Ｑや細骨材についての単位容積
重量（ρｓｏ）を絶幹基準として採用し、統計的手法に
より目的に沿った計画配合を求めるのが一般的であって
、適宜に添加剤や繊維材などを添加した場合においても
基本的には同じ関係である。

ところが、このような調整に当っては前記したような資
料粉粒の液体存在下における吸着現象（その反面におけ
る分散現象）などがあり、所期する均斉な調整物を得る
ことができないことは周知の通りである。このような現
象はそうした調整物を用いて目的製品を得る場合におけ
る成形性ないし充填性、ブリージング性ないし分離性、
更には該混練物の成形硬化によって得られる製品の強度
その他の特性に影響し、又該調整物の搬送その他の荷役
取扱いに影響する。

従ってこの吸着現象などに関してはそれなりに検討が加
えられているが丸従来では単に理論的ないし定性的に理
解するものである。このような従来一般の技術的状態に
おいて、本発明者等は塁に特願昭５８−５２１６号（特
開昭５９−１３１１６４号）や特願昭５８−２４５２３
３号（特開昭６０−１３９４０７号）のような提案をな
し、特にコンクリートないしモルタルに用いられる細骨
材表面における吸着液の定量化に関する試験測定法ない
しそのような試験測定結果を利用した混練物の調整に関
する１連の手法を提案した。即ちこれらの先願技術は前
記のような粒子ないし粉体表面に耐着介在する水などの
液体に関し、毛細管現象的に粉粒間に保留停滞されたも
のと粉粒表面に吸着されたものに区分して考察し、特に
その後者について定量的に試験測定しようとするもので
、しかも複数個の試料に対し同一遠心力条件による能率
的な測定が可能であり、それだけに上記したようなコン
クリートやモルタルなどの調整に関し従来の湿熱として
同じ液体と理解把握されているものを区分して理解し、
しかもその測定結果を夫々の条件下に即応して定量的に
得しめるものであることからその混練、調整上画期的を
改善結果を得しめている。

なお上記したような混合物を得るに当って細骨材自体に
吸水される吸水量ないし吸水率については従来からそれ
なりに考慮されているところであって、ＪＩＳ　　Ａ１
１０９においても吸水率Ｑとして式を示して規定されて
いる。

又このような混合物についてその流動性が成形性ないし
充填性について重要な要因をなすことは明かで、斯うし
た流動性の測定についてはＪＩＳＲ５２０１においてセ
メントの物理試験方法としてフロー値の測定が規定され
ている。即ち上記のような混合物についてフローテーブ
ルにおいて流動性をその展開直径として求めるものであ
る。

（発明が解決しようとする課題） 前記したような従来−船釣な技術は、ＪＩＳ規定の如き
により細骨材に関し、例えば表面乾燥飽水状態による吸
水率と粗粒率、実績率等の測定データを用い上記したよ
うな混練物等の液分を把握調整しようとするもので・あ
って、具体的な混練物の調整に当ってはその物性を的確
に把握し制御することができない。即ちこのような混練
物に関しては分離ブリージング性ないしワーカビリティ
、圧送性、締固め性等の物性が必要であることは周知の
通りであるが、これらの物性は水セメント比や砂セメン
ト比が同じであっても得られた混練物の特性はやはり変
動する。更に斯うした混練物を密実に充填成形するため
には振動その他の圧密処理を加えることが一般的である
が、そうした振動その他の圧密処理に際して混練物の示
す挙動ないし変化は同じＪＩＳ規定による測定値のもの
であっても大幅に異っていることが殆んどである。又厚
層にコンクリート打ちをなし或いは型枠を縦形としてコ
ンクリートを打設充填した場合において打設充填された
生コンクリートまたはモルタルの示す様相は種々に変動
したものとなる。

ところで本発明者等は斯かる混練のだめの配合水を分割
し、その特定範囲における一部を均等に細骨材へ耐着さ
せてからセメントを添加して１次混練し、次いで残部の
水を加えて２次混練することにより、ブリージングや分
離が少く、しかもワーカビリティにおいて優れた混練物
を得しめ、又それによって得られる成形体の強度その他
を同じ配合条件において相当に高めることのできる有利
な技術を開発し業界の好評を得ているが、そうした新技
術を採用しても細骨材が異なることによって具体的に得
られた混練物における前記したような諸効果の程度は種
々に異ったものとなる。

このような課題を解決すべく本発明者等によって提案さ
れた前記先願技術では粒子表面における吸着液と、そう
でないものとを区分するだけでなく、その吸着液に関し
て定星的な解明を図るものであって、頗る有効な手法と
言えるが、この技術に関して具体的な測定をなし、その
結果を用いてコンクリートやモルタルの調整をなした多
数の結果について仔細を検討したところ、夫々のモルタ
ルやコンクリートなと゛の言周整において、なおそれな
りの的確性を有し得ない傾向が認められた。即ちこれら
の実験結果によると、細骨材のような骨材類と粉体間の
相互干渉性（セメントと骨材間のなじみ）および骨材（
細骨材を含む）の制御を確保することが容易でない。つ
まりこれら資材の表面粗度、材質、形状、表面吸着力等
は、従来のＪＩＳ規定などで解明できない骨材の性質が
コンクリートやモルタルの分離ブリージング性、ワーカ
ビリティ、圧送性、締固め性などに大きく関与している
ものと推定されるが、このような関係を的確に解明し、
合理的な混練物を得ることができない。

従って具体的には試し練りを繰返し、できるだけ有利な
配合混線条件を決定することとなることはこのようなコ
ンクリートなどの施工に関する各種文献に記載の１ｆｆ
ｌりであるが、斯うした試し練りは１つの結果を得るた
めに相当の工数と時間を必要とし、例えば得られる製品
の強度まで求めようとすると一般的に４週間をも必要と
する。況して繰返して調整し試験するとすれば著しい長
時間が消費され、具体的施工に即応できない。この故に
ごの試し練りは基本的には夫々の作業者等による経験な
いし勘により、又比較的短時間内に測定結果の求められ
るもののみを試験して全般を推定するようなこととなら
ざるを得す、合理性を欠くと共に的確な合致を得ること
ができず、相当の誤差範囲を見込むことが必要である。

吸水率についてＪ　Ｉ　Ｓの規定するところは一応それ
なりの根拠を有するものの如くで、斯うした吸水率を考
慮して具体的な配合水量などを決定することが行われて
いる。然しこのような従来のＪＩＳ規定による吸水率を
拍除ないし加算して配合水量を決定する従来法によるも
のは、それによって得られる混練物ないし製品の特性が
必ずしも特定ないし特定状態のものとならないことは周
知の如くで、従来においては斯うした変動の生ずること
は天然的に得られる砂などを採用することによる不可避
的な現象と理解されている。

又このような混合物についての流動性ないし成形性を測
定する従来のフロー値は勿論それなりの合理性を有する
ものではあるけれどもフローテーブル上における混練物
の展開直径によって得られた値についての解明が困難で
、例えばこのフロー値に対して決定的要因をなすことの
明かな水セメント比との関係を図表化しても直角座標上
において曲線とならざるを得す、この結果によって解析
することは頗る困難である。

「発明の構成」 （課題を解決するための手段） １、　砂や粒状スラグ、人工細骨材その他のこれらに準
じた粒状材に対しセメント類、フライアッシュ、粉末ス
ラグなどの粉体と水その他の液体を用いたモルタルまた
はコンクリートのような混合物を得るに当り、前記粒状
材装入面を液面と略一致させた水中条件下で圧密充填操
作した水中最密状態充填物を準備し、該水中最密状態に
おける前記粒状材の水中単位容積重量を求め、該水中単
位容積重量により前記混合物の調整条件を決定すること
を特徴とする砂などの粒状材とセメント類などの粉体お
よび液体による混合物の調整法。

２、前記１項によって得られる粒状材の水中単位容積重
量と該粒状材の絶乾条件下で同様に圧密充填操作した絶
乾最密状態充填物における絶乾単以容積重量との差を流
動性微粒重量とし、あるいはこれを粒状材の比重で除し
た値を流動性微粒容量として求め、これらの流動性微粒
重量または流動性微粒容量の何れか一方または双方によ
り前記混合物の調整条件を決定することを特徴とする砂
などの粒状材とセメント類などの粉体および液体による
混合物の調整法。

３、前記１項によって得られる水中単位容積重量（ρ３
．）から粒状材の水中緩み率（甲５，４）を下記する式
によって求め、該水中緩み率により前記混合物の調整条
件を決定することを特徴とする砂などの粒状材とセメン
ト類などの粉体および液体による混合物の調整法。

Ψｓｗ＝（Ｉ　　Ｓ／ρ、い）ｘｌｏｏＳ：粒状材量 ４、　砂や粒状スラグ、人工細骨材その他のこれらに準
じた粒状材に対しセメント類、フライアッシュ、粉末ス
ラグなどの粉体と水その他の液体を用いたモルタルを得
るに当り、該モルタルのフローテーブルによる流動性測
定を行い、その展開直径（フロー値）により、またはフ
ローテーブル上における展開面積を直接に求め、該展開
面積により前記混合物の調整条件を決定することを特徴
とする砂などの粒状材とセメント類などの粉体および液
体による混合物の調整法。

５、前記４項によってフロー試験値を求めるに当り、粒
状材と粉体との配合比が一定で、しかも液体と粉体との
配合比を変えた複数のモルタルを準備し、これらのモル
タルについて夫々上記した試験値を求め、これらの試験
値と前記しだ液体と粉体との配合比との間における直角
座標による図表上の直線状態を求め、この直角座標によ
る図表上の直線状態により前記混合物の調整条件を決定
することを特徴とする砂などの粒状材とセメント類など
の粉体および液体による混合物の調整法。

６、　モルタルやコンクリートを調整するに必要なモル
タルのフロー試験を行うに゛当り、粒状材と粉体との配
合比（Ｓ／Ｃ）を異にし、しかも同じＳ／Ｃにおいて液
体と粉体の配合比（Ｗ／Ｃ）を変化させた２個以上の試
料により得られたフロー値またはフロー面積と前記液体
粉体配合比（Ｗ　／　Ｃ）についての２本以上のＳ／Ｃ
直線式に関する実験常数をそれぞれ求め、該実験常数に
よりフロー値またはフロー面積値と前記Ｗ／ＣおよびＳ
／Ｃの関係を求め、上記粒状材、粉体、液体を用いた任
意の配合条件下における流動性を予測することを特徴と
する砂などの粒状材とセメン）１等の粉体および水など
の液体による混合物の調整法。

７、　モルタルやコンクリートを調整するに必要なモル
タルの流動性と粒状材粉体比（Ｓ／Ｃ）および液体粉体
比（Ｗ／Ｃ）との関係について、砂などの粒状材におけ
る比表面積（Ｓｍ：ｃｎ（／ｇ）、流動性微粒分（Ｍｓ
ｖ）を計測し、フロー面積（ＳＦＬ　）とＷ／Ｃの座標
における関係を前記ＳｍとＭ　ｓ　ｖを関数とする実験
常数によるＳ／Ｃの直線式を求め、この直線式により任
意のＳ／Ｃにおけるフロー面積とＷ／Ｃとの直線関係を
求め、これによりモルタルの流動性と配合を予測決定す
ることを特徴とする砂などの粒状材とセメント類等の粉
体および水などの液体による混合物の調整法。

８、砂や粒状スラグ、人工細骨材その他のこれらに準じ
た粒状材に対しセメント類、フライアッシュ、粉末スラ
グなどの粉体と水その他の液体を加えたモルタルまたは
コンクリートのような混合物を得るに当り、前記粉体に
対する粒状材の比表面積を変化させた複数個の混合物に
対し脱液エネルギーの上昇によっても実質的に含有液量
が低下しない所定値以上の脱液処理を行った後における
各残存含液率を夫々求め、それら残存含液率が前記粒状
材の比表面積変化に伴い比例的に変化する相対限界吸着
水率として上記比表面積と残存含液率との関係で示した
直角座標による図表において形成する直線とその比表面
積変化との交点を前記粒状材に関する真の吸水率として
求め、該吸水率により前記混合物の調整条件を決定する
ことを特徴とする砂などの粒状材とセメント類などの粉
体および液体による混合物の調整法。

９、砂や粒状スラグ、人工細骨材その他のこれらに準じ
た粒状材に対しセメント類、フライアッシュ、粉末スラ
グなどの粉体と水その他の液体を用いたモルタルまたは
コンクリートのような混合物を得るに当り、２項によっ
て得られた流動性微粒量を３項によって求めた水中緩み
率の関数として用い、基本流動水量（誓、）を次の１式
で求めると共に、■式によって該混合物の配合条件を予
測決定することを特徴とする砂などの粒状材とセメント
ｍなどの粉体および液体による混合物の調整法。

Ｗい−Ｋ・甲、Ｗ−３−・・−Ｉ 但し」二弐においてＫ、ｋは流動性微粒量の関数である
。

Ｗｗ　＝１０００−（Ｃｖ　＋　ｃｔ　・Ｃ＋　Ｓｖ＋
β−５）−ｎ但し上式において、ｃｖは粉体の単位容積
重量、α・Ｃは粉体の拘束水量、ｓ９は粒状材の単位容
積重量、β・Ｓｍは粒状材の拘束水量である。

１０、砂や粒状スラグ、人工細骨材その他のこれらに準
じた粒状材と粗骨材の何れが一方または双方に対しセメ
ント類、フライアッシュ、粉末スラグなどの粉体と水そ
の他の液体を用いたモルタルまたはコンクリートのよう
な混合物を得るに当り、８項による粒状材の真の吸水率
を用い、７項により該混合物の流動性と配合を予測決定
し普通混練することを特徴とする砂などの粒状材とセメ
ント類などの粉体および液体による混合物の調整法。

１１、砂や粒状スラグ、人工細骨材その他のこれらに準
じた粒状材と粗骨材の何れか一方または双方に対しセメ
ント類、フライアッシュ、粉末スラグなどの粉体と水そ
の他の液体を用いたモルタルまたはコンクリートのよう
な混合物をその配合水の一部を添加して１次混練してか
ら残部の配合水を添加し２次混練して得るに当り、前記
粒状材の相対保有水率または相対限界表面吸着水率を利
用して１次混練水を決定し、７項により該混合物の全配
合水を決定することを特徴とする砂などの粒状材とセメ
ント類などの粉体および液体による混合物の調整法。

１２、砂や粒状スラグ、人工細骨材その他のこれらに準
じた粒状材に対しセメント類、フライアッシュ、粉末ス
ラグなどの粉体、砂利その他の粗骨材と水その他の液体
を用いたコンクリートを得るに当り、該コンクリートに
おいて求められるスランプ値と前記粗骨材の間隙率によ
りモルタルのフロー値を求め、該フロー値と目的とする
コンクリート強度から導かれる液体対粉体比（Ｗ／Ｃ）
により配合条件を決定することを特徴とするコンクリー
トの調整法。

１３、セメント計量ホッパー、細骨材などの粒状材計量
ホッパーおよび水計量槽を有し、これらのホッパーおよ
び計量槽に設けられたセンサーからの出力信号を入力と
する制御盤を備え、該制御盤には４項によるフロー値ま
たはフローテーブル上における展開面積と水セメント比
（Ｗ／Ｃ）との関係から細骨材対粉体比（Ｓ／Ｃ）の関
数演算機構および該細骨材対粉体比の関数演算機構に接
続された係数決定部を設けたことを特徴とする砂などの
粒状材とセメント類などの粉体および液体による混合物
の調整装置。

１４、セメント計量ホッパー、細骨材などの粒状材計量
ホッパーおよび水計量槽を有し、これらのホッパーおよ
び計量槽に設けられたセンサーからの出力信号を入力と
する制御盤を備え、該制御盤には２項による流動性微粒
重量または流動性微粒容量と前記粒状材の比表面積との
関数演算機構および該関数演算機構に接続された係数決
定部を設けたことを特徴とする砂などの粒状材とセメン
ト類などの粉体および液体による混合物の調整装置。

１５、セメント計量ホッパー、細骨材などの粒状材計量
ホッパー、粗骨材計量ホッパーおよび水計量槽を有し、
これらのホッパーおよび計量槽に設けられたセンサーか
らの出力信号を入力とする制御盤を備え、該制御盤には
目的混合物における配合条件としてのスランプ値と強度
およびこの強度から求められろ水セメント比（Ｗ／Ｃ）
と粗骨材間隙の各入力手段を夫々設けると共に前記スラ
ンプ値と粗骨材間隙率との関数演算機構と該関数演算機
構に接続されたモルタルのフロー値決定部および判定演
算部とコンクリートの配合決定部を有することを特徴と
する砂などの粒状材とセメント類などの粉体および液体
による混合物の調整装置。

（作用） 粒状材装入面と液面とを略一致させた水中条件下で圧密
充填操作した水中最密状態充填物による単位容積重量は
このような混合物におけるその他の単位容積重量に比し
最大値を得しめ、しかもこのような水中単位容積重量は
実際のモルタルまたはコンクリートの打設充填状態に最
も近似した値と推定され、このような打設充填状態を代
表する。

即ら斯うした水中単位容積重量を指標として斯様な混合
物の調整条件を決定することにより的確な性状ないし特
性を求め得る。

前記した水中単位容積重量と絶乾状態における絶乾単以
容積重量との差は粒状材中に存在する流動性微粒が粒状
材間の間隙に前記のような水中条件下で充填されたこと
に原因するものと推定され、斯うした流動性微粒量は水
セメント比（混入空気をも水として求める）などとの間
に的確な対応関係を示す。

前記のような水中単位容積重量によって求められる粒状
材の水中緩み率も具体的な充填打設物における適切な指
標となる。

セメントのような粉体に対する粒状材の比表面積を変化
させた、即ち粒度分布を異にした複数の混合物に対し夫
々脱液エネルギーを作用させ、その脱液エネルギー上昇
によっても実質的に含有液量が低下しない所定の値以下
の脱液処理を行った後における各残存含液率が粒状材の
比表面積変化に伴い比例的に変化する相対限界吸着水率
を上記比表面積と残存含液率の関係で示した直角座標に
よる図表において得られる直線と比表面積変化との交点
は粒状材の表面積のない状態で含有される液量であって
、この液量を当該粒状材に関する真の吸水率と理解せし
める。該吸水率によって粒状材を用いた上記混合物に関
する液量を求めることによりその物性と適切に合致した
データを得しめる。

前記混合物の流動性に関してフローテーブルにおける試
験値として展開直径（従来からのフロー値）もさること
ながら展開面積を求めることにより実際の打設注入時に
おける流動展開状態に即応したデータを提供し、的確な
配合調整条件を提供する。

上記したフロー試験の展開面積を、液体と粉体との配合
比を変えた複数のモルタルについて求め、それらの展開
面積と当該液体粉体の配合比との間における直角座標に
従った図表上の直線状態は法則的であり、このような直
線状態により上記混合物の全般的様相を的確に把握せし
め、具体的な試験測定を経ないでも上記配合比の変動に
よる流動特性を理解せしめる。

前記展開面積は液体と粉体との配合比のみならず粒状材
と粉体との配合比をも変えた複数の試料について夫々求
めることにより、上記同様に粒状材と粉体との関係につ
いても混合物の全般的関係を任意の混合条件について求
め、その特性を把握せしめる。

前記粒状材、粉体および液体による混合物に関し、その
粉体に対する粒状材の比表面積を変化させた複数個の混
合物に対し脱液エネルギーの上昇によっても実質的に含
有液量が低下しない所定値以上の脱液処理を行った後に
おける各残存液率が上記粒状材の比表面積変化に伴い比
例的に変化する相対限界吸着水率として得られ、この相
対限界吸着水率がその比表面積と残存含液率との関係で
示した直角座標において形成する直線と比表面積零軸と
交点は比表面積が雰でしかも吸水される液量であること
から真の吸水率として理解され、このような真の吸水率
により従来のこのような混合物に関して解明できなかっ
た適正な関係が解明される。

前記流動性微粒量を水中緩み率の関数として基本流動水
量Ｗ、１を求め、この基本流動水量により混合物の配合
条件を予測決定することにより得られた混合物の流動性
の如きが的確に求められる。

普通混純に当り前記した真の吸水率を用い混合物の流動
性と配合条件を予測決定することにより精度の高い混合
物が調整される。

配合水の一部を添加して１次混練してから残部の配合水
を添加して混練し、１次混練により粒状材表面に安定な
造殻被覆を形成するに当り、その１次混練水量を粒状材
の相対保有水率によって決定することにより前記造殻被
覆を安定化し、最も高精度且つ商品質の混合物を得しめ
る。

粗骨材を用いたコンクリートを得るに当り、該コンクリ
ートにおいて求められるスランプ値と粗骨材の間隙率に
よりモルタルのフロー値を求め、このフロー値と目的と
するコンクリート強度から専かれるＷ／Ｃにより配合条
件を決定することにより合理的で精度の高いコンクリー
トが得られる。

制御盤にフロー値またはフローテーブル上における展開
面積とＷ／Ｃとの関係からＳ／Ｃの関数演算機構を設け
ると共に・係数決定部を接続することによって的確なＳ
／Ｃ関係が迅速且つ的確に求められる。

制御盤に流動性微粒重量または容量と粒状材比表面積と
の関数演算機構とそれに接続された係数決定部を組込む
ことにより、これらの関係も常に的確で迅速に決定され
る。

制御盤に目的混合物における配合条件としてのスランプ
値と強度から求められるＷ／Ｃと粗骨材間隙率甲。の入
力手段とを設けると共に前記スランプ値と甲。との関数
演算機構とそれに接続されたモルタルのフロー値決定部
および判定演算部とコンクリートの配合決定部を設ける
ことによりコンクリートの配合関係が迅速且つ正確に得
られる。

（実施例） 上記したような本発明について更に説明すると、本発明
者等は既述したような砂の如き粒体、セメントのような
粉体および水などの液体から成る混練物について、その
配合、混練によって得られる混合物ないしその混合物に
よって成形された製品の特性などを的確に予測し、その
適切な配合設計を決定しあるいは計画配合条件を解析し
て合理的な混合物を企画ないし調整し更には具体的製品
を得ること（これらを総合して本発明では調整法という
）について多くの実地的検討を重ねると共に推考を重ね
た。即ちこのような混合物に関しては従来から各方面に
おいて多くの検討、研究がなされ、水力配合、現場配合
などに関し土木学会やＪＩＳ規格などに種々の規定ない
し標準水力が示されてはいるが、上限または下限を規定
し或いはそれなりに広い範囲を規定するものであって、
結局は試し練りによって決定すべきこととなることは既
述の如くで、各種文献にも記載されている通りである（
例えば「新しいコンクリート工学」　（１９８７年５月
２０日朝倉書店発行など）。然しこの試し練りによると
きの困難さ、不合理さは前述のように明確である。

本発明者はこのような実情を打開することについて検討
した結果、上述のような天然または人工の各捕砂や粒状
スラグ、それら砂の基準的粒度組成を有するように調整
されたガラス玉その他の粒体とセメントなどの粉体およ
び水その他の液体（以下代表的に単に水という）を用い
た混合物に関して、該混合物における骨格的ｍ織ないし
機能を果す細骨材、即ち前記粒体の実態を解明すべく、
所定量の収容部をもった容器その他（以下単に容器とい
う）において粒体上面が水面と常に略一致する状態の下
に該粒体間の間隔が最小状態となるように締固めた充填
物（以下水中最密状態充填物という）についての単位容
積重Ｍ（以下水中単位容積重■という）が上記混合物の
性状ないし特性を的確に解明し、配合設計ないし具体的
な混合物の調整あるいは施工または製造を合理的且つ的
確に実施するための指標となることを確認し、このよう
な指標を用いることにより前記混合物の配合決定、その
特性予測、具体的な混練調整操作を円滑適正に実施でき
る。

斯うした本発明の経緯について先ず説明すると、本発明
者は上記したような細骨材などの粒体に関して、それら
粒体に充分且つ大量の水を耐着含有させたものに対し遠
心力などの脱水作用力を作用させることによりその耐着
含有水が除去され、その除去は脱水力の如何によって変
化し、耐着含有水量は脱水力の増大に伴って次第に低下
することとなる。然し斯かる低下がある一定限度に達す
ると、それ以上に脱水力が増大しても殆んど含水量を低
下することのない限界相対吸着水率βの有することを確
認している。なおこのβについてはセメントのような粉
体を混合したもので求め得ることは明らかであるが、又
例えば特開昭６０−１３９４０７号公報に示されるよう
な手法で細骨材だけを用いて求めることができ、その何
れによってもよい。又このことは粉体においても粉体粒
子相互が接触ししかも実質的に粉体粒子間に水が充満し
ていて空気の存在しないキャピラリ、−城に達した状態
においては該粉体の限界的吸着水率αの存することが確
められている。更に前記粒体についての限界相対吸着水
率βを測定するに当って粉体を併用することにより粒体
間の接点液の如きによる影響を回避し的確な相対吸着水
率測定結果の得られる手法などを確立した。

本発明においてはこれらの本発明者等による。新規開発
技術に加えて前記したような細骨材の如き粒体の水中に
おける最密状態充填物に関する解明を重ね、その水中単
位容積重量ρ８．や粒体間の間。

隔率甲、いあるいは微粒率Ｍｓ　、基本単位水量Ｗｏ、
実際に流動性を与える水量ＷＢなどを定量的に求め、そ
うした数値により的確な配合設計、企画ないし混練調整
を得しめる。

前記した限界吸着水率は用いられた骨材、粉体あるいは
水の何れか１つまたは２つ以上が変化することによって
それなりに変化し、従って具体的に得られる吸着水率は
相対限界吸着水率となるが、斯うした相対限界吸着水率
α、βなるものは多数の実験結果からどのような混合系
においても存在し、又同じ混合組成のものにおいては常
に一定である。例えば富士用度川砂（Ｑ：２．４９、Ｆ
、Ｍ。

：　２．６５、比重表乾ρｏ：２．５８、ρ、：２．５
２、ρｖ：１．７３９、ε：３１％、Ｓｍ：６５．３ｃ
Ｉｉｌ／ｇ）と普通ポルトランドセメントおよび代表的
液体である水を用い、砂セメント比（Ｓ／Ｃ）を０．１
．２．３と変化させた各試料について本発明者等が嚢に
提案した特願昭５８−２４５２３３号（特開昭６０−１
３９４０７号）の方法により遠心力３０Ｇ（Ｇは重力）
より１００ＯＧに亘る多様な脱水処理を行った結果は、
Ｓ／ＣがＯであるセメントペーストの含水率Ｗ、／Ｃは
前記したように作用する遠心力の如何によってそれなり
に異ると共に、これに砂が混合され、Ｓ／Ｃの値が高く
なるに従って含水率が高くなるが、上記セメントペース
トの場合を基点としてＳ／Ｃの上昇に伴い含水率の上昇
する度合は、一定速心力（例えば１５０Ｇ〜２００Ｃ；
）以上となってもその遠心力増大にも拘わらず殆んど変
化がない。即ち１００Ｇ以下のような重力の比較的低い
領域においては３０Ｇ、６０Ｇ、８０Ｇ、１００Ｇの如
く相当に少い遠心力差条件を以て処理測定しているのに
対して、２００Ｇ以上においては１００Ｇ以上のような
大きい遠心力差条件で処理測定したものであっ′ても、
１５０Ｇから２００Ｇとなるまでは何れのＳ／Ｃの場合
においても比較的大きい含水率の低下があり、それより
遠心力条件が大となることによってこの含水率低下の程
度が大幅に低減する様相が示され、しかもそのＳ／Ｃの
増加に伴う直角座標による図表上の上昇傾斜角θ１は略
一定であって、殆んど変化のない直線として求めること
ができる。例えば４３８Ｇと１００ＯＧとでは５００Ｇ
以上の遠心力増大があるに拘わらずその上昇傾斜角θ、
は一定状態であり、２００Ｇの場合においても上記１０
００Ｇの場合と実質的に平行状態である。つまり遠心力
（脱水作用力）の増大によっても脱水できない細骨材の
相対保有水率の存在することが確認される。

前記したような結果について、その遠心力作用後の全含
水量をＷ２とし、Ｃをセメントｉ、Ｓを砂量とすると共
に遠心力作用後の粉体の含水量をＷ２、また遠心力作用
後の砂の含水量をＷ、となし、更に遠心力処理後の前記
のように略−走化した傾斜角θ１の正接（ｔａｎ　θｌ
）を前記のような細骨材（粒状材）の相対保有水率βと
すると、上記Ｗ２／Ｃは次の１式のようになる。

Ｗ　ｚ　／　Ｃ＝　Ｗ　Ｐ　／　Ｃ＋β・Ｓ／Ｃ−１ま
た、βは次の■式のように表わされる。

従って前記した砂の含水ｉｔ　ｗ　ｓは、次の■式のよ
うになる。

Ｗ、＝Ｗ２−Ｗ、　　　　　　　−・　■即ちβは砂の
含水量を砂量で除した含水率となり、これを上記のよう
に粒状材の限界相対吸着水率とする。然して具体的にＷ
ｚ／ｃを■弐によって求めると共に実際の測定値との間
の精度（ｒ２）を検討すると、次の第１表の如くであっ
て、少くとも０．９８以上であることが確認され、頗る
高精度のものであることは明かである。

第　　１　　表 又このような結果について、その遠心力Ｇと前記β、即
ちＷｓ／Ｓの関係は前記した２００Ｇまでは相対吸着水
率βが次第に低下するが、２００′Ｇを超えることによ
り殆んど相対吸着水率βは低下しないで略水平状の直線
的な脱水結果が得られる様相は明かである。即ち上記し
た１５０〜２００Ｇまでの相対吸着水率β低下が１５０
〜２００Ｇ以上の遠心力作用時における略水平状直線と
のなす角度θ２が求められ、このθ２は夫々の骨材によ
ってそれなりに異ることになるが、θ２の角度如何は夫
々の骨材における脱水エネルギーの大きさによる脱水特
性を代表するＩＧ当りの界面脱水率ということができる
。前記のように遠心力が増大しても相対吸着水率に殆ん
ど変化のない値は当該骨材に関する限界吸着水率（β。

）と言うことができる。又最大相対吸着水率β。ｍａｘ
はθ２の傾斜直線と遠心力０点との交点であり、骨材の
全相対吸着水率β、０は限界吸着水率β。にβ。ｍａｘ
を加えたものとなり、遠心力処理によって、該吸着水率
β。ｍａｘが脱水される関係をなすものであり、又、前
記のように遠心力増大により吸着水率の実質的に変化し
ない遠心力値をＧｎ＋ａｘとして求めることができる。

一方粉体のペーストに関してキャピラリー域における含
水率が混練操作時におけるトルクの最高値近辺となるこ
とについては同じく本発明者等により特開昭５８−５６
８１５号公報の第４図などに発表されている（該公報で
はファニキュラーないしキャピラリーとされているが、
その後の検討によりキャピラリー域たることが確認され
ている）。

即ち絶乾状態の粉体に対し次第に加水しながら混練した
場合において、その加水量が次第に増加するに従って混
練トルクは増大するが、斯うして水量増加に伴い次第に
増加したトルクがトルク最高点に達した後に更に水量が
増加するならば今度は次第にトルクが減少することとな
る。これはペースト中における水が粉体粒子間の空隙を
完全状態に満たしてスラリー状態となり、しがもその粉
体粒子間水量が次第に増加することによって流動性が大
となることによるものである。つまり粉体粒子間の空隙
が完全に水で満たされる（スラリーとなる）直前のキャ
ピラリー域においては混練トルクが最大状態となるわけ
で、このような混練トルク最大状態で調整された混練物
を用いるときはブリージング水の発生を有効に縮減し、
斯うした混練物による製品は強度その他の特性において
卓越したものとなることが前記公開公報に示されており
、本発明ではこのようなキャピラリー域の含水率（ＷＰ
／Ｃ）をαとし、前記限界吸着水率β。

と共に重要なファクターとして採用するものである。

ところで本発明者は上述したような粉体、粒体および液
体からなる混練物について前記のようにそれ以上に作用
力を増大しても吸着水率βの実質的に低下しない状態を
遠心力で実施した場合を検討した結果、その遠心力が例
えば１５０〜２００Ｇ（粒体の性状によって夫々の場合
に若干の差がある）のように高いことから充填Ｍｉ織内
に気孔が発生し、単に脱水する場合は兎も角としても実
際の充填打設組織と異なることになることに鑑み、上記
のような気孔を発生しない遠心力以外の方法により前記
遠心力１５０〜２００Ｇを作用せしめタモノと同じ状態
を形成することについて検討した結果、突き固め方式や
振動ないし衝撃方式によっても同等の状態を形成し得る
ことを確認した。

即ちこのような方法として本発明者は多くの細骨材とセ
メント粉体との組合わせについて仔細に検討した結果、
直径が１１．４（Ｊｌｌで高さが９．８　ｃｍの容ｆｆ
１１０００ｃｃを有する円、筒形容器（容量マス）に試
料約５００ｃｃを装入してから重量５００ｇのテーブル
フロー用突き棒で容器内全般に亘って平均に２５回以上
の突き固め操作を行い、次いで支持台面から２〜３ｃｍ
上げて落下させるスタンピング操作を３回以上行って突
き固め充填状態を平均化し、その後火に約５００ｃｃの
試料を装入して同じ突き固め操作とスタンピングを行う
方法が好ましいものであって、上記のような直径の容器
に対し前記の程度の試料を装入した条件下において突き
棒による２５回程度の突き固めで最も密度の高い状態と
なるものの如くで、これより以上に突き固め操作しても
単位容積重量が実質的に変動することがなく、スタンピ
ング操作についても３程度度で充分で上記した５００ｃ
ｃ程度の量の場合においてはそれ以上繰返しても実質的
変化がない。特に本発明においては上記したような突き
固め操作ないしスタンピング操作をなすに当って前記容
器内における試料面に対し随時に加水（あるいはスポイ
トで過剰分を除去）し水面が略合致した同一レベル条件
で実施するものであって、このような状態からして水中
での締固め操作があることは明かであるが、しかも同じ
く水中であっても試料面の上に更にそれなりの水層が形
成された状態場合とは異り、水と試料とが常に略同−レ
ベル条件下であること、つまり試料中の全量が分離偏析
せしめられることのない条件下での水中突き固めを要件
とするものである。

ところで、このような方法に従い、同じＳ／Ｃによる試
料に対し、Ｗ／Ｃを次第に変化させた各種のものについ
て検討したところによると、得られた突き固め充填物に
おいて、そのＷ／Ｃが特定の値を採った場合に最高容重
（単位容積重量）値が得られる。例えば細骨材たる砂の
粒径組成と合致し、しかも形状的に揃った基準材として
０．０７５〜５韻の径を有するガラス玉、即ちこのよう
な砂頻による細骨材に関し代表的ないし基準的粒度組成
を有するように準備したガラス玉であって、ＦＭが２．
７１であり、次の第２表に示すような粒度分布を有し、
真比重ρ、が２．４５のものを用意した。

第２表 然してこのようなガラス玉に対し、ポルトランドセメン
トを砂セメント比（Ｓ／Ｃ）を１として配合した試料に
ついて、その水セメント比（Ｗ／Ｃ）を順次且つ種々に
変化させた各試料について上記したような水中突き固め
操作による充填を行った場合には次の第３°表のような
結果が得られた。即ちＷ／Ｃが２８％としたものが単位
容積重量（以下適宜に容重という）ρにおいて２２３５
ｇであって、最高の充填状態を得しめ、これよりＷ／Ｃ
が低くても、高くても容重ρが小となっている。

第３表 同様に同じガラス玉とポルトランドセメントを用い、Ｓ
／Ｃを３とした場合にはＷ／Ｃが３３％程度のときに容
重ρが２２２７ｇであって、このＷ／Ｃ値より１％高く
なり或いは低くなった場合には夫々に容重ρの低くなる
様相は第３表の場合と同じであり、更にＳ／Ｃを６とし
た場合にはＷ／Ｃが４８％程度のときに容重ρが最高値
を示し、これよりＷ／Ｃ値が変動することにより高くな
っても低くなっても容重ρは低下する。

斯うした様相は上記基準材としてのガラス玉が細骨材と
して一般的に用いられている天然砂（川砂や海砂、山砂
）、人工砂（砕砂やスラグ粒）の場合においても全く同
様であって、このようなＷ／Ｃ値との関係でピーク点の
存在する様相は粉体くセメント）について混練トルクの
ピーク点の存在する様相と共通するものがあり、しかも
上記のように容重ρがピーク点を示すＷ／Ｃが前記した
１５０Ｇ〜２００Ｇの遠心力処理したときのそれと実質
的に同じであって測定誤差範囲内程度の差しか認められ
ない。

なおこのような本発明の試料と水を同一レベルとした水
中最密状態充填に関してはメスシリンダーを用い、例え
ば容量１０００ｃｃのメスシリンダーに試料砂と水を入
れて高さ５ＣＩＩ＋の位置からテーブル上に１５０回落
下させ、その衝撃による充填を繰返すような方法を採用
することができるが、同じ充填操作をなしても本発明に
よる水中同一レベル最密状態充填をなしたものの方がそ
の他の絶幹砂を用いて水の用いられない条件のもの、あ
るいは水を用いても過剰の水の中に試料を投入して充填
操作したものよりも高い単位容積重量を示す。

例えばＦＭが３．１２でＪＩＳ規定による吸水率が１．
３３、比重が２．５８の厚木砕砂について夫々の方法で
最密状態充填操作した結果の単位容積重量は次の第４表
の如くである。

第４表 即ち突き固め充填またはメスシリンダー充填のように方
法が異ることによって測定された単位容積重量がそれな
りに異るとしても本発明により同一レベルの水中最密充
填法によるものは何れにしても高い値を示すものであり
、又同じ試料について多数個を同じ条件で最密充填操作
しそのバラツキ範囲を求めた結果においても絶乾試料に
よるものは±０．０１８〜０．０２０ｋｇ／７＋程度の
範囲でバラツクのに対し水中最密方法によるものは０．
００３〜０．００６ｋｇ／ｊ２程度のバラツキ範囲であ
って、安定した的確な最密充填による測定結果を得しめ
るものであることが確認された。

即ち本発明においてはこのような手法による充填状態を
最密充填状態となし、この状態が略同−レベルの水中で
行われることにより実際のこの種混練物の充填打設状態
によく合致していることから好ましい代表的試験方法と
して利用することとし、突き棒による突き固めは上下各
層について２５回、スタンピングは各層毎に３回の夫々
一定のものとして実施することは前記の通りである。

ところで斯うした最密充填状態による試験測定を多くの
試料について実施した結果、この種混練物における水量
に関してそのセメント量、砂量に対し、前記したα値お
よびβ値を以てしても解明することのできない要因の有
することを発見した。

即ち斯うした要因は、セメントおよび砂を種々に変化さ
せたどのような試料においても求められるものであるが
、前記した第２表のガラス玉および相模用砕砂と富士川
砂を粒状材として用い、これに普通ポルトランドセメン
トを粉体として採用し、Ｓ／Ｃを種々に変化させた多様
な混練物を準備して前記最密充填状態を夫々形成したも
のにおける水ｉＷ／Ｃを、そのセメント量に対して前述
したようなα、βにより計算して求めた結果と、実際の
混練物についての実測値とを対比すると、計算値に対し
て実測値がＳ／Ｃ＝２で４〜５％もずれ、これよりＳ／
Ｃが高くなると、その計算値と実測値のずれが加速度的
に増大しており、α、β以外の第３の要因が、斯うした
それ以上に操作力を与えても実質的に含水量に変動を来
さない最密充填状態において存在するものと言える。評
言すると、成程Ｓ／Ｃが１程度の相対的に砂の少ない状
態においては砂粒子間において粉体（セメント）が多量
に存在するから、そのような多量に存在するセメントが
斯うした第３の要因であるかのように考えられるとして
も、このＳ／Ｃが２ないし３以上となって粉体（セメン
ト）が相対的に少ない状態となってもこのような計算値
と実測値との間の偏差は全く減少しないもので、規則的
且つ大幅に増加する傾向を示す。即ちこのような粉体、
粒体および液体よりなる混練物における液体においては
前記α、βのみならず、更に第３の要因が作用すること
は明確である。

そこで本発明者はこのような第３の要因を解明すること
について検討を重ねた結果、この第３の要因は結局にお
いて充填された混練物の構造ないし組織に原因して内部
に保持される水分と言うべきであるが、このような混練
物の充填組織に関し斯かる構造ないし組織を考察する場
合において、その骨格的機能ないし構造をなすものは砂
であることが明らかであって、そのような骨格的機能な
いし構造を形成している砂のような粒体間の間隙度合（
緩み率ないし充填状態）が支配的機能をなすものと考え
られる。然してこのような混練物用原料として入手され
る砂のような粒体においては前記のような骨格的機能な
いし構造をなさない程度の微粒分（微砂分）を耐着混入
することが不可避であって、斯うした微粒分（微砂分）
を差引いたものを用いなければ適切な解明をなし得ない
。

ところが斯うした微粒分（微砂分）を何を以て、どのよ
うに求めることが妥当であるかについては従来において
勿論考慮されたことがなく、仮りにこれを細小フルイ目
による分別を行うようなことで考慮するとしてもどの程
度から前記第３要因として影響するか不明であると共に
、粒状材に対し微粒分の耐着したままで分別される傾向
が大きいことなどからして的確性を有するものでない。

一方前記したような砂の実績率測定については粒度、粒
径なども影響することは当然であるが、それらが同じで
あるとしても含水率の如何により変動し、即ち細骨材に
表面水があるとその付着力によって骨材粒子の落ちつき
が妨げられ、−船釣に含水率が約６〜１２％の間で単位
容積重量が極小となり、絶乾状態より２０〜３０％も減
少することが知られており、これは見掛は上、容積の膨
脂現象（ｂｕｌｋｉｎｇ）と理解されるところから絶乾
状態で測定すべきものとされている。然して本発明者が
この絶乾状態の砂についてその粒体間の間隙を最小とす
るような締固め状態を形成して単位容積重量を測定した
場合と、この締固め状態をその粒子間間隙が水で満たさ
れる程度の水中条件下で実施した場合において、採用さ
れる締固め操作条件が全く同じであるに拘わらず、上記
水中条件下で実施した場合にはその実積率（単位容積重
量）が絶乾の場合より大きくなる事実を発見しているこ
とは前述した第４表の如くである。即ちこのような測定
結果の１例として既述したような標準粒度ガラス玉と普
通ポルトランドセメントを用い、Ｓ／Ｃを６以下として
得られた各種モルタルないしペーストについての同一レ
ベル水中最密充填状態による測定結果を要約して細粒材
の水中緩み率（甲、。）を横軸となし、水Ｐｆｌ　（Ｗ
）　、セメント単位容積（Ｃｖ）、秒単位容積（Ｓｖ　
）を縦軸としてそれらの関係およびそれらに伴うＣｖ＋
Ｓｖ十α−Ｃ＋β−ＳｍＣｖ＋α’　Ｃ１Ｃｙ　＋Ｓｖ
　％Ｃｖ、Ｓｖ＋β・ＳおよびＳｖやＳ。Ｖの変化状態
、基本単位水量Ｗいおよび準位容積当り流動性微粒分量
Ｍ、の関係は第１図に示す如くであって、このようなモ
ルタルについての具体的な関係状態を的確に解析するこ
とができる。

又この標準粒度ガラス玉を用い、０．１５１璽以下、Ｑ
、３　ｎ以下およびＱ、　６１１１１以下を夫々カント
したもの及び元砂についての上述したような最密充填状
態に関する水中単位容積重量ρｓｗと絶乾単以容積重量
ρ５．を示したのが第２図であって、何れの場合におい
ても相当の隔りがある。

即ち人工的に得られたガラス玉としてその周面における
凹凸や気孔などの比較的少い試料であることの明かなこ
の試料においてすらも絶乾条件における最密充填状態に
おける単位容積重量ρＳＤと、本発明でいう水中同一レ
ベル条件下最密充填状態における単位容積重量ρ、６と
の間においては３０〜８０　ｇ　／　Ｅ近い差を有して
いるわけである。このようなガラス玉について０．１５
　ｎ以下、Ｑ、　３　ｍｍ以下および０．６１以下を夫
々カットしたものについての各最密充填状態のρ、。お
よびρ、えとの間の差は次第に縮少されるが、実質的に
吸水孔などを有しない人工的なガラス玉において、その
最密充填状態が水中で形成されたか絶乾条件であったか
により、この第２図のような差異の存することは注目す
べき現象と言える。

この第１．２図のような関係はその他の天然又は人工（
砕石など）の細骨材についても求められたが、−船釣に
このような細骨材に関しては粗粒率（ＦＭ）の如何によ
り絶乾単以容積重量（ρ３．）と本発明で採用した水中
単位容積重量（ρ５．）との間にそれなりの上記同様な
変動関係があり、特に第２図のような関係は一般的細骨
材の場合はその差が拡大するものと言える。

ところで前記したような最密充填状態における単位容積
重量ρ、０とρ、いとの差、特にρ、。〉ρ、。

の関係は前述したような従来のｂｕｌｋｉｎｇの技術思
考を以てしては理解し難いところであるが、本発明者の
仔細に検討推考したところによると、これは結局におい
て微粒分（微砂分）によるものと言うことができ、即ち
前記第２図においてもカットされたフルイ目値が高（な
ることによってρ、８−ρ、。の値が縮少しているもの
と言うことができ、前記第１図においてはこのことが全
域に亘って示されているわけであるが、斯うした単位容
量当りの微粒率（微粉率）Ｍｓは具体的に次のｌ弐によ
って求めることができる。

ρＳ 但し、ρ３は粒体の真比重である。

父上記のようにして微粒率（微粉率）Ｍｓを求めた場合
において、前述したような第３の要因として重要な骨格
的機能を果す砂などの粒体間の間隙率甲、は、本発明の
ように水中条件下でρ、いを求めた場合においては水中
状態であり、この水中状態における間隙率甲、いは次の
■式によって得られる。

更にこのような水中状態の甲５，１は適宜に絶乾状態を
基準としたものに置換することができ、この絶乾状態の
粒体間開隙率！３．は次のｍ弐のようになる。

甲５Ｄ−（１−−）　　ｘ　１００　−−−−　　　ｍ
ρＳＯ 又前記した■式による水中状態のｖｓｏの具体的な測定
は上述した容重マスによる突き固め後の測定以外に、容
重マスと５００ｍｊｌ！のメスシリンダーに水を用意し
、前記容重マス（１０００ｃｃ）に１００ｍｇの水を入
れ、次に容器深さの３分の１に相当した絶乾砂を入れ、
棒でよく攪拌した後左右両側面を各１０回（計２０回）
木槌で軽く叩き、更に３分の２までの深さに相当した砂
を入れて同様に攪拌し木槌で合計２０回軽く叩き、この
時水が砂の上面に数龍出るように必要に応じて注水する
。同様容器上面から２〜３■謹下となるように砂と水を
交互に入れ、２０回叩き、次に容器上面で砂面と水面と
が同一になるように砂だけを入れ、又必要に応じては注
水するか、ピペットで水を吸い取るかし、吸い取った水
はメスシリンダーに戻すような操作をなし、容器上面で
砂面と水面とが同一で且つ平滑になるように金べらなど
で均らし、その全型ｆｆｉ　（Ｗ）を測定して次の■式
により水中単位容積重量ρ、０を求めることができる。

但し、ａ：容器の風袋。

ｂ：メスシリンダーに残った水量。

■：容器の容積で、この場合は１０００　ｃｃ　。

上記した絶乾状態の単位容積重量ρ３．については絶乾
状態の砂を用い、ρ、８を用いる場合と同じ操作ないし
計算条件で求められることは明かであるが、上記甲、８
と絶乾条件での間隙率′Ｐ３ｏについてはその絶乾条件
で得られたρＳＤを用い、次のＶ式のようになる。

甲ｓｏ＝　（１−−）Ｘ１００　　（％）−・　■ρｓ
ｔ＋ 又絶乾単以容積重量ρ、０の測定は上記の容器（マス）
に絶乾砂を３層に分けて入れ、その各１層毎に左右両側
面を各１０回（計２０回）木槌で軽く叩き、充填終了後
その上面を角部を３角状とした定木で平面状に均らし、
その重量を測定することによっても得られる。

上記したような各方法で前記した径０．０７５〜５鳳■
の細骨材に関する基準的粒度分布を有するように準備さ
れたガラス玉■および富士川砂■、和積用砕砂■を用い
、砂（ガラス玉）／セメントの重量比（Ｓ／Ｃ）をＯ〜
６とした各試料について前記したρ、いρ、Ｄや粒体間
の間隔率（または充填率）！、い甲、。や微粒率ないし
微粉率などを求めた結果は次の第５表から第７表に示す
如くである。

なおこれら第５表〜第７表において、Ｗ、はセメントの
キャピラリー域含水量、ｓ、１は砂の限界相対吸着水量
であって、Ｗｐ　／Ｃｘ　１００が前記αであり、又Ｓ
。／５Ｘ１００が前記βである。

更にＷ８は前記セメント（Ｃ）、砂（Ｓ）とそれらのα
およびβ以外構造内水量であって、その如何が具体的に
流動ないし成形化するが否かは兎も角として基本的に必
要な単位水量である。

又これら第５〜７表のものとは別にＦＭが２．５９で真
比重が２．５５の千葉県君津産山砂■、ＦＭが３．１２
で真比重が２．５８の神奈川県厚木産砕砂■を準備した
。第５〜７表に示した細骨材■〜■と共にこの■■の細
骨材についてＪＩＳ規定による吸水率、比表面積Ｓｍ、
細骨材の吸着水率βなどを要約して示すと次の第８表の
如くである。

然し、て上記のような各細骨材■■について上記したよ
うな本発明による水中ｍ位容積重量ρＳＷ、水中粉粒間
隙重重、８および水中最密充填状態を形成したときに砂
量（Ｓｖ）　、セメントなどの粉体量（Ｃｖ）　、砂の
拘束吸着する水量（βＳ）およびセメントなどの粉体が
拘束吸着する水量（α、ｃ）以外に前記のような水中最
密充填状態において必要とされる基本的な単位容量水ｆ
Ｊ　（Ｗｗ）を求めた結果は次の第９表の如くである。

第９表 なお前記した水中での最密充填に対し絶乾状態での同様
な最密充填をなしたものは絶乾最密状態充填物であって
、その単位容積重量ρ、Ｄや緩み重重８．を同様に求め
ることができ、この値は前記した第５〜７表において絶
乾嵩比重ρ、Ｄおよび絶乾緩み重重、Ｄとして示す如く
であって、ρｓｏおよび甲ｓＩ、の何れの値においても
前記したような水中嵩比重ρ、８または水中緩み重重３
，４よりもこのρ、Ｉ、。

甲、。の方が低いものである。

前記したような細粒材■を用いると共に粉体として普通
ポルトランドセメントを用いた混合物について上述した
ような水中最密充填状態を形成したものについての単位
水！　（Ｗ）、Ｃｖ、Ｓｖ、水中緩み率！、８や基本単
位水量（ｉ）、単位容積重量（ρ、８およびρ、Ｄ）、
単位容積当り流動性微粒分量（Ｍｓ）などの関係を状態
図として示したものが第１図であって、このような混合
物における夫々の要因関係を的確に解明することができ
、同様のことはその他の前記した各細粒材■〜■につい
ても同じにその状態を図示解明することができる。

又この基準的に人工調整された細粒材■につぃて、０．
１５鶴、０．３ｍ璽および０．６龍以下をカットしたも
のを準備し、斯うした細粒材についての絶乾単以容積重
量ρ、Ｄと水中単位容積重量ρ、８を求めた結果は、そ
の元砂と共に第２図において要約して示す如くであり、
人工的な調整物として孔隙などの皆無状態であるこの細
粒材■において何れの粒度の場合においても水中単位容
積重量ρ、１の方がそれなりに高い値を示していること
はこの水中単位容積重量ρ、おと前記ρ、。とが明かに
異っていることを示すものである。

前記したような各細粒材■〜■について単位微粒量〔門
、Ｖ：（ρｓｗ−ρ、。）／ρｓ　Ｘ　１０００）を求
め、その関数に、ｋを用い、水中緩み重重、いと基本単
位水ｉＷｗとの関係から、 一臂＝に一甲、２ の式によって配合予測をなすことができ、このような配
合予測によって求められた値は具体的に混合物を調整し
て測定した結果と略適切に符合していることが確められ
た。本発明者等が具体的に前記■〜■の細粒材に関して
上記した式の場合における前記関数Ｋ、ｋの値は次の第
１０表の如くである。

第　　１０　表 以上の如く細骨材の材料試験を適切に行い粒体のβおよ
び？Ｉ！ｖの測定値を使用することにより−の値が予測
でき冠。又、Ｗｗ＝１０００　　Ｃｖ　＋　Ｓｖ　＋α
・Ｃ＋β・Ｓであるから第１図の如く以上の関係から最
密充填の配合が決定できる。

ところで前記した細粒材■について普通ボルトランドセ
メントを配合して得られたモルタルのＪＩＳ規定による
フロー値とＷ／Ｃに関し具体的にペーストおよびＳ／Ｃ
＝　１〜６のものについて測定した結果を要約して示し
ているのが第３図であり、成程Ｗ／Ｃが高くなるに従い
フロー値も高くなるものであるとしてもその変化状態は
図表上曲線を形成するものであり、このような曲線を描
く状態は壱の他の細骨材■〜■についても同様であるが
、勿論その状態は夫々の細骨材においてそれなりに異っ
ている。然してこのような第３図の結果に基いて具体的
な配合混練物に関する様相を予測し解析することについ
て検討したがこの第３図に顕われたような曲線の故に、
成程今日におけるコンピューターなどを駆使して解析検
討してみても非常に複雑煩瑣なこととなり、それなりに
誤差介入の可能性も高くなって精度的にも措信し得ない
。

そこで本発明者等は更に検討を重ね、同じくフロー試験
結果とＷ／Ｃの関係を検討するに当り、実際のフロー現
像はフローテーブル上において面積を以て展開される事
実を考慮しフロー面積を採用して水セメント比（Ｗ／Ｃ
）との関係を検討した結果、解析に好ましい結果の得ら
れることを確認した。

即ちフロー面積（ＳＦ　ｊ２　）はフロー試験時におけ
る展開物の長径と短径によって求められるものであるが
、一般式としては次の■式のようになる。

然して上記した第３図のような結果の得られている厚木
砕砂を用いたフロー試験に関して、これを上記したよう
なフロー面積（ＳＦ　ｌ　）　　をフロー値（Ｆ　ｌ　
）に代えて採用し、図表として示したのが第４図であっ
て、Ｓ／Ｃが０．１，３．６の何れの場合においても整
然とした直線として図表上整理されるものであることを
確認した。勿論このようなことは代表的に厚木砕砂■に
関して示したけれどもその他の細粒材■〜■においても
同様である。

なおこの第４図のような結果は更にＳ／Ｃが種々に変化
した条件においてもこの図表による結果から容易且つ的
確にＳＦｌとＷ／Ｃの関係を求めることができる。即ち
Ｓｌｌ！　　（ｃｄ）とＷ／Ｃ（％）の関係は、Ｓ／Ｃ
を関数とする直線関係になり、−般式としては次の■式
による直線式となる。

ＳＦ　ｌ　＝　−Ａ　＋　Ｂ　ｓｙｃ　　、、、、−−
−−−−、、−、−、■更にこのことについて詳述する
と、上述したようにフロー値（關）とＷ／Ｃの関係は図
表上曲線となるものであるからＳ／Ｃを一定としたある
混合物についてその曲率（ないし曲線）を決定するには
第３図において示すように同じＳ／Ｃだけに関して少な
くとも４つ以上の試料を準備しそれぞれ試験測定して結
果をプロットしなければならない。しかもＳ／Ｃが異な
ったならばどのようになるかも軽々に予測できないので
著しく大量の試料について夫々試験測定しなければ当該
混合物の様相を把握できず、その煩雑さは明白で、実際
上は的確な予測をなし得ない。ところが上記した第４図
のように直線となるのであれば２つの測定値をプロット
するだけで、ある第１のＳ／Ｃの場合の直線が決定され
、又それとＳ／Ｃを異にしたもう１つの第２のＳ／Ｃに
よる試料によってＷ／Ｃを変え同じく２つの測定値をプ
ロットして得られる第２の直線を得たならば、第１のＳ
／Ｃ値と第２のＳ／Ｃ値との関係から前記■式によりＳ
／Ｃを関数として計算するとどのようなＳ／Ｃの場合に
おいてもその５Ｆｌ（！：Ｗ／Ｃを求め得ることとなり
、結局４点のプロットが得られることで全般の様相が解
明され、予測し得ることとなる。つまり４点程度の測定
でこのような混合物におけるＳＦＩとＷ／Ｃの全容を把
握解明して適宜に決定し得ることは従来のこの種分野の
技術観念からして頗る大きい改革であり、その意義ない
し効果は著しく大きい。

具体的に次の第１１表に示すように、Ｓ／Ｃを１．３と
し、Ｗ／Ｃを夫々変化させたモルタルについてＦｌ値を
測定し、ＳＦＪを算出したものを前記■式により計算す
ると、ＳＦｊ！＝−Ａ＋Ｂ　　Ｓ／Ｃにおいて実験常数
は次のようになる。

Ａ　＝４３３．ｇ　ｅ６．０１１５ａｃＢ　−２０，９
−８，４ｌｏｇ　ｅ　Ｓ／Ｃ第１１表 上記のようなＡ、Ｂを計算すると第５図のように任意の
Ｓ／ＣとＷ／Ｃ，・ＳＦ４の関係が得られ、該モルタル
の配合と流動性の関係をそれ以上に試験を繰返すことな
く簡易に予測することができ、的確な解明をなし得る。

又前記した第１１表のような４点の試験用モルタルは細
骨材の相対保有水率（β）試験を行なうに当って作成し
たモルタルを利用することが可能であり、このようにす
れば試料の作成が合理化できる。

上記した直線関係は粒状材の比表面積（Ｓｍ）と微砂Ｍ
　（Ｍｆｖ）を関数とした回帰式により同様に求めるこ
とができる。即ちこのような細粒材におけるフロー面積
（ＳＦ　７りとＷ／Ｃの関係を複合混練とした君津産山
砂■によるモルタルを例とすると後に示すように次の１
式の関係となる。

５Ｆｆｆ＝−Ａ＋Ｂ・　（Ｗ−β・Ｓ）　／Ｃ・−・■
然してこの１式により比表面積Ｓ１とＭいを関数として
計算した結果と、実測との関係を比較すると、Ａ項、Ｂ
項は下記の関係となり、理論式と実測式とがほぼ一致す
る。

理論式　　　　　　　　　実測式 Ａ　＝２７９．０−　ｅ　”　”””ＣＡ　＝２９１．
６−　ｅ　”　”’°１／ＣＢ＝２０．６−５．３３・
ｌｏｇｓ／ｃ　　Ｂ＝１８．７　５．２８・ｌｏｇｓ／
ｃ従って砂のような細粒材のβ、Ｓ　ＩＩ　、Ｍｓｖが
実測されることにより、該細粒材によるモルタルのフロ
ーと（Ｗ−β・Ｓ）／Ｃとの関係が予測され、その時の
与えられたＳ／Ｃから配合関係が予測決定できる。

第６図には前記した厚木砕砂■と普通ポルトランドセメ
ントを用いた場合についての第１図と同様なモルタルの
理論配合関係を示したが、フロー値１００■ｌ（フロー
測定の限界値）におけるペーストのＷ／ＣをαＦとする
と、このαＦは前記した第４図におけるペーストの直線
（Ｏの測定点）とＦβ−Ｌｏｏｍの１点鎖線との交点で
あり、具体的にはＷ／Ｃが１９％である。又αは普通ポ
ルトランドセメントに加水混練した場合のトルク最大点
のＷ／Ｃであって前記第５〜７表におけるペースト（Ｓ
／Ｃ＝Ｏ）の・Ｗ／Ｃで、この場合には略２５％である
。更にこの細粒材■についての吸着水率β−２，７１（
前記第８表における■参照）は遠心力試験の結果、βが
安定化した大きさの遠心力であって、約１００〜５００
Ｇ又はそれ以上の遠心力を作用させた値である。然して
βＦは使用ミキサーのミキシングエネルギーを遠心力に
換えた値で、この場合βＦ″＝１．８、β＝４．８８で
あり、遠心力で２０〜３０Ｇに相当する。

前記した第４図の混合物について等フロー値（Ｆ／）が
１００龍から２５０鶴の測定点は白丸を以て示す如くで
あり、Ｆｌ＝１００ｍｍの２点を前記したα＝１９％、
β＝４．８８％としたもので、これは本発明者等の開発
した複合混練（ダブルミキシング：　５ａｎｄ　ｅｎｖ
ｅｌｏｐｅｄ　ｗｉｔｈ　ｃｅｍｅｎｔ法）モルタルに
おける最適Ｗ＋　／　Ｃ（最適１次混純水率）であって
、下記■式となる。

ｗ、　／Ｃ＝１９＋４．８８Ｓ／Ｃ、−−−−−−−−
、−ＩＸこのような最適Ｗ、／ｃにより１次混練したモ
ルタルに、次いで２次水を投入し、目的のフロー値（例
えば１５０ｍ）をもったモルタルを得るには第５図にお
いてＷ／Ｃ軸に平行な（’１５０ｍ）の等フロー線にお
ける各Ｓ／Ｃの配合を求めた値の差に相当した水を添加
混合すればよい。第６図におけるソリッドの正方形測定
点（■）は、α＝２５％、β＝２．７１の厚木砕砂を使
用したモルタルの最密充填Ｓ／Ｃ＝１．３．６のモルタ
ルにおけるｉｏｏｏ−ｗ、を求めたもので、次のＸ、Ｘ
Ｉ弐の通りであり、αは前記した如くペーストの混合ト
ルクの最大点である。

Σ＝１０００−Ｗｗ　＝Ｃｖ＋Ｓｖ＋α・Ｃ＋β−ｓ　
　−−−−−−−ｘＷ、＝Σ−（Ｃｖ　＋５ｖ）＝α−
Ｃ＋β・Ｓ　　　・−・・・・−ＸＩ上記ＸＩ式〇両項
をＣで除すると、 Ｗ、／Ｃ＝α＋βＳ／Ｃ・２５　＋　２．７１３／Ｃが
得られ、以上これが複合混練（Ｓ　Ｅ　Ｃ）モルタルに
おける最適Ｗ、／Ｃの求め方は上記何れの方法でもよい
が、第６図により所定のフロー値を得る場合にはα・Ｆ
を使用しなければならない。又αを使用する場合はαＦ
、βＦを換算して使用する必要がある。

第７図には上記した。第４図のようなＳＦ／（フロー面
積）とＷ／Ｃの関係について既述したように本発明者等
により提案された複合混練（ＳＥＣ工法）による場合と
普通混練による場合が共に示されており、その精度（ｒ
）は、何れにしても０．９８以上の高いものである。又
同−または略同じＷＺＣ値をもつ混合物であってもその
流動性（ＳＦ　ｌ　）は複合混練による白抜き測定点に
よるものが常に高い値を示し、その程度も一目瞭然であ
る。なおこの複合混練によるモルタルを用いたものが強
度その他の特性に関してもこの第７図に示されたところ
と同じに優れていることが確認されている。

然してこの第７図に示されたような関係は第５図に示し
、上記したような１式による直線式として適宜に展開し
、４点以上の測定点を求めることで簡易に解明され得る
ことは既述の如くで、何れの混練物（混合物）に関して
もその特性を予測決定し、配合条件を求め得る。

第８図においては前記したような厚木砕砂■と君津山砂
■を用い、これに普通ポルトランドセメントを添加混合
したモルタル（オープンの測定点）および厚木砕砂■に
フライアッシュを添加混合したモルタル（ソリッドの測
定点）について、それぞれ各細粒材■■の粒度分布を調
整しく各元砂における比表面積Ｓｍは第８表に示したよ
うに■が５３．５ｃＪ／ｇ、■が４２．２ｃＪ／　ｇ　
）　、遠心力Ｇを作用せしめβの遠心力増加によっても
残存水量の低下しない安定化した脱水処理を行なった結
果を要約して比表面積（Ｓｍ）と残存した相対保有水率
βとの関係の直角座標により示したが、何れの混合物に
おいてもＳｍの増大に伴い増加するβの増加が、この図
表上において略正確な直線を形成することが確認された
。なおこの第８図においては上記のようにして得られる
直線をそのまま延長し、比表面積Ｓｍの零軸との交点を
夫々の測定点に括弧を附して示したが、このような比表
面積零軸の交点におけるβ値は当該細粒材■■の比表面
積５Ｉ１１とは関係なしに得られる値であって、これを
それら細粒材における真の吸水値Ｑ０と理解することが
できる。然してこの真の吸水率Ｑ０から横軸に平行に引
かれた直線に対、して上記のようにＳｍの増加に伴い増
加するβ値の描く直線のなす角度θは各細粒材または粉
体の如何により差があり、ｔａｎθはそれら細粒材にお
ける固有の表面吸着水率である。

ところでこの第８図のような結果について考察してみる
と、上記した細骨材■■についてのＪＩＳ規定による吸
水率Ｑはそれぞれ１．６１％および１．３３％であるこ
とは既述第８表の如くであり、このＪＩＳ吸水率Ｑ値よ
りも本発明による真の吸水率Ｑ０値は明らかに異なって
いると共に高い値を示しているが、そのＱとＱｏの差は
細粒材によって相異し、■のものより■のものの方が大
きい差を示している。これは天然に得られた細粒材の組
織の差によるものと推定されるが、何れにしても比表面
積Ｓｍが零の点において求められる吸水率Ｑ０は、フロ
ーコーンによる試料が崩壊したかどうかによって得られ
るＪＩＳ吸水率Ｑよりも的確に求め得ることは明らかで
、しかもこのような真の吸水率Ｑ０を用いることにより
夫々の混練物における特性を的確に予測推定し合理的な
配合決定がなされる。即ち比表面積５Ｉ１１と関係のな
い吸水率β。は細粒材の組織内における水率であって、
そうした細粒材を用いて得られる混合物の流動性や強度
に関係のない水である。従ってこのＱｏはＪＩＳ規定に
よる吸水率の如く骨材体積を変えずに吸水された水量だ
け重量が増加したと看做す表乾比重の扱いと同様に扱う
ことができる。これに対し上記のようなｔａｎθによっ
て得られる水率は細粒材の表面における相対表面吸着水
率であって、得られた混合物における流動性や強度に対
し明らかに影響する水であり、細骨材の比表面積が計測
されると、その細骨材の表面吸着水率はｔａｎθ×Ｓｍ
となる。従って相対保有水率βは下式のようになる。

β＝Ｑ０＋　ｔａｎθ・５Ｌ１１ 上記のように同じく所定以上の脱水処理によっても変動
することのない安定した相対保を水率βであっても更に
上記Ｑ０値を求め、解析して配合計画をなすことにより
的確な予測、設計をなすことが可能となる。

前記した厚木砕砂■を用いた普通混練法によるモルタル
について、その水量に関し上記したような細骨材の拘束
水量β・Ｓｍ第８図に示し前記したような本発明による
吸水率Ｑ０および在来から一般的に用いられている単な
る水セメント比（Ｗ／Ｃ）を用い、そのＳ／Ｃを１．３
および６とした各モルタルについて、その流動性（フロ
ー）の関係を検討した結果は次の第１２表に示す如くで
あって、単なるＷ／Ｃによる場合の変動係数は１８．５
％であるのに対し、β・ＳまたはＱｏ・Ｓによるものは
１２．５あるいは１０．６％と夫々大幅に低下している
。

又同じ厚木砕砂■を用い、前記したような複合混練法（
細骨材に対し１次水を均等に耐着させてからセメント粉
を添加混合し、その後に残部の水を添加して再び混合し
目的の水量による混練物とする）による各種モルタルを
上記第１２表の場合と同様にβ・ＳおよびＱｏとＷ／Ｃ
を用いて流動性を検討した結果は次の第１３表の如くで
ある。

即ちこの場合における変動係数はＷ／Ｃの場合でも１３
．０％であって第１２表の場合より相当に低いものであ
り、β・ＳおよびＱｏを用いた場合においては４．３％
あるいは８．８％と夫々に変動係数が低下している。

然して前記した第１２表と第１３表の結果について検討
すると、普通混練法によるものより複合混練法によるも
のの方が変動係数の少ないことは明らかであるとしても
、β・ＳとＱｏ・Ｓを用いた場合に関しては普通混練法
のときにはＱｏ・Ｓが最も低い変動係数であるのに対し
、複合混練法のときにはβ・Ｓが４．３％と著しく低い
値を示し、Ｑｏ・Ｓ　においては８．８％と（普通混練
よりは低いとしても）相当に高い。即ち混練法の如何に
より変動係数の低い結果の得られるものが異なるわけで
あり、同様の関係はその他の細骨材■〜■を用いた場合
においても認められた。つまり普通混純の場合において
はその混線条件からして既述したような細骨材の真の吸
水率Ｑ０が枢要な地位を占め大きく影響するものである
のに対し、複合混練では細骨材の周面に安定なセメント
による被覆が形成されるものであることがら細骨材の周
面における拘束水量の如何が大きく支配するものと認め
られる。従って本発明においては混練法の如何により、
β・ＳまたはＱｏ・Ｓの何れかを採用するもので、普通
混純および複合混練による多くのモルタルに関し実際に
適用検討した結果においても全く第１２．１３表に示す
如（であって、普通混練ではＱ。−８、複合混練ではβ
・Ｓを用いて変動の少ないモルタルを得ることができた
。

更に第９図においては上記した厚木砕砂■によるモルタ
ルを用いたコンクリートに関して、そのモルタルのフロ
ー値によるコンクリートの粗骨材間隙率型Ｇとスランプ
値（ＳＬ：ｃｍ）の関係が示しである。即ちこの場合の
スランプ値（ＳＬ）は次の一触弐　Ｘ■　によって求め
られ、甲Ｇとスランプ値による直角座標による図表上に
おいて直線となることは図示の通りである。

Ｓ　Ｌ　＝　Ｍ　＋０．４７　・’Ｐ　Ｃ・・・・・−
・・・・−−−−−Ｘ　ｎＭ＝０．２８・　ＦＡ−７６ 砂や粒状スラグ、人工細骨材その他のこれらに準じた粒
状材に対しセメント類、フライアッシュ、粉末スラグな
どの粉体と水その他の液体を用いたモルタルによるコン
クリートのような混合物を得るに当り、最適Ｓ／ａ（砂
対粗骨材比）または閉塞性、分離性、経済性等により粗
骨材量を決定し、粗骨材間隙率’ＰＣが決定されるなら
ば、任意の流動性（スランプ）とＷ／Ｃによりコンクリ
ートの配合を決定し得ることはこの第９図によって明ら
かである。即ち用いられる粗骨材の量および粒度分布の
如きを考慮して最適Ｓ　／　ａや閉塞性、分離性、経済
性などから粗骨材量が決定されるならば、この粗骨材量
を用いたコンクリートにおける粗骨材間隙率’ＰＧが決
定され、そうした粗骨材間隙率型Ｇに対する好ましいス
ランプ値と目的強度から導かれるＷ／Ｃによりコンクリ
ートの好ましい配合条件が合理的且つ的確に決定される
。

実際にこのようにして求められた配合条件によりコンク
リートを調整し施工したものの精度は目的とする圧縮強
度に対し０．９２〜０．９８であって、頗る高精度のも
のであった。

上記したようにして求められる測定ないし決定値により
具体的に混合物を調整する設備の１例についての概要は
第１０図に示されている。即ちセメント計量ホッパー１
、細骨材計量ホッパー２、粗骨材計量ホッパー３、第１
水計量槽４、第２水計量槽５、減水剤計量槽６からミキ
サー９に夫々材料が供給されるように成っており、これ
らのホッパー１〜３あるいは計は槽４〜Ｇには貯槽１１
〜１３および供給源１４．１５からそれぞれの材料が供
給計量され、これらのホッパー１〜３および計量槽４〜
６に附設されたセンサー１ａ〜６ａからの信号が制御盤
７に送られるように成っている。又このような制御盤７
には設定部８からの入力により設定値が入力され、例え
ば表示部１７の下段に表示され、このような設定値に対
し上記のように供給計量されて得られる信号が合致する
ことにより貯槽１１−１３または供給源１４．１５から
の供給が停止するように成っている。ミキサー９にはモ
ータ１０が設けられていて上記ホッパー１〜３または計
量槽４〜６からの材料を受入れて駆動されることにより
目的の混合物が調整される。

上記した制御盤７における設定入力関係の仔細は別に第
１１図に示されている通りであって、上記したような本
発明により、前記した第４図のαＦ、粒体保有水率α、
セメントの真比重ρ６、細骨材の絶乾比重ρ３、細骨材
の絶乾単以容積重量ρｓｏ、細骨材の水中単位容積重量
ρｓｗ、細骨材の相対保有水率β、細骨材の比表面積Ｓ
１、細骨材の限界表面吸着水率βＩｉｍ　、細骨材の本
発明による真の吸水率Ｑ０、粗骨材の絶乾比重ρ。およ
び粗骨材の絶乾単以容積重量ρＧＤが前記設定部８にお
いて入力され得ることは明らかで、このような入力は夫
々の計量測定機構から制？１１１盤７に対し直接に結線
し入力することができる。なお前記した細骨材の限界表
面吸着水率βの如きはセメントなどの粉体を配合したも
のあるいは細骨材単味によるものの何れによって求めた
ものでもよいことは前記した通りである。斯うした入力
による演算ないし決定をなすための構成とし、て前記し
た第５図に示したような各Ｓ／ＣとＷ／ＣおよびＳＦＩ
の関係を設定したＳ／Ｃ関数演算機構３１と、前記ρ３
、ρ、０およびρＳ−の入力から得られる単位微粒量Ｍ
　ｓ　ｖと前記Ｓ１との関数で、ＭｓＶ、　Ｓｍの関数
演算機構３２とが用いられ、これらの機構３１．３２に
は夫々係数決定部３１ａ、３２ａが接続されている。又
これらの係数決定部３１ａ、３２ａは複合混練フロー値
決定部３３および普通混練フロー値決定部３４に接続さ
れ、更にこれらのフロー値決定部３３．３４は判定演算
部３５に連結されている。複合混練の場合における１次
混練水（Ｗ＋）については細骨材の相対保有水率（β）
または相対限界表面吸着水率（βｔｉｎ）の何れかを利
用して決定する。然してこの判定演算部３５には配合条
件としてスランプ（ｉｆｆＳＬと目的強度（σ７）から
求められるＷ／Ｃと、Ｓ　Ｌ−宇Ｇの関数演算部３６が
モルタルのフロー決定部３７を介して接続され、前記Ｓ
Ｌ−甲Ｇの関数演算部３６は上記ρＧ＋１とｖＧの設定
部３８とが連結されている。

なお前記ρＧＤは別に単位粗骨材量決定部３９に接続さ
れると共に上記甲Ｇ設定部３８の単位粗骨材量決定部３
９に接続されている。

前記判定演算部３５は上記のように接続された構成によ
ってＳ／Ｃを決定するＳ／Ｃ決定部３５゛を具備し、該
Ｓ／Ｃ決定部３５′は配合決定部４０に接続され、該配
合決定部には前記した単位粗骨材量決定部３９および目
的強度から求められたＷ／Ｃからの信号が入力されてい
ると共に、上記したρ６、ρ、およびρ。が入力されて
いて目的とするコンクリートのイ当り計量設定値が求め
られ、斯うした計量設定値は上記した第１０図の制御盤
７における表示部１７の下段に表示されるように成って
いる。又上記Ｓ／Ｃ決定部３５゛はＬ記αＦおよびαと
βが入力されている複合混純のためのＷ、、　／　Ｃ決
定部４１に接続されており、該り、／Ｃ決定部４【は上
述した制御盤７に組込まれている。

上記した単位粗骨材量決定部３９は既述したよ・うに最
適Ｓ　／　ａまたは閉塞性、分離性、経済性などにより
単位粗骨材量を決定するもので、上記ρＧＤまたはＶＧ
３８の出力を受は−Ｃ配合決定部４０に出力するもので
ある。

「発明の効果」 以上説明したような本発明によるときは砂など、の細粒
材とセメント類などの粉体および液体による混合物、更
にはこれに粗骨材のような塊状体を混合したコンクリー
トの如きを調整するに当り、水中最密状態における単位
容積重量、流動性微粉分量、真の吸水率、水中緩み率（
充填率）、拘束水量その他の新しい多くの要因を解明し
、これら要因を適切に採用して従来技術においては不可
能とされ、結局において試し練りのような工数大で、し
かも的確性に欠けた手法によることなしに有効な配合計
画を決定せしめ、あるいは制御して合理的且つ適切な混
合調整を筒易に得しめるものであるから工業的にその効
果の大きい発明である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の技術的内容を示すものであって、第１図
は標準粒度のガラス玉と普通ポルトランドセメントを用
いたモルタルの最密充填状態における配合状態図、第２
図は同じく標準粒度ガラス玉についての水中単位容積重
量と絶乾単以容積重量について元砂および０．１５　龍
以下、０．３龍以下およびＱ、　５　ｍｍ以下をカット
して測定した結果を示す図表、第３図は厚木砕砂モルタ
ルについて普通ポルトランドセメントを用いたペースト
の場合をも含めその水セメント比（Ｗ／Ｃ）とフロー値
（Ｆｊ！：＋＋ｎ）との関係を示した図表、第４図は第
３図と同じ厚木砕砂モルタルについてフロー値に代えフ
ロー面積（ＳＦβ）を用いた場合のＷ／Ｃとの関係を示
した図表、第５図は厚木砕砂モルタルについて各種Ｓ／
Ｃに関しフロー面積およびフロー値とＷ／Ｃの関係を求
めた結果についての図表、第６図は厚木砕砂と普通ポル
トランドセメントを用いたモルタルについての配合状態
を解析的に示した図表、第７図は厚木砕砂についてＷ／
Ｃとフロー面積の関係を重複混練と普通混練（１回混練
）のものを対比して示した図表、第８図は各種混合砂に
ついての比表面積Ｓｍと遠心力４３８Ｇ、３０分の脱水
処理後における相対保有水率βの関係を示した図表、第
９図は厚木砕砂モルタルを用いたコンクリートの各種フ
ロー値の場合における粗骨材緩み率’ＰＧとスランプ値
ＳＬとの関係を示した図表、第１０図は本発明による装
置の全般的構成関係の説明図、第１１図はその制御盤に
関する設定入力関係の仔細を示した説明図である。 然してこれらの図面において、１はセメント計量ホッパ
ー、２は細骨材計量ホッパー、３は粗骨材計量ホッパー
、４は第１水計量槽、５は第２水計量槽、６は減水剤計
量槽、７は制御盤、８は設定部、９はミキサー、１０は
モータ、１１〜１３はそれぞれ貯槽、１４．１５はそれ
ぞれ供給源、３１はＳ／Ｃ関数演算機４構、３１ａはそ
の係数決定部、３２はＭｓｖ、　Ｓ−の関数演算機構、
３２ａはその係数決定部、３３は複合混練フロー値決定
部、３４は普通混練フロー値決定部、３５は判定演算部
、３６はＳＬ−’ＰＧの関数演算部、３７はモルタルの
フロー決定部、３８は′ＰＧの設定部、３９は単位粗骨
材量決定部、４０はコンクリートの単位容積当り計量設
定値である配合決定部、４１はＷｌ／Ｃ決定部をそれぞ
れ示すものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、砂や粒状スラグ、人工細骨材その他のこれらに準じ
   た粒状材に対しセメント類、フライアッシュ、粉末スラ
   グなどの粉体と水その他の液体を用いたモルタルまたは
   コンクリートのような混合物を得るに当り、前記粒状材
   装入面を液面と略一致させた水中条件下で圧密充填操作
   した水中最密状態充填物を準備し、該水中最密状態にお
   ける前記粒状材の水中単位容積重量を求め、該水中単位
   容積重量により前記混合物の調整条件を決定することを
   特徴とする砂などの粒状材とセメント類などの粉体およ
   び液体による混合物の調整法。 ２、請求項１によって得られる粒状材の水中単位容積重
   量と該粒状材の絶乾条件下で同様に圧密充填操作した絶
   乾最密状態充填物における絶乾単以容積重量との差を流
   動性微粒重量とし、あるいはこれを粒状材の比重で除し
   た値を流動性微粒容量として求め、これらの流動性微粒
   重量または流動性微粒容量の何れか一方または双方によ
   り前記混合物の調整条件を決定することを特徴とする砂
   などの粒状材とセメント類などの粉体および液体による
   混合物の調整法。 ３、請求項１によって得られる水中単位容積重量（ρ＿
   ｓ＿ｗ）から粒状材の水中緩み率（Ψ＿ｓ＿ｗ）を下記
   する式によって求め、該水中緩み率により前記混合物の
   調整条件を決定することを特徴とする砂などの粒状材と
   セメント類などの粉体および液体による混合物の調整法
   。 Ψ＿ｓ＿ｗ＝（１−Ｓ／ρ＿ｓ＿ｗ）×１００Ｓ：粒状
   材量 ４、砂や粒状スラグ、人工細骨材その他のこれらに準じ
   た粒状材に対しセメント類、フライアッシュ、粉末スラ
   グなどの粉体と水その他の液体を用いたモルタルを得る
   に当り、該モルタルのフローテーブルによる流動性測定
   を行い、その展開直径（フロー値）により、またはフロ
   ーテーブル上における展開面積を直接に求め、該展開面
   積により前記混合物の調整条件を決定することを特徴と
   する砂などの粒状材とセメント類などの粉体および液体
   による混合物の調整法。 ５、請求項４によってフロー試験値を求めるに当り、粒
   状材と粉体との配合比が一定で、しかも液体と粉体との
   配合比を変えた複数のモルタルを準備し、これらのモル
   タルについて夫々上記した試験値を求め、これらの試験
   値と前記した液体と粉体との配合比との間における直角
   座標による図表上の直線状態を求め、この直角座標によ
   る図表上の直線状態により前記混合物の調整条件を決定
   することを特徴とする砂などの粒状材とセメント類など
   の粉体および液体による混合物の調整法。 ６、モルタルやコンクリートを調整するに必要なモルタ
   ルのフロー試験を行うに当り、粒状材と粉体との配合比
   （Ｓ／Ｃ）を異にし、しかも同じＳ／Ｃにおいて液体と
   粉体の配合比（Ｗ／Ｃ）を変化させた２個以上の試料に
   より得られたフロー値またはフロー面積と前記液体粉体
   配合比（Ｗ／Ｃ）についての２本以上のＳ／Ｃ直線式に
   関する実験常数をそれぞれ求め、該実験常数によりフロ
   ー値またはフロー面積値と前記Ｗ／ＣおよびＳ／Ｃの関
   係を求め、上記粒状材、粉体、液体を用いた任意の配合
   条件下における流動性を予測することを特徴とする砂な
   どの粒状材とセメント類等の粉体および水などの液体に
   よる混合物の調整法。 ７、モルタルやコンクリートを調整するに必要なモルタ
   ルの流動性と粒状材粉体比（Ｓ／Ｃ）および液体粉体比
   （Ｗ／Ｃ）との関係について、砂などの粒状材における
   比表面積（Ｓ＿ｍ：ｃｍ＾２／ｇ）、流動性微粒分（Ｍ
   ＿ｓ＿ｖ）を計測し、フロー面積（ＳＦＬ）とＷ／Ｃの
   座標における関係を前記Ｓ＿ｍとＭ＿ｓ＿ｖを関数とす
   る実験常数によるＳ／Ｃの直線式を求め、この直線式に
   より任意のＳ／Ｃにおけるフロー面積とＷ／Ｃとの直線
   関係を求め、これによりモルタルの流動性と配合を予測
   決定することを特徴とする砂などの粒状材とセメント類
   等の粉体および水などの液体による混合物の調整法。 ８、砂や粒状スラグ、人工細骨材その他のこれらに準じ
   た粒状材に対しセメント類、フライアッシュ、粉末スラ
   グなどの粉体と水その他の液体を加えたモルタルまたは
   コンクリートのような混合物を得るに当り、前記粉体に
   対する粒状材の比表面積を変化させた複数個の混合物に
   対し脱液エネルギーの上昇によっても実質的に含有液量
   が低下しない所定値以上の脱液処理を行った後における
   各残存含液率を夫々求め、それら残存含液率が前記粒状
   材の比表面積変化に伴い比例的に変化する相対限界吸着
   水率として上記比表面積と残存含液率との関係で示した
   直角座標による図表において形成する直線とその比表面
   積零軸との交点を前記粒状材に関する真の吸水率として
   求め、該吸水率により前記混合物の調整条件を決定する
   ことを特徴とする砂などの粒状材とセメント類などの粉
   体および液体による混合物の調整法。 ９、砂や粒状スラグ、人工細骨材その他のこれらに準じ
   た粒状材に対しセメント類、フライアッシュ、粉末スラ
   グなどの粉体と水その他の液体を用いたモルタルまたは
   コンクリートのような混合物を得るに当り、請求項２に
   よって得られた流動性微粒量を請求項３によって求めた
   水中緩み率の関数として用い、基本流動水量（Ｗ＿ｗ）
   を次の I 式で求めると共に、II式によって該混合物の
   配合条件を予測決定することを特徴とする砂などの粒状
   材とセメント類などの粉体および液体による混合物の調
   整法。 Ｗ＿ｗ＝Ｋ・Ψ＿ｓ＿ｗ＾−＾ｋ… I 但し上式においてＫ、ｋは流動性微粒量の関数である。 Ｗ＿ｗ＝１０００−（Ｃ＿ｖ＋α・Ｃ＋Ｓ＿ｖ＋β・Ｓ
   ）…II但し上式において、Ｃ＿ｖは粉体の単位容積重量
   、α・Ｃは粉体の拘束水量、Ｓ＿ｖは粒状材の単位容積
   重量、β・Ｓは粒状材の拘束水量である。 １０、砂や粒状スラグ、人工細骨材その他のこれらに準
   じた粒状材と粗骨材の何れか一方または双方に対しセメ
   ント類、フライアッシュ、粉末スラグなどの粉体と水そ
   の他の液体を用いたモルタルまたはコンクリートのよう
   な混合物を得るに当り、請求項８による粒状材の真の吸
   水率を用い、請求項７により該混合物の流動性と配合を
   予測決定し普通混練することを特徴とする砂などの粒状
   材とセメント類などの粉体および液体による混合物の調
   整法。 １１、砂や粒状スラグ、人工細骨材その他のこれらに準
   じた粒状材と粗骨材の何れか一方または双方に対しセメ
   ント類、フライアッシュ、粉末スラグなどの粉体と水そ
   の他の液体を用いたモルタルまたはコンクリートのよう
   な混合物をその配合水の一部を添加して１次混練してか
   ら残部の配合水を添加し２次混練して得るに当り、前記
   粒状材の相対保有水率または相対限界表面吸着水率を利
   用して１次混練水を決定し、請求項７により該混合物の
   全配合水を決定することを特徴とする砂などの粒状材と
   セメント類などの粉体および液体による混合物の調整法
   。 １２、砂や粒状スラグ、人工細骨材その他のこれらに準
   じた粒状材に対しセメント類、フライアッシュ、粉末ス
   ラグなどの粉体、砂利その他の粗骨材と水その他の液体
   を用いたコンクリートを得るに当り、該コンクリートに
   おいて求められるスランプ値と前記粗骨材の間隙率によ
   りモルタルのフロー値を求め、該フロー値と目的とする
   コンクリート強度から導かれる液体対粉体比（Ｗ／Ｃ）
   により配合条件を決定することを特徴とするコンクリー
   トの調整法。 １３、セメント計量ホッパー、細骨材などの粒状材計量
   ホッパーおよび水計量槽を有し、これらのホッパーおよ
   び計量槽に設けられたセンサーからの出力信号を入力と
   する制御盤を備え、該制御盤には請求項４によるフロー
   値またはフローテーブル上における展開面積と水セメン
   ト比（Ｗ／Ｃ）との関係から細骨材対粉体比（Ｓ／Ｃ）
   の関数演算機構および該細骨材対粉体比の関数演算機構
   に接続された係数決定部を設けたことを特徴とする砂な
   どの粒状材とセメント類などの粉体および液体による混
   合物の調整装置。 １４、セメント計量ホッパー、細骨材などの粒状材計量
   ホッパーおよび水計量槽を有し、これらのホッパーおよ
   び計量槽に設けられたセンサーからの出力信号を入力と
   する制御盤を備え、該制御盤には請求項２による流動性
   微粒重量または流動性微粒容量と前記粒状材の比表面積
   との関数演算機構および該関数演算機構に接続された係
   数決定部を設けたことを特徴とする砂などの粒状材とセ
   メント類などの粉体および液体による混合物の調整装置
   。 １５、セメント計量ホッパー、細骨材などの粒状材計量
   ホッパー、粗骨材計量ホッパーおよび水計量槽を有し、
   これらのホッパーおよび計量槽に設けられたセンサーか
   らの出力信号を入力とする制御盤を備え、該制御盤には
   目的混合物における配合条件としてのスランプ値と強度
   およびこの強度から求められる水セメント比（Ｗ／Ｃ）
   と粗骨材間隙の各入力手段を夫々設けると共に前記スラ
   ンプ値と粗骨材間隙率との関数演算機構と該関数演算機
   構に接続されたモルタルのフロー値決定部および判定演
   算部とコンクリートの配合決定部を有することを特徴と
   する砂などの粒状材とセメント類などの粉体および液体
   による混合物の調整装置。