JPH04295761A - 生コンクリートの品質検査装置 - Google Patents

生コンクリートの品質検査装置

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JPH04295761A
JPH04295761A JP6037791A JP6037791A JPH04295761A JP H04295761 A JPH04295761 A JP H04295761A JP 6037791 A JP6037791 A JP 6037791A JP 6037791 A JP6037791 A JP 6037791A JP H04295761 A JPH04295761 A JP H04295761A
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JP
Japan
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mortar
water
cement
container
weight
Prior art date
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Pending
Application number
JP6037791A
Other languages
English (en)
Inventor
Shohei Ishida
石田 昇平
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Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Publication date
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】  本発明は生コンクリートの製
造工程、あるいはコンクリートの打設現場等における受
入検査時に、生コンクリート中の水・セメント比を測定
して、コンクリートが固化する前にそのコンクリート強
度を予測することのできる装置に関する。
【0002】
【従来の技術】  生コンクリートにおいては、その水
・セメント比が28日強度と強い相関性を有しているこ
とが知られている。このことを利用して、生コンクリー
トの固化後の強度を固化前に推定すべく、簡単な手順で
生コンクリートの水・セメント比を測定する方法および
装置がすでに提案されている(特開昭59−19515
9号)。
【0003】この提案においては、生コンクリートから
モルタル成分を抽出し、そのモルタル成分の空中と水中
の重量を測定することにより、その生コンクリートの水
・セメント比を測定するが、この場合、モルタル中のセ
メント量が既知であることが前提となる。そこで、この
提案方法ないしは装置を用いて生コンクリートの水・セ
メント比を測定するに当たり、従来、モルタル中のセメ
ント量をコンクリート製造時における配合比から決定す
るか、あるいは、比重計を使用して、モルタルの懸濁液
の経時的な比重の変化からセメント量を測定する等の方
法が採用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】  ところで、以上の
ようなセメント量の決定方法において、生コンクリート
製造時の配合比から決定する方法では、製造プラントの
計量器の精度により配合比が変動し、その結果得られる
水・セメント比に誤差が生じるという問題がある。また
、比重計を用いてセメント量を測定する方法では、実験
器具を使っての手操作による測定であるため、時間がか
かり面倒であるばかりでなく、打設現場等においてはあ
まり適切な方法であるとは言いがたい。
【0005】本発明の目的は、前もってセメント量を推
定ないしは測定することなく、セメント量の未知の生コ
ンクリートについて、モルタルを抽出するだけで容易に
全自動的に水・セメント比を求めることのできる生コン
クリートの品質検査装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】  上記の目的を達成す
るため、本発明の生コンクリートの品質検査装置は、本
体から下方に吊るされた測定皿を有する重量測定装置と
、その測定皿を水中に浸漬させるための水槽装置と、試
料モルタルを収容する容器と、その容器内に水を注入し
て攪拌するする希釈混合装置と、上記容器内の懸濁液の
濃度を測定する光透過型濃度測定装置と、上記容器を重
量測定装置の測定皿上、希釈混合装置および濃度測定装
置間で移動させる移動機構と、その移動機構による容器
移動のタイミングと重量測定装置および濃度測定装置か
らのデータ読み取りタイミングを制御する制御部と、濃
度測定装置からのデータを用いてあらかじめ入力されて
いる検量データに基づいて試料モルタル内のセメント量
を算出し、かつ、そのセメント量と、重量測定装置から
の試料モルタルの空気中重量および水中重量データを用
いて、試料モルタルの水・セメント比を算出する演算部
を備えたことによって特徴付けられる。
【0007】
【作用】  本発明では、水・セメント比を測定する際
に、モルタル中のセメント量をも自動的に測定する点に
特徴がある。モルタル中のセメント量の測定は、モルタ
ル懸濁液の経時的な濃度変化と、あらかじめ実験により
入力されている検量データから測定するが、光透過式の
濃度測定装置を用いることにより、全自動的な測定を可
能としている。
【0008】ここで、モルタル懸濁液の経時的濃度変化
に基づくセメント量測定は、原理的には従来の比重計を
用いた比重の経時的変化と同じである。すなわち、水を
除くモルタルの主成分であるセメントと砂の比重の相違
に起因して、これらが水中で沈降していくときの時間差
を利用し、懸濁液液面から一定距離だけ下方の位置での
濃度変化を測定し、その測定値と、あらかじめ同じセメ
ントおよび砂を用いてこれらの配合比が相違するものを
何種類か作成した予備試験により求められる検量線等と
照合することによって、モルタル中のセメント量を測定
することができる。
【0009】
【実施例】  図1は本発明実施例の全体構成図である
。 電子天びん1はその本体が架台(図示せず)上に載せら
れており、その本体から下方に吊るされた測定皿1aを
有している。この測定皿1aは、架台の下方に配設され
た水槽2内に位置している。水槽2は水の注入口2aと
排出口2bを有し、注入口2aは配管によって電磁バル
ブ4aおよび4bを介してポンプ3の吐出口に連通して
おり、このポンプ3の吸入口は水を収容するポリタンク
101に接続されている。また、水槽2の排出口2bは
同じく配管によって電磁バルブ4cを介して装置外に置
かれたポリバケツ102内に通じている。
【0010】電子天びん1の下方には、試料モルタルを
収容するモルタル容器5の上下移動機構6が配設されて
いる。この上下移動機構6は、モータ6aと、このモー
タ6aにより回転が与えられるネジ棹6b、およびこの
ネジ棹6bに係合する容器ホルダ6cによって構成され
ており、モータ6aの駆動によって容器ホルダ6c上の
モルタル容器5を上限位置、中間位置および下限位置の
3箇所のうちのいずれかに移動させることができる。
【0011】上下移動機構6によるモルタル容器5の上
限位置には攪拌器7が配設されているとともに、中間位
置には後述する濃度測定装置8と、モルタル容器5内に
水を注入するための給水口13が配設されており、また
下限位置はモルタル容器5が電子天びん1の測定皿1a
上に載り、この状態では容器ホルダ6cはモルタル容器
5には接触しない位置にまで降下するようになっている
【0012】上下移動機構6のネジ棹6bの先端部には
プーリ7aが固着されており、このプーリ7aの回転は
ベルト7bを介して攪拌器7に固着されたプーリ7cに
伝達される。従って、モータ6aを回転することにより
、モルタル容器5が上下動されると同時に、攪拌器7を
回転させることができるようになっている。以上のポン
プ3、各電磁バルブ4a,4b,4c、モータ6aはシ
ーケンスコントローラ9からの制御信号によって後述す
るタイミングで駆動される。また、電子天びん1の出力
および濃度測定装置8の出力は、マイクロコンピュータ
10に採り込まれ、後述するように試料モルタルの水・
セメント比が算出されてプリンタ11にプリントアウト
されるが、この各測定出力の採り込みタイミングもシー
ケンスコントローラ9によって制御される。
【0013】図2は濃度測定装置8の近傍の拡大斜視図
である。この濃度測定装置8は光透過法を用いた装置で
あって、光源8aおよび受光素子8bを基本要素として
、これらが支持体8cによって互いに所定の間隔を開け
て対向支持されている。この支持体8cには、モルタル
容器5内に水を注入するための給水口13も設けられて
おり、上下移動機構6によりこの位置に移動されたモル
タル容器5内には一定レベルにまで水が注入され、試料
モルタルの懸濁液が作られる。また、光源8aと受光素
子8bは、常にモルタル容器5の上縁部から一定の深さ
まで挿入され、従って、光源8aおよび受光素子8bは
、常にモルタル懸濁液の液面から一定の深さHのところ
に位置することになる。
【0014】なお、支持体8cには、モルタル容器5の
上下動を妨げないように、適宜に揺動するような機構(
図示せず)が設けられている。また、モルタル容器5内
への注水は、前記したシーケンスコントローラ9からの
指令により電磁バルブ4a,4bの操作によって行われ
る。図3は本発明実施例の各部の動作を示すタイムチャ
ートで、以下、この図を参照しつつ本発明実施例の動作
ならびに作用を述べる。
【0015】まず、品質を検査すべき生コンクリートか
ら、5mmのふるいを用いてモルタル成分のみを抽出し
、その試料モルタルを400g程度モルタル容器5内に
入れた後、その容器5を容器ホルダ6cにセットしてス
タート指令を与える。なお、この初期状態では、容器ホ
ルダ6cは中間位置、水槽2内には水が注入されていな
い。
【0016】さて、スタート指令が与えられると、電子
天びん1の風袋引き処理が施されるとともに、容器ホル
ダ6cが下限位置にまで下降し、容器5が測定皿1a上
に乗り、試料モルタルの空中重量MA が測定され、マ
イクロコンピュータ10に採り込まれる。その後、容器
ホルダ6cが中間位置にまで上昇し、ポンプ3が駆動さ
れるとともに電磁バルブ4a,4bが開かれ、モルタル
容器5と水槽2内への給水が開始され、それぞれ一定の
レベルにまで水が達した時点で電磁バルブ4a,4bを
閉じる。
【0017】モルタル容器5内に一定レベルまで水が満
たされると、容器ホルダ6cは上限位置にまで上昇し、
ここで微小量だけ上下動することにより、モルタル容器
5内のモルタルは攪拌器7の回転とともに容器の上下動
によって充分に攪拌され、内部の気泡が除去されたモル
タル懸濁液を得る。次いで容器ホルダ6cは中間位置に
まで下降し、モルタル成分が容器5内で沈澱するのを待
つ。この待機時間中に、攪拌終了後1分経過時点と2分
経過時点におけるモルタル懸濁液液面から距離Hの位置
での濃度が測定され、マイクロコンピュータ10に採り
込まれる。
【0018】その後、容器ホルダ6cは下限位置にまで
下降し、モルタル容器5は水が満たされた水槽2内に浸
漬された状態で電子天びんの測定皿1a上に乗り、試料
モルタルの水中重量MW が測定されてマイクロコンピ
ュータ10に採り込まれる。以上の動作の後、容器ホル
ダ6cは初期位置である中間位置にまで上昇するととも
に、電磁バルブ4cが開かれて水槽2内の水が排出され
、測定動作を終了する。
【0019】マイクロコンピュータでは、以上の動作と
並行して、濃度測定装置8からの2つの濃度測定データ
と、あらかじめ入力されている検量データとから試料モ
ルタル中のセメント量Cを算出する。すなわち、モルタ
ル懸濁液では、攪拌後に内部の砂とセメントが沈降を開
始するが、これらの沈降速度は互いに相違する。液面か
ら一定距離Hの位置で、攪拌後1分と2分が経過した時
点での濃度変化を測定すると、その値は懸濁液内のセメ
ント量に依存する。
【0020】このことは従来の比重計を用いたセメント
量測定と同じであって、次のような検量線を用いること
によって、これらの値からセメント量(重量)Cを求め
ることができる。すなわち、あらかじめ測定に供される
ものと同種のセメントおよび砂を用いて、配合比の違っ
た何種類かのモルタルを作成し、その懸濁液の液面から
の距離Hのところにおいて攪拌後1分経過時点と2分経
過時点における濃度をそれぞれ測定し、図4に例示する
ような2本の検量線を作成する。そして試料モルタルの
1分後と2分後の濃度から各検量線に照らしてそれぞれ
に対応するセメント量を求め、その平均値をとることで
、誤差を少なくしてセメント量Cを得る。
【0021】実際には、マイクロコンピュータ10には
図4に示すような検量線を、テーブルまたは式の形で入
力しておく。以上のようにして求められた試料モルタル
のセメント量Cと、試料モルタルの空中重量MA およ
び水中重量MW を用いて、マイクロコンピュータ10
では、次の原理によって被測定生コンクリートの水・セ
メント比W/Cを求める。
【0022】すなわち、モルタルの水中重量MW は、
空中重量MA から浮力を引いた値であるから、これを
式で表すと、 MW =MA −ρW ×(VC +VS +VW )
    ・・・・(1)ここで、VC :モルタル中の
セメントの体積VS :モルタル中の砂の体積 VW :モルタル中の水の体積 ρW :水の比重 各材料の比重を用いて(1) 式を(2) 式のように
変換する。
【0023】         MW =MA −ρW ×(C/ρC
 +S/ρS +W/ρW )  ・・・・(2) こ
こで、C:モルタル中のセメントの重量S:モルタル中
の砂の重量 W:モルタル中の水の重量 ρC :セメントの比重 ρS :砂の比重 (2) 式において、水の比重ρW を1の状態で測定
したと仮定すると、         MW =MA −C/ρC −(MA
 −C−W)/ρS −W    ・・・・(3)  
 この(3) 式を変換して水・セメント比W/Cを求
めると、          W/C=−MW /{C
(1−1/ρS )}               
   +(1/ρS −1/ρC )/(1−1/ρS
 )                  +MA /
C            ・・・・(4) すなわち
、この(4) 式に先に求めたセメント量Cとモルタル
の空中重量MA および水中重量MW を代入すること
によって、マイクロコンピュータ10で水・セメント比
W/Cを算出することができ、この値をプリンタ11に
プリントアウトする。
【0024】なお、以上の実施例において、各部のメカ
ニズム等は他の公知の機構に置き換え可能であることは
勿論である。
【0025】
【発明の効果】  以上説明したように、本発明によれ
ば、生コンクリートから抽出したモルタル成分を、水で
希釈・攪拌してモルタル懸濁液を作り、その濃度変化を
測定することによって自動的に試料モルタル中のセメン
ト量を測定することができ、このセメント量とモルタル
の空中および水中重量とから、全自動的に生コンクリー
トの水・セメント比が求められるので、従来のように生
コンクリートの製造工程における配合比から決定する場
合に比してより正確な水・セメント比を求めることがで
きるとともに、比重計等の実験器具を用いて手操作によ
りセメント量を求める場合に比して、そのような操作が
全く不要となって、測定の手間や測定時間が削減される
【図面の簡単な説明】
【図1】  本発明実施例の全体構成図
【図2】  そ
の濃度測定装置8近傍の拡大斜視図
【図3】  本発明
実施例の各部の動作タイミングを示すタイムチャート
【図4】  モルタル懸濁液の濃度変化からセメント量
を求める場合に用いられる検量線の説明図
【符号の説明】
1・・・・電子天びん 1a・・・・測定皿 2・・・・水槽 3・・・・ポンプ 4a,4b,4c・・・・電磁バルブ 5・・・・モルタル容器 6・・・・上下移動装置 6a・・・・モータ 6b・・・・ねじ棹 6c・・・・容器ホルダ 7・・・・攪拌器 8・・・・濃度測定装置 8a・・・・光源 8b・・・・受光素子 8c・・・・支持体 9・・・・シーケンスコントローラ 10・・・・マイクロコンピュータ 13・・・・給水口

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  本体から下方に吊るされた測定皿を有
    する重量測定装置と、その測定皿を水中に浸漬させるた
    めの水槽装置と、試料モルタルを収容する容器と、その
    容器内に水を注入して攪拌するする希釈混合装置と、上
    記容器内の懸濁液の濃度を測定する光透過型濃度測定装
    置と、上記容器を上記測定皿上、希釈混合装置および濃
    度測定装置間で移動させる移動機構と、その移動機構に
    よる容器移動のタイミングと上記重量測定装置および濃
    度測定装置からのデータ読み取りタイミングを制御する
    制御部と、上記濃度測定装置からのデータを用いてあら
    かじめ入力されている検量データに基づいて試料モルタ
    ル内のセメント量を算出し、かつ、そのセメント量と、
    上記重量測定装置からの試料モルタルの空気中重量およ
    び水中重量データを用いて、試料モルタルの水・セメン
    ト比を算出する演算部を備えた生コンクリートの品質検
    査装置。
JP6037791A 1991-03-25 1991-03-25 生コンクリートの品質検査装置 Pending JPH04295761A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05322881A (ja) * 1992-05-22 1993-12-07 Tokyo Electric Power Co Inc:The 柱列式地下連続壁工法におけるソイルモルタルの早期品質判定法
CN102305850A (zh) * 2011-04-28 2012-01-04 三一重工股份有限公司 一种砂石含水率测量控制系统及包括其的混凝土生产设备

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05322881A (ja) * 1992-05-22 1993-12-07 Tokyo Electric Power Co Inc:The 柱列式地下連続壁工法におけるソイルモルタルの早期品質判定法
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