JPH0760741A - 骨材の表面水率の測定方法 - Google Patents

骨材の表面水率の測定方法

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JPH0760741A
JPH0760741A JP21116093A JP21116093A JPH0760741A JP H0760741 A JPH0760741 A JP H0760741A JP 21116093 A JP21116093 A JP 21116093A JP 21116093 A JP21116093 A JP 21116093A JP H0760741 A JPH0760741 A JP H0760741A
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JP
Japan
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surface water
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JP21116093A
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Yukio Miyake
幸雄 三宅
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TAKEMOTO DENKI KEIKI KK
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TAKEMOTO DENKI KEIKI KK
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  • Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 生コンの強度を決定する上での変動要素とし
て関与する実効水分である表面水を簡便な手段により正
確に測定することにある。 【構成】 生コンを組成する骨材の表面状態の触感をオ
ペレータの触感に基づくサンプリングにより気乾、表
乾、湿潤状態の3ランクに分別した上で、更に各ランク
を強、中、弱の3ランクに細分し、気乾状態から湿潤状
態に至る9ランクの表面水率を5%〜15%とし、この
サンプリングによるオペレータの触感値データと水分セ
ンサ2に基づく基準値データとの相関関係を求め、これ
に基づいてオペレータの触感値データを校正するために
キャリブレーションにより初期関数を生成し、この初期
関数に基づく表面水率を基準とし、その水分センサ2の
基準値と初期関数による表面水率の基準値とを入力して
初期設定し、水分センサ2の基準値からの変動分に対応
させて初期関数による表面水率の基準値を演算処理部4
で補正し、現時点での骨材の表面水率をリアルタイムで
自動配合制御部6に出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は骨材の表面水率の測定方
法に関し、詳しくは、生コン〔生コンクリート〕工場に
おける品質管理、出荷検査並びに納入生コンに対する品
質証明に利用され、生コンバッチャープラントにおける
骨材の実効水分を測定及び補正する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】生コンバッチャープラントにおける品質
管理、出荷検査並びに納入生コンに対する品質保証を確
保するためには、生コンの強度が重要な要素となってい
る。ここで、生コンは、セメント、水、骨材〔砂利、
砂〕及び混和剤で組成されるものであるが、生コンの強
度は、配合される水/セメント比に大きく左右される。
一方、生コン工場で使用される骨材は、通常、ストック
ヤードに堆積された露天状態にあって雨露に晒されてい
る。そのため、骨材表面に付着した表面水が、生コンを
生成する上で配合される水量の変動要素として存在す
る。
【0003】ここで、骨材の表面水が変動要素として生
コンの強度及びスランプに与える影響を関係式で表わす
と、F=a+b・C/W〔F;配合強度(kg/cm2)、C
/W;セメント及び水の単位量(kg/cm3)、a,b;セ
メントの種類(普通、早強、高炉)及び用途(一般用、
高強度用)によって決定される定数〕となる。また、そ
の影響を数値的に表わすと下表の通りである。
【0004】
【表1】
【0005】上表から明らかなように、例えば、配合強
度が256kg/cm2、コンクリートのスランプ試験方法
〔JIS A 1101〕によるスランプが8cmの生コン〔呼び方
210(呼び強度)−8(スランプ)−20(骨材の最
大寸法)〕で、骨材の表面水が5%で稼働していて、セ
メント/水比〔C/W〕が58.9である場合を基準と
すると、表面水率が+1%変動して6%に変化した場
合、その時のW/C比が61.5で、配合強度が240
kg/cm2となって−16kg/cm2変動し、スランプが12cm
となって+4cm変動する。更に、表面水が+2%変動し
て7%に変化した場合、その時のW/C比が64.0
で、配合強度が225kg/cm2となって−31kg/cm2変動
し、スランプが14.5cmとなって+6.5cm変動す
る。このように、骨材の表面水が生コンの強度及びスラ
ンプに大きく影響することが明らかであり、その表面水
率を正確に把握して適正値に設定することが、生コンの
品質管理等の面で非常に重要となる。
【0006】一方、要求されるコンクリートの強度及び
スランプの許容範囲は〔JIS A 5308〕によれば、 強度 1回の試験結果は、購入者が指定した呼び強
度の値の85%以上 3回の試験結果の平均値は、購入者が指定した呼び
強度の値以上 スランプ 購入者が指定した値に対して スランプ(cm) 許容差(cm) 2.5 ±1 5及び6.5 ±1.5 8以上18以下 ±2.5 21 ±1.5 を満足しなければならない。前記表1において、強度に
関しては、呼び強度は210kg/cm2なので、表面水率が
2%までは許容されるが、スランプについては±2.5
(cm)の許容差に対し満足できない。
【0007】生コンバッチャープラントにおける骨材の
実効水分は、表面水であって細骨材の表面水率試験方法
〔JIS A 1111〕により定時サンプリングして測定されて
いるが、生コンバッチャープラントが自動化されるに及
び、リアルタイムで連続的に測定する必要性から、線源
や電磁波を利用した水分計を使用していた。ところが、
この水分計は水分率0%〔絶乾状態〕から100%〔飽
和状態〕まで測れ、かつ、骨材の結晶水まで広範囲に測
定するため補正を要し実践的でなく、実情から遊離して
いることがわかった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、生コンを構
成するものは、セメント、水、骨材である。その中で骨
材のみが変動要素として粒度、表面水があり、この変動
要素の補正によって適正な品質が得られる。実質的に現
場で連続的に変動分を補正する目的で、水分計を開発す
ることにより生コンの品質を保証し得るもので社会性を
基本にしたものである。骨材の表面水率1%の変動が強
度、スランプに与える影響は前述した表1の通りであ
る。
【0009】一方、要求されるコンクリートの強度、ス
ランプの許容範囲は〔JIS A 5308〕によれば、前述の条
件を満足させなければならない。前述の通り、表面水率
+1%変動して強度に6%影響を与え、スランプに+4
cm、+2%変動して強度に12%影響を与え、スランプ
に+6.5cm影響を与える程その影響度が大きく表面水
率を正確に補正することが生コンの品質管理の重要課題
である。
【0010】そのための課題として、まず、実情から遊
離している事象をあげると、次の通りである。
【0011】 従来の水分計は0%〔絶乾状態、人工
的に強制炉乾で再現し、実在しないもの〕から15%以
上〔水洗直後〕を測定範囲とし、水量の変動要素として
関与しない結晶水まで測る等、不要な事象まで測ってい
る。
【0012】 永らくつちかわれたオペレータの熟練
したノウハウが無視され従来測定器を押しつけている。
【0013】 従来では2%以上の誤差があり、前述
の通りこの精度では実情に合わない。
【0014】 従来測定器の押しつけで、オペレーシ
ョンが複雑である。
【0015】そこで、本発明は上記問題点に鑑みて提案
されたもので、その目的とするところは、生コンの強度
を決定する上での変動要素として関与する実効水分であ
る表面水を、簡便な手段により正確に測定し得る骨材の
表面水率の測定方法を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の技術的手段として、本発明方法は、生コンを組成する
骨材の表面状態の触感をオペレータの触感に基づくサン
プリングにより気乾、表乾、湿潤状態の3ランクに分別
した上で、更に各ランクをnランクに細分し、気乾状態
から湿潤状態に至る(3×n)ランクの表面水率を5%
〜15%として判定することを特徴とする。
【0017】上記方法において、前記サンプリングによ
り得られたオペレータの触感値データと水分センサに基
づく基準値データとの相関関係を求め、これに基づいて
オペレータの触感値データを校正するためにキャリブレ
ーションして初期関数を生成し、この初期関数に基づく
表面水率を基準とすることが望ましい。
【0018】
【作用】本発明では、バッチャープラントにおけるオペ
レータの触感に基づくサンプリングによりランク分けさ
れた触感値データを水分センサに基づく基準値データと
の相関関係から校正するためにキャリブレーションして
初期関数を生成し、この初期関数に基づく表面水率を基
準値とすることにより、オペレータの触感に基づく適確
な基準値を得ることができ、この基準値に基づけば、水
分センサの変動に応じて表面水率を補正することができ
て最適な自動配合が実現できる。
【0019】
【実施例】まず、本発明を実施する上で必要とされる前
提として、生コン工場におけるバッチャープラントの熟
練したオペレータによる触感に基づくサンプリングでの
ランク分けを下表を参照しながら説明する。
【0020】
【表2】
【0021】一般人の視感に基づけば、骨材の表面水の
状態を、「乾いている」「湿っている」にランク分けす
ることができ、更に、一般人が骨材を握った時の触感に
基づけば、骨材を握ってもサラサラ流れ、掌に水分を感
じない状態の「よく乾いている」〔以下、これを気乾状
態と称す〕、骨材を握って放すと形は崩れるが、掌に湿
りが残る状態の「中間」〔以下、これを表乾状態と称
す〕、骨材を握って放しても形は崩れないが、掌に水気
が残る状態の「湿っている」〔以下、これを湿潤状態と
称す〕にランク分けすることができる。ここで、上述し
た気乾状態は自然の大気中で乾燥した状態で、内部の割
れ目や隙間の一部に水分が含まれている状態をいい、表
乾状態は粒の表面は乾いているが、内部の割れ目や隙間
は完全に水で満たされている状態をいい、湿潤状態は表
面まで濡れている状態をいう。
【0022】次に、熟練したオペレータの触感に基づけ
ば、骨材の表面水の状態を「気乾」「表乾」「湿潤」の
各ランクを更に強、中、弱に三分割して「1」〜「9」
の9ランクに分別することができる。尚、気乾状態より
も乾いている絶乾状態、即ち、人工的な強制手段〔炉
乾〕により定質量となる含水率0%となるまで乾燥した
状態と、湿潤状態よりも湿っている飽和状態との両極端
な二つの状態は現実的ではないので除外する。このサン
プリングにより熟練したオペレータの触感に基づいて得
られた気乾状態から湿潤状態に至る「1」〜「9」の9
ランクについて、各ランクでサンプリングされた骨材の
表面水率を必要かつ有効な5%の気乾状態から15%の
湿潤状態とする。この9ランクと対応させて表面水率を
5%〜15%と設定することは、オペレータが判定した
表面水率と、細骨材の表面水率試験方法〔JIS A 1111〕
により実測した骨材の表面水率とに相関関係があること
が実証されており、9ランクの判定が5%〜15%の表
面水率の設定範囲内で正確な対応関係にあることが明ら
かである。
【0023】このようにして得られたサンプリングによ
るオペレータの触感値データを前提として、これに基づ
く本発明の一実施例を以下に説明する。本発明では、熟
練したオペレータの表面水の触感を基準値として、変動
分を水分センサで検出し、リアルタイムに正しい表面水
率を測定する手順を図1(a)〜(c)の三段階で行な
う。
【0024】まず最初に、図1(a)に示すように骨材
の産地及び粒度〔種類〕を決定した上で、上表に示すよ
うにバッチャープラントのストックヤードからの骨材の
サンプリングによりオペレータの触感値データを作成
し、その一方で、サンプリングされた骨材の含水率を測
定する。この含水率の測定は、例えば、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〔JIS A
1125〕に基づいて、中性子等の放射線の線源やマイクロ
波等の電磁波を利用した水分センサにより行なう。そし
て、これにより得られた水分センサに基づく含水率との
相関関係〔図2(a)又は(b)参照〕から、サンプリ
ングによるオペレータの触感値データを校正するために
キャリブレーションにより連続高分解能化して初期関数
を生成し、その初期関数を演算処理部4で設定してメモ
リ5に格納する。即ち、オペレータの触感値データを
w、実測した骨材の含水率をWとすると、上述した初期
関数はW=f(w)となる。
【0025】尚、上述の場合、オペレータの触感値デー
タを骨材の含水率の実測値との相関関係でもって初期関
数を設定しており、骨材の表面水率の実測値との相関関
係とはしていない。これは、中性子等の放射線の線源や
マイクロ波等の電磁波を利用した水分センサによる骨材
の含水率の測定が、バッチャープラントの自動化を実現
する上で有効であり、その含水率の実測値との相関関係
は、表面水率の実測値と対応した関係にあるために、表
面水率の実測値の場合と同等に扱えるからである。
【0026】次に、図1(b)に示すようにオペレータ
の触感値データに基づいて得られた初期関数により、例
えば、朝一番での初期条件の設定を行なう。即ち、骨材
を収容した計量ホッパー1に設けられた水分センサ2に
よりその骨材の含水率を測定して基準値とすると共に、
その計量ホッパー1からのサンプリングにより得られた
オペレータの触感値データを演算処理部4に入力し、そ
の演算処理部4において、オペレータによる触感値デー
タを前記初期関数に基づく演算処理で表面水率の基準値
とし、この初期関数による表面水率の基準値と、演算処
理部4に変換器3を介して入力される水分センサ2の基
準値とを初期設定してメモリ5に格納する。即ち、水分
センサの出力基準値をw0 、変換係数をaとした場合、
初期関数による骨材の表面水率の基準値〔前述したオペ
レータの触感値データ〕はw=a・w0となる。
【0027】この初期条件の設定後における実稼働時に
は、図1(c)に示すように初期設定された含水率の基
準値からの変動分を計量ホッパー1の水分センサ2によ
りリアルタイムで連続的に検出し、その検出出力を変換
器3を介して演算処理部4に入力する。この演算処理部
4では、水分センサ2からの検出出力に基づいて、メモ
リ5から取り出された初期関数による表面水率の基準値
を含水率の基準値からの変動分に対応させて補正し、現
時点での骨材の表面水率をリアルタイムで自動配合制御
部6に出力する。即ち、水分センサ2の基準値からの変
動分をδw0 とすると、現時点での骨材の正確な表面水
率は、W’=f(w±a・δw0)となる。このようにし
て、自動配合制御部6では、演算処理部4から出力され
る現時点での骨材の表面水率により、その骨材とセメン
トと水とを、骨材の表面水率に応じた適正な配合比でも
って混練して生コンを生成する。
【0028】尚、上記実施例では、オペレータによる触
感に基づくサンプリングでのランク分けにおいて、気
乾、表乾及び湿潤状態の3ランクを、オペレータの触感
により更に強、中、弱に三分割して「1」〜「9」の9
ランクに分別した場合について説明したが、本発明はこ
れに限定されることなく、上述した気乾、表乾及び湿潤
状態の3ランクを更に三分割する以外に複数分割するこ
とも可能である。
【0029】
【発明の効果】本発明によれば、バッチャープラントに
おけるオペレータの触感に基づくサンプリングによりラ
ンク分けされた触感値データを水分センサに基づく基準
値データとの相関関係から校正するためにキャリブレー
ションにより初期関数を生成し、この初期関数に基づく
表面水率を基準値とすることにより、オペレータの触感
を尊重し実践的で現状に即応した適確な基準値を得るこ
とができ、この基準値に基づけば、簡便な手段により、
バッチャープラントの自動化が実現容易となり、骨材の
正確な表面水率をリアルタイムで連続的に測定すること
ができ、その表面水率が経時的に変動しても、その変動
分を適切に補正できて最適な自動配合で生コンを生成す
ることができるので、生コンの強度を常に適正に確保で
きて信頼性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を説明するためのもので、
(a)は初期関数の設定についてのブロック図、(b)
は初期条件の入力設定についてのブロック図、(c)は
実稼働時でのブロック図を示す。
【図2】オペレータの触感値データに基づく骨材の表面
水率と実測した骨材の含水率との相関関係を示す特性図
で、(a)は粗砂〔種類:陸砂、産地:揖斐川流域〕の
場合、(b)は細砂〔種類:川砂、産地:長良川〕の場
合を示す。
【符号の説明】
1 計量ホッパー 2 水分センサ 4 演算処理部 6 自動配合制御部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 生コンを組成する骨材の表面状態の触感
    をオペレータの触感に基づくサンプリングにより気乾、
    表乾、湿潤状態の3ランクに分別した上で、更に各ラン
    クをnランクに細分し、気乾状態から湿潤状態に至る
    (3×n)ランクの表面水率を5%〜15%として判定
    することを特徴とする骨材の表面水率の測定方法。
  2. 【請求項2】 前記サンプリングにより得られたオペレ
    ータの触感値データと水分センサに基づく基準値データ
    との相関関係を求め、これに基づいてオペレータの触感
    値データを校正するためにキャリブレーションして初期
    関数を生成し、この初期関数に基づく表面水率を基準と
    することを特徴とする請求項1記載の骨材の表面水率の
    測定方法。
JP21116093A 1993-08-26 1993-08-26 骨材の表面水率の測定方法 Pending JPH0760741A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106525719A (zh) * 2016-11-25 2017-03-22 中铝瑞闽股份有限公司 在线检查带材表面含水的装置及方法
JP2017166835A (ja) * 2016-03-14 2017-09-21 前田建設工業株式会社 建設材料の表面水量管理方法

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