(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材の質量混合比と前記第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材の表乾状態における密度ρai(i=1,2,3,・・N)とから平均骨材密度ρaveを求め、前記第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材及び水を該第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材が水面から出ない水浸骨材となるように所定の計量槽（オーバーフロー用開口が形成されたものを除く）に投入し、前記水浸骨材の全質量Ｍfを計測し、Ｖfを前記水浸骨材の全容量、ρwを水の密度として、
以下の２式、すなわち、
ΣＭai(i=1,2,3,・・N)＋Ｍw＝Ｍf                      （１）
ΣＭai(i=1,2,3,・・N)／ρave＋Ｍw／ρw＝Ｖf            （２）
を解くことによって、前記第ｉ(i=1,2,3,・・N)の表乾状態における骨材の質量総和ΣＭai(i=1,2,3,・・N)及び水の質量Ｍwを求めることを特徴とするコンクリート材料の計量方法。
【請求項２】
前記水及び前記第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材を水浸骨材として前記計量槽に投入する際、前記水浸骨材の全容積Ｖfを一定値に維持する請求項１記載のコンクリート材料の計量方法。
【請求項３】
前記第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材の湿潤状態における質量総和ΣＭawi(i=1,2,3,・・N)を計測し、次式、
（ΣＭawi(i=1,2,3,・・N)―ΣＭai(i=1,2,3,・・N)）／ΣＭai(i=1,2,3,・・N)            （３）
によって前記第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材の平均表面水率を算出する請求項１又は請求項２記載のコンクリート材料の計量方法。
【請求項４】
前記計量槽への給水量ＭI及び前記計量槽からの排水量ＭOを計測し、次式、
ΣＭawi(i=1,2,3,・・N)＝Ｍf―（ＭI―ＭO）      （４）
でΣＭawi(i=1,2,3,・・N)を求め、これを、次式、
（ΣＭawi(i=1,2,3,・・N)―ΣＭai(i=1,2,3,・・N)）／ΣＭai(i=1,2,3,・・N)            （３）
に代入して前記第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材の平均表面水率を算出する請求項１又は請求項２記載のコンクリート材料の計量方法。
【請求項５】
第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材の湿潤状態における質量総和ΣＭawi(i=1,2,3,・・N)を計測し、前記第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材の質量混合比と前記第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材の表乾状態における密度ρai(i=1,2,3,・・N)とから平均骨材密度ρaveを求め、所定の水浸骨材容器（オーバーフロー用開口が形成されたものを除く）に前記第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材が水面から出ない水浸骨材としてかつ該水浸骨材の全容積が一定値Ｖfに維持されるように前記水及び前記第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材を投入するとともに、前記水浸骨材容器への給水量ＭI及び前記水浸骨材容器からの排水量ＭOを累積値として計測し、ρwを水の密度として、前記第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材の表乾状態における質量総和ΣＭai(i=1,2,3,・・N)及び前記水浸骨材中の水の質量Ｍwを以下の２式、すなわち、
ΣＭai(i=1,2,3,・・N)＋Ｍw
＝ΣＭawi(i=1,2,3,・・N)＋（ＭI―ＭO）                      （５）
ΣＭai(i=1,2,3,・・N)／ρave＋Ｍw／ρw＝Ｖf            （６）
から求めるとともに前記第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材の平均表面水率を、次式、
（ΣＭawi(i=1,2,・・N)―ΣＭai(i=1,2,・・N)）／ΣＭai(i=1,2,・・N)  （７）
から算出することを特徴とするコンクリート材料の計量方法。
【請求項６】
前記水浸骨材内の空気量をａ（％）とし、前記Ｖfに代えて、Ｖf・（１―ａ／１００）を用いる請求項１乃至請求項５のいずれか一記載のコンクリート材料の計量方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面水の状態が異なる骨材及び水を計量するコンクリート材料の計量方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンクリートを現場配合する際、水量がコンクリート強度等に大きな影響を及ぼすため、練混ぜ時に十分管理する必要があるが、配合材料である骨材は、その貯蔵状況や気候条件等によって含水状態が異なり、湿潤状態の骨材を用いるとコンクリート中の水量が骨材の表面水の量だけ増加し、乾燥状態の骨材を用いるとコンクリート中の水量は有効吸水量だけ減少する。
【０００３】
そのため、骨材の乾湿程度に応じて練混ぜ時の水量を補正し示方配合通りのコンクリートを製造することが、コンクリートの品質を維持する上できわめて重要な事項となる。
【０００４】
ここで、湿潤状態における表面水の水量（細骨材の表面に付着している水量）を表乾状態（表面乾燥飽水状態）の細骨材の質量で除した比率を表面水率と呼んでいるが、貯蔵されている骨材、特に細骨材は一般に濡れていることが多いため、かかる表面水率を骨材の乾湿程度の指標として予め測定し、その測定値に基づいて練混ぜ水量を調整するのが一般的である。
【０００５】
そして、このような表面水率の測定は、従来、細骨材が貯蔵されたストックビンと呼ばれる貯蔵容器から少量の試料を採取してその質量及び絶乾状態での質量を計測し、次いで、これらの計測値と予め測定された表乾状態の吸水率とを用いて算出していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような測定方法では、わずかな試料から全体の表面水率を推測しているにすぎないため、精度の面でどうしても限界がある一方、絶乾状態の質量を計測するにはバーナー等による加熱作業が必要となるため、実際に使用する量に近い量を採取してこれを試料とすることは、経済性や時間の面で非現実的であるという問題を生じていた。
【０００７】
また、このような問題を補うべく、練混ぜ状況をオペレータが目視で確認したり、ミキサの負荷電流を参考にすることによって練混ぜ水量の調整を行うといった方法を採用することがあるが、かかる方法自体が精度の低いものであり、結局、強度面で２０％近い大きな安全率を見込まざるを得なくなり、不経済な配合となるという問題も生じていた。
【０００８】
特に、密度、粒度などの種類が異なる複数の骨材を混ぜ合わせる場合には、上述した問題はさらに深刻となる。
【０００９】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、複数の骨材及び水の質量を正確に計測することが可能なコンクリート材料の計量方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係るコンクリート材料の計量方法は請求項１に記載したように、第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材の質量混合比と前記第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材の表乾状態における密度ρai(i=1,2,3,・・N)とから平均骨材密度ρaveを求め、前記第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材及び水を該第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材が水面から出ない水浸骨材となるように所定の計量槽（オーバーフロー用開口が形成されたものを除く）に投入し、前記水浸骨材の全質量Ｍfを計測し、Ｖfを前記水浸骨材の全容量、ρwを水の密度として、
以下の２式、すなわち、
ΣＭai(i=1,2,3,・・N)＋Ｍw＝Ｍf                      （１）
ΣＭai(i=1,2,3,・・N)／ρave＋Ｍw／ρw＝Ｖf            （２）
を解くことによって、前記第ｉ(i=1,2,3,・・N)の表乾状態における骨材の質量総和ΣＭai(i=1,2,3,・・N)及び水の質量Ｍwを求めるものである。
【００１１】
また、本発明に係るコンクリート材料の計量方法は、前記水及び前記第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材を水浸骨材として前記計量槽に投入する際、前記水浸骨材の全容積Ｖfを一定値に維持するものである。
【００１２】
また、本発明に係るコンクリート材料の計量方法は、前記第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材の湿潤状態における質量総和ΣＭawi(i=1,2,3,・・N)を計測し、次式、（ΣＭawi(i=1,2,3,・・N)―ΣＭai(i=1,2,3,・・N)）／ΣＭai(i=1,2,3,・・N)            （３）
によって前記第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材の平均表面水率を算出するものである。
【００１３】
また、本発明に係るコンクリート材料の計量方法は、前記計量槽への給水量ＭI及び前記計量槽からの排水量ＭOを計測し、次式、
ΣＭawi(i=1,2,3,・・N)＝Ｍf―（ＭI―ＭO）      （４）
でΣＭawi(i=1,2,3,・・N)を求め、これを、次式、
（ΣＭawi(i=1,2,3,・・N)―ΣＭai(i=1,2,3,・・N)）／ΣＭai(i=1,2,3,・・N)            （３）
に代入して前記第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材の平均表面水率を算出するものである。
【００１４】
また、本発明に係るコンクリート材料の計量方法は請求項５に記載したように、第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材の湿潤状態における質量総和ΣＭawi(i=1,2,3,・・N)を計測し、前記第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材の質量混合比と前記第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材の表乾状態における密度ρai(i=1,2,3,・・N)とから平均骨材密度ρaveを求め、所定の水浸骨材容器（オーバーフロー用開口が形成されたものを除く）に前記第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材が水面から出ない水浸骨材としてかつ該水浸骨材の全容積が一定値Ｖfに維持されるように前記水及び前記第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材を投入するとともに、前記水浸骨材容器への給水量ＭI及び前記水浸骨材容器からの排水量ＭOを累積値として計測し、ρwを水の密度として、前記第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材の表乾状態における質量総和ΣＭai(i=1,2,3,・・N)及び前記水浸骨材中の水の質量Ｍwを以下の２式、すなわち、
ΣＭai(i=1,2,3,・・N)＋Ｍw
＝ΣＭawi(i=1,2,3,・・N)＋（ＭI―ＭO）                      （５）
ΣＭai(i=1,2,3,・・N)／ρave＋Ｍw／ρw＝Ｖf            （６）
から求めるとともに前記第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材の平均表面水率を、次式、
（ΣＭawi(i=1,2,・・N)―ΣＭai(i=1,2,・・N)）／ΣＭai(i=1,2,・・N)  （７）
から算出するものである。
【００１５】
また、本発明に係るコンクリート材料の計量方法は、前記水浸骨材内の空気量をａ（％）とし、前記Ｖfに代えて、Ｖf・（１―ａ／１００）を用いるものである。
【００１６】
請求項１の発明に係るコンクリート材料の計量方法においては、まず、第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材の質量混合比と前記第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材の表乾状態における密度ρai(i=1,2,3,・・N)とから平均骨材密度ρaveを求める。
【００１７】
次に、前記第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材及び水を該第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材が水面から出ない水浸骨材となるように所定の計量槽に投入する。
【００１８】
計量槽に骨材と水を投入するにあたり、いずれを先行させるかは任意であるが、水を先行投入し、しかる後に骨材を投入するようにすれば、特に細骨材の場合に水浸骨材への気泡混入をかなり抑制することが可能となる。
【００１９】
次に、前記水浸骨材の全質量Ｍfを計測する。水浸骨材の全質量Ｍfを計測するには、水浸骨材で満たされたときの計量槽の質量から計量槽のみの質量を差し引けばよい。
【００２０】
ここで、水浸骨材の全容量Ｖfについては、例えば水浸骨材の液位を計測する液位計測手段、具体的には電極式変位センサを用いて計測することができる。
【００２１】
次に、ρwを水の密度として、
以下の２式、すなわち、
ΣＭai(i=1,2,3,・・N)＋Ｍw＝Ｍf                    （１）
ΣＭai(i=1,2,3,・・N)／ρave＋Ｍw／ρw＝Ｖf            （２）
を解くことによって、表乾状態における前記第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材の質量総和ΣＭai(i=1,2,3,・・N)及び水の質量Ｍwを求める。
【００２２】
表乾状態における前記第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材の質量総和ΣＭai(i=1,2,3,・・N)及び水の質量Ｍwを計測算出した後については、示方配合で示されたそれらの配合量と適宜比較し、次いで、補充すべき不足分を計量した後、これを上述の水浸骨材に加えてコンクリート材料とすればよい。なお、水が多すぎた場合には、その余剰分をバキューム等で吸引除去する。
【００２３】
このように、骨材の表面水は、湿潤状態が異なる骨材ごとのばらつきが考慮された状態で水の質量Ｍwの一部として間接的に算出されるとともに、骨材の質量は、表乾状態における前記第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材の質量総和ΣＭai(i=1,2,3,・・N)として把握される。すなわち、骨材や水の質量が示方配合と同等の条件で把握されることとなるので、湿潤状態が異なる骨材を用いても、示方配合通りの水量でコンクリートを製造することが可能となる。
【００２４】
また、それに加えて、密度、粒度等が異なる複数の骨材であっても、湿潤状態の違いによる表面水の影響を最終的な水量の一部として正確に把握しつつ、一つの計量槽内で効率よくしかも高い精度で計量することが可能となる。
【００２５】
ここで、水浸骨材の全容量Ｖfを、上述したように電極式変位センサ等で計測してもかまわないが、前記水及び前記第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材を水浸骨材として前記計量槽に投入する際、前記水浸骨材の全容積Ｖfを一定値に維持するようにすれば、水浸骨材の全容量Ｖfは、計量せずとも既知の値となる。
【００２６】
水浸骨材の全容積Ｖfを一定値に維持する方法としては、例えば水浸骨材中の水を計量槽内の所定深さ位置にて吸引する方法が考えられる。
【００２７】
また、上述したように、少なくとも水浸骨材の全質量Ｍfを計測すれば、表乾状態における前記第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材の質量総和ΣＭai(i=1,2,3,・・N)及び水の質量Ｍwを求めることができるが、前記第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材の湿潤状態における質量総和ΣＭawi(i=1,2,3,・・N)を計測しておけば、次式、
（ΣＭawi(i=1,2,3,・・N)―ΣＭai(i=1,2,3,・・N)）／ΣＭai(i=1,2,3,・・N)            （３）
によって前記第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材の平均表面水率を算出することができる。
【００２８】
また、同様に、前記計量槽への給水量ＭI及び前記計量槽からの排水量ＭOを計測しておけば、次式、
ΣＭawi(i=1,2,3,・・N)＝Ｍf―（ＭI―ＭO）      （４）
でΣＭawi(i=1,2,3,・・N)を求め、これを、次式、
（ΣＭawi(i=1,2,3,・・N)―ΣＭai(i=1,2,3,・・N)）／ΣＭai(i=1,2,3,・・N)            （３）
に代入して前記第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材の平均表面水率を算出することができる。
【００２９】
ここで、計量槽への給水量ＭIの累積値は、必ずしも増加するとは限らず、最初に投入した水量がその累積値となる、つまり累積値が変動せずに一定となる場合が考えられる。また、計量槽からの排水量ＭOは、必ずしも排水されるとは限らず、累積値が零のままという場合も考えられる。一方、水浸骨材の全容積Ｖfを一定値に維持すべく、例えば水浸骨材中の水を計量槽内の所定深さ位置にて吸引する場合においては、排水量ＭOの累積値は増加することとなる。
【００３０】
次に、請求項５の発明に係るコンクリート材料の計量方法においては、まず、第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材の湿潤状態における質量総和ΣＭawi(i=1,2,3,・・N)を計測する。
【００３１】
次に、前記第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材の質量混合比と前記第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材の表乾状態における密度ρai(i=1,2,3,・・N)とから平均骨材密度ρaveを求める。
【００３２】
次に、所定の水浸骨材容器に前記第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材が水面から出ない水浸骨材としてかつ該水浸骨材の全容積が一定値Ｖfに維持されるように前記水及び前記第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材を投入する。
【００３３】
水浸骨材の全容積を一定値Ｖfに維持するには、例えば水浸骨材中の水を計量槽内の所定深さ位置にて吸引する方法が考えられる。
【００３４】
水浸骨材容器に骨材と水を投入するにあたり、いずれを先行させるかは任意であるが、水を先行投入し、しかる後に骨材を投入するようにすれば、特に細骨材の場合に水浸骨材への気泡混入をかなり抑制することが可能となる。
【００３５】
また、その投入の際、前記水浸骨材容器への給水量ＭI及び前記水浸骨材容器からの排水量ＭOを累積値として計測する。
【００３６】
次に、ρwを水の密度として、前記第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材の表乾状態における質量総和ΣＭai(i=1,2,3,・・N)及び前記水浸骨材中の水の質量Ｍwを以下の２式、すなわち、
ΣＭai(i=1,2,3,・・N)＋Ｍw＝ΣＭawi(i=1,2,3,・・N)＋（ＭI―ＭO）（５）
ΣＭai(i=1,2,3,・・N)／ρave＋Ｍw／ρw＝Ｖf            （６）
から求めるとともに前記第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材の平均表面水率を、次式、
（ΣＭawi(i=1,2,・・N)―ΣＭai(i=1,2,・・N)）／ΣＭai(i=1,2,・・N)  （７）
から算出する。
【００３７】
このようにして水の質量Ｍw、第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材の表乾状態における質量総和ΣＭai(i=1,2,3,・・N)及び平均表面水率を計測算出したならば、次に、示方配合で示されたそれらの配合量と適宜比較して補充すべき不足分を計量し、補充すべきものが水であればその不足分を、補充すべきものが骨材であれば、算出された平均表面水率を用いて表面水を考慮しつつ、その不足分を上述の水浸骨材に加えてコンクリート材料とする。なお、水が多すぎた場合には、その余剰分をバキューム等で吸引除去する。
【００３８】
このように、骨材の表面水は、湿潤状態が異なる骨材ごとのばらつきが考慮された状態で水の質量Ｍwの一部として間接的に算出されるとともに、骨材の質量は、第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材の表乾状態における質量総和ΣＭai(i=1,2,3,・・N)として把握される。すなわち、骨材や水の質量が示方配合と同等の条件で把握されることとなるので、湿潤状態が異なる骨材を用いても、示方配合通りの水量でコンクリートを製造することが可能となる。
【００３９】
また、それに加えて、密度、粒度等が異なる複数の骨材であっても、湿潤状態の違いによる表面水の影響を最終的な水量の一部として正確に把握しつつ、一つの計量槽内で効率よくしかも高い精度で計量することが可能となる。
【００４０】
本発明の骨材としては、細骨材のみならず粗骨材も含むものであって、粗骨材の計量にも本発明を適用することができるが、コンクリートを構成する材料には、実際には細骨材も粗骨材も必要であるし、細骨材や粗骨材についても、密度が互いに異なるものや粒度が互いに異なるものを複数使う場合が想定される。特に、粒度が互いに異なる複数の骨材を適当な割合で混ぜ合わせることによって、所望の粒度をもつ骨材をあらたに作り出すことがコンクリートの配合上、重要となることが多い。
【００４１】
本発明に係るコンクリート材料の計量方法は、このように主として密度及び粒度の少なくともいずれかが互いに異なる複数の骨材を計量する場合にきわめて有効な計量方法となる。
【００４２】
なお、本発明で複数の骨材と言うときは、すべてが細骨材である場合、すべてが粗骨材である場合及び細骨材と粗骨材とを任意に含む場合のすべてを包摂するものとする。また、上述したように、複数の骨材とは、密度や粒度が互いに異なるものをはじめ、産地、強度、ヤング係数、耐久性、天然骨材か人工骨材か副産骨材かあるいは天然骨材でも海砂か山砂かという産出状況その他骨材に関する分類指標が互いに異なるものを言うものとする。
【００４３】
また、例えば、ΣＭi(i=1,2,3,・・N)と表記したときには、総和、すなわち、Ｍ1＋Ｍ2+・・・・＋ＭNを表すものとする。また、第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材と標記したときには、第１の骨材、第２の骨材、第３の骨材、・・・・及び第Ｎの骨材を意味するものとする。
【００４４】
計量槽や水浸骨材容器の容積については任意であって、コンクリート配合を行う単位すなわち１バッチに必要な全量としてもよいし、何回かに分けて計量するようにしてもよい。
【００４５】
なお、水浸骨材内の空気量ａ（％）を考慮するのであれば、全容量Ｖfに（１―ａ／１００）を乗じ、これをあらためて全容量Ｖfとすることで、空気量を除いた実際の全容量でさらに精度の高い計量が可能となる。
【００４６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るコンクリート材料の計量方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４７】
（第１実施形態）
【００４８】
図１は、本実施形態に係るコンクリート材料の計量方法の手順を示したフローチャートである。同図でわかるように、本実施形態に係るコンクリート材料の計量方法においては、２つの細骨材Ａ，Ｂを用いる場合を例とし、まず、第１の骨材である細骨材Ａ及び第２の骨材である細骨材Ｂの質量混合比と細骨材Ａ及び細骨材Ｂの表乾状態における密度ρai(i=1,2)とから平均骨材密度ρaveを求める（ステップ１０１）。
【００４９】
細骨材Ａと細骨材Ｂは、質量混合比がわかっている状態でまとめて所定の貯留ホッパーに貯留しておいてもよいし、２つの貯留ホッパーを個別に用意し、それらの直下から計量槽までの搬送速度から質量混合比を算出してもよい。また、逆に、目標とする質量混合比となるように搬送速度を調整するようにしてもよい。
【００５０】
次に、計量槽内に水を投入するとともに、細骨材Ａ、Ｂが水面から出ない水浸骨材としてかつ水が計量槽内の所定深さ位置にて吸引されるように細骨材Ａ、Ｂを計量槽に同時投入し、計量槽を水浸骨材で満たす（ステップ１０２）。
【００５１】
計量槽は、例えば、下方に行くほど内径が大きくなるよう、中空円錐台状に形成してあるものを用いることが考えられる。このようにすれば、バイブレータ等の振動器具を使用せずとも、計量が終わった水浸骨材を該計量槽内で閉塞させることなく、底蓋を開いただけで下方に自然落下させ、これを、別途計量されたセメントや粗骨材とともに、混練ミキサーに投入することができる。
【００５２】
なお、計量槽に細骨材Ａ及び細骨材Ｂを同時投入するにあたっては、水浸骨材への気泡混入を抑制すべく、水を先行投入し、しかる後に細骨材Ａ及び細骨材Ｂを同時投入するのが望ましい。また、例えば電磁式振動体を備えた振動フィーダを用いて細骨材Ａ、Ｂを計量槽まで搬送した方が、細骨材の団粒化、ひいては気泡混入を未然に防止することができる。
【００５３】
このように水及び細骨材Ａを計量槽に投入すると、計量槽から水が吸引される水位レベルは予め決まっているから、上述したように水浸骨材を満たせば、その全容量Ｖfは、計量せずとも既知の値となる。
【００５４】
次に、水浸骨材の全質量Ｍfを計測する（ステップ１０３）。水浸骨材の全質量Ｍfは、水浸骨材で満たされた計量槽の計測値から、水浸骨材が収容されていない空の計量槽の計測値を差し引けばよい。
【００５５】
次に、計測された水浸骨材の全質量Ｍfから以下の式を用いて表乾状態における細骨材Ａ及び細骨材Ｂの質量総和ΣＭai(i=1,2)及び水の質量Ｍwを求める（ステップ１０４）。
ΣＭai(i=1,2)＋Ｍw＝Ｍf                    （１）
ΣＭai(i=1,2)／ρave＋Ｍw／ρw＝Ｖf            （２）
ここで、ρa1は細骨材Ａの表乾状態における密度を、ρa2は細骨材Ｂの表乾状態における密度を、ρwは水の密度を表す。
【００５６】
このようにして水の質量Ｍw及び表乾状態における細骨材Ａ及び細骨材Ｂの質量総和ΣＭai(i=1,2)を計測算出した後については、示方配合で示されたそれらの配合量と適宜比較し、次いで、補充すべき不足分を計量した後、これを上述の水浸骨材に加えてコンクリート材料とする。なお、水が多すぎた場合には、その余剰分をバキューム等で吸引除去する（ステップ１０５）。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態に係るコンクリート材料の計量方法によれば、細骨材Ａ、Ｂの表面水を、湿潤状態が異なる骨材ごとのばらつきが考慮された状態で水の質量Ｍwの一部として間接的に算出することができるとともに、細骨材Ａ、Ｂの質量を表乾状態のときの質量総和ΣＭai(i=1,2)として把握することができる。すなわち、骨材や水の質量が示方配合と同等の条件で把握されることとなるので、湿潤状態が異なる骨材を用いても、示方配合通りの水量でコンクリートを製造することが可能となる。
【００５８】
また、密度、粒度等が異なる細骨材Ａ，Ｂであっても、一つの計量槽内で効率よくしかも高い精度で計量することも可能となる。
【００５９】
また、本実施形態に係るコンクリート材料の計量方法によれば、計量槽内の所定深さ位置にて水が吸引されるように細骨材Ａ、Ｂを計量槽内に同時投入するようにしたので、水浸骨材の全容積Ｖfは、吸引される深さ位置での計量槽内の内容積である一定値に維持されることとなり、水浸骨材の全容量Ｖfを計測する必要がなくなる。
【００６０】
本実施形態では、このように計量槽内の所定深さ位置にて水を吸引することで水浸骨材の全容積Ｖfを一定値に維持するようにしたが、これに代えて、水浸骨材の全容量Ｖfを、上述したように電極式変位センサ等で計測するようにしてもかまわない。
【００６１】
かかる電極式変位センサとしては、例えば検知用電極の下端が計量槽内に収容された水浸骨材の液面に触れたときの通電状態の変化を監視することによって該水浸骨材の液位を計測できるように構成したものを用いることができる。
【００６２】
また、本実施形態では、２種類の細骨材を例として説明したが、骨材の種類の数は任意であることは言うまでもない。また、粗骨材の計量にも適用することができるし、細骨材と粗骨材との組み合わせについても適用可能である。
【００６３】
また、本実施形態では、空気量補正に関して特に言及しなかったが、水浸骨材内の空気量ａ（％）を考慮するのであれば、既知である全容量Ｖfに（１―ａ／１００）を乗じればよい。例えば、（２）式に代えて、
ΣＭai(i=1,2,3,・・N)／ρave＋Ｍw／ρw＝Ｖf・（１―ａ／１００）      （２′）
を用いればよい。
【００６４】
かかる構成により、空気量を除いた実際の全容量でさらに精度の高い計量が可能となる。
【００６５】
また、本実施形態では特に言及しなかったが、計量槽内に投入した骨材が水面から出てしまい水浸骨材とならないおそれがある場合には、細骨材Ａ、Ｂの投入中又は投入後にバイブレータを降下させ、かかる状態にて該バイブレータを作動させることで、計量槽内に投入された細骨材Ａ、Ｂをバイブレータの振動によって平坦に均し、該細骨材が水面上に出なくするようにすることができる。なお、水浸骨材の質量を計量する際には、バイブレータを引き上げ、上昇位置にて次の計量まで退避させておけばよい。
【００６６】
また、本実施形態では特に言及しなかったが、前記第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材の湿潤状態における質量総和ΣＭawi(i=1,2,3,・・N)を計測しておけば、次式、
（ΣＭawi(i=1,2,3,・・N)―ΣＭai(i=1,2,3,・・N)）／ΣＭai(i=1,2,3,・・N)            （３）
によって前記第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材の平均表面水率を算出することができる。
【００６７】
図２は、かかる変形例に係る計測方法の手順を示したフローチャートである。
【００６８】
同図に示す変形例においては、上述の実施形態と同様、２つの細骨材Ａ，Ｂを用いる場合を例とし、まず、湿潤状態における細骨材Ａ及び細骨材Ｂの質量総和ΣＭawi(i=1,2)を計量しておく（ステップ１１１）。
【００６９】
一方、実施形態と同様にして細骨材Ａ及び細骨材Ｂの質量混合比と細骨材Ａ及び細骨材Ｂの表乾状態における密度ρai(i=1,2)とから平均骨材密度ρaveを求める（ステップ１０１）。
【００７０】
次に、計量槽内に水を投入するとともに、細骨材Ａ及び細骨材Ｂが水面から出ない水浸骨材としてかつ水が計量槽内の所定深さ位置にて吸引されるように細骨材Ａ及び細骨材Ｂを計量槽に同時投入する（ステップ１０２）。
【００７１】
以下、第１実施形態と同様、水浸骨材の全質量Ｍfを計測し（ステップ１０３）、計測された水浸骨材の全質量Ｍfから（１）式及び（２）式を用いて表乾状態における細骨材Ａ及び細骨材Ｂの質量総和ΣＭai(i=1,2)及び水の質量Ｍwを求める（ステップ１０４）。
【００７２】
次に、算出された表乾状態における細骨材Ａ及び細骨材Ｂの質量総和ΣＭai(i=1,2)と、予め計測された湿潤状態における細骨材Ａ及び細骨材Ｂの質量総和ΣＭawi(i=1,2)を用いて、次式から細骨材Ａ及び細骨材Ｂの平均表面水率を算出する（ステップ１１２）。
（ΣＭawi(i=1,2)―ΣＭai(i=1,2)）／ΣＭai(i=1,2)            （３）
【００７３】
次に、算出された水の質量Ｍw及び表乾状態における細骨材Ａ及び細骨材Ｂの質量総和ΣＭai(i=1,2)を示方配合で示されたそれらの配合量と適宜比較して補充すべき不足分を計量し、補充すべきものが水であればその不足分を、補充すべきものが細骨材Ａ及びＢであればステップ１１２で求めた表面水率を用いて表面水を考慮しつつ、その不足分を上述の水浸骨材に加えてコンクリート材料とする。なお、水が多すぎた場合には、その余剰分をバキューム等で吸引除去する（ステップ１１３）。
【００７４】
また、同様に、前記計量槽への給水量ＭI及び前記計量槽からの排水量ＭOを累積値として計測するようにしておけば、次式、
ΣＭawi(i=1,2,3,・・N)＝Ｍf―（ＭI―ＭO）      （４）
でΣＭawi(i=1,2,3,・・N)を求め、これを、次式、
（ΣＭawi(i=1,2,3,・・N)―ΣＭai(i=1,2,3,・・N)）／ΣＭai(i=1,2,3,・・N)            （３）
に代入して前記第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材の平均表面水率を算出することができる。
【００７５】
図３は、かかる変形例に係る計測方法の手順を示したフローチャートである。
かかる計測方法においては、２つの細骨材Ａ，Ｂを用いる場合を例とし、まず、上述の実施形態と同様、細骨材Ａ及び細骨材Ｂの質量混合比と細骨材Ａ及び細骨材Ｂの表乾状態における密度ρai(i=1,2)とから平均骨材密度ρaveを求める（ステップ１０１）。
【００７６】
次に、計量槽内に水を投入するとともに、細骨材Ａ及び細骨材Ｂが水面から出ない水浸骨材としてかつ水が計量槽内の所定深さ位置にて吸引されるように細骨材Ａ及び細骨材Ｂを計量槽に同時投入し、計量槽内を水浸骨材で満たすが、かかる作業と並行して、計量槽への給水量ＭIの計測を行うとともに、計量槽からオーバーフローする水の排水量ＭOの計測を行う（ステップ１２１）。
【００７７】
以下、実施形態と同様、水浸骨材の全質量Ｍfを計測し（ステップ１０３）、計測された水浸骨材の全質量Ｍfから（１）式及び（２）式を用いて表乾状態における細骨材Ａ及び細骨材Ｂの質量総和ΣＭai(i=1,2)及び水の質量Ｍwを求める（ステップ１０４）。
【００７８】
次に、計量槽への給水量ＭI及び計量槽からの排水量ＭOを用いて、次式、
ΣＭawi(i=1,2)＝Ｍf―（ＭI―ＭO）      （４）
でΣＭawi(i=1,2)を求め、これを、次式、
（ΣＭawi(i=1,2)―ΣＭai(i=1,2)）／ΣＭai(i=1,2)            （３）
に代入して細骨材Ａ及び細骨材Ｂの平均表面水率を算出する（ステップ１２２）。
【００７９】
次に、算出された水の質量Ｍw及び表乾状態における細骨材Ａ及び細骨材Ｂの質量総和ΣＭai(i=1,2)を示方配合で示されたそれらの配合量と適宜比較して補充すべき不足分を計量し、補充すべきものが水であればその不足分を、補充すべきものが細骨材であればステップ１３２で求めた表面水率を用いて表面水を考慮しつつ、その不足分を上述の水浸骨材に加えてコンクリート材料とする。なお、水が多すぎた場合には、その余剰分をバキューム等で吸引除去する（ステップ１２３）。
【００８０】
（第２実施形態）
【００８１】
次に、第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００８２】
図３は、本実施形態に係るコンクリート材料の計量方法の手順を示したフローチャートである。同図でわかるように、本実施形態に係るコンクリート材料の計量方法においては、２つの細骨材Ａ，Ｂを用いる場合を例とし、まず、第１の骨材である細骨材Ａ及び第２の骨材である細骨材Ｂを湿潤状態にて計測する（ステップ１３１）。
【００８３】
次に、細骨材Ａ及び細骨材Ｂの質量混合比と細骨材Ａ及び細骨材Ｂの表乾状態における密度ρai(i=1,2)とから平均骨材密度ρaveを求める（ステップ１３２）。
【００８４】
細骨材Ａと細骨材Ｂは、質量混合比がわかっている状態で所定の貯留ホッパーにまとめて貯留し、これらの質量をあらためて計測してもよいし、２つの貯留ホッパーを用意し、細骨材Ａ及び細骨材Ｂを個別に計測するとともに、そのときに質量混合比を算出するようにしてもよい。
【００８５】
次に、水浸骨材容器内に水を投入する（ステップ１３３）。
【００８６】
水浸骨材容器は、下方に行くほど内径が大きくなるよう、中空円錐台状に形成してあるものを用いることができる。このようにすれば、バイブレータ等の振動器具を使用せずとも、計量が終わった水浸骨材を該水浸骨材容器内で閉塞させることなく、底蓋を開いただけで下方に自然落下させ、これを、別途計量されたセメントや粗骨材とともに、混練ミキサーに投入することができる。
【００８７】
次に、細骨材Ａ及び細骨材Ｂを、該細骨材が水面から出ないようにかつ水が水浸骨材容器内の所定深さ位置にて吸引されるように水浸骨材容器内に投入し、該水浸骨材容器内を水浸骨材で満たすとともに、水浸骨材容器への給水量ＭIを累積値として計測する一方、水浸骨材容器から吸引された水の排水量ＭOを累積値として計測する（ステップ１３４）。
【００８８】
このように水及び細骨材Ａ、Ｂを水浸骨材容器に投入すると、水浸骨材容器から水が吸引される水位レベルは予め決まっているから、上述したように水浸骨材を満たせば、その全容量Ｖfは、計量せずとも既知の値となる。
【００８９】
なお、水浸骨材容器に細骨材Ａ及び細骨材Ｂを同時投入するにあたっては、例えば電磁式振動体を備えた振動フィーダを用いて水浸骨材容器まで搬送するようにするのが望ましいことは第１実施形態と同様である。
【００９０】
次に、ρwを水の密度として、細骨材Ａ及び細骨材Ｂの表乾状態における質量総和ΣＭai(i=1,2)及び水浸骨材中の水の質量Ｍwを以下の２式、すなわち、
ΣＭai(i=1,2)＋Ｍw＝ΣＭawi(i=1,2)＋（ＭI―ＭO）    （５）
ΣＭai(i=1,2)／ρave＋Ｍw／ρw＝Ｖf            （６）
から求めるとともに細骨材Ａ及び細骨材Ｂの平均表面水率を、次式、
（ΣＭawi(i=1,2)―ΣＭai(i=1,2)）／ΣＭai(i=1,2)  （７）
から算出する（ステップ１３５）。
【００９１】
次に、算出された水の質量Ｍw及び細骨材Ａ及び細骨材Ｂの表乾状態における質量総和ΣＭai(i=1,2)を、示方配合で示されたそれらの配合量と適宜比較して補充すべき不足分を計量し、補充すべきものが水であればその不足分を、補充すべきものが骨材であれば、算出された平均表面水率を用いて表面水を考慮しつつ、その不足分を上述の水浸骨材に加えてコンクリート材料とする。なお、水が多すぎた場合には、その余剰分をバキューム等で吸引除去する（ステップ１３６）。
【００９２】
以上説明したように、本実施形態に係るコンクリート材料の計量方法によれば、細骨材Ａ、Ｂの表面水を、湿潤状態が異なる骨材ごとのばらつきが考慮された状態で水の質量Ｍwの一部として間接的に算出することができるとともに、細骨材Ａ、Ｂの質量を表乾状態のときの質量総和ΣＭai(i=1,2)として把握することができる。すなわち、骨材や水の質量が示方配合と同等の条件で把握されることとなるので、湿潤状態が異なる骨材を用いても、示方配合通りの水量でコンクリートを製造することが可能となる。
【００９３】
また、密度、粒度等が異なる細骨材Ａ，Ｂであっても、一つの計量槽内で効率よくしかも高い精度で計量することも可能となる。
【００９４】
さらに、細骨材Ａ、Ｂの表面水率も合わせて算出することができるので、細骨材を補充する際、算出された表面水率を用いて表面水を考慮することが可能となる。
【００９５】
本実施形態では、２種類の細骨材を例として説明したが、骨材の種類の数は任意であることは言うまでもない。また、粗骨材の計量にも適用することができるし、細骨材と粗骨材との組み合わせについても適用可能である。
【００９６】
また、本実施形態では、空気量補正に関して特に言及しなかったが、水浸骨材内の空気量ａ（％）を考慮するのであれば、第１実施形態と同様、既知である全容量Ｖfに（１―ａ／１００）を乗じればよい。
【００９７】
かかる構成により、空気量を除いた実際の全容量でさらに精度の高い計量が可能となる。
【００９８】
また、本実施形態では特に言及しなかったが、水浸骨材容器内に投入した骨材が水面から出てしまい水浸骨材とならないおそれがある場合には、細骨材Ａ、Ｂの投入中又は投入後にバイブレータを降下させ、かかる状態にて該バイバイブレータを作動させることで、水浸骨材容器内に投入された細骨材Ａ、Ｂをバイブレータの振動によって平坦に均し、該細骨材が水面上に出なくするようにすることができる。なお、水浸骨材の質量を計量する際には、バイブレータを引き上げ、上昇位置にて次の計量まで退避させておけばよい。
【００９９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係るコンクリート材料の計量方法によれば、骨材の表面水を、湿潤状態が異なる骨材ごとのばらつきが考慮された状態で水の質量Ｍwの一部として間接的に算出することができるとともに、複数の骨材の質量を表乾状態のときの質量総和ΣＭai(i=1,2,3,・・N)として把握することができる。すなわち、骨材や水の質量が示方配合と同等の条件で把握されることとなるので、湿潤状態が異なる骨材を用いても、示方配合通りの水量でコンクリートを製造することが可能となる。また、それに加えて、密度、粒度等が異なる複数の骨材であっても、湿潤状態の違いによる表面水の影響を最終的な水量の一部として正確に把握しつつ、一つの計量槽内で効率よくしかも高い精度で計量することが可能となる。
【０１００】
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係るコンクリート材料の計量方法を示したフローチャート。
【図２】変形例に係るコンクリート材料の計量方法を示したフローチャート。
【図３】別の変形例に係るコンクリート材料の計量方法を示したフローチャート。
【図４】第２実施形態に係るコンクリート材料の計量方法を示したフローチャート。
【図１】
0004771030.tif 000002
【図２】
0004771030.tif 000003
【図３】
0004771030.tif 000004
【図４】
0004771030.tif 000005