(57)【要約】【課題】  高精度で、しかもコンクリートの成分に対するモルタル試料の代表性が高いフレッシュコンクリートのウェットスクリーニング方法およびその装置ならびにフレッシュコンクリートの単位水量計測方法およびその計測装置を提供する。【解決手段】  モルタル採取率で２０〜４０重量％の範囲になるようにウェットスクリーニングして得たモルタルを高周波加熱装置により加熱し、水モルタル比と蒸発水率との相関性を利用した補正計算（水モルタル比＝ａ×（蒸発水率）２＋ｂ×（蒸発水率）＋ｃ）を施し、コンクリート１ｍ３の単位水量を求めるので、フレッシュコンクリートの材料および調配合に拘らず、フレッシュコンクリートの単位水量を、迅速かつ高精度（例えば誤差１％程度）に計測でき、しかもコンクリートの成分に対するモルタル試料の代表性が高く、高周波加熱用の試料容器として使い捨ての紙皿の使用も可能になる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレッシュコンクリートを、網目サイズ５ｍｍのスクリーンにより篩うことでモルタル試料を採取するウェットスクリーニング方法において、
前記フレッシュコンクリートの篩い作業は、該フレッシュコンクリート中の全モルタル量に対して、篩い落されたモルタル試料の重量の比率を示すモルタル採取率で、１バッチあたり、２０〜４０重量％のモルタル試料が採取されるまでとするフレッシュコンクリートのウェットスクリーニング方法。
【請求項２】
網目サイズ５ｍｍのスクリーンによりフレッシュコンクリートを篩い、該フレッシュコンクリートからモルタル試料を採取する振動篩機と、
前記スクリーンの下方に配置され、採取されたモルタル試料を計量する計量器と、
予め登録された前記フレッシュコンクリート中の全モルタル量に対して、篩い落されたモルタル試料の重量の比率であるモルタル採取率を求める採取率計算手段とを備えたフレッシュコンクリートのウエットスクリーニング装置。
【請求項３】
フレッシュコンクリートを、網目サイズ５ｍｍのスクリーンにより、前記フレッシュコンクリート中の全モルタル量に対して、篩い落されたモルタル試料の重量の比率を示すモルタル採取率で、１バッチあたり、２０〜４０重量％のモルタル試料が採取されるまで篩うウェットスクリーニング工程と、
ウェットスクリーニング後のモルタル試料の重さを計る第１の計量工程と、
ウェットスクリーニング後のモルタル試料の所定量を高周波加熱器に挿入し、予め設定された時間だけ高周波加熱し、該モルタル試料中の水分の一部を蒸発させる高周波加熱工程と、
高周波加熱後のモルタル試料の重さを計る第２の計量工程と、
高周波加熱の前後でのモルタル試料の重さの差から、高周波加熱によるモルタル試料中からの蒸発水量を求める蒸発水量計測工程とを備え、
該蒸発水量の計測値に対して、次式に基づき、加熱前のモルタルの水モルタル比を計算し、フレッシュコンクリート１ｍ３の単位水量を求めるフレッシュコンクリートの単位水量計測方法。
水モルタル比＝ａ×（蒸発水率）２＋ｂ×（蒸発水率）＋ｃ
但し、水モルタル比は水／モルタル量、蒸発水率は蒸発水量／モルタル量であり、ａ，ｂ，ｃは高周波加熱器固有の係数である。
【請求項４】
フレッシュコンクリートをウェットスクリーニングして得られたモルタル試料を入れた加熱容器が挿入される加熱ボックスと、
該加熱ボックスに内設され、前記モルタル試料を予め設定された時間だけ高周波加熱し、該モルタル試料中の水分の一部を蒸発させる高周波加熱手段とを有する高周波加熱器を備えたフレッシュコンクリートの単位水量計測装置であって、
前記加熱ボックスに内設され、前記モルタル試料の重さを計る計量手段と、
該計量手段からの計量データに基づく、高周波加熱の前後での前記モルタル試料の重さの差より、高周波加熱による該モルタル試料中からの蒸発水量を求める蒸発水量計測手段と、
該蒸発水量の計測値に対して、次式に基づき、加熱前のモルタルの水モルタル比を計算し、フレッシュコンクリート１ｍ３の単位水量を求める補正計算手段とを備えたフレッシュコンクリートの単位水量計測装置。
水モルタル比＝ａ×（蒸発水率）２＋ｂ×（蒸発水率）＋ｃ
但し、水モルタル比は水／モルタル量、蒸発水率は蒸発水量／モルタル量であり、ａ，ｂ，ｃは高周波加熱器固有の係数である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はフレッシュコンクリートのウェットスクリーニング方法とその装置ならびにその単位水量計測方法とその計測装置、詳しくはフレッシュコンクリートを篩ってモルタル試料を得るウェットスクリーニング方法およびその装置と、そのモルタル試料を高周波加熱により乾燥し、その際の蒸発水量に基づき、フレッシュコンクリートの単位水量を計測するフレッシュコンクリートの単位水量計測方法およびその計測装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
フレッシュコンクリート（生コンクリート）の単位水量を測定する方法は、例えば特許文献１に記載されたもののように多種多様なものが知られている。そのうち、高周波加熱器を採用した単位水量計測方法（以下、電子レンジ法）は、汎用性、原理の明確さから普及している。
電子レンジ法においても手順、計算方法は様々である。以下、その基本的なものを概説する。
【０００３】
(1) まず、網目サイズ５ｍｍのスクリーンを使用してフレッシュコンクリートを篩うウェットスクリーニングを施し、モルタル試料を採取する。電子レンジ法では、１回（１バッチ）の計測時に使用されるモルタル試料の量は、一般的に１ｋｇ未満（通常で４００ｇ程度）である。また、フレッシュコンクリート１ｍ３の重量は２３００ｋｇ前後、このうち、モルタルの重量は１３００ｋｇ前後である。したがって、高周波加熱前後のモルタル試料の重量対比から算出されたモルタル試料の蒸発水量は、フレッシュコンクリートの単位水量の計測時に数千倍される。
その結果、加熱される試料がコンクリート成分を正確に代表していなければ、単位水量の計測結果に、甚大な誤差が生じる。仮に、試料がモルタルではなくフレッシュコンクリートの場合には、コンクリート試料（フレッシュコンクリート試料）中に粗骨材が１つ有るか否かにより、フレッシュコンクリートの単位水量が大きく変化してしまう。その点、粗骨材を含まないフレッシュモルタル（生モルタル）を試料とすれば、その誤差は小さくなる。この点から、電子レンジ法ではモルタル試料を採用している。
【０００４】
(2) 次に、ウェットスクリーニング後のモルタル試料の所定量を高周波加熱器により加熱し、モルタル試料中の水分を蒸発させる。なお、高周波加熱器には、１６００Ｗという高出力のものが汎用されている。
(3) その後、加熱されたモルタル試料の重さを計り、蒸発水量を求める。このとき、セメントの水和反応が進行するにつれて、モルタル試料中から蒸発する水分の量も変化する。そのため、次式に基づき、その変化に対応して補正計算を行いフレッシュコンクリート１ｍ３の単位水量を求める。
【０００５】
Ｗ＝（蒸発水量）×｛（設計調配合上のモルタル量）／（乾燥前の試料）｝＋Ｘ１−Ｘ２＋Ｘ３＋Ｘ４
Ｗ  ：フレッシュコンクリートの単位水量(kg/m３) 
Ｘ１：セメントの結合水の補正量(kg/m３) 
Ｘ２：細骨材の吸水分の補正量(kg/m３) 
Ｘ３：混和剤の固形分の補正量(kg/m３) 
Ｘ４：骨材の過大粒、過小粒による補正(kg/m３) 
【０００６】
また、電子レンジ法には、高周波加熱器による加熱時間を判別基準とし、加熱時間を任意としてモルタル試料を完全に蒸発させるまで加熱処理する加熱時間変動型と、加熱時間を例えば４分、５分に固定する加熱時間固定型という分け方がある。例えば、電子レンジ法を規格化した全国生コンクリート工業組合連合会規格、ＺＫＴ−２１０「フレッシュコンクリートの単位水量の迅速推定試験方法（高周波加熱法）」は、加熱時間変動型に属する。加熱時間固定型によれば、ほとんどの場合、モルタル試料中の水分は完全に蒸発することはない。そのため、高周波加熱後、例えばセメント結合水率を変更し、フレッシュコンクリートの単位水量の補正が行われる。
【特許文献１】特開２００２−３５５８１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、加熱時間変動型の電子レンジ法により、フレッシュコンクリートの単位水量を計測する際の最大の誤差要因は、このようにウェットスクリーニング後のモルタル試料が、フレッシュコンクリートの成分を代表していない点である。
仮に、高周波加熱後のモルタル試料中の水分が正確に測定されても、少量のモルタル試料をフレッシュコンクリート１ｍ３に換算して単位水量を算出するため、モルタル試料がフレッシュコンクリートの成分を正確に代表していなければ、その単位水量の計測値の信頼性は乏しい。
そこで、この問題をできるだけ解消するため、実際の単位水量の計測試験では、振動篩機を用いて、モルタルが粗骨材と完全に分離するようにコンクリート試料をより激しく、より長時間にわたって篩分けることが行われている。しかしながら、篩分けの時間を長くしても粗骨材の表面に付着したペーストは完全には篩い落とすことができず、また自然蒸発が誘起されるなど、長い時間をかけたわりには十分なスクリーニングの結果が得られなかった。
【０００８】
しかも、例えば、前述したＺＫＴ−２１０の加熱時間変動型の電子レンジ法によれば、モルタル試料は恒量になるまで加熱し続けられるため、装置（電子レンジ）に負担がかかり、装置が損傷し易い。また、計測が完了するまでに１０分間以上を要し、計測の迅速性に問題があった。また、モルタル試料は２００℃以上に加熱されることから、モルタル試料を入れる加熱容器には、耐久性および価格に課題がある耐熱皿を採用しなければならなかった。仮に、使い捨てが可能な紙皿を使用した場合には、加熱した際に炭化する。
前記単位水量の計測試験では、１６００Ｗという高出力を有した高周波加熱器が指定されている。そのため、設備コストも高騰していた。
【０００９】
また、前記加熱時間固定型の電子レンジ法の場合でも、以下の課題があった。
(1) 加熱時間は、例えば４分または５分に固定されていた。そのため、周波加熱後のモルタル試料中に蒸発しきれなかった未蒸発水が残存する。この点ついては、従来、未蒸発水をセメントの結合水と考察し、セメントの結合水率により補正する方法が知られている。この補正により、測定時間は約５分間、短縮される。また、紙皿も使用可能になる。
(2) セメント結合水率は、セメントの種類、水セメント比により異なる。これにより、使用されるセメント毎に、予備試験（ペースト試験）を実施しなければならない。しかも、ペースト実験で得られたセメント結合水率が、実際のフレッシュコンクリート中のペーストのセメント結合水率と合致しているかは判断できない。
(3) また、予めセメント結合水率を求めるようにしても、得られるセメント結合水の測定結果にばらつきが大きい。
【００１０】
この発明は、高精度で、しかもフレッシュコンクリートの成分に対するモルタル試料の代表性が高く、さらにはフレッシュコンクリートの単位水量の測定試験だけでなく、フレッシュコンクリートの凝結試験などにも応用することができるフレッシュコンクリートのウェットスクリーニング方法およびその装置を提供することを目的している。
また、この発明は、加熱時間固定型の電子レンジ法であっても、フレッシュコンクリートの材料および調配合に拘らず、フレッシュコンクリートの単位水量を、迅速かつ高精度で計測することができ、しかもフレッシュコンクリートの成分に対するモルタル試料の代表性が高いとともに、高周波加熱用の加熱容器として使い捨ての紙皿を使用することができるフレッシュコンクリートの単位水量計測方法およびその装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に記載の発明は、フレッシュコンクリートを、網目サイズ５ｍｍのスクリーンにより篩うことでモルタル試料を採取するウェットスクリーニング方法において、前記フレッシュコンクリートの篩い作業は、該フレッシュコンクリート中の全モルタル量に対して、篩い落されたモルタル試料の重量の比率を示すモルタル採取率で、１バッチあたり、２０〜４０重量％のモルタル試料が採取されるまでとするフレッシュコンクリートのウェットスクリーニング方法である。
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、フレッシュコンクリートを、スクリーンにより篩う際、１バッチあたりの篩い作業を、モルタル採取率で２０〜４０重量％のモルタル試料が得られるまでとする。これにより、モルタルと粗骨材、モルタルと水が分離する前に篩い終えられる。その結果、モルタル試料を激しく、長時間（６０〜１５０秒間）篩う従来法に比べて、得られたモルタル試料中の水分は、高精度で、調配合値に近い。また、電子レンジ法、静電容量法などを利用した単位水量の計測試験に限らず、フレッシュコンクリートの凝結試験などにも応用することができる。
【００１３】
フレッシュコンクリートの成分は、主にセメント、粒径５ｍｍ以上の粗骨材、粒径５ｍｍ未満の細骨材および水からなる。
モルタルの成分は、主にセメント、細骨材、水からなる。すなわち、モルタル試料を含め、ここでいうモルタルとは、流動性を有するフレッシュモルタル（生モルタル）である。
フレッシュコンクリートの篩い作業は、振動篩機により行うことができる。また、長時間を要するが手作業で篩ってもよい。振動篩機による篩い時間は、１バッチあたり２〜３０秒間、好ましくは２〜１５秒間となる。
モルタル採取率とは、フレッシュコンクリート中の全モルタル量に対する篩い落とされたモルタル量の比率をいう。例えば、モルタル採取率１００％とは、フレッシュコンクリート中の全てのモルタルが篩い落とされたことを意味する。
フレッシュコンクリートの１バッチあたりの篩い作業が、モルタル採取率で２０重量％未満では篩い落とされるモルタル量が少な過ぎて、所定量のモルタルを得るには長時間を要するほか、密度の大きいものが多く篩い落とされるなどの分離を生じる可能性がある。また、４０重量％を超えると、篩いの上に粗骨材とペーストとが残り、採取したモルタル中のペーストが、配合値に比べて少なくなる。２０〜４０重量％であれば、単位水量の測定結果として、配合値に対して±３％以内である。フレッシュコンクリートの好ましい１バッチあたりの篩い作業量は、モルタル採取率で２５〜３５重量％である。この範囲であれば、単位水量の測定結果として、配合値に対して±１．５％というさらに好適な効果が得られる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、網目サイズ５ｍｍのスクリーンによりフレッシュコンクリートを篩い、該フレッシュコンクリートからモルタル試料を採取する振動篩機と、前記スクリーンの下方に配置され、採取されたモルタル試料を計量する計量器と、予め登録された前記フレッシュコンクリート中の全モルタル量に対して、篩い落されたモルタル試料の重量の比率であるモルタル採取率を求める採取率計算手段とを備えたフレッシュコンクリートのウエットスクリーニング装置である。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、フレッシュコンクリートを、振動篩機のスクリーンにより篩う際、１バッチあたりの篩い作業を、モルタル採取率で２０〜４０重量％のモルタル試料が得られるまでとする。このとき、スクリーンから篩い落ちたモルタル試料は、計量器により経時的に計量される。また、モルタル採取率は、採取率計算手段において、その計量値と、予め登録されたフレッシュコンクリート中の全モルタル量とから求められる。これにより、モルタルと粗骨材、モルタルと水が分離する前に篩い終えられる。
得られたモルタル試料中の水分は、従来法によるものに比べて調配合値に近く、しかもモルタル試料中の細骨材粒度に差が無い。その結果、フレッシュコンクリートの代表性が高いモルタル試料が得られる。
計量器としては、例えば天秤、ロードセルなどを採用することができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、フレッシュコンクリートを、網目サイズ５ｍｍのスクリーンにより、前記フレッシュコンクリート中の全モルタル量に対して、篩い落されたモルタル試料の重量の比率を示すモルタル採取率で、１バッチあたり、２０〜４０重量％のモルタル試料が採取されるまで篩うウェットスクリーニング工程と、ウェットスクリーニング後のモルタル試料の重さを計る第１の計量工程と、ウェットスクリーニング後のモルタル試料の所定量を高周波加熱器に挿入し、予め設定された時間だけ高周波加熱し、該モルタル試料中の水分の一部を蒸発させる高周波加熱工程と、高周波加熱後のモルタル試料の重さを計る第２の計量工程と、高周波加熱の前後でのモルタル試料の重さの差から、高周波加熱によるモルタル試料中からの蒸発水量を求める蒸発水量計測工程とを備え、該蒸発水量の計測値に対して、次式に基づき、加熱前のモルタルの水モルタル比を計算し、フレッシュコンクリート１ｍ３の単位水量を求めるフレッシュコンクリートの単位水量計測方法である。
水モルタル比＝ａ×（蒸発水率）２＋ｂ×（蒸発水率）＋ｃ
但し、水モルタル比は水／モルタル量、蒸発水率は蒸発水量／モルタル量であり、ａ，ｂ，ｃは高周波加熱器固有の係数である。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、ウェットスクリーニング時、フレッシュコンクリートを１バッチあたりモルタル採取率で２０〜４０重量％のモルタル試料が採取されるまで篩う。その後、得られたモルタル試料を予め設定された時間だけ高周波加熱し（加熱時間固定型）、モルタル試料中の水分の一部を蒸発させる。次に、高周波加熱の前後におけるモルタル試料の重さの差より、モルタル試料中からの蒸発水量を求める。それから、蒸発水量の計測値に対して、水モルタル比と蒸発水率との相関性を利用した補正計算（水モルタル比＝ａ×（蒸発水率）２＋ｂ×（蒸発水率）＋ｃ）を施し、フレッシュコンクリート１ｍ３中のモルタルの全水量を求める。その後、骨材の吸水補正、混和剤の補正を行って単位水量を求める。
【００１８】
多数の実験データにより、電子レンジで一定時間（例えば１５００Ｗ、４分）加熱した場合、材料や材料の構成割合に関係なく、加熱する物質中の水分量と、加熱により物質中から蒸発した水分量とは、極めて高い相関性があることを知見した。この相関性を利用することにより、蒸発した水分量から物質中の水分量を推定することができる。
モルタル＝Ｃ＋Ｓ＋Ｗ（Ｃ：セメント、Ｓ：絶乾状態の細骨材、Ｗ：水）
水モルタル比＝Ｗ／（Ｃ＋Ｓ＋Ｗ）
蒸発水率＝蒸発水量／モルタル
水モルタル比＝ａ×（蒸発水率）２＋ｂ×（蒸発水率）＋ｃで表せる。
【００１９】
よって、蒸発水量を測定すれば水モルタル比が求められる。モルタル量は既知であるため、この水モルタル比からモルタル中の水分量、ひいてはフレッシュコンクリート中の水分量が求められる。したがって、高周波加熱器の高周波出力の大きさは任意である。ただし、低出力では長時間を要する。
これにより、加熱時間固定型の電子レンジ法であっても、フレッシュコンクリートの材料および調配合に拘らず、フレッシュコンクリートの単位水量を、迅速かつ高精度で計測することができる。しかも、フレッシュコンクリートの成分に対するモルタル試料の代表性が高いとともに、高周波加熱用の加熱容器として使い捨ての紙皿を使用することができる。
【００２０】
セメントの種類は限定されない。例えば、普通ポルトランドセメント（Ｎ）、早強ポルトランドセメント（Ｈ）、高炉セメントＢ種（ＢＢ）、中庸熱ポルトランドセメント（Ｍ）、低熱ポルトランドセメント（Ｌ）などを採用することができる。
モルタル試料の水モルタル比は限定されない。
モルタル試料を高周波加熱する時間は限定されない。例えば、４分、５分である。
高周波加熱により蒸発させられるモルタル試料中の水分量は、モルタル試料中の水分の一部であれば限定されない。
【００２１】
請求項４に記載の発明は、フレッシュコンクリートをウェットスクリーニングして得られたモルタル試料を入れた加熱容器が挿入される加熱ボックスと、該加熱ボックスに内設され、前記モルタル試料を予め設定された時間だけ高周波加熱し、該モルタル試料中の水分の一部を蒸発させる高周波加熱手段とを有する高周波加熱器を備えたフレッシュコンクリートの単位水量計測装置であって、前記加熱ボックスに内設され、前記モルタル試料の重さを計る計量手段と、該計量手段からの計量データに基づく、高周波加熱の前後での前記モルタル試料の重さの差より、高周波加熱による該モルタル試料中からの蒸発水量を求める蒸発水量計測手段と、該蒸発水量の計測値に対して、次式に基づき、加熱前のモルタルの水モルタル比を計算し、フレッシュコンクリート１ｍ３の単位水量を求める補正計算手段とを備えたフレッシュコンクリートの単位水量計測装置である。
水モルタル比＝ａ×（蒸発水率）２＋ｂ×（蒸発水率）＋ｃ
但し、水モルタル比は水／モルタル量、蒸発水率は蒸発水量／モルタル量であり、ａ，ｂ，ｃは高周波加熱器固有の係数である。
【００２２】
請求項４に記載の発明によれば、例えば、予めウェットスクリーニング時、フレッシュコンクリートを１バッチあたりモルタル採取率で２０〜４０重量％のモルタル試料が採取されるまで篩う。その後、得られたモルタル試料の所定量を収納した加熱容器を加熱ボックスに挿入し、次にモルタル試料に高周波加熱手段により高周波加熱を施す。それから、計量手段により高周波加熱の前後におけるモルタル試料の重さの差を測定し、その重さの差に基づき、蒸発水量計測手段によりモルタル試料中からの蒸発水量を求める。次いで、蒸発水量の計測値に対し、補正計算手段により水モルタル比と蒸発水率との相関性を利用した補正計算（水モルタル比＝ａ×（蒸発水率）２＋ｂ×（蒸発水率）＋ｃ）を行い、フレッシュコンクリート１ｍ３の単位水量を求める。
これにより、加熱時間固定型の電子レンジ法であっても、フレッシュコンクリートの材料および調配合に拘らず、フレッシュコンクリートの単位水量を、迅速かつ高精度で計測することができ、しかもフレッシュコンクリートの成分に対するモルタル試料の代表性が高いとともに、高周波加熱用の加熱容器として使い捨ての紙皿を使用することができる。
【００２３】
加熱容器の素材、形状、大きさは限定されない。例えば、従来と同じ耐熱皿を採用してもよい。また、使い捨て可能な紙皿を採用してもよい。
加熱ボックスの素材は、高周波加熱が可能なものであれば限定されない。加熱ボックスの形状、大きさは限定されない。
高周波加熱手段の種類は限定されない。例えば電源としては１００Ｖ、２００Ｖなどを採用することができる。
高周波加熱手段は、ターンテーブル式でもよいし、固定テーブル式でもよい。
計量手段の種類は限定されない。例えば、電子天秤などを採用することができる。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１に記載のフレッシュコンクリートのウェットスクリーニング方法および請求項２に記載のフレッシュコンクリートのウェットスクリーニング装置によれば、ウェットスクリーニング時、１バッチあたり、モルタル採取率で２０〜４０重量％のモルタル試料が採取されるまでフレッシュコンクリートを篩うようにしたので、高精度で、フレッシュコンクリートの成分に対するモルタル試料の代表性が高い。しかも、フレッシュコンクリートの単位水量の測定試験だけでなく、フレッシュコンクリートの凝結試験などにも応用することができる。
【００２５】
請求項３に記載のフレッシュコンクリートの単位水量計測方法および請求項４に記載のフレッシュコンクリートの単位水量計測装置によれば、蒸発水量の計測値に対して、水モルタル比と蒸発水率との相関性を利用した補正計算（水モルタル比＝ａ×（蒸発水率）２＋ｂ×（蒸発水率）＋ｃ）を施し、フレッシュコンクリート１ｍ３の単位水量を求めるので、加熱時間固定型の電子レンジ法であっても、フレッシュコンクリートの材料および調配合に拘らず、フレッシュコンクリートの単位水量を、迅速かつ高精度（例えば誤差１％程度）に計測することができ、しかもフレッシュコンクリートの成分に対するモルタル試料の代表性が高いとともに、高周波加熱用の加熱容器として使い捨ての紙皿を使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００２７】
この発明の実施例１に係るフレッシュコンクリートの単位水量計測方法では、図１および図２に示すように、３台の高周波加熱器（業務用電子レンジ）Ａ，Ｂ，Ｃおよびフレッシュコンクリートの単位水量計測装置（１５００Ｗ）Ｄを用いた。
以下、単位水量計測装置Ｄを詳細に説明する。単位水量計測装置Ｄは、フレッシュコンクリートをウェットスクリーニングして得られた所定量（４００±１０ｇ）のモルタル試料を入れた加熱容器２０が挿入される加熱ボックス１１と、加熱ボックス１１に内設され、モルタル試料を予め設定された時間だけ高周波加熱し、モルタル試料中の水分の一部を蒸発させる高周波加熱手段１２とを有する前記高周波加熱器３０Ｄを備えている。
【００２８】
高周波加熱器３０Ｄは、加熱ボックス１１に内設され、モルタル試料の重さを計る計量手段１３と、計量手段１３からの計量データに基づき、高周波加熱の前後でのモルタル試料の重さの差から、高周波加熱によるモルタル試料中からの蒸発水量を求める蒸発水量計測手段１４と、蒸発水量の計測値に対して、次式に基づき、蒸発水量の補正計算を施し、フレッシュコンクリート１ｍ３の単位水量を求める補正計算手段１５とをそれぞれ備えている。このうち、蒸発水量計測手段１４および補正計算手段１５は、制御部に電気回路として組み込まれている。
【００２９】
加熱ボックス１１は直方体の箱体で、前面に加熱室１１ａを塞ぐ開閉扉１１ｂと、液晶ディスプレイの表示部１１ｃと、操作部１１ｄとが配設されている。加熱室１１ａ内には、モルタル試料を入れた加熱容器２０が載置されるターンテーブル１１ｅが設けられている。
操作部１１ｄのスイッチを入れることで、ターンテーブル１１ｅが回転し、高周波加熱手段１２から加熱室１１ａ内に一定時間だけ高周波が照射され、加熱容器２０中のモルタル試料を加熱する。
【００３０】
前記高周波加熱器Ａは株式会社日立製で、出力１５００Ｗである。高周波加熱器Ｂは、三菱電機株式会社製で出力１５００Ｗである。高周波加熱器Ｃは、株式会社日立製で出力７５０Ｗである。
３つの高周波加熱器Ａ〜Ｃは、製造会社および出力が異なるだけで、略同一構造を有している。
【００３１】
以下、各装置Ａ〜Ｄを用いて、フレッシュコンクリートのウェットスクリーニング方法およびその単位水量計測方法を説明する。
まず、モルタル試験により、各装置Ａ〜Ｄの水モルタル比と蒸発水率との関係式を求める。
すなわち、セメントとしては市販のセメント５種類（普通ポルトランドセメント（Ｎ）、早強ポルトランドセメント（Ｈ）、高炉セメントＢ種（ＢＢ）、中庸熱ポルトランドセメント（Ｍ）、低熱ポルトランドセメント（Ｌ））を用い、細骨材としては山砂と砕砂との２種類を用いる。これらに所定量の水を加えて混練し、水セメント比で１０〜８０％のモルタルを作製した。
その後、出力１５００Ｗの装置Ａ，Ｂ，Ｄの高周波加熱器による場合には４分間、出力７５０Ｗの装置Ｃの場合には８分間それぞれ高周波加熱し、加熱前後での質量を測定して各蒸発水率を求めた。次に、セメント種類、細骨材種類を変更して、同様の作業を繰り返し、各装置Ａ〜Ｄの水モルタル比と蒸発水率との関係式（表１）を得た。水モルタル比と蒸発水率との関係の一例を図３に示す。図３は高周波加熱器Ａを用いた場合である。
【００３２】
【表１】
2005181287.tif 000003
【００３３】
次に、表２および表３に示すフレッシュコンクリートについて、図４に示すフレッシュコンクリートのウェットスクリーニング装置を用いてウェットスクリーニングした。
図４に示すように、ウェットスクリーニング装置４０は、スクリーン４１を使用してフレッシュコンクリートを篩い、フレッシュコンクリート中からモルタル試料を採取するバイブレータ４２付きの振動篩機４３と、スクリーン４１の下方に配置される計量トレー４４を有し、採取されたモルタル試料を計量する計量器４５と、予めメモリに登録されたフレッシュコンクリート中の全モルタル量に対して、篩い落されたモルタル試料の重量の比率であるモルタル採取率を求める採取率計算手段（電気回路）４６と、採取率計算手段４６が設けられる制御部４７とを備えている。
【００３４】
スクリーン４１にフレッシュコンクリートを投下し、バイブレータ４２を作動して振動篩機４３によりフレッシュコンクリートを篩う。フレッシュコンクリート中のモルタル試料は、スクリーン４１の網目（５ｍｍ）を通り、計量トレー４４に落ちて採取される。得られたモルタル試料は、計量器４５により計量される。その後、実施例１の場合には、制御部４７の採取率計算手段４６において、予め登録されたフレッシュコンクリート中の全モルタル量に対して、篩い落されたモルタル試料の重量の比率であるモルタル採取率が計算される。モルタル採取率が所定値に達した時、振動篩機４３が停止される。また、従来法の場合には、所定の篩い時間が経過した時、振動篩機４３が停止される。
【００３５】
具体的には、ウェットスクリーニング時において、従来法の場合には６０〜１５０秒間篩い、実施例１の場合にはモルタル採取率で２５〜３５重量％のモルタル試料が採取されるまで（２〜１５秒間）篩った。その後、ウェットスクリーニング時間またはモルタル採取率を変更して得たモルタル試料を、高周波加熱器Ａにより４分間加熱し、蒸発水率を求めた。各結果を図３にプロットし、モルタルの代表性を評価した。従来法によるウェットスクリーニングの結果を図５に示す。また、実施例１によるウェットスクリーニングの結果を図６に示す。また、図７は、表３中の（１），（３），（５）の各フレッシュコンクリートに対して、ウェットスクリーニング後のモルタル試料中の細骨材粒度を示す。
【００３６】
【表２】
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【００３７】
【表３】
2005181287.tif 000005
【００３８】
以上の結果、実施例１のウェットスクリーニング方法によれば、得られるモルタル試料中の水分は従来法に比べて調配合値に近く、しかもモルタル試料中の細骨材粒度に差が無いことから、モルタル中の材料の構成割合に変化がなく、材料分離もなくて代表性が高かった。ここで、図８にモルタル採取率と単位水量測定誤差との関係を示す。
図８から明らかなように、モルタル採取率が２０〜４０重量％のとき、単位水量測定誤差は±３％と小さかった。さらには、振動篩機４０を用いたモルタル試料を所定量得るウェットスクリーニングの作業時間は、従来法に比べて１０〜３０分の１と短縮し、迅速性が高かった。
【００３９】
次に、フレッシュコンクリートの単位水量計測方法を説明する。
表３中の各フレッシュコンクリートについて、単位水量を実測した。このとき、高周波加熱器Ａを用いた。比較例として、従来の電子レンジ法（ＺＫＴ−２１０およびセメント結合水率を用いた方法）、エアメータ法、静電容量法についても単位水量を実測した。
このうち、実施例１の具体的な単位水量計測方法は、まずフレッシュコンクリートにウェットスクリーニングを施し、モルタル試料を採取する（ウェットスクリーニング工程）。次いで、ウェットスクリーニング後のモルタル試料を、高周波加熱器Ａに挿入し、モルタル試料の重さを計量手段１３により計量する（第１の計量工程）。その後、予め設定された時間だけ高周波加熱し、モルタル試料中の水分の一部を蒸発させる（高周波加熱工程）。次に、高周波加熱後のモルタル試料の重さを計量手段１３により計量する（第２の計量工程）。そして、高周波加熱の前後でのモルタル試料の重さの差から、高周波加熱によるモルタル試料中からの蒸発水量を求める（蒸発水量計測工程）。それから、蒸発水量の計測値に対して、表１の関係式に基づき、補正計算手段１５により蒸発水量の補正計算を施し、骨材吸水分、混和剤固形分を補正して、フレッシュコンクリート１ｍ３の単位水量を求める。その結果を表４に示す。また、表５にその単位水量計測誤差を示す。さらに、表６に単位水量計測時間を示す。
【００４０】
【表４】
2005181287.tif 000006
【００４１】
【表５】
2005181287.tif 000007
【００４２】
【表６】
2005181287.tif 000008
【００４３】
以上の結果、実施例１のフレッシュコンクリートの単位水量計測方法によれば、従来の他の方法に比べて、加熱時間固定型の電子レンジ法であっても、フレッシュコンクリートの材料および調配合に拘らず、フレッシュコンクリートの単位水量を、迅速かつ高精度（誤差１％程度）に計測することができ、しかもフレッシュコンクリートの成分に対するモルタル試料の代表性が高いとともに、高周波加熱用の加熱容器２０として使い捨ての紙皿を使用することができることも判明した。
また、単位水量計測装置Ｄにあっては、予めフレッシュコンクリートの材料物性およびその配合を入力しておくことで、スイッチ１つでフレッシュコンクリートの単位水量計測の結果を出力することができた。
【００４４】
これらの計測結果は、単位水量計測装置Ｄの表示部１１ｃにデジタル表示されるほか、パソコンなどに対してケーブル、メモリーカードなどを介してデータを入力することで、パソコンの画面にも表示することができる。
また、水モルタル比と蒸発水率との関係式における係数の校正は、図示しない校正モードにより、既知の水モルタル比の材料を用いて測定を繰り返せば、係数が校正され、自動的に上書きされるように設定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】この発明の実施例１に係るフレッシュコンクリートの単位水量計測装置の斜視図である。
【図２】この発明の実施例１に係るフレッシュコンクリートの単位水量計測装置のブロック図である。
【図３】この発明の実施例１に係るフレッシュコンクリートのウェットスクリーニング方法におけるセメント種類別の水モルタル比と蒸発水率との関係を示すグラフである。
【図４】この発明の実施例１に係るフレッシュコンクリートのウェットスクリーニング装置を示す斜視図である。
【図５】従来法に係るフレッシュコンクリートのウェットスクリーニング方法における水モルタル比と蒸発水率との関係を示すグラフである。
【図６】この発明に係るフレッシュコンクリートのウェットスクリーニング方法における水モルタル比と蒸発水率との関係を示すグラフである。
【図７】この発明に係るウェットスクリーニング後のモルタル試料中の細骨材粒度の関係を示すグラフである。
【図８】この発明に係るウェットスクリーニングにおけるモルタル採取率と単位水量測定誤差との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４６】
１１  加熱ボックス、
１２  高周波加熱手段、
１３  計量手段、
１４  蒸発水量計測手段、
１５  補正計算手段、
２０  加熱容器  
４０  フレッシュコンクリートのウェットスクリーニング装置、
４１  スクリーン、
４３  振動篩機、
４５  計量器、
４６  採取率計算手段、
Ａ〜Ｃ，３０Ｄ  高周波加熱器、
Ｄ  フレッシュコンクリートの単位水量計測装置。
【図１】
2005181287.tif 000009
【図２】
2005181287.tif 000010
【図３】
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【図４】
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【図５】
2005181287.tif 000013
【図６】
2005181287.tif 000014
【図７】
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【図８】
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