(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨材を供給する骨材供給手段と、給水手段と、前記骨材供給手段から供給された骨材を前記給水手段から供給された水とともに水浸骨材として収容するとともに底部開口に水密性を保持可能な底蓋を開閉自在に取り付けてなる計量槽と、該計量槽内の水浸骨材の質量を計測する水浸骨材質量計測手段と、前記計量槽内の水浸骨材の水位を計測する水位計測手段と、前記計量槽内の水浸骨材の水位を所望の水位に保持するために該所望の水位を上回る水を前記計量槽内から吸水するとともにその吸水量を計測する水位保持手段とを備え、該水位保持手段を、昇降自在に設置された吸水管と該吸水管に連通接続され吸水された水を計量する吸水計量用貯留槽と該吸水計量用貯留槽に連通接続された吸気手段とで構成したことを特徴とするコンクリート材料の計量装置。
【請求項２】
前記水位計測手段を電極式センサーで構成するとともに該電極式センサーを前記吸水管に固定することで前記電極式センサーを前記吸水管に連動昇降できるように構成した請求項１記載のコンクリート材料の計量装置。
【請求項３】
前記電極式センサーを中空管内に配置して該中空管とともに前記吸水管に固定するとともに、前記中空管内を鉛直下向きの低圧空気が流れるように該中空管の上端に低圧空気導入手段を設けた請求項２記載のコンクリート材料の計量装置。
【請求項４】
前記底蓋の近傍に取り付けられた洗浄ノズルから前記底蓋の上面に洗浄水を吹き付けることができるようになっている洗浄水吹付け手段を備え、該洗浄水吹付け手段を、前記洗浄ノズルに接続された洗浄水貯留タンクと、該洗浄水貯留タンクに接続された洗浄水供給手段と、前記洗浄水貯留タンクに切替バルブを介して連通接続された高圧空気タンクと、該高圧空気タンクに接続されたコンプレッサーとから構成するとともに、前記切替バルブを第一の切替位置にて前記洗浄水貯留タンクを前記高圧空気タンクに連通させるとともに、第２の切替位置にて大気に連通させるように構成した請求項１記載のコンクリート材料の計量装置。
【請求項５】
前記底蓋と計量槽本体とを該底蓋が前記計量槽本体の側方側に移動しながら回動するように互いに長さの異なる２つのリンク部材で連結するとともに前記計量槽本体の側面に所定の底蓋開閉用アクチュエータをその下端にて固定されるように設置し、該底蓋開閉用アクチュエータのピストンロッドの先端と前記底蓋にピン接合された昇降ロッドの先端とを所定の連結部材を介して連結するとともに、該連結部材が前記計量槽本体の側面に突設された鉛直ガイド体に沿って摺動自在となるように前記連結部材を前記鉛直ガイド体に嵌合した請求項１記載のコンクリート材料の計量装置。
【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装置に関する。
【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】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、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装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【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装置は請求項１に記載したように、骨材を供給する骨材供給手段と、給水手段と、前記骨材供給手段から供給された骨材を前記給水手段から供給された水とともに水浸骨材として収容するとともに底部開口に水密性を保持可能な底蓋を開閉自在に取り付けてなる計量槽と、該計量槽内の水浸骨材の質量を計測する水浸骨材質量計測手段と、前記計量槽内の水浸骨材の水位を計測する水位計測手段と、前記計量槽内の水浸骨材の水位を所望の水位に保持するために該所望の水位を上回る水を前記計量槽内から吸水するとともにその吸水量を計測する水位保持手段とを備え、該水位保持手段を、昇降自在に設置された吸水管と該吸水管に連通接続され吸水された水を計量する吸水計量用貯留槽と該吸水計量用貯留槽に連通接続された吸気手段とで構成したものである。
【００１０】
また、本発明に係るコンクリート材料の計量装置は、前記水位計測手段を電極式センサーで構成するとともに該電極式センサーを前記吸水管に固定することで前記電極式センサーを前記吸水管に連動昇降できるように構成したものである。
【００１１】
また、本発明に係るコンクリート材料の計量装置は、前記電極式センサーを中空管内に配置して該中空管とともに前記吸水管に固定するとともに、前記中空管内を鉛直下向きの低圧空気が流れるように該中空管の上端に低圧空気導入手段を設けたものである。
【００１２】
また、本発明に係るコンクリート材料の計量装置は、前記底蓋の近傍に取り付けられた洗浄ノズルから前記底蓋の上面に洗浄水を吹き付けることができるようになっている洗浄水吹付け手段を備え、該洗浄水吹付け手段を、前記洗浄ノズルに接続された洗浄水貯留タンクと、該洗浄水貯留タンクに接続された洗浄水供給手段と、前記洗浄水貯留タンクに切替バルブを介して連通接続された高圧空気タンクと、該高圧空気タンクに接続されたコンプレッサーとから構成するとともに、前記切替バルブを第一の切替位置にて前記洗浄水貯留タンクを前記高圧空気タンクに連通させるとともに、第２の切替位置にて大気に連通させるように構成したものである。
【００１３】
また、本発明に係るコンクリート材料の計量装置は、前記底蓋と計量槽本体とを該底蓋が前記計量槽本体の側方側に移動しながら回動するように互いに長さの異なる２つのリンク部材で連結するとともに前記計量槽本体の側面に所定の底蓋開閉用アクチュエータをその下端にて固定されるように設置し、該底蓋開閉用アクチュエータのピストンロッドの先端と前記底蓋にピン接合された昇降ロッドの先端とを所定の連結部材を介して連結するとともに、該連結部材が前記計量槽本体の側面に突設された鉛直ガイド体に沿って摺動自在となるように前記連結部材を前記鉛直ガイド体に嵌合したものである。
【００１４】
本発明に係るコンクリート材料の計量装置においては、水位保持手段を、昇降自在に設置された吸水管と該吸水管に連通接続され吸水された水を計量する吸水計量用貯留槽と該吸水計量用貯留槽に連通接続された吸気手段とで構成してあり、水及び骨材を計量槽に投入するにあたっては、予め吸水管を適宜昇降させることによって、計量槽内の水浸骨材の水位が所望の水位に保持される高さとなるように、吸水管の下端に設けられた吸水口を位置決めしておく。
【００１５】
このようにすると、計量槽内の水浸骨材が所望の水位に達した後、該所望の水位を越える余分な水は、吸水管を介して吸気手段で吸水されることとなり、かくして、計量槽内の水浸骨材の容積は、予め定められた容積に保持される。
【００１６】
なお、計量槽内の水位が所望の水位になっているかどうかは、水位計測手段で別途確認する。
【００１７】
また、吸水管を介して吸水された水は、吸水計量用貯留槽に貯留されるので、その質量を計測しておけば、後述するように骨材の表面水率を精度よく求めることができる。
【００１８】
このように、表面水率を算出しておけば、次の計量作業における表面水率の設定に適切に反映させることが可能となる。
【００１９】
骨材は、主として細骨材を対象とするが、粗骨材にも適用することができることは言うまでもない。また、骨材はこのように、細骨材でも粗骨材でもかまわないが、コンクリートを構成する材料は、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。
【００２０】
本発明に係るコンクリート材料の計量装置は、単一種類の骨材計量のみならず、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例えば累加計量方式で計量することができる。
【００２１】
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。
【００２２】
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、・・・・、第Ｎの骨材を意味するものとする。
【００２３】
計量槽は、水浸骨材を収容できる限り、どのような形状とするかは任意であって、例えば中空円筒状としてもかまわないが、これを中空円錐台状に形成すると、下方に行くほど内径が大きくなるため、水浸骨材が途中で閉塞するおそれがなくなり、計量が終了したとき、底蓋を開いただけで水浸骨材を自由落下させて容易に取り出すことができる。
【００２４】
なお、計量槽内面への骨材付着や骨材の締め固め等により水浸骨材を完全に自由落下させることができない場合には、バイブレータ、ノッカー等の振動付与機器を計量槽の側方に適宜取り付けるようにすればよい。
【００２５】
また、計量槽の上方に所定のバイブレータを昇降自在にかつその降下位置にて前記水浸骨材に埋没するように設置するようにすれば、骨材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により、計量槽内に投入された骨材は振動によって平坦になり、該骨材が水面上に出るおそれがなくなる。
【００２６】
計量槽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。
【００２７】
水浸骨材質量計測手段は、例えばロードセルで構成することができる。
【００２８】
水位計測手段は、計量槽内の水位を計測できる限り、いかなる手段で構成してもかまわないが、前記水位計測手段を電極式センサーで構成するとともに該電極式センサーを前記吸水管に固定することで前記電極式センサーを前記吸水管に連動昇降できるように構成したならば、電極式センサーを昇降させる機構を省略することができる。
【００２９】
また、このような電極式センサーを中空管内に配置して該中空管とともに前記吸水管に固定するとともに、前記中空管内を鉛直下向きの低圧空気が流れるように該中空管の上端に低圧空気導入手段を設けたならば、計量槽内の水面に発生している泡を低圧の空気流で取り除くことできるので、電極式センサーの計測精度を向上させることができる。なお、電極式センサーの下端が水浸骨材の水面に接触する位置にて中空管の下端が該水浸骨材の水面下に若干沈むようにその位置を設定しておけば、いったん取り除いた泡が再度、電極式センサーの下端に集まってくるおそれもなくなる。
【００３０】
底蓋は、計量槽本体の底部開口を開閉できるとともに、閉じた状態において水密性を保持できるものであれば、いかなる構造のものでもかまわないが、前記底蓋と計量槽本体とを該底蓋が前記計量槽本体の側方側に移動しながら回動するように所定のリンク部材で連結するとともに前記本体の側面に所定の底蓋開閉用アクチュエータをその下端にて固定されるように設置し、該底蓋開閉用アクチュエータのピストンロッドの先端と前記底蓋にピン接合された昇降ロッドの先端とを所定の連結部材を介して連結するとともに、該連結部材が前記本体の側面に突設された鉛直ガイド体に沿って摺動自在となるように前記連結部材を前記鉛直ガイド体に嵌合したならば、底蓋を完全に開くための必要な高さ方向の下方スペースを抑えることができるとともに、底蓋開閉動作を安定させることも可能となる。
【００３１】
すなわち、従来の開閉形式では、底蓋を開くと該底蓋が垂れ下がるため、その分だけ、高さ方向の下方スペースを確保する必要があったが、本発明においては、このような開閉に要する高さ方向の下方スペースを抑えることができるため、その分だけ、計量槽本体の底部開口を下げることができるようになり、混練ミキサーへの確実な投入が可能となる。
【００３２】
また、底蓋と計量槽本体とを互いに長さの異なる２つのリンク部材で連結してあるため、昇降ロッドで底蓋を押し下げたときには、底蓋は、計量槽本体の側方に廻り込むように移動しつつ回動するが、逆に昇降ロッドで底蓋を引き上げたときには、底蓋を閉じる直前にて、計量槽本体の底部開口とほぼ平行な姿勢となる。そのため、底部開口又は底蓋に設けられたシール材には、ほぼ均等な圧力が作用することとなり、底部開口に沿って均等な水密性を確保することができるとともに、シール材の部分的な損傷をも防止することが可能となる。
【００３３】
また、前記底蓋の近傍に取り付けられた洗浄ノズルから前記底蓋の上面に洗浄水を吹き付けることができるようになっている洗浄水吹付け手段を備え、該洗浄水吹付け手段を、前記洗浄ノズルに接続された洗浄水貯留タンクと、該洗浄水貯留タンクに接続された洗浄水供給手段と、前記洗浄水貯留タンクに切替バルブを介して連通接続された高圧空気タンクと、該高圧空気タンクに接続されたコンプレッサーとから構成するとともに、前記切替バルブを第一の切替位置にて前記洗浄水貯留タンクを前記高圧空気タンクに連通させるとともに、第２の切替位置にて大気に連通させるように構成した場合においては、予め、コンプレッサーを駆動して高圧空気タンクに高圧空気を蓄積しておくとともに、洗浄水供給手段から洗浄水貯留タンクに所定量の洗浄水を移送しておく。高圧空気の蓄積及び洗浄水移送を行う際には、洗浄水貯留タンクが高圧空気タンクに連通せず大気に連通する第２の切替位置に切替バルブを切り替えて行う。
【００３４】
次に、計量が終了した水浸骨材を底蓋を開いて下方のミキサーに落下排出させた後、切替バルブを第１の位置に切り替える。
【００３５】
このようにすると、高圧空気タンクに蓄積された高圧空気は、洗浄水貯留タンクに送り込まれることとなり、その圧力で該タンク内の洗浄水は、洗浄ノズルから噴出される。
【００３６】
そのため、水浸骨材の排出時に底蓋の上面に骨材が付着していたとしても、該骨材は、上述した洗浄水で洗浄され吹き飛ばされるので、次の計量のために底蓋を閉じても、計量槽本体と底蓋との間に骨材が挟まることはない。
【００３７】
そのため、骨材が挟まることで生じた隙間から漏水が生じて計量に誤差が生じるのを未然に防止することができるとともに、計量槽本体や底蓋に設けられたシール部材に損傷を与えることもない。
【００３８】
次に、本発明に係るコンクリート材料の計量装置を用いて複数の骨材を計量する手順を述べる。なお、単一の骨材の場合には、以下の説明中、Nを１に読み替えればよい。
【００３９】
まず、第i(i=1,2,3・・・N)の骨材の投入が終了した時点における水浸骨材の目標質量Ｍdi(i=1,2,3・・・N)を設定する。
【００４０】
次に、第１の骨材及び水を該第１の骨材が水面から出ない水浸骨材となるように計量槽に投入する。
【００４１】
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。
【００４２】
次に、水浸骨材の全質量Ｍf1を計測する。水浸骨材の全質量Ｍf1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。
【００４３】
次に、第１の骨材の表乾状態における密度ρa1及び水の密度ρwを、水浸骨材の全質量Ｍf1及び予め設定された所望の水位である第１の水位に対して求められる水浸骨材の全容量Ｖf1とともに次式、
Ｍa1＝ρa1（Ｍf1−ρw・Ｖf1）／（ρa1−ρw）  （１）
に代入して第１の骨材の表乾状態の質量Ｍa1を求める。
【００４４】
次に、第１の骨材と同様にして、第２の骨材を該第２の骨材が水面から出ない水浸骨材となるように計量槽に投入し、次いで、水浸骨材の全質量Ｍf2を計測する。
【００４５】
次に、第１の骨材の表乾状態における密度ρa1、第２の骨材の表乾状態における密度ρa2及び水の密度ρwを全質量Ｍf2及び予め設定された所望の水位である第２の水位に対して求められる水浸骨材の全容量Ｖf2とともに、次式、
Ｍa2＝ρa2（（Ｍf2−Ｍa1）−ρw（Ｖf2−Ｍa1／ρa1））／（ρa2−ρw）  （２）
に代入して第２の骨材の表乾状態の質量Ｍa2を求める。
【００４６】
以下、上述の手順を繰り返して第（Ｎ―１）の骨材の表乾状態における質量Ｍa(N-1)までを順次算出し、最後に、第Ｎの骨材を該第Ｎの骨材が水面から出ない水浸骨材となるように計量槽に投入する。
【００４７】
次に、上述したと同様、水浸骨材の全質量ＭfNを計測する。
【００４８】
次に、第iの骨材(i=1,2,3,・・N)の表乾状態における密度ρai(i=1,2,3,・・N)及び水の密度ρwを全質量ＭfN及び所望の水位として予め設定された第Ｎの水位に対して求められる水浸骨材の全容量ＶfNとともに次式、
ＭaN＝ρaN（（ＭfN−ΣＭai(i=1,2,3,・・(N-1）））−ρw（ＶfN−Σ(Ｍai／ρai)(i=1,2,3,・・(N-1））））／（ρaN−ρw）  （３）
Ｍw＝ρw（ρaN（ＶfN−Σ(Ｍai／ρai)(i=1,2,3,・・(N-1）））−（ＭfN−ΣＭai(i=1,2,3,・・(N-1))））／（ρaN−ρw）    （４）
に代入して第Ｎの骨材の表乾状態の質量ＭaN及び水の質量Ｍwを求める。
【００４９】
ここで、計量槽に第i(i=1,2,3・・・N)の骨材をそれぞれ累加投入していくにあたっては、計量槽への第i(i=1,2,3・・・N)の骨材の投入を所定速度で連続的に又は断続的に行いつつ、水浸骨材の全質量Ｍfi(i=1,2,3・・・N)の計測をリアルタイム又は所定時間間隔で行い、第i(i=1,2,3・・・N)の骨材のうち、第ｊの骨材投入中において、そのときの水浸骨材の水位が予め設定された第ｊの水位を越えないように余分な水を吸水しながら、水浸骨材の全質量Ｍfjが水浸骨材の目標質量Ｍdjに達したとき、該第ｊの骨材投入を終了する。
【００５０】
一方、そのときの水浸骨材の水位が予め設定された第ｊの水位に達していないことが水位計測手段によって確認されたときには、該第ｊの水位になるように水を補充した上で前記水浸骨材の全質量Ｍfjの再計測、前記第ｊの骨材の表乾状態の質量Ｍajの再演算及び前記水の質量Ｍwの再演算を行う。
【００５１】
なお、引き続いて累加投入すべき骨材が存在する場合、すなわち累加投入すべき骨材が複数であってかつ最後の骨材でない場合には、上述したと同様にして第(j+1)の骨材の投入を引き続き行う。
【００５２】
このようにして、第i(i=1,2,3・・・N)の骨材及び水を計量したならば、セメントや混和剤といった他のコンクリート材料についても適宜計量し、これらとともに混練ミキサーに投入して練り混ぜることとなるが、ここで、水浸骨材の水位が予め設定された第ｊの水位を越えないように余剰水を排水しながら、前記水浸骨材の全質量Ｍfjが水浸骨材の目標質量Ｍdjに達したときには、第iの骨材の表乾状態の質量Ｍai(i=1,2,3・・・N)は、当初設定した値と等しくなるため、現場配合を修正する必要はない。
【００５３】
一方、水浸骨材の水位が予め設定された第ｊの水位に達していないときには該第ｊの水位になるように水を補充するため、実測された前記第ｊの骨材の表乾状態の質量Ｍajは、当初設定されたものとは異なる値となる。そのため、計量結果を示方配合に従って設定された当初の現場配合と比較し、必要に応じて現場配合を修正する。すなわち、計量された骨材質量と当初設定された現場配合の骨材質量とを比較し、その比率に応じて１バッチの練混ぜ量を修正するとともに、かかる比率に応じて水の不足分を二次水として補充し、又は水の過剰分を排水するとともに、セメントや混和剤といった他のコンクリート材料についても上述した比率に応じて当初の現場配合を修正して計量し、これらを混練ミキサーに投入して練り混ぜる。
【００５４】
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、表乾状態のときの質量Ｍai(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、示方配合通りにコンクリートを製造することが可能となる。
【００５５】
また、水浸骨材の全質量Ｍfjが水浸骨材の目標質量Ｍdjに達したとき、該第ｊの骨材投入を終了するとともに、そのときの水浸骨材の水位が予め設定された第ｊの水位に達していないときには該第ｊの水位になるように水を補充した上で前記水浸骨材の全質量Ｍfjの再計測、前記第ｊの骨材の表乾状態の質量Ｍajの再演算及び前記水の質量Ｍwの再演算を行うようにしたので、水浸骨材の全容量Ｖfi(i=1,2,3・・・N)の計測は、既知の値となって計測する必要がなくなるとともに、第i(i=1,2,3・・・N)の骨材の投入量を正確に管理し、結果として、示方配合通りのコンクリートを製造することが可能となる。
【００５６】
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。
【００５７】
なお、かかる計量方法において、計量槽への給水量ＭIを予め計測しておけば、吸水計量用貯留槽にて計測された計量槽からの吸水量ＭOの累積値を用いて骨材の表面水率を精度よく算出することができる。
【００５８】
すなわち、計量槽への給水量ＭI、計量槽からの吸水量ＭO及び全質量Ｍfi(i=1,2,3・・・N)を、次式、
ΣＭawj(j=1,2,3,・・i)＝Ｍfi―（ＭI―ＭO）                （５）
に代入してΣＭawj(j=1,2,3,・・i)を求め、
ΣＭawj(j=1,2,3,・・i)―ΣＭawj(j=1,2,3,・・(i-1))        （６）
を算出し、該Ｍawiを、次式、
（Ｍawi―Ｍai）／Ｍai      （７）
に代入するようにすれば、前記第ｉ(i=1,2,3,・・N)の骨材の表面水率を求めることができる。
【００５９】
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、計量槽からの吸水量ＭOは、必ずしも吸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。
【００６０】
また、水浸骨材内の空気量をａ（％）とし、前記Ｖfi(i=1,2,3,・・N)に代えて、Ｖfi(i=1,2,3,・・N)・（１―ａ／１００）を用いるようにすれば、空気量を考慮したさらに精度の高い計量が可能となる。
【００６１】
【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装置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。
【００６２】
図１は、本実施形態に係るコンクリート材料の計量装置を示した全体図である。同図に示すように、本実施形態に係るコンクリート材料の計量装置１は、骨材である細骨材２を供給する骨材供給手段としての骨材ホッパー３と、給水手段である給水管４と、骨材ホッパー３から供給された細骨材２を給水管４から供給された水とともに水浸骨材として収容する計量槽５と、該計量槽内の水浸骨材の質量を計測する水浸骨材質量計測手段としてのロードセル６と、計量槽５内の水浸骨材の水位を計測する水位計測手段としての電極式センサー７と、計量槽５内の水浸骨材の水位を所望の水位に保持する水位保持手段としての水位保持装置８とから概ね構成してある。
【００６３】
骨材ホッパー３及びロードセル６は、それぞれ図示しない架台に取り付けてあるとともに、該ロードセルの上に計量槽５の支持ブラケット９を載せて計量槽５を吊持することで、該計量槽の質量をロードセル６で計測できるようになっている。ロードセル６は、計量槽５を安定した状態で吊持計測できるよう、例えば、同一水平面に１２０゜ごとに３箇所設けるようにするのが望ましい。
【００６４】
計量槽５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されてなる計量槽本体１０と該計量槽本体の底部開口を水密性が保持可能な状態で開閉自在に塞ぐ底蓋１１とから構成してあり、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１１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、図示しない混練ミキサーに投入することができるようになっている。
【００６５】
計量槽５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ことを前提とした容量でもかまわない。
【００６６】
骨材ホッパー３の下端開口には、ロードセル６と連動する昇降ゲート１２を設けてあり、ロードセル６で計測された質量値に応じて昇降ゲート１２を閉じることで、計量槽５への細骨材２の供給を停止することができるようになっている。
【００６７】
なお、骨材ホッパー３の下端開口直下には、計量槽５の上部開口まで延びる電磁式振動体を備えた振動フィーダ１３を設けてあり、該振動フィーダを用いて骨材ホッパー３の直下から計量槽５の上部開口まで細骨材２を搬送することによって、細骨材の団粒化、ひいては気泡混入を防止することができるようになっている。
【００６８】
給水管４には給水バルブ１４を設けてあり、該バルブを開閉することによって、計量槽５への給水作業を行うことができるようになっている。
【００６９】
電極式センサー７は、電源を内蔵したセンサー制御装置１５に接続してあり、下端が計量槽５内に収容された水浸骨材の水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水位を計測できるようになっている。ここで、センサー制御装置１５に内蔵された図示しない電源の一方の電極端子は、電極式センサー７に電気接続し、他方の電極端子については、例えば鋼製の計量槽５に電気接続しておけばよい。
【００７０】
水位保持装置８は、昇降自在に設置された吸水管１６と、該吸水管に連通接続され吸水された水を計量する吸水計量用貯留槽１７と、該吸水計量用貯留槽に連通接続された吸気手段である吸気ファン１８とで構成してあり、吸水計量用貯留槽１７は、ロードセル１９によって吸水された水の質量を計測できるようになっている。
【００７１】
吸水管１６は、計量槽本体１０の側面に取り付けられた吸水管昇降用アクチュエータ２０のピストンロッドに連結してあり、該吸水管昇降用アクチュエータを駆動することによって昇降自在に構成してある。吸水管昇降用アクチュエータ２０は、昇降精度を確保すべく、例えば電動式サーボシリンダを採用するのが望ましい。
【００７２】
ここで、上述した電極式センサー７は、図２(a)でよくわかるように中空管２１内に配置してあり、該中空管は、吸水管１６に固定してある。すなわち、中空管２１及びその内部に配置された電極式センサー７は、吸水管１６と連動する形で吸水管昇降用アクチュエータ２０で昇降できるように構成してある。
【００７３】
一方、中空管２１の上端は、例えばビニール製チューブを介して低圧空気導入手段である低圧空気ポンプ２２に接続してあり、該低圧空気ポンプ２２を駆動することによって中空管２１内に鉛直下向きの低圧空気が流れるようになっている。
【００７４】
ここで、底蓋１１は図３でよくわかるように、長さが短いリンク部材４１と、該リンク部材よりも長いリンク部材４２を介して計量槽本体１０の側面に連結してあり、該底蓋が押し下げられたとき、リンク部材４１による小さな回転半径とリンク部材４２による大きな回転半径とによって、計量槽本体１０の側方側に廻り込むように回動することができるようになっている。
【００７５】
また、計量槽本体１０の側面には、底蓋開閉用アクチュエータ４３，４３をその下端にて固定されるように設置してあり、該底蓋開閉用アクチュエータのピストンロッドの先端と底蓋１１にピン接合された昇降ロッド４４の先端とを連結部材４５を介して連結するとともに、該連結部材が計量槽本体１０の側面に突設された鉛直ガイド体４６に沿って摺動自在となるように連結部材４５を鉛直ガイド体４６に嵌合してある。
【００７６】
鉛直ガイド体４６は、例えばＴ字断面の鋼材を計量槽本体１０の側面に鉛直に溶接することで構成することができる。
【００７７】
一方、本実施形態に係るコンクリート材料の計量装置１には、底蓋１１の上面に洗浄水を吹き付ける洗浄水吹付け手段としての洗浄水吹付け装置３０を設けてあり、該洗浄水吹付け装置は図１及び図３でよくわかるように、底蓋１１の近傍に取り付けられた洗浄ノズル３１と、洗浄バルブ３２を介して洗浄ノズル３１に接続された洗浄水貯留タンク３３と、該洗浄水貯留タンクに接続された洗浄水供給手段としての洗浄水供給バルブ３７、流量調整バルブ３６、洗浄水ポンプ３５及び洗浄水供給タンク３４と、切替バルブ３８を介して洗浄水貯留タンク３３に連通接続される高圧空気タンク３９と、該高圧空気タンクに接続されたコンプレッサー４０とからなり、切替バルブ３８は、第一の切替位置にて洗浄水貯留タンク３３を高圧空気タンク３９に連通させるとともに、第２の切替位置にて大気に連通させるようになっている。
【００７８】
本実施形態に係るコンクリート材料の計量装置１において水及び細骨材を計量槽５に投入するにあたっては、吸水管昇降用アクチュエータ２０を駆動させて吸水管１６を予め昇降させることにより、計量槽５内の水浸骨材の水位が所望の水位に保持されるように、吸水管１６の下端に設けられた吸水口を位置決めしておく。吸水管１６の吸水口を所望の水位からどの程度離間させて位置決めすればよいかは、実験等を行った上で適宜定めればよい。
【００７９】
このように吸水管１６の吸水口を位置決めすると、計量槽５内の水浸骨材が所望の水位に達したとき、該所望の水位を越える余分な水は、吸水管１６を介して吸気ファン１８で吸水されることとなり、かくして、計量槽５内の水浸骨材の容積は、予め定められた容積に保持される。
【００８０】
なお、計量槽５内の水位が所望の水位になっているかどうかは、水位計測手段である電極式センサー７で別途確認する。
【００８１】
本実施形態に係るコンクリート材料の計量装置１を用いて細骨材２を計量する手順として、ここでは、細骨材２が二種類の細骨材Ａ，Ｂからなり、これらを順次投入することを想定して説明する。
【００８２】
まず、細骨材Ａ，細骨材Ｂの投入が終了した時点における水浸骨材の目標質量Ｍdi(i=1,2)を設定する。
【００８３】
目標質量Ｍdi(i=1,2)を設定するにあたっては、まず、水と細骨材の総容量に占める細骨材の容量比である水浸細骨材充填率Ｆを設定するとともに１バッチの練混ぜ量Ｎ0を設定し、かかる水浸細骨材充填率Ｆ及び１バッチの練混ぜ量Ｎ0に基づいて細骨材の容積を設定し、次いで、細骨材Ａ，細骨材Ｂの混合比率及びそれらの表乾状態における密度から細骨材Ａ，細骨材Ｂの表乾状態における目標投入質量を定め、次いで、最初に投入される水（一次計量水）に細骨材Ａが投入された状態の質量を水浸骨材の目標質量Ｍd1、かかる水浸骨材にさらに細骨材Ｂが投入された状態の質量を水浸骨材の目標質量Ｍd2として定める。なお、水浸骨材の目標質量Ｍdi(i=1,2)を定めるにあたり、できるだけ適切な表面水率を設定し、これを一次計量水の中に含めるようにしておけば、計量後の補正が少なくて済む。
【００８４】
次に、細骨材Ａ及び水を該細骨材が水面から出ない水浸骨材となるように計量槽５に投入する。計量槽５に細骨材Ａと水を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を投入するのが望ましい。また、細骨材Ａを計量槽５に直接投入するのではなく、図１に示すように電磁式振動体を備えた振動フィーダ１３を用いて計量槽５まで搬送するようにすれば、細骨材の団粒化、ひいては気泡混入を防止することができる。
【００８５】
なお、水及び細骨材Ａを計量槽５に投入するにあたっては、水位保持装置８の吸水管１６を予め適宜昇降させることによって、計量槽５内の水浸骨材の水位が所望の水位である第１の水位に保持されるように、吸水管１６の下端に設けられた吸水口を位置決めしておく。
【００８６】
次に、水浸骨材の全質量Ｍf1をロードセル６で計測する。水浸骨材の全質量Ｍf1を計測するには、水浸骨材で満たされたときの計量槽５の質量から計量槽５のみの質量を差し引けばよい。
【００８７】
ここで、水浸骨材の全質量Ｍf1を計測するにあたっては、細骨材Ａの投入を所定速度で連続的に又は断続的に行いつつ、水浸骨材の全質量Ｍf1の計測をリアルタイム又は所定時間間隔で行い、細骨材Ａの投入中に水浸骨材の水位が予め設定された所望の水位としての第１の水位を越えないように余分な水を水位保持装置８で吸水しながら、水浸骨材の全質量Ｍf1が水浸骨材の目標質量Ｍd1に達したとき、細骨材Ａの投入を終了する。
【００８８】
なお、骨材ホッパー３の下端開口に設けられた昇降ゲート１２は、ロードセル６と連動させてあるため、水浸骨材の全質量Ｍf1が水浸骨材の目標質量Ｍd1に達したとき、ロードセル６からの制御信号で昇降ゲート１２が閉じられ、細骨材Ａの投入は自動的に停止する。
【００８９】
また、投入終了時の水位が第１の水位に達していることを電極式センサー７で別途確認するが、細骨材Ａの投入によって水位が上昇し、第１の水位に近づいてきたとき、低圧空気ポンプ２２を作動させて中空管２１内に低圧空気を送り込む。このようにすれば、図２(b)に示すように、水浸骨材の水面に生じている泡が中空管２１の周囲に逃げるので、計量槽５内の水浸骨材の水位が第１の水位に到達したときには、同図(c)のように、水浸骨材表面に生じている泡に邪魔されることなく、電極式センサー７でその水位を精度よく検出することができる。
【００９０】
次に、細骨材Ａの表乾状態における密度ρa1及び水の密度ρwを、水浸骨材の全質量Ｍf1及び予め設定された第１の水位に対して求められる水浸骨材の全容量Ｖf1とともに下式、
Ｍa1＝ρa1（Ｍf1−ρw・Ｖf1）／（ρa1−ρw）  （１）
に代入して細骨材Ａの表乾状態の質量Ｍa1を求める。
【００９１】
一方、水浸骨材の全質量Ｍf1が水浸骨材の目標質量Ｍd1に達したときの水浸骨材の水位が予め設定された第１の水位に達していないことが電極式センサー７によって確認されたときには、該第１の水位になるように水を補充した上で水浸骨材の全質量Ｍf1の再計測及び細骨材Ａの表乾状態の質量Ｍa1の再演算を行う。
【００９２】
次に、細骨材Ａと同様にして、細骨材Ｂを該細骨材が水面から出ない水浸骨材となるように計量槽５に投入する。
【００９３】
すなわち、ここでも、予め吸水管１６を適宜昇降させることによって、計量槽５内の水浸骨材の水位が所望の水位である第２の水位に保持される高さとなるように、吸水管１６の下端に設けられた吸水口を位置決めしておく。
【００９４】
次に、水浸骨材の全質量Ｍf2を計測する。水浸骨材の全質量Ｍf2を計測するにあたっては、細骨材Ｂと同様、細骨材Ｂの投入を所定速度で連続的に又は断続的に行いつつ、水浸骨材の全質量Ｍf2の計測をリアルタイム又は所定時間間隔で行い、細骨材Ｂの投入中に水浸骨材の水位が予め設定された所望の水位としての第２の水位を越えないように余分な水を水位保持装置８で吸水しながら、水浸骨材の全質量Ｍf2が水浸骨材の目標質量Ｍd2に達したとき、細骨材Ｂの投入を終了する。
【００９５】
なお、細骨材Ａのときと同様、投入終了時の水位が第２の水位に達していることを電極式センサー７で別途確認するが、細骨材Ｂの投入によって水位が上昇し、第２の水位に近づいてきたとき、低圧空気ポンプ２２を作動させて中空管２１内に低圧空気を送り込む。このようにすれば、上述したと同様、水浸骨材表面に生じている泡に邪魔されることなく、電極式センサー７でその水位を精度よく検出することができる。
【００９６】
次に、細骨材Ａの表乾状態における密度ρa1、細骨材Ｂの表乾状態における密度ρa2及び水の密度ρwを前記全質量Ｍf2及び予め設定された第２の水位に対して求められる水浸骨材の全容量Ｖf2とともに、次式
Ｍa2＝ρa2（（Ｍf2−ΣＭai(i=1,2））−ρw（Ｖf2−Σ(Ｍai／ρai)(i=1,2）））／（ρa2−ρw）  （３）
Ｍw＝ρw（ρa2（Ｖf2−Σ(Ｍai／ρai)(i=1,2））−（Ｍf2−ΣＭai(i=1,2)））／（ρa2−ρw）    （４）
に代入して細骨材Ｂの表乾状態の質量Ｍa2及び水の質量Ｍwを求める。
【００９７】
一方、水浸骨材の全質量Ｍf2が水浸骨材の目標質量Ｍd2に達したときの水浸骨材の水位が予め設定された第２の水位に達していないことが電極式センサー７によって確認されたときには、該第２の水位になるように水を補充した上で水浸骨材の全質量Ｍf2の再計測、細骨材Ｂの表乾状態の質量Ｍa2及び水の質量Ｍwの再演算を行う。
【００９８】
このようにして、細骨材Ａ，細骨材Ｂ及び水を計量したならば、かかる計量結果を、示方配合に従って設定された当初の現場配合と比較し、必要に応じて現場配合を修正する。
【００９９】
すなわち、まず、第１の水位、第２の水位を越えないように余剰水を吸水しながら、水浸骨材の全質量Ｍfi(i=1,2)が水浸骨材の目標質量Ｍd2に達した場合には、水浸骨材の全質量Ｍfi(i=1,2)及び水浸骨材の全容量Ｖfi(i=1,2)が当初設定した値と等しいため、現場配合を修正する必要はなく、そのまま、他のコンクリート材料とともに混練ミキサーに投入して練り混ぜる。
【０１００】
一方、水浸骨材の水位が予め設定された第１、第２の水位に達していないときには該第１、第２の水位になるように水を補充するため、再計測された水浸骨材の全質量Ｍfi(i=1,2)、ひいてはそれから導かれる表乾状態の細骨材Ａ，細骨材Ｂの質量も、当初の設定値とは異なる結果となる。
【０１０１】
したがって、かかる場合には、計量された細骨材Ａ，細骨材Ｂの質量と当初設定された現場配合の細骨材Ａ，細骨材Ｂの質量とを比較し、設定された細骨材Ａ，Ｂの表乾状態の質量総和に対する実測された細骨材Ａ，Ｂの表乾状態の質量総和の比率を算出し、例えばこれが０．９であれば、実測された細骨材Ａ，Ｂの質量が１０％少ないわけだから、１バッチの練混ぜ量Ｎ0そのものを１０％減らして０．９・Ｎ0とする必要があり、それゆえ、セメント、混和材といった他のコンクリート材料についてもその比率を用いて当初の現場配合を修正し計量する。また、水についても、当初設定された水量と実測水量とを比較し、その不足分を二次水として補充し、又は水の過剰分を排水する。そして、これらのコンクリート材料を混練ミキサーに投入して練り混ぜる。
【０１０２】
ここで、計量が終了した水浸骨材を取り出すために底蓋１１を開くには、図３で説明したように、まず、底蓋開閉用アクチュエータ４３，４３を作動させてピストンロッドを縮める。
【０１０３】
このようにすると、該ピストンロッドにピン接合された連結部材４５は、計量槽本体１０の側面に突設された鉛直ガイド体４６に沿って下方に摺動するとともにそれに伴って該連結部材にピン接合された昇降ロッド４４は、底蓋１１を押し下げる。
【０１０４】
一方、底蓋１１は、昇降ロッド４４による押下げ力が作用したとき、図３破線に示すように計量槽本体１０の側方に廻り込むように回動し、計量槽５内の水浸骨材は、計量槽本体１０の底部開口から下方に落下する。
【０１０５】
計量が終了した水浸骨材をミキサーに投入したならば、次の計量作業に備えて底蓋１１の洗浄を行う。
【０１０６】
すなわち、予め、コンプレッサー４０を駆動して高圧空気タンク３９に高圧空気を蓄積しておくとともに、洗浄水供給タンク３４から洗浄水貯留タンク３３に所定量の洗浄水を移送しておく。高圧空気の蓄積及び洗浄水移送を行う際には、洗浄水貯留タンク３３が高圧空気タンク３９に連通せず大気に連通する第２の切替位置に切替バルブ３８を切り替えて行う。
【０１０７】
次に、計量が終了した水浸骨材を上述した手順で底蓋１１を開き、下方のミキサーに落下排出させた後、切替バルブ３８を第１の位置に切り替える。
【０１０８】
このようにすると、高圧空気タンク３９に蓄積された高圧空気は、洗浄水貯留タンク３３に送り込まれ、その圧力で該タンク内の洗浄水が洗浄ノズル３１から噴出し、底蓋１１の上面に付着していた骨材を吹き飛ばす。
【０１０９】
なお、いったん洗浄水が噴出された後は、切替バルブ３８を再び第２の位置に切り替えて高圧空気の蓄積及び洗浄水移送を行い、次の計量後の清掃作業に備える。
【０１１０】
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装置によれば、細骨材Ａ，細骨材Ｂ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、表乾状態のときの質量Ｍai(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、示方配合通りにコンクリートを製造することが可能となる。
【０１１１】
また、本実施形態に係るコンクリート材料の計量装置１によれば、水位保持装置８で吸水管１６を適宜昇降させることにより、計量槽５内の水浸骨材の水位が所望の水位に保持されるように、吸水管の下端に設けられた吸水口を位置決めするようにしたので、計量槽５内の水浸骨材が所望の水位に達したとき、該所望の水位を越える余分な水は、吸水管１６を介して吸気ファン１８で吸水されることとなり、かくして、計量槽５内の水浸骨材の容積を予め定められた容積に保持することが可能となり、容積計測の手間を省くことが可能となる。
【０１１２】
すなわち、第１の水位、第２の水位を越えないように水位保持装置８を用いて余剰水を排水しながら、水浸骨材の全質量Ｍfi(i=1,2)が水浸骨材の目標質量Ｍd2に達した場合には、水浸骨材の水浸骨材の全容量Ｖfi(i=1,2)を計測する必要がなくなるのみならず、水浸骨材の全質量Ｍfi(i=1,2)及び水浸骨材の全容量Ｖfi(i=1,2)が当初設定した値と等しくため、現場配合を修正する必要がなくなり、そのまま、他のコンクリート材料とともに混練ミキサーに投入して練り混ぜることが可能となる。
【０１１３】
また、本実施形態に係るコンクリート材料の計量装置１によれば、水浸骨材の水位が予め設定された第１、第２の水位に達していないときには該第１、第２の水位になるように水を補充する必要があるものの、水浸骨材の水浸骨材の全容量Ｖfi(i=1,2)を計測する必要がないことについては上述の場合と同様であり、水浸骨材の全質量Ｍfi(i=1,2)を再計測することにより、細骨材Ａ，細骨材Ｂの投入量を正確に管理して現場配合を修正し、結果として、示方配合通りのコンクリートを製造することが可能となる。
【０１１４】
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。
【０１１５】
また、本実施形態に係るコンクリート材料の計量装置１によれば、電極式センサー７を中空管２１内に配置して該中空管とともに吸水管１６に固定するとともに、中空管２１内を鉛直下向きの低圧空気が流れるようにしたので、計量槽５内の水面に発生している泡を低圧の空気流で取り除くこと可能となり、電極式センサー７の計測精度を向上させることができる。なお、電極式センサー７の下端が水浸骨材の表面に接触する位置にて中空管２１の下端が該水浸骨材の水面に若干沈むようにその位置を設定しておけば、いったん取り除いた泡が再度、電極式センサー７の下端に集まってくるおそれもなくなる。
【０１１６】
また、本実施形態に係るコンクリート材料の計量装置１によれば、底蓋１１と計量槽本体１０とを、長さ、すなわち回転半径が異なるリンク部材４１，４２で連結するようにしたので、昇降ロッド４４から押下げ力が作用したとき、底蓋１１は、計量槽本体１０の側方側に廻り込むようにして回動する。
【０１１７】
したがって、底蓋１１を完全に開くために必要な高さ方向の下方スペースを抑えることができる。すなわち、従来の開閉形式では、底蓋を開くと該底蓋が垂れ下がるため、その分だけ高さ方向に底蓋の開閉高さを確保する必要があったが、本実施形態によれば、このような開閉に要する下方スペースを抑えることができるため、その分だけ、計量槽本体１０の底部開口を下げることができるようになり、混練ミキサーへの確実な投入が可能となる。
【０１１８】
また、底蓋１１を閉じる直前においては、上述した２つのリンク部材４１，４２の作用により、該底蓋は、計量槽本体１０の底部開口とほぼ平行な姿勢となる。そのため、計量槽本体１０の底部開口又は底蓋１１に設けられたシール材（図示せず）にはほぼ均等な圧力が作用することとなり、底部開口に沿って均等な水密性を確保することができるとともに、シール材の部分的な損傷をも防止することが可能となる。
【０１１９】
また、本実施形態に係るコンクリート材料の計量装置１によれば、洗浄水吹付け装置３０で底蓋１１の上面に洗浄水を吹き付けるようにしたので、水浸骨材の排出時に底蓋１１の上面に骨材が付着していたとしても、該骨材は、上述した洗浄水で洗浄され吹き飛ばされることとなり、次の計量のために底蓋１１を閉じても、計量槽本体１０と底蓋１１との間に骨材が挟まることはない。
【０１２０】
そのため、骨材が挟まることで生じた隙間から漏水が生じて計量に誤差が生じるのを未然に防止することができるとともに、計量槽本体１０や底蓋１１に設けられたシール部材に損傷を与えることもない。
【０１２１】
本実施形態では特に言及しなかったが、計量槽５への給水量ＭIを例えばロードセル６で予め計測しておけば、計量槽５から吸水された水の累積値については、吸水計量用貯留槽１７のロードセル１９で計測することができるので、骨材の表面水率を精度よく計測することができる。
【０１２２】
すなわち、計量槽５への給水量ＭO、ロードセル１９で計測された計量槽５からの吸水量ＭO及び全質量Ｍfi(i=1,2)を、次式、
ΣＭawj(j=1,・・i)＝Ｍfi―（ＭI―ＭO）                （５）
に代入してΣＭawj(j=1,・・i)を求め、
ΣＭawj(j=1,・・i)―ΣＭawj(j=1)        （６）
を算出し、該Ｍawiを、次式、
（Ｍawi―Ｍai）／Ｍai      （７）
に代入するようにすれば、細骨材Ａ，細骨材Ｂの表面水率を求めることが可能となり、次の計量の設定値として活用することが可能となる。
【０１２３】
また、本実施形態では特に言及しなかったが、水浸骨材内の空気量をａ（％）とし、Ｖfi(i=1,2)に代えて、Ｖfi(i=1,2)・（１―ａ／１００）を用いるようにすれば、空気量を考慮したさらに精度の高い計量が可能となる。
【０１２４】
また、本実施形態では特に言及しなかったが、計量槽５内に投入した細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５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。
【０１２５】
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く、１種類の細骨材にも適用可能であるし、粗骨材のみや、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ことは言うまでもない。
【０１２６】
また、本実施形態ではロードセル６を圧縮型とし、設置数を３個としたが、水浸骨材質量計測手段としてどのようなロードセルを用いるかは任意であり、例えば引張型を用いてもよいし、４個以上設置してもかまわない。また、計量槽５を安定吊持できるのであれば、１個又は２個でもかまわない。
【０１２７】
また、本実施形態では、洗浄水供給手段を洗浄水供給バルブ３７、流量調整バルブ３６、洗浄水ポンプ３５及び洗浄水供給タンク３４で構成したが、本発明の洗浄水供給手段をどのように構成するかは任意であり、かかる構成に代えて、例えば水道管と該水道管に設けられたバルブとから構成することも可能である。
【０１２８】
【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装置によれば、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、骨材の質量を表乾状態のときの質量Ｍa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。
【０１２９】
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係るコンクリート材料の計量装置の全体図。
【図２】電極式センサー７、該センサーが配置された中空管２１及び吸水管１６の作用を示した図。
【図３】計量槽の詳細側面図。
【符号の説明】
１                          コンクリート材料の計量装置
３                          骨材ホッパー（骨材給水手段）
４                          給水管（給水手段）
５                          計量槽
６                          ロードセル（水浸骨材質量計測手段）
７                          電極式センサー（水位計測手段）
８                          水位保持装置（水位保持手段）
１０                        計量槽本体
１１                        底蓋
１６                        吸水管
１７                        吸水計量用貯留槽
１８                        吸気ファン
１９                        ロードセル
２１                        中空管
２２                        低圧空気ポンプ（低圧空気導入手段）
３０                        洗浄水吹付け装置（洗浄水吹付け手段）
３１                        洗浄ノズル
３３                        洗浄水貯留タンク
３４                        洗浄水供給タンク（洗浄水供給手段）
３８                        切替バルブ
３９                        高圧空気タンク
４０                        コンプレッサー
４１，４２                  リンク部材
４３，４３                  底蓋開閉用アクチュエータ
４５                        連結部材
４６                        鉛直ガイド体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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