JPH03239907A - 骨材の実積率推定方法及び骨材の実積率推定装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、コンクリートのワーカビリティを知るため
に必要となる骨材の実積率を推定する骨材の実積率推定
方法及び骨材の実積率推定装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に、コンクリートの骨材特に細骨材（砂）の粒形は
球形や立方形に近いものが望ましく、−方、薄いものや
細長いものは骨材間の空隙率を大きくシ、ワーカビリテ
ィの良いコンクリートを作るには好ましくない。しかも
表面積も大きくなるので、多量のセメントペーストが必
要となる。このように骨材はその形状が悪ければ空隙が
大きくなるとの観点から、ワーカビリティの良否判定に
実積率の測定が広く用いられている。このワーカビリテ
ィの管理基準となる実積率の測定方法はＪＩＳ規格にも
とづいて行われるのが普通であり、例えば川砂９通常砕
砂および今回実験により製造した改良砂について見ると
、第４図に示すような７字特性になる。なお、改良砂は
通常砕砂を遠心機により相互に衝突させて再破砕した砂
である。

このような実積率の測定にあっては、測定作業に時間が
掛かり、人手が要るところから、骨材生産プラントにお
ける品質管理面で、測定回数を十分にとることができな
いため、１時間につき数１０〜数１００トンの量で行わ
れるプラントの生産制御にリアルタイムで追従できない
などの課題があった また、近年のダム工事においては止水性の良いコンクリ
ートの要求や、コストの低減指向並びにセメントや水量
の少ない配合のコンクリートを広範囲のブロックで打設
するＲＣＤ工法（ローラーコンパクチラドダム工法）が
普及するに及んで、ワーカビリティの良いコンクリート
を得るために骨材、特に細骨材の実積率の向上を図るこ
とが重要となり、このため、かかる実積率を簡便に測定
する必要性がますます高まってきている。

この発明はかかる従来の課題を解消するためになされた
ものであり、骨材の真円度から実積率を推定することに
より、遠心機等のプラント機械を制御してリアルタイム
で均等な粒形の骨材を生産制御するのに利用することが
できる骨材の実積率推定方法及び骨材の実積率推定装置
を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明にかかる骨材の実積率推定方法は、サンプル採
集した骨材のうち１選んだ特定の骨材粒子の撮像を撮像
装置により行い、この撮像して得た画像パターンを処理
することにより、前記骨材粒子の外形内に存する画素数
にもとづき、この骨材粒子の面積および周囲長を求め、
さらにこの面積および周囲長から骨材粒子の真円度を求
め、上記骨材の実積率を推定するようにしたものである
。

また、この発明にかかる骨材の実積率推定装置は、骨材
をサンプル採集する試料採集部と、該試料採集部で採集
した骨材粒子を一定の範囲の大きさに選別する選別部と
、該選別された骨材粒子を撮影するカメラと、該カメラ
によって撮影した骨材の画像データに基づき、前記骨材
粒子の真円度を求める画像処理部とで構成するものであ
る。

〔作用〕

この発明における骨材粒子の真円度は、骨材を前記試料
採集部によって採集し、前記選別部によって一定の大き
さの粒子に選別した後、カメラによって撮像して得た骨
材パターンの外形内の面積および周囲長を前記画像処理
部において画素数の計数により求め、さらにこれらを演
算処理することにより得られるものである。この真円度
が骨材粒子の種類についてＪＩＳ規格による実積率に極
めて近似する特性を持つところから、この真円度を得ら
れた実積率と推定することにより、リアルタイムでこの
真円度データをプラントの制御データとしてフィードバ
ックし、均質な粒形の骨材を生産するためのデータとし
て利用することで、ワーカビリティの良いコンクリート
を生産するのに寄与する。

〔実施例〕

以下に、この発明の一実施例を図について説明する。第
１図はこの発明の骨材の実積率推定方法及びその装置を
示す説明図である。同図において、１はベルトコンベア
で、このベルトコンベア１は骨材製造機械から砂や砂利
などの骨材を連続的に搬出し、この搬出された骨材２の
中から自動式または手動式の試料採集部としてのサンプ
ラー３によって、必要量が選別部としてのふるい４上に
採集される。骨材粒子５をこのふるい４ではカメラの倍
率に応じた大きさに選別し、この後、骨材粒子５は撮影
テーブル６上に載置される。次に、このように撮影テー
ブル６上に載置された骨材粒子をカメラ７により撮像し
、この撮像データを画像処理装置８において一旦フレー
ムメモリ等に格納する。そして、この撮像データ中の骨
材パターンについて縁辺粒子、微小粒子、巨大粒子除去
などの処理を行ったあと、第２図に示すように、その骨
材粒子としての画像パターンＰの外形内の画像パターン
Ｐを構成している画素を計数する。つまり、その外形内
に含まれる画素数から骨材粒子５の面積Ａを求め、さら
にその外形に治った画素数から骨材粒子５の周囲長りを
求める。また、このような面［Ａや周囲長しの演算は、
上記骨材粒子としての画像パターンＰのスキャニングお
よびマイクロプロセッサによる演算により容易に行うこ
とができるものであり、この演算結果から上記マイクロ
プロセッサにより真円度が４πＡ／Ｌ２として求めれる
。なお、高い真円度データを求めるために、撮像と画像
処理および演算は設定回数繰り返される。

実験の結果、川砂、通常砕砂および改良砂の砂の種類に
ついて得られた骨材粒子の真円度と実積率の特性は第３
，４図に示すように極めて近似する傾向を示す。このた
めこの真円度のデータを実積率の代替データとして用い
れば、この実積率と同様の粒形判定ができることになる
。つまり、この真円度から実積率を推定することができ
、この真円度データを骨材品質の測定データとして用い
ることによって、プラントを高速にフィードバック制御
できることになる。この結果、この真円度を破砕機の回
転数や原料投入フィーダの制御入力とすることにより、
リアルタイムで均質な粒形の砂などの骨材を生産するこ
とができる。粗骨材用にインパクトクラッシャーを採用
する場合にも有効である。なお、上記真円度特性は実積
率特性に近似するが、完全に一致するものではないので
。

その演算された真円度データに補正処理を加えて、制御
データとして用いることが望ましい。

また、骨材粒子５の真円度の計測および演算は、数分か
ら数秒以内で実施できるため、１時間につき数１０トン
〜数１００）−ンのプラント処理にも、十分に高速に追
従しながらリアルタイムでプラントのフィードバック制
御を実施でき、従って砂生産の制御精度も著しく向上す
るという利点が得られる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、試料採集部によって
サンプル採集し１選別部で一定の大きさに選別した後、
骨材粒子の撮像をカメラにより行い、この撮像して得た
画像パターンを画像処理部で処理することにより、骨材
粒子の外形内に存する画素数にもとづき、この骨材の面
積および周囲長を求め、さらにこの面積および周囲長か
ら骨材粒子の真円度を求め、この真円度に補正処理を施
すことにより、上記骨材の実積率を推定することができ
る。また、真円度は数分から数秒単位で測定できるので
、この真円度を実積率の推定値として迅速にプラントに
フィードバック入力することで、粒形が均等な骨材の生
産を効率的に実施できるという効果が得られる。また、
測定する粒子の範囲を広げることで、粒子の大きさ（粒
度）の分布も知ることができる。このため、粒度測定と
粒度の均質なプラント制御にも利用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による実積率推定方法を示
す実施工程図、第２図は骨材としての画像パターンの画
素計数方法を示す説明図、第３図は骨材の真円度を示す
真円度特性図、第４図は従来から知られているＪＩＳ規
格による骨材の実積率を示す実積率特性図である。 ２．５・・骨材、３・・サンプラー、４・・ふるい、７
・・カメラ、８・・画像処理装置。 第１図 ？ η〆う 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）サンプル採集した骨材のうち、選んだ特定の骨材粒
   子の撮像を撮像装置により行い、この撮像して得た画像
   パターンを処理することにより、骨材粒子の外形内に存
   する画素数にもとづき、この骨材の面積および周囲長を
   求め、さらにこの面積および周囲長から骨材粒子の真円
   度を求めることにより、前記骨材の実積率を推定するこ
   とを特徴とする骨材の実積率推定方法。 ２）骨材をサンプル採集する試料採集部と、該試料採集
   部で採集した骨材粒子を一定の範囲の大きさに選別する
   選別部と、該選別された骨材粒子を撮影するカメラと、
   該カメラによって撮影した骨材粒子の画像データに基づ
   き、前記骨材の真円度を求める画像処理部とからなる骨
   材の実積率推定装置。