JPS6035168B2 - 塑性流体の注入方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は塑性流体の注入方法及びその装置の創案に係り
、窯炉設備のよう耐火物をも含む各種建築又は構築物及
びそれらに用いられる部材を得るためのセメントペース
ト、モルタル、コンクリート、石膏モルタルのような水
硬性物質による塑性流体、或いはプラスチックコンクリ
ート又は粘土、ヘドロその他の土質塑性流体の如き液体
に固体粉末又は粒子或いは非可溶性粉粒の混合された流
体（以下これらを総称して塑性流体という）についての
抵抗体の存在し又は存在しなくとも少なくとも該塑性流
体の流動に対して抵抗作用を有する通路空間に対する注
入、流動又は充填（以下これらを総称して流動という）
時における相対的な定量流動性を初期製断応力降伏値、
相対流動粘性係数および相対閉塞性係数として求め、そ
れらの測定値によって注入作業条件を制御し前記塑性流
体の注入充填を合理的且つ的確に行うことのできる該塑
性流体の注入充填方法及びその装置を提供しようとする
ものである。

セメントや石膏又は粘土質その他の耐火性物質を利用し
て窯炉設備のような耐火施設をも含む各種建築又は構築
物およびそれらに用いられる建材その他の部材を製造し
、或いはそれらの構築乃至施工をなすに当り、前記した
ような塑性流体を少なくとも鉄筋材が鞠装され、或いは
屈曲又は狭搾した通路構成をなし、又粗骨材その他の配
装部材が抵抗体として充填若しくは配設された条件下に
ある流体通路空間に流動注入又は充填せしめることは従
来から種々に実施されているところであり、又このよう
な流動（注入、充填を含む）時における該塑性流体の流
動性を解明することについての流動理論に関しても従釆
から種々の学説、理論乃至研究が発表、提案されている
。

然しこのような従来の理論や研究発表によっても上記し
たような塑性流体の実地的な上述した如き流動特性に関
しては未だ的確な解明が得られておらず、従ってその流
入作業条件についても合理的な指針が得られるに到って
いない。即ち上記したような従来の理論乃至研究発表に
よると上述した流動性の基本である粘度係数の決定に当
っては殆んど廻転粘度計が用いられ、この廻転粘度計に
よる粘度係数でその理論が展開されている。

然し本発明者等がこのような塑性流体について斯かる廻
転粘度計の如きによる粘度計数その他に期づき多くの実
地的且つ仔細な検討と研究、推考を重ねた結果、斯かる
従来の廻転粘度計等による塑性流体の特性測定が妥当性
を有することに関し大きな疑義を懐かざるを得ないこと
となった。蓋しこのような流体の流動性を解明するもの
として各種文献に発表されたものの中最も合理的と認め
られるものはニュートン流体が不規則粒間を流動する際
の流動性に関してストークスの理論より不規則粒子の比
表面積（Ｓｍ）を計算する工業式として下式が提案され
ている（丸善発売、伊藤四朗著「流体工学」９４〜９６
頁）。△Ｐ８しＳｍ：｛３仏ＮｆＵｆＬｂｐｐ２×『ゴ
マ｝・／２ …（Ａ−１）但し上式において、 △Ｐ（夕／地）：圧力差 数（ｇ・抑／夕・ｓｅｃ２）：単位換算係数Ｌｂ＝Ｌ地
：注入距離Ｕｆ（肌′ｓｅｃ）：空塔速度 ご：充填不規則粒子の空隙率 ぎ：不規則粒子の充填係数 ｐｐ（夕／塊）：充填粒子の比重 然して上式を用い、ニュートン流体の粘性（仏Ｎ夕／伽
・ｓｅｃ）を求めると次のＡ−２式が得られる。

仏Ｎこ声音Ｕ芸＄ｍ２まずさ（．・ごギ‐‐‐（Ａ−２
）ところで上式における単位はとなり、この単位構成は
下 言己のニュートン流体の粘性式である次の（Ａ−３）式
の単位構成と全く同様である。

但し上式で 丁ｙｚ（夕／均）：酸断応力 ｅｙｚ（１′ｓｅｃ）：敷断速度 又上記した（Ａ−２）式より実績不規則粒子項を、Ｋ（
１／地）としてまとめると次の（Ｂ−１）式が得られる
。

ＫＩノの＝森ｍ２ぎｐｐ２（１一ご）２ …（Ｂ−・＞
次にニュートン流体の粘度仏Ｎを一般粘度りとし、△Ｐ
を１伽当りの圧力Ｐタ′のとすると、注入距離Ｌｂは１
弧となり、上記（Ａ−２）式は次の（Ｂ−２）式に書き
改めることができる。

り＝三千篭手・青−Ｐ常表３（タ′肌‐Ｓｅｃ〉‐‐‐
〈Ｂ−２）即ち灘断応力項７ｙｚはＰ・ど３ と対応し
、雛断速度項ｅｙｚはＵｆＫと対応する。

而して第１図は非ニュートン流体であるメチルセルロー
ズ１％水溶液を径１７脚の硝子球と４号、５号および６
号の各砕石間を流動させたときの速度と圧力との関係を
示す曲線を点線で示し、又廻転粘度計による流動曲線を
実線で示すものであるが、上記した（Ｂ−３）式を使用
して求められた各測定点はすべて実質的に廻転粘度計に
よる流動曲線と合致し、上記のようにｅｙｚ＝ＵｆＫた
ることが確認された。

なおこのような結果よりしてＫの値はＳｍ（比表面積）
が判明すれば計算でき、又メチルセルローズの如き非の
ニュートン流体を使用しても逆に比表面積（Ｓｍ）を求
めることもできる。そこで更に検討を進め、次の５種類
の流体を準備した。

■ メチルセルローズ １％水溶液■ フライアッシュ
５０％水溶液 ◎ セメント ３７％水溶液（セメントペースト）◎
セメント ４５％水溶液（セメントペースト）■ セメ
ント：砂（以下Ｃ／Ｓという）が１：１で水：セメント
（以下Ｗ／Ｃという）が４７％のセメントモルタル即ち
■，■は上言己のように非ニュートン流体であり、◎〜
■は何れもビンガム流体又は非ビンガム流体に属するも
のである。

然して上記５種類の流体を、１５〜２５肋の砕石が径１
０伽、長さ５０弧の円筒中に同じ密度で充填せしめたも
のに対して速度を変化させて注入し、このときの速度と
圧力を測定し、更にこのときの各流体についての流動性
を廻転粘度計により測定した。これらの結果をグラフ化
したものが第２図であって、この第２図では左側縦軸に
鱗断速度ｅ又はＵｍ−ｓｅｃを探り、又下側横軸に或断
応力７（ｄｙｎ／の）及びＰ数ご３（多′ｃが）、右側
縦軸に注入速度Ｕｆ（抑／ｓｅｃ）を探り、更に上側機
軸にＰ（夕／係）を探ったが何れも正の比例関係をなし
、又数値もすべて対応し、上記（Ｂ−１）式と（Ａ−３
）式が対応している。然して第２図においては実線で廻
転粘度計の測定値を示し、又点線で上記不規則粒子間に
おける流動曲線を示したが、非ニュートン流体であるメ
チルセルローズ１％溶液（ＭＣ）は回転粘度計によるも
の■〜■と不規則粒子間の点線流動曲線■′〜■′が殆
んど一致し廻転粘度計による粘性が定量的に採用し得る
ことが判明したが、Ｃ／Ｓが３７％の◎流体、Ｃ／Ｓが
４５％の◎流体およびＣ／Ｓが１：１でＷ／Ｃが４７％
のセメントモルタル■流体の場合にはその実線流動曲線
◎〜◎，■〜◎および■〜■と点線流動曲線◎′〜■′
，◎′〜◎′および■′〜■′とが何れも著しく離間し
異なった様相を示し、挙動が全然異なっていて、それら
の実線曲線の様相を推定予測するようなことは全く不可
能である。なお■〜■曲線と■′〜■′曲線の場合にお
いては或る程度近し、又数値的には離れていても■流体
の場合に近い様相を示しているが、これはフライアッシ
ュの性状に基因するもので、該粒子が球形に近いこと、
又水・フライアツシュ比が大きいためであると考えられ
る。何れにしてもこのような本発明者等による一連の仔
細な実験検討結果によるならば上記したような建築又は
構築目的に使用されるセメントや粘土類、石膏類の如き
を利用した水・粉体比の小さい高濃度塑性流体において
その流動特性を解明するために既述したような従来の廻
転粘度計により流体の粘度を測定し、（Ａ−１）式の如
きを利用して定量的な実地的に情信し得る測定値を得る
ことが不可能であることが判明した。なお、上記のよう
に従来の理論又は測定手段による測定が実地的に情信し
得るものとならない原因としては、上記したような塑性
流体の場合において液体と固体との間のシグマ−（２）
効果（粒子成分が通路の中心に集まり、又は粘度の低い
ものが通路の周側部に富化される現象）又はラミネーシ
ョンや、不規則粒子間を塑性流体が流動する際に発生す
る通路狭小化現象の如きが考えられ、これらの現象に関
して上記した従来の理論乃至手法においては適切な考慮
がなされていないことによるものと認められる。

殊に上記したようなコンクリート製品やコンクＩＪート
構造体或いは耐火横造体を得る場合においては、砂利の
ような粗骨村又は相粒耐火材粒子を予め該構造体組織内
に配列、充填した条件下において塑性流体をその間に流
動注入するプレパックド工法を採用することが粗骨材等
を合理的に配装することを可能ならしめて製品又は組織
の機械的強度及び耐熱強度の如きを向上し、しかも経済
的なセメント等の使用量によって斯かる有利な強度をも
たらす所以であるところ、このようなプレパック工法に
よる場合においてはその予め充填された粗骨材がそれら
粒子間において複雑な抵抗組織空間を形成したものとな
り、斯様な複雑な抵抗体組織空間に対して上記のような
モルタル又はペーストの如き複雑な流動特性を示す塑性
流体を注入充填することとなるので上記したような廻転
粘度計の如きによる測定結果では全く矛想し得ない結果
が頻繁に発生する。従って型枠やその流入機構、その他
の作業条件決定に当ってはこれらの予想し得ない結果を
予想して設計することとなるので相当に広大な許容範囲
を設定することが必要であり、斯様なことは実地的に著
しく不利である。本発明は前記したような実情に鑑み検
討を重ねて創案されたものであり、即ち本発明において
はこのような塑性流体の流動性を上記したような流路因
子と流体因子の２因子間において相対的に解明すること
により、単に当該流体の定性的な傾向とは異り実地操業
に直ちに具体的な指標として採用し得る定量的データ一
として求めることのできる手法を先ず確立した。

蓋し斯様な手法についてより具体的に説明すると、セメ
ントペースト又はモルタル、石膏モルタル等のこの種塑
性流体は圧力が用することによって直ちに流動現象を生
ずるものではなくて、該圧力がそれぞれの流体毎の特定
の値以上となることにより始め流動を開始する所謂ビン
ガム伍ｉｎ餅ａｍ）流体であり、斯様なビンガム流体に
おいてはその流動開始時における圧力条件を解明するこ
とが重要であり、斯かる流動開始時の圧力を初期勢断応
力降伏値と理解することができる。又このような流動開
始以後における流動に関してもその様相は種々に異るも
のであって、これを流動粘性係数として理解し得る。更
にこのような塑性流体を前記したような流路中に通入さ
せた場合において本発明者等が多くの実地的検討を重ね
た結果、その通入量は経時的に閉塞状態が発生し、その
流通性が変化するものであることを確認しており、これ
は本発明者等による新しい確認であって、これを相対閉
塞性係数として理解することが可能である。しかも本発
明においてはこのような初期敷断応力降伏値、相対流動
粘性係数及び相対閉塞性係数を単にそのような傾向とし
て定性的に理解することないこ、これを当該塑性流体と
それが導入される流路条件との間における相対的な定量
値として把握しようとするものであって、このような相
対初期勢断応力、相対流動粘性係数および相対閉塞性係
数の３要素によりこの種塑性流体の流動性を解明し注入
作業条件を制御することに本発明の特質性がある。上託
したような３要素について更に仔細を述べるならば、こ
れら３要素の中で初期酸断応力降伏値と流動粘性係数に
関しては従来からその抵抗体の項を一般化し、単なる流
体固有の定性的な性質として単に粘度又は粘性或いは初
期製断応力降伏値の概念で取扱われているものであるが
、これらを上記したように相対初期製断応力降伏値と相
対流動粘性係数として取扱うことに特質がある。

又相対閉塞性係数については本出願人等によって裏に一
部提案されたところ（特顔昭５１−７１３２：特開昭５
２−９１５２８）であるが、単に測定する程度であって
、具体的な注入作業の決定に関して採用されるに到って
いない。然してこのような３要素についての測定に関し
て本発明者等は仔細な検討を重ね、従来存しない新しい
機構として第３図に示すような測定機構を提案する。

即ちこの第３図のものは上記したような各測定をなすた
めの最も基礎的な構成であって、投入口部体１、連結部
体２および充填部体３の３部体によって構成され、これ
らの部体１，２，３は何れも断面円形又は角形の如き管
状体であって、連結部体２を底辺とし、その両側上方に
形成された開□部に投入口部体１と流動抵抗通路たる充
填部体３とが夫々連結綿着されている。この第３のもの
の場合投入口部体１は同時に流体を流動させるための圧
力条件形成機構を兼ね、即ち充分なヘッド差を採り得る
高さを有している。なお、この場合において充填部体３
の内径は投入口部体及び連結部体２の内径と等しいか或
いはそれらの何れよりも小さいものとすべきであり、又
連結部体２においてはその底部両面に図示されるような
若干の凹部４，４を形成しておくことが好ましい。充填
部体３には上下に絹材５の如きが張設され、これら網材
の間に遼当な粒子部体が骨材６として充填される。但し
この第３図の構成は場合によっては連結部体２を省略し
て２部体としてよく、更には単一部材で形成してもこの
図示と同じ関係が得られるならば勿論よい。

又その骨材６を充填する部分は場合によっては水平状を
なす底辺部に設置してもよいわけであり、このような方
法に従い、しかも後に詳述するような測定操作を円滑に
実施し得るように設計された測定装置の１例は別に第４
図〜第６図又は第７図の如きに示されている。蓋しまず
その第４，５図に示すものにおいては目盛１１を施した
投入口部体１に対して網材５，５を両側に張設し骨材を
充填するようにされた充填部体１３を中間部に組込んだ
連結部体２が連結され、該連結部体２の他側にはオーバ
ーフロー部体７が連結されたものであって、斯様な全機
構は機台８上に取付けられ、又オーバーフロー部体７の
取付けられた側には別にコック１５を有する取出口１２
が形成されていて試験測定後に内部に残った塑性流体を
取出し得るように成っている。又オーバーフロー部体７
の上部にはハンドル１４を似て操作される蓋部体９が設
けられていて適宜にオーバーフロー口を閉塞することが
できるようにされているが、更にこのようなオーバーフ
ロー口の周側下部には導出樋１７を有する受部体１８が
環設されていて溢出した塑性流体を受けて側方に導出す
るようになっており、投入口部体１及びオーバーフロー
部体７は夫々ワンタッチ的な操作で解脱又は繁縞される
緊締手段１９で連結されているものである。機台８には
スライド部１６が第５図に示すように対設され、このス
ライド部１６にそって前記のような連結部体２，２の一
方を摺動させることにより既述した充填部体１３の交換
又は清掃を適宜に実施することができ、又場合によって
はオーバーフロー部体７を取外して一方の連結部体２の
上部開□部から溢出させるようにし、この場合において
は機台８上の案内村２０，２０もこそって上記したよう
なハンドル１４で開閉操作される蓋部体９を降下させて
実施するものである。充填部体１３の交換に当っては同
じ長さのものにおいてその充填骨材６を更新又は変更す
る外、場合によっては長さを異にした円筒状充填部体１
３を連結部体２，２の何れか一方又は双方をスライド部
１６にそってスライド設定し組込み得る。上記したよう
な第４，５図のものに対して第６図はその１部が変形さ
れたものを示している即ち第６図においては第４，５図
における投入口部体１に対して更にその流動のために圧
力形成手段として加圧機構２１が附設されたものであっ
て、空気圧力タンク２１からの配管２２が導かれた加圧
筒２３が投入口部体１の頂部に添設される。

蓋し第３〜５図に示したような構成のものにおいてその
後述するようなヘッド差を充分に採るためには投入口部
体１を充分に長大とすることが必要であり、実地的な取
扱いが必ずしも好ましいものとならない。この第６図に
示すように加圧機構として空気圧力を利用することによ
り、ヘッド差によ圧力が適宜にその空気圧を似て代用さ
れることとなり、コンパクトな機構と操作により第４〜
５図のものと同様な測定を特にそのヘッド差の大きい条
件下で円滑に達成し得る。上記したような第３〜６図の
ものは何れにしても調整された塑性流体を分取して投入
することが必要なものであったのに対し、第７図にはそ
の必要なしに測定をなし得るようにされた構成が示され
ている。

即ちこの第７図の場合には本発明による測定装置が上記
のような塑性流体を調整するためのミキサーに配談され
たものであって、ミキサー３川こはバルブ２４を介して
上記したような装入口部体１に相当する筒体３１と充填
部体３３が取付けられるものであり、その筒体３１には
第６図の場合に従い圧力機構２１が取付けられる。充填
部体３３部分には操作シリンダー２５で操作される蓋９
及びオーバーフローした塑性流体を導く樋１７が取付け
られることは第４，５図の場合と同じであるが、上記筒
体３１の底部には差圧発信器２６が設けられていて該部
分における圧力条件を検知発信せしめ、このような発信
器２６は後述するような自動的な注入制御作動につなが
るものである。なお測定後において装置内におけるモル
タルその他の塑性流体が附着残留し固結することを防ぐ
ため水配管２７がバルブ２８を介して底部に導かれ測定
後に装置内を清掃し得るようになっている。なお上記し
たような第３〜７図に示すものは骨村の充填された流動
抵抗通路の下方に対して、ソド差及び空気圧を利用した
圧力条件形成機構を設け、この圧力条件形成機構に対し
て更に装入口を形成するに当ってＬ型又はＵ型に屈曲し
た構成を採ったものであるが、このような構成関係は場
合によっては直線状としてそれらの各機構を酉己設し、
全体を１本の棒状とすることは本発明による測定装置の
構成を単純化すると共に特に高粘度の塑性流体に対して
利用するに好ましい機構を得しめる。

このような１本の棒状とする場合において流動抵抗通路
に対し装入口及び圧力条件形成機構はその下方に列設さ
れるだけでなしに、場合によっては上方に列設するよう
にしてもよい。上記したような測定機構による測定操作
について説明すると、充填部体３又は１３，３３に実際
に製品を得るための粗骨材又はモデル骨材がその骨材６
として充填され、その充填長さは代表的に第３図におい
て示されるＬである。斯うして準備されたものに対して
その投入口部体又は筒体３１部分からセメントペースト
又はモルタルのような塑性流体が投入されるわけであり
、斯うして投入された塑性流体は矢印の如く流動し骨材
６間を経てオーバーフローせしめられるからこの時点で
注入を停止し、投入口部体１内における塑性流体液面は
次第に低下し、オーバーフロー口７との間に一定のヘッ
ド差日，を以て静止する。即ちこのヘッド差日，は上記
したような充填部体の骨村又はその流路条件下において
相対的に求められる相対初期酸断応力によるものあり、
これをそのヘッド差（ｃｍ）又はタ′地の値を以て測定
することができる。又このような測定に続いて上記のよ
うなオーバーフロー口７を蓋又は栓を以て閉塞し、投入
口部体１に対し第３図に示すその高さを採るように所定
量の同じ塑性流体を投入してへゾド差による圧力を形成
し、この投入後に蓋（又は栓）を取外しオーバーフロー
させる。このようなオーバーフロー時において予め定め
られた第３図の夕，，ク２，夕３・…・・クｎ（各ｃｍ
）の各位糧を塑性流体表面が通過して低下する時間ｔ，
，ｔ２，ｔ３・…・・ｔｎ（各ｓｅｃ）を計測し、斯う
して得られる夕，〜夕３〜そｎの各距離とち〜ｔ３〜ｔ
ｎの時間を求める。今夕，，夕２，夕３の各距離が同じ
であっても上記のように計測されるｔ，，ｔ２，ｔ３の
時間は次第に大きくなり、やがて塑性流体表面は前記日
，より大きなヘッド差である日２の位置において停止す
るが、この日２のヘッド差をも上記日，の場合と同様に
計測する。そ，〜〆ｎとＬ〜ｔｎの関係より相対流動粘
性係数（夕・ｓｅｃ′ｃ髭・ｃの）を求めることができ
、又既述したような日，とこの日２との関係よりして相
対閉塞性係数（夕／洲・ｃの）を求めることができる。
即ち今、上記したような場合において、Ｆｏ，（夕／地
）：ヘッド差日，のときの相対製断応力降伏値。

Ｆｏ２（タ′の）：ヘッド差モチ２のときの相対期断応
力降伏値。

入，（夕・ｓｅｃ′が・肌）：相対流動粘性係数△Ｆｏ
（タ′の・抑）：相対閉塞性係数Ｕｆ（肌′ｓｅｃ）：
既述したように空塔速度Ｕａ（肌′ｓｅｃ）：見掛速度
（注入速度）ｓ・既述したように骨村空隙率ｐ（タ′の
）：既述の塑性流体の単位容積重量Ｐｕ（夕／地）：速
度圧Ｌ（Ｃの）：骨材層の長さ Ｑ（夕／塊）：通過量 Ａ（ｃ派）：骨材層の断面積 とするならば、Ｆｏ，，Ｆｏ２，△Ｆｏ，入，Ｐｕ，Ｕ
ｆ，Ｕａは夫々次式によって求めることができる。

Ｆ０，＝学Ｆ。

２＝掌 △Ｆ。

＝苦云里器−Ｆ。「Ｆ。・夕−日２ Ｐｕ 入＝市 Ｐｕ＝（生＋２ｐ−Ｆ。

２−△Ｆ。

Ｍ十夕２十・・・そｎ）但しそｚ＝そ−（そ，十夕２十
そ３…そｎ）Ｕｆ＝〆ｎ／ｔｎＵａ＝Ｕｆ／ご 上記したような手法によって本発明者等は前記したよう
な流路因子を多様に変化せしめ、又その流体因子をも種
々に変化せしめた多様に組合わせ関係について仔細な検
討と推考を重ねた結果、多くの新しい事実を発見した。

即ち先ず塑性流体としてモルタルを用いる場合において
、その配合される砂についての粗粒率（Ｆ・Ｍ）を種々
に変更した次の第１表に示すような各種塑性流体を準備
し、これらのものについての各側定結果は第２表の通り
である。第１表 第２表 即ちその変化の様相は複雑であり、Ｆ・Ｍが１．５４で
ある試料「１一３」のものがＦｏ，入，△Ｆｏの何れに
おいても低い値を示すとしても、それに近いＦ・Ｍが１
．４５の試料「１−２」のものはそれらの値が大幅に異
っており、その他のものも夫々に複雑に変化する。

又そのような変化の状態は従来この種モルタル等の流動
性試験目的で採用されているＰｏ−ト（日本建築学会Ｊ
ＡＳＳ，ＳＴ−７０１）による測定値（フロー値：コー
ン状測定具の底に設けらた孔から一定量の塑性流体の流
下に要する時間、秒）と比較してもその様相が全く異っ
ていることが明かである。然して斯かる変化はこのよう
なモルタルを形成する配合資料である水とセメントの配
合関係を変化せしめ、又砂とセメントとの配合関係を変
化せしめた場合においても夫々多様な変動を示す。

蓋し次の第３表にはこのような水とセメント比（Ｗ／Ｃ
）および砂セメント比（Ｃ／Ｓ）を多様に変えたこのよ
うな場合の調合例を示し、又そのような配合によって得
られた塑性流体についての試験測定結果は第４表に示さ
れているが、Ｆｏ，入（及びフロー値）については水セ
メント比が大となるに従ってその値が低下するが、△Ｆ
ｏはその変化状態が異なり、Ｃ／Ｓ比はフロー値に関し
ては有意な関係があると認められるとしてもその他にお
いてはその変化様相が相当に異っていることが明かであ
る。第３表 第４衣 更に分散剤の添加量を変化せしめた場合について、その
水セメント比をも変化させて試験した場合の配合例を次
の第５表に示し、又こうして得られた塑性流体について
の試験測定結果は後記する第６表に示す通りであるが、
この場合においても△Ｆｏの変化状態は複雑である。

第５表 第６表 しかもこのような塑性流体は単に上記したような配合関
係のみならずい同じ配合であっても、用いられた砂の含
水率、混線順序、混線時間の如何によってもその流動性
が大きく変動することを発見した。

即ち先ず本発明者等は上記したようなモルタルの調整に
用いられる砂に関して、吸水率４．３８％の砂の絶乾状
態のものから含水率４０％に到る多様な含水量変化をも
つものを準備し、これらの砂を用いてＷ／Ｃ４３％でＣ
／Ｓが略等しいモルタルを調整し、それらのモルタルに
ついての流動性試験をなした結果は次の第７表に示す通
りであり、この第７表におけるＦｏの項において「ａ↑
」は既述したような骨材充填層に対してモルタルを下側
から上側に流入させた場合であり、又「ｂ↓」はそれと
は反対に上側から下側に流入させた場合を示すものであ
るが、何れにしてもその変化は複雑であり、一般的に含
水率６〜２６％までの砂を用いたものが高いＦｏ値を示
すとは言え、２８〜３５％を超え含水率４０％となると
再び高いＦｏ値を示し、Ｐロートによるフロー値はこれ
と大幅に異った挙動を示す。又第７表に示すモルタルに
よって成形した製品についての強度を検討した結果は何
れも圧縮強度で４００ｋｇ／の以上を示したとは言え、
砂の含水率６％以下のものでは４２０ｋ９′地以下であ
ったのに対し、９％から２５％のものは４６０ｋ９′嫌
〜４８４ｋｇ／のであり、それが２６％となると４２３
ｋ９′のと急激に低い値を示し、２８％では４５２ｋ９
／地、３０％では５３２ｋｇ′のと急激に高いものとな
り、３２％では４６２ｋ９′ｃ髭、３５％では５３０ｋ
９′係、４０％では５５０ｋ９／係となる。

曲げ強度は一般的に７０〜８０ｋ９／めであるが、含水
率３５％〜４０％のものでは９０ｋｇ′の程度となる。
第７表更に混線順序を変えた場合についてはその調合が
次の第８表と第９表に示す通りであって、第８表はＷ／
Ｃが４５％で分散剤Ｉ％添加のものであり、又第９表は
分散剤を用いないプレーンモルタルの場合であって、こ
れらの表において記号■は用いられた砂の含水率が２０
．４８％又は１６．０１％と比較的高い場合であり、Ｓ
は３．４１％又は３．３１％と比較的低い場合を示し、
練り時間は何れも記号欄の左側に示された２者を３分間
梶練してから十符号の次の右側の資料を添加して更に４
分間混練したものである。

第８表 第９表 即ちこれら第８，９表によれば、同じ配合であってもそ
の配合順序の如何によって得られるモルタルの流動性が
大幅に変化するものであることが明かであり、容重すら
も異ることは第７表におけると同然である。

このように用いられる砂の含水率如何により、又その配
合順序の如何によって得られるモルタルの性質が夫々に
異るというようなことは従来殆んど気附かれていないと
ころであって、本発明者等による新規な知見であり、殊
にそれが相対的な定量値として得られることに現場的に
大きな有意性を有するものである。然してこの第８，９
表に示したようなモルタルについて実地的にモルタル製
品を形成しその７日後における圧縮強度、曲げ強度を検
討した結果においても、圧宿強度は全般的に２３０〜４
００ｋ９′嫌の範囲内のものであるとしても、或るもの
は３６０〜３９２ｋ９／のと比較的高く、しかもばらつ
き範囲の少ないものとなるに対し他のものは２２５〜３
５０ｋ９／洲という比較的低く、しかも広範囲なばらつ
きを示し、これは曲げ強度についても同じであって、或
るものは６６〜７４ｋ９／ｃ虎と高く且つ狭いばらつき
範囲であるのに対して他のものは５０〜６５ｋ９／のと
低く且つ広いばらつき範囲であって、上記したような要
因が製品品質の決定に重要な地位を占めるものであるこ
とが判明した。加うるにこのようなモルタル等はその混
練時間の如何によっても、それによって得られたモルタ
ルの流動性が大きく変化する。

即ちセメント５０ｋ９に対し含水率１１．１１％の砂５
６．２ｋ９、水１５．５夕、分散剤５００ｃｃの配合に
従うモルタルにおいて、セメントと砂を３分間空練りし
てから水と分散剤を１糊時間内に投入し、この投入後１
９秒間内に周面に附着したセメント等を落してから混練
をスタートさせた場合において、その混糠時間の変化に
よるモルタルの流動性変化は次の第１０表に示す通りで
ある。第１０表 即ちこの漉練時間が或る限度までは流動性がよくなるが
、その後は流動性が反対に悪くなることとなる。

このことは別に含水率３．９５％の砂を用いセメント５
０ｋ９にこの砂を５２．６ｋ９、水１９．１〆、分散剤
５００ｃｃの配合で上記第１頃菱のものと全く同じに調
整されたモルタルの場合についても次の第１１表に示す
通りであって、或る限度までは流動性がよくなるが、そ
の後は反転して流動性が劣化することとなる。

第１１表 なお上記したところはセメント混練物についてのことを
述べたが、同様のことはアルミナセメントや粘土質を用
いる耐物についての各種混練物においても確認されてい
る。

即ちこのような耐火物に関する流動性についての若干の
測定結果を示すと次の第艦長の通りである。第１２表 但し上表においてＡム０はアルミナセメント、ＳはＳＫ
３８の砂、０乙は粘度であり、測定装置の抵抗体として
はンャモットの１０〜１５仰り粒子を長さ２０仇の範囲
Ｋ充填したものを用い友ｂ蓋し上記したような仔細な検
討結果によるならば既述したような流体因子においてそ
の組成は勿論のこと、配合順序、含水率、混線条件の如
何の如きが微妙に変化を与えるものであることを充分に
理解せしめ、又流路因子に関してもこのことは同様であ
って、その形状の如何、充填された骨材の性状、空隙率
は夫々に変化を与え、殊にＦｏのａ↑，ｂ↓の如きもそ
れなりに影響し、単に定性的、概念的理解を以て、その
実態を速断し得るものでないことを充分に理解せしめる
。

然して本発明者等はこのように複雑多様な変動関係を示
すこの種塑性流体の流動性を解明すべく更に注入長さが
ａｈ〜４ｍの具体的な注入型枠内に各種粗骨材を充填し
た条件下においてのモルタル又はペーストの注入に関し
、多くの上記した第３〜７図のような試験装置による試
験測定と実際の注入作業に関して夫々実験、検討を繰返
した結果、斯かる塑性流体を斯様な型枠等の注入成形城
に注入するために必要な圧力損失Ｐは１例として次の１
式によって求められる。

Ｉ Ｘ Ｐ＝」Ｘ−′吉Ｕｆ２ｄｔ（冊＾Ｕｆ）肌Ｍｔ・÷十ｐ
ｈ．．．（１）但し上式において、 ｈは注入部分の高さであり、又Ｘ，Ｆｏ，入は次の０〜
Ｗ式によって求められる。

Ｃ２ １ ．．．．．．（□）Ｘ両論，
元雨Ｆｏ＝Ｃ。

・Ｃ．・Ｆｏ， ．・…・（ｍ）＾＝Ｃ。
・Ｃ．・＾． ・・・・・・（Ｗ）但しこ
れらロ…Ｗ式において、Ｃｏは、上記した第３〜５図の
ような試験装置自体の特性値。

Ｃ，は、用いられた試験装置と実際に注入される注入城
における充填骨材との間の補正値。

Ｃ２は、注入する型枠等の形、大きさによる係数。

なおこれらの関係は更に他の物理要素が加味される場合
においても、このまま又は適宜に変形して採用され得る
ことは勿論である。

然して上記した１式は定速度注入の場合においては次の
Ｖ式又はの式のように現わすことができる。

Ｐ＝だ≦（Ｆ叶入Ｕｆ）半＋ｐｈ （Ｖ） 但しＴは注入可能最大時間であって、 Ｔ＝金である。

Ｐ＝ノ三票達三（Ｆ。

十入Ｕｆ）Ｌ十ｐｈ ……（Ｗ）但しＬｍａｘは注入可
能最大距離であって、Ｌｍａ×＝−−Ｕ…Ｔーポデであ
り、 Ｌ；９４であるｏ ど ・又定速度注入でＬ（肌）をＰ（夕／地）で注入するた
めの速度Ｕｆは次の肌式で与えられる。

Ｕｆニ△Ｐノ４ＸＬＦｏ入ご＋△戊ご２十４Ｘ２入２−
（２ＸＬＦｏ入十△平ご） ，．，，．．（血）２Ｘ
Ｌ入２但し△Ｐ＝Ｐ−ｐｈ 更に定速度注入で、Ｌ（肌）注入できる最大速度Ｕｆｍ
ａｘは次の皿式で求められる。

ＵｆｍａＸ＝Ｌ☆ ，．．，．．側而して一定
速度Ｕｆ（弧／ｓｅｃ）でＬ（弧）注入したときの最終
圧力、即ちオーバーフローしたときの注入口での圧力Ｐ
ｎは次のＫ式で求められる。

※本発明者等は上記したような各式を用い、実際に上記
したようなＦｏ，，Ｆｏ２，入及び△Ｆｏを求め、又係
数等を決定して圧力Ｐを計算し、且つ実際にこれを型枠
内に相骨材を注入して成形した場合の実験値を求めた結
果は次の第１３表に示す通りであり、又その過程の若干
を図表として示しているのが第８図のａ〜ｆであって、
これらの図において本発明者等の新しい提案に係る相対
閉塞性係数（△Ｆｏ）を用いない、即ち前記のように従
来から定性的な粘性又は粘度、初期期断応力降伏値とし
て概念されているＦｏと入だけで計算し圧力Ｐを１点鎖
線で併せて示した。第１３表 即ち第８図において実線は実験値を示し、点線は計算値
を示すわけであるが、試験Ｎｏ．１のものは第８図ａの
如くであって実際の注入成形城における粗骨材の充填が
試験装置による予想より梢々密であったことを理解でき
、又試験Ｎｏ．２のものは第８図ｂであってこの場合に
おいても実際の注入成形城の粗骨材が密であることを理
解できるが、この場合においては又試験装置及び実際の
注入装置が共に閉塞化傾向を有していたことが夫々の曲
線が轡曲して立上っていることから理解し得る。

試験Ｎｏ．３の場合は前記した試験Ｎｏ．１の場合に準
ずることが明かであり、試験Ｎｏ．４の場合には試験Ｎ
ｏ．１と２との間の中間的なものであることがその数値
から理解できる。これらに対して試験Ｎｏ．５とＮｏ．
７、Ｎｏ．８の場合は第８図のｄ，ｅ及びｆにより明か
なように試験装置による予想と実際装置における粗骨村
充填状態が略完全に一致した状態のものであることを示
しており、このような結果は試験Ｎｏ．１０の場合にお
いても準じたこととなる。試験Ｎｏ．６とＮｏ．９の場
合は試験装置による予想が実際の粗骨材充填状態より高
い密度であった場合であり、このように本発明によるも
のが必ずしも実際の粗骨材充填状態を的中させ得ない場
合があるとしても、これは現実の注入成形城そのもので
試験できないことよりしてやむを得ないところであり、
約１／３が的中させることができ、その残部は本発明に
よる予想値（計算値）が実際より高い場合と低い場合と
に分れ、それらが略筆しい関係で分布していることは本
発明による計算測定が工業的に充分な情信性を有するも
のであることを理解させるに充分であって、これら第８
図に併せて示したＦｏと入のみによる１点鉄線によるも
のとは本質的に異っている。なお本発明がこのように予
想値から若干外れたような試験結果に対してもそれなり
もこ対処する手段を講ずることは後述の通りである。な
お上託したような本発明に従い具体的に骨材充填城に塑
性流体を注入充填するに当っては振動がそれなりの影響
を与えるものであることは確認されており、即ち５００
０〜４００００サイクル、特に１００００〜２００００
サイクル程度の振動は流動圧力Ｐを減少させる傾向を示
すが、非常に大きなサイクルのものは逆に流動圧力を上
昇させる傾向を有している。

又減圧状態を注入成形城に形成して注入することは股的
に注入圧力を減少せしめることとなる。上記のようにし
て本発明によるならばＦｏ，＾と共に新しい△Ｆｏが得
られ、それらの相対的な定量計測値を用いることにより
目的とする注入成形域に閉塞事故等を発生することなく
、計画的且つ的確に塑性流体を注入、充填することが可
能となるが、斯様な流路因子と流体因子との相対的関係
においての定量的計測に用いられた試験装置と実際の注
入成形城における抵抗組成とが全く同一のものであるこ
とは稀有であり、例え全く同じ粒度分布、組成の骨村を
両者に用いたとしてもそれらの具体的な充填組織は変動
し、何れかの流体通路において予知できない狭小部や空
洞部の発生する可能性が高く、殊にそれは砕石のような
粗骨材を用いた場合に顕著である。

勿論試験装置による測定値に対してはそれなりの補正値
を用いて予測するわけであるけれども、斯かる予想値が
常に的確に的中するわけでないことは前記した通りであ
って、変動要因は単に流路側のみならず流体側において
も多様に存在し単なる経時変化によっても変動を来す。
従ってこのような変動条件に対してもそれなりもこ対処
することが安全的確な注入充填を得る所以である。そこ
で本発明ではこのような変化にも即応すべく注入速度に
よる圧力コントロールを行うものである。即ち速度（Ｕ
ｆｃの／ｓｅｃ）と圧力（Ｐ夕／地）の関係は第９図に
示す通りであって速度が０になっても圧力は残存し、そ
の値は充填長さＬ（ｃ机）とＦｏ（タノ地）の積である
。

又注入速度Ｕｆには限界があり、この限界速度以上にお
いては無限大圧力となり、即ち閉塞が生ずる。更に速度
を滅することが圧力に大幅に影響することは前記したＶ
〜Ｋ式の如きから容易に理解される。そこで本発明では
この関係を利用し注入速度で圧力コントロールをなすわ
けであり、仮りに定量注入（定速注入）を行っていても
注入距離が変化しその圧力上昇は直線ではなしに２次曲
線的に上昇するものであるから夫々の時点において適正
圧力の標示をなし、注入成形城におけるる注入圧力ゲー
ジの指示がこのような適正圧力との関係において如何な
る関係を採るものであるかを指示せしめる。斯様な考慮
によって設計されたのが第１０図に示すような圧力制御
機構であって、具体的な型枠等の注入成形域４１に対し
て注入タンク４２がポンプ４３を介して連結され、この
ポンプ４３による注入圧力は圧力計４５によって表示さ
れる。なお注入成形城４１としては水中プレパツクドそ
の他の一般的なプレパックド工法が適宜採用され、必要
に応じ斯かる成形域４１の注入系に対向してオーバーフ
ロータンク４４を連結して注入状態、特に注入完了時点
を確認するようにするが斯かることは本発明における本
質に関するものではない。前記した圧力計４５に対して
は検知機構４６が附設されていて該圧力計４５における
圧力値を圧力変換器４７に送り、このような変換器４７
から得られる出力４８は圧力比較器４９に送られる。一
方設定盤５０‘こおいては第１〜第３の設定機構５２，
５３，５４と表示部５１および起動釦６１、停止釦６２
の如きが酉己設されているが、第１の設定器５２におい
ては上記したようなポンプ４３に対する回転条件が設定
され、この回転条件は該ポンプ４４３の回転数が注入成
形城４における注入距離として求められるものであるこ
とよりして最終的な注入距離に相当して回転数として設
定されるわけであり、又第２の設定器５３においては上
述したように求められるＦｏ，入，△Ｆｏを基として圧
力条件を設定し、第３の設定器５４においてはこの場合
の係数条件が設定されらる。これら第１〜第３の設定器
５２〜５４には指示機構５２′〜５４′が附設され、第
１の指示機構５２′は回転数比較器５６と連結され、こ
の回転数比較器５６には前記ポンプ４３に設けられた回
転数検知器５９で得られた信号が変換器５８と表示器５
７を介して送られて最終回転数（最終注入距離）に対す
る夫々の注入時点での回転数（各時点での注入距離）が
比較され、その結果が計算機横５５に送られると共に表
示部５１の下段に設けられた指示手段６０を介して夫々
の時点における注入圧が表示部下段の指針５１ａを以て
指示される。前記した計算機横５５においては下記する
ような■〜■式による計算が行われる。ＣＢ＝ Ｊ△ｒ
。

ＵｆごＬＰは前記計算式にてあらかじめ計算する。

■ Ｐ＝Ａ偽Ｂ この式によるものは２次曲線の近似値で表現される。

■ Ｐ＝Ａ是十Ｂ この式によるものは直線の近似値で表現される。

なお上記■〜■の何れかによってもよいが精度、安全を
重視するならば■式が好ましく、多少の誤差、安全率を
考慮するならば■，■式を用いる。

上記した第２、第３の指示機構５３′と５４′は何れも
前記した計算機溝５５に連結され、この言十算機構５５
においては前記のような回転数比較器５６からの信号と
相換って夫々の時点における適正圧力が求められ、この
ようにして求められた適正圧力値は前記した圧力比較器
４９に送られて既述した圧力計４５による注入側圧力値
と比較され、その偏差によって表示部５１における上段
指針５１ｂを駆動するようになっている。

即ち夫々の時点における適正圧力に対する実際の注入成
形域入側圧力との偏差は常に指針５１ｂで指示され、し
かも夫々の時点での注入状態が指針５１ａで指示される
わけであり、このような指示状態を常時監視し、大幅に
適正圧力値から逸脱しない条件で操業することにより的
確な注入を行い得ることは明かであり、実際の注入圧力
が上記のような適正圧力より大幅にずれた場合にはポン
プ４３の回転速度を加減して圧力をコントロールし適正
圧力にせしめる。上記のように適正圧力を予め求め、こ
れを基準として与えられた安全率範囲の速度による圧力
のコントロールをなす本発明のものは又予め既述のよう
にして求められる計算値によって基準となる圧力線図を
作成しておき、この圧力線図に則って操業することがで
きる。

即ちこのような圧力線図の様相は第１１図に示す通りで
あって、、例えば縦軸に圧力Ｐを採り、横軸に注入距離
Ｌ又は積算注入量（２Ｑ）を探ることによりスタート時
より予定注入圧力Ｐｏに到る曲線を容易に求めることが
でき、又最大圧力Ｐｍａｘの如きも適切に設定すること
ができる。圧力Ｐは夫々のＵｆにおけるポンプ回転数と
して理解することができ、斯うして得られた圧力曲線に
従い、それから大幅にずれることなく実施するならば常
に円滑で事故のない注入をなすことができることは明か
である。このような関係を適切に実施する装置の他の例
は第１２図にも示されている。

即ち上記した第１０図に示すような圧送ポンプ４３から
成形城４１に到る注入管路４０‘こはダイヤフラム３９
と隔液注入口３７を有する連結管３８を以て圧力発信器
３６が連結され、該圧力発信器３６はデストリビュー夕
３４に連結されていて電気信号を機械動作に変換しペン
書きを行わせるようにし、斯かるデーストリビュータ３
４の記録手段は回転盤３５に臨ませられている、又上記
したポンプ４３の回転条件は減速機３２の如きを介して
前記回転盤３６を回転せしめ、該回転盤３５上には別に
第１３図に拡大して示すような記録紙６５が敦暦されて
いて回転盤３５と共に回転し、該記録紙６５には既に説
明されたような条件に基し、て予定注入圧６６又は安全
圏の如きが示されており、作業者はこのような指示に従
って注入条件を制御しながら作業し且つその結果を記録
する。即ちこのような第１２図、第１３図に示す方式に
よるならば第１０図に示すものよりもコンパクトな機構
により、又小型記録紙上に注入条件を記録し保管するこ
とが可能となることは明かである。前記した第７図に示
すような測定装置による具体的な測定結果は第１４図に
示すような構成の機構及び記録手段を以て記録すること
ができる。

即ち第７図における差圧発振器２６からの信号は圧力変
換機構６７を介して指針起動機構６８を操作するもので
あり、又前記したような第３〜第７図に示すような測定
装置において注入された塑性流体の定点（この定点は適
宜に夫々の装置によって探り得るもので本発明者がこの
装置で実際に探った抵抗体充填層上面からの高さは６０
ｃｍである）通過をレベルセンサー６９によって検知し
、このレベルセンサー６９からの信号によって定点を印
漆機構７０をそのスイッチ７５がオンされた状態で作動
するように成っており、グラフ送り機構７１はそのオン
オフ機構７４によって作動せしめられ、圧力計作動用ス
イッチ７３は上記したような差圧発振器２６をスタート
せしめるように成っている。グラフ切断機構７２は測定
終了時に作動して記録用紙の切断をなすものである。既
に明かとなったように注入流動条件を常時解明し、適正
圧力条件を以て作業する本発明によるならば、実際の作
業計画を明確且つ効率的に立案して操業し得ることは言
うまでもない。

即ちこの種操業に当っては一般的に製品強度、形状（型
枠）、工程（時間）が与えられる。然してこれらの条件
の中で製品強度は水セメント比によって決定され、又適
正配合による既述したようになＦｏ，＾，△Ｆｏにより
これを保証し得る。これらのＦｏ，入，△Ｆｏは又工程
時間を勘案し、しかも安全率を見越して注入速度を決定
せしめ、且つ注入圧力値を決定する。斯うして注入圧力
値が決定されるならばそのような注入成型に用いられる
型枠剛性を養生圧力等をも考慮して決定することができ
、従来のこれらのことが総べて手ごぐり的に確たる基準
、指標のないままで漫然実施されていた場合に比すれば
総べてが有利且つ適正ならしめられ、しかも誤りを生ず
ることがない。モルタル等の塑性流体調整に当っても既
述したように本発明者等により解明された砂の含水率、
投入混糠順序、濠練時間の関係を考慮することによりＦ
ｏ，入，および△Ｆｏを適宜に調整することが可能であ
り、若し試験測定結果が予期するところと異ればＷ／Ｃ
を変更しないでＣ／Ｓを補正し、又は分散剤の添加によ
る補正、或いは注入速度による補正の何れか１つ又は２
つ以上を適宜に採用して即応することが可能であって、
適正圧力よりの大幅なずれに対しては注入速度を以て即
応し得ること上記の通りである。

本発明によるものの具体的な実施例について説明すると
、以下の如くである。

実施例 １ 第１６図に示すようなボックスカルバートを注入成形し
た。

即ちこのボックスカルバートは縦、横、長さが共に１５
００側のものであり、又肉厚は１５比舷であって、且つ
このボックスカルバートに要求される強度はコンクリー
トとしての圧縮強度が４００ｋ９′めであり、これを工
業的に生産するために好ましい工程時間は１個当り１８
分である。又このようなボックスカルバートを得るため
に準備された砂は比重が２．５９で、粗粒率１．９０吸
水率は２．６％のものであり、注入孔７５は型枠の底辺
より２０仇吻上方に設けられ、オーバーフロー孔７６は
型枠頂辺の前記注入孔７５の位置に対する対角位置に設
けられることは第１５図に示す通りであり、用いられた
粗骨材の充填状態における空隙率ごは０．４５であって
、注入に当っては既設の６０００サイクルのパイプレー
タをオーバーフロー孔７６に到達直前３栃砂間使用し、
又型枠内を−５２仇肋Ｈｇ程度まで減圧することができ
る型枠であった。上記のような諸元により既述したよう
な計算式等を用い注入条件を求めてみると、注入距離Ｌ
は１８５０脚（Ｃを９．６とする）、高さｈ‘ま１５０
伽、ｐは２‐１６５、Ｆ〇は０．５７、△Ｆ〇は○‐０
０４４くノ△Ｆ。＝０．０６６）、入は３．２１、Ｕｆ
は０．５（ごは０．４５）であって、最大注入距離Ｌｍ
ａｘは６４６．４６弧と求められ、この条件下での注入
総圧、Ｐは１２１７夕／ｃ流と計算された。又上記した
ような条件から用いるモルタルの調合を求めたところＷ
／Ｃが３８％、Ｃ／Ｓが１：１であってセメント１８０
ｋ９、砂１８０ｋ９に対して水６８．４ｋ９、分散剤１
．０％として計算され、このものは容量が２．１６５ｋ
９／夕で上記ｐの値に合致し、斯うして調整梶練された
モルタルについての流動性はＦｏ，が０．６５であって
、△Ｆｏが０．００４７夕／ｃ虎・ｃのであり、又入は
３．７５であって、前記した要件に略合致するものであ
った。

そこで実施にこのモルタルを上詩型枠内に注入速度Ｕｆ
＝０．５ｃの／ｓｅｃで注入し、その注入時間Ｔに対し
て計算された推定計算注入圧力以上に実際注入圧が上ら
ないように調整して注入した。

この注入に要した時間は１３分であり、注入時のポンプ
回転数は平均１６０ｒｐｍであって、毎分８０その速度
で注入し、型枠内全般に密実な注入をなすことができた
。このような本発明によるものに対して、比較のために
少くとも本発明における新しい要件であることの明かな
相対閉塞性係数（△Ｆｏ）を用いない場合には仮りにＦ
ｏおよび入が上記同様に得られたとしてもその注入総圧
△Ｐは、△Ｐ＝（Ｆｏ十入Ｕｆ）Ｌ＋ｐｈ で求められることとなるが、その値は第８図のように著
しく異ったものであって、７２７．２ｋ９′めであり、
斯様な注入総圧では１個当り２０分でも注入することが
できず、１５分以内に生産するこのような好ましい、工
業生産条件を満足しないものであって、又３０分以上に
亘って注入操作しても型枠内の半分に近い領域が注入で
きないものであった。

実施例 ２第１４図に示したような機構によって具体的
に調整された各種モルタルの流動性を試験測定した結果
の若干例は第１６図に示されている通りである。

即ちこの第１６図に示されたものにおいて、実線による
Ｎｏ．（１一Ａ）のものはＣ：Ｓが１：１で粗粒率１．
８９の砂とセメントが配合され、Ｗ／Ｃは３８％のもの
であり、点線による曲線Ｎｏ．（６−Ａ）、のものはＣ
：Ｓが１：１で粗粒率１．６６の砂とセメントを配合し
、Ｗ／Ｃを３７％とされたものである。

更に破線による曲線Ｎｏ．（１６一Ａ）のものはＣ：Ｓ
が１：１で、粗粒率１．５４の砂とセメントを配合し、
Ｗ／Ｃを３６％とされたものである。これら３種のモル
タルの流動性について試験測定した結果は次の第１４表
に示す通りである。第１４表然してこれら３種のモルタ
ルは定点通過時の差圧から換算するとその容量ｐは（１
一Ａ）が２．１で（６−Ａ）は２．１であり、（１６−
Ａ）は１．９７と判明した。

そこでこれらのモルタルを幅ｌｍ、長さ２ｍ、厚さ１５
肌の建築用部材を製造するために粗骨材が空隙率Ｃｏ．
４５の状態で充填された密閉型枠に夫々６分間で注入す
る作業計画に用いるものとし、しかも前記密閉型枠は減
圧、加圧を含めて１．７ｋｇ／鮒の圧力に耐えらるもの
であり、しかもこの場合の最終注入圧△Ｐを計算したと
ころ（１−Ａ）は０．５８ｋ９／ｃ虎、（６一Ａ）は０
．６８ｋ９／均、（１６一Ａ）は１．２ｋｇ／ｃ流であ
った。即ち上記最終注入圧、Ｐは何れも型枠強度範囲内
にあって注入可能なものであり、従って実際に上記３種
のモルタルを夫々注入したところ何も上記最終注入圧及
び時間の条件内で的確に注入することができた。

又斯うして得られたコンクリート版の４週強度は（１一
Ａ）のものが４３０ｋ９／ｃ柊、（６一Ａ）のものが４
５０ｋ９／ｃ柊、（１６−Ａ）のものは４６０ｋ９／ｃ
虎であって何れも好ましい製品を得ることができた。こ
れに対し本発明による相対閉塞性係数△Ｆｏの求められ
ていない条件下においては成程Ｆｏや入が求められたと
しても、それらの値を以て注入作業したのでは注入不能
となり、若し注入圧力を高めると閉塞や型枠損壊などを
発生し、有効な注入作業条件を決定し得ないことは実施
例１におけると同じである。

以上説明したような本発明によれば初期敷断断応力降伏
値、相対流動粘性係数と共に相対閉塞性係数を用いるこ
とによりセメントモルタルやべ−スト或いは耐火材混線
物のような固形分を含有した塑性流体の骨材充填条件下
その他の抵抗性を示す通路内に注入流動せしめる条件下
においてその実施的な特性値を充分に解明し且つこれら
を適切に測定せしめ、それによって常に的確なプレパッ
クドコンクリートや耐火物等の施工を得しめることがで
きるものであり、殊にこのような骨材充填その他の抵抗
条件下における上述各特性値を同時又は連続的に測定せ
しめることも可能にし、工業的生産作業の機械に即した
測定と制御を行わしめ得て常に安定した的確なセメント
若しくは耐火物の如きによる製品又は構造物を得しめる
ものであるから、工業的にその効果の大きい発明という
べきである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施態様を示すものであって、第１図は
非ニュートン流体の骨材充填条件下での流動性測定結果
を示す図表、第２図は各種流体についての廻転粘度計に
よる測定と骨材充填条件下での流動性測定結果とを併せ
て示す図表、第３図は本発明における測定装置の１例を
示した説明図、第４図はその具体化されたもう１つの１
例についての都分切欠正面図、第５図はその側面図、第
６図はその空気圧をも利用するようにした袋入口部体部
分の変形例を示す部分的な正面図、第７図は本発明にお
ける更にもう１つの測定装置としてミキサーに附設する
ようにされたものの正面図、第８図は本発明により実施
した若干例について計算値と実験値との関係を示した図
表、第９図は本発明による注入速度と圧力のコントロー
ル関係を示す図表、第１０図はその圧力制御機構の１例
を示す説明図、第１１図は基準となる圧力線図の態様を
示す説明図、第１２図は本発明による圧力制御機構の他
の実施例についての説明図、第１３図はその記録紙の態
様を示す平面図、第１４図は第７図に示す装置と関連せ
しめて自動的な指示記録をなすための機構についての説
明図、第１５図は本発明方法によりボックスカルバート
を入成形する場合の注入口、オーバーフロー孔配設関係
説明図、第１６図は第１４図に示した機構による測定記
録結果の若干例を示した図表である。 然してこれらの図面において、１は装入口部体、２・・
・連結部体、３及び１３，３３は流動抵抗通路たる充填
部体、５は絹材、６は骨材、７はオーバーフロー部体、
９は蓋部体、１６はスライド部、２１は空気圧力タンク
、２３は加圧筒、２６は差圧発振器、２７は清掃用の水
配管、３川まミキサー、３５は回転盤、３６は圧力発振
器、３９はダイヤフラム、４１は注入成形城、４２は注
入タンク、４３はポンプ、４５は圧力計、５川ま設定盤
、５１は表示部、５１ａ，５１ｂはその指針、５２は第
１の設定機構、５３は第２の設定機構、５４は第３の設
定機構、５２′〜５４′はそれ第１〜第３の設定機構に
おける指示機構、５９は回転数検知器、６川まま旨示手
段、６５は記録紙、６６は予定注入圧、６９はしベルセ
ンサー、７０は印漆機構、７１はグラフ送り機構を示す
ものである。第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第９図 第１１図 第８図 第１６図 第１０図 第１２図 第１５図 第１３図 第１４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 試験測定すべき塑性流体の流動に対して抵抗作用を
   示す流体通路空間に前記塑性流体を流動せしめ、その際
   のヘツド差又は空気圧により流動を開始する初期剪断応
   力降伏値を測定すると共に該塑性流体と前記流体通路空
   間との間における定量的な相対流動粘性係数を上記塑性
   流体が所定圧力条件で一定距離流動する時間として計測
   し、しかも前記初期剪断応力降伏値測定後に同じ塑性流
   体を再び上記した流体通路空間に流動せしめて同様に流
   動開始圧力を求め、それら流動開始圧力の差によつて定
   量的な相対閉塞性係数を測定し、これら初期剪断応力降
   伏値、相対流動係数および相対閉塞性係数により目的と
   する注入成形域に対する注入作業条件を制御することを
   特徴とする塑性流体の注入方法。 ２ 試験測定すべき塑性流体を装入するための装入口と
   該装入口に連結され前記塑性流体の流動に対して抵抗作
   用を示す流動抵抗通路を有し、しかもこの流動抵抗通路
   に対して前記塑性流体を適当な圧力条件下で流動させる
   ための機構を有する測定装置と該測定装置で得られた測
   定値により求めらた計画圧力条件をセツトするための機
   構ならびに目的とする注入成形域に対する注入圧力検出
   機構を有し、しかも上記した計画圧力条件セツト機構に
   おいて夫々の時点での圧力条件と上記注入圧力検出機構
   で得られた測定圧力条件とを比較しその偏差を表示する
   ための機構を設けて成る塑性流体の注入装置。 ３ 計画圧力条件を表示した図表を移動するための移動
   機構と注入成形域に対する注入圧力検出機構による検出
   出力により移動せしめられる表示手段を設けた特許請求
   の範囲第２項に記載の塑性流体の注入装置。 ４ 表示手段が記録手段である特許請求の範囲第３項に
   記載の塑性流体の注入装置。