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TJFS-103: 生型砂の通気度試験方法

適用範囲

生型砂の通気度を測定する試験方法について定める。

用語の意味

通気度とは、一定の試験片を通して、一定の圧力の空気が流れる速度を表す値である。

試験装置および器具

1 通気度試験器

JIS Z 2601に規定されたもので(図1)、ドラム内の2000cm3の空気を300 cm3/s以上の速度で送り得るもので、1000cm3のときに静止状態でゲージ圧が水柱10±0.05cmを保つものであること。また、気密は24時間で25mm以下のドラム沈下量のものである。

2 検査

この方法に使用する装置および器具の精度を保持するため、適宜所定の精度の有無を検査する。

試験方法

1 試験片の作製

TJFS-101(生型砂の標準試験片作製方法)に基づき作製する。ただし、試験片を試験筒から抜き出さない。なお、一度試験した砂は、再び使用することはできない。

2 操作

通気度試験器のコックを操作し、ドラム内に空気を2000cm3以上送り、コックを閉じる。次に、試験片をつき固めたまま試験筒を通気度試験器の気密材部に取り付け、コックを開き、送入空気が2000cm3通過排出されるまでの時間を測定する。 その際、1000cm3の空気が排出されたときの、試験片上に送入される空気圧と、試験片を通過排出される空気圧との間の差圧を水柱圧力計によって測定する。

3 通気度の算出方法

次式により通気度を算出する。

ここに P:通気度 V:通過する空気の量(cm3) H:試験片の高さ(cm) p:空気圧(cm H2O) A:試験片の断面積(cm2) T:Vが通過するのに要する時間(min)

このうち、V(=2000)、H(=5)およびA(=19.6)は数値が一定である。また、T(min)は通常(sec)で測定されるので以下の式を用いれば簡便である。  

t:Vが通過するのに要する時間(sec)

表示

通気度は無名数で表示する。

記録

試験結果は有効数字3桁まで算出する。ただし、同一の試料で3回以上の試験を行い、偏差±5%以内のものの平均値とする。

[参考]

通気度試験方法には、つぎに示す迅速法もある。 迅速法はオリフィスにより一定流速の空気が所定の試験片を通過排出される間に生じる差圧を測定して通気度を求める方法である。

1. オリフィス

オリフィスには、大オリフィスと小オリフィスとがある。大オリフィスは、通気度試験器にとりつけたとき、2000cm3の空気を0.5±0.01mnで排出できるもので、その径は約1.5mmである。小オリフィスは大オリフィスと同様な操作により、4.5±0.09minで空気を排出できるもので、その径は約0.5mmである。

2. 試験方法

通気度試験器に大小いずれかのオリフィスを取り付ける。次に試験片の挿入された試験筒を通気度試験器に取り付け、コックを開き、ドラム内の空気が1000cm3になる位置での空気圧を測定する。そして、表1によって通気度を求める。この際、通気度が約40以下のときは小オリフィス、約40以上のときは大オリフィスを使用する。 なお、試験器は電気的等の方法で同様の空気圧・量を送り得るものであれば、必ずしも上記の試験器にこだわらない。

表1 迅速法における空気圧と通気度の関係

圧力 cmH2O
(mbar)
通気度 圧力 cmH2O
(mbar)
通気度
小オリフィス0.5mm 大オリフィス1.5mm 小オリフィス0.5mm 大オリフィス1.5mm
0.1(0.098) 5.1(5.00) 15.0 136
0.2(0.20) 5.2(5.10) 14.5 132
0.3(0.29) 5.3(5.20) 14.1 128
0.4(0.39) 2485 5.4(5.30) 13.7 124
0.5(0.49) 1978 5.5(5.39) 13.3 120
0.6(0.59) 1638 5.6(5.49) 12.9 117
0.7(0.69) 1399 5.7(5.59) 12.5 114
0.8(0.78) 1214 5.8(5.69) 12.2 110
0.9(0.88) 1073 5.9(5.79) 11.8 107
1.0(0.981) 960 6.0(5.88) 11.4 104
1.1(1.08) 867 6.1(5.98) 11.1 101
1.2(1.18) 790 6.2(6.08) 10.8 98
1.3(1.27) 725 6.3(6.18) 10.5 95
1.4(1.37) 668 6.4(6.28) 10.2 92
1.5(1.47) 620 6.5(6.37) 9.9 89
1.6(1.57) 578 6.6(6.47) 9.5 86
1.7(1.67) 540 6.7(6.57) 9.3 84
1.8(1.77) 507 6.8(6.67) 9.0 81
1.9(1.86) 477 6.9(6.77) 8.7 79
2.0(1.96) 49.7 450 7.0(6.86) 8.4 76
2.1(2.06) 47.0 426 7.1(6.96) 8.2 73
2.2(2.16) 44.6 403 7.2(7.06) 7.9 71
2.3(2.26) 42.3 383 7.3(7.16) 7.6 69
2.4(2.35) 40.3 365 7.4(7.26) 7.4 66
2.5(2.45) 38.4 348 7.5(7.36) 7.1 64
2.6(2.55) 36.6 332 7.6(7.45) 6.9 62
2.7(2.65) 35.0 317 7.7(7.55) 6.6 59
2.8(2.75) 33.5 304 7.8(7.65) 6.4 57
2.9(2.84) 32.1 291 7.9(7.75) 6.1 55
3.0(2.94) 30.8 279 8.0(7.85) 5.9 53
3.1(3.04) 29.6 268 8.1(7.94) 5.7 51
3.2(3.14) 28.4 258 8.2(8.04) 5.4 49
3.3(3.24) 27.3 248 8.3(8.14) 5.2 46
3.4(3.33) 26.4 239 8.4(8.24) 5.0 44
3.5(3.43) 25.4 230 8.5(8.34) 4.7 42
3.6(3.53) 24.5 222 8.6(8.43) 4.5 40
3.7(3.63) 23.6 214 8.7(8.53) 4.3 38
3.8(3.73) 22.8 207 8.8(8.63) 4.0 36
3.9(3.82) 22.0 200 8.9(8.73) 3.8 33
4.0(3.92) 21.3 193 9.0(8.83) 3.6 31
4.1(4.02) 20.6 187 9.1(8.92) 3.3
4.2(4.12) 19.9 180 9.2(9.02) 3.1
4.3(4.22) 19.2 175 9.3(9.12) 2.6
4.4(4.31) 18.7 169 9.4(9.22) 2.6
4.5(4.41) 18.1 164 9.5(9.32) 2.3
4.6(4.51) 17.5 159 9.6(9.41)
4.7(4.71) 16.9 154 9.7(9.51)
4.8(4.71) 16.4 149 9.8(9.61)
4.9(4.81) 15.9 144 9.9(9.71)
5.0(4.90) 15.5 140 10.0(9.807)

規格適合試験機