JP2622119B2 - 含浸材の含浸深さ測定方法 - Google Patents

含浸材の含浸深さ測定方法

Info

Publication number
JP2622119B2
JP2622119B2 JP62214691A JP21469187A JP2622119B2 JP 2622119 B2 JP2622119 B2 JP 2622119B2 JP 62214691 A JP62214691 A JP 62214691A JP 21469187 A JP21469187 A JP 21469187A JP 2622119 B2 JP2622119 B2 JP 2622119B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resistance
impregnating material
electrodes
concrete
measured
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP62214691A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6457163A (en
Inventor
好雄 町
嘉彦 大濱
Original Assignee
三井石油化学工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三井石油化学工業株式会社 filed Critical 三井石油化学工業株式会社
Priority to JP62214691A priority Critical patent/JP2622119B2/ja
Publication of JPS6457163A publication Critical patent/JPS6457163A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2622119B2 publication Critical patent/JP2622119B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、コンクリートやモルタル等、無機材料から
なる構造物に含浸させた含浸材の含浸深さを測定する方
法に関する。
〔従来の技術〕
コンクリートやモルタルなどの無機材料からなる構造
物では、塩害、凍害、中性化、アルカリ骨材反応などに
よる劣化が問題となる。これら塩害等は無機材料への気
体あるいは液体の侵入により進行するもので、例えば、
CO2の侵入により無機材料が中性化し、酸素、Cl-、水分
などの侵入により鉄筋のような補強材が腐食し、あるい
は、単に水分の侵入により凍結やアルカリ骨材反応が生
じる。このような問題に対する対策として、コンクリー
トなどの空隙にモノマーあるいはポリマーを充填、含浸
させ、コンクリート表層部の性能改善を図ることが行な
われている。
ところで、これらモノマーやポリマーを含浸させた
時、コンクリート内部にどの程度の深さまで含浸してい
るかを確認する必要があり、その方法として、コンクリ
ート構造物からサンプルとしてコアを抜き取り、確認す
る方法が従来行なわれている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、このような方法では、コンクリート構造物を
破壊しなければならないため、補修が必要となり、しか
も、サンプルを採取する箇所は数箇所に及ぶのが通例で
あるから、その手間と費用は膨大となる。
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、構造
物を破壊することなく含浸材の含浸深さを測定できる方
法を提供することを目的とするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、前記技術的課題を解決するため、次のよう
な技術的手段をとった。
すなわち、本発明の方法は、被含浸体9に含浸させた
含浸材の含浸深さを測定する方法であり、被含浸体9の
表面に一対の電極10,10を接触させ、一方の電極にはイ
ンダクタ6を接続しておいて、このインダクタ6を介し
てこれら一対の電極間に高周波電流を印加し、前記イン
ダクタ6のインダクタンスLと、各電極間に形成される
静電容量Cと、各電極間における含浸材の含浸された被
含浸体の抵抗Rとで形成されるRLC直列回路を共振状態
にすることにより、この回路のインピーダンスを前記抵
抗Rの値と等しくし、この抵抗Rの変化を測定して、含
浸材の含浸深さを測定する方法である。
ここで、前記抵抗Rの変化は、前記RLC直列回路を流
れる電流値の変化としてとらえて測定しても、前記RLC
直列回路から出力する電圧値の変化としてとらえて測定
しても良い。
また、本発明の方法に使用される装置は、被含浸体9
に含浸させた含浸材の含浸深さを測定する装置であり、
高周波電源5と、この高周波電源5の一方の出力端に接
続されるインダクタ6と、このインダクタ6に接続され
る一方の電極10と、前記高周波電源5の他方の出力端に
接続される他方の電極10と、これら一方の電極10と他方
の電極10とを被測定対象たる被含浸体9の表面に接触さ
せた時に前記インダクタ6のインダクタンスL、各電極
10,10間に形成される静電容量C、及び各電極10,10間に
おける含浸材の含浸された被含浸体9の抵抗Rで形成さ
れるRLC直列共振回路からの出力信号を検波する検波器1
1と、検波器11からの直流成分の値を測定する計測手段1
3とを備えた測定装置を例示できる。
ここで、前記計測手段13は、第1図のように、前記直
流成分の電流値を測定する電流計、もしくは、第2図に
示したように、直流成分の電圧値を測定する電圧計など
を例示できる。
〔作用〕
本発明は、含浸材の含浸されたコンクリート等の被含
浸体(以下の説明では、単にコンクリートとして説明す
る)の表面に一対の電極を押し付け、電極間の高周波抵
抗分を測定するもので、この抵抗値が含浸材の含浸深に
よって変化することを利用している。
各種含浸材をコンクリートに染み込ませると、その層
の誘電率の変化とともに、電気抵抗値が変化すると考え
られる。これを回路図に示すと、第3図のようになる。
特に、シラン系含浸材、MMK含浸材において含浸前に比
べて、その誘電率、電気抵抗が高くなることが実験的に
確認できた。
誘電率の変化は電気容量の変化として、Ccの変化を測
定すれば良いが、電極の間隔がそれほど狭くないため、
電気容量Ccの変化は小さく、これを測定するためには計
測時の誤差を少なくすることの困難さと、小容量測定の
困難さのため高価となってしまう。
そこで、電気容量Ccは無視して誘電率の変化ではなく
電気抵抗Rcの変化を測定することとした。単に電気抵抗
を測定するだけなら直流抵抗を測定すれば良い。直流抵
抗を測定するには、電極の接触抵抗をできるだけ少なく
する必要があるが、コンクリートのようなものに簡易的
に適切な電極を取り付けることは容易でない。
そこで、広い面積の電極を用い、高周波でコンクリー
ト等の高周波抵抗を測定することとした。印加すべき高
周波は、10kHz〜50MHz程度であり、実際は10kHz〜100kH
zが実用的である。
この時の等価回路は第4図のようになる。この回路
で、Re1は大きいが、Ce1の容量を大きくすることによ
り、高周波でのインピーダンスを小さくして電極とコン
クリートとの結合を図っている。この状態では、電気回
路的には第5図のように表すことができるが、この状態
のままで高周波測定を行うと、電気抵抗Rcの両端に直列
にCe1が接続された状態でインピーダンス測定を行い、R
c分とCe1分とを分離しなければならない。
この不便さを避けるため、本発明では、第6図のよう
に、電極外にコイルを接続し、コイルのインダクタンス
LとCe1/2の共振をとることにより等価的にCe1を打ち消
し、実抵抗Rcを計測することとした。
すなわち、RLC直列回路のインピーダンスZは、一般
的に で表され、fが共振周波数f0 の時に共振状態となり、 ωL=1/ωC となって、(1)式が Z=Rとなる。
従って、含浸材の含浸深さによりこのR(第6図では
Rc)が変わるので、Rの変化を測定すれば含浸深さを測
定できる。
含浸深さにより抵抗値が変化するということは、次に
ように説明できる。ここでは説明を簡単にするため、抵
抗分だけで表す。
まず、含浸材が含浸されていないコンクリートについ
ては、第7図のように、各電極に接続された深さ方向の
抵抗にコンクリート表面に平行な抵抗を直列接続した回
路となる。第7図で、Rdcは未含浸コンクリートの深さ
方向の抵抗、Rpcは未含浸コンクリートの表面に平行な
方向の抵抗である。
これに対し、含浸材を含浸させた場合、第8図のよう
に、含浸層に形成された深さ方向の抵抗と表面に平行な
抵抗とが第7図の回路に重なった回路となる。ここで、
Rdsは含浸コンクリートの深さ方向の抵抗、Rpsは含浸コ
ンクリートの表面に平行な方向の抵抗である。
ここでは、コンクリート表面に高抵抗層が存在し、内
部のコンクリートの抵抗の方が低いので、Rps1に並列接
続されるとa−a′間の抵抗値は減少する。しかし、Rd
s1が大きいため、第7図に比べて電極間の抵抗は増加す
る。
また、さらに含浸深さが増すと、第9図のようにな
り、この場合、Rps2は(Rdc+Rpc+Rdc)の並列接続で
あるため、b−b′間の抵抗は減少するが、Rds2が大き
いため、b−b′間の抵抗は第8図の場合と同様に大き
な抵抗値を示す。そして、この抵抗値がRps2に並列に入
るが、並列抵抗が大きいため、a−a′間の抵抗値はb
−b′間ほど減少しない。よって、第9図の電極間で
は、第8図の場合よりも抵抗値は増加する。
そして、含浸深さが増加していくと、電極間の抵抗は
最終的に飽和し、奥のコンクリートの影響が出なくなる
と考えられる。
このように含浸材の含浸深さにより、高周波抵抗が変
化するので、予め含浸材の含浸深さと、高周波抵抗との
関係を調べておけば、その後は高周波抵抗の変化を測定
するだけで含浸深さを測定できる。
ここで、高周波抵抗の変化の測定は、インピーダンス
測定器で測定してもよいが、第1図のように、電極間の
出力電流を検波器で検波し、検波器からの直流電流を電
流計で読み取り、高周波抵抗の変化に応じて変化する直
流電流の変化により測定すると簡便に測定できる。ま
た、第2図のように、検波器の後段に抵抗器を直列に挿
入し、この抵抗器と並列に電圧計を接続して、高周波抵
抗の変化に応じて変化する抵抗器の両端電圧を測定して
もよい。
この場合、電極をコンクリートの表面に接触させ、高
周波電流を印加し、RLC直列回路の共振点を探し、共振
点における電流計(電圧計)の値を読む。共振点におい
てRLC直列回路の出力電流は最大値となるので、共振点
は電流計(電圧計)を見ながら、高周波の周波数を変え
るか、インダクタンスLを変え、電流計(電圧計)の値
がピークを示す点である。ここで、RLC直列回路を形成
する静電容量Cは電極とコンクリートとの接触点のもの
であるから、共振点を選定する際にこれを変化させるこ
とはできない。しかし、第10図のように、可変コンデン
サをコンクリートと並列に挿入すれば、この可変コンデ
ンサの容量を変化させて共振点を選定することができ
る。
測定に際しては、測定場所を変える毎に共振点を探
し、共振点での高周波抵抗値、あるいは電流値、電圧値
を測定して行くこととなるが、測定場所毎に共振点を探
るのは面倒である。
そこで、前記した第10図の回路の場合において、コン
クリートに電極を接触させる前に、可変コンデンサの容
量を調整して、コイルと可変コンデンサとでなる高周波
LC直列回路を共振状態にしておき、その後、コンクリー
トに電極を接触させ、電流計の値がどれだけ減少したか
を読み取るようにしても良い。
この場合、電極が解放状態のときのLC直列回路〔第13
図(A)〕は実質上、コンデンサCの両端間に大きな抵
抗Raが並列接続されているもの〔第13図(B)〕と等価
であり、さらに、これは第13図(C)に示したRLC直列
回路と等価である。
よって、第10図のように、電極間にコンクリートが接
続されたときは、第13図(B)の抵抗Raの代わりに第5
図に示したCe1,Rc,Ce1が接続されるものであるから、こ
の場合も第13図(C)のようなRLC直列回路に等価であ
る。
但し、コンクリートを接続する前に共振状態とするの
で、コンクリートに電極を接触させてRLC直列回路とし
た時は、コンクリート側の静電容量の影響で完全な共振
状態では無くなる。しかし、コンクリート側の静電容量
は、この静電容量の存在により共振状態が大きく左右さ
れる程のものではないため、その存在を無視できる。従
って、この場合も実抵抗Rcの変化を測定できる。
なお、被含浸体としてはコンクリートのみに限らず、
モルタル、レンガ等、無機材料構造物を始めとして、含
浸材を含浸させる必要があるものであれば、どのような
ものでも含浸深さの測定が可能である。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を第10図〜第12図に基づいて
説明する。
この実施例に使用される装置は、AC100Vの商用電源1
に接続される±15V出力のスイッチングレギュレータ2
に発振周波数50kHzの発振器3を接続し、発振器3から
出力される高周波をバッファアンプ4で出力インピーダ
ンスを下げ、大電流として出力する高周波電源5を備え
ている。
そして、バッファアンプ4の後段には、インダクタと
してコイル6が接続され、並列関係にある2つの可変コ
ンデンサ7,8がこのコイル6に接続されている。可変コ
ンデンサ7は最大容量が大きく、大まかな共振点調整用
で、可変コンデンサ8は最大容量が小さく共振点の微妙
な調整用である。そして、この可変コンデンサ7,8の両
端に被含浸体9に接触される電極10,10がそれぞれ接続
されている。この一対の電極10,10は、第11図に示した
ように、支持棒15の先端に設けた絶縁板16の板面に1mm
程度のギャップをあけて並設された面積が20cm2程度の
もので、ギャップが変動しないように固定されている。
また、コイル6と可変コンデンサ7,8との間の高周波
電流出力端に、検波器11が接続されており、この検波器
11の後段には、検波器11から出力される直流電流を増幅
する増幅器12が接続され、この増幅器12に電流計13が接
続されている。
次に、この装置を用いてコンクリートにおける含浸材
の含浸深さを測定した例について説明する。
まず、電極10,10を解放状態にしたまま、可変コンデ
ンサ7,8の調整により、LC回路を共振状態とし、この時
の電流計13の値を初期値(Ix=100μA)に合わせてお
く。このLC回路が実質上RLC回路であることは先に説明
した通りである。
この状態で、電極を被含浸体9たるコンクリートの表
面に押し付けると、電流計13の値(測定値Io)が初期値
(Ix)より減少するので、その差を求める。
このIx−Ioの絶対値と、含浸材の含浸深さとの相関関
係を、含浸材が市販のシラン系含浸材である場合と、ポ
リメタクリル酸メチル系含浸材である場合について調べ
たところ、第12図のような関係が判明した。
よって、Ix−Ioを求めれば、含浸材の含浸深さをこの
第11図のようなグラフ図を参照して読み取ることができ
る。
〔発明の効果〕
本発明によれば、コンクリート等の被含浸体を破壊せ
ずに含浸材の含浸深さを測定できる。よって、測定に時
間と手間がかからず、しかも、被含浸体の補修も必要と
せず、測定に要する費用を安価にできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に使用される装置の回路例を示す回路
図、第2図は他の回路例を示す回路図、第3図〜第9図
は本発明の基本原理を説明するための回路図、第10図は
本発明に使用される装置の具体的回路を示すブロック
図、第11図は電極を示す斜視図、第12図は含浸材の含浸
深さとコンクリートの抵抗との関係を示すグラフ図、第
13図(A)(B)(C)は第10図で示したLC及び電極部
分の等価回路を示す回路図である。 5……高周波電源、6……インダクタ、9……被含浸
体、10,10……電極、11……検波器、12……計測器。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被含浸体に含浸させた含浸材の含浸深さを
    測定する方法であり、被含浸体の表面に一対の電極を接
    触させ、一方の電極にはインダクタを接続しておいて、
    このインダクタを介してこれら一対の電極間に高周波電
    流を印加し、前記インダクタのインダクタンスLと、各
    電極間に形成される静電容量Cと、各電極間における含
    浸材の含浸された被含浸体の抵抗Rとで形成されるRLC
    直列回路を共振状態にすることにより、この回路のイン
    ピーダンスを前記抵抗Rの値と等しくし、この抵抗Rの
    変化を測定して、含浸材の含浸深さを測定することを特
    徴とする含浸材の含浸深さ測定方法。
  2. 【請求項2】前記抵抗Rの変化を、前記RLC直列回路を
    流れる電流値の変化としてとらえて測定することを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の含浸材の含浸深さ測
    定方法。
  3. 【請求項3】前記抵抗Rの変化を、前記RLC直列回路か
    ら出力される電圧値の変化としてとらえて測定すること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の含浸材の含浸
    深さ測定方法。
JP62214691A 1987-08-28 1987-08-28 含浸材の含浸深さ測定方法 Expired - Lifetime JP2622119B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62214691A JP2622119B2 (ja) 1987-08-28 1987-08-28 含浸材の含浸深さ測定方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62214691A JP2622119B2 (ja) 1987-08-28 1987-08-28 含浸材の含浸深さ測定方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6457163A JPS6457163A (en) 1989-03-03
JP2622119B2 true JP2622119B2 (ja) 1997-06-18

Family

ID=16659999

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62214691A Expired - Lifetime JP2622119B2 (ja) 1987-08-28 1987-08-28 含浸材の含浸深さ測定方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2622119B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6510358B1 (en) * 1997-10-14 2003-01-21 Siemens Aktiengesellschaft Impregnation process and device for monitoring the impregnation of a carrier material
US8725245B2 (en) 2006-08-14 2014-05-13 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Resonant coil for measuring specimen condition
US9097639B2 (en) * 2012-12-28 2015-08-04 General Electric Company Systems for analysis of fluids
WO2017011460A1 (en) * 2015-07-13 2017-01-19 University Of Houston System Chemo-thermo-piezoresistive highly sensing smart cement with integrated real-time monitoring system

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6457163A (en) 1989-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4028615A (en) Method of and device for testing hermetically enclosed reed contacts
US20130113499A1 (en) Method and apparatus for determining planar impedance tomography
JP2622119B2 (ja) 含浸材の含浸深さ測定方法
US4093914A (en) Method of measuring parameters of a crystal filter
JPH01318976A (ja) 渦電流によって薄膜層のオーム抵抗を非破壊測定する装置および方法
US4958131A (en) Circuit arrangement for the combined application of an inductive and capacitative device for the non-destructive measurement of the ohmic resistance of thin layers
KR101999945B1 (ko) 강자성체 응력 측정 장치
US4777430A (en) Circuit for determining the effective series resistance and Q-factor of capacitors
US3315156A (en) Method for determining the electrical resistance of a body of extremely pure semiconductor material for electronic purposes
RU2714314C1 (ru) Способ измерения магнитных характеристик ферромагнитных пленок и устройство для его осуществления
JPH056641B2 (ja)
Cadez et al. Measuring high mechanical quality factors of bodies made of bare insulating materials
KR102328796B1 (ko) 건축 구조물 내의 수분 함량 측정 장치 및 수분 함량 측정 리더기
JPH05281172A (ja) 水分計
Zinke et al. Linear AC magnetic circuit theory
RU2707421C1 (ru) Чувствительный элемент сканирующего спектрометра ферромагнитного резонанса с частотной подстройкой
JP2908816B2 (ja) 同調方法及びqメータ
SU1737327A1 (ru) Устройство дл измерени параметров диэлектриков на сверхвысоких частотах
US3437922A (en) Microwave dimensional measuring apparatus and method
Das et al. A simple and low cost Sawyer-Tower ferro-electric loop tracer with variable frequency and compensation circuit
Sinnecker et al. An automated system for measuring the complex impedance and its relaxation in soft magnetic materials
SU735946A1 (ru) Способ контрол состо ни фланцевых соединений
SU873162A1 (ru) Способ измерени напр женности электрического пол
RU2010256C1 (ru) Устройство для измерения удельного сопротивления полупроводниковых материалов
JP2979524B2 (ja) Q値測定方法及びqメータ