JPH02173559A - セメント量測定用強磁性体材料 - 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） 本発明は、セメント混合物中のセメント量を測定するた
めの強磁性体材料に関するものである。

（従来の技術） セメント混合物は、建築、土木等さまざまな分野で利用
されており、強度確認等のために混合物中のセメント量
を測定する必要が生じる。従来、セメント混合物中のセ
メント量を測定する方法として、セメント混合物を絶乾
状態にして水分量を測定した後、粉砕して塩酸に溶解さ
せ、酸化カルシウム、及びシリカ、ないしは不溶残分を
化学分析により定量し、その値からセメント量を推定す
る方法が取られてきた。

しかし、この方法では、試験に長時間を要する他、化学
分析室に試料を持ち込む必要があり現場施工時の施工管
理には適していない。また、骨材ないし土中に塩酸によ
り溶解する成分を含む場合は精度の面でも問題がある。

そこで、セメント中にあらかじめ強磁性体を混合してお
き、得られたセメント混合物の透磁率、あるいは磁化を
測定し、これらにもとづいてセメント量を検出する技術
が開発された。

しかしながら、強磁性体をトレーサーとして用いること
を特徴とするこの技術では比重の比較的大きい強磁性体
粒子が、それより比重の小さいセメント粒子と同一挙動
をとることが必要である。

（発明が解決しようとする問題） 本発明が解決しようとする問題は、セメント粒子と同一
挙動をとることができる強磁性体を供給することにあり
、これにより短時間で簡便にセメント量を測定できるよ
うにし、かつ測定精度を上げることにある。

（問題を解決するための手段） 本発明の強磁性体材料は、セメント混合物に使用するセ
メント中にあらかじめ強磁性体を混合しておき、得られ
たセメント混合物の透磁率、あるいは磁化を測定し、こ
れらにもとづいてセメント混合物中のセメント量を検出
する技術において用いられる。この強磁性体材料として
その平均粒径がセメント粒子に対して等速落下粒である
ことを特徴としている。

（作用） 強磁性粒子を非磁性体中に分散させた混合物の磁気的な
物理量、たとえば透磁率、磁化は混合物中の強磁性体の
濃度に比例して直線的に変化する。それゆえセメントに
対して一定の濃度で強磁性体を配合すれば、該混合物は
一定の透磁率、あるいは磁化をもつ。この材料を他の非
磁性材料で希釈し、一定量を取るとその透磁率、あるい
は磁化は強磁性体の量の減少分だけ低下する。この希釈
過程で、強磁性体とセメントが同一挙動をすれば測定し
た一定体積の混合物の透磁率、または磁化の値から混合
物中の強磁性体及びそれと一定比率で分散しているセメ
ントの量を検出することができる。強磁性体として、価
格が安価なため大量に使用できるフェライト（マグネタ
イｌ−）は比重差により混合物中で、セメントに対して
フェライトが沈降し、セメントとフェライトが希釈過程
で同一挙動を示さない場合がある。

水中を多数の粒子が互いに影響を与えつつ落下する干渉
落下において、落下速度はストークスの法則が成り立つ
範囲では、 で与えられる。ここでＶｓは粒子の落下速度、δ及びδ
、は粒子及び懸濁液の比重、ｄは粒子の直径、ｒｌｓは
懸濁液の粘度である。セメントとフェライトのような比
重の異なる粒子で、等しい落下速度を有する粒子を等速
落下粒、その大きさの比を等速落下比といい、 で与えられる。ここで、ｄａｌｄｂはそれぞれ２つの粒
子の直径、δ３、δｂは２つの粒子の比重である。よっ
て、（２）式で与えられる条件を満たす２つの粒子は混
合物中で同一挙動を示す。しかし、実際の粒子は粒径に
分布があり、殆どの粒子に対してこの条件を満たすため
には、比重の大きい粒子の粒径を等速落下をみたす条件
よりさらに小さくする事が必要となる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を詳細に説明する。

第１表は、実験に使用したフェライト、およびセメント
の比重、磁化、粒径を示したものである。

これらのフェライト粒子をセメントに２．９重量パーセ
ントで配合し、得られたセメント材料と水を重量比で１
：１に混合してセメントミルクを作製した。

このセメントミルクを撹拌し、第１図（ａ）に示した試
験管に採取して放置し、セメントを固化させた。

この固化体を３分割し、Ａ、Ｂ、Ｃの各領域より一定量
をサンプリングして磁化測定を行なった。その結果、第
１図（ｂ）に示すように、フェライト１〜３ではＡ、Ｂ
、Ｃの各領域で単位質量光たりの磁化はほぼ等しくセメ
ントミルク中でフェライト粒子が均一に分散しているこ
とが確かめられた。しかし、フェライト４ではフェライ
トの沈降により磁化の分布が見られ、フェライトとセメ
ントが均一に分散にしていない。これは、表１より使用
したフェライトの粒径が大きく等速落下条件を満たさな
いためである。第２図にこれらフェライトの粒度分布を
示す。

フェライト１〜３では等速落下条件以下の粒径であり、
フェライト４は等速落下を満たさない。本図からもわか
るように、フェライトは粒度分布をもつため、すべての
粒子が等速落下条件を満たしてはいない。しかし、平均
粒径てセメント粒子の１／３以下にすることにより大部
分の粒子が等速落下条件をみたし、セメント混合物中フ
ェライトを均一に分散させることができる。

次に、フェライト２を用いて、セメント中に５ｗｔ％フ
ェライトを配合し、水と重量比で１＝１のわりあいで混
合したのち、これを水と土砂の混合物で希釈して単位体
積あたりのセメント量がことなるセメント混合物を作製
し、比透磁率を測定した。

第３図は、測定した比透磁率から真空の比透磁率を差し
引いた値（戸−１１０）と、単位体積当たりのセメント
濃度の関係を示したものである。これらは、よい直線性
をしめし、この透磁率の値からセメント混合物中のセメ
ント量を検出する事ができる。

この検量線を用いて、別に調整したセメント混合物のセ
メント量を透磁率より測定し、実際に入れたセメント量
との測定誤差を算出したところ、３％以下の誤差でセメ
ント量を検出することが可能であった。

なお、以上の実施例では強磁性体材料としてはフェライ
トを用いたが、フェライトに限らず、他の強磁性体例え
ば希土類金属やニッケル鉄粉（ダスト）、マグイマイト
（γＦｅ２Ｏ３）などを用いても構わない。

第１表 （発明の効果） 以上説明したように、セメントに対して等速落下粒とな
る粒径の強磁性体材料を用いれば、混合物中で強磁性体
を均一に分散させることができる。このため強磁性体材
料がセメントの量に対するトレーサーとして使用可能と
なる。従って例えば土木や建築の現場などでセメント混
合物中のセメント量を迅速にかつ精度よく測定ができる
。

また、フェライトは安価なトレーサとして大量に利用で
きる。

【図面の簡単な説明】

粒径の表、第１図（ａ）、（ｂ）は、セメントミルク中
でのフェライトの分散性を説明するための図、第２図は
、セメント、およびフェライトの粒度分布を示す図、第
３図は、セメント混合物の比透磁率をセメント濃度の関
係を示すグラフである。 図において、 １・・・水、２・・・セメント及びフェライトである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. セメント混合物中のセメント量を測定するために、セメ
   ント混合物中に添加する強磁性体材料であって、強磁性
   体材料の平均粒径がセメント粒子に対して等速落下粒と
   なる範囲であることを特徴とするセメント量測定用強磁
   性体材料。