JPH02271249A - セメント混合固化体中のセメント量分布の測定装置 - 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） 本発明は、セメントを用いて得られるセメント混合固化
体中のセメント量分布を測定する装置に関するものであ
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、あるいはセ
メント固化体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ｉ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
て後、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。

それゆえ、セメント固化体中のセメント量の分布は、各
領域から採取した資料を前記方法を用いて化学分析によ
り求められていた。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、この方法では、試験に長時間を要する他、化学
分析室に資料を持ち込む必要があり現場検査時のその場
測定には適していない。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
。

本発明の目的は、セメント固化体中のセメント量分布の
測定により品質管理を容易にするため、短時間で簡便に
セメント固化体中のセメント量の分布を測定できるよう
にすることにある。

（問題を解決するだめの手段） 本発明のセメント量分布測定装置は、セメント混合物使
用するセメント中にあらかじめセメントに対して一定の
割合で強磁性体を混合しておき、得られたセメント混合
物透磁率を測定し、これに基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、固形化したセメン
ト混合物を穿孔して得られる供試体が挿入可能な中空の
インダクタンスと該ソレノイドのインダクタンスを測定
する装置、及び該ソレノイドを移動させる装置、あるい
は供試体を該ソレノイド内で移動させる装置を備えてな
ることを特徴としている。

（作用） インピーダンスｚｏの中空コイル中に磁性体を１）れる
と、コイルのインピーダンスは磁性体の透磁率により変
化する。空心コイルのインピーダンスＺｏはｊを純虚数
、ＬＯをインダクタンス、恥を抵抗として ｚＯ＝”Ｏ＋ｊｃｖＬＯ（１） で与えられる。透磁率ｐ本の磁性体をコイル中に１／１
れるとコイルのインピーダンスは、Ｓｏをコイルの断面
積、Ｓｌを磁性体の断面積として、Ｚ１＝Ｒｇ＋ωＬ□
（８１／８ｏ）１１”＋ｊωＬ□（（Ｓ□−８１）＋ｐ
’Ｓ１）／５Ｏ（２）で与えられる。ここでｐ′を透磁
率ｐ＊の実数部、μ″を虚数部として、戸＝ｐ’−ｊ￥
１′°である。また磁性体を入れたときのコイルのイン
ピーダンスは、インダクタンスをＬｌ、抵抗をＲ１とし
て、 Ｚｌ　＝　Ｒ１＋ｊωＬ１　　　　　　（３）ゆえに、 Ｒ１＝Ｒｇ＋ｊωＬ□（８１／５ｏ）１１”Ｌ１＝ＬＯ
（（Ｓｏ−８１）−１’Ｓｘ）／Ｓ。

となり、透磁率の実数部、虚数部はそれぞれＰ’＝（Ｓ
□−８ｘＸＬ１／Ｌ□−１）＋１ｐ、”＝（Ｓ□−８Ｉ
ＸＲ１−ＲＯ）／ωＬ□となる。これより、中空、及び
磁性体を入れたときのコイルのインダクタンス、及び抵
抗を測定すれば、コイルに入れた磁性体の透磁率が測定
できる。このとき、強磁性体として高周波まで磁気損失
の無いものを用いれば、測定周波数では１．ｕが０でμ
′のみとなり、コイルのインダクタンス変化のみの測定
により透磁率を測定できる。

さらに、非磁性体中に強磁性粒子を分散させた混合物の
透磁率は、分散した強磁性体の量に比例する。そこで、
セメントに対してそれと同一挙動をし得る強磁性体を配
合し、これら２つの配合比を一定にしておいて、区別し
たい他の非磁性体との混合状態で、混合物の透磁率を、
コイルのインダクタンス変化から測定することによりセ
メント混合物中のセメント量を計測することができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。第一図は、本発明の一実施例を示す図である。比重５
．０、磁化８６ｅｍｕ／ｇのフェライトを５ｗｔ％含有
するフェライトとセメントの混合物５００ｋｇと、砂５
００ｋｇ、及び水１ｍ３を混合し、ｌｍＸｌｍＸ１ｍの
容器に注入して固形化し、直方体の供試体を作製した。

この供試体より直径５ｃｍのセメント混合固化体を穿孔
した。この供試体を本装置に挿入し、保持部８で支える
。内径５．５ｃｍ、長さ２０ｃｍのソレノイド２は、プ
ーリ３、ベル＋４、及びモータ５からなる移動部により
供試体に外接して移動でき、供試体各部でインダクタン
スをインピーダンスアナライザ６により測定する。ソレ
ノイドは、ベアリング９に上り外筒１０内をなめらかに
移動できる。測定したインダクタンスは、パーソナルコ
ンピュータ７にあらかじめ記憶させておいた空心のイン
ダクタンスを基に透磁率に変換され、さらに記憶されて
いる検量線によりセメント量を算出する。

第二図は、本装置により測定したインダクタンス変化量
とソレノイドを試料に外接させて移動させた時のソレノ
イド長の１／２の位置と、試料端部との距離の関係、及
びそれより算出した単位体積当たりのセメント量の関係
を示したものである。このようにセメント混合固化体よ
り穿孔した試料をソレノイド内に通して試料の長手方向
のセメント量分布を測定することができる。それゆえ、
セメント構造物の検査においである領域からサンプリン
グした試料のセメント量分布をもとに現場でセメント量
の検査を行なうことが可能となる。

第−表は、各位置で採取したセメント同化体を化学分析
して得られたカルシウム量より求めたセメント量と、本
発明の装置を用いた場合のセメント量、及びその誤差を
示したものである。このように１０％以下の誤差で試料
中のセメンｔ４）を測定す（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、セメント構造物
の固化後のセメント量分布を現場で、採取した穿孔試料
よりその場で測定でき化学的な処理が不要なセメント量
分布測定装置を提供する事ができる。また、本発明の装
置は、セメントのみならず、強磁性粒子が同一挙動を示
す非磁性材料であれば、その量を検出することができる
。

【図面の簡単な説明】

第一図は、本発明の一実施例を示す構成図、第２図はソ
レノイドのインダクタンス、及びセメント量の分布を示
すグラフ、第−表は、セメント量の本発明、及び化学分
析による測定結果を示す。図において、 １・・・供試体、２・・・ソレノイド、３・・・プーリ
、４・・・ベルト、５・・・モータ、６・・・インピー
ダンスアナライザ、７・・・パーソナルコンピュータ、
８・・・保持部、９・・・ベアリング、１０・・・外筒
、である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. セメント混合固化体物中のセメント量を検出する測定装
   置において、セメント混合固化体が挿入可能な中空のソ
   レノイドと、前記ソレノイド内に挿入されたセメント混
   合固化体を保持するための手段と、該ソレノイドのイン
   ダクタンスを測定する装置と、該ソレノイドを移動させ
   るための装置あるいはセメント混合固化体を該ソレノイ
   ド内で移動させるための装置とを備えてなることを特徴
   とするセメント混合固化体中のセメント量分布の測定装
   置。