(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
実際の工事に用いるポンプ圧送配管と同一の径を有し、水分量を測定しようとするコンクリート試料を充填した充填管を、両端にダミー管を接続し、管の長さを延ばして模擬配管を形成し、  ラジオアイソトープ水分計を該模擬配管の一方端に摺動可能に抱着させ、モーターを用いて、該模擬配管に沿って該模擬配管を一定速度で牽引することにより、該ラジオアイソトープ水分計を該模擬配管の他方端に移動させて、実際の工事に用いるポンプ圧送配管中を流れるコンクリートの計測と同じ状態を相対的に具現して、実使用コンクリートの校正式の係数を求めることを可能としたコンクリート用ラジオアイソトープ水分計の校正装置。
【請求項２】
模擬配管を摺動可能に抱着したラジオアイソトープ水分計は、該模擬配管の上面に搭載され、該模擬配管中のコンクリートを透過した高速中性子をカウントする検出管筐と、該模擬配管の下面に配置され、高速中性子を発する中性子線源を底部に配設する断面溝型の吊架枠とを備え、  該検出管筐の両側下縁と該吊架枠の両側上端との双方より持ち出しのブラケット間のビス止めにて該配管に対して取り付き、該検出管筐の前後壁には底面にローラーを有する対模擬配管用サドル体を一体設すると共に、該サドル体面には挟み付け部にローラーを付設した対模擬配管挟み付け治具を配備し、該挟み付け治具の挟み付け角度の調整によって、異なる様々な径の模擬配管に中性子線源と検出管とを一定の位置関係に保持して前記の異なる様々な径の模擬配管に取り付くことができることを特徴とし、  また、上記ラジオアイソトープ水分計の牽引は、該模擬配管に固定したステッピングモーターで、該検出管筐の前面に止着のベルトを巻き取るものとした、請求項１記載のコンクリート用ラジオアイソトープ水分計の校正装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、コンクリート用ラジオアイソトープ水分計を使用するにあたり事前に校正式の係数を定める校正装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
コンクリート用ラジオアイソトープ水分計は、中性子線源から放出された高速中性子が、コンクリート試料中の水素原子により減衰されることなく通過してきた数量（ＲＩカウント数）を相対する位置の検出管によりカウントし、コンクリート中の水分量の増減と透過中性子のカウント数の増減が一定の関係を持つことを原理としたものである。
【０００３】
コンクリート中の単位水量は、ラジオアイソトープ水分計により測定されたＲＩカウント数を変数とした校正式により求められるが、校正式の係数は、これまで土質分野で実績のある土の含水率を基準とした値を用いてきた。しかしながら、土質分野での校正式の係数は、幅広い範囲の含水率を対象として定めたもので、それに対しコンクリート試料の場合は単位水量の変動幅はごく小さな範囲を計測するものであり、精度良く測定するためには校正式の係数を土質の場合よりも正確に定めなければならない。よって、土質分野の係数をそのまま当てはめた場合には、基準とするコンクリートの配（調）合上の単位水量と合致しないなどの問題点がある。
【０００４】
コンクリートを測定対象とした場合には、コンクリートを構成するセメント、砂、砂利などの材料によって校正式の係数が異なるため、事前に工事に使用するコンクリートと同一の試料を用いて係数を定める必要があるが、現在までのところコンクリート用ラジオアイソトープ水分計の校正試験方法は確立されていない。
【０００５】
すなわち、コンクリート用ＲＩ水分計のＲＩカウント数と単位水量の関係を表す校正式は次のような形である。
【０００６】
Ｎｍ／Ｓｍ＝Ｃ・ｅｘｐ〔Ｄ｛（ＷＷ）＋α（ＵＷ−ＷＷ）｝〕
Ｎｍ：試料測定カウント（cpm)
Ｓｍ：線源強度を表わす標準ＲＩカウント数（cpm)
Ｎｍ／Ｓｍ：計数率比（標準カウント数に対する測定カウントの比）Ｒｍ
ＷＷ：試料の単位水量（kg/m3)
ＵＷ：試料の密度（単位容積質量）（kg/m3)
Ｃ，Ｄ，α：係数
校正式の（ＷＷ）＋α（ＵＷ−ＷＷ）の項は、水としてコンクリート中に存在する水素原子（単位水量）と、水以外の状態で存在する水素原子を合計した等価水分量ＷＴと呼ぶ。係数αは、水以外で存在する水素原子の割合を定める係数であり、コンクリートに使用する材料によって変化する。細骨材の違いによる係数αへの影響を検討するために、数種類の細骨材を用いて、コンクリート試料を循環させる配置としたポンプ配管による実験装置で一定時間測定した場合の実験結果を以下に示す。図７にはコンクリートに用いた細骨材の吸水率と係数αの関係を示すが、吸水率が大きいほど係数αの値は大きくなるような傾向が見られる。したがって、実使用するコンクリートの種類によって係数αの決定を事前に行う必要がある。
【０００７】
本発明は、叙上の事情に鑑みなされたもので、その目的とするところは、コンクリート用ラジオアイソトープ水分計の校正式の係数を、実際に工事に用いるコンクリート試料を模擬配管に充填し、水分計を模擬配管に対して相対的に移動させて計測することにより、配管中を流れるコンクリートを計測する状態を再現し、事前に校正式の係数を決定することを可能としたコンクリート用ラジオアイソトープ水分計の校正装置を提供せんとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のコンクリート用ラジオアイソトープ水分計の校正装置は、実際の工事に用いるポンプ圧送配管と同一の径を有し、水分量を測定しようとするコンクリート試料を充填した充填管を、両端にダミー管を接続し、管の長さを延ばして模擬配管を形成し、ラジオアイソトープ水分計を該模擬配管の一方端に摺動可能に抱着させ、モーターを用いて、該模擬配管に沿って該模擬配管を一定速度で牽引することにより、該ラジオアイソトープ水分計を該模擬配管の他方端に移動させて、実際の工事に用いるポンプ圧送配管中を流れるコンクリートの計測と同じ状態を相対的に具現して、実使用コンクリートの校正式の係数を求めることを可能としたものである。
【０００９】
【作用】
コンクリートは動かずに水分計側が相対的に移動する変則的なものであるが、実質的に実際に配管中を流れるコンクリートを計測するのと等しいため、信頼のある数値が入手できる。コンクリート圧送の要なく好便である。
【００１０】
模擬配管中のコンクリート試料は、骨材とモルタル分の分布が完全に一様ではないために各断面における水分量の分布は一様でない。しかして、ラジオアイソトープ水分計の移動が一定速度でない場合には、骨材とモルタル分の構成割合の変化による水分量の偏在を平均化することができないため誤った測定値となる恐れがあり、一定の速度でラジオアイソトープ水分計を移動させることが重要となるが、これに対応し得ている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図１〜６に基づいて説明する。
図１ａ，ｂは模擬配管１の詳細を示すものであり、コンクリート試料を詰めた充填管１ａの両端にはゴムパッキン１ｂを内装しジョイント部１ｃを有するキャップ１ｄが螺着され、当該ジョイント部１ｃには前記充填管１ａと同外径のダミー管１ｅが螺着継ぎ足しされてなる。
【００１２】
上記継ぎ足しにより、水分計の放射線照射部は、後述するように水分計の中央部に位置するためにダミー管１ｅが両側に接続することにより該充填管１ａの端部を始点として放射線の照射が可能となり、充填管１ａ中のコンクリート試料全量についての測定ができることとなる。
【００１３】
図２，３は上記模擬配管１に摺動可能に抱着のラジオアイソトープ水分計２を示す。
【００１４】
すなわち、模擬配管１の上面に搭載の該配管１中のコンクリートを透過した高速中性子をカウントする検出管を内臓の検出管筐２ａの両側下縁と該配管１の下面に配置される高速中性子を発する中性子線源２ｂを底部に配設する断面溝型の吊架枠２ｃの両側上端との双方より持ち出しのブラケット２ｄ、２ｅ間のビス止めにて該配管１に対して取り付くものとしてある。
【００１５】
そして、当該検出管筐２ａの前、後壁には底面にローラー２ｍを有した対配管１用サドル体２ｆ、２ｆを一体設すると共に当該サドル体２ｆ面には対配管１挟み付け治具２ｇを配備している。当該治具２ｇは、Ｃ型フレーム２ｈにキー止めにて回動可能に縦貫設のハンドル２ｉの螺条部に取り付けられた昇降ブロック２ｊと該サドル体２ｆとに枢止点２ｋ、２ｋを配したリンク爪２ｌから成る。当該リンク爪２ｌ先端挟み付け部にはローラー２ｎが付設されている。リンク爪２ｌは、ハンドル２ｉの操作で該サドル体２ｆと共動して配管１をローラー２ｍ，２ｎの当接を介して抱持する。
【００１６】
該挟み付け治具２ｇの挟み付け角度の調整によって該配管１の径に関係なく中性子線源２ｂと検出管とを一定の位置関係に保持して該配管１に摺動可能に固定できる。
【００１７】
図２，３中に示される如くラジオアイソトープ水分計２の前面には牽引装置３の巻き取りベルト３ａの端部止め具３ｂが取り付けされる。
【００１８】
当該端部止め具３ｂは図６に詳示される。
【００１９】
すなわち、ローラー支持金具３ｃから持ち出しの取り付けボルト３ｄは前記図３中に示す如く水分計２に対して螺結合し、シャフト３ｅに支持の巻き付けローラー３ｆは該ベルト３ａを巻き付け、当該ベルト３ａは折り返し部を挟みプレート３ｇ，３ｇで挟み付けている。
【００２０】
図４，５に牽引側の機構が示される。
【００２１】
すなわち、底面に対ダミー管１ｅ用サドル３ｈを有し、起立壁３ｉを有するベースプレート３ｊには、該起立壁３ｉの裏面にステッピングモーター３ｋが配設され、その駆動軸は該起立壁３ｉを貫通して、表面に配設の巻き付けローラー３ｌに結合される。起立壁３ｉ表面には巻き付けローラー３ｌに付随してガイドローラー３ｍ，押さえローラー３ｎが配備される。
【００２２】
当該押さえローラー３ｎはハンドル３ｏの操作で接離する。
【００２３】
該サドル３ｈの下位には吊下フレーム３ｐに設けた台座を介して固定ボルト３ｒを一体設のヒンジ３ｑが枢止され、当該固定ボルト３ｒは、当該ヒンジ３ｑに枢止し、かつ、該吊下フレーム３ｐの台座に枢止の取り付け用ヒンジ３ｓに枢止のハンドル３ｔの操作で該サドル３ｈ下面に対して接離する（図４ａ，ｂ）。つまり、ダミー管１ｅ上に該ベースプレート３ｊを圧着，離反をさせる。
【００２４】
コンクリート試料を充填した模擬配管１を水平に配置し、ラジオアイソトープ水分計２を模擬配管１のダミー管１ｅ部分に抱きつかせ、ラジオアイソトープ水分計２には巻き取りベルト３ａを取り付け、巻き取りベルト３ａは一定の回転速度を有するステッピングモーター３ｋに組み付ける。例えば、コンクリート用ステッピングモーター３ｋは0.5cm/sの巻き取り速度となるように調整して、ラジオアイソトープ水分計２を充填管１ａより先のダミー管１ｅ部分まで配管に沿わせて一定速度で移動させる。充填管１ａを水分計２が通過するのに要する時間は約200秒であり、このときの１秒ごとの測定結果を充填管１ａ全体で平均したＲＩカウント数が測定対象となるコンクリート試料の単位水量に対応する。
【００２５】
単位水量を実験因子として実施した測定結果を以下に述べる。実験因子の水準を表１に示す。
【００２６】
【表１】
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配（調）合上の単位水量が185kg/m3のコンクリート試料による測定結果の一例を図８に示す。図中の縦軸は測定したＲＩカウント数を、横軸は配管の横方向の測定位置を示す。水分計の移動速度が一定でない場合には、骨材とモルタル分が一様な分布でないことによる水分の偏在がＲＩカウント数の測定結果に大きな変動を及ぼすことが考えられ、正確な校正が困難となることが分る。
【００２７】
コンクリート試料中の水素原子のうち水として存在するものと水以外の状態で存在するものすべてを合わせた等価水分量ＷＴと、縦方向に測定値すべてを平均したＲＩカウント数による計数率比（Ｒｍ）とが最も適切な関係になる場合の係数αは、図９に示すように一義的に定まる。以上より、本発明にかかるコンクリート用ラジオアイソトープ水分計の校正装置を用いた方法により、校正式の係数αを決定することが可能となる。なお、本実験におけるαの値は0.1622であった。
【００２８】
【発明の効果】
以上の如く、本発明にかかるコンクリート用ラジオアイソトープ水分計の校正装置によれば、実機においてコンクリートを圧送することなくして、実際に工事に使用するコンクリート試料について事前に校正式の係数を決定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ａ，ｂは本発明における模擬配管の説明図、ａ図中囲線ｂ部の拡大詳示図である。
【図２】本発明の模擬配管に対して摺動可能に抱着するラジオアイソトープ水分計の正面図である。
【図３】本発明の模擬配管に対して摺動可能に抱着するラジオアイソトープ水分計の側面図である。
【図４】ａ，ｂは本発明のラジオアイソトープ水分計牽引装置のモーター側側面図，要部作動説明図である。
【図５】本発明のラジオアイソトープ水分計牽引装置のモーター側正面図である。
【図６】ａ，ｂは、本発明のラジオアイソトープ水分計牽引装置の検出管筐側のベルト止着部を示す平、正面図である。
【図７】細骨材の吸水率と係数αの関係図である。
【図８】本発明装置を用いての測定結果である。
【図９】基準となる等価水分量と計数率比の関係図である。
【符号の説明】
１  模擬配管
１ａ  充填管
１ｂ  ゴムパッキン
１ｃ  ジョイント部
１ｄ  キャップ
１ｅ  ダミー管
２  ラジオアイソトープ水分計
２ａ  検出管筐
２ｂ  中性子線源
２ｃ  吊架枠
２ｄ  ブラケット
２ｅ  ブラケット
２ｆ  サドル体
２ｇ  挟み付け治具
２ｈ  Ｃ型フレーム
２ｉ  ハンドル
２ｊ  昇降ブロック
２ｋ  枢止点
２ｌ  リンク爪
２ｍ  ローラー
２ｎ  ローラー
３  牽引装置
３ａ  巻き取りベルト
３ｂ  端部止め具
３ｃ  ローラー支持金具
３ｄ  取り付けボルト
３ｅ  シャフト
３ｆ  巻き付けローラー
３ｇ  挟みプレート
３ｈ  サドル
３ｉ  起立壁
３ｊ  ベースプレート
３ｋ  ステッピングモーター
３ｌ  巻き付けローラー
３ｍ  ガイドローラー
３ｎ  押さえローラー
３ｏ  ハンドル
３ｐ  吊下フレーム
３ｑ  ヒンジ
３ｒ  固定ボルト
３ｓ  取り付け用ヒンジ
３ｔ  ハンドル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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