JP3390401B2 - 粘性流体の粘度測定方法 - Google Patents
粘性流体の粘度測定方法Info
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Landscapes
- Weight Measurement For Supplying Or Discharging Of Specified Amounts Of Material (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、粘性流体の粘度測
定方法に係わり、特に、プレストレストコンクリートを
作る際に用いられセメントグラウト材の粘度測定に用い
て好適な粘性流体の粘度測定方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、たとえば、プレストレストコンク
リートを作る際には、図７に示すように、コンクリート
構造物１に貫通孔２を形成し、この貫通孔２内にＰＣ鋼
材３を挿通するとともに、このＰＣ鋼材３の一端部を前
記コンクリート構造物１に固定し、他端部をジャッキ４
によって牽引することにより、このＰＣ鋼材３に張力を
与え、ついで、前記貫通孔２内にセメントグラウト材
（図示略）を充填して固化させる方法、いわゆる、ポス
トテンション工法と称される方法が採られている。 【０００３】ところで、このようなポストテンション工
法によってプレストレストコンクリートを製作する場
合、前記貫通孔２内に充填するセメントグラウト材５の
粘度が重要となる。すなわち、セメントグラウト材５の
粘度が小さいと、このセメントグラウト材５の、前記貫
通孔２内への充填作業が容易である反面、セメントグラ
ウト材５は、貫通孔２の下り勾配部で「先流れ」現象を
起こし、貫通孔２に空隙を形成する原因となり、また、
粘度が大きいと、セメントグラウト材５の流動性が低
く、これによって、前述した充填作業が円滑に行えず、
あるいは、セメントグラウト材５を貫通孔２内に均一に
かつ万遍なく充填することが難しくなる。 【０００４】そこで、従来では、前記セメントグラウト
材５の粘度を測定して前述した不具合の発生を防止する
ことが行われており、その粘度の測定方法として、つぎ
の手段が試みられている。 【０００５】すなわち、上下が開放された漏斗状の計量
容器を用い、この計量容器の下部に形成された流下口を
塞いでおくとともに、前記計量容器内に所定量のセメン
トグラウト材を充填しておき、前記流下口を開放して内
部のセメントグラウト材を流下させ、このときのセメン
トグラウト材の流下時間を測定し、この流下時間を粘度
のパラメーターとして粘度を測定する方法である。 【０００６】そして、前述した流下時間の測定は、セメ
ントグラウト材５の流下開始から、計量容器内のセメン
トグラウト材が流下し切るまでの時間を測定するもの
で、計量容器の流下口におけるセメントグラウト材の切
れ目を目視によって確認することにより、前述した流下
時間を測定するようにしている。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の粘度測定方法にあっては、セメントグラウト材の
切れ目を目視によって確認することにより流下時間の測
定を行っていることから、前述した切れ目の発生時期の
判定が難しく、したがって、測定結果が測定者の熟練度
に大きく左右されることとなる。 【０００８】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、粘性流体の粘度を安定して測定する
ことのできる粘性流体の粘度測定方法を提供することを
目的とする。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
のＰＣグラウトの粘度測定方法は、ＰＣグラウトが充填
される漏斗状のＪ漏斗と、このＪ漏斗の下方から流下さ
せられる前記ＰＣグラウトを受け止める収納容器とを用
い、このＰＣグラウトの流下開始から流下量が所定量に
至る間に要する流下時間を測定し、この流下時間をパラ
メータとして前記ＰＣグラウトの粘度を現場において測
定するようにしたＰＣグラウトの粘度測定方法であっ
て、前記Ｊ漏斗内にＰＣグラウトを一定量充填し、この
ＰＣグラウトを前記Ｊ漏斗の下方から流下させ、この流
下させられるＰＣグラウトを収納容器によって捕捉する
とともに、この収納容器の重量変化を測定するととも
に、この収納容器の重量の増加量が急激に減少するまで
の時間を流下時間として測定し、この流下時間をパラメ
ータとして前記ＰＣグラウトの粘度を測定することを特
徴とするＰＣグラウトの粘度測定方法ことを特徴とす
る。なお、Ｊ漏斗とは、土木学会が指定するＰＣグラウ
トの粘土を測定するための漏斗をいう。 【００１０】 【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図１ないし図３を参照して説明する。これらの図にお
いて符号１０は、本実施形態を好適に実施するための粘
度測定装置を示す。 【００１１】まず、この粘度測定装置１０について説明
すれば、たとえばセメントグラウト材等の粘性流体Ｌ
（図２参照）が所定量充填される漏斗状の計量容器１１
と、この計量容器１１の下方に配設されて、前記計量容
器１１から流下させられる前記粘性流体Ｌを受け止める
収納容器１２とを備えている。 【００１２】前記計量容器１１は、上部および下部が開
放されて、上部が粘性流体Ｌの投入口１３となされ、ま
た、下部が、前記粘性流体Ｌを流下させる流下口１４と
なされている。 【００１３】そして、前記流下口１４には、この流下口
１４を開閉するための蓋体１５が設けられている。この
蓋体１５は、たとえば、前記計量容器１１にヒンジ結合
されることにより、あるいは、流下口１４の面方向に沿
って摺動可能に装着されることによって、前記流下口１
４の開閉を行うようになっている。 【００１４】また、前記収納容器１２は、透明な材料に
よって有底筒状に形成されており、その側面には、前記
計量容器１１から流下させられる粘性流体Ｌの所定の流
下量に対応する位置に、計測ライン１６が設けられてい
る。 【００１５】ついで、本発明の粘度測定方法の一実施形
態について説明する。まず、図２（ａ）に示すように、
計量容器１１を、その流下口１４が収納容器１２の上部
開口と対向するように、かつ、所定の高さとなるように
設置した後に、前記流下口１４を蓋体１５によって閉じ
る。ついで、計量容器１１内に、その投入口１３を介し
て粘性流体Ｌを所定量投入することにより、粘度の計測
開始可能な状態となされる。 【００１６】ついで、前記蓋体１５を操作して、前記計
量容器１１の流下口１４を、図２（ｂ）に示すように開
放するとともに、流下時間の測定を開始する。 【００１７】このようにして流下口１４を開放すると、
その内部に充填されている粘性流体Ｌが流下を開始し、
下方に配設されている収納容器１２によって受け止めら
れる。測定者は、この収納容器１２内に蓄積される粘性
流体Ｌの液面の上昇を監視し、この液面が、図３に示す
ように、収納容器１２に付されている計測ライン１６に
至った時点で流下時間の測定を停止することにより、粘
性流体Ｌの流下時間を測定する。 【００１８】このようにして計測された流下時間は、粘
性流体Ｌの粘度と対応しており、したがって、この流下
時間をパラメーターとして粘性流体Ｌの粘度が測定され
る。そして、測定者は、収納容器１２内の液面の上昇を
常時監視することができるとともに、その液面が計測ラ
イン１６に到達するまでの経過を視認することが可能で
あることから、流下時間測定の停止時期が容易に予測で
き、この結果、粘度を精度よく測定することができる。 【００１９】図４は、本発明の第２の実施形態を示すも
ので、前記収納容器１２に、前記実施形態において設け
た計測ライン１６と相当する位置に、前記収納容器１２
内に流下させられる粘性流体Ｌの上面すなわち液面を検
出するセンサ１７を設け、このセンサ１７による粘性流
体Ｌの液面検出によって、この粘性流体Ｌの流下時間の
測定を停止するようにしたものである。 【００２０】このような構成とすることにより、流下時
間の測定の開始からその停止まで、その殆どを電気的な
処理によって行うことができ、粘度の測定精度をさらに
高めることができる。 【００２１】そして、前記センサ１７としては、レーザ
光線を用いることが好適であり、その場合、前記収納容
器１２の側面にレーザ投光素子１８を設置し、前記収納
容器１２を挟んで前記レーザ投光素子１８と対向する位
置に受光素子１９を設置する。ここで、前記レーザ投光
素子１８と受光素子１９は、前記収納容器１２内に流下
する粘性流体Ｌの流下経路を避けて設置する必要があ
る。 【００２２】さらに、図５は、本発明の第３の実施形態
を説明するためのシステム構成図である。この実施形態
は、前記収納容器１２をロードセル等の重量計測器２０
上に設置し、粘性流体Ｌを、計量容器１１から収納容器
１２内に流下させ、その流下開始時点からの前記収納容
器１２の重量変化を継続して計測し、その重量変化の形
態から粘性流体Ｌの粘度を測定するものである。 【００２３】詳述すれば、前記重量計測器２０には、コ
ンピュータ２１とプリンタ２２が接続されている。前記
コンピュータ２１には、収納容器１２内への粘性流体Ｌ
の流下開始時点から、前記重量計測器２０によって測定
される前記収納容器１２の重量が入力されており、この
コンピュータ２１では、前述した収納容器１２の時間的
な重量変化を算出して、その結果をプリンタ２２へ出力
するようになっている。 【００２４】そして、前述した収納容器１２の時間的な
重量変化は、図６に示すような変化となる。すなわち、
収納容器１２の重量は、粘性流体の流下開始から直線的
に増加し、計量容器１１内の粘性流体Ｌの殆どが流下さ
せられた時点で、前述した重量増加が極端に低下する。
これは、計量容器１１の流下口１４が狭いことから、粘
性流体Ｌの流下終盤において、流下する粘性流体Ｌが急
激に先細りとなり、収納容器１２内への流下量が極端に
減少することによるものである。 【００２５】したがって、図６に示すように、収納容器
１２の重量の変化量が急激に小さくなった時点の時間Ｔ
ｘを、粘性流体Ｌの流下時間と見なすことができ、ま
た、この流下時間をもとに、粘性流体Ｌの粘度を測定す
ることができる。 【００２６】本実施形態にあっても、測定操作の殆どを
電気的に行うことができるので、粘度測定の精度を高め
ることができる。 【００２７】なお、前記各実施形態において示した各構
成部材の諸形状や寸法等は一例であって設計要求等に基
づき種々変更可能である。 【００２８】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、粘
性流体の流下時間を精度よく測定することができ、この
結果、粘性流体の粘度の測定を精度よく実施することが
できる。
定方法に係わり、特に、プレストレストコンクリートを
作る際に用いられセメントグラウト材の粘度測定に用い
て好適な粘性流体の粘度測定方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、たとえば、プレストレストコンク
リートを作る際には、図７に示すように、コンクリート
構造物１に貫通孔２を形成し、この貫通孔２内にＰＣ鋼
材３を挿通するとともに、このＰＣ鋼材３の一端部を前
記コンクリート構造物１に固定し、他端部をジャッキ４
によって牽引することにより、このＰＣ鋼材３に張力を
与え、ついで、前記貫通孔２内にセメントグラウト材
（図示略）を充填して固化させる方法、いわゆる、ポス
トテンション工法と称される方法が採られている。 【０００３】ところで、このようなポストテンション工
法によってプレストレストコンクリートを製作する場
合、前記貫通孔２内に充填するセメントグラウト材５の
粘度が重要となる。すなわち、セメントグラウト材５の
粘度が小さいと、このセメントグラウト材５の、前記貫
通孔２内への充填作業が容易である反面、セメントグラ
ウト材５は、貫通孔２の下り勾配部で「先流れ」現象を
起こし、貫通孔２に空隙を形成する原因となり、また、
粘度が大きいと、セメントグラウト材５の流動性が低
く、これによって、前述した充填作業が円滑に行えず、
あるいは、セメントグラウト材５を貫通孔２内に均一に
かつ万遍なく充填することが難しくなる。 【０００４】そこで、従来では、前記セメントグラウト
材５の粘度を測定して前述した不具合の発生を防止する
ことが行われており、その粘度の測定方法として、つぎ
の手段が試みられている。 【０００５】すなわち、上下が開放された漏斗状の計量
容器を用い、この計量容器の下部に形成された流下口を
塞いでおくとともに、前記計量容器内に所定量のセメン
トグラウト材を充填しておき、前記流下口を開放して内
部のセメントグラウト材を流下させ、このときのセメン
トグラウト材の流下時間を測定し、この流下時間を粘度
のパラメーターとして粘度を測定する方法である。 【０００６】そして、前述した流下時間の測定は、セメ
ントグラウト材５の流下開始から、計量容器内のセメン
トグラウト材が流下し切るまでの時間を測定するもの
で、計量容器の流下口におけるセメントグラウト材の切
れ目を目視によって確認することにより、前述した流下
時間を測定するようにしている。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の粘度測定方法にあっては、セメントグラウト材の
切れ目を目視によって確認することにより流下時間の測
定を行っていることから、前述した切れ目の発生時期の
判定が難しく、したがって、測定結果が測定者の熟練度
に大きく左右されることとなる。 【０００８】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、粘性流体の粘度を安定して測定する
ことのできる粘性流体の粘度測定方法を提供することを
目的とする。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
のＰＣグラウトの粘度測定方法は、ＰＣグラウトが充填
される漏斗状のＪ漏斗と、このＪ漏斗の下方から流下さ
せられる前記ＰＣグラウトを受け止める収納容器とを用
い、このＰＣグラウトの流下開始から流下量が所定量に
至る間に要する流下時間を測定し、この流下時間をパラ
メータとして前記ＰＣグラウトの粘度を現場において測
定するようにしたＰＣグラウトの粘度測定方法であっ
て、前記Ｊ漏斗内にＰＣグラウトを一定量充填し、この
ＰＣグラウトを前記Ｊ漏斗の下方から流下させ、この流
下させられるＰＣグラウトを収納容器によって捕捉する
とともに、この収納容器の重量変化を測定するととも
に、この収納容器の重量の増加量が急激に減少するまで
の時間を流下時間として測定し、この流下時間をパラメ
ータとして前記ＰＣグラウトの粘度を測定することを特
徴とするＰＣグラウトの粘度測定方法ことを特徴とす
る。なお、Ｊ漏斗とは、土木学会が指定するＰＣグラウ
トの粘土を測定するための漏斗をいう。 【００１０】 【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図１ないし図３を参照して説明する。これらの図にお
いて符号１０は、本実施形態を好適に実施するための粘
度測定装置を示す。 【００１１】まず、この粘度測定装置１０について説明
すれば、たとえばセメントグラウト材等の粘性流体Ｌ
（図２参照）が所定量充填される漏斗状の計量容器１１
と、この計量容器１１の下方に配設されて、前記計量容
器１１から流下させられる前記粘性流体Ｌを受け止める
収納容器１２とを備えている。 【００１２】前記計量容器１１は、上部および下部が開
放されて、上部が粘性流体Ｌの投入口１３となされ、ま
た、下部が、前記粘性流体Ｌを流下させる流下口１４と
なされている。 【００１３】そして、前記流下口１４には、この流下口
１４を開閉するための蓋体１５が設けられている。この
蓋体１５は、たとえば、前記計量容器１１にヒンジ結合
されることにより、あるいは、流下口１４の面方向に沿
って摺動可能に装着されることによって、前記流下口１
４の開閉を行うようになっている。 【００１４】また、前記収納容器１２は、透明な材料に
よって有底筒状に形成されており、その側面には、前記
計量容器１１から流下させられる粘性流体Ｌの所定の流
下量に対応する位置に、計測ライン１６が設けられてい
る。 【００１５】ついで、本発明の粘度測定方法の一実施形
態について説明する。まず、図２（ａ）に示すように、
計量容器１１を、その流下口１４が収納容器１２の上部
開口と対向するように、かつ、所定の高さとなるように
設置した後に、前記流下口１４を蓋体１５によって閉じ
る。ついで、計量容器１１内に、その投入口１３を介し
て粘性流体Ｌを所定量投入することにより、粘度の計測
開始可能な状態となされる。 【００１６】ついで、前記蓋体１５を操作して、前記計
量容器１１の流下口１４を、図２（ｂ）に示すように開
放するとともに、流下時間の測定を開始する。 【００１７】このようにして流下口１４を開放すると、
その内部に充填されている粘性流体Ｌが流下を開始し、
下方に配設されている収納容器１２によって受け止めら
れる。測定者は、この収納容器１２内に蓄積される粘性
流体Ｌの液面の上昇を監視し、この液面が、図３に示す
ように、収納容器１２に付されている計測ライン１６に
至った時点で流下時間の測定を停止することにより、粘
性流体Ｌの流下時間を測定する。 【００１８】このようにして計測された流下時間は、粘
性流体Ｌの粘度と対応しており、したがって、この流下
時間をパラメーターとして粘性流体Ｌの粘度が測定され
る。そして、測定者は、収納容器１２内の液面の上昇を
常時監視することができるとともに、その液面が計測ラ
イン１６に到達するまでの経過を視認することが可能で
あることから、流下時間測定の停止時期が容易に予測で
き、この結果、粘度を精度よく測定することができる。 【００１９】図４は、本発明の第２の実施形態を示すも
ので、前記収納容器１２に、前記実施形態において設け
た計測ライン１６と相当する位置に、前記収納容器１２
内に流下させられる粘性流体Ｌの上面すなわち液面を検
出するセンサ１７を設け、このセンサ１７による粘性流
体Ｌの液面検出によって、この粘性流体Ｌの流下時間の
測定を停止するようにしたものである。 【００２０】このような構成とすることにより、流下時
間の測定の開始からその停止まで、その殆どを電気的な
処理によって行うことができ、粘度の測定精度をさらに
高めることができる。 【００２１】そして、前記センサ１７としては、レーザ
光線を用いることが好適であり、その場合、前記収納容
器１２の側面にレーザ投光素子１８を設置し、前記収納
容器１２を挟んで前記レーザ投光素子１８と対向する位
置に受光素子１９を設置する。ここで、前記レーザ投光
素子１８と受光素子１９は、前記収納容器１２内に流下
する粘性流体Ｌの流下経路を避けて設置する必要があ
る。 【００２２】さらに、図５は、本発明の第３の実施形態
を説明するためのシステム構成図である。この実施形態
は、前記収納容器１２をロードセル等の重量計測器２０
上に設置し、粘性流体Ｌを、計量容器１１から収納容器
１２内に流下させ、その流下開始時点からの前記収納容
器１２の重量変化を継続して計測し、その重量変化の形
態から粘性流体Ｌの粘度を測定するものである。 【００２３】詳述すれば、前記重量計測器２０には、コ
ンピュータ２１とプリンタ２２が接続されている。前記
コンピュータ２１には、収納容器１２内への粘性流体Ｌ
の流下開始時点から、前記重量計測器２０によって測定
される前記収納容器１２の重量が入力されており、この
コンピュータ２１では、前述した収納容器１２の時間的
な重量変化を算出して、その結果をプリンタ２２へ出力
するようになっている。 【００２４】そして、前述した収納容器１２の時間的な
重量変化は、図６に示すような変化となる。すなわち、
収納容器１２の重量は、粘性流体の流下開始から直線的
に増加し、計量容器１１内の粘性流体Ｌの殆どが流下さ
せられた時点で、前述した重量増加が極端に低下する。
これは、計量容器１１の流下口１４が狭いことから、粘
性流体Ｌの流下終盤において、流下する粘性流体Ｌが急
激に先細りとなり、収納容器１２内への流下量が極端に
減少することによるものである。 【００２５】したがって、図６に示すように、収納容器
１２の重量の変化量が急激に小さくなった時点の時間Ｔ
ｘを、粘性流体Ｌの流下時間と見なすことができ、ま
た、この流下時間をもとに、粘性流体Ｌの粘度を測定す
ることができる。 【００２６】本実施形態にあっても、測定操作の殆どを
電気的に行うことができるので、粘度測定の精度を高め
ることができる。 【００２７】なお、前記各実施形態において示した各構
成部材の諸形状や寸法等は一例であって設計要求等に基
づき種々変更可能である。 【００２８】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、粘
性流体の流下時間を精度よく測定することができ、この
結果、粘性流体の粘度の測定を精度よく実施することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を実施するための、粘性流
体の粘度測定装置の概略構成を示す斜視図である。 【図２】本発明の一実施形態を示す工程図である。 【図３】本発明の一実施形態を示す工程図である。 【図４】本発明の第２の実施形態を実施するための粘度
測定装置の概略図である。 【図５】本発明の第３の実施形態を実施するための粘度
測定装置の概略図である。 【図６】本発明の第３の実施形態における収納容器の重
量変化を示す図である。 【図７】プレストレストコンクリートの作製方法を説明
するための概略図である。 【符号の説明】 １ コンクリート構造物 ２ 貫通孔 ３ ＰＣ鋼材 ４ ジャッキ ５ セメントグラウト材 １０ 粘度測定装置 １１ 計量容器 １２ 収納容器 １３ 投入口 １４ 流下口 １５ 蓋体 １６ 計測ライン １７ センサ １８ レーザ投光素子 １９ 受光素子 ２０ 重量計測器 ２１ コンピュータ ２２ プリンタ Ｌ 粘性流体
体の粘度測定装置の概略構成を示す斜視図である。 【図２】本発明の一実施形態を示す工程図である。 【図３】本発明の一実施形態を示す工程図である。 【図４】本発明の第２の実施形態を実施するための粘度
測定装置の概略図である。 【図５】本発明の第３の実施形態を実施するための粘度
測定装置の概略図である。 【図６】本発明の第３の実施形態における収納容器の重
量変化を示す図である。 【図７】プレストレストコンクリートの作製方法を説明
するための概略図である。 【符号の説明】 １ コンクリート構造物 ２ 貫通孔 ３ ＰＣ鋼材 ４ ジャッキ ５ セメントグラウト材 １０ 粘度測定装置 １１ 計量容器 １２ 収納容器 １３ 投入口 １４ 流下口 １５ 蓋体 １６ 計測ライン １７ センサ １８ レーザ投光素子 １９ 受光素子 ２０ 重量計測器 ２１ コンピュータ ２２ プリンタ Ｌ 粘性流体
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(56)参考文献 特開 平10−176983（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−133626（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−232193（ＪＰ，Ａ)
実開 平２−52145（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01N 11/06
G01N 11/00
G01N 33/38
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 ＰＣグラウトが充填される漏斗状のＪ漏
斗と、このＪ漏斗の下方から流下させられる前記ＰＣグ
ラウトを受け止める収納容器とを用い、このＰＣグラウ
トの流下開始から流下量が所定量に至る間に要する流下
時間を測定し、この流下時間をパラメータとして前記Ｐ
Ｃグラウトの粘度を現場において測定するようにしたＰ
Ｃグラウトの粘度測定方法であって、前記Ｊ漏斗内にＰＣグラウトを一定量充填し、このＰＣ
グラウトを前記Ｊ漏斗の下方から流下させ、この流下さ
せられるＰＣグラウトを収納容器によって捕捉するとと
もに、この収納容器の重量変化を測定するとともに、こ
の収納容器の重量の増加量が急激に減少するまでの時間
を流下時間として測定し、この流下時間をパラメータと
して前記ＰＣグラウトの粘度を測定することを特徴とす
るＰＣグラウトの粘度測定方法。
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