JP2001041908A - 中性子線によるｐｃ鋼材のグラウト欠陥検査装置 - Google Patents
中性子線によるｐｃ鋼材のグラウト欠陥検査装置Info
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- JP2001041908A JP2001041908A JP11249106A JP24910699A JP2001041908A JP 2001041908 A JP2001041908 A JP 2001041908A JP 11249106 A JP11249106 A JP 11249106A JP 24910699 A JP24910699 A JP 24910699A JP 2001041908 A JP2001041908 A JP 2001041908A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】コンクリート中ＰＣ鋼材のグラウト欠陥を中性
子線の散乱あるいは透過法により、非破壊で検査するこ
とにある。 【構成】中性子源（１）と検出器（２）からなり、中性
子源からの中性子線がグラウト欠陥部において透過率あ
るいは散乱率が異なることにより、透過した中性子線あ
るいは散乱された中性子線を対向面あるいは同じ面にお
いて検知する。この際に、中性子線を有効利用するた
め、中性子源の後面に反射材（３）としてポリエチレ
ン、カーボンおよび鉄板をさらに検出器の前面に必要に
応じて減速材（４）としてポリエチレンあるいは鉄板を
配置する構成とする。
子線の散乱あるいは透過法により、非破壊で検査するこ
とにある。 【構成】中性子源（１）と検出器（２）からなり、中性
子源からの中性子線がグラウト欠陥部において透過率あ
るいは散乱率が異なることにより、透過した中性子線あ
るいは散乱された中性子線を対向面あるいは同じ面にお
いて検知する。この際に、中性子線を有効利用するた
め、中性子源の後面に反射材（３）としてポリエチレ
ン、カーボンおよび鉄板をさらに検出器の前面に必要に
応じて減速材（４）としてポリエチレンあるいは鉄板を
配置する構成とする。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、中性子線によるコ
ンクリート中のＰＣ鋼材グラウト欠陥を非破壊で検査す
る装置に関するものである。
ンクリート中のＰＣ鋼材グラウト欠陥を非破壊で検査す
る装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＰＣ鋼材のグラウトの充填度を非破壊で
検査する主な方法としては、打音振動法、Ｘ線透過法お
よび超音波法がある。打音法では、橋梁等のコンクリー
ト端の入出力部分にセンサーを取り付けるため、定着部
付近のかぶりの大きい場合には、適用できない。Ｘ線透
過法は、Ｘ線のコンクリート透過力がせいぜい４０ｃｍ
程度であり、これ以上の厚さのものには適用出来なし、
さらにコンクリートの骨材によるＸ線の散乱を受けグラ
ウト欠陥を識別しにくい欠点がある。また、超音波法は
コンクリート中にひびわれあるいは空洞等の欠陥と、グ
ラウトの未充填個所との区別がつきにくい欠点がある。
検査する主な方法としては、打音振動法、Ｘ線透過法お
よび超音波法がある。打音法では、橋梁等のコンクリー
ト端の入出力部分にセンサーを取り付けるため、定着部
付近のかぶりの大きい場合には、適用できない。Ｘ線透
過法は、Ｘ線のコンクリート透過力がせいぜい４０ｃｍ
程度であり、これ以上の厚さのものには適用出来なし、
さらにコンクリートの骨材によるＸ線の散乱を受けグラ
ウト欠陥を識別しにくい欠点がある。また、超音波法は
コンクリート中にひびわれあるいは空洞等の欠陥と、グ
ラウトの未充填個所との区別がつきにくい欠点がある。
【０００３】一般的に、ＰＣ鋼材のグラウト欠陥の位置
および状態を非破壊で検査する方法としては、Ｘ線透過
法があるが、鋼材を入れるシース管によってはＸ線が透
過しぬくいこと、コンクリートの骨材の影響を受けるこ
と、および数十ｃｍの厚いコンクリートでは、Ｘ線が透
過しないため、正確な検査が難しいことなどの問題があ
る。
および状態を非破壊で検査する方法としては、Ｘ線透過
法があるが、鋼材を入れるシース管によってはＸ線が透
過しぬくいこと、コンクリートの骨材の影響を受けるこ
と、および数十ｃｍの厚いコンクリートでは、Ｘ線が透
過しないため、正確な検査が難しいことなどの問題があ
る。
【０００４】Ｘ線の後方散乱線は、コンクリートの骨材
であるとかシース管、ＰＣ鋼材等により、大きく依存す
ることになり、Ｘ線の発生面と同じ位置において、グラ
ウト欠陥を判別することが難しい。
であるとかシース管、ＰＣ鋼材等により、大きく依存す
ることになり、Ｘ線の発生面と同じ位置において、グラ
ウト欠陥を判別することが難しい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】橋梁等の厚いコンクリ
ート中のＰＣ鋼材のグラウト欠陥を非破壊でしかも迅
速、確実に検査することは、非常に難しい。この理由と
しては、コンクリートの複雑な構造、骨材の不均一性、
厚いコンクリート中でしかも、シース管内部にあるグラ
ウト欠陥を検査することにある。
ート中のＰＣ鋼材のグラウト欠陥を非破壊でしかも迅
速、確実に検査することは、非常に難しい。この理由と
しては、コンクリートの複雑な構造、骨材の不均一性、
厚いコンクリート中でしかも、シース管内部にあるグラ
ウト欠陥を検査することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、中性子線が水
の構成元素である水素とは衝突をし、減速するが、コン
クリートの構成物質である骨材であるとか、鉄等の物質
とは反応する確率が小さいため透過、散乱する性質を利
用して、コンクリート中ＰＣ鋼材のグラウト欠陥を検査
することを特徴とする。
の構成元素である水素とは衝突をし、減速するが、コン
クリートの構成物質である骨材であるとか、鉄等の物質
とは反応する確率が小さいため透過、散乱する性質を利
用して、コンクリート中ＰＣ鋼材のグラウト欠陥を検査
することを特徴とする。
【０００７】中性子線は、コンクリート中の水の構成元
素である水素元素と衝突し、散乱され熱中性子となる。
この散乱された熱中性子を線源と同位置面の検出器で検
知し、散乱率の差異からグラウト欠陥を判別する。
素である水素元素と衝突し、散乱され熱中性子となる。
この散乱された熱中性子を線源と同位置面の検出器で検
知し、散乱率の差異からグラウト欠陥を判別する。
【０００８】中性子線はグラウト欠陥のある空洞部分と
その周辺とでは透過率が異なる。すなわち、グラウト欠
陥がある場合には、線源と反対側での中性子線がその周
辺の計数値と比較して増加することになる。この計数値
の増加分を検知することによりグラウト欠陥を判別す
る。
その周辺とでは透過率が異なる。すなわち、グラウト欠
陥がある場合には、線源と反対側での中性子線がその周
辺の計数値と比較して増加することになる。この計数値
の増加分を検知することによりグラウト欠陥を判別す
る。
【発明の実施の形態】中性子線源および中性子発生装置
からの中性子線の後方散乱型グラウト欠陥検査装置にお
いて、中性子発生源の後方にポリエチレン、カーボンお
よび鉄板の反射材を置き、さらに発生源の最も近い位置
に検出器を配置するとともに検出器前面にポリエチレン
板および鉄板を配置ことにより、散乱された熱中性子を
効率よく検知し、グラウト欠陥を高精度で判別すること
ができる。
からの中性子線の後方散乱型グラウト欠陥検査装置にお
いて、中性子発生源の後方にポリエチレン、カーボンお
よび鉄板の反射材を置き、さらに発生源の最も近い位置
に検出器を配置するとともに検出器前面にポリエチレン
板および鉄板を配置ことにより、散乱された熱中性子を
効率よく検知し、グラウト欠陥を高精度で判別すること
ができる。
【０００９】中性子線源および中性子発生装置からの中
性子線の透過型グラウト欠陥検査装置において、中性子
発生源の後方にポリエチレン、カーボンおよび鉄板を反
射材として置き、反対面の最も近い位置に検出器を配置
することにより、散乱グラウト欠陥検査装置では、不可
能であった厚いコンクリート中のグラウト欠陥を検査す
ることができる。
性子線の透過型グラウト欠陥検査装置において、中性子
発生源の後方にポリエチレン、カーボンおよび鉄板を反
射材として置き、反対面の最も近い位置に検出器を配置
することにより、散乱グラウト欠陥検査装置では、不可
能であった厚いコンクリート中のグラウト欠陥を検査す
ることができる。
【実施例】図１の実施例は、カリホリニウム−２５２の
線源（１）からの中性子線がコンクリート中の主に水分
の構成元素である水素に衝突し、散乱され熱中性子とな
る。この熱中性子を線源と同じ面に配置したＨｅ−３
（２）検出器で検知する散乱型グラウト欠陥検査装置で
ある。この際に、シース管内にグラウト欠陥があると中
性子線の散乱割合が異なり、計数値の変化となる。この
実験結果を図３に示す。中央の値がグラウト欠陥である
空洞部分に相当する。図２の実施例は中性子線源（１）
と測定物の反対側に検出器（２）を配置し、グラウト欠
陥における中性子の透過率と周辺との差異から判断する
透過型グラウト欠陥検査装置である。装置の構成は、線
源からの中性子線を有効利用するため、中性子線の反射
材（３）として、カーボン、鉄、ポリエチレンの単体か
その組合わせを、減速材（４）として、検出器表面にポ
リエチレンあるいは鉄板を配置する。本発明の主体は、
中性子線源、検出器と反射材および減速材の構成にある
ので、制御装置、データ処理装置については省略する。
線源（１）からの中性子線がコンクリート中の主に水分
の構成元素である水素に衝突し、散乱され熱中性子とな
る。この熱中性子を線源と同じ面に配置したＨｅ−３
（２）検出器で検知する散乱型グラウト欠陥検査装置で
ある。この際に、シース管内にグラウト欠陥があると中
性子線の散乱割合が異なり、計数値の変化となる。この
実験結果を図３に示す。中央の値がグラウト欠陥である
空洞部分に相当する。図２の実施例は中性子線源（１）
と測定物の反対側に検出器（２）を配置し、グラウト欠
陥における中性子の透過率と周辺との差異から判断する
透過型グラウト欠陥検査装置である。装置の構成は、線
源からの中性子線を有効利用するため、中性子線の反射
材（３）として、カーボン、鉄、ポリエチレンの単体か
その組合わせを、減速材（４）として、検出器表面にポ
リエチレンあるいは鉄板を配置する。本発明の主体は、
中性子線源、検出器と反射材および減速材の構成にある
ので、制御装置、データ処理装置については省略する。
【００１０】カリホリニウム−２５２の中性子線源にお
いて、４π方向に放出される中性子線を先方方向にし、
中性子線の有効利用をするため、線源の後方に反射材と
してポリエチレン、カーボンおよび鉄板の組み合わせか
その単体を配置する構造とする。
いて、４π方向に放出される中性子線を先方方向にし、
中性子線の有効利用をするため、線源の後方に反射材と
してポリエチレン、カーボンおよび鉄板の組み合わせか
その単体を配置する構造とする。
【００１１】Ｈｅ−３検出器は熱中性子に感度を有する
ため、散乱型あるいは透過型ＰＣグラウト欠陥検査装置
において、中性子線が十分熱中性子化されないときに
は、ポリエチレンあるいは鉄板を検出器前面に配置し、
検出効率を高める構造とする。
ため、散乱型あるいは透過型ＰＣグラウト欠陥検査装置
において、中性子線が十分熱中性子化されないときに
は、ポリエチレンあるいは鉄板を検出器前面に配置し、
検出効率を高める構造とする。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように本発明の中性子線に
よるＰＣ鋼材のグラウト欠陥検査装置は、グラウト欠陥
に対して中性子線の透過率および散乱率に差異がしょう
ずるため、外部から非破壊で欠陥個所を検知することが
できる。さらに検出器を移動することにより立体的に欠
陥個所を特定しうる特徴を有する。
よるＰＣ鋼材のグラウト欠陥検査装置は、グラウト欠陥
に対して中性子線の透過率および散乱率に差異がしょう
ずるため、外部から非破壊で欠陥個所を検知することが
できる。さらに検出器を移動することにより立体的に欠
陥個所を特定しうる特徴を有する。
【図１】散乱型グラウト欠陥検査装置の断面図
【図２】透過型グラウト欠陥検査装置の断面図
【図３】散乱型グラウト欠陥検査装置による欠陥部分の
中性子計数率の変化
中性子計数率の変化
１ 中性子線源、カリホリニウム−２５２ ２ Ｈｅ−３検出器 ３ 反射材 ４ 減速材 ５ 中性子イメージングプレート（ＩＰ） ６ 中性子発生装置
Claims (5)
- 【請求項１】 ＰＣ鋼材の未充填グラウトの検査におい
て、カリホリニウム−２５２の中性子線源（１）とＨｅ
−３検出器（２）を同じ面に設置し、検出器の中心に中
性子線源を、その後面に中性子反射材（３）と検出器前
面に減速材（４）を配置した後方散乱型グラウト欠陥検
査装置 - 【請求項２】 上記項目において、中性子検出器とし
て、中性子イメージングプレート（５）の中心にカリホ
リニウム−２５２（１）を、この中性子線源の後方に中
性子反射材（３）を配置したＰＣ鋼材の後方散乱型グラ
ウト欠陥検査装置 - 【請求項３】 ＰＣ鋼材の未充填グラウトの検査におい
て、中性子線源としてカリホリニウム−２５２（１）と
中性子反射材（３）を、反対側に熱中性子検出器として
Ｈｅ−３（２）とその前面に減速材（４）を配置した透
過型グラウト欠陥検査装置 - 【請求項４】 上記項目において、中性子発生装置
（６）と反対側に熱中性子検出器として、中性子イメー
ジングプレート（５）を配置した透過型グラウト欠陥検
査装置 - 【請求項５】 透過型グラウト欠陥検査装置において、
カリホリニウム−２５２、中性子発生装置とＨｅ−３検
出器のどちらかを移動することにより、その応答特性の
違いから、グラウト欠陥を立体画像として検査する装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11249106A JP2001041908A (ja) | 1999-07-30 | 1999-07-30 | 中性子線によるｐｃ鋼材のグラウト欠陥検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11249106A JP2001041908A (ja) | 1999-07-30 | 1999-07-30 | 中性子線によるｐｃ鋼材のグラウト欠陥検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001041908A true JP2001041908A (ja) | 2001-02-16 |
Family
ID=17188055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11249106A Pending JP2001041908A (ja) | 1999-07-30 | 1999-07-30 | 中性子線によるｐｃ鋼材のグラウト欠陥検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001041908A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002021112A2 (en) * | 2000-09-06 | 2002-03-14 | Battelle Memorial Institute | Method to measure hydrogen-bearing constituent in a material using neutron spectroscopy |
| WO2008060398A3 (en) * | 2006-11-14 | 2008-08-14 | Tomografia De Hormigon Armado | Method and arrangement for improving tomographic determinations, particularly suitable for inspection of steel reinforcement bars in concrete structures |
| CN109307679A (zh) * | 2018-11-13 | 2019-02-05 | 深圳市中核共创科技有限公司 | 一种混凝土脱空深度的检测方法、检测装置和终端设备 |
| CN109342469A (zh) * | 2018-11-13 | 2019-02-15 | 深圳市中核共创科技有限公司 | 一种检测混凝土脱空深度的方法、装置和终端设备 |
| CN112345565A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-02-09 | 安徽省城建设计研究总院股份有限公司 | 一种用于装配式墙体检测的中子透射成像系统及其应用 |
| JP2021067585A (ja) * | 2019-10-25 | 2021-04-30 | 日本車輌製造株式会社 | コンクリート構造物の品質検査方法、コンクリート検査装置、及びコンクリート構造物の製造方法 |
-
1999
- 1999-07-30 JP JP11249106A patent/JP2001041908A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002021112A2 (en) * | 2000-09-06 | 2002-03-14 | Battelle Memorial Institute | Method to measure hydrogen-bearing constituent in a material using neutron spectroscopy |
| WO2002021112A3 (en) * | 2000-09-06 | 2003-01-16 | Battelle Memorial Institute | Method to measure hydrogen-bearing constituent in a material using neutron spectroscopy |
| WO2008060398A3 (en) * | 2006-11-14 | 2008-08-14 | Tomografia De Hormigon Armado | Method and arrangement for improving tomographic determinations, particularly suitable for inspection of steel reinforcement bars in concrete structures |
| US8064571B2 (en) | 2006-11-14 | 2011-11-22 | Tomografia De Hormigon Armado S.A. | Method and arrangement for improving tomographic determinations, particularly suitable for inspection of steel reinforcement bars in concrete structures |
| CN109307679A (zh) * | 2018-11-13 | 2019-02-05 | 深圳市中核共创科技有限公司 | 一种混凝土脱空深度的检测方法、检测装置和终端设备 |
| CN109342469A (zh) * | 2018-11-13 | 2019-02-15 | 深圳市中核共创科技有限公司 | 一种检测混凝土脱空深度的方法、装置和终端设备 |
| CN109342469B (zh) * | 2018-11-13 | 2021-04-09 | 深圳市中核共创科技有限公司 | 一种检测混凝土脱空深度的方法、装置和终端设备 |
| CN109307679B (zh) * | 2018-11-13 | 2021-04-09 | 深圳市中核共创科技有限公司 | 一种混凝土脱空深度的检测方法、检测装置和终端设备 |
| JP2021067585A (ja) * | 2019-10-25 | 2021-04-30 | 日本車輌製造株式会社 | コンクリート構造物の品質検査方法、コンクリート検査装置、及びコンクリート構造物の製造方法 |
| CN112345565A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-02-09 | 安徽省城建设计研究总院股份有限公司 | 一种用于装配式墙体检测的中子透射成像系统及其应用 |
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