JP2002318101A - Electric measuring method of crack depth of concrete - Google Patents

Electric measuring method of crack depth of concrete

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JP2002318101A
JP2002318101A JP2001161422A JP2001161422A JP2002318101A JP 2002318101 A JP2002318101 A JP 2002318101A JP 2001161422 A JP2001161422 A JP 2001161422A JP 2001161422 A JP2001161422 A JP 2001161422A JP 2002318101 A JP2002318101 A JP 2002318101A
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crack
depth
conductor
crack depth
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Akira Haga
昭 芳賀
Koji Otsuka
浩司 大塚
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric nondestructive measuring method of the crack depth of a concrete structure from the concrete surface. SOLUTION: This method comprises conductor powder injected into the crack of the concrete, an earth plate arranged on the concrete surface, and a network analyzer. An antenna is constituted from the conductor in the crack of the concrete and the earth plate, and input impedance is measured, to thereby determine the crack depth of the concrete. Hereby, the crack depth of the concrete can be determined precisely and easily. The device used for the measuring method is simple, small and portable. In addition, the method also has a function for repairing the crack by injecting a mixture of the conductor powder, an epoxy-based resin or the like into the crack.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、コンクリート構造
物中に生じているひび割れ深さをコンクリート表面から
電気的方法によって非破壊で計測する方法に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for non-destructively measuring the depth of cracks generated in a concrete structure from a concrete surface by an electrical method.

【0002】[0002]

【従来の枝術】コンクリートに発生したひび割れ深さを
計測する方法は、コンクリートに発生したひび割れに赤
インクや蛍光剤を注入して、後でコンクリートを割裂あ
るいは切断して内部のひび割れを観察する方法がとられ
てきた。この方法は直接肉眼でひび割れを観察できる利
点はあるが、実験供試体による実験室における室内実験
には適しているが実構造物のひび割れを非破壊的に検出
することができず実用的でない。
2. Description of the Related Art A conventional method for measuring the depth of cracks generated in concrete is to inject red ink or a fluorescent agent into the cracks generated in concrete and then split or cut the concrete to observe cracks inside. The way has been taken. Although this method has the advantage that cracks can be directly observed with the naked eye, it is suitable for indoor experiments in a laboratory using experimental specimens, but it is not practical because cracks in actual structures cannot be detected nondestructively.

【0003】実構造物のコンクリートに発生したひび割
れ深さを非破壊で計測する試験方法として、超音波法が
ある。超音波をコンクリートに入力し受振子までの到達
時間からひび割れ深さを判定する方法であるが、コンク
リートのように複合体の場合や、アスファルト鋪装で覆
われたコンクリート橋架床版上面部のような複合体の場
合には、弾性波の伝搬速度が大きく異なりどうしても誤
差を生ずる欠点がある。特に鉄筋コンクリートの場合に
はコンクリートより鉄筋の弾性波の伝搬速度が早く、そ
のため、精度が著しく悪く実用に供されない場合もあ
る。
[0003] As a test method for non-destructively measuring the depth of cracks generated in concrete of an actual structure, there is an ultrasonic method. This method determines the crack depth based on the time it takes to reach the transducer by inputting ultrasonic waves into the concrete.However, in the case of a complex like concrete or a concrete bridge deck slab covered with asphalt pavement, In the case of the composite, there is a disadvantage that the propagation speed of the elastic wave is greatly different and an error is inevitably generated. In particular, in the case of reinforced concrete, the propagation speed of the elastic wave of the reinforcing bar is higher than that of concrete, and therefore, the accuracy is remarkably poor, and it may not be practically used.

【0004】AE法は、原理的には受振子側のみの計測
機器を用いた超音波法の手法であるが、この計測方法は
原理から分るように全く受動的であり、新たなひび割れ
の発生が進行中でなければ何も検出されず、既存の内部
ひび割れについては検出できない欠点がある。
[0004] The AE method is, in principle, an ultrasonic method using a measuring instrument only on the transducer side. However, as is understood from the principle, this measuring method is completely passive, and a new crack is generated. If the generation is not in progress, nothing is detected and existing internal cracks cannot be detected.

【0005】パルスレーダー法は、マイクロ波をアンテ
ナを用いて入射および受信する方法で、地中レーダーと
して地下の埋設物探査などに用いられおり、コンクリー
ト中の内部ひび割れの計測にも適用可能と考えられてい
る。コンクリート内のひび割れ計測の分野では開発途上
であり、いまだ実用化されていない。
[0005] The pulse radar method is a method of incident and receiving microwaves using an antenna, and is used as an underground radar for exploring underground buried objects, and is considered applicable to measurement of internal cracks in concrete. Have been. It is under development in the field of crack measurement in concrete and has not yet been put to practical use.

【0006】また、X線造影撮影法においては、医学の
分野で多く用いられているもので、造影剤を検査する臓
器に注入し、周囲組織との間にX線の透過率の差を生じ
させ患部を検査するもので、このX線造影撮影法をコン
クリートに応用したもので、かなりの精度で微細なひび
割れを非破壊で時系列上で連続的に計測可能である。し
かし、現在のX線発生装置の出力エネルギーの関係から
せいぜい0.3m程度の厚みのコンクリート構造物のひ
び割れの計測に適用可能であるが、厚いコンクリートの
構造物の1〜2mにおよぶ深いひび割れの計測は不可能
である。また、X線発生装置は可搬するには大掛かりで
現場の実構造物に応用する際には困難を伴い、またダム
などのコンクリート擁壁のような構造物の場合には、X
線フィルムを設置できないのでこの方法は使えない。さ
らに、道路橋床板のひび割れを検査する様な場合には、
道路面にX線照射装置を設置する必要があることから、
交通規制を敷く必要があり交通渋滞など社会的、経済的
影響を与えるなどの問題がある。
In X-ray contrast radiography, which is widely used in the medical field, a contrast agent is injected into an organ to be examined, and a difference in X-ray transmittance between the organ and surrounding tissue is generated. This X-ray contrast radiography is applied to concrete, and it is possible to continuously measure minute cracks in a time series in a nondestructive manner with considerable accuracy. However, it is applicable to the measurement of cracks in concrete structures having a thickness of at most about 0.3 m from the relation of the output energy of the current X-ray generator. Measurement is not possible. In addition, the X-ray generator is too large to be transported and is difficult to apply to actual structures on the site.
This method cannot be used because line film cannot be installed. In addition, when inspecting for cracks in road bridge decks,
Since it is necessary to install an X-ray irradiation device on the road surface,
It is necessary to regulate traffic, and there is a problem of social and economic impact such as traffic congestion.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】従来の超音波法、AE
法、レーダー法、X線造影撮影法によるコンクリートの
ひび割れ深さの非破壊による計測方法は、上記のように
その各々の原理により一長一短があり、コンクリートの
実構造物の特に深いひび割れ深さを精度よく判定するの
は非常に困難であるという問題があった。本発明は、コ
ンクリート表面から非破壊でひび割れの計測深度が深
く、高精度で、作業性に富み廉価な計測方法により、ひ
び割れ深さを判定する方法を提供することを目的として
いる。
The conventional ultrasonic method, AE
The method of non-destructive measurement of the crack depth of concrete by the radar method, radar method, and X-ray contrast imaging method has advantages and disadvantages according to each principle as described above. There is a problem that it is very difficult to make a good judgment. An object of the present invention is to provide a method for determining a crack depth by a low-cost, high-accuracy, workable, and inexpensive measurement method that is non-destructive and has a deep measurement depth for a crack from a concrete surface.

【0008】[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、本発明は、コンクリートのひび割れ深さを非破壊で
電気的に計測する方法に係わるもので、コンクリート表
面よりひび割れに導電性液体あるいは導体粉を注入し、
さらにコンクリート表面にアルミニウム等の導体板を設
置しアースの機能を持たせ、ひび割れに注入した導体と
該アース板の間の入力インピーダンスを測定し、また導
体とアース板でアンテナ動作をさせ、放射される電界分
布を測定することによって、さらにひび割れ中の導体の
入力端子からインパルス電圧を印加し、ひび割れ先端か
ら反射し入力端に戻るまでの時間を測定することによっ
て、コンクリートのひび割れ深さを判定する事が可能な
方法である。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention relates to a method for non-destructively and electrically measuring the crack depth of concrete. Inject conductor powder,
In addition, a conductor plate made of aluminum or the like is placed on the concrete surface to provide a grounding function, the input impedance between the conductor injected into the crack and the ground plate is measured, and the antenna is operated by the conductor and the ground plate to radiate the electric field. By measuring the distribution, the impulse voltage is further applied from the input terminal of the conductor that is cracking, and the time it takes to reflect from the crack tip and return to the input end can be determined to determine the crack depth of concrete. A possible way.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明のコンクリートのひ
び割れの電気的計測方法の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。図1は、本発明の実施例によるコン
クリートひび割れの電気的計測方法の要部の斜視図であ
る。コンクリート表面に立てた法線の方向をZ軸とし、
これに直交し、かつ互いに直交する方向をX方向および
Y方向と定める。同図において1はコンクリート構造
物、2はコンクリートのひび割れ、3はコンクリートの
ひび割れに注入した導体粉、4はアルミニウム等の導体
からなるアース板でありコンクリートのひび割れに注入
した導体粉とは導通していない。また、5はコネクタで
ある。例えばN形レセプタクルコネクターをアース板に
取り付け、中心ピンをコンクリートのひび割れに注入し
た導体粉に接続し、また外部導体はアース板と導通して
いる。コンクリートのひび割れに注入した導体とアース
板はコンクリート誘電体に囲まれた一種のモノポールア
ンテナを形成する。アンテナとネットワークアナライザ
ーとは同軸ケーブルで接続している。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, an embodiment of the method for electrically measuring cracks in concrete according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a main part of an electrical measurement method for concrete cracks according to an embodiment of the present invention. Let the direction of the normal line standing on the concrete surface be the Z axis,
The directions perpendicular to each other and perpendicular to each other are defined as an X direction and a Y direction. In the drawing, 1 is a concrete structure, 2 is a crack in concrete, 3 is a conductor powder injected into the crack in concrete, and 4 is an earth plate made of a conductor such as aluminum, which conducts with the conductor powder injected into the crack in concrete. Not. Reference numeral 5 denotes a connector. For example, an N-type receptacle connector is attached to the ground plate, the center pin is connected to the conductor powder injected into the concrete crack, and the outer conductor is electrically connected to the ground plate. The conductor and ground plate injected into the concrete crack form a kind of monopole antenna surrounded by concrete dielectric. The antenna and the network analyzer are connected by a coaxial cable.

【00010】以下、上記の様子を実験結果を交えて少
し詳しく説明する。図2は、図1のX−Z面の断面図で
ある。計測すべきひび割れにコンクリート表面から導体
粉を圧入する。この時、ひび割れ深さをLとする。N形
レセプタクルコネクターは、例えば厚みが1〜2mmの
アルミニウム板にコネクター中心ピンが通るような穴を
穿ち,中心ピンは導体板とは導通しないようにし、また
コネクター外部導体はアルミニウム板に取り付けられ
る。コネクターの中心ピンをコンクリート表面に現れて
いるひび割れの導体粉に挿入し、導体粉と電気的に接続
する。アルミニウム板の電位が零でアースの機能を有
し、コンクリートのひび割れに注入した導体とともにア
ンテナ長Lのモノポールアンテナを構成する。モノポー
ルアンテナに電圧を印加したとき、電流分布は先端が開
放であるので先端で零になる。電圧と流れる電流の比が
入力インピーダンスZであり、実部をR、虚部をXとす
れば次のように表す事ができる。
Hereinafter, the above situation will be described in some detail with experimental results. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the XZ plane in FIG. The conductor powder is pressed into the crack to be measured from the concrete surface. At this time, let the crack depth be L. The N-type receptacle connector has, for example, a hole through which a connector center pin passes through an aluminum plate having a thickness of 1 to 2 mm, the center pin does not conduct with the conductor plate, and the connector outer conductor is attached to the aluminum plate. The center pin of the connector is inserted into the cracked conductor powder appearing on the concrete surface, and is electrically connected to the conductor powder. When the potential of the aluminum plate is zero, the aluminum plate has a grounding function and forms a monopole antenna having an antenna length L together with a conductor injected into a crack in concrete. When a voltage is applied to the monopole antenna, the current distribution becomes zero at the tip because the tip is open. If the ratio between the voltage and the flowing current is the input impedance Z, and the real part is R and the imaginary part is X, it can be expressed as follows.

【0011】電源の周波数をfとしコンクリートの比誘
電率εとすれば、コンクリート中での波長λで表される。ここにcは光速である。アンテナの長さが
約4分の1波長となる周波数では、リアクタンスは零と
なる。この状態をアンテナの共振状態と言い、電磁波が
空間に放射される。すなわち、コンクリートのひび割れ
に注入した導体粉とアース板とで構成されるモノポール
アンテナの入力インピーダンスZを測定し共振周波数f
を求めれば、モノポールアンテナ長Lは と求められる。モノポールアンテナの共振周波数はネッ
トワークアナラーザー等により入力インピーダンスZを
測定することにより容易に求めることができ、従ってコ
ンクリーのひび割れ深さも容易に判定できる。
If the frequency of the power supply is f and the relative permittivity of concrete is ε s , the wavelength λ g in concrete is It is represented by Here, c is the speed of light. At frequencies where the length of the antenna is about a quarter wavelength, the reactance is zero. This state is called an antenna resonance state, and an electromagnetic wave is radiated into space. That is, the input impedance Z of the monopole antenna composed of the conductor powder injected into the cracks in the concrete and the ground plate was measured, and the resonance frequency f
If we find 0 , the monopole antenna length L is Is required. The resonance frequency of the monopole antenna can be easily obtained by measuring the input impedance Z with a network analyzer or the like, and therefore the crack depth of concrete can be easily determined.

【0012】次に、本発明による計測方法でコンクリー
トのひび割れ深さを判定するため、ひび割れを単純化し
たコンクリート実験供試体を製作した。すなわち、厚さ
1mm、幅2mmで深さが50mmと30mmの2種類
のスリットを、直径100mm、長さ200mmのコン
クリート試験片の中に作り、ひび割れを模擬した。その
ひび割れに導電銀ペーストを圧入した。また、アース板
は厚み2mmで一辺の長さが350mmの正方形のアル
ミニウム板である。このアース板のほぼ中央にN形レセ
プタクルコネクターを取り付け、中心ピンをひび割れ中
の導電銀ペーストに挿入し電気的に導通している。アー
ス板とひび割れ中の導電銀ペーストでモノポールアンテ
ナを構成している。このモノポールアンテナとネットワ
ークアナラーザーとは長さ400mmの同軸ケーブルで
接続している。モノポールアンテナのN形レセプタクル
コネクターからみた入力インピーダンスが測定できるよ
うに、ネットワークアナラーザーに同軸ケーブルを接続
して校正した。
Next, in order to determine the crack depth of concrete by the measuring method according to the present invention, a concrete test specimen with simplified cracks was manufactured. That is, two types of slits having a thickness of 1 mm, a width of 2 mm, and a depth of 50 mm and 30 mm were formed in a concrete test piece having a diameter of 100 mm and a length of 200 mm to simulate cracking. A conductive silver paste was pressed into the crack. The ground plate is a square aluminum plate having a thickness of 2 mm and a side length of 350 mm. An N-type receptacle connector is attached substantially at the center of the ground plate, and the center pin is inserted into the cracked conductive silver paste to establish electrical conduction. The monopole antenna is composed of the ground plate and the conductive silver paste in the cracks. The monopole antenna and the network analyzer are connected by a coaxial cable having a length of 400 mm. A coaxial cable was connected to a network analyzer so that the input impedance viewed from the N-type receptacle connector of the monopole antenna could be measured, and calibration was performed.

【0013】図3は深さ50mmのひび割れの場合のモ
ノポールアンテナの入力インピーダンスの測定結果であ
る。横軸は周波数で300KHzから3,000MHz
まで変化している。縦軸はモノポールアンテナ入力端か
らの散乱行列のS11、すなわち出力端の入射波が0の
とき、入力端における入射波と反射波の比を表し反射減
衰量としてdB表示しており、1目盛り1.93dBで
ある。周波数が300KHzでは反射減衰量がほぼ零、
すなわち入力端での同軸線路の特性インピーダンス50
Ωに比べモノポールアンテナの入力インピーダンスがは
るかに大きくほぼ全反射している。周波数が上昇するに
つれて反射減衰量は徐々に低下し、モノポールアンテナ
の入力インピーダンスが下がり、同軸線路の特性インピ
ーダンス50Ωに近づく。周波数848.022MHz
で−12dBの最小の反射減衰量が得られ、入力インピ
ーダンスも最小となり、共振状態であることがわかる。
なお、長さ50mmのモノポールアンテナの空気中での
共振周波数の測定値は1,475.5MHzであり、コ
ンクリート中においての共振周波数の測定値は848.
022MHzであるので、これより供試コンクリートの
比誘電率εを約3と算出した。アンテナ長L、すなわ
ちひび割れ深さを(3)式から求めると51mmとな
り、十分な精度で深さが判定できる。さらに図4は深さ
30mmのひび割れの場合のモノポールアンテナの入力
インピーダンスの測定結果である。縦軸の反射減衰量の
1目盛りは5dBである。周波数が1330.674M
Hzにおいて反射減衰量が最小の−15dBとなり、入
力インピーダンスも最小で共振状態であることがわか
る。(3)式からアンテナ長L、すなわちひび割れ深さ
を求めると32.5mmとなり十分な精度で深さが判定
できる事が分る。
FIG. 3 shows a measurement result of the input impedance of the monopole antenna in the case of a crack having a depth of 50 mm. The horizontal axis is frequency from 300KHz to 3,000MHz
Has changed. The vertical axis represents S 11 of the scattering matrix from the input end of the monopole antenna, that is, when the incident wave at the output end is 0, represents the ratio of the incident wave to the reflected wave at the input end and is expressed in dB as the return loss. The scale is 1.93 dB. When the frequency is 300 KHz, the return loss is almost zero,
That is, the characteristic impedance 50 of the coaxial line at the input end
The input impedance of the monopole antenna is much larger than that of Ω and almost totally reflected. As the frequency increases, the return loss gradually decreases, the input impedance of the monopole antenna decreases, and approaches the characteristic impedance of the coaxial line of 50Ω. Frequency 848.022 MHz
, The minimum return loss of -12 dB is obtained, the input impedance is also minimized, and it can be seen that the device is in a resonance state.
The measured value of the resonance frequency of a 50 mm long monopole antenna in air is 1,475.5 MHz, and the measured value of the resonance frequency in concrete is 848.
Since at 022MHz, than this calculated to be about 3 the relative permittivity epsilon s of the test concrete. When the antenna length L, that is, the crack depth is obtained from Expression (3), it is 51 mm, and the depth can be determined with sufficient accuracy. FIG. 4 shows a measurement result of the input impedance of the monopole antenna in the case of a crack having a depth of 30 mm. One scale of the return loss on the vertical axis is 5 dB. The frequency is 133.674M
It can be seen that the return loss at Hz is a minimum of -15 dB, the input impedance is also a minimum, and the device is in a resonance state. When the antenna length L, that is, the crack depth is obtained from the equation (3), it becomes 32.5 mm, and it can be seen that the depth can be determined with sufficient accuracy.

【0014】本発明によれば、コンクリートひび割れ深
さが、ひび割れに圧入した導体とアース板からなるモノ
ポールアンテナを構成し、入力インピーダンスを測定す
ることにより非破壊で判定する事ができる。またここで
は実験結果を示さなかったが、このアンテナを共振周波
数で励振し、放射される電界分布を測定することによっ
ても、あるいは、ひび割れ中の導体の入力端子からイン
パルス電圧を印加し、ひび割れ先端から反射し入力端に
戻るまでの時間を測定することによっても、コンクリー
トのひび割れ深さを判定する事が可能であることは明ら
かである。また、たとえばエポキシ系樹脂を使用し導体
粉と混合してひび割れに注入すれば、ひび割れ深さ判定
とともにエポキシ系樹脂が固化しひび割れが密閉され、
ひび割れの補修の作用も期待でき一石二鳥の効果を有す
る。
According to the present invention, a concrete crack depth can be determined nondestructively by configuring a monopole antenna composed of a conductor press-fitted into the crack and an earth plate, and measuring the input impedance. Although the experimental results were not shown here, this antenna was excited at the resonance frequency and the radiated electric field distribution was measured, or an impulse voltage was applied from the input terminal of the cracked conductor to Obviously, it is also possible to determine the crack depth of the concrete by measuring the time from the reflection to the input end to the input end. Also, for example, if the epoxy resin is mixed with the conductor powder and injected into the crack, the epoxy resin is solidified with the determination of the crack depth, and the crack is sealed.
The effect of repairing cracks can also be expected and has the effect of two birds per stone.

【0015】[0015]

【発明の効果】本発明は、以上のように構成されている
ので、以下に記載されるような効果を奏する。第1番目
に、コンクリートのひび割れに注入した導体とアース板
でモノポールアンテナを構成し、モノポールアンテナの
入力インピーダンスを測定し共振周波数を求めることに
よって、コンクリートのひび割れ深さを精度良く判定で
きる。一般にコンクリートのひび割れはコンクリート内
部で枝分かれしている場合もあるが、このような場合に
も、アンテナの入力インピーダンスを測定し共振周波数
を求めることにより、コンクリートのひび割れ深さを判
定できる。第2番目に、モノポールアンテナの共振周波
数とアンテナ長すなわちひび割れ深さは、反比例の関係
にあり、ひび割れが深いほど共振周波数が下がる。たと
えば、ひび割れ深さが2mの場合、共振周波数は約22
MHzであり、ネットワークアナラーザー等で容易に精
度高く測定できる周波数帯域である。これにより厚いコ
ンクリート構造物の、例えば2mあるいはそれ以上の極
めて深いひび割れの深さ計測が可能となる。第3番目
に、橋の路盤のように、コンクリートの表面がスファル
トで覆われている場合にも、アスファルトに穴を穿ち、
コンクリートのひび割れに導体粉を注入し、アスファル
ト表面にアース板を設置し、モノポールアンテナの共振
周波数を測定することにより、アスファルト表面からも
ひび割れ深さの判定ができる。第4番目に、モノポール
アンテナを共振周波数で励振しアンテナの周囲に放射さ
れる電界分布を測定することによってもアンテナ長Lす
なわち、ひび割れ深さを判定できる。第5番目に、この
計測法は、時間領域の測定からもひび割れ深さを判定で
きる。すなわち、ひび割れ中の導体の入力にパルス電圧
を印加し、パルス電圧を伝搬させれば、ひび割れの先端
でほぼ全反射し入力端に戻ってくる。この往復の時間を
TDR法により計測すれば導体長、すなわちひび割れ深
さが容易に判定できる。コンクリートのひび割れがコン
クリート内部で枝分かれしている場合もそれぞれの末端
で反射するので、それぞれの枝分かれのひび割れ深さが
判定できる利点がある。第6番目は、導体粉にエポキシ
系樹脂等を混合し、ひび割れに注入すれば、ひび割れ深
さの判定とともに、エポキシ系樹脂が固化した後はひび
割れが密閉され、ひび割れの補修の作用もあり一石二鳥
の効果を有する。第7番目に、この計測方法による計測
装置は、単純で小形、可搬性がありかつ測定が早い等の
特徴があり、その結果あらゆる現場のコンクリート構造
物のひび割れの深さ判定を非破壊で低コストで提供する
事ができる。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects. First, a monopole antenna is composed of a conductor injected into a crack in concrete and an earth plate, and the input impedance of the monopole antenna is measured to determine the resonance frequency, whereby the depth of crack in concrete can be accurately determined. In general, cracks in concrete may be branched inside the concrete. In such a case, the depth of cracks in concrete can be determined by measuring the input impedance of the antenna and determining the resonance frequency. Second, the resonance frequency of the monopole antenna and the antenna length, that is, the crack depth, are inversely proportional, and the deeper the crack, the lower the resonance frequency. For example, when the crack depth is 2 m, the resonance frequency is about 22
MHz, which is a frequency band that can be easily and accurately measured by a network analyzer or the like. This makes it possible to measure the depth of very deep cracks in thick concrete structures, for example, 2 m or more. Third, even when the surface of concrete is covered with asphalt, as in the case of the roadbed of a bridge, drill holes in asphalt,
By injecting conductive powder into cracks in concrete, installing an earth plate on the asphalt surface, and measuring the resonance frequency of the monopole antenna, the crack depth can be determined from the asphalt surface. Fourth, the antenna length L, that is, the crack depth can also be determined by exciting the monopole antenna at the resonance frequency and measuring the electric field distribution radiated around the antenna. Fifth, this measurement method can also determine the crack depth from time domain measurements. That is, if a pulse voltage is applied to the input of the conductor in the crack and the pulse voltage is propagated, the light is almost totally reflected at the tip of the crack and returns to the input end. If this round-trip time is measured by the TDR method, the conductor length, that is, the crack depth can be easily determined. Even when a concrete crack is branched inside the concrete, it is reflected at each end, so that there is an advantage that the crack depth of each branch can be determined. Sixth, if the epoxy resin is mixed with the conductor powder and injected into the cracks, the crack depth is determined, and after the epoxy resin is solidified, the cracks are sealed and the cracks are repaired. Has the effect of Seventh, the measuring device according to this measuring method has features such as simple, compact, portable and quick measurement. Can be provided at cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による実施例によるコンクリートのひび
割れ深さの電気的計測方法の要部の斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view of a main part of a method for electrically measuring the crack depth of concrete according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明による実施例によるコンクリートのひび
割れ深さの電気的計測方法の要部の断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of a method for electrically measuring the crack depth of concrete according to an embodiment of the present invention.

【図3】長さ50mmのモノポールアンテナの反射減衰
量の測定結果
FIG. 3 shows a measurement result of return loss of a monopole antenna having a length of 50 mm.

【図4】長さ30mmのモノポールアンテナの反射減衰
量の測定結果
FIG. 4 is a measurement result of return loss of a monopole antenna having a length of 30 mm.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 コンクリート 2 コンクリートのひび割れ 3 導体粉 4 アース板 5 コネクター DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Concrete 2 Crack of concrete 3 Conductor powder 4 Ground plate 5 Connector

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F063 AA15 BD20 DA02 DC08 LA05 NA06 2G060 AA14 AA20 AE04 AF06 AG08 HC10 HE10  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2F063 AA15 BD20 DA02 DC08 LA05 NA06 2G060 AA14 AA20 AE04 AF06 AG08 HC10 HE10

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 コンクリートのひび割れに導電性流体や
導体粉を注入し、該コンクリート表面にアース板を設
け、コンクリートのひび割れ中の導体とアース板間のイ
ンピーダンスを測定することにより、コンクリートのひ
び割れ深さを判定するようにしたことを特徴とするコン
クリートのひび割れ深さの電気的計測方法。
A concrete fluid is injected into a concrete crack, a ground plate is provided on the concrete surface, and the impedance between the conductor and the ground plate in the concrete crack is measured to determine the concrete crack depth. An electrical measurement method of the crack depth of concrete, characterized in that the depth is determined.
【請求項2】 請求項1でコンクリートのひび割れ中の
導体とアース板でアンテナ動作をさせ、放射される電界
分布を測定することによって、コンクリートのひび割れ
深さを判定するようにしたことを特徴とするコンクリー
トのひび割れ深さの電気的計測方法。
2. The concrete according to claim 1, wherein the antenna is operated by the conductor in the concrete crack and the ground plate, and the radiated electric field distribution is measured to determine the crack depth of the concrete. Method for electrical measurement of cracking depth in concrete.
【請求項3】 請求項1でコンクリートのひび割れ中の
導体の入力端子からインパルス電圧を印加し、ひび割れ
先端から反射し入力端に戻るまでの時間を測定すること
によって、コンクリートのひび割れ深さを判定するよう
にしたことを特徴とするコンクリートのひび割れ深さの
電気的計測方法。
3. The concrete cracking depth is determined by applying an impulse voltage from an input terminal of a conductor in a concrete crack and measuring a time required for the concrete to reflect from the crack tip and return to the input terminal. An electrical measurement method for crack depth of concrete, characterized in that:
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