JP2009139098A - コンクリート構造物中の任意深さの劣化成分検出装置及び検出方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】コンクリート構造物中の劣化成分解析装置は、近赤外線を照射してその反射光を分光する装置と、これらを記録・解析する装置で構成される。コンクリート中のセメント水和物が劣化により化学変化する事に着目し、化学分析されたコンクリートの近赤外スペクトルから種々の劣化の化学分析値と相関の高い近赤外スペクトルの波長群を求めて多変量解析して、近赤外スペクトルデータから種々の劣化成分の値を算出する検量線を作成し、劣化成分の値が未知であるコンクリートの近赤外スペクトルを上記検量線に対応させて、コンクリート中の劣化成分の値を演算する。
【選択図】図1
Description
上記穿孔(1)する直径は、コンクリート中の粗骨材の最大寸法程度以上、例えば粗骨材の最大寸法25[mm]〜40[mm]に対して、少なくともモルタル部分が確認できる大きさとして20[mm]から50[mm]の範囲とする。
3CaO・Al2O3・CaSO4・12H2O + Cl−
→ 3CaO・Al2O3・CaCl2・10H2O + X [数式1]
[数式2]
△A2,266は差スペクトル、A2,266は波長2266[nm]の吸光度、Aaは波長aにおける吸光度、Abは波長bにおける吸光度、
λaは波長a[nm]、
λbは波長b[nm]、
λ2,266は波長2266[nm]である。
C=k0+k1・A1+k2・A2+k3・A3+k4・A4 [数式3]
[数式4]
3CaO・Al2O3・CaCl2・10H2O + CO2
→ 3CaCO3+2Al(OH)3+CaCl2+7H2O
[数式5]
CO2は二酸化炭素、3CaCO3は炭酸カルシウム、2Al(OH)3は水酸化アルミニウム、CaCl2は塩化カルシウム、7H2Oは水、である。
C=k0+k1・A1+k2・A2+k3・A3+k4・A4
+k5・A5+k6・A6 [数式6]
H2xSiO2+x+2xNaOH → Na2xSiO2+x+2xH2O [数式7]
2 穿孔先端面
3 コンクリート穿孔先端部のモルタル部
10 近赤外線光源
11 近赤外線光源を照射し受光する受光器
12 近赤外線分光装置
13 コンピュータ
20 コンクリート構造物
31 吸光度記録手段
32 劣化度演算手段
33 検量線を作成し、記録する手段
34 劣化度を演算し、表示する手段
Claims (9)
- コンクリート構造物を小径で穿孔するドリルと、近赤外線光線を照射するための近赤外線光源と、前記穿孔先端面に近赤外線光線を照射して同穿孔先端面から反射した近赤外線を受光する受光器と、前記受光器の近赤外線を所望の波長域に分光自在な分光装置と、前記分光した近赤外線の少なくとも所定波長における吸光度を記録する吸光度記録手段と、前記所定波長における吸光度に基づき劣化度を演算する劣化度演算手段と、を備えたことを特徴とするコンクリート構造物の劣化検出装置。
- コンクリート構造物を小径で穿孔し、前記穿孔先端面に近赤外線光線を照射して同穿孔先端面から反射した近赤外線を受光し、前記受光した近赤外線を所望の波長域に分光し、前記分光した近赤外線の少なくとも所定波長における吸光度を記録し、前記所定波長における吸光度に基づき劣化度を演算する、ことを特徴とするコンクリート構造物の劣化検出方法。
- 前記所定波長における吸光度から劣化度を演算する劣化度演算手段は、予めコンクリート構造物の少なくとも2以上の既知の劣化度に対応した所定波長における吸光度を当該装置で測定し、既知の劣化度を目的変数として多変量解析を行い、検量線を作成し、本検量線を記録する手段と、当該コンクリート構造物の任意の位置の吸光度から、本検量線に対応させて劣化度を演算して表示する、ことを特徴とするコンクリート構造物の劣化検出方法。
- 劣化度演算手段は、劣化度が既知のコンクリート材料成分が異なる複数のコンクリート試料を当該装置で測定し、所定波長の吸光度を説明変数とするとともに、既知の劣化度を目的変数として多変量解析を行い、検量線を求めて、当該検量線を記録する手段と、任意のコンクリート構造物の任意の位置の吸光度から、前記検量線に対応させて劣化度を演算して表示する、ことを特徴とするコンクリート構造物の劣化検出方法。
- 前記請求項3および前記請求項4に記載のいずれかの劣化度として塩化物イオン量を演算する所定波長は、2140〜2310[nm]の範囲から少なくとも3以上を選択した、ことを特徴とするコンクリート構造物の劣化検出方法。
- 前記請求項3および前記請求項4に記載のいずれかの劣化検出方法として中性化の程度を演算する所定波長は、1350[nm]〜1450[nm]の範囲から少なくとも2以上を選択した、ことを特徴とするコンクリート構造物の劣化検出方法。
- 前記請求項3および前記請求項4に記載のいずれかの劣化検出方法として中性化を伴う塩化物イオン量を演算する所定波長は、前記請求項5の所定波長と前記請求項6の所定波長の両者を用いる、ことを特徴とするコンクリート構造物の劣化検出方法。
- 前記請求項3および前記請求項4に記載のいずれかの劣化検出方法としてアルカリ骨材反応の程度を確認する所定波長は、1350[nm]〜1450[nm]の範囲から少なくとも2以上を選択した、ことを特徴とするコンクリート構造物の劣化検出方法。
- コンクリート構造物を集塵機能付きの小径のドリルで穿孔し、穿孔時に発生した粉体を前記請求項1に記載の装置で測定し、前記請求項5、前記請求項6、前記請求項7,および前記請求項8に記載のいずれかの劣化度を、前記請求項3および前記請求項4に記載のいずれかの劣化検出方法による検量線を用いて演算する、ことを特徴とするコンクリート構造物の劣化検出方法。
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