JP2014211333A - Detached survey method and device inside concrete - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a detached survey method and device inside concrete capable of solving the problem of a method focusing on a difference in the cycle of a conventional survey technology by improving an analysis method of a measurement waveform from the concrete surface, and improving survey accuracy by preventing an influence due to the magnitude of impact force.SOLUTION: The concrete surface 10 is struck by a steel ball 11, and a vibration waveform generated by the strike is measured by an accelerometer 12 and recorded in a survey device body 13. By software included in the survey device body 13, a measurement waveform is standardized by commonalizing the maximum value of an amplitude value. The absolute value of the amplitude value of the standardized measurement waveform is calculated, and an amplitude adding value is calculated by adding the absolute value within a fixed time period. The survey device body 13 compares the amplitude adding value with a reference value, and evaluates that a detachment portion 17 exists when the amplitude adding value becomes larger than the reference value.

Description

本発明は、コンクリート構造物のコンクリート内部の剥離部の有無、範囲を探査するコンクリート内部の剥離探査方法およびその装置に関する。   The present invention relates to a method and apparatus for exploring delamination inside concrete in which the presence / absence and range of a delamination portion inside concrete in a concrete structure is explored.

コンクリート構造物は長年使用すると,コールドジョイントやひび割れなどの初期欠陥が経年変化によって部分的に剥離し、最悪の場合には不良箇所が剥落するなどの致命的な事故に至ることがある。これから、構造物を壊さずに直接検査する非破壊試験により、劣化の発生状況を定期的に点検することは、コンクリート構造物の維持管理において有効な手段となる。また、定期点検の結果、異常が認められた場合などには、様々な工法による補修・補強が実施されている。補修・補強は部材、構造物の力学的な性能を回復もしくは向上させることを目的としており、構造物の長寿命化に寄与する対策となる。しかしながら、実際の補修・補強の施工が、施工不良などにより計画・設計通りに実施されずに、内部に剥離などの欠陥が存在していれば、再劣化の要因などとなり、前述の目的を満足できないことが考えられる。これから、補修・補強の施工管理についても、非破壊試験により実施することは、コンクリート構造物の維持管理において有効な手段になる。   If a concrete structure is used for many years, initial defects such as cold joints and cracks may partially peel due to aging, and in the worst case, a fatal accident may occur, such as a defective part falling off. From now on, it is an effective means for maintaining and managing a concrete structure to periodically check the state of occurrence of deterioration by a nondestructive test that directly inspects the structure without breaking it. In addition, when abnormalities are found as a result of periodic inspections, repairs and reinforcements are carried out by various methods. The purpose of repair / reinforcement is to restore or improve the mechanical performance of members and structures, and is a measure that contributes to extending the life of structures. However, if the actual repair / reinforcement work is not carried out according to the plan / design due to poor work, etc., and there are defects such as delamination inside, it will be a cause of re-deterioration, etc. It is thought that it cannot be done. From now on, it is an effective means for maintenance management of concrete structures to carry out repair and reinforcement construction management by nondestructive testing.

コンクリート構造物のコンクリート内部(コンクリート表面から深さ100mm程度)での剥離探査は、ハンマーで打撃し、耳で感知した振動音から異常の有無を判断する人為的な探査が一般的である。   The exploration exploration inside a concrete structure (about 100 mm deep from the concrete surface) is generally an artificial exploration in which a hammer is struck and the presence or absence of an abnormality is judged from the vibration sound detected by the ear.

また、近年は、非破壊検査装置による剥離探査技術も開発されている。   In recent years, a separation exploration technique using a nondestructive inspection apparatus has also been developed.

例えば、コンクリート表面を打撃し、測定した振動数と被打撃物の理想固有振動数とを比較して評価する非破壊検査方法および装置がある(例えば特許文献1参照)。   For example, there is a nondestructive inspection method and apparatus for hitting a concrete surface and comparing the measured frequency with the ideal natural frequency of the hit object (for example, see Patent Document 1).

また、コンクリート構造物を打撃して、発生した信号の強さと信号の経過時間の関係についてフーリエ変換することにより、信号の強さと振動数の関係に置き換えてスペクトル化し、センサによって検知したサンプリングデータによってしきい値を設定し、しきい値と測定データとを比較することによりコンクリート構造物の良否を判別する非破壊診断方法および装置がある(例えば特許文献2参照)。   In addition, by striking a concrete structure and Fourier transforming the relationship between the intensity of the generated signal and the elapsed time of the signal, the spectrum is replaced with the relationship between the strength of the signal and the frequency, and the sampling data detected by the sensor There is a non-destructive diagnosis method and apparatus for determining a quality of a concrete structure by setting a threshold value and comparing the threshold value with measurement data (see, for example, Patent Document 2).

さらに、コンクリート表面を打撃して、打音の発生から減衰に至る過渡的現象のうち初期の段階における打音の強さの平均値を求め、求めた平均値とあらかじめ設定した基準値との比較により評価するコンクリート健全度評価方法および装置がある(例えば特許文献3参照)。   Furthermore, the average value of the intensity of the impact sound at the initial stage among the transient phenomena from the occurrence of the impact sound to the decay is struck, and the calculated average value is compared with a preset reference value. There is a concrete soundness evaluation method and apparatus evaluated by the above (for example, see Patent Document 3).

特開2002−340869号公報JP 2002-340869 A 特開2008−020425号公報JP 2008-020425 A 特開2003−057217号公報JP 2003-057217 A

特許文献1および特許文献2に示された探査技術は、コンクリート内部に剥離部が存在する場合に発生するたわみ振動と、健全な場合に発生する縦弾性波やレイリー波との周期(周波数、振動数)の相違に着目する方法であり、このような方法が一般的であるが、剥離部があっても、その発生位置や寸法によっては、周期(周波数、振動数)が一致することがある。また、特許文献3に示された探査技術は、打撃力の強弱による影響を受ける問題がある。このため、従来の探査技術は、いずれも、信頼性のある探査精度が得られない。   The exploration techniques disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 are based on the period (frequency, vibration) between a flexural vibration that occurs when a peeling portion exists inside concrete and a longitudinal elastic wave or Rayleigh wave that occurs when sound is healthy. This method is general, but even if there is a peeled part, the period (frequency, frequency) may be the same depending on the position and size of the part. . Further, the exploration technique disclosed in Patent Document 3 has a problem of being affected by the strength of the striking force. For this reason, none of the conventional exploration techniques can provide reliable exploration accuracy.

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、コンクリート表面からの測定波形の解析方法を改善して、従来探査技術の周期の相違に着目する方法の問題を解決するとともに、打撃力の強弱による影響をなくして、探査精度の向上を図れるコンクリート内部の剥離探査方法およびその装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and has improved the analysis method of the measurement waveform from the concrete surface to solve the problem of the method focusing on the difference in the period of the conventional exploration technique, and the impact force. It is an object of the present invention to provide a method for exploring delamination inside concrete and an apparatus therefor that can improve the exploration accuracy by eliminating the influence of strength.

請求項1に記載された発明は、コンクリート構造物のコンクリート内部に剥離部が存在すると、たわみによるたわみ振動が発生し、コンクリート内部が健全な場合は縦弾性波やレイリー波が発生し、たわみ振動は縦弾性波やレイリー波と比較して振幅値が大きい特性を利用するコンクリート内部の剥離探査方法であって、コンクリート表面に打撃力を加えて、この打撃により発生する振動波形を測定して記録し、この測定波形を振幅値の最大値の共通化により標準化し、この標準化した測定波形の振幅値の絶対値を算出し、一定時間内での上記絶対値を加算して振幅加算値を算出し、この振幅加算値を基準値と比較して、この振幅加算値が基準値より大きくなる場合に剥離部があると評価するコンクリート内部の剥離探査方法である。   According to the first aspect of the present invention, when there is a peeling portion inside the concrete of the concrete structure, flexural vibration due to flexure occurs, and when the concrete interior is healthy, longitudinal elastic waves and Rayleigh waves are generated, and flexural vibration occurs. Is a method for exploring delamination inside concrete that uses a characteristic that has a larger amplitude value than longitudinal elastic waves and Rayleigh waves. By applying striking force to the concrete surface, the vibration waveform generated by this striking is measured and recorded. Then, this measurement waveform is standardized by sharing the maximum value of the amplitude value, the absolute value of the amplitude value of this standardized measurement waveform is calculated, and the absolute value is added within a certain time to calculate the amplitude addition value Then, this amplitude addition value is compared with a reference value, and when the amplitude addition value becomes larger than the reference value, the peeling exploration method inside the concrete evaluates that there is a peeling portion.

請求項2に記載された発明は、コンクリート構造物のコンクリート内部に剥離部が存在すると、たわみによるたわみ振動が発生し、コンクリート内部が健全な場合は縦弾性波やレイリー波が発生し、たわみ振動は縦弾性波やレイリー波と比較して振幅値が大きい特性を利用するコンクリート内部の剥離探査装置であって、コンクリート表面を打撃する打撃具と、この打撃により発生する振動波形を測定する加速度計と、この加速度計により測定した測定波形を記録し、この測定波形を振幅値の最大値の共通化により標準化し、この標準化した測定波形の振幅値の絶対値を算出し、一定時間内での上記絶対値を加算して振幅加算値を算出し、この振幅加算値を基準値と比較して、この振幅加算値が基準値より大きくなる場合に剥離部があると評価する携帯可能な探査装置本体とを具備したコンクリート内部の剥離探査装置である。   In the invention described in claim 2, when there is a peeling portion inside the concrete of the concrete structure, flexural vibration due to flexure occurs, and when the concrete interior is healthy, longitudinal elastic waves and Rayleigh waves occur, and flexural vibration occurs. Is a delamination exploration device inside concrete that uses a characteristic with a large amplitude compared to longitudinal elastic waves and Rayleigh waves, and is an impact instrument that strikes the concrete surface and an accelerometer that measures the vibration waveform generated by this impact And record the measurement waveform measured by this accelerometer, standardize this measurement waveform by sharing the maximum value of the amplitude value, calculate the absolute value of the amplitude value of this standardized measurement waveform, and within a certain time The absolute value is added to calculate the amplitude addition value, and this amplitude addition value is compared with the reference value. If this amplitude addition value becomes larger than the reference value, it is evaluated that there is a peeling portion. It is a concrete internal peeling exploration device including a portable locator body for.

請求項1記載の発明によれば、コンクリート表面に打撃力を加えて、この打撃により発生する振動波形を測定して記録し、この測定波形を振幅値の最大値の共通化により標準化し、この標準化した測定波形の振幅値の一定時間内での絶対値を加算して振幅加算値を算出し、この振幅加算値を基準値と比較して、この振幅加算値が基準値より大きくなる場合に剥離部があると評価するので、測定波形の振幅に着目したことにより、従来探査技術の周期(周波数、振動数)の相違に着目する方法の問題をなくすことができるとともに、測定波形の振幅値の最大値での標準化、振幅加算値による評価を行なうことにより、打撃力の強弱による影響をなくすことができ、これらにより探査精度の向上を図れる。さらに、人為的な剥離探査技術と比較して、客観的な評価が可能であり、データ記録により経年比較が可能である。   According to the first aspect of the present invention, a striking force is applied to the concrete surface, a vibration waveform generated by the striking is measured and recorded, and the measurement waveform is standardized by sharing the maximum value of the amplitude value. When the amplitude addition value is calculated by adding the absolute value of the amplitude value of the standardized measurement waveform within a certain time, and this amplitude addition value is compared with the reference value. Since it is evaluated that there is a peeling part, focusing on the amplitude of the measurement waveform can eliminate the problem of the method focusing on the difference in the period (frequency, frequency) of the conventional exploration technique, and the amplitude value of the measurement waveform By performing standardization at the maximum value and evaluation using the amplitude addition value, it is possible to eliminate the influence of the strength of the striking force, thereby improving the search accuracy. Furthermore, objective evaluation is possible compared to artificial delamination exploration techniques, and year-to-year comparison is possible by data recording.

請求項2記載の発明によれば、打撃具と、加速度計と、携帯可能な探査装置本体とを備えた剥離探査装置により、請求項1記載のコンクリート内部の剥離探査方法を簡易に実施できる。   According to the second aspect of the present invention, the peeling exploration method in the concrete according to the first aspect can be easily carried out by the peeling exploration device including the hitting tool, the accelerometer, and the portable exploration device main body.

本発明に係るコンクリート内部の剥離探査方法およびその装置の一実施の形態を示す模式図であり、(a)は、縦弾性波およびレイリー波が発生する場合の模式図、(b)は、たわみ振動が発生する場合の模式図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic diagram which shows one Embodiment of the peeling exploration method and the apparatus for the concrete inside which concern on this invention, (a) is a schematic diagram in case a longitudinal elastic wave and a Rayleigh wave generate | occur | produce, (b) is bending It is a schematic diagram in case a vibration generate | occur | produces. 供試体での測定振動と周波数解析結果の一例を示す特性図である。It is a characteristic view which shows an example of the measurement vibration in a specimen, and a frequency analysis result. 各測定条件で振幅が最大となる周波数fmaxの比較を示すグラフである。It is a graph which shows the comparison of the frequency fmax from which an amplitude becomes the maximum under each measurement condition. 各測定条件での振幅加算値Ysの比較を示すグラフである。It is a graph which shows the comparison of the amplitude addition value Ys on each measurement condition. 全測定値の振幅が最大となる周波数fmaxのヒストグラムである。It is a histogram of the frequency fmax where the amplitude of all measured values becomes the maximum. 全測定値の振幅加算値Ysのヒストグラムである。It is a histogram of the amplitude addition value Ys of all the measured values. 全測定点での振幅が最大となる周波数fmaxの測定結果を示す分布図である。It is a distribution map which shows the measurement result of the frequency fmax where the amplitude in all the measurement points becomes the maximum. 全測定点での振幅加算値Ysの測定結果を示す分布図である。It is a distribution map which shows the measurement result of the amplitude addition value Ys in all the measurement points.

以下、本発明を、図1乃至図8に示された測定または実験により裏付けされた実施の形態に基いて詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the embodiments supported by the measurement or experiment shown in FIGS.

断面修復工法、増厚工法またはコンクリート巻立工法などの、母材コンクリートに厚さ数十mmの補修・補強材料を接着させる接着工法を対象として、母材コンクリートと補修・補強材料との剥離状況を衝撃弾性波法により検査する方法を検討する。その際、補修・補強材料は、厚さ20mm〜100mm程度のポリマーセメントモルタル(以下、PCMという)を想定した。   Detachment between base material concrete and repair / reinforcement material, such as cross-section repair method, thickening method, concrete winding method, etc. A method for inspecting the surface by the shock elastic wave method is examined. At that time, the repair / reinforcement material was assumed to be polymer cement mortar (hereinafter referred to as PCM) having a thickness of about 20 mm to 100 mm.

先ず、供試体実験により、母材コンクリートとPCMとの剥離状況によって衝撃弾性波法の測定値がどのように変化するのかを確認し、検査方法や適用条件について検討した。さらに、下面増厚工法による補強後15年が経過した実橋梁で測定し、供試体実験により検討した母材コンクリートとPCMとの剥離状況の検査方法を検証した。   First, it was confirmed by test specimen experiments how the measurement value of the shock elastic wave method changes depending on the peeling condition between the base material concrete and PCM, and the inspection method and application conditions were examined. In addition, measurements were made on actual bridges that were 15 years after reinforcement by the bottom surface thickening method, and the inspection method for the peeling condition between the base concrete and PCM, which was examined by test specimen tests, was verified.

(測定原理および実験概要)
図1(a)は、母材コンクリートに厚さ数十mmのPCMが接着されたコンクリート構造物において、母材コンクリートとPCMとの剥離状況を検査または測定する際に用いるコンクリート内部の剥離探査装置を示し、この剥離探査装置は、コンクリート表面10を打撃する打撃具としての鋼球11と、この打撃により発生する振動波形を検出して測定する加速度計12と、この加速度計12により検出して測定した測定波形を記録し以下に説明する演算処理をして剥離部の有無を評価する携帯可能な解析機能を備えた探査装置本体13とを具備している。この探査装置本体13は、表示部13aを有するパソコン機能部13bを一体的に備えている。
(Measurement principle and outline of experiment)
FIG. 1 (a) shows a delamination exploration device inside concrete used for inspecting or measuring the delamination state between the base material concrete and PCM in a concrete structure in which PCM having a thickness of several tens of mm is bonded to the base material concrete. This exfoliation exploration device shows a steel ball 11 as a striking tool that strikes the concrete surface 10, an accelerometer 12 that detects and measures a vibration waveform generated by this striking, and detects by this accelerometer 12 A surveying device main body 13 having a portable analysis function for recording the measured measurement waveform and performing the arithmetic processing described below to evaluate the presence or absence of the peeling portion is provided. The exploration device body 13 is integrally provided with a personal computer function unit 13b having a display unit 13a.

そして、測定方法は、PCMの表面に加速度計12を設置し、その加速度計12に隣接する近傍位置のPCM表面を鋼球11で打撃した際に発生する振動波形を測定し、探査装置本体13が、内蔵されたソフトウェアにより、その測定波形の振幅に着目した演算処理を行なって、PCMの剥離状況を評価する。   And the measuring method installs the accelerometer 12 on the surface of PCM, measures the vibration waveform which generate | occur | produces when the PCM surface of the adjacent position adjacent to the accelerometer 12 is hit | damaged with the steel ball 11, and the search apparatus main body 13 However, the built-in software performs arithmetic processing focusing on the amplitude of the measured waveform, and evaluates the PCM peeling state.

始めに、図1の模式図により、コンクリート構造物のコンクリート内部での剥離部等の空隙の存在が、鋼球11の打撃により発生する振動へ及ぼす影響を説明する。   First, with reference to the schematic diagram of FIG. 1, the influence of the presence of a void such as a peeling portion inside the concrete of the concrete structure on the vibration generated by striking the steel ball 11 will be described.

図1(a)に示されるように、コンクリート内部に剥離部が存在しない場合には、コンクリート内部を球面状に伝搬する縦弾性波14が、コンクリート表面10と背面等の反射面15で反射を繰り返したり、コンクリート表面10をレイリー波16が上下方向に楕円を描くように伝搬する。   As shown in FIG. 1 (a), when there is no peeling portion inside the concrete, the longitudinal elastic wave 14 propagating spherically inside the concrete is reflected by the concrete surface 10 and the reflecting surface 15 such as the back surface. It repeats or propagates on the concrete surface 10 so that the Rayleigh wave 16 draws an ellipse in the vertical direction.

これに対して、図1(b)に示されるようにコンクリート内部に剥離部17が存在し、その剥離部17までの深さに対して鋼球11の打撃による入力波長が長くなる場合には、剥離部17のたわみ18による振動(以下、たわみ振動という)が発生する。   On the other hand, as shown in FIG. 1B, when the peeling portion 17 exists in the concrete, and the input wavelength due to the impact of the steel ball 11 becomes longer than the depth to the peeling portion 17, Then, vibration due to the deflection 18 of the peeling portion 17 (hereinafter referred to as flexural vibration) occurs.

図1(a)のコンクリート表面10と反射面15で反射を繰り返す縦弾性波14により生成される周波数は、[数1]の式に示す周波数foとなる。また、図1(b)の剥離部17の断面形状を円形とすれば、たわみ振動により生成される周波数は、[数2]の式に示す周波数fmnとなる。

Figure 2014211333
Figure 2014211333
The frequency generated by the longitudinal elastic wave 14 that repeats reflection on the concrete surface 10 and the reflecting surface 15 in FIG. 1A is a frequency fo shown in the equation [Equation 1]. Further, if the cross-sectional shape of the peeling portion 17 in FIG. 1B is a circle, the frequency generated by the flexural vibration is the frequency fmn shown in the equation [2].
Figure 2014211333
Figure 2014211333

ここで、Vpは縦弾性波14の伝搬速度、Dは縦弾性波14の反射面15までの深さ、Eは縦弾性係数、ρは密度、νはポアソン比、hは剥離部17までの深さ、aは剥離部17の半径、Rmnはたわみ振動を形成する固有値である。   Here, Vp is the propagation velocity of the longitudinal elastic wave 14, D is the depth of the longitudinal elastic wave 14 to the reflecting surface 15, E is the longitudinal elastic modulus, ρ is the density, ν is the Poisson's ratio, and h is the separation part 17. Depth, a is a radius of the peeling portion 17, and Rmn is an eigenvalue that forms a flexural vibration.

以上のとおり、コンクリート内部に剥離部17等の空隙が存在するか否かによって、測定される振動の種類や周波数は変化することとなり、これらの変化に着目すれば、PCMと母材コンクリートとの剥離状況を検査できる。   As described above, the type and frequency of vibration to be measured change depending on whether or not there is a gap such as the peeling portion 17 in the concrete, and if these changes are noted, the PCM and the base material concrete The peeling condition can be inspected.

そこで、先ず、供試体として厚さの異なるPCM板を製作し、コンクリート供試体と密着した場合と密着していない場合に測定される振動を比較し、衝撃弾性波法による検査方法や適用条件について検討した。   Therefore, first, PCM plates with different thicknesses were manufactured as test specimens, and vibrations measured when in close contact with concrete test specimens were compared, and the inspection method and application conditions by the shock elastic wave method were compared. investigated.

さらに、下面増厚工法による補強後15年が経過した実橋梁で測定し、供試体実験により検討した母材コンクリートとPCMとの剥離状況の検査方法を検証した。   In addition, measurements were made on actual bridges that were 15 years after reinforcement by the bottom surface thickening method, and the inspection method for the peeling condition between the base concrete and PCM, which was examined by test specimen tests, was verified.

使用したPCMは、ポリアクリル酸エステル共重合樹脂系特殊ポリマーセメントモルタルで、ポリマー/セメント比=12%、W/C=32%、標準養生における材齢28日時の圧縮強度の規格値は30.ON/mmである。衝撃弾性波法での測定に使用した加速度計12は、圧電型加速度計(感度10mV/(m/s)、周波数範囲0.3Hz〜12kHz)で、サンプリング間隔は10μsである。測定振動に対する周波数解析方法は最大エントロピー法とした。 The PCM used is a polyacrylate copolymer resin-based special polymer cement mortar, polymer / cement ratio = 12%, W / C = 32%, and the standard value of compressive strength at the age of 28 days in standard curing is 30. It is an ON / mm 2. The accelerometer 12 used for the measurement by the shock elastic wave method is a piezoelectric accelerometer (sensitivity 10 mV / (m / s 2 ), frequency range 0.3 Hz to 12 kHz), and the sampling interval is 10 μs. The frequency analysis method for measurement vibration was the maximum entropy method.

(供試体による実験結果)
供試体による実験の概要は、長さ×幅が300mm×300mmで、厚さが20mm、52mm、102mmと異なるPCM板を供試体に用いた。これらのPCM板の中央位置を測定点として、直径10mm、15mm、20mmの鋼球11の打撃により発生する振動を測定した。この測定をPCM板がコンクリート供試体に密着していない状態と、超速硬性無機化合物を主成分とする止水材により密着している状態で実施した。コンクリート供試体は、形状が870mm×900mm×厚さ300mm、W/C=48.0%、材齢28日時の圧縮強度は、36.2N/mmである。また、止水材は硬化時間15分〜35分タイプを使用し、PCM板をコンクリート供試体に接着させてから2時間後に測定した。
(Experimental result of specimen)
The outline of the experiment using the specimen was a PCM plate having a length x width of 300 mm x 300 mm and thicknesses of 20 mm, 52 mm, and 102 mm different from each other. Using the central position of these PCM plates as a measurement point, vibration generated by hitting a steel ball 11 having diameters of 10 mm, 15 mm, and 20 mm was measured. This measurement was performed in a state in which the PCM plate was not in close contact with the concrete specimen and in a state in which the PCM plate was in close contact with a water-stopping material mainly composed of an ultrafast hard inorganic compound. The concrete specimen has a shape of 870 mm × 900 mm × thickness 300 mm, W / C = 48.0%, and the compressive strength at the age of 28 is 36.2 N / mm 2 . Moreover, the water-stopping material used the 15-35 minute hardening time type, and measured it 2 hours after making a PCM board adhere to a concrete test body.

(1)周波数解析による検討
各条件での測定振動と周波数解析結果の一例を図2に、全周波数解析結果において、振幅が最大となった周波数fmaxを図3に示す。
(1) Examination by frequency analysis FIG. 2 shows an example of measured vibration and frequency analysis results under each condition, and FIG. 3 shows the frequency fmax having the maximum amplitude in all frequency analysis results.

密着前の測定結果に着目すると、周波数fmaxは鋼球11の直径に関係なく、厚さ20mmのPCM板では4.7kHz、52mmでは5.0kHz、102mmでは6.4kHzとなった。密着前の周波数fmaxは、PCM板の厚さが厚くなると高くなっている。これは、[数2]の式に示した、たわみ振動による周波数は剥離部17までの深さ、つまり、PCM板の厚さによって変化することと一致した結果である。これから、密着前のPCM板では、厚さ20mm、52mm、102mmともに、鋼球11の直径10mm、15mm、20mmに関係なく、たわみ振動が測定されたものと考えられる。   Focusing on the measurement results before adhesion, the frequency fmax was 4.7 kHz for a 20 mm thick PCM plate, 5.0 kHz for 52 mm, and 6.4 kHz for 102 mm, regardless of the diameter of the steel ball 11. The frequency fmax before adhesion increases as the thickness of the PCM plate increases. This is a result consistent with the fact that the frequency due to the flexural vibration shown in the equation [2] varies depending on the depth to the peeling portion 17, that is, the thickness of the PCM plate. From this, it is considered that the flexural vibration was measured on the PCM plate before adhesion regardless of the diameters of the steel balls 11 of 10 mm, 15 mm and 20 mm for the thicknesses of 20 mm, 52 mm and 102 mm.

次に、密着後の周波数fmaxは、鋼球11の直径に関係なく、厚さ20mm、52mm、102mmともに密着前と変化していることが分かる。これから、密着後には、たわみ18によるたわみ振動以外の振動が測定されたものと考えられる。ただし、測定された周波数fmaxは鋼球11の直径によって変化し、常に[数1]の式に示される多重反射による周波数が測定されているとは限らない。具体的には、PCM板とコンクリート供試体の両者での多重反射による周波数は、縦弾性波速度を4000m/sとすれば、[数1]の式により、厚さ20mm(合計厚さ320mm)のPCM板では6.3kHz、52mmでは5.7kHz、102mmでは5.0kHzとなるが、この周波数が測定されたのは、厚さ52mmと102mmのPCM板を鋼球11の直径20mmで測定した場合のみである。また、測定される周波数fmaxが密着の前後でどの様に変化するのかを見ると、厚さ102mm、鋼球11の直径20mmだけが密着後の周波数が低くなった。密着による周波数fmaxの変化内容は、PCM板の厚さや測定する鋼球11の直径などの条件によって異なることが分かる。   Next, it can be seen that the frequency fmax after adhesion changes from that before adhesion, regardless of the diameter of the steel ball 11, for thicknesses of 20 mm, 52 mm, and 102 mm. From this, it is considered that vibrations other than the flexural vibration due to the flexure 18 were measured after the contact. However, the measured frequency fmax varies depending on the diameter of the steel ball 11, and the frequency due to multiple reflection represented by the equation [Equation 1] is not always measured. Specifically, the frequency due to multiple reflection on both the PCM plate and the concrete specimen is 20 mm in thickness (total thickness 320 mm) according to the formula [1], assuming that the longitudinal elastic wave velocity is 4000 m / s. This PCM plate is 6.3 kHz, 52 mm is 5.7 kHz, and 102 mm is 5.0 kHz, but this frequency was measured with 52 mm and 102 mm thick PCM plates with a steel ball 11 diameter of 20 mm. Only if. In addition, looking at how the measured frequency fmax changes before and after the adhesion, only the thickness of 102 mm and the diameter of the steel ball 11 is 20 mm. It can be seen that the content of the change in the frequency fmax due to the adhesion varies depending on conditions such as the thickness of the PCM plate and the diameter of the steel ball 11 to be measured.

これらの原因は、図1に示したとおり、鋼球11の打撃による測定ではレイリー波16など複数の振動が発生することから、測定される周波数fmaxは測定する鋼球11の直径によって変化することによる。つまり、測定する鋼球11の直径によって、入力される振動の周波数帯域は変化するが、測定される周波数fmaxは、この入力される振動の周波数帯域と近似する振動の周波数となることによる。   As shown in FIG. 1, these causes are that a plurality of vibrations such as the Rayleigh wave 16 are generated in the measurement by hitting the steel ball 11, and therefore the measured frequency fmax varies depending on the diameter of the steel ball 11 to be measured. by. That is, the frequency band of the input vibration varies depending on the diameter of the steel ball 11 to be measured, but the measured frequency fmax is a vibration frequency that approximates the frequency band of the input vibration.

以上の結果より、PCMと母材コンクリートとが密着している場合に測定される周波数fmaxを予測することは困難である。また、剥離部17が存在する場合に測定されるたわみ振動の周波数は、剥離部17までの深さや剥離部17の断面寸法によって変化する。これらから、剥離部17の形状や位置、測定する鋼球11の直径などの条件によっては、密着している場合に測定される周波数と、たわみ振動による周波数とが一致する場合も考えられる。つまり、人の耳で変状の有無を判断する打音検査では、発生する振動の周波数の変化に着目した判定がされていると考えられるが、このような周波数のみによる比較ではPCMと母材コンクリートとの剥離状況の判定を誤る場合があると考えられる。   From the above results, it is difficult to predict the frequency fmax measured when the PCM and the base concrete are in close contact. Further, the frequency of flexural vibration measured when the peeling portion 17 is present varies depending on the depth to the peeling portion 17 and the cross-sectional dimension of the peeling portion 17. From these, depending on conditions such as the shape and position of the peeled portion 17 and the diameter of the steel ball 11 to be measured, the frequency measured when closely attached may coincide with the frequency due to flexural vibration. In other words, it is considered that in the hammering test for determining the presence or absence of deformation with the human ear, the determination is made by paying attention to the change in the frequency of the generated vibration. It is considered that there is a case where the determination of the state of peeling from concrete is wrong.

(2)測定振動の振幅値に着目した検討
図2に示した測定振動の時間経過による減衰に着目すると、密着前後で差があることが確認される。これは、たわみ振動は他の振動と比較して、振動の伝搬範囲が狭くエネルギー損失が小さくなることによるものと考えられる。そこで各測定条件での振幅加算値Ysを[数3]の式により算出して比較した。

Figure 2014211333
(2) Examination Focusing on Amplitude Value of Measured Vibration Focusing on the attenuation of the measured vibration over time shown in FIG. 2, it is confirmed that there is a difference before and after contact. This is thought to be due to the fact that flexural vibration has a narrower propagation range of vibration and energy loss than other vibrations. Therefore, the amplitude addition value Ys under each measurement condition was calculated by the equation [Equation 3] and compared.
Figure 2014211333

ここで、y(t)は、時間tでの測定波形の振幅値であって、打撃強さによる影響を除去するため、測定時間内での最大値により標準化した相対振幅値である。   Here, y (t) is the amplitude value of the measurement waveform at time t, and is a relative amplitude value standardized by the maximum value within the measurement time in order to eliminate the influence of the impact strength.

すなわち、記録した測定波形の振幅値は、打撃力の強弱により変化することから、振幅値の最大値の共通化で標準化することにより、打撃力による相違の影響を除去している。また、標準化すれば全測定点とも振幅の最大値は共通の1となり、たわみ18によるたわみ振動の発生は標準化した振幅の最大値では確認できない。そこで、標準化した測定波形の振幅値の絶対値を算出し、一定時間内での上記絶対値を加算して振幅加算値Ysを算出し、この振幅加算値Ysを基準値と比較して、この振幅加算値Ysが基準値より大きいたわみ振動の発生を抽出する方法としている。   In other words, since the amplitude value of the recorded measurement waveform changes depending on the strength of the striking force, the influence of the difference due to the striking force is eliminated by standardizing the maximum amplitude value. Further, if standardized, the maximum value of amplitude is common to all measurement points, and the occurrence of flexural vibration due to the deflection 18 cannot be confirmed with the standardized maximum value of amplitude. Therefore, the absolute value of the amplitude value of the standardized measurement waveform is calculated, and the amplitude absolute value Ys is calculated by adding the absolute value within a predetermined time, and this amplitude added value Ys is compared with the reference value. This is a method for extracting the occurrence of flexural vibration in which the amplitude addition value Ys is larger than the reference value.

各測定条件での振幅加算値Ysの比較を図4に示す。厚さ20mm、52mm、102mmともに、鋼球11の直径10mm、15mm、20mmに関係なく、PCM板とコンクリート供試体とが密着することにより、たわみ振動は観察されず、振幅加算値Ysが著しく小さくなることが分かる。   A comparison of the amplitude addition value Ys under each measurement condition is shown in FIG. Regardless of the thickness of the steel ball 11 in the thicknesses of 20 mm, 52 mm, and 102 mm, the PCM plate and the concrete specimen are in close contact with each other, so that no bending vibration is observed, and the amplitude addition value Ys is extremely small. I understand that

(1)の周波数解析による検討より、周波数解析による比較ではPCMと母材コンクリートとの剥離状況の判定結果を誤る場合が考えられる。これに対して、振幅加算値Ysは、PCM板の厚さや鋼球11の直径に関係なく、密着により著しく小さくなる変化を示した。これから、振幅加算値Ysは剥離状況の評価に有効な測定値になると考えられる。   From the investigation by frequency analysis in (1), there is a possibility that the judgment result of the peeling state between PCM and base material concrete is wrong in comparison by frequency analysis. On the other hand, the amplitude addition value Ys showed a change that becomes remarkably small due to the contact, regardless of the thickness of the PCM plate or the diameter of the steel ball 11. From this, it is considered that the amplitude addition value Ys becomes a measurement value effective for evaluation of the peeling state.

(実構造物における実験結果)
実構造物における実験の概要を説明すると、前記供試体による測定結果より、PCMと母材コンクリートとが剥離していれば、たわみ18によるたわみ振動が発生し、周波数解析結果で振幅が最大となる周波数fmaxや振幅加算値Ysが変化することが確認された。これらを実構造物で検証するため、昭和40年代に建設され平成7年に下面増厚工法にて補強が行なわれた道路橋2橋(A橋およびB橋とする)で実験を行った。
(Experimental results for actual structures)
The outline of the experiment in the actual structure will be explained. If the PCM and the base material concrete are separated from each other, the flexural vibration due to the flexure 18 is generated and the amplitude is maximized in the frequency analysis result. It was confirmed that the frequency fmax and the amplitude addition value Ys change. In order to verify these with actual structures, an experiment was conducted on two road bridges (A and B bridges) constructed in the Showa 40s and reinforced by the underside thickening method in 1995.

これらのA橋およびB橋は、供試体実験と同じ材料のPCMにより約20mmの厚さで増厚している。床版部の母材コンクリートは厚さが150mm程度であり、使用コンクリートの配合等は不詳である。母材コンクリートの側面で衝撃弾性波法の伝搬時間差法により縦弾性波速度を測定すると、A橋で3887m/s、B橋で3888m/sであった。測定点は橋軸方向と横断方向に格子状に50mm間隔で設定し、A橋では5点×10点、B橋では7点×9点で測定した。これらの測定に使用した鋼球11の直径は10mmである。   These A and B bridges are thickened to a thickness of about 20 mm by PCM of the same material as in the specimen experiment. The base concrete of the floor slab has a thickness of about 150 mm, and the composition of the concrete used is unknown. When the longitudinal elastic wave velocity was measured by the propagation time difference method of the shock elastic wave method on the side surface of the base material concrete, it was 3886 m / s for the A bridge and 3888 m / s for the B bridge. Measurement points were set in a grid pattern at intervals of 50 mm in the bridge axis direction and the transverse direction, and measurement was performed at 5 points × 10 points on the A bridge and 7 points × 9 points on the B bridge. The diameter of the steel ball 11 used for these measurements is 10 mm.

(1)判定方法の検討
上記の実験結果では、周波数解析結果で振幅が最大となる周波数fmaxや振幅加算値Ysが変化することが確認されたが、定量的な判定基準値を設定することはできていない。そこで、A橋およびB橋の部材厚さ、使用したPCMの材質、PCMの厚さ、そして、縦弾性波速度に大きな差が無いことから、2橋の全113点での測定値の統計処理により判定基準を設定した。全測定値のヒストグラム(度数分布図)と平均値m、標準偏差σの算出結果を図5、図6および表1に示す。

Figure 2014211333
(1) Examination of determination method In the above experimental results, it has been confirmed that the frequency fmax and the amplitude addition value Ys at which the amplitude is maximum change in the frequency analysis result. However, it is not possible to set a quantitative determination reference value. Not done. Therefore, there is no significant difference in the thickness of the A and B bridge members, the PCM material used, the PCM thickness, and the longitudinal elastic wave velocity. The criteria were set by FIG. 5 and FIG. 6 and Table 1 show the calculation results of the histogram (frequency distribution diagram) of all the measured values, the average value m, and the standard deviation σ.
Figure 2014211333

上記の実験結果より、振幅が最大となる周波数fmaxは密着している場合には剥離部17のたわみ振動の周波数よりも高くなることも低くなることも考えられる。また、振幅加算値Ysは密着している場合には、剥離部17が存在する場合よりも小さくなることが確認されている。これらと平均値m、標準偏差σの算出結果より、平均値mから3σ離れたデータが異常値であると考え、振幅が最大となる周波数fmaxは、8.5kHz〜17.6kHzの範囲外、振幅加算値Ysは、32.0以上であれば異常値とする判定基準値を設定した。   From the above experimental results, it is conceivable that the frequency fmax having the maximum amplitude may be higher or lower than the frequency of the flexural vibration of the peeling portion 17 when in close contact. In addition, it has been confirmed that the amplitude addition value Ys is smaller when closely attached than when the peeling portion 17 is present. From these, the calculation result of the average value m, and the standard deviation σ, it is considered that the data 3σ away from the average value m is an abnormal value, and the frequency fmax at which the amplitude is maximum is out of the range of 8.5 kHz to 17.6 kHz. If the amplitude addition value Ys is 32.0 or more, a determination reference value is set as an abnormal value.

(2)測定結果
A橋の全測定点での周波数fmaxの測定結果および判定結果を、図7および表2に、A橋の全測定点での振幅加算値Ysの測定結果および判定結果を、図8および表3に示す。図7および表2が、周期(周波数、振動数)による比較であり、図8および表3が、測定波形の振幅に着目した比較である。

Figure 2014211333
Figure 2014211333
(2) Measurement results The measurement results and determination results of the frequency fmax at all measurement points of the A bridge are shown in FIG. 7 and Table 2, and the measurement results and determination results of the amplitude addition value Ys at all measurement points of the A bridge are shown in FIG. FIG. 8 and Table 3 show. 7 and Table 2 are comparisons by period (frequency, frequency), and FIG. 8 and Table 3 are comparisons focusing on the amplitude of the measured waveform.
Figure 2014211333
Figure 2014211333

測定結果より、A橋は振幅が最大となる周波数fmaxでは2測定点、振幅加算値Ysでは3測定点で異常値と判定された。橋軸方向750mm、横断方向200mmの測定点では、周波数fmaxが正常値、振幅加算値Ysが異常値となり、両者による判定結果が一致しない結果となった。すなわち、周期(周波数、振動数)による比較では、橋軸方向750mm、横断方向200mmでの異常を探査できない。   From the measurement results, the A bridge was determined to be an abnormal value at 2 measurement points at the frequency fmax at which the amplitude was maximum, and at 3 measurement points at the amplitude addition value Ys. At the measurement point in the bridge axis direction of 750 mm and the transverse direction of 200 mm, the frequency fmax is a normal value and the amplitude addition value Ys is an abnormal value, and the determination results by both do not match. That is, in comparison by period (frequency, frequency), it is not possible to search for anomalies in the bridge axis direction of 750 mm and the transverse direction of 200 mm.

判定結果が一致しない原因としては、剥離部17によるたわみ振動の周波数は、[数2]の式に示したとおり、剥離部17が発生している深さ位置や剥離部17の断面寸法によって変化することから、判定基準内の周波数と一致したことにより、周波数fmaxによる判定では異常値と判断できなかったことが考えられる。   The reason why the judgment results do not match is that the frequency of the flexural vibration caused by the peeling portion 17 varies depending on the depth position where the peeling portion 17 is generated and the cross-sectional dimension of the peeling portion 17 as shown in the equation [2]. Therefore, it is conceivable that the determination by the frequency fmax could not be determined as an abnormal value because it coincided with the frequency within the determination criterion.

ここで、[数1]の式と[数2]の式から、多重反射による周波数foと、たわみ振動による周波数fmnとが一致する条件は、[数4]の式の条件となる。ポアソン比νを0.2、Rmn=1となる1次たわみ振動を想定すれば、[数4]の式から[数5]の式が得られる。

Figure 2014211333
Figure 2014211333
Here, from the equations [Equation 1] and [Equation 2], the condition that the frequency fo due to multiple reflection coincides with the frequency fmn due to flexural vibration is the condition of the equation [Equation 4]. Assuming a first order flexural vibration with a Poisson's ratio ν of 0.2 and Rmn = 1, the equation of [Equation 5] is obtained from the equation of [Equation 4].
Figure 2014211333
Figure 2014211333

A橋はPCMの厚さが20mmであり、剥離部17までの深さhは20mmに設定できる。   The bridge A has a PCM thickness of 20 mm, and the depth h to the peeling portion 17 can be set to 20 mm.

また、多重反射による反射面15までの深さDは床版部の厚さから150mm程度である。[数5]の式にこれらを代入すれば、剥離部17の半径aが23mmであれば、多重反射による周波数と、たわみ振動による周波数とが一致する。さらに、判定基準値は平均値mから±3σの周波数を正常値とすることから、たわみ振動が発生しながら異常値と判定されない条件は、剥離部17の半径aが23mmの条件よりも広い条件になる。   The depth D to the reflection surface 15 due to multiple reflection is about 150 mm from the thickness of the floor slab. By substituting these into the equation of [Equation 5], if the radius a of the peeling portion 17 is 23 mm, the frequency due to multiple reflections coincides with the frequency due to flexural vibration. Furthermore, since the determination reference value is a normal value with a frequency of ± 3σ from the average value m, the condition that the bending vibration is not determined as an abnormal value is wider than the condition where the radius a of the peeling portion 17 is 23 mm. become.

以上の結果より、PCMと母材コンクリートとの剥離の有無は、周波数fmaxでは正確な判定ができない場合があり、振幅加算値Ysにより判定することが妥当であると考えられる。   From the above results, the presence or absence of separation between the PCM and the base concrete may not be accurately determined at the frequency fmax, and it is considered appropriate to determine based on the amplitude addition value Ys.

(まとめ)
接着工法でのPCMと母材コンクリートとの剥離状況を、非破壊検査である衝撃弾性波法により確認する方法について検討した。得られた結果を以下に示す。
(Summary)
A method of confirming the peeling state between PCM and base material concrete in the bonding method by a shock elastic wave method which is a nondestructive inspection was examined. The obtained results are shown below.

(1)厚さ20mm、52mm、102mmのPCM板をコンクリート供試体と密着していない状況で変化させると、直径10mm、15mm、20mmの鋼球11の打撃により、たわみ振動が発生することが確認された。   (1) When a 20mm, 52mm, or 102mm thick PCM plate is changed without being in close contact with a concrete specimen, it is confirmed that flexural vibration is generated by the impact of steel balls 11 with a diameter of 10mm, 15mm, and 20mm. It was done.

(2)たわみ振動の周波数は、剥離部17の発生位置や断面寸法で変化する。また、PCMと母材コンクリートとが密着している場合に測定される周波数は、打撃する鋼球11の直径などの条件で変化する。これらから、PCMと母材コンクリートとが密着している場合に測定される周波数と、密着していない場合でのたわみ振動による周波数が一致することも考えられる。   (2) The frequency of flexural vibration varies depending on the position where the peeling portion 17 is generated and the cross-sectional dimensions. Further, the frequency measured when the PCM and the base material concrete are in close contact changes depending on conditions such as the diameter of the steel ball 11 to be struck. From these, it is conceivable that the frequency measured when the PCM and the base concrete are in close contact with the frequency due to the flexural vibration in the case where the PCM is not in close contact.

(3)たわみ振動は時間経過による振幅の減衰が小さい。これから、振幅加算値Ysは、PCM板の厚さや打撃する鋼球11の直径に関係なく、PCM板とコンクリート供試体との密着によって著しく小さくなる変化を示す。   (3) The flexural vibration has a small amplitude attenuation over time. From this, the amplitude addition value Ys shows a change that becomes remarkably small due to the close contact between the PCM plate and the concrete specimen, regardless of the thickness of the PCM plate or the diameter of the steel ball 11 to be hit.

(4)上記の (2) (3)より、周波数のみによる比較ではPCMと母材コンクリートとの剥離状況の判定を誤る場合がある。これに対して、振幅加算値Ysは判定に有効な測定値になると考えられる。実際に、下面増厚工法による補強後15年が経過した実構造物で測定すると、周波数による比較では(2)に示した原因により正確な判定ができない場合があることが確認された。振幅加算値Ysにより判定することが妥当である。   (4) From the above (2) and (3), there is a case where the judgment of the peeling state between the PCM and the base material concrete is wrong in the comparison only by the frequency. On the other hand, the amplitude addition value Ys is considered to be a measurement value effective for determination. Actually, when measuring with an actual structure after 15 years of reinforcement by the bottom surface thickening method, it was confirmed that accurate judgment might not be possible due to the cause shown in (2) in comparison by frequency. It is appropriate to make a determination based on the amplitude addition value Ys.

以上のとおり、測定振動の振幅加算値Ysを利用することで、厚さ20mm〜100mm程度のPCMと母材コンクリートとの剥離状況を客観的に評価できることが確認された。また、本法では、測定値を装置に記録できることから、測定結果を視覚的に捉えることや、経年変化の確認などが可能となり、コンクリート構造物の維持管理において有効な検査方法となる。   As described above, it was confirmed that the peeling state between the PCM having a thickness of about 20 mm to 100 mm and the base material concrete can be objectively evaluated by using the measured vibration amplitude addition value Ys. Further, in this method, since the measurement value can be recorded in the apparatus, it is possible to visually grasp the measurement result and to confirm the secular change, which is an effective inspection method in the maintenance management of the concrete structure.

以上の点をふまえて、本剥離探査方法は、コンクリート内部に剥離部17が存在すると、たわみ18によるたわみ振動が発生し、一方、コンクリート内部に剥離部17が存在しない健全な場合は、縦弾性波14やレイリー波16が発生し、たわみ振動は、縦弾性波14やレイリー波16と比較して振幅値が大きい、という原理を利用して、コンクリート表面10を鋼球11により打撃し、この打撃により発生する振動波形を加速度計12により測定して、探査装置本体13に記録し、この探査装置本体13に内蔵されたソフトウェアにより、測定波形を振幅値の最大値の共通化により標準化し、この標準化した測定波形の振幅値の絶対値を算出し、一定時間内での上記絶対値を加算して振幅加算値Ysを算出し、この振幅加算値Ysを基準値と比較して、この振幅加算値Ysが基準値より大きくなる場合に剥離部17がある、そうでない場合は剥離部17がないと評価する。   Based on the above points, this peeling exploration method generates flexural vibration due to the deflection 18 when the peeling portion 17 is present inside the concrete. On the other hand, when the peeling portion 17 does not exist inside the concrete, the method of longitudinal elasticity Using the principle that the wave 14 and Rayleigh wave 16 are generated and the flexural vibration has a larger amplitude value than the longitudinal elastic wave 14 and Rayleigh wave 16, the concrete surface 10 is hit by the steel ball 11 The vibration waveform generated by the impact is measured by the accelerometer 12 and recorded in the exploration device main body 13. The software built in the exploration device main body 13 standardizes the measurement waveform by sharing the maximum amplitude value, The absolute value of the amplitude value of the standardized measurement waveform is calculated, and the amplitude absolute value Ys is calculated by adding the absolute value within a predetermined time, and the amplitude added value Ys is compared with the reference value to obtain the amplitude. Addition value Ys is standard There is peeling portion 17 when the larger, otherwise evaluates that there is no peeling section 17.

そして、測定波形の振幅に着目したことにより、従来探査技術の周期(周波数、振動数)の相違に着目する方法の問題をなくすことができるとともに、測定波形の振幅値の最大値での標準化、振幅加算値Ysによる評価を行なうことにより、打撃力の強弱による影響をなくすことができ、これらにより探査精度の向上を図れる。さらに、人為的な剥離探査技術と比較して、客観的な評価が可能であり、データ記録により経年比較が可能である。   And by focusing on the amplitude of the measurement waveform, it is possible to eliminate the problem of the method of focusing on the difference in the period (frequency, frequency) of the conventional exploration technique, and to standardize the maximum amplitude value of the measurement waveform, By performing the evaluation based on the amplitude addition value Ys, it is possible to eliminate the influence due to the strength of the striking force, thereby improving the search accuracy. Furthermore, objective evaluation is possible compared to artificial delamination exploration techniques, and year-to-year comparison is possible by data recording.

本発明は、コンクリート構造物の施工、維持管理などに関わる事業者にとって、産業上の利用可能性がある。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention has industrial applicability for business operators involved in construction and maintenance of concrete structures.

10 コンクリート表面
11 打撃具としての鋼球
12 加速度計
13 探査装置本体
14 縦弾性波
16 レイリー波
17 剥離部
18 たわみ
10 Concrete surface
11 Steel balls as striking tools
12 Accelerometer
13 Exploration equipment
14 Longitudinal elastic wave
16 Rayleigh waves
17 Peeling part
18 Deflection

Claims (2)

コンクリート構造物のコンクリート内部に剥離部が存在すると、たわみによるたわみ振動が発生し、コンクリート内部が健全な場合は縦弾性波やレイリー波が発生し、たわみ振動は、縦弾性波やレイリー波と比較して振幅値が大きい特性を利用するコンクリート内部の剥離探査方法であって、
コンクリート表面に打撃力を加えて、この打撃により発生する振動波形を測定して記録し、
この測定波形を振幅値の最大値の共通化により標準化し、
この標準化した測定波形の振幅値の絶対値を算出し、
一定時間内での上記絶対値を加算して振幅加算値を算出し、
この振幅加算値を基準値と比較して、この振幅加算値が基準値より大きくなる場合に剥離があると評価する
ことを特徴とするコンクリート内部の剥離探査方法。
If there is an exfoliation part inside the concrete of a concrete structure, flexural vibration due to flexure occurs, and if the concrete interior is healthy, longitudinal elastic waves and Rayleigh waves are generated, and flexural vibration is compared with longitudinal elastic waves and Rayleigh waves. A method for exploring delamination inside concrete using a characteristic having a large amplitude value,
Apply striking force to the concrete surface, measure and record the vibration waveform generated by this striking,
Standardize this measurement waveform by sharing the maximum amplitude value,
Calculate the absolute value of the amplitude value of this standardized measurement waveform,
Add the absolute value within a certain time to calculate the amplitude addition value,
A method for exploring delamination inside concrete, wherein the amplitude addition value is compared with a reference value, and evaluation is made that there is delamination when the amplitude addition value is greater than the reference value.
コンクリート構造物のコンクリート内部に剥離部が存在すると、たわみによるたわみ振動が発生し、コンクリート内部が健全な場合は縦弾性波やレイリー波が発生し、たわみ振動は、縦弾性波やレイリー波と比較して振幅値が大きい特性を利用するコンクリート内部の剥離探査装置であって、
コンクリート表面を打撃する打撃具と、
この打撃により発生する振動波形を測定する加速度計と、
この加速度計により測定した測定波形を記録し、この測定波形を振幅値の最大値の共通化により標準化し、この標準化した測定波形の振幅値の絶対値を算出し、一定時間内での上記絶対値を加算して振幅加算値を算出し、この振幅加算値を基準値と比較して、この振幅加算値が基準値より大きくなる場合に剥離があると評価する携帯可能な探査装置本体と
を具備したことを特徴とするコンクリート内部の剥離探査装置。
If there is an exfoliation part inside the concrete of a concrete structure, flexural vibration due to flexure occurs, and if the concrete interior is healthy, longitudinal elastic waves and Rayleigh waves are generated, and flexural vibration is compared with longitudinal elastic waves and Rayleigh waves. A delamination exploration device inside concrete that uses a characteristic with a large amplitude value,
An impact tool for striking the concrete surface;
An accelerometer that measures the vibration waveform generated by this impact,
Record the measurement waveform measured by this accelerometer, standardize this measurement waveform by sharing the maximum value of the amplitude value, calculate the absolute value of the amplitude value of this standardized measurement waveform, and calculate the above absolute value within a certain time A portable exploration device body that calculates an amplitude addition value by adding the values, compares the amplitude addition value with a reference value, and evaluates that there is separation when the amplitude addition value becomes larger than the reference value. A delamination exploration device inside concrete characterized by comprising.
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