JP2016191666A - Specification method of fragile portion of concrete - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コンクリートのデジタル画像を解析して、ブリーディングにより生じたコンクリートの脆弱部分を識別する方法に関する。 The present invention relates to a method for identifying a fragile portion of concrete caused by bleeding by analyzing a digital image of the concrete.
コンクリートの主な構成材料である水、セメント、および骨材の比重は、それぞれ１．０、３．２、および２．５程度と大きく異なる。したがって、フレッシュコンクリート内では、セメントと骨材が沈降し、水は上昇して構成材料が分離するブリーディングが生じ易い。この上昇した水により、コンクリートの上層部では水セメント比が大きくなり、またセメントペーストと、骨材および鉄筋との界面に空隙が生じて界面の付着力が弱くなり、コンクリートの強度や耐久性が低下する。そのため、ＪＡＳＳ ５「水密コンクリート」では、ブリーディングの上限を０．３ｃｍ３／ｃｍ２と制限している。 The specific gravity of water, cement, and aggregate, which are the main constituent materials of concrete, is significantly different from about 1.0, 3.2, and 2.5, respectively. Therefore, in the fresh concrete, the cement and the aggregate are settled, the water rises, and bleeding that the constituent materials are separated easily occurs. This increased water increases the water-cement ratio in the upper part of the concrete, and voids are created at the interface between the cement paste and the aggregates and reinforcing bars, weakening the adhesiveness of the interface, and improving the strength and durability of the concrete. descend. Therefore, in JASS 5 “watertight concrete”, the upper limit of bleeding is limited to 0.3 cm 3 / cm 2 .
従来、コンクリートの脆弱化の程度を測る方法として、現場透気試験方法やコア抜きしたコンクリートの中性化等の耐久性試験が知られている。ちなみに、現場透気試験方法とは、コンクリートに孔を設けて、空気を吸入するためのアタッチメントを取り付けるか、またはコンクリート表面にチャンバーを取り付けた後、空気を吸引または加圧して、所定の圧力に戻るまでの経過時間を測定し、透気性を評価する方法である。しかし、現場透気試験方法は相対的な評価であるため、異なる試験条件や試験装置による測定結果は比較できない。また、コア抜きしたコンクリートの耐久性試験では、コンクリートの中性化の進行等に時間がかかるほか、脆弱部分の定量化は困難である。
また、特許文献１では、打撃具によりコンクリート構造物の表面に打撃を加えながら、コンクリート構造物に沿って移動すると同時に、打撃具によるコンクリート表面の打撃時に発生する打撃音を検出し、検出した打撃音の処理により、コンクリート構造物の内部欠陥の有無を識別して診断する方法が提案されている。しかし、打撃音では、ブリーディングによる脆弱部分の深さを、定量的に把握するのは難しい。
Conventionally, as a method for measuring the degree of weakening of concrete, an on-site air permeability test method and a durability test such as neutralization of cored concrete are known. By the way, the on-site air permeability test method is to provide holes in the concrete and attach an attachment for inhaling air, or attach a chamber to the concrete surface, and then suck or pressurize the air to a predetermined pressure. This is a method of measuring the elapsed time until returning and evaluating the air permeability. However, since the on-site air permeability test method is a relative evaluation, the measurement results by different test conditions and test equipment cannot be compared. In addition, in the durability test of cored concrete, it takes time to progress the neutralization of the concrete, and it is difficult to quantify the fragile portion.
Moreover, in patent document 1, while striking the surface of a concrete structure with a striking tool, while moving along a concrete structure, the striking sound generated at the time of striking the concrete surface with a striking tool is detected, and the detected striking is detected. A method of identifying and diagnosing the presence or absence of internal defects in a concrete structure by processing sound has been proposed. However, with the hitting sound, it is difficult to quantitatively grasp the depth of the fragile part due to bleeding.
したがって、本発明は、ブリーディングにより生じたコンクリートの脆弱部分を、簡易かつ定量的に識別できる方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a method capable of easily and quantitatively identifying a fragile portion of concrete caused by bleeding.
本発明者は、前記目的にかなうコンクリートの脆弱部分の識別方法を検討した結果、ブリーディングにより水セメント比が大きくなった脆弱部分は、乾燥ひずみが大きいこと、またデジタル画像相関法を用いれば、脆弱部分の識別が容易で、かつ脆弱部分の深さを簡易に定量できること等を見い出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明は下記の構成を有するコンクリートの脆弱部分の識別方法である。 As a result of studying a method for identifying a fragile portion of concrete that meets the above-mentioned purpose, the present inventor found that a fragile portion having a large water-cement ratio due to bleeding has a large dry strain, and if a digital image correlation method is used, the fragile portion is fragile. The present invention has been completed by finding out that the part can be easily identified and the depth of the fragile part can be easily quantified. That is, the present invention is a method for identifying a fragile portion of concrete having the following configuration.
［１］下記（Ａ）〜（Ｄ）工程を経て得られた収縮ひずみの深さ方向の変化を調べて、収縮ひずみが変化している部分をコンクリートの脆弱部分として識別する、コンクリートの脆弱部分の識別方法。
（Ａ）コンクリート供試体、または、コンクリート構造物から採取したコア供試体を乾燥する前に、該供試体の深さ方向の面のデジタル画像を取得する、乾燥前の画像取得工程
（Ｂ）前記コンクリート供試体、または前記コア供試体を乾燥する、乾燥工程
（Ｃ）前記乾燥した後に、前記乾燥したコンクリート供試体、または前記乾燥したコア供試体の、深さ方向の面のデジタル画像を取得する、乾燥後の画像取得工程
（Ｄ）前記乾燥前および乾燥後のデジタル画像を用いて、デジタル画像相関法により収縮ひずみを算出する、収縮ひずみの算出工程
［２］前記乾燥期間が１日以上である、前記［１］に記載のコンクリートの脆弱部分の識別方法。
［３］前記収縮ひずみが変化している部分が、各深さの収縮ひずみの値（ε）と、深さ方向の収縮ひずみが一定になる深さの収縮ひずみの値（ε０）との比（ε／ε０）が１．３以上となる部分である、前記［１］に記載のコンクリートの脆弱部分の識別方法。
[1] A fragile portion of concrete in which changes in the depth direction of shrinkage strain obtained through the following steps (A) to (D) are examined and a portion where the shrinkage strain is changed is identified as a fragile portion of concrete. Identification method.
(A) Before drying the concrete specimen or the core specimen collected from the concrete structure, a digital image of the surface in the depth direction of the specimen is obtained. Drying the concrete specimen or the core specimen, drying step (C) After the drying, obtain a digital image of the surface in the depth direction of the dried concrete specimen or the dried core specimen. Image acquisition step after drying (D) Using the digital images before and after drying, the shrinkage strain is calculated by the digital image correlation method [2] The drying period is 1 day or more The method for identifying a fragile portion of concrete according to [1].
[3] The portion where the shrinkage strain is changed is the difference between the shrinkage strain value at each depth (ε) and the depth shrinkage strain value at which the shrinkage strain in the depth direction is constant (ε 0 ). The method for identifying a fragile portion of concrete according to the above [1], wherein the ratio (ε / ε 0 ) is a portion of 1.3 or more.
本発明のコンクリートの脆弱部分の識別方法によれば、脆弱部分を簡易かつ定量的に識別することができる。 According to the method for identifying a weak portion of concrete according to the present invention, the weak portion can be easily and quantitatively identified.
本発明のコンクリートの脆弱部分の識別方法は、前記のとおり、（Ａ）乾燥前の画像取得工程、（Ｂ）乾燥工程、（Ｃ）乾燥後の画像取得工程、および（Ｄ）収縮ひずみの算出工程を経て得られた収縮ひずみの深さ方向の変化を調べて、収縮ひずみが変化している部分をコンクリートの脆弱部分として識別する、コンクリートの脆弱部分の識別方法である。
以下、本発明を前記各工程に分けて詳細に説明する。
The identification method of the weak part of the concrete of this invention is as above-mentioned. (A) Image acquisition process before drying, (B) Drying process, (C) Image acquisition process after drying, and (D) Calculation of shrinkage strain This is a method for identifying a fragile portion of concrete, in which a change in the depth direction of the shrinkage strain obtained through the process is examined and a portion where the shrinkage strain is changed is identified as a fragile portion of concrete.
Hereinafter, the present invention will be described in detail for each of the steps.
（Ａ）乾燥前および（Ｃ）乾燥後の画像取得工程
該工程は、コンクリート供試体、または、コンクリート構造物から採取したコア供試体を乾燥する前および乾燥した後に、該供試体の深さ方向の面のデジタル画像を取得する工程である。
ここで、乾燥前の供試体の画像取得時に、画像の取得面に水分が付着していると、色のコントラストが小さくなり、また色むらが生じて、乾燥後に取得した画像との相関性が著しく低下する場合がある。この相関性の低下を避けるため、画像取得前に、乾燥前の供試体の撮影面に圧縮空気等を噴射して撮影面の水分を除去するか、または撮影面から水分がなくなるまで静置して風乾するなどの前処理を行う。なお、当該前処理は、画像の取得面に水分が付着している場合に行う任意の処理であり、前記（Ｂ）乾燥工程には含まれない。
前記コンクリートは、特に制限されず、普通コンクリート、水密コンクリート、暑中コンクリート、寒中コンクリート、マスコンクリート、流動化コンクリート、高流動コンクリート、高強度コンクリート、低発熱コンクリート、膨張コンクリート、プレストレストコンクリート、低収縮コンクリート、繊維補強コンクリート、軽量コンクリート、およびポリマーコンクリート等が挙げられる。
また、前記供試体の大きさは、特に制限されないが、粗骨材の大きさを考慮すると、好ましくは、深さ方向で１０ｃｍ以上である。また、供試体の幅は、特に制限されないが、粗骨材の大きさや収縮ひずみの測定精度を考慮すると、好ましくは１０ｃｍ以上である。
好ましくは一辺が１０ｃｍ以上の直方体、または直径および高さが１０ｃｍ以上の円柱である。
良好なデジタル画像を取得するためには、前記供試体の切断時に生じる凹凸が±１ｍｍ以内になるように、平滑（平坦）に切断する。収縮ひずみが供試体の形状の影響を受けることなく、均等に生じるためには前記供試体の形状は、好ましくは平板である。また、前記供試体の厚さは、ひび割れによる破損の防止を考慮すると、好ましくは１ｃｍ以上であり、また、乾燥に要する期間を考慮すると、好ましくは５ｃｍ以下である。
既設の実構造物について評価を行う場合は、コンクリートの上面から深さ方向に沿ってコア抜きして供試体を採取する。
構築しようとするコンクリート構造物について評価を行う場合は、使用するコンクリートを用いて、別途、供試体を作製しておき、硬化後に断面を取得する。
(A) Before drying and (C) Image acquisition step after drying This step is performed before and after drying a concrete specimen or a core specimen taken from a concrete structure. This is a step of acquiring a digital image of the surface.
Here, when the image of the specimen before drying is acquired, if moisture is attached to the acquisition surface of the image, the color contrast becomes small and color unevenness occurs, and there is a correlation with the image acquired after drying. It may be significantly reduced. In order to avoid this decrease in correlation, before the image is acquired, either compressed air or the like is jetted onto the imaging surface of the specimen before drying to remove the moisture on the imaging surface, or it is left to stand until there is no moisture on the imaging surface. Pre-treatment such as air drying. The pre-processing is an arbitrary processing performed when moisture is attached to the image acquisition surface, and is not included in the (B) drying step.
The concrete is not particularly limited, ordinary concrete, water-tight concrete, summer concrete, cold concrete, mass concrete, fluidized concrete, high fluid concrete, high strength concrete, low heat concrete, expanded concrete, prestressed concrete, low shrinkage concrete, Examples thereof include fiber reinforced concrete, lightweight concrete, and polymer concrete.
The size of the specimen is not particularly limited, but is preferably 10 cm or more in the depth direction in consideration of the size of the coarse aggregate. The width of the specimen is not particularly limited, but is preferably 10 cm or more in consideration of the size of the coarse aggregate and the measurement accuracy of the shrinkage strain.
Preferably, it is a rectangular parallelepiped having a side of 10 cm or more, or a cylinder having a diameter and a height of 10 cm or more.
In order to obtain a good digital image, the sample is cut smoothly (flat) so that the unevenness generated when the specimen is cut is within ± 1 mm. In order for shrinkage strain to occur evenly without being affected by the shape of the specimen, the shape of the specimen is preferably a flat plate. The thickness of the specimen is preferably 1 cm or more in consideration of prevention of damage due to cracks, and preferably 5 cm or less in consideration of the period required for drying.
When evaluating an existing actual structure, remove the core from the top surface of the concrete along the depth direction and collect the specimen.
When evaluating a concrete structure to be constructed, a specimen is separately prepared using the concrete to be used, and a cross section is obtained after curing.
（Ｂ）供試体の乾燥工程
該工程は、前記コンクリート供試体、または前記コア供試体を乾燥する工程である。
本発明における供試体の乾燥温度は、特に制限されないが、前記供試体の乾燥の速さを考慮すると、好ましくは１５℃以上、より好ましくは２０℃以上である。
また、本発明における供試体の乾燥期間は、特に制限されないが、前記切断された供試体の厚さや乾燥条件を考慮すると、好ましくは１日以上、より好ましくは３日以上、さらに好ましくは７日以上である。例えば、一般的なコンクリート供試体の乾燥条件である２０℃および相対湿度６０％の環境下であれば、供試体の乾燥期間は７日である。
後掲の図２に示すように、乾燥期間が７日で、ブリーディングがあった脆弱部分は、ブリーディングがなかった部分と比べて、乾燥による収縮ひずみが大きくなる。本発明は、この特異な知見に基づくものである。
また、乾燥期間が１日では、ブリーディングがあった脆弱部分の収縮ひずみの変化は、乾燥期間が７日の場合と比べ小さいものの、コンクリートの脆弱部分を識別することは可能である。
(B) Drying process of specimen The process is a process of drying the concrete specimen or the core specimen.
The drying temperature of the specimen in the present invention is not particularly limited, but is preferably 15 ° C. or higher, more preferably 20 ° C. or higher in consideration of the drying speed of the specimen.
In addition, the drying period of the specimen in the present invention is not particularly limited, but in consideration of the thickness of the cut specimen and the drying conditions, it is preferably 1 day or more, more preferably 3 days or more, and even more preferably 7 days. That's it. For example, in an environment of 20 ° C. and 60% relative humidity, which are typical drying conditions for concrete specimens, the drying period of the specimens is 7 days.
As shown in FIG. 2 later, the shrinkage strain due to drying is larger in the fragile part where the drying period is 7 days and there is no bleeding than in the part where there is no bleeding. The present invention is based on this unique finding.
Further, when the drying period is one day, the change in shrinkage strain of the fragile portion where bleeding has occurred is smaller than that when the drying period is seven days, but the fragile portion of concrete can be identified.
（Ｄ）収縮ひずみの算出工程、
該工程は、乾燥前および乾燥後の供試体のデジタル画像に基づき、デジタル画像相関法を用いて、乾燥後の供試体の収縮ひずみを算出する工程である。
前記デジタル画像相関法は、収縮ひずみによる変形の前後（乾燥の前後）に取得したデジタル画像の輝度値の分布に基づいて、供試体上の各位置の移動量を算出し収縮ひずみに変換する方法である。
具体的には、以下の計算過程を経て収縮ひずみを算出する。
（i）変形前（乾燥前）のデジタル画像において、任意の位置を中心とするサブセット内の輝度値分布を求める。
（ii）変形後（乾燥後）のデジタル画像の輝度値分布と最も相関性が高い輝度値分布を有する、変形前（乾燥前）のデジタル画像のサブセットを探索し、その中心点を着目点が変位した後の位置として捉えて、着目点から該中心点へ変位した量を算出し、さらに該変位した量を収縮ひずみに変換する。なお、変形前後（乾燥前後）のサブセットの相関性は、下記（１）式の相関係数Ｒを用いて表す。
This step is a step of calculating the shrinkage strain of the specimen after drying using the digital image correlation method based on the digital images of the specimen before and after drying.
The digital image correlation method is a method of calculating the amount of movement of each position on the specimen based on the distribution of luminance values of the digital image obtained before and after deformation due to shrinkage strain (before and after drying) and converting it into shrinkage strain. It is.
Specifically, the shrinkage strain is calculated through the following calculation process.
(I) In a digital image before deformation (before drying), a luminance value distribution in a subset centering on an arbitrary position is obtained.
(Ii) A search is made for a subset of digital images before deformation (before drying) having a luminance value distribution having the highest correlation with the luminance value distribution of the digital image after deformation (after drying). The amount of displacement from the point of interest to the center point is calculated, and the amount of displacement is converted into contraction strain. The correlation between the subsets before and after deformation (before and after drying) is expressed using the correlation coefficient R in the following equation (1).
ただし、実際は、矩形に設定した変形前（乾燥前）のサブセットに対し、変形後（乾燥後）のデジタル画像そのものが変形しているため、サブセットが矩形にならない場合がある。この場合、これを補正するため、サブセット内部において変位勾配が一定と仮定して、変形前後（乾燥前後）の座標(x,y)および(x*,y*)には下記（２）式を用いる。
（Ｅ）コンクリートの脆弱部分の識別
本発明において、脆弱部分を識別するための指標は、以下の（１）収縮ひずみの変化と、（２）各深さの収縮ひずみの値（ε）／深さ方向の収縮ひずみ（深さ方向に沿って収縮ひずみ）が一定になる深さの収縮ひずみの値（ε０）との比（ε／ε０）の２つがある。
（１）収縮ひずみの変化（第１の指標）
収縮ひずみの変化を前記指標として用いて、収縮ひずみが変化している領域を、ブリーディングがあった脆弱部分として識別する。これを後掲の図２を例にして説明すると、収縮ひずみが変化している領域は、図２から深さが０〜６０ｍｍの領域であることが明確であり、したがって、該領域をコンクリートの脆弱部分として識別する。
(E) Identification of fragile part of concrete In the present invention, the index for identifying the fragile part is as follows: (1) Change in shrinkage strain and (2) Shrinkage strain value at each depth (ε) / depth There are two ratios ([epsilon] / [epsilon] 0 ) to the value ([epsilon] 0 ) of the shrinkage strain at the depth where the shrinkage strain in the vertical direction (shrinkage strain along the depth direction) is constant.
(1) Change in shrinkage strain (first index)
Using the change in shrinkage strain as the index, the region where the shrinkage strain is changing is identified as a fragile portion where bleeding has occurred. This will be explained with reference to FIG. 2 as an example. It is clear from FIG. 2 that the region where the shrinkage strain is changed is a region having a depth of 0 to 60 mm. Identify as vulnerable.
（２）ε／ε０（第２の指標）
前記ε／ε０について、以下、順を追って説明する。
（i）深さ方向の収縮ひずみ（ε）に変化がなく、明らかに非脆弱部分である深さの収縮ひずみを基準値（ε０）として採用する。
（ii）次に、ε／ε０を算出して該比を指標に用い、コンクリートの脆弱部分を識別する。
これを、図２を例にして具体的に説明する。
（i）乾燥期間１日と乾燥期間７日の乾燥ひずみが一定になる６０ｍｍよりも、深い所に位置する上面から深さ８０ｍｍのところは、明らかに非脆弱部分であるから、該深さの収縮ひずみ２００μをε０として採用する。
（ii）次に、ε／ε０を算出する。ここで、εは、例えば、各深さ±５ｍｍで、かつ幅１０ｍｍの範囲の収縮ひずみの平均値を採用する。
次に、脆弱部分を識別するために用いるε／ε０の値の決定方法について説明する。
図３は、前記算出したε／ε０を縦軸に、上面からの深さを横軸にして作成したグラフである。図３から分かるように、ε／ε０は、上面から深さ６０ｍｍよりも深いところでは約１．０であるが、上面から深さ６０ｍｍ未満では１．０よりも大きく、約１．３以上の値を示す。
ところで、材料設計の分野では、コンクリートを構成する各材料のばらつきを考慮して、一般に、安全係数として１．３を採用している。そして、材料設計に際し、当該数値を用いて圧縮強度等のコンクリートの物性を補正して、材料の安全性を担保している。
そこで、例えば、ε／ε０の値の決定に、当該安全係数の技術思想と数値を取り入れて、脆弱部分を識別するための指標であるε／ε０の値を１．３に定めると、上面から深さ６０ｍｍ未満の領域では、１．３を上回る収縮ひずみが生じているから、該領域を脆弱部分として明確かつ合理的に識別することができる。
(2) ε / ε 0 (second index)
Hereinafter, ε / ε 0 will be described step by step.
(I) The shrinkage strain (ε) in the depth direction does not change, and the shrinkage strain at the depth that is clearly a non-fragile portion is adopted as the reference value (ε 0 ).
(Ii) Next, ε / ε 0 is calculated, and the ratio is used as an index to identify a fragile portion of concrete.
This will be specifically described with reference to FIG.
(I) Since the place where the depth is 80 mm from the upper surface located deeper than 60 mm where the drying strain becomes constant at the drying period of 1 day and the drying period of 7 days, it is clearly a non-fragile part. shrinkage strain 200μ to adopt as ε 0.
(Ii) Next, ε / ε 0 is calculated. Here, for ε, for example, an average value of shrinkage strain in a range of each depth ± 5 mm and width 10 mm is adopted.
Next, a method for determining the value of ε / ε 0 used to identify the weak part will be described.
3, the epsilon / epsilon 0 that the calculated vertical axis is a graph prepared by the depth from the upper surface to the horizontal axis. As can be seen from FIG. 3, ε / ε 0 is about 1.0 at a depth deeper than 60 mm from the upper surface, but is larger than 1.0 at a depth less than 60 mm from the upper surface, and is about 1.3 or more. Indicates the value of.
By the way, in the field of material design, 1.3 is generally adopted as a safety factor in consideration of variations of materials constituting the concrete. And in material design, the physical property of concrete, such as compressive strength, is correct | amended using the said numerical value, and the safety | security of material is ensured.
Therefore, for example, to determine the value of epsilon / epsilon 0, incorporating spirit and value of the safety factor, when determining the value of epsilon / epsilon 0 is an index for identifying the weakened portions to 1.3, In a region having a depth of less than 60 mm from the upper surface, a shrinkage strain exceeding 1.3 is generated, so that the region can be clearly and rationally identified as a fragile portion.
（Ｆ）コンクリートの脆弱部分の補修方法
本発明の識別方法を用いて識別したコンクリートの脆弱部分の補修方法は、例えば、識別したコンクリートの脆弱部分を斫った後に、コンクリートやモルタルを用いて修復する方法、樹脂を用いて表面被覆する方法、撥水剤等を用いて表面改質する方法、および電気防食等の方法が挙げられる。また、コンクリートの脆弱部分に薬剤を浸透させて脆弱部分を強化することもできる。
(F) Method for repairing a weak portion of concrete The repair method for a weak portion of concrete identified by using the identification method of the present invention is, for example, repairing using a concrete or mortar after scrambling the identified weak portion of concrete. A surface coating method using a resin, a surface modification method using a water repellent and the like, and a method such as cathodic protection. Moreover, a fragile part can also be strengthened by making a chemical | medical agent osmose | permeate the fragile part of concrete.
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。
１．使用した材料および配合
表１に示す材料を使用して、表２に示すコンクリートを作製した。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited to these Examples.
1. Materials Used and Mixing Concretes shown in Table 2 were produced using the materials shown in Table 1.
２．コンクリートの脆弱部分の識別
以下、該識別を前記各工程等に分けて説明する。
（ａ）画像取得工程
表２に示す配合のコンクリートを型枠（縦４０ｃｍ、横４０ｃｍ、深さ４０ｃｍ）に打設した後、７日間湿布養生して脱型し、コンクリートを作製した。次に、該コンクリートを深さ方向に切断して、縦４０ｃｍ、横（厚さ）５ｃｍ、深さ４０ｃｍの供試体を採取した。
次に、該供試体の深さ方向の面を、圧縮空気を用いて付着している水分を飛ばした後、スキャナーを用いて走査してデジタル画像（縦２０ｃｍ、深さ４０ｃｍ）を取得した。その後、該供試体を２０℃、相対湿度６０％の恒温恒湿槽内に、１日および７日間載置して乾燥させ、再度、該供試体の深さ方向の面を、スキャナーを用いて走査してデジタル画像を取得した。
2. Identification of fragile portions of concrete Hereinafter, the identification will be described separately for each of the steps.
(A) Image acquisition process Concrete having the composition shown in Table 2 was placed in a formwork (length 40 cm, width 40 cm, depth 40 cm), then cured for 7 days and demolded to produce concrete. Next, the concrete was cut in the depth direction, and specimens having a length of 40 cm, a width (thickness) of 5 cm, and a depth of 40 cm were collected.
Next, the surface in the depth direction of the specimen was blown away with moisture adhering using compressed air, and then scanned using a scanner to obtain a digital image (vertical 20 cm, depth 40 cm). Thereafter, the specimen is placed in a constant temperature and humidity chamber of 20 ° C. and a relative humidity of 60% for 1 day and 7 days to dry, and the surface in the depth direction of the specimen is again used with a scanner. A digital image was acquired by scanning.
（ｂ）収縮ひずみの算出工程
前記取得したデジタル画像を、画像解析用ソフトウェアdigital（Correlated solutions社製）を用いて解析し、供試体の収縮ひずみを算出した。具体的には、以下の計算過程を経て収縮ひずみを算出した。
（i）乾燥前と乾燥後の供試体のデジタル画像において、任意の位置を中心とするサブセット内の輝度値分布を求めた。
（ii）乾燥後の供試体のデジタル画像の輝度値分布と最も相関性が高い輝度値分布を有する、乾燥前のデジタル画像のサブセットを探索し、その中心点を着目点が移動（変位）した後の位置として捉えて、着目点から該中心点へ移動した距離（変位量）を算出し、さらに該移動した距離を収縮ひずみに変換した。
なお、乾燥前および乾燥後の供試体のデジタル画像におけるサブセットの相関性は、前記（１）式の相関係数Ｒを用いた。また、乾燥前および乾燥後の座標(x,y)および(x*,y*)は前記（２）式を用いた。
(B) Calculation process of shrinkage strain The acquired digital image was analyzed using image analysis software digital (manufactured by Correlated Solutions), and the shrinkage strain of the specimen was calculated. Specifically, the shrinkage strain was calculated through the following calculation process.
(I) In the digital image of the specimen before and after drying, the luminance value distribution in the subset centered at an arbitrary position was obtained.
(Ii) A subset of the digital image before drying having the luminance value distribution having the highest correlation with the luminance value distribution of the digital image of the specimen after drying was searched, and the point of interest moved (displaced) at the center point. The distance (displacement) moved from the point of interest to the center point was calculated as a later position, and the moved distance was further converted into contraction strain.
The correlation coefficient R in the above equation (1) was used for the correlation between the subsets in the digital image of the specimen before and after drying. Further, the coordinates (x, y) and (x * , y * ) before and after drying are obtained by using the above equation (2).
乾燥期間が１日および７日の前記デジタル画像を図１に示す。乾燥期間が長い程、脆弱部分がより鮮明になる。次に、横軸が上面からの深さ、縦軸が該深さにおける収縮ひずみである図２のグラフを作成した。 The digital images with a drying period of 1 day and 7 days are shown in FIG. The longer the drying period, the clearer the fragile parts. Next, the graph of FIG. 2 was created in which the horizontal axis represents the depth from the upper surface and the vertical axis represents the shrinkage strain at the depth.
（ｃ）脆弱部分の識別
脆弱部分を識別するための指標として、収縮ひずみの変化を用いると、前記のとおり、図２から、深さ方向の収縮ひずみが変化している領域の深さは０〜６０ｍｍの領域であるから、該領域が脆弱部分であると識別できる。また、脆弱部分を識別するための指標としてε／ε０（値は１．３）を用いると、前記のとおり、図３から、上面から深さ６０ｍｍ未満の領域は１．３を上回るから、該領域が脆弱部分であると識別できる。
(C) Identification of fragile portion When a change in contraction strain is used as an index for identifying a fragile portion, as described above, the depth of the region where the contraction strain in the depth direction is changed is 0 as shown in FIG. Since it is an area | region of -60 mm, this area | region can be identified as a weak part. In addition, when ε / ε 0 (value is 1.3) is used as an index for identifying the fragile portion, as described above, from FIG. 3, the region less than 60 mm in depth from the upper surface exceeds 1.3. It can be identified that the area is a vulnerable part.
以上述べたように、本発明のコンクリートの脆弱部分の識別方法は、ブリーディングにより生じたコンクリートの脆弱部分を、簡易かつ定量的に識別することができる
As described above, the method for identifying a weak portion of concrete according to the present invention can easily and quantitatively identify a weak portion of concrete caused by bleeding.
Claims (3)
（Ａ）コンクリート供試体、または、コンクリート構造物から採取したコア供試体を乾燥する前に、該供試体の深さ方向の面のデジタル画像を取得する、乾燥前の画像取得工程
（Ｂ）前記コンクリート供試体、または前記コア供試体を乾燥する、乾燥工程
（Ｃ）前記乾燥した後に、前記乾燥したコンクリート供試体、または前記乾燥したコア供試体の、深さ方向の面のデジタル画像を取得する、乾燥後の画像取得工程
（Ｄ）前記乾燥前および乾燥後のデジタル画像を用いて、デジタル画像相関法により収縮ひずみを算出する、収縮ひずみの算出工程 A method for identifying a fragile portion of concrete, in which changes in the depth direction of shrinkage strain obtained through the following steps (A) to (D) are examined, and a portion where the shrinkage strain is changed is identified as a fragile portion of concrete. .
(A) Before drying the concrete specimen or the core specimen collected from the concrete structure, a digital image of the surface in the depth direction of the specimen is obtained. Drying the concrete specimen or the core specimen, drying step (C) After the drying, obtain a digital image of the surface in the depth direction of the dried concrete specimen or the dried core specimen. , Image acquisition step after drying (D) Calculation step of shrinkage strain by using the digital image before and after drying to calculate shrinkage strain by digital image correlation method
The portion where the shrinkage strain changes is the ratio (ε) between the shrinkage strain value (ε) at each depth and the shrinkage strain value (ε 0 ) at a depth where the shrinkage strain in the depth direction is constant. The method for identifying a fragile portion of concrete according to claim 1, wherein / ε 0 ) is a portion of 1.3 or more.
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018155023A (en) * | 2017-03-17 | 2018-10-04 | 太平洋セメント株式会社 | Prediction method of crack occurrence timing, and early detection method of alkali-silica reaction |
| CN109187600A (en) * | 2018-08-13 | 2019-01-11 | 中国地质调查局西安地质调查中心 | A method of soil body structure angle value is calculated using iconology parameter |
| CN110360979A (en) * | 2019-07-04 | 2019-10-22 | 哈尔滨工业大学（深圳） | A kind of distress in concrete monitoring method and system |
| JP2019184548A (en) * | 2018-04-17 | 2019-10-24 | 株式会社竹中工務店 | Test device, test method, and test program |
| WO2019223539A1 (en) * | 2018-05-24 | 2019-11-28 | 长安大学 | Method for evaluating construction process effect of priming oil on asphalt pavement with semi-rigid base |
| WO2020059524A1 (en) * | 2018-09-19 | 2020-03-26 | 京セラ株式会社 | Observation method and observation device |
| WO2020059523A1 (en) * | 2018-09-19 | 2020-03-26 | 京セラ株式会社 | Observation method and observation device |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006275698A (en) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Railway Technical Res Inst | Method of measuring internal strain of concrete structure, and the concrete structure |
| JP2007170955A (en) * | 2005-12-21 | 2007-07-05 | Nagasaki Univ | Displacement/distortion measurement method, and displacement/distortion measuring device |
| JP2012103057A (en) * | 2010-11-09 | 2012-05-31 | Taiheiyo Cement Corp | Method for predicting drying shrinkage strain of concrete |
| JP2014085156A (en) * | 2012-10-19 | 2014-05-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Strain measuring method and strain measuring system |
| CN104330023A (en) * | 2014-10-15 | 2015-02-04 | 浙江大学 | Acquisition system and identification method of concrete surface initial crack information |
-
2015
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006275698A (en) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Railway Technical Res Inst | Method of measuring internal strain of concrete structure, and the concrete structure |
| JP2007170955A (en) * | 2005-12-21 | 2007-07-05 | Nagasaki Univ | Displacement/distortion measurement method, and displacement/distortion measuring device |
| JP2012103057A (en) * | 2010-11-09 | 2012-05-31 | Taiheiyo Cement Corp | Method for predicting drying shrinkage strain of concrete |
| JP2014085156A (en) * | 2012-10-19 | 2014-05-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Strain measuring method and strain measuring system |
| CN104330023A (en) * | 2014-10-15 | 2015-02-04 | 浙江大学 | Acquisition system and identification method of concrete surface initial crack information |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018155023A (en) * | 2017-03-17 | 2018-10-04 | 太平洋セメント株式会社 | Prediction method of crack occurrence timing, and early detection method of alkali-silica reaction |
| JP7160254B2 (en) | 2018-04-17 | 2022-10-25 | 株式会社竹中工務店 | Test equipment, test method and test program |
| JP2019184548A (en) * | 2018-04-17 | 2019-10-24 | 株式会社竹中工務店 | Test device, test method, and test program |
| WO2019223539A1 (en) * | 2018-05-24 | 2019-11-28 | 长安大学 | Method for evaluating construction process effect of priming oil on asphalt pavement with semi-rigid base |
| CN109187600A (en) * | 2018-08-13 | 2019-01-11 | 中国地质调查局西安地质调查中心 | A method of soil body structure angle value is calculated using iconology parameter |
| CN109187600B (en) * | 2018-08-13 | 2021-06-22 | 中国地质调查局西安地质调查中心 | Method for calculating soil structure degree value by using imaging parameters |
| WO2020059523A1 (en) * | 2018-09-19 | 2020-03-26 | 京セラ株式会社 | Observation method and observation device |
| WO2020059524A1 (en) * | 2018-09-19 | 2020-03-26 | 京セラ株式会社 | Observation method and observation device |
| JPWO2020059523A1 (en) * | 2018-09-19 | 2021-08-30 | 京セラ株式会社 | Observation method and observation device |
| JPWO2020059524A1 (en) * | 2018-09-19 | 2021-08-30 | 京セラ株式会社 | Observation method and observation device |
| JP7064611B2 (en) | 2018-09-19 | 2022-05-10 | 京セラ株式会社 | Observation method and observation device |
| JP7064610B2 (en) | 2018-09-19 | 2022-05-10 | 京セラ株式会社 | Observation method and observation device |
| CN110360979A (en) * | 2019-07-04 | 2019-10-22 | 哈尔滨工业大学（深圳） | A kind of distress in concrete monitoring method and system |
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