JP2022053927A - Method for monitoring, monitoring system, and monitoring program - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、監視方法、監視システム、及び監視プログラムに関する。 The present disclosure relates to monitoring methods, monitoring systems, and monitoring programs.
近年、トンネルの内壁、高速道路橋脚、鉄道橋脚、橋梁及び建築物等のコンクリートを含む構造体(以下、「構造体」又は「コンクリート構造体」とも称する。)からのコンクリート片の落下が問題となっている。コンクリート片の落下としては、例えば、コンクリートの表面が何らかの劣化因子によって劣化し小さなコンクリート片が母体からはく離する場合、及び上述のようなはく離が進行して比較的大きなコンクリート片が母体からはく落する場合等がある。 In recent years, the problem of falling concrete pieces from structures including concrete (hereinafter, also referred to as "structures" or "concrete structures") such as tunnel inner walls, highway piers, railway piers, bridges and buildings has become a problem. It has become. Examples of the fall of concrete pieces include cases where the surface of concrete deteriorates due to some deterioration factor and small concrete pieces peel off from the mother body, and cases where peeling progresses as described above and relatively large concrete pieces fall off from the mother body. And so on.
例えば、特許文献1には、コンクリート建造物の健全性を光学的に診断するためのコンクリートの診断方法が開示されている。この診断方法では、コンクリート面に近赤外線を照射し、そのコンクリート面から反射される光を所定の波長域で分光分析してコンクリートの劣化が診断されている。
For example,
また、特許文献2には、構造物等の劣化を容易に検出するための監視方法が開示されている。この監視方法では、対象物の表面のうち塗料の塗膜が付された領域から放射される赤外線が赤外線センサで検出されている。 Further, Patent Document 2 discloses a monitoring method for easily detecting deterioration of a structure or the like. In this monitoring method, infrared rays radiated from the area of the surface of the object to which the paint film is applied are detected by the infrared sensor.
特許文献1に記載の技術では、コンクリート建造物のみの健全性が診断されており、コンクリート(構造体)の表面に塗膜が使用されることが想定されていない。また、特許文献2に記載の技術では、塗膜を検査し、塗膜の劣化診断並びに当該診断結果から対象物の劣化診断が行われている。診断される劣化は、例えば、対象物(構造体)のひび割れと塗膜のひび割れとが一致することが前提となっており、対象物だけの診断、及び塗膜だけの診断は行われていない。構造体と塗膜とを有するコンクリート構造物の健全性を示すためにも、構造体及び塗膜をそれぞれ点検及び診断することで劣化状況を早期に判断し、必要に応じて補修を行うことが求められる。
In the technique described in
そこで、本開示は、コンクリート構造物の点検の効率化を図りつつ、点検精度を向上させることが可能な監視方法、監視システム、及び監視プログラムを提供する。 Therefore, the present disclosure provides a monitoring method, a monitoring system, and a monitoring program capable of improving the inspection accuracy while improving the efficiency of inspection of concrete structures.
本開示の一側面に係る監視方法は、コンクリートを含む構造体と、構造体の表面に設けられ、可視光を透過可能なコーティング層と、を有するコンクリート構造物の監視方法である。この監視方法は、構造体の表面を反射した後にコーティング層を介して出射される可視光に基づいて、コンクリート構造物の外表面に設定された監視領域における構造体の状態を示す第1状態情報を取得する工程と、コンクリート構造物の外表面から出射され、可視光とは異なる非可視光に基づいて、監視領域におけるコーティング層の状態を示す第2状態情報を取得する工程と、を含む。コーティング層は、非可視光を吸収又は反射する添加剤を含有する。 The monitoring method according to one aspect of the present disclosure is a monitoring method for a concrete structure having a structure containing concrete and a coating layer provided on the surface of the structure and capable of transmitting visible light. This monitoring method is a first state information indicating the state of the structure in the monitoring area set on the outer surface of the concrete structure based on the visible light emitted through the coating layer after reflecting on the surface of the structure. A step of acquiring a second state information indicating the state of the coating layer in the monitoring region based on invisible light emitted from the outer surface of the concrete structure and different from visible light is included. The coating layer contains additives that absorb or reflect invisible light.
この監視方法では、コーティング層が可視光を透過可能に形成されるので、コーティング層が覆う構造体の状態を示す第1状態情報が可視光に基づき取得される。また、コーティング層には、可視光とは異なる非可視光を吸収又は反射する添加剤が含有されるので、コーティング層の状態を示す第2状態情報が非可視光に基づき取得される。そのため、監視領域について、第1状態情報を用いて構造体の点検を行うことができ、第2状態情報を用いてコーティング層の点検を行うことができる。その結果、1つの監視領域について、構造体の点検とコーティング層の点検とを並行して行うことができるので、コンクリート構造物の点検の効率化が図られる。また、構造体及びコーティング層の両者の点検を行うことができるので、コンクリート構造物の点検精度を向上させることが可能となる。 In this monitoring method, since the coating layer is formed so as to be able to transmit visible light, the first state information indicating the state of the structure covered by the coating layer is acquired based on the visible light. Further, since the coating layer contains an additive that absorbs or reflects invisible light different from visible light, the second state information indicating the state of the coating layer is acquired based on the invisible light. Therefore, in the monitoring area, the structure can be inspected by using the first state information, and the coating layer can be inspected by using the second state information. As a result, the inspection of the structure and the inspection of the coating layer can be performed in parallel for one monitoring area, so that the efficiency of the inspection of the concrete structure can be improved. Further, since both the structure and the coating layer can be inspected, it is possible to improve the inspection accuracy of the concrete structure.
上記監視方法は、第1状態情報に基づいて、監視領域における構造体の劣化の程度を判定する工程と、第2状態情報に基づいて、監視領域におけるコーティング層の劣化の程度を判定する工程と、を更に含んでもよい。この場合、第1状態情報及び第2状態情報に基づく構造体及びコーティング層の劣化の程度のそれぞれの判定結果を用いて、コンクリート構造物の点検を行うことができるので、コンクリート構造物の点検精度を更に向上させることが可能となる。 The monitoring method includes a step of determining the degree of deterioration of the structure in the monitoring area based on the first state information, and a step of determining the degree of deterioration of the coating layer in the monitoring area based on the second state information. , May be further included. In this case, since the concrete structure can be inspected by using the respective judgment results of the degree of deterioration of the structure and the coating layer based on the first state information and the second state information, the inspection accuracy of the concrete structure can be performed. Can be further improved.
構造体の劣化の程度を判定する工程では、第1状態情報と、当該第1状態情報を取得した日時よりも前に取得された監視領域における構造体の状態を示す情報とに基づいて、構造体の劣化の程度が判定されてもよい。この場合、第1状態情報と、以前に取得された対応する情報とを比較することで、構造体の経年変化による劣化をより確実に判定することができる。その結果、コンクリート構造物の点検精度を更に向上させることが可能となる。 In the step of determining the degree of deterioration of the structure, the structure is based on the first state information and the information indicating the state of the structure in the monitoring area acquired before the date and time when the first state information was acquired. The degree of deterioration of the body may be determined. In this case, by comparing the first state information with the corresponding previously acquired information, it is possible to more reliably determine the deterioration of the structure due to aging. As a result, it becomes possible to further improve the inspection accuracy of the concrete structure.
コーティング層の劣化の程度を判定する工程では、第2状態情報と、当該第2状態情報を取得した日時よりも前に取得された監視領域におけるコーティング層の状態を示す情報とに基づいて、コーティング層の劣化の程度が判定されてもよい。この場合、第2状態情報と、以前に取得された対応する情報とを比較することで、コーティング層の経年変化による劣化をより確実に判定することができる。その結果、コンクリート構造物の点検精度を更に向上させることが可能となる。 In the step of determining the degree of deterioration of the coating layer, the coating is based on the second state information and the information indicating the state of the coating layer in the monitoring area acquired before the date and time when the second state information was acquired. The degree of layer deterioration may be determined. In this case, by comparing the second state information with the corresponding previously acquired information, it is possible to more reliably determine the deterioration of the coating layer due to aging. As a result, it becomes possible to further improve the inspection accuracy of the concrete structure.
構造体の劣化の程度を判定する工程では、第1状態情報と、監視領域の周辺に位置する領域における構造体の状態を示す情報とに基づいて、構造体の劣化の程度が判定されてもよい。この場合、第1状態情報と、監視領域の周辺の領域における対応する情報とを比較することで、構造体の劣化をより確実に判定することができる。その結果、コンクリート構造物の点検精度を更に向上させることが可能となる。 In the step of determining the degree of deterioration of the structure, even if the degree of deterioration of the structure is determined based on the first state information and the information indicating the state of the structure in the area located around the monitoring area. good. In this case, by comparing the first state information with the corresponding information in the area around the monitoring area, the deterioration of the structure can be determined more reliably. As a result, it becomes possible to further improve the inspection accuracy of the concrete structure.
コーティング層の劣化の程度を判定する工程では、第2状態情報と、監視領域の周辺に位置する領域におけるコーティング層の状態を示す情報とに基づいて、コーティング層の劣化の程度が判定されてもよい。この場合、第2状態情報と、監視領域の周辺の領域における対応する情報とを比較することで、コーティング層の劣化をより確実に判定することができる。その結果、コンクリート構造物の点検精度を更に向上させることが可能となる。 In the step of determining the degree of deterioration of the coating layer, even if the degree of deterioration of the coating layer is determined based on the second state information and the information indicating the state of the coating layer in the region located around the monitoring area. good. In this case, by comparing the second state information with the corresponding information in the area around the monitoring area, the deterioration of the coating layer can be determined more reliably. As a result, it becomes possible to further improve the inspection accuracy of the concrete structure.
上記監視方法は、監視領域の位置を示す位置情報を取得する工程と、第1状態情報及び第2状態情報のそれぞれと位置情報とを対応付けて記憶する工程と、を更に含んでもよい。この場合、記憶された第1状態情報及び第2状態情報に基づいて、1つの監視領域について点検を行う際に、状態情報を参照するのが容易となる。その結果、コンクリート構造物の点検を更に効率化させることが可能となる。 The monitoring method may further include a step of acquiring position information indicating the position of the monitoring area, and a step of storing each of the first state information and the second state information in association with the position information. In this case, it becomes easy to refer to the state information when inspecting one monitoring area based on the stored first state information and the second state information. As a result, it becomes possible to further improve the efficiency of inspection of concrete structures.
コーティング層は、構造体の表面に交差する方向に沿って並ぶ機能層と劣化診断層と含んでもよい。劣化診断層が、添加剤を含有してもよい。この場合、添加剤を含有することで、コーティング層の本来持つ機能を損なうことなく、本監視方法に適用できるコーティング層を形成することが可能となる。 The coating layer may include a functional layer and a deterioration diagnosis layer arranged along a direction intersecting the surface of the structure. The deterioration diagnosis layer may contain an additive. In this case, by containing the additive, it is possible to form a coating layer applicable to this monitoring method without impairing the original function of the coating layer.
コーティング層の全光線透過率は30%以上であってもよい。この場合、構造体の表面をコーティング層越しに観察することが容易である。 The total light transmittance of the coating layer may be 30% or more. In this case, it is easy to observe the surface of the structure through the coating layer.
本開示の一側面に係る監視システムは、コンクリートを含む構造体と、構造体の表面に設けられ、可視光を透過可能なコーティング層と、を有するコンクリート構造物の監視システムである。この監視システムは、構造体の表面を反射した後にコーティング層を介して出射される可視光に基づいて、コンクリート構造物の外表面に設定された監視領域における構造体の状態を検出する第1状態検出部と、コンクリート構造物の外表面から出射され、可視光とは異なる非可視光に基づいて、監視領域におけるコーティング層の状態を検出する第2状態検出部と、を備える。コーティング層は、非可視光を吸収又は反射する添加剤を含有する。 The monitoring system according to one aspect of the present disclosure is a monitoring system for a concrete structure having a structure containing concrete and a coating layer provided on the surface of the structure and capable of transmitting visible light. This monitoring system is a first state that detects the state of the structure in the monitoring area set on the outer surface of the concrete structure based on the visible light emitted through the coating layer after reflecting on the surface of the structure. It includes a detection unit and a second state detection unit that detects the state of the coating layer in the monitoring region based on invisible light emitted from the outer surface of the concrete structure and different from visible light. The coating layer contains additives that absorb or reflect invisible light.
この監視システムでは、コーティング層が可視光を透過可能に形成されるので、第1状態検出部によって、コーティング層が覆う構造体の状態が可視光に基づき取得される。また、コーティング層には、可視光とは異なる非可視光を吸収又は反射する添加剤が含有されるので、第2状態検出部によって、コーティング層の状態が非可視光に基づき取得される。そのため、監視領域について、可視光に基づく構造体の状態の検出結果を用いて構造体の点検を行うことができ、非可視光に基づくコーティング層の状態の検出結果を用いてコーティング層の点検を行うことができる。その結果、1つの監視領域について、構造体の点検とコーティング層の点検とを並行して行うことができるので、コンクリート構造物の点検の効率化が図られる。また、構造体及びコーティング層の両者の点検を行うことができるので、コンクリート構造物の点検精度を向上させることが可能となる。 In this monitoring system, since the coating layer is formed so as to be able to transmit visible light, the state of the structure covered by the coating layer is acquired by the first state detection unit based on the visible light. Further, since the coating layer contains an additive that absorbs or reflects invisible light different from visible light, the state of the coating layer is acquired based on the invisible light by the second state detection unit. Therefore, in the monitoring area, the structure can be inspected using the detection result of the state of the structure based on visible light, and the inspection of the coating layer can be performed using the detection result of the state of the coating layer based on invisible light. It can be carried out. As a result, the inspection of the structure and the inspection of the coating layer can be performed in parallel for one monitoring area, so that the efficiency of the inspection of the concrete structure can be improved. Further, since both the structure and the coating layer can be inspected, it is possible to improve the inspection accuracy of the concrete structure.
本開示の一側面に係る監視プログラムは、コンクリートを含む構造体と、構造体の表面に設けられ、可視光を透過可能なコーティング層と、を有するコンクリート構造物の監視方法をコンピュータに実行させる監視プログラムである。上記監視方法は、構造体の表面を反射した後にコーティング層を介して出射される可視光に基づいて、コンクリート構造物の外表面に設定された監視領域における構造体の状態を示す第1状態情報を取得する工程と、コンクリート構造物の外表面から出射され、可視光とは異なる非可視光に基づいて、監視領域におけるコーティング層の状態を示す第2状態情報を取得する工程と、を含む。コーティング層は、非可視光を吸収又は反射する添加剤を含有する。この監視プログラムでは、上述の監視方法と同様に、コンクリート構造物の点検の効率化を図りつつ、点検精度を向上させることが可能となる。 The monitoring program according to one aspect of the present disclosure causes a computer to execute a monitoring method for a concrete structure having a structure containing concrete and a coating layer provided on the surface of the structure and capable of transmitting visible light. It is a program. The above monitoring method is a first state information indicating the state of the structure in the monitoring area set on the outer surface of the concrete structure based on the visible light emitted through the coating layer after reflecting the surface of the structure. A step of acquiring a second state information indicating the state of the coating layer in the monitoring region based on invisible light emitted from the outer surface of the concrete structure and different from visible light is included. The coating layer contains additives that absorb or reflect invisible light. In this monitoring program, it is possible to improve the inspection accuracy while improving the efficiency of the inspection of the concrete structure in the same manner as the above-mentioned monitoring method.
本開示によれば、コンクリート構造物の点検の効率化を図りつつ、点検精度を向上させることが可能な監視方法、監視システム、及び監視プログラムが提供される。 According to the present disclosure, a monitoring method, a monitoring system, and a monitoring program capable of improving the inspection accuracy while improving the efficiency of inspection of a concrete structure are provided.
以下、図面を参照して一実施形態について説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。本明細書において例示する材料は特に断らない限り、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。 Hereinafter, one embodiment will be described with reference to the drawings. In the description, the same elements or elements having the same function are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted. Unless otherwise specified, the materials exemplified in the present specification may be used alone or in combination of two or more.
図1には、一実施形態に係る監視システム及びコンクリート構造物の断面の一例が模式的に示されている。図1に示される監視システム1は、コンクリート構造物100の監視を行うシステムである。監視システム1は、コンクリート構造物100の劣化を診断する点検作業の少なくとも一部において用いられる。
FIG. 1 schematically shows an example of a cross section of a monitoring system and a concrete structure according to an embodiment. The
[コンクリート構造物]
最初に、監視システム1による監視対象であるコンクリート構造物100について説明する。コンクリート構造物100は、コンクリートを含む構造体110(以下、単に「構造体110」という。)と、コーティング層120とを有する。構造体110の一例としては、高速道路橋脚、鉄道橋脚、橋梁、トンネルの内壁、及びタイル等が挙げられる。
[Concrete structure]
First, the
コーティング層120は、構造体110の表面112に設けられる層である。コーティング層120は、コンクリート構造物100における外表面102を構成する。コーティング層120は、構造体110から発生するコンクリート片等のはく落を防止する機能、及び構造体110の劣化に作用する因子の侵入を防ぐ機能を有する。コーティング層120は、何らかの劣化因子によって劣化し、その一部が構造体110からはく離する場合もある。コーティング層120が剥離すると、前述の機能(はく落防止機能及び侵入防止機能)を十分に発揮できずに、構造体110に悪影響を及ぼすおそれ(例えば、劣化が進行するおそれ)がある。
The
コーティング層120は、可視光の透過が可能となるように形成されている。可視光の波長は、例えば380nm~780nmである。コーティング層120は、可視光に対して透明であればよく、無色透明であってもよいし、わずかに着色又はわずかな濁りがあってもよい。
The
コーティング層120の透明性は、例えば、目視可能なひび割れ幅で表すことができる。コーティング層120において、目視可能なひび割れ幅は、例えば0.5mm以下、0.3mm以下、又は0.2mm以下である。コーティング層120の透明性(目視可能なひび割れ幅)が上記範囲内であることで、構造体110の表面112における劣化の発生を早期に、且つ容易に確認することができる。
The transparency of the
本明細書における透明性(目視可能なひび割れ幅)は、スレート板上に、筆記具を用いて種々の幅の複数の黒色ラインを描き、その上面に、コーティング層からなる塗膜を置き、明確に視認可能な幅の最大値を評価した定性値を意味する。目視可能なひび割れ幅がより小さいほど、透明性が高いことを意味する。 Transparency (visible crack width) in the present specification is clearly defined by drawing a plurality of black lines of various widths on a slate plate using a writing tool and placing a coating film consisting of a coating layer on the upper surface thereof. It means a qualitative value that evaluates the maximum value of the visible width. The smaller the visible crack width, the higher the transparency.
コーティング層120の全光線透過率は、例えば、30%以上、40%以上、又は50%以上である。コーティング層120の全光線透過率が上記範囲内であることで、コーティング層120の透明性が高く、コンクリート構造物100において構造体110の表面112を視認し易く、当該表面112におけるひび割れ等の劣化の発生を確認することが容易である。
The total light transmittance of the
本明細書における全光線透過率は、JIS K 7375:2008「プラスチック-全光線透過率及び全光線反射率の求め方」に準拠して求められる値を意味する。具体的には、当該全光線透過率は濁度計(日本電色工業株式会社製、製品名:NDH4000)を用いて測定できる。 The total light transmittance in the present specification means a value obtained in accordance with JIS K 7375: 2008 "Plastic-How to obtain total light transmittance and total light reflectance". Specifically, the total light transmittance can be measured using a turbidity meter (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd., product name: NDH4000).
図1に例示するコーティング層120は、機能層130と、劣化診断層140とを有する。機能層130及び劣化診断層140は、構造体110の表面112に交差する方向(例えば、直交する方向)に沿って並ぶ。例えば、機能層130及び劣化診断層140は、構造体110の表面112からこの順に積層されている。
The
機能層130は、コンクリート構造物100において、構造体110の劣化(例えば、経年劣化)に起因して生じ得るコンクリート片等のはく落を防止する機能、及び構造体110の劣化に作用する因子の侵入を防ぐ機能を有する層である。機能層130は、不図示のプライマー層(接着層)を介して構造体110の表面112上に接着されていてもよい。当該プライマー層は、例えば、アクリル樹脂の硬化物、ウレタン樹脂の硬化物、及びエポキシ樹脂の硬化物からなる群より選択される少なくとも一種を含む。
The
機能層130は、可視光の透過が可能となるように形成されている。機能層130は、可視光に対して透明であればよく、無色透明であってもよいし、わずかに着色又はわずかな濁りがあってもよい。機能層130の透明性を表す目標可能なひび割れ幅は、例えば、0.4mm以下、0.3mm以下、又は0.2mm以下である。機能層130の透明性(目視可能なひび割れ幅)が上記範囲内であることで、コーティング層120の透明性を向上させることができる。
The
機能層130の全光線透過率は、例えば、35%以上、45%以上、又は50%以上である。機能層130の全光線透過率が上記範囲内であることで、コーティング層120の透明性を向上させることができる。
The total light transmittance of the
以上のように、機能層130は、透明性及び全光線透過率が高くなるように形成されている。機能層130の目視可能なひび割れ幅が0.4mm以下、且つ機能層130の全光線透過率が35%以上であってもよく、又は機能層130の目視可能なひび割れ幅が0.2mm以下、且つ機能層130の全光線透過率が50%以上であってもよい。
As described above, the
機能層130は、構造体110上に樹脂組成物を塗工し、当該樹脂組成物が硬化することで形成されることから樹脂硬化層とも称される。機能層130を構成する材料は特に限定されないが、例えば、機能層130は、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレア樹脂、ポリウレタン樹脂、及びポリウレタンウレア樹脂からなる群より選択される少なくとも一種を含んでもよく、ポリウレタンウレア樹脂からなってもよい。
The
機能層130の厚みは、例えば、0.3mm以上、0.4mm以上、又は0.5mm以上である。機能層130の厚みが上記範囲内であることで、コンクリート構造物100の耐荷性及び遮断性を向上させることができる。機能層130の厚みは、例えば、5mm以下、4mm以下、3mm以下、又は2mm以下である。機能層130の厚みが上記範囲内であることで、施工性を容易にし、且つ施工コストを低減させることができる。機能層130の厚みは上述の範囲内で調整することができ、例えば、0.3mm~5mm、又は0.5mm~2mmであってよい。
The thickness of the
劣化診断層140は、コーティング層120(機能層130)の劣化の程度を診断するための層である。劣化診断層140は、可視光とは異なる光(可視光の波長とは異なる波長を有する光)を吸収又は反射する添加剤を含有する。より詳細には、劣化診断層140は、可視光の波長領域とは異なる特定の波長範囲の光を吸収又は反射する添加剤を含有する。例えば、劣化診断層140は、可視光とは異なる光(以下、「非可視光」という。)として、赤外線を吸収する添加剤を含有する。劣化診断層140は、機能層130を構成する樹脂組成物と同じ材料に上記添加剤が添加されることで形成されてもよい。
The
劣化診断層140に含有され、赤外線を吸収(遮熱)する添加剤は、有機化合物であってもよく、無機化合物であってもよい。有機化合物の一例としては、シアニン系化合物、チオールニッケル錯塩系化合物、フタロシアニン系化合物、トリアリルメタン系化合物、ナフトキノン系化合物、及びアントラキノン系化合物等が挙げられる。
The additive contained in the
無機化合物の一例としては、酸化アンチモンスズ(ATO)、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化セリウム、酸化ルテニウム、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化イットリウム、酸化イリジウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、又は酸化タングステン等を主成分とする金属酸化物の微粒子が挙げられる。 Examples of inorganic compounds include antimony oxide (ATO), indium tin oxide (ITO), titanium oxide, aluminum oxide, cerium oxide, ruthenium oxide, silicon oxide, zirconium oxide, tantalum oxide, yttrium oxide, iridium oxide, and aluminum oxide. , Zinc oxide, or fine particles of a metal oxide containing tungsten oxide as a main component.
劣化診断層140の厚みは、機能層130よりも薄い。劣化診断層140の厚みは、例えば、300μm以下、200μm以下、100μm以下、又は50μm以下である。劣化診断層140の厚み、及び劣化診断層140に含有される添加剤の量は、コンクリート構造物100において構造体110の表面112が視認できる程度に調整される。このように、コーティング層120は、可視光の波長領域とは異なる波長領域を有する非可視光を吸収又は反射する添加剤を含有する。非可視光の波長は、例えば380nm~780nm以外の範囲である(380nmよりも短いか、又は780nmよりも長い)。非可視光の一例としては、赤外線が挙げられる。赤外線の波長は、例えば780nm~1000μmである。以下では、コーティング層120が、添加剤として、赤外線を吸収する赤外線吸収剤を含有する場合を例示する。
The thickness of the
[監視システム]
続いて、図2及び図3も参照しながら、監視システム1の一例について詳細に説明する。監視システム1は、外表面102の少なくとも一部に設定された監視対象の領域(以下、「監視領域SA」という。)におけるコンクリート構造物100の状態を監視する。監視領域SAにおけるコンクリート構造物100の状態とは、その外表面102だけでなく、外表面102近傍の内部(コーティング層120及び構造体110の表面112近傍の領域)の状態も含む。監視領域SAは、例えば、コンクリート構造物100の外表面102のうちの一部の2次元の領域に設定される。監視領域SAは、コンクリート構造物100の点検を実行する作業者等によって予め設定されてもよい。図1に示されるように、監視システム1は、第1状態検出部10と、第2状態検出部20と、点検装置30とを備える。
[Monitoring system]
Subsequently, an example of the
第1状態検出部10は、コンクリート構造物100の外表面102から出射される可視光に基づいて、監視領域SAにおける構造体110の状態を検出する装置である。第1状態検出部10は、コンクリート構造物100の外表面102に対向するように配置される。構造体110の表面112上に設けられたコーティング層120は、可視光を透過可能である。そのため、日中(日向)において、コンクリート構造物100の外表面102に太陽光が照射されると、照射された太陽光のうちの構造体110の表面112で反射した可視光がコンクリート構造物100の外表面102から出射される。このように、コンクリート構造物100の外表面102から出射される光には、構造体110の表面112を反射した後にコーティング層120を介して出射される可視光が含まれる。
The first
第1状態検出部10は、例えば、可視光に基づいて監視領域SAを撮像するカメラ12を有する。カメラ12は、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサ、又はCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサ等の撮像素子と、撮像素子に画像を結像させるレンズとを有するデジタルカメラであってもよい。カメラ12は、構造体110の表面112を反射した後にコーティング層120を介してコンクリート構造物100(外表面102)から出射される可視光を結像することで、構造体110の状態(表面112の状態)を示す可視光の画像データを生成する。カメラ12は、可視光に基づき生成した画像データ(以下、「可視光画像」という。)を点検装置30に出力する。
The first
第2状態検出部20は、コンクリート構造物100の外表面102から出射される赤外線に基づいて、監視領域SAにおけるコーティング層120の状態を検出する装置である。第2状態検出部20は、コンクリート構造物100の監視領域SAに対向するように配置される。第2状態検出部20は、第1状態検出部10が構造体110(表面112)の状態を検出する領域と同じ監視領域SAにおけるコーティング層120の状態を検出可能に構成されている。日中(日向)において、コンクリート構造物100の外表面102に太陽光が照射されると、太陽光に含まれる赤外線の一部は、コーティング層120に含有される赤外線吸収剤によって吸収されるので、コンクリート構造物100の外表面から出射されない。太陽光に含まれる赤外線の他の一部は、赤外線吸収剤によって吸収されずにコンクリート構造物100の外表面102から出射される。
The second
第2状態検出部20は、例えば、赤外線に基づいて監視領域SAを撮像するカメラ22を有する。カメラ22は、赤外線カメラであってもよい。カメラ22として、近赤外線に基づき撮像可能なカメラ、中赤外線に基づき撮像可能なカメラ、又は遠赤外線に基づき撮像可能なカメラが用いられてもよい。カメラ22は、上記カメラ12と同じく監視領域SAを撮像可能であるが、カメラ22の視野とカメラ12の視野とが完全に一致している必要はなく、それぞれの視野が監視領域SAを含んでいればよい。カメラ22は、コンクリート構造物100の外表面102から出射される赤外線を結像することで、赤外線に基づく画像データ(以下、「赤外線画像」という。)を生成する。
The second
コーティング層120には赤外線吸収剤が含まれるので、コーティング層120の状態に応じた赤外線がコンクリート構造物100から出射される。具体的には、コーティング層120が残存している量(残存量)が多いと、赤外線吸収剤の量も多いのでコーティング層120から出射される赤外線の強度は小さい。コーティング層120の劣化が進行してコーティング層120の残存量が少なくなると、赤外線吸収剤の量も少なくなりコンクリート構造物100から出射される赤外線の強度が大きくなる。そのため、カメラ22が生成する赤外線画像には、コーティング層120の状態を示す情報が含まれる。カメラ22は、生成した赤外線画像を点検装置30に出力する。
Since the
点検装置30は、第1状態検出部10及び第2状態検出部20それぞれから監視領域SAにおけるコンクリート構造物100の状態を示す情報(例えば、画像データ)を取得し、その情報に基づいてコンクリート構造物100を点検するための所定の処理を行うコンピュータ装置である。点検装置30は、例えば、本体32と、モニタ34と、入力デバイス36とを有する。
The
図2には、点検装置30のハードウェア構成の一例が示されている。本体32は、コンピュータ装置の本体部分であり、図2に示されるように、回路40を有する。回路40は、少なくとも一つのプロセッサ42と、メモリ44と、ストレージ46と、入出力ポート48とを含む。ストレージ46は、後述する各機能モジュールを構成するためのプログラムを記録する。ストレージ46は、ハードディスク、不揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク等の、コンピュータ読み取り可能な記録媒体である。メモリ44は、ストレージ46からロードされたプログラム、プロセッサ42の演算結果等を一時的に記憶する。プロセッサ42は、メモリ44と協働してプログラムを実行することで、各機能モジュールを構成する。入出力ポート48は、プロセッサ42からの指令に応じ、第1状態検出部10、第2状態検出部20、モニタ34、及び入力デバイス36等の間で電気信号の入出力を行う。
FIG. 2 shows an example of the hardware configuration of the
モニタ34は、本体32から出力された情報を表示するための装置である。モニタ34は、情報の表示が可能なものであればいかなるものであってもよく、その具体例としては液晶パネル等が挙げられる。入力デバイス36は、本体32に情報を入力するための装置である。入力デバイス36は、所望の情報を入力可能であればいかなるものであってもよく、その具体例としてはキーボード、操作パネル、マウス等が挙げられる。モニタ34及び入力デバイス36はタッチパネルとして一体化されていてもよい。例えばタブレットコンピュータのように、本体32、モニタ34、及び入力デバイス36が一体化されていてもよい。
The
図3には、点検装置30の機能構成の一例が示されている。点検装置30(本体32)は、図3に示されるように、機能上の構成(以下、「機能モジュール」という。)として、例えば、入力情報取得部52と、第1検出制御部54と、第2検出制御部56と、位置情報取得部58と、記憶部62と、第1劣化判定部64と、第2劣化判定部66と、出力部68とを有する。これらの各機能モジュールが実行する処理は、点検装置30(本体32)が実行する処理に相当する。
FIG. 3 shows an example of the functional configuration of the
入力情報取得部52は、入力デバイス36を介して入力される情報を取得する。入力情報取得部52は、例えば、入力デバイス36を介して、作業者等からの入力情報を取得する。作業者等からの入力情報には、第1状態検出部10のカメラ12への撮像、及び第2状態検出部20のカメラ22への撮像に関する情報が含まれてもよい。
The input
第1検出制御部54は、監視領域SAにおける構造体110の状態を示す情報(第1状態情報)を第1状態検出部10から取得する。例えば、第1検出制御部54は、監視領域SAにおける構造体110の状態を検出させるように第1状態検出部10を制御し、監視領域SAにおける構造体110の状態を示す情報(第1状態情報)を取得する。一例では、第1検出制御部54は、コンクリート構造物100の外表面102から出射される可視光に基づいて監視領域SAを撮像させるようにカメラ12を制御することで、監視領域SAの画像データ(表面112の状態を示す上記可視光画像)をカメラ12から取得する。
The first
第2検出制御部56は、監視領域SAにおけるコーティング層120の状態を示す情報(第2状態情報)を第2状態検出部20から取得する。例えば、第2検出制御部56は、監視領域SAにおけるコーティング層120の状態を検出させるように第2状態検出部20を制御し、監視領域SAにおけるコーティング層120の状態を示す情報(第2状態情報)を取得する。一例では、第2検出制御部56は、コンクリート構造物100の外表面102から出射される赤外線に基づいて監視領域SAを撮像させるようにカメラ22を制御することで、監視領域SAの画像データ(コーティング層120の状態を示す上記赤外線画像)をカメラ22から取得する。
The second
位置情報取得部58は、監視領域SAの位置を示す情報(以下、「位置情報」という。)を取得する。位置情報取得部58は、例えば、本体32、第1状態検出部10又は第2状態検出部20に設けられたGPS機能から、当該装置が位置する緯度及び経度を上記位置情報として取得する。位置情報取得部58は、GPS機能からの取得に代えて、入力デバイス36を介して入力される作業者等からの入力情報に基づいて、第1状態検出部10及び第2状態検出部20による情報の取得対象となった領域である監視領域SAの位置情報を取得してもよい。
The position
記憶部62は、第1検出制御部54が取得した構造体110(表面112)の状態を示す情報及び第2検出制御部56が取得したコーティング層120の状態を示す情報を記憶する。記憶部62は、例えば、第1状態検出部10のカメラ12が監視領域SAを撮像することで得られた可視光画像と、第2状態検出部20のカメラ22が同じ監視領域SAを撮像することで得られた赤外線画像とを記憶する。記憶部62は、同一の監視領域SAについて、所定の点検サイクルで取得された(異なる日時で撮像された)複数の可視光画像と複数の赤外線画像とを記憶してもよい。上記点検サイクルは、例えば作業者等によって予め定められており、一例では、1月、半年、1年、又は数年に1回に設定される。
The
記憶部62は、同一の監視領域SAについて、構造体110の情報を示す情報及びコーティング層120の状態を示す情報のそれぞれと、当該監視領域SAの位置情報とを対応付けて記憶してもよい。具体的には、記憶部62は、同一の監視領域SAについて、可視光画像と当該監視領域SAの位置情報とを対応付けて記憶し、赤外線画像と当該監視領域SAの位置情報とを対応付けて記憶する。
The
第1劣化判定部64は、第1検出制御部54が取得した構造体110(表面112)の状態を示す情報に基づいて、構造体110の劣化の程度を判定する。第1劣化判定部64は、構造体110の劣化の程度として、表面112における損傷の程度を判定してもよい。一例では、第1劣化判定部64は、可視光画像において、画素ごとに輝度又は明度を算出し、算出した輝度又は明度が所定の閾値よりも下回る又は超える画素を抽出することで、劣化の程度を判定する(例えば、ひび割れを検出する)。第1劣化判定部64は、表面112の劣化の程度を判定する際に、表面112の劣化の進行の段階を判定してもよく、表面112の劣化(例えば、ひび割れ)の有無を判定してもよい。
The first
第1劣化判定部64は、監視領域SAをカメラ12が撮像した可視光画像と、当該監視領域SAについての参照画像とを比較することで、表面112の劣化の程度を判定してもよい。上記参照画像は、構造体110にコーティング層120が設けられた(塗布された)際に可視光に基づき撮像して得られた画像であってもよい。又は、参照画像は、劣化の判定対象となる可視光画像を取得した日時よりも前に当該監視領域SAを可視光に基づき撮像して取得された画像データ(例えば、一つ前の点検サイクルで取得された可視光画像)であってもよい。
The first
第2劣化判定部66は、第2検出制御部56が取得したコーティング層120の状態を示す情報に基づいて、コーティング層120の劣化の程度を判定する。第2劣化判定部66は、コーティング層120の劣化の程度として、コーティング層120の劣化診断層140の残存量を判定してもよい。劣化診断層140の残存量が少ない場合には、機能層130及びコーティング層120の劣化が進行していると推定される。
The second
カメラ22は、劣化診断層140の残存量に応じた強度を有する赤外線を結像するので、コーティング層120の残存量が変化すると輝度又は明度に変化が生じる。そのため、第2劣化判定部66は、赤外線画像において、画素ごとに輝度又は明度を算出し、算出した輝度又は明度が所定の閾値を下回る又は超える画素を抽出した後に、抽出された画素の数に応じて劣化の程度を判定してもよい。第2劣化判定部66は、コーティング層120の劣化の程度を判定する際に、コーティング層120の劣化の進行の段階を判定してもよく、コーティング層120の劣化(例えば、コーティング層120の剥がれ)の有無を判定してもよい。
Since the camera 22 forms an image of infrared rays having an intensity corresponding to the residual amount of the
第2劣化判定部66は、監視領域SAをカメラ22が撮像した赤外線画像と、当該監視領域SAについての参照画像とを比較することで、コーティング層120の劣化の程度を判定してもよい。上記参照画像は、構造体110にコーティング層120が設けられた(塗布された)際に監視領域SAを赤外線に基づき撮像して得られた画像であってもよい。又は、参照画像は、劣化の判定対象となる赤外線画像を取得した日時よりも前に当該監視領域SAを赤外線に基づき撮像して取得された画像データ(例えば、一つ前の点検サイクルで取得された赤外線画像)であってもよい。
The second
出力部68は、第1劣化判定部64による判定結果と、第2劣化判定部66による判定結果とをモニタ34に出力する。これにより、構造体110及びコーティング層120の劣化の程度についての判定結果が、モニタ34に表示され、作業者等に報知される。出力部68は、劣化の判定結果に加えて、可視光画像、赤外線画像、及びそれらの画像に対応付けられた位置情報をモニタ34に出力してもよい。
The
[監視方法]
続いて、図4を参照しながら、監視方法の一例として、監視システム1において実行される一連の処理を説明する。監視システム1において実行される一連の処理(監視方法)は、少なくとも、構造体110の表面112を反射した後にコーティング層120を介して出射される可視光に基づいて、コンクリート構造物100の外表面102に設定された監視領域SAにおける構造体110の状態を示す情報を取得する工程と、コンクリート構造物100の外表面102から出射され、可視光とは異なる非可視光に基づいて、監視領域SAにおけるコーティング層120の状態を示す情報を取得する工程とを含む。
[Monitoring method]
Subsequently, with reference to FIG. 4, a series of processes executed in the
図4は、監視システム1において実行される監視方法を例示するフローチャートである。この監視方法では、第1状態検出部10のカメラ12が監視領域SAを撮像可能となるように作業者等によって配置された状態で、一連の処理が開始される。まず、点検装置30の第1検出制御部54が、コンクリート構造物100の外表面102から出射される可視光に基づいて監視領域SAを撮像させるようにカメラ12を制御することで、監視領域SAについての可視光画像を取得する(ステップS1)。第1検出制御部54は、入力情報取得部52が取得した作業員からの入力情報に応じて、カメラ12に撮像を開始させてもよい。可視光画像の取得後、作業員等によって、第2状態検出部20のカメラ22が監視領域SAを撮像可能となるように配置される。
FIG. 4 is a flowchart illustrating a monitoring method executed in the
次に、点検装置30の第2検出制御部56が、コンクリート構造物100の外表面102から出射される赤外線に基づいて監視領域SAを撮像させるようにカメラ22を制御することで、ステップS1で可視光画像を得た領域と同じ監視領域SAについて、赤外線画像を取得する(ステップS2)。第2検出制御部56は、入力情報取得部52が取得した作業員からの入力情報に応じて、カメラ22に撮像を開始させてもよい。
Next, in step S1, the second
次に、点検装置30の位置情報取得部58が、ステップS1,S2で可視光画像及び赤外線画像がそれぞれ取得された監視領域SAの位置を示す位置情報を取得する(ステップS3)。位置情報取得部58は、例えば、点検装置30の本体32、第1状態検出部10又は第2状態検出部20に設けられたGPS機能から、当該装置が位置する緯度及び経度を上記位置情報として取得する。
Next, the position
次に、点検装置30の記憶部62が、ステップS1で得られた可視光画像及びステップS2で得られた赤外線画像を記憶する(ステップS4)。記憶部62は、例えば、ステップS1で得られた可視光画像と当該可視光画像を得た監視領域SAの位置情報(ステップS3で得られた位置情報)とを対応付けて記憶する。また、記憶部62は、ステップS2で得られた赤外線画像と当該赤外線画像を得た監視領域SAの位置情報(ステップS3で得られた位置情報)とを対応付けて記憶する。
Next, the
次に、点検装置30の第1劣化判定部64が、ステップS1で得られた可視光画像に基づいて、構造体110における表面112の劣化の程度を判定する(ステップS5)。第1劣化判定部64は、例えば、ステップS1で得られた可視光画像において、画素ごとに輝度又は明度を算出し、算出した輝度又は明度が所定の閾値よりも下回る又は超える画素を抽出することで、劣化の程度を判定する(例えば、ひび割れを検出する)。
Next, the first
次に、点検装置30の第2劣化判定部66が、ステップS2で得られた赤外線画像に基づいて、コーティング層120の劣化の程度を判定する(ステップS6)。第2劣化判定部66は、例えば、ステップS2で得られた赤外線画像において、画素ごとに輝度又は明度を算出し、算出した輝度又は明度が所定の閾値を下回る又は超える画素を抽出した後に、抽出した画素の数に応じて劣化の程度を判定する。
Next, the second
次に、点検装置30の出力部68が、ステップS5での表面112の劣化の程度の判定結果と、ステップS6でのコーティング層120の劣化の程度の判定結果とをモニタ34に出力する(ステップS7)。ステップS7の実行により、構造体110の表面112及びコーティング層120の劣化の程度についての判定結果が、モニタ34に表示され、作業者等に報知される。なお、劣化の程度が進行していると判断された場合には、作業者等によって当該監視領域SAの補修が行われる。
Next, the
以上のステップS1~S7の一連の処理が、コンクリート構造物100の異なる監視領域SAについて更に実行されてもよく、他のコンクリート構造物100のいくつかの監視領域SAについて更に実行されてもよい。以上のステップS1~S7の一連の処理が、コンクリート構造物100の同一の監視領域SAについて、異なる日時(例えば、同日の異なる時刻、又は異なる日)に更に実行されてもよい。
The series of processes of the above steps S1 to S7 may be further performed for different monitoring areas SA of the
同一の監視領域SAについてのステップS1~S7の一連の処理が、予め定められた点検サイクルに従って繰り返し実行されてもよい。この場合、同一の監視領域SAについて、時系列に沿って得られた複数の可視光画像と複数の赤外線画像とが記憶部62に記憶される。ステップS5において、第1劣化判定部64は、時系列に沿って得られた複数の可視光画像に基づいて、構造体110(表面112)の劣化の程度を判定してもよい。ステップS6において、第2劣化判定部66は、時系列に沿って得られた複数の赤外線画像に基づいて、コーティング層120の劣化の程度を判定してもよい。
A series of processes of steps S1 to S7 for the same monitoring area SA may be repeatedly executed according to a predetermined inspection cycle. In this case, a plurality of visible light images and a plurality of infrared images obtained in chronological order are stored in the
なお、上述した一連の処理は一例であり、適宜変更可能である。上記一連の処理において、点検装置30は、一のステップと次のステップとを並列に実行してもよく、上述した例とは異なる順序で各ステップを実行してもよい。点検装置30は、いずれかのステップを省略してもよく、いずれかのステップにおいて上述の例とは異なる処理を実行してもよい。点検装置30は、例えば、ステップS2の実行後にステップS1を実行してもよい。点検装置30は、ステップS1の実行期間の少なくとも一部と重複する期間において、ステップS2を実行してもよい。
The series of processes described above is an example and can be changed as appropriate. In the above series of processes, the
点検装置30は、ステップS5,S6の劣化の程度の判定を実行しなくてもよい。この場合、点検装置30の出力部68は、ステップS1で得られた可視光画像とステップS2で得られた赤外線画像とをモニタ34に出力してもよい。作業者等は、モニタ34に表示された可視光画像と赤外線画像とを確認することで、構造体110の表面112の劣化の程度、及びコーティング層120の劣化の程度を判定(診断)してもよい。なお、点検装置30がステップS5,ステップS6を実行する場合においても、作業者等が、表面112及びコーティング層120の劣化の程度を最終的に判定してもよい。
The
[監視プログラム]
点検装置30の各機能モジュールは、プロセッサ42又はメモリ44の上に監視プログラムを読み込ませてプロセッサ42にそのプログラムを実行させることで実現される。監視プログラムは、点検装置30の各機能モジュールを実現するためのコードを含む。プロセッサ42は監視プログラムに従って入出力ポート48を動作させ、メモリ44又はストレージ46におけるデータの読み出し及び書き込みを実行する。このような処理により点検装置30の各機能モジュールが実現される。
[Monitoring program]
Each functional module of the
上記監視プログラムは、CD-ROM、DVD-ROM、及び半導体メモリなどの非一時的な記録媒体に固定的に記録された上で提供されてもよい。あるいは、監視プログラムは、搬送波に重畳されたデータ信号として通信ネットワークを介して提供されてもよい。 The monitoring program may be provided after being fixedly recorded on a non-temporary recording medium such as a CD-ROM, a DVD-ROM, and a semiconductor memory. Alternatively, the monitoring program may be provided via a communication network as a data signal superimposed on a carrier wave.
[変形例]
コーティング層120を構成する層は、上述の例に限られない。図5には、コンクリート構造物100の断面の別の例が示されている。構造体110の表面112から、第1機能層130A、劣化診断層140、及び第2機能層130Bがこの順に積層されてもよい。第1機能層130A及び第2機能層130Bは、同じ樹脂材料で形成されてもよく、異なる樹脂材料で形成されてもよい。なお、機能層と劣化診断層とは、どのような順序で積層されていてもよい。コーティング層120は、劣化診断層140を有していなくてもよい。この場合、機能層130に、非可視光を吸収又は反射する添加剤が含有されてもよい。コーティング層120は、機能層及び劣化診断層以外の層を有していてもよい。当該層が、表面112に直交する方向に沿って並ぶ機能層と劣化診断層との間に設けられてもよい。
[Modification example]
The layer constituting the
上述の例では、劣化診断層140は、赤外線を吸収する添加剤を含有するが、赤外線を反射(例えば、散乱)する添加剤を含有してもよい。上述の例では、カメラ22として赤外線カメラが用いられるが、赤外線を吸収又は反射する添加剤がコーティング層120に含有される場合に、カメラ22として赤外線サーモグラフィが用いられてもよい。この場合、カメラ22は、監視領域SAを撮像して得られる当該領域の温度分布を示す画像データを生成してもよい。第2劣化判定部66は、監視領域SAの温度分布を示す画像データに基づいて、コーティング層120の劣化の程度を診断してもよい。
In the above example, the
第2状態検出部20は、赤外線カメラに代えて、可視光用のカメラ12と同じデジタルカメラを有してもよい。当該デジタルカメラは、可視光を遮蔽し、赤外線を透過するフィルターを用いて、赤外線に基づき監視領域SAが撮像可能となるように構成されていてもよい。第1状態検出部10と第2状態検出部20とは、自走する装置又はドローン等の移動体に搭載されていてもよい。この場合、点検装置30が当該自走する装置又は当該移動体を制御することで、第1状態検出部10と第2状態検出部20とが監視領域SAから情報を取得可能な位置に配置されてもよい。
The second
監視システム1は、可視光画像と赤外線画像との両方を生成可能な1台のカメラを備えてもよい。この場合、当該1台のカメラが、第1状態検出部及び第2状態検出部として機能してもよい。
The
劣化診断層140は、非可視光として紫外線を吸収又は反射(例えば、散乱)する添加剤を含有してもよい。紫外線の波長は、例えば100nm~380nmである。紫外線を吸収する添加剤(紫外線吸収剤)としては、例えば、トリアジン系、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、サリシレート系、マロン酸エステル系、及びシュウ酸アニリド系の化合物が挙げられる。これらの単量体の群からなる1種類の化合物が用いられてもよく、2種類以上の化合物が併用して用いられてもよい。
The
トリアジン系の化合物の一例としては、2-(4-[(2-ヒドロキシ-3-ドデシルオキシプロピル)オキシ]-2-ヒドロキシフェニル)-4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン、2-(4-[(2-ヒドロキシ-3-トリデシロキシプロピル)オキシ]-2-ヒドロキシフェニル)-4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン、2-[4-(オクチル-2-メチルエタノエート)オキシ-2-ヒドロキシフェニル]-4,6-[ビス(2,4-ジメチルフェニル)]-1,3,5-トリアジン、2,4-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-6-(2-ヒドロキシ-4-n-オクチルオキシフェニル)-1,3,5-トリアジン、2-(2,4-ジヒドロキシフェニル)-4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン、N,N’,N’’-トリ(m-トリル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-トリアミン、2,4,6-トリス(4-ブトキシ-2-ヒドロキシフェニル)-1,3,5-トリアジン、2-(2-ヒドロキシ-4-メトキシフェニル)-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン等が挙げられる。 An example of a triazine-based compound is 2-(4-[(2-hydroxy-3-dodecyloxypropyl) oxy] -2-hydroxyphenyl) -4,6-bis (2,4-dimethylphenyl) -1. , 3,5-Triazine, 2- (4-[(2-Hydroxy-3-tridecyloxypropyl) oxy] -2-hydroxyphenyl) -4,6-bis (2,4-dimethylphenyl) -1,3 , 5-Triazine, 2- [4- (octyl-2-methylethanoate) oxy-2-hydroxyphenyl] -4,6- [bis (2,4-dimethylphenyl)]-1,3,5-triazine , 2,4-Bis (2,4-dimethylphenyl) -6- (2-hydroxy-4-n-octyloxyphenyl) -1,3,5-triazine, 2- (2,4-dihydroxyphenyl)- 4,6-bis (2,4-dimethylphenyl) -1,3,5-triazine, N, N', N''-tri (m-tolyl) -1,3,5-triazine-2,4 6-triamine, 2,4,6-tris (4-butoxy-2-hydroxyphenyl) -1,3,5-triazine, 2- (2-hydroxy-4-methoxyphenyl) -4,6-diphenyl-1 , 3,5-Triazine and the like.
ベンゾトリアゾール系の化合物の一例としては、2-(2’-ヒドロキシ-5’-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-5’-t-ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-[2’-ヒドロキシ-5’-[2’-(メタクリロイルオキシ)エチル]フェニル]-2H-ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’-t-ブチル-5’-メチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’-イソブチル-5’-プロピルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’,5’-ジ-t-ブチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’-t-ブチル-5’-(2-(オクチルオキシカルボニル)エチル)フェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール等が挙げられる。 Examples of benzotriazole-based compounds include 2- (2'-hydroxy-5'-methylphenyl) benzotriazole, 2- (2'-hydroxy-5'-t-butylphenyl) benzotriazole, 2- [2. '-Hydroxy-5'-[2'-(methacryloyloxy) ethyl] phenyl] -2H-benzotriazole, 2- (2'-hydroxy-3'-t-butyl-5'-methylphenyl) -5-chloro Benzotriazole, 2- (2'-hydroxy-3'-isobutyl-5'-propylphenyl) -5-chlorobenzotriazole, 2- (2'-hydroxy-3', 5'-di-t-butylphenyl) Examples thereof include -5-chlorobenzotriazole, 2- (2'-hydroxy-3'-t-butyl-5'-(2- (octyloxycarbonyl) ethyl) phenyl) -5-chlorobenzotriazole and the like.
ベンゾフェノン系の化合物の一例としては、2,2’-ジヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン、2,2’-ジヒドロキシ-4,4’-ジメトキシベンゾフェノン、2,2’-ジヒドロキシ-4,4’-テトラヒドロキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-オクチルオキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-ドデシルオキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン-5-スルホン酸、4-メタアクリルオキシ-2-ヒドロキシベンゾフェノン等が挙げられる。 Examples of benzophenone compounds include 2,2'-dihydroxy-4-methoxybenzophenone, 2,2'-dihydroxy-4,4'-dimethoxybenzophenone, 2,2'-dihydroxy-4,4'-tetrahydroxy. Examples thereof include benzophenone, 2-hydroxy-4-octyloxybenzophenone, 2-hydroxy-4-dodecyloxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone-5-sulfonic acid, 4-methacryloxy-2-hydroxybenzophenone and the like. ..
サリシレート系の化合物の一例としては、サルチル酸フェニル、サリチル酸4-t-ブチルフェニル、サリチル酸4-オクチルフェニル等が挙げられる。 Examples of salicylate-based compounds include phenyl salicylate, 4-t-butylphenyl salicylate, 4-octylphenyl salicylate and the like.
マロン酸エステル系の化合物の一例としては、2-(4-メトキシベンジリデン)マロン酸ジメチル、テトラエチル-2,2-(1,4-フェニレンジメチリデン)ビスマロネート等が挙げられる。 Examples of malonic acid ester compounds include dimethyl 2- (4-methoxybenzylidene) malonate, tetraethyl-2,2- (1,4-phenylenedimethylidene) bismalonate and the like.
シュウ酸アニリド系の化合物の一例としては、2-メチル-2’-エトキシシュウ酸アニリド、2-エチル-2’-エトキシシュウ酸アニリド、4,4’-ジオクチルオキシシュウ酸アニリド、2,2’-ジエトキシシュウ酸アニリド等が挙げられる。 Examples of oxalic acid anilide compounds include 2-methyl-2'-ethoxyoxalic acid anilide, 2-ethyl-2'-ethoxyoxalic acid anilide, 4,4'-dioctyloxyoxalic acid anilide, 2,2'. -Anilides diethoxyoxalate and the like can be mentioned.
紫外線を反射する添加剤(紫外線反射剤)としては、例えば、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化セリウム、又は酸化アルミニウム等を主成分とする金属酸化物の微粒子が挙げられる。 Examples of the additive that reflects ultraviolet rays (ultraviolet ray reflecting agent) include fine particles of a metal oxide containing zinc oxide, titanium oxide, cerium oxide, aluminum oxide, or the like as a main component.
紫外線を吸収又は反射する添加剤がコーティング層120に含有される場合に、第2状態検出部20のカメラ22として紫外線カメラが用いられてもよい。この場合、カメラ22は、コンクリート構造物100の外表面102から出射される紫外線を結像することで、紫外線の画像データ(以下、「紫外線画像」という。)を生成する。コーティング層120には紫外線を吸収又は反射する添加剤が含まれるので、コーティング層120の状態(コーティング層120の残存量)に応じた強度を有する紫外線がコンクリート構造物100から出射される。そのため、カメラ22が生成する紫外線画像には、コーティング層120の状態を示す情報が含まれる。点検装置30の第2劣化判定部66は、赤外線画像に基づく場合と同様に、紫外線画像に基づいてコーティング層120の劣化の程度を判定してもよい。
When the
点検装置30の第1劣化判定部64及び第2劣化判定部66による劣化の判定方法は、上述の例に限られない。第1劣化判定部64は、同一のコンクリート構造物100に設定された複数の監視領域SAそれぞれの第1状態情報に基づき、1つの監視領域SAについての構造体110の劣化の程度を判定してもよい。より詳細には、第1劣化判定部64は、監視領域SAにおける構造体110の劣化の程度を判定する際に、当該監視領域SAについての第1状態情報と、その監視領域SAの周辺に位置する領域(別の監視領域SA)における構造体110の状態を示す情報とに基づいて、構造体110の劣化の程度を判定してもよい。例えば、第1劣化判定部64は、1つのコンクリート構造物100において互いに隣り合うように設定された監視領域SAについての2つの可視光画像の比較結果に基づいて、構造体110の劣化の程度を判定してもよい。第1劣化判定部64は、複数の監視領域SAそれぞれについての第1状態情報と、その情報が得られた日時よりも前に取得された当該複数の監視領域SAそれぞれについての第1状態情報とに基づいて、各監視領域SAについて構造体110の劣化の程度を判定してもよい。
The method for determining deterioration by the first
第2劣化判定部66は、同一のコンクリート構造物100に設定された複数の監視領域SAそれぞれの第2状態情報に基づき、1つの監視領域SAについてのコーティング層120の劣化の程度を判定してもよい。より詳細には、第2劣化判定部66は、監視領域SAにおけるコーティング層120の劣化の程度を判定する際に、当該監視領域SAについての第2状態情報と、その監視領域SAの周辺に位置する領域(別の監視領域SA)におけるコーティング層120の状態を示す情報とに基づいて、コーティング層120の劣化の程度を判定してもよい。例えば、第2劣化判定部66は、1つのコンクリート構造物100において互いに隣り合うように設定された監視領域SAについての2つの赤外線画像又は2つの紫外線画像の比較結果に基づいて、コーティング層120の劣化の程度を判定してもよい。第2劣化判定部66は、複数の監視領域SAそれぞれについての第2状態情報と、その情報が得られた日時よりも前に取得された当該複数の監視領域SAそれぞれについての第2状態情報とに基づいて、各監視領域SAについてコーティング層120の劣化の程度を判定してもよい。
The second
第1劣化判定部64及び第2劣化判定部66それぞれは、公知の画像処理技術を含む種々の方法によって、構造体110の表面112及びコーティング層120の劣化の程度を判定してもよい。第1劣化判定部64及び第2劣化判定部66それぞれは、画像データの入力に応じて、劣化の程度を出力するように機械学習により構築された判定モデルに基づいて、表面112及びコーティング層120の劣化の程度を判定してもよい。
Each of the first
上述の例では、太陽光の入射に伴って反射される可視光及び非可視光に基づいて、監視領域SAの撮像が行われるが、監視システム1は、可視光及び非可視光をそれぞれ照射する照射部を有してもよい。図5には、監視システム1の別の例が示されており、監視システム1は、コンクリート構造物100の外表面102に向けて可視光を照射可能な第1照射部18と、外表面102に向けて非可視光(例えば、赤外線又は紫外線)を照射可能な第2照射部28とを有してもよい。第2照射部28によって照射される非可視光の波長領域は、コーティング層120に含有される添加剤によって、吸収又は反射が発生するように設定される。この構成では、監視領域SAが暗所に位置する場合(例えば、日陰又は室内に位置する場合、及び夜間)でも、監視システム1を用いた点検を行うことができる。例えばトンネルの内壁の点検を行う場合に、第1照射部18及び第2照射部28を用いることで、より確実に点検を行うことができる。
In the above example, the monitoring region SA is imaged based on the visible light and the invisible light reflected by the incident of sunlight, and the
上述の例では、1台のコンピュータ装置(本体32)によって、監視領域SAの監視のための所定の処理が実行されるが、2台以上のコンピュータ装置によって、当該一連の処理が実行されてもよい。例えば、図5に示されるように、監視システム1は、点検装置30に代えて、第1点検装置30Aと第2点検装置30Bとを備えてもよい。第1点検装置30Aは、本体32Aと、通信機38Aとを有する。第2点検装置30Bは、本体32Bと、モニタ34と、入力デバイス36と、通信機38Bとを有する。第1点検装置30Aの通信機38Aは、第2点検装置30Bの通信機38Bとの間で、有線、無線、又はネットワーク回線を介して通信を行う。
In the above example, one computer device (main body 32) executes a predetermined process for monitoring the monitoring area SA, but even if two or more computer devices execute the series of processes. good. For example, as shown in FIG. 5, the
図3に例示される複数の機能モジュールの一部が、第1点検装置30Aに備えられてもよく、残りの一部が第2点検装置30Bに備えられてもよい。例えば、第1点検装置30Aによって第1状態情報と第2状態情報とが取得され、第2点検装置30Bによって構造体110及びコーティング層120の劣化の程度の判定が行われてもよい。一例では、第1点検装置30Aの本体32Aは、機能モジュールとして、第1検出制御部54と、第2検出制御部56と、画像データを第2点検装置30Bに出力する出力部と、を有してもよい。第2点検装置30Bの本体32Bは、機能モジュールとして、入力情報取得部52と、記憶部62と、第1劣化判定部64と、第2劣化判定部66と、出力部68と、第1点検装置30Aからの画像データを取得するデータ取得部とを有してもよい。
A part of the plurality of functional modules illustrated in FIG. 3 may be provided in the
第1点検装置30Aの本体32Aが状態情報を一時的に記憶した後に、当該状態情報が第2点検装置30Bの本体32Bに入力されてもよい。例えば、第1点検装置30Aの本体32Aは、上記出力部に代えて、位置情報と共に状態情報を記憶する記憶部を有してもよい。この場合、当該記憶部に記憶された種々の状態情報が第2点検装置30Bの本体32Bに入力された後に、第2点検装置30Bによって構造体110等の劣化の判定が行われてもよい。第1状態検出部10と第2状態検出部20とが、自走する装置又はドローン等の移動体に搭載される場合において、第1点検装置30Aが自走する装置又はドローン等の移動体を制御しつつ、第1状態情報及び第2状態情報の取得を継続して行ってもよい。
After the
[実施形態の効果]
上記実施形態に係る監視方法は、コンクリートを含む構造体110と、構造体110の表面112に設けられ、可視光を透過可能なコーティング層120と、を有するコンクリート構造物100の監視方法である。この監視方法は、構造体110の表面112を反射した後にコーティング層120を介して出射される可視光に基づいて、コンクリート構造物100の外表面102に設定された監視領域SAにおける構造体110の状態を示す第1状態情報を取得する工程と、コンクリート構造物100の外表面102から出射され、可視光とは異なる非可視光に基づいて、監視領域SAにおけるコーティング層120の状態を示す第2状態情報を取得する工程と、を含む。コーティング層120は、非可視光を吸収又は反射する添加剤を含有する。
[Effect of embodiment]
The monitoring method according to the above embodiment is a monitoring method for a
この監視方法では、コーティング層120が可視光を透過可能に形成されるので、コーティング層120によって覆われる構造体110の状態を示す第1状態情報が可視光に基づき取得される。また、コーティング層120には、可視光とは異なる非可視光を吸収又は反射する添加剤が含有されるので、コーティング層120の状態を示す第2状態情報が非可視光に基づき取得される。そのため、監視領域SAについて、第1状態情報を用いて構造体110の点検を行うことができ、第2状態情報を用いてコーティング層120の点検を行うことができる。
In this monitoring method, since the
コンクリート構造物の点検方法として、コンクリートを含む構造体のみを点検する方法、及びコーティング層(塗膜)のみを点検する方法が考えられる。しかしながら、このような方法では、構造体及びコーティング層のいずれか一方に劣化が生じていた場合に、その劣化を見逃してしまう可能性がある。また、構造体及びコーティング層のいずれか一方の点検を行っても適切な補修時期を判断できない場合もある。そのため、構造体及びコーティング層の両者の点検を行うことが有用となる。本監視方法では、1つの監視領域SAについて、構造体110の点検とコーティング層120の点検とを並行して行うことができるので、コンクリート構造物100の点検の効率化が図られる。また、構造体110及びコーティング層120の両者の点検を行うことができるので、コンクリート構造物100の点検精度を向上させることが可能となる。
As a method of inspecting a concrete structure, a method of inspecting only a structure containing concrete and a method of inspecting only a coating layer (coating film) can be considered. However, in such a method, if deterioration occurs in either the structure or the coating layer, the deterioration may be overlooked. In addition, it may not be possible to determine an appropriate repair time even if either the structure or the coating layer is inspected. Therefore, it is useful to inspect both the structure and the coating layer. In this monitoring method, the inspection of the
上記実施形態に係る監視方法は、第1状態情報に基づいて、監視領域SAにおける構造体110の劣化の程度を判定する工程と、第2状態情報に基づいて、監視領域SAにおけるコーティング層120の劣化の程度を判定する工程と、を更に含む。この場合、第1状態情報及び第2状態情報に基づく構造体110及びコーティング層120の劣化の程度のそれぞれの判定結果を用いて、コンクリート構造物100の点検を行うことができるので、コンクリート構造物100の点検精度を更に向上させることが可能となる。
The monitoring method according to the above embodiment includes a step of determining the degree of deterioration of the
上記実施形態において、構造体110の劣化の程度を判定する工程では、第1状態情報と、当該第1状態情報を取得した日時よりも前に取得された監視領域SAにおける構造体110の状態を示す情報とに基づいて、構造体110の劣化の程度が判定される。この場合、第1状態情報と、以前に取得された対応する情報とを比較することで、構造体110の経年変化による劣化をより確実に判定することができる。その結果、コンクリート構造物100の点検精度を更に向上させることが可能となる。
In the above embodiment, in the step of determining the degree of deterioration of the
上記実施形態において、コーティング層120の劣化の程度を判定する工程では、第2状態情報と、当該第2状態情報を取得した日時よりも前に取得された監視領域SAにおけるコーティング層120の状態を示す情報とに基づいて、コーティング層120の劣化の程度が判定される。この場合、第2状態情報と、以前に取得された対応する情報とを比較することで、コーティング層120の経年変化による劣化をより確実に判定することができる。その結果、コンクリート構造物100の点検精度を更に向上させることが可能となる。
In the above embodiment, in the step of determining the degree of deterioration of the
上記実施形態において、構造体110の劣化の程度を判定する工程では、第1状態情報と、監視領域SAの周辺に位置する領域における構造体110の状態を示す情報とに基づいて、構造体110の劣化の程度が判定される。この場合、第1状態情報と、監視領域SAの周辺の領域における対応する情報とを比較することで、構造体110の劣化をより確実に判定することができる。その結果、コンクリート構造物100の点検精度を更に向上させることが可能となる。
In the above embodiment, in the step of determining the degree of deterioration of the
上記実施形態において、コーティング層120の劣化の程度を判定する工程では、第2状態情報と、監視領域SAの周辺に位置する領域におけるコーティング層120の状態を示す情報とに基づいて、コーティング層120の劣化の程度が判定される。この場合、第2状態情報と、監視領域SAの周辺の領域における対応する情報とを比較することで、コーティング層120の劣化をより確実に判定することができる。その結果、コンクリート構造物100の点検精度を更に向上させることが可能となる。
In the above embodiment, in the step of determining the degree of deterioration of the
上記実施形態に係る監視方法は、監視領域SAの位置を示す位置情報を取得する工程と、第1状態情報及び第2状態情報のそれぞれと位置情報とを対応付けて記憶する工程と、を更に含む。この場合、記憶された第1状態情報及び第2状態情報に基づいて、1つの監視領域SAについて点検を行う際に、状態情報を参照するのが容易となる。例えば、当該監視領域SAについての第1状態情報と第2状態情報とを参照すること、又は当該監視領域SAの状態情報と、監視領域SAの周辺の領域の状態情報とを参照することが容易となる。その結果、コンクリート構造物100の点検を更に効率化させることが可能となる。
The monitoring method according to the above embodiment further includes a step of acquiring position information indicating the position of the monitoring area SA, and a step of storing each of the first state information and the second state information in association with the position information. include. In this case, it becomes easy to refer to the state information when inspecting one monitoring area SA based on the stored first state information and the second state information. For example, it is easy to refer to the first state information and the second state information about the monitoring area SA, or to refer to the state information of the monitoring area SA and the state information of the area around the monitoring area SA. It becomes. As a result, it becomes possible to further improve the efficiency of the inspection of the
上記実施形態において、コーティング層120は、構造体110の表面112に交差する方向に沿って並ぶ機能層130と劣化診断層140と含む。劣化診断層140が、添加剤を含有している。この場合、添加剤を含有することでコーティング層120の本来持つ機能を損なうことなく、本監視方法に適用できるコーティング層120を形成することが可能となる。
In the above embodiment, the
上記実施形態において、コーティング層120の全光線透過率は、30%以上である。コーティング層が有色であると、コーティング層越しに構造体を視認することができない。これに対して、コーティング層120が透明であることで、構造体110の表面112をコーティング層120越しに観察することが容易である。その結果、構造体110とコーティング層120との両者の点検をより確実に行うことができる。
In the above embodiment, the total light transmittance of the
以上、いくつかの実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に何ら限定されるものではない。また、上述した実施形態についての説明内容は、互いに適用することができる。 Although some embodiments have been described above, the present disclosure is not limited to the above embodiments. Further, the contents of the description of the above-described embodiments can be applied to each other.
[参考例]
以下、参考例を参照して、本開示の内容をより詳細に説明する。ただし、本開示は、下記の参考例に限定されるものではない。
[Reference example]
Hereinafter, the contents of the present disclosure will be described in more detail with reference to reference examples. However, this disclosure is not limited to the following reference examples.
(参考例1)
機能層130と劣化診断層140とを有するコーティング層120(塗膜)の試験体を作製した。機能層130及び劣化診断層140を構成する樹脂としてウレタンを用いた。劣化診断層140には、劣化診断層140を構成するウレタン樹脂全量に対し、添加剤として赤外線吸収剤を14質量%添加した。赤外線吸収剤として、OP-1485Aホワイト/トーヨーカラー(ITO35-45%)を用いた。劣化診断層140の厚さが50μmとなるようにコーティング層120を形成した。
(Reference example 1)
A test piece of a coating layer 120 (coating film) having a
(参考例2~5)
参考例1と同様に、機能層130と劣化診断層140とを有するコーティング層120の試験体を作製した。参考例2の試験体では、劣化診断層140の厚さが100μmとなるようにコーティング層120を形成し、参考例3の試験体では、劣化診断層140の厚さが200μmとなるようにコーティング層120を形成した。参考例4の試験体では、劣化診断層140の厚さが300μmとなるようにコーティング層120を形成し、参考例5の試験体では、劣化診断層140の厚さが500μmとなるようにコーティング層120を形成した。
(Reference Examples 2 to 5)
Similar to Reference Example 1, a test piece of a
参考例1~5の試験体それぞれについて、全光線透過率を測定し、透明性(ひび割れの目視可能性)を評価した。その測定結果と評価結果を表1に示す。
<全光線透過率の測定>
日本電色工業株式会社製のNDH4000を用い、JIS K 7375:2008(プラスチック-全光線透過率及び全光線反射率の求め方)に従い全光線透過率を測定した。
<Measurement of total light transmittance>
Using NDH4000 manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd., the total light transmittance was measured according to JIS K 7375: 2008 (Plastic-How to determine the total light transmittance and the total light reflectance).
<透明性(ひび割れ目視可能性)>
スレート板上に、筆記具を用いて0.2mm幅、0.3mm幅、及び0.5mm幅の黒色のラインを描き、その上面に、コーティング層120からなる塗膜を置き、下記の基準で透明性を評価した。
A:目視にて0.2mm幅のラインが明確に視認できる場合
B:目視にて0.3mm幅のラインが明確に視認できる場合
C:目視にて0.5mm幅のラインが視認できる場合
<Transparency (Visibility of cracks)>
Draw black lines of 0.2 mm width, 0.3 mm width, and 0.5 mm width on the slate board using a writing tool, place a coating film consisting of the
A: When the line with a width of 0.2 mm can be clearly seen visually B: When the line with a width of 0.3 mm can be clearly seen visually C: When a line with a width of 0.5 mm can be visually seen
表1に示される評価結果から、劣化診断層140の膜厚が300μm以下であれば、構造体110の表面112におけるひび割れを十分に目視可能な程度の透明性を有していることが確認された。また、コーティング層120の全光線透過率が30%以上であれば、構造体110の表面112におけるひび割れを十分に目視可能な程度の透明性を有していることが確認された。
From the evaluation results shown in Table 1, it was confirmed that when the film thickness of the
(参考例6)
モルタル上に劣化診断層140を有さずに機能層130を有するコーティング層を塗布することで、参考例6の試験体を作製した。図6(a)は、参考例6の試験体を日向に置いた状態で、当該試験体を赤外線カメラにより撮像して得られる画像である。
(Reference example 6)
A test piece of Reference Example 6 was prepared by applying a coating layer having a
(参考例7)
モルタル上に、機能層130と劣化診断層140とを有するコーティング層120を塗布することで、参考例7の試験体を作製した。劣化診断層140には、劣化診断層140を構成するウレタン樹脂全量に対し、上記赤外線吸収剤を25質量%添加し、劣化診断層140の厚さを40μmとした。図6(b)は、参考例7の試験体を日向に置いた状態で、当該試験体を赤外線カメラにより撮像して得られる画像である。
(Reference example 7)
A test piece of Reference Example 7 was prepared by applying a
図6(a)及び図6(b)に示される画像の比較結果から、劣化診断層140を有しない参考例6の試験体の画像は白くなり、劣化診断層140を有する参考例7の試験体の画像は黒くなることがわかる。その光学特性(画像の輝度等)を評価することで、コーティング層120の劣化の状態を判断できることが確認された。
From the comparison results of the images shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), the image of the test piece of Reference Example 6 having no
図7(a)は、参考例6の試験体を日陰に置いた状態で、当該試験体をデジタルカメラにより撮像して得られる画像である。図7(b)は、参考例6の試験体を日陰に置いた状態で、当該試験体を赤外線カメラにより撮像して得られる画像である。図7(c)は、参考例6の試験体を日陰に置き、コーティング層に940nmの波長を有する赤外線を照射した状態で、当該試験体を赤外線カメラにより撮像して得られる画像である。図7(d)は、参考例7の試験体を日陰に置いた状態で、当該試験体をデジタルカメラにより撮像して得られる画像である。図7(e)は、参考例7の試験体を日陰に置いた状態で、当該試験体を赤外線カメラにより撮像して得られる画像である。図7(f)は、参考例7の試験体を日陰に置き、コーティング層に940nmの波長を有する赤外線を照射した状態で、当該試験体を赤外線カメラにより撮像して得られる画像である。 FIG. 7A is an image obtained by photographing the test piece of Reference Example 6 in the shade with a digital camera. FIG. 7B is an image obtained by photographing the test piece of Reference Example 6 in the shade with an infrared camera. FIG. 7C is an image obtained by imaging the test piece of Reference Example 6 in the shade and irradiating the coating layer with infrared rays having a wavelength of 940 nm with an infrared camera. FIG. 7D is an image obtained by photographing the test piece of Reference Example 7 in the shade with a digital camera. FIG. 7E is an image obtained by photographing the test piece of Reference Example 7 in the shade with an infrared camera. FIG. 7 (f) is an image obtained by imaging the test piece of Reference Example 7 in the shade and irradiating the coating layer with infrared rays having a wavelength of 940 nm with an infrared camera.
図7(a)及び図7(d)に示される画像から、いずれの試験体においても、モルタルの表面の状態が判断できることがわかる。図7(b)及び図7(e)に示される画像から、日陰において試験体のコーティング層に赤外線を照射しない場合には、劣化診断層140の有無に関わらず、試験体の画像が黒くなることがわかる。図7(c)及び図7(f)に示される画像から、試験体のコーティング層に赤外線を照射することで、劣化診断層140を有しない場合には、試験体の照射箇所の画像が白くなり、劣化診断層140を有する場合には、試験体の照射箇所は黒いままで照射前後の色の変化が小さいことがわかる。以上のように、コーティング層の光学特性(画像の輝度等)を評価することで、劣化の状態を判断できることが確認された。
From the images shown in FIGS. 7 (a) and 7 (d), it can be seen that the state of the surface of the mortar can be determined in any of the test pieces. From the images shown in FIGS. 7 (b) and 7 (e), when the coating layer of the test body is not irradiated with infrared rays in the shade, the image of the test body becomes black regardless of the presence or absence of the
(参考例8)
機能層130と劣化診断層140とを有するコーティング層120(塗膜)の試験体を作製した。機能層130及び劣化診断層140を構成する樹脂としてウレタンを用いた。劣化診断層140には、劣化診断層140を構成するウレタン樹脂全量に対し、添加剤として紫外線吸収剤を5%質量添加した。紫外線吸収剤として、Tinuvin400/BASFジャパン(2-(4-[(2-ヒドロキシ-3-ドデシルオキシプロピル)オキシ]-2-ヒドロキシフェニル)-4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジンと、2-(4-[(2-ヒドロキシ-3-トリデシロキシプロピル)オキシ]-2-ヒドロキシフェニル)-4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジンと、1-メトキシ-2-プロパノールとの混合物)を用いた。劣化診断層140の厚さが100μmとなるようにコーティング層120を形成した。
(Reference example 8)
A test piece of a coating layer 120 (coating film) having a
(参考例9,10)
参考例8と同様に、機能層130と劣化診断層140とを有するコーティング層120の試験体を作製した。参考例9の試験体では、劣化診断層140の厚さが200μmとなるようにコーティング層120を形成し、参考例10の試験体では、劣化診断層140の厚さが500μmとなるようにコーティング層120を形成した。
(Reference Examples 9 and 10)
Similar to Reference Example 8, a test piece of the
参考例8~10の試験体それぞれについて、全光線透過率を測定して、透明性(ひび割れの目視可能性)を評価した。その測定結果と評価結果を表2に示す。表2に示される評価結果から、上記紫外線吸収剤が添加された劣化診断層140の膜厚が500μmにおいても、構造物の表面を可視できる透明性を有していることが確認された。
(参考例11)
モルタル上に、紫外線吸収剤を含まずに厚さ1mmの機能層130を塗布することで、参考例11の試験体を作製した。
(Reference example 11)
A test piece of Reference Example 11 was prepared by applying a
(参考例12)
モルタル上に、上記紫外線吸収剤を0.5質量%添加した厚さ1mmの機能層130を塗布することで、参考例12の試験体を作成した。
(Reference example 12)
A test piece of Reference Example 12 was prepared by applying a
図8(a)は、参考例11の試験体を明所に置いた状態で、当該試験体をデジタルカメラにより撮像して得られる画像である。図8(b)は、機能層130に紫外線を照射せずに、参考例11の試験体を暗所にて紫外線カメラにより撮像して得られる画像である。この画像を得られた際に輝度を測定すると、測定値は17cd/m2であった。図8(c)は、機能層130に紫外線を照射した状態で、参考例11の試験体を紫外線カメラにより撮像して得られる画像である。この画像が得られた際に、紫外線を照射した箇所の輝度を測定すると、測定値は122cd/m2であった。
FIG. 8A is an image obtained by photographing the test piece of Reference Example 11 in a bright place with a digital camera. FIG. 8B is an image obtained by photographing the test piece of Reference Example 11 with an ultraviolet camera in a dark place without irradiating the
図8(d)は、参考例12の試験体を明所に置いた状態で、当該試験体をデジタルカメラにより撮像して得られる画像である。図8(e)は、機能層130に紫外線を照射せずに、参考例12の試験体を暗所にて紫外線カメラにより撮像して得られる画像である。この画像を得られた際に輝度を測定すると、測定値は18cd/m2であった。図8(f)は、機能層130に紫外線を照射した状態で、参考例12の試験体を紫外線カメラにより撮像して得られる画像である。この画像が得られた際に、紫外線を照射した箇所の輝度を測定すると、測定値は42cd/m2であった。
FIG. 8D is an image obtained by photographing the test piece of Reference Example 12 in a bright place with a digital camera. FIG. 8E is an image obtained by photographing the test piece of Reference Example 12 with an ultraviolet camera in a dark place without irradiating the
以上の評価結果から、紫外線カメラを用いて暗所で撮像した場合、紫外線吸収剤の有無に関わらず、試験体の画像が黒くなることがわかる。また、紫外線を照射することで、紫外線吸収剤を有しない場合には試験体の画像が明るく照射前後の輝度差が大きいが、紫外線吸収剤を有する場合には試験体の画像が暗いままで照射前後の輝度差が小さいことがわかる。コーティング層の光学特性(例えば、画像の輝度等)により劣化の状態を判断できることが確認された。 From the above evaluation results, it can be seen that when an image is taken in a dark place using an ultraviolet camera, the image of the test piece becomes black regardless of the presence or absence of the ultraviolet absorber. In addition, by irradiating with ultraviolet rays, the image of the test piece is bright when it does not have an ultraviolet absorber, and the brightness difference before and after irradiation is large, but when it has an ultraviolet absorber, the image of the test piece remains dark. It can be seen that the difference in brightness between the front and back is small. It was confirmed that the state of deterioration can be determined by the optical characteristics of the coating layer (for example, the brightness of the image, etc.).
本開示によれば、コンクリート構造物の点検の効率化を図りつつ、点検精度を向上させることが可能な監視方法、監視システム、及び監視プログラムが提供される。 According to the present disclosure, a monitoring method, a monitoring system, and a monitoring program capable of improving the inspection accuracy while improving the efficiency of inspection of a concrete structure are provided.
1…監視システム、10…第1状態検出部、20…第2状態検出部、100…コンクリート構造物、102…外表面、110…構造体、112…表面、120…コーティング層、130…機能層、140…劣化診断層。 1 ... Monitoring system, 10 ... 1st state detection unit, 20 ... 2nd state detection unit, 100 ... concrete structure, 102 ... outer surface, 110 ... structure, 112 ... surface, 120 ... coating layer, 130 ... functional layer , 140 ... Deterioration diagnosis layer.
Claims (11)
前記構造体の表面を反射した後に前記コーティング層を介して出射される前記可視光に基づいて、前記コンクリート構造物の外表面に設定された監視領域における前記構造体の状態を示す第1状態情報を取得する工程と、
前記コンクリート構造物の外表面から出射され、前記可視光とは異なる非可視光に基づいて、前記監視領域における前記コーティング層の状態を示す第2状態情報を取得する工程と、を含み、
前記コーティング層は、前記非可視光を吸収又は反射する添加剤を含有する、監視方法。 A method for monitoring a concrete structure having a structure containing concrete and a coating layer provided on the surface of the structure and capable of transmitting visible light.
First state information indicating the state of the structure in a monitoring area set on the outer surface of the concrete structure based on the visible light emitted through the coating layer after reflecting the surface of the structure. And the process of getting
A step of acquiring a second state information indicating the state of the coating layer in the monitoring region based on invisible light emitted from the outer surface of the concrete structure and different from the visible light is included.
A monitoring method, wherein the coating layer contains an additive that absorbs or reflects the invisible light.
前記第2状態情報に基づいて、前記監視領域における前記コーティング層の劣化の程度を判定する工程と、を更に含む、請求項1に記載の監視方法。 A step of determining the degree of deterioration of the structure in the monitoring area based on the first state information, and a step of determining the degree of deterioration of the structure.
The monitoring method according to claim 1, further comprising a step of determining the degree of deterioration of the coating layer in the monitoring region based on the second state information.
前記第1状態情報及び前記第2状態情報のそれぞれと前記位置情報とを対応付けて記憶する工程と、を更に含む、請求項1~6のいずれか一項に記載の監視方法。 The process of acquiring the position information indicating the position of the monitoring area and
The monitoring method according to any one of claims 1 to 6, further comprising a step of associating and storing each of the first state information and the second state information with the position information.
前記劣化診断層が、前記添加剤を含有する、請求項1~7のいずれか一項に記載の監視方法。 The coating layer includes a functional layer and a deterioration diagnosis layer arranged along a direction intersecting the surface of the structure.
The monitoring method according to any one of claims 1 to 7, wherein the deterioration diagnosis layer contains the additive.
前記構造体の表面を反射した後に前記コーティング層を介して出射される前記可視光に基づいて、前記コンクリート構造物の外表面に設定された監視領域における前記構造体の状態を検出する第1状態検出部と、
前記コンクリート構造物の外表面から出射され、前記可視光とは異なる非可視光に基づいて、前記監視領域における前記コーティング層の状態を検出する第2状態検出部と、を備え、
前記コーティング層は、前記非可視光を吸収又は反射する添加剤を含有する、監視システム。 A monitoring system for a concrete structure comprising a structure containing concrete and a coating layer provided on the surface of the structure and capable of transmitting visible light.
A first state for detecting the state of the structure in a monitoring area set on the outer surface of the concrete structure based on the visible light emitted through the coating layer after reflecting the surface of the structure. With the detector
A second state detection unit for detecting the state of the coating layer in the monitoring region based on invisible light emitted from the outer surface of the concrete structure and different from the visible light is provided.
A monitoring system in which the coating layer contains an additive that absorbs or reflects the invisible light.
前記監視方法は、
前記構造体の表面を反射した後に前記コーティング層を介して出射される前記可視光に基づいて、前記コンクリート構造物の外表面に設定された監視領域における前記構造体の状態を示す第1状態情報を取得する工程と、
前記コンクリート構造物の外表面から出射され、前記可視光とは異なる非可視光に基づいて、前記監視領域における前記コーティング層の状態を示す第2状態情報を取得する工程と、を含み、
前記コーティング層は、前記非可視光を吸収又は反射する添加剤を含有する、監視プログラム。 A monitoring program that causes a computer to execute a monitoring method for a concrete structure having a structure containing concrete and a coating layer provided on the surface of the structure and capable of transmitting visible light.
The monitoring method is
First state information indicating the state of the structure in a monitoring area set on the outer surface of the concrete structure based on the visible light emitted through the coating layer after reflecting the surface of the structure. And the process of getting
A step of acquiring a second state information indicating the state of the coating layer in the monitoring region based on invisible light emitted from the outer surface of the concrete structure and different from the visible light.
A monitoring program in which the coating layer contains an additive that absorbs or reflects the invisible light.
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JP2023184316A (en) * | 2022-06-17 | 2023-12-28 | 三菱電機株式会社 | Analysis system, analysis method, and analysis program |
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2020
- 2020-09-25 JP JP2020160823A patent/JP2022053927A/en active Pending
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