JP2756338B2 - 鉄筋コンクリート床版の損傷度検査方法 - Google Patents
鉄筋コンクリート床版の損傷度検査方法Info
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- JP2756338B2 JP2756338B2 JP2044327A JP4432790A JP2756338B2 JP 2756338 B2 JP2756338 B2 JP 2756338B2 JP 2044327 A JP2044327 A JP 2044327A JP 4432790 A JP4432790 A JP 4432790A JP 2756338 B2 JP2756338 B2 JP 2756338B2
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- Japan
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- concrete
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- damage
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、近年交通荷重ならびに交通量の増大に起因
してひび割れや陥没などの損傷が増大してきた道路橋な
どの鉄筋コンクリート床版（以下RC床版と記す）の損傷
度の検査・診断方法に係るものである。
してひび割れや陥没などの損傷が増大してきた道路橋な
どの鉄筋コンクリート床版（以下RC床版と記す）の損傷
度の検査・診断方法に係るものである。
RC床版の損傷は、一般的に引張側コンクリートのひび
割れの程度により評価されている。このような評価は路
下に設置した作業足場等を利用して、ひび割れの幅、ひ
び割れ長さ等を測定し、実験の結果等を勘案し、総合的
な観点から損傷度を判定することによりなされていた。
割れの程度により評価されている。このような評価は路
下に設置した作業足場等を利用して、ひび割れの幅、ひ
び割れ長さ等を測定し、実験の結果等を勘案し、総合的
な観点から損傷度を判定することによりなされていた。
この場合、路下からの検査のため、足場の設置が必要
となるうえ、ひび割れ長さの測定においても接近条件、
明るさなどの測定条件や測定者の熟練度等により、測定
結果にばらつきを惹起していた。
となるうえ、ひび割れ長さの測定においても接近条件、
明るさなどの測定条件や測定者の熟練度等により、測定
結果にばらつきを惹起していた。
これらの測定上の問題を解決するため、AE（アコース
ティックエミッション）法、超音波探傷法、Ｘ線透過
法、電磁波レーダー法、赤外線温度分布測定法などの欠
陥検出法を併用することも提案されている。
ティックエミッション）法、超音波探傷法、Ｘ線透過
法、電磁波レーダー法、赤外線温度分布測定法などの欠
陥検出法を併用することも提案されている。
AE法は被検体への載荷時のAE発生特性を利用するため
強度との相関を容易に求めることができる。したがっ
て、ひびわれ長さを測定する従来技術との対応が最も顕
著であることも報告されており、路上からの検査法とし
ては、最も信頼性が高い。
強度との相関を容易に求めることができる。したがっ
て、ひびわれ長さを測定する従来技術との対応が最も顕
著であることも報告されており、路上からの検査法とし
ては、最も信頼性が高い。
AEは荷重が載荷された時に被検体の欠陥部あるいは弱
体部から発生する一種のミクロ的な破壊音であることか
ら、被検体への載荷は不可欠である。
体部から発生する一種のミクロ的な破壊音であることか
ら、被検体への載荷は不可欠である。
AE法を用いたRC床版の検査、診断法についてもいくつ
かの方法が開発されているが、本発明においては、従来
技術である路下からのひびわれ長さ測定による判定法と
最も相関がつき易いAEレートプロセス法（AE rate proc
ess法）（土木学会第42回年次学術講演会（昭和62年９
月）『AE法によるコア供試体の損傷度判定』）を現地に
て行う方法を提案するものである。
かの方法が開発されているが、本発明においては、従来
技術である路下からのひびわれ長さ測定による判定法と
最も相関がつき易いAEレートプロセス法（AE rate proc
ess法）（土木学会第42回年次学術講演会（昭和62年９
月）『AE法によるコア供試体の損傷度判定』）を現地に
て行う方法を提案するものである。
従来のAE法は、第４図に示すようにRC床版１からのコ
ア採取位置22から床版上下面間の円筒状のコア21（φ10
0mm程度）を切削採取し、この採取されたコア21は第５
図（ａ）に示すように、床版版厚方向に加圧力Ｐを加
え、破壊に至るまでの歪によって発生するAEの発生状況
をAEセンサ８により測定し、第５図（ｂ）に示すような
荷重に対するAEの発生頻度曲線を求め、その形状から劣
化度を判定するものである。
ア採取位置22から床版上下面間の円筒状のコア21（φ10
0mm程度）を切削採取し、この採取されたコア21は第５
図（ａ）に示すように、床版版厚方向に加圧力Ｐを加
え、破壊に至るまでの歪によって発生するAEの発生状況
をAEセンサ８により測定し、第５図（ｂ）に示すような
荷重に対するAEの発生頻度曲線を求め、その形状から劣
化度を判定するものである。
このような従来技術ではコア21を採取するに際して、
床版１の引張鉄筋を切断せざるを得ないうえ、劣化の著
しい（ひび割れの著しい）部分ではコア採取時にコアが
破壊し、十分なデータが得られない場合があるなどの欠
点を有していた。
床版１の引張鉄筋を切断せざるを得ないうえ、劣化の著
しい（ひび割れの著しい）部分ではコア採取時にコアが
破壊し、十分なデータが得られない場合があるなどの欠
点を有していた。
また、特開昭63-91557号公報にはコンクリートの強度
及び破壊靱性の現場測定方法として床版の上方から環状
のコア溝を切込み、このコア上端に水平に曲げ力を与え
てコアの基底部が破壊するまでのAEの発生頻度を求める
ことが開示されている。
及び破壊靱性の現場測定方法として床版の上方から環状
のコア溝を切込み、このコア上端に水平に曲げ力を与え
てコアの基底部が破壊するまでのAEの発生頻度を求める
ことが開示されている。
この技術は道路床版のような18〜24cm程度の厚さのコ
ンクリートでは鉄筋の影響が大きくまたひび割れの程度
を示す床版の損傷度を判定することはできない。
ンクリートでは鉄筋の影響が大きくまたひび割れの程度
を示す床版の損傷度を判定することはできない。
これまで提案されている床版の劣化度を判定するAE法
ではコアの採取が必要であり、コア採取時に床版の鉄筋
を切断してしまうことから、損傷の著しい床版部分での
検査が困難となる問題点を有していた。
ではコアの採取が必要であり、コア採取時に床版の鉄筋
を切断してしまうことから、損傷の著しい床版部分での
検査が困難となる問題点を有していた。
また、上述の特開昭63-91557号公報の技術は圧縮強度
または引張強度の劣化判定にのみ有用で、ひび割れの密
度や深さによる床版の損傷度の判定には役に立たない。
または引張強度の劣化判定にのみ有用で、ひび割れの密
度や深さによる床版の損傷度の判定には役に立たない。
本発明は、AE法を用いたRC床版の損傷度検査法におけ
る従来技術での最大の問題点であったコア採取の必要性
をなくし、現地でRC床版の一部に載荷することにより、
載荷時のAE発生特性を求め、損傷度を判定することがで
きる方法を提供するものものである。
る従来技術での最大の問題点であったコア採取の必要性
をなくし、現地でRC床版の一部に載荷することにより、
載荷時のAE発生特性を求め、損傷度を判定することがで
きる方法を提供するものものである。
本発明はコンクリート床版の上面から下面に向かって
テンションロッド用の貫通孔を穿孔すると共に、この貫
通孔と同心の円環溝を床版厚の1/3〜1/2の深さまで切削
し、前記貫通孔にテンションロッドを挿通し、このテン
ションロッドをセンターホールジャッキ等によって引張
り、その反力によって前記円環溝の内側のコンクリート
を加圧しがら、この加圧された部分のコンクリートに発
生するAEの発生数を測定し、加圧力とAE発生総数との関
係を求め、この関係からコンクリートのひび割れの程度
を判定することを特徴とする鉄筋コンクリート床版の損
傷度検査方法である。
テンションロッド用の貫通孔を穿孔すると共に、この貫
通孔と同心の円環溝を床版厚の1/3〜1/2の深さまで切削
し、前記貫通孔にテンションロッドを挿通し、このテン
ションロッドをセンターホールジャッキ等によって引張
り、その反力によって前記円環溝の内側のコンクリート
を加圧しがら、この加圧された部分のコンクリートに発
生するAEの発生数を測定し、加圧力とAE発生総数との関
係を求め、この関係からコンクリートのひび割れの程度
を判定することを特徴とする鉄筋コンクリート床版の損
傷度検査方法である。
破壊の確率過程論による取り扱いとして、既存の破壊
域が次の段階での破壊域の進展を支配すると考えるレー
トプロセス（rate process）が知られている。この考え
に基づいて、AEの発生総数をＮ、破壊荷重に対する荷重
レベルＶ％でのAEの発生確率をｆ（Ｖ）とすれば、荷重
レベルＶ％からＶ＋dV％への破壊の進行に対して、次式
を得る。
域が次の段階での破壊域の進展を支配すると考えるレー
トプロセス（rate process）が知られている。この考え
に基づいて、AEの発生総数をＮ、破壊荷重に対する荷重
レベルＶ％でのAEの発生確率をｆ（Ｖ）とすれば、荷重
レベルＶ％からＶ＋dV％への破壊の進行に対して、次式
を得る。
ｆ（Ｖ）dV＝dN/N ……（１） 一般のレートプロセスでは、過程の進行速度（レー
ト）にあたるｆ（Ｖ）を定数と考えることが多いが、こ
こでは、この値がコンクリート供試体に内圧している微
少ひびわれに依存すると考えて、次のようにおく。
ト）にあたるｆ（Ｖ）を定数と考えることが多いが、こ
こでは、この値がコンクリート供試体に内圧している微
少ひびわれに依存すると考えて、次のようにおく。
ｆ（Ｖ）a/V＋ｂ ……（２） ここで、ａおよびｂは定数であり、この値は、コンク
リートの損傷度により異なるものである。上記式（２）
で表わされｆ（Ｖ）の荷重増加に対する挙動を第６図に
例示した。荷重レベルが高くなれば一般のレートプロセ
スのレートと同様に一定値ｂに近づくが、定数ａの正負
によって荷重レベルの低い段階でのAEの発生確率が大き
く異なるモデルとなっていることが、第６図よりわか
る。
リートの損傷度により異なるものである。上記式（２）
で表わされｆ（Ｖ）の荷重増加に対する挙動を第６図に
例示した。荷重レベルが高くなれば一般のレートプロセ
スのレートと同様に一定値ｂに近づくが、定数ａの正負
によって荷重レベルの低い段階でのAEの発生確率が大き
く異なるモデルとなっていることが、第６図よりわか
る。
式（２）を式（１）に代入し、積分を実行することに
よりAEの発生頻度に関する次式を得る。
よりAEの発生頻度に関する次式を得る。
Ｎ＝CVaexp（bV） ……（３） ここで、Ｃは積分定数である。
AEの主な発生要因が既存の微小なひびわれであるとい
うことを考慮すれば、既存の内部にひびわれの多いもの
は荷重レベルの初期段階でのAEの発生確率が高く（ａ＞
０）、少なければ低い（ａ＜０）と考えられる。したが
って、定数ａの値によってコア試験からのコンクリート
の内部の損傷度を定量に判定することが可能である。
うことを考慮すれば、既存の内部にひびわれの多いもの
は荷重レベルの初期段階でのAEの発生確率が高く（ａ＞
０）、少なければ低い（ａ＜０）と考えられる。したが
って、定数ａの値によってコア試験からのコンクリート
の内部の損傷度を定量に判定することが可能である。
本発明ではコアの採取の代わりに第１図に示すごとく
現地で床版１にテンションロッド３挿通用の比較的小さ
な貫通孔２を穿孔し、この貫通孔２にテンションロッド
３を貫通した後、床版下面にナット４を装着し、上面に
センターホール型ロードセル５とセンターホール型油圧
ジャッキ６を直列に配置し、油圧ジャッキ６にて円盤状
加圧盤を介して床版を加圧し、加圧荷重（Ｐ）と貫通孔
２の近傍に設置したAEセンサ８の出力としてAEアナライ
ザ９によって得られるAEイベント総数（Ｎ）との関係を
求める。この関係により、従来法と同じ方法（レートプ
ロセス法）にて劣化度を判定する。この際、貫通孔２の
穿孔時には第２図に示すごとく床版厚の1/3〜1/2にまで
達する同心円状の円環溝12を切削しておく。この円環溝
12は加力時の加圧力を円環溝内側の円筒コンクリート部
に集中させるためと、加圧時のAEセンサへの雑音を減少
させる効果を有する。この円環溝は第３図に示すごとき
貫通孔穿孔用ドリル15の外側にホールソー16を取付けた
構成の穿孔工具14を用いることにより円環溝12が鉄筋13
に達しない深さに容易に切削することが可能である。
現地で床版１にテンションロッド３挿通用の比較的小さ
な貫通孔２を穿孔し、この貫通孔２にテンションロッド
３を貫通した後、床版下面にナット４を装着し、上面に
センターホール型ロードセル５とセンターホール型油圧
ジャッキ６を直列に配置し、油圧ジャッキ６にて円盤状
加圧盤を介して床版を加圧し、加圧荷重（Ｐ）と貫通孔
２の近傍に設置したAEセンサ８の出力としてAEアナライ
ザ９によって得られるAEイベント総数（Ｎ）との関係を
求める。この関係により、従来法と同じ方法（レートプ
ロセス法）にて劣化度を判定する。この際、貫通孔２の
穿孔時には第２図に示すごとく床版厚の1/3〜1/2にまで
達する同心円状の円環溝12を切削しておく。この円環溝
12は加力時の加圧力を円環溝内側の円筒コンクリート部
に集中させるためと、加圧時のAEセンサへの雑音を減少
させる効果を有する。この円環溝は第３図に示すごとき
貫通孔穿孔用ドリル15の外側にホールソー16を取付けた
構成の穿孔工具14を用いることにより円環溝12が鉄筋13
に達しない深さに容易に切削することが可能である。
日交通量４〜５万台／日程度の道路橋で劣化した250m
m厚のコンクリート床版について第１図に示す本発明方
法と100mmφのコアを採取した従来方法によりAE法を用
いて損傷度の比較を行った。
m厚のコンクリート床版について第１図に示す本発明方
法と100mmφのコアを採取した従来方法によりAE法を用
いて損傷度の比較を行った。
第７図はコアの加圧レベル（加圧力Ｐと最大加圧力Ｐ
maxとの比）とAEイベント総数の関係を示すヒストグラ
ム、第８図は本発明による現地載荷によるコア採取部近
接位置での加圧レベルとAEイベント総数の関係を示すヒ
ストグラムである。
maxとの比）とAEイベント総数の関係を示すヒストグラ
ム、第８図は本発明による現地載荷によるコア採取部近
接位置での加圧レベルとAEイベント総数の関係を示すヒ
ストグラムである。
載荷値の絶対値は相違するが、最大荷重にて無次元化
すれば、指数のａが従来法では−1.58、本発明法では−
1.50となり、ほぼ同等の関係が得られることがわかり、
損傷度が引張鉄筋を切断することなく判定できることが
証明された。
すれば、指数のａが従来法では−1.58、本発明法では−
1.50となり、ほぼ同等の関係が得られることがわかり、
損傷度が引張鉄筋を切断することなく判定できることが
証明された。
本発明の鉄筋コンクリート床版の損傷度検査方法によ
れば、従来のAE法（レートプロセス法）による信頼性の
高い方法を、コアを採取することなく同等の評価で実施
することができ、コア採取によるRC床版の鉄筋切断等を
生じないから、損傷程度の激しいRC床版にも容易に適用
することができる。
れば、従来のAE法（レートプロセス法）による信頼性の
高い方法を、コアを採取することなく同等の評価で実施
することができ、コア採取によるRC床版の鉄筋切断等を
生じないから、損傷程度の激しいRC床版にも容易に適用
することができる。
第１図は本発明方法の実施例を説明する検査現場の説明
図、第２図は検査すべき床版に設けた本発明方法による
貫通孔と円環溝を示す断面斜視図、第３図は本発明の実
施に用いる穿孔工具の一部切欠斜視図、第４図はRC床版
の斜視図、第５図は従来のAE法の説明図、第６図はAE法
の原理を示すグラフ、第７図、第８図はAE法の加圧レベ
ルとAEイベント総数との関係を示すヒストグラムであ
る。 １……RC床版、２……貫通孔 ３……テンションロッド、５……ロードセル ６……センターホールジャッキ ７……油圧ポンプ、８……AEセンサ ９……AEアナライザ、10……コンピュータ 12……円環溝、13……鉄筋 14……穿孔工具、15……ドリル 16……ホールソー、21……コア 22……コア採取位置
図、第２図は検査すべき床版に設けた本発明方法による
貫通孔と円環溝を示す断面斜視図、第３図は本発明の実
施に用いる穿孔工具の一部切欠斜視図、第４図はRC床版
の斜視図、第５図は従来のAE法の説明図、第６図はAE法
の原理を示すグラフ、第７図、第８図はAE法の加圧レベ
ルとAEイベント総数との関係を示すヒストグラムであ
る。 １……RC床版、２……貫通孔 ３……テンションロッド、５……ロードセル ６……センターホールジャッキ ７……油圧ポンプ、８……AEセンサ ９……AEアナライザ、10……コンピュータ 12……円環溝、13……鉄筋 14……穿孔工具、15……ドリル 16……ホールソー、21……コア 22……コア採取位置
Claims (1)
- 【請求項１】鉄筋コンクリート床版の上面から下面に向
かってテンションロッド挿通用の貫通孔を穿孔すると共
に、該貫通孔と同心の円環溝を床版上面から床版厚の1/
3〜1/2の深さまで切削し、前記貫通孔にテンションロッ
ドを挿通して該テンションロッドを引張り、その反力に
より前記円環溝の内側のコンクリートを加圧しながら、
該コンクリートのAEの発生数を測定し、加圧力とAE発生
総数との関係からコンクリートのひび割れの程度を判定
することを特徴とする鉄筋コンクリート床版の損傷度検
査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2044327A JP2756338B2 (ja) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | 鉄筋コンクリート床版の損傷度検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2044327A JP2756338B2 (ja) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | 鉄筋コンクリート床版の損傷度検査方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03248042A JPH03248042A (ja) | 1991-11-06 |
| JP2756338B2 true JP2756338B2 (ja) | 1998-05-25 |
Family
ID=12688409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2044327A Expired - Lifetime JP2756338B2 (ja) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | 鉄筋コンクリート床版の損傷度検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2756338B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009008515A1 (ja) * | 2007-07-12 | 2009-01-15 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | 高圧タンクの損傷検知方法、及びそのための装置 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9297731B2 (en) * | 2010-04-06 | 2016-03-29 | Varel Europe S.A.S | Acoustic emission toughness testing for PDC, PCBN, or other hard or superhard material inserts |
| CN103852523B (zh) * | 2014-03-27 | 2016-01-27 | 河南省第二公路工程有限公司 | 基于声发射技术判别预应力混凝土梁结构损伤类型的系统及方法 |
| CN112051149B (zh) * | 2020-09-25 | 2022-12-02 | 新疆生产建设兵团建筑工程科学技术研究院有限责任公司 | 混凝土强度的顶拔式检测方法 |
-
1990
- 1990-02-27 JP JP2044327A patent/JP2756338B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009008515A1 (ja) * | 2007-07-12 | 2009-01-15 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | 高圧タンクの損傷検知方法、及びそのための装置 |
| US8240209B2 (en) | 2007-07-12 | 2012-08-14 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Method and apparatus for detecting damage to high-pressure tank |
| JP5158723B2 (ja) * | 2007-07-12 | 2013-03-06 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 高圧タンクの損傷検知方法、及びそのための装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03248042A (ja) | 1991-11-06 |
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