JP3188310B2 - シート防水材の亀裂写真による劣化判定方法 - Google Patents

シート防水材の亀裂写真による劣化判定方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、戸建て住宅や学校校舎
や一般ビル等の建物の防水層において、シート防水工法
に使用されるシート防水材の劣化判定方法に関する。
【0002】
【従来の技術】シート防水工法は、加硫ゴム・非加硫ゴ
ム・ポリ塩化ビニル等のシート防水材料を、接着剤や熱
風等を用いて接着又は溶着して防水層を構成させる工法
である。この工法は下地の動きに対する追従性や耐薬品
性等に優れた性能を有し、施工面でもアスファルト熱工
法に無い長所を有している。この為に新しい防水工法の
一つとして、特に露出防水として普及してきている。
【0003】しかし、これらの防水材料は経年するに従
い、紫外線・熱・オゾン・雨水・湿気や繰り返し疲労な
どの劣化外力の影響を受けて徐々に劣化することが判っ
ている。そしていずれは、補修・張替えすべき時期がや
ってくる。その時期を的確に判断する為には、個々の建
物におけるシート防水材の劣化程度を常時確認すること
が必要である。シート防水材の劣化程度を評価する項目
としては、一般に引張試験の破断時伸び率が用いられて
いる。引張試験は、古くなったシート防水材の一部を切
断してサンプリング片を作る必要があり、完全な破壊試
験であり、現場に付設したシート防水材の劣化診断方法
としては適さない。従って、破壊試験である引張試験に
代わり、出来るだけ簡便で非破壊で行える劣化の評価方
法が必要となってきた。本発明のシート防水材の亀裂写
真による劣化判定方法の適用範囲は、シート防水材の全
般であり、実施例はシート防水材の一例として塩ビ系合
成樹脂シートについて説明する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記の不具合を解消す
べく、本発明は以下の条件を満足する簡易的な劣化診断
方法を提供するものである。第1に、現場で実施でき
て、簡便で所要時間が短い方法であること。第2に、非
破壊、または破壊しても補修が簡便に行えること。第3
に、破断時伸び率等の引張特性値と良い相関関係を示す
こと。第4に、再現性が高いこと。第5に、シート防水
材として用いる全ての材料に適用出来ることの5点を満
足するシート防水材の劣化判定方法が求められていたの
である。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の解決しようとす
る課題は以上の如くであり、次に上記課題を解決する為
の手段を説明する。請求項1においては、シート防水材
3の表面に着色剤1を塗布し、シート亀裂を鮮明に浮き
出させ、該シート亀裂をミクロ撮影し、該ミクロ写真を
画像処理し、亀裂面積比を求めて、該亀裂面積比と、実
験値から得られた亀裂面積比と破断時伸び率や破断エネ
ルギーや100%モジュラスとの相関関係から、破断時
伸び率や破断エネルギーや100%モジュラスを求め、
この値からシート防水材3の劣化を判定するシート防水
材の亀裂写真による劣化判定方法である。
【0006】請求項2においては、シート防水材3の表
面に着色剤1を塗布し、シート亀裂を鮮明に浮き出さ
せ、該シート亀裂をミクロ撮影し、該ミクロ写真を画像
処理し、平均亀裂幅を求めて、該平均亀裂幅と、実験値
から得られた平均亀裂幅と破断時伸び率や破断エネルギ
ーや100%モジュラスとの相関関係から、破断時伸び
率や破断エネルギーや100%モジュラスを求め、この
値からシート防水材の劣化を判定するシート防水材の亀
裂写真による劣化判定方法である。
【0007】請求項3においては、シート防水材3の表
面に着色剤1を塗布し、シート亀裂を鮮明に浮き出さ
せ、該シート亀裂をミクロ撮影し、該ミクロ写真を標準
比較写真表と対照し、亀裂面積比又は平均亀裂幅を求め
て、該亀裂面積比又は平均亀裂幅と、実験値から得られ
た亀裂面積比又は平均亀裂幅と平均亀裂幅と破断時伸び
率や破断エネルギーや100%モジュラスとの相関関係
から、破断時伸び率や破断エネルギーや100%モジュ
ラスを求め、この値からシート防水材の劣化を判定する
シート防水材の亀裂写真による劣化判定方法である。
【0008】
【作用】次に作用を説明する。別の基礎実験に基づい
て、破断時伸び率と破断エネルギー値と100%モデュ
ラス値の各値に対する、シート防水材3の劣化程度が、
実験値として用いられているのである。例えば、破断時
伸び率が基準伸び率以下に低下した場合には、劣化が進
んだものとして、シート防水材3の張替えが必要である
との如き指標である。故に、検査担当者は、着色剤とミ
クロ撮影装置を用意して、亀裂の部分の拡大写真をとっ
て、これを、持帰りコンピュータによる画像解析をした
り、このようなコンピュータによる画像解析装置が無い
場合には、標準比較写真表と比較して、亀裂面積比や平
均亀裂幅を求め、これを破断時伸び率に直して、劣化度
を判定するのである。破断時伸び率の値が基準伸び率以
下であれば、張替えを薦めるのである。
【0009】
【実施例】次に実施例を説明する。図1は、シート防水
材3の表面に付着した塵埃を取り除く為にエタノール9
をウエス2に含浸させる図面、図2は、塵埃等を取り除
くべくエタノール9を含浸させたウエス2よりシート防
水材3の表面を拭いている図面、図3は、塵埃をエタノ
ール9により取り除いた清浄面aに、着色剤1を塗り込
んでいる状態の図面、図4は、亀裂部分に着色剤1を塗
り込んで構成した着色面bから、塗り込んだ以外の着色
剤1をウエス2により拭き取っている状態の図面、図5
は、該着色面bの上方にミクロ写真撮影装置Aをセット
している状態の斜視図、図6は、ファインダーを覗きな
がら、ミクロ写真を撮影している状態の斜視図、図7、
はミクロ写真撮影装置Aのレンズ配置を示す詳細図であ
る。
【0010】図8は、画像解析に寄らない場合に使用す
る標準比較写真表の図面、図9は、亀裂面積比と破断時
伸び率の相関関係を示す図面、図10は、亀裂面積比と
破断エネルギー値の相関関係を示す図面、図11は、亀
裂面積比と100%モデュラス値との相関関係を示す図
面、図12は、平均亀裂幅は破断時伸び率の相関関係を
示す図面、図13は、平均亀裂幅と破断エネルギー値の
相関関係を示す図面、図14は、平均亀裂幅と100%
モデュラス値の相関関係を示す図面である。図面はすべ
て、特定のシートの実施例を示している。
【0011】シート防水材3は劣化及び外力の影響を受
けるに従い、主として表面から徐々に劣化が進行する。
例えば、シート防水材がポリ塩化ビニルの場合では、脱
塩酸反応によるポリエン構造の生成や、塩酸の自触媒作
用による分解の促進や、低分子化等が進行するのであ
る。これに伴い、低分子化による亀裂の発生、ポリエン
構造の増大による黄変の発生等が発生する。また亀裂部
分が破断の起点となることも考えられる。そこで、亀裂
の程度が、劣化の程度を表し、引張特性値である、破断
時伸び率や破断エネルギー値や100%モデュラス値と
密接な相関が発生するのである。
【0012】図1においては、ウエス2にエタノール9
を含浸し、シート防水材3に付着している塵埃を、図2
の如く拭くことにより除去するのである。該エタノール
9による清浄作用により、清浄面aが出来る。該清浄面
aに対して、次に図3の如く、着色剤1を塗って亀裂部
分を鮮明化する。該着色剤1はカーボンブラックを混入
したシリコングリース等を使用するが、黒の液体状靴墨
により代行することも出来る。該着色剤1を塗った部分
は着色面bとなり、亀裂部分に塗りこまれた以外の部分
は、図4に示す如く、ウエス2により再度拭き取る。
【0013】以上のような前処理を行った着色面bの面
を、図5に示す如く、ミクロ写真撮影装置Aをセット
し、ファインダーを覗きながら、図6の如く拡大写真に
撮影するのである。該ミクロ写真撮影装置Aは、図7に
示す如く、通常の非自動焦点式1眼レフカメラ7に、広
角レンズ4をリバースに装着することにより、高価なミ
クロ写真撮影装置Aを購入することなく、低価格で得る
ことが出来るのである。即ち、図7において示す如く、
非自動焦点式1眼レフカメラ7に、28mmの中間リン
グ5を装着し、該中間リング5の先端にリバースリング
5を装着し、該リバースリング5により、広角レンズ4
をリバースの状態に装着するのである。
【0014】ミクロ写真用レンズは高価であり、また通
常の非自動焦点式1眼レフカメラ7には装着出来ないの
であるが、広角レンズ4を逆に非自動焦点式1眼レフカ
メラ7に装着することにより、10倍程度の簡易ミクロ
写真撮影装置Aを構成することが出来るのである。
【0015】次に上記方法により撮影したミクロ写真
を、コンピュータにより画像処理するのである。画像解
析の処理手順は、まずシェーディング補正処理を行う。
次に二値化処理を行う。次に微小粒子除去を行い、20
平方ミリメートルの範囲内を24万画素に分けて、加算
回数16回の処理を行うのである。この画像解析処理に
より、処理面積に対する亀裂総面積の比率である亀裂面
積比(%)と、亀裂長さの総和に対する亀裂総面積の値
を示す平均亀裂幅(μm)が得られる。
【0016】そして、ある特定の実施例のシートにおい
て、上記画像解析により得られた亀裂面積比と、引張特
性値との関係の例を示すと、図9・図10・図11の如
くである。破断エネルギー値は、破断に至るまでの引張
応力の積分値であり、100%モデュラス値は、伸び量
20mm時の引っ張り応力値である。即ち、亀裂面積比
が大きくなると、破断時伸び率(%)が小となり、劣化
の進行が大きいこととなるのである。また亀裂面積比が
大となると、図10の如く破断エネルギー値も小とな
る。また亀裂面積比が大となると、図11に示す如く、
100%モデュラス値は大きくなる。
【0017】また、ある特定のシートにおいて、同じく
画像解析により得られた平均亀裂幅と、引張特性値との
関係が、図12・図13・図14に図示されている。平
均亀裂幅が大となると、破断時伸び率と破断エネルギー
値は小さくなり、100%モデュラス値は大きくなる。
そして、破断時伸び率において従来の実験値から考察す
ると、破断時伸び率が基準伸び率以下となると、シート
防水材3は劣化が激しいとして、張り替えを薦めるので
ある。
【0018】以上の如く、高価なコンピュータ画像解析
装置が近くに存在すれば、上記亀裂面積比と平均亀裂幅
が求められるが、コンピュータ画像解析装置が近くに無
い場合には、ミクロ写真と図8に示す標準比較写真表を
比較対照することにより、大体の劣化程度を知ることが
できるのである。例えば、ある特定のシートの場合で
は、破断時伸び率と、亀裂面積比との相関関係は、〔破
断時伸び率=−6・0×亀裂面積比+280〕という値
で得られることが実験結果から得られているので、図8
の標準比較写真表により、大体の亀裂面積比を得ると、
この値から大略の破断時伸び率を知ることが出来るので
ある。亀裂面積比が15%の時は、破断時伸び率は大体
190%であり、亀裂面積比が10%では、破断時伸び
率は220%である。故に、標準比較写真表での亀裂面
積比から計算した破断時伸び率が基準伸び率以下であれ
ば、シート防水材3を張り替えるという助言をすること
となるのである。
【0019】
【発明の効果】本発明は以上のようなシート防水材の劣
化診断方法であるので、次のような効果を奏するのであ
る。即ち、第1に、現場で実施できて、簡便で所要時間
が短い方法であるので、検査担当者はミクロ写真撮影装
置Aとエタノール9と着色剤1とを持参するだけで、後
は標準比較写真表と対照して破断時伸び率を出すことに
より、ただちに結論を出すことが出来るのである。
【0020】第2に、ミクロ写真撮影装置Aによる撮影
だけであるので、シート防水材3を破ったり、孔を開け
たりする必要がなく、非破壊検査が出来るのである。
【0021】第3に、破断時伸び率等の引張特性値と亀
裂面積比や平均亀裂幅が、良い相関関係を示すので、シ
ート防水材3からサンプルを切り取って、試験室に持ち
替えり、破断時伸び率や100%モデュラス値や破断エ
ネルギー値を求める必要がないのである。
【0022】第4に、再現性が高いので、何カ所かにお
いて測定しても、殆ど同じような破断時伸び率や破断エ
ネルギー値や100%モデュラス値を得ることが出来る
のである。
【0023】第5に、シート防水材として用いる全ての
材料に適用出来るので、シート防水材3の材質が相違す
る場合に、該当するシートのシート防水材における図9
〜図14の,亀裂面積比や平均亀裂幅と引っ張り特性値
との関係を求めれば、同様の劣化診断が行えるため、別
々の劣化診断方法に変更するという必要が無くなったの
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】シート防水材3の表面に付着した塵埃を取り除
く為にエタノール9をウエス2に含浸させる図面。
【図2】塵埃等を取り除くべくエタノール9を含浸させ
たウエス2よりシート防水材3の表面を拭いている図
面。
【図3】塵埃をエタノール9により取り除いた清浄面a
に、着色剤1を塗り込んでいる状態の図面。
【図4】亀裂部分に着色剤1を塗り込んで構成した着色
面bから、塗り込んだ以外の着色剤1をウエス2により
拭き取っている状態の図面。
【図5】該着色面bの上方にミクロ写真撮影装置Aをセ
ットしている状態の斜視図。
【図6】ファインダーを覗きながら、ミクロ写真を撮影
している状態の斜視図。
【図7】ミクロ写真撮影装置Aのレンズ配置を示す詳細
図。
【図8】画像解析に寄らない場合に使用する標準比較写
真表の図面。
【図9】亀裂面積比と破断時伸び率のある特定のシート
に於ける関係を示す図面。
【図10】亀裂面積比と破断エネルギー値のある特定の
シートにおける関係を示す図面。
【図11】亀裂面積比と100%モデュラス値とのある
特定のシートにおける関係を示す図面。
【図12】平均亀裂幅は破断時伸び率のある特定のシー
トにおける関係を示す図面。
【図13】平均亀裂幅と破断エネルギー値のある特定の
シートにおける関係を示す図面。
【図14】平均亀裂幅と100%モデュラス値のある特
定のシートにおける関係を示す図面。
【符号の説明】
A ミクロ写真撮影装置 a 清浄面 b 着色面 1 着色剤 2 ウエス 3 シート防水材 4 広角レンズ 5 リバースリング 7 非自動焦点式1眼レフカメラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 21/84 - 21/958 E04D 5/00 G06T 1/00 - 9/00 G01M 19/00 G01N 17/00 E04G 23/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シート防水材3の表面に着色剤1を塗布
    し、シート亀裂を鮮明に浮き出させ、該シート亀裂をミ
    クロ撮影し、該ミクロ写真を画像処理し、亀裂面積比を
    求めて、該亀裂面積比と、実験値から得られた亀裂面積
    比と破断時伸び率や破断エネルギーや100%モジュラ
    スとの相関関係から、破断時伸び率や破断エネルギーや
    100%モジュラスを求め、この値からシート防水材3
    の劣化を判定することを特徴とするシート防水材の亀裂
    写真による劣化判定方法。
  2. 【請求項2】 シート防水材3の表面に着色剤1を塗布
    し、シート亀裂を鮮明に浮き出させ、該シート亀裂をミ
    クロ撮影し、該ミクロ写真を画像処理し、平均亀裂幅を
    求めて、該平均亀裂幅と、実験値から得られた平均亀裂
    幅と破断時伸び率や破断エネルギーや100%モジュラ
    スとの相関関係から、破断時伸び率や破断エネルギーや
    100%モジュラスを求め、この値からシート防水材の
    劣化を判定することを特徴とするシート防水材の亀裂写
    真による劣化判定方法。
  3. 【請求項3】 シート防水材3の表面に着色剤1を塗布
    し、シート亀裂を鮮明に浮き出させ、該シート亀裂をミ
    クロ撮影し、該ミクロ写真を標準比較写真表と対照し、
    亀裂面積比又は平均亀裂幅を求めて、該亀裂面積比又は
    平均亀裂幅と、実験値から得られた亀裂面積比又は平均
    亀裂幅と平均亀裂幅と破断時伸び率や破断エネルギーや
    100%モジュラスとの相関関係から、破断時伸び率や
    破断エネルギーや100%モジュラスを求め、この値か
    シート防水材の劣化を判定することを特徴とするシー
    ト防水材の亀裂写真による劣化判定方法。
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