JP6174447B2 - Method for estimating soundness of concrete member and method for repairing concrete member - Google Patents

Method for estimating soundness of concrete member and method for repairing concrete member Download PDF

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Description

本発明は、コンクリート部材の健全度を推定する方法、およびこの方法を利用してコンクリート部材を補修する方法に関する。   The present invention relates to a method for estimating the soundness of a concrete member and a method for repairing a concrete member using this method.

コンクリート部材の内部の状態は、表面を目視したり、叩いてみたりするだけでは調べることが困難であるため、従来、コンクリート部材の一部を取り除いて、切断面の状態を調べる方法や、コンクリート部材に超音波や放射線を入射し、その反射波を画像化して調べる非破壊検査が採用されてきた。しかし、一部を取り除く方法では、健全なコンクリートや鉄筋にも損傷を与えてしまう可能性があった。また、非破壊検査では、特殊な機材を用い、判断に専門的知識を必要とするため、そのような機材の扱いができる者或いは専門的知識を有する者でなければ検査することができなかった。このため、その場で調べることが出来ない上に、作業に手間がかかるといった問題があった。
そこで、近年、コンクリート部材に孔を削孔し、その孔にリニアイメージセンサを挿入して内面をスキャンし、得られた画像からひび割れの幅や長さ、空隙の大きさ等を調べることにより、施工の良し悪しや、劣化の有無を判断する方法が提案されている(特許文献1参照)。
Since it is difficult to examine the internal state of a concrete member simply by visually observing the surface or striking it, a conventional method of removing a part of the concrete member and examining the state of the cut surface, Nondestructive inspection has been adopted in which ultrasonic waves and radiation are incident on a member and the reflected waves are imaged and examined. However, the method of removing a part could damage healthy concrete and reinforcing bars. In addition, non-destructive inspection uses special equipment and requires specialized knowledge to make judgments, so it could not be inspected unless it is a person who can handle such equipment or has specialized knowledge. . For this reason, there is a problem that the work cannot be conducted on the spot and the work is troublesome.
Therefore, in recent years, by drilling a hole in a concrete member, inserting a linear image sensor into the hole and scanning the inner surface, by examining the width and length of the crack, the size of the gap, etc. from the obtained image, There has been proposed a method for judging whether the construction is good or bad and whether there is any deterioration (see Patent Document 1).

特開2009−210588号公報JP 2009-210588 A

しかしながら、画像からコンクリート部材の健全度を定量的に調べる手法は確立されておらず、健全度を調べる場合には、やはり対象のコンクリート部材の一部を直径50〜100mm程度の供試体としてくり抜いて(コア抜きして)実際に荷重試験を行うしかなかった。コンクリート部材からコア抜きすることは、上述したように、健全なコンクリートや鉄筋にも損傷を与えてしまう可能性があるし、コンクリート部材のあるその場で調べることができず、試験結果が出るまでに時間を要するので、コンクリートの健全度を現場で即時に判断することができないという不便が生じる。   However, a method for quantitatively examining the soundness of a concrete member from an image has not been established, and when examining the soundness, a part of the target concrete member is also hollowed out as a specimen having a diameter of about 50 to 100 mm. There was no choice but to actually perform a load test (without the core). Core removal from a concrete member, as described above, may damage healthy concrete and reinforcing bars, and cannot be examined on the spot where the concrete member is located, until the test results are obtained. Since it takes time, the inconvenience that the soundness of concrete cannot be immediately judged on site occurs.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、コンクリート部材に削孔した孔の内面画像から、コンクリート部材の健全度を、現場で即時に、かつ容易に推定する手法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a method for immediately and easily estimating the soundness of a concrete member on the spot from an inner surface image of a hole drilled in the concrete member. And

上記課題を解決するため、本発明は、コンクリート部材の健全度推定方法において、コンクリート部材の所定部位を削孔し、削孔してできた孔の内面の画像を取得し、取得した画像全体の面積に対する空隙の断面を映した部分の面積の割合に基づいて、所定部位の空隙の多さを求め、コンクリートに占める空隙の多さと、コンクリートの強さとの相関関係に基づいて、求めた空隙の多さに対応するコンクリートの強さを求め、求めたコンクリートの強さに基づいて、前記コンクリート部材の健全度を推定することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides a method for estimating the soundness level of a concrete member by drilling a predetermined portion of the concrete member, acquiring an image of the inner surface of the hole formed by drilling, Based on the ratio of the area of the gap that reflects the cross-section of the void to the area, the number of voids in the predetermined part is obtained. Based on the correlation between the number of voids in the concrete and the strength of the concrete, The strength of the concrete corresponding to the amount is obtained, and the soundness of the concrete member is estimated based on the obtained strength of the concrete.

ここで言う「空隙」には、健全なコンクリートにも含まれる空隙、施工不良等により健全なコンクリートよりも余計に存在する空隙、ひび割れ等が含まれる。
また、「空隙の多さ」には、空隙の総量や、コンクリート全体の体積に占める空隙の割合(空隙率)等が含まれる。
また「コンクリートの強さ」には、コンクリートの圧縮強度や、基準となるコンクリートの圧縮強度に対する比等が含まれる。
As used herein, “void” includes voids that are also contained in sound concrete, voids that exist more than sound concrete due to poor construction, cracks, and the like.
Further, the “large number of voids” includes the total amount of voids, the ratio of voids to the volume of the whole concrete (void ratio), and the like.
“Concrete strength” includes the compressive strength of concrete, the ratio to the compressive strength of concrete as a reference, and the like.

このようにすれば、得られた画像から、孔の周囲のコンクリートにおける、充填不良の有無、経年劣化によるひび割れの位置や寸法、補修後の状況等を把握することができるのは勿論、コンクリート部材の少なくとも一部の強さを求めることができる。コンクリートの強さを知ることができれば、コンクリート部材の健全度、延いては、コンクリート部材の補修の要否を容易に判断することができる。
また、従来のように、一部のコンクリートをコア抜きする必要がなく、健全なコンクリートや鉄筋を損傷させる心配が無い。
更に、その場で調べることが可能になるので、作業が容易になる。
In this way, from the obtained image, it is possible to grasp the presence or absence of poor filling in the concrete around the hole, the position and size of cracks due to aging, the situation after repair, etc. The strength of at least a part of can be determined. If the strength of the concrete can be known, it is possible to easily determine the soundness of the concrete member and, in turn, the necessity of repairing the concrete member.
Further, unlike the conventional case, there is no need to core a part of concrete, and there is no fear of damaging healthy concrete or reinforcing bars.
Furthermore, since it becomes possible to investigate on the spot, work becomes easy.

なお、望ましくは、上記発明において、前記孔を、前記コンクリート部材の表面に沿う方向に間隔を空けて複数削孔し、各孔についてコンクリートの強さをそれぞれ求め、得られた複数の強さに基づいて、前記コンクリート部材の健全度を推定するようにするとよい。
このようにすれば、コンクリート部材における強さの平面的分布を得ることができるので、コンクリート部材の健全度を一箇所だけ削孔した場合に比べて正確に推定することができる。
Preferably, in the above invention, a plurality of the holes are drilled at intervals in a direction along the surface of the concrete member, and the strength of the concrete is obtained for each hole, and the obtained plurality of strengths are obtained. Based on this, the soundness of the concrete member may be estimated.
In this way, since the planar distribution of strength in the concrete member can be obtained, the soundness of the concrete member can be accurately estimated as compared with the case where only one hole is drilled.

また、望ましくは、上記発明において、前記画像を、前記孔の深さ方向に沿って複数の領域に分割し、各領域についてコンクリートの強さをそれぞれ求め、得られた複数の強さに基づいて、前記コンクリート部材の健全度を推定するようにするとよい。
このようにすれば、コンクリート部材における強さの深さ方向に沿った分布を得ることができる。特に、孔をコンクリート部材の表面に沿う方向に所定間隔を空けて並ぶように複数削孔した場合には、コンクリート部材における強さの立体的分布も得ることができるので、コンクリート部材の健全度を更に正確に推定することができる。
Preferably, in the above invention, the image is divided into a plurality of regions along the depth direction of the hole, and the strength of the concrete is obtained for each region, and based on the obtained plurality of strengths. The soundness of the concrete member may be estimated.
If it does in this way, distribution along the depth direction of the strength in a concrete member can be obtained. In particular, when a plurality of holes are drilled so that the holes are arranged at predetermined intervals in the direction along the surface of the concrete member, a three-dimensional distribution of strength in the concrete member can also be obtained. Further, it can be estimated accurately.

また、望ましくは、上記発明において、前記コンクリート部材の表面にひび割れが確認された場合に、前記孔を、前記ひび割れの少なくとも一部が前記孔を通るように削孔するようにするとよい。
このようにすれば、孔の内面にひび割れの断面の少なくとも一部が現れるので、コンクリート部材の劣化状態、すなわち、ひび割れがどの程度奥まで進行しているのかを確認することができる。
また、このひび割れを樹脂等で補修した後に、ひび割れが奥まで樹脂で充填されたかどうかを確認することもできる。
Desirably, in the above invention, when a crack is confirmed on the surface of the concrete member, the hole is drilled so that at least a part of the crack passes through the hole.
In this way, since at least a part of the cross section of the crack appears on the inner surface of the hole, it is possible to confirm the deterioration state of the concrete member, that is, how far the crack has progressed.
Moreover, after repairing this crack with resin etc., it can also be confirmed whether the crack was filled with resin to the back.

また、望ましくは、上記発明において、前記孔の直径を20mm以下とするとよい。
強度を調べた後、孔は埋める必要があるが、孔が20mmを超える大口径になると空間が大き過ぎて樹脂等で埋めることが困難になり、モルタルを練って詰めることになる。しかし、このようにすれば、モルタルでも樹脂等でも埋めることが可能となり、健全度を調べた後の後始末が一層容易になる。また、埋め戻すためのモルタルや樹脂等は少量で済むので、後埋めした箇所から落下することもない。
Desirably, in the above invention, the hole has a diameter of 20 mm or less.
After examining the strength, it is necessary to fill the hole. However, if the hole has a large diameter exceeding 20 mm, the space becomes too large to be filled with resin or the like, and the mortar is kneaded and packed. However, if it does in this way, it becomes possible to fill with mortar, resin, etc., and cleaning up after investigating the soundness becomes easier. Moreover, since only a small amount of mortar, resin, etc. for backfilling is required, it does not fall from the postfilled location.

また、望ましくは、上記発明において、孔の内面に、コンクリートのpHの程度に応じて変色する薬品を塗布してから、前記孔の内面を撮影するようにするとよい。
ここで、「コンクリートのpHの程度に応じて変色する薬品」とは、例えばフェノールフタレイン溶液などを指す。なお、中性化した部位を識別することが可能となるものであればこれに限る必要はない。
このようにすれば、得られた画像から、コンクリート部材の内部が中性化しているか否か、中性化している場合にはどの程度進行しているかを視覚的に確認することができる。進行の程度が分かれば、材齢等から中性化の進行の早さを知ることができるので、今後どの程度の時間が経てば鉄筋周囲のコンクリートが中性化し始める時期の予測が可能となる。
Desirably, in the above invention, the inner surface of the hole is imaged after applying a chemical that changes color depending on the pH of the concrete to the inner surface of the hole.
Here, “chemicals that change color depending on the pH of concrete” refers to, for example, a phenolphthalein solution. Note that the present invention is not limited to this as long as the neutralized portion can be identified.
In this way, it can be visually confirmed from the obtained image whether or not the inside of the concrete member has been neutralized, and to what extent it has progressed when neutralized. If the degree of progress is known, it is possible to know the speed of neutralization from the age, etc., so it is possible to predict how long the concrete around the reinforcing bar will begin to neutralize in the future. .

また、本発明は、コンクリート部材の補修方法において、上記のコンクリート部材の健全度推定方法によって、前記コンクリート部材の健全度が補修を必要とする程度に低いと推定された場合に、得られたコンクリートの強さの分布から、補修する範囲を決定し、決定された補修範囲に基づいて、前記コンクリート部材を補修することを特徴とする。   Further, the present invention provides a concrete member repair method in which the concrete member soundness estimation method described above estimates that the soundness of the concrete member is low enough to require repair. A range to be repaired is determined from the distribution of the strength, and the concrete member is repaired based on the determined repair range.

このようにすれば、コンクリート部材の強さの分布によって、部位毎の補修の要否を正確に行うことができるので、補修を行う範囲を正確かつ容易に決定することができる。その結果、補修の必要な箇所を補修しなかったり、補修の不要な箇所を補修したりすることがなくなり、補修作業を確実かつ効率よく行うことができる。   If it does in this way, since the necessity of repair for every site | part can be correctly performed by distribution of the strength of a concrete member, the range which repairs can be determined correctly and easily. As a result, it is not necessary to repair a portion that requires repair or repair a portion that does not require repair, and the repair work can be performed reliably and efficiently.

本発明によれば、コンクリート部材に削孔した孔の内面画像から、コンクリート部材の健全度を、現場で即時に、かつ容易に推定することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the soundness level of a concrete member can be estimated immediately and easily on the spot from the inner surface image of the hole drilled in the concrete member.

コンクリートの空隙率と強度比の相関関係を示したグラフである。It is the graph which showed the correlation of the porosity and strength ratio of concrete. 図1の相関関係を、変数を変えて示したグラフである。It is the graph which changed the variable and showed the correlation of FIG. 同実施形態で用いる平面画像の取得方法の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the acquisition method of the plane image used in the embodiment. 同実施形態の平面画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the plane image of the embodiment. 同実施形態で得られる強度比の分布の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of distribution of the intensity ratio obtained by the same embodiment. 同実施形態で行った補修状況の確認方法の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the confirmation method of the repair condition performed in the embodiment.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

〔コンクリートの空隙の多さとコンクリートの強さの相関関係〕
まず、本実施形態のコンクリート部材の強度推定方法において用いるコンクリートの空隙の多さとコンクリートの強さの相関関係について説明する。
発明者は、コンクリート中の空隙の量とコンクリートの強度との関係を調べる実験を行った。図1はその結果を示したものである。実験では、まず、材料を下記表1に示す分量で配合したコンクリートで空隙率の異なる供試体を作製した。そして、各供試体の未充填率φを求めた。未充填率φとは、健全なコンクリート(体積にして5%程度の空気が含まれる、この度の実験では5.3%であった)の理論上の密度に対する、各供試体の実際の重量と体積から求めた密度の比である。そして、未充填率φから、対象の供試体を形成するコンクリートが単位体積あった場合にその中に存在することになる空隙の量と、単位体積の健全なコンクリート内に存在する空隙の量Air(53L)との差(以下未充填量)φ(L)を求めた。
[Correlation between the number of voids in concrete and the strength of concrete]
First, the correlation between the number of concrete voids used in the concrete member strength estimation method of the present embodiment and the strength of the concrete will be described.
The inventor conducted an experiment to examine the relationship between the amount of voids in the concrete and the strength of the concrete. FIG. 1 shows the result. In the experiment, first, specimens having different void ratios were prepared from concrete blended with materials shown in Table 1 below. And the unfilling rate (phi) of each specimen was calculated | required. The unfilled ratio φ is the actual weight of each specimen relative to the theoretical density of healthy concrete (which contains about 5% air by volume, which was 5.3% in this experiment). It is the ratio of density obtained from the volume. Then, from the unfilling ratio φ, when the concrete forming the target specimen has a unit volume, the amount of voids that will exist in the unit volume, and the amount of voids present in the unit volume of healthy concrete Air The difference (hereinafter, unfilled amount) φ * (L) from (53L) was determined.

次に、供試体を形成するコンクリートが単位体積あった場合にその中に存在することになる水の量(単位水量)w、該コンクリートが健全である場合に含まれる空気の量Air、および求めた未充填量φの和v(=w+Air+φ(Air+φ=空隙率))に対するセメントの絶対容積cの比c/vを供試体毎に求めた。そして、各供試体の圧縮強度f‘(N/mm)を測定した。その後、横軸をc/v、縦軸をf‘とする平面上に各供試体から得られた値をプロットしたところ、プロットしたドットがほぼ直線状に配列され、c/vと圧縮強度f‘との間には、下記式(1)の関係があることを見出した。なお、式中のA,Bは、コンクリートの組成等によって異なる固有の定数である。この実験で用いたコンクリートの場合は、A=−25.313、B=160.26であった。 Next, when the concrete forming the specimen has a unit volume, the amount of water (unit water amount) w that will be present in the unit volume, the air amount Air contained when the concrete is healthy, and the determination The ratio c / v of the absolute volume c of the cement to the sum v (= w + Air + φ * (Air + φ * = void ratio)) of the unfilled amount φ * was determined for each specimen. Then, the compressive strength f ′ c (N / mm 2 ) of each specimen was measured. Then, when the values obtained from each specimen were plotted on a plane with c / v on the horizontal axis and f ′ c on the vertical axis, the plotted dots were arranged almost linearly, and c / v and compressive strength between the f 'c, it has been found that there is the relationship of the following formula (1). A and B in the formula are specific constants that vary depending on the composition of the concrete and the like. In the case of the concrete used in this experiment, A = −25.313 and B = 160.26.

式(1)中の定数A,Bが定まれば、同じ或いは近い組成のコンクリートで形成されたコンクリート部材については、未充填量φを求め、そこからc/vを計算するだけで、該コンクリート部材の推定圧縮強度f‘を計算により求めることができるようになる。標準的な配合(例えば、w=170kg、Air=4.5±1.5%、w/c=50%程度)のコンクリートについてA,Bの値を求めておけば、一般的なコンクリート部材の推定圧縮強度f‘は概ね求めることができる。なお、様々な組成のコンクリートについて、予め定数A,Bの値を求めたものをデータベース化して、その都度A,Bの値を変えて計算するようにすれば、より正確な定圧縮強度f‘cを求めることもできる。 If the constants A and B in the formula (1) are determined, for a concrete member formed of concrete having the same or close composition, the unfilled amount φ * is obtained and the c / v is simply calculated therefrom. The estimated compressive strength f ′ c of the concrete member can be obtained by calculation. If the values of A and B are determined for concrete with a standard composition (for example, w = 170 kg, Air = 4.5 ± 1.5%, w / c = about 50%), The estimated compressive strength f ′ c can be roughly obtained. For concrete of various compositions, if the values of constants A and B obtained in advance are made into a database and calculated by changing the values of A and B each time, more accurate constant compression strength f ′ c can also be obtained.

また、図1に示した相関関係は、横軸をコンクリート全体の体積に対する、健全なコンクリート内に存在する空隙の量Airと未充填量φを合算したものの百分率(以下、内部空隙率)に変更し、縦軸を健全な(未充填量φ=0の)コンクリートの圧縮強度を1.0とした場合の強度比に変更すると、図2のように表すこともできる。つまり、対象とするコンクリートの内部空隙率を求めることができれば、図2に当てはめることによって、対象のコンクリートの健全度、すなわち、初期の状態からどの程度劣化が進んだか、或いは、施工不良がどの程度存在するか等を知ることができる。 Further, in the correlation shown in FIG. 1, the horizontal axis represents the percentage of the total amount of voids Air present in the sound concrete and the unfilled amount φ * with respect to the volume of the entire concrete (hereinafter referred to as internal void ratio). If it is changed and the vertical axis is changed to the strength ratio when the compressive strength of the sound (unfilled amount φ * = 0) concrete is 1.0, it can also be expressed as shown in FIG. In other words, if the internal porosity of the target concrete can be obtained, the degree of deterioration of the target concrete, that is, the degree of deterioration from the initial state, or the degree of construction failure by applying FIG. You can know if it exists.

〔健全度推定方法〕
次に、上記相関関係を利用したコンクリート部材の健全度推定方法について、高架橋10を構成する鉄筋コンクリート梁(以下梁1)を例に説明する。
本実施形態では、まず、図3に示すように、ドリルを用いて、梁1の、健全度の低下が疑われる部位1b、1cの下面に、上方(梁1の中心方向)に向かう直径20mm以下の小口径(ここでは10mm程度)の孔11を削孔する。孔11は間隔(20〜300mm程度)を空けて複数削孔する。なお、初めから多くの孔11を削孔するのではなく、初めは強度が低下していると予想される部位を予測して範囲を限定した上で削孔し、徐々に削孔する範囲を広げていく、或いは、初めは広い範囲を対象に大きなピッチで全体的に削孔し、徐々に削孔する範囲を狭めていくことにより、強度に問題のありそうな部位を絞っていくようにすれば、孔11の数を最小限に抑えるとともに、健全な部位を削孔してしまう可能性を少なくすることができる。
[Soundness estimation method]
Next, a method for estimating the soundness level of a concrete member using the above correlation will be described by taking a reinforced concrete beam (hereinafter referred to as a beam 1) constituting the viaduct 10 as an example.
In this embodiment, first, as shown in FIG. 3, a diameter of 20 mm toward the upper side (in the center direction of the beam 1) is formed on the lower surface of the portion 1b or 1c of the beam 1 where a decrease in soundness is suspected using a drill. A hole 11 having the following small diameter (here, about 10 mm) is drilled. A plurality of holes 11 are formed at intervals (about 20 to 300 mm). Instead of drilling a large number of holes 11 from the beginning, the range where the strength is initially predicted is limited by predicting a region where the strength is expected to be reduced, and the range in which the hole is gradually drilled is determined. To expand the area, or initially drill a hole with a large pitch over a wide area, and gradually narrow the area to be drilled, so that the area where there is a problem in strength is narrowed down. By doing so, it is possible to minimize the number of holes 11 and reduce the possibility of drilling healthy sites.

孔11を削孔した後は、各孔11に画像取得手段(直径5mm程度)Cを挿入し、孔11の内面11aの平面画像Pを取得する。平面画像Pの取得方法としては、カメラで孔11内を撮影することにより得られた内面11aを立体的に映し出した画像をコンピュータ等に取り込み、遠近差からくる大きさの違いや画像端部の歪みを補正して平面化する方法でもよいし、側面に回転式のリニアイメージセンサを有し、孔の側面をスキャンすることにより、平面画像を直接取得する方法でもよい。近年では、何れの手段も、容易に持ち運びできる程度に小型化されてきているので、このような手段を用いれば、対象の梁1があるその場所で調査することができ、作業を効率化させることができる。
平面画像Pを取得したら、その平面画像Pを、図4に示すように、深さ方向に沿って間隔(例えば10mm程度)で区切り、複数の領域Paに分ける。
After the holes 11 are drilled, an image acquisition means (diameter of about 5 mm) C is inserted into each hole 11 to acquire a planar image P of the inner surface 11a of the hole 11. As a method for obtaining the planar image P, an image in which the inner surface 11a obtained by photographing the inside of the hole 11 with a camera is three-dimensionally projected is taken into a computer or the like, and the size difference from the perspective difference or the edge of the image is obtained. A method of flattening by correcting distortion may be used, or a method of obtaining a planar image directly by scanning a side surface of a hole having a rotary linear image sensor on the side surface. In recent years, any means has been miniaturized to such an extent that it can be easily carried. Therefore, if such means is used, the target beam 1 can be investigated at the place where the target beam 1 is located, and work efficiency is improved. be able to.
When the planar image P is acquired, the planar image P is divided at intervals (for example, about 10 mm) along the depth direction as shown in FIG.

平面画像Pを複数の領域Paに分割した後は、各領域Paを形成するコンクリートが単位体積あった場合の内部空隙率を求める。上記実験では供試体を使って実際の空隙率を求めたが、本実施形態では平面画像Pに映し出された空隙の断面積から求める。具体的には、領域Pa内に映された全ての空隙(健全コンクリートに初めから含まれる空隙、コンクリート充填時に生じた未充填部、ひび割れ)の断面積を測定し、測定した断面積の、領域Pa全体の面積に対する割合を求める。そして、求めた割合を、この領域Paを形成するコンクリートが単位体積あった場合の空隙の総量(上記実験における、コンクリートが健全である場合に含まれる空気の量Airと求めた未充填量φの和(=Air+φ)に相当する)とみなす。この空隙の総量Air+φを百分率で表せば、内部空隙率にもなる。
そして、空隙の総量Air+φを求めた場合は、更にc/vを求め、図1を参照して、求めたc/v値に対応する推定圧縮強度f を求める。一方、内部空隙率を求めた場合は、図2を参照して、求めた内部空隙率に対応する強度比を求める。
After the plane image P is divided into a plurality of areas Pa, the internal void ratio when the concrete forming each area Pa has a unit volume is obtained. In the above experiment, the actual void ratio was obtained using the specimen, but in the present embodiment, it is obtained from the cross-sectional area of the void projected on the planar image P. Specifically, the cross-sectional area of all the voids reflected in the region Pa (the voids included in the sound concrete from the beginning, the unfilled portion generated when filling the concrete, cracks) is measured, and the measured cross-sectional area The ratio to the total area of Pa is obtained. Then, the calculated ratio is the total amount of voids when the concrete forming this region Pa has a unit volume (in the above experiment, the amount of air included when the concrete is healthy and the determined unfilled amount φ * (Corresponding to Air + φ * )). If the total amount Air + φ * of the voids is expressed as a percentage, the internal voidage can be obtained.
When it determined the total amount Air + phi * void, further obtains a c / v, with reference to FIG. 1 to determine the estimated compression strength f 'c corresponding to c / v values obtained. On the other hand, when the internal porosity is determined, the strength ratio corresponding to the determined internal porosity is determined with reference to FIG.

この推定圧縮強度f または強度比を、削孔した全ての孔11の、全ての領域Paについても求め、得られた全ての推定圧縮強度f または強度比と、その推定圧縮強度f または強度比が得られた領域Paの座標を空間にプロットし、同程度の推定圧縮強度f または強度比となった領域Pa同士を面で結ぶ。そうすると、例えば図5に示すように、梁1内における推定圧縮強度f または強度比の立体的な分布を得ることができる。そして、この分布を用いれば、その推定結果を所定の判断基準に照らし合わせることにより、コア抜きすることなく、現場で即座に梁1の健全度(品質の良し悪し)を推定することができる。
また、推定の結果、健全度が補修を必要とする程度に低いと判断した場合には、梁1のうち、どこまでが補修を必要とする範囲で、どこからが補修不要となるのかを判断する。ここで、上述の圧縮強度の分布または強度比の分布を用いれば、例えば、図5の1bで示す薄く色付けした部位は多少強度の低下が見られるが補修は不要であり、1cで示す濃く色付けした部位は強度が著しく低下しており補修が必要、といったような判断を容易に行うことができる。
This estimated compressive strength f c or strength ratio is also obtained for all regions Pa of all holes 11 drilled, and all the obtained estimated compressive strength f c or strength ratio and the estimated compressive strength f are obtained. 'c or intensity ratios coordinates of the obtained area Pa is plotted in the space, the estimated compression strength f comparable' connecting area Pa each other becomes c or intensity ratio in terms. Then, for example, as shown in FIG. 5, a three-dimensional distribution of the estimated compressive strength f c or strength ratio in the beam 1 can be obtained. If this distribution is used, the soundness (goodness or badness) of the beam 1 can be immediately estimated on site without removing the core by comparing the estimation result with a predetermined criterion.
As a result of the estimation, if it is determined that the soundness level is low enough to require repair, it is determined to what extent the beam 1 needs repair and from where repair is unnecessary. Here, if the distribution of the compressive strength or the distribution of the strength ratio described above is used, for example, the lightly colored portion shown by 1b in FIG. 5 shows a slight decrease in strength, but no repair is necessary, and the deeply colored portion shown by 1c. It is possible to easily determine that the strength of the damaged part is significantly reduced and needs to be repaired.

もし、梁1の下面に図6(a)に示すようなひび割れ1a,1dが入っているのを見つけ、上述の方法でこの梁1の健全度を調べた結果、梁1に補修が必要と判断した場合には、ひび割れ1a,1dに樹脂Rを注入することになる。しかしながら、ひび割れの奥行きは外から見ただけでは判断できないので、図6(b)の1dで示したひび割れのように、樹脂Rがひび割れの奥まで充填されず、空隙Aが残ってしまった状態で、補修完了と判断してしまう可能性がある。このような空隙Aは、梁1の外側からは確認することができないが、図6(c)に示すように、孔11を、ひび割れ1dが孔11を通るように削孔し、その孔11に画像取得手段Cを挿入することで、樹脂Rが梁1内に十分に充填されたかどうか(空隙Aの有無)を確認することができる。もし、空隙Aが確認されれば、削孔した孔から再度樹脂Rを注入することにより、ひび割れ1dを樹脂Rで補修し直すことができる。なお、新たに削孔せずに、強度比を求めるために削孔した孔11をそのまま用いるようにしても良い。   If cracks 1a and 1d as shown in FIG. 6 (a) are found on the lower surface of the beam 1, and the soundness of the beam 1 is examined by the above-described method, the beam 1 needs to be repaired. If it is determined, the resin R is injected into the cracks 1a and 1d. However, since the depth of the crack cannot be determined just by looking from the outside, the resin R is not filled to the back of the crack and the gap A remains as in the crack indicated by 1d in FIG. 6B. Therefore, there is a possibility that it is determined that the repair is completed. Such a gap A cannot be confirmed from the outside of the beam 1, but as shown in FIG. 6C, the hole 11 is drilled so that the crack 1 d passes through the hole 11. It is possible to confirm whether or not the resin R is sufficiently filled in the beam 1 (the presence or absence of the gap A) by inserting the image acquisition means C into the. If the gap A is confirmed, the crack 1d can be repaired with the resin R again by injecting the resin R from the drilled hole. In addition, you may make it use the hole 11 drilled as it is, in order to obtain | require an intensity | strength ratio, without newly drilling.

また、コンクリート構造物はコンクリート自身の強度に問題が無くても中性化による内部の鉄筋の劣化が問題となるが、上記実施形態を応用することで鉄筋の劣化を簡単に予測することができる、すなわち、孔11の内面11aにフェノールフタレイン溶液を塗布した後に内面11aを撮影し、画像化する。そうすれば、中性化していない部位は赤く変色し、中性化した部位は変色していない平面画像Pが得られる。中性化した深さと梁1の材齢とから中性化の進行の早さが求められるので、今後どの位で中性化が鉄筋まで進行するかを推定することができる。空隙の測定と同じ孔を用いればよいので、新たな孔を削孔する等の手間が省ける。   In addition, even if the concrete structure has no problem in the strength of the concrete itself, deterioration of the internal rebar due to neutralization becomes a problem, but by applying the above embodiment, deterioration of the rebar can be easily predicted. That is, after the phenolphthalein solution is applied to the inner surface 11a of the hole 11, the inner surface 11a is photographed and imaged. If it does so, the site | part which is not neutralized will change red, and the planar image P which the site | part neutralized will not discolor is obtained. Since the speed of the neutralization is determined from the neutralized depth and the age of the beam 1, it is possible to estimate how far the neutralization proceeds to the reinforcing bar in the future. Since it is sufficient to use the same hole as the measurement of the void, it is possible to save the trouble of drilling a new hole.

以上のように、上記実施形態では、梁1(コンクリート部材)の強度推定方法において、梁1の所定部位を削孔し、削孔してできた孔11の内面11aの平面画像Pを取得し、取得した平面画像P全体の面積に対する空隙の断面を映した部分の面積の割合に基づいて、所定部位の空隙の総量または内部空隙率(空隙の多さ)を求め、コンクリートのc/vと推定圧縮強度f (コンクリート強さ)との相関関係、または、コンクリートの内部空隙率と、コンクリートの強度比(コンクリート強さ)の相関関係に基づいて、求めた内部空隙率に対応する推定圧縮強度f または強度比を求め、求めた推定圧縮強度f または強度比に基づいて、梁1の健全度を推定するようにした。 As described above, in the above embodiment, in the method for estimating the strength of the beam 1 (concrete member), a predetermined portion of the beam 1 is drilled, and the planar image P of the inner surface 11a of the hole 11 formed by drilling is acquired. Then, based on the ratio of the area of the portion showing the cross section of the void to the entire area of the acquired planar image P, the total amount of voids or the internal void ratio (the number of voids) at a predetermined portion is obtained, and c / v of concrete Based on the correlation with the estimated compressive strength f c (concrete strength) or the correlation between the internal porosity of concrete and the strength ratio of concrete (concrete strength), the estimation corresponding to the calculated internal porosity compressive strength f based on c or intensity ratio 'seek c or intensity ratio, estimated compression strength f determined', and to estimate the health of the beam 1.

このようにすれば、得られた平面画像Pから、孔11の周囲のコンクリートにおける、充填不良の有無、経年劣化によるひび割れの位置や寸法、補修後の状況等を把握することができるのは勿論、梁1の少なくとも一部の推定圧縮強度f または強度比を定量的に求めることができる。コンクリートの推定圧縮強度f または強度比を知ることができれば、梁1の健全度、延いては、梁1の補修の要否を容易に判断することができる。
また、従来のように、一部のコンクリートをコア抜きする必要がなく、健全なコンクリートや鉄筋を損傷させる心配が無い。
更に、その場で調べることが可能になるので、作業が容易になる。
In this way, it is possible to ascertain from the obtained flat image P the presence or absence of poor filling, the position and size of cracks due to aging, the situation after repair, etc. in the concrete surrounding the hole 11. it can be quantitatively determine at least a portion estimated compression strength f 'c or the intensity ratio of the beam 1. Knowing the estimated compression strength f 'c or intensity ratios of the concrete, soundness of the beam 1, by extension, it is possible to easily determine the necessity of repair of the beam 1.
Further, unlike the conventional case, there is no need to core a part of concrete, and there is no fear of damaging healthy concrete or reinforcing bars.
Furthermore, since it becomes possible to investigate on the spot, work becomes easy.

また、上記実施形態では、孔11を、梁1の下面(表面)に沿う方向に間隔を空けて複数削孔し、各孔11について推定圧縮強度f または強度比をそれぞれ求め、得られた複数の推定圧縮強度f または強度比に基づいて、梁1の健全度を推定するようにした。
こうすることで、梁1における推定圧縮強度f または強度比の平面的分布を得ることができるので、梁1の健全度を一箇所だけ削孔した場合に比べて正確に推定することができる。
Further, in the above embodiment, a plurality of holes 11 are drilled at intervals in the direction along the lower surface (surface) of the beam 1, and the estimated compressive strength f c or the strength ratio is obtained for each hole 11. It was based on a plurality of estimated compression strength f 'c or intensity ratios, and to estimate the health of the beam 1.
By doing so, it is possible to obtain a planar distribution of the estimated compressive strength f c or strength ratio in the beam 1, and therefore it is possible to estimate the soundness of the beam 1 more accurately than in the case where only one hole is drilled. it can.

また、上記実施形態では、平面画像Pを、孔11の深さ方向に沿って複数の領域Paに分割し、各領域Paについて推定圧縮強度f または強度比をそれぞれ求め、得られた複数の推定圧縮強度f または強度比に基づいて、梁1の健全度を推定するようにした。
こうすることで、梁1における推定圧縮強度f または強度比の深さ方向に沿った分布を得ることができる。特に、孔11を梁1の下面に沿う方向に間隔を空けて複数削孔した場合には、梁1における推定圧縮強度f または強度比の立体的分布も得ることができるので、梁1の健全度を更に正確に推定することができる。
Further, a plurality in the above embodiment, the planar image P, along the depth direction of the hole 11 is divided into a plurality of areas Pa, respectively determined the estimated compression strength f 'c or intensity ratios for each region Pa, the resulting based on the estimated compression strength f 'c or intensity ratio and to estimate the health of the beam 1.
By doing so, it is possible to obtain a distribution along the depth direction of the estimated compressive strength f c or strength ratio in the beam 1. In particular, when a plurality boring the holes 11 at intervals in a direction along the underside of the beam 1, can be obtained even sterically estimated distribution of compressive strength f 'c or intensity ratio beam 1, beam 1 Can be estimated more accurately.

また、上記実施形態では、梁1の下面にひび割れ1a,1dが確認された場合に、孔11を、ひび割れ1a,1dの少なくとも一部が孔11を通るように削孔するようにした。
こうすることで、孔11の内面11aにひび割れ1a,1dの断面の少なくとも一部が現れるので、梁1の劣化状態、すなわち、ひび割れ1a,1dがどの程度奥まで進行しているのかを確認することができる。
また、このひび割れ1a,1dを樹脂R等で補修した後に、ひび割れ1a,1dが奥まで樹脂Rで充填されたかどうかを確認することもできる。
In the above embodiment, when the cracks 1 a and 1 d are confirmed on the lower surface of the beam 1, the hole 11 is drilled so that at least a part of the cracks 1 a and 1 d passes through the hole 11.
By doing so, since at least a part of the cross section of the cracks 1a and 1d appears on the inner surface 11a of the hole 11, the deterioration state of the beam 1, that is, how far the cracks 1a and 1d have progressed is confirmed. be able to.
Further, after repairing the cracks 1a and 1d with the resin R or the like, it can be confirmed whether or not the cracks 1a and 1d are filled with the resin R all the way.

また、上記実施形態では、孔11の直径を20mm以下とした。
強度を調べた後、孔11は埋める必要があるが、孔11が20mmを超える大口径になると空間が大き過ぎて樹脂Rで埋めることが困難になり、モルタルを練って詰めることになる。しかし、こうすることで、モルタルでも樹脂Rでも埋めることが可能となり、健全度を調べた後の後始末が一層容易になる。また、埋め戻すためのモルタルや樹脂等は少量で済むので、後埋めした箇所の樹脂等が落下することもない。
Moreover, in the said embodiment, the diameter of the hole 11 was 20 mm or less.
After checking the strength, the hole 11 needs to be filled. However, if the hole 11 has a large diameter exceeding 20 mm, the space becomes too large to be filled with the resin R, and the mortar is kneaded and packed. However, by doing so, it is possible to fill with mortar or resin R, and cleaning up after checking the soundness becomes easier. Further, since a small amount of mortar, resin, or the like for backfilling is required, the resin or the like in the post-filled portion does not fall.

また、上記実施形態では、孔11の内面11aに、フェノールフタレイン溶液(コンクリートのpHの程度に応じて変色する薬品)を塗布してから、孔11の内面を撮影するようにした。
こうすることで、得られた平面画像Pから、梁1の内部が中性化しているか否か、中性化している場合にはどの程度進行しているかを視覚的に確認することができる。進行の程度が分かれば、材齢等から中性化の進行の早さを知ることができるので、今後どの程度の時間が経てば鉄筋周囲のコンクリートが中性化し始める時期の予測が可能となる。
Moreover, in the said embodiment, after apply | coating the phenolphthalein solution (chemical which changes color according to the grade of concrete pH) to the inner surface 11a of the hole 11, the inner surface of the hole 11 was image | photographed.
By doing so, it can be visually confirmed from the obtained planar image P whether the inside of the beam 1 has been neutralized, and to what extent it has progressed when neutralized. If the degree of progress is known, it is possible to know the speed of neutralization from the age, etc., so it is possible to predict how long the concrete around the reinforcing bar will begin to neutralize in the future. .

また、上記実施形態では、梁1の補修方法において、梁1の健全度が補修を必要とする程度に低いと推定された場合に、得られた推定圧縮強度f または強度比の分布から、補修する範囲を決定し、決定された補修範囲に基づいて、梁1を補修するようにした。
こうすることで、梁1の推定圧縮強度f または強度比の分布によって、部位毎の補修の要否を正確に行うことができるので、補修を行う範囲を正確かつ容易に決定することができる。その結果、補修の必要な箇所を補修しなかったり、補修の不要な箇所を補修したりすることがなくなり、補修作業を確実かつ効率よく行うことができる。
Moreover, in the said embodiment, when it is estimated in the repair method of the beam 1 that the soundness level of the beam 1 is low enough to require repair, from the distribution of the obtained estimated compressive strength f c or the strength ratio. The range to be repaired was determined, and the beam 1 was repaired based on the determined repair range.
By doing so, it is possible to accurately determine whether or not repair is required for each part based on the estimated compressive strength f c of the beam 1 or the distribution of the strength ratio, so that the repair range can be accurately and easily determined. it can. As a result, it is not necessary to repair a portion that requires repair or repair a portion that does not require repair, and the repair work can be performed reliably and efficiently.

以上、本発明を実施形態に基づいて具体的に説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、本実施形態では梁について説明したが、本発明は、柱等、コンクリート構造物を構成するどのコンクリート部材にも適用することができる。
また、梁の下面を削孔したが、必要に応じて上面或いは側面から削孔するようにしても良い。
As mentioned above, although this invention was concretely demonstrated based on embodiment, this invention is not limited to the said embodiment, It can change in the range which does not deviate from the summary.
For example, although the beam has been described in the present embodiment, the present invention can be applied to any concrete member constituting a concrete structure such as a column.
In addition, although the lower surface of the beam is drilled, it may be drilled from the upper surface or side surface as necessary.

1 梁(コンクリート部材)
11 孔
11a 内面
P 平面画像
Pa 領域
1 Beam (concrete member)
11 hole 11a inner surface P plane image Pa area

Claims (7)

コンクリート部材の所定部位を削孔し、
削孔してできた孔の内面の画像を取得し、
取得した画像全体の面積に対する空隙の断面を映した部分の面積の割合に基づいて、前記所定部位の空隙の多さを求め、
コンクリートにおける空隙の多さと、コンクリートの強さとの相関関係に基づいて、求めた空隙の多さに対応するコンクリートの強さを求め、
求めたコンクリートの強さに基づいて、前記コンクリート部材の健全度を推定することを特徴とするコンクリート部材の健全度推定方法。
Drilling a predetermined part of a concrete member,
Acquire an image of the inner surface of the hole made by drilling,
Based on the ratio of the area of the part that reflected the cross section of the gap to the total area of the acquired image, determine the number of gaps in the predetermined part,
Based on the correlation between the number of voids in concrete and the strength of concrete, the concrete strength corresponding to the obtained number of voids is obtained,
A method for estimating the soundness of a concrete member, wherein the soundness of the concrete member is estimated based on the obtained strength of the concrete.
前記孔を、前記コンクリート部材の表面に沿う方向に間隔を空けて複数削孔し、
各孔についてコンクリートの強さをそれぞれ求め、
得られた複数のコンクリートの強さに基づいて、前記コンクリート部材の健全度を推定することを特徴とする請求項1に記載のコンクリート部材の健全度推定方法。
A plurality of holes are formed at intervals in a direction along the surface of the concrete member,
Find the strength of the concrete for each hole,
The method for estimating the soundness of a concrete member according to claim 1, wherein the soundness of the concrete member is estimated based on the strength of the obtained concrete.
前記画像を、前記孔の深さ方向に沿って複数の領域に分割し、
各領域についてコンクリートの強さをそれぞれ求め、
得られた複数のコンクリートの強さに基づいて、前記コンクリート部材の健全度を推定することを特徴とする請求項1または2に記載のコンクリート部材の健全度推定方法。
Dividing the image into a plurality of regions along the depth direction of the hole;
Find the strength of the concrete for each area,
The soundness estimation method for a concrete member according to claim 1 or 2, wherein the soundness of the concrete member is estimated based on the strength of the obtained plurality of concretes.
前記コンクリート部材の表面にひび割れが確認された場合に、前記孔を、前記ひび割れの少なくとも一部が前記孔を通るように削孔することを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載のコンクリート部材の健全度推定方法。   4. The method according to claim 1, wherein when a crack is confirmed on a surface of the concrete member, the hole is drilled so that at least a part of the crack passes through the hole. 5. The soundness estimation method of the concrete member of description. 前記孔の直径を20mm以下とすることを特徴とする請求項1から4の何れか一項に記載のコンクリート部材の健全度推定方法。   The method for estimating the soundness level of a concrete member according to any one of claims 1 to 4, wherein the diameter of the hole is 20 mm or less. 孔の内面に、コンクリートのpHの程度に応じて変色する薬品を塗布してから、前記孔の内面を撮影することを特徴とする請求項1から5の何れか一項に記載のコンクリート部材の健全度推定方法。   The concrete member according to any one of claims 1 to 5, wherein the inner surface of the hole is photographed after applying a chemical that changes color depending on the pH level of the concrete to the inner surface of the hole. Soundness estimation method. 請求項1から6の何れか一項に記載のコンクリート部材の健全度推定方法によって、前記コンクリート部材の健全度が補修を必要とする程度に低いと推定された場合に、得られたコンクリートの強さから、補修する範囲を決定し、
決定された補修範囲に基づいて、前記コンクリート部材を補修することを特徴とするコンクリート部材の補修方法。
When the concrete member health estimation method according to any one of claims 1 to 6 estimates that the soundness of the concrete member is low enough to require repair, the strength of the obtained concrete Then, determine the range to repair,
A concrete member repairing method, comprising repairing the concrete member based on the determined repair range.
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