JPH05203597A - コンクリート構造物の管理方法 - Google Patents
コンクリート構造物の管理方法Info
- Publication number
- JPH05203597A JPH05203597A JP13004091A JP13004091A JPH05203597A JP H05203597 A JPH05203597 A JP H05203597A JP 13004091 A JP13004091 A JP 13004091A JP 13004091 A JP13004091 A JP 13004091A JP H05203597 A JPH05203597 A JP H05203597A
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- JP
- Japan
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- concrete
- infrared radiation
- mold
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- heat distribution
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- Pending
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- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 コンクリート構造物において、コンクリート
の打ち込み状況および打ち込み後の構造物の欠陥状態
を、型枠を装着したままの状態で外部から正確に把握可
能な技術を提供する。 【構成】 コンクリート構造物に対して、赤外線を照射
し、コンクリート面からの反射赤外線を検出してこれを
熱分布画像に表示してコンクリート内部の欠陥を検出す
る。
の打ち込み状況および打ち込み後の構造物の欠陥状態
を、型枠を装着したままの状態で外部から正確に把握可
能な技術を提供する。 【構成】 コンクリート構造物に対して、赤外線を照射
し、コンクリート面からの反射赤外線を検出してこれを
熱分布画像に表示してコンクリート内部の欠陥を検出す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コンクリート構造物の
建設時におけるコンクリート打ち込み管理および、建設
後における欠陥検出に適用して有効な技術に関する。
建設時におけるコンクリート打ち込み管理および、建設
後における欠陥検出に適用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】ビル等のコンクリート建造物において、
コンクリートの内部に空隙あるいはジャンカ等を生じて
いる場合には、強度的に劣るばかりか、水分の侵入によ
る腐食等が加速し、耐久性を著しく短くしてしまう。
コンクリートの内部に空隙あるいはジャンカ等を生じて
いる場合には、強度的に劣るばかりか、水分の侵入によ
る腐食等が加速し、耐久性を著しく短くしてしまう。
【０００３】そのため、コンクリート打ち込み時におけ
るコンクリートの内部状態の検査、およびコンクリート
打設後のコンクリート内部の欠陥検出等が重要であっ
た。
るコンクリートの内部状態の検査、およびコンクリート
打設後のコンクリート内部の欠陥検出等が重要であっ
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ビル建設等
において、コンクリートの打ち込み管理、すなわちコン
クリートが型枠内に均等に充填されているか否か、また
空隙を生じていないか等の管理検査は、目視によって行
われており、締固め不良等に起因する空隙、ジャンカ等
の欠陥は型枠を脱型した後でなければ検出することがで
きなかった。
において、コンクリートの打ち込み管理、すなわちコン
クリートが型枠内に均等に充填されているか否か、また
空隙を生じていないか等の管理検査は、目視によって行
われており、締固め不良等に起因する空隙、ジャンカ等
の欠陥は型枠を脱型した後でなければ検出することがで
きなかった。
【０００５】また、鋼殻ケーソン、埋設型わく等では、
それ自体を脱型しないため、コンクリート硬化後におい
ても空隙、ジャンカ等の欠陥の有無は確認できなかっ
た。
それ自体を脱型しないため、コンクリート硬化後におい
ても空隙、ジャンカ等の欠陥の有無は確認できなかっ
た。
【０００６】このような観点から、自然状態の構造物自
体から放射する赤外線を検出して、これを熱処理画像と
して認識して、タイルの剥離、モルタルの浮き等のコン
クリートの異常を検査する技術が考えられている。ま
た、このようなコンクリート構造物自体を人為的に加熱
して赤外線の放射量を増加させることも考えられる。
体から放射する赤外線を検出して、これを熱処理画像と
して認識して、タイルの剥離、モルタルの浮き等のコン
クリートの異常を検査する技術が考えられている。ま
た、このようなコンクリート構造物自体を人為的に加熱
して赤外線の放射量を増加させることも考えられる。
【０００７】しかし、前者の自然状態の構造物からの放
射赤外線を検出する方法では、太陽光の照射状態やその
反射状態、気候条件等による外的環境による影響を受け
易く、正確な検査が困難であった。
射赤外線を検出する方法では、太陽光の照射状態やその
反射状態、気候条件等による外的環境による影響を受け
易く、正確な検査が困難であった。
【０００８】また、後者の場合には、構造物全体にわた
った均一な加熱が難しく、やはり正確な検査が難しかっ
た。
った均一な加熱が難しく、やはり正確な検査が難しかっ
た。
【０００９】本発明は、前記課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、コンクリートの打ち込み状況およ
び打ち込み後の構造物の欠陥状態を、型枠を装着したま
まの状態で外部から正確に把握可能な技術を提供するこ
とにある。
であり、その目的は、コンクリートの打ち込み状況およ
び打ち込み後の構造物の欠陥状態を、型枠を装着したま
まの状態で外部から正確に把握可能な技術を提供するこ
とにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、コンクリート
構造物に対して、赤外線を照射し、コンクリート面から
の反射赤外線を検出してこれを熱分布画像に表示してコ
ンクリート内部の欠陥を検出するコンクリート構造物の
管理方法を要旨とする。
構造物に対して、赤外線を照射し、コンクリート面から
の反射赤外線を検出してこれを熱分布画像に表示してコ
ンクリート内部の欠陥を検出するコンクリート構造物の
管理方法を要旨とする。
【００１１】
【作用】本発明の原理について説明すると以下の通りで
ある。
ある。
【００１２】すなわち、絶対零度以上の物体では、その
温度に対応した強度の赤外線を放射しており、温度ＴＫ
の物体から放射される単位波長当たりの赤外線（電磁
波）のエネルギー量は下記の式で表される。 Ｗλ（λＴ）＝Ｃ1λ-5［exp（Ｃ2／λ・Ｔ）−１］-1 全体のエネルギー量は、上式を全波長で積分して Ｗ（Ｔ）＝σ・Ｔ4 （σ：ボルツマン定数） で表される。
温度に対応した強度の赤外線を放射しており、温度ＴＫ
の物体から放射される単位波長当たりの赤外線（電磁
波）のエネルギー量は下記の式で表される。 Ｗλ（λＴ）＝Ｃ1λ-5［exp（Ｃ2／λ・Ｔ）−１］-1 全体のエネルギー量は、上式を全波長で積分して Ｗ（Ｔ）＝σ・Ｔ4 （σ：ボルツマン定数） で表される。
【００１３】一方、ある温度Ｔにおいて、放射が最大と
なる波長λｍは、 λｍ（Ｔ）＝２８９８／Ｔ（単位：μｍ） となり、トータルエネルギー量は絶対温度の４乗に比例
し、放射エネルギーが最大となる波長は、温度が低くな
るにつれて長くなる。
なる波長λｍは、 λｍ（Ｔ）＝２８９８／Ｔ（単位：μｍ） となり、トータルエネルギー量は絶対温度の４乗に比例
し、放射エネルギーが最大となる波長は、温度が低くな
るにつれて長くなる。
【００１４】したがって、この波長（赤外線）を電気信
号に変換することにより、温度差の測定が可能となるこ
とが知られている。
号に変換することにより、温度差の測定が可能となるこ
とが知られている。
【００１５】本発明は前記原理を応用しつつ、コンクリ
ート構造物の管理という特殊用途に対応して改良を加え
たものである。
ート構造物の管理という特殊用途に対応して改良を加え
たものである。
【００１６】すなわち、前記従来技術における赤外線測
定が物体から自然発生する赤外線を検出するのに対し
て、本発明は、対象とする物体に人為的に赤外線を照射
してこの反射波長を熱画像として処理する点にある。
定が物体から自然発生する赤外線を検出するのに対し
て、本発明は、対象とする物体に人為的に赤外線を照射
してこの反射波長を熱画像として処理する点にある。
【００１７】つまり、コンクリート建造物においては、
その種類や密度の不均一性によって照射した赤外線の透
過率が異なるため、これが反射率の差として顕著に表れ
る。したがって、反射波を検出してこれを熱画像処理す
ることにより、赤外線の透過率の相対的な差異を画像情
報として把握することができ、コンクリート構造物の内
部欠陥（たとえば強度、劣化度、空洞の有無等）を極め
て容易に検出できる。
その種類や密度の不均一性によって照射した赤外線の透
過率が異なるため、これが反射率の差として顕著に表れ
る。したがって、反射波を検出してこれを熱画像処理す
ることにより、赤外線の透過率の相対的な差異を画像情
報として把握することができ、コンクリート構造物の内
部欠陥（たとえば強度、劣化度、空洞の有無等）を極め
て容易に検出できる。
【００１８】
【実施例】本実施例では、図１に示すように、メタルフ
ォーム型枠１内にコンクリート５の打ち込みを行い、こ
のメタルフォーム型枠１内のコンクリートに対して波長
４μｍ程度の赤外線照射ランプ９を用いて赤外線の照射
を行い、このコンクリートの表面からの反射波を赤外線
カメラ２によって撮影し、これを画像処理部３で画像処
理してＣＲＴ４に出力した。
ォーム型枠１内にコンクリート５の打ち込みを行い、こ
のメタルフォーム型枠１内のコンクリートに対して波長
４μｍ程度の赤外線照射ランプ９を用いて赤外線の照射
を行い、このコンクリートの表面からの反射波を赤外線
カメラ２によって撮影し、これを画像処理部３で画像処
理してＣＲＴ４に出力した。
【００１９】また、打ち込み状況を可視像でも観察する
ために、便宜的にメタルフォーム型枠１の赤外線カメラ
２側と反対の面には透明アクリル板６をはめ込み、この
面をビデオカメラ７で撮影した。
ために、便宜的にメタルフォーム型枠１の赤外線カメラ
２側と反対の面には透明アクリル板６をはめ込み、この
面をビデオカメラ７で撮影した。
【００２０】ここで使用した前記赤外線カメラ２は、検
知波長帯が３〜５μｍ、瞬時視野が２ｍradの電子冷却
式のものである。
知波長帯が３〜５μｍ、瞬時視野が２ｍradの電子冷却
式のものである。
【００２１】図１において実験模型では、図２(a)に示
すようにコンクリート打ち込み時に生じる欠陥を想定し
て、直径２０cmの塩化ビニール管８で空隙１０を模擬し
たものを装着した。また図２(b)に示すように高さ２０c
mの豆板１１を模擬した模型も準備した。コンクリート
５は図１(a)の模型ではスランプフローが約６０cmの水
中分離性コンクリート５を、図１(b)の模型ではスラン
プフローが約１８cmの普通コンクリート５を用いた。豆
板１１は、コンクリート５温度と同じ温度となるよう、
コンクリート５を５mmフルイでウェットスクリーニング
した粗骨材をメタルフォーム型枠１内に込んで製作し
た。
すようにコンクリート打ち込み時に生じる欠陥を想定し
て、直径２０cmの塩化ビニール管８で空隙１０を模擬し
たものを装着した。また図２(b)に示すように高さ２０c
mの豆板１１を模擬した模型も準備した。コンクリート
５は図１(a)の模型ではスランプフローが約６０cmの水
中分離性コンクリート５を、図１(b)の模型ではスラン
プフローが約１８cmの普通コンクリート５を用いた。豆
板１１は、コンクリート５温度と同じ温度となるよう、
コンクリート５を５mmフルイでウェットスクリーニング
した粗骨材をメタルフォーム型枠１内に込んで製作し
た。
【００２２】図３は、図１(a)で示した空隙１０を有す
る模型でのコンクリート打ち込み途中における熱分布画
像である。このときのメタルフォーム型枠１の温度は
９．０℃、コンクリート５の温度は１９．５℃であり、
熱分布画像の計測は、温度ステップ０．６℃、カラー１
６色として行った。
る模型でのコンクリート打ち込み途中における熱分布画
像である。このときのメタルフォーム型枠１の温度は
９．０℃、コンクリート５の温度は１９．５℃であり、
熱分布画像の計測は、温度ステップ０．６℃、カラー１
６色として行った。
【００２３】その結果、欠陥を模擬した空隙１０の部分
が他のコンクリート５の部分よりも低い温度で表示さ
れ、その空隙１０の位置や大きさが外部から検出可能で
あることが明らかになった。
が他のコンクリート５の部分よりも低い温度で表示さ
れ、その空隙１０の位置や大きさが外部から検出可能で
あることが明らかになった。
【００２４】図４は、図１(b)で示した豆板１１を配置
した模型での、コンクリート打ち込み終了直後の計測結
果の熱分布画像である。このときのメタルフォーム型枠
１の温度は１６℃、コンクリート５の温度は２１℃であ
り、熱分布画像の表示は温度ステップ０．３℃、カラー
１６色として行った。この結果、コンクリート５の部分
に比べて豆板１１の部分では温度が低く示されており、
その大きさも内設された豆板１１とほぼ一致した。豆板
１１部分の温度が低いのは、メタルフォーム型枠面に粗
骨材が点状で接触しており、流動体としてメタルフォー
ム型枠１に接触しているコンクリート５の部分に比べて
全体としての平均温度が低くなるためであると考えられ
る。
した模型での、コンクリート打ち込み終了直後の計測結
果の熱分布画像である。このときのメタルフォーム型枠
１の温度は１６℃、コンクリート５の温度は２１℃であ
り、熱分布画像の表示は温度ステップ０．３℃、カラー
１６色として行った。この結果、コンクリート５の部分
に比べて豆板１１の部分では温度が低く示されており、
その大きさも内設された豆板１１とほぼ一致した。豆板
１１部分の温度が低いのは、メタルフォーム型枠面に粗
骨材が点状で接触しており、流動体としてメタルフォー
ム型枠１に接触しているコンクリート５の部分に比べて
全体としての平均温度が低くなるためであると考えられ
る。
【００２５】このように、本実施例によれば、対象とす
る物体（コンクリート構造物）に人為的に赤外線ランプ
９による赤外線の照射を行い、これによって反射される
赤外線を熱分布画像として表示するものである。すなわ
ち、赤外線の透過率は、コンクリート構造物内の密度の
差異で異なるため、反射率も異なり、この差異を熱分布
画像で把握するすることが容易となる。
る物体（コンクリート構造物）に人為的に赤外線ランプ
９による赤外線の照射を行い、これによって反射される
赤外線を熱分布画像として表示するものである。すなわ
ち、赤外線の透過率は、コンクリート構造物内の密度の
差異で異なるため、反射率も異なり、この差異を熱分布
画像で把握するすることが容易となる。
【００２６】なお、本実施例では構造物自体の自然放射
による赤外線を検知しているわけではないので、コンク
リート構造物自体の絶対温度を測定することは困難であ
るが、赤外線の透過率の相対的な差異を顕著に把握する
ことが可能である。
による赤外線を検知しているわけではないので、コンク
リート構造物自体の絶対温度を測定することは困難であ
るが、赤外線の透過率の相対的な差異を顕著に把握する
ことが可能である。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、コンクリート打設直後
のみならず、温度分布が一様な既存のコンクリート構造
物においてもコンクリート表面の赤外線透過率の相対的
な分布状況を高精度で把握することができるため、コン
クリート構造物の強度、劣化度、空洞の有無等の特性を
正確に認識することができる。
のみならず、温度分布が一様な既存のコンクリート構造
物においてもコンクリート表面の赤外線透過率の相対的
な分布状況を高精度で把握することができるため、コン
クリート構造物の強度、劣化度、空洞の有無等の特性を
正確に認識することができる。
【図１】本発明の実施例１における実験例を示す説明図
【図２】(a),(b)ともに実施例１における模型を示す正
面図
面図
【図３】実施例１の実験例における熱分布画像を示す説
明図
明図
【図４】実施例１の実験例における熱分布画像を示す説
明図
明図
１・・型枠 ２・・赤外線カメラ ３・・画像処理部 ４・・ＣＲＴ ５・・コンクリート ６・・透明アクリル板 ７・・ビデオカメラ ８・・塩化ビニール管 ９・・赤外線ランプ １０・・空隙 １１・豆板
Claims (1)
- 【請求項１】 コンクリート構造物に対して、赤外線を
照射し、コンクリート面からの反射赤外線を検出してこ
れを熱分布画像に表示してコンクリート内部の欠陥を検
出するコンクリート構造物の管理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13004091A JPH05203597A (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | コンクリート構造物の管理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13004091A JPH05203597A (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | コンクリート構造物の管理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05203597A true JPH05203597A (ja) | 1993-08-10 |
Family
ID=15024646
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13004091A Pending JPH05203597A (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | コンクリート構造物の管理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05203597A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019143399A (ja) * | 2018-02-22 | 2019-08-29 | 鹿島建設株式会社 | コンクリートの締固め度判定方法、コンクリートの締固め度判定装置 |
| WO2021123503A1 (en) * | 2019-12-19 | 2021-06-24 | Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Oy | Method and apparatus for determining the quality of fresh concrete or the like |
-
1991
- 1991-05-31 JP JP13004091A patent/JPH05203597A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019143399A (ja) * | 2018-02-22 | 2019-08-29 | 鹿島建設株式会社 | コンクリートの締固め度判定方法、コンクリートの締固め度判定装置 |
| WO2021123503A1 (en) * | 2019-12-19 | 2021-06-24 | Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Oy | Method and apparatus for determining the quality of fresh concrete or the like |
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