JPH0523713B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、コンクリート構造物に発生するコン
クリートクラツク（以下、「クラツク」という）
の深さを測定する測定方法に関するものである。

＜従来の技術＞ 従来、クラツクの深さを測定する方法として
は、次の二つの測定方法が存在する。

(イ) 超音波による方法 この測定方法は、コンクリート表面にクラツ
クを挟んで二つの圧電素子を設置し、片側から
超音波を発信し、他方で受信して、その伝播時
間から伝播経路を推定し、クラツク深さを測定
する方法である。

(ロ) 光フアイバーによる方法 この測定方法は、クラツク近傍から小口径の
ドリル孔を穿孔し、この孔内に光フアイバーを
挿入して内部を観察し、クラツクの深さを調査
する方法である。

＜本発明が解決しようとする問題点＞ 前記した従来のコンクリートクラツク深さの測
定技術には、次のような問題点が存在する。

(イ) 超音波による測定方法は、弾性波がクラツク
先端を回り込む回折波を利用しているため、信
号が微弱となり検出が難しい。

また、コンクリート内に鉄筋が埋入してある
と、鉄筋を伝播する超音波の方が早く到達して
しまい、クラツク深さを誤認しやすい。

さらに、クラツク中に水が存在すると、超音
波はクラツク中の水を伝播してしまい、測定が
できない等の欠点がある。

(ロ) 光フアイバーによる測定方法は、ある孔でク
ラツクが見つかつた場合には、より深い孔を穿
孔する必要があり、合計数本の孔を穿孔しなけ
ればならない。

またこの方法は、ある一点でのクラツク深さ
しか分からず、クラツク深さの分布を測定する
には、非常に多くの孔を穿孔する必要があり、
現実的でない。

＜本発明の目的＞ 本発明は上記のような問題点を解決するために
なされたもので、次のようなコンクリートクラツ
ク深さの測定方法を提供することを目的とする。

(イ) コンクリート中に鉄筋が埋入していたり、ク
ラツク中に水が存在しているような場合でも、
高精度にクラツク深さを測定できる、コンクリ
ートクラツク深さの測定方法。

(ロ) クラツク深さの測定作業を容易にすることが
できる、コンクリートクラツク深さの測定方
法。

＜本発明の構成＞ 以下、図面を参照しながら本発明の一実施例に
ついて説明する。

(イ) 測定原理 本発明はクラツク発生時に発生する、微少な
破壊音に着目し、積極的にクラツク先端から微
少な破壊音を発生させるため、膨脹性と浸透性
を有する２種類の薬液をクラツク内に注入し
て、クラツクをわずかな量だけ発達させる。

そして、クラツク先端に発生した微少な破壊
音を、コンクリート表面に設置したセンサーに
て検出し、その到達時間差から微少な破壊音の
発生源を算出して、クラツクの位置を三次元的
に測定をする技術である。

(ロ) 薬液 本発明には、Ａ液、Ｂ液の２種類の薬液を使
用する。

［Ａ液］ クラツクの内面に、アルカリ環境を作成する
ことを目的としたもので、本発明では、アルカ
リ性エチルアルコール液を使用する。

［Ｂ液］ MMA（メチルメタアクリレート）の造粒タ
イプ（粒状のポリマー）モノマーで溶解して成
生したプレポリマー液に、重合剤としてアゾビ
スイソブチロニトリル、膨脹剤としてアルミニ
ウム粉末を添加した混合液を使用する。

(ハ) 測定方法 (1) センサーの設置（第１図） まず、測定予定のクラツク１のコンクリー
ト２の表面上で、クラツク１の周囲に、セン
サー３を複数設置する。

本実施例では、センサー３を五箇所に設置
した場合について説明する。

(2) Ａ液の注入（第２図） 次に、クラツク１の内面１１をアルカリ環
境にするために、クラツク１内に、前記した
浸透性を有するＡ液９を先ず注入する。

(3) Ｂ液の注入（第３図） 次にＢ液をクラツク１内に圧入する。

圧入したＢ液１０は、組成材であるアルミ
ニウム粉末がアルカリ環境下で膨脹し、クラ
ツク１の内面１１を加圧して、クラツク１を
わずかに発達させる。

Ｂ液１０の膨脹圧によつて発達した、クラ
ツク１の発端部５からは、微少な破壊音が発
生する。

(4) 微少な破壊音の測定開始（第１，４図） クラツク１の先端部５から発生している微
少な破壊音は、各センサー３に伝播して検出
される。

検出された微少な破壊音は、各プレアンプ
６により増幅され、三次元位置標定システム
７によつて解析されて、微少な破壊音の発震
源が求められる。

微少な破壊音の発震源は、クラツク１の先
端部５の位置と一致するので、クラツク１の
深さが求められる。

このように膨脹性、浸透性の薬液を使用す
ることにより、薬液がクラツク１の内面１１
に圧着して他の雑音が発生しないので、精度
の高い測定ができる。

なお、薬液の膨張圧及び硬化時間は、薬液
の調合により制御することができる。

また、必要があれば、薬液注入後にシール
材４でクラツク１を密閉すると、薬液の膨脹
圧を高めることができる。

その他には、クラツクに楔を打ち込んで、
クラツクを開口させる方法も考えられるが、
楔とコンクリートの接触面から大きな別の雑
音を発生してしまい、目的とするクラツク先
端からの微少な破壊音が検出されなくなつて
しまう。

以上は一般的な測定方法を示したが、例えば、
コンクリート中の弾性波伝播速度が既知である場
合は、センサーの設置数は四箇所で済む。

さらに、クラツクがコンクリート表面に垂直で
あると仮定した場合は、センサーの設置数は二箇
所で済み、測定作業が容易になる。

［コンクリート内に鉄筋が埋入されている場合］ この場合は、先端部５の微少な破壊音の発震源
から発生する微少な破壊音波の伝播経路は、直接
波Ｘと鉄筋伝播波Ｙの二種類がある。

しかし、鉄筋伝播波Ｙは、コンクリート２から
屈折して鉄筋８に伝わり、さらにまた鉄筋８から
屈折してコンクリート２に伝播して、各センサー
３に到達するため、直接波Ｘに比べて微弱とな
り、特に障害とはならい（第４図）。

また、太い鉄筋が埋入されている場合でも、微
少な破壊音波の最大値を与える時刻を読み取るこ
とにより解決できる。

［クラツク内に水が存在する場合］ 発生する微少な破壊音は、直接波Ｘとして取り
出せるから、クラツク１内の水の存在の有無とは
無関係であり、破壊音波の伝播には何ら影響を与
える心配はない。

従つて、クラツク１内に水が存在しても、従来
のように測定が不可能になることはなく、正確に
測定ができる。

＜本発明の効果＞ 本発明は以上説明したようになるので、次のよ
うな効果を期待することができる。

(イ) 直接波を利用しているため、コンクリート内
に鉄筋が埋入している場合や、クラツク内に水
が存在する場合でも、精度の高いクラツク深さ
の測定ができる。

(ロ) クラツク内に浸透生と膨脹生を有する薬液を
注入し、コンクリート表面上に、微少な破壊音
センサーを数箇所設置するだけであるから、測
定作業が容易である。

(ハ) 膨脹性、浸透性を有する二種類の薬液を注入
することにより、微少な破壊音を発生させるか
ら、他の雑音を発生させない。

従つて、精度の高いクラツク深さの測定ができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図：本発明の一実施例の説明図、第２図：
クラツク内にＡ液を注入した時の説明図、第３
図：クラツク内にＢ液を注入した時の説明図、第
４図：コンクリート中に鉄筋が埋入している場合
の説明図。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 既存のコンクリート構造物に発生するクラツ
   ク内に、 膨脹性を有する薬液を注入し、 注入した薬液の膨脹圧によつて既存クラツクを
   わずかに発達させ、 クラツク先端から発生する微少な破壊音を複数
   のセンサーで測定し、 各センサー間の到達時間差を解析してクラツク
   の深さを算出することを特徴とする、 コンクリートクラツク深さの測定方法。