JPWO2006126617A1

JPWO2006126617A1 - 損傷評価装置および損傷評価方法

Info

Publication number: JPWO2006126617A1
Application number: JP2007517880A
Authority: JP
Inventors: 昭博森吉; 彰三田副
Original assignee: Hokkaido University NUC; Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Hokkaido University NUC; Japan Radio Co Ltd
Priority date: 2005-05-24
Filing date: 2006-05-24
Publication date: 2008-12-25
Also published as: US20110188626A1; WO2006126617A1

Abstract

アスファルト混合物等の損傷を非破壊で短時間にかつ正確に評価できる損傷評価装置。本装置では、試料（Ｓ）を回転させ、所定の角度毎にＸ線を照射し、透過したＸ線をＸ線検出器（１０４）で検出する。画像再構成部（１２２）は、Ｘ線検出器（１０４）の検出結果を用いて、試料（Ｓ）の内部状態を再構成した多数枚のスライス画像データを作成し、画像処理部（１２４）は、画像再構成部（１２２）で作成したスライス画像データを用いて、試料（Ｓ）内部の三次元ＣＴ画像データを作成する。空隙解析部（１２６）は、画像再構成部（１２２）で作成したスライス画像データを用いて、所定の計算アルゴリズムにより、試料（Ｓ）の内部状態の定量的なデータを算出する。損傷判定部（１２８）は、空隙解析部（１２６）の解析結果を用いて、所定の判定基準に従って、損傷状態を判定する。

Description

本発明は、損傷評価装置および損傷評価方法に関し、特に、アスファルト混合物やセメントコンクリート混合物などの損傷を評価する装置および方法に関する。

例えば、土木や建築などの分野で社会基盤施設となる舗装やダム、水路、堤防、建物、橋などには、アスファルト混合物やセメントコンクリート混合物、ポリマーコンクリート、プラスチックス（以下「アスファルト混合物等」という）が用いられている。

従来、アスファルト混合物等の損傷評価は、一般に、現場から切り取った試料について、圧縮や引っ張りなどの力学試験を行い、その実験結果（数値）、変形の程度、強度の大きさから、損傷の程度を把握することにより行っていた。

最近では、アスファルト混合物等の損傷評価方法として、力学試験を行う方法以外に、様々な方法が考案されている。

例えば、非特許文献１には、締固めたアスファルト混合物の密度試験の方法が記載されている。この方法では、アスファルト混合物の乾燥重量を測定し、その後、パラフィンでアスファルト混合物の表面を被覆して水中での重量を測定し、使用骨材の比重と粒度を利用して、アスファルト混合物の空隙率や、骨材の間隙中にアスファルトが占める割合（つまり、飽和度）を求めるようにしている。

また、特許文献１には、電磁波を利用してアスファルト混合物層の内部および下部に発生した空洞を画像表示することにより、未熟練者でも空洞を容易に探査できるようにした空洞検出方法が記載されている。

また、特許文献２には、電磁波を利用してコンクリート構造物の内部状況またはその周辺状況を透視的に把握して、例えば、配筋状況、内部の異常空隙の発生等を二次元画像または三次元画像等を用いて目視により判断できるようにした診断システムが記載されている。
特開平９−１３３６４２号公報特開平９−８８３５１号公報「舗装試験法便覧」、社団法人日本道路協会、昭和６３年１１月、ｐ．５７４−５８１

しかしながら、非特許文献１に記載の方法においては、試験に当たり、アスファルト混合物を乾燥させてそのときの重量（乾燥重量）を測定した後、パラフィンでアスファルト混合物の表面を被覆して水中での重量を測定するという手順を経るため、測定結果を得るのに一定の時間（例えば、１日）を要するという問題がある。

また、特許文献１および特許文献２に記載の方法においては、いずれも、電磁波の反射波を利用しているため、アスファルト混合物等の損傷の評価には一定の限界がある。すなわち、反射波を利用する場合は、金属のような物の影になっている部分からの反射波は得られないため、見ることができない部分が生じる。また、一般に、画質もＸ線の場合に比べて格段に劣る。しかも、分解能は一般に２〜１５ｃｍ程度であり、例えば、数ｃｍ離れた２つの空隙（空洞）は１つに見えてしまい、その位置も大きくずれてしまう。したがって、アスファルト混合物等の損傷、例えば、舗装内部の空隙の分布やその変化の度合などを正確に測定することはできない。

なお、非破壊試験の一種である放射性同位元素を用いた密度計を用いる方法もあるが、この方法では、正確に空隙を測定することができないという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、アスファルト混合物等の損傷を非破壊で短時間にかつ正確に評価することができる損傷評価装置および損傷評価方法を提供することを目的とする。

本発明の損傷評価装置は、混合物からなる評価対象物に透過性のあるＸ線を所定の角度毎に照射する照射手段と、前記評価対象物を挟んで前記照射手段に対向配置され、前記評価対象物を透過したＸ線を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果を用いて、前記評価対象物の内部状態を三次元ＣＴ画像データの形式で取得する取得手段と、前記三次元ＣＴ画像データを用いて、前記評価対象物の内部状態に関する特性データを算出する算出手段と、前記特性データを用いて、所定の判定基準に従って、前記評価対象物の内部の損傷状態を判定する判定手段と、を有し、前記特性データは、空隙に関する情報または空隙間の亀裂に関する情報であり、前記判定手段は、空隙に関する情報または空隙間の亀裂に関する情報を用いて、所定のしきい値と比較して、前記評価対象物の内部の損傷状態を判定する、構成を採る。

本発明の損傷評価方法は、混合物からなる評価対象物に透過性のあるＸ線を所定の角度毎に照射する照射工程と、前記評価対象物を透過したＸ線を検出する検出工程と、前記検出工程の検出結果を用いて、前記評価対象物の内部状態を三次元ＣＴ画像データの形式で取得する取得工程と、前記三次元ＣＴ画像データを用いて、前記評価対象物の内部状態に関する特性データを算出する算出工程と、前記特性データを用いて、所定の判定基準に従って、前記評価対象物の内部の損傷状態を判定する判定工程と、を有し、前記特性データは、空隙に関する情報または空隙間の亀裂に関する情報であり、前記判定手段は、空隙に関する情報または空隙間の亀裂に関する情報を用いて、所定のしきい値と比較して、前記評価対象物の内部の損傷状態を判定する、するようにした。

本発明によれば、アスファルト混合物等の損傷を非破壊で短時間にかつ正確に評価することができる。

本発明の実施の形態１に係る損傷評価装置の構成を示すブロック図図１に示すコンピュータ本体の構成を示すブロック図本実施の形態に係る損傷評価装置の動作を示すフローチャートアスファルト舗装の舗装の構成を示す図新設のアスファルトの排水性舗装の表層の上部の試料の空隙解析結果を示す図であり、（Ａ）は、ポアの体積別の分布を示すグラフ、（Ｂ）は、ポアの有効半径の分布を示すグラフ、（Ｃ）は、隣接するポア同士の大きさの関係を示すグラフ、（Ｄ）は、ポアが有効半径別にどれくらいの数のポアとつながっているかを示すグラフ新設のアスファルトの排水性舗装の表層の上部の試料の空隙解析結果を示す図であり、（Ａ）は、スロートの面積別の分布を示すグラフ、（Ｂ）は、スロートの有効半径の分布を示すグラフ、（Ｃ）は、スロートとこれの両側に隣接するポアの大きさの関係を示すグラフ、（Ｄ）は、ポアに対してスロートがどの程度細くなっているかを示すグラフ新設のアスファルトの排水性舗装の表層の上部の試料の空隙解析結果を示す図であり、（Ａ）は、三次元ＣＴ画像の平面図、（Ｂ）は、（Ａ）の三次元ＣＴ画像に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックス新設のアスファルトの排水性舗装の表層の上部の試料の空隙解析結果を示す図であり、（Ａ）は、三次元ＣＴ画像の側面図、（Ｂ）は、（Ａ）の三次元ＣＴ画像に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックス新設のアスファルトの排水性舗装の表層の上部の試料の空隙解析結果を示す図であり、（Ａ）は、三次元ＣＴ画像の正面図、（Ｂ）は、（Ａ）の三次元ＣＴ画像に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックス新設のアスファルトの排水性舗装の表層の下部の試料の空隙解析結果を示す図であり、（Ａ）は、ポアの体積別の分布を示すグラフ、（Ｂ）は、ポアの有効半径の分布を示すグラフ、（Ｃ）は、隣接するポア同士の大きさの関係を示すグラフ、（Ｄ）は、ポアが有効半径別にどれくらいの数のポアとつながっているかを示すグラフ新設のアスファルトの排水性舗装の表層の下部の試料の空隙解析結果を示す図であり、（Ａ）は、スロートの面積別の分布を示すグラフ、（Ｂ）は、スロートの有効半径の分布を示すグラフ、（Ｃ）は、スロートとこれに隣接するポアの大きさの関係を示すグラフ、（Ｄ）は、ポアに対してスロートがどの程度細くなっているかを示すグラフ新設のアスファルトの排水性舗装の表層の下部の試料の空隙解析結果を示す図であり、（Ａ）は、三次元ＣＴ画像の平面図、（Ｂ）は、（Ａ）の三次元ＣＴ画像に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックス新設のアスファルトの排水性舗装の表層の下部の試料の空隙解析結果を示す図であり、（Ａ）は、三次元ＣＴ画像の側面図、（Ｂ）は、（Ａ）の三次元ＣＴ画像に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックス新設のアスファルトの排水性舗装の表層の下部の試料の空隙解析結果を示す図であり、（Ａ）は、三次元ＣＴ画像の正面図、（Ｂ）は、（Ａ）の三次元ＣＴ画像に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックス既設のアスファルト舗装の粗粒度タイプの混合物の基層１層目の試料の空隙解析結果を示す図であり、（Ａ）は、ポアの体積別の分布を示すグラフ、（Ｂ）は、ポアの有効半径の分布を示すグラフ、（Ｃ）は、隣接するポア同士の大きさの関係を示すグラフ、（Ｄ）は、ポアが有効半径別にどれくらいの数のポアとつながっているかを示すグラフ既設のアスファルト舗装の粗粒度タイプの混合物の基層１層目の試料の空隙解析結果を示す図であり、（Ａ）は、スロートの面積別の分布を示すグラフ、（Ｂ）は、スロートの有効半径の分布を示すグラフ、（Ｃ）は、スロートとこれに隣接するポアの大きさの関係を示すグラフ、（Ｄ）は、ポアに対してスロートがどの程度細くなっているかを示すグラフ既設のアスファルト舗装の粗粒度タイプの混合物の基層１層目の試料の空隙解析結果を示す図であり、（Ａ）は、三次元ＣＴ画像の平面図、（Ｂ）は、（Ａ）の三次元ＣＴ画像に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックス既設のアスファルト舗装の粗粒度タイプの混合物の基層１層目の試料の空隙解析結果を示す図であり、（Ａ）は、三次元ＣＴ画像の正面図、（Ｂ）は、（Ａ）の三次元ＣＴ画像に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックス既設のアスファルト舗装の粗粒度タイプの混合物の基層１層目の試料の空隙解析結果を示す図であり、（Ａ）は、三次元ＣＴ画像の側面図、（Ｂ）は、（Ａ）の三次元ＣＴ画像に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックス既設のアスファルト舗装の粗粒度タイプの混合物の基層２層目の試料の空隙解析結果を示す図であり、（Ａ）は、ポアの体積別の分布を示すグラフ、（Ｂ）は、ポアの有効半径の分布を示すグラフ、（Ｃ）は、隣接するポア同士の大きさの関係を示すグラフ、（Ｄ）は、ポアが有効半径別にどれくらいの数のポアとつながっているかを示すグラフ既設のアスファルト舗装の粗粒度タイプの混合物の基層２層目の試料の空隙解析結果を示す図であり、（Ａ）は、スロートの面積別の分布を示すグラフ、（Ｂ）は、スロートの有効半径の分布を示すグラフ、（Ｃ）は、スロートとこれに隣接するポアの大きさの関係を示すグラフ、（Ｄ）は、ポアに対してスロートがどの程度細くなっているかを示すグラフ既設のアスファルト舗装の粗粒度タイプの混合物の基層２層目の試料の空隙解析結果を示す図であり、（Ａ）は、三次元ＣＴ画像の平面図、（Ｂ）は、（Ａ）の三次元ＣＴ画像に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックス既設のアスファルト舗装の粗粒度タイプの混合物の基層２層目の試料の空隙解析結果を示す図であり、（Ａ）は、三次元ＣＴ画像の正面図、（Ｂ）は、（Ａ）の三次元ＣＴ画像に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックス既設のアスファルト舗装の粗粒度タイプの混合物の基層２層目の試料の空隙解析結果を示す図であり、（Ａ）は、三次元ＣＴ画像の側面図、（Ｂ）は、（Ａ）の三次元ＣＴ画像に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックス新設のアスファルト舗装の粗粒度タイプの混合物の基層３層目の試料の空隙解析結果を示す図であり、（Ａ）は、ポアの体積別の分布を示すグラフ、（Ｂ）は、ポアの有効半径の分布を示すグラフ、（Ｃ）は、隣接するポア同士の大きさの関係を示すグラフ、（Ｄ）は、ポアが有効半径別にどれくらいの数のポアとつながっているかを示すグラフ新設のアスファルト舗装の粗粒度タイプの混合物の基層３層目の試料の空隙解析結果を示す図であり、（Ａ）は、スロートの面積別の分布を示すグラフ、（Ｂ）は、スロートの有効半径の分布を示すグラフ、（Ｃ）は、スロートとこれに隣接するポアの大きさの関係を示すグラフ、（Ｄ）は、ポアに対してスロートがどの程度細くなっているかを示すグラフ新設のアスファルト舗装の粗粒度タイプの混合物の基層３層目の試料の空隙解析結果を示す図であり、（Ａ）は、三次元ＣＴ画像の平面図、（Ｂ）は、（Ａ）の三次元ＣＴ画像に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックス新設のアスファルト舗装の粗粒度タイプの混合物の基層３層目の試料の空隙解析結果を示す図であり、（Ａ）は、三次元ＣＴ画像の側面図、（Ｂ）は、（Ａ）の三次元ＣＴ画像に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックス新設のアスファルト舗装の粗粒度タイプの混合物の基層３層目の試料の空隙解析結果を示す図であり、（Ａ）は、三次元ＣＴ画像の正面図、（Ｂ）は、（Ａ）の三次元ＣＴ画像に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックス表１８に示すリサイクル材を混入した各試料の三次元ＣＴ画像（平面図）に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックスを示す図であり、（Ａ）は、表１８の「密粒」（標準の密粒タイプの混合物）の場合を示す図、（Ｂ）は、表１８中の「密粒＋改質２０％」（改質アスファルトのリサイクル材２０％添加）の場合を示す図、（Ｃ）は、表１８中の「密粒＋改質５０％」（改質アスファルトのリサイクル材５０％添加）の場合を示す図、（Ｄ）は、表１８中の「密粒＋排水２０％」（排水性アスファルトのリサイクル材２０％添加）の場合を示す図、（Ｅ）は、表１８中の「密粒＋排水５０％」（排水性アスファルトのリサイクル材５０％添加）の場合を示す図図３０（Ａ）の試料を別の角度からも見たコンピュータグラフィックスを示す図であり、（Ａ）は、当該試料の三次元ＣＴ画像（平面図）に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックス、（Ｂ）は、当該試料の三次元ＣＴ画像（側面図）に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックス、（Ｃ）は、当該試料の三次元ＣＴ画像（図３１（Ａ）の矢印方向から見た側面図）に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックス図３０（Ｂ）の試料を別の角度からも見たコンピュータグラフィックスを示す図であり、（Ａ）は、当該試料の三次元ＣＴ画像（平面図）に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックス、（Ｂ）は、当該試料の三次元ＣＴ画像（側面図）に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックス、（Ｃ）は、当該試料の三次元ＣＴ画像（図３２（Ａ）の矢印方向から見た側面図）に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックス表２０に示す番号１０の試料の三次元ＣＴ画像に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックスを示す図であり、（Ａ）は、基準（平面図）の場合を示す図、（Ｂ）は、１５度回転した場合を示す図、（Ｃ）は、３０度回転した場合を示す図、（Ｄ）は、４５度回転した場合を示す図図３３に続くコンピュータグラフィックスを示す図であり、（Ｅ）は、６０度回転した場合を示す図、（Ｆ）は、７５度回転した場合を示す図、（Ｇ）は、９０度回転した場合を示す図表２３に示す試料（番号４１）の三次元ＣＴ画像に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックスを示す図表２４に示す各試料の三次元ＣＴ画像に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックスを示す図であり、（Ａ）は、表２４中の番号５０の試料の場合を示す図、（Ｂ）は、表２４中の番号５１の試料の場合を示す図、（Ｃ）は、表２４中の番号５２の試料の場合を示す図、（Ｄ）は、表２４中の番号５３の試料の場合を示す図、（Ｅ）は、表２４中の番号５４の試料の場合を示す図、（Ｆ）は、表２４中の番号５５の試料の場合を示す図本発明の実施の形態２に係る損傷評価装置の適用例を示す概略図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る損傷評価装置の構成を示すブロック図である。

図１に示す損傷評価装置１００は、Ｘ線ＣＴ（ｃｏｍｐｕｔｅｒｉｚｅｄｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：コンピュータ断層撮影）装置で構成されており、例えば、Ｘ線発生器１０２、Ｘ線検出器１０４、高電圧源１０６、Ｘ線コントローラ１０８、ステージ１１０、ステージコントローラ１１２、コンピュータ本体１１４、入力装置１１６、および出力装置１１８を有する。入力装置１１６は、例えば、キーボードやマウス、操作盤などであり、ユーザによって操作される。また、出力装置１１８は、例えば、ディスプレイやプリンタなどである。

Ｘ線発生器１０２は、Ｘ線を発生し、発生したＸ線を試料Ｓに照射する。Ｘ線発生器１０２は、例えば、Ｘ線管で構成されている。

Ｘ線検出器１０４は、試料Ｓを透過したＸ線を検出する。Ｘ線検出器１０４は、例えば、ＣＣＤカメラで構成されている。図示しないが、Ｘ線は、Ｘ線発生器１０２の焦点を中心に円錐状に広がるため（コーンビーム）、試料Ｓを透過したＸ線は、Ｘ線検出器１０４の検出面に拡大投影される。この投影画像のデータは、試料Ｓに対するＣＴスキャンデータとしてコンピュータ本体１１４に送られる。

高電圧源１０６は、Ｘ線発生器１０２に高電圧を供給する。高電圧源１０６は、例えば、高出力の電圧増幅器で構成されている。

Ｘ線コントローラ１０８は、高電圧源１０６に接続され、高電圧源１０６の出力電圧を制御することによって、Ｘ線発生器１０２で発生するＸ線の強度を調整する。

ステージ１１０は、試料Ｓを固定する。すなわち、試料Ｓは、ステージ１１０に載置される。ステージ１１０は、例えば、回転テーブル１１０ａと、回転テーブル１１０ａを支持する台座１１０ｂとで構成されている。ＣＴ画像は、試料Ｓ全周の投影データを必要とするため、本装置１００では、回転テーブル１１０ａにより試料Ｓを３６０度または１８０度回転させ、微小角度（例えば、１度）毎の投影データをＸ線検出器１０４で検出してＣＴスキャンデータとしてコンピュータ本体１１４に収録するようにしている。

ステージコントローラ１１２は、回転テーブル１１０ａの駆動を制御する。具体的には、試料Ｓの損傷を測定する際に、上記のように、回転テーブル１１０ａを、例えば、１度ずつ３６０度回転させる。

Ｘ線検出器１０４、Ｘ線コントローラ１０８、およびステージコントローラ１１２は、コンピュータ本体１１４に接続されている。

図２は、コンピュータ本体１１４の構成を示すブロック図である。

コンピュータ本体１１４は、入力部１２０、画像再構成部１２２、画像処理部１２４、空隙解析部１２６、損傷判定部１２８、記憶部１３０、出力データ作成部１３２、出力部１３４、制御部１３６、およびバス１３８を有する。記憶部１３０は、図示しないが、例えば、プログラムやデータを記憶するＲＯＭと、データを一時的に記憶するＲＡＭとを有する。ＲＯＭは、電気的に内容の書き直しが可能なフラッシュメモリであってもよい。制御部１３６は、バス１３８を介して各部１２０〜１３４と接続され、各部１２０〜１３４を統括的に制御する。

入力部１２０は、Ｘ線検出器１０４および入力装置１１６をコンピュータ本体１１４と接続するインタフェースとしての機能を有し、Ｘ線検出器１０４から出力されるＣＴスキャンデータ（つまり、試料Ｓを透過したＸ線の投影画像）および入力装置１１６から出力される操作データ（つまり、ユーザによる操作信号）を入力処理してコンピュータが処理可能なデータ形式に変換する。

画像再構成部１２２は、Ｘ線検出器１０４からのＣＴスキャンデータを用いて画像再構成処理を行い、試料Ｓの内部状態を再構成したものであって画像処理部１２４での三次元画像の作成に必要な試料の多数枚のスライス画像データを作成する。

画像処理部１２４は、画像再構成部１２２で得られたスライス画像データを用いて、例えば、ボリュームレンダリング手法により、試料の三次元画像データ（三次元ＣＴ画像）を作成する。試料の三次元画像は、様々な方向でスライスして、試料の内部状態を確認し、また、その内部状態の断面画像データを作成することができる。スライス方向（切断面）は、ユーザにより、自由に設定可能である。

空隙解析部１２６は、画像再構成部１２２で作成された多数枚のスライス画像データを用いて、所定の計算アルゴリズムにより、試料Ｓの内部状態の定量的なデータ、具体的には、例えば、空隙の大きさおよび位置、ならびに空隙間の亀裂の大きさおよび方向を算出する。また、算出した情報（空隙の大きさおよび位置、ならびに空隙間の亀裂の大きさおよび方向）から、例えば、すべての空隙について、ある１個の空隙（当該空隙）が隣接する他の空隙と何個つながっているか、また、当該空隙と他の空隙の間の亀裂と当該空隙との幅の比率などを算出する。これにより、定量的に空隙率や空隙の分布状態、空隙の連なり状態などを把握することができる。

ここで、一例として、例えば、後述する図５および図６を用いて、空隙解析部１２６の解析結果の具体例を説明しておく。ここでは、「空隙」を「ポア（ｐｏｒｅ）」といい、「スロート（ｔｈｒｏａｔ）」とは、ポアとポアをつなぐ部分（亀裂）の細くなった箇所であり、これの一番細い部分に平面をとり、「スロート」と定義する。

図５（Ａ）のグラフは、横軸が節となるポア（ｎｏｄａｌｐｏｒｅ）の体積（以下「ポア体積（ｐｏｒｅｖｏｌｕｍｅ）」という）（ｍｍ^３）であり、縦軸が割合（ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ）であり、ポアの体積別の分布（つまり、すべてのポアのうち、その体積のポアはどれくらいの割合であるか）を示している。

図５（Ｂ）のグラフは、横軸が節となるポアの有効半径（以下「有効ポア半径（ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｐｏｒｅｒａｄｉｕｓ）」という）（μｍ）であり、縦軸が割合であり、いろいろな形のポアを同じ体積の球形にした場合の半径を有効半径（ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｒａｄｉｕｓ）として、その有効半径の分布を示している。

図５（Ｃ）のグラフは、横軸がポア体積（ｍｍ^３）であり、縦軸が着目する（横軸に位置する）ポアと隣接するポアの体積の平均（以下「平均隣接ポア体積（ａｖｅｒａｇｅａｄｊａｃｅｎｔｐｏｒｅｖｏｌｕｍｅ）」という）（ｍｍ^３）であり、隣接するポア同士の大きさの関係を示している。

図５（Ｄ）のグラフは、横軸が有効ポア半径（μｍ）であり、縦軸が着目する（横軸に位置する）ポアと隣接するポアの個数（以下「隣接ポア数（ａｄｊａｃｅｎｔｐｏｒｅｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｎｕｍｂｅｒ）」という）である。このグラフにより、ポアが有効半径別にどれくらいの数のポアとつながっているかを知ることができる。

図６（Ａ）のグラフは、横軸がスロートの面積（以下「スロート面積（ｔｈｒｏａｔｓｕｒｆａｃｅａｒｅａ）」という）（μｍ^２）であり、縦軸が割合であり、スロートの面積別の分布（つまり、すべてのスロートのうち、その面積のスロートはどれくらいの割合であるか）を示している。

図６（Ｂ）のグラフは、横軸がスロートの有効半径（以下「有効スロート半径（ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｔｈｒｏａｔｒａｄｉｕｓ）」という）（μｍ）であり、縦軸が割合であり、いろいろな形のスロートを同じ面積の円形にした場合の半径を有効半径（ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｒａｄｉｕｓ）として、その有効半径の分布を示している。

図６（Ｃ）のグラフは、横軸が有効スロート半径（μｍ）であり、縦軸が着目する（横軸に位置する）スロートの両側に位置する、つまり、当該スロートに隣接する２つのポアの有効半径の平均（以下「平均有効隣接ポア半径（ａｖｅｒａｇｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅａｄｊａｃｅｎｔｐｏｒｅｒａｄｉｕｓ）」という）（μｍ）である。このグラフにより、スロートとこれに隣接するポアの大きさの関係を知ることができる。

図６（Ｄ）のグラフは、横軸が有効スロート半径と平均有効隣接ポア半径との比（有効スロート半径／平均有効隣接ポア半径）であり、縦軸が割合である。このグラフにより、ポアに対してスロートがどの程度細くなっているかを知ることができる。

このように、図５（Ａ）〜図５（Ｄ）に示すグラフは、空隙（ポア）に関する情報であり、図６（Ａ）〜図６（Ｄ）に示すグラフは、ポア間をつなぐ部分（亀裂）であるスロートに関する情報である。すなわち、図５（Ａ）〜図５（Ｄ）は、それぞれ、ポアの体積の分布状況、ポアの有効半径の分布状況、隣接するポア間における隣接するポアの体積の平均値、および隣接するポア間における隣接するポアの個数（１個のポアが有効半径別に何個のポアとつながっているか）を示している。また、図６（Ａ）および図６（Ｂ）は、それぞれ、スロートの断面積の分布状況およびスロートの有効半径の分布状況を示している。また、図６（Ｃ）は、有効スロート半径と平均有効隣接ポア半径との関係を示し、図６（Ｄ）は、有効スロート半径と平均有効隣接ポア半径との比から、ポアに対してスロートがどの程度太いものから細いものまでどのように分布しているかを示している。

損傷判定部１２８は、空隙解析部１２６の解析結果を用いて、所定の判定基準に従って、損傷状態、つまり、損傷の有無と程度を種類毎に判定する。

例えば、一例として、次のような判定基準（１）〜（３）を用いることができる。

（１）当該空隙が隣接する他の空隙とつながっている個数（図５（Ｄ）参照）が多いほど（例えば、８個以上）亀裂が多いと推定されるため、損傷が大きいと判定する。

（２）当該空隙と他の空隙の間の亀裂と当該空隙との幅の比率（図６（Ｄ）参照）が一定でなく、次第に小さくなる場合は、亀裂に種々の幅が存在することになるため、損傷が大きいと判定する。

（３）例えば、舗装の場合、三次元空隙分布の側面からの情報を見ると、亀裂は鉛直方向に発生するため、上面と下面に亀裂および空隙がつながっている場合は、上面から下面まで亀裂が貫通していることになり、損傷が大きいと判定する。

出力データ作成部１３２は、コンピュータの計算結果（例えば、画像再構成部１２２、画像処理部１２４、空隙解析部１２６、および損傷判定部１２８の処理結果）の数値ファイルおよびグラフィックスデータを作成する。

出力部１３４は、外部のＸ線コントローラ１０８、ステージコントローラ１１２、および出力装置１１８をコンピュータ本体１１４と接続するインタフェースとしての機能を有し、制御部１３６で作成されたＸ線コントローラ１０８およびステージコントローラ１１２に対する制御指令を出力するとともに、出力データ作成部１３２で作成された数値ファイルおよびグラフィックスデータを出力装置（ディスプレイやプリンタなど）１１８に出力する。出力装置１１８に出力された数値ファイルおよびグラフィックスデータは、画面上に表示され、または、紙に印刷される。

本実施の形態では、上記のように、Ｘ線ＣＴ装置を利用し、試料を透過したＸ線の投影画像を用いて画像の再構成を行って試料の内部状態の三次元画像を構築するため、高い分解能（例えば、３０μｍ程度）を有し、内部の状態、例えば、空隙の状態（例えば、空隙率や空隙の分布状態、空隙の連なり状態などの定量的なデータ）を正確に把握することができる。そして、このように、試料内部の三次元画像データを利用して定量的に内部の状態を把握するため、評価基準を適切に設定することにより、内部の損傷状態を正確に評価することができる。

具体的には、例えば、物体内の空隙は独立したり連続したりしているため、一般に、その測定は困難である。そこで、本実施の形態では、まず、Ｘ線を用いて物体内部の二次元画像を読み取り、これを重ね合わせて三次元画像を構築した後、得られた三次元画像を利用して空隙の解析を行う。例えば、得られた三次元画像を用いて空隙間の亀裂の連続性を解読し、ある空隙が４、５個以上の他の空隙とつながっている場合、特に、８、９個の他の空隙とつながっている場合には、亀裂が存在すると考えるのが妥当である。なぜなら、新設のアスファルト混合物等では、このようなつながりが見当たらないからである。また、亀裂の大きさと空隙の大きさの比率が一定であれば、亀裂と空隙の割合がいつも一定であることから、アスファルト混合物等は健全であるが、この比率が変化する場合は、空隙がつながって、亀裂が存在することになる。例えば、実際の測定によれば、アスファルト舗装の場合、通行車両台数が６００台／１日で夏季の場合でも、内部に亀裂が発生する。したがって、亀裂存在のしきい値が存在する。

次いで、上記構成を有する損傷評価装置１００の動作について、図３に示すフローチャートを用いて説明する。なお、図３に示すフローチャートは、あらかじめ記憶部１３０（例えば、ＲＯＭ）に制御プログラムとして記憶されており、制御部１３６によって実行される。

まず、ステップＳ１０００では、試料の準備と固定を行う。具体的には、ユーザは、損傷の評価対象であるアスファルト混合物等から、切り出しなどにより、試料Ｓを準備する。例えば、試料Ｓとして、アスファルト混合物の場合は、厚さが２〜５ｃｍで長さが２０ｃｍ未満のものを、セメントコンクリート混合物の場合は、厚さが２〜３ｃｍで長さが２０ｃｍ未満のものをそれぞれ準備する。そして、準備した試料Ｓを、損傷評価装置（Ｘ線ＣＴ装置）１００のステージ１１０に載置し固定する。

そして、ステップＳ１１００では、試料Ｓに照射するＸ線の強度を決定する。具体的には、ステージ１１０上の試料ＳにＸ線を照射し、照射したＸ線が試料Ｓを透過するか否かを見ながら、Ｘ線が試料Ｓを透過するようにＸ線の強度を決定する。

そして、ステップＳ１２００では、ステージ１１０（特に回転テーブル１１０ａ）を回転させて試料ＳのＣＴスキャンデータを取得する。具体的には、ステップＳ１１００で決定したＸ線強度において、例えば、ステージ１１０を１度毎に３６０度回転させながらＸ線の照射を行い、１度毎の投影データをＸ線検出器１０４で検出してＣＴスキャンデータとしてコンピュータ本体１１４に収録する。

そして、ステップＳ１３００では、画像再構成部１２２で、試料Ｓ内部の多数枚の再構成スライス画像データを作成する。具体的には、ステップＳ１２００で収集したＣＴスキャンデータ（二次元画像データ）を用いて画像の再構成を行い、試料Ｓの内部状態の再構成スライス画像データを作成する。

そして、ステップＳ１４００では、画像処理部１２４で、試料の三次元画像データを作成する。具体的には、ステップＳ１３００で作成したスライス画像データを用いて、例えば、ボリュームレンダリング手法により、試料の三次元画像データ（三次元ＣＴ画像）を作成する。例えば、三次元ＣＴ画像の一例は、後述する図７（Ａ）、図８（Ａ）、図９（Ａ）、図１２（Ａ）、図１３（Ａ）、図１４（Ａ）、図１７（Ａ）、図１８（Ａ）、図１９（Ａ）、図２２（Ａ）、図２３（Ａ）、図２４（Ａ）、図２７（Ａ）、図２８（Ａ）、および図２９（Ａ）参照。

そして、ステップＳ１５００では、空隙解析部１２６で、空隙の解析を行う。具体的には、ステップＳ１３００で作成した試料Ｓ内部の多数枚の再構成スライス画像データ用いて、試料Ｓの内部状態の定量的なデータ、例えば、空隙の大きさおよび位置、ならびに空隙間の亀裂の大きさおよび方向を算出する。また、この情報（空隙の大きさおよび位置、ならびに空隙間の亀裂の大きさおよび方向）から、例えば、すべての空隙について、ある１個の空隙（当該空隙）が隣接する他の空隙と何個つながっているか、また、当該空隙と他の空隙の間の亀裂と当該空隙との幅の比率などを算出する。例えば、空隙解析の結果の一例は、後述する図５（Ａ）〜（Ｄ）、図６（Ａ）〜（Ｄ）、図７（Ｂ）、図８（Ｂ）、図９（Ｂ）、図１０（Ａ）〜（Ｄ）、図１１（Ａ）〜（Ｄ）、図１２（Ｂ）、図１３（Ｂ）、図１４（Ｂ）、図１５（Ａ）〜（Ｄ）、図１６（Ａ）〜（Ｄ）、図１７（Ｂ）、図１８（Ｂ）、図１９（Ｂ）、図２０（Ａ）〜（Ｄ）、図２１（Ａ）〜（Ｄ）、図２２（Ｂ）、図２３（Ｂ）、図２４（Ｂ）、図２５（Ａ）〜（Ｄ）、図２６（Ａ）〜（Ｄ）、図２７（Ｂ）、図２８（Ｂ）、および図２９（Ｂ）参照。

そして、ステップＳ１６００では、損傷判定部１２８で、損傷の判定を行う。具体的には、ステップＳ１５００で得た空隙解析結果を用いて、所定の判定基準、例えば、上記の判定基準（１）〜（３）に従って、損傷状態、つまり、損傷の有無と程度を種類毎に判定する。

そして、ステップＳ１７００では、コンピュータの計算結果（例えば、画像再構成部１２２、画像処理部１２４、空隙解析部１２６、および損傷判定部１２８の処理結果）を外部の出力装置１１８に出力する。具体的には、例えば、ステップＳ１３００（画像再構成部１２２）の処理結果、ステップＳ１４００（画像処理部１２４）の処理結果、ステップＳ１５００（空隙解析部１２６）の処理結果、およびステップＳ１６００（損傷判定部１２８）の処理結果である数値ファイルおよびグラフィックスデータを、ユーザの指示（選択）により出力装置（ディスプレイやプリンタなど）１１８に出力する。この結果、出力装置１１８に出力された数値ファイルおよびグラフィックスデータは、画面上に表示され、または、紙に印刷される。

このとき、好ましくは、検出された空洞（ポア）および／または亀裂（スロート）を出力（表示、印刷）する際に、その大きさに応じた所定の色を付与する。この結果、ユーザは、視覚的に、空洞および／または亀裂の大きさ、位置、ならびに分布状態をきわめて容易に確認することができる。例えば、空隙解析の結果の表示の一例は、後述する図７（Ｂ）、図８（Ｂ）、図９（Ｂ）、図１２（Ｂ）、図１３（Ｂ）、図１４（Ｂ）、図１７（Ｂ）、図１８（Ｂ）、図１９（Ｂ）、図２２（Ｂ）、図２３（Ｂ）、図２４（Ｂ）、図２７（Ｂ）、図２８（Ｂ）、および図２９（Ｂ）参照。

要するに、処理の手順としては、例えば、舗装を例にとって説明すると、概略、次のようになる。

１）舗装の各層における試料Ｓを準備する。

２）試料Ｓを損傷評価装置（Ｘ線ＣＴ装置）１００に載置して三次元ＣＴ画像を取得する。

３）得られた三次元ＣＴ画像を用いて、所定の計算アルゴリズムにより、試料Ｓの内部状態の定量的なデータを算出する。

４）得られた定量的なデータを用いて、所定の評価基準（しきい値）により、舗装の損傷状態を判定する。

ここで、本損傷評価装置１００をアスファルト舗装に適用した場合の具体例を説明する。

図４は、アスファルト舗装の舗装構成を示す図である。図４に示すように、アスファルト層１４０は、一般に、表層１４２、基層１４４、および安定処理層１４６からなる三層構造を有する。

図５〜図９は、新設の排水性混合物の表層１４２の上部の試料の空隙解析結果を示す図である。より詳細には、図５（Ａ）は、ポアの体積別の分布を示すグラフであり、図５（Ｂ）は、ポアの有効半径の分布を示すグラフであり、図５（Ｃ）は、隣接するポア同士の大きさの関係を示すグラフであり、図５（Ｄ）は、ポアが有効半径別にどれくらいの数のポアとつながっているかを示すグラフである。また、図６（Ａ）は、スロートの面積別の分布を示すグラフであり、図６（Ｂ）は、スロートの有効半径の分布を示すグラフであり、図６（Ｃ）は、スロートとこれに隣接するポアの大きさの関係を示すグラフであり、図６（Ｄ）は、ポアに対してスロートがどの程度細くなっているかを示すグラフである。また、図７（Ａ）は、三次元ＣＴ画像の平面図であり、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の三次元ＣＴ画像に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックスである。また、図８（Ａ）は、三次元ＣＴ画像の側面図であり、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）の三次元ＣＴ画像に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックスである。また、図９（Ａ）は、三次元ＣＴ画像の正面図であり、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）の三次元ＣＴ画像に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックスである。

これに対し、図１０〜図１４は、新設の排水性混合物の表層１４２の下部の試料の空隙解析結果を示す図である。より詳細には、図１０（Ａ）は、ポアの体積別の分布を示すグラフであり、図１０（Ｂ）は、ポアの有効半径の分布を示すグラフであり、図１０（Ｃ）は、隣接するポア同士の大きさの関係を示すグラフであり、図１０（Ｄ）は、ポアが有効半径別にどれくらいの数のポアとつながっているかを示すグラフである。また、図１１（Ａ）は、スロートの面積別の分布を示すグラフであり、図１１（Ｂ）は、スロートの有効半径の分布を示すグラフであり、図１１（Ｃ）は、スロートとこれに隣接するポアの大きさの関係を示すグラフであり、図１１（Ｄ）は、ポアに対してスロートがどの程度細くなっているかを示すグラフである。また、図１２（Ａ）は、三次元ＣＴ画像の平面図であり、図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）の三次元ＣＴ画像に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックスである。また、図１３（Ａ）は、三次元ＣＴ画像の側面図であり、図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）の三次元ＣＴ画像に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックスである。また、図１４（Ａ）は、三次元ＣＴ画像の正面図であり、図１４（Ｂ）は、図１４（Ａ）の三次元ＣＴ画像に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックスである。

また、図１５〜図１９は、既設（施工後５年経過）の密粒度タイプの混合物の表層１４２の試料の空隙解析結果を示す図である。より詳細には、図１５（Ａ）は、ポアの体積別の分布を示すグラフであり、図１５（Ｂ）は、ポアの有効半径の分布を示すグラフであり、図１５（Ｃ）は、隣接するポア同士の大きさの関係を示すグラフであり、図１５（Ｄ）は、ポアが有効半径別にどれくらいの数のポアとつながっているかを示すグラフである。また、図１６（Ａ）は、スロートの面積別の分布を示すグラフであり、図１６（Ｂ）は、スロートの有効半径の分布を示すグラフであり、図１６（Ｃ）は、スロートとこれに隣接するポアの大きさの関係を示すグラフであり、図１６（Ｄ）は、ポアに対してスロートがどの程度細くなっているかを示すグラフである。また、図１７（Ａ）は、三次元ＣＴ画像の平面図であり、図１７（Ｂ）は、図１７（Ａ）の三次元ＣＴ画像に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックスである。また、図１８（Ａ）は、三次元ＣＴ画像の正面図であり、図１８（Ｂ）は、図１８（Ａ）の三次元ＣＴ画像に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックスである。また、図１９（Ａ）は、三次元ＣＴ画像の側面図であり、図１９（Ｂ）は、図１９（Ａ）の三次元ＣＴ画像に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックスである。

これに対し、図２０〜図２４は、既設（施工後１０年経過）の粗粒度タイプの混合物の基層１４４の試料の空隙解析結果を示す図である。より詳細には、図２０（Ａ）は、ポアの体積別の分布を示すグラフであり、図２０（Ｂ）は、ポアの有効半径の分布を示すグラフであり、図２０（Ｃ）は、隣接するポア同士の大きさの関係を示すグラフであり、図２０（Ｄ）は、ポアが有効半径別にどれくらいの数のポアとつながっているかを示すグラフである。また、図２１（Ａ）は、スロートの面積別の分布を示すグラフであり、図２１（Ｂ）は、スロートの有効半径の分布を示すグラフであり、図２１（Ｃ）は、スロートとこれに隣接するポアの大きさの関係を示すグラフであり、図２１（Ｄ）は、ポアに対してスロートがどの程度細くなっているかを示すグラフである。また、図２２（Ａ）は、三次元ＣＴ画像の平面図であり、図２２（Ｂ）は、図２２（Ａ）の三次元ＣＴ画像に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックスである。また、図２３（Ａ）は、三次元ＣＴ画像の正面図であり、図２３（Ｂ）は、図２３（Ａ）の三次元ＣＴ画像に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックスである。また、図２４（Ａ）は、三次元ＣＴ画像の側面図であり、図２４（Ｂ）は、図２４（Ａ）の三次元ＣＴ画像に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックスである。

また、図２５〜図２９は、新設の基層１４４の粗粒度タイプの混合物の下部の試料の空隙解析結果を示す図である。より詳細には、図２５（Ａ）は、ポアの体積別の分布を示すグラフであり、図２５（Ｂ）は、ポアの有効半径の分布を示すグラフであり、図２５（Ｃ）は、隣接するポア同士の大きさの関係を示すグラフであり、図２５（Ｄ）は、ポアが有効半径別にどれくらいの数のポアとつながっているかを示すグラフである。また、図２６（Ａ）は、スロートの面積別の分布を示すグラフであり、図２６（Ｂ）は、スロートの有効半径の分布を示すグラフであり、図２６（Ｃ）は、スロートとこれに隣接するポアの大きさの関係を示すグラフであり、図２６（Ｄ）は、ポアに対してスロートがどの程度細くなっているかを示すグラフである。また、図２７（Ａ）は、三次元ＣＴ画像の平面図であり、図２７（Ｂ）は、図２７（Ａ）の三次元ＣＴ画像に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックスである。また、図２８（Ａ）は、三次元ＣＴ画像の側面図であり、図２８（Ｂ）は、図２８（Ａ）の三次元ＣＴ画像に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックスである。また、図２９（Ａ）は、三次元ＣＴ画像の正面図であり、図２９（Ｂ）は、図２９（Ａ）の三次元ＣＴ画像に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックスである。

これらの図面からは、例えば、以下の所見を得ることができる。

まず、図５（Ａ）、図１０（Ａ）、図１５（Ａ）、図２０（Ａ）、および図２５（Ａ）からは、ポア（空隙）の体積の大きさの分布が分かるため、この混合物の特性を知ることができる。例えば、図５（Ａ）と図１０（Ａ）を比較すると、両者とも新設の排水性混合物でかつ同一箇所の表層の上部と下部にそれぞれ相当している。図５（Ａ）では小さいポアが多いが、図１０（Ａ）では大きいポアが多い。これにより、この表層では、下部の転圧が十分でなく、ポアが下部に多いことが分かる。これは、混合物が均質に作られていないことを示している。

これに対し、図６（Ａ）と図１１（Ａ）を比較すると、ポア間のスロート（亀裂）の分布については、両者で断面積はほぼ同じであることが分かる。

また、図５（Ｂ）と図１０（Ｂ）においてポアの半径で比較すると、図中に丸印で示す平均値が両者で異なり、上部では９００μｍであり、後者では１０００μｍである。また、前者よりも後者の方が、大きい空隙も多いことが分かる。

これに対し、図６（Ｂ）と図１１（Ｂ）を比較すると、両者はほぼ同一であるため、両者で亀裂の分布はほぼ同じであると考えられる。

また、供用後５年経過の表層を示す図１５（Ｃ）と供用後１０年経過の基層を示す図２０（Ｃ）においてあるポアと隣接するポアの体積とを比較すると、前者では、あるポアに対して隣接するポアが極端に大きいのに対し、後者では、ほぼ１対１の関係にあり、空隙の大きさが急には変化していないことを示している。

また、供用後５年経過の表層を示す図１６（Ｃ）と供用後１０年経過の基層を示す図２１（Ｃ）を比較すると、前者では、スロートの半径が隣接するポアの半径とほぼ同じ大きさのものが並んでいる（形状が矩形）のに対し、後者では、スロートに隣接するポアの半径が一様でなく隣接するスロートの方が大きい（形状が矩形でも細長い矩形）。これは、後者では隣接する亀裂が互いに大きさが異なることを示している。

また、新設の基層を示す図２５（Ｄ）と亀裂が存在すると考えられる供用後１０年経過の既設の基層を示す図２０（Ｄ）は、ポアの有効半径とこれに隣接するポアの数との関係を示すため、縦軸の目盛りの数が大きいものほど１つの空隙から多数の亀裂が進展していると言える。したがって、図２５（Ｄ）よりも図２０（Ｄ）の方が亀裂が多いと結論付けることができる。

また、亀裂が存在すると考えられる供用後１０年経過の既設の基層を示す図２１（Ｄ）では、図中のスロートの有効半径と隣接する２つのポアの有効半径との比の関係が大きくなると、曲線が次第に減少している。しかし、新設の基層を示す図２６（Ｄ）では、この関係が一定であるため、亀裂は存在しないと考えられる。

なお、上記の具体例では、アスファルト舗装を例にとって説明したが、例えば、セメントコンクリート舗装やポリマーコンクリート、プラスチックスの場合にも、同一の損傷評価方法を用いることができる。

しかし、セメントコンクリート混合物では、中性化が生じ、中性化した部分で脱カルシウム化が生じて虫食い状態になり、空隙が多くなる。一般に、構造物のセメントコンクリートでは、亀裂は内部に生じ、亀裂の幅や長さ、方向は不明であるため、外部からは健全か否かがわからないのが現状である。この点、本方法によれば、亀裂が骨材の表面か骨材の内部かの判定が可能であり、この判定の結果として、前者の場合は、熱的な破壊（温度変化による亀裂）であり、後者の場合は、力学的な荷重による亀裂であると見ることができる。したがって、セメントコンクリート混合物では、亀裂の位置や形状により、どのような力によってセメントコンクリートに亀裂が発生したのかを明確にすることができる。

一方、アスファルト混合物では、車両の通過に伴って、空隙が圧密作用により次第に小さくなると同時に亀裂が次第に内部に発生し、太くなっていく。例えば、図２４（Ｂ）に示す既設の施工後１０年経過の基層では、内部に、斜め方向に太い亀裂が数多く走っている。これに対し、新設の基層では、このような亀裂は全く存在しない（例えば、図２８（Ｂ）参照）。目視では、両者の試料は全く区別不可能である。

以下、具体的な判定基準について、実際の測定例を用いて説明する。なお、ここでいう具体的な判定基準とは、損傷判定部１２８で用いられる、内部の損傷状態（損傷の有無と程度）を判定するための評価基準（しきい値）を意味し、上記の判定基準（１）〜（３）をより一層定量化（数値化）したものである。

まず、アスファルト混合物に対する判定基準について説明する。

表１は、アスファルト混合物に対する損傷判定用のしきい値の一例を示す表である。ここでは、８つの評価基準のパラメータＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、ａ、ｂ、ｃ、ｄに対して、アスファルト混合物の種類ごとに、あらかじめしきい値をそれぞれ設定している。

ここで、評価基準のパラメータＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、ａ、ｂ、ｃ、ｄは、次のように定義される。なお、定義中の各用語は、すでに説明した通りである。
Ａ：ポア体積の最大値（または平均値）（単位はｍｍ^３）
Ｂ：有効ポア半径の最大値（または平均値）（単位はμｍ）
Ｃ：平均隣接ポア体積の最小値と最大値との差（単位はｍｍ^３）
Ｄ：隣接ポア数の最大値
ａ：スロート面積の最大値（または平均値）（単位はμｍ^２）
ｂ：有効スロート半径の最大値（または平均値）（単位はμｍ）
ｃ：平均有効隣接ポア半径の最大値と最小値との差（単位はμｍ）
ｄ：有効スロート半径／平均有効隣接ポア半径の最大値

なお、表１では、パラメータＡ、Ｂ、ａ、ｂとして、最大値の場合を示している。

また、アスファルト混合物の種類に関する表中の略称の意味は、それぞれ次の通りである。

「密粒」：連続粒度タイプ（密粒度タイプ）のアスファルト混合物を意味する。この混合物は、通常、第１層目の表層に使用される（表層用混合物）。密に骨材が詰まっているということで、このような名称となっている。この混合物は、最大骨材粒径が１３〜２０ｍｍ程度と小さいため、表面の肌理が細かいという特徴を持っている。

「基層」：アスファルト舗装の第２層目に用いるアスファルト混合物を意味する。この混合物は、通常、骨材最大粒径が２０ｍｍと若干表面の肌理が粗いものを使用する。アスファルト量も、下の層の混合物ほど少なくなっている。なお、次のグースアスファルトを基層（第２層目）に用いることもある。

「粗粒」：粗粒度タイプのアスファルト混合物を意味する。この混合物は、密粒度タイプと同じく表層用の混合物であるが、密粒度タイプの混合物よりも表面の肌理を粗くした混合物である。最大骨材粒径は、密粒度タイプとほぼ同じ１３〜２０ｍｍである。しかし、この混合物は、アスファルト量が密粒度タイプよりも若干少なく、表面をすべりにくくした混合物である。

「グース」：グースアスファルトを意味する。グースアスファルトは、ローラ転圧が不要で、流し込みだけで仕上げる混合物である。グースアスファルトは、鋼床版で出来た橋では基層に用いるが、一般の道路では表層に用いる。

「排水性」：排水性のアスファルト混合物を意味する。この混合物は、粗粒度タイプの混合物と最大粒径は同じであるが、２〜５ｍｍの粒径の骨材を抜いて不連続の粒度とすることによって、表面の粗さと水の浸透を良くした混合物である。この混合物は、水跳ねがなく、すべりにくいため、日本の高速道路の表層は、すべてこのタイプとなっている。

「処理層」：アスファルト処理層、つまり、アスファルト舗装の第３層目に用いるアスファルト混合物を意味する。この混合物の最大骨材粒径は、４０ｍｍである。

なお、評価基準のパラメータＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、ａ、ｂ、ｃ、ｄの値は、空隙解析部１２６の解析結果として得られる。

表１中の数字は、しきい値である。測定されたパラメータの値がしきい値未満の場合は、当該混合物に損傷はない、つまり、当該混合物は健全であると判定される。逆に、測定されたパラメータの値がしきい値以上の場合は、当該混合物には損傷があると判定される。例えば、密粒度タイプまたは基層用の混合物の場合を例にとって説明すると、表１によれば、パラメータＡの値が５０未満、パラメータＢの値が２０００未満、パラメータＣの値が３０未満、パラメータＤの値が４未満、パラメータａの値が６×１０^６未満、パラメータｂの値が１０００未満、パラメータｃの値が１０００未満、パラメータｄの値が０．４未満の場合は、それぞれ混合物に損傷はないと判定される。逆に、パラメータＡの値が５０以上、パラメータＢの値が２０００以上、パラメータＣの値が３０以上、パラメータＤの値が４以上、パラメータａの値が６×１０^６以上、パラメータｂの値が１０００以上、パラメータｃの値が１０００以上、パラメータｄの値が０．４以上の場合は、それぞれ混合物に損傷があると判定される。

ただし、以下の実際の測定例において示すように、損傷の有無は、パラメータＤまたはｄの値に主に依存している。したがって、パラメータＤまたはｄの値と表１中のしきい値とを比較することによって、損傷の有無をほぼ判定することができる。なお、パラメータＤとｄ以外の判定基準は、損傷だけではなく、その材料の施工や配合などのばらつきの判定に有効である。

なお、しきい値（判定基準）は、ユーザーが任意に設定することができる。ここでは、例えば、新設および既設の各混合物の状況を見極め、損傷があるかどうかで、それぞれのしきい値を決定した。

表２〜表１８は、アスファルト混合物に対する実際の測定例をそれぞれ示している。各表において、パラメータＡ、Ｂ、ａ、ｂに関して、上段の数字は、最大値を示し、下段の括弧内の数字は、平均値を示している。また、パラメータｃに関して、上段は、最大値と最小値を示し（ここでは「最小値−最大値」と表記する）、下段の数字は、最大値と最小値の差を示している。また、各表において、四角で囲った混合物は、表１のしきい値を用いた判定により、損傷があると認められる混合物を示し、四角で囲った数字は、表１のしきい値との比較により、損傷があると判定される測定値を示している。

パラメータＡ、Ｂ、ａ、ｂについては、混合物の品質のばらつきは、平均値よりも最大値で見るほうが好ましい。なぜなら、実際の測定例を見ると、平均値のばらつきは小さいものの、最大値のばらつきは大きいこと、また、空隙や亀裂の最大値は損傷の場合の大きな決め手になること（大きな空隙や亀裂から損傷が進展すること）からである。しかし、損傷判定用のしきい値として平均値を用いることは可能である。

表２は、道央自動車道の岩見沢舗装工区における測定例を示している。この測定例は、アスファルト層を垂直方向に切り出した試料（表層、基層、安定処理層の三層構造を有する）に対して、本方法による三次元ＣＴ解析を行った結果である。試料の採取は、表層（密粒度タイプの混合物）が施工後５年経過し、基層以下の層が施工後１０年経過した地点に対して行った。

ここで、表２中の「処理層（上）」および「処理層（下）」は、同一のアスファルト処理層の上部と下部をそれぞれ示している。アスファルト処理層は、一般に厚さが厚いため、ここでは、測定対象を２〜３ｃｍの厚さに統一するべく、アスファルト処理層を上部と下部の２つに分けて測定を行った。

この試料は、表２に示すように、すべての層において、パラメータＤ、ｄの測定値が表１に示すしきい値以上であるため、損傷があると判定される。

表３は、道央自動車道の新設で未供用の剣淵舗装工区における測定例を示している。この測定例は、アスファルト層を垂直方向に切り出した試料（表層、基層、安定処理層の三層構造を有する）に対して、本方法による三次元ＣＴ解析を行った結果である。試料の採取は、すべての層が新設である地点に対して行った。

ここで、表３中の「排水性（上）」および「排水性（下）」は、同一の排水性混合物の表層の上部と下部をそれぞれ示している。また、「基層（１）」、「基層（２）」、および「基層（３）」は、同一の基層を３つに分けた各部を上から順にそれぞれ示している。また、「処理層（１）」、「処理層（２）」、「処理層（３）」、「処理層（４）」、および「処理層（５）」は、同一の処理層を５つに分けた各部を上から順にそれぞれ示している。

この試料は、表３に示すように、「排水性（上）」、「排水性（下）」、「基層（３）」、「処理層（１）」、および「処理層（２）」の各層について、パラメータＤ、ｄの測定値が表１に示すしきい値以上であるため、損傷があると判定される。

表４〜表８は、通常の高速道路よりも極めて厳密に施工および品質管理した京都縦貫自動車から採取した試料の場合である。ここでは、京都縦貫自動車の４つの工区（Ａ−１工区、Ａ−２工区、Ｂ工区、Ｘ工区）から試料をそれぞれ採取した。各工区において、表層は、すべて排水性舗装である。各工区の特徴は、次の通りである。

Ａ−１工区：骨材としてサコダ産（骨材は通常の割り方のため、扁平な石も混じっている。このため、混合物になると、細かい空隙と大きな空隙が混在する。したがって、水が浸透しにくくかつ目詰まりしやすい石を使用した。京都産）を使用し、排水性舗装用アスファルトとして新日本石油株式会社製のエコファルトＴＡ（商品名）を使用した区間。

Ａ−２工区：九州の平本産（二度割りして立方体の形状に仕上げた骨材を使用。粒度が同一でも大きな空隙が多く、品質も良く、小さな空隙が極端に少ないため、目詰まりしにくい）の骨材と、排水性舗装用アスファルトとして上記エコファルトＴＡ（商品名）とを使用した区間。

Ｂ工区：平本産の骨材と上記エコファルトＴＡ（商品名）とを使用した区間。橋の上の舗装であり、鋼床版の橋では橋の動きが一般道路よりも大きいため、舗装の破損が早くなることが知られている。

Ｘ工区：骨材は平本産で、アスファルトは大林道路株式会社製のシーロフレックス（商品名）を使用した区間。

表４は、京都縦貫自動車道のＡ−１工区から採取した試料に対する測定例を示している。試料の採取は、すべての層が施工後８年経過した地点に対して行った。

ここで、表４中の「基層（上）」および「基層（下）」は、同一の基層の上部と下部をそれぞれ示している。また、「処理層（上）」および「処理層（下）」は、同一のアスファルト処理層の上部と下部をそれぞれ示している。

この試料は、表４に示すように、「排水性」、「基層（上）」、および「基層（下）」の各層について、パラメータＤ、ｄの測定値が表１に示すしきい値以上であるため、損傷があると判定される。

表５は、京都縦貫自動車道のＡ−２工区から採取した試料に対する測定例を示している。試料の採取は、すべての層が施工後８年経過した地点に対して行った。

ここで、表５中の「基層（上）」および「基層（下）」は、同一の基層の上部と下部をそれぞれ示している。また、「処理層（上）」および「処理層（下）」は、同一のアスファルト処理層の上部と下部をそれぞれ示している。

この試料は、表５に示すように、「処理層（下）」の層についてのみ、パラメータＤ、ｄの測定値が表１に示すしきい値以上であるため、損傷があると判定される。

表６は、京都縦貫自動車道のＢ工区から採取した試料に対する測定例を示している。試料の採取は、すべての層が施工後８年経過した地点に対して行った。

ここで、表６中の「基層（上）」および「基層（下）」は、同一の基層の上部と下部をそれぞれ示している。

この試料は、表６に示すように、「排水性」、「基層（上）」、および「基層（下）」のすべての層について、パラメータＤ、ｄの測定値が表１に示すしきい値以上であるため、損傷があると判定される。

表７は、京都縦貫自動車道のＸ工区から採取した試料に対する測定例を示している。試料の採取は、すべての層が施工後８年経過した地点に対して行った。

ここで、表７中の「基層（上）」および「基層（下）」は、同一の基層の上部と下部をそれぞれ示している。また、「処理層（上）」および「処理層（下）」は、同一のアスファルト処理層の上部と下部をそれぞれ示している。

この試料は、表７に示すように、「基層（上）」、「基層（下）」、「処理層（上）」、および「処理層（下）」の各層について、パラメータＤ、ｄの少なくとも一方の測定値が表１に示すしきい値以上であるため、損傷があると判定される。

表８は、京都縦貫自動車道のＴ工区（標準の仕様・施工に基づく区間）から採取した試料に対する測定例を示している。試料は、新設当時のものである（つまり、すべての層は新設である）。

ここで、表８中の「基層（上）」および「基層（下）」は、同一の基層の上部と下部をそれぞれ示している。また、「処理層（上）」および「処理層（下）」は、同一のアスファルト処理層の上部と下部をそれぞれ示している。

この試料は、表８に示すように、すべての層について、パラメータＤ、ｄの少なくとも一方の測定値が表１に示すしきい値以上であるため、損傷があると判定される。しかも、すべての層において、パラメータＡ、Ｂ、ａ、ｂの測定値は表１に示すしきい値以上であるため、損傷の程度は、表４〜表７に示す場合に比べて大きいと判定される。

表４〜表８から、仕様・施工を標準よりも厳しくした４つの工区（Ａ−１工区、Ａ−２工区、Ｂ工区、Ｘ工区）は、８年経過しても損傷の程度は低いことがわかる。また、４つの工区（Ａ−１工区、Ａ−２工区、Ｂ工区、Ｘ工区）の間で損傷の程度を比較することにより、アスファルトの質や骨材の質を評価することができる。また、橋の舗装はやはり壊れやすいことがわかる。なお、このような違いを従来の舗装評価法で調べることは極めて困難である。

表９および表１０は、道東自動車道の追分舗装工区における測定例を示している。この測定例は、アスファルト層を垂直方向に切り出した試料（表層、基層、安定処理層の三層構造を有する）に対して、本方法による三次元ＣＴ解析を行った結果である。試料の採取は、すべての層が施工後５年経過した地点に対して行った。この工区において、表層は、排水性舗装であり、ニチレキ株式会社製のタフファルト（商品名）が使用されている。

ここで、表９は、ＯＷＰ（ＯｕｔｅｒＷｈｅｅｌＰａｓｓ）、つまり、車輪の外側の、タイヤが接地する部分の舗装から試料を採取した場合であり、表１０は、ＢＷＰ（ＢｅｔｗｅｅｎＷｈｅｅｌＰａｓｓ）、つまり、車線の中央部分で車輪が接地しない部分の舗装から試料を採取した場合である。表９および表１０において、「基層（上）」および「基層（下）」は、同一の基層の上部と下部をそれぞれ示している。また、「処理層（上）」および「処理層（下）」は、同一のアスファルト処理層の上部と下部をそれぞれ示している。

表９の場合、試料は、すべての層において、パラメータＤ、ｄの測定値が表１に示すしきい値以上であるため、損傷があると判定される。また、表１０の場合、試料は、すべての層において、パラメータＤ、ｄの少なくとも一方の測定値が表１に示すしきい値以上であるため、損傷があると判定される。

表１１および表１２は、道東自動車道の千歳東舗装工区における測定例を示している。この測定例は、アスファルト層を垂直方向に切り出した試料（表層、基層、安定処理層の三層構造を有する）に対して、本方法による三次元ＣＴ解析を行った結果である。試料の採取は、すべての層が施工後５年経過した地点に対して行った。この工区において、表層は、排水性舗装であり、アスファルトとして日進化成株式会社製のセナファルト（商品名）が使用されている。なお、この工区は、追分舗装工区と、使用した排水性舗装用アスファルトおよび骨材（砕石）が異なるものの、配合は同じであり、しかも、施工年度や交通量、気候も同じである、互いに隣接する区間である。

ここで、表１１は、ＯＷＰの舗装から試料を採取した場合であり、表１２は、ＢＷＰの舗装から試料を採取した場合である。表１１および表１２において、「基層（上）」および「基層（下）」は、同一の基層の上部と下部をそれぞれ示している。また、表１１において、「処理層（上）」および「処理層（下）」は、同一のアスファルト処理層の上部と下部をそれぞれ示している。また、表１２において、「処理層（１）」、「処理層（２）」、および「処理層（３）」は、同一のアスファルト処理層を３つに分けた各部を上から順にそれぞれ示している。

表１１の場合、試料は、すべての層において、パラメータＤ、ｄの測定値が表１に示すしきい値以上であるため、損傷があると判定される。また、表１２の場合も、試料は、すべての層において、パラメータＤ、ｄの測定値が表１に示すしきい値以上であるため、損傷があると判定される。

表１３および表１４は、横浜ベイブリッジにおける測定例を示している。この測定例は、アスファルト層を垂直方向に切り出した試料に対して、本方法による三次元ＣＴ解析を行った結果である。試料の採取は、表層（密粒度タイプの混合物）が施工後７年経過し、基層（グースアスファルト）が施工後１７年経過した地点（ＯＷＰの舗装）に対して行った。

ここで、表１３は、第２走行部から試料を採取した場合であり、表１４は、第３走行部から試料を採取した場合である。表１３および表１４において、「密粒（上）」および「密粒（下）」は、同一の表層の上部と下部をそれぞれ示している。特に、表１３に示す表層は、鋼床版舗装であり、ニチレキ株式会社製のシノファルト（商品名）が使用されている。

表１３の場合、試料は、すべての層において、パラメータＤ、ｄの測定値が表１に示すしきい値以上であるため、損傷があると判定される。また、表１４の場合、試料は、すべての層において、パラメータＤ、ｄの少なくとも一方の測定値が表１に示すしきい値以上であるため、損傷があると判定される。なお、三次元ＣＴ画像からは、表１３における基層（グースアスファルト）についてのみ、縦亀裂の前兆が見られ、縦亀裂が存在すると判定される。

表１５、表１６、および表１７は、鶴見つばさ橋における測定例を示している。この測定例は、アスファルト層を垂直方向に切り出した試料に対して、本方法による三次元ＣＴ解析を行った結果である。試料の採取は、表層（粗粒タイプの混合物）も基層（グースアスファルト）も共に施工後１３年経過した地点（ＯＷＰの舗装）に対して行った。

表１５の場合、試料は、すべての層において、パラメータＤ、ｄの測定値が表１に示すしきい値以上であるため、損傷があると判定される。また、表１６の場合も、試料は、すべての層において、パラメータＤ、ｄの測定値が表１に示すしきい値以上であるため、損傷があると判定される。また、表１７の場合も、試料は、すべての層において、パラメータＤ、ｄの測定値が表１に示すしきい値以上であるため、損傷があると判定される。なお、三次元ＣＴ画像からは、表１５における表層（粗粒タイプの混合物）および基層（グースアスファルト）、表１６における基層（グースアスファルト）、ならびに表１７における基層（グースアスファルト）についてのみ、縦亀裂が存在すると判定される。

表１８は、リサイクル材を用いた室内作成試料に対する測定例を示している。ここで、「密粒＋改質２０％」とは、密粒タイプの混合物に、改質材を用いたリサイクル材を２０％混入して作成した試料を意味する。「密粒＋改質５０％」とは、密粒タイプの混合物に、改質材を用いたリサイクル材を５０％混入して作成した試料を意味する。「密粒＋排水２０％」とは、密粒タイプの混合物に、排水性混合物のリサイクル材を２０％混入して作成した試料を意味する。「密粒＋排水５０％」とは、密粒タイプの混合物に、排水性混合物のリサイクル材を５０％混入して作成した試料を意味する。

リサイクル材を混入した試料は、表１３に示すように、パラメータＤ、ｄの少なくとも一方の測定値が表１に示すしきい値以上であるため、損傷ありと判定される。

このように、本方法によれば、リサイクル材を用いたアスファルト混合物の品質を判定することができる。

図３０は、表９に示す各試料の三次元ＣＴ画像（平面図）に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックスを示す図である。図３０（Ａ）は、表１３中の「密粒」の場合、つまり、標準として、リサイクル材の混入がない密粒タイプの混合物のみの試料の場合である。図３０（Ｂ）は、表１３中の「密粒＋改質２０％」の場合、つまり、密粒タイプの混合物に、改質材を用いたリサイクル材を２０％混入した試料の場合である。図３０（Ｃ）は、表１３中の「密粒＋改質５０％」の場合、つまり、密粒タイプの混合物に、改質材を用いたリサイクル材を５０％混入した試料の場合である。図３０（Ｄ）は、表１３中の「密粒＋排水２０％」の場合、つまり、密粒タイプの混合物に、排水性混合物のリサイクル材を２０％混入した試料の場合である。図３０（Ｅ）は、表１３中の「密粒＋排水５０％」の場合、つまり、密粒タイプの混合物に、排水性混合物のリサイクル材を５０％混入した試料の場合である。

図３１は、図３０（Ａ）の試料を別の角度からも見たコンピュータグラフィックスを示す図である。具体的には、図３１（Ａ）は、図３０（Ａ）と同じであり、当該試料の三次元ＣＴ画像（平面図）に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックスである。図３１（Ｂ）は、当該試料の三次元ＣＴ画像（側面図）に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックスである。図３１（Ｃ）は、当該試料の三次元ＣＴ画像（図３１（Ａ）の矢印方向から見た側面図）に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックスである。

図３２は、図３０（Ｂ）の試料を別の角度からも見たコンピュータグラフィックスを示す図である。具体的には、図３２（Ａ）は、図３０（Ｂ）と同じであり、当該試料の三次元ＣＴ画像（平面図）に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックスである。図３２（Ｂ）は、当該試料の三次元ＣＴ画像（側面図）に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックスである。図３２（Ｃ）は、当該試料の三次元ＣＴ画像（図３２（Ａ）の矢印方向から見た側面図）に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックスである。

標準としての密粒タイプの混合物では、図３１に示すように、骨材の周りに赤（０．２４ｍｍ）と緑（０．９６ｍｍ）の亀裂が見られるが、リサイクル材（改質材）を２０％混入した混合物では、図３２に示すように、骨材の周りの亀裂は、赤（０．２４ｍｍ）と黄色（０．４８ｍｍ）の２種類である。これは、リサイクル材を使用すると、骨材の周りの古いアスファルトと新しいアスファルトとの付着が若干悪くなり、骨材の周りに細かい亀裂がすぐ発生することを示している。図３２において、骨材は、円のように見える部分であり、この円が３枚の図面すべてに見られることは、骨材の周りのアスファルトが剥離していることを示している。このように、リサイクル材の混入により骨材の周りに細かい亀裂が新設時でも発生するため、リサイクル材の混入の有無を本方法により判定することができる。

次に、セメントコンクリート混合物に対する判定基準について説明する。

表１９は、セメントコンクリート混合物に対する損傷判定用のしきい値の一例を示す表である。ここでは、８つの評価基準のパラメータＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、ａ、ｂ、ｃ、ｄに対して、しきい値をそれぞれ設定している。評価基準のパラメータＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、ａ、ｂ、ｃ、ｄの定義は、上記したアスファルト混合物に対する評価基準のパラメータと全く同じである。

この場合も、測定されたパラメータの値がしきい値未満の場合は、当該混合物に損傷はない、つまり、当該混合物は健全であると判定され、逆に、測定されたパラメータの値がしきい値以上の場合は、当該混合物には損傷があると判定される。例えば、表１９によれば、パラメータＡの値が３０未満、パラメータＢの値が２０００未満、パラメータＣの値が３０未満、パラメータＤの値が４未満、パラメータａの値が１×１０^７未満、パラメータｂの値が１０００未満、パラメータｃの値が１０００、パラメータｄの値が０．４未満の場合は、それぞれ混合物に損傷はないと判定される。逆に、パラメータＡの値が３０以上、パラメータＢの値が２０００以上、パラメータＣの値が３０以上、パラメータＤの値が４以上、パラメータａの値が１×１０^７以上、パラメータｂの値が１０００以上、パラメータｃの値が１０００以上、パラメータｄの値が０．４以上の場合は、それぞれ混合物に損傷があると判定される。

ただし、この場合も、以下の実際の測定例において示すように、損傷の有無は、パラメータＤまたはｄの値に主に依存している。したがって、パラメータＤまたはｄの値と表１中のしきい値とを比較することによって、損傷の有無をほぼ判定することができる。

表２０は、施工後１年経過したセメントコンクリートの滑走路から採取した試料に対する測定例を示している。試料は、厚さ２５ｃｍのセメントコンクリートを垂直方向に切り出して採取した。試料の番号（Ｎｏ．）１０〜１９は、深さ２．５ｃｍ毎の試料を、上（表面側）から順に示している。

この試料はすべて、表２０に示すように、パラメータＤ、ｄの少なくとも一方の測定値が表１に示すしきい値以上であるため、損傷があると判定される。

なお、表２０に示す試料はすべて、骨材反応が生じていた。ここで、「骨材反応」とは、セメントコンクリートが硬化するとき、内部の通常の骨材の表面で、セメントまたは添加材と骨材とが化学反応して、骨材の表面にゲルができ、このゲルが膨張して、セメントに亀裂が発生する現象をいう。

図３３および図３４は、表２０に示す番号１０の試料（表面に最も近い）の三次元ＣＴ画像に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックスを示す図である。ここでは、コンピュータグラフィックスにより試料を回転させて空隙解析結果をいろいろ角度から表示するようにしている。図３３（Ａ）は、基準（平面図）の場合（角度０度）であり、図３３（Ｂ）は、図３３（Ａ）の場合を基準として、１５度回転した場合（角度１５度）であり、図３３（Ｃ）は、図３３（Ａ）の場合を基準として、３０度回転した場合（角度３０度）であり、図３３（Ｄ）は、図３３（Ａ）の場合を基準として、４５度回転した場合（角度４５度）であり、図３４（Ｅ）は、図３３（Ａ）の場合を基準として、６０度回転した場合（角度６０度）であり、図３４（Ｆ）は、図３３（Ａ）の場合を基準として、７５度回転した場合（角度７５度）であり、図３４（Ｇ）は、図３３（Ａ）の場合を基準として、９０度回転した場合（角度９０度）である。

上記のように、骨材の周りに空隙が存在し骨材が浮いている場合、骨材は、円のように見える。したがって、図３３（Ａ）〜図３４（Ｇ）に示すように、試料を回転させることによって、セメントコンクリート混合物の内部の骨材周辺で骨材が浮いている現象を容易に観察することができる。具体的には、どの骨材が浮いているか、どの程度の幅の空隙があるかが明確に分かり、その場所や位置、形状も容易に確認することができる。

表２１は、札幌市の国道３６号線の豊平橋の３０年前に施工したコンクリートから採取した試料に対する測定例を示している。試料は、厚さ２０ｃｍ程度のセメントコンクリートを垂直方向に切り出して採取した。試料の番号（Ｎｏ．）２０、２１は、採取した同一の試料の上部と下部をそれぞれ示している。

この試料は、いずれも、表２１に示すように、パラメータＤ、ｄのいずれも測定値も表１に示すしきい値未満であるため、損傷がない、つまり、健全であると判定される。なお、このコンクリートは、この上に別のコンクリートが２０ｃｍ程度打設されているため、内部の中性化が進行していなかった。

表２２は、神戸市の３０年経過した実橋の中性化したコンクリートから採取した試料に対する測定例を示している。

この試料（番号３０）は、表２２に示すように、パラメータＤ、ｄの測定値が表１に示すしきい値以上であるため、損傷があると判定される。

表２３は、アル骨反応（アルカリシリカ反応）を起こした川砂利（試料）に対する測定例を示している。試料の番号（Ｎｏ．）４０、４１は、採取した川砂利の上部と下部をそれぞれ示している。ここで、「アル骨反応（アルカリ骨材反応）」とは、セメントコンクリート中の水酸化アルカリと、骨材中のアルカリ反応性鉱物とが反応して、反応性鉱物が膨張し、セメントコンクリートに樹木の枝のような形状の亀裂が発生する現象をいう。

番号４１の試料は、表２３に示すように、パラメータＤ、ｄの測定値が表１に示すしきい値以上であるため、損傷があると判定される。

図３５は、表２３に示す試料（番号４１）、つまり、アル骨反応を起こした川砂利の下部の三次元ＣＴ画像に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックスを示す図である。

表２４は、施工後３０年経過した道路トンネルから採取した試料に対する測定例を示している。試料は、道路トンネルの上部に設けられた換気用の２つのダクト（２ｍ×２ｍ）のコンクリートを垂直方向に切り出して採取した。試料の番号（Ｎｏ．）５０〜５２は、排気ダクトのコンクリートから切り出した同一試料を３つに分けた各部を上から順にそれぞれ示している。試料の番号（Ｎｏ．）５３〜５５は、吸気ダクトのコンクリートから切り出した同一試料を３つに分けた各部を上から順にそれぞれ示している。

すべての試料は、表２４に示すように、パラメータＤ、ｄの測定値が表１に示すしきい値以上であるため、損傷があると判定される。

なお、フェノールフタレン塗布による中性化試験によれば、排気ダクトと吸気ダクトとも、上部は中性化し（番号５０、５３の試料）、内部は健全で（番号５１、５４の試料）、下部はまた中性化していた（番号５２、５５の試料）。これは、フェノールフタレン塗布による試験だけでは、セメントコンクリートの健全度は把握できないことを意味している。

図３６は、表２４に示す各試料の三次元ＣＴ画像に対する空隙解析結果を示す三次元のコンピュータグラフィックスを示す図である。図３６（Ａ）は、表２４中の番号５０の試料（排気ダクト、上部、中性化）の場合である。図３６（Ｂ）は、表２４中の番号５１の試料（排気ダクト、中部、健全部）の場合である。図３６（Ｃ）は、表２４中の番号５２の試料（排気ダクト、下部、中性化）の場合である。図３６（Ｄ）は、表２４中の番号５３の試料（吸気ダクト、上部、中性化）の場合である。図３６（Ｅ）は、表２４中の番号５４の試料（吸気ダクト、中部、健全部）の場合である。図３６（Ｆ）は、表２４中の番号５５の試料（吸気ダクト、下部、中性化）の場合である。ただし、上記のように、ここでいう健全部は、フェノールフタレン塗布による試験結果であり、本方法による試験結果とは一致していない。

このように、本方法は、従来の試験法では健全と判定される箇所についても正しく損傷ありと評価することができるため、セメントコンクリートの品質検査には最適な試験法であるということができる。

（実施の形態２）
実施の形態２は、診断対象のアスファルト混合物等から試料を採取することなく、アスファルト混合物等の損傷を評価する場合である。

図３７は、本発明の実施の形態２に係る損傷評価装置の適用例を示す概略図である。なお、図３７に示す損傷評価装置は、図１に示す損傷評価装置１００と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を一部省略する。

本実施の形態では、診断対象のアスファルト混合物等から試料を採取しないため、一組のＸ線発生器１０２ａおよびＸ線検出器１０４ａを診断対象のアスファルト混合物等またはその近傍に回転可能に配置されるように構成されている。図３７の例では、診断対象のアスファルト混合物等は、例えば、コンクリート橋２００である。コンクリート橋２００は、橋脚２０２と床版２０４で構成され、橋脚２０２の下部は、地面２０６に埋め込まれている。

コンクリート橋２００の診断に当たっては、診断対象である橋脚２０２または床版２０４を間に挟むように一組のＸ線発生器１０２ａおよびＸ線検出器１０４ａを配置し、Ｘ線が診断対象（橋脚２０２、床版２０４）を透過するようにＸ線の強度を決定した後、一組のＸ線発生器１０２ａおよびＸ線検出器１０４ａを、例えば、診断対象に対して１度毎に３６０度回転させながらＸ線の照射を行い、１度毎の投影データをＸ線検出器１０４ａで検出してＣＴスキャンデータとしてコンピュータ本体１１４に収録する。その後の処理は、実施の形態１の場合と同様である。

このように、本実施の形態によれば、試料を採取することなく、アスファルト混合物等の損傷を非破壊で短時間にかつ正確に評価することができる。

本明細書は、２００５年５月２４日出願の特願２００５−１５１５８１に基づく。この内容はすべてここに含めておく。

本発明に係る損傷評価装置および損傷評価方法は、アスファルト混合物等の損傷を非破壊で短時間にかつ正確に評価することができる損傷評価装置および損傷評価方法として有用である。

Claims

混合物からなる評価対象物に透過性のあるＸ線を所定の角度毎に照射する照射手段と、
前記評価対象物を挟んで前記照射手段に対向配置され、前記評価対象物を透過したＸ線を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果を用いて、前記評価対象物の内部状態を三次元ＣＴ画像データの形式で取得する取得手段と、
前記三次元ＣＴ画像データを用いて、前記評価対象物の内部状態に関する特性データを算出する算出手段と、
前記特性データを用いて、所定の判定基準に従って、前記評価対象物の内部の損傷状態を判定する判定手段と、を有し、
前記特性データは、空隙に関する情報または空隙間の亀裂に関する情報であり、
前記判定手段は、
空隙に関する情報または空隙間の亀裂に関する情報を用いて、所定のしきい値と比較して、前記評価対象物の内部の損傷状態を判定する、
損傷評価装置。
前記空隙に関する情報は、空隙の体積の最大値もしくは平均値、空隙の有効半径の最大値もしくは平均値、隣接する空隙間における一方の隣接する空隙の体積の平均値の最小値と最大値の差、および隣接する空隙間における一方の隣接する空隙の個数の最大値のうち、少なくとも一の情報を含む、請求項１記載の損傷評価装置。
前記空隙間の亀裂に関する情報は、亀裂の断面積の最大値もしくは平均値、亀裂の有効半径の最大値もしくは平均値、亀裂に隣接する２つの空隙の有効半径の平均値の最小値と最大値の差、および亀裂の有効半径と亀裂に隣接する２つの空隙の有効半径の平均値との比の最大値のうち、少なくとも一の情報を含む、請求項１記載の損傷評価装置。
前記特性データは、隣接する空隙間における一方の隣接する空隙の個数の最大値であり、
前記判定手段は、
前記最大値を所定のしきい値と比較して、前記最大値が前記しきい値以下の場合は、前記評価対象物の内部に損傷はないと判定し、前記最大値が前記しきい値を超える場合は、前記評価対象物の内部に損傷があると判定する、
請求項１記載の損傷評価装置。
前記しきい値は、前記評価対象物の種類に応じて異なる、
請求項４記載の損傷評価装置。
前記特性データは、亀裂の有効半径と亀裂に隣接する２つの空隙の有効半径の平均値との比の最大値であり、
前記判定手段は、
前記最大値を所定のしきい値と比較して、前記最大値が前記しきい値未満の場合は、前記評価対象物の内部に損傷はないと判定し、前記最大値が前記しきい値以上の場合は、前記評価対象物の内部に損傷があると判定する、
請求項１記載の損傷評価装置。
前記しきい値は、前記評価対象物の種類に応じて異なる、
請求項６記載の損傷評価装置。
前記評価対象物を回転可能に保持する保持手段、をさらに有し、
前記照射手段は、
所定の角度毎に回転された前記評価対象物にＸ線を照射する、
請求項１記載の損傷評価装置。
前記評価対象物は、前記混合物の試料である、請求項８記載の損傷評価装置。
混合物からなる評価対象物に透過性のあるＸ線を所定の角度毎に照射する照射工程と、
前記評価対象物を透過したＸ線を検出する検出工程と、
前記検出工程の検出結果を用いて、前記評価対象物の内部状態を三次元ＣＴ画像データの形式で取得する取得工程と、
前記三次元ＣＴ画像データを用いて、前記評価対象物の内部状態に関する特性データを算出する算出工程と、
前記特性データを用いて、所定の判定基準に従って、前記評価対象物の内部の損傷状態を判定する判定工程と、を有し、
前記特性データは、空隙に関する情報または空隙間の亀裂に関する情報であり、
前記判定手段は、
空隙に関する情報または空隙間の亀裂に関する情報を用いて、所定のしきい値と比較して、前記評価対象物の内部の損傷状態を判定する、
損傷評価方法。