(57)【要約】    【課題】  簡便な方法で、コンクリート部材の損傷箇所を迅速、かつ的確に検出することができるコンクリート部材の損傷診断方法を提供する。    【解決手段】  炭素粒子を分散して配置し導電相に用いた短冊形状のＥＲＩＣ２をコンクリート部材１に貼り付け、前記ＥＲＩＣ２に通電した状態で赤外線カメラ５で撮像し、この赤外線カメラ５の赤外線画像により、コンクリート部材１の損傷診断を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素粒子を分散して配置し導電相に用いたＥＲＩＣをコンクリート部材に貼り付け、該ＥＲＩＣに通電した状態で赤外線カメラで撮像し、該赤外線カメラの赤外線画像により、コンクリート部材の損傷診断を行うことを特徴とするコンクリート部材の損傷診断方法。
【請求項２】
コンクリート部材の補強後に、その補強されたコンクリート部材に、炭素粒子を分散して配置し導電相に用いたＥＲＩＣを貼り付け、該ＥＲＩＣに通電した状態で赤外線カメラで撮像し、該赤外線カメラの赤外線画像により、前記補強されたコンクリート部材の損傷診断を行うことを特徴とするコンクリート部材の損傷診断方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載のコンクリート部材の損傷診断方法において、前記ＥＲＩＣの端部を、前記ＥＲＩＣをコンクリート部材上に固定するための筒状の治具の内部に挿入し、前記ＥＲＩＣと前記筒状の治具との間に膨張性のセメントを主成分とするモルタルを封入することで、アンカーによりコンクリート部材上に固定可能な支持体を構成することを特徴とするコンクリート部材の損傷診断方法。
【請求項４】
請求項３記載のコンクリート部材の損傷診断方法において、前記筒状の治具を鉄等の導電体により構成することで、前記筒状の治具を前記ＥＲＩＣに通電するための端子として利用可能とすることを特徴とするコンクリート部材の損傷診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、損傷自己検知型材料を有するコンクリート部材の損傷診断方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
損傷自己検知型材料を、コンクリート部材の状態検知に用いることは、本願発明者らによって、下記非特許文献１，２として既に発表されている。これは、コンクリート部材などの補強材の負担力を検知するために、損傷自己検知型材料を用いるものである。
【０００３】
また、トンネル構造体に導電経路を備えて、この導電経路によってトンネル構造体における損傷・劣化の早期検出、損傷部位特定、損傷履歴の記憶を行うようにしたものが下記特許文献１として提案されている。
【特許文献１】特開２００３−１３８８９２号公報
【非特許文献１】土木学会第５７回年次学術講演会，平成１４年９月，Ｖ−３２６，ｐｐ．６５１−６５２
【非特許文献２】土木学会第５８回年次学術講演会，平成１５年９月，Ｖ−１８１，ｐｐ．３６１−３６２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した非特許文献１および２に開示された先行技術では、損傷自己検知型材料として、炭素粒子を分散して配置し導電相に用いた短冊形状のインテリジェント材料（ＥＲＩＣ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ  Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）を接着剤で鉄道構造物のコンクリート部材に貼り付けて、そのコンクリート部材のひずみを抵抗として検出するようにしている。
【０００５】
しかしながら、コンクリート部材にＥＲＩＣを設けて、そのひずみを抵抗として検出するには、それぞれのＥＲＩＣの端子に抵抗計を接続して測定しなければならない。さらに、ひずみが生じている場所は一般にコンクリート部材の損傷箇所に対応し、その特定はコンクリート構造物の維持管理上重要であるが、ＥＲＩＣの有するひずみ検知機構ではＥＲＩＣに生じたひずみのＥＲＩＣ全長に対する平均的な値しか取得できないため、長いＥＲＩＣのどの場所でひずみが生じているかを特定できないという問題があった。この問題は短尺のＥＲＩＣを多数設置することで解決できるが、その場合はＥＲＩＣの設置箇所数が膨大となり、設備が複雑で故障が生じやすくなり、かつ補強効果が低下するため実用的でないといった問題があった。また、ＥＲＩＣはコンクリート部材から剥離してしまう場合があり、その場合には剥離以降に検出機能が発揮できなくなるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記状況に鑑みて、簡便な方法で、しかもコンクリート材料の損傷箇所を迅速、かつ的確に検出することができるコンクリート部材の損傷診断方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕コンクリート部材の損傷診断方法において、炭素粒子を分散して配置し導電相に用いたＥＲＩＣをコンクリート部材に貼り付け、このＥＲＩＣに通電した状態で赤外線カメラで撮像し、この赤外線カメラの赤外線画像により、コンクリート部材の損傷診断を行うことを特徴とする。
【０００８】
〔２〕コンクリート部材の損傷診断方法において、コンクリート部材の補強後に、その補強されたコンクリート部材に、炭素粒子を分散して配置し導電相に用いたＥＲＩＣを貼り付け、このＥＲＩＣに通電した状態で赤外線カメラで撮像し、この赤外線カメラの赤外線画像により、前記補強されたコンクリート部材の損傷診断を行うことを特徴とする。
【０００９】
〔３〕上記〔１〕又は〔２〕記載のコンクリート部材の損傷診断方法において、前記ＥＲＩＣの端部を、前記ＥＲＩＣをコンクリート部材上に固定するための筒状の治具の内部に挿入し、前記ＥＲＩＣと前記筒状の治具との間に膨張性のセメントを主成分とするモルタルを封入することで、アンカーによりコンクリート部材上に固定可能な支持体を構成することを特徴とする。
【００１０】
〔４〕上記〔３〕記載のコンクリート部材の損傷診断方法において、前記筒状の治具を鉄等の導電体により構成することで、前記筒状の治具を前記ＥＲＩＣに通電するための端子として利用可能とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、次のような効果を奏することができる。
【００１２】
（１）赤外線画像による損傷診断という簡便な方法で、正確な監視が不可欠であるコンクリート部材の損傷箇所及びその程度を迅速、かつ的確に検出することができる。
【００１３】
（２）ＥＲＩＣの端部を確実に固定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
コンクリート部材の損傷診断方法において、炭素粒子を分散して配置し導電相に用いたＥＲＩＣをコンクリート部材に貼り付け、このＥＲＩＣに通電した状態で赤外線カメラで撮像し、この赤外線カメラの赤外線画像により、コンクリート部材の損傷診断を行う。よって、赤外線画像による損傷診断という簡便な方法で、コンクリート部材の損傷箇所およびその程度を迅速、かつ的確に検出することができる。
【実施例】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１６】
図１は本発明のコンクリート部材の損傷診断方法を示す模式図、図２はその損傷診断方法の原理の説明図である。
【００１７】
まず、図１（ａ）に示すように、コンクリート部材１に長尺状のＥＲＩＣ２を貼り付け、このＥＲＩＣ２の端部に電源（図示なし）に接続される電流の端子３、４を設ける。
【００１８】
次に、図１（ｂ）に示すように、そのＥＲＩＣ２の端子３から端子４または端子４から端子３へと電流Ｉを流し、その状態で赤外線カメラ５によりＥＲＩＣ２の面の撮像を行い、その赤外線カメラ５の赤外線画像をチェックして、コンクリート部材１の損傷診断を行う。
【００１９】
その損傷診断方法の原理を図２を参照しながら説明する。
【００２０】
図２（ａ）に示すように、例えば、コンクリート部材１にひび割れ１Ａが発生しているような場合には、ＥＲＩＣ２のひび割れ１Ａに対応した部分２Ａは、図２（ｂ）に示すように、歪みεが大きくなり、その結果、図２（ｃ）に示すように、ＥＲＩＣ２のひび割れ１Ａに対応した部分２Ａの抵抗Ｒ1 は他の部分の抵抗Ｒ0 より大きくなる。そこで、電源（図示なし）に接続されるＥＲＩＣ２に電流Ｉを通電すると、図２（ｄ）に示すように、ＥＲＩＣ２のひび割れ１Ａに対応した部分２Ａの抵抗Ｒ1 に電流Ｉが通電されることにより、Ｉ2 Ｒ1 のジュール熱が生じる。ここでのジュール熱は、図２（ｄ）に示すように、ＥＲＩＣ２の他の部分で発生する熱より大きいので、赤外線カメラによる赤外線画像で的確に検出し、損傷診断することができる。
【００２１】
図３は本発明の実施例を示すＥＲＩＣを固定する支持体を示す図である。
【００２２】
この図において、コンクリート部材１上にはＥＲＩＣ２が配置されており、そのＥＲＩＣ２の両端には導電性を有する筒状の治具６が配置される。この筒状の治具６にはＥＲＩＣの端部導電箇所と電気的に接続されており、測定用の端子を兼ねるように構成されている。そして、これらの筒状の治具（端子兼用）６とＥＲＩＣ２の間には、水と練り合わせると膨張するセメントを主成分とするモルタル８を封入するようにしたので、ＥＲＩＣ２と筒状の治具６との接続を強固にし、ＥＲＩＣ２を固定する支持体を構成するとともに、ＥＲＩＣ２の剥がれを防止することができる。なお、ＥＲＩＣの端部と筒状の治具６とは導線７で導通されるようになっている。
【００２３】
図４は本発明の実施例を示す高架橋の底面に配置されたＥＲＩＣとその損傷診断の状況を示す図である。
【００２４】
この図に示すように、高架橋１１の底面１２には複数のＥＲＩＣ１３が配置され、赤外線カメラ１４を搭載したロボットアーム１５を遠隔操縦することにより損傷診断するようにしている。
【００２５】
このように、本発明では、多くのＥＲＩＣ１３が配置されていても、赤外線カメラ１４により赤外線画像を得るだけでよいので、簡便な方法で、高架橋（コンクリート部材）１１のひび割れなどの損傷箇所およびその程度を迅速、かつ的確に検出することができる。
【００２６】
また、上記のように構成したので、
（１）コンクリート部材に補強材を取り付けることで状態の目視検査が困難となっても、本発明によれば、簡便に状態監視が可能である。
【００２７】
（２）ＥＲＩＣに生じたひずみの平均的な値に加え、局部的なひずみおよびその位置を検知することができる。
【００２８】
なお、上記実施例では、ＥＲＩＣは短冊形状のものを示したが、これに限定されるものではなく、例えば、棒状のものであってもよい。
【００２９】
また、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明のコンクリート部材の損傷診断方法は、高欄や高架橋等のコンクリート部材または既存のコンクリート部材の補強後の損傷の診断に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明のコンクリート部材の損傷診断方法を示す模式図である。
【図２】本発明のコンクリート部材の損傷診断方法の原理の説明図である。
【図３】本発明の実施例を示すＥＲＩＣを固定する支持体を示す図である。
【図４】本発明の実施例を示す高架橋の底面に配置されたＥＲＩＣとその損傷診断の状況を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１    コンクリート部材
１Ａ    ひび割れ
２，１３    ＥＲＩＣ
２Ａ    ＥＲＩＣのひび割れに対応した部分
３，４    端子
５，１４    赤外線カメラ
６    筒状の治具（端子）
７    導線
８    セメントを主成分とするモルタル
１１    高架橋
１２    高架橋の底面
１５    ロボットアーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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