(57)【要約】【課題】鋼構造物の損傷探査に係る作業負担とコストを緩和し、損傷探査の精度を向上する。【解決手段】鋼構造物の基部である鋼基部の表面を覆う皮膜層を除去することなく当該皮膜層の上に応力発光材料を含有する応力発光塗料を塗布して応力発光塗膜を形成する塗膜形成工程と、前記鋼構造物に加わる振動で開閉運動する前記鋼基部の損傷開口が前記応力発光塗膜を伸縮させることにより生じる発光を撮像した撮像画像を作成する撮像工程と、前記撮像画像に基づいて前記鋼構造物の損傷の有無又は損傷の程度を判断する判断工程と、を含んで構成されることを特徴とする鋼構造物の損傷探査方法又は損傷検査方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼構造物の基部である鋼基部の表面を覆う皮膜層を除去することなく当該皮膜層の上に応力発光材料を含有する応力発光塗料を塗布して応力発光塗膜を形成する塗膜形成工程と、
前記鋼構造物に加わる振動で開閉運動する前記鋼基部の損傷開口が前記応力発光塗膜を伸縮させることにより生じる発光を撮像した撮像画像を作成する撮像工程と、
前記撮像画像に基づいて前記鋼構造物の損傷の有無を判断する判断工程と、
を含んで構成されることを特徴とする鋼構造物の損傷探査方法。
【請求項２】
前記皮膜層は、防錆塗料の塗布により形成された防錆塗膜であることを特徴とする請求項１に記載の鋼構造物の損傷探査方法。
【請求項３】
前記皮膜層は、前記鋼基部の表層腐食により形成された腐食膜であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の損傷探査方法。
【請求項４】
前記塗膜形成工程においては、前記皮膜層の損傷である皮膜損傷が存在する部位に前記応力発光塗膜を形成し、
前記判断工程においては、前記皮膜損傷の奥に前記鋼基部の損傷である基部損傷が存在する顕在損傷と、前記皮膜損傷の奥に前記基部損傷が存在しない偽損傷と、を判断することを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の損傷探査方法。
【請求項５】
前記塗膜形成工程においては、前記皮膜層の損傷である皮膜損傷が存在しない部位に前記応力発光塗膜を形成し、
前記判断工程においては、前記皮膜層の奥に前記鋼基部の損傷である基部損傷が存在する潜在損傷と、前記皮膜層の奥に前記基部損傷が存在しない無損傷と、を判断することを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の損傷探査方法。
【請求項６】
鋼構造物の基部である鋼基部の表面を覆う皮膜層を除去することなく当該皮膜層の上に応力発光材料を含有する応力発光塗料を塗布して応力発光塗膜を形成する塗膜形成工程と、
前記鋼構造物に加わる振動で開閉運動する前記鋼基部の損傷開口が前記応力発光塗膜を伸縮させることにより生じる発光を撮像した撮像画像を作成する撮像工程と、
前記撮像画像に基づいて前記鋼構造物の損傷の程度を判断する判断工程と、
を含んで構成されることを特徴とする鋼構造物の損傷検査方法。
【請求項７】
前記皮膜層は、防錆塗料の塗布により形成された防錆塗膜であることを特徴とする請求項６に記載の鋼構造物の損傷検査方法。
【請求項８】
前記皮膜層は、前記鋼基部の表層腐食により形成された腐食膜であることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の損傷検査方法。
【請求項９】
前記塗膜形成工程においては、前記皮膜層の損傷である皮膜損傷が存在する部位に前記応力発光塗膜を形成し、
前記判断工程においては、前記皮膜損傷の奥に前記鋼基部の損傷である基部損傷が存在する顕在損傷と、前記皮膜損傷の奥に前記基部損傷が存在しない偽損傷と、を判断することを特徴とする請求項６〜請求項８の何れか１項に記載の損傷検査方法。
【請求項１０】
前記塗膜形成工程においては、前記皮膜層の損傷である皮膜損傷が存在しない部位に前記応力発光塗膜を形成し、
前記判断工程においては、前記皮膜層の奥に前記鋼基部の損傷である基部損傷が存在する潜在損傷と、前記皮膜層の奥に前記基部損傷が存在しない無損傷と、を判断することを特徴とする請求項６〜請求項８の何れか１項に記載の損傷検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼構造物の損傷探査方法または損傷検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼構造物は主要な部材を鋼材で構成した構造物であり、例えば、鉄骨を使用した鉄骨構造／鉄骨建造物や鉄塔、鋼構造の橋梁・鋼橋（鋼道路橋、鋼鉄道橋）、道路設備、港湾設備、などがある。鋼構造物は、その高い耐久性等から社会インフラとして用いられるものが多い。
【０００３】
耐久性の高い鋼構造物であっても経年的に生じる腐食、疲労、コンクリートの劣化等の様々な損傷の蓄積からは無縁ではなく、供用年数の長い鋼構造物ほど不可避的に状態が悪化する。鋼構造物の安全・安心な運用には継続的な維持管理が必須であり、継続的な維持管理を適切に行うことで社会インフラの長寿命化にも繋がる。
【０００４】
鋼構造物における主な損傷は腐食と疲労亀裂である。定期点検の際には、その損傷程度が評価され、損傷程度に応じた修繕対応がとられる。各種鋼構造物における損傷の発生しやすい箇所はある程度経験的に把握されており、定期点検ではそのような箇所を重点的に検査することになる。
【０００５】
ここで、社会インフラとして用いる鋼構造物は、サイズが大きかったり点数が多かったりする傾向があり、検査箇所が膨大になりがちにも関わらず検査費用が限られており、ほとんどの定期検査は簡便な目視検査で済まさざるを得ない。目視検査では、大きな疲労亀裂や防食塗装の割れ（塗膜割れ）などの確認・特定が可能であり、大きな疲労亀裂について損傷程度の評価及び修繕対応が可能であるが、塗膜割れの発生箇所における微小な疲労亀裂の有無を判定するのはほぼ不可能である。
【０００６】
塗膜割れの発生箇所において微小な疲労亀裂の有無を判定するには、磁粉探傷検査法（ＭＴ法。ＪＩＳ  Ｚ  ２３２０参照）等のような、より詳細な検査を要する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２０１１／１３８８４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したＭＴ法においては、検査対象箇所の防食塗膜を機械的又は化学的な処理法によって剥がす前処理が必要であり、検査後に検査対象箇所に対して防食塗膜を補修塗装する後処理が必要である。前処理においてグラインダー等を用いて防食塗膜を研削する場合、研削粉塵を吸引する吸気ファンが必要になり、後処理の補修塗装に数日かかるため、検査箇所が多い場合、多大な労力とコストが必要である。また、前処理において防食塗膜の剥離ムラがあるとＭＴ法での探査精度は低下する。
【０００９】
本発明は、前記課題に鑑みてなされたもので、鋼構造物の損傷探査又は損傷検査に係る作業負担とコストを緩和し、損傷探査又は損傷検査の精度を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の態様の１つは鋼構造物の基部である鋼基部の表面を覆う皮膜層を除去することなく当該皮膜層の上に応力発光材料を含有する応力発光塗料を塗布して応力発光塗膜を形成する塗膜形成工程と、前記鋼構造物に加わる振動で開閉運動する前記鋼基部の損傷開口が前記応力発光塗膜を伸縮させることにより生じる発光を撮像した撮像画像を作成する撮像工程と、前記撮像画像に基づいて前記鋼構造物の損傷の有無を判断する判断工程と、
を含んで構成されることを特徴とする鋼構造物の損傷探査方法である。
【００１１】
このように構成した損傷探査方法によれば、皮膜層で表面を覆われた鋼構造物について、皮膜層の上から鋼構造物の鋼基部における基部損傷の有無と損傷の種類を把握することができる。従って、損傷有無の評価のために皮膜層を剥がす前処理が不要であり、損傷が無い場合は後処理の補修塗装も不要である。また、皮膜層の上から基部損傷の有無とその損傷の程度と損傷の種類を把握することができるため、皮膜層を剥がす前処理の作業品質が損傷の探査や評価の精度に影響することが無い。
【００１２】
本発明の他の態様の１つは、鋼構造物の基部である鋼基部の表面を覆う皮膜層を除去することなく当該皮膜層の上に応力発光材料を含有する応力発光塗料を塗布して応力発光塗膜を形成する塗膜形成工程と、前記鋼構造物に加わる振動で開閉運動する前記鋼基部の損傷開口が前記応力発光塗膜を伸縮させることにより生じる発光を撮像した撮像画像を作成する撮像工程と、前記撮像画像に基づいて前記鋼構造物の損傷の程度を判断する判断工程と、を含んで構成されることを特徴とする鋼構造物の損傷検査方法である。
【００１３】
このように構成した損傷検査方法によれば、皮膜層で表面を覆われた鋼構造物について、皮膜層の上から鋼構造物の鋼基部における基部損傷の程度を把握することができる。従って、損傷程度の評価のために皮膜層を剥がす前処理が不要であり、修理の不要な損傷の場合は後処理の補修塗装も不要である。また、皮膜層の上から基部損傷の程度を把握することができるため、皮膜層を剥がす前処理の作業品質が損傷の評価の精度に影響することが無い。
【００１４】
本発明の選択的な態様の１つは、前記皮膜層は、防錆塗料の塗布により形成された防錆塗膜であることを特徴とする鋼構造物の損傷探査方法又は損傷検査方法である。
【００１５】
このように構成した損傷探査方法又は損傷検査方法によれば、一般に鋼構造物の表層に設けられる防錆塗膜を剥離除去する工程が不要化し、膨大な検査点数になる鋼構造物の損傷の有無判定や損傷の程度判定において作業負担とコストを大幅に低下することができる。また、防錆塗膜を剥離除去する工程の作業品質の変動を考慮する必要が無いため、鋼構造物の損傷の有無判定や程度判定の精度が安定する。また、損傷が無い場合や修理の不要な程度の損傷の場合には防錆塗膜を剥離除去する工程を行わずに済むため、再度、防錆塗膜を形成する塗装工程を大幅に減少できる。
【００１６】
本発明の選択的な態様の１つは、前記皮膜層は、前記鋼基部の表面腐食により形成された腐食層であることを特徴とする損傷探査方法又は損傷検査方法である。
【００１７】
このように構成した損傷探査方法又は損傷検査方法によれば、一般に時間の経過とともに鋼構造物の表層に不可避的に形成される腐食層を剥離除去する工程が不要化し、鋼構造物の表層の広範囲に亘って形成される腐食層を剥離除去する工程が不要化し、膨大な検査点数になる鋼構造物の損傷の有無判定や損傷の程度判定において作業負担とコストを大幅に低下することができる。また、腐食膜を剥離除去する工程の作業品質の変動を考慮する必要が無いため、鋼構造物の損傷の有無判定や損傷の程度判定の精度が安定する。また、損傷が無い場合や修理の不要な程度の損傷の場合には腐食層を剥離除去する工程を行わずに済むため、腐食層の剥離除去によって腐食の進行を助長するおそれが低減され、再度、腐食層を剥離除去した部位に防錆塗膜を形成する塗装工程を減少できる。
【００１８】
本発明の選択的な態様の１つは、前記塗膜形成工程においては、前記皮膜層の損傷である皮膜損傷が存在する部位に前記応力発光塗膜を形成し、前記判断工程においては、前記皮膜損傷の奥に前記鋼基部の損傷である基部損傷が存在する顕在損傷と、前記皮膜損傷の奥に前記基部損傷が存在しない偽損傷と、を判断することを特徴とする損傷探査方法又は損傷検査方法である。
【００１９】
このように構成した損傷探査方法又は損傷検査方法によれば、皮膜損傷が存在する部位が顕在損傷か偽損傷かを判断することができる。すなわち、皮膜損傷の存在を手掛かりに基部損傷を探索する際に、皮膜を研削等で剥離除去して基部損傷の補修を行うべきか否かを予め判断することができる。
【００２０】
本発明の選択的な態様の１つは、前記塗膜形成工程においては、前記皮膜層の損傷である皮膜損傷が存在しない部位に前記応力発光塗膜を形成し、前記判断工程においては、前記皮膜層の奥に前記鋼基部の損傷である基部損傷が存在する潜在損傷と、前記皮膜層の奥に前記基部損傷が存在しない無損傷と、を判断することを特徴とする損傷探査方法又は損傷検査方法である。
【００２１】
このように構成した損傷探査方法又は損傷検査方法によれば、皮膜損傷が存在しない部位が潜在損傷か偽損傷かを判断することができる。すなわち、例えば経験的に基部損傷が派生しやすい個所における基部損傷を探索する際に、皮膜を研削等で剥離除去して基部損傷の補修を行うべきか否かを予め判断することができる。
【００２２】
以上説明した損傷探査方法又は損傷検査方法は、他の方法の一環として実施されたり、前記塗膜形成工程を実施する塗装装置、前記撮像工程を実施する撮像装置、及び前記判断工程を実施する演算処理装置を組み合わせた損傷探査装置又は損傷検査装置や、損傷探査システム又は損傷検査システムとして実現されたりする等の各種の態様を含む。また、本発明は損傷探査方法又は損傷検査方法の構成に対応した機能をコンピュータに実現させるプログラム、該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体、等としても実現可能である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、鋼構造物の損傷探査に係る作業負担とコストを緩和し、損傷探査の精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本実施形態に係る損傷探査方法又は損傷検査方法の流れを説明する図である。
【図２】鋼構造物の損傷を分類して示した概略図である。
【図３】本実施形態に係る損傷探査方法又は損傷検査方法を説明する図である。
【図４】損傷の有無又は損傷の程度の判断に関連する画像を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照しつつ本発明の一実施形態について説明する。
【００２６】
図１は、本実施形態に係る損傷探査方法又は損傷検査方法の流れを説明する図、図２は、鋼構造物１００の損傷を分類して示した概略図、図３は、本実施形態に係る損傷探査方法又は損傷検査方法を説明する図である。
【００２７】
鋼構造物１００は、鋼基部１の表面の一部又は全部を覆う皮膜層２を有する。皮膜層２としては、防錆塗料の塗布により形成された防錆塗膜や、鋼基部１の表層腐食により形成された腐食膜等が例示される。その他、鋼構造物の表層において鋼基部１の表面を覆うものであれば様々なものが皮膜層２となりえる。塗膜や腐食膜等の皮膜層２は、１ｍｍ以下（０を除く）程度の厚みである。
【００２８】
鋼構造物１００の損傷は、概略、顕在損傷４と潜在損傷５と偽損傷６とに大別される。なお、損傷が無いものについては、以下では無損傷と記載する。また、鋼構造物１００の損傷は、皮膜層２に顕在化して目視等で存在を確認可能な損傷である皮膜損傷２１と、鋼基部１に形成される損傷である基部損傷１１とがある。
【００２９】
皮膜損傷２１が目視された場合は、その奥に基部損傷１１が存在する顕在損傷４の場合と（図２（ａ）参照）、その奥に基部損傷１１が存在しない偽損傷６の場合とがある（図２（ｂ）参照）。
【００３０】
皮膜損傷２１が目視されない場合は、その奥に基部損傷１１が存在する潜在損傷５の場合と（図２（ｃ）参照）、その奥に基部損傷１１が存在しない無損傷の場合とがある（図２（ｄ）参照）。
【００３１】
本実施形態に係る技術によれば、顕在損傷４と偽損傷６との識別、及び、潜在損傷５と無損傷との識別を行うことができる。なお、鋼構造物１００の皮膜層２に皮膜損傷２１が目視されつつ、その奥の鋼基部１に基部損傷１１も目視で識別できる程に損傷程度が明白な場合については損傷の有無判定を行うために本技術の対象とする必要はないが、損傷の程度を調べるべく本技術を適用しても構わないし、損傷の進展調査を目的とした経過観察に用いてもよい。
【００３２】
本実施形態に係る損傷探査方法又は損傷検査方法においては、まず、鋼構造物１００の探査／検査対象部位Ｔを選定する選定工程を行う（Ｓ１）。探査／検査対象部位Ｔは、例えば、目視などによって塗膜割れ等の皮膜損傷２１が発見された箇所を含む一定領域が選定される。また例えば、探査／検査対象部位Ｔは、各種鋼構造物について経験的に把握されている損傷の発生しやすい損傷頻発箇所を含む一定領域が選定される。また例えば、探査／検査対象部位Ｔは、位置を変更しつつ鋼構造物１００の表面全体を走査するように万遍なく設定されてもよい。
【００３３】
次に、鋼構造物１００の探査／検査対象部位Ｔの表面を覆う皮膜層２を除去することなく皮膜層２の上に応力発光塗料を塗布する塗布工程を行う（Ｓ２）。応力発光塗料は応力発光材料を含有している。応力発光材料は力が加えられると発光する材料である。応力発光塗料の乾燥塗膜は、この塗膜が伸縮するような応力を加えられると、その応力印加部分に埋設された応力発光材料が発光する。
【００３４】
本実施形態に係る損傷探査方法又は損傷検査方法で使用可能な応力発光塗料に用いる応力発光材料は様々なものが使用可能であるが、例えばＺｒイオンを含むアルミン酸ストロンチウム系（ＳＡＯ系）の応力発光材料がある。「Ｚｒイオンを含む」とは、アルミン酸ストロンチウム系母体材料内にＺｒイオンが固溶している状態と解される。固溶状態において、Ｚｒイオンは同母体材料を構成するストロンチウム等の元素と置換、又は、同母体材料の結晶格子内部に入り込んだ状態で存在する。
【００３５】
このＳＡＯ系応力発光材料は、ＳｒｚＡｌ２Ｏ４：ＱｘＺｒｙ（Ｑは後述の発光中心元素で、０．９≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦１．１、より好ましくは０．９５≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦１．０５であり、ｘ,ｙ,ｚ＞０である。）の一般式で表すことのできる化学量論又は非化学量論的組成を有し、単相でもよく、第２相など他の結晶相との混相で構成されてもよい。また、Ｚｒの添加により酸化ジルコニウムやジルコニウム酸ストロンチウムなどの不純物相が生成されたとしても、上記一般式で表される結晶相が存在すればよい。
【００３６】
このＳＡＯ系応力発光材料に含まれる発光中心元素は特に限定されるものではないが、例えばスカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）や、ランタノイドに属する元素（ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、プロメチウム（Ｐｍ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ルテチウム（Ｌｕ））を単独又は組み合わせて使用することができる。一般式ＳｒｚＡｌ２Ｏ４：ＱｘＺｒｙにおけるｘの値、すなわち発光中心元素Ｑの含量は特に限定されるものではないが、例えば０．０１ｍｏｌ％〜１０ｍｏｌ％とすることができる。
【００３７】
このようなＳＡＯ系応力発光材料によれば、２０００μＳＴ以下の小ひずみに対しても従来の応力発光材料に比して高輝度の発光を示すことができ、しかも励起後に長時間放置した場合でも比較的高い応力発光を示すことができる。ただし、本実施形態に係る損傷探査方法又は損傷検査方法に用いる応力発光塗料が含有する応力発光材料としては、ＳＡＯ系応力発光材料ほどの高輝度発光が必須ではなく、撮像手段の高感度化や画像処理技術等により、低輝度発光の応力発光材料を用いて実現可能であることは言うまでもない。
【００３８】
このようなＳＡＯ系応力発光材料は、Ｚｒイオンを還元状態で固溶している。還元状態のＺｒイオンは、例えば三価のＺｒイオン（Ｚｒ３＋）や二価のＺｒイオン（Ｚｒ２＋）と解される。Ｚｒ４＋の外殻電子が４ｐ６であるのに対し、Ｚｒ３＋は４ｄ１、Ｚｒ２＋は４ｄ２となり、還元状態のＺｒイオンは応力発光材料に新たなトラップ準位を構築する。
【００３９】
還元状態のＺｒイオンを固溶したＳＡＯ系応力発光材料は、小ひずみに対する良好な応答性（高感度性）や、小ひずみ条件下における高輝度性、また、良好なキャリア保持能に由来する長時間放置後における高い応力発光能（経時発光性）を実現することができる。また、視認性が高く、繰り返しの応力付与に対して高い再現性を有し、励起後における残光が低く、力学刺激に対する発光強度が高いという極めて優れた性質を備えることとなる。
【００４０】
一般式ＳｒｚＡｌ２Ｏ４：ＱｘＺｒｙにおけるｙの値（Ｚｒイオンの含量）は、０．００５ｍｏｌ％〜３０ｍｏｌ％とすることが可能であり、より具体的には１０ｍｏｌ％以下（０．００５ｍｏｌ％〜１０ｍｏｌ％）とすることができる。このようなＺｒイオンの含量とした場合であっても、本実施形態に係る応力発光材料は、高感度性や高輝度性、良好な経時発光性を実現できる点で極めて特徴的であると言える。
【００４１】
上述したＺｒイオンを含むアルミン酸ストロンチウム系の応力発光材料の製造方法の具体的な一例について以下に説明する。
【００４２】
Ｚｒイオンを含むアルミン酸ストロンチウム系の応力発光材料は、ストロンチウム化合物の粉末と、アルミニウム化合物の粉末と、発光中心元素化合物の粉末と、ジルコニウム化合物の粉末とを混合し、得られた混合粉末について加熱焼成を行うことで作成できる。  Ｚｒイオンを含むアルミン酸ストロンチウム系の応力発光材料の原料となる各化合物は、炭酸塩や酸化物は勿論のこと、硝酸塩、塩化物、水酸化物、有機塩等、種々の化合物を適宜目的に応じて利用することができる。
【００４３】
焼成に際しては、フラックスを添加する。フラックスとしては、例えばホウ酸やＡｌＦ３、ＭｇＦ２、ＮＨ４Ｃｌ、（ＮＨ４）ＮＯ３などを用いることができる。フラックスの添加により、Ｚｒイオンの拡散が促進され、結晶中に安定な欠陥構造が形成される。
【００４４】
焼成に際しては、焼成の例えば予備加熱時に、真空排気して１００ｋＰａ〜０．０１Ｐａに減圧しつつ乾燥水素を供給する。これにより、焼成雰囲気中に常時乾燥水素雰囲気が確保され、しかもＨ２Ｏ分圧が低下するため、下記反応式１から分かるように、還元状態のＺｒイオンが結晶中に導入されやすくなる。すなわち、Ｚｒイオンは結晶中の酸素イオンと雰囲気中の水素と反応することでＺｒ４＋はＺｒ３＋やＺｒ２＋に還元されるため、還元状態のＺｒイオンを母体材料内に効率的に固溶させることができる。
Ｚｒ４＋＋Ｏ２＋Ｈ２→Ｈ２Ｏ＋Ｖｏ＋Ｚｒ３＋＋ｅ−・・・反応式１
【００４５】
還元状態のＺｒイオンと同時に形成される酸素イオン空孔は、応力発光材料に新たなトラップ準位を形成する。この酸素イオン空孔が形成する準位は深いため、力学刺激がない状態で安定である。一方、この酸素イオン空孔は結晶場の影響を受けやすい構造を有するため、小さいな力学刺激で発光する。すなわち、高感度性や高輝度性、良好な経時発光性を備えた応力発光材料が製造される。
【００４６】
応力発光塗料のバインダー樹脂は特に限定されるものではないが、例えばエポキシ系樹脂とすることができる。アクリル樹脂やＵＶ硬化樹脂などを用いることができる。樹脂は０．１〜１０００ｍＰａ・ｓ程度の低い粘度を有し、低膨張率（１０−５／Ｋ以下が好ましい）、低硬化収縮率（１０％以下が好ましい）を兼ね備えるものが好適である。塗料の塗布には、スクリーン印刷やスプレー塗布、刷毛塗りなど一般的な塗膜形成方法を採用することができる。
【００４７】
本実施形態においては、このような応力発光塗料を皮膜層２の上から探査／検査対象部位Ｔに塗布して用いる。従って、探査／検査対象部位Ｔにおける損傷の有無や程度は、皮膜損傷２１の隙間から鋼基部１の表面を明確に視認できる場合を除いて、損傷の有無又は損傷の程度の判断の実施前には、皮膜損傷２１のある部位について顕在損傷４か偽損傷６かの判別は困難であり、皮膜損傷２１の無い部位について潜在損傷５か無損傷かの判別は不可能である。
【００４８】
次に、応力発光塗料が乾燥して探査／検査対象部位Ｔに応力発光塗膜３を形成した後、探査／検査対象部位Ｔの応力発光塗膜３を撮像する撮像工程を行う（Ｓ３）。このときの鋼構造物１００には、探査／検査対象部位Ｔの鋼構造物１００の損傷開口Ｏが開閉運動するような振動Ｖが加えられている。
【００４９】
振動Ｖの加え方は、特に限定されるものではないが、例えば鋼構造物１００が鋼構造の橋梁・鋼橋（鋼道路橋、鋼鉄道橋）の場合は自動車や列車等の車両通行によって発生する振動を利用可能である。また、ハンマー等の殴打器具で鋼構造物１００を殴打して探査／検査対象部位Ｔに振動発生してもよい。
【００５０】
鋼構造物１００に基部損傷１１が存在する場合、鋼構造物１００に加わる振動で損傷開口Ｏが開閉運動する。このとき、皮膜層２とともに基部損傷１１上の応力発光塗膜３が開閉運動方向に伸縮し、基部損傷１１上の応力発光塗膜３中の応力発光材料に応力が加えられる。すなわち、基部損傷１１が存在する場合は、当該基部損傷１１の直上部の応力発光塗膜が発光し（図３（ａ），（ｃ））、基部損傷１１が存在しない場合は、仮に皮膜損傷２１が存在していても、当該皮膜損傷２１の直上部の応力発光塗膜は発行しない。これにより、基部損傷１１の直上部の応力発光材料の発光が撮像工程で用いる撮像装置に入射して撮像画像Ｐ０が作成される。
【００５１】
次に、撮像画像に基づいて鋼構造物１００の損傷の有無又は損傷の程度を判断する判断工程を行う（Ｓ４）。図４は、損傷の有無又は損傷の程度の判断に関連する画像を示す図である。
【００５２】
判断工程においては、撮像画像Ｐ０（例えば図４（ｂ）の具体例参照）と明視野画像Ｐ２（例えば図４（ａ）の具体例参照）とを作成し、撮像画像Ｐ０から発光の無い状態で撮影した不図示の非発光撮像画像を差し引く差分処理を行って応力発光画像Ｐ１（例えば図４（ｃ）の具体例参照）を作成し、明視野画像Ｐ２に応力発光画像Ｐ１を重畳合成した合成画像Ｐ３（例えば図４（ｄ）の具体例参照）を作成する。応力発光画像Ｐ１は、撮像工程で撮像した撮像画像から画像解析によりノイズ成分を除去したものであり、応力発光材料の発光が映り込んだ部位を強調表示した画像である。明視野画像Ｐ２は、通常のカラー又はモノクロ画像であり、撮像範囲が応力発光画像Ｐ１と略一致する画像である。
【００５３】
そして、合成画像Ｐ３の応力発光分布に基づいて応力分布を把握し、応力分布の様子から損傷種類や損傷程度を評価する（Ｓ５）。評価の方法は、特に限定されるものではないが、例えば、発光輝度に応じて損傷程度を判定し、一定以上の高輝度発光が線状又は破線状といった略連続的に分布している部位については要修理亀裂と判定し、一定以上の高輝度発光が一定以上の密度で一定以上の範囲に二次元分布している部位については腐食による要修理減肉と判定することが考えられる。
【００５４】
このようにして要修理箇所と判定された箇所については、各種対策を取ることができる（Ｓ６）。例えば、発光輝度に基づいて亀裂等の深さが浅いと予想される場合は、グラインダー等の研削工具を用いて亀裂や減肉などの欠陥を研削除去して損傷の進行を抑制する等の対策が考えられる。
【００５５】
以上説明したように、本実施形態に係る損傷探査方法、損傷検査方法によれば、皮膜層２で表面を覆われた鋼構造物１００について、皮膜層２の上から鋼構造物１００の鋼基部１における基部損傷１１の有無とその損傷の程度、更にはその損傷の種類まで評価することができる。従って、損傷有無の評価のために皮膜層２を剥がす前処理が不要であり、損傷が無い場合は後処理の補修塗装も不要である。
【００５６】
また、皮膜層２の上から基部損傷１１の有無とその損傷の程度、更にはその損傷の種類まで評価することができるため、皮膜層２を剥がす前処理の作業品質によって損傷の探査や評価の精度に影響することが無い。
【００５７】
なお、本発明は上述した実施形態に限られず、上述した実施形態の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、公知技術並びに上述した実施形態の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、等も含まれる。また，本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されず，特許請求の範囲に記載された事項とその均等物まで及ぶものである。
【符号の説明】
【００５８】
１…鋼基部、２…皮膜層、３…応力発光塗膜、４…顕在損傷、５…潜在損傷、６…偽損傷、１１…基部損傷、２１…皮膜損傷、１００…鋼構造物、Ｏ…損傷開口、Ｐ０…撮像画像、Ｐ１…応力発光画像、Ｐ２…明視野画像、Ｐ３…合成画像、Ｔ…探査／検査対象部位、Ｖ…振動
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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