(57)【要約】【課題】迅速に且つ精度よく有害なひび割れを検知する。【解決手段】コンクリートＷの表面のひび割れＣ１、Ｃ２を挟んだ一方側で発振手段１により振動波を発振し、他方側でコンクリートＷ内部を伝播してくる前記振動波を受振して、コンクリート表面の有害な深さのひび割れを測定する。ひび割れの有害な深さの基準をｄ（コンクリートのかぶり厚さに等しい値）、前記振動波のコンクリート表面における伝達速度をＶとするとき、ひび割れを挟んだ一方側で次の周波数ｆの振動波を発振する。    ｆ≒Ｖ／４ｄ  そして、ひび割れを挟んだ他方側で受振した振動波の振幅の減衰の度合を測定することで、ひび割れが基準ｄ以上の深さのものか基準ｄ以下のものかを評価する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート表面のひび割れを挟んだ一方側で振動波を発振し、他方側でコンクリート内部を伝播してくる前記振動波を受振して、コンクリート表面の有害な深さのひび割れを測定する方法であって、
前記ひび割れの有害な深さの基準をｄ、前記振動波のコンクリート表面における伝達速度をＶとするとき、前記ひび割れを挟んだ一方側で次の周波数ｆの振動波を発振すると共に、
ｆ≒Ｖ／４ｄ
前記ひび割れを挟んだ他方側で受振した振動波の振幅の減衰の度合を測定することで、前記ひび割れが前記基準ｄ以上の深さのものか前記基準ｄ以下のものかを評価することを特徴とするコンクリート表面の有害な深さのひび割れの測定方法。
【請求項２】
前記ひび割れの有害な深さの基準ｄを、コンクリート内部の鉄筋に対するコンクリートのかぶり厚さとしたことを特徴とする請求項１に記載のコンクリート表面の有害な深さのひび割れの測定方法。
【請求項３】
前記ひび割れを挟んだ一方側と他方側で、振動計により前記振動波の振幅をそれぞれ検出し、両検出値に基づいて、前記振動波の振幅の減衰の度合を測定することを特徴とする請求項１または２に記載のコンクリート表面の有害な深さのひび割れの測定方法。
【請求項４】
ひび割れを有するコンクリート表面に振動波を与えると共に、振動計で前記コンクリート表面全体をスキャニングして前記振動波を受振することで、コンクリート表面のひび割れの位置、幅、長さの情報を取得する第１工程と、
前記ひび割れの有害な深さの基準をｄ、使用する振動波のコンクリート表面における伝達速度をＶとするとき、前記コンクリート表面に次の周波数ｆの振動波を与えると共に、
ｆ≒Ｖ／４ｄ
振動計で前記コンクリート表面をスキャニングすることで、前記ひび割れを越えて伝播してくる前記振動波の減衰の度合を測定して、前記基準ｄ以上の深さのひび割れの位置を検出する第２工程と、
前記第１工程で取得した情報に基づいて、前記コンクリート表面上におけるひび割れの位置を可視表示すると共に、その表示上に、前記第２工程で測定した前記基準ｄ以上の深さのひび割れの位置を他と区別できるように重ねて可視表示する第３工程と、
を有することを特徴とするコンクリート表面の有害な深さのひび割れの測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート表面に発生したひび割れのうち、有害な深さ（例えば鉄筋に達する深さ）のひび割れの測定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート表面に発生したひび割れの深さは、コンクリート構造物の健全性を表す重要な指標の１つであり、コンクリート表面のひび割れの深さを把握することができれば、コンクリート構造物の耐力をより的確に推定することが可能になる。
【０００３】
従来、ひび割れの深さを非破壊的に検査する方法として、（１）コンクリートを伝わる振動波の速度と伝播時間から発振手段から受振手段までの伝播距離を測定し、伝播距離の幾何学的な関係からひび割れの深さを推定する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、（２）振動波の位相の変化を利用する回折角度法や、（３）表面波の減衰を利用する方法（例えば、特許文献２参照）なども知られている。
【特許文献１】特開平８−５４３７８号公報（図３）
【特許文献２】特開２００１−１２９３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、（１）、（２）の方法は、いずれも伝播した縦波の初動成分に注目し、図３に示すように、コンクリートＷの表面上のひび割れＣ１、Ｃ２の１本ごとに、発振器１と受振器２を配置して多点計測を行うことにより、ひび割れＣ１、Ｃ２の深さを測定するものであるから、測定にかなりの時間を要するという問題があった。
【０００５】
また、（３）の方法は、鋼材の場合には適用可能であるが、セメントや骨材の複合原料であるコンクリートの場合は、波動の減衰の原因がひび割れ以外にも多くある関係から、測定精度に問題があった。
【０００６】
本発明は、上記事情を考慮し、コンクリート表面に複数のひび割れがあっても、迅速に且つ精度よく有害なひび割れを検知することのできるひび割れの測定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】
請求項１の発明は、コンクリート表面のひび割れを挟んだ一方側で振動波を発振し、他方側でコンクリート内部を伝播してくる前記振動波を受振して、コンクリート表面の有害な深さのひび割れを測定する方法であって、前記ひび割れの有害な深さの基準をｄ、前記振動波のコンクリート表面における伝達速度をＶとするとき、前記ひび割れを挟んだ一方側で次の周波数ｆの振動波を発振すると共に、
ｆ≒Ｖ／４ｄ
前記ひび割れを挟んだ他方側で受振した振動波の振幅の減衰の度合を測定することで、前記ひび割れが前記基準ｄ以上の深さのものか前記基準ｄ以下のものかを評価することを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１において、前記ひび割れの有害な深さの基準ｄを、コンクリート内部の鉄筋に対するコンクリートのかぶり厚さとしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１または２において、前記ひび割れを挟んだ一方側と他方側で、振動計により前記振動波の振幅をそれぞれ検出し、両検出値に基づいて、前記振動波の振幅の減衰の度合を測定することを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明は、ひび割れを有するコンクリート表面に振動波を与えると共に、振動計で前記コンクリート表面全体をスキャニングして前記振動波を受振することで、コンクリート表面のひび割れの位置、幅、長さの情報を取得する第１工程と、前記ひび割れの有害な深さの基準をｄ、使用する振動波のコンクリート表面における伝達速度をＶとするとき、前記コンクリート表面に次の周波数ｆの振動波を与えると共に、
ｆ≒Ｖ／４ｄ
振動計で前記コンクリート表面をスキャニングすることで、前記ひび割れを越えて伝播してくる前記振動波の減衰の度合を測定して、前記基準ｄ以上の深さのひび割れの位置を検出する第２工程と、前記第１工程で取得した情報に基づいて、前記コンクリート表面上におけるひび割れの位置を可視表示すると共に、その表示上に、前記第２工程で測定した前記基準ｄ以上の深さのひび割れの位置を他と区別できるように重ねて可視表示する第３工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、コンクリート表面のひび割れの深さを、初動波の到達時間や位相の変化から推測するのではなく、特定の周波数の振動波を加えた際の波の振幅の減衰に注目して、有害な深さのひび割れかどうかを推測するため、迅速で精度の高い測定が可能となる。
【００１２】
請求項２の発明によれば、コンクリート内部に埋設された鉄筋に到達するほどの深さのひび割れかどうかを推定するため、ひび割れが鉄筋に到達していないことが分かれば、鉄筋腐食の心配がないことから、補修をすぐにする必要がないと判断できる。
【００１３】
請求項３の発明によれば、振動計で振動波の減衰の度合を測定するので、非接触で迅速な測定が可能となる。
【００１４】
請求項４の発明によれば、ひび割れ位置やその幅および長さの情報だけでなく、そのうち有害なひび割れだけの位置を推測できるので、測定後の対処を効率よく行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１（ａ）は本発明の実施形態の測定方法の実施状況を示す図、（ｂ）はひび割れが有害な深さに達しないときの振動波の伝播状況を示す特性図、（ｃ）はひび割れが有害な深さに達するときの振動波の伝播状況を示す特性図である。
【００１６】
図１（ａ）において、測定対象のコンクリートＷの表面には２本のひび割れＣ１、Ｃ２が発生しており、それらを挟んだ一方側の表面に発振手段１を配置する。そして、その発振手段１により、コンクリートＷの表面のひび割れＣ１、Ｃ２を挟んだ一方側で特定の周波数ｆ（後述）の振動波を発振し、ひび割れＣ１、Ｃ２を挟んだ一方側と他方側のポイントＡ、Ｂで、レーザードップラー振動計１１、１２により、振動波の振幅をそれぞれ検出し、両検出値に基づいて、振動波の振幅の減衰の度合を測定する。レーザードップラー振動計１１、１２を使用した場合、非接触で迅速な測定が可能である。
【００１７】
ここで測定の対象とする有害なひび割れとは、（ｃ）に示すように、ひび割れＣ１、Ｃ２の深さがコンクリートＷのかぶり厚さｄ以上になり、コンクリート内部の鉄筋１０に到達するものを指す。鉄筋１０に到達すると、水分が浸透して鉄筋１０が腐食する原因になるからである。
【００１８】
そこで、ひび割れの有害な深さの基準をコンクリートのかぶり厚さと等しい値ｄとし、発振手段１により印加する振動波の周波数ｆを、
ｆ≒Ｖ／４ｄ
とする。つまり、波長λ≒４ｄの振動波をコンクリートＷに加える。
但し、Ｖは、コンクリートＷの表面を伝達する振動波の速度である。この速度Ｖとしては、既知の値を用いるか、実測値を用いる。
【００１９】
上記のように周波数（波長）を特定する根拠としては、次の現象を利用している。
即ち、ひび割れの深さをｄとした場合、
・波長λが４ｄ以下の場合は減衰しやすい
・波長λが４ｄ以上の場合は減衰しにくい
という現象である。
【００２０】
上記のように特定の周波数ｆを発振した場合、図１（ｂ）に示すように、ひび割れＣ１、Ｃ２の深さが浅いときは、減衰が少ないくなるが、ひび割れＣ１、Ｃ２の深さが鉄筋１０に到達するほどに深いときは、減衰が顕著に大きくなる現象が観測される。従って、ひび割れＣ１、Ｃ２を挟んだ他方側で受振した振動波の振幅の減衰の度合を測定することによって、ひび割れＣ１、Ｃ２が基準ｄ以上の深さ、つまり、鉄筋１０に到達するほどの深さのものかどうかを判断することができる。
【００２１】
このように、本実施形態の測定方法によれば、コンクリートＷの表面のひび割れＣ１、Ｃ２の深さを、初動波の到達時間や位相の変化から推測するのではなく、特定の周波数ｆの振動波を加えた際の波の振幅の減衰に注目して、有害な深さのひび割れか（つまり、鉄筋１０に達する深さのひび割れか）どうかを推測するため、迅速で精度の高い測定が可能となる。そして、ひび割れＣ１、Ｃ２が鉄筋１０に到達していないことが分かれば、鉄筋腐食の心配がないことから、補修をすぐにする必要がないと判断できる。
【００２２】
次に本発明の別の実施形態について図２を参照しながら説明する。
この実施形態の測定方法は、有害なひび割れの存在する位置をディスプレイ等に視覚化して表示するというものである。
【００２３】
この測定方法では、まず第１工程として、図２（ａ）のフローチャートおよび図２（ｂ）の状況説明図に示すように、ひび割れＣ１、Ｃ２を有するコンクリートＷの表面に発振手段１から振動波を与えると共に、レーザードップラー振動計１１、１２で各所の振動を測定する。その際、レーザードップラー振動計１２でコンクリート表面全体をスキャニングしながら振動波を受振することで、コンクリートＷの表面のひび割れＣ１、Ｃ２の位置や幅、長さの情報を取得する。
【００２４】
次に第２工程として、ひび割れの有害な深さの基準をｄ（コンクリートのかぶり厚さ）、使用する振動波のコンクリートＷ表面における伝達速度をＶとするとき、発振手段１によりコンクリートＷの表面に次の周波数ｆの振動波を与えると共に、
ｆ≒Ｖ／４ｄ
レーザードップラー振動計１２でコンクリートＷの表面をスキャニングすることで、ひび割れＣ１、Ｃ２を越えて伝播してくる振動波の減衰の度合を測定して、前記基準ｄ以上の深さのひび割れの位置を検出する。
【００２５】
そして、第３工程として、（ｃ）に示すように、前記第１工程で取得した情報に基づいて、コンクリート表面上におけるひび割れＣ１、Ｃ２の位置を可視表示すると共に、その表示上に、前記第２工程で測定した前記基準ｄ以上の深さのひび割れの位置を他と区別できるように重ねて可視表示する。
【００２６】
このように、ひび割れ位置Ｃ１、Ｃ２やその幅および長さの情報だけでなく、そのうち有害なひび割れだけの位置を表示するので、測定後の対処を効率よく行うことができる。
なお、本発明においては非接触型のレーザードップラー振動計に限らず、接触型の振動計等、他の形式の振動計も使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態の測定方法の説明図で、（ａ）は測定方法の実施状況を示す図、（ｂ）はひび割れが有害な深さに達しないときの振動波の伝播状況を示す特性図、（ｃ）はひび割れが有害な深さに達するときの振動波の伝播状況を示す特性図である。
【図２】本発明の他の実施形態の測定方法の説明図で、（ａ）は工程を示すフローチャート、（ｂ）は測定方法の実施状況を示す図、（ｃ）はディスプレイ上の測定結果の表示を示す図である。
【図３】従来の測定方法の説明図である。
【符号の説明】
【００２８】
Ｗ  コンクリート
Ｃ１，Ｃ２  ひび割れ
１  発振手段
１１，１２  レーザードップラー振動計（振動計）
【図１】
2008267897.tif 000003
【図２】
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【図３】
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