(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート構造物の防水、防汚、中性化の抑制、塩害の抑制、凍害の抑制、ひび割れの抑制及び補修の少なくとも１つを目的としてコンクリート表面に塗布するための無色透明な含浸材または被覆材からなる材料について、その種類及び塗布量毎に近赤外線領域の光線の反射率を測定して記憶し、
前記材料が塗布されたコンクリート表面に対して近赤外線領域の光線を照射し、
前記コンクリート表面における前記近赤外線領域の光線の反射率を測定し、
前記測定した反射率と前記記憶した反射率とを比較し、
前記比較した結果に基づいて、前記材料の種類及び塗布量を判別する、
ことを特徴とするコンクリート表面に塗布した材料の判別方法。
【請求項２】
前記測定した反射率と前記記憶した反射率との比較は、各波長における反射率の変化率に基づいて実施する、
ことを特徴とする請求項１に記載のコンクリート表面に塗布した材料の判別方法。
【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塗布した材料の判別方法に関するものであり、例えば、コンクリート表面に塗布した含浸材や被覆材を検出して、その種類や塗布量を判別するた
めの方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート構造物の表面には、種々の目的で含浸材や被覆材が塗布されている。例えば、防水、防汚、中性化の抑制、塩害の抑制、凍害の抑制、ひび割れの抑制及び補修等を行うために、各目的に見合った成分の含浸材や被覆材を塗布する。コンクリート表面に塗布する含浸材や被覆材の多くは無色透明であるため、外観からだけではその種類や濃度を判別することは難しい。これらの既に塗布された含浸材や被覆材は、新たに塗布しようとする含浸材や被覆材の含浸力や付着力を低下させ、または性能を妨害する可能性がある。
【０００３】
そこで、コンクリート等の表面に形成された塗膜の有無及び塗膜の厚みを測定するための方法や装置が種々提案されている（特許文献１参照）。特許文献１に記載された技術は、水泳プールの周壁面、コンクリート建造物の屋上や床等に塗膜が形成されているか否か及び形成された塗膜の厚みを測定するための塗膜検出方法に関するものである。この塗膜検出方法は、紫外線を吸収するとともに蛍光性を有する塗料からなる塗膜を検出するため、紫外線を含む照明光を検査対象である塗膜に照射しながら、複数の特性の異なる撮像装置で撮像し、得られた複数の画像データに基づいて塗膜の有無及びその厚みを検出するようにしたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１５３８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載された技術は、紫外線を吸収するとともに蛍光性を有する塗料を塗布することにより形成された塗膜の有無及び厚さを検出するための技術であるが、コンクリート表面には、種々の目的で多種多様な含浸材や被覆材が塗布されており、当該技術をこれらの含浸材や被覆材のすべてに対して汎用的に使用することはできない。すなわち、特許文献１に記載された技術は、紫外線を吸収するとともに蛍光性を有する塗料の検出に特化された技術であり、コンクリート表面に塗布した種々の材料を検出するためには、さらなる工夫が必要であった。
【０００６】
また、実際の現場では、コンクリート構造物の表面に対して、どのような含浸材や被覆材が塗布されているか、さらにはその塗布量（厚み）を把握するために、施工時に撮影した写真や、含浸材や被覆材の空き缶の数量等を管理しているのが現状である。しかし、このような管理方法では、含浸材や被覆材の種類や塗布量（厚み）を正確に把握できない場合があり、適切な施工管理を行うことにより施工品質を向上させるための技術の開発が望まれている。
【０００７】
本発明は、上述した事情に鑑み提案されたもので、コンクリート表面に塗布した材料の種類及び塗布量を正確に把握することにより、適切な施工管理を行って、施工品質を向上させることが可能なコンクリート表面に塗布した材料の判別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】
【０００８】
本発明に係るコンクリート表面に塗布した材料の判別方法は、上述した目的を達成するため、以下の特徴点を有している。すなわち、本発明に係るコンクリート表面に塗布した材料の判別方法は、コンクリート構造物の防水、防汚、中性化の抑制、塩害の抑制、凍害の抑制、ひび割れの抑制及び補修の少なくとも１つを目的としてコンクリート表面に塗布するための無色透明な含浸材または被覆材からなる材料（以下、塗布材という）について、その種類及び塗布量毎に近赤外線領域の光線（以下、近赤外線光という）の反射率を測定して記憶し、塗布材が塗布されたコンクリート表面に対して近赤外線光を照射するとともに、コンクリート表面における近赤外線光の反射率を測定し、測定した反射率と記憶した反射率とを比較し、当該比較した結果に基づいて、塗布材の種類及び塗布量を判別することを特徴とするものである。なお、近赤外線光とは、吸収スペクトルの波長が９００ｎｍ〜２５００ｎｍの範囲の光線のことをいう。
【０００９】
また、測定した反射率と記憶した反射率との比較は、各波長における反射率の変化率に基づいて実施することが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るコンクリート表面に塗布した材料の判別方法によれば、コンクリート表面における塗布材について、近赤外線光の反射率に基づき、その種類及び塗布量を判別することができる。すなわち、コンクリート表面に塗布する含浸材や被覆材は、含有成分の違いに応じて、近赤外線光の反射率がそれぞれ異なる。したがって、予め、塗布材別に、近赤外線光の反射率を測定してリファレンスデータとして記憶しておき、このリファレンスデータと、判別時に測定したデータとを比較することにより、コンクリート表面に塗布した含浸材や被覆材の種類及び塗布量を判別することができる。また、洗浄等により含浸材や被覆材が除去できたかどうかを判別することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係るコンクリート表面に塗布した材料の判別装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】各塗布材の反射率分布を示すグラフ。
【図３】各塗布材の塗布時の反射率の変化量分布を示すグラフ。
【図４】各塗布材の塗布時の反射率の変化率分布を示すグラフ。
【図５】各塗布材の洗浄除去時の反射率の変化量分布を示すグラフ。
【図６】各塗布材の洗浄除去時の反射率の変化率分布を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るコンクリート表面に塗布した材料の判別方法を説明する。図１〜図６は本発明の実施形態に係るコンクリート表面に塗布した材料の判別方法を説明するもので、図１は判別装置の概略構成を示すブロック図、図２は各塗布材の反射率分布を示すグラフ、図３は各塗布材の塗布時の反射率の変化量分布を示すグラフ、図４は各塗布材の塗布時の反射率の変化率分布を示すグラフ、図５は各塗布材の洗浄除去時の反射率の変化量分布を示すグラフ、図６は各塗布材の洗浄除去時の反射率の変化率分布を示すグラフである。
【００１３】
＜塗布材の判別方法の前提＞
コンクリート構造物の表面には、種々の目的で含浸材や被覆材等の塗布材を塗布する。例えば、防水、中性化の抑制、塩害の抑制、凍害の抑制、ひび割れの抑制及び補修等を目的として、それぞれ異なる成分の含浸材や被覆材等の塗布材を塗布するようになっている。そして、含浸材や被覆材等の塗布材は、含有成分の違いや塗布量に応じて、近赤外線光の反射率がそれぞれ異なっており、当該反射率に基づいて、その種類及び塗布量を判別することができる。
【００１４】
＜塗布材の判別方法の概要＞
本発明の実施形態に係る塗布材の判別方法では、塗布材毎に近赤外線光の反射率を測定してリファレンスデータとして記憶する工程と、塗布材を判別するために、コンクリート表面に近赤外線光を照射する工程と、照射した近赤外線光の反射率を測定する工程と、記憶した反射率と測定した反射率とを比較する工程と、比較結果に基づいて、塗布材の種類及び塗布量を判別する工程とを含んでいる。
【００１５】
＜判別装置＞
本発明の実施形態に係る塗布材の判別方法に使用する判別装置について説明する。この判別装置１０は、図１に示すように、リファレンスデータ記憶手段１１と、近赤外線光照射手段１２と、反射光受光手段１３と、比較手段１４と、判別手段１５とを備えている。この判別装置１０は、光学装置及びパーソナルコンピュータにより構成される装置であり、図示しないが、パーソナルコンピュータには、データ入力手段と、データ出力手段とが付帯している。
【００１６】
詳細には図示しないが、各手段の構成について説明する。リファレンスデータ記憶手段１１は、例えば、パーソナルコンピュータに付帯したハードディスク記憶装置等の記憶装置からなる。近赤外線光照射手段１２は、近赤外線光を発光する光源部（例えば、ハロゲンランプ）と、光源部からの光線をコンクリート表面に対して平行光束として照射する照射レンズ系とを備えており、絞り、ミラー等の光学手段が含まれていてもよい。なお、光源部は、吸収スペクトルの波長が９００ｎｍ〜２５００ｎｍの範囲の近赤外線光を発光可能であればよく、光源部から発光する光線には、当該範囲を超えた吸収スペクトルの波長光を含んでいてもよい。
【００１７】
反射光受光手段１３は、コンクリート２０の表面（塗布材３０）で反射された近赤外線光を受光する受光レンズ系と、受光レンズ系により集光した近赤外線光を分光する分光器又はフィルターと、分光した光を電気信号に変換するための光電変換部とを備えており、絞り、ミラー等の光学手段が含まれていてもよい。
【００１８】
比較手段１４及び判別手段１５は、パーソナルコンピュータにインストールしたアプリケーションプログラムが、ハードウェアと協働して動作することにより機能を発揮する手段である。データ入力手段は、各種のデータを入力するための装置であり、キーボード、マウス、タッチパネル等からなる。データ出力手段は、判別結果等のデータを出力するための装置であり、ディスプレイ装置、プリンタ等からなる。
【００１９】
＜リファレンスデータの作成＞
本実施形態では、予め、コンクリート２０の表面に塗布する各種の含浸材や被覆材（塗布材３０）について、種類毎かつ塗布量毎に近赤外線光の反射率Ｒを測定する。そして、測定した反射率分布に基づいて、反射率の変化量＝Ｒλ（特定波長における測定時の反射率）−Ｒ０，λ（特定波長における無塗布時の反射率）を求め、さらに、反射率の変化率＝（反射率の変化量）／Ｒ０，λ（特定波長における無塗布時の反射率）を求め、リファレンスデータ記憶手段１１に記憶しておく。リファレンスデータ記憶手段１１に記憶するリファレンスデータは、反射率分布、反射率の変化量分布、反射率の変化率分布のいずれか１つ以上である。
【００２０】
＜近赤外線光の照射＞
塗布材を検出するには、近赤外線光照射手段１２を用いて、コンクリート２０の表面に近赤外線光を照射する。コンクリート２０の表面に照射した近赤外線光は、コンクリート２０の表面（含浸材や被覆材等の塗布材３０が塗布されている場合には、その塗布面）により反射され反射光となる。
【００２１】
＜反射率の測定／比較／塗布材の判別＞
コンクリート２０の表面からの反射光は反射光受光手段１３に入光し、分光器等により分光して、光電変換部により電気信号に変換する。そして、比較手段１４の機能により、電気信号に変換された受光データとリファレンスデータ記憶手段１１に記憶したリファレンスデータと比較し、比較結果に基づいて、判別手段１５の機能により、塗布材３０の種類及び塗布量を判別して、判別結果データとして出力する。
【００２２】
図２〜図６を参照して、各塗布材における吸収スペクトルの波長が９００ｎｍ〜２５００ｎｍの範囲の近赤外線光の反射率について説明する。図２は各塗布材の反射率分布を示すグラフ、図３は各塗布材の反射率の変化量分布を示すグラフ、図４は各塗布材の反射率の変化率分布を示すグラフであり、反射率Ｒの変化量は、Ｒλ（特定波長における測定時の反射率）−Ｒ０，λ（特定波長における無塗布時の反射率）として表すことができ、反射率Ｒの変化率は、（反射率の変化量）／Ｒ０，λ（特定波長における無塗布時の反射率）として表すことができる。同様に、図５は各塗布材の洗浄後の反射率の変化量分布を示すグラフ、図６は各塗布材の洗浄後の反射率の変化率分布を示すグラフである。
【００２３】
図２〜図４には、塗布する各塗布材として、シラン系の塗布材、ケイ酸ナトリウム・ケイ酸カリウム系の塗布材Ａ、ケイ酸ナトリウム・ケイ酸カリウム系の塗布材Ｂ、シラン・シロキサン系の塗布材、パラフィン系の塗布材、複素環式有機化合物系の塗布材を示してあり、対照例として、無塗布の場合及び水を塗布した場合を示してある。また、図５及び図６には、前記の各材料の塗布後に、水洗浄により除去した場合を示してある。
【００２４】
図２〜図６に示すグラフから明らかなように、近赤外線光の反射率分布及びこれに基づいて求めることができる反射量の変化量分布、反射率の変化率分布は、各塗布材の種類及び塗布量により異なっている。したがって、各塗布材における反射率の特性をリファレンスデータとするとともに、実際に測定した反射率を対照データとして比較を行うことにより、実際に塗布した塗布材の種類及び塗布量を判別することができる。なお、反射率分布を求めるには、例えば、ＰＬＳ回帰分析の手法を用いる。
【００２５】
なお、図２〜図６は、代表的な塗布材の反射率について示したもので、他の塗布材であっても同様の手法によりその種類及び塗布量を判別することができる。また、複数の塗布材を混合して使用する場合には、予め、塗布材の混合比率及び塗布量等に基づいてリファレンスデータを作成しておけばよい。
【符号の説明】
【００２６】
１０  判別装置
１１  リファレンスデータ記憶手段
１２  近赤外線光照射手段
１３  反射光受光手段
１４  比較手段
１５  判別手段
２０  コンクリート
３０  塗布材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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