(57)【要約】【課題】  コンクリート構造物から反射する近赤外線の所定波長における吸光度に基づき、該構造物の劣化状態を検出することが可能なコンクリート構造物の劣化検出装置の提供。【解決手段】  コンクリート構造物の劣化検出装置は、近赤外線光源よりコンクリート構造物に近赤外線光線を照射し、該構造物から反射した近赤外線を分光器により所望の波長域に分光する。分光器により分光した近赤外線をＣＣＤカメラ４により受光し、受光した近赤外線の所定波長における吸光度を受光吸光度記録手段２１により記録すると共に、比較値生成手段２４により比較値を生成する。受光吸光度記録手段２１により記録された所定波長における吸光度と比較値生成手段２１により生成された比較値とに基づき、劣化度演算手段２２により劣化度合いを演算し、その演算された劣化度合いを画像データ生成手段２３及びディスプレイ１１によって表示する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート構造物に近赤外線光線を照射自在な近赤外線光源と、
前記コンクリート構造物から反射した近赤外線を所望の波長域に分光自在な分光器と、
前記分光器により分光した近赤外線を受光する受光器と、
前記受光器により受光した近赤外線の、少なくとも所定波長における吸光度を記録する受光吸光度記録手段と、
前記所定波長における吸光度と比較するための比較値を生成する比較値生成手段と、
前記受光吸光度記録手段により記録された所定波長における吸光度と、前記比較値生成手段により生成された比較値と、に基づき劣化度合いを演算する劣化度演算手段と、
前記劣化度演算手段により演算された劣化度合いを表示自在な表示手段と、を備えた、
ことを特徴とするコンクリート構造物の劣化検出装置。
【請求項２】
前記受光吸光度記録手段は、前記所定波長と該所定波長近辺の波長とにおける吸光度を記録し、
前記比較値生成手段は、前記所定波長近辺の波長における吸光度を前記比較値として生成し、
前記劣化度演算手段は、前記所定波長近辺の波長における吸光度と、前記所定波長における吸光度と、の大きさの差に基づき劣化度合いを演算する、
ことを特徴とする請求項１記載のコンクリート構造物の劣化検出装置。
【請求項３】
前記コンクリート構造物の劣化前の所定波長における吸光度をあらかじめ記録した基本情報記録手段を備え、
前記比較値生成手段は、前記基本情報記録手段により記録された前記コンクリート構造物の劣化前の所定波長における吸光度を比較値として生成し、
前記劣化度演算手段は、前記コンクリート構造物の劣化前の所定波長における吸光度と、前記所定波長における吸光度と、の差に基づき劣化度合いを演算する、
ことを特徴とする請求項１記載のコンクリート構造物の劣化検出装置。
【請求項４】
前記基本情報記録手段は、コンクリート成分の組成別に、複数の劣化前の所定波長における吸光度をあらかじめ記録してなり、
コンクリート成分を入力する入力手段と、
前記入力されたコンクリート成分に応じて、前記記録された複数の劣化前の所定波長における吸光度の中から１つを選択する基本情報選択手段と、を備え、
前記比較値生成手段は、前記基本情報選択手段により選択された劣化前の所定波長における吸光度を比較値として生成し、
前記劣化度演算手段は、前記選択された劣化前の所定波長における吸光度と、前記所定波長における吸光度と、の差に基づきコンクリートの劣化度合いを演算する、
ことを特徴とする請求項３記載のコンクリート構造物の劣化検出装置。
【請求項５】
前記受光器は、前記コンクリート構造物から反射され、前記分光器により分光された近赤外線を、平面画像として受光し、
前記受光吸光度記録手段は、前記受光器により受光した平面画像の近赤外線を多数の区画に区切って、区画毎に少なくとも所定波長における吸光度を記録し、
前記劣化度演算手段は、前記受光吸光度記録手段により記録された前記区画毎の所定波長における吸光度に基づき、前記区画毎に劣化度合いを演算し、
前記表示手段は、前記劣化度演算手段により演算された前記区画毎の劣化度合いを示す表示画像を生成して表示する、
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか記載のコンクリート構造物の劣化検出装置。
【請求項６】
前記所定波長は、１３８０［ｎｍ］から１４３０［ｎｍ］の間の波長であり、
前記劣化度演算手段は、前記コンクリート構造物の中性化による劣化度合いを演算する、
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか記載のコンクリート構造物の劣化検出装置。
【請求項７】
前記所定波長は、２２２０［ｎｍ］から２２８０［ｎｍ］の間の波長であり、
前記劣化度演算手段は、前記コンクリート構造物の塩化物量による劣化度合いを演算する、
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか記載のコンクリート構造物の劣化検出装置。
【請求項８】
近赤外線光源により、コンクリート構造物に近赤外線光線を照射し、
分光器により、前記コンクリート構造物から反射した近赤外線を所望の波長域に分光し、
受光器により、前記分光器により分光した近赤外線を受光し、
受光吸光度記録手段により、前記受光器により受光した近赤外線の、少なくとも所定波長における吸光度を記録し、
比較値生成手段により、前記所定波長における吸光度と比較するための比較値を生成し、
劣化度演算手段により、前記受光吸光度記録手段により記録された所定波長における吸光度と、前記比較値生成手段により生成された比較値と、に基づき劣化度合いを演算し、
表示手段により、前記劣化度演算手段により演算された劣化度合いを表示する、
ことを特徴とするコンクリート構造物の劣化検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート構造物の化学的な劣化状態を検出するコンクリート構造物の劣化検出装置、及びコンクリート構造物の劣化検出方法に係り、詳しくは、例えばコンクリートからなる構造物の近赤外線の所定波長における吸光度に基づき劣化度合いを検出するコンクリート構造物の劣化検出装置、及びコンクリート構造物の劣化検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えばトンネル、橋、堤防、建築物などのコンクリートからなる構造物の老朽化に対応するため、種々の非破壊検査を行って劣化した部分を特定し、その劣化した部分を補修することによってコンクリート構造物を維持することが行われている。このような非破壊検査には、超音波法、レーダー法、赤外線法、Ｘ線法、打音法などによって、コンクリート構造物の浮き、はく離、ひび割れなどの物理的な劣化状態の検査と、コンクリート構造物の中性化、塩化物量などの化学的な劣化状態の検査とがある。この化学的な劣化状態を検査するものとしては、例えばコンクリート構造物にボーリングなどを行って当該構造物よりサンプルを採取し、その採取したサンプルを試薬などを用いて検査するものが提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１７７１２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、コンクリート構造物よりサンプルを採取することは、たとえサンプル採取後に新たなコンクリートで埋め戻しを行ったとしても、構造物にダメージを与える虞がある。しかしながら、上述のようにサンプル採取を行って科学的な劣化状態を検査するものは、検査するコンクリート構造物が、特に劣化が進行していないものである場合、無意味な検査となって検査費用が増加すると共に、当該構造物にダメージを与える虞もある。また、劣化が進行しているコンクリート構造物にあっても、劣化が進行している部位と、あまり劣化が進行していない部位とがあり、つまりコンクリート構造物の部位によって劣化の進行度が異なるものであるのに拘わらず、無作為にサンプルを採取することは、必ずしも劣化が進行している部位を採取するとは限らず、検査として正確性に欠いていた。そのため、コンクリート構造物の化学的な劣化状態を、サンプル採取を行わずに検出することが可能な装置の開発が望まれていた。
【０００５】
そこで本発明は、コンクリート構造物から反射する近赤外線の所定波長における吸光度に基づき、該コンクリート構造物の劣化状態を検出することが可能なコンクリート構造物の劣化検出装置、及びコンクリート構造物の劣化検出方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、コンクリート構造物（３０）に近赤外線光線（Ａ）を照射自在な近赤外線光源（２）と、
前記コンクリート構造物（３０）から反射した近赤外線（Ｂ）を所望の波長域に分光自在な分光器（３）と、
前記分光器（３）により分光した近赤外線を受光する受光器（４）と、
前記受光器（４）により受光した近赤外線の、少なくとも所定波長における吸光度を記録する受光吸光度記録手段（２１）と、
前記所定波長における吸光度と比較するための比較値を生成する比較値生成手段（２４）と、
前記受光吸光度記録手段（２１）により記録された所定波長における吸光度と、前記比較値生成手段（２１）により生成された比較値と、に基づき劣化度合いを演算する劣化度演算手段（２２）と、
前記劣化度演算手段（２２）により演算された劣化度合いを表示自在な表示手段（１１、２３）と、を備えた、
ことを特徴として構成される。
【０００７】
請求項２に係る発明は、前記受光吸光度記録手段（２１）は、前記所定波長と該所定波長近辺の波長とにおける吸光度（例えばＸ１，Ｘａ，Ｘｂ、又はｍ１，ｍａ，ｍｂ）を記録し、
前記比較値生成手段（２４）は、前記所定波長近辺の波長における吸光度（例えばＸａ，Ｘｂ、又はｍａ，ｍｂ）を前記比較値として生成し、
前記劣化度演算手段（２２）は、前記所定波長近辺の波長における吸光度（例えばＸａ，Ｘｂ、又はｍａ，ｍｂ）と、前記所定波長における吸光度（例えばＸ１、又はｍ１）と、の大きさの差に基づき劣化度合いを演算する、
ことを特徴として構成される。
【０００８】
請求項３に係る発明は、前記コンクリート構造物（３０）の劣化前の所定波長における吸光度（例えばＹ１、又はａ１）をあらかじめ記録した基本情報記録手段（２６）を備え、
前記比較値生成手段（２４）は、前記基本情報記録手段（２６）により記録された前記コンクリート構造物（３０）の劣化前の所定波長における吸光度（例えばＹ１、又はａ１）を比較値として生成し、
前記劣化度演算手段（２２）は、前記コンクリート構造物の劣化前の所定波長における吸光度（例えばＹ１、又はａ１）と、前記所定波長における吸光度（例えばＸ１、又はｍ１）と、の差に基づき劣化度合いを演算する、
ことを特徴として構成される。
【０００９】
請求項４に係る発明は、前記基本情報記録手段（２６）は、コンクリート成分の組成別に、複数の劣化前の所定波長における吸光度（２７）をあらかじめ記録してなり、
コンクリート成分を入力する入力手段（１２）と、
前記入力されたコンクリート成分に応じて、前記記録された複数の劣化前の所定波長における吸光度（２７）の中から１つを選択する基本情報選択手段（２８）と、を備え、
前記比較値生成手段（２４）は、前記基本情報選択手段（２８）により選択された劣化前の所定波長における吸光度（例えばＹ１、又はａ１）を比較値として生成し、
前記劣化度演算手段（２２）は、前記選択された劣化前の所定波長における吸光度（例えばＹ１、又はａ１）と、前記所定波長における吸光度（例えばＸ１、又はｍ１）と、の差に基づきコンクリートの劣化度合いを演算する、
ことを特徴として構成される。
【００１０】
請求項５に係る発明は、前記受光器（４）は、前記コンクリート構造物（３０）から反射され、前記分光器（３）により分光された近赤外線を、平面画像として受光し、
前記受光吸光度記録手段（２１）は、前記受光器（４）により受光した平面画像の近赤外線を多数の区画に区切って、区画毎に少なくとも所定波長における吸光度を記録し、
前記劣化度演算手段（２２）は、前記受光吸光度記録手段（２１）により記録された前記区画毎の所定波長における吸光度に基づき、前記区画毎に劣化度合いを演算し、
前記表示手段（１１，２３）は、前記劣化度演算手段（２２）により演算された前記区画毎の劣化度合いを示す表示画像を生成して表示する、
ことを特徴として構成される。
【００１１】
請求項６に係る発明は、前記所定波長は、１３８０［ｎｍ］から１４３０［ｎｍ］の間の波長であり、
前記劣化度演算手段（２２）は、前記コンクリート構造物の中性化による劣化度合いを演算する、
ことを特徴として構成される。
【００１２】
請求項７に係る発明は、前記所定波長は、２２２０［ｎｍ］から２２８０［ｎｍ］の間の波長であり、
前記劣化度演算手段（２２）は、前記コンクリート構造物の塩化物量による劣化度合いを演算する、
ことを特徴として構成される。
【００１３】
請求項８に係る発明は、近赤外線光源（２）により、コンクリート構造物（３０）に近赤外線光線（Ａ）を照射し、
分光器（３）により、前記コンクリート構造物（３０）から反射した近赤外線（Ｂ）を所望の波長域に分光し、
受光器（４）により、前記分光器（３）により分光した近赤外線を受光し、
受光吸光度記録手段（２１）により、前記受光器（４）により受光した近赤外線の、少なくとも所定波長における吸光度を記録し、
比較値生成手段（２４）により、前記所定波長における吸光度と比較するための比較値を生成し、
劣化度演算手段（２２）により、前記受光吸光度記録手段（２１）により記録された所定波長における吸光度と、前記比較値生成手段（２４）により生成された比較値と、に基づき劣化度合いを演算し、
表示手段（１１，２３）により、前記劣化度演算手段（２２）により演算された劣化度合いを表示する、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明によると、コンクリート構造物（３０）からサンプル採取を行わなくても、コンクリート構造物（３０）の少なくとも表面の劣化度合いを検出することができ、無意味なサンプル採取をなくすことができて、検査費用の低減を図ることができると共に、コンクリート構造物（３０）に無駄にダメージを与えること防ぐことができる。また、より正確に検査するためにサンプル採取を行う場合であっても、コンクリート構造物（３０）における劣化が進行している部位を特定することができるので、無意味なサンプル採取を防ぐことができるものでありながら、検査の正確性の向上を図ることができる。
【００１５】
請求項２に係る発明によると、所定波長近辺の波長における吸光度（例えばＸａ，Ｘｂ、又はｍａ，ｍｂ）と所定波長における吸光度（例えばＸ１、又はｍ１）との大きさの差に基づいて、劣化度合いを演算することを可能とすることができる。
【００１６】
請求項３に係る発明によると、コンクリート構造物の劣化前の所定波長における吸光度（例えばＹ１、又はａ１）と所定波長における吸光度（例えばＸ１、又はｍ１）との差に基づいて、劣化度合いを演算することを可能とすることができる。
【００１７】
請求項４に係る発明によると、基本情報記録手段（２６）が、コンクリート成分の組成別に、複数の劣化前の所定波長における吸光度（２７）をあらかじめ記録しており、入力手段（１２）を介してコンクリート成分が入力されると、基本情報選択手段（２８）により、該コンクリート成分に応じた劣化前の所定波長における吸光度（例えばＹ１、又はａ１）を選択して、コンクリート構造物（３０）の所定波長における吸光度（例えばＸ１、又はｍ１）との差に基づきコンクリートの劣化度合いを演算するので、コンクリート構造物のコンクリート成分に応じた正確な劣化度合いを検出することができる。
【００１８】
請求項５に係る発明によると、受光器（４）により受光した平面画像を、劣化度合いを示す表示画像として表示することが可能になるので、コンクリート構造物（３０）の劣化が進行している部位を容易に特定することが可能となる。
【００１９】
請求項６に係る発明によると、コンクリート構造物の中性化による劣化度合いを検出することができる。
【００２０】
請求項７に係る発明によると、コンクリート構造物の塩化物量による劣化度合いを検出することができる。
【００２１】
請求項８に係る発明によると、コンクリート構造物（３０）からサンプル採取を行わなくても、コンクリート構造物（３０）の少なくとも表面の劣化度合いを検出することができ、無意味なサンプル採取をなくすことができて、検査費用の低減を図ることができると共に、コンクリート構造物（３０）に無駄にダメージを与えること防ぐことができる。また、より正確に検査するためにサンプル採取を行う場合であっても、コンクリート構造物（３０）における劣化が進行している部位を特定することができるので、無意味なサンプル採取を防ぐことができるものでありながら、検査の正確性の向上を図ることができる。
【００２２】
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであり、特許請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明に係る実施の形態を図に沿って説明する。図１はコンクリート構造物の劣化検出装置を示す全体斜視図、図２はコンピュータによる各手段を示すブロック図、図３は中性化に関する吸光度の実験値を示す図、図４は塩化物量に関する吸光度の実験値を示す図、図５は中性化による劣化度合いを表示する表示画像の図、図６は塩化物量の異なる供試体の分光画像を示す図である。
【００２４】
本発明に係るコンクリート構造物の劣化検出装置１は、図１に示すように、近赤外線光源２と、分光器３と、ＣＣＤカメラ（受光器）４と、コンピュータ１０と、該ＣＣＤカメラ４と該コンピュータ１０とを接続する接続線５と、を備えて構成されており、該コンピュータ１０には、詳しくは後述する各手段としてコンピュータ１０を機能させるプログラム、ディスプレイ（表示手段）１１、及びキーボード（入力手段）１２が備えられている。
【００２５】
上記近赤外線光源２は、例えば７２０［ｎｍ］から２５００［ｎｍ］の波長域（少なくとも１３８０［ｎｍ］から１４３０［ｎｍ］の間と、２２２０［ｎｍ］から２２８０［ｎｍ］の間との波長域）の近赤外線を照射自在となっており、劣化状態を検出したいコンクリート構造物の表面に、例えば矢印Ａで示すように照射した近赤外線が照らされるように、対向して配置される。
【００２６】
上記分光器３は、図示を省略した光学系が内蔵されており、入光部３ａより入力した近赤外線を所望の波長域に分光して出光部３ｂより出力するようになっている。該分光器３の入光部３ａは、上記近赤外線光源２により近赤外線が照射されたコンクリート構造物の表面に対向するように配置され、該コンクリート構造物の表面により反射した、例えば矢印Ｂで示すように反射した近赤外線を入力する。
【００２７】
上記ＣＣＤカメラ４は、その入光レンズ部４ａが該分光器３の出光部３ｂに接続されており、出光部３ｂより出力される分光された近赤外線の平面画像、つまり特定波長だけからなる平面画像（以下、「分光画像」という）として撮影し、その撮影した分光画像データを接続線５を介してコンピュータ１０に出力する。
【００２８】
該コンピュータ１０は、図２に示すように、受光吸光度記録手段２１と、劣化度演算手段２２と、画像データ生成手段２３と、比較値演算手段２４とが備えられており、該比較値演算手段２４には、サンプリング手段２５、コンクリート成分組成別データ２７を有する基本情報記録手段２６、及び基本情報選択手段２８が備えられている。
【００２９】
ここで、コンクリートの劣化の要因となる中性化や塩化物量の増加が進行したコンクリートと、中性化や塩化物量が増加していない（劣化していない）コンクリートと、の違いについて説明する。中性化していないコンクリートには、水酸化カルシウムが多く含まれているため、図３中の破線Ｙで示すように、約１４１５［ｎｍ］の波長を中心として近赤外線が水酸化カルシウム分子に吸収される形となり、つまり約１４１５［ｎｍ］の波長でピーク値Ｙ１が生じる形で吸光度が高くなる。一方、水酸化カルシウムが経時的に変化し、炭酸カルシウムになると、水酸化カルシウムが少なくなり、図３中の線Ｘで示すように、約１４１５［ｎｍ］の波長での値がＸ１のようになって、つまり吸光度が低くなる。
【００３０】
また反対に、図４中の線ａで示すように、塩化物量が０．０［ｋｇ／ｍ３］であるコンクリート（劣化していないコンクリート）は、約２２６４［ｎｍ］の波長で値ａ１のようにピークが生じず、つまり吸光度が低い。一方、例えば塩化物量が３０．０［ｋｇ／ｍ３］であるコンクリート（劣化したコンクリート）は、約２２６４［ｎｍ］の波長を中心として近赤外線が、塩化物がセメント硬化体に入った状態のセメント水和物に吸収される形となり、つまり約２２６４［ｎｍ］の波長でピーク値ｍ１が生じる形で吸光度が高くなる。
【００３１】
なお、例えばコンクリートの供試体を作成する際に塩化物を混入して練り混ぜたものを、分光器３により２２６４［ｎｍ］の波長域に分光し、それをＣＣＤカメラ４により撮影（受光）した分光画像は、図６に示すようになり、図中左方側の塩化物量が０．０［ｋｇ/ｍ３］（図４の線ａ参照）の、つまり塩化物がない供試体は吸光されずに黒い部分がなく（図４の線ａ参照）、右方側に順に塩化物量が６．０［ｋｇ/ｍ３］（図４の線ｇ参照）、１５．０［ｋｇ/ｍ３］（図４の線ｊ参照）、３０．０［ｋｇ/ｍ３］（図４の線ｍ参照）、となると吸光度が増して黒く見えることになる。
【００３２】
以上のことから、劣化していないコンクリートの約１４１５［ｎｍ］の波長、又は約２２６４［ｎｍ］の波長の吸光度の値（以下、この値を「基本情報」という）を、あらかじめ用意できる場合はその値を比較値とし、該比較値と、検査するコンクリートから検出した吸光度（の値）とを比較することで、その劣化度合いを演算することができる。
【００３３】
また、基本情報が用意できない場合は、約１４１５［ｎｍ］の波長近辺、又は約２２６４［ｎｍ］の波長近辺の吸光度（の値）、即ち例えば１３６０［ｎｍ］の波長の吸光度の値Ｘａや１４３０［ｎｍ］の波長の吸光度の値Ｘｂを比較値とし、検出した吸光度の値Ｘ１の大きさ（つまりピークの上がり具合）を比較することで、又は例えば２２１０［ｎｍ］の波長の吸光度の値ｍａや２３１０［ｎｍ］の波長の吸光度の値ｍｂを比較値とし、検出した吸光度の値ｍ１の大きさ（つまりピークの上がり具合）を比較することで、その劣化度合いを演算することができる。
【００３４】
なお、図３は、新たに生成したコンクリートの供試体（中性化していないもの）と、二酸化炭素濃度の高い環境で中性化の促進を行った供試体と、の吸光度を検出した実験値を示したものであり、コンクリートの組成成分などによってその値が異なるものになることは勿論のことであり、これらの吸光度の値や波長の値がこれらに限定されるものではない。また同様に、図４は、新たに生成したコンクリートの供試体（中性化していないもの）と、各々塩化物を所定量練り混ぜた供試体と、の吸光度を検出した実験値を示すものであり、コンクリートの組成成分などによってその値が異なるものになることは勿論のことであり、これらの吸光度の値や波長の値がこれらに限定されるものではない。
【００３５】
つづいて、上述した基本情報がない場合（基本情報を用いない場合）における、コンクリート構造物の劣化検出装置１の作用について説明する。例えば中性化しているコンクリートコンクリート構造物３０に近赤外線光源２により近赤外線を照射し、上記分光器３内部の光学系を駆動することにより例えば１２００［ｎｍ］から１６００［ｎｍ］までを連続的に分光すると、ＣＣＤカメラ４を介して撮影された平面画像が連続的にコンピュータ１０に出力される。
【００３６】
すると、上記受光吸光度記録手段２１が、ＣＣＤカメラ４から出力された平面画像を多数の区画に区切って（ＣＣＤカメラの画素単位であってもよい）、その区画毎の吸光度をコンピュータ１０の記録媒体（メモリ、ハードディスクなど）に記録する。即ち、この記録された各区画の吸光度のうち、例えば中性化が進行している部位の区画の記録は、図３の線Ｘのようになる。
【００３７】
ここで、比較値演算手段２４のサンプリング手段２５が、例えば図３の線Ｘのうちの値Ｘａと値Ｘｂとをサンプリングし、比較値として取得する。つづいて、劣化度演算手段２２が、該比較値と１４１５［ｎｍ］の波長の値Ｘ１との大きさの差に基づき、つまりピークの大きさがどのくらいであるかに基づき、劣化度合いを演算する。比較値演算手段２４のサンプリング手段２５、及び劣化度演算手段２２は、この比較値の取得、劣化度合いの演算は、上記平面画像を区切った区画毎に演算する。
【００３８】
そして、画像データ生成手段２３が、上記劣化度合いが演算された区画毎に、例えば劣化度合いが大きい（高い）ほど色が薄くなるように着色すると共に、上記平面画像と同じ位置に対応するように区画を並べ、画像として生成し、ディスプレイ１１に出力して表示する。この場合、例えば図３中の線Ｘのように中性化が進行している場合は色が薄く、線Ｙのように中性化が進行していない場合は色が濃くなることになる。即ち、図５に示すように、色の薄い部分は中性化が進行して劣化度合いが大きい部位であり、色の濃い部分は中性化が進行していなくて劣化度合いが小さい部位である。なお、図５中、石の断面形状のように見える部分は、粗骨材の部分である。これにより、コンクリートコンクリート構造物の中性化している部位が検出されて、劣化度合い別に画像として表示され、検査者は、どの部位が中性化しているかを容易に特定することができる。
【００３９】
また同様に、上記分光器３により例えば２１００［ｎｍ］から２４００［ｎｍ］までを連続的に分光し、ＣＣＤカメラ４を介して出力された平面画像を受光吸光度記録手段２１が、多数の区画に区切って、その区画毎の吸光度をコンピュータ１０の記録媒体（メモリ、ハードディスクなど）に記録する。即ち、この記録された各区画の吸光度のうち、例えば塩化物量が増加している部位の区画の記録は、図４の例えば線ｍのようになる。
【００４０】
ここで、同様に比較値演算手段２４のサンプリング手段２５が、例えば図４の線ｍのうちの値ｍａと値ｍｂとをサンプリングし、比較値として取得し、劣化度演算手段２２が、該比較値と２２６４［ｎｍ］の波長の値ｍ１との大きさの差に基づき、劣化度合いを演算する。また、同様に比較値演算手段２４のサンプリング手段２５、及び劣化度演算手段２２は、この比較値の取得、劣化度合いの演算を、上記平面画像を区切った区画毎に演算する。
【００４１】
そして、画像データ生成手段２３が、上記劣化度合いが演算された区画毎に、例えば劣化度合いが大きいほど色が濃くなるように着色すると共に、上記平面画像と同じ位置に対応するように区画を並べ、画像として生成し、ディスプレイ１１に出力して表示する。この場合、例えば図４中の線ｍのように塩化物量が多い場合は色が濃く、順に線ｌ，ｋ，ｊ，ｉ，ｈ・・・の順で色が薄くなることになる。即ち、これにより、コンクリートコンクリート構造物の塩化物量が増加している部位が検出されて、劣化度合い別に画像として表示され、検査者は、どの部位の塩化物量が増加しているかを容易に特定することができる。
【００４２】
なお、本実施の形態では、例えば１２００［ｎｍ］から１６００［ｎｍ］まで、或いは２１００［ｎｍ］から２４００［ｎｍ］までを連続的に分光して受光吸光度記録手段２１により連続的に記録するものについて説明しているが、例えば１３６０［ｎｍ］の波長の値Ｘａ、１４３０［ｎｍ］の波長の値Ｘｂ、及び１４１５［ｎｍ］の波長の値Ｘ１だけを記録したり、２２１０［ｎｍ］の波長の値ｍａ、２３１０［ｎｍ］の波長の値ｍｂ、及び２２６４［ｎｍ］の波長の値ｍ１だけを記録したりするようにしてもよく、これらに限らず、比較値と、ピークにあたる１４１５［ｎｍ］及び２２６４［ｎｍ］の波長の値とを記録するものであれば、どのようなものであってもよい。
【００４３】
また、本実施の形態では、吸光度に応じて、中性化による劣化度合いが大きいほど色が薄く、塩化物量による劣化度合いが大きいほど色が濃くなるように着色しているが、例えば中性化による劣化度合いが大きいほど色を濃くするなど、劣化度合いの大きさにのみ応じて色の濃さが変わるように着色し、検査者が混乱し難いようにしてもよい。また、中性化により劣化度合いを例えば赤、塩化物量による劣化度合いを例えば青、などのように異なる色によって着色することで、検査者が混乱し難いようにしてもよい。
【００４４】
また、本実施の形態では、劣化度合い（中性化の進行状態、塩化物量の増加状態）に応じて色を着色するものを説明しているが、これに限らず、例えば透明度を変更するものなどであってもよく、つまり劣化度合いが分かる画像であれば、どのような画像を生成してもよい。
【００４５】
つづいて、上述した基本情報があらかじめ用意されている場合における、コンクリート構造物の劣化検出装置１の作用について説明する。例えばコンクリート構造物３０のコンクリート成分組成が建築記録などから分かる場合には、その組成から劣化前のコンクリート構造物の吸光度をあらかじめ求めて得ることができる。そこで、その劣化前のコンクリート構造物の吸光度（１４１５［ｎｍ］の波長と２２６４［ｎｍ］の波長との値だけでもよい）を、例えばキーボード１２などを介して入力し、基本情報記録手段２６により、コンピュータ１０の記録媒体に、複数の組成別データからなるコンクリート成分組成別データ２７として記録しておく。
【００４６】
ついで、実際にコンクリート構造物の劣化度合いを検出する際には、例えばキーボード１２などを介して、そのコンクリート構造物のコンクリート成分組成を入力すると、それを受けた基本情報選択手段２８が、コンクリート成分組成別データ２７中から該当するデータを選択し、比較値演算手段２４は、その選択されたデータ内にある劣化前のコンクリート構造物の吸光度を比較値とする。一例として説明すると、選択されたデータが、例えば図３に示す線Ｙのデータであれば、値Ｙ１が中性化を比較するための比較値とされ、また、例えば図４に示す線ａのデータであれば、値ａ１が塩化物量を比較するための比較値とされる。
【００４７】
一方、上記分光器３により近赤外線を例えば１４１５［ｎｍ］の波長に分光し、ＣＣＤカメラ４により平面画像として出力されると、受光吸光度記録手段２１は、上述と同様、該平面画像を多数の区画に区切って、その区画毎の吸光度の値（例えば図３中の値Ｘ１）をコンピュータ１０の記録媒体（メモリ、ハードディスクなど）に記録する。そして、劣化度演算手段２２は、上述のようにコンクリート成分組成別データ２７より選択された比較値（例えば図３中の値Ｙ１）と、その記録した値（例えば値Ｘ１）との差に基づき、劣化度合いを演算する。この劣化度演算手段２２による劣化度合いの演算は、上記平面画像を区切った区画毎に演算する。
【００４８】
そして、画像データ生成手段２３が、上記劣化度合いが演算された区画毎に、例えば劣化度合いが大きいほど色が薄くなるように着色すると共に、上記平面画像と同じ位置に対応するように区画を並べ、画像として生成し、ディスプレイ１１に出力して表示する。この場合、例えば図３中の線Ｘのように中性化が進行している場合は色が薄く、線Ｙのように中性化が進行していない場合は色が濃くなることになる。即ち、これにより、コンクリート構造物の中性化している部位が検出されて、劣化度合い別に画像として表示され、検査者は、どの部位が中性化しているかを容易に特定することができる。
【００４９】
また同様に、上記分光器３により例えば２２６４［ｎｍ］の波長に分光し、ＣＣＤカメラ４により平面画像として出力されると、受光吸光度記録手段２１は、上述と同様、該平面画像を多数の区画に区切って、その区画毎の吸光度の値（例えば図４中の値ｍ１）をコンピュータ１０の記録媒体（メモリ、ハードディスクなど）に記録する。そして、劣化度演算手段２２は、上述のようにコンクリート成分組成別データ２７より選択された比較値（例えば図４中の値ａ１）と、その記録した値（例えば値ｍ１）との差に基づき、劣化度合いを演算する。この劣化度演算手段２２による劣化度合いの演算は、上記平面画像を区切った区画毎に演算する。
【００５０】
そして、画像データ生成手段２３が、上記劣化度合いが演算された区画毎に、例えば劣化度合いが大きいほど色が濃くなるように着色すると共に、上記平面画像と同じ位置に対応するように区画を並べ、画像として生成し、ディスプレイ１１に出力して表示する。この場合、例えば図４中の線ｍのように塩化物量が多い場合は色が濃く、順に線ｌ，ｋ，ｊ，ｉ，ｈ・・・の順で色が薄くなることになる。即ち、これにより、コンクリート構造物の塩化物量が増加している部位が検出されて、劣化度合い別に画像として表示され、検査者は、どの部位の塩化物量が増加しているかを容易に特定することができる。
【００５１】
以上のように、本発明に係るコンクリート構造物の劣化検出装置１、及びコンクリート構造物の劣化検出方法によると、コンクリート構造物３０からサンプル採取を行わなくても、コンクリート構造物３０表面の劣化度合いを検出することができ、無意味なサンプル採取をなくすことができて、検査費用の低減を図ることができると共に、コンクリート構造物３０に無駄にダメージを与えること防ぐことができる。また、より正確に検査するためにサンプル採取を行う場合であっても、コンクリート構造物３０における劣化が進行している部位を特定することができるので、無意味なサンプル採取を防ぐことができるものでありながら、検査の正確性の向上を図ることができる。
【００５２】
また、あらかじめ記録された基本情報がない場合でも、例えば１４１５［ｎｍ］の波長近辺と２２６４［ｎｍ］の波長近辺とにおける吸光度（例えば値Ｘａ，Ｘｂ、又は値ｍａ，ｍｂ）と、例えば１４１５［ｎｍ］の波長と２２６４［ｎｍ］の波長とにおける吸光度（例えば値Ｘ１、又はｍ１）との大きさの差に基づいて、劣化度合いを演算することを可能とすることができる。
【００５３】
更に、あらかじめ記録されたコンクリート成分組成別データ２７を備えている場合には、コンクリート構造物の劣化前の例えば１４１５［ｎｍ］の波長と２２６４［ｎｍ］の波長とおける吸光度（例えば値Ｙ１、又は値ａ１）と、例えば１４１５［ｎｍ］の波長と２２６４［ｎｍ］の波長とにおける吸光度（例えば値Ｘ１、又は値ｍ１）との差に基づいて、劣化度合いを演算することを可能とすることができる。
【００５４】
また、基本情報記録手段２６が、コンクリート成分の組成別に、複数の劣化前の例えば１４１５［ｎｍ］の波長と２２６４［ｎｍ］の波長とにおける吸光度２７をあらかじめ記録しており、例えばキーボード１２などを介してコンクリート成分が入力されると、基本情報選択手段２８により、該コンクリート成分に応じた劣化前の例えば１４１５［ｎｍ］の波長と２２６４［ｎｍ］の波長とにおける吸光度（例えば値Ｙ１、又は値ａ１）を選択して、コンクリート構造物３０の例えば１４１５［ｎｍ］の波長と２２６４［ｎｍ］の波長とにおける吸光度（例えば値Ｘ１、又は値ｍ１）との差に基づきコンクリートの劣化度合いを演算するので、コンクリート構造物のコンクリート成分に応じた正確な劣化度合いを検出することができる。
【００５５】
なお、以上に説明した本発明に係る実施の形態においては、例えばコンクリート供試体の劣化度合いを検出した場合を一例に説明したが、コンクリートが用いられている構造物であれば、どのようなコンクリート構造物であっても、本発明に係るコンクリート構造物の劣化検出装置、及びコンクリート構造物の劣化検出方法を適用することが可能であることは、いうまでもない。また、例えばトンネル、橋、堤防、建築物などに用いられるコンクリート構造物としては、鉄筋コンクリート、鉄骨コンクリート、プレストレストコンクリート、補修・補強後のコンクリート、鋼コンクリート複合構造物、表面にペイントや塗膜が施されているコンクリート、などが少なくとも考えられる。また、これら各種のコンクリート構造物の劣化検出に本発明を適用する際は、その種類によって、吸光度のピークが生じる波長が異なるものになることが考えられる。
【００５６】
また、本実施の形態においては、劣化度合いを画像として表示するものについて説明したが、これに限らず、１点だけの吸光度から劣化度合いを検出し、その劣化度合いを数値などで表示するものであってもよい。この際は、その吸光度と比較値との差から、ｐＨ値や塩化物量などを算出して表示するようにしてもよい。また、画像として表示するものであっても、その画像を例えばポインタなどで選択すると、その選択した部分のｐＨ値や塩化物量などを算出して表示するようにしてもよい。
【００５７】
また、本実施の形態において、分光画像を撮影するものとしてＣＣＤカメラを一例に説明したが、これに限らず、どのようなカメラであってもよく、更に、上述したように１点だけの吸光度を検出するような場合には、その１点だけの分光光線を受光するような受光器であってもよい。
【００５８】
更に、本実施の形態においては、コンクリート構造物の表面の劣化度合いを演算して表示するものについて説明したが、その表面の劣化度合いから、コンクリート構造物の内部の劣化度合いを予測算出する機能を備え、立体的に劣化の進行状態を表示するようにしてもよい。
【００５９】
また、本実施の形態においては、中性化による吸光度の違いを検出する波長域を１４１５［ｎｍ］の波長で行っており、これは最もピークが大きくなる波長であるために検出し易いためであるが、これに限らず、このピークとしての山が生じる波長域、即ち図３に示す破線Ｙのように、１３８０［ｎｍ］から１４３０［ｎｍ］の間の波長で山が生じる領域であるので、この間の波長であれば、理論的に吸光度の相違を検出できることはいうまでもない。
【００６０】
更に同様に、本実施の形態においては、塩化物量による吸光度の違いを検出する波長域を２２６４［ｎｍ］の波長で行っており、これは最もピークが大きくなる波長であるために検出し易いためであるが、これに限らず、このピークとしての山が生じる波長域、即ち図４に示す例えば破線ｍのように、２２２０［ｎｍ］から２２８０［ｎｍ］の間の波長で山が生じる領域であるので、この間の波長であれば、理論的に吸光度の相違を検出できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】コンクリート構造物の劣化検出装置を示す全体斜視図である。
【図２】コンピュータによる各手段を示すブロック図である。
【図３】中性化に関する吸光度の実験値を示す図である。
【図４】塩化物量に関する吸光度の実験値を示す図である。
【図５】中性化による劣化度合いを表示する表示画像の図である。
【図６】塩化物量の異なる供試体の分光画像を示す図である。
【符号の説明】
【００６２】
１……コンクリート構造物の劣化検出装置
２……近赤外線光源
３……分光器
４……受光器（ＣＣＤカメラ）
１１……表示手段（ディスプレイ）
２１……受光吸光度記録手段
２２……劣化度演算手段
２３……表示手段（画像データ生成手段）
２４……比較値生成手段
２６……基本情報記録手段
２７……複数の劣化前の所定波長における吸光度（コンクリート成分組成別データ）
２８……基本情報選択手段
３０……コンクリート構造物（供試体）
【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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