(57)【要約】【課題】  コンクリート体に施工しても、使用するコンクリートの量を減少させることも、ＩＣチップ自体が異物扱いになることもなく、機械的強度と施工の安全性を確保し、且つ、数十年単位の耐久性を確実に実現させるＩＣチップ及びそのコンクリートへの配置方法を提供すること。【解決手段】  ＩＣチップ１は、ＩＣチップ本体２を、耐アルカリ性及び耐水性を有する被覆材２で被覆することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣチップ本体を、耐アルカリ性及び耐水性を有する被覆材で被覆していることを特徴とするＩＣチップ。
【請求項２】
請求項１に記載のＩＣチップにおいて、
該被覆材と該表面ＩＣチップ本体との間には、緩衝材が配置されていることを特徴とするＩＣチップ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のＩＣチップにおいて、
該被覆材は、少なくとも着色加工、光沢加工、反射加工のいずれか一つの加工がされていることを特徴とするＩＣチップ。
【請求項４】
請求項２に記載のＩＣチップにおいて、
該被覆材は透光性を有し、該緩衝材には少なくとも着色加工、光沢加工、反射加工のいずれか一つの加工がされていることを特徴とするＩＣチップ。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載のＩＣチップにおいて、
該ＩＣチップには、少なくとも１本の紐が接続されていることを特徴とするＩＣチップ。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載のＩＣチップにおいて、
該ＩＣチップの直径は、１．２５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であることを特徴とするＩＣチップ。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載のＩＣチップをコンクリート内に配置する方法において、
該コンクリートに使用される細骨材の体積に対して０．０１パーセント以上１．００パーセント以下の体積パーセントとなるように、該コンクリート内に該ＩＣチップを配置することを特徴とするＩＣチップの配置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣチップ及びＩＣチップの配置方法に関し、特に、ＩＣチップ本体を被覆材で被覆したＩＣチップと、そのＩＣチップの配置方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート供試体やコンクリート躯体にＩＣタグを内挿し、コード番号やメモリ部分に書き込まれた情報を通信によって授受することにより、コンクリートの種別や品質等に関わる情報を保存・活用する方法が各種提案されている。（特許文献１乃至５参照）
【０００３】
しかしながら、鉄筋コンクリートに、ＩＣチップとアンテナとを有するＩＣタグを埋設した場合、金属製の鉄筋が存在することから、設置方法や設置位置によっては、ＩＣタグとリーダ／ライタとの間の通信特性に、悪影響を及ぼすことが危惧される。このため、対象とするコンクリート部材の比較的表層にＩＣタグを埋設する方法や、鉄筋にあらかじめＩＣタグを設置し、且つＩＣタグをコンクリート表面に向けるなどの方法が提案されている。さらに、後者の場合には、金属対応タグ等と称し、鉄筋の影響を受けにくい材質をもってケーシングするなどの方法が取られている。
【０００４】
他方、鉄筋コンクリートにおいては、鉄筋とコンクリート表面の厚み、所謂「かぶり厚さ」が設計上決められている。このため、上述したように、比較的表層に埋設する、あるいは鉄筋に固定すると共に、ＩＣタグをコンクリート表面に向けるなどの設置方法では、「かぶり厚さ」内にＩＣタグ等の「異物」が混入されることになるため、鉄筋コンクリートの耐久性に影響を与える可能性を否定できない。
【０００５】
鉄筋コンクリートの「かぶり厚さ」以深にＩＣタグを設置する場合には、ＩＣタグの通信特性は鉄筋の影響を大きく受けることとなる。しかも、「かぶり厚さ」は、通常、少なくとも５０ｍｍ程度はあるため、コンクリートへの埋設深さが５０ｍｍ以上であっても、安定的に非接触による通信が可能であるＩＣタグおよびその設置技術の確立が望まれていた。
【０００６】
そこで、本出願人は、特許文献６において、ＩＣチップとアンテナとを有するＩＣタグを、外径が鉄筋の径より小さい幅を有する管状容器内に密閉して収容し、該ＩＣタグ部を鉄筋に固定した後、コンクリートを打設することを特徴とするＩＣタグの設置方法を開示している。
【０００７】
しかしながら、上記の方法により鉄筋コンクリート体の内部にＩＣタグを配置することにより、ＩＣタグとリーダ／ライタとの通信特性の劣化を抑制することが可能になっても、以下のような問題がある。即ち、ＩＣタグは、その寸法が数ｃｍ単位になることが多く、このようなサイズのＩＣタグを複数コンクリート内に施工しようとすると、ＩＣタグ自体が異物扱いになり、施工主や行政からの施工許可が下りないおそれがある。また、使用するＩＣタグの量が増加すると、使用するＩＣタグの体積分だけ使用できるコンクリートの量が減少し、コンクリート体の機械的強度が低下する可能性がある。さらに、マンションや橋梁等の施工物については数十年単位での耐久性が求められるが、ＩＣタグは、ＩＣチップとアンテナの接合部が物理的に非常に脆弱であるため破損しやすく、要求される耐久性を実現できない蓋然性が高い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−９３９９１号公報
【特許文献２】特開２００８−２２１７７４号公報
【特許文献３】特開２００６−３４８５３８号公報
【特許文献４】特開２００８−１３７２８４号公報
【特許文献５】特開２００７−３３２３８号公報
【特許文献６】特願２０１０−２７７４１３号明細書（平成２２年１２月１３日出願）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、上述の問題を解消し、コンクリート体に施工しても、使用するコンクリートの量を減少させることも、ＩＣチップが異物扱いになることもなく、機械的強度と施工の安全性を確保し、且つ、数十年単位の耐久性を確実に実現させるＩＣチップ及びそのコンクリートへの配置方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
出願人は、研究を重ねた結果、ＩＣチップとアンテナとを有するＩＣタグの代わりに、ＩＣチップを用いることで、上記の問題を解決できることを見出した。
即ち、上記の課題を解決するために、請求項１に係る発明は、ＩＣチップ本体を、耐アルカリ性及び耐水性を有する被覆材で被覆していることを特徴とするＩＣチップである。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のＩＣチップにおいて、該被覆材と該ＩＣチップ本体との間には、緩衝材が配置されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載のＩＣチップにおいて、該被覆材は、少なくとも着色加工、光沢加工、反射加工のいずれか一つの加工がされていることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項２に記載のＩＣチップにおいて、該被覆材は透光性を有し、該緩衝材には少なくとも着色加工、光沢加工、反射加工のいずれか一つの加工がされていることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に係る発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載のＩＣチップにおいて、該ＩＣチップには、少なくとも１本の紐が接続されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項６に係る発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載のＩＣチップにおいて、該ＩＣチップの直径は、１．２５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００１６】
請求項７に係る発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載のＩＣチップをコンクリート内に配置する方法において、該コンクリートに使用される細骨材の体積に対して０．０１パーセント以上１．００パーセント以下の体積パーセントとなるように、該コンクリート内に該ＩＣチップを配置することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に係る発明により、ＩＣチップ本体は耐アルカリ性及び耐水性を有する被覆材で被覆しているため、ＩＣチップを直接コンクリート内に施工しても、ＩＣチップ本体がコンクリート内のアルカリ成分や水分によって劣化することなく、耐久性を確保することができる。また、ＩＣチップはＩＣタグに比べて寸法が小さいため、コンクリート体に使用するコンクリートの量を減少させることも異物扱いになることもない。さらに、ＩＣタグのようにアンテナとの接合部がないため、物理的に脆弱な部分を有さず、数十年単位の耐久性を実現できる。
【００１８】
請求項２に係る発明により、該被覆材と該ＩＣチップとの間には、緩衝材が配置されているため、ＩＣチップ本体と被覆材とが直接接着されることを防止でき、コンクリート内に配置したＩＣチップを回収した後、被覆材を剥離してＩＣチップ本体だけを回収することが可能になる。
【００１９】
請求項３に係る発明により、被覆材は、少なくとも着色加工、光沢加工、反射加工のいずれか一つの加工がされているため、コンクリート内に配置したＩＣチップを回収しようとする際に、被覆材に施された着色や光沢、反射加工により、ＩＣチップを容易に探し出すことができる。
【００２０】
請求項４に係る発明により、該被覆材は透光性を有し、該緩衝材には少なくとも着色加工、光沢加工、反射加工のいずれか一つの加工がされていることを特徴とするため、コンクリート内に配置したＩＣチップを回収しようとする際に、緩衝材に施された着色や光沢、反射加工によってＩＣチップを容易に探し出すことができる。また、緩衝材は直接コンクリートと接することがないため、ＩＣチップをコンクリート内に配置後長期間しても、緩衝材に施された着色、光沢、反射加工がコンクリートとの摩擦や化学反応によって失われず、視認性を確保できる。
【００２１】
請求項５に係る発明により、ＩＣチップには少なくとも１本の紐が接続されているため、請求項３又は４に係る発明と同様に、コンクリート内に配置したＩＣチップを回収しようとする際に、容易にＩＣチップを探し出すことができる。
【００２２】
請求項６に係る発明により、ＩＣチップの直径は、１．２５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であるため、コンクリートに用いられる細骨材の大きさとほぼ同じで、細骨材より大きすぎてＩＣチップ自体が異物扱いになったり、細骨材より小さすぎてＩＣチップ自体を認識できない等の不都合が起こるおそれもない。
【００２３】
請求項６に係る発明により、ＩＣチップをコンクリート内に配置する方法において、該コンクリートに使用される細骨材の体積に対して０．０１パーセント以上１．００パーセント以下の体積パーセントとなるように、該コンクリート内に該ＩＣチップを配置するため、ＩＣチップを施工後のコンクリート体を所定の体積だけ切削すれば確実にＩＣチップを回収することができ、またＩＣチップの量が必要以上に増加して異物扱いになったりコンクリート体の機械的強度が低下するおそれも低下する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係るＩＣチップの第一の実施例について説明する図である。
【図２】本発明に係るＩＣチップの第二の実施例について説明する図である。
【図３】本発明に係るＩＣチップの第三の実施例について説明する図である。
【図４】コンクリート体に、本発明に係るＩＣチップの配置方法を施工した状態についての模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明について好適例を用いて具体的に説明する。
図１は、本発明のＩＣチップについて説明する図である。本発明のＩＣチップ１は、図１のように、ＩＣチップ本体２を、被覆材３で被覆していることを特徴とする。被覆材３で被覆するのは、コンクリートがアルカリ性であり、且つコンクリート中には水分が存在するため、ＩＣチップ本体２がコンクリート内のアルカリ成分及び水分と反応して劣化することを防止するためである。
【００２６】
従って、被覆材３は、耐アルカリ性及び耐水性を有する必要がある。このような性質を持たせるため、被覆材に用いる材料として、例えば樹脂素材を用いることができるが、耐アルカリ性及び耐水性を有する材料であれば、樹脂に限定されない。
【００２７】
本発明で使用される非接触通信媒体であるＩＣチップ本体２は、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ＩＤｅｎｔｉｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ、電波方式個体識別）チップであり、２．４５ＧＨｚ帯、ＵＨＦ帯（９２０ＭＨｚ帯、９５０ＭＨｚ帯）又はＨＦ帯、ＬＦ帯を利用したパッシブ型ＩＣチップである。本実施例においては、ＩＣチップ本体２の形状として直方体、或いは立方体のものを採用しているが、ＩＣチップ本体２の形状はこれに限らず、被覆材３や、後述する緩衝材で被覆しやすいように、適宜球状や板状などにすることが可能である。
【００２８】
ＩＣチップ１は、コンクリート体の内部に配置して使用する。コンクリートに用いられる細骨材の直径は１．２５ｍｍ〜５ｍｍ程度がほとんどであり、ＩＣチップ１の大きさをコンクリートに用いられる細骨材の大きさと同じような大きさにすると、ＩＣチップの大きさが細骨材より大きすぎてＩＣチップ１自体が異物扱いされることがなく、また細骨材より小さすぎてＩＣチップ１を認識できなくなるようなことがなく、好適である。具体的には、ＩＣチップ１は、その直径を１．２５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下の範囲内に設計することが好適である。
【００２９】
図２は、本発明に係るＩＣチップの第二の実施例を説明する図である。本実施例においては、図２に示すように、ＩＣチップ本体２と被覆材３との間に、緩衝材４が配置されている。これは、詳しくは後述するように、コンクリート内に配置したＩＣチップを回収してＩＣチップの情報を読み取る際には、ＩＣチップ本体２を、ＩＣチップ本体とマッチングのとれたアンテナに実装する都合上ＩＣチップ本体２に被覆した被覆材３を剥離する必要があるが、ＩＣチップ本体２と被覆材３とが直接接着されていると、被覆材３の剥離がうまくいかなかったり、また、ＩＣチップ本体２の表面に被覆材３を被覆する過程で、ＩＣチップ本体２と被覆材３とが反応して、ＩＣチップ本体２に何らかの不具合が起こるおそれがあるからである。
【００３０】
緩衝材４の材料としては、ＩＣチップ本体２を保護できるような素材であれば良く、例えばビニール素材を使用可能であるが、これに限定されない。また、耐酸性を有する素材を使用すると、被覆材３に、酸性に弱い材料を使用した場合に、酸を用いることによって容易に被覆材のみを剥離することができるので、被覆材３を剥離しやすくするという観点から好適である。さらに、緩衝材４として、衝撃吸収性に優れた素材を用いた場合は、ＩＣチップ１をコンクリートに配置する際や、ＩＣチップ１を配置したコンクリートを施工する際にＩＣチップ本体２に加わる衝撃を和らげることも可能になる。
【００３１】
ＩＣチップ本体２には、コンクリートの材質や施工時の状況等の情報が予め記録されており、コンクリートの状態を調査や検査する際には、ドリルで切削する等して生じたコンクリートの断片や切削粉からＩＣチップ１を回収して、ＩＣチップ本体２に記録された情報を読み取る必要がある。
【００３２】
ところが、コンクリートの断片や切削粉からＩＣチップ１を回収する際には、ＩＣチップ１を特定する必要があるが、ＩＣチップの直径は１．２５ｍｍ〜５．０ｍｍと小さいため、そのままだとコンクリートに埋もれてしまい発見しにくい場合がある。従って、何らかの視認性向上のための加工を施すことが好適である。
【００３３】
上記視認性向上のための加工としては、例えば被覆材３の表面に少なくとも着色加工、光沢加工、反射加工のいずれか一つの加工を施すことが考えられる。着色加工あるいは光沢加工を施した場合には、ＩＣチップ１の色や光沢がコンクリートの色や光沢と異なり、目立つため、発見しやすくなる。また、光を反射させる反射加工を施した場合には、得られたコンクリートの断片や切削粉に光を当てることによって、ＩＣチップを発見しやすくなる。
【００３４】
また、上記視認性向上のための加工を、緩衝材４に施す方法も採用可能である。その際には、緩衝材４に施した視認性向上加工が有効に機能するように、緩衝材４を覆う被覆材３には透光性を有する材料を用いることが好ましい。透光性を有する材料としては、透明なビニールや樹脂等が使用可能である。
【００３５】
さらに、被覆材３又は緩衝材４の表面に視認性向上のための加工を施すこと以外にも、図３に示すように、ＩＣチップ１に少なくとも１本の紐５を接続することによって、コンクリート内に配置したＩＣチップ１を容易に発見することができるようになる。紐の長さは、短すぎるとその効果が乏しく、長すぎるとコンクリート体の外にはみ出して外観を損なったり紐同士が絡み合ったりするため、数ｍｍ〜数ｃｍ程度あれば十分である。また、紐５の材質としては各種の材料を使用可能であるが、被覆材３と同じ材料又は被覆材３と接着性の高い材料を使用することで、例えば、ＩＣチップ本体２に被覆され被覆材３の一部が溶融している状態で紐５を接着するなど、製造工程を簡素化でき、製造に係る時間やコストも削減できる。さらに、紐５に対して着色や光沢加工などの視認性向上加工を施すことも当然可能である。
【００３６】
次に、本発明のＩＣチップをコンクリート内に配置する方法について説明する。
本発明のＩＣチップをコンクリート内に配置するには、生コンクリートに対して所定量のＩＣチップ１を添加し、ＩＣチップ１がコンクリート内に均等に分散するよう攪拌してからコンクリートを施工する。図４は、ＩＣチップ１を配置したコンクリート体６を施工した状態を説明するための模式図である。
【００３７】
図４に示すように、コンクリート体６に対して所定量のＩＣチップ１を配置することによって、コンクリート体６を解体した際の切片や切削粉に高い確率でＩＣチップが含まれるようにすることができる。
【００３８】
コンクリート体６に使用されている細骨材の体積に対して、ＩＣチップ１の占める割合を０．０１％未満とすると、コンクリートの切片や切削粉からＩＣチップ１を発見して回収することが困難になり、割合が１％を超えると、ＩＣチップ１が異物扱いされてしまうおそれが生じてしまうため、ＩＣチップ１を配置する割合は、コンクリート体６の体積に対して０．０１％以上１％以下とすることが好適である。
【００３９】
ＩＣチップの、コンクリートへの添加量については、例えば、直径２．５ｍｍの真球状の細骨材が、コンクリートに使用される細骨材の１０重量％を占めるとし、細骨材の密度２．６０ｇ／ｃｍ３、コンクリートの単位細骨材量９００ｋｇ／ｍ３として考えると、直径２．５ｍｍの真球状細骨材粒は、コンクリート１ｍ３当たり４００万個以上存在することになる。また、１ｍ３のコンクリートを２０ｃｍ角に解体しようとすると、１２５個の解体片ができ、この解体片１個当たり１００個のＩＣチップを混入しようとすれば、１ｍ３のコンクリートに必要なＩＣチップの個数は１２５００個となる。
【００４０】
すると、ＩＣチップが細骨材粒と同じ直径２．５ｍｍの真球状である場合には、細骨材の０．３体積％程度をＩＣチップで置き換えればいいことになる。今、直径が２．５ｍｍの細骨材は、細骨材全体に対して１０重量％であると仮定していたので、細骨材の密度は細骨材自身の直径にはよらないと考えられることから、ＩＣチップは細骨材全体、即ちコンクリートの体積に対しておよそ０．０３体積％程度となる。
【００４１】
上記の具体例は、２０ｃｍ角の解体片１個につき１００個のＩＣチップを投入する場合を考えたが、ＩＣチップの投入量がこれより少なすぎると、コンクリートの解体片からＩＣチップを回収することが難しくなり、投入量がこれよりも多すぎると、解体片からＩＣチップを回収することは容易になるが、ＩＣチップ準備のためのコストが高くなり、また細骨材の量が減ってコンクリートの強度が低下するおそれが生じるため、上記の通りＩＣチップの投入量はコンクリートに使用される細骨材の体積に対して０．０１〜１．００％が好適である。
【００４２】
ＩＣチップ１は、ＩＣタグのようなアンテナを有さず、ＩＣチップとアンテナとの接合部分のような物理的に脆弱な部分がないので、ＩＣチップ１を配置したコンクリートを施工後、数十年に渡り故障等の不具合を起こすことがない。
【００４３】
コンクリート内に配置したＩＣチップ１は、コンクリートに不具合が生じた際や、定期的あるいは不定期の検査の際に回収する。回収方法としては、コアやドリル法によって生じたコンクリートの切片あるいは切削粉から、ＩＣチップを選別し、回収する。その際、ＩＣチップ１の表面に施された着色、光沢、反射加工、及び接続された紐等の視認性向上加工により、ＩＣチップを容易に発見、選別して回収することができる。
【００４４】
そして、回収したＩＣチップ１は、被覆材３（場合によっては緩衝材４も）を剥離され、ＩＣチップ本体２とマッチングのとれたアンテナに実装され、リーダによってＩＣチップ本体２に記録された情報を読み取り、その情報を基にコンクリートの材料や品質等の情報を取得する。
【００４５】
ＩＣチップ本体２から被覆材３を分離する方法としては、既に述べたように、被覆材に、酸に弱い材料を用いれば、酸を用いて被覆材３を剥離することができる。またこの際に、耐酸性を有する材料を用いて緩衝材４を形成しておけば、酸でＩＣチップ本体を損傷するおそれがなく、好適である。
【００４６】
以上、本発明のＩＣチップ及びＩＣチップの配置方法について説明したが、本発明はこれらに限定されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
上述したように、本発明によれば、コンクリート体に施工しても、使用するコンクリートの量を減少させることも、ＩＣチップ自体が異物扱いになることもなく、機械的強度と施工の安全性を確保し、且つ、数十年単位の耐久性を確実に実現させるＩＣチップ及びそのコンクリートへの配置方法を提供することが可能になる。
【符号の説明】
【００４８】
１  ＩＣチップ
２  ＩＣチップ本体
３  被覆材
４  緩衝材
５  紐
６  コンクリート体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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