建設の施工企画

ＣＭＩ報告認することは不可能である。すなわち、床版内部の水平ひび割れを確実、かつ簡便に調査する手法が求めら

コンクリート内部に発生した微細ひび割れの微破壊試験法に関する研究れているのが現状である。
そこで、本研究は微破壊試験法に着目し、コンクリート中の微細な水平ひび割れを調査する手法について試験検討を行ったものである。以下に、微細ひび割
れ 調 査 方 法 の 概 要 お よ び 調 査 結 果 に つ い て 報 告 す る 。。

谷倉泉

渡邉晋也
２．微破壊試験法
現在、コンクリート中の微細ひび割れの調査方法とし て は 、 コ ア （ φ 50mm ～ 100 ㎜ ） 試 験 体 を 採 取 し て 、持ち帰り、試験室で蛍光エポキシ樹脂等を微細ひび割
れ に 含 浸 さ せ て 調 査 す る 方 法 （ 写 真 2） が 一 般 的 で ある。しかしながら、その場合の問題点としては、コア

１．は じ め に
近年、コンクリート構造物の内部に写真 1 に示すよ径にもよるが、削孔部がコンクリート構造物に与える影響が少なからずあると考えられる。また、試験室にうな水平に発生した微細なひび割れが多数の構造物持ち帰らないと調査ができないことから、結果を得る

か ら 発 見 さ れ 、 報 告 1 ）、 2 ） が な さ れ て い る 。 既 往 の 研までに時間を要してしまうことなどが挙げられる。そ究では、その発生原因としてアルカリシリカ反応によの結果、調査できない部位があったり、緊急対応がでるものと、凍結融解作用によるものであるとの指摘がきないなどの問題があったりする。そこで、本研究である。両者は、コンクリート内部でシリカゲルもしく開発した微破壊試験法は、コンクリート構造物に損傷は水が膨張して生じる問題であることから、同様の劣をなるべく与えず、調査結果も現場で確認できる方法

化メカニズムで微細な水平ひび割れが生じていることした。試験法の作業フローを図 1 に示す。とが推定される。

本微破壊試験法は、調査箇所にφ5 ㎜の水循環式ドコンクリート内部に発生した微細な水平ひび割れは、コンクリート構造物の耐力を低下させると考えられることから、早期に発見して補修・補強する必要がある。しかしながら、コンクリート中の水平ひび割れは、コア抜きで調べられる以外に外観からの調査で確

写真 1

RC 床 版 内 部 に 発 生 し た 水 平 ひ び 割 れ

写真 2

従来のひび割れ調査法

建設の施工企画
リルを用いて削孔した後、浸透性の極めて高い特殊樹脂を一般的な注射器で注入する。特殊樹脂の硬化に要す る 時 間 は 約 20 分 程 度 で あ り 、そ の 間 は 静 置 す る 。その 後 、 同 一 箇 所 に φ 9mm の 水 循 環 式 ド リ ル を 用 い て 削孔を行い、その後壁に沿って上部より小径の工業用内視鏡（ファイバースコープ）を混入して観察・記録する 。 調 査 に 用 い る 穴 径 は 最 大 φ 9mm と な り 、 コ ン ク リート構造物に与えるダメージはほとんどないと考えられる。調査方法のイメージを図 2 に示す。

３ .予 備 試 験３．１予備試験概要
予備試験として、人工的にコンクリート版の中央に水 平 ひ び 割 れ を 発 生 さ せ た 試 験 体 （ 写 真 3） を 用 い て
調 査 を 行 っ た 。調 査 は 、上 述 し た 順 序 に 従 っ て 実 施 し 、工業用内視鏡の撮影条件としては、壁面観測を視野角

図 1

微破壊試験法のフロー

120 度 の 直 視 レ ン ズ と 視 野 角 60 度 の 側 視 レ ン ズ を 用 いて、ひび割れの幅計測は、ステレオレンズを用いて測定した。調査状況を写真 4 に示す。

写真 31） Φ5mm で の 削 孔

2） 特 殊 樹 脂 の 注 入3） 再 度 Φ9mm で 削 孔

4） 内 視 鏡 観 察

水平ひび割れを有する試験体

写真 4 工業用内視鏡の調査状況
図 2 調査のイメージ

建設の施工企画

３．２予備試験結果
調査の結果、直視レンズで測定した場合、ひび割れ部に特殊樹脂（オレンジ色）が充填されていることが確認された。写真 5 に示すようにひび割れの視認も容易なことが確認できた。次に、ひび割れ幅についてはステレオレンズにより計測した結果、写真 6 に示すよう に 0.18mm ～ 0.65mm の ひ び 割 れ を 確 認 す る こ と が できた。したがって、コンクリート内部のひび割れ幅も写真 7使用した撤去床版

写真 8

微細ひび割れの状況現場で迅速に把握することができることが確認できた。

写真 5

直視レンズによる測定結果結４．２調査概要
本調査では、アスファルト未撤去の床版上面からの調査と、床板下面からの調査の 2 通り実施した。調査は、図 1 に示す微破壊試験法のフローに準拠して行っている。

４．３調査結果（ 1） 床 版 上 面 か ら の 調 査 結 果
この微破壊試験法は、交通規制下での調査を想定し

写真 6

ひび割れ幅の測定結果結ていることから、本調査で樹脂注入の支障になりうると考えられるアスファルト合材を介した場合の調査方４ .撤 去 床 版 内 部 の ひ び 割 れ 調 査
４．１撤去床版の概要
寒冷地に設置されていた橋梁床版であり、橋梁の架設 年 次 は 昭 和 40 年 で 、供 用 開 始 か ら 本 調 査 の 実 施 ま でに 46 年 間 供 用 さ れ て い た 。 そ の 外 観 を 写 真 7 に 示 す 。
床版上面の一部では砂利化している箇所が確認され、切断面を観察すると微細なひび割れも点在していることが確認できた。微細なひび割れを写真 8 に示す。写真中の赤矢印は、微細ひび割れを示す。

法について検討を行った。その結果、削孔は特に問題もなく、コンクリートと同様にアスファルト合材も削孔することができた。また、特殊樹脂についても、注入漏れなどは無く、コンクリート内部の微細な水平ひび割れに充填をすることが確認できた。また、床版上面から、工業用内視鏡で観察したコンクリート内部の微細な水平ひび割れ発生状況を写真 9 に示す。コンクリート内部の多数の水平ひび割れを確認することができた。

建設の施工企画（ 2） 床 板 下 面 か ら の 調 査 結 果
本調査の支障になると考えられるのは、特殊樹脂を注入することが可能かどうかである。下面からの削孔は 写 真 10 に 示 す よ う な 方 法 で 実 施 し た 。 調 査 の 結 果 、特殊樹脂の注入は問題なく行うことができ、微破壊試
験法についても上面から実施した場合と変わらない結果が得られた。

（ 3） 撤 去 床 版 の ま と め
本試験研究では、現場を模擬した方法で床版上面お写 真 11

ひび割れ幅の測定結果

よび床版下面からのコンクリート内部の微破壊調査を行った結果、両者ともに確実調査が行えることが確認できた。また、コンクリート内部に発生していたひび
割 れ 幅 は 写 真 11 に 示 す よ う に 0.11mm～ 0.92mm で あ った。

５ .ま と め
本検討研究では、コンクリート構造物の内部に発生している微細な水平ひび割れを調査する微破壊試験法について検討を行った。コンクリート内部のひび割れは外観に変状が出にくく、特に床版などでは適切な非破壊検査方法もないことから、直接内部を確認する、新たなコンクリート内部の調査方法開発し、その適用性について検討を行った。得られた知見を以下に示す
1）従 来 の コ ア 採 取 に よ る 調 査 方 法 と 比 べ て 、本 研 究 で開発した微破壊試験方法は、構造物に与える影響や写真 9撤去床版内部に発生している水平ひび割れ調査結果が得られるまでの時間を短縮することができ、効率の良い確実な調査を実現することが可能である。
2）工 業 用 内 視 鏡 を 用 い て 調 査 を す る 場 合 、様 々 な レ ンズを組み合わせることで、多面的な視点からの調査が可能である、本研究では、３種類のレンズを用いて検討を行った結果、ひび割れの有無だけでなく、微細なひび割れ幅なども確認することができた。

今後、水平ひび割れが構造物の耐荷力等に与える影響について構造物ごとに検討するとともに、非破壊試験法による面的な評価についても研究を実施していく予定である。

６．おわりに
本報告では，コンクリート床版に発生した水平ひび割れの調査方法として、微破壊試験法を開発し、試行した結果についてとりまとめた。現在、実際に供用されている橋梁で試験施工を行った結果、凍害と考えられる水平ひび割れを検知でき、その成果は補修・補強

写 真 10下面からの削孔状況

建設の施工企画設計にも反映されている。また、凍害だけでなく、ア[筆 者 紹 介 ］

ルカリ骨材反応が生じているコンクリート構造物の劣化程度を把握する目的にも使用され始めている。
戦後から現在にかけて建設された数多くのコンクリ

谷倉泉（たにくらいずみ）

一般社団法人日本建設機械施工協会

ート構造物は，過酷な供用環境のもとでの劣化、損傷施工技術総合研究所が進んできている。これらの構造物を適切に維持管理研究第二部

し，末永く安全に使用することは，我々土木技術者の技 術 士 （ 建 設 ）、 特 別 上 級 土 木 技 術 者部長

使命でもある。
施工技術総合研究所では，多岐に渡る社会のニーズに沿って、様々な土木構造物の調査方法や維持管理手

渡邉晋也（わたなべ法の研究を継続し、社会に貢献していきたいと考えて一般社団法人日本建設機械施工協会

いる。

施工技術総合研究所

最 後 に ， 本 報 告 は 日 本 非 破 壊 検 査 協 会 主 催 の 2014

研究第二部

年度秋季大会に投稿したものを加筆・修正をしたもの

博士（工学）である。

謝辞
本 研 究 を 実 施 す る に あ た り 、（ 独 法 ） 土 木 研 究 所 寒 地
土 木 研 究 所 岡 田 慎 哉 博 士（ 現 、北 海 道 開 発 局 留 萌 開発建設部 道路計画課 課長）にご助言と試験体の提供をしていただきました。ここに付記し感謝の意を表します。

参考文献
1） 三 田 村 浩 ほ か 、 46 年 間 供 用 し た 積 雪 寒 冷 地 に お け
る 道 路 橋 RC 床 版 の 損 傷 状 況 の 調 査 、 土 木 学 会 北 海
道 支 部 論 文 報 告 集 第 69 号 、 部 門 A-112）参 納 千 夏 男 ほ か 、ASR と 凍 害 に よ る 複 合 劣 化 を 生 じた電力土木施設の調査事例、コンクリート工学年
次 論 文 集 、 Vol.28、 No.1 、 pp989-994、 2006

主任研究員しんや）