６．DIC
６．DIC 法を用いた火害を受けたコンクリートの劣化深さの推定に関する実験法を用いた火害を受けたコンクリートの劣化深さの推定に関する実験
Experimental
Experimental Study
Study onon Estimating
Estimating thethe Deterioration
Deterioration depth
depth ofof Cover
Cover concrete
concrete due
due toto Fire
Fire Damage
Damageusing
using Digital
Digital Image
Image Correlation
Correlation Method
Method

山﨑
山﨑
□
□

＊１
順二
順二＊１

＊２
加藤
加藤 猛
猛＊２

＊３
山内
山内 豊英
豊英＊３

目的目的
火災を受けた鉄筋コンクリート系構造物の補修工事や表面劣化を受けたコンクリートの補修工事において，構造火災を受けた鉄筋コンクリート系構造物の補修工事や表面劣化を受けたコンクリートの補修工事において，構造体コンクリートの表層部の劣化深さを的確に把握することは，補修範囲の決定の際に重要な要因となる。表層コン体コンクリートの表層部の劣化深さを的確に把握することは，補修範囲の決定の際に重要な要因となる。表層コンクリートの劣化深さを推定するための手法として，既往の研究には，衝撃弾性波などによる非破壊的手法や，構造クリートの劣化深さを推定するための手法として，既往の研究には，衝撃弾性波などによる非破壊的手法や，構造体コンクリートから採取されたコアの載荷時のひずみ挙動から算出される臨界応力度を用いて劣化深さを判定する
体コンクリートから採取されたコアの載荷時のひずみ挙動から算出される臨界応力度を用いて劣化深さを判定する手法が提案されている。臨界応力度による手法は，既往の研究の中でも高精度であり学術的手法ではあるものの，手法が提案されている。臨界応力度による手法は，既往の研究の中でも高精度であり学術的手法ではあるものの，ゲージ貼付など劣化深さの判定までのタスクが大きく，実務に適用するには改善の余地があると考えられる。
ゲージ貼付など劣化深さの判定までのタスクが大きく，実務に適用するには改善の余地があると考えられる。
そこで本報では，迅速性を要する調査業務への実装を視野に入れ，まずは火害による表層コンクリートの劣化深そこで本報では，迅速性を要する調査業務への実装を視野に入れ，まずは火害による表層コンクリートの劣化深さを簡便に推定する手法を確立することを目的として，（DIC 法：法：さを簡便に推定する手法を確立することを目的として，火害を受けたコンクリートの載荷時に画像相関法
火害を受けたコンクリートの載荷時に画像相関法（DICDigital
Digital Image
Image Correlation
Correlation Method）による三次元ひずみ計測手法を適用することを考案し，DICMethod）による三次元ひずみ計測手法を適用することを考案し，DIC 法により得られ法により得られるコンクリートの局部ひずみの挙動の変化に基づく劣化深さの推定手法について検討する。
るコンクリートの局部ひずみの挙動の変化に基づく劣化深さの推定手法について検討する。

□□

概要
概要
DIC
DIC 法による三次元ひずみ計測では，コンクリート供試体表面のひずみ挙動がリアルタイムで定性的に可視化法による三次元ひずみ計測では，コンクリート供試体表面のひずみ挙動がリアルタイムで定性的に可視化されるため，火害損傷を受けたコンクリートの劣化深さが載荷試験と同時に確認できる。写真-1されるため，火害損傷を受けたコンクリートの劣化深さが載荷試験と同時に確認できる。写真-1 に供試体の載荷に供試体の載荷途中のひずみ分布のコンターマップの画像の例を示す。写真-1途中のひずみ分布のコンターマップの画像の例を示す。写真-1 の左側が火害を受けていない供試体であるのに対の左側が火害を受けていない供試体であるのに対し，右側が火害を受けたコンクリートを模した供試体（供試体上面から炉内温度約し，右側が火害を受けたコンクリートを模した供試体（供試体上面から炉内温度約 770℃で770℃で 55 時間加熱した供試時間加熱した供試体）の例であり，色の違いが局部ひずみの相違を表現している。図-1体）の例であり，色の違いが局部ひずみの相違を表現している。図-1 に，劣化を受けた写真-1に，劣化を受けた写真-1 右側の供試体の内右側の供試体の内部到達温度と載荷後の供試体切断面の写真を併せて示す。深さ70～75mm の位置での受熱温度が約の位置での受熱温度が約 300℃であ300℃であ部到達温度と載荷後の供試体切断面の写真を併せて示す。深さ 70～75mm

り，断面写真においてもり，断面写真においても 70mm
70mm 付近まで変色が認められることから，その深さ付近までの加熱による影響が推察付近まで変色が認められることから，その深さ付近までの加熱による影響が推察認できる。図-2
認できる。図-2 に示す火害を受けたコンクリートのに示す火害を受けたコンクリートの載荷時の局部ひずみの挙動の推移から，載荷時の局部ひずみの挙動の推移から，劣化を受けて劣化を受けていないと推察される
いないと推察される P4・P5(8～9cm)のひずみ挙動にP4・P5(8～9cm)のひずみ挙動に対対しし，， P1
P1 ・・ P2(5P2(5 ～～ 6cm)
6cm) のの挙挙動
動はは大大ききく
く相相違違しし，，P3(7cm)においてもP3(7cm)においても P4・P5
P4・P5 と異なる推移を示していと異なる推移を示してい供試体内部到達温度（℃）
供試体内部到達温度（℃）

されるが，写真-1
されるが，写真-1 に示す画像からも同様の傾向が確に示す画像からも同様の傾向が確

700
700
600
600
500500400400300300200200
100
10000ることが把握でき，この結果から，火害による劣化深ることが把握でき，この結果から，火害による劣化深2020404060608080

100100120120

コンクリート表面からの深さ位置（mm）
コンクリート表面からの深さ位置（mm）さの推定にさの推定に DIC
DIC 法を適用することの有効性が示せた。
法を適用することの有効性が示せた。

軸方向（圧縮）ひずみ
軸方向（圧縮）ひずみ（％）（％）

図-1図-1 加熱による供試体内部の温度と供試体断面写真
加熱による供試体内部の温度と供試体断面写真（未加熱供試体）（加熱劣化供試体）（未加熱供試体）（加熱劣化供試体）
写真-1 供試体表面の局部ひずみ画像
供試体表面の局部ひずみ画像
写真-1
□
□

000.80.8

After
After FireFire

P1（深さ5cm）
P1（深さ5cm）
P2（深さ6cm）
P2（深さ6cm）
P3（深さ7cm）
P3（深さ7cm）
P4（深さ8cm）
P4（深さ8cm）
P5（深さ9cm）
P5（深さ9cm）

0.6
0.6
0.4
0.4
0.2
0.2
0.00.0軸方向載荷（ステップ）
軸方向載荷（ステップ）

図-2
図-2 DIC
DIC 法による載荷時の局部ひずみ挙動
法による載荷時の局部ひずみ挙動

結論
結論
DIC
DIC 法の適用により，劣化部のコンクリートのひずみ挙動に特異な変化が生じることが確認できた。今後，ひ法の適用により，劣化部のコンクリートのひずみ挙動に特異な変化が生じることが確認できた。今後，ひずみ挙動の変化に基づいたコンクリートの劣化深さの判定手法の提案により，実装可能な推定手法を確立したい。
ずみ挙動の変化に基づいたコンクリートの劣化深さの判定手法の提案により，実装可能な推定手法を確立したい。
＊１建築材料研究グループ＊１建築材料研究グループ 兼
兼 大阪本店建築部品質管理室
大阪本店建築部品質管理室＊２建築材料研究グループ＊２建築材料研究グループ―7―＊３建築構造研究グループ＊３建築構造研究グループ