JP2015184073A - コンクリート中性化分布特性取得方法、コンクリート中性化分布取得方法、コンクリート中性化分布特性取得装置、コンクリート中性化分布取得装置およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】中性化深さの測定箇所と非測定箇所との、中性化深さの関連性を把握できるようにする。【解決手段】コンクリートの中性化深さを、直線状に所定間隔毎に複数個所測定して得られる中性化深さの系列を取得する中性化深さ取得ステップと、前記中性化深さの系列から、中性化速度係数の系列を求める中性化速度係数取得ステップと、前記中性化速度係数の系列をフーリエ変換して、一次元のパワースペクトルを求めるパワースペクトル取得ステップと、前記一次元のパワースペクトルを表す式を求める定式化ステップと、前記一次元のパワースペクトルを表す式を、二次元のパワースペクトルを表す式に拡張する式拡張ステップと、を行う。【選択図】図２

Description

本発明は、コンクリート中性化分布特性取得方法、コンクリート中性化分布取得方法、コンクリート中性化分布特性取得装置、コンクリート中性化分布取得装置およびプログラムに関する。

コンクリートの中性化は、本来アルカリ性であるコンクリートが空気中の二酸化炭素に反応して中性になっていく現象であり、一般にコンクリート表面から内部へ向かって中性化が進行する。中性化が進むことで鉄筋の腐食環境がより厳しくなり、かぶりコンクリートのはく離やはく落が生じる場合がある。このため、中性化の進行状況を把握することが重要である。

コンクリートの中性化深さに関連して幾つかの研究が行われている。
例えば、非特許文献１では、鉄道コンクリート高架橋の各部分について中性化深さの測定結果が提示され、中性化深さの推定方法が提案されている。
また、非特許文献２では、鉄道コンクリート高架橋のスラブ下面について中性化深さの測定結果が示され、中性化深さのばらつきについて考察されている。

谷村幸裕、他３名、「鉄道ＲＣラーメン高架橋の中性化に関する耐久性照査法の適用に関する研究」、土木学会論文集、２００４年５月、No.760/V-63、p.147-157 松橋宏治、他３名、「ＲＣ高架橋スラブ下面の中性化深さ分布に関する一考察」、第６０回土木学会年次学術講演会講演概要集第５部、２００５年、Vol.60、5-213、p.425-426

コンクリートの中性化深さを測定する際、コンクリート内部について測定を行う必要があるため、例えばドリルで穴を空けるなどコンクリートの一部を除去して測定が行われる。このため、現用のコンクリート構造物において、多くの箇所について中性化深さを実測することは現実的でない。
中性化深さを測定していない箇所について中性化深さを把握するためには、他の箇所における測定結果から推定する必要がある。この際、中性化深さの推定を高精度に行うために、測定箇所と非測定箇所とにおける中性化深さの関連性を把握し、推定に反映させることが望ましい。しかしながら、かかる関連性を充分に把握できる技術は提案されていない。

例えば、中性化深さの測定箇所と、非測定箇所である推定対象箇所とが近接する場合、これら２点における中性化深さは類似する（値が近い）と考えられる。これに対して、例えば、測定箇所にて得られた中性化深さにランダムな深さを加算して、推定対象箇所における中性化深さを推定した場合、中性化深さが類似することが反映されず、実際以上にばらつきが生じる可能性がある。これにより、実際以上に中性化が進行していると推定するなど、コンクリート構造物の耐用年数を適切に評価できない可能性がある。

本発明は、中性化深さの測定箇所と非測定箇所との、中性化深さの関連性を把握することのできる、コンクリート中性化分布特性取得方法、コンクリート中性化分布取得方法、コンクリート中性化分布特性取得装置、コンクリート中性化分布取得装置およびプログラムを提供する。

本発明の一態様によるコンクリート中性化分布特性取得方法は、コンクリートの中性化深さを、直線状に所定間隔毎に複数個所測定して得られる中性化深さの系列を取得する中性化深さ取得ステップと、前記中性化深さの系列から、中性化速度係数の系列を求める中性化速度係数取得ステップと、前記中性化速度係数の系列をフーリエ変換して、一次元のパワースペクトルを求めるパワースペクトル取得ステップと、前記一次元のパワースペクトルを表す式を求める定式化ステップと、前記一次元のパワースペクトルを表す式を、二次元のパワースペクトルを表す式に拡張する式拡張ステップと、を有する。

前記中性化深さ取得ステップでは、前記コンクリートを帯状に削り、断面における中性化深さを前記所定間隔毎に測定するようにしてもよい。

前記式拡張ステップでは、前記コンクリートの中性化深さの分布特性が前記直線の方向と当該直線に直交する方向とで同様として、前記一次元のパワースペクトルを表す式を、前記二次元のパワースペクトルを表す式に拡張するようにしてもよい。

本発明の他の一態様によるコンクリート中性化分布取得方法は、上述したコンクリート中性化分布特性取得方法にて得られた二次元のパワースペクトルを表す式に、ランダムな位相を設定して逆フーリエ変換することで、中性化速度係数の二次元分布を求める中性化速度係数二次元分布取得ステップを有する。

本発明の他の一態様によるコンクリート中性化分布特性取得装置は、コンクリートの中性化深さを、直線状に所定間隔毎に複数個所測定して得られる中性化深さの系列を取得する中性化深さ取得部と、前記中性化深さの系列から、中性化速度係数の系列を求める中性化速度係数取得部と、前記中性化速度係数の系列をフーリエ変換して、一次元のパワースペクトルを求めるパワースペクトル取得部と、前記一次元のパワースペクトルを表す式を求める定式化部と、前記一次元のパワースペクトルを表す式を、二次元のパワースペクトルを表す式に拡張する式拡張部と、を具備する。

本発明の他の一態様によるコンクリート中性化分布取得装置は、コンクリートの中性化深さを、直線状に所定間隔毎に複数個所測定して得られる中性化深さの系列を取得する中性化深さ取得部と、前記中性化深さの系列から、中性化速度係数の系列を求める中性化速度係数取得部と、前記中性化速度係数の系列をフーリエ変換して、一次元のパワースペクトルを求めるパワースペクトル取得部と、前記一次元のパワースペクトルを表す式を求める定式化部と、前記一次元のパワースペクトルを表す式を、二次元のパワースペクトルを表す式に拡張する式拡張部と、前記二次元のパワースペクトルを表す式に、ランダムな位相を設定して逆フーリエ変換することで、中性化速度係数の二次元分布を求める中性化速度係数二次元分布取得部と、を具備する。

本発明の他の一態様によるプログラムは、コンピュータに、コンクリートの中性化深さを、直線状に所定間隔毎に複数個所測定して得られる中性化深さの系列を取得する中性化深さ取得ステップと、前記中性化深さの系列から、中性化速度係数の系列を求める中性化速度係数取得ステップと、前記中性化速度係数の系列をフーリエ変換して、一次元のパワースペクトルを求めるパワースペクトル取得ステップと、前記一次元のパワースペクトルを表す式を求める定式化ステップと、前記一次元のパワースペクトルを表す式を、二次元のパワースペクトルを表す式に拡張する式拡張ステップと、を実行させるためのプログラムである。

本発明によれば、中性化深さの測定箇所と非測定箇所との、中性化深さの関連性を把握することができる。

コンクリート中性化の例を示す説明図である。 本発明の一実施形態におけるコンクリート中性化分布特性取得方法の処理手順の例を示すフローチャートである。 同実施形態において、コンクリートを削る箇所の例を示す説明図である。 同実施形態における中性化深さの測定結果の例を示すグラフである。 同実施形態において、中性化速度係数の系列をフーリエ変換して得られる、一次元のパワースペクトルの例を示すグラフである。 同実施形態における、二次元の式で表されるパワースペクトルの例を示すグラフである。 同実施形態において、式（１）から得られる中性化速度係数の系列の例を示すグラフである。 同実施形態において、式（２）に基づく二次元の中性化速度分布から得られるパワースペクトルの例を示すグラフである。 本実施形態におけるコンクリート中性化分布取得方法の処理手順の例を示すフローチャートである。 同実施形態における中性化速度係数平均値取得方法の処理手順の例を示すフローチャートである。 同実施形態におけるコンクリート中性化分布特性取得装置の機能構成を示す概略ブロック図である。 同実施形態におけるコンクリート中性化分布取得装置の機能構成を示す概略ブロック図である。

以下、本発明の実施形態を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
まず、図１を参照して、分布特性の取得対象であるコンクリート中性化について説明する。

図１は、コンクリート中性化の例を示す説明図である。
同図において、領域Ａ１１は、中性化している領域を示し、領域Ａ１２は、中性化していない（アルカリ性の）領域を示す。領域Ａ１１の側がコンクリートの表面側、領域Ａ１２の側がコンクリートの内側である。
中性化の有無は、例えば、コンクリートにフェノールフタレイン溶液を散布して変色の有無によって把握することができる。フェノールフタレイン溶液が赤くなった部分がアルカリ性の領域であり、無色の領域が中性化している領域である。

また、線Ｌ１１は、中性化フロントを示す。ここでいう中性化フロントとは、中性化している領域と中性化していない領域との境界であり、図１の例では、領域Ａ１１と領域Ａ１２との境界である。また、コンクリートの表面から中性化フロントまでの距離を中性化深さと称する。
同一のコンクリートであっても場所によって中性化深さが異なり、一般には、中性化フロントは平面形状にはならない（断面において、直線形状にはならない）。一方、同一のコンクリートにおいて近接する箇所では、ある程度同様の中性化深さとなっている。これにより、一般には、中性化フロントは波打つ面（断面において、図１の例のように波打つ線）の形状となる。例えば、打設時のコンクリートの品質や、締固めの状況や、日商条件や、水の影響等により、中性化フロントは、平面ではなく波打つ面となる。
以下では、中性化フロントの波打つ特性を分布特性と称する。

図２は、本発明の一実施形態におけるコンクリート中性化分布特性取得方法の処理手順の例を示すフローチャートである。同図の処理を人が行うようにしてもよいし、後述するコンクリート中性化分布特性取得装置が、自動的にあるいは半自動的に同図の処理を行うようにしてもよい。ここでは、人（作業者）が同図の処理を行う場合を例に説明する。
また、本実施形態では、鉄道高架橋を対象とする場合を例に説明するが、これに限らず様々なコンクリート構造物に本実施形態を適用可能である。

図２の処理において作業者は、コンクリートの中性化深さを、直線状に所定間隔毎に複数個所測定して得られる中性化深さの系列を取得する（ステップＳ１０１）。ステップＳ１０１は、中性化深さ取得ステップの一例に該当する。
ステップＳ１０１で取得するデータは、中性化分布特性の取得対象となっているコンクリート構造物自体のデータであることが好ましいが、同様の中性化が見込まれるコンクリート構造物のデータであってもよい。例えば、ステップＳ１０１において、環境条件が中性化分布特性の取得対象と同様、かつ、同形式のコンクリート構造物のデータを、作業者が取得するようにしてもよい。
測定にてデータを取得する場合、例えば、コンクリートを少なくとも１方向に帯状に削り、断面（コンクリート表面から内部へと向かう面）における中性化深さを、所定間隔毎に測定することが考えられる。

図３は、コンクリートを削る箇所の例を示す説明図である。同図において、同図の例では、鉄道構造物におけるスラブ部材のかぶりコンクリートについて、長さ方向（同図の横方向）に１本、および、幅方向（同図の縦方向）に３本、帯状に削る。具体的には、領域Ａ２１のかぶりコンクリートを削る。

かぶりコンクリートを削る際、中性化深さの測定精度を高めるため、例えば最初にコンクリートカッターで、目印となる切り目を帯の両側に入れ、切り目の間をドリル等で削ることが考えられる。
また、帯の形状は、幅２００ミリメートル（ｍｍ）以下、長さ１０００ミリメートル程度が望ましい。帯の幅を狭くすることで、コンクリートを削る面積を狭くすることができる。また、帯の幅が狭いほど、２つの断面の距離が近くなるので、これら２つの断面の両方で中性化深さを測定することで、より細かい分布特性が得られる。
また、帯の長さは、中性化フロントの形状を把握するために必要なサンプリング数のデータを得られる長さである必要がある。

中性化深さの測定間隔（サンプリング間隔）は、例えば、鉄筋の間隔に応じて１００ミリメートル〜１２５ミリメートル以下とする。中性化深さの測定方法としては、例えば、フェノールフタレイン溶液を散布した断面を、指金など長さがわかるものと共にデジタルカメラで撮像し、デジタル画像上で中性化深さを測る方法が考えられる。

図４は、中性化深さの測定結果の例を示すグラフである。同図は、図３の例における中性化深さの測定値を示している。同図の例、図３に示す中間スラブを総メッシュ数２０５１のメッシュに分割し、領域Ａ２１に含まれる２３９のメッシュについて中性化深さを測定している。
図４のグラフのＸ軸は、図３における横方向に対応する。Ｙ軸は、図３における縦方向に対応する。Ｚ軸は、中性化深さの測定値を示す。

ステップＳ１０１の後、作業者は、得られた中性化深さの系列を、構造物の共用年数の平方根で除算する（ルートｔ則）ことで、中性化の進行状況を示す係数である中性化速度係数の系列に変換する（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２は、中性化速度係数取得ステップの一例に該当する。

次に、作業者は、得られた中性化速度係数の系列をフーリエ変換して、空間周波数に対する一次元のパワースペクトルを求める（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３は、パワースペクトル取得ステップの一例に該当する。ここでいう空間周波数は、単位長当たりの波数である。また、ここでいうパワースペクトルは、周波数毎の波形の分布である。
このようにパワースペクトルを算出することで、空間周波数と、当該空間周波数の変動の大きさとの関係を把握できる。

そして、作業者は、得られた一次元のパワースペクトルを表す式を求める（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０４は、定式化ステップの一例に該当する。
例えば、ステップＳ１０１において、中間スラブと張出スラブとで併せて１３本の直線の各々について、所定間隔毎に中性化深さを測定しておく。そして、作業者は、得られた測定結果に基づき、累乗近似により両対数グラフ上での傾きを算出する。
さらに、作業者は、安全側として超過確率５パーセント（％）となるように両対数グラフでの切片を求める。

図５は、中性化速度係数の系列をフーリエ変換して得られる、一次元のパワースペクトルの例を示すグラフである。同図のグラフは両対数グラフとなっており、横軸は空間周波数を示し、縦軸はパワースペクトル密度を示す。ここでいうパワースペクトル密度は、パワースペクトルを単位面積で規格化した値（単位面積当たりのパワースペクトル）である。

図５の各点は、測定データから得られる中性化速度係数の系列をフーリエ変換して得られるパワースペクトルを示す。
線Ｌ２１は、各点を累乗近似して得られる直線である。線Ｌ２２は、上限（超過確率）５パーセントの信頼曲線を示す。線Ｌ２１やＬ２２の示すスペクトルの傾きが、分布特性に相当する。同図のスペクトルでは、線Ｌ２１やＬ２２は右肩下がりであり、空間周波数が小さければ小さいほど大きくなっているので、長い波ほど多く含まれている。
線Ｌ２２に基づいて、例えば、ある空間周波数ｆ［ｍｍ^−１］中性化速度係数の系列のパワースペクトルｙ［１／ｍｍ^−１］を、式（１）のように定式化する。

次に、作業者は、一次元のパワースペクトルを表す式を、二次元のパワースペクトルを表す式に拡張する（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０５は、式拡張ステップの一例に該当する。
ここで、中間スラブや張出しスラブについて行った調査では、橋軸と橋軸直角方向とでパワースペクトルに大きな相違は確認されなかった。このような対象物の場合、コンクリートの中性化深さの分布特性が、ステップＳ１０１で中性化深さを測定した直線の方向と、当該直線に直交する方向とで同様と仮定することが考えられる。そして、円柱座標系を適用して、一次元のパワースペクトルを表す式を、二次元のパワースペクトルを表す式に拡張することが考えられる。
このとき、縦方向の空間周波数ｆ_１［ｍｍ^−１］および横方向ｆ_２［ｍｍ^−１］でのパワースペクトルｙ［１／ｍｍ^−１］は、式（２）のように定式化することができる。

図６は、二次元の式で表されるパワースペクトルの例を示すグラフである。同図のＸ軸は橋軸方向の空間周波数を示す。Ｙ軸は橋軸直角方向の空間周波数を示す。Ｚ軸は、パワースペクトルを示す。また、同図の曲面は、式（２）と係数違いの式（３）にて表される平面を示す。

ステップＳ１０５の後、図２の処理を終了する。
ここで、測定から得られた中性化速度係数の系列をフーリエ変換して得られる位相を、式（１）の位相として導入し、逆フーリエ変換で中性化速度係数の系列に戻す。この系列と、上記の測定から得られた中性化速度係数の系列とを比較することで、式（１）の傾向が実態調査データの傾向と整合しているか否かを確認することができる。
図７は、式（１）から得られる中性化速度係数の系列の例を示すグラフである。同図の例は、鉄道高架橋について橋軸方向に中性化深さの測定を行っている。

同図の横軸は橋軸方向の距離を示し、縦軸は中性化速度係数を示す。また、線Ｌ３１は、実測データから得られた中性化速度係数の系列を示す。線Ｌ３２は、当該実測データによる位相を式（１）に導入し逆フーリエ変換して得られた中性化速度係数の系列を示す。
図７を参照すると、式（１）から得られたデータ（線Ｌ３２）では、実測から得られたデータ（線Ｌ３１）とほぼ同様の傾向でわずかにばらつきが大きく安全側な中性化速度係数が得られている。これにより、式（１）が実態調査データの傾向と整合していることを確認できた。

また、式（２）で表される中性化速度係数の二次元分布特性が実現象と整合的か否かは、測定から得られた中性化速度係数の系列と比較することで、検証することができる。
具体的には、まず、式（２）にランダムな位相を導入し逆フーリエ変換することで、対象物（例えばスラブ）における二次元の中性化速度係数分布を算出する。
そして、得られた二次元の中性化速度係数分布から任意の直線上におけるデータを抽出してパワースペクトルを求め、実態調査データと比較することで、式（２）から得られた二次元の中性化速度係数分布の空間的特徴と実体調査データの空間的特徴とが整合的であるか否かを確認する。

図８は、式（２）に基づく二次元の中性化速度分布から得られるパワースペクトルの例を示すグラフである。同図の横軸は波数を示し、縦軸はパワースペクトル密度を示す。
また、同図の各点は、測定データから得られるパワースペクトル密度を示し、線Ｌ４１は、波数毎のパワースペクトル密度の平均値を示す。線Ｌ４２は、式（２）から得られるパワースペクトル密度を示す。
図８を参照すると、線Ｌ２２は、測定データのほぼ上限となっており、式（２）で表される中性化速度係数の二次元分布特性が実現象と整合的であることを確認できた。

上記のように、式（２）に位相を与えて逆フーリエ変換することで、二次元の中性化速度係数分布を得られる。このように、本手法をコンクリート中性化速度係数分布首都置く方法として用いることができる。
図９は、本実施形態におけるコンクリート中性化分布取得方法の処理手順の例を示すフローチャートである。図２の場合と同様、ここでは、人（作業者）が同図の処理を行う場合を例に説明する。

同図のステップＳ２０１〜Ｓ２０５は、図２のステップＳ１０１〜Ｓ１０５と同様である。ステップＳ２０５の後、作業者は、ステップＳ２０５で得られた二次元のパワースペクトルを表す式に、ランダムに位相を設定する（ステップＳ２０６）。
そして、作業者は、位相を設定された式を逆フーリエ変換し、対象物の各位置における中性化速度係数のばらつき（平均値との差）を取得する（ステップＳ２０７）。

また、作業者は、中性化速度係数の平均値を取得する（ステップＳ２０８）。
図１０は、中性化速度係数平均値取得方法の処理手順の例を示すフローチャートである。作業者は、図９のステップＳ２０８において、図１０の処理を行う。
図１０の処理において、作業者は、まず、実橋データの有無を判定する（ステップＳ３０１）。

実橋データがあると判定した場合（ステップＳ３０１：ＹＥＳ）、作業者は、実橋データから中性化速度係数の平均値を取得する（ステップＳ３０２）。ステップＳ３０２の後、図１０の処理を終了して図９の処理へ戻る。
一方、実橋データがないと判定した場合（ステップＳ３０１：ＮＯ）、作業者は、環境条件が中性化分布特性の取得対象と同様、かつ、同形式のコンクリート構造物の中性化速度係数より、実橋における中性化速度係数の平均値を推定する（ステップＳ３０３）。ステップＳ３０３の後、図１０の処理を終了して図９の処理へ戻る。

図９に戻って、ステップＳ２０８の後、作業者は、中性化速度係数の平均値および各位置における平均値からのばらつきに基づいて、二次元の中性化速度係数分布（各位置における中性化速度係数）を求める（ステップＳ２０９）。ステップＳ２０６〜Ｓ２０９の組み合わせは、中性化速度係数二次元分布取得ステップの一例に該当する。
ステップＳ２０９の後、図９の処理を終了する。

以上のように、本実施形態のコンクリート中性化分布特性取得方法では、コンクリートの中性化深さを直線状に所定間隔毎に複数個所測定して得られる中性化深さの系列を取得し、中性化深さの系列から、中性化速度係数の系列を求める。そして、中性化速度係数の系列をフーリエ変換して、一次元のパワースペクトルを求める。さらに、一次元のパワースペクトルを表す式を求め、一次元のパワースペクトルを表す式を、二次元のパワースペクトルを表す式に拡張する。
これにより、本実施形態のコンクリート中性化分布特性取得方法では、測定データに基づいて、測定箇所以外の箇所も含む二次元のパワースペクトルを得られる。この点において、本実施形態のコンクリート中性化分布特性取得方法では、中性化深さの測定箇所と非測定箇所との、中性化深さの関連性を把握することができる。

また、コンクリートの中性化深さの測定では、コンクリートを帯状に削り、断面における中性化深さを所定間隔毎に測定する。
これにより、断面にフェノールフタレイン溶液等の薬品を散布して中性化フロントまでの距離を測るという簡単な処理で、直線上に並ぶ測定箇所におけるコンクリート中性化深さの系列を取得できる。

また、一次元のパワースペクトルを表す式を、二次元のパワースペクトルを表す式に拡張する際、コンクリートの中性化深さの分布特性が、コンクリートの中性化深さを測定した直線の方向と当該直線に直交する方向とで同様とする。
これにより、例えば円柱座標系を用いるなど一次元から二次元への座標変換で二次元のパワースペクトルを表す式を得られる。

また、本実施形態のコンクリート中性化分布取得方法では、二次元のパワースペクトルを表す式に、ランダムな位相を設定して逆フーリエ変換する。
これにより、本実施形態のコンクリート中性化分布取得方法では、中性化速度係数の二次元分布を求めることができる。

なお、コンクリート中性化分布特性取得装置、または、コンクリート中性化分布取得装置が、本実施形態の処理を行うようにしてもよい。
図１１は、本実施形態におけるコンクリート中性化分布特性取得装置の機能構成を示す概略ブロック図である。同図において、コンクリート中性化分布特性取得装置１００は、中性化深さ取得部１１０と、出力部１２０と、記憶部１８０と、制御部１９０とを具備する。制御部１９０は、中性化速度係数取得部１９１と、パワースペクトル取得部１９２と、定式化部１９３と、式拡張部１９４とを具備する。

コンクリート中性化分布特性取得装置１００は、コンクリート中性化深さの測定データを取得して、二次元のコンクリート中性化分布特性を算出する。コンクリート中性化分布特性取得装置１００は、例えばコンピュータを用いて構成される。
中性化深さ取得部１１０は、コンクリートの中性化深さを、直線状に所定間隔毎に複数個所測定して得られる中性化深さの系列を取得する。例えば中性化深さ取得部１１０は、キーボードやマウス等の入力デバイスを有し、中性化深さ系列データのユーザ入力を受ける。あるいは、中性化深さ取得部１１０が、通信回路を有して中性化深さ系列データを他機器から受信するなど、ユーザ入力以外の方法で中性化深さ系列データを取得するようにしてもよい。

出力部１２０は、コンクリート中性化分布特性取得装置１００の処理結果であるコンクリート中性化分布特性を出力する。例えば、出力部１２０は、液晶パネルなどの表示画面を有し、コンクリート中性化分布特性を表示する。あるいは、出力部１２０が通信回路を備えてコンクリート中性化分布特性を他機器に送信するなど、画面表示以外の方法で出力するようにしてもよい。
記憶部１８０は、コンクリート中性化分布特性取得装置１００が有する記憶デバイスを用いて構成され、各種データを記憶する。特に、記憶部１８０は、中性化深さ取得部１１０が取得するコンクリート中性化深さの測定データを記憶する。

制御部１９０は、コンクリート中性化分布特性取得装置１００の各部を制御して各種機能を実行する。制御部１９０は、例えば、コンクリート中性化分布特性取得装置１００の有するＣＰＵ（Central Processing Unit、中央処理装置）が記憶部１８０からプログラムを読み出して実行することで実現される。
中性化速度係数取得部１９１は、中性化深さ取得部１１０が取得した中性化深さの系列から、中性化速度係数の系列を求める。当該処理は、図１のステップＳ１０２に対応する。

パワースペクトル取得部１９２は、中性化速度係数取得部１９１が取得した中性化速度係数の系列をフーリエ変換して、一次元のパワースペクトルを求める。当該処理は、図１のステップＳ１０３に対応する。
定式化部１９３は、パワースペクトル取得部１９２が取得した一次元のパワースペクトルを表す式を求める。例えば、定式化部１９３は、式（１）において係数が未定となっているテンプレートを予め記憶しておき、当該テンプレートの係数を決定することで、一次元のパワースペクトルを表す式を取得する。
定式化部１９３が行う処理は、図１のステップＳ１０４に対応する。

式拡張部１９４は、定式化部１９３が取得した一次元のパワースペクトルを表す式を、二次元のパワースペクトルを表す式に拡張する。特に、式拡張部１９４は、コンクリートの中性化深さの分布特性が、測定の行われた直線の方向と当該直線に直交する方向とで同様として、一次元のパワースペクトルを表す式を、二次元のパワースペクトルを表す式に拡張する。
例えば、式拡張部１９４は、式（２）において係数が未定となっているテンプレートを予め記憶しておき、定式化部１９３が取得した係数を式（２）に設定することで、二次元のパワースペクトルを表す式を取得する。
式拡張部１９４が行う処理は、図１のステップＳ１０５に対応する。

かかる構成によりコンクリート中性化分布特性取得装置１００では、測定データに基づいて、測定箇所以外の箇所も含む二次元のパワースペクトルを得られる。この点において、コンクリート中性化分布特性取得装置１００では、中性化深さの測定箇所と非測定箇所との、中性化深さの関連性を把握することができる。

また、式拡張部１９４が行う、一次元のパワースペクトルを表す式を、二次元のパワースペクトルを表す式に拡張する処理では、コンクリートの中性化深さの分布特性が、コンクリートの中性化深さを測定した直線の方向と当該直線に直交する方向とで同様とする。
これにより、例えば円柱座標系を用いるなど一次元から二次元への座標変換で二次元のパワースペクトルを表す式を得られる。

図１２は、本実施形態におけるコンクリート中性化分布取得装置の機能構成を示す概略ブロック図である。同図において、コンクリート中性化分布取得装置２００は、中性化深さ取得部１１０と、出力部１２０と、記憶部１８０と、制御部２９０とを具備する。制御部２９０は、中性化速度係数取得部１９１と、パワースペクトル取得部１９２と、定式化部１９３と、式拡張部１９４と、中性化速度係数二次元分布取得部２９５とを具備する。
同図において、図１１の各部に対応して同様の機能を有する部分には、同一の符号（１１０、１２０、１８０、１９１、１９２、１９３）を付して説明を省略する。

コンクリート中性化分布取得装置２００は、コンクリート中性化深さの測定データを取得して、二次元のコンクリート中性化分布を算出する。コンクリート中性化分布取得装置２００は、例えばコンピュータを用いて構成される。
制御部２９０は、コンクリート中性化分布取得装置２００の各部を制御して各種機能を実行する。制御部２９０は、例えば、コンクリート中性化分布取得装置２００の有するＣＰＵが記憶部１８０からプログラムを読み出して実行することで実現される。

中性化速度係数二次元分布取得部２９５は、式拡張部１９４が取得した二次元のパワースペクトルを表す式に、ランダムな位相を設定して逆フーリエ変換することで、中性化速度係数の二次元分布を求める。中性化速度係数二次元分布取得部２９５が行う処理は、図９のステップＳ２０６〜Ｓ２０９に対応する。
かかる構成によりコンクリート中性化分布取得装置２００では、中性化速度係数の二次元分布を求めることができる。

なお、制御部１９０や２９０の全部または一部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

１００ コンクリート中性化分布特性取得装置
１１０ 中性化深さ取得部
１２０ 出力部
１８０ 記憶部
１９０、２９０ 制御部
１９１ 中性化速度係数取得部
１９２ パワースペクトル取得部
１９３ 定式化部
１９４ 式拡張部
２００ コンクリート中性化分布取得装置
２９５ 中性化速度係数二次元分布取得部

Claims (7)

1. コンクリートの中性化深さを、直線状に所定間隔毎に複数個所測定して得られる中性化深さの系列を取得する中性化深さ取得ステップと、
   前記中性化深さの系列から、中性化速度係数の系列を求める中性化速度係数取得ステップと、
   前記中性化速度係数の系列をフーリエ変換して、一次元のパワースペクトルを求めるパワースペクトル取得ステップと、
   前記一次元のパワースペクトルを表す式を求める定式化ステップと、
   前記一次元のパワースペクトルを表す式を、二次元のパワースペクトルを表す式に拡張する式拡張ステップと、
   を有するコンクリート中性化分布特性取得方法。
2. 前記中性化深さ取得ステップでは、前記コンクリートを帯状に削り、断面における中性化深さを前記所定間隔毎に測定する、請求項１に記載のコンクリート中性化分布特性取得方法。
3. 前記式拡張ステップでは、前記コンクリートの中性化深さの分布特性が前記直線の方向と当該直線に直交する方向とで同様として、前記一次元のパワースペクトルを表す式を、前記二次元のパワースペクトルを表す式に拡張する、請求項１または請求項２に記載のコンクリート中性化分布特性取得方法。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載のコンクリート中性化分布特性取得方法にて得られた二次元のパワースペクトルを表す式に、ランダムな位相を設定して逆フーリエ変換することで、中性化速度係数の二次元分布を求める中性化速度係数二次元分布取得ステップを有するコンクリート中性化分布取得方法。
5. コンクリートの中性化深さを、直線状に所定間隔毎に複数個所測定して得られる中性化深さの系列を取得する中性化深さ取得部と、
   前記中性化深さの系列から、中性化速度係数の系列を求める中性化速度係数取得部と、
   前記中性化速度係数の系列をフーリエ変換して、一次元のパワースペクトルを求めるパワースペクトル取得部と、
   前記一次元のパワースペクトルを表す式を求める定式化部と、
   前記一次元のパワースペクトルを表す式を、二次元のパワースペクトルを表す式に拡張する式拡張部と、
   を具備するコンクリート中性化分布特性取得装置。
6. コンクリートの中性化深さを、直線状に所定間隔毎に複数個所測定して得られる中性化深さの系列を取得する中性化深さ取得部と、
   前記中性化深さの系列から、中性化速度係数の系列を求める中性化速度係数取得部と、
   前記中性化速度係数の系列をフーリエ変換して、一次元のパワースペクトルを求めるパワースペクトル取得部と、
   前記一次元のパワースペクトルを表す式を求める定式化部と、
   前記一次元のパワースペクトルを表す式を、二次元のパワースペクトルを表す式に拡張する式拡張部と、
   前記二次元のパワースペクトルを表す式に、ランダムな位相を設定して逆フーリエ変換することで、中性化速度係数の二次元分布を求める中性化速度係数二次元分布取得部と、
   を具備するコンクリート中性化分布取得装置。
7. コンピュータに、
   コンクリートの中性化深さを、直線状に所定間隔毎に複数個所測定して得られる中性化深さの系列を取得する中性化深さ取得ステップと、
   前記中性化深さの系列から、中性化速度係数の系列を求める中性化速度係数取得ステップと、
   前記中性化速度係数の系列をフーリエ変換して、一次元のパワースペクトルを求めるパワースペクトル取得ステップと、
   前記一次元のパワースペクトルを表す式を求める定式化ステップと、
   前記一次元のパワースペクトルを表す式を、二次元のパワースペクトルを表す式に拡張する式拡張ステップと、
   を実行させるためのプログラム。