JP2018036278A - コンクリートの目的元素の拡散係数の推定方法、推定装置及び推定プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
鉄筋コンクリートの主な劣化要因の一つとして、炭酸化が挙げられる。コンクリートにおける炭酸化とは、コンクリートに二酸化炭素が吸収されることにより、コンクリート内で炭酸カルシウムが増加する現象である。炭酸化によってコンクリートのpH値がアルカリ性から中性を呈するようになり、アルカリ性が無くなると中性化と呼ばれる状態になる。したがって、中性化が生じる場合には、必ず炭酸化が伴う。そして、中性化を起こしたコンクリートは鉄筋腐食が生じ、耐力低下が生じる。
鉄筋コンクリートの主な劣化要因の一つとして、また、海水中の塩分の浸透による鉄筋腐食が挙げられる。鉄筋コンクリートにおける塩分浸透を定量的に評価する指標として、見かけの拡散係数が挙げられる。見かけの拡散係数を得ることにより、鉄筋コンクリート内を塩分が浸透する速度を知ることができ、当該速度に基づいて、塩分が鉄筋に到達して鉄筋腐食が生じるまでの時間を予測することによって塩害の評価を行うことが可能である。
Co:コンクリート表面での元素濃度[kg/m3],
erf:誤差関数,
z :コンクリート表面からの深さ[m],
Da:見かけの拡散係数[m2/s],
t :塩害環境に暴露された期間[s] をそれぞれ表す。
Io:コンクリート表面での塩素若しくはナトリウムの発光強度から
Ibを差し引いた発光強度[任意単位],
erf:誤差関数,
z :供試体軸心方向位置[m],
Da:見かけの拡散係数[m2/s],
t :塩害環境に暴露された期間[s],
Ib:塩素若しくはナトリウム濃度が一定となる(ゼロを含む)
供試体軸心方向位置における発光強度[任意単位] をそれぞれ表す。
図1から図3に、本発明のコンクリートの炭酸化有無の判定方法、判定装置及び判定プログラム、並びに、コンクリートの炭酸化範囲の推定方法、推定装置及び推定プログラムの実施形態の一例を示す。
1)炭素の発光強度がカルシウムの発光強度よりも大きい。
2)炭素の発光強度とカルシウムの発光強度との組み合わせ(データの点)が回帰直線の信頼帯に入っていない。
次に、図4及び図5に、本発明のコンクリートの目的元素の拡散係数の推定方法、推定装置及び推定プログラムの実施形態の一例を示す。
Io:コンクリート表面での塩素若しくはナトリウムの発光強度から
Ibを差し引いた発光強度[任意単位],
erf:誤差関数,
z :供試体軸心方向位置[m],
Da:見かけの拡散係数[m2/s],
t :塩害環境に暴露された期間[s],
Ib:塩素若しくはナトリウム濃度が一定となる(ゼロを含む)
供試体軸心方向位置における発光強度[任意単位] をそれぞれ表す。
Io:コンクリート表面での塩素若しくはナトリウムの発光強度から
Ibを差し引いた発光強度[任意単位],
erf:誤差関数,
z :コンクリート表面からの深さ[m],
Da:見かけの拡散係数[m2/s],
t :塩害環境に暴露された期間[s],
Ib:塩素若しくはナトリウム濃度が一定となる(ゼロを含む)
供試体軸心方向位置における発光強度[任意単位] をそれぞれ表す。
17 炭酸化範囲の推定プログラム
30 拡散係数の推定装置
37 拡散係数の推定プログラム
Claims (9)
- コンクリート供試体の複数の供試体軸心方向位置における発光スペクトルが計測され、この発光スペクトルに基づいて特定された炭素の発光強度とカルシウムの発光強度との間の関係を表す回帰直線の式が算定されると共に前記回帰直線の信頼帯が算出され、前記炭素の発光強度が前記カルシウムの発光強度よりも大きく且つ前記炭素の発光強度と前記カルシウムの発光強度との組み合わせが前記回帰直線の信頼帯に入っていない計測点では炭酸化が生じていると判定されることを特徴とするコンクリートの炭酸化有無の判定方法。
- コンクリート供試体の複数の供試体軸心方向位置において計測された発光スペクトルに基づいて特定された炭素の発光強度及びカルシウムの発光強度と前記供試体軸心方向位置との組み合わせデータを記憶装置から読み込む手段と、前記組み合わせデータを用いて前記炭素の発光強度と前記カルシウムの発光強度との間の関係を表す回帰直線の式を算定する手段と、前記回帰直線の信頼帯を算出する手段と、前記炭素の発光強度が前記カルシウムの発光強度よりも大きく且つ前記炭素の発光強度と前記カルシウムの発光強度との組み合わせが前記回帰直線の信頼帯に入っていない計測点では炭酸化が生じていると判定する手段とを有することを特徴とするコンクリートの炭酸化有無の判定装置。
- コンクリート供試体の複数の供試体軸心方向位置において計測された発光スペクトルに基づいて特定された炭素の発光強度及びカルシウムの発光強度と前記供試体軸心方向位置との組み合わせデータを記憶装置から読み込む手段、前記組み合わせデータを用いて前記炭素の発光強度と前記カルシウムの発光強度との間の関係を表す回帰直線の式を算定する手段、前記回帰直線の信頼帯を算出する手段、前記炭素の発光強度が前記カルシウムの発光強度よりも大きく且つ前記炭素の発光強度と前記カルシウムの発光強度との組み合わせが前記回帰直線の信頼帯に入っていない計測点では炭酸化が生じていると判定する手段としてコンピュータを機能させるためのコンクリートの炭酸化有無の判定プログラム。
- コンクリート供試体の複数の供試体軸心方向位置における発光スペクトルが計測され、この発光スペクトルに基づいて特定された炭素の発光強度とカルシウムの発光強度との間の関係を表す回帰直線の式が算定されると共に前記回帰直線の信頼帯が算出され、前記炭素の発光強度が前記カルシウムの発光強度よりも大きく且つ前記炭素の発光強度と前記カルシウムの発光強度との組み合わせが前記回帰直線の信頼帯に入っていない計測点では炭酸化が生じていると判定され、当該判定の結果を用いて前記供試体軸心方向位置別の前記炭酸化が生じている割合が算出されることを特徴とするコンクリートの炭酸化範囲の推定方法。
- コンクリート供試体の複数の供試体軸心方向位置において計測された発光スペクトルに基づいて特定された炭素の発光強度及びカルシウムの発光強度と前記供試体軸心方向位置との組み合わせデータを記憶装置から読み込む手段と、前記組み合わせデータを用いて前記炭素の発光強度と前記カルシウムの発光強度との間の関係を表す回帰直線の式を算定する手段と、前記回帰直線の信頼帯を算出する手段と、前記炭素の発光強度が前記カルシウムの発光強度よりも大きく且つ前記炭素の発光強度と前記カルシウムの発光強度との組み合わせが前記回帰直線の信頼帯に入っていない計測点では炭酸化が生じていると判定する手段と、前記判定の結果を用いて前記供試体軸心方向位置別の前記炭酸化が生じている割合を算出する手段とを有することを特徴とするコンクリートの炭酸化範囲の推定装置。
- コンクリート供試体の複数の供試体軸心方向位置において計測された発光スペクトルに基づいて特定された炭素の発光強度及びカルシウムの発光強度と前記供試体軸心方向位置との組み合わせデータを記憶装置から読み込む手段、前記組み合わせデータを用いて前記炭素の発光強度と前記カルシウムの発光強度との間の関係を表す回帰直線の式を算定する手段、前記回帰直線の信頼帯を算出する手段、前記炭素の発光強度が前記カルシウムの発光強度よりも大きく且つ前記炭素の発光強度と前記カルシウムの発光強度との組み合わせが前記回帰直線の信頼帯に入っていない計測点では炭酸化が生じていると判定する手段、前記判定の結果を用いて前記供試体軸心方向位置別の前記炭酸化が生じている割合を算出する手段としてコンピュータを機能させるためのコンクリートの炭酸化範囲の推定プログラム。
- コンクリート供試体の複数の供試体軸心方向位置における発光スペクトルが計測され、この発光スペクトルに基づいて特定された塩素若しくはナトリウムの発光強度と前記供試体軸心方向位置との組み合わせデータのうちコンクリートの中性化が生じていない計測点の組み合わせデータのみを用いて以下の数式1
Io:コンクリート表面での塩素若しくはナトリウムの発光強度から
Ibを差し引いた発光強度[任意単位],
erf:誤差関数,
z :供試体軸心方向位置[m],
Da:見かけの拡散係数[m2/s],
t :塩害環境に暴露された期間[s],
Ib:塩素若しくはナトリウム濃度が一定となる(ゼロを含む)
供試体軸心方向位置における発光強度[任意単位] をそれぞれ表す。
に示す方程式のフィッティングを行うことによって見かけの拡散係数Daが算定されることを特徴とするコンクリートの目的元素の拡散係数の推定方法。 - コンクリート供試体の複数の供試体軸心方向位置において計測された発光スペクトルに基づいて特定された塩素若しくはナトリウムの発光強度と前記供試体軸心方向位置との組み合わせデータを記憶装置から読み込む手段と、前記組み合わせデータのうちコンクリートの中性化が生じていない計測点の組み合わせデータのみを用いて以下の数式2
Io:コンクリート表面での塩素若しくはナトリウムの発光強度から
Ibを差し引いた発光強度[任意単位],
erf:誤差関数,
z :供試体軸心方向位置[m],
Da:見かけの拡散係数[m2/s],
t :塩害環境に暴露された期間[s],
Ib:塩素若しくはナトリウム濃度が一定となる(ゼロを含む)
供試体軸心方向位置における発光強度[任意単位] をそれぞれ表す。
に示す方程式のフィッティングを行うことによって見かけの拡散係数Daを算定する手段とを有することを特徴とするコンクリートの目的元素の拡散係数の推定装置。 - コンクリート供試体の複数の供試体軸心方向位置において計測された発光スペクトルに基づいて特定された塩素若しくはナトリウムの発光強度と前記供試体軸心方向位置との組み合わせデータを記憶装置から読み込む手段、前記組み合わせデータのうちコンクリートの中性化が生じていない計測点の組み合わせデータのみを用いて以下の数式3
Io:コンクリート表面での塩素若しくはナトリウムの発光強度から
Ibを差し引いた発光強度[任意単位],
erf:誤差関数,
z :供試体軸心方向位置[m],
Da:見かけの拡散係数[m2/s],
t :塩害環境に暴露された期間[s],
Ib:塩素若しくはナトリウム濃度が一定となる(ゼロを含む)
供試体軸心方向位置における発光強度[任意単位] をそれぞれ表す。
に示す方程式のフィッティングを行うことによって見かけの拡散係数Daを算定する手段としてコンピュータを機能させるためのコンクリートの目的元素の拡散係数の推定プログラム。
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