JP6061767B2 - コンクリート内部の剥離探査方法およびその装置 - Google Patents
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Description
図1(a)は、母材コンクリートに厚さ数十mmのPCMが接着されたコンクリート構造物において、母材コンクリートとPCMとの剥離状況を検査または測定する際に用いるコンクリート内部の剥離探査装置を示し、この剥離探査装置は、コンクリート表面10を打撃する打撃具としての鋼球11と、この打撃により発生する振動波形を検出して測定する加速度計12と、この加速度計12により検出して測定した測定波形を記録し以下に説明する演算処理をして剥離部の有無を評価する携帯可能な解析機能を備えた探査装置本体13とを具備している。この探査装置本体13は、表示部13aを有するパソコン機能部13bを一体的に備えている。
供試体による実験の概要は、長さ×幅が300mm×300mmで、厚さが20mm、52mm、102mmと異なるPCM板を供試体に用いた。これらのPCM板の中央位置を測定点として、直径10mm、15mm、20mmの鋼球11の打撃により発生する振動を測定した。この測定をPCM板がコンクリート供試体に密着していない状態と、超速硬性無機化合物を主成分とする止水材により密着している状態で実施した。コンクリート供試体は、形状が870mm×900mm×厚さ300mm、W/C=48.0%、材齢28日時の圧縮強度は、36.2N/mm2である。また、止水材は硬化時間15分〜35分タイプを使用し、PCM板をコンクリート供試体に接着させてから2時間後に測定した。
各条件での測定振動と周波数解析結果の一例を図2に、全周波数解析結果において、振幅が最大となった周波数fmaxを図3に示す。
図2に示した測定振動の時間経過による減衰に着目すると、密着前後で差があることが確認される。これは、たわみ振動は他の振動と比較して、振動の伝搬範囲が狭くエネルギー損失が小さくなることによるものと考えられる。そこで各測定条件での振幅加算値Ysを[数3]の式により算出して比較した。
実構造物における実験の概要を説明すると、前記供試体による測定結果より、PCMと母材コンクリートとが剥離していれば、たわみ18によるたわみ振動が発生し、周波数解析結果で振幅が最大となる周波数fmaxや振幅加算値Ysが変化することが確認された。これらを実構造物で検証するため、昭和40年代に建設され平成7年に下面増厚工法にて補強が行なわれた道路橋2橋(A橋およびB橋とする)で実験を行った。
上記の実験結果では、周波数解析結果で振幅が最大となる周波数fmaxや振幅加算値Ysが変化することが確認されたが、定量的な判定基準値を設定することはできていない。そこで、A橋およびB橋の部材厚さ、使用したPCMの材質、PCMの厚さ、そして、縦弾性波速度に大きな差が無いことから、2橋の全113点での測定値の統計処理により判定基準を設定した。全測定値のヒストグラム(度数分布図)と平均値m、標準偏差σの算出結果を図5、図6および表1に示す。
A橋の全測定点での周波数fmaxの測定結果および判定結果を、図7および表2に、A橋の全測定点での振幅加算値Ysの測定結果および判定結果を、図8および表3に示す。図7および表2が、周期(周波数、振動数)による比較であり、図8および表3が、測定波形の振幅に着目した比較である。
接着工法でのPCMと母材コンクリートとの剥離状況を、非破壊検査である衝撃弾性波法により確認する方法について検討した。得られた結果を以下に示す。
11 打撃具としての鋼球
12 加速度計
13 探査装置本体
14 縦弾性波
16 レイリー波
17 剥離部
18 たわみ
Claims (2)
- コンクリート構造物のコンクリート内部に剥離部が存在すると、たわみによるたわみ振動が発生し、コンクリート内部が健全な場合は縦弾性波やレイリー波が発生し、たわみ振動は、縦弾性波やレイリー波と比較して振幅値が大きい特性を利用するコンクリート内部の剥離探査方法であって、
コンクリート表面に打撃力を加えて、この打撃により発生する振動波形を測定して記録し、
この測定波形を振幅値の最大値の共通化により標準化し、
この標準化した測定波形の振幅値の絶対値を算出し、
一定時間内での上記絶対値を加算して振幅加算値を算出し、
この振幅加算値を基準値と比較して、この振幅加算値が基準値より大きくなるたわみ振動を抽出する場合に剥離があると評価する
ことを特徴とするコンクリート内部の剥離探査方法。 - コンクリート構造物のコンクリート内部に剥離部が存在すると、たわみによるたわみ振動が発生し、コンクリート内部が健全な場合は縦弾性波やレイリー波が発生し、たわみ振動は、縦弾性波やレイリー波と比較して振幅値が大きい特性を利用するコンクリート内部の剥離探査装置であって、
コンクリート表面を打撃する打撃具と、
この打撃により発生する振動波形を測定する加速度計と、
この加速度計により測定した測定波形を記録し、この測定波形を振幅値の最大値の共通化により標準化し、この標準化した測定波形の振幅値の絶対値を算出し、一定時間内での上記絶対値を加算して振幅加算値を算出し、この振幅加算値を基準値と比較して、この振幅加算値が基準値より大きくなるたわみ振動を抽出する場合に剥離があると評価する携帯可能な探査装置本体と
を具備したことを特徴とするコンクリート内部の剥離探査装置。
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