JP7629758B2 - Fixing jig and method for early detection of concrete deterioration using the same - Google Patents
Fixing jig and method for early detection of concrete deterioration using the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP7629758B2 JP7629758B2 JP2021036654A JP2021036654A JP7629758B2 JP 7629758 B2 JP7629758 B2 JP 7629758B2 JP 2021036654 A JP2021036654 A JP 2021036654A JP 2021036654 A JP2021036654 A JP 2021036654A JP 7629758 B2 JP7629758 B2 JP 7629758B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- concrete
- concrete specimen
- strain
- fixing
- fixture
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000004567 concrete Substances 0.000 title claims description 217
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 title claims description 58
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 52
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims description 25
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 30
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 24
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 24
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 claims description 6
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 claims description 5
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 37
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 5
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 5
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 229910001653 ettringite Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 2
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 2
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910001413 alkali metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 1
- 238000013135 deep learning Methods 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000011210 fiber-reinforced concrete Substances 0.000 description 1
- 230000009969 flowable effect Effects 0.000 description 1
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 229920006015 heat resistant resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011372 high-strength concrete Substances 0.000 description 1
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002986 polymer concrete Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000011513 prestressed concrete Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Description
本発明は、ラインセンサタイプのデジタル画像取得用スキャナー（全視野ひずみ計測装置）に装着する固定治具、およびこれを用いたコンクリートの劣化の早期検知方法に関する。 The present invention relates to a fixture that is attached to a line sensor type digital image acquisition scanner (full-field strain measurement device), and a method for early detection of concrete deterioration using the fixture.
コンクリートが劣化する要因として、アルカリシリカ反応（ＡＳＲ：Alkali-Silica-Reaction）、エトリンガイトの遅延生成（ＤＥＦ：Delayed Ettringite Formation）、凍結融解、乾燥収縮、および鉄筋の腐食等が挙げられる。これらのうち、アルカリシリカ反応は、反応性骨材中のシリカと、コンクリート中のアルカリ金属イオンが、高いｐＨ条件下で反応してアルカリシリカゲルを生成し、このゲルが吸収して膨張し、コンクリートにひび割れが生じる現象である。また、エトリンガイトの遅延生成は、コンクリートを蒸気養生すると数年後にエトリンガイトが集中して生じる場合があり、このエトリンガイトがコンクリートを膨張させてコンクリートが崩壊する現象である。凍結融解は、コンクリート中の水分が、長年にわたり凍結と融解を繰り返し、水分（氷）の体積膨張により、コンクリートにひび割れが生じる現象である。また、乾燥収縮は、コンクリートの乾燥によりコンクリート中の水分が蒸発してコンクリートが収縮しひび割れが生じる現象である。さらに、鉄筋の腐食は、中性化や塩害により鉄筋の不動態被膜が損傷し、鉄筋が発錆して膨張し、コンクリートにひび割れが生じる現象である。 Factors that cause concrete to deteriorate include alkali-silica reaction (ASR), delayed ettringite formation (DEF), freeze-thaw, drying shrinkage, and corrosion of reinforcing bars. Among these, alkali-silica reaction is a phenomenon in which silica in reactive aggregate reacts with alkali metal ions in concrete under high pH conditions to produce alkaline silica gel, which absorbs and expands, causing cracks in the concrete. Delayed ettringite formation is a phenomenon in which ettringite may concentrate and form several years after steam curing concrete, causing the concrete to expand and collapse. Freeze-thaw is a phenomenon in which moisture in concrete repeatedly freezes and melts over many years, causing the volume expansion of moisture (ice) to cause cracks in the concrete. Drying shrinkage is a phenomenon in which moisture in concrete evaporates as the concrete dries, causing the concrete to shrink and crack. Furthermore, corrosion of rebars is a phenomenon in which the passive coating on rebars is damaged by neutralization or salt damage, causing the rebars to rust and expand, resulting in cracks in the concrete.
これらのコンクリートの劣化現象では、ひび割れが顕在化してひび割れを発見した時点では劣化が進み過ぎている場合が多い。したがって、コンクリートの劣化を効果的に防ぐには、ひび割れが顕在化する前に劣化の要因を早期に検知して、それぞれに要因に応じて対策をとる必要がある。 In these concrete deterioration phenomena, cracks become apparent and by the time they are discovered, the deterioration is often already too advanced. Therefore, to effectively prevent concrete deterioration, it is necessary to detect the causes of deterioration early, before cracks become apparent, and to take measures according to each cause.
ところで、従来、コンクリートの劣化を検知する方法は、いくつか提案されている。コンクリート構造物の亀裂検査方法として、コンクリート構造物を構成する基体の上に、下塗層、剥落防止用シート層、および上塗層を順次積層したうえに、さらに上塗層の上に、励起光によって発色する蛍光色素を混入した高弾性塗膜層と、励起光の透過を阻止する遮蔽剤を混入した低弾性塗膜層とを順次積層して、コンクリート構造物の供用を開始した後に、当該構造物に励起光を照射して、経時劣化により基体に発生した亀裂を検出する方法がある。 Meanwhile, several methods for detecting deterioration of concrete have been proposed in the past. One method for inspecting cracks in concrete structures involves stacking a primer layer, a peeling prevention sheet layer, and a topcoat layer in that order on the base that constitutes the concrete structure, and then stacking, on the topcoat layer, a high-elasticity coating layer mixed with a fluorescent dye that develops color in response to excitation light, and a low-elasticity coating layer mixed with a shielding agent that blocks the transmission of excitation light, in that order, and then irradiating the concrete structure with excitation light after the structure is put into service to detect cracks that have developed in the base due to deterioration over time.
また、コンクリート劣化因子検出方法として、コンクリート面を撮像して可視光画像を取得し、他方、そのコンクリート面に赤外線を照射すると共に、コンクリート面からの反射光を、スキャニング装置を介して分光器に入力し、その分光器で特定の劣化因子を検出するための特定の波長の光強度に基づく吸光度を検出すると共に、その吸光度を劣化因子の濃度に換算してその濃度を量子化し、その量子化した値を基に前記測定するコンクリート面に対応させて濃淡あるいは色に表して劣化因子画像を取得し、その劣化因子画像と上記可視光画像とを合成する方法がある。また、コンクリート劣化検知方法として、デジタル画像を経時的に取得し、デジタル画像相関法を用いてひずみの分布を得る方法がある。しかし、いずれの方法も作業が煩雑であったり、手間と時間を要する。 As a concrete deterioration factor detection method, there is a method in which a concrete surface is imaged to obtain a visible light image, and at the same time, infrared light is irradiated onto the concrete surface while the reflected light from the concrete surface is input to a spectroscope via a scanning device, and the spectroscope detects the absorbance based on the light intensity of a specific wavelength for detecting a specific deterioration factor, and the absorbance is converted into the concentration of the deterioration factor, the concentration is quantized, and based on the quantized value, a deterioration factor image is obtained by expressing the gradation or color corresponding to the concrete surface to be measured, and the deterioration factor image is synthesized with the above-mentioned visible light image. As a concrete deterioration detection method, there is a method in which digital images are acquired over time and the strain distribution is obtained using a digital image correlation method. However, both methods are cumbersome and require a lot of work and time.
このような状況の中、特許文献１では、ラインセンサタイプのデジタル画像取得用スキャナー（全視野ひずみ計測装置）を用いて、乾燥、加熱、及び冷却のいずれかを含む処置を行った前後のコンクリート表面のデジタル画像相関法により取得したひずみの分布から、劣化の要因を、早期かつ迅速に検知することができるコンクリートの劣化の早期検知方法について開示されている。 In this situation, Patent Document 1 discloses a method for early detection of concrete deterioration, which uses a line sensor type digital image acquisition scanner (full-field strain measurement device) to acquire strain distribution by digital image correlation of the concrete surface before and after treatment including drying, heating, and cooling, enabling early and rapid detection of the causes of deterioration.
しかしながら、特許文献１記載のコンクリートの劣化の早期検知方法では、測定対象のコンクリート構造物に、ラインセンサタイプのデジタル画像取得用スキャナー（全視野ひずみ計測装置）（以下、単にラインセンサスキャナーともいう）を直接固定し、画像を取得する必要がある。そのため、コンクリートの劣化要因を調べるためには、現地へ赴く必要があった。また、該ラインセンサスキャナーは、２６５×５７０ｍｍの大きさを有するため、該コンクリート構造物の測定面には、該ラインセンサスキャナーを設置するための面積が必要とされ、かつ、測定エリアは平らでないと測定できない。 However, the method for early detection of concrete deterioration described in Patent Document 1 requires that a line sensor type digital image acquisition scanner (full-field strain measurement device) (hereinafter simply referred to as a line sensor scanner) be fixed directly to the concrete structure to be measured and images are acquired. Therefore, in order to investigate the cause of concrete deterioration, it is necessary to go to the site. In addition, since the line sensor scanner is 265 x 570 mm in size, an area is required on the measurement surface of the concrete structure to install the line sensor scanner, and the measurement area must be flat in order to be measured.
本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、現地へ赴くことなく、測定対象のコンクリート構造物のコア試料（以下、コンクリート供試体ともいう）を用いて、コンクリートの劣化を早期検知することを可能とする固定治具およびこれを用いたコンクリートの劣化の早期検知方法を提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of these circumstances, and aims to provide a fixture that enables early detection of concrete deterioration using a core sample (hereinafter also referred to as a concrete specimen) of the concrete structure to be measured without going to the site, and a method for early detection of concrete deterioration using the fixture.
（１）上記目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明の固定治具は、ラインセンサスキャナーの読取り面上の定位置に読取り対象となるコンクリート供試体を固定する固定治具であって、１つ以上の貫通孔を有する板状部材と、前記貫通孔の一方の開口端部を囲繞し、前記コンクリート供試体を収容する中空部を有する中空柱状部材と、前記中空柱状部材に設けられ、前記収容されたコンクリート供試体を固定する固定部と、を備え、前記貫通孔の内径は、前記中空柱状部材の内径より小さいことを特徴としている。 (1) In order to achieve the above object, the present invention takes the following measures. That is, the fixing jig of the present invention is a fixing jig for fixing a concrete specimen to be read at a fixed position on the reading surface of a line sensor scanner, and is characterized in that it comprises a plate-shaped member having one or more through holes, a hollow columnar member surrounding one open end of the through hole and having a hollow portion for housing the concrete specimen, and a fixing portion provided in the hollow columnar member for fixing the housed concrete specimen, and the inner diameter of the through hole is smaller than the inner diameter of the hollow columnar member.
これにより、測定対象のコンクリート構造物に直接ラインセンサスキャナーを設置する必要がなくなる。コンクリート構造物から取得したコア試料を用いて、コンクリート構造物の劣化を早期検知することが可能となる。また、従来は、測定対象のコンクリート構造物において、ラインセンサスキャナーを設置するための平らで広い設置スペースが必要であったが、本発明の固定治具を用いることにより、測定対象のコンクリート構造物がどのような場所にあっても、コア試料が取得できれば測定することが可能となる。 This eliminates the need to install a line sensor scanner directly on the concrete structure to be measured. Early detection of deterioration of the concrete structure is possible using core samples obtained from the concrete structure. Furthermore, while a flat, wide installation space was previously required for the line sensor scanner to be installed on the concrete structure to be measured, by using the fixing jig of the present invention, it is possible to carry out measurements no matter where the concrete structure to be measured is located, as long as a core sample can be obtained.
（２）また、本発明の固定治具において、前記板状部材および前記中空柱状部材は、耐熱性の素材で形成されていることを特徴としている。これにより、ひずみ顕在化処置（詳細は後述する）において、固定治具にコンクリート供試体を固定した状態のまま、加熱等の処置を行っても、変形することなく、コンクリート供試体を固定した状態を保つことが可能となる。 (2) In addition, in the fixing jig of the present invention, the plate-shaped member and the hollow columnar member are characterized by being formed of a heat-resistant material. As a result, even if a treatment such as heating is performed while the concrete specimen is fixed to the fixing jig during the strain manifestation treatment (described in detail later), the concrete specimen can be kept fixed without deformation.
（３）また、本発明の固定治具において、前記固定部は、前記中空柱状部材の側面に形成された２つ以上の係止孔と、前記係止孔に嵌まる固定部材で構成されることを特徴としている。これにより、撮像中にコンクリート供試体が動かないように固定することが可能となり、正確な画像を取得することが可能となる。 (3) In addition, in the fixing jig of the present invention, the fixing portion is characterized by being composed of two or more locking holes formed on the side surface of the hollow columnar member and a fixing member that fits into the locking holes. This makes it possible to fix the concrete specimen so that it does not move during imaging, making it possible to obtain accurate images.
（４）また、本発明の固定治具において、前記固定部は、前記中空柱状部材の内側面に形成された２つ以上の係止爪で形成されていることを特徴としている。これにより、撮像中にコンクリート供試体が動かないように固定することが可能となり、正確な画像を取得することが可能となる。また、コンクリート供試体を簡易に固定することが可能となる。 (4) In addition, in the fixing jig of the present invention, the fixing portion is characterized by being formed of two or more locking claws formed on the inner surface of the hollow columnar member. This makes it possible to fix the concrete specimen so that it does not move during imaging, making it possible to obtain accurate images. It also makes it possible to easily fix the concrete specimen.
（５）また、本発明の固定治具において、前記固定部は、前記収容されたコンクリート供試体を把持するよう閉状態に付勢する付勢手段と、一対の把持部で構成されることを特徴としている。これにより、撮像中にコンクリート供試体が動かないように固定することが可能となり、正確な画像を取得することが可能となる。また、コンクリート供試体を簡易に固定することが可能となる。 (5) In addition, in the fixing jig of the present invention, the fixing section is characterized by being composed of a biasing means for biasing the contained concrete specimen to a closed state so as to grip the specimen, and a pair of gripping sections. This makes it possible to fix the concrete specimen so that it does not move during imaging, making it possible to obtain accurate images. It also makes it possible to fix the concrete specimen easily.
（６）また、本発明の固定治具において、前記固定部は、前記中空柱状部材の内側面に形成された弾性体であることを特徴としている。これにより、撮像中にコンクリート供試体が動かないように固定することが可能となり、正確な画像を取得することが可能となる。また、コンクリート供試体を簡易にかつ破損させることなく固定することが可能となる。 (6) In addition, in the fixing jig of the present invention, the fixing portion is an elastic body formed on the inner surface of the hollow columnar member. This makes it possible to fix the concrete specimen so that it does not move during imaging, making it possible to obtain accurate images. It also makes it possible to fix the concrete specimen easily and without damaging it.
（７）また、本発明の固定治具において、前記貫通孔の他方の開口端部に支持部を備えることを特徴としている。これにより、前記コンクリート供試体がラインセンサスキャナーの画像読み取り面に、コンクリート供試体が当接することを防ぐ。また、コンクリート供試体とラインセンサスキャナーとの間に一定距離を保つことで、撮像時にコンクリート供試体への焦点を調整することが可能となる。 (7) The fixing jig of the present invention is also characterized in that it is provided with a support portion at the other open end of the through hole. This prevents the concrete specimen from coming into contact with the image reading surface of the line sensor scanner. Also, by maintaining a constant distance between the concrete specimen and the line sensor scanner, it is possible to adjust the focus on the concrete specimen when capturing an image.
（８）また、本発明のコンクリートの劣化の早期検知方法は、（１）から（７）のいずれかに記載の固定治具を用いたコンクリートの劣化の早期検知方法であって、コンクリート供試体を、固定治具へ設置し、固定するステップと、前記コンクリート供試体を設置した固定治具を、ラインセンサスキャナーに設置し、コンクリート供試体の画像取得対象面のデジタル画像を取得するステップと、コンクリート供試体を設置した固定治具を、ラインセンサスキャナーから外し、固定治具にコンクリート供試体を設置した状態で、コンクリート供試体を乾燥、加熱、及び冷却のいずれかの処理を行うステップと、前記乾燥、加熱、及び冷却のいずれかの処理を行ったコンクリート供試体を、固定治具にコンクリート供試体を設置した状態で、ラインセンサスキャナーに設置し、コンクリート供試体の取得対象面のデジタル画像を取得するステップと、前記取得した２つのデジタル画像に基づき、デジタル画像相関法を用いてひずみを算出し、該ひずみに基づき最大主ひずみの変化の分布を得るステップと、前記取得したひずみの正負の分布に基づき、コンクリートの劣化要因を推定するステップと、を少なくとも含むことを特徴とする。 (8) The method for early detection of concrete deterioration of the present invention is a method for early detection of concrete deterioration using a fixing jig described in any one of (1) to (7), and is characterized by including at least the steps of: placing and fixing a concrete specimen on the fixing jig; placing the fixing jig on which the concrete specimen is placed on a line sensor scanner, and acquiring a digital image of the image acquisition target surface of the concrete specimen; removing the fixing jig on which the concrete specimen is placed from the line sensor scanner, and performing one of drying, heating, and cooling processes on the concrete specimen while the concrete specimen is placed on the fixing jig; placing the concrete specimen that has been subjected to one of the drying, heating, and cooling processes on the line sensor scanner while the concrete specimen is placed on the fixing jig, and acquiring a digital image of the acquisition target surface of the concrete specimen; calculating strain using a digital image correlation method based on the two acquired digital images, obtaining a distribution of changes in maximum principal strain based on the strain; and estimating the cause of concrete deterioration based on the acquired positive and negative distribution of strain.
これにより、測定対象のコンクリート構造物に直接ラインセンサスキャナーを設置する必要がなくなる。コンクリート構造物から取得したコア試料を用いて、コンクリート構造物の劣化を早期検知することが可能となる。また、従来は、測定対象のコンクリート構造物において、ラインセンサスキャナーを設置するための平らで広い設置スペースが必要であったが、本発明のコンクリートの劣化の早期検知方法は、測定対象のコンクリート構造物がどのような場所にあっても、コア試料が取得できれば測定することが可能となる。さらに、ひずみ顕在化処置である乾燥、加熱、及び冷却のいずれかの処理、およびその前後に行うコンクリート供試体の測定面の画像取得処理、すべて固定治具にコンクリート供試体を固定した状態で行うため、ラインセンサスキャナーの同一読み取り位置、同一の方向に設置し、撮像することが可能となり、ひずみ顕在化処置前後の変化をより明確に取得することが可能となる。 This eliminates the need to install a line sensor scanner directly on the concrete structure to be measured. Early detection of deterioration of the concrete structure is possible using core samples obtained from the concrete structure. Conventionally, a flat and wide installation space was required for the line sensor scanner on the concrete structure to be measured, but the method for early detection of concrete deterioration of the present invention makes it possible to measure the concrete structure to be measured no matter where it is located as long as a core sample can be obtained. Furthermore, the strain elicitation treatments of drying, heating, and cooling, as well as the image acquisition treatments of the measurement surface of the concrete specimen performed before and after these treatments, are all performed with the concrete specimen fixed to the fixture, so it is possible to install the line sensor scanner in the same reading position and in the same direction and take images, making it possible to more clearly acquire changes before and after the strain elicitation treatment.
本発明によれば、現地へ赴くことなく、測定対象のコンクリート構造物のコア試料を用いて、簡易でより正確にコンクリートの劣化を早期検知することが可能となる。 The present invention makes it possible to easily and accurately detect early deterioration of concrete using core samples from the concrete structure being measured, without having to go to the site.
本発明者らは、ラインセンサスキャナーにコンクリート供試体を固定することができる固定治具を用いることによって、現地へ赴くことなく、測定対象のコンクリート構造物のコア試料を用いて、コンクリートの劣化を早期検知することが可能であることを見出し、本発明をするに至った。本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 The inventors discovered that by using a fixture that can fix a concrete specimen to a line sensor scanner, it is possible to detect early deterioration of concrete using a core sample of the concrete structure to be measured without going to the site, and this led to the invention. An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
［固定治具の構成］
図１Ａは、本実施形態に係る固定治具１の概略構成を示す平面図である。図１Ｂは、図１ＡのＡ－Ａにおける断面を示す図である。図１Ｃは、図１ＢのＢ部分の拡大図である。固定治具１は、コンクリート構造物のコア試料の画像を取得するために、ラインセンサスキャナーの画像読み取り面上に設置し、使用するものである。また、該ラインセンサスキャナーは、平面の大きさが２６５×５７０ｍｍのものを使用するが、これに限定されない。平面の大きさが２６５×５７０ｍｍ以上でもよいし、それ以下でもよい。ラインセンサスキャナーの平面の大きさに応じて、以下に説明する固定治具およびそれを構成する各構成要素の大きさや数を変更することが可能であることはいうまでもない。
[Configuration of Fixture]
FIG. 1A is a plan view showing a schematic configuration of the fixing jig 1 according to the present embodiment. FIG. 1B is a view showing a cross section taken along the line A-A in FIG. 1A. FIG. 1C is an enlarged view of part B in FIG. 1B. The fixing jig 1 is installed on the image reading surface of a line sensor scanner and used to obtain an image of a core sample of a concrete structure. The line sensor scanner used has a plane size of 265×570 mm, but is not limited thereto. The plane size may be 265×570 mm or more, or may be less than that. It goes without saying that the size and number of the fixing jig and each of the components constituting it described below can be changed according to the plane size of the line sensor scanner.
固定治具１は、貫通孔１３を有する板状部材１１と、貫通孔１３の一方の開口端部にコンクリート供試体を収容する中空部を有する中空柱状部材１５と、収容されたコンクリート供試体を固定する固定部１７と、貫通孔１３の他方の開口端部に支持部１９を備える。 The fixing jig 1 comprises a plate-like member 11 having a through hole 13, a hollow columnar member 15 having a hollow portion at one open end of the through hole 13 for accommodating a concrete specimen, a fixing portion 17 for fixing the accommodated concrete specimen, and a support portion 19 at the other open end of the through hole 13.
板状部材１１は、ラインセンサスキャナーの画像を読み取り面とほぼ同じ大きさの面を有する。本実施形態では、板状部材１１は、耐熱性の素材で形成され、約２４２×５５０ｍｍの大きさを有する。板状部材１１を形成する耐熱性の材料として、例えば、アルミニウムを用いることができる。さらに、加熱、冷却および乾燥に耐えることができ、かつ軽量化できる材料として、例えば、チタン、マグネシウム等を用いてもよい。 The plate-shaped member 11 has a surface that is approximately the same size as the image reading surface of the line sensor scanner. In this embodiment, the plate-shaped member 11 is made of a heat-resistant material and has a size of approximately 242 x 550 mm. For example, aluminum can be used as the heat-resistant material from which the plate-shaped member 11 is made. Furthermore, for example, titanium, magnesium, etc. may be used as a material that can withstand heating, cooling, and drying and can be made lightweight.
図２Ａは、本実施形態に係る固定治具１をラインセンサスキャナー３に設置した状態を示す概略図である。図２Ｂは、図２ＡのＡ－Ａにおける断面を示す図である。該ラインセンサスキャナー３への固定治具１の設置は、ボルトやビスなどの部材で該ラインセンサスキャナー３に固定してもよいし、固定治具１の板状部材１１の形状を該ラインセンサスキャナー３の形状に合致するよう嵌合形状に形成し、該ラインセンサスキャナー３に嵌合させて固定してもよく、特に限定されない。また、該ラインセンサスキャナー３上に、固定治具１を固定するための設置枠や支持部材などが設けられていてもよい。 Figure 2A is a schematic diagram showing the state in which the fixing jig 1 according to this embodiment is installed on the line sensor scanner 3. Figure 2B is a diagram showing a cross section taken along line A-A in Figure 2A. The fixing jig 1 may be fixed to the line sensor scanner 3 with members such as bolts or screws, or the shape of the plate-like member 11 of the fixing jig 1 may be formed into a fitting shape that matches the shape of the line sensor scanner 3, and the fixing jig may be fitted and fixed to the line sensor scanner 3, and is not particularly limited. In addition, a mounting frame or support member for fixing the fixing jig 1 may be provided on the line sensor scanner 3.
また、板状部材１１には、φ１００ｍｍの貫通孔が２つ、φ７５ｍｍの貫通孔が１つ、φ５０ｍｍの貫通孔が１つ、合計４つの貫通孔が設けられており、各貫通孔１３にはコンクリート供試体を設置する。貫通孔１３の数は、４つに限定されない。１つでもよいし、２つ以上設けられていてもよい。また、各貫通孔１３のサイズは、上述した３つのサイズに限定されない。設置するコンクリート供試体の大きさに応じて、貫通孔１３のサイズを変更してもよい。また、本実施形態に係る貫通孔１３の形状は、略円形であるが、円形に限定されない。例えば、三角形や四角形などの多角形の形状を有していてもよい。 The plate-like member 11 has a total of four through holes, including two φ100 mm through holes, one φ75 mm through hole, and one φ50 mm through hole, and a concrete specimen is placed in each through hole 13. The number of through holes 13 is not limited to four. There may be one, or two or more. The size of each through hole 13 is not limited to the three sizes described above. The size of the through hole 13 may be changed depending on the size of the concrete specimen to be placed. The shape of the through hole 13 in this embodiment is approximately circular, but is not limited to circular. For example, it may have a polygonal shape such as a triangle or a rectangle.
中空柱状部材１５は、コンクリート供試体を収容するための部材であり、貫通孔１３の一方の開口端部を囲繞するように設けられている。中空柱状部材１５は、耐熱性の素材で形成されている。板状部材１１を形成する耐熱性の材料として、例えば、アルミニウムを用いることができる。さらに、加熱、冷却および乾燥に耐えることができ、かつ軽量化できる材料として、例えば、チタン、マグネシウム等を用いてもよい。 The hollow columnar member 15 is a member for housing a concrete specimen, and is provided so as to surround one open end of the through hole 13. The hollow columnar member 15 is formed of a heat-resistant material. For example, aluminum can be used as a heat-resistant material for forming the plate-shaped member 11. Furthermore, for example, titanium, magnesium, etc. may be used as a material that can withstand heating, cooling, and drying and can be made lightweight.
貫通孔１３の内径の大きさは、中空柱状部材１５の横断面の内径の大きさより小さい。中空柱状部材１５は、板状部材１１と一体成型されていてもよいし、板状部材１１にボルトやビスなどで固定する構造をとっていてもよい。本実施形態では、中空柱状部材１５の横断面は、略円形として説明するが、円形に限定されない。例えば、三角形や四角形などの多角形の形状を有していてもよい。また、貫通孔１３の形状と中空柱状部材１５の横断面形状は、同じ形状であることが好ましいが、それに限定されない。 The inner diameter of the through hole 13 is smaller than the inner diameter of the cross section of the hollow columnar member 15. The hollow columnar member 15 may be integrally molded with the plate-like member 11, or may be fixed to the plate-like member 11 with bolts, screws, or the like. In this embodiment, the cross section of the hollow columnar member 15 is described as being approximately circular, but is not limited to being circular. For example, it may have a polygonal shape such as a triangle or a rectangle. In addition, it is preferable that the shape of the through hole 13 and the cross section of the hollow columnar member 15 are the same, but is not limited to this.
また、中空柱状部材１５には、中空柱状部材１５内に収容したコンクリート供試体を動かないように固定するため、固定部１７が設けられている。固定部１７は、中空柱状部材１５の中空柱状の側面に形成された２つ以上の係止孔２１と、係止孔２１に嵌まる固定部材２３で構成される。コンクリート供試体を中空柱状部材１５内に収容した後、中空柱状部材１５の外側面から、係止孔２１に固定部材２３を嵌めることにより、コンクリート供試体を固定する。固定部材２３には、例えば、ボルトを用いてもよいが、これに限定されない。中空柱状部材１５内に収容したコンクリート供試体を固定できる部材であればよい。このように、コンクリート供試体を固定部材２３等で固定することで、正確な画像を取得することが可能となる。 The hollow columnar member 15 is provided with a fixing portion 17 to fix the concrete specimen accommodated in the hollow columnar member 15 so that it does not move. The fixing portion 17 is composed of two or more locking holes 21 formed on the hollow columnar side of the hollow columnar member 15 and a fixing member 23 that fits into the locking holes 21. After the concrete specimen is accommodated in the hollow columnar member 15, the concrete specimen is fixed by fitting the fixing member 23 into the locking hole 21 from the outer side of the hollow columnar member 15. The fixing member 23 may be, for example, a bolt, but is not limited to this. Any member that can fix the concrete specimen accommodated in the hollow columnar member 15 may be used. In this way, by fixing the concrete specimen with the fixing member 23 or the like, it is possible to obtain an accurate image.
また、図示しないが、固定部１７は、係止孔２１と固定部材２３以外に、例えば、中空柱状部材１５の内側面に形成された２つ以上の係止爪であってもよい。固定部１７を係止爪で形成することにより、コンクリート供試体を中空柱状部材１５内に収容するだけで、コンクリート供試体を固定することが可能となる。係止爪は、中空柱状部材１５と同様の材料で形成されていてもよい。 Although not shown, the fixing portion 17 may be, for example, two or more locking claws formed on the inner surface of the hollow columnar member 15, in addition to the locking hole 21 and the fixing member 23. By forming the fixing portion 17 with locking claws, it becomes possible to fix the concrete specimen simply by placing it inside the hollow columnar member 15. The locking claws may be formed from the same material as the hollow columnar member 15.
また、図示しないが、固定部１７は、収容されたコンクリート供試体を把持するよう閉状態に付勢する付勢手段と、一対の把持部で構成されていてもよい。コンクリート供試体を中空柱状部材内に収容する際に、付勢手段によって一対の把持部を開状態にし、コンクリート供試体収容後、一対の把持部を閉状態にすることで、コンクリート供試体を固定することが可能となる。一対の把持部は、中空柱状部材１５と同様の耐熱性を有する材料で形成されていてもよい。 Although not shown, the fixing portion 17 may be composed of a biasing means for biasing the pair of gripping portions to a closed state so as to grip the contained concrete specimen. When the concrete specimen is contained in the hollow columnar member, the biasing means opens the pair of gripping portions, and after the concrete specimen is contained, the pair of gripping portions closes, thereby making it possible to fix the concrete specimen. The pair of gripping portions may be formed from a material having the same heat resistance as the hollow columnar member 15.
図３は、固定部１７の変形例を示す図である。図３（ａ）は固定部１７の変形例の平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ－Ａにおける断面図である。例えば、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、固定部１７は、中空柱状部材１５の内側面にコンクリート供試体よりも小さい内径を有するよう形成された弾性体であってもよい。このように、固定部１７を中空柱状部材１５の内側面に形成し、かつ弾性体とすることで、コンクリート供試体を中空柱状部材１５内に収容するだけで、コンクリート供試体を固定することが可能となる。弾性体は、コンクリート供試体を固定できればよいため、中空柱状部材１５の内側面全体に設ける必要はなく、中空柱状部材１５の内側面の一部に設けられていてもよい。また、弾性体は、耐熱性を有する樹脂などの材料で形成されていてもよい。さらに、加熱、冷却および乾燥に耐えることができる材料として、シリコーンゴム等を用いてもよい。 Figure 3 is a diagram showing a modified example of the fixing part 17. Figure 3(a) is a plan view of a modified example of the fixing part 17, and Figure 3(b) is a cross-sectional view taken along line A-A in Figure 3(a). For example, as shown in Figures 3(a) and (b), the fixing part 17 may be an elastic body formed on the inner surface of the hollow columnar member 15 so as to have an inner diameter smaller than that of the concrete specimen. In this way, by forming the fixing part 17 on the inner surface of the hollow columnar member 15 and making it an elastic body, it becomes possible to fix the concrete specimen simply by placing the concrete specimen inside the hollow columnar member 15. Since the elastic body is only required to fix the concrete specimen, it is not necessary to provide it on the entire inner surface of the hollow columnar member 15, and it may be provided on a part of the inner surface of the hollow columnar member 15. The elastic body may also be formed of a material such as a heat-resistant resin. Furthermore, silicone rubber or the like may be used as a material that can withstand heating, cooling, and drying.
支持部１９は、板状部材１１のラインセンサスキャナー３に接する面側となる、貫通孔１３の他方の開口端部に設けられている。支持部１９の内径は、板状部材１１に設けられた貫通孔１３の内径よりも小さい径を有する。支持部１９の形状は、貫通孔１３と同一の形状であることが好ましいが、これに限定されない。中空柱状部材１５内に収容されたコンクリート供試体がラインセンサスキャナー３の画像読み取り面に当接しないよう、支えることができれば、どのような形状であってもよい。また、図１Ｃに示すように、支持部１９は、板状部材１１と一体成型されていてもよい。このように、支持部１９を設けることで、ラインセンサスキャナー３の画像読み取り面にコンクリート供試体が当接し、ラインセンサスキャナー３の画像読み取り面を傷つけてしまうことを防ぐ。また、支持部１９を設けることで、コンクリート供試体とラインセンサスキャナー３との間に一定距離を保つことができ、その結果、撮像時において、コンクリート供試体に焦点を調整することが可能となる。 The support portion 19 is provided at the other open end of the through hole 13, which is the surface side of the plate-shaped member 11 that contacts the line sensor scanner 3. The inner diameter of the support portion 19 is smaller than the inner diameter of the through hole 13 provided in the plate-shaped member 11. The shape of the support portion 19 is preferably the same as that of the through hole 13, but is not limited to this. Any shape may be used as long as the concrete specimen contained in the hollow columnar member 15 can be supported so as not to abut against the image reading surface of the line sensor scanner 3. Also, as shown in FIG. 1C, the support portion 19 may be integrally molded with the plate-shaped member 11. In this way, by providing the support portion 19, it is possible to prevent the concrete specimen from abutting against the image reading surface of the line sensor scanner 3 and damaging the image reading surface of the line sensor scanner 3. Also, by providing the support portion 19, a constant distance can be maintained between the concrete specimen and the line sensor scanner 3, and as a result, it is possible to adjust the focus on the concrete specimen when capturing an image.
さらに、固定治具１には、板状部材１１上に把手２９を設けられていてもよい。コンクリート供試体を固定した後、ラインセンサスキャナー３へ固定治具１を設置する際に、把手２９を持ち、設置することができる。 Furthermore, the fixing jig 1 may be provided with a handle 29 on the plate-like member 11. After the concrete specimen is fixed, the fixing jig 1 can be placed on the line sensor scanner 3 by holding the handle 29.
さらに、固定治具１に遮光用の蓋３１を設けられていてもよい。コンクリート供試体を収容しない中空柱状部材１５があった場合、該中空柱状部材１５の上部に遮光用の蓋３１を設置し、ラインセンサスキャナー３での撮像時に発生する光を遮光することが可能となる。 Furthermore, the fixing jig 1 may be provided with a light-shielding lid 31. If there is a hollow columnar member 15 that does not contain a concrete specimen, the light-shielding lid 31 can be installed on the top of the hollow columnar member 15 to block the light generated when imaging is performed by the line sensor scanner 3.
このように構成された固定治具１を用いることで、コンクリート構造物自体に直接ラインセンサスキャナー３を設置することなく、コンクリート供試体を用いてコンクリート構造物の画像解析を可能とする。 By using the fixture 1 configured in this way, it is possible to perform image analysis of a concrete structure using a concrete specimen without installing a line sensor scanner 3 directly on the concrete structure itself.
［コンクリートの劣化の早期検知方法］
次に、本実施形態の固定治具を用いたコンクリートの劣化の早期検知方法について説明する。図４は、本実施形態の固定治具を用いたコンクリートの劣化の早期検知方法の手順を示す図である。以下の工程を経て得た最大主ひずみの分布の像に現れた模様を用いてコンクリートの劣化を検知する。
[Method for early detection of concrete deterioration]
Next, a method for early detection of concrete deterioration using the fixing jig of this embodiment will be described. Fig. 4 is a diagram showing the procedure of the method for early detection of concrete deterioration using the fixing jig of this embodiment. Concrete deterioration is detected using a pattern that appears in an image of the distribution of maximum principal strain obtained through the following steps.
（手順）
（Ａ）コンクリートの劣化を測定するためのコンクリート供試体として、測定対象のコンクリート構造物からコア試料を取得し、コンクリート供試体５を準備する。取得したコア試料は、切断、研磨を行い、測定面（画像取得対象面）に骨材が見え、かつ平らな状態にする。もし平らであっても骨材が見えない場合は、ランダムパターン処置を行う。
（Ｂ）準備したコンクリート供試体５を、固定治具１へ設置し、固定する（図４（１））。
（Ｃ）次に、コンクリート供試体５を設置した固定治具１を、ラインセンサスキャナー３に設置し、乾燥、加熱、及び冷却のいずれかを含む処理（ひずみ顕在化処置工程）を行う前に、コンクリート供試体５の画像取得対象面のデジタル画像を取得する（ひずみ顕在化処置前の画像取得工程）（図４（２））。なお、コンクリート供試体５を収容しない中空柱状部材１５があった場合は、該中空柱状部材１５の上部に遮光用の蓋３１を設置し、ラインセンサスキャナー３での撮像時に発生する光を遮光する。
（Ｄ）コンクリート供試体５を設置した固定治具１を、ラインセンサスキャナー３から外し、固定治具１にコンクリート供試体５を設置した状態で、コンクリート供試体５を乾燥、加熱、及び冷却のいずれかの処理を行う（ひずみ顕在化処置工程）（図４（３））。
（Ｅ）乾燥、加熱、及び冷却のいずれかを含む処理（ひずみ顕在化処置工程）を行った後に、コンクリート供試体５を設置した固定治具１を、再度ラインセンサスキャナー３に設置し、コンクリート供試体５の取得対象面のデジタル画像を取得する（ひずみ顕在化処置後の画像取得工程）（図４（４））。なお、ひずみ顕在化処置工程において、加熱による処理を行った場合は、コンクリート供試体５上部にラバーヒーター３９を設置した状態を保持し、コンクリート供試体５の温度低下を防止してもよい。
（Ｆ）処置前及び処置後のデジタル画像に基づき、デジタル画像相関法を用いてひずみを算出し、該ひずみに基づき最大主ひずみの変化の分布を得る（最大主ひずみ分布取得工程）。
（Ｇ）ひずみの正負の分布に基づき、コンクリートの劣化要因を推定する。
(procedure)
(A) As a concrete specimen for measuring deterioration of concrete, a core sample is obtained from the concrete structure to be measured, and a concrete specimen 5 is prepared. The obtained core sample is cut and polished so that the aggregate is visible on the measurement surface (surface to be imaged) and it is flat. If the aggregate is not visible even if it is flat, a random pattern treatment is performed.
(B) The prepared concrete specimen 5 is placed on the fixing jig 1 and fixed in place (Figure 4 (1)).
(C) Next, the fixture 1 on which the concrete specimen 5 is placed is placed on the line sensor scanner 3, and a digital image of the target surface of the concrete specimen 5 is acquired (image acquisition process before strain elicitation process) (FIG. 4(2)) before a process including drying, heating, or cooling is performed. Note that if there is a hollow columnar member 15 that does not contain a concrete specimen 5, a light-shielding cover 31 is placed on the top of the hollow columnar member 15 to block light generated when the line sensor scanner 3 captures an image.
(D) The fixing jig 1 on which the concrete specimen 5 is placed is removed from the line sensor scanner 3, and with the concrete specimen 5 placed on the fixing jig 1, the concrete specimen 5 is subjected to one of drying, heating, and cooling processes (strain manifestation treatment process) (Figure 4 (3)).
(E) After performing a treatment including any one of drying, heating, and cooling (strain manifestation treatment step), the fixture 1 on which the concrete specimen 5 is mounted is placed again on the line sensor scanner 3, and a digital image of the target surface of the concrete specimen 5 is obtained (image acquisition step after strain manifestation treatment) (FIG. 4(4)). Note that, if a treatment by heating is performed in the strain manifestation treatment step, a rubber heater 39 may be kept mounted on the upper part of the concrete specimen 5 to prevent a drop in temperature of the concrete specimen 5.
(F) Based on the digital images taken before and after the treatment, the strain is calculated using a digital image correlation method, and a distribution of the change in maximum principal strain is obtained based on the strain (maximum principal strain distribution acquisition step).
(G) Estimate the causes of concrete deterioration based on the distribution of positive and negative strain.
次に、上記（Ｄ）～（Ｆ）の工程の詳細を説明する。
（Ｄ）ひずみ顕在化処置前（Ｆ）ひずみ顕在化処置後の画像取得工程
該工程は、コンクリート供試体５の表面のデジタル画像を取得する工程である。ここで、前記コンクリート供試体５のコンクリートは、特に制限されず、普通コンクリート、水密コンクリート、暑中コンクリート、寒中コンクリート、マスコンクリート、流動化コンクリート、高流動コンクリート、高強度コンクリート、低発熱コンクリート、膨張コンクリート、プレストレストコンクリート、低収縮コンクリート、繊維補強コンクリート、軽量コンクリート、およびポリマーコンクリートが挙げられる。
Next, the above steps (D) to (F) will be described in detail.
(D) Image Acquisition Step Before Strain Evokement Treatment (F) Image Acquisition Step After Strain Evokement Treatment This step is a step of acquiring a digital image of the surface of the concrete specimen 5. Here, the concrete of the concrete specimen 5 is not particularly limited, and examples thereof include ordinary concrete, watertight concrete, hot weather concrete, cold weather concrete, mass concrete, flowable concrete, high flowability concrete, high strength concrete, low heat concrete, expansive concrete, prestressed concrete, low shrinkage concrete, fiber reinforced concrete, lightweight concrete, and polymer concrete.
良好なデジタル画像を取得するために、コンクリートの取得対称面は、研磨することが好ましい。また、取得対象面のデジタル画像はコンクリートを乾燥、加熱、及び冷却のいずれかを含む処理を行う前後において取得する。また、画像を取得する時期は、ひび割れが発生すると蓄積されたひずみが解放されてしまうため、好ましくは、コンクリートが硬化した後から、少なくともひび割れが発生する前までに取得する。ここで、コンクリートの画像取得時に、画像の取得面に水分が付着していると、色のコントラストが小さくなり、また色むらが生じて、処理前後で取得した画像の相関性が低下する場合がある。この相関性の低下を避けるため、画像取得前に、コンクリートの撮影面の水分を布などに吸収して除去するか、または撮影面から水分がなくなるまで静置して風乾するなどの処理を行う。なお、当該処理は、画像の取得面に水分が付着している場合に行う任意の処理である。 In order to obtain a good digital image, it is preferable to polish the concrete surface to be captured. Digital images of the capture target surface are captured before and after the concrete is subjected to any of the processes including drying, heating, and cooling. The image is preferably captured after the concrete hardens and at least before cracks occur, since the occurrence of cracks will release the accumulated strain. Here, if moisture is present on the surface of the concrete when the image is captured, the color contrast will be reduced and color unevenness will occur, which may reduce the correlation of the images captured before and after the process. To avoid this reduction in correlation, before capturing the image, moisture on the concrete surface is absorbed by a cloth or the like to remove it, or the surface is left to air dry until all moisture is removed. This process is an optional process that is performed when moisture is present on the surface of the image.
（Ｅ）ひずみ顕在化処置工程
該工程は、コンクリート供試体５の取得対象面を乾燥、加熱、及び冷却のいずれかを含む処置を行う工程である。長時間にかけて経時的に画像を取得することなく、乾燥を行うことで乾燥収縮による長さ変化をもたらし、ひずみ分布により明確にすることができる。コンクリート表面の乾燥は、扇風機や圧縮空気などで送風したり、ジェットヒーター、バーナーなどを用いて温風をあてることで可能である。また、ハロゲンヒーターや太陽光などで表面を加熱して乾燥してもよい。乾燥温度は、特に制限されないが、乾燥の速さを考慮すると、コンクリートの表面温度で好ましくは３０℃以上、より好ましくは４０℃以上になるように行う。乾燥温度は、コンクリートの劣化を生じさせないよう、コンクリートの表面温度で好ましくは８０℃以下、より好ましくは６０℃以下とする。乾燥時間の下限は、乾燥方法にもよるが、温風や加熱による方法の場合、ひずみ分布をより明確にできるよう、好ましくは１０分、より好ましくは１時間、さらに好ましくは３時間である。また、乾燥時間の上限は、検知方法の迅速性確保とコンクリートの劣化を生じさせないために、好ましくは１週間、より好ましくは３日間、さらに好ましくは１日間である。
(E) Strain manifestation treatment step This step is a step of performing treatment including drying, heating, and cooling on the target surface of the concrete specimen 5. By performing drying over a long period of time without acquiring images over time, a change in length due to drying shrinkage is caused, and the change can be made clear by the strain distribution. The concrete surface can be dried by blowing air with an electric fan or compressed air, or by applying hot air using a jet heater, burner, or the like. The surface may also be heated and dried with a halogen heater or sunlight. The drying temperature is not particularly limited, but considering the drying speed, the concrete surface temperature is preferably 30°C or higher, more preferably 40°C or higher. The drying temperature is preferably 80°C or lower, more preferably 60°C or lower, so as not to cause deterioration of the concrete. The lower limit of the drying time depends on the drying method, but in the case of a method using hot air or heating, it is preferably 10 minutes, more preferably 1 hour, and even more preferably 3 hours, so that the strain distribution can be made clearer. Moreover, the upper limit of the drying time is preferably one week, more preferably three days, and even more preferably one day, in order to ensure the rapidity of the detection method and to prevent deterioration of the concrete.
その他の乾燥方法として、アルコールやアセトンなどの有機溶剤に浸漬したり、噴霧などを行いコンクリート中の水分を脱水（吸水）させることが挙げられる。脱水時間は少なくとも３０分以上とするのが好ましい。有機溶剤に浸漬した後は、結露する場合があるので迅速に有機溶剤を拭き取るなどして除去するか、乾燥した条件下に静置するとよい。 Other drying methods include immersing the concrete in an organic solvent such as alcohol or acetone, or spraying it with water to remove (absorb) the moisture in the concrete. The dehydration time is preferably at least 30 minutes. After immersion in the organic solvent, condensation may form, so it is best to quickly remove the organic solvent by wiping it off, or leave it to stand under dry conditions.
上記乾燥前には浸漬、噴霧、濡れた布を覆うなどで水に接触させて十分吸水したコンクリート表面を処置前とし、その後乾燥したものを処置後とすると、より明確なひずみ分布を得ることができる。吸水時間は少なくとも３０分以上とするとよい。 Before drying, the concrete surface should be exposed to water by immersion, spraying, or covering with a wet cloth to allow it to absorb enough water, and then dried to obtain a clearer strain distribution. It is recommended that the water absorption time be at least 30 minutes or more.
長時間にかけて経時的に画像を取得することなく、加熱を行うことで温度ひずみによる長さ変化をもたらし、ひずみ分布をより明確にすることができる。本発明におけるコンクリート表面の過熱は、前記乾燥も兼ねてジェットヒーター、バーナーなどを用いて温風をあててもよいし、ハロゲンヒーターや太陽光などで加熱してもよい。また、ラバーヒーターなどのシートヒーターや温水でコンクリート表面を覆って加熱することもできる。加熱温度は、特に限定されないが、ひずみ分布をより明確にできるよう、コンクリートの表面温度で元の温度よりも好ましくは２０℃以上、より好ましくは４０℃以上高くなるようにする。乾燥温度は、コンクリートの劣化を生じさせないよう、コンクリートの表面温度で好ましくは８０℃以下、より好ましくは６０℃以下とする。加熱時間は、コンクリート表面が十分に加熱されるよう、好ましくは１０分以上、より好ましくは３０分以上、さらに好ましくは１時間以上である。また、乾燥時間は、検知方法の迅速性確保とコンクリートの劣化を生じさせないために、好ましくは１日以内、より好ましくは６時間以内、さらに好ましくは３時間以内である。 By heating for a long time without acquiring images over time, length changes due to temperature strain can be brought about, and the strain distribution can be made clearer. In the present invention, the concrete surface can be heated by applying hot air using a jet heater, burner, etc., which also dries the concrete, or by heating using a halogen heater or sunlight. The concrete surface can also be heated by covering it with a sheet heater such as a rubber heater or hot water. The heating temperature is not particularly limited, but the concrete surface temperature is preferably 20°C or higher, more preferably 40°C or higher than the original temperature so that the strain distribution can be made clearer. The drying temperature is preferably 80°C or lower, more preferably 60°C or lower, so that the concrete surface does not deteriorate. The heating time is preferably 10 minutes or more, more preferably 30 minutes or more, and even more preferably 1 hour or more so that the concrete surface is sufficiently heated. The drying time is preferably within 1 day, more preferably within 6 hours, and even more preferably within 3 hours in order to ensure the rapidity of the detection method and to prevent deterioration of the concrete.
長時間かけて経時的に画像を取得することなく、冷却を行うことで温度ひずみによる長さ変化をもたらし、ひずみ分布をより明確にすることができる。本発明におけるコンクリート表面の冷却は、冷風発生装置などを用いて冷風をあてたり、冷却スプレーを噴霧することで可能である。また、保冷材や冷水でコンクリート表面を覆って冷却することもできる。冷却効率の向上や冷却のばらつきをなくすために、コンクリート表面に金属などの電熱板を設置した上から保冷材で覆うとさらによい。冷却温度は、特に制限されないが、ひずみ分布をより明確にできるよう、コンクリートの表面温度で元の温度よりも好ましくは２０℃以上、より好ましくは４０℃以上低くする。冷却温度は、コンクリートの劣化を生じさせないよう、コンクリートの表面温度で好ましくは１０℃以上、より好ましくは０℃以上とする。冷却時間は、コンクリート表面が十分に冷却されるよう、好ましくは１０分以上、より好ましくは３０分以上、さらに好ましくは１時間以上である。また、冷却時間は、検知方法の迅速性の確保とコンクリートの劣化を生じさせないために、好ましくは１日以内、より好ましくは６時間以内、さらに好ましくは３時間以内である。なお、前記加熱の方法を用いて加熱しておいて、大気に曝して周辺の環境温度まで冷ますことでも可能である。 By cooling without acquiring images over time over a long period of time, the length change due to temperature strain can be brought about, and the strain distribution can be made clearer. The cooling of the concrete surface in the present invention can be achieved by applying cold air using a cold air generator or spraying a cooling spray. The concrete surface can also be cooled by covering it with a cold insulation material or cold water. In order to improve the cooling efficiency and eliminate the variation in cooling, it is even better to install an electric heating plate made of metal or the like on the concrete surface and then cover it with a cold insulation material. The cooling temperature is not particularly limited, but in order to make the strain distribution clearer, the concrete surface temperature is preferably 20°C or more lower, more preferably 40°C or more lower than the original temperature. The cooling temperature is preferably 10°C or more, more preferably 0°C or more, in terms of the concrete surface temperature, so as not to cause deterioration of the concrete. The cooling time is preferably 10 minutes or more, more preferably 30 minutes or more, and even more preferably 1 hour or more, so that the concrete surface is sufficiently cooled. In addition, the cooling time is preferably within one day, more preferably within six hours, and even more preferably within three hours, in order to ensure the rapidity of the detection method and to prevent deterioration of the concrete. It is also possible to heat the concrete using the above heating method, and then expose it to the air to cool it down to the surrounding environmental temperature.
（Ｇ）最大主ひずみ分布取得工程
該工程は、取得したデジタル画像に基づき、デジタル画像相関法を用いてひずみを算出し、該ひずみに基づき最大主ひずみの分布を得る工程である。取得したデジタル画像は、コンクリート供試体５の処置前後のデジタル画像であり、デジタル画像相関法を用いて変形後の最大主ひずみを算出する。デジタル画像相関法は、処置の前後に取得したデジタル画像の輝度値の分布に基づいて、コンクリート上の移動量を算出し最大主ひずみに変換する方法である。
(G) Maximum principal strain distribution acquisition step This step is a step of calculating strain using a digital image correlation method based on the acquired digital images, and obtaining a distribution of maximum principal strain based on the strain. The acquired digital images are digital images of the concrete specimen 5 before and after treatment, and the maximum principal strain after deformation is calculated using the digital image correlation method. The digital image correlation method is a method of calculating the amount of movement on the concrete based on the distribution of brightness values of digital images acquired before and after treatment, and converting it into the maximum principal strain.
具体的には、以下の計算過程を経てひずみを算出する。
（ｉ）処置前のデジタル画像において、任意の位置を中心とするサブセット内の輝度値分布を求める。
（ｉｉ）処置後のデジタル画像の輝度値分布と最も相関性が高い輝度値分布を有する、処置前のデジタル画像のサブセットを探索し、その中心点を着目点が変位した後の位置として捉えて、着目点から該中心点へ変位した量を算出し、さらに該変位した量を最大主ひずみに変換する。なお、処置前後のサブセットの相関性は、下記（１）式の相関係数Ｒを用いて表す。
Specifically, the strain is calculated through the following calculation process.
(i) In the pre-treatment digital image, the distribution of brightness values within a subset centered on an arbitrary position is determined.
(ii) A subset of the pre-treatment digital image having a luminance value distribution that is most highly correlated with the luminance value distribution of the post-treatment digital image is searched for, its center point is taken as the position after the displacement of the point of interest, the amount of displacement from the point of interest to the center point is calculated, and the amount of displacement is converted into the maximum principal strain. The correlation between the subsets before and after the treatment is expressed using the correlation coefficient R in the following formula (1).
f(x,y)は変形前のデジタル画像の座標(x,y)におけるサブセット内の輝度値、
g(x*,y*)は変形後のデジタル画像の座標(x*,y*)におけるサブセット内の輝度値を表す。
f(x,y) is the brightness value in the subset at coordinate (x,y) of the digital image before deformation.
g(x * , y * ) represents the luminance value within the subset at the coordinates (x * , y * ) of the transformed digital image.
ただし、実際は、矩形に設定した処置前のサブセットに対し、処置後のデジタル画像そのものが変形しているため、サブセットが矩形にならない場合がある。この場合、これを補正するため、サブセット内部において変位勾配が一定と仮定して、処置前後の座標(x,y)および(x*,y*)には下記（２）式を用いる。
ただし、（２）式中、u及びvはサブセット画像の中心における変位成分であり、Δx,Δyはサブセットの中心から点(x,y)までの距離である。以上の計算は、市販の画像解析用ソフトウェア（例えば、digital：Correlated solutions社製）を用いて行うことができる。 In equation (2), u and v are the displacement components at the center of the subset image, and Δx and Δy are the distances from the center of the subset to point (x, y). The above calculations can be performed using commercially available image analysis software (e.g., Digital: Correlated Solutions).
次に、上記取得したひずみ分布画像から、コンクリートの劣化の要因を検知するための基準を以下に記す。
（ａ）ひずみ分布画像において、亀甲状の模様が出願した部分は、アルカリシリカ反応（ＡＳＲ）として検知する。また、模様の線部はより大きいプラス（膨張）のひずみを示し、基質部（模様以外の部分）も全体的にプラス（膨張）のひずみを示す。
（ｂ）ひずみ分布画像において、全体的に一様な模様が出現した場合は、エトリンガイトの遅延生成（ＤＥＦ）として検知する。また、表層に骨材が位置する部分は低いひずみ値を示すが、その他のペースト部分またはモルタル部分は全体的にプラス（膨張）のひずみを示す。
（ｃ）ひずみ分布画像において、斑点状の模様が出現した場合は、凍結融解として検知する。また、斑点の部分は大きいプラス（膨張）のひずみを示す。斑点以外の部分は、コンクリートの配合条件や設置条件により、ひずみはプラス（膨張）やマイナス（収縮）になるため、劣化の検知には使えない。
（ｄ）ひずみ分布画像において、鉄筋が存在しない箇所に線状の模様、または、構造物の柱若しくは梁等の部材に対して斜め方向の線状の模様が出現した場合は、乾燥収縮として検知する。なお、構造物において鉄筋の存在しない箇所は、図面や電波レーダー等の既存の方法を用いて事前に確認できる。さらに、柱または梁等の部材に対する斜め方向の模様は、各部材に対する角度を限定するものではない。また、模様の線部はプラス（膨張）のひずみを示し、基質部は全体的にマイナス（収縮）のひずみを示す。
（ｅ）鉄筋の直上（鉄筋のかぶりの部分）に線状の模様が出現した場合は、鉄筋の腐食として検知する。なお、鉄筋位置は、構造物の図面や電波レーダー等の既存の方法を用いて事前に確認できる。また、模様の線部はプラス（膨張）のひずみを示し、その他の部分は、コンクリートの配合条件や設置条件により、ひずみはプラス（膨張）やマイナス（収縮）になる。
Next, the criteria for detecting the causes of concrete deterioration from the strain distribution image acquired above will be described below.
(a) In the strain distribution image, the area where the tortoiseshell pattern is applied is detected as an alkali silica reaction (ASR). The line part of the pattern shows a larger positive (expansion) strain, and the substrate part (part other than the pattern) also shows a positive (expansion) strain overall.
(b) In the case where a uniform pattern appears overall in the strain distribution image, it is detected as delayed ettringite formation (DEF). Also, the part where aggregate is located in the surface layer shows a low strain value, but the other paste or mortar parts show a positive (expansion) strain overall.
(c) When a spotted pattern appears in the strain distribution image, it is detected as freezing and thawing. The spotted areas indicate large positive (expansion) strain. Areas other than the spotted areas have positive (expansion) or negative (contraction) strain depending on the concrete mix conditions and installation conditions, so they cannot be used to detect deterioration.
(d) In the strain distribution image, if a linear pattern appears in an area where there is no reinforcing bar, or if a linear pattern appears diagonally to a member such as a column or beam of a structure, it is detected as drying shrinkage. Note that areas in a structure where there is no reinforcing bar can be confirmed in advance using existing methods such as drawings or radio radar. Furthermore, the diagonal pattern to a member such as a column or beam does not limit the angle to each member. Also, the line part of the pattern indicates a positive (expansion) strain, and the substrate part indicates a negative (contraction) strain overall.
(e) If a linear pattern appears directly above the rebar (the part of the rebar that covers the rebar), it is detected as corrosion of the rebar. The position of the rebar can be confirmed in advance using existing methods such as drawings of the structure and radio radar. The lines in the pattern indicate positive (expansion) strain, while the strain in the other parts will be positive (expansion) or negative (contraction) depending on the concrete mix conditions and installation conditions.
このように、ひずみ分布を元画像に重ね合わせることで、粗骨材、モルタル位置とひずみの集中域が把握でき、劣化要因推定を行うことができる。また、各種の劣化の要因を検出するにあたり、表１に示すひずみ分布の形態と判断材料となる着目点も考慮すると、劣化現象をより効率よく検知することができ、総合的な劣化要因を推定することができる。また、各種劣化におけるひずみ分布の特徴、さらに、供用年数や供用環境のデータを学習（深層学習を含む）させることで、ＡＩによる劣化要因の推定も可能となる。 In this way, by overlaying the strain distribution on the original image, the positions of the coarse aggregate and mortar and the areas of strain concentration can be grasped, and the causes of deterioration can be estimated. Furthermore, when detecting the causes of various deterioration, by taking into consideration the form of strain distribution shown in Table 1 and the focal points that serve as criteria for judgment, deterioration phenomena can be detected more efficiently and the overall causes of deterioration can be estimated. Furthermore, by learning (including deep learning) the characteristics of strain distribution for various types of deterioration, as well as data on the number of years in service and the environment in which the structure is used, it becomes possible to use AI to estimate the causes of deterioration.
以上のように、コンクリートの劣化の早期検知方法は、コンクリートの各種の劣化の要因を早期に検知できるため、早期に劣化の対策をとることができ、コンクリートの維持管理や延命に寄与することができる。 As described above, the method for early detection of concrete deterioration can detect various causes of deterioration in concrete at an early stage, allowing measures to be taken to prevent deterioration at an early stage, thereby contributing to the maintenance and extension of the lifespan of concrete.
［実施例］
以下の手順で、本実施形態の固定治具を用いて、コンクリート供試体の劣化の早期検出を行った。
（１）コンクリート供試体の準備
測定対象のコンクリート構造物から、φ１００ｍｍのコア試料を採取した。コア試料の端部を切断し、φ１００×厚さ２０ｍｍの形状に調整したコンクリート供試体を準備した。
（２）固定治具への設置
準備したコンクリート供試体を、固定治具へ設置し、さらに、コンクリート供試体を設置した固定治具を、ラインセンサスキャナーに設置した。
（３）処置前の画像取得
コンクリート供試体の画像取得対象面のデジタル画像を取得した（ひずみ顕在化処置前の画像取得工程）。
（４）ひずみ顕在化処置
ラインセンサスキャナーから固定治具を外し、固定治具にコンクリート供試体を設置したまま、コンクリート供試体の測定面の加熱処置を行った。本実施例では、ラバーヒーター３９を用いて、加熱面が６０℃になった時点から１０分間加熱処置を続けた（ひずみ顕在化処置工程）。
（５）処置後の画像取得
ひずみ顕在化処置の後、ラバーヒーター３９を固定治具から取り外し、コンクリート供試体を設置した状態の固定治具を、再度ラインセンサスキャナーに設置し、コンクリート供試体の取得対象面のデジタル画像を取得した（ひずみ顕在化処置後の画像取得工程）。
（６）ひずみ分布・劣化要因の推定
ひずみ顕在化処置前後の画像を比較し、画像相関法によりひずみ分布を取得し、得られたひずみ分布の特徴から、劣化要因を推定した。図５は、本実施例において取得したひずみ分布を示す図である。本実施例では、図５に示すように亀甲状の膨張を示すひずみ分布を示したため、アルカリ骨材反応と推定した。
[Example]
The fixing jig of this embodiment was used to perform early detection of deterioration of a concrete specimen in the following procedure.
(1) Preparation of concrete specimen A core sample with a diameter of 100 mm was taken from the concrete structure to be measured. The ends of the core sample were cut to prepare a concrete specimen with a shape of φ100 mm and a thickness of 20 mm.
(2) Installation on a Fixture The prepared concrete specimen was installed on a fixture, and the fixture on which the concrete specimen was installed was then installed on a line sensor scanner.
(3) Image Acquisition Before Treatment A digital image of the target surface of the concrete specimen for image acquisition was acquired (image acquisition process before strain elicitation treatment).
(4) Strain elicitation treatment The fixture was removed from the line sensor scanner, and the concrete specimen was placed on the fixture and the measurement surface of the concrete specimen was heated. In this example, the rubber heater 39 was used to continue the heating treatment for 10 minutes from the point when the heated surface reached 60° C. (strain elicitation treatment step).
(5) Image acquisition after treatment After the strain manifestation treatment, the rubber heater 39 was removed from the fixing jig, and the fixing jig with the concrete specimen placed thereon was placed back on the line sensor scanner, and a digital image of the target surface of the concrete specimen was acquired (image acquisition process after strain manifestation treatment).
(6) Estimation of strain distribution and deterioration factor Images before and after strain elicitation treatment were compared, and strain distribution was obtained by image correlation method. From the characteristics of the obtained strain distribution, the deterioration factor was estimated. Figure 5 shows the strain distribution obtained in this example. In this example, as shown in Figure 5, the strain distribution showed a tortoiseshell-shaped expansion, so it was estimated to be an alkali-aggregate reaction.
以上説明したように、本発明により、測定対象のコンクリート構造物に直接ラインセンサスキャナーを設置する必要がなくなり、コンクリート構造物から取得したコア試料を用いて、コンクリート構造物の劣化を早期検知することが可能となる。また、測定対象のコンクリート構造物において、ラインセンサスキャナーを設置するための平らで広い設置スペースが必要であったが、本発明の固定治具を用いることにより、測定対象のコンクリート構造物がどのような場所にあっても、コア試料が取得できれば測定することが可能となる。さらに、ひずみ顕在化処置である乾燥、加熱、及び冷却のいずれかの処理、およびその前後に行うコンクリート供試体の測定面の画像取得処理、すべて固定治具にコンクリート供試体を固定した状態で行うため、ラインセンサスキャナーの同一読み取り位置、同一の方向に設置し、撮像することが可能となり、ひずみ顕在化処置前後の変化をより正確に取得することが可能となる。 As described above, the present invention eliminates the need to install a line sensor scanner directly on the concrete structure to be measured, and makes it possible to detect deterioration of the concrete structure early using core samples obtained from the concrete structure. In addition, a flat and wide installation space was previously required for the line sensor scanner on the concrete structure to be measured, but by using the fixing jig of the present invention, it becomes possible to measure the concrete structure to be measured no matter where it is located as long as a core sample can be obtained. Furthermore, the strain elicitation treatments of drying, heating, and cooling, as well as the image acquisition process of the measurement surface of the concrete specimen performed before and after these, are all performed with the concrete specimen fixed to the fixing jig, so it is possible to install the line sensor scanner in the same reading position and in the same direction and capture images, making it possible to more accurately acquire changes before and after the strain elicitation treatment.
１ 固定治具
３ ラインセンサスキャナー
５ コンクリート供試体
１１ 板状部材
１３ 貫通孔
１５ 中空柱状部材
１７ 固定部
１９ 支持部
２１ 係止孔
２３ 固定部材
２９ 把手
３１ 遮光用の蓋
３９ ラバーヒーター
REFERENCE SIGNS LIST 1 Fixing jig 3 Line sensor scanner 5 Concrete specimen 11 Plate-like member 13 Through hole 15 Hollow columnar member 17 Fixing portion 19 Support portion 21 Locking hole 23 Fixing member 29 Handle 31 Light-shielding cover 39 Rubber heater
Claims (8)
１つ以上の貫通孔を有する板状部材と、
前記貫通孔の一方の開口端部を囲繞し、前記コンクリート供試体を収容する中空部を有する中空柱状部材と、
前記中空柱状部材に設けられ、前記収容されたコンクリート供試体を固定する固定部と、を備え、
前記貫通孔の内径は、前記中空柱状部材の内径より小さいことを特徴とする固定治具。 A fixture that fixes a concrete specimen to be read at a fixed position on a reading surface of a line sensor scanner,
A plate-like member having one or more through holes;
A hollow columnar member surrounding one open end of the through hole and having a hollow portion for accommodating the concrete specimen;
A fixing portion is provided in the hollow columnar member and fixes the contained concrete specimen,
A fixing jig, wherein an inner diameter of the through hole is smaller than an inner diameter of the hollow columnar member.
コンクリート供試体を、固定治具へ設置し、固定するステップと、
前記コンクリート供試体を設置した固定治具を、ラインセンサスキャナーに設置し、コンクリート供試体の画像取得対象面のデジタル画像を取得するステップと、
コンクリート供試体を設置した固定治具を、ラインセンサスキャナーから外し、固定治具にコンクリート供試体を設置した状態で、コンクリート供試体を乾燥、加熱、及び冷却のいずれかの処理を行うステップと、
前記乾燥、加熱、及び冷却のいずれかの処理を行ったコンクリート供試体を、固定治具にコンクリート供試体を設置した状態で、ラインセンサスキャナーに設置し、コンクリート供試体の取得対象面のデジタル画像を取得するステップと、
前記取得した２つのデジタル画像に基づき、デジタル画像相関法を用いてひずみを算出し、該ひずみに基づき最大主ひずみの変化の分布を得るステップと、
前記取得したひずみの正負の分布に基づき、コンクリートの劣化要因を推定するステップと、を少なくとも含むコンクリートの劣化の早期検知方法。
A method for early detection of deterioration of concrete using the fixing jig according to any one of claims 1 to 7,
placing and fixing the concrete specimen in a fixture;
A step of placing the fixture on which the concrete specimen is placed on a line sensor scanner and acquiring a digital image of an image acquisition target surface of the concrete specimen;
A step of removing the fixture on which the concrete specimen is placed from the line sensor scanner, and performing any one of drying, heating, and cooling of the concrete specimen while the concrete specimen is placed on the fixture;
A step of placing the concrete specimen that has been subjected to any one of the drying, heating, and cooling processes on a line sensor scanner while the concrete specimen is placed on a fixing jig, and acquiring a digital image of the target surface of the concrete specimen;
Calculating strain based on the two acquired digital images using a digital image correlation method, and obtaining a distribution of changes in maximum principal strain based on the strain;
A method for early detection of concrete deterioration comprising at least a step of estimating a cause of concrete deterioration based on the acquired distribution of positive and negative strain.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021036654A JP7629758B2 (en) | 2021-03-08 | 2021-03-08 | Fixing jig and method for early detection of concrete deterioration using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021036654A JP7629758B2 (en) | 2021-03-08 | 2021-03-08 | Fixing jig and method for early detection of concrete deterioration using the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022136851A JP2022136851A (en) | 2022-09-21 |
| JP7629758B2 true JP7629758B2 (en) | 2025-02-14 |
Family
ID=83312108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021036654A Active JP7629758B2 (en) | 2021-03-08 | 2021-03-08 | Fixing jig and method for early detection of concrete deterioration using the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7629758B2 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004333405A (en) | 2003-05-12 | 2004-11-25 | Jeol Ltd | Sample holder, observation device, and sample rotation method |
| DE102015201130A1 (en) | 2015-01-23 | 2016-07-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Measuring chamber, measuring device and method for arming a measuring chamber in a measuring device |
| JP2020153784A (en) | 2019-03-19 | 2020-09-24 | 太平洋セメント株式会社 | Early detection method of concrete deterioration |
| CN212391321U (en) | 2020-02-18 | 2021-01-22 | Iqm芬兰有限公司 | Sample cell and apparatus for cooling a sample in a cryogenic cooling environment |
-
2021
- 2021-03-08 JP JP2021036654A patent/JP7629758B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004333405A (en) | 2003-05-12 | 2004-11-25 | Jeol Ltd | Sample holder, observation device, and sample rotation method |
| DE102015201130A1 (en) | 2015-01-23 | 2016-07-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Measuring chamber, measuring device and method for arming a measuring chamber in a measuring device |
| JP2020153784A (en) | 2019-03-19 | 2020-09-24 | 太平洋セメント株式会社 | Early detection method of concrete deterioration |
| CN212391321U (en) | 2020-02-18 | 2021-01-22 | Iqm芬兰有限公司 | Sample cell and apparatus for cooling a sample in a cryogenic cooling environment |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 嶌田聖史 ほか，ラインセンサタイプ全視野ひずみ計測装置を用いたコンクリート断面内の乾燥収縮ひずみ評価，土木学会第70回年次学術講演会講演概要集，2015年，p.153，V-077 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2022136851A (en) | 2022-09-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7216586B2 (en) | Method for early detection of deterioration of concrete | |
| JP6990955B2 (en) | Early detection method for concrete deterioration | |
| JP6413058B2 (en) | A method for predicting flaking of concrete structures. | |
| Ludwig et al. | Moisture detection in wood and plaster by IR thermography | |
| KR20090116441A (en) | Concrete nondestructive inspection system and inspection method combining microwave generator and thermal imaging camera | |
| JP7629758B2 (en) | Fixing jig and method for early detection of concrete deterioration using the same | |
| Cheng et al. | Semi real-time detection of subsurface consolidation defects during concrete curing stage | |
| CN114608949A (en) | Method for testing mechanical property of rare earth magnesium alloy after corrosion and application thereof | |
| JP2016191666A (en) | Specification method of fragile portion of concrete | |
| Moradi et al. | Rectifying the emissivity variations problem caused by pigments in artworks inspected by infrared thermography: A simple, useful, effective, and optimized approach for the cultural heritage field | |
| Bison et al. | Comparison of image processing techniques for the on-site evaluation of damaged frescoes | |
| Bison et al. | Evaluation of frescoes detachments by partial least square thermography | |
| Sun | Method for determining defect depth using thermal imaging | |
| Cuddalorepatta et al. | Measurement of the stress-strain behavior of freestanding ultra-thin films | |
| JP2003279469A (en) | Composite deterioration promotion method | |
| BOUBAULTI et al. | Study of the aging of a solar absorber material following the evolution of its thermoradiative and thermophysical properties. | |
| JP2000206034A (en) | Test method for promoting durability of coating film | |
| Moropoulou et al. | Emissivity measurements on historic building materials using dual-wavelength infrared thermography | |
| Grinzato et al. | Evaluation of moisture content in porous material by dynamic energy balance | |
| JP7007128B2 (en) | Deterioration detection method | |
| Cramer et al. | Thermographic imaging of material loss in boiler water-wall tubing by application of scanning line source | |
| Gabrielli et al. | Monitoring of masonry compression tests in the lab via optical correlation without surface preparation | |
| SU174412A1 (en) | METHOD FOR IDENTIFYING DEFORMATIONS | |
| Ta et al. | Effect Investigation of Delamination Shape on Detectability of Active Infrared Thermography in Painted Concrete Structures | |
| Sfarra et al. | Inspecting historical vaulted ceilings by means of physical and chemical analyses: an integrated approach combining active infrared thermography and reflectance spectroscopy |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240206 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240529 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240814 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20240913 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20241224 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20250107 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250203 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7629758 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |