レーザー振動計を利用した構築物の欠陥部検知診断技術の開発研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12555162
• Research Institution: NIIGATA UNIVERSITY
• Principal Investigator: 岩瀬 昭雄 新潟大学, 工学部, 教授 (30114391)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 横田 明則 リオン(株), 技術研究所, 副部長(研究職) ; 大嶋 拓也 新潟大学, 工学部, 助手 (40332647) ; 土井 希祐 新潟大学, 工学部, 助教授 (60134954) ; 安岡 博人 三井建設, 技術研究所, 建築研究開発部部長(研究職)
• Keywords: ひび割れ / 剥離 / コンクリート / 振動 / レーザー振動計 / ディジタル信号処理 / 非破壊検査 / 非破壊診断

Research Abstract

コンクリート構築物に生じるひび割れや剥離の欠陥部のうち、比較的検知がやっかいなひび割れ欠陥を超音波領域の振動とレーザー振動計を用いて検知する試験法を検討した。すなわち深さ10mm〜40mmの比較的浅い溝を有するコンクリートブロックひび割れ試験体を試験対象として振動加振とそれによる振動応答の観測による検知法の優劣を詳しく調べる実験を行った。この場合の加振法は、圧電ブザー素子により広い周波数範囲の振動励振を行った。また、受振方法としては受振位置が容易に移動でき、広く高い周波数にも感度を有するレーザー振動計を用いることにした。振動応答の比較試験結果として、超音波領域において、ひび割れを越えると振動振幅が弱まり、深さ20mm以上となれば、数十kHz以上の周波数での位相遅延が数千度と大きくなるなどひび割れを境として振動応答の大きな変化が生じることが判明した。以上のことから、ひび割れ検知に関しては、加圧型移動加振装置の導入とレーザー振動計を2チャンネル化による近接2受振点問の振動振幅や位相変化を手がかりに検知する手法が実用面からみて有効であることが明らかになった。この結果を実際の壁面のひび割れ周辺試験にも試みたが、その有効性も確認できた。現状の研究段階ではひび割れ深さの振動分析のみによる定量化は不可能と判断して、音波による定量化の試みを種々行った。ひび割れの深さや幅が限定的ではあるが、定量化の可能性が伺える結果を得た。

Research Products

• [Publications] 岩瀬昭雄, 小林弘樹, 安岡博人: "レザー振動計によるコンクリート建築物の欠陥部の非破壊検査法について-移動型加振法による実用化の検討-"日本音響学会騒音振動研究会 資料. N2002・2. 1-8 (2002)
• [Publications] 岩瀬昭雄, 小林弘樹, 安岡博人: "コンクリート建築物のひび割れ深さの計測について-音波利用の可能性の検討-"日本音響学会春季研究発表会講演論文集. II(発表予定). (2002)
• [Publications] Teruo Iwase, Yutaka Mahide, Tukasa Abe, Mareyashu Doi: "Vibration propagation characteristics around defective part on concrete structure - Experiments on diagnosis based on phase delay in vibration response-"Acoustical Science and Technology. Vol.22, No.5. 383-385 (2001)
• [Publications] 小林弘樹, 岩瀬昭雄: "移動型加振法と振動応答観測によるコンクリート構造物の非破壊診断法の検討"日本建築学会大会(関東)学術講演梗概集. d環境. 295-296 (2001)
• [Publications] 岩瀬昭雄, 小林弘樹: "コンクリート構築物の欠陥部の見地診断法の改善について-可動加振源と2チャンネル受振法の適用-"日本音響学会秋季研究発表会講演論文集. II. 813-814 (2001)