サーモグラフィー法によるコンクリートの打設・養生管理システムの開発

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05555120
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 魚本 健人 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (80114396)
• 研究分担者: 渡部 正 前田建設(株)技術研究所, 主任研究員 ; 大賀 宏行 東京都立大学, 工学部, 助教授 (40152061)
• キーワード: 赤外線 / コンクリート / 打設 / 養生 / 管理システム

研究概要

近年、コンクリート構造物の劣化が大きな問題となっているが、その原因の多くは施工不良によるものである。施工不良は、耐久性を損なう重要な問題であるにも関わらず、なかなか改善されないのが現状である。その原因は施工時の定量的な管理が行いにくいこと、コンクリートが打設された後ではなかなか欠陥部分を見つけにくいこと等である。そこで、本研究は、通常は型枠に遮られて外からは見ることのできないコンクリートの打設・養生状況を、赤外線センサーを用いて、非破壊でかつ広い範囲を定量的に管理する新しい方法を開発することを目的とした。
本研究で開発した手法の原理は、赤外線センサーを使用してリアルタイムで型枠外部からコンクリートの表面温度分布を計測し、コンクリートの打設高さ、品質の分布、コールドジョイントの発生、締め固め不足によるジャンカの発生等を検出するばかりでなく、最適な脱型時期をも推定するものである。この研究の独創的な点は、型枠外部からコンクリートの打設・養生状況を非破壊検査で広範囲にかつリアルタイムで計測する点にある。この手法の有用性を確認するために実際の現場において適用した結果、従来ではわからなかった多くの欠陥をリアルタイムで指摘することができ、良品質のコンクリートを打設設・管理する新しい手法であることが確認できた。また、コンクリート養生時のセメントの水和反応熱を利用して赤外線センサーによるコンクリート表面温度計測値から表層部ロックコンクリートおよび内部コンクリートの若材令時圧縮強度を推定することができることが明らかになり、養生管理にも利用できることを確認した。

研究成果

• [文献書誌] 渡部正、魚本健人: "型わく面の熱画像解析によるンクリートの打設監視法に関する研究" コンクリート工学年次論文報告集. 15/No.1. 583-588 (1993)
• [文献書誌] 渡部正、魚本健人: "型わく面の熱画像解析によるンクリートの打込み時の欠陥検出法に関する研究" 土木学会論文集. V-21.No.478. 51-59 (1993)
• [文献書誌] 魚本健人、渡部正: "サーモグラフィー法によるコンクリートの打設監視システムに関する研究-鋼コンクリートサンドイッチ構造への適用-" 生産研究. 46/No.4. 238-241 (1994)
• [文献書誌] Tadashi WATANABE Taketo UOMOTO: "Monitoring the Placing of Concrete by Infrared Image Analisis" CONCRETE LIBRARY OF JSCE. No.24. 85-94 (1994)
• [文献書誌] 渡部正、魚本健人: "サーモラフィー法による超流動コンクリートの充填度管理法に関する研究-鋼コンクリートサンドイッチ構造への適用-" 超流動コンクリートに関するシンポジウム報告集. 115-120 (1993)
• [文献書誌] 山口明伸、魚本健人: "熱画像解析による高流動コンクリートの打込み監視手法に関する研究" 土木学会第49回年次学術講演会講演概要集. 164-165 (1994)
• [文献書誌] 山口明伸、小山理恵、魚本健人: "コンクリート構造物の補修工法と電気防食に関するシンポジウム論文報告集" 熱赤外線画像によるコーティングの剥離およびひび割れの検出手法に関する基礎的研究、, 123-128 (1994)
• [文献書誌] Taketo UOMOTO,Tadashi WATANABE: "Non-Destructive Testing in Civil Engineering Vol.1 “Monitoring Concrete Placing by Thermography"" Plenum Publishing Corporation, 857-867 (1993)