JPH05322861A - コンクリート健全度判定方法及び装置 - Google Patents

コンクリート健全度判定方法及び装置

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JPH05322861A
JPH05322861A JP4152802A JP15280292A JPH05322861A JP H05322861 A JPH05322861 A JP H05322861A JP 4152802 A JP4152802 A JP 4152802A JP 15280292 A JP15280292 A JP 15280292A JP H05322861 A JPH05322861 A JP H05322861A
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microphone
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Yoshihiro Ito
良浩 伊東
Tokuo Shiraki
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、コンクリートの健全度の判定結果が
容易且つ正確に得られるコンクリート健全度判定方法及
び装置を提供することを目的とする。 【構成】本発明は、コンクリート表面を打撃して、該打
撃音を解析することによりコンクリートの健全度を判定
する方法及び装置において、コンクリート自体を伝播し
た伝播打撃音を受音マイクロホンにより採取して、採取
した伝播打撃音を解析部により解析することを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はコンクリート健全度判定
方法及び装置に関し、詳しくは建造物の如きコンクリー
ト構造物内部の亀裂や空隙等の存在を外部から判定する
方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、建造物の如きコンクリート構造物
内部の亀裂や空隙等の存在を外部から判定する技術とし
ては、特公平4−10987号公報に記載のものが知ら
れている。
【0003】この技術は、球形ヘッドを有するハンマー
によりコンクリート表面を打撃し、その打撃音をマイク
ロホンにより直接採取し、採取した打撃音を解析してコ
ンクリートの健全度を判定するものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしこの技術では、
コンクリート表面の状態(泥の付着等の汚れや、粗骨材
が表面付近に存在する場合等)によって得られる判定結
果にバラツキがあることから、同一箇所で多数回(5〜
10回程度、或いはそれ以上)の打撃・解析が必要であ
る。従って極めて手間がかかり、建造物等のように判定
すべきコンクリート面積が広大である場合には、全体の
判定に膨大な時間がかかってしまうという欠点を有して
いる。
【0005】また打撃音を空気振動として直接採取して
いるため、採取に際して周囲の騒音の影響を受けないよ
うに指向性の鋭い超指向性型マイクロホンを用いなけれ
ばならず、マイクロホンの受音方向を打撃箇所に厳密に
合わせなければ正確な打撃音の採取、ひいては正確な健
全度の判定を行うことができないという欠点を有してい
る。特に健全度の判定を誤った場合には、コンクリート
表面剥離による脱落事故や、落石、落盤等、重大な事故
につながる虞れがあるという欠点を有している。
【0006】
【発明の目的】そこで本発明の目的は、コンクリートの
健全度の判定結果が容易且つ正確に得られるコンクリー
ト健全度判定方法及び装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成するため、鋭意検討を重ねた結果、本発明に至った
ものである。
【0008】即ち、本発明に係るコンクリート健全度判
定方法は、コンクリート表面を打撃して、該打撃音を解
析することによりコンクリートの健全度を判定する方法
において、コンクリート自体を伝播した伝播打撃音を採
取して解析することを特徴とする。
【0009】また本発明に係るコンクリート健全度判定
方法の好ましい実施態様は、前記伝播打撃音の採取
を、内部に受音マイクの如き受音手段を配すると共に受
音方向が開放された遮音部材をコンクリート表面に近接
ないし密接させて行うこと、前記遮音部材が略半球形
状のフード部材であること、である。
【0010】本発明に係るコンクリート健全度判定装置
は、コンクリート表面を打撃して、該打撃音を解析する
ことによりコンクリートの健全度を判定する装置におい
て、コンクリート自体を伝播した伝播打撃音を採取する
受音マイクロホンと、採取した伝播打撃音を解析する解
析部を有することを特徴とする。
【0011】また本発明に係るコンクリート健全度判定
装置の好ましい実施態様は、受音方向が開放されてい
ると共に該開放端部がコンクリート表面に近接ないし略
密接可能である遮音部材内に受音マイクロホンの受音部
が配設されていること、前記遮音部材が略半球形状の
フード部材であること、である。
【0012】
【発明の作用】本発明によれば、コンクリート表面を打
撃し、その打撃音を空気振動として直接採取するのでは
なく、コンクリート自体を伝播した伝播打撃音を採取し
て解析する構成を有するので、コンクリート表面の状態
に拘らず少数回の打撃・解析により健全度を判定するこ
とができると共に、周囲の騒音等の影響を受けることが
ないので、コンクリートの健全度の判定結果が容易且つ
正確に得られる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例について添付図面に基
づき説明する。図1は本発明に係るコンクリート健全度
の判定方法及び装置の一実施例を示す概略側面図であ
る。
【0014】図1に示す如く、本発明に係るコンクリー
ト健全度判定装置は、コンクリート1の表面を打撃する
ハンマー部材2と、該ハンマー部材2による打撃によっ
てコンクリート1自体を伝播した伝播打撃音を採取する
受音マイクロホン3と、該受音マイクロホン3により採
取した伝播打撃音を解析する解析部4とから主として構
成されている。
【0015】前記ハンマー部材2は、打診に用いられて
いる一般的なハンマーの他、前記特公平4−10987
号公報記載の球形ヘッドを有するハンマー等でもよい。
また略一定の打撃エネルギーとなるように人手ではなく
機械的に打撃を行うことが好ましく、さらに低ノイズに
よる打撃が好ましい。
【0016】前記受音マイクロホン3は、前記ハンマー
部材2による打撃をコンクリート1自体を伝播する伝播
打撃音として採取可能なものであれば従来公知のマイク
ロホン、例えば、騒音計等のマイクロホン等を用いるこ
とができる。該受音マイクロホン3の構成としては、そ
の受音部3Aが部材5内に配設されて受音可能であれば
他の構成部分、例えば、メーター部やアンプ部等は別体
で構成されていてもよい。別体で構成される場合、受音
部3A以外の構成部分は解析部4に組み込まれてもよ
い。また、受音部3Aと他の構成部分との連絡は有線・
無線を問わない。
【0017】また該受音マイクロホン3は、周囲の騒音
等の影響を受けることがないようにゴムや軟質合成樹脂
等の如き遮音材料よりなる遮音部材5内にその受音部3
Aが配設されており、該遮音部材5は、前記受音マイク
ロホン3の受音方向が開放されていると共に該開放端部
がコンクリート1表面に近接ないし略密接可能な略半球
形状を有するフード部材となっている。従って、フード
部材からなる遮音部材5をその開放端部をコンクリート
1表面に近接ないし密接することにより、周囲の騒音等
を遮音した状態で前記ハンマー部材2による打撃音の採
取を、コンクリート1自体を伝播した伝播打撃音として
採取することができる。また遮音部材5は、遮音効果を
より高めるために、多重構造としたり、グラスウールや
ロックウール等の遮音材料を付加してもよい。遮音部材
5の開放端部のコンクリート1表面への近接ないし密接
は、周囲の騒音を遮音する点では、押圧状態で密接され
ていることが好ましいが、若干離れた状態、即ち、近接
させた状態でもよい。近接させる場合、コンクリート1
表面との距離は、周囲の騒音や遮音部材5の遮音性能な
どの諸条件によって異なるが、20mm程度以内が好ま
しく、より好ましくは10mm以内、特に好ましくは5
mm以内である。近接状態で判定を行うことにより、例
えば、本発明の装置を走行架台上に設置して多数箇所を
移動しながら連続的に判定するような場合には、判定ス
ピードが上り有効である。
【0018】前記解析部4は、受音マイクロホン3によ
り採取した伝播打撃音を音響学的に解析するものであ
り、打撃音の波形及び周波数スペクトルから異常部の発
見を行うものである。
【0019】尚、本明細書では被判定物を建造物の如き
コンクリート構造物としているが、本発明はこれに限ら
ず、従来からハンマーによる打診が行われているもの全
て、具体的には、例えば、機械、器具、製品の検査、鉱
山の坑内やトンネル工事現場における落盤、落石等に適
用可能なものである。
【0020】以上のような構成を有する装置により本発
明はコンクリート1の健全度を判定するものであり、そ
の判定方法は、前記ハンマー部材2により測定すべきコ
ンクリート1の表面を打撃し、該打撃音を空気振動とし
て直接採取するのではなく、受音マイクロホン3を内部
に配設した遮音部材5をその受音方向である開放端部を
コンクリート1表面に密接して該コンクリート1自体を
伝播した伝播打撃音を採取して、前記解析部4により解
析してコンクリート1の健全度を判定するものである。
また、実際の健全度判定に際しては、装置を走行可能な
架台上に設置すれば、複数地点の判定を行う場合に各地
点間の装置の移動が容易となり好ましい。
【0021】
【実験例】以下、図2に示すようなコンクリート構造体
を実験供試体として、打撃音を空気振動として直接採取
した場合(比較例)と、伝播打撃音として採取した場合
(本発明)について実験を行った。
【0022】実験供試体は、20cm厚のベースコンク
リート1Bの上に打設した骨材を含む普通コンクリート
であり、その厚みは、A地点=20cm、B地点=40
cm、C地点=60cmである。即ち、A地点では供試
体のコンクリートとベースコンクリートとの間に40c
mの空隙部分6Aが存在し、またB地点では同じく20
cmの空隙部分6Bが存在し、C地点では空隙部分が無
い状態、即ち健全な状態となっている。
【0023】本実験では、A、B、Cの3地点にハンマ
ーの代わりに50cmの高さから鋼球を落下させて供試
体のコンクリート表面を打撃し、その打撃音を前記した
二通りの方法により採取して前記A、Bの地点とCの地
点におけるコンクリートの健全度の違い、すなわち、空
隙の有無を判定する。
【0024】打撃音をコンクリート自体を伝播する伝播
打撃音として打撃点から25cmの地点で採取する方法
(本発明)を図3に示す。図3において、受音マイクロ
ホン3は、その受音部3Aを遮音部材5である半球形状
のゴム製フード部材内に配設していると共に、採取した
伝播打撃音は図示しない解析部により解析される構成と
なっている。
【0025】打撃音を空気振動として直接採取する方法
(比較例)を図4に示す。図4において、受音マイクロ
ホン3は、鋼球による打撃音を空気振動として直接採取
し、採取した打撃音は図示しない解析部により解析され
る構成となっている。
【0026】図5は図2に示す供試体を本発明の判定方
法及び装置によって採取した打撃音の波形及び周波数ス
ペクトルを示すグラフ図、図6は図2に示す供試体を従
来の方法及び装置によって採取した打撃音の波形及び周
波数スペクトルを示すグラフ図である。
【0027】図3に示す伝播打撃音を採取する方法(本
発明)では、図5のグラフに示す通り、A地点では周波
数の低い音の卓越が明確であり、B地点でもA地点には
劣るもののC地点に比して明確な差異が生じていること
が判る。
【0028】これに対して図4に示す打撃音を直接採取
する方法(比較例)では、図6のグラフに示す通り、A
地点ではC地点との差異が生じていることが判るが、B
地点ではC地点との差異は不明確であることが判る。
【0029】また、打撃音の採取に際しては、図3に示
す方法ではバラツキが少なく各地点毎に1〜3回程度の
少数回の打撃により判定することが可能であったが、図
4に示す方法では打撃毎のバラツキが大きいため、5〜
10回以上というように多数回の打撃を行ってその平均
値をとって判定しなければならず、極めて煩雑であっ
た。
【0030】さらに、図3に示す方法では打撃点の局所
的な性状の違いによる影響が殆どなかったが、図4に示
す方法では打撃点に泥等が付着していたり、或いは打撃
点の表面付近に骨材が存在するような場合に打撃音の振
幅が大きく局所的な性状の違いによる影響が著しいこと
が判った。
【0031】
【発明の効果】本発明によれば、コンクリート表面を打
撃し、その打撃音を空気振動として直接採取するのでは
なく、コンクリート自体を伝播した伝播打撃音を採取し
て解析する構成を有するので、コンクリート表面の状態
に拘らず少数回の打撃・解析により健全度を判定するこ
とができると共に、周囲の騒音等の影響を受けることが
ないので、極めて少数回の打撃によってコンクリートの
健全度の判定結果が容易に得られる。従って、建造物等
のように判定すべきコンクリート面積が広大であって
も、全体の判定が従来に比して短時間で得られるという
効果を有している。しかも、正確な判定結果が得られる
ので、誤った健全度判定による事故等を未然に防止する
ことができるという効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るコンクリート健全度の判定方法及
び装置の一実施例を示す概略側面図である。
【図2】実験に用いられたコンクリート構造物供試体の
概略断面図である。
【図3】実験方法を示す一部切欠概略側面図である。
【図4】実験方法を示す概略側面図である。
【図5】図5は図2に示す供試体を本発明の判定方法及
び装置によって採取した打撃音の波形及び周波数スペク
トルを示すグラフ図である。
【図6】図2に示す供試体を従来の方法及び装置によっ
て採取した打撃音の波形及び周波数スペクトルを示すグ
ラフ図である。
【符号の説明】
1 コンクリート 2 ハンマー部材 3 受音マイクロホン 3A 受音部 4 解析部 5 遮音部材

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】コンクリート表面を打撃して、該打撃音を
    解析することによりコンクリートの健全度を判定する方
    法において、コンクリート自体を伝播した伝播打撃音を
    採取して解析することを特徴とするコンクリート健全度
    判定方法。
  2. 【請求項2】前記伝播打撃音の採取を、内部に受音マイ
    クの如き受音手段を配すると共に受音方向が開放された
    遮音部材をコンクリート表面に近接ないし密接させて行
    うことを特徴とする請求項1記載のコンクリート健全度
    判定方法。
  3. 【請求項3】前記遮音部材が略半球形状のフード部材で
    あることを特徴とする請求項1記載のコンクリート健全
    度判定方法。
  4. 【請求項4】コンクリート表面を打撃して、該打撃音を
    解析することによりコンクリートの健全度を判定する装
    置において、コンクリート自体を伝播した伝播打撃音を
    採取する受音マイクロホンと、採取した伝播打撃音を解
    析する解析部を有することを特徴とするコンクリート健
    全度判定装置。
  5. 【請求項5】受音方向が開放されていると共に該開放端
    部がコンクリート表面に近接ないし略密接可能である遮
    音部材内に受音マイクロホンの受音部が配設されている
    ことを特徴とする請求項4記載のコンクリート健全度判
    定装置。
  6. 【請求項6】前記遮音部材が略半球形状のフード部材で
    あることを特徴とする請求項5記載のコンクリート健全
    度判定装置。
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