RC躯体、外壁の検査技術

〇過去問
・管理業務主任者 
・マンション管理士 
 
 
※目次をクリックすると目次の下部にコンテンツが表示されます。
RC躯体、外壁の検査技術の種類
1)仕上げ部
 
●浮き
・打診法
・赤外線法
・内視スコープ
・打音法
・打撃音法
・弾性波法
 
●付着力
・引張試験(建研式接着力試験機)
・クロスカットテスト
 
2)コンクリート部
 
●表面劣化
・弾性波法
・小径コア
 
●ひび割れ
・クラックスケール
・超音波法
・弾性波法
・デジタル画像解析・処理
 
●内部欠陥(脆弱部、内部空洞)
・超音波法
・打音法
・弾性波法
・赤外線法
 
●中性化深さ
・小径コア
・ドリル削孔法
・はつり調査
 
●圧縮強度
・反発度法(リバウンドハンマー)
・超音波法
・小径コア
・弾性波法
・標準コア
 
●塩化物量
・小径コア
・ドリル削孔法
・標準コア
・化学・組成分析
 
●鉄筋位置、鉄筋かぶり厚
・電磁誘導法
・電磁波レーダー法
・X線透過法
 
●鉄筋の腐食状況
・はつり調査
超音波法
1)概要
 
・超音波の波動は、コンクリートや石などの硬い物質においては、伝わりやすい性質を持っていて、物質の硬さと長さによって変化する。
・20kHz以上の超音波を発振子からコンクリート中に入射し,これを受振子で測定したうえで,伝播速度,波形,周波数,位相などの変化を分析し,欠陥などを検知する非破壊検査法。
・プローブの配置により,表面法,透過法(2探触子),反射法(1探触子),斜角法に分類される。
 
●種類
①超音波透過法(超音波の伝搬時間を利用して測定)
・測定器の発振子と受振子を伝搬する超音波の伝搬時間から求める。
・調査対象部に超音波パルスを伝播させ、その伝播時間より伝播速度を算出し、その速度分布図からコンクリート内部の欠陥を探査する
 
②超音波表面波法(超音波の回折を利用して測定)
・ひび割れや欠陥部先端で超音波が回折することにより生じる位相変化から求める。
・伝播経路途中に欠陥等があると、その端部で回折して進行。
→ひび割れを挟んで等距離に発・受振子を設置して超音波を入力すると、受振子にはひび割れ部先端で回折して最短距離で超音波は到達することになり、ひび割れ深さを算定することができる。
 
●注意点
・コンクリート材料は弾性波の減衰が大きく、一般的に、超音波の場合には2~3mの伝搬距離(ひび割れ深さで0.5~1.0m)が測定限界。
・コンクリートに超音波を入射すると,コンクリート中に含まれる水,気泡,砂利の影響によって超音波が散乱され,受信した超音波は多量のノイズを含んでいるため,鉄筋やコンクリート底面などからの目的の反射波を特定することが難しく,精度の高い診断は困難。
 
2)ひび割れ深さの測定
 
・測定器の発振子と受振子を伝搬する超音波の伝搬時間から求めるものと、ひび割れ先端で超音波が回折することにより生じる位相変化から求めるものの2つの方法がある。
・コンクリート材料は弾性波の減衰が大きく、一般的に、超音波の場合には2~3mの伝搬距離(ひび割れ深さで0.5~1.0m)が測定限界。
 
3)脆弱部、内部空洞調査
 
・測定器の発振子から周波数20kHz以上の超音波をコンクリートへ入射し、欠陥部で反射した超音波を受振子でとらえる。
→発振子から受振子の伝搬に要した時間と、伝搬速度から欠陥部の深さを推定する。
・コンクリート材料は弾性波の減衰が大きく、超音波の場合には2~3mの伝搬距離が限界であるが、実際には測定器や使用するセンサーの周波数に影響し、その値よりも小さくなる場合がある。
 
4)圧縮強度推定
 
・コンクリートの超音波の伝搬速度と圧縮強度との相関関係を利用して、コンクリートの圧縮強度を推定する方法。
・超音波の伝搬速度は、コンクリート面に発振子と受振子を接触させ、測定する。
・コンクリートの条件、測定条件により大きな誤差が生じるため、強度推定への適用については注意を要する。
衝撃弾性波法
1)弾性波法の概要
 
・コンクリート表面に設置した発信子や衝撃入力装置によって内部に弾性波を発生させ,これをコンクリート表面の受振子で測定し,内部欠陥の位置や寸法を測定する非破壊検査法。
・その利用周波数範囲や弾性波の与え方,受信方法によって,一般に超音波法,衝撃弾性波法および打音法に分類される。
 
①打音法
・コンクリート表面をハンマーなどで打撃した際に生じる弾性波を利用し,打撃位置から離れた位置でマイクロフォンなどの音響機器により空気振動として計測し,コンクリート内部の状況を把握する非破壊検査法。
 
〇入力
・ハンマーなどの打撃
〇受信
・マイクロフォンで空気振動として計測
 
②超音波法
・20kHz以上の超音波を発振子からコンクリート中に入射し,これを受振子で測定したうえで,伝播速度,波形,周波数,位相などの変化を分析し,欠陥などを検知する非破壊検査法。
・一般的には、弾性波は、主に、圧電効果を利用した探触子の振動によって発信され、弾性挙動を電圧信号に変換する機能を持つ探触子により受信される。
 
〇入力
・圧電効果を利用した探触子の振動によって発信。
〇受信
・弾性挙動を電圧信号に変換する機能を持つ探触子により受信
 
③衝撃弾性波法
・固体表面とハンマや鋼球などとを機械的に衝突させた時に生じる衝撃弾性波を用いた非破壊検査法。
・固体中を伝播した衝撃弾性波を固体表面に設置した加速度センサや変位振動子などによって受信し,受信波の特性から固体内部の状況を把握する。
 
〇超音波法との比較
・超音波法よりも減衰の影響を受けにくく、伝搬可能距離も長い。
※超音波法での入力の弾性波は、電気的な作用により発生されたもので、これと比較してエネルギーが大きく、広い範囲の周波数成分を含む。→減衰しにくい。
・一方、欠陥検出の分解能は超音波よりも劣る。
 
〇入力
・ハンマや鋼球などとを機械的に衝突
〇受信
・加速度センサや変位振動子などによって受信
 
2)衝撃弾性波法の概要
 
・コンクリート表面を鋼球を使って打撃することによって、弾性波を発生させ、その弾性波を分析することでコンクリートの健全性を診断する方法。
・弾性波はコンクリートの弾性率、密度によって、伝搬する速度が変化するとともに、内部に空洞などが存在すると、空洞位置で反射する性質がある。
→この打撃によって生じる弾性波をセンサーで観測し、弾性波の伝搬速度、反射時間などを測定して、コンクリート表面、内部の状況を非破壊で検査する。
 
●衝撃弾性波法で分析できる項目
・コンクリートの圧縮強度推定
・コンクリートの厚さ測定・内部欠陥状況
・ひび割れの深さ
・モルタル・タイルの浮き状況等
 
●特徴
・コンクリート表面に対して特別な処理を必要とない。短時間で測定出来るので、より多くの測定点での測定が可能となる。
・コンクリート構造物の厚さ測定、欠陥探査では厚さ100mm~2500mmに適用できる。
深さ100mm未満の欠陥(表面剥離)については、欠陥の平面位置を探査する事ができる。
 
3)脆弱部、内部空洞調査
 
・ハンマー等の打撃により発生した弾性波は、コンクリート内部の欠陥部で反射するため、この反射波をセンサーでとらえる。
→受振した弾性波の共振周波数と速度から、欠陥部の深さを推定する。
・平面的に分布する欠陥を把握するには、測定点を追加し行う。
・発生する弾性波の周波数により異なるが、数kHz以下の低周波数では10m以上の伝搬距離が得られるが、検出できる欠陥の大きさは小さくなる。
 
4)圧縮強度推定
 
・コンクリートの弾性波速度と圧縮強度との相関関係を利用して、コンクリートの圧縮強度を推定する方法。
・弾性波速度は、ハンマーで構造体コンクリートを打撃し、弾性波を発生させ、設置した2点のセンサーで測定する。
・推定精度は15%程度。
 
5)ひび割れ深さの測定
 
●事前調査
・弾性波によりひび割れ深さを推定する場合、鉄筋の有無によって推定値が変わってくるので、RCレーダなどにより、鉄筋の位置を確認しておくことが必要。
 
●測定方法
①打撃応答波形を収録
・ひび割れをまたぐように加速度センサーと打撃点を設置し、打撃した時にひび割れの先端を回折してくる応答波形を収録する。
②打撃応答波形からひび割れ深さを推定
 
6)コンクリート表面の剥離および劣化
 
●事前調査
・打音による診断と併用することにより、調査効率と診断結果の信頼性は高まる。
 
●測定方法
①評価したい場所を打撃し、打撃応答波を記録
・評価したい場所から50mm程度離れた場所に加速度センサーを設置して、評価したい場所を打撃し、打撃応答波を記録する。
・この時、健全と思われる場所の打撃応答波形も記録しておく。
②表面剥離の推定
・波形の減衰部分に周期性の無い場合(コンクリート内部からの応答が不明瞭)、表面剥離の生じている可能性が高いと判断する。
・応答波形の最初の半周期が、健全部分の半周期と比較して明らかに長い場合、剥離が生じている可能性が高いと判断する。(打撃接触時間が長くなる)。
③表面劣化の推定
・応答波形の最初の波形の傾斜角に着目し、健全部分の波形の傾斜角と比較して明らかになだらかになっている場合(打撃接触時間が長い)、表面が劣化している可能性が高いと判断する。
・剥離が生じていなければ、減衰部分は健全時とあまり変わらない。
小径コア法(ソフトコアリング)
1)概要
 
・小径コアとは、50φ以下の小径のコアのことで、100φ標準コアに比べ躯体コンクリートへの損傷が小さく、せん断補強筋等に損傷を与えずに採取することができる。
・ソフトコアリングは、構造体を傷めずに、非破壊試験の簡便さと破壊試験の正確さを併せ持っている。
 
●特徴
・小型の機械を用いて容易にコアを採取することができ、採取跡の補修も容易。
・強度以外に、中性化深さ、塩分含有量も測定できる。
 
〇メリット
・従来の直径100mmのコア供試体に比べて構造物に与える損傷が軽微なため、柱・梁などの主要構造部材の強度を直接調査することができる。
・コアの径が一般的な構造物の鉄筋間隔より小さいため、鉄筋切断の可能性が非常に小さくなる。
 
2)小径コア採取、診断フロー
 
①鉄筋位置のマーキング
②小径コア採取位置のマーキング
・一般的な100φコアの採取と同様の箇所の調査を行い、1箇所当たりの採取本数のみ増やす。
③小径コアの採取
・中性化深さも測定する場合、コアは乾式で採取する。
④小径コア採取箇所の補修
・セメント:砂の割合を1:2.5(容積比)と同等以上の強度を持つモルタルを充てんする。
⑤中性化深さの測定
⑥圧縮強度試験
⑦塩化物量の測定
 
3)圧縮強度推定
 
・直径50mm以下の小径のコアをコアボーリングにより採取し、圧縮試験機による載荷によってコンクリートの圧縮強度を測定する方法。
・直径20mm程度の小径コア供試体の圧縮強度から、実験式を用いて補正することにより、従来の直径100mmのコア供試体圧縮強度による推定法と同程度の精度で構造物の構造体コンクリート強度を推定できる。
・非破壊試験とは異なり、構造体から直接コアを採取するので、精度の高いコンクリート強度を得ることができる。
・試験体が小さいため、柱・梁などの主要構造体の強度推定が可能。
・圧縮試験機の容量が小さくてすむため、簡易な試験器を使って採取したその場でリアルタイムにコンクリート強度を推定できる。
 
4)表面劣化
 
・強度推定式を用いて評価する。
・コンクリート表面(屋外側)のコアとコンクリート内部のコアの強度比較により表面劣化の有無を判定する。
・表面と内部の強度に有意な差がある場合は、表面劣化しているものとして、補修または詳細診断を行う。
ひび割れ調査
1)クラックスケール
 
・ひび割れの形状パターンや最大ひび割れについて調査。
・幅0.2~0.3㎜以下:ヘアークラック
・幅0.3㎜以上、深さ5mm以上:構造クラック
※コンクリートのひび割れの許容限度は0.2mm程度であり、0.2mm~0.4mmの範囲のひび割れの場合、漏水の可能性がある。
 
2)デジタル画像診断でマンションのひび割れ・欠損診断
 
●概要
・デジタルカメラにより撮影した画像を解析することによってひび割れを抽出する。
・デジカメで現場を撮影するだけで、ひび割れや欠損の診断が可能。
・赤外線画像等とのコラボレーションによって、より正確な劣化判断が可能。クラック、浮き、漏水、剥離、鉄筋露出、遊離石灰等合成診断が可能。
 
●特徴
〇デジタルカメラ撮影
・点検作業の効率化
・作業環境や安全性の向上
・非接触で遠隔調査が可能
 
〇画像解析
・機器によっては撮影面との位置関係を撮影と同時に記録することで、抽出するひび割れの長さを補正する機能がある。
・各種の画像処理プログラムも開発されており、取込んだデジタル画像から、ひび割れ幅を検出することも可能である。
 
●注意点
・コンクリート表面の状態(汚れ、析出物等)や、明るさにより検出精度が低下する。
・建築物の場合、隣接する建物との距離が短い場合や、立面形状が複雑なため、適用できないことがある。
 
3)超音波法によるひび割れ深さの測定
 
・測定器の発振子と受振子を伝搬する超音波の伝搬時間から求めるものと、ひび割れ先端で超音波が回折することにより生じる位相変化から求めるものの2つの方法がある。
・コンクリート材料は弾性波の減衰が大きく、一般的に、超音波の場合には2~3mの伝搬距離(ひび割れ深さで0.5~1.0m)が測定限界。
 
4)衝撃弾性波法によるひび割れ深さの測定
 
・ひび割れ部の近傍でコンクリート表面をインパクタにより打撃すると、コンクリート内部を弾性波が伝搬し、ひび割れ先端を回折する弾性波が発生、表面に最も速く到達する。この回折波の変化に着目し、ひび割れ深さを算出する。
浮き、内部欠陥(脆弱部、内部空洞)調査
1)打音法
 
・検査用のハンマーを用いて対象を打撃し、その反射音で異常を検知する。
・内部に空隙が存在すると、表層部が健全部に比べ振動しやすくなる原理を応用している。
・信頼できる診断法と考えられているが、外壁を全面打診するには足場やゴンドラの仮設が必要になる。
・打音法には、人の聴力で判断する方法と、音をマイクロフォンで収録して波形解析する方法の2つがある。
・表面からの深さ、欠陥の広がりや厚さと打撃間隔が関係する。
・深さの適用範囲:表層(30~50mm 程度まで)
 
①聴力で判断する方法
・コンクリート表面を点検ハンマー等で打撃し,その際に発生する音を聴いて清音であれば健全,異音であれば不健全であると判断し,展開図等に記録する。
・内部に空隙が存在すると、表層部が健全部に比べ振動しやすくなる原理を応用している。
・コンクリート表面から10cm程度の深さに存在する欠陥は,聴き分けることは可能であるが,それより深い欠陥については検知が困難となる。
→ひび割れ深さの測定や15~20cm程度の深さに存在する欠陥,さらには深い位置に存在する欠陥や背面空洞は,目視点検や叩き点検に加えて,測定機器を用いた非破壊試験または微破壊試験による調査が実施されている。
・熟練が必要であるが、経験者による浮きの検出精度は高いとされている。
・点検者の聴覚に依存しており,経験と主観に左右されやすく,定量的な評価が難しい。
・平均の成人男性が聞くことのできる最も小さい音は、4kHz付近の0.00002Paと言われている。また、人間の聞こえる最も低い周波数の20Hz付近の音が聞こえるには、70dBの音圧レベルが必要なので、可聴とされている範囲での周波数または音圧に変化があったとしても、測定者に聞こえているとは限らない。
 
②波形解析する方法
・打撃力を算出できる機能を有するハンマーを使用し,打撃により発生した音をマイクロフォンにより収録したものを,デジタルデータとして分析する。
・客観的かつ定量的に結果を算出することが出来る。
・マイクロフォンにフードを取り付けており,供用中の車両騒音の影響を受けない仕様となっている。
・打撃による表面振動を音波で捉える。打撃により発生する表面振動と表面から離れた位置で観察される音波は,ほぼ同じ周波数分布を持っている。
→音波を観測することが表面振動を観測することになる。
→センサーを表面に密着させる必要がないため,測定効率が上がる。
 
2)赤外線サーモグラフィ法
 
●赤外線サーモグラフィの概要
・赤外線サーモグラフィは、対象物から出ている赤外線放射エネルギーを検出し、見かけの温度に変換して、温度分布を画像表示する。
・面の温度分布として捉え、可視化情報として表示できる。
・対象物から離れたところから、非接触で温度測定ができる。
・リアルタイムで温度計測ができる。
 
●赤外線サーモグラフィ法
・赤外線サーモグラフィカメラ使用して、外壁面の赤外線画像(熱画像)から、表層部の欠陥を検出する。
・非接触で広い面積を短時間に調査できる。
・撮影距離:5~20m程度が最適
 
〇欠陥検出の原理
・健全部と欠陥部では熱伝導率が異なる為、日射や外気温の変化により、表面温度に差が生じる。
・対象面の内的条件のむらを表面温度から間接的に読み取る手法である為、表面に近い部分の情報が強く現れ、深部の情報は現れにくい。
→深さの適用範囲:表層(30~50mm程度まで)
 
〇外壁タイル調査の場合
・赤外線法によるタイルの浮きの調査は、晴天の昼間(温度上昇時)では、タイルの浮きがある部分は、周辺より高温になる。
・タイルが浮いていると下地とタイルの間に、もしくは躯体と下地の間に空気層ができ、空気層によって熱が内部に伝わり難くなり、その結果タイルに熱が滞留し、タイルの表面温度は周辺正常部(タイルが浮いていない部分)より高温になり、タイルが浮いている可能性が高い、という判断となる。
 
●測定上の注意点
・気象条件や方位(日射量)、撮影角度や距離の影響を受ける。
・軒裏、出隅、入隅、庇などの突起部位、樹木、雨樋、日蔭になる部分、凹凸の激しい部分、反射率の高い材質、障害物がある場合などは適用できない。
 
〇気象条件
・熱伝導の違いが生じやすい日照及び温度変化の大きい日の方が適している。
・天候は晴天が望ましい。
・薄曇であっても日射量が十分あれば測定は可能。
・日射が当たらない面で外気温変動を熱源とする場合、外気温の日較差(日最高気温-日最低気温)が10℃以上程度必要
・強風時は壁体から熱が奪われやすく、その分健全部と変状部の温度差が生じにくい
 
〇撮影角度
・対象構造物との撮影角度が小さくなるほど、熱画像上の見かけ面積が小さくなる上、放射率が小さくなるため、測定誤差が生じやすくなる。
・放射率は撮影角度が60度程度までは放射率の低下の影響は小さいが、極力正面から撮影するようにするのが望ましい。
 
〇誤検知を生ずる恐れがある場合
・光沢や凹凸のあるタイル、複数色のタイル、深目地貼
・タイル下地モルタルが厚い、外壁の一部の汚れ
・周囲環境からの影や反射、冷暖房機器の熱的な影響
 
3)衝撃弾性波法
 
・ハンマー等の打撃により発生した弾性波は、コンクリート内部の欠陥部で反射するため、この反射波をセンサーでとらえる。
→受振した弾性波の共振周波数と速度から、欠陥部の深さを推定する。
・平面的に分布する欠陥を把握するには、測定点を追加し行う。
・発生する弾性波の周波数により異なるが、数kHz以下の低周波数では10m以上の伝搬距離が得られるが、検出できる欠陥の大きさは小さくなる。
 
4)超音波法
 
・測定器の発振子から周波数20kHz以上の超音波をコンクリートへ入射し、欠陥部で反射した超音波を受振子でとらえる。
→発振子から受振子の伝搬に要した時間と、伝搬速度から欠陥部の深さを推定する。
・コンクリート材料は弾性波の減衰が大きく、超音波の場合には2~3mの伝搬距離が限界であるが、実際には測定器や使用するセンサーの周波数に影響し、その値よりも小さくなる場合がある。
圧縮強度推定
1)反発度法(リバウンドハンマー)
 
・リバウンドハンマーでコンクリートに打撃を与え、返ってきた衝撃により圧縮強度を推定する方法。
・強度の高いコンクリートはその内部が密実であり、コンクリートの強度と硬度には相関性が見られる。この相関性からコンクリートの硬度を測定することにより、その強度を推定する
・構造物を破壊せず簡便に行えることが利点であり、精度の面ではやや劣る。このことから、詳細調査実施前の予備調査などに用いられる。
 
〇利点
・非破壊検査手法であり、構造物に損傷を与えることなく測定が可能。
・機器が軽量であり、測定が簡便・容易に行える。
・容易に多数の測定が行えることから、強度分布の測定が可能。
 
〇欠点
・硬度から強度を推定する方法であり、他の測定方法に比べ精度はやや低い。
・コンクリートの湿度や表面の粗さにより、測定結果が影響を受ける。
・厚さの薄いコンクリートでは、正確な測定ができないことがある。
・強度を数値として示すのには有効だが、ピンポイントでの劣化箇所の特定は不向。
・基本的にコンクリートの圧縮強度はあまり正確に測ることはできない。ばらつきも大きいので、一箇所だけではなく20ポイントで測ることを基本。
 たまたま鉄筋の真上だと飛びぬけて良い値が取れる。このようなデータは捨てる必要があるが、逆にジャンカなどで表面がガタガタになっているような場合は、表面の平らな部分に測定器を当てないと反射が正確に測れず、弱い強度が出る。
 
〇測定箇所の選定
・平滑な型枠面で水平測定を原則
・厚10cm以下の構造物は避ける。
・隅角部より3㎝以上内側
・モルタル仕上げ面は避ける。
・コンクリート表面に湿りのあるときは避ける。
 
〇測定方法
・測定値はばらつきがある上に異常な値を示す箇所もあるので、統計的に信頼のおける平均値を求めるために20点の測定値の算術平均を取る。
 
〇注意点
・測定はコンクリート面で行う必要があるため、塗装やモルタル、タイルが施工されている場合にはこれらを除去し、砥石などを用いて平滑な面とした上で測定を行う。
・測定箇所は、部材の端部から50mm以上離れた内部から選定する。
 
2)衝撃弾性波法
 
・コンクリートの弾性波速度と圧縮強度との相関関係を利用して、コンクリートの圧縮強度を推定する方法。
・弾性波速度は、ハンマーで構造体コンクリートを打撃し、弾性波を発生させ、設置した2点のセンサーで測定する。
・推定精度は15%程度。
 
3)超音波法
 
・コンクリートの超音波の伝搬速度と圧縮強度との相関関係を利用して、コンクリートの圧縮強度を推定する方法。
・超音波の伝搬速度は、コンクリート面に発振子と受振子を接触させ、測定する。
・コンクリートの条件、測定条件により大きな誤差が生じるため、強度推定への適用については注意を要する。
 
4)小径コア法(微破壊試験)
 
・直径50mm以下の小径のコアをコアボーリングにより採取し、圧縮試験機による載荷によってコンクリートの圧縮強度を測定する方法。
・直径20mm程度の小径コア供試体の圧縮強度から、実験式を用いて補正することにより、従来の直径100mmのコア供試体圧縮強度による推定法と同程度の精度で構造物の構造体コンクリート強度を推定できる。
・非破壊試験とは異なり、構造体から直接コアを採取するので、精度の高いコンクリート強度を得ることができる。
・試験体が小さいため、柱・梁などの主要構造体の強度推定が可能。
・圧縮試験機の容量が小さくてすむため、簡易な試験器を使って採取したその場でリアルタイムにコンクリート強度を推定できる。
鉄筋(位置、かぶり厚さなど)の非破壊調査
1)電磁波レーダー法
 
・アンテナからコンクリート内部へマイクロ波を放射して、コンクリートと他の物質(鉄筋、配管、空洞など)から反射してきた時間を測定することによって、はく離や空洞などの欠陥、コンクリート内部にある鉄筋や鋼材の位置を調べる方法。
・送信アンテナからインパルス状の電磁波を放射し、コンクリート内の比誘電率および透磁率が異なる物体との境界面からの反射波をアンテナで受信するまでの時間に基づき、反射物体(鉄筋、空隙、ひび割れ、コールドジョイントなど)までの距離を求める。
・平面的な位置は、距離計を内蔵した装置を移動させることにより、位置情報を得ることができる。
 
●特徴
・コンクリートの湿潤状態や品質等に影響を受けやすいため、比誘電率をキャリブレートすることで鉄筋かぶり厚の精度を高めることができる。
・電磁誘導法より精度面は落ちるが、かぶりが厚い場合には有効な手段。
・一般的な装置で探査深度は測定面から約150~300mm。
・躯体を露出する必要があり、鉄筋以外にも条件により空洞や塩化ビニル管等も検出できる場合がある。
 
●注意点
・鉄筋径は検出不可。
・湿潤状態の影響を受けやすいため、乾いた状態で計測を行うようにする。
・測定面に凹凸がある場合、測定面と機器の隙間が4mm以下でないと測定ないので、ベニヤ板などを置いて測定する。
 
2)電磁誘導法
 
・電磁誘導法は、試験コイルに交流電流を流すことによってできる磁界内に、試験対象物を配置する事によって試験を行う。
・コイルに交流電流を流すと磁束が生じる。
→鉄筋のかぶり厚さが変化すると、コイルを貫いている磁束が変化し、これがインピーダンスの変化として検出されることを利用して、かぶり厚さを測定する。
・起電力の強弱を感知することで鉄筋位置が測定でき、さらに磁束の振幅の変化によって鉄筋径を推定することができる。
 
●特徴
・鉄筋位置とかぶりの測定が同時にでき、コンクリート表面の影響を受けない。
・コンクリートの湿潤状態や品質等による影響を受けないため、電磁波レーダ法と比較して高い精度の測定を行うことができる。
・金属を除く多くの仕上げ材を撤去せずに探査することができる。
・電磁誘導法は、かぶりが比較的浅い場所では非常に有効で、浅ければ浅いほうが分解能も良く確実な探査および測定が可能。
・約150mmまでの浅いかぶり厚が測定できる。一般的な装置で、探査深度は、測定面から約200mm。
 
●注意点
・空洞や塩ビ管などは測定できない。
 
3)X線透過法
 
・物体にX線を照射すると、X線は物体の相互作用(吸収・散乱)によって初めの強さより弱くなる。
→物体中に空隙などが存在すると密実部との密度の違いによって透過するX線の量が異なることから、その相違をフィルムなどの濃淡として映し出す。
 
●特徴
・電線管や非金属埋設物の状態が分かる。
・特別な措置なしで、探査深度は約300mm。
 
●注意点
・透過する反対側にフィルムを貼る必要があるため、反対側にはある程度の空間が必要。
コンクリートの中性化試験、塩化物量試験、鉄筋腐食の診断
1)標準コア法
 
・コンクリートコアドリルによって、構造体からφ100mmのコアを採取し、各種試験を行う。
 
●注意点
・コア採取時、ダイアモンドカッターによる騒音を伴う。
・コンクリート内部の鉄筋・配管類を切断する可能性があるため、事前のレーダ探査またはX線撮影が望まれる。
・コア抜きをおこなうため、構造物の耐力低下を引き起こす可能性がある。
 
●中性化深さの測定
・電磁波レーダー法などで鉄筋位置を把握した後に、コアを採取し中性化試験を行う。
・コアの側面または、割裂面やカット面に試薬を噴霧し、中性化深さを測定する。
 
①電磁波レーダー法などで鉄筋位置を把握後、コア採取位置の決定
②コア採取
③コアの割裂
④フェノールフタレイン溶液の噴霧
⑤中性化深さの測定
 
2)小径コア法
 
・作業手順はコア法と同様。採取するコアの大きさがφ25㎜程度と小さい。
・コア法と比べて、配筋が密な場合、鉄筋を誤って切ってしまう可能性が低い、構造物に与える損傷を軽減できる、コア採取部の埋め戻しが容易などのメリットがある。
 
3)ドリル削孔法
 
・ドリル削孔が躯体に与える影響は、削孔径が10mm程度であることから、はつり調査やコア採取による測定よりも、構造体へのダメージはかなり小さい。
・より多くの箇所で測定が可能であり、現場において迅速に結果が得られる利点がある。
・中性化深さが大きい場合、ドリル先端部の削孔粉がろ紙に到達するまでに時間がかかるため、削孔深さが大きい場合には、採取コアによって測定した中性化深さよりやや大きい値(10%)となる。
 
●中性化深さの測定
・振動ドリルを用いてコンクリート躯体を削孔し、発生した削孔粉をフェノールフタレインの1%エタノール溶液を噴霧したろ紙で受け止め、ろ紙が呈色した時点で削孔深さを測定し、中性化深さを測定する。
※表面は中性化して無色となるので、赤紫色に程色した位置でノギスを使って中性化深さを測定できる。
 
①測定位置の選定
②フェノールフタレイン溶液をろ紙へ噴霧する
③ドリル削孔し削孔粉をろ紙へ落下させる
④落下したろ紙が紫色に呈色した時点で削孔を停止する
⑤削孔した穴の深さをノギスで測定し中性化深さとする
 
4)はつり法
 
・電磁波レーダー法などで鉄筋位置を把握した後にはつり箇所を決定し、コンクリートを数10㎝はつり試験を行う。
・鉄筋の位置まではつることが多いため、鉄筋の腐食状態の確認も行うことができる。
・はつりの方法としては、手ばつり、電動ピック、エアーピックなどがある。
 
●中性化深さの測定
①電磁波レーダー法などで鉄筋位置を把握後、はつり位置の決定
②はつり作業
③コンクリート粉の除去
④フェノールフタレイン溶液の噴霧
⑤中性化深さの測定
 
5)塩化物イオン量の測定
 
●塩化物イオンと鉄筋の腐食
・コンクリート中の鉄筋は、コンクリートのアルカリ性によって不動態皮膜が形成され、さびにくい状態となっているが、塩化物イオンが存在すると不動態皮膜が破壊され、鉄筋が腐食しやすくなる。
→コンクリート中の塩分量が多いと、コンクリートの中性化が進んでいなくても、鉄筋を腐食させ、耐力の低下につながる。
・塩化物イオンは、海砂の使用、飛来塩分、凍結防止剤、海水等の塩分からコンクリート中に侵入する。
 
●塩化物イオン量の測定
・塩分量の測定は、中性化診断と同じ箇所の一部でできる。
・コンクリート中の全塩化物は、酸で溶解することにより抽出でき、溶解した後、化学的に塩化物イオン量を測定する。
 
●塩化物イオン量の測定方法
・電位差滴定法、吸光度法、イオンクロマトグラフィ法など。
・JIS A 1154:硬化コンクリート中に含まれる塩化物イオンの試験方法
・JCI-SC5:硬化コンクリート中に含まれる全塩分の簡易分析方法
 
●試料の採取
・塩化物イオン量測定用の試料は、コアまたはドリル粉から採取する。
・コア法では採取したコンクリートコアを乾式カッターで1~2cmにスライス、粉砕する。
・ドリル法では表面~2cm、2~4cm、4~6cmと深度別にドリル粉を採取する。
 
6)鉄筋腐食の診断
 
・中性化が鉄筋位置まで進行していた場合やコンクリートの塩分量が多い場合に調査する。
仕上げ部の付着力試験
1)外壁仕上げ部の付着力試験の概要
 
●外壁仕上げの付着力低下の要因
・外壁仕上げは、紫外線、日射等に起因する熱変化、降雨等により劣化し、付着力が低下する
 
●付着試験の重要性
・外壁仕上げの改修を行う場合、仕上げ材の付着強さや破断面の位置によって改修方法が異なるため、付着強さの測定は重要。
・タイルやモルタル塗りの外壁では、剥離の発生したタイルやモルタルの剥落防止は、アンカーピンニング等の施工により行うが、剥離の発生していない部分については、付着強さが剥離のしやすさに大きく関係することから、付着強さの測定は重要。
 
●注意点
・破壊調査であるため、タイル又は塗装面の復旧が必要。
 
2)建研式接着力試験器
 
・建研式接着力試験器は建設省建築研究所の指導により製作されたもの。
・主としてタイル、モルタル及び各種接着剤の剥離試験に使用される。
・軽量・コンパクトなので高所・狭所においても容易に操作でき、且つ精密な試験データーが得られる。
 
●測定方法
 
①測定試験箇所を選定
・躯体に付着している仕上げ層界面の付着強度を測定するため、試験個所は剥離の発生していない部分を選定する。
・塗膜の劣化損傷状態を目視及び指触等で大まかに把握し、この結果に基づいて標準的な劣化損傷状態にあると判定できる面を設定する。
②アタッチメントを試験面に接着
・鋼製のアタッチメントをエポキシ樹脂で試験面に接着する。
③切込み
・アタッチメントに沿い、コンクリートカッターにより仕上げ層を切断し、躯体に達するまで切り込みを入れる。
④仕上げ材の付着強度を測定
・建研式引張試験器を用いて、試験個所に接着したアタッチメントに引張力を与え、仕上げ材の付着強度を測定する。
・アタッチメントに引っ張り試験器をセットし、アタッチメントが測定面から破断するまで、ゆっくりとハンドルを回し負荷をかける。
・アタッチメントが測定面から破断した際に、試験機が表示した数値より付着強さを算出する。
 
3)クロスカット試験
 
・塗膜表面にカーターナイフで格子状の切込み等を行い、その部分にセロテープを強く圧着させ、一気に引き剥がし、テープに付着した塗膜の碁盤目の状態を見て、塗膜の付着性を調査する。
目視による点検時のポイント、注意点
1)点検個所
 
〇斜壁
・躯体の施行が難しく、浮き故障が生じやすい個所。
 
〇開口部の周囲・上部
・開口部は鉄筋のかぶり厚の不足や降雨後の水滴の影響があり、剥離が生じやすい個所。
 
〇庇鼻先、コーナー下端、パラペット・笠木
〇手摺壁、手摺支柱廻り、鉄部取合い
 
2)点検のポイント
 
●外壁面の汚れ、カビや鉄部の錆、粉塵等
→塗装の劣化
 
●塗装のはがれ、浮き、ふくれ
→コンクリートの劣化
 
〇塗装の剥がれ
・塗装のみが剥がれた場合は、美観上の問題のみの場合が多い。
 
●ひび割れ、タイルやモルタルの剥落
→雨水の侵入がコンクリート内の鉄筋を腐食
 
〇目地モルタルだけがひび割れ
・構造上や防水上の問題はないケースが多く、緊急の補修や詳細調査までは必要ない。要経過観察。
 
〇タイルひび割れ
・タイル面が剥離しタイルのみが割れた、躯体のクラックに影響してひび割れが起こった、など様々なケースがある。
 
●タイル目地の細かい穴(ピンホール)
・この程度の穴でも雨水の浸入箇所になる。
・シール処理か目地の再施工が必要になる。
 
●エフロレッセン
・どこから雨水が侵入して発生したのか?
→上階からの漏水が原因で発生した可能性がある。
→エフロレッセンスを拭き取って隙間をシールするだけでは、原因を除去したことにはならない。すぐ補修するのではなく、その前に原因を特定する詳細調査が必要になる。
・タイルを接着したモルタルから発生しているのであれば、応急的な補修で済むが、躯体コンクリートがひび割れて浸入した水分によって発生している可能性もあるので、補修の前に詳細調査を行う必要がある。
 
●タイルの浮き
・タイル裏への浸水が凍結融解でタイルの浮きの原因となる。
 
3)立地条件による影響
 
〇寒冷地
・寒冷地では、凍結・氷結などの影響を受ける場所、部位がある。
 
〇沿岸域
・海岸近くでは、潮風による塩害を受ける場所や部位がある。
 
〇風の影響
・風の強い地域の建物では、風が直接当たる面よりその裏側の面が影響される例がある。
 
〇日照条件
・立地条件によって終日日射を受ける外壁面とそうでない外壁面があると、経年劣化の症状に差異が生じる場合がある。
 
〇交通量の多い道路沿い
・車輛の排気ガスの成分による汚れの付着が顕著になる事例もある。
 
4)日常の点検で推奨される点検個
 
〇屋上の点検
・亀裂・たわみ、排水溝・ルーフドレインの土砂等堆積、草木等
〇外壁面の確認
・ひび割れの有無
・仕上げ材(タイル等)の浮き、剥がれ、凹み(沈み)
・錆の有無、鉄筋の露出
〇雨水の壁内部への浸入の有無(その痕跡)
〇外部の開口部周りからの雨水の浸入の有無(その痕跡)
・外部の建具周りのシーリング剤の確認
〇外壁に取り付けてある機器・機材等の周囲の確認
・汚損、錆の発生、破損、断線、照明器具の不点灯等

コメントを残す

Your email address will not be published.

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

このサイトはスパムを低減するために Akismet を使っています。コメントデータの処理方法の詳細はこちらをご覧ください