地下レーダ法によるRCDコンクリートの品質判定

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要約

電磁波を用いた物理探査法の1つである地下レーダ法は、RCDコンクリート施工後のモルタルが充填されていない箇所の検出が可能であり、RCDコンクリートの施工品質判定法として使用できる。

• 担当:農業工学研究所・造構部・土木地質研究室
• 代表連絡先:0298-38-7577
• 部会名:農業工学
• 専門:基幹施設
• 対象:計測・探査技術
• 分類:研究

背景

近年、農業用ダムにおいても重力式コンクリートダムの合理化施工法の一つであるRCD工法を用いた施工事例が見られる。しかし、RCD工法に用いるコンクリートは超固練りのため、施工条件によってはポーラス箇所が生じる可能性があり、現状ではコンクリートの品質を確認するために多点でコアを採取してチェックを行っている。コアを採取する前にあらかじめコンクリートの状態がわかれば、効率のよい品質管理が可能となり、経費的な問題のみならず、施工管理の確実性が飛躍的に向上する。本研究は、非破壊調査法である地下レーダ法に着目し、RCDコンクリートの品質判定法としての適用可能性を検討する。

成果の内容・特徴

• 機械の構成と測定方法
  図1に地下レーダ探査装置の構成概要を示す。地下レーダ探査装置は電磁波を放射・受信するアンテナ部と、それらの制御を行う本体部、および得られた結果を表示するディスプレイから構成されている。測定は、電磁波の送受信間の距離を一定に保ち、アンテナを移動しながら異常箇所の反射波を検出するプロファイル測定により行う。
• 現地試験ヤード実験の結果
  1)転圧回数を変えたRCDコンクリート試験ヤードを設置し、周波数500MHzのアンテナを用いて探査を行った。RCDコンクリート中の比誘電率を測定するために埋設しておいたφ150mmのVP管は明瞭に現れたが、転圧回数による地下レーダ画像の相違は認められなかった(図2)。
  2)ところで、本実験においては、12回転圧進入部において反射の乱れが検出(図2中段)されたため、その部分のコア採取を行った。その結果、深度15～22cmにかけて、コアが採取できないほどにくずれたポーラス箇所を検出した(図2下段写真)。この部分の間隙率を試算したところ、約34%であった。さらに、別途、RCDコンクリートが打設されたヤードおいて探査したところ、モルタルが十分に充填されていないポーラス箇所が検出され仁(図3)。この部分の間隙率を試算したところ、約25%であった。
  3)この結果から、周波数500MHzのアンテナを用いることによって、間隙率が25%程度以上のポーラス箇所を検出できる見通しを得、地下レーダ法は、RCDコンクリートの品質判定法として十分適用が可能である。

成果の活用面・留意点

探査深度を向上させつつ分解能を高めるには、対象物の大きさや探査深度に配慮し、現場に最適な周波数のアンテナを選択的に用いることが肝要である。

具体的データ

その他

• 研究課題名:電磁波を用いた構造物や構造物基礎の調査・評価手法の基礎的検討
• 予算区分:経常・依頼
• 研究期間:平成11年度(平成9～11年)
• 研究担当者:畑山元晴、長束勇、中里裕臣、黒田清一郎、森充広(現東北農政局)
• 発表論文等:(1)森充広・長束勇・黒田清一郎・中里裕臣:地下レーダによる構造物の非破壊診断に関する現地実験、H10年度農土学会大会講要集、380～381、1998
                    (2)森充広・長束勇・畑山元晴:地下レーダの測定原理と適用事例、農業土木学会誌、Vol.67、No.11、65～72、1999