コンクリート構造物に対する赤外線サーモグラフィ法非破壊検査の確立

摘要

高度経済成長期に数多くのコンクリート構造物が建設された．そのため建設時期から月日が経過した近年では，社会インフラの老朽化が問題視されている．その例として橋梁が挙げられる．老朽化が懸念される橋梁は2013年において全体の18%程度だが，2023年では43%，2033年には67%となりこの先10年以内に半数以上の橋梁で老朽化に起因する事故が懸念される．そのため早急にコンクリート構造物の検査・補修が求められている．そこで一般的に行われている内部欠陥の検査が非破壊検査である．現状，橋梁の非破壊検査では目視や打音検査などによる検査が一般的であるが，検査対象が高所に存在する場合は検査に際して足場などの設置が必要になる．また，検査精度が検査者の技量に依って違いが出る，広範囲で検査を行う場合長時間必要とすることなどの欠点が挙げられる．そこで本検討では赤外線サーモグラフィ法に着目した．赤外線サーモグラフィ法は目視・打音検査と異なり遠距離・非接触での検査が可能かつ簡易に検査が行うことができる利点を有している．赤外線サーモグラフィ法は，昼夜の温度差や日照等の気象条件を利用したパッシブサーモグラフィ法，加熱ランプ等を用いて強制加熱を行うアクティブサーモグラフィ法が挙げられるが，未だに実用化されておらず，検査時に数々の影響により検査精度の点で課題を有している．そこで本研究では実用化に向けてコンクリート構造物に対する赤外線サーモグラフィ法による非破壊検査の確立のため， PT法及びPPT法1)を参考にアクティブサーモグラフィ法を用いた非破壊検査に着目した．一般的な鉄筋補強コンクリートは，コンクリート表面から約50mm程度にある鉄筋の腐食膨張により亀裂が発生，進展することが考えられる．そこで，コンクリート表面から約50mm程度にある内部欠陥を検知可能とする非破壊検査手法の可能性を模索するとともに，実構造体に対する実用化の観点から，アクティブサーモグラフィ非破壊検査における入熱条件の設定，入熱角度の影響，白華現象等による入熱面の表面状態の影響について実験的な検討を行った．