表面色を指標とした構造物中のコンクリート含水率の非破壊測定

多くの材料の表面色が含水状態により変化する経験的事象から着想を得て,コンクリートの含水率を表面色により簡単に評価できるか実験的な検討を行った.まず,デジタルカメラと画像編集ソフトを使用してコンクリート表面色を定量化する方法を検討した.コンクリート表面を同一の撮影条件とするため,外光を遮断し,蛍光灯を設置した撮影作業台を使用した.撮影した画像は,画像編集ソフトにより,対象領域を切り出し,解像度を1ピクセル/インチに下げ,ピクセルの明度L*値,色相a*値,彩度b*値を記録した.そして,算出される色差を指標とした.コンクリート供試体の乾燥試験を行った結果,供試体表面の色差は乾燥初期に大きく変化した後,一定の値に近づく傾向が得られた.また,供試体の平均相対含水率と表面色の色差の関係は,乾燥,吸湿,吸水の各水分移動過程で異なる経路を描くことが確認された.一方,乾燥過程において湿度計により供試体中の各位置における空隙湿度を実測した結果,表面に近い位置ほど,その位置における相対湿度が供試体表面の色差との相関が強いことが明らかとなった.以上の実験結果から,表面におけるコンクリートの相対含水率と表面色差との関係が水分移動過程の種類によらず普遍的な線形関係であると仮定し,供試体内部の水分分布を考え合わせることにより,みかけの含水率と表面色の関係,すなわち供試体の平均相対含水率と表面色差の関係の説明を試みた.その結果,乾燥,吸湿,吸水過程において供試体の平均相対含水率と表面色差の関係が異なる経路を描いたことが説明できた.換言すれば,コンクリート表面近傍に限れば,観察されるコンクリートの表面色から含水率を推定することが可能である.しかし,本法を発展させることにより実構造物において実用的なコンクリートの含水率の推定精度を実現することができるかどうかは,本研究の範囲内では不明である.

多くの材料の表面色が含水状態により変化する経験的事象から着想を得て,コンクリートの含水率を表面色により簡単に評価できるか実験的な検討を行った.まず,デジタルカメラと画像編集ソフトを使用してコンクリート表面色を定量化する方法を検討した.コンクリート表面を同一の撮影条件とするため,外光を遮断し,蛍光灯を設置した撮影作業台を使用した.撮影した画像は,画像編集ソフトにより,対象領域を切り出し,解像度を1ピクセル/インチに下げ,ピクセルの明度L*値,色相a*値,彩度b*値を記録した.そして,算出される色差を指標とした.コンクリート供試体の乾燥試験を行った結果,供試体表面の色差は乾燥初期に大きく変化した後,一定の値に近づく傾向が得られた.また,供試体の平均相対含水率と表面色の色差の関係は,乾燥,吸湿,吸水の各水分移動過程で異なる経路を描くことが確認された.一方,乾燥過程において湿度計により供試体中の各位置における空隙湿度を実測した結果,表面に近い位置ほど,その位置における相対湿度が供試体表面の色差との相関が強いことが明らかとなった.以上の実験結果から,表面におけるコンクリートの相対含水率と表面色差との関係が水分移動過程の種類によらず普遍的な線形関係であると仮定し,供試体内部の水分分布を考え合わせることにより,みかけの含水率と表面色の関係,すなわち供試体の平均相対含水率と表面色差の関係の説明を試みた.その結果,乾燥,吸湿,吸水過程において供試体の平均相対含水率と表面色差の関係が異なる経路を描いたことが説明できた.換言すれば,コンクリート表面近傍に限れば,観察されるコンクリートの表面色から含水率を推定することが可能である.しかし,本法を発展させることにより実構造物において実用的なコンクリートの含水率の推定精度を実現することができるかどうかは,本研究の範囲内では不明である.