Laser ultrasonic approach for detecting a deteriorated rebar in concrete

レーザー生成超音波を用いたコンクリート中鉄筋の劣化検出への試み

古澤 彰憲   ; 西村 昭彦  ; 竹仲 佑介*

Furusawa, Akinori; Nishimura, Akihiko; Takenaka, Yusuke*

経済成長期に竣工されたコンクリート構造物の多くは、今後20年で築50年を迎える。これらコンクリート構造物に対する保全保守・監視技術の開発が重要であることは論をまたない。原子力機構でも鉄道トンネルのコンクリートを対象に、レーザー生成超音波を用いた高速検査法の研究・開発を外部研究機関と協力して行ってきている。しかしながら、この鉄道トンネルコンクリートの高速検査方法は、コンクリート表面のクラックを主な検査対象としており、コンクリート深部や鉄筋の検査までは考慮していない。今回の報告では、レーザー生成超音波を用いたコンクリート中の鉄筋の劣化事象の検出方法に関する新しい提案を行う。鉄筋コンクリートの鉄筋にパルスレーザーを照射し鉄筋を伝播する超音波を励起し、他方の鉄筋端でその超音波波形を受信する。得られた超音波波形の解析を行い、コンクリート中の鉄筋の状態に関する情報を抽出する。

Large number of concrete structures built in the era of rapid economic growth will exceed fifteen years old in next 10 to 20 years. Developing maintenance and health monitoring techniques for these existing concrete structures is inevitable problem to be resolved. JAEA have tackled to that problem on collaborative research, having achieved to crack detection technique for surface on the concrete of railroad tunnel (1). The technique reported in ref. (1), however, is focusing on the surface cracks, not taking into account the condition of the deep region, including a steel reinforcing bar (rebar) in a reinforced concrete structure. This work supposes a new approach for detecting deteriorated rebar in concrete structure based on laser-ultrasonic. Irradiating the one end of a rebar by nanosecond laser pulses repetitively generates ultrasonic wave propagating along it. The waveform of the ultrasonic received the other end is analyzed to extract the information about its condition.