- 88 - 第 7 章 結 論
以 下 に 本 論 文 の 各 章 で 得 ら れ た 結 論 を 示 す と と も に ， 今 後 の 課 題 と 期 待 を 述 べ て 本 論 文 の 結 論 と す る 。
第 2 章 に お い て は ，RC 開 水 路 側 壁 の 表 面 変 状 と 内 部 変 状 に つ い て そ れ ぞ れ 調 査 を 行 い ， 両 者 の 関 係 性 に つ い て 考 察 し た 。 ま た ， 凍 害 診 断 の 際 に 用 い ら れ る 相 対 動 弾 性 係 数 と コ ン ク リ ー ト の 各 種 物 性 値 の 関 係 に つ い て ， 得 ら れ た デ ー タ か ら 近 似 式 を 求 め る こ と で 明 ら か に し た 。 以 下 に 第 2 章 か ら 得 ら れ た 結 論 を 示 す 。
(1) 表 面 変 状 と し て 生 じ る ひ び 割 れ は ， 表 層 の ス キ ン 層 の 厚 さ 分 の み 深 さ 方 向 に 進 行 す る 。
(2) 上 記(1 )よ り ，ス キ ン 層 の ス ケ ー リ ン グ は 内 部 変 状 と し て 発 生 す る 層 状 ひ び 割 れ の 一 種 で あ る と 言 え ， 表 面 変 状 で あ る 表 面 ひ び 割 れ の ひ び 割 れ 深 さ は 内 部 変 状 の 進 行 度 合 い と 関 連 性 が あ る 。
(3) 内 部 変 状 と し て 生 じ る 層 状 ひ び 割 れ は ， 表 面 側 に 集 中 し て 生 じ て お り ， 連 続 し た ひ び 割 れ で あ る 。
(4) 層 状 ひ び 割 れ は ， 水 路 側 壁 表 面 に 対 し て 角 度 を 持 っ た 状 態 で 進 展 し ， 側 壁 の 表 面 側 の 上 部 に お い て 特 に 顕 著 に 進 展 す る 。
(5) 相 対 動 弾 性 係 数 と 圧 縮 強 度 比 ， 静 弾 性 係 数 比 ， 引 張 強 度 比 ， 曲 げ 強 度 比 は ， 近 似 式 に よ っ て 線 形 関 係 で 示 す こ と が 可 能 で あ る 。
( 6) 相 対 動 弾 性 係 数 と 圧 縮 強 度 比 の 関 係 に つ い て は ，相 対 動 弾 性 係 数 と 静 弾 性 係 数 比 の 関 係 と 比 較 し て 決 定 係 数 が 低 く な る こ と が 確 認 さ れ た 。要 因 と し て は ，圧 縮 強 度 を 求 め る 際 に 使 用 す る 応 力 の 降 伏 点 の 値 に ば ら つ き が 生 じ る こ と が 挙 げ ら れ る 。
(7) 動 ポ ア ソ ン 比 は ， 相 対 動 弾 性 係 数 60％ 以 上 で は 一 定 値 を 用 い て も 構 わ な い 。 (8) 動 ポ ア ソ ン 比 は ，相 対 動 弾 性 係 数 60％ 以 下 の 場 合 に 0 .5 を 上 回 る ケ ー ス が 生
じ ， 弾 性 体 と し て 動 弾 性 係 数 の 評 価 を 行 え な い 場 合 が あ る 。
第 3 章 に お い て は ，凍 害 劣 化 の 進 行 し た RC 開 水 路 に お い て 表 面 変 状 の 形 態 か ら ， 内 部 変 状 の 評 価 を 行 う こ と を 目 的 と し て 検 討 を 行 っ た 。 採 取 し た コ ア 供 試 体 に よ る 内 部 変 状 の 発 生 状 況 か ら ， 層 状 ひ び 割 れ の 生 じ 易 い 箇 所 の 表 面 変 状 の 特 徴 を ま と め た 。 以 下 に 第 3 章 か ら 得 ら れ た 結 論 を 示 す 。
( 1) 表 面 ひ び 割 れ が 上 下 に 湾 曲 し て 発 生 し て い る 開 水 路 側 壁 で は ， 水 路 側 壁 の 低
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い と こ ろ ま で 表 面 ひ び 割 れ が 生 じ て い る 箇 所 で 内 部 変 状 で あ る 層 状 ひ び 割 れ が 発 生 し て い る 可 能 性 が 高 い 。
( 2) 目 視 調 査 に よ る 層 状 ひ び 割 れ の 発 生 箇 所 の 定 性 的 診 断 は ， 側 壁 の 天 端 に 他 よ り も 著 し い ス ケ ー リ ン グ が 発 生 し て い る ， 表 面 ひ び 割 れ が 水 路 側 壁 の 低 い と こ ろ ま で 生 じ て い る ， 降 雨 の 数 日 後 に 表 面 が 湿 潤 し て い る ， と い っ た 条 件 が 複 数 揃 う 箇 所 を 踏 査 に よ り 見 つ け る こ と で 行 う こ と が で き る 。
第 4 章 に お い て は ，RC 開 水 路 の 精 査 に 関 す る 項 目 と し て 電 磁 波 レ ー ダ 法 に よ る 走 査 に 層 状 ひ び 割 れ が 及 ぼ す 影 響 に つ い て の 検 討 を 行 っ た 。 ま ず ， 室 内 試 験 と し て 供 試 体 を 用 い た 試 験 と 実 構 造 物 を 用 い た 試 験 を 行 い ， そ の 後 に 複 数 の 開 水 路 に お け る 現 地 試 験 を 行 っ た 。 以 下 に 第 4 章 か ら 得 ら れ た 結 論 を 示 す 。 (1)電 磁 波 レ ー ダ に よ る 走 査 で は ， コ ン ク リ ー ト 内 部 の 層 状 ひ び 割 れ の 発 生 を 定
性 的 に 確 認 す る こ と が で き る 。
(2)層 状 ひ び 割 れ に 対 し て 注 入 工 法 を 適 用 し た 場 合 に は ， 注 入 前 後 の 反 射 画 像 を 確 認 す る こ と で 充 填 の 有 無 を 確 認 す る こ と が で き る 。
(3)実 構 造 物 に お い て 層 状 ひ び 割 れ が 生 じ て い る 場 合 に は ， 生 じ て い る ひ び 割 れ の 程 度 に も よ る が 電 磁 波 レ ー ダ 法 に よ っ て 鉄 筋 探 査 を 行 う こ と は 困 難 で あ る 。 (4)構 造 物 の 鉄 筋 が ダ ブ ル 配 筋 で 表 側 の 鉄 筋 が 層 状 ひ び 割 れ 中 に 埋 も れ る 形 に な
っ て い る 場 合 に は ， 表 側 と 裏 側 の 鉄 筋 が 同 等 な 明 瞭 さ の 反 射 画 像 と し て 現 れ る 。
(5)本 試 験 結 果 の 範 疇 か ら は ， 層 状 ひ び 割 れ の 発 生 程 度 と か ぶ り 厚 さ の 比 と の 間 に 相 関 性 は 確 認 さ れ な い 。
(6)電 磁 波 レ ー ダ の 反 射 画 像 は 層 状 ひ び 割 れ の 生 じ て い る 箇 所 に お い て か ぶ り 厚 さ を 厚 く 示 す 傾 向 が あ り ，実 際 の 診 断 の 際 に は こ の 点 に 留 意 す る 必 要 が あ る 。
第 5 章 に お い て は ， 注 入 工 法 を 用 い て 層 状 ひ び 割 れ の 範 囲 を 定 量 的 に 評 価 す る 手 法 に つ い て の 検 討 を 行 っ た 。 以 下 に 第 5 章 か ら 得 ら れ た 結 論 を 示 す 。 ( 1) 側 壁 内 部 の 層 状 ひ び 割 れ に 対 す る エ ポ キ シ 樹 脂 の 充 填 は ， 層 状 ひ び 割 れ が 連
続 し て い る た め に 可 能 で あ る 。 充 填 可 能 な 最 小 の ひ び 割 れ 幅 は ， 本 研 究 に お い て 14μm で あ る 。
( 2) 注 入 材 の 充 填 に よ っ て 内 部 の ひ び 割 れ が 閉 塞 し た 場 合 ， 超 音 波 伝 播 速 度 の 値 は 注 入 材 充 填 前 と 比 較 し て 大 き く な る 傾 向 を 示 す 。 ま た ， 超 音 波 伝 播 速 度 の 変 化 に 着 目 す る こ と で ， 注 入 材 充 填 に よ っ て ひ び 割 れ の 閉 塞 が 行 わ れ て い る か 否 か を 評 価 す る こ と が 可 能 で あ る 。
( 3) 表 面 走 査 法 に よ る 超 音 波 伝 播 速 度 の 測 定 で は ， 注 入 材 の 充 填 に よ っ て 表 面 部
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と 内 部 で 伝 播 速 度 の 差 が 無 く な り ， 超 音 波 伝 播 速 度 が ほ ぼ 一 定 の 値 を 示 す 。 ( 4) 透 過 法 に よ る 超 音 波 伝 播 速 度 の 測 定 で は ， 伝 播 速 度 は 注 入 材 の 充 填 に よ っ て
速 く な り ， ひ び 割 れ の 生 じ て い な い 状 態 の コ ン ク リ ー ト と 同 等 な 値 を 示 す 。 ( 5) 注 入 材 に よ る ひ び 割 れ の 充 填 に よ っ て 超 音 波 伝 播 速 度 が 速 く な る 傾 向 は ， 表
面 走 査 法 と 透 過 法 の 双 方 の 測 定 方 法 に よ っ て 確 認 さ れ た 。
( 6) 注 入 材 の 充 填 範 囲 は 上 記 （3） の 傾 向 の 把 握 に よ っ て 推 定 す る こ と が 可 能 で あ り ， 同 時 に 層 状 ひ び 割 れ の 範 囲 も 推 定 す る こ と が 可 能 で あ る 。
第 6 章 に お い て は ， 小 型 起 振 機 を 用 い た 共 鳴 振 動 法 に よ る 一 次 共 鳴 振 動 数 の 測 定 手 法 に つ い て の 検 討 を 行 い ， そ の 実 用 性 を 確 認 し た 。 ま た ， 現 地 非 破 壊 試 験 に よ る 動 弾 性 係 数 の 推 定 の た め の フ ロ ー 図 を 作 成 し ， そ の フ ロ ー 図 に 則 っ た 測 定 を 行 う こ と で フ ロ ー 図 の 妥 当 性 の 確 認 を 行 っ た 。 以 下 に 第 6 章 か ら 得 ら れ た 結 論 を 示 す 。
(1) 小 型 起 振 機 を 用 い た 室 内 試 験 の 結 果 か ら は ，J IS 規 格 に 準 じ た 試 験 機 と 同 等 の 一 次 共 鳴 振 動 数 の 測 定 が 可 能 で あ る こ と が 確 認 さ れ た 。
(2) 上 記(1 )の 結 果 を 受 け ，フ ロ ー 図 に 則 っ た 試 験 を 行 っ た と こ ろ ，未 劣 化 の 試 験 体 に つ い て は ， 動 弾 性 係 数 の 評 価 を 一 定 の 精 度 で 行 う こ と が 可 能 で あ る 。 (3) 同 じ 弾 性 波 法 で あ る 超 音 波 伝 播 速 度 を 用 い た 推 定 値 と 一 次 共 鳴 振 動 数 を
用 い た 推 定 値 を 複 合 す る こ と で ， さ ら に 精 度 よ く 動 弾 性 係 数 を 推 定 で き る 可 能 性 が あ る こ と が 示 唆 さ れ た 。
(4) 劣 化 の 著 し い 試 験 体 で の 評 価 か ら は 精 度 の よ い 動 弾 性 係 数 の 評 価 は 行 え て お ら ず ， 本 フ ロ ー に よ る 検 討 は 凍 害 劣 化 の 潜 伏 期 ・ 進 展 期 に 相 当 す る 状 態 の コ ン ク リ ー ト ま で が 適 用 範 囲 で あ る と 考 え ら れ る 。
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以 上 の 各 章 の 結 論 を 取 り ま と め て ， 本 研 究 の 目 的 と 照 ら し 合 わ せ る と 以 下 の よ う に 再 整 理 さ れ る 。
① 凍 害 に よ る 劣 化 が 進 行 し た コ ン ク リ ー ト の 力 学 特 性 を 凍 害 診 断 に 即 し た 形 で 整 理 を 行 う 。
本 論 文 で は ， 凍 害 劣 化 の 指 標 と し て 一 般 的 に 用 い ら れ る 相 対 動 弾 性 係 数 と 各 種 力 学 性 能 の 関 係 式 を 示 し た 。 変 状 の 状 況 か ら ， 状 況 証 拠 的 に 凍 害 劣 化 で あ る と 認 め ら れ る 場 合 に は ， 第 2 章 で 示 し た 関 係 式 を 利 用 す る こ と で ， 構 造 物 の 相 対 動 弾 性 係 数 の 推 定 が 可 能 と な っ た 。
② 現 地 踏 査 の 段 階 で 内 部 変 状 の 評 価 を 目 視 診 断 に よ っ て 行 う 。
本 論 文 で は ， 表 面 変 状 の ひ び 割 れ の 形 態 や ，RC 開 水 路 の 供 用 さ れ て い る 環 境 条 件 か ら ， 内 部 変 状 の 層 状 ひ び 割 れ の 発 生 し て い る 位 置 を 定 性 的 に 評 価 す る こ と が 可 能 な 目 視 診 断 の 項 目 が 整 理 さ れ た 。 こ れ よ り ， 現 地 踏 査 の 段 階 に お い て 非 破 壊 で 層 状 ひ び 割 れ の 発 生 位 置 の 目 途 を 立 て る こ と が 可 能 と な っ た 。
③ 目 的 ② の 後 ， 現 地 調 査 の 段 階 で 層 状 ひ び 割 れ の 評 価 を 定 量 的 に 行 う 。
本 論 文 で は ， 層 状 ひ び 割 れ に 対 す る 注 入 工 法 を 実 施 し ， 超 音 波 法 の 表 面 走 査 法 の 測 定 を 行 う こ と で ， 層 状 ひ び 割 れ の 発 生 範 囲 を 推 定 す る こ と が 可 能 で あ る こ と を 明 ら か に し た 。 ま た ， 表 面 走 査 法 の 測 定 結 果 か ら 得 ら れ る グ ラ フ の 2 直 線 の 傾 き を 比 較 す る こ と で ， 層 状 ひ び 割 れ の 発 生 の 有 無 を 評 価 す る こ と が 可 能 と な っ た 。
④ 実 務 と し て 機 能 診 断 を 行 う こ と を 想 定 し て ， 非 破 壊 試 験 に よ る 凍 害 診 断 手 法 の 提 案 を 行 う 。
本 論 文 で は ， 小 型 起 振 機 を 用 い る こ と で 非 破 壊 に よ る 動 弾 性 係 数 の 評 価 方 法 を 確 立 し た 。 ま た ， フ ロ ー 図 を 作 成 す る こ と で 現 場 で の 測 定 方 法 と 検 討 手 順 を 示 し ， 劣 化 が 比 較 的 進 行 し て い な い 段 階 に お い て は 動 弾 性 係 数 の 評 価 ， さ ら に 動 弾 性 係 数 を 用 い た 凍 害 診 断 が 行 え る 可 能 性 を 示 し た 。
本 研 究 で は ， 農 業 用 水 利 施 設 の 中 で も RC 開 水 路 に 的 を 絞 っ て 研 究 を 行 っ た 。 さ ら に ， 劣 化 機 構 も 凍 害 に 限 定 し ， 寒 冷 地 に お け る 機 能 診 断 に 資 す る こ と に 特 化 し た 研 究 で も あ る 。 凍 害 劣 化 に よ る 変 状 は ， 北 海 道 や 東 北 地 方 に 限 ら ず ， 関 東 地 方 か ら 中 国 地 方 に か け て 広 い 範 囲 で 発 生 し て い る 。 今 回 得 ら れ た 成 果 が 広 く 認 知 さ れ ， 今 後 ， 機 能 診 断 を 行 う 際 の 参 考 と な れ ば 幸 い で あ る 。