应力历史的测定方法和应力传感器技术

本发明专利技术的目的是提供一种应力历史的测定方法和应力传感器，该测定方法可在宽的应力测定范围内容易且高精度地测定被测定对象物的应力历史。在本发明专利技术的应力历史的测定方法中，对于埋设有由多个方解石粒子形成的应力传感器、且受到外力能弹性变形的被测定对象物，基于被测定对象物受到外力后的、产生了双晶变形的方解石粒子的比例，测定被测定对象物经受的应力历史。应力传感器是通过树脂将多个方解石粒子在邻接的粒子之间互相接触的状态下固定而成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及应力历史的测定方法和应力传感器。
技术介绍
现在，例如，作为混凝土中的内部应力的测定方法，利用预先设置成为标记和传感器的装置测定现有应力的方法(参照例如专利文献1)，或者提取芯部，从回弹量和AE凯泽效应推定的方法(参照例如专利文献2)等。而且，实际情况是，在例如对于混凝土构造物，即使由于地震和龙卷风等自然灾害、高速交通工具的冲撞等事故而瞬间施加大的力，混凝土构造物自身在未达到破坏的情况下停留在弹性变形，此后，外力解除且弹性变形恢复的情况下，不能正确地得知混凝土构造物受到的力的大小和分布。在这样的情况下，可考虑例如通过进行利用模拟的推定，或者对预想重要的点提取芯部，通过对其进行声发射(AE测定)推定最大应力量，由此分析混凝土构造物的应力历史。然而，无论通过哪个方法也不能进行高可靠性的评价。即，存在下述问题，在利用模拟的推定方法中，原本突发地产生作用的外力的大小和方向在推测区域不出现，所以模拟结果更不明确。另外，AE测定是将芯部材料负载于力学试验机上，从其微小破坏声音的增加点推定先前的最大应力，所以在AE测定中，无法获得高精度。而且，在AE测定中，因为不知事件发生时的最大应力方向，不仅无法进行再现试验，而且由于是破坏检查，因此存在整个构造物中不能进行太多次检查等问题。另外，还可考虑通过在整个混凝土构造物中设置多个应变计，经常进行监控，由此分析混凝土构造物中的应力历史的方法。然而，这种方法对于通常的建筑物不实际，而且，在混凝土中埋入成为异物的传感器，由于会产生不均匀性，所以可成为破坏的原因。作为解决以上这样的问题的手段，本专利技术人提出了在被测定对象物中以粒子单位混入成为应力指标的合成方解石，对多个方解石粒子进行通过显微镜测定每一粒方解石粒子的双晶密度的操作，由此从得到的双晶密度的平均值推定施加于整个被测定对象物的应力的方法(参照专利文献3)。根据这样的测定方法，由于利用方解石结晶的特性，不需要维修，只是根据需要进行计测，因此是现实的。现有技术文献专利文献专利文献1:特开2004-101322号公报专利文献2:特开平11-295198号公报专利文献3:特许第4295334号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题然而，这样的方法在需要熟练的计测技术的基础上，需要对多个方解石粒子进行计测，非常耗费人工。另外，为了测定方解石粒子的双晶密度，需要方解石粒子中即使最低也要产生2对双晶。另外，在想要检测低应力的情况下，存在例如作为方解石粒子，需要使用例如结晶尺寸大于1mm的方解石粒子这样的关于结晶尺寸的制约。其原因为产生作用的外力越小，双晶间隔变得越宽。而且，实际情况是，大量合成结晶尺寸大于1mm的方解石粒子还残留有技术上的问题。本专利技术是基于上述情况而完成的，其目的是，提供一种应力历史的测定方法和应力传感器，该测定方法可在宽的应力测定范围内容易且高精度地测定被测定对象物中的应力历史。用于解决课题的手段本专利技术的应力历史的测定方法的特征在于，对于埋设有由多个方解石粒子形成的应力传感器、且受到外力能弹性变形的被测定对象物，基于该被测定对象物受到外力后的、产生了双晶变形的方解石粒子的比例，测定该被测定对象物经受的应力历史。在本专利技术的应力历史的测定方法中，作为方解石粒子，优选使用初始不具有双晶的方解石粒子。另外，在本专利技术的应力历史的测定方法中，作为上述应力传感器，优选使用通过树脂将多个方解石粒子固定而成的应力传感器。另外，在本专利技术的应力历史的测定方法中，以被测定对象物中的至少一部分区域作为检查对象区域，基于该检查对象区域中结晶面露出的多个方解石粒子中产生双晶变形的方解石粒子的比例，推定作用于整个被测定对象物的最大应力。本专利技术的应力传感器的特征在于，通过树脂将多个方解石粒子在邻接的粒子之间互相接触的状态下固定而成。专利技术效果根据本专利技术的应力历史的测定方法，即使在作用于被测定对象物的外力被解除后，由于只要测定残存的产生了双晶变形的方解石粒子的比例即可，所以谁都能够容易且高精度地测定被测定对象物的应力历史，例如最大应力。另外，由于只要能够确认有无双晶变形即可，所以只要是测定方解石粒子的双晶密度的方法，就不存在关于成为必要的方解石粒子的结晶尺寸的制约，因此，例如能够利用可大量生产的结晶尺寸的合成方解石粒子。另外，通过利用初始没有双晶变形的方解石粒子，可得到充分大的可测定范围，即使在例如作用于被测定对象物的应力低的情况下，也可测定该应力历史。另外，在测定应力没有作用的部分的情况下，由于完全不用计算双晶，所以能得到高效率。另外，作为应力传感器，通过利用树脂将多个方解石粒子在邻接的粒子之间互相接触的状态下固定而成，可以说通过使用方解石粒子的聚集体，能够在被检查面中确保测定所需要数量的方解石粒子，因此能够获得高可靠性的测定结果，同时测定自身也能够容易进行。附图说明图1是显示本专利技术的应力传感器的一个例子的说明图。(a)是显示整体构成的概况的立体图，(b)是显示粒子结构的示意图。图2是显示通过外力作用，在方解石粒子中产生双晶变形的状态的概念图。具体实施方式以下，对本专利技术的实施方式进行详细说明。本专利技术的应力历史的测定方法涉及的被测定对象物，例如是作为以水泥为主体的复合材料的、包含混凝土的产品或构造物，在该被测定对象物中埋设有多个方解石粒子形成的应力传感器。图1是显示本专利技术的应力传感器的一个例子的说明图。(a)是显示整体构成的概况的立体图，(b)是显示粒子结构的示意图。该应力传感器10按如下构成。多个方解石粒子(单晶)11通过粘结剂树脂12固定为例如长方体状而构成，在方解石粒子11中可见到晶粒支持组织。即，在该应力传感器10中，为邻接的方解石粒子互相接触或邻近，粒子间保持有组织的状态。构成应力传感器10的粘结剂树脂12只要具有如下特性就不特别限制。(A)固化前具有流动性。(B)伴随固化的体积收缩率小。(C)固化后可得到高硬度，例如比被测定对象物高的强度。作为这种树脂，例如可例示环氧树脂，具体为超低粘度环氧树脂“E205”(株式会社ニチカ制)等。作为方解石粒子11，只要是被确认了双晶变形的有无(初期状态)的方解石粒子，不管是天然的(包括经受过某种应力事件的)，还是...

【技术保护点】
一种应力历史的测定方法，其特征在于，对于埋设有由多个方解石粒子形成的应力传感器、且受到外力能弹性变形的被测定对象物，基于该被测定对象物受到外力后的、产生了双晶变形的方解石粒子的比例，测定该被测定对象物经受的应力历史。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.05.27 JP 2013-1106681.一种应力历史的测定方法，其特征在于，对于埋设有由多个方
解石粒子形成的应力传感器、且受到外力能弹性变形的被测定对象物，
基于该被测定对象物受到外力后的、产生了双晶变形的方解石粒子的
比例，测定该被测定对象物经受的应力历史。
2.权利要求1所述的应力历史的测定方法，其特征在于，作为方
解石粒子，使用初始不具有双晶的方解石粒子。
3.权利要求1或2所述的应力历史...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂口有人，阪口秀，
申请(专利权)人：国立研究开发法人海洋研究开发机构，
类型：发明
国别省市：日本;JP