應力歷史的測定方法和應力傳感器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及應力歷史的測定方法和應力傳感器。
【背景技術】
[0002] 現在，例如，作為混凝±中的內部應力的測定方法，利用預先設置成為標記和傳感 器的裝置測定現有應力的方法（參照例如專利文獻1)，或者提取忍部，從回彈量和AE凱澤 效應推定的方法（參照例如專利文獻2)等。
[0003] 而且，實際情況是，在例如對于混凝±構造物，即使由于地震和龍卷風等自然災 害、高速交通工具的沖撞等事故而瞬間施加大的力，混凝±構造物自身在未達到破壞的情 況下停留在彈性變形，此后，外力解除且彈性變形恢復的情況下，不能正確地得知混凝±構 造物受到的力的大小和分布。
[0004] 在運樣的情況下，可考慮例如通過進行利用模擬的推定，或者對預想重要的點提 取忍部，通過對其進行聲發射（AE測定）推定最大應力量，由此分析混凝±構造物的應力歷 史。然而，無論通過哪個方法也不能進行高可靠性的評價。目P，存在下述問題，在利用模擬 的推定方法中，原本突發地產生作用的外力的大小和方向在推測區域不出現，所W模擬結 果更不明確。
[0005] 另外，AE測定是將忍部材料負載于力學試驗機上，從其微小破壞聲音的增加點推 定先前的最大應力，所W在AE測定中，無法獲得高精度。而且，在AE測定中，因為不知事件 發生時的最大應力方向，不僅無法進行再現試驗，而且由于是破壞檢查，因此存在整個構造 物中不能進行太多次檢查等問題。
[0006] 另外，還可考慮通過在整個混凝±構造物中設置多個應變計，經常進行監控，由此 分析混凝±構造物中的應力歷史的方法。然而，運種方法對于通常的建筑物不實際，而且， 在混凝±中埋入成為異物的傳感器，由于會產生不均勻性，所W可成為破壞的原因。
[0007] 作為解決W上運樣的問題的手段，本發明人提出了在被測定對象物中W粒子單位 混入成為應力指標的合成方解石，對多個方解石粒子進行通過顯微鏡測定每一粒方解石粒 子的雙晶密度的操作，由此從得到的雙晶密度的平均值推定施加于整個被測定對象物的應 力的方法（參照專利文獻3)。
[0008] 根據運樣的測定方法，由于利用方解石結晶的特性，不需要維修，只是根據需要進 行計測，因此是現實的。
[0009] 現有技術文獻
[0010] 專利文獻
[0011] 專利文獻1:特開2004-101322號公報
[0012] 專利文獻2:特開平11-295198號公報
[0013] 專利文獻3:特許第4295334號公報
【發明內容】
[0014] 發明所要解決的課題
[0015] 然而，運樣的方法在需要熟練的計測技術的基礎上，需要對多個方解石粒子進行 計測，非常耗費人工。
[0016] 另外，為了測定方解石粒子的雙晶密度，需要方解石粒子中即使最低也要產生2 對雙晶。另外，在想要檢測低應力的情況下，存在例如作為方解石粒子，需要使用例如結晶 尺寸大于1mm的方解石粒子運樣的關于結晶尺寸的制約。其原因為產生作用的外力越小， 雙晶間隔變得越寬。
[0017] 而且，實際情況是，大量合成結晶尺寸大于1mm的方解石粒子還殘留有技術上的 問題。
[0018] 本發明是基于上述情況而完成的，其目的是，提供一種應力歷史的測定方法和應 力傳感器，該測定方法可在寬的應力測定范圍內容易且高精度地測定被測定對象物中的應 力歷史。
[0019] 用于解決課題的手段
[0020] 本發明的應力歷史的測定方法的特征在于，對于埋設有由多個方解石粒子形成的 應力傳感器、且受到外力能彈性變形的被測定對象物，基于該被測定對象物受到外力后的、 產生了雙晶變形的方解石粒子的比例，測定該被測定對象物經受的應力歷史。
[0021] 在本發明的應力歷史的測定方法中，作為方解石粒子，優選使用初始不具有雙晶 的方解石粒子。
[0022] 另外，在本發明的應力歷史的測定方法中，作為上述應力傳感器，優選使用通過樹 脂將多個方解石粒子固定而成的應力傳感器。
[0023] 另外，在本發明的應力歷史的測定方法中，W被測定對象物中的至少一部分區域 作為檢查對象區域，基于該檢查對象區域中結晶面露出的多個方解石粒子中產生雙晶變形 的方解石粒子的比例，推定作用于整個被測定對象物的最大應力。
[0024] 本發明的應力傳感器的特征在于，通過樹脂將多個方解石粒子在鄰接的粒子之間 互相接觸的狀態下固定而成。
[00對發明效果
[0026] 根據本發明的應力歷史的測定方法，即使在作用于被測定對象物的外力被解除 后，由于只要測定殘存的產生了雙晶變形的方解石粒子的比例即可，所W誰都能夠容易且 高精度地測定被測定對象物的應力歷史，例如最大應力。
[0027] 另外，由于只要能夠確認有無雙晶變形即可，所W只要是測定方解石粒子的雙晶 密度的方法，就不存在關于成為必要的方解石粒子的結晶尺寸的制約，因此，例如能夠利用 可大量生產的結晶尺寸的合成方解石粒子。
[002引另外，通過利用初始沒有雙晶變形的方解石粒子，可得到充分大的可測定范圍，即 使在例如作用于被測定對象物的應力低的情況下，也可測定該應力歷史。另外，在測定應力 沒有作用的部分的情況下，由于完全不用計算雙晶，所W能得到高效率。
[0029] 另外，作為應力傳感器，通過利用樹脂將多個方解石粒子在鄰接的粒子之間互相 接觸的狀態下固定而成，可W說通過使用方解石粒子的聚集體，能夠在被檢查面中確保測 定所需要數量的方解石粒子，因此能夠獲得高可靠性的測定結果，同時測定自身也能夠容 易進行。
【附圖說明】
[0030] 圖1是顯示本發明的應力傳感器的一個例子的說明圖。（a)是顯示整體構成的概 況的立體圖，化）是顯示粒子結構的示意圖。
[0031] 圖2是顯示通過外力作用，在方解石粒子中產生雙晶變形的狀態的概念圖。
【具體實施方式】
[0032] W下，對本發明的實施方式進行詳細說明。
[0033] 本發明的應力歷史的測定方法設及的被測定對象物，例如是作為W水泥為主體的 復合材料的、包含混凝±的產品或構造物，在該被測定對象物中埋設有多個方解石粒子形 成的應力傳感器。
[0034] 圖1是顯示本發明的應力傳感器的一個例子的說明圖。（a)是顯示整體構成的概 況的立體圖，化）是顯示粒子結構的示意圖。
[0035] 該應力傳感器10按如下構成。多個方解石粒子（單晶）11通過粘結劑樹脂12固 定為例如長方體狀而構成，在方解石粒子11中可見到晶粒支持組織。目P，在該應力傳感器 10中，為鄰接的方解石粒子互相接觸或鄰近，粒子間保持有組織的狀態。
[0036] 構成應力傳感器10的粘結劑樹脂12只要具有如下特性就不特別限制。
[0037] (A)固化前具有流動性。
[0038] 度）伴隨固化的體積收縮率小。
[0039] (C)固化后可得到高硬度，例如比被測定對象物高的強度。 W40] 作為運種樹脂，例如可例示環氧樹脂，具體為超低粘度環氧樹脂"E205"(株式會 社二于力制）等。
[0041] 作為方解石粒子11，只要是被確認了雙晶變形的有無（初期狀態）的方解石粒子， 不管是天然的（包括經受過某種應力事件的），還是人工合成的，哪一種都可W，但優選初 始不具有雙晶變形的。作為方解石粒子11，在使用不具有雙晶變形的，例如合成方解石粒子 的情況下，由于檢測產生了雙晶變形的方解石粒子的比例的測定原理上的理由，能夠得到 充分大的測定范圍。因此，例如即使是數MPa左右的低應力也可測定。另外，在測定應力沒 有作用的部分的情況下，由于完全不用計算雙晶，所W能得到高效率。
[0042] 方解石粒子11的粒徑（結晶尺寸），優選在例如60μmW上、2000μmW下的范圍 內，具體是200μπι左右。該粒徑是與例如作為混凝±的細骨料的沙粒的粒徑同等的大小。 在此，"方解石粒子的粒徑"是指與最大投影面外接的長方形的短徑。
[0043] 在方解石粒子11的粒徑過大的情況下，例如大于作為混凝±的細骨料的沙粒時， 存在方解石粒子不是作為應力計，而是作為軀體的支持部自身發揮功能運樣的問題。另一 方面，在方解石粒子11的粒徑過小的情況下，存在計測困難運樣的問題。
[0044] 方解石粒子11的含有比例，優選例如為60~80νο1 %。由此，例如，能夠成為在檢 查對象區域中的測定截面存在300個W上例如粒徑為200μm的方解石粒子的狀態，能夠確 實進行高可靠性的預期的應力測定（檢查）。 W45] 上述的應力傳感器10可按如下操作進行制作。
[0046]目P，在常溫常壓下將規定量的方解石粒子11填充在模內，接著，在真空或減壓下 在該模內填充粘結劑樹脂12。然后，通過在大氣壓下使粘結劑樹脂12固化，可得到上述的 應力傳感器10。
[0047] 該應力傳感器10,通過粘結劑樹脂12將多個方解石粒子11在鄰接的粒子之間互 相接觸或鄰近的狀態下固定而成，可W說是作為方解石粒子的聚集體而構成。因此，根據該 應力傳感器10,能夠在被檢查面中確保測定所需要的數量的方解石粒子，所W能夠得到高 可靠性的測定結果，同時測定自身能夠容易進行。
[0048] 在使用上述的應力傳感器10的應力歷史的測定中，例如混凝±產品或混凝±構 造物自身在未達到破壞