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Deformation analysis inside reinforced concrete using neutron imaging technique and verification of bond model

Research Project

Project/Area Number 17K05125
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Quantum beam science
Research InstitutionJapan Atomic Energy Agency

Principal Investigator

Suzuki Hiroshi  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 物質科学研究センター, リーダー (10373242)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 兼松 学  東京理科大学, 理工学部建築学科, 教授 (00312976)
高村 正人  国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, 上級研究員 (00525595)
甲斐 哲也  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 J-PARCセンター, 研究副主幹 (90354737)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2019: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2018: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2017: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Keywords中性子イメージング / 鉄筋コンクリート / ひび割れ / 変形 / 非破壊 / 有限要素解析 / 画像解析 / 量子ビーム / 中性子 / イメージング
Outline of Final Research Achievements

We have suggested a novel method to observe internal deformation of concrete by the neutron transmission imaging technique with image analysis. The transmission image of concrete is taken by neutron imaging technique, and the coordinates of the markers dispersed in concrete are extracted by the image analysis technique developed in this study. Then, the deformation condition inside the concrete can be analyzed by the finite element analysis method based on the change in the coordinate position taken by the image analysis method. We applied this technique to an evaluation of inside deformation of concrete under tensile loading, and it was clarified that the developed deformation analysis technique can evaluate the deformation state inside the concrete nondestructively.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、国民の社会生活を支えるインフラ構造物や建築構造物に代表される鉄筋コンクリート構造物について、その安全性向上や長期利活用に向けた取り組みに対して、新たに中性子科学を応用することを目的とした学際研究である。本研究で得られた成果によって、これまでは直接観察が困難であったコンクリート内部の変形状態を明らかにできる可能性があり、本技術を応用すれば、鉄筋コンクリート構造物の安全性や耐久性に支配的な鉄筋コンクリートの付着機構の詳しい理解につながると期待される。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2019 2018 2017

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] 中性子ビーム技術を用いた鉄筋コンクリートの変形破壊挙動の評価2018

    • Author(s)
      上野一貴、鈴木裕士、小山拓、西尾悠平、兼松 学
    • Journal Title

      コンクリート構造物の補修、補強、アップグレード論文報告集

      Volume: 18 Pages: 647-650

    • NAID

      40022283061

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Deformation analysis of reinforced concrete using neutron imaging technique2018

    • Author(s)
      Taku Koyama, Kazuki Ueno, Mariko Sekine, Yoshihiro Matsumoto, Tetsuya Kai, Takenao Shinohara, Hiroshi Iikura, Hiroshi Suzuki, Manabu Kanematsu
    • Journal Title

      Materials Research Proceedings

      Volume: 4 Pages: 155-160

    • DOI

      10.21741/9781945291678-24

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 中性子イメージング技術とFEM解析を用いた鉄筋コンクリート内部の変形評価2019

    • Author(s)
      上野一貴、鈴木裕士、小山拓、西尾悠平、兼松学
    • Organizer
      2019年度日本建築学会大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 中性子ビーム技術を用いた鉄筋コンクリートの変形破壊挙動の評価2018

    • Author(s)
      上野一貴、鈴木裕士、小山拓、関根麻里子、西尾悠平、兼松学
    • Organizer
      2018年度日本建築学会大会学術講演会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 中性子ビーム技術を用いた鉄筋コンクリートの変形破壊挙動の評価2018

    • Author(s)
      上野一貴、鈴木裕士、小山拓、西尾悠平、兼松 学
    • Organizer
      第18回コンクリート構造物の補修,補強,アップグレードシンポジウム
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] エネルギー分析型中性子イメージング装置RADEN を用いた鉄筋周辺のコンクリートの変形挙動の観測2017

    • Author(s)
      関根麻里子、鈴木裕士、小山拓、兼松学
    • Organizer
      2017年度日本建築学会大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Deformation Analysis of Reinforced Concrete using Neutron Imaging Technique2017

    • Author(s)
      Hiroshi Suzuki, Mariko Sekine, Taku Koyama, Manabu Kanematsu, Hiroshi Iikura, Yoshihiro Matsumoto, Tetsuya Kai, Takenao Shinohara
    • Organizer
      9th International Conference on Mechanical Stress Evaluation by Neutron and Synchrotron Radiation
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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