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Development of non-contact corrosion diagnosis of existing reinforced concrete structures using nano-measurement technology

Research Project

Project/Area Number 18H01514
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 22010:Civil engineering material, execution and construction management-related
Research InstitutionCentral Research Institute of Electric Power Industry

Principal Investigator

Shumuta Yoshiharu  一般財団法人電力中央研究所, 地球工学研究所, 副研究参事 (90371434)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 千葉 大地  大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (10505241)
小野 新平  一般財団法人電力中央研究所, 材料科学研究所, 上席研究員 (30371298)
金光 俊徳  一般財団法人電力中央研究所, 地球工学研究所, 主任研究員 (60815968)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2018: ¥10,660,000 (Direct Cost: ¥8,200,000、Indirect Cost: ¥2,460,000)
Keywords腐食鉄筋 / 交流インピーダンス法 / ホールセンサ / 四端子計測 / 非破壊検査 / 鉄筋コンクリート / 鉄筋コンクリート構造物 / 腐食診断 / エレクトロニクス / 多端子法
Outline of Final Research Achievements

This study proposed a non-destructive and short-time measurement methodology for the corrosive state of reinforcing concrete. First, we proposed a spatial magnetic field mapping method to narrow down the corroded parts of the reinforcing bars. The proposed method is applied to a real structure with embedded reinforcing bars. As a result, it was clarified that the state of reinforcement inside the concrete wall can be identified. Next, four terminal alternating current impedance method (four terminal method) was proposed, which focused on impedance characteristics changing in the corrosion state of reinforced concrete. The proposed method is applied to reinforced concrete specimens. As result, it was clarified that the corrosion rate of internal reinforcing bars can be quantitatively evaluated in a completely non-destructive manner. Finally, we clarified the issues for practical applications of the proposed methodology.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

高度成長期に建設された鉄筋コンクリート構造物が一斉に改修・更新時期を迎え、その老朽化対策が課題となっている。一方、既設の鉄筋コンクリート構造物を対象として、鉄筋の腐食状態を精度よく把握することは一般に困難であった。これに対し本研究成果は、既設鉄筋コンクリート構造物の内部鉄筋腐食状態を、構造物表面から非破壊でかつ短時間に現場で計測することを可能とした。また、提案した一連の方法論は、ナノテクノロジー計測技術を既設鉄筋コンクリート構造物に応用した学際的かつ画期的な鉄筋腐食診断技術である。上記の理由から、本研究結果は、社会的にも学術的にも非常に価値の高い成果であると考えられる。

Report

(5 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Products Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2023 2021 2020 2019

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Patent(Industrial Property Rights) (4 results)

  • [Journal Article] 永久磁石を利用したコンクリート埋設鉄筋可視化手法の開発2021

    • Author(s)
      千葉大地
    • Journal Title

      機能材料

      Volume: Vol.41, No.3 Pages: 56-62

    • NAID

      40022631094

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Journal Article] PROPOSAL OF A COMPLETELY NON-DESTRUCTIVE EVALUATION METHOD OF CORROSION RATE OF REINFORCING STEEL INSIDE CONCRETE STRUCTURE2020

    • Author(s)
      金光俊徳、小野新平
    • Journal Title

      Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. E2 (Materials and Concrete Structures)

      Volume: 76 Issue: 4 Pages: 315-331

    • DOI

      10.2208/jscejmcs.76.4_315

    • NAID

      130007928328

    • ISSN
      2185-6567
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 非破壊による鉄筋腐食速度評価法の提案―モルタル試験体を用いた四端子交流インピーダンス法の適用性検討―2019

    • Author(s)
      金光 俊徳,小野 新平
    • Journal Title

      電力中央研究所 研究報告書

      Volume: 2019 Pages: 1-23

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 非破壊の腐食速度法廷法を用いたコンクリート中鉄筋の腐食速度の相対評価2021

    • Author(s)
      金光俊徳、小野新平
    • Organizer
      土木学会年次学術講演会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Experimental and Analytical Study on the Measurement Factors for the Four Probe AC Impedance Method2019

    • Author(s)
      Toshinori Kanemitsu, Shimpei Ono
    • Organizer
      NACE East Asia & Pacific Area Conference, 2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 小型モルタル試験体計測に基づく四端子交流インピーダンス法を用いた腐食速度評価法の提案2019

    • Author(s)
      金光 俊徳,小野 新平
    • Organizer
      日本コンクリート工学会,コンクリート工学年次大会2019
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 埋設鋼材検出装置、埋設鋼材検出方法および埋設鋼材検出プログラム2023

    • Inventor(s)
      金光 俊徳, 小野 新平
    • Industrial Property Rights Holder
      一般財団法人電力中央研究所
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Acquisition Date
      2023
    • Related Report
      Products Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 埋設鋼材検出装置、埋設鋼材検出方法および埋設鋼材検出プログラム2019

    • Inventor(s)
      金光 俊徳,小野 新平
    • Industrial Property Rights Holder
      一般財団法人電力中央研究所
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 腐食検出装置、腐食検出方法および腐食検出プログラム2019

    • Inventor(s)
      金光 俊徳,小野 新平
    • Industrial Property Rights Holder
      一般財団法人電力中央研究所
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2019
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] コンクリートデバイスおよびその製造方法、ならびに電子機器2019

    • Inventor(s)
      小野 新平
    • Industrial Property Rights Holder
      一般財団法人電力中央研究所
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2019
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2024-03-28  

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