Development of simulator for predicting fatal corrosion damage in steel structures considering couples between corrosive environment and coating film deterioration

• Project/Area Number: 25289138
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Partial Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Structural engineering/Earthquake engineering/Maintenance management engineering
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: Kainuma Shigenobu 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00262874)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): MITANI YASUHIRO 九州大学, 大学院工学研究院, 教授 (20301343) ; OSHIKAWA WATARU 琉球大学, 工学部機械システム工学科, 准教授 (80224228) ; 安 鎭熙 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), その他 (50648996)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥16,380,000 (Direct Cost: ¥12,600,000、Indirect Cost: ¥3,780,000); Fiscal Year 2015: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000); Fiscal Year 2014: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2013: ¥8,970,000 (Direct Cost: ¥6,900,000、Indirect Cost: ¥2,070,000)
• Keywords: 腐食 / シミュレーション / 空間統計学 / 鋼構造物 / 塗膜 / シュミレータ / シミュレータ

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this research is to develop a simulator for predicting fatal corrosion damage at each part in steel structures. Spatial-temporal statistical corrosion model for coated steel members considering couples between corrosive environment and coating film deterioration was constructed by reflecting mechanism of coating film deterioration on established evaluation method of corrosive environment by author's previous study and time-dependent corrosion model for uncoated steel member. In addition to this, simulation method was also established by using the corrosion model.

Research Products

• [Journal Article] 塗装した腐食炭素鋼のさび性状と塗膜耐久性の関係に関する検討 (2015)
  • Author(s): 坂本達朗，貝沼重信，小林淳二
  • Journal Title: 材料と環境，速報論文 Volume: Vol.64，No.7 Pages: 307-310
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 化学的素地調整が鋼材の表面性状に及ぼす影響に関する研究 (2015)
  • Author(s): 渡邉亮太，貝沼重信，鄭映樹
  • Journal Title: 鋼構造年次論文報告集 Volume: Vol.23 Pages: 372-377
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 水性塗膜剥離剤を用いた塗替え塗装鋼板の耐久性に関する基礎研究 (2015)
  • Author(s): 北川尚男，貝沼重信，小林淳二，郭小龍
  • Journal Title: 鋼構造年次論文報告集 Volume: Vol.23 Pages: 489-492
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Stress Distribution on the Real Corrosion Surface of the Orthotropic Steel Bridge Deck (2015)
  • Author(s): S. Kainuma, Y. S. Jeong and J. H. Ahn
  • Journal Title: Steel and Composite Structures Volume: Vol.18, No.6 Pages: 1479-1492
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 大気環境における構造用鋼材の腐食表面性状とその経時性予測 (2015)
  • Author(s): 貝沼重信
  • Journal Title: 表面科学 Volume: Vol.36, No.1 Pages: 35-40
  • NAID: 130004785072
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Influence of Size and Proximity of Paint Coating Defects on Corrosion Behavior of Carbon Steel Plates (2015)
  • Author(s): S. Kainuma, Y.S. Jeong and J. Kobayashi
  • Journal Title: 14th International Conference on Fracture and Damage Mechanics, Budva, Montenegro, Key Engineering Materials Volume: Vol.665 Pages: 125-128
  • NAID: 130007844725
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Investigation on The Stress Concentration Effect at The Corroded Surface Achieved byAtmospheric Exposure Test (2014)
  • Author(s): S.KAINUMA, J.H.AHN, Y.S.JEONG
  • Journal Title: Materials Science & Engineering A Volume: Vol.602, No.25 Pages: 89-97
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 大気環境における無塗装鋼板の腐食挙動に及ぼす熱容量の影響に関する基礎的研究 (2014)
  • Author(s): 道野正嗣，貝沼 重信，林秀幸，鄭暎樹，板井麻理子
  • Journal Title: 鋼構造年次論文報告集 Volume: Vol.22 Pages: 938-942
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 室内促進劣化試験における塗装さび鋼板の質量変化量評価 (2014)
  • Author(s): 坂本達朗，太田達哉，貝沼重信
  • Journal Title: 鋼構造年次論文報告集 Volume: Vol.22 Pages: 504-509
  • NAID: 40020487372
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Investigation on The Stress Concentration Effect at The Corroded Surface Achieved by Atmospheric Exposure Test (2014)
  • Author(s): S. Kainuma, J. H. Ahn and Y. S. Jeong
  • Journal Title: Materials Science & Engineering A Volume: Vol.602, No.25 Pages: 89-97
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Fe/Ag対ACM型腐食センサを用いた大気環境における無塗装普通鋼板の経時腐食深さの評価方法 (2014)
  • Author(s): 貝沼重信，山本悠哉，林秀幸，伊藤義浩，押川渡
  • Journal Title: 材料と環境 Volume: Vol.63, No.2 Pages: 1-8
  • NAID: 130004678975
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Practical Method for Estimating Corrosion Depth of Uncoated Carbon Steel Using (2013)
  • Author(s): S. Kainuma, Y. Yamamoto and Y. Itoh
  • Journal Title: 12th International Conference on Fracture and Damage Mechanics, Key Engineering Materials Volume: Vol.577-578 Pages: 201-204
• [Journal Article] Assessment of Shear Behaviors of a Web Panel with Free lower boundary (2013)
  • Author(s): J.H.Ahn, S.Kainum, I.T.Kim and Y.S.Jeong
  • Journal Title: Advanced Materials Research Volume: Vol.684 Pages: 116-119
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Investigation on Corroded Figuration of Weathering and Carbon Steel Using Spatial Statistics (2013)
  • Author(s): Y.S.Jeong, S.Kainuma and J.H. Ahn
  • Journal Title: Advanced Materials Research Volume: Vol.684 Pages: 120-124
• [Journal Article] 炭酸ガス環境におけるFe/Ag対ACMセンサの出力特性の調査 (2013)
  • Author(s): 伊藤義浩，貝沼重信
  • Journal Title: 防錆管理 Volume: Vol.57 , No.11 Pages: 14-19
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 腐食生成物が鋼板さび厚の電磁膜厚計による測定精度に及ぼす影響 (2013)
  • Author(s): 林秀幸，貝沼重信，山本悠哉，伊藤義浩
  • Journal Title: 鋼構造年次論文報告集 Volume: Vol.21 Pages: 862-868
  • NAID: 40020249890
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] コンクリート系材料の地際における鋼部材の腐食挙動に関する研究 (2013)
  • Author(s): 木下優，貝沼重信，山上哲示，塚本成昭
  • Journal Title: 鋼構造年次論文報告集 Volume: Vol.21 Pages: 185-192
  • NAID: 40020243661
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Shear Failure Behaviors of A Web Panel with Local Corrosion Depending on Web Boundary Conditions (2013)
  • Author(s): J. H. Ahn, S. Kainuma and I. T. Kim
  • Journal Title: Thin-Walled Structures Volume: Vol.73 Pages: 302-317
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Corrosion pattern for Critical Shear Buckling Load of A Web Panel with Local Corrosion Damage, Applied Mechanics and Materials (2013)
  • Author(s): S. Kainuma, J. H. Ahn and I. T. Kim
  • Journal Title: Applied Mechanics and Materials Volume: Vol.421 Pages: 778-783
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Repair Method and Residual Bearing Strength Evaluation of A Locally Corroded Plate Girder at Support, Engineering Failure Analysis (2013)
  • Author(s): J. H. Ahn, S. Kainuma and T. Imamura
  • Journal Title: Engineering Failure Analysis Volume: Vol.33 Pages: 398-418
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Residual Shear Strength of Steel Plate Girder due to Web Local Corrosion (2013)
  • Author(s): J. H. Ahn, I. T. Kim, S. Kainuma and M. J. Lee
  • Journal Title: Journal of Constructional Steel Research Volume: Vol.89 Pages: 198-212
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Shear Buckling Strengths and Post Buckling Behaviors of Steel Webs with Local Corrosion (2013)
  • Author(s): J. H. Ahn, S. Kainuma and I. T. Kim Shear Buckling Strengths and Post Buckling Behaviors of Steel Webs with Local Corrosion
  • Journal Title: Journal of JSCE Volume: Vo.1 Pages: 251-261
  • NAID: 130004979731
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Experimental Evaluation of Shear Buckling Behaviors and Strength of Locally Corroded Web (2013)
  • Author(s): I. T. Kim, M. J. Lee, J. H. Ahn and S. Kainuma
  • Journal Title: Journal of Constructional Steel Research Volume: Vol.83 Pages: 75-89
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Structural Response of Orthotropic Bridge Deck Depending on the Corroded Deck Surface, Construction & Building Materials (2013)
  • Author(s): Y. S. Jeong, S. Kainuma and J. H. Ahn
  • Journal Title: Construction & Building Materials Volume: No.43 Pages: 87-97
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Fundamental Research on Factors Affecting the Under-Film Corrosion Behavior of Coated Steel Members (2016)
  • Author(s): T. Sakamaoto and S. Kainuma
  • Organizer: 18th International Conference on Chemistry and Chemical Engineering
  • Place of Presentation: Amsterdam, Netherlands
  • Year and Date: 2016-05-12
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Spatial Statistical Simulation for Time-Dependent Corrosion Surfaces of Uncoated Steel Plates under Atmospheric Corrosion Environments (2015)
  • Author(s): Y.S. JEONG, S. KAINUMA
  • Organizer: 第62回材料と環境討論会
  • Place of Presentation: 福岡工業大学
  • Year and Date: 2015-11-04
• [Presentation] 大気暴露試験の開始時期が裸鋼板の腐食挙動に及ぼす影響に関する基礎的研究 (2015)
  • Author(s): 郭小竜, 貝沼重信, 小林淳二, 篠原正
  • Organizer: 第62回材料と環境討論会
  • Place of Presentation: 福岡工業大学
  • Year and Date: 2015-11-04
• [Presentation] 近接した複数の塗膜欠陥を有する普通鋼板の腐食挙動に関する電気化学的検討 (2015)
  • Author(s): 小林淳二, 貝沼重信, 坂本達朗
  • Organizer: 第62回材料と環境討論会
  • Place of Presentation: 福岡工業大学
  • Year and Date: 2015-11-04
• [Presentation] 鋼部材の地際部における腐食速度評価センサの開発に関する研究 (2015)
  • Author(s): 土橋洋平，貝沼重信，石原修二
  • Organizer: 第62回材料と環境討論会
  • Place of Presentation: 福岡工業大学
  • Year and Date: 2015-11-04
• [Presentation] ダム建設前後における鋼上路トラス橋の各構造部位の腐食性評価 (2015)
  • Author(s): 道野正嗣, 貝沼重信, 板井麻理子, 仲健一
  • Organizer: 第62回材料と環境討論会
  • Place of Presentation: 福岡工業大学
  • Year and Date: 2015-11-04
• [Presentation] 鋼道路橋の各部位に設置した裸鋼板の腐食生成物層の厚さと平均腐食深さの相関評価 (2015)
  • Author(s): 平尾みなみ，貝沼重信，道野正嗣，今村壮宏
  • Organizer: 第62回材料と環境討論会
  • Place of Presentation: 福岡工業大学
  • Year and Date: 2015-11-04
• [Presentation] 塩の影響を受けた腐食炭素鋼のさび性状に関する検討 (2015)
  • Author(s): 坂本達朗，貝沼重信
  • Organizer: 第62回材料と環境討論会
  • Place of Presentation: 福岡工業大学
  • Year and Date: 2015-11-04
• [Presentation] Influence of Size and Proximity of Paint Coating Defects on Corrosion Behavior of Carbon Steel Plates (2015)
  • Author(s): S. KAINUMA, Y.S. JEONG, J. KOBAYASHI
  • Organizer: 14th International Conference on Fracture and Damage Mechanics,Key Engineering Materials
  • Place of Presentation: Budva, Montenegro
  • Year and Date: 2015-09-21
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Investigation for Corrosion Characteristic of Structural Members on Unpainted Weathering Steel Bridge (2015)
  • Author(s): M. Michino, S. Kainuma, Y. Yamamoto, Y. S. Jeong, Y. Fujioka, A. Warashina, S. Takagi and M. Uchino
  • Organizer: 2015 World Congress on Advances in Structural Engineering and Mechanics
  • Place of Presentation: Inchon, South Korea
  • Year and Date: 2015-08-25
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Investigation on Correlation and Acceleration Coefficients of Accelerated Corrosion Tests to Atmospheric Exposure Tests (2015)
  • Author(s): J. Kobayashi, S. Kainuma and Y. S. Jeong
  • Organizer: 2015 World Congress on Advances in Structural Engineering and Mechanics
  • Place of Presentation: Inchon, South Korea
  • Year and Date: 2015-08-25
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Corrosivity Evaluation for Each Structural Part of Steel Deck TrussBridge Before and After Dam Construction (2015)
  • Author(s): Y. S. JEONG, S. KAINUMA
  • Organizer: 2015 World Congress on Advances in Structural Engineering and Mechanics
  • Place of Presentation: Inchon, Korea
  • Year and Date: 2015-08-25
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 屋外暴露した塗装さび鋼板の腐食挙動調査 (2015)
  • Author(s): 坂本達朗，鈴木実，貝沼重信
  • Organizer: 材料と環境2015
  • Place of Presentation: 東京電機大学：千住キャンパス1号館
  • Year and Date: 2015-05-18
• [Presentation] 大気環境とJISサイクルD腐食促進試験における裸普通鋼材の腐食挙動の相関性と腐食促進倍率に関する基礎的研究 (2015)
  • Author(s): 小林淳二，貝沼重信
  • Organizer: 材料と環境2015
  • Place of Presentation: 東京電機大学：千住キャンパス1号館
  • Year and Date: 2015-05-18
• [Presentation] 高腐食性環境における無塗装耐候性鋼上路トラス橋の各構造部位の腐食性評価 (2014)
  • Author(s): 道野正嗣, 貝沼重信，藤岡靖，藁科彰，高木真一郎，内野雅彦
  • Organizer: 第61回材料と環境討論会
  • Place of Presentation: 米子市ビッグシップ（米子コンベンションセンター）
  • Year and Date: 2014-11-26 – 2014-11-28
• [Presentation] 線・帯状塗膜欠陥を有する鋼部材の腐食挙動の空間統計シミュレーション (2014)
  • Author(s): 小林淳二，貝沼重信，鄭暎樹
  • Organizer: 第61回材料と環境討論会
  • Place of Presentation: 米子市ビックシップ（米子コンベンションセンター）
  • Year and Date: 2014-11-26 – 2014-11-28
• [Presentation] 暴露鋼板の腐食生成物層厚を用いた鋼道路橋の部位レベルの腐食性評価 (2014)
  • Author(s): 小川重之, 香川紳一郎，片山英資，貝沼重信
  • Organizer: 第61回材料と環境討論会
  • Place of Presentation: 米子市ビックシップ（米子コンベンションセンター）
  • Year and Date: 2014-11-26 – 2014-11-28
• [Presentation] 塗装した腐食炭素鋼のさび性状と塗膜耐久性の関係に関する基礎検討 (2014)
  • Author(s): 坂本達朗，貝沼重信，小林淳二
  • Organizer: 第61回材料と環境討論会
  • Place of Presentation: 米子市ビックシップ（米子コンベンションセンター）
  • Year and Date: 2014-11-26 – 2014-11-28
• [Presentation] Assessment on Deformable Behaviors of The Orthotropic Steel Deck Stiffened by Bulb Rib Depending on Corrosion Damage (2014)
  • Author(s): Y.S.JEONG, S.KAINUMA, S.TSUKAMOTO
  • Organizer: 7th International Conference on Thin-Walled Structures
  • Place of Presentation: Soul, Korea
  • Year and Date: 2014-09-28 – 2014-10-02
• [Presentation] Investigation for Effect of Local Corrosion Environment on Structural Member (2014)
  • Author(s): Y.S.JEONG, S.KAINUMA, T.IMAMURA
  • Organizer: International Conference on Applied Science and Engineering
  • Place of Presentation: Soul, Korea
  • Year and Date: 2014-08-29 – 2014-08-31
• [Presentation] 吊橋の腐食環境モニタリングと構造部位の腐食性評価 (2014)
  • Author(s): 道野正嗣，貝沼重信，今村壮宏，香川紳一郎，小川重之
  • Organizer: 第34回防錆防食技術発表大会
  • Place of Presentation: ゆうぽうと
  • Year and Date: 2014-07-10 – 2014-07-11
• [Presentation] 鋼部材地際部におけるマクロセル腐食の速度評価センサの開発に関する基礎的研究 (2014)
  • Author(s): 土橋洋平，貝沼重信，木下優，石原修二
  • Organizer: 第34回防錆防食技術発表大会
  • Place of Presentation: ゆうぽうと
  • Year and Date: 2014-07-10 – 2014-07-11
• [Presentation] 塗膜欠陥の寸法・近接度が鋼材の腐食挙動に及ぼす影響に関する基礎的研究 (2014)
  • Author(s): 小林淳二，貝沼重信，合田広樹
  • Organizer: 第34回防錆防食技術発表大会
  • Place of Presentation: ゆうぽうと
  • Year and Date: 2014-07-10 – 2014-07-11
• [Presentation] 塗膜欠陥の近接度が鋼材の腐食挙動に及ぼす影響に関する基礎的研究 (2014)
  • Author(s): 小林淳二, 貝沼重信, 合田広樹, 坂本達郎
  • Organizer: 材料と環境2014
  • Place of Presentation: 一橋大学一橋講堂
  • Year and Date: 2014-05-18 – 2014-05-20
• [Presentation] 吊橋の腐食環境モニタリングと構造部位のミクロ腐食環境の総合的定量評価 (2013)
  • Author(s): 貝沼 重信
  • Organizer: 平成25年度全国大会 第68回年次学術講演会
  • Place of Presentation: 日本大学
• [Presentation] 腐食した塗装鋼材のさび厚と腐食深さの相関定量評価に関する基礎研究 (2013)
  • Author(s): 坂本 達朗
  • Organizer: 平成25年度全国大会 第68回年次学術講演会 2013.9.5 日本大学
  • Place of Presentation: 日本大学
• [Presentation] 腐食生成物が電磁誘導式膜厚計の測定精度に及ぼす影響 (2013)
  • Author(s): 林 秀幸
  • Organizer: 平成25年度全国大会 第68回年次学術講演会
  • Place of Presentation: 日本大学
• [Presentation] 腐食鋼部材に対する化学的素地調整の適用性に関する基礎的研究 (2013)
  • Author(s): 塚本 成昭
  • Organizer: 平成25年度全国大会 第68回年次学術講演会
  • Place of Presentation: 日本大学
• [Presentation] 鋼部材地際部に対するマクロセル腐食環境センサに関する基礎的研究 (2013)
  • Author(s): 松尾 和哉
  • Organizer: 平成25年度全国大会 第68回年次学術講演会
  • Place of Presentation: 日本大学
• [Presentation] コンクリート系材料が鋼部材の地際腐食挙動に及ぼす影響に関する基礎的研究 (2013)
  • Author(s): 木下 優
  • Organizer: 平成25年度全国大会 第68回年次学術講演会
  • Place of Presentation: 日本大学
• [Presentation] 都市内高速道路橋への腐食環境評価技術の適用と評価について (2013)
  • Author(s): 香川 紳一郎
  • Organizer: 平成25年度全国大会 第68回年次学術講演会
  • Place of Presentation: 日本大学
• [Presentation] Investigation of the shear buckling strength of the web panel with local corrosion (2013)
  • Author(s): 安 鎭熙
  • Organizer: 平成25年度全国大会 第68回年次学術講演会
  • Place of Presentation: 日本大学
• [Presentation] 腐食損傷を有する鋼床版デッキプレートの応力集中に関する解析的検討 (2013)
  • Author(s): 鄭暎樹, 貝沼重信, 指宿幸平
  • Organizer: 材料と環境2013
  • Place of Presentation: 東京電機大学
• [Presentation] 塗装試験鋼板を用いた実構造物の局所環境評価に関する基礎的検討 (2013)
  • Author(s): 坂本達朗，太田達哉，貝沼重信
  • Organizer: 第33回防錆防食技術発表大会
  • Place of Presentation: ゆうぽうと
• [Book] 鋼・合成構造標準示方書【維持管理編】 (2013)
  • Author(s): 山口 栄輝,半野 久光,稲葉 尚文,貝沼 重信,陵城 成樹,福永 勧,村野 益巳,杉本 一朗,香川 紳一郎,高木 千太郎
  • Total Pages: 344
  • Publisher: (社)土木学会