Study on multifunctional fiber sensors contributing to the evaluation of CO2 fixation in concrete structures

• Project/Area Number: 25K01370
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 23010:Building structures and materials-related
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 寺本 篤史 京都大学, 工学研究科, 准教授 (30735254)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 西脇 智哉 東北大学, 工学研究科, 准教授 (60400529) ; 郭 媛元 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 准教授 (60815992)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2027: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000); Fiscal Year 2026: ¥7,150,000 (Direct Cost: ¥5,500,000、Indirect Cost: ¥1,650,000); Fiscal Year 2025: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
• Keywords: 炭酸化 / CO2固定 / コンクリート / 半導体センサ / 多機能ファイバセンサ

Outline of Research at the Start

コンクリート構造物のCO2固定量は，中性化深さと中性化領域の炭酸化度を用いて簡易的に推定されているが，推定精度の検証は十分になされていない。
上記の課題に対し本研究では，炭酸化により生じるコンクリート中のpHの低下を，半導体化学センサLAPSを用いて直接的に計測し，測定pHからCO2固定量を推定する手法を提案する。
上記目的を達成するため，①コンクリート中でLAPSが安定的に作動する条件の提示，②この条件を満たすためのセンサの新仕様の提案，ならびに③pH分布からCO2固定量を推定するモデルの作成に取り組む。