2015 Fiscal Year Research-status Report
耐候性鋼材の長寿命化のための腐食進展モデルの構築と塩分除去技術の開発
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15K06181
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
麻生 稔彦 山口大学, 理工学研究科, 教授 (30231921)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 耐候性鋼材 / さび |
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| Outline of Annual Research Achievements |
耐候性鋼橋梁の長寿命化を実現するには，鋼材表面に生成するさびの評価方法，さび進展予測手法および効果的な補修技術の確立が必要不可欠である．そこで本研究では，鋼材表面のさび生成・進展モデルの確立を目指し，鋼材表面上のさびの進展挙動の解明を目的とする．さび進展挙動を解明するには，さび進展速度と腐食環境との関係を明確にする必要がある．そのため，本研究では塩水を滴下した鋼材を恒温恒湿環境下で曝露し，さびの進展を画像解析により求める．
さびの進展は鋼材表面における2次元的な広がりと，鋼材の減耗あるいは腐食生成物の生起による3次元的な進展がある．このうち，本研究では2次元的進展を対象とする．曝露実験には70×70×6(mm)の耐候性鋼材を使用する．鋼材には塩化ナトリウムを純水で希釈した0.02mlの塩水を滴下した後，水分の乾燥を待って，小型環境試験器内に設置する．今回の実験では濃度0.3%，1%および3%の塩水を滴下した鋼材および塩水を滴下しない鋼材を同時に曝露する．試験温度は20℃および40℃、試験湿度は50％および95％とし、これらの組み合わせで４通りの環境とした。曝露実験開始後の鋼材は1日に1回写真撮影を行い、画像処理ソフトにより腐食部分のさび面積率を算出する．ここで面積率とは，トリミング画像全面積に対するさび部分面積の割合とする．
今回の実験より、さびの進展には湿度より温度が大きく寄与することが明らかとなった．また，水平面的なさび進展は対数式で近似できることを明らかにした．実験条件を変化させ曝露実験を積み重ねることで，さび進展予測式の精度向上が可能であろう．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度に計画した耐候性鋼材の表面のさび生成過程の解明は計画通りに進行している．また，炭酸ナトリウムによる腐食抑制効果の解明については，EPMA分析には至っていないものの，腐食環境がことなる２地点での曝露試験が順調に進んでいる．
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| Strategy for Future Research Activity |
・耐候性鋼材表面のさび生成過程の解明：平成27年度に引き続き，曝露試験を行う．平成27年度は水平面内でのさび生成を評価したが，今後は３次元的な広がりについて検討する．さらに，これらの計測結果をもとに，時間的空間的にさび生成状況を評価できる数学モデルを構築する．
・炭酸ナトリウムによる腐食抑制効果の解明：平成27年度に引き続き曝露試験を継続する．さらに，他の処理法との比較をおこなう．
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| Causes of Carryover |
曝露鋼材のEPMA分析までいたらなかったため，分析経費として次年度使用額が生じた．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
翌年度請求分と併せ，曝露鋼材の分析経費として使用する．
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