| Research Abstract |
本年度に遂行した要素研究及びその成果は以下のとおり.
(1)微弱電流の測定方法の改良と試験機の開発
実験において測定される電流は微弱であり,試験機周辺の電磁場の影響を大きく受けることが明らかとなった.そこで,圧電効果の確認に先だって,外乱の影響を受けずに供試体に載荷するための環境を実現するため予備実験を行い,測定方法の開発・改良を行った.
(2)硬化後のコンクリートにおける圧電効果の確認
十分硬化したコンクリートの圧電効果を確認し,その電気特性を定量的に把握するため,硬化体の水セメント比,含水状態を水準として,内部の水分量がどのように載荷時の電流変化に影響を及ぼすについて実験的検討を行った.
その結果,測定電流量は水分の有無で2桁程度変化し,波形も大きく変化したことから,内部の水分量が圧電現象に大きく影響していることが明らかとなった.一方で,絶乾状態においても測定電流は変化していることから,水分の関与しないメカニズムに基づく圧電現象も生じていることが明らかとなった.
(3)建設材料からの電気エネルギーの効果的な抽出方法の開発
コンクリートから効果的に電気エネルギーを取り出すことができる電極の種類(銅,鉄,銀ペースト,導電ジェルなど),電極の形状(シート状,塊状,多線状),配置(加圧方向に平行,直行,近接,電極間距離),接続方法(埋設,貼付け)などが如何に示す水準により実験的検討を行った.
その結果,載荷時の電流変化量は電極が大きく,電極間距離が小さい程大きくなり,板状の電極においては顕著にその傾向が確認された.またステンレス電極では,銅電極において確認された電極の腐食は発生しなかったが,測定電流量は銅電極の1/10程度となっており電極材料の導電率も重要であることが確認された.また,表面塗布形の銀ペースト電極の使用も試みたが,載荷に伴う測定電流量変化は極端に小さく今後の改良が必要であることが明らかとなった.
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