2016 Fiscal Year Research-status Report
かぶりコンクリート品質の非破壊評価への電磁パルス非接触衝撃弾性波法の適用
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16K14291
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
鎌田 敏郎 大阪大学, 工学研究科, 教授 (10224651)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
寺澤 広基 大阪大学, 工学研究科, 助教 (50750246)
内田 慎哉 立命館大学, 理工学部, 任期制講師 (70543461)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 非破壊試験 / 衝撃弾性波 / 電磁パルス法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、電磁パルス法を用いたかぶりコンクリート品質の評価手法の原理部分に関する基礎的検討として①コンクリート中に埋められていない鉄筋の振動特性の把握、②鉄筋を配したコンクリート試験体を用いた弾性波計測を行った。
①コンクリート中に埋められていない鉄筋の振動特性の把握：長さ1500mmの鉄筋を木製の台で固定したものを試験体とし、励磁コイルと鉄筋間の距離（かぶり）および鉄筋径が振動特性に及ぼす影響について検討した。励磁コイルはリング型および凹字型の2種類を使用し、弾性波の受信方法についてはAEセンサおよび加速度センサを鉄筋に直接貼り付けての計測と、レーザードップラー振動計での非接触計測を行った。その結果、かぶりを30、50、70mmと変化させた場合および鉄筋径をD16、D19、D29と変化させた場合の鉄筋の振動の最大振幅値および波形エネルギーの値の目安を得た。
②鉄筋を配したコンクリート試験体を用いた弾性波計測：D16の鉄筋をかぶり30mmの位置に埋設したコンクリートブロック（幅400mm×長さ400mm×高さ100mm）の試験体を作製し、電磁パルス法により得られるコンクリート表面での振動特性について検討した。励磁コイルはリング型および凹字型の2種類を使用し、弾性波の受信方法には、鉄筋直上から50mm間隔でAEセンサを4つ配置し、コンクリート表面での弾性波計測を行った。その結果、計測された弾性波の速度および周波数スペクトルの高周波成分に着目することで、粗骨材堆積濃度などのコンクリートの配合の違いを評価できる可能性が示唆された。
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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
研究実施計画で示している①鉄筋単体での振動特性把握のための計測、②鉄筋がコンクリートに埋められた条件下での計測を実施し、概ね想定していた結果が得られている。
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| Strategy for Future Research Activity |
コンクリート中の鉄筋を強く加振するために、電源装置の改良を行うとともに、入力するパルスの幅（時間）やコイルの設計と鉄筋の振動特性の関係に関する実験および解析的検討を引き続き行う。また、硬化コンクリートおよびフレッシュコンクリートの試験体を作製し、かぶりコンクリート部分の品質と弾性波特性値との対応関係について、より詳細に検討を行う。
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| Causes of Carryover |
H28年度は、次年度に実施を予定していた硬化コンクリート供試体での計測の一部を行ったため、当初予定していた電磁パルス発生装置のコイル製作費用を計上していない。これは、電磁パルス装置および励磁コイルを設計するにあたり、鉄筋単体の振動特性に加え、配合の異なるコンクリートを介して伝達する弾性波の特徴を先んじて把握しておく必要があると考えたためである。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
コンクリートを介して伝達する弾性波の振幅を大きくするために、励磁コイルの設計（形状および巻き数）に加え、電磁パルス発生装置の電圧を大きくする改造を行う予定である。
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