2019 Fiscal Year Annual Research Report
Fundamental Study on Electrochemical Impedance Tomography for Concrete Structures
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16K14335
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
福山 智子 立命館大学, 理工学部, 准教授 (60587947)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 交流インピーダンス / カーボンナノチューブ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，他分野で用いられている物質の断層構造を導電率などの分布から画像化する電気インピーダンストモグラフィ（EIT）をコンクリートにおいても実現するため，試験体表面に設置した電極による電位の多点測定により材料内部のインピーダンス分布を解析し，コンクリート断層の幾何学的・電気化学的イメージングデータを取得する手法の構築を目的としている。
インピーダンスは測定対象の構成材料や電極の分極により周波数に依存して緩和現象を示すことから，トモグラフィ構成のための電位測定時にはこれらの影響が少ない周波数を選定する必要がある。EITの検討に先立ち，セメント系材料のこれら電気的特性把握のため，各種材料を混和したセメント系材料の交流インピーダンスの測定を行ってきた。
セメント系材料中に異物を埋設した場合に電極配置がインピーダンスに及ぼす影響に関して，平行電極配置，表面電極配置による測定結果の比較を行っており，電場の印加方向に依存して同一試験体であっても各周波数における抵抗やキャパシタとしての振る舞いに差異が生じる結果を得た。
また，コンクリートは複合材料であり様々なスケールの材料が含まれることから，これまでは通常の電極間距離よりも大きい材料である骨材を入れた試験体を対象として測定を行い，インピーダンスの基礎データを蓄積してきた。
最終年度は，導電性を有する粉体であるカーボンナノチューブを混和したセメントペースト試験体の上下方向の材料分離を考慮したインピーダンスを測定しており，これら蓄積したインピーダンスデータを用いてEISの解像度に対する検討を行う予定である。
今後は，試料表面の表面電位分布を内部のインピーダンス分布に有限要素法を用いて変換し，二次元画像を得るという目的を達成する。
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Research Products
(1 results)
