2018 Fiscal Year Research-status Report
三次元含水率測定方法の開発と多孔質材料表層品質評価への応用
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17K06524
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| Research Institution | Gifu National College of Technology |
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Principal Investigator |
岩瀬 裕之 岐阜工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (20160111)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
所 哲郎 岐阜工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (10155525)
犬飼 利嗣 岐阜工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (30548326)
藤田 一彦 岐阜工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (40249793)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 等比共面電極 / 静電容量 / 近接センサー / 充填状況推定 / 埋設型枠 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
電極の中心から各電極板中心までの距離tと電極板面積Sの比S/tが一定の等比共面電極と静電容量形近接センサーを用いて型枠表面から型枠内のコンクリート充填状況を推定する方法について検討した。昨年までの研究で，比較的含水率が高いコンクリート槽の上に含水率が低い層を重ねた2層モデルをこの等比共面電極で測定すると電極板中心までの距離tと静電容量Cとには線形関係が得られ，その傾きの逆数は含水率の低い層の厚さに比例することが明らかになっている。
本年度はこの関係を利用し，型枠に打設中のコンクリートの充填状況を推定する方法を開発した。電極板中心までの距離tと静電容量Cとには同じく線形関係が得られた。合板型枠，充填不良で発生した空隙(ジャンカ)，コンクリートの3層モデルでも2層モデルと同じように線形関係が得られ，直線の傾きの逆数を用いることで合板型枠中の空隙厚さが推定できることを示した。合板型枠とコンクリートの2層モデルの測定で得られた傾きの逆数と空隙（スチレンボード）とコンクリートの2層モデルで得られた傾きの逆数の和が，型枠，スチレンボード，コンクリートの3層モデルで得られる傾きの逆数と一致することを示した。型枠の厚さが既知の場合，3層モデルで得られた傾きとの関係から，未知のスチレンボードの厚さが推定できることを示した。また，生産性向上の面から脱型作業が省略できるようコンクリートやモルタルで作成された埋設型枠を模したモルタル板でも空隙厚さが推定できることを示した。さらに鉄筋が存在する場合でもかぶり部分では空隙厚さが推定できることを示した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
昨年度までセンサーとして使用していた高周波容量式水分計は計測範囲が短く表面から20mm程度の深さまでしか計測できないことがわかった。計測範囲を広げるために静電容量式近接センサーを使用することとした。このセンサーを用いることで表面から100～150mmまで計測できることになる。このため，計測システムを最初から作り直すことになったため研究は遅れている。また，当初の目的ではないが，コンクリート打設中の型枠内の充填状況を推定する方法に応用可能であることがわかったため，この方法を開発することに重点をおいた。
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| Strategy for Future Research Activity |
静電容量近接センサーを用いた計測システムを用いて精度のよい含水率測定の方法を開発する。表層と内部との含水率の差が小さければ，高周波容量式水分計を用いた方法では精度が得られないことが判明したため，分解能が高い静電容量近接センサーを用いて含水率の差が小さい場合でも精度よく計測できる方法を開発する。これを用いて現場の即した条件での撥水層厚さの推定方法を確立する。また，型枠中でのコンクリートの充填状況について，種々の材料で製作された埋設型枠に適用可能か検討する。また，型枠内部にある鉄筋の影響についても検討する。
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| Causes of Carryover |
種々の含水率下におけるコンクリートの比誘電率を精度よく測定するための方法について手探り状態であり研究分担者との協同の実験が遅れており支出できなかった。次年度は行う予定である。
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