2021 Fiscal Year Research-status Report
道路構造物に埋設された金属補強材の腐食状況を磁気で探る研究法の開発
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20K04639
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
竜田 尚希 富山大学, 学術研究部都市デザイン学系, 助教 (30521314)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
酒井 英男 富山大学, 理学部, 客員教授 (30134993)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 補強土 / 金属腐食 / 磁気 / 維持管理 / 探査 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
道路構造物に埋設された金属補強材の腐食状況の研究は，従来，一部を現地構造物より取出して行われてきた．この方法は時間も費用もかかり，また現状を変えることになるので，新たな非破壊の調査が望まれていた．本研究では,金属補強材の土中での腐食を，磁性の変化で探ることを考えた．具体的には，金属補強材の磁性の腐食による変化を実験で調べ，そして材の磁性変化に伴い，金属補強材が周囲に及ぼす磁場の大きさの変化を非破壊の磁気探査法で探る．室内実験と現地での研究から新規の研究法を開発する．
本年度は，昨年度に整備した室内での磁性研究のための装置を使用して，金属製補強材の帯磁率を1cmメッシュで測定し，帯磁率の面分布の測定を行った．金属製補強材に腐食促進剤を使用して，腐食前と後での帯磁率の変化を把握することができた．金属が腐食する課程に伴い，金属補強材の帯磁率が明確に減少していくことを確認した．
また，金属補強材に付着した錆のみを採取して，帯磁率を測定したところ，錆の生成過程の違い（電気腐食，薬剤腐食等）により，単位重量あたりの帯磁率が異なることも分かった．そこでX線回折装置を使用して，錆の成分分析を行い，錆の種類ごとに磁化特性を求めることを試みた．
また，昨年度に入手した土中で腐食した金属補強材と未使用の金属補強材を屋外で埋設し長期観測するために，試験フィールドの地場探査を行い，埋設前の初期値観測を行った．この試験フィールドに供試体を埋設し，定期的に観測を行うことで初期データからの変化を計測する．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
上述の様に,室内実験を順調に行うことができ，当初の計画通りの成果を得ることができた．
しかし，本年度の最終段階で屋外試験フィールドに供試体を埋設する手筈であったが，コロナ禍による協力会社との調整不足により，次年度初頭に延期せざるを得なくなった．
以上の様に本研究は,総合的に考えて計画よりやや遅れていると判断した.
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| Strategy for Future Research Activity |
大学敷地における試験フィールドの初期値観測を終えており，速やかに供試体である金属補強材を埋設し，定期的に磁場を測定し,初期データとの差を求めて変化を把握する．また一部の金属材を採取して材の腐食を調べて,磁場測定の変化を対照しながら実験を進める.
室内実験の昨年度の成果を踏まえて，試験数と精度を高めて再現性の確認を行う．さらに大学施設の力学強度試験器も利用して，磁性変化と力学特性の関係も調べ，定量的な検討の為の基準データの策定も試みる.
今後，室内実験と大学敷地での実験・試験を併行して行い，研究を円滑に進める.
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| Causes of Carryover |
本年度の最終段階で屋外試験フィールドに供試体を埋設する手筈であったが，コロナ禍による協力会社との調整不足により，次年度初頭に延期せざるを得なくなった．その為，埋設に関わる重機リースや重機オペレータ等の経費を繰り越すこととなった．使用する経費として比較的大きな埋設に関わる費用は，次年度初旬に使用する予定である．
また，次年度に室内試験の再現性の検証を行うために，再度室内試験を行うための消耗品類の購入予算を繰り越した．室内試験は屋外試験と同時進行で行い，試験ケースを増やして研究の信頼性を高めていく．
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