2023 Fiscal Year Research-status Report
Damage Monitoring of Steel in Concrete Structure Considering Aging Magnetic Field Attached to Steel
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22K14307
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
寺澤 広基 大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (50750246)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 漏洩磁束法 / 非破壊検査 / 鉄筋 / PC鋼材 / 応力 / モニタリング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
コンクリート構造物中の鋼材の損傷（破断・腐食）を鋼材に付与した磁気のモニタリングにより検出する手法の確立を目標とするにあたり、コンクリート構造物の供用環境を想定した荷重による鋼材の作用応力がコンクリート中の鋼材に付与された磁化の変化に与える影響の検討を行った。具体的には、鋼材を埋設した100×100×400mmのコンクリート供試体の表面に永久磁石を近付けることで内部の鋼材を磁化させた後，三等分点載荷装置を設置した万能試験機で所定の荷重を繰り返し載荷しながらコンクリート表面の磁束密度の変化を確認した。その結果、載荷荷重が大きいほど磁化の減少が大きくなるが、載荷の回数が増えても荷重の大きさが変わらなければそれ以上の磁化の減少は生じず一定の磁化が保持されることを確認した。
また、プレストレスコンクリート（PC）部材への磁気モニタリング手法の適用性を検討するにあたり、PC鋼材に導入されたプレストレスが磁化の経時変化に与える影響を確認した。具体的には、貫通孔を設けた150×150×400mmのコンクリート供試体にPC鋼棒を通し、PC鋼棒に緊張力を導入した状態で定着させた。その後、永久磁石でPC鋼棒を着磁し、PC鋼棒に張り付けたひずみゲージでひずみの値と磁束密度の経時変化を確認した。その結果、緊張力の導入から120日程度までコンクリートのクリープとPC鋼棒のリラクセーションが原因と考えられるプレストレスの低下が生じ、このプレストレスの低下に伴って磁化が減少することを確認した。
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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
当初の計画通り、コンクリート中の鋼材に付与された磁化が車両通行を想定した荷重の作用により変化する様子を計測できている。また、PC鋼材に付与されたプレストレスが磁化の保持に与える影響の検討も開始した。この計測は次年度も続けていく予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度に実施した温度変化による鋼材に付与された磁気の変化の検討と、今年度に実施した外力による鋼材に付与された磁気の変化の検討を併せて、中長期の磁気モニタリングにおける磁気の変化の定量化に関する検討を進める。更に、鉄筋やPC鋼材など各種鋼材における腐食に伴う磁化の変化量の確認を行い、コンクリート中鋼材損傷の磁気モニタリング手法の適用に関する条件を提示する。
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