| 研究課題/領域番号 |
12555079
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
電力工学・電気機器工学
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| 研究機関 | 東北学院大学 |
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研究代表者 |
芳賀 昭 東北学院大学, 工学部, 教授 (20048820)
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| 研究分担者 |
山崎 慶太 竹中工務店, 技術研究所, 主任研究員
川又 憲 八戸工業大学, 工学部, 専任講師 (00244905)
大塚 浩司 東北学院大学, 工学部, 教授 (10048803)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2002
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| 研究課題ステータス |
完了 (2002年度)
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| 配分額 *注記 |
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2002年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2001年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
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| キーワード | コンクリート / ひび割れ / 非破壊検査 / モノポールアンテナ / 共振周波数 / インピーダンス / 励磁コイル / コンクリートクラック / 導電性液体 / 入力インピーダンス / V形励磁コイル / 瞬間強磁界 |
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| 研究概要 |
本研究はコンクリートクラックの非破壊検査に磁気および高周波電界を利用したことに特色がある。すなわち、磁気は浸透性にすぐれ特にコンクリートのように抵抗率の大きい材料においては、磁気に対して殆ど透明であり、そのため検査深度を向上することが可能である。測定システムは小型であり、作業性がよく、その結果あらゆる現場のコンクリート構造物のクラックの非破壊検査を低コストで提供することが可能である。さらに、本研究において電気的な検査法を試みた。すなわち、コンクリート表面よりひび割れに導電性液体を注入し、さらにコンクリート表面にアルミニウム等の導体板を設置しアースの機能を持たせ、ひび割れに注入した導体とアース板の間の入力インピーダンスを測定から、共振周波数を求め、コンクリートのひび割れ深さを判定する方法である。アンテナの長さが約4分の1波長となる周波数で共振することから、.モノポールアンテナ長すなわち、ひび割れ深さLは、コンクリートの比誘電率をε_sとすれば、L=λ/4=c/(4×f_0×√(ε_s))(1)と求められる。
1〜2mにおよぶ深いひび割れの共振周波数は15MHz〜7.5MHzであり、ネットワークアナライーザーなどにより精度良く測定できるので、ひび割れ深さも数%の誤差範囲で容易に推定できる。また共振時インピーダンスの実部の値がひび割れの進入角度に比例して、低下することより、ひび割れの進入方向の推定も可能である。
我が国の経済状況を考えれば、コンクリート構造物の性能の劣化を早期発見し、早期補修をし長持ちさせることは必須であり、財政上の負担軽減および省エネルギーを達成し、地球環境に対する低負荷社会の実現に貢献し、地球環境に対し優しい社会を実現する技術として極めて重要な課題であると考えられる。さらに、コンクリート構造物に対する社会的不安を除くたど、社会的寄与は大きい。
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