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鉄筋コンクリートクラックの性状の磁気的非破壊検査法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 12555079
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 電力工学・電気機器工学
研究機関東北学院大学

研究代表者

芳賀 昭  東北学院大学, 工学部, 教授 (20048820)

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)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
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)
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
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。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (27件)

  • [文献書誌] "コンクリートにおけるクラック深さの磁気的非破壊計測"日本応用磁気学会誌. 23. 1537-1540 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] "I-core及びV-coreによるコンクリートクラックの深さの磁気的非破壊検査法"東北学院大学工学部研究報告. 34. 67-71 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] "コンクリートのひび割れ深さのV字励磁を用いた磁気的非破壊検査法に関する検討"東北学院大学工学部研究報告. 36. 1-5 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] "Injection Material for Cracks with Combining Function of Repairing and X-ray Contrast"International Conference on Engineering Materials. 507-514 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] "コンクリートクラックの電気的非破壊検査法"東北学院大学工学部研究報告. 37. 9-13 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] "コンクリートのひび割れの非破壊検査の一検討"電気学会マグネティクス研究会. MAG-03-44. 25-29 (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Haga, K.Otsuka, M.Sitou, S.Takahashi, H.Nasuno, and H.Matsuki: "Nondestructive Magnetic Measurement of the Depths of Cracks In Concrete"J. of the Magnetic Society of Japan. Vol.27, No.4-2. 1537-1540 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Tamura, K.Sato, R.Osaka, A.Haga, K.Otuka and H.Matuki: "A Study of Non-destructive Test of Concrete-crack by using I-core and V-core"Science and Engineering Reports of Tohoku Gakuin University. Vol.34, No.2. 67-71 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Haga, T.Tamura, and K.Otuka: "A study of Non-destructive Test by Using V-type magnetic exciting in Concrete-crack"Science and Engineering Reports of Tohoku Gakuin University. Vol.36, No.1. 1-5 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kajiyama, A.Haga, T.Shiokawa, K.Otsuka and H.Matsuki: "Non-destructive Inspection of Concrete-crack"Science and Engineering Reports of Tohoku Gakuin University. Vol.37, No.2. 9-13 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Takeda and K.Otsuka: "Injection Material for Cracks with Combining Function of Repairing and X-ray Contrast"2001 Second International Conference on Engineering Materials. 507-514 (2001)

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    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kajiyama, A.Haga, T.Shiokawa, H.Nasuno and H.Matsuki: "A study of Non-destructive Inspection of Concrete-crack"The paper of Technical Meeting on Magnetic, IEE Japan. Mag-03-44. 25-29 (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Tmamura, K.Sato, R.Osaka, A.Haga, K.Otuka and H.Matuki: "A study of Non-destructive Test of Concrete-crack by Using V-core"2000 National Convention Record I.E.E. Japan. (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Tmamura, A.Haga, K.Otsuka and H.Matsukio: "Non-destructive Inspection of Concrete-crack by Using V-core"Digests of the 24^<th> Annual Conference on Magnetics in Japan. (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Tmamura, A.Haga, K.Otsuka and H.Matsukio: "Magnetically Non-destructive Inspection of Concrete-crack by Using V-core"2000 Tohoku-Section join Convention Record of Institute of Electrical and Information Engineers, Japan. (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kajiyama, A.Haga, T.Shiokawa, H.Nasuno and H.Matsuki: "Study of Depth measurement of Concrete-crack by using monopole antenna operation"2000 National Convention Record I.E.E. Japan. (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Haga and K.Otsuka: "Magnetically Non-destructive Inspection of Concrete-crack"Patent. 11-64293. (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Haga and K.Otsuka: "Magnetic Concrete"Patent. 2000-152143. (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Haga and K.Otsuka: "Electrically Non-destructive Inspection of Concrete-crack"Patent. 2001-161422. (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 梶山知宏, 芳賀 昭, 松木英敏, 奈須野裕, 塩川孝泰: "コンクリートクラックの非破壊検査の一検討"電気学会マグネティクス研究会. MAG-03-44. 25-29 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 梶山知宏, 芳賀 昭, 松木英敏, 大塚孝司, 塩川孝泰: "コンクリートクラックの電気的非破壊検査法"東北学院大学工学部研究報告. Vol.37, No.2. 9-13 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 梶山知宏, 芳賀 昭, 塩川孝泰, 奈須野 裕, 松木英敏: "モノポールアンテナ動作によるコンクリートクラックの深さの測定法の検討"電気学会全国大会. 1-202. (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 芳賀 昭, 田村 友邦, 大塚 浩司: "コンクリートのひび割れ深さのV字励磁を用いた磁気的非破壊検査法に関する検討"東北学院大学工学部研究報告. 36・1. 1-5 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Mitsuhiro Takeda, Koji Otuka: "Injection Material for Cracks with Combining Function of Repairing and X-ray Contrast"2001 Second International Conference on Engineering Materials. 507-514 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 田村友邦,芳賀昭,大塚浩司 他: "I-core及びV-coreによるコンクリートクラックの深さの磁気的非破壊検査法"東北学院大学工学部研究報告. Vol.34No.2. 67-71 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 田村友邦,芳賀昭,大塚浩司 他: "V字型励磁によるコンクリートクラックの磁気的非破壊検査法"平成12年度電気関係学会東北支部講演論文集. 2E-12 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 田村友邦,芳賀昭,大塚浩司 他: "V字型励磁コンクリートクラックの磁気的非破壊検査法"日本応用磁気学会講演論文集. 12PS-15 (2000)

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      2000 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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