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コンクリート内部の局所変形計測のためのX線CT画像計測法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K06522
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 土木材料・施工・建設マネジメント
研究機関近畿大学

研究代表者

麓 隆行  近畿大学, 理工学部, 准教授 (30315981)

研究分担者 岩月 栄治  愛知工業大学, 工学部, 教授 (10278228)
三方 康弘  大阪工業大学, 工学部, 教授 (60434784)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードコンクリート / X線CT / 画像相関法 / 体積ひずみ / 圧縮応力 / 乾燥収縮 / アルカリ骨材反応 / 凍結融解 / モルタル / 3次元画像相関法 / ペースト / 骨材 / 圧縮 / DIC / PTV / 画像計測 / 圧縮強度試験 / 内部変形 / 3次元
研究成果の概要

圧縮載荷のような短期的に供試体内部の変形計測のために,撮影時の機械的誤差を減らすための載荷板に取り付ける固定点を有する治具を開発した.また,乾燥収縮やASRのような長期的な供試体内部の変形計測のために,供試体に取り付ける治具も開発した.一方,拘束されたASR供試体や凍結融解を受けた供試体について,3次元画像相関法(DVC)を利用して算出した隣り合う計測位置の変位差から内部の体積ひずみを求める場合,治具を用いなくても,十分な精度で計測できることを示した.以上から,コンクリート供試体内部の局所的な収縮・膨張変形を短期・長期的に計測できるX線CT画像計測法を確立できた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の成果としてX線CT装置で活用できる供試体内部の変形手法を開発した.例えば近畿大学のX線CT装置は,使用材料の粒子が大きいコンクリート試験体内部での挙動を計測するために,解像度0.062mm程度で,直径100mmの3次元画像を得られる.これにより,コンクリート分野で一般的に使用される直径100mmの供試体を用いて,応力変形,乾燥収縮,ASR膨張,凍結融解等の状況下で生じる供試体内部で体積変化を可視化することができ,表面から劣化が生じる現象のより深い理解に繋がる.そして,その結果は,FEM等による解析での現象の再現やより適切な構造設計や維持管理にも応用できると期待される.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 4件)

  • [国際共同研究] Lund university(スウェーデン)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Lund University(スウェーデン)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Lund University(Sweden)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 圧縮応力下のコンクリート供試体のX線CT画像への各種3次元画像計測法の適用性2019

    • 著者名/発表者名
      麓隆行
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 41 ページ: 53-58

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] X線CT法によるペースト供試体内部の水分逸散による体積変化分布に関する基礎研究2019

    • 著者名/発表者名
      麓隆行
    • 雑誌名

      コンクリート構造物の補修・補強・アップグレード論文報告集

      巻: 19 ページ: 407-412

    • NAID

      40022282237

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 圧縮強度の水準が30N/mm2と100N/mm2で高さ直径比が異なるモルタル供試体の圧縮載荷時における破壊挙動に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      瀬古繁喜,麓隆行, 裏泰樹, 山田和夫
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 40 ページ: 417-422

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ASR と鋼材腐食による複合劣化が生じた RC はり部材の耐荷特性やひび割れ特性2017

    • 著者名/発表者名
      的場良太, 裏泰樹, 三方康弘, 麓隆行
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 39 ページ: 925-930

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 直径と高さ直径比が異なるモルタル供試体の圧縮強度試験における破壊進展状況に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      瀬古繁喜, 麓隆行, 裏泰樹, 山田和夫
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 39 ページ: 313-318

    • NAID

      40021384482

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 凍結融解環境における塩化物イオン浸透性2017

    • 著者名/発表者名
      迫井裕樹, 麓 隆行, 阿波稔, 月永洋一
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 39 ページ: 751-756

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] モルタル供試体内部の乾燥率と体積変化の計測へのX線CT画像の適用性2020

    • 著者名/発表者名
      山本康輔,高木雅斗,麓隆行
    • 学会等名
      2020年度土木学会関西支部年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 凍結融解を繰り返した供試体内部の体積変化計測へのX線CT法の適用2020

    • 著者名/発表者名
      麓隆行,川本幸宏,村田隆男,高田良章
    • 学会等名
      令和2年度土木学会全国大会第75回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] X線CT法を用いた拘束下のASR反応性骨材を用いた供試体内部の基礎検討2020

    • 著者名/発表者名
      山本康輔,麓隆行,三方康弘,大林俊介
    • 学会等名
      令和2年度土木学会全国大会第75回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 超音波トモグラフィー計測とX線CT撮影によるASRを生じたコンクリートの健全度評価2020

    • 著者名/発表者名
      大林俊介,山本康輔,波多野雄士,三方康弘,麓隆行
    • 学会等名
      2020年度土木学会関西支部年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ASR劣化が生じたPRCはり部材のせん断耐荷特性2020

    • 著者名/発表者名
      田中宏幸,三方康弘,井上晋
    • 学会等名
      2020年度土木学会関西支部年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ASR模擬供試体内部の膨張計測へのX線CT画像を用いた画像相関法の適用性2019

    • 著者名/発表者名
      麓隆行,岩月栄治,中井慶成
    • 学会等名
      土木学会第74回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] X線CT法によるペースト供試体内部の水分逸散と体積変化分布に関する基礎検討2019

    • 著者名/発表者名
      麓隆行,高木雅斗,藤田昇悟
    • 学会等名
      資源・素材2019(秋季大会)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] X線CT画像と画像相関法を用いたASR模擬供試体内部の膨張計測に関する検討2019

    • 著者名/発表者名
      麓隆行,山本康輔,岩月栄治,中井慶成
    • 学会等名
      資源・素材2019(秋季大会)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Fundamental study on deformation of paste around one aggregate in specimen under compressive stress by x ray CT and DVC2019

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Fumoto and Stephen Hall
    • 学会等名
      ICMM6
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] DEFORMATION OF MORTAR AROUND AN AGGREGATE IN A TRIAL SPECIMEN UNDER COMPRESSIVE STRESS USING X RAY CT AND DVC2019

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Fumoto and Stephen Hall
    • 学会等名
      International Conference on Tomography of Materials & Structures
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ASRを生じたコンクリート供試体の経過観察2019

    • 著者名/発表者名
      大林俊介,波多野雄士,三方康弘,井上晋
    • 学会等名
      2019年度土木学会関西支部年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ASR劣化によるPRC部材の経時挙動に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      田中宏幸,三方康弘,井上晋
    • 学会等名
      2019年度土木学会関西支部年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ASRを生じたコンクリート供試体の超音波トモグラフィー計測2019

    • 著者名/発表者名
      大林俊介,波多野雄士,三方康弘,井上晋
    • 学会等名
      令和元年度土木学会全国大会第74回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ASR劣化によるPRC部材の経過観察に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      田中宏幸,三方康弘,井上晋
    • 学会等名
      令和元年度土木学会全国大会第74回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ASR 模擬供試体内部の膨張計測への X 線 CT 画像を用いた画像相関法の適用性2019

    • 著者名/発表者名
      麓隆行,岩月栄治,中井慶成
    • 学会等名
      土木学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ASR を生じたコンクリート供試体の超音波トモグラフィー計測2019

    • 著者名/発表者名
      大林俊介,波多野雄士,三方康弘,井上晋
    • 学会等名
      土木学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ASR 劣化による PRC 部材の経過観察に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      田中宏幸,三方康弘,井上晋
    • 学会等名
      土木学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] FUNDAMENTAL STUDY ON DEFORMATION OF PASTE AROUND ONE AGGREGATE IN SPECIMEN UNDER COMPRESSIVE STRESS BY X RAY CT AND DVC2019

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Fumoto
    • 学会等名
      the 6th International Conference on Material Modelling
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] DEFORMATION OF MORTAR AROUND AGGREGATE IN TRIAL SPECIMEN UNDER COMPRESSIVE STRESS BY X RAY CT AND DVC2019

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Fumoto and Stephen A. Hall
    • 学会等名
      International Conference on Tomography of Materials & Structures
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Measurement of three-dimensional deformation inside construction material using X-ray CT and particle tracking velocimetry2017

    • 著者名/発表者名
      K. Takehara, T. Fumoto
    • 学会等名
      3rd International Conference on Tomography of Materials and Structures
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fundamental Study on Error of Moving Displacement Measured Using New X-Ray CT Apparatus2017

    • 著者名/発表者名
      T. Ura, T. Fumoto, K. Takehara
    • 学会等名
      3rd International Conference on Tomography of Materials and Structures
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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