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コンクリート含有塩化物の分極特性を利用した非侵襲測定法に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18560416
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 計測工学
研究機関東北学院大学

研究代表者

嶺岸 茂樹  東北学院大学, 工学部, 教授 (70146116)

研究分担者 芳賀 昭  東北学院大学, 工学部, 教授 (20048820)
山崎 慶太  竹中工務店, 技術研究所, 主任研究員 (30416606)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,660千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 360千円)
2007年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2006年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
キーワードコンクリート / 塩分濃度 / インピーダンス / 自動平衡ブリッジ法 / 反射減衰量 / TDR法 / 半値点 / 立ち上がり時間 / 抵抗成分 / 容量成分 / TDR / 反射波形
研究概要

コンクリートに含まれる塩分濃度の非侵襲演掟法について、含有塩分濃度の異なる9種類の円柱形(直径50mm、高さ95mm)法での結果では、50Hz〜100kHzにおいて、インピーダンスの等価並列容量は塩分濃度が高くなる程大きく、等価並列抵抗は分濃度が高くなるほど小さくなった。これらの結果は、自動平衡型のLCRメータを用いて、円柱形にくり抜かれた供試体コンクリートの検査が現場ですぐできるということを意味する。次に反射減衰量による測定法では、300kHz〜6GHzの周波数において、供試体を円筒管に入れて反射減衰量の周波数特性をネットワークアナライザで測定した。その結果、1800〜2000MHzにおいて塩分濃度が高くなるほど減衰量が大きく、ほぼ直線的に変化した。使用できる周波数は供試体の大きさに依存するため、供試体の大きさを決定すれば利用できるということを意味する。TDR法(時間領域反射法)における結果では、濃度が高くなるほど、立ち上がり時間は遅く、半値点電圧も小さくなった。TDR法の場合、終端が開放・短絡、いずれにおいても利用できるという特徴を持つ。これらの結果は、電気学会、応用磁気学会、建築学会の全国大会で発表した。また、時間領域測定法については、電子情報通信学会の論文誌、EMCEuropeやPIERSの国際会議で発表した。この研究で行った自動平衡ブリッジ法、反射減衰量法、TDR法(時間領域反射法)の測定法によって、非破壊で、短時間でしかも精度の良いコンクリート含有塩化物濃度が判別でき、コンクリート打設後の強度劣化に大きく関連する、コンクリート内部の塩分濃度、空隙率および腐食鉄筋の状況を非破壊で定量的に検査することができる。土木、建築構造物や原子力施設で有用で画期的な非破壊検が可能であり、補修、建替えの効率的・経済的な社会資本の維持管理が可能になった。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (26件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] コンクリート含有塩化物濃度の反射減衰量に対する影響2008

    • 著者名/発表者名
      二階堂 佳世, 川又 憲, 山崎 慶太, 芳賀 昭、嶺岸 茂樹
    • 雑誌名

      電気学会全国大会講演論文集

      ページ: 184-184

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] TDRを用いた円柱コンクリート供試体の含有塩分濃度推定2007

    • 著者名/発表者名
      二階堂 佳世, 川又 憲, 山崎 慶太, 芳賀 昭、嶺岸 茂樹
    • 雑誌名

      電気学会全国大会講演論文集

      ページ: 202-202

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] インピーダンス計測によるコンクリート含有塩化物濃度の非侵襲測定に関する研究2007

    • 著者名/発表者名
      山崎 慶太、三井 健郎、村松 和弘、芳賀 昭、嶺岸 茂樹
    • 雑誌名

      日本建築学会学術講演梗概集

      ページ: 233-234

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] MEASUREMENT OF TRASITION DURATION AND BREAKDOWN FIELD DUE TO LOW VOLTAGE ESD USING 12GHz EXPERIMENTAL SYSTEM2007

    • 著者名/発表者名
      K.Kawamata, S.Minegishi, A.Haga and O.Fujiwara
    • 雑誌名

      Proceedings of XVII INTENATIONAL CONFERENCE ON ELECTROMAGNETIC DISTURBANCES(EMD 2007)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 12GHz Measurement of Transition Duration and Breakdown Field due to Low Voltage ESD2007

    • 著者名/発表者名
      K.Kawamata, S.Minegishi, A.Haga and O.Fujiwara
    • 雑誌名

      Proceedings of the 18th International Zurich Symposium on Electromagnetic Compatibility

      ページ: 225-228

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] マイクロギャップ放電に伴う過渡電圧、電流立上り時間の12GHz帯域測定2007

    • 著者名/発表者名
      川又 憲, 嶺岸 茂樹、芳賀 昭, 藤原 修
    • 雑誌名

      電気関係学会東北支部連合大会講演論文集

      ページ: 156-156

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 帯域制限下で観測される放電過渡波形の立ち上がり時間推定2007

    • 著者名/発表者名
      高 義礼、川又 憲, 嶺岸 茂樹、芳賀 昭, 藤原 修
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 107

      ページ: 111-115

    • NAID

      110006448668

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Osamu Fujiwara : Measurement of Voltage and Current Wveforms Using 12GHz Measurement System and Breakdown Field Strength due to Micro Gap Discharge2007

    • 著者名/発表者名
      Ken, Kawamata, Shigeki, Minegishi, Akira, Haga
    • 雑誌名

      IEICE Transaction J90-B, 11

      ページ: 1143-1148

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] マイクロギャップ放電に伴う過渡電圧・電流立上り波形の12GHz帯域測定と電極間電界強度特性2007

    • 著者名/発表者名
      川又 憲
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌 J90-B

      ページ: 1143-1148

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] TDRを用いた円柱コンクリート供試体の含有塩分濃度推定2007

    • 著者名/発表者名
      二階堂佳世, 川又憲, 山崎慶太, 芳賀昭, 嶺岸茂樹
    • 雑誌名

      電気学会全国大会講演論文集

      ページ: 202-202

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 6GHz Measurement of Voltage risetime and Frequeny spectra Distribution Due to Micro Gap Discharge in voltage below 1500V2006

    • 著者名/発表者名
      Ken KAWAMATA, Shigeki MINEGISHI, and Akira HAGA
    • 雑誌名

      Proceeding of The 23rd International Conferenceon Electrical Contacts

      ページ: 6-9

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Wideband Measurement of Voltage and Current Rise Time Due to Micro Gap Discharge as Low Voltage ESD Using the 12 GHz Experimental System2006

    • 著者名/発表者名
      Ken KAWAMATA, Shigeki MINEGISHI, Akira RAGA and Osamu Fuiiwara
    • 雑誌名

      Proceedings of Progress in Electromagnetics Resea rch Symposium 4A8

      ページ: 2-5

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] コンクリートのインピーダンスの含有塩化物濃度依存性2006

    • 著者名/発表者名
      二階堂 佳世, 川又 憲, 山崎 慶太, 芳賀 昭、嶺岸 茂樹
    • 雑誌名

      電気学会基礎、境界、材料、共通部門大会講演論文集 V-3

      ページ: 236-236

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] ワイヤーループ電極を用いた静電容量計測によるコンクリート含有塩化物濃度の推定2006

    • 著者名/発表者名
      二階堂 佳世, 川又 憲, 山崎 慶太, 芳賀 昭、嶺岸 茂樹
    • 雑誌名

      電気関係学会東北支縫合大会講演論文集 2F17

      ページ: 230-230

    • NAID

      130005444125

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 角形チップ抵抗を用いた同軸伝送路のコネクタ接触不良モデルの構成検討2006

    • 著者名/発表者名
      林 優一、嶺岸 茂樹、曽根 秀昭
    • 雑誌名

      隊関係学会東北支部連合大会講演論文集 2F22

      ページ: 235-235

    • NAID

      130005444126

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 12GHz real time measurement of voltage rise time and current rise time due to micro gap discharge in voltage below 1kV2006

    • 著者名/発表者名
      Ken KAWAMATA, Shigeki MINEGISHI, Akira RAGA and Osamu FOJIWARA
    • 雑誌名

      Proceedings of International Symposium on Electromagnetic Compatibility(emc europe 2006)

      ページ: 4-8

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] コンクリート含有塩分濃度がインピーダンスに及ぼす影響2006

    • 著者名/発表者名
      二階堂 佳世, 嶺岸 茂樹、芳賀 昭、山崎 慶太、田中 大、村松 和弘
    • 雑誌名

      日本応用磁気学会学術講演会論文集 11aB-1

      ページ: 25-25

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] コンクリートに含まれる塩分濃度のインピーダンスに対する影響2006

    • 著者名/発表者名
      二階堂 佳世、芳賀 昭、川又 憲、山崎 慶太、嶺岸 茂樹
    • 雑誌名

      東北学院大学工学部研究報告 41

      ページ: 22-25

    • NAID

      40015335199

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of salinity concentration contained in concrete for impedance2006

    • 著者名/発表者名
      Kayo, Nikaido, Akira, Haga, Ken, Kawamata, Keita, Yamazaki, Shigeki, Minegishi
    • 雑誌名

      Science and Engineering reports of Tohoku Gakuin University 41, 1

      ページ: 22-25

    • NAID

      40015335199

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 6GHz Measurement of Voltage rise Time and Frequency Spectra Distribution Due to Micro Gap Discharge in Voltage below 1500V2006

    • 著者名/発表者名
      Ken Kawamata, Shigeki Minegishi, Akira Haga
    • 雑誌名

      The 23^<rd> International Conference on Electrical Contacts

      ページ: 331-336

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Wideband Measurement of Voltage and Current Rise Time Due to Micro Gap Discharge as Low Voltage ESD Using 12GHz Experimental System2006

    • 著者名/発表者名
      Ken Kawamata, Shigeki Minegishi, Akira Haga, Osamu Fujiwara
    • 雑誌名

      Progress In Electromagnetic Research Symposium

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] コンクリートのインピーダンスの含有塩化物濃度依存性2006

    • 著者名/発表者名
      二階堂佳世, 川又憲, 山崎慶太, 芳賀昭, 嶺岸茂樹
    • 雑誌名

      電気学会基礎材料共通部門大会講演論文集

      ページ: 236-236

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] ワイヤーループ電極を用いた静電容量計測によるコンクリート含有塩化物の推定2006

    • 著者名/発表者名
      二階堂佳世, 川又憲, 山崎慶太, 芳賀昭, 嶺岸茂樹
    • 雑誌名

      電気関係学会東北支部連合大会講演論文集

      ページ: 230-230

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] コンクリートの含有塩分濃度がインピーダンスに及ぼす影響2006

    • 著者名/発表者名
      二階堂佳世, 嶺岸茂樹, 芳賀昭, 山崎慶太, 田中大, 村松和弘
    • 雑誌名

      日本応用磁気学会学術講演会概要集

      ページ: 25-25

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 12GHz Real Time Measurement of Voltage Rise Time and Current Rise Time Due to Micro Gap Discharge in Voltage below 1kV2006

    • 著者名/発表者名
      Ken Kawamata, Shigeki Minegishi, Akira Haga, Osamu Fujiwara
    • 雑誌名

      International Symposium on Electromagnetic Compatibility(emc europe)

      ページ: 107-110

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] コンクリートに含まれる塩分濃度のインピーダンスに対する影響2006

    • 著者名/発表者名
      二階堂佳世, 芳賀昭, 川又憲, 山崎慶太, 嶺岸茂樹
    • 雑誌名

      東北学院大学工学部研究報告 41・1,2

      ページ: 22-25

    • NAID

      40015335199

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] コンクリート含有塩分濃度の反射減衰量に対する影響2008

    • 著者名/発表者名
      二階堂 佳世
    • 学会等名
      電気学会全国大会講演論文集
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2008-03-19
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Non-invasive estimation of chloride ion content in concrete by Measurement of impedance2007

    • 著者名/発表者名
      Keita, Yamazaki, Kenrou, Mitsui, Kazuhiro, Muramatsu, Akira, Haga, Shigeki, Minegishi
    • 学会等名
      Summaries of Technical Papers of Annual Meeting Architectural Institute of Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Measurement of trasition duration and breakdown field e due to low Voltage ESD using 12GHz experimental system2007

    • 著者名/発表者名
      K, Kawamata S, Minegishi A, Haga O, Fujiwara
    • 学会等名
      International Conference on Electromagnetic Disturbances
    • 発表場所
      Poland
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 12GHz Measurement of transition duration and breakdown field e due to Voltage ESD2007

    • 著者名/発表者名
      K, Kawamata S, Minegishi A, Haga O, Fujiwara
    • 学会等名
      International Zurich Symposium on Electromagnetic Compatibility
    • 発表場所
      Germany
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] インピーダンス計測によるコンクリート含有塩化物濃度の非侵襲測定に関する研究2007

    • 著者名/発表者名
      山崎 慶太
    • 学会等名
      日本建築学会学術講演梗概集
    • 発表場所
      九州
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] MEASUREMENT OF TRANSITION DURATION AND BREAKDOWN FIELD DUE TO LOW VOLTAGE ESD USING 12GHz EXPERIIVIENTALSYSTEM2007

    • 著者名/発表者名
      K. Kawamata
    • 学会等名
      XVII International Conference on Electromagnetic Disturbances END 2007
    • 発表場所
      九州
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 12GHz Measurement of Transiton Duration and Breakdown Field due to Low voltage ESD2007

    • 著者名/発表者名
      K. Kawamata
    • 学会等名
      18^<th> International Zurich Symposium on Electromagnetic Compatibility
    • 発表場所
      Munich,Germany
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] マイクロギャップ放電に伴う過渡電圧・電流立ち上がり時間の12GHz帯域測定2007

    • 著者名/発表者名
      川又 憲
    • 学会等名
      電気関係学会東北支部連合大会講演論文集
    • 発表場所
      弘前
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 帯域制限下で観測される放電過渡波形の立ち上がり時間推定2007

    • 著者名/発表者名
      高 義礼
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 6GHz Measurement of Voltage risetime and Frequency spectra Distribution Due to Micro Gap Discharge in voltage below 1500V2006

    • 著者名/発表者名
      Ken, Kawamata, Shigeki, Minegishi, Akira, Haga
    • 学会等名
      The 23nd International Conference on electrical Contacts
    • 発表場所
      Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Wideband Measurement of Voltage and Current rise time due to Micro Gap Discharge as Low Voltage ESD Using 12Ghz Experimental System2006

    • 著者名/発表者名
      Ken, Kawamata, Shigeki, Minegishi, Akira, Haga, Osamu, Fujiwara
    • 学会等名
      Progress in Electromagnetics Research Symposium
    • 発表場所
      Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Dependence on chloride content in impedance of concrete2006

    • 著者名/発表者名
      Kayo, Mikaido, Ken, Kawamata, Keita, Yamazaki, Akira, Haga, Shigeki, Minegishi
    • 学会等名
      Annual Conference of Fundamentals and Material Society IEE Japan
    • 発表場所
      Kumamoto
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 12GHz real time measurement of voltage rise time and current rise time due to micro gap discharge in voltage below 1kV2006

    • 著者名/発表者名
      Ken, Kawamata, Shigeki, Minegishi, Akira, Haga, Osamu, Fujiwara
    • 学会等名
      International Symposium on Electromagnetic Compatibility
    • 発表場所
      Spain
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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