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ナノテク計測技術を用いた既設鉄筋コンクリート構造物の非接触腐食診断法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18H01514
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分22010:土木材料、施工および建設マネジメント関連
研究機関一般財団法人電力中央研究所

研究代表者

朱牟田 善治  一般財団法人電力中央研究所, 地球工学研究所, 副研究参事 (90371434)

研究分担者 千葉 大地  大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (10505241)
小野 新平  一般財団法人電力中央研究所, 材料科学研究所, 上席研究員 (30371298)
金光 俊徳  一般財団法人電力中央研究所, 地球工学研究所, 主任研究員 (60815968)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2020年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2018年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
キーワード腐食鉄筋 / 交流インピーダンス法 / ホールセンサ / 四端子計測 / 非破壊検査 / 鉄筋コンクリート / 鉄筋コンクリート構造物 / 腐食診断 / エレクトロニクス / 多端子法
研究成果の概要

本研究では、鉄筋コンクリート内部鉄筋の腐食状態を、非破壊で、短時間に測定可能な方法論を提案した。まず、鉄筋腐食箇所を絞り込むために、空間磁界マッピング法を提案した。提案した手法を鉄筋の埋設されている実構造物に適用し、コンクリート壁の内部の配筋状態をある程度正確に把握できることを明らかにした。次に、鉄筋コンクリートの腐食状態で変化するインピーダンス性状に着目した四端子交流インピーダンス法(四端子法)を提案した。提案した手法を鉄筋コンクリート試験体に適用した結果、内部鉄筋の腐食速度を完全非破壊で定量評価できることを明らかにした。最終的に、提案した方法論の実用化に向けた課題を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

高度成長期に建設された鉄筋コンクリート構造物が一斉に改修・更新時期を迎え、その老朽化対策が課題となっている。一方、既設の鉄筋コンクリート構造物を対象として、鉄筋の腐食状態を精度よく把握することは一般に困難であった。これに対し本研究成果は、既設鉄筋コンクリート構造物の内部鉄筋腐食状態を、構造物表面から非破壊でかつ短時間に現場で計測することを可能とした。また、提案した一連の方法論は、ナノテクノロジー計測技術を既設鉄筋コンクリート構造物に応用した学際的かつ画期的な鉄筋腐食診断技術である。上記の理由から、本研究結果は、社会的にも学術的にも非常に価値の高い成果であると考えられる。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果発表報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2023 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件) 産業財産権 (4件)

  • [雑誌論文] 永久磁石を利用したコンクリート埋設鉄筋可視化手法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      千葉大地
    • 雑誌名

      機能材料

      巻: Vol.41, No.3 ページ: 56-62

    • NAID

      40022631094

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] 完全非破壊によるコンクリート内部鉄筋の腐食速度評価法の提案2020

    • 著者名/発表者名
      金光俊徳、小野新平
    • 雑誌名

      土木学会論文集E2(材料・コンクリート構造)

      巻: 76 号: 4 ページ: 315-331

    • DOI

      10.2208/jscejmcs.76.4_315

    • NAID

      130007928328

    • ISSN
      2185-6567
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 非破壊による鉄筋腐食速度評価法の提案―モルタル試験体を用いた四端子交流インピーダンス法の適用性検討―2019

    • 著者名/発表者名
      金光 俊徳,小野 新平
    • 雑誌名

      電力中央研究所 研究報告書

      巻: 2019 ページ: 1-23

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 非破壊の腐食速度法廷法を用いたコンクリート中鉄筋の腐食速度の相対評価2021

    • 著者名/発表者名
      金光俊徳、小野新平
    • 学会等名
      土木学会年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Experimental and Analytical Study on the Measurement Factors for the Four Probe AC Impedance Method2019

    • 著者名/発表者名
      Toshinori Kanemitsu, Shimpei Ono
    • 学会等名
      NACE East Asia & Pacific Area Conference, 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 小型モルタル試験体計測に基づく四端子交流インピーダンス法を用いた腐食速度評価法の提案2019

    • 著者名/発表者名
      金光 俊徳,小野 新平
    • 学会等名
      日本コンクリート工学会,コンクリート工学年次大会2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [産業財産権] 埋設鋼材検出装置、埋設鋼材検出方法および埋設鋼材検出プログラム2023

    • 発明者名
      金光 俊徳, 小野 新平
    • 権利者名
      一般財団法人電力中央研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 取得年月日
      2023
    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
  • [産業財産権] 埋設鋼材検出装置、埋設鋼材検出方法および埋設鋼材検出プログラム2019

    • 発明者名
      金光 俊徳,小野 新平
    • 権利者名
      一般財団法人電力中央研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [産業財産権] 腐食検出装置、腐食検出方法および腐食検出プログラム2019

    • 発明者名
      金光 俊徳,小野 新平
    • 権利者名
      一般財団法人電力中央研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [産業財産権] コンクリートデバイスおよびその製造方法、ならびに電子機器2019

    • 発明者名
      小野 新平
    • 権利者名
      一般財団法人電力中央研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-03-28  

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