| 研究課題/領域番号 |
20H00290
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分25:社会システム工学、安全工学、防災工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 秋田県立大学 |
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研究代表者 |
下井 信浩 秋田県立大学, システム科学技術学部, 教授 (10300542)
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| 研究分担者 |
菅野 秀人 秋田県立大学, システム科学技術学部, 教授 (20336449)
CUADRA CARLOS 秋田県立大学, システム科学技術学部, 准教授 (30302194)
中正 和久 山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (40780242)
木村 祥裕 東北大学, 工学研究科, 教授 (60280997)
間所 洋和 秋田県立大学, システム科学技術学部, 准教授 (10373218)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
37,180千円 (直接経費: 28,600千円、間接経費: 8,580千円)
2023年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
2022年度: 11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円)
2021年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
2020年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
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| キーワード | Infrared thermography / Nondestructive / Spalling prediction / Reinforcement, / Health monitoring / スマートセンシング / 赤外線熱画像 / ゲル樹脂 / 圧電素子 / 健全性モニタリング / ロボット計測 / ピエゾフィルム / 変位計測 / 溶接接合部 / 載荷試験 / ピエゾセンサ / FEM解析 / Anchor bolt, / Deformed bar, / Health monitoring， / Piezoelectric sensor， / Steel weld joint / Robot / Piezoelectric Sensor / Displasment / 遠隔計測 / インフラ計測 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
少子高齢化社会の到来で建造物の朽化問題への関心が高まり，トンネルだけでなく道路や橋，上下水道など高度経済成長期に造られた社会インフラの修理・改築が日本の緊急課題である．また，国や自治の財政状況は厳しく，維持・管理コストを極力減らす工夫や少子高齢化に対応した計測技術の開発が求められている．センサ技術やロボット技術を用いたスマートセンシングによるモニタリング技術の速やかな普及が社会貢献に不可欠であると考えた．特に，建築構造物や橋梁等において，溶接接合部やボルト締結部の疲労亀裂・変形等から自律的に危険度判定が可能なワイヤレスセンサの開発は社会的重要課題である．
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| 研究実績の概要 |
橋梁のコンクリート橋脚の壁面や高層ビルのタイル張り壁面，特にトンネル内壁の劣化による天井からのコンクリート片の落下防止を対象とした技術開発を検討した．長波長域の比較的安価な赤外線カメラを用いた計測条件に左右されない技術を構築し，簡便な計測方法でコンクリートクラックや欠損，壁面の浮きなどを測定する方法について検証した．本樹脂センサをコンクリート壁面に塗布しておくと，クラック等が生じた際にはゲル状樹脂に含まれるアルミ粉体が欠損内部に流動して集中する．これにより，壁面が太陽光で保温されている時にはアルミ粉体の赤外線放射と大気との温度差を起因として欠損部が強調され，赤外線カメラにより計測可能となる．また，壁面から太陽光による熱放射がない場合でも，アルミ粉体からの放射冷却効果による壁面との温度差から同様に欠損部を発見することが可能である．他方，コンクリート構造物の欠損部から雨水が流入し，室内に流れ込んで雨漏りの原因となり劣化を早めるという報告がある．本ゲル樹脂センサは，樹脂と金属の比重差によってクラック内部や欠損部に流動することから欠損部の補修効果も備えており，雨水の侵入を防ぐことができる．ゆえに，本計測方法は，コンクリート壁面の欠陥計測とその予防工を兼ねた計測技術といえる．本論文では，本計測技術の検証のために鉄筋コンクリート試験体の破壊試験を実施し，本ゲル樹脂センサによる赤外線熱画像の計測効果とクラックの応急補修能力結果について報告する．
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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