| 研究課題/領域番号 |
20H02221
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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 |
小区分22010:土木材料、施工および建設マネジメント関連
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
鎌田 敏郎 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (10224651)
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| 研究分担者 |
寺澤 広基 大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (50750246)
内田 慎哉 富山県立大学, 工学部, 准教授 (70543461)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2022年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2021年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2020年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
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| キーワード | コンクリート表面 / 鋼材腐食 / 電磁場応答 / 逆問題 / 非破壊評価 / コンクリート中鋼材 / 腐食生成物 / コンクリート中鋼材腐食 / 逆問題解析 / 電磁場検出センサ / 腐食性生物 / マクロセンシング |
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| 研究開始時の研究の概要 |
①「鋼材表面近傍のミクロな磁性変化の評価」鋼材表面近傍の腐食状況とこれらの電磁場応答の関係を「鋼材表面近傍における腐食の電磁場応答モデル」としてデータベース化する。
②「コンクリート表面近傍における電磁場応答のマクロセンシングの最適化」外部より印加する動磁場、静磁場により腐食部の電磁場応答を能動的に制御し、かぶりコンクリート表面近傍における電磁場応答のマクロセンシングが最適化される条件を明らかにする。
③「電磁場応答の逆問題解析による腐食部のイメージング」かぶりコンクリート表面近傍の電磁場応答から逆問題解析により鋼材表面近傍の腐食状況をイメージングする開発を行う。
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| 研究成果の概要 |
本研究では，かぶりコンクリートの影響を受けず，鋼材の腐食状況をコンクリート表面近傍で評価可能な非破壊評価手法を開発した．
具体的には，①腐食に伴う鋼材表面のミクロな磁性変化を，コンクリート表面近傍における空気中での電磁場応答として評価，定量化した．②次に，外部より印加する交流磁場により腐食部の電磁場応答を能動的に制御し，かぶりコンクリート表面近傍における電磁場応答のマクロセンシングが可能な条件を明らかにした．③さらに，コンクリート表面近傍の電磁場応答から「逆問題解析」により鋼材表面近傍における腐食状況をイメージングするアルゴリズムの開発を行い，腐食状況の再構成を行う手法の評価を行った．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では，コンクリート中鋼材表面の腐食を，コンクリート表面から計測し，鋼材表面の腐食状況を定量的，かつ視認性高く評価可能な非破壊評価技術として開発した．また，これらの手法を用いて，腐食を模擬した鋼板，鋼棒などの試験体の局所的な腐食を検出，可視化できることを確認した．本研究の成果は，コンクリート中鋼材を評価する新たな非破壊評価技術としてインパクトを有するものと考えられる．社会的な意義としては，高速道路や新幹線などの基幹的な社会基盤に対て現在実施されている大規模更新・修繕事業に適用し，必要かつ効果的な対策を講じる手法として活用される可能性がある．
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