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製造・施工時の情報が未知なセメント系材料の非破壊な状態推定・異常検知手法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 23K22904
補助金の研究課題番号 22H01634 (2022-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2022-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分23010:建築構造および材料関連
研究機関宇都宮大学

研究代表者

藤本 郷史  宇都宮大学, 地域デザイン科学部, 准教授 (30467766)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2027-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
13,910千円 (直接経費: 10,700千円、間接経費: 3,210千円)
2026年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2025年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2024年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2023年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードモニタリング / センシング / 高次元データ / コンクリート / 異常検知 / 物性推定
研究開始時の研究の概要

わが国には,膨大な量の建築物が既に建設され,使用されている.これらの建築物を安全・快適に使用し続けるためには,使用されている材料が健全であることを定期的に確認する必要がある.ところが,製造・施工時の情報は長期の使用期間中に失われていることが多い.そこで,本研究では保管情報が喪失した場合でも,材料の物性を推定し,材料や部材の異常な状態を検知できる手法を開発する.

研究実績の概要

本研究は,非破壊計測・モニタリングによる高次元データから,セメント系材料の耐久性に関わる状態推定・異常検知をおこなう手法を開発することを目的としている。2023年度には,以下の研究を実施した。2022年度に行った取得すべき物性値の種類・精度などを整理(項目A)および物性推定モデルに必要な実験データベースを構築(項目B)に基づいて,多次元電気化学計測に基づく強度・含水率の同時推定モデルの構築と精度検証(研究項目C-1, C-2),多次元電気化学計測に基づくモルタルのひずみ推定モデル構築と制度検証(研究項目C-1,C-2)を行った。また,載荷履歴推定のための実験データベース構築に向けて接触型計測法の開発および予備実験を行った(研究項目B-1)さらに,多くの情報が喪失した放置建築物研究(別研究)の成果を受け,多次元点群データへの本研究成果の適用の展開可能性が見込まれたので,放置建築物内へ立ち入って点群データを取得し,本研究で開発する手法(多次元データに適した手法)の多次元な点群データへの適用を試行した(研究項目A-1, D,E-2)選定が遅れている超音波計測装置については研究協力者の支援の基に選定作業を進めた。また,RILEM, ACIの研究委員会に参画して研究成果の還元を図るとともに,1件の国際共同研究の開始に向けて調整作業を進めた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

実験・解析的な研究成果については当初計画を上回る成果を得ている部分がある。また,国際共同研究などの着手も進めている。以上のように「当初の計画以上」と評価されるべき部分が複数あるが,当初計画のより機器選定の一部が遅れている点,成果公表が遅れている点などがあるので,「やや遅れている」とした。

今後の研究の推進方策

研究成果の公表を早期に進める。また,国際共同研究にむけた準備も進める。機器選定については,円安による国際発表の経費の顕著な増加,円安・機種廃盤の影響などによる予算不足が懸念されるが,調達に向けた調整を進める。

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] フレッシュモルタルの電気化学特性の経時変化に関する研究2023

    • 著者名/発表者名
      臼井千陽, 藤本郷史
    • 雑誌名

      日本コンクリート工学会年次論文集

      巻: 11 ページ: 742-747

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] モルタルの電気化学的特性の周波数依存性に関する分析2023

    • 著者名/発表者名
      出平裕樹, 藤本郷史
    • 雑誌名

      日本コンクリート工学会年次論文集

      巻: 1 ページ: 1354-1359

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 大規模な放置建築物:現況と未来に向けた取組み2023

    • 著者名/発表者名
      藤本 郷史, 野原 康弘, 西嶋 一欽, 大門 雅樹
    • 雑誌名

      コンクリート工学

      巻: 61 号: 5 ページ: 474-479

    • DOI

      10.3151/coj.61.5_474

    • ISSN
      0387-1061, 2186-2753
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] 大規模な放置建築物をめぐる現況と課題解決の取り組み2023

    • 著者名/発表者名
      藤本 郷史, 野原 康弘, 西嶋 一欽, 大門 雅樹
    • 雑誌名

      建設機械

      巻: 2023.12 ページ: 66-72

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Comparative evaluation of sensor designs for electrochemical measurement of cement mortar2023

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Fujimoto, Natsuhiko Nakajima
    • 雑誌名

      Proceedings of the 77th RILEM Annual Week and the 1st Interdesciplinary Symposium on Smart and Sustainable Infrastructure

      巻: -

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Feasible policies for developing small and efficient datasets for machine learning of cementitious materials2023

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Fujimoto
    • 雑誌名

      Proceedings of 15th Korea Japan Joint Symposium on Building Materials and Construction

      巻: 15 ページ: 105-108

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] モルタルの電気化学特性に温度が与える影響の分析 (その2.重回帰分析における周波数依存性について)2023

    • 著者名/発表者名
      出平 裕樹. 藤本郷史
    • 雑誌名

      日本建築学会学術講演梗概集

      巻: 1 ページ: 217-218

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] 電気化学的計測値から練上がり直後のモルタルフローを推定する手法の開発に関する研究2023

    • 著者名/発表者名
      臼井 千陽, 藤本郷史
    • 雑誌名

      日本建築学会学術講演梗概集

      巻: 1 ページ: 233-234

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] A framework for information recovery of cementitious materials under long-term use2023

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Fujimoto
    • 雑誌名

      Materials Today: Proceedings

      巻: - ページ: 1-5

    • DOI

      10.1016/j.matpr.2023.07.009

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 圧縮荷重下におけるモルタルの交流インピーダンス特性 その2 調合に関する検討及びスパース推定の検討2022

    • 著者名/発表者名
      竹内 瑞貴, 藤本 郷史
    • 雑誌名

      日本建築学会学術講演梗概集

      巻: 1 ページ: 239-240

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] 熱画像計測に基づくタイル剥離検知における低放射率部分の識別に関する研究 その2 撮影する角度が低放射率部分の識別に及ぼす影響に関する検討2022

    • 著者名/発表者名
      小林 大己, 藤本 郷史
    • 雑誌名

      日本建築学会学術講演梗概集

      巻: 1 ページ: 387-388

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 建築物の情報保管と情報取得2022

    • 著者名/発表者名
      藤本郷史
    • 学会等名
      建設副産物リサイクル広報推進会議 令和4年度総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 空き家・放置建築物を対象とした官民学協働による対策と実践2022

    • 著者名/発表者名
      藤本郷史
    • 学会等名
      栃木県における地域共創による防災まちづくりシンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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