| 研究概要 |
本年度は,昨年度に行った,交流インピーダンス測定と境界要素逆解析を併用してコンクリート試験片中の鉄筋の腐食速度を検出する方法に関する研究結果をまとめて,腐食防食学会の論文集「材料と環境」に発表した.当初は,コンクリート構造物中の鉄筋の複数の腐食個所の検出にも,昨年度の交流インピーダンス測定と境界要素逆解析を併用すること計画していたが,研究の過程で複数の腐食個所の検出にはポテンシアルマッピング法と境界要素逆解析を併用する方が効率的であることが分かった.
そこで,まず,コンクリート構造物表面のポテンシアル分布測定と境界要素逆解析を行って複数の腐食個所を同定し,つぎにそれぞれの腐食個所の腐食速度を交流インピーダンス測定と境界要素逆解析を併用して検出するという2段構えの方法を提案することとした.ポテンシアルマッピング法に対する境界要素順解析については以前に開発してきた腐食による静的電位場を基礎とする境界要素法順解析プログラムが利用出来るので,これを基礎にして逆解析プログラムを開発した.
すなわち,網目状の鉄筋における腐食部を円で近似し(円の内部の鉄筋が腐食していると近似し),その円の半径rと中心の座標(x,y)を変数として(腐食部の数がnである場合変数の数は3×n),変数の値を仮定して境界要素順解析した結果とポテンシアルの測定値との差異の2乗和を目的関数として,この目的関数を最小化する変数をシンプレックス法により求めるプログラムを開発した.ただし,腐食部および健全部の鉄筋の分極特性は既知とした.数値例により,コンクリート構造物の表面上の数少ない点における測定値から3個所までの腐食部の位置と大きさを同定できることが分かった.すなわち,少ない労力・時間・熟練でコンクリート中の鉄筋の腐食を精度良く非破壊的に検出する方法を開発できたので,研究成果をまとめて,機械学会計算力学部門で講演発表した.
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