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2016 年度 実施状況報告書

超音波法を用いたRC部材の鉄筋腐食劣化の潜伏期から加速期までの定量化手法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 15K06166
研究機関徳島大学

研究代表者

渡邉 健  徳島大学, 大学院理工学研究部, 准教授 (50332812)

研究分担者 橋本 親典  徳島大学, 大学院理工学研究部, 教授 (10180829)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード超音波法 / 鉄筋腐食 / ひび割れ / 微細ひび割れ / AE法
研究実績の概要

本研究は,鉄筋コンクリート構造物中の鉄筋腐食を,非破壊試験方法の一つである超音波試験を用いて評価するものである。目的の一つは,予防保全的手法として,腐食をコンクリート表面にひび割れや錆汁などの変状が目視によって確認されるよりも早く検出する方法の確立である。また,もう一つの目的としては,表面にひび割れが確認された後に,鉄筋の腐食量・断面減少率や腐食によるコンクリートの劣化を定量的に評価する手法を確立することである。
本年度においては,目的の一つである予防保全的な観点より,コンクリート供試体表面でのひび割れの目視確認よりも早くに超音波法にて検出できたという昨年度の結果について,再び実験供試体を作製し実験を実施することにより,ひび割れ検出方法の再現性ならびにその有用性について検討を行った。
また,弾性波を用いた非破壊試験法補の一つであるAE(アコースティック・エミッション)法を併用することを試みた。この手法はコンクリート内部で生じる微小ひび割れ(マイクロクラック)によって放出される弾性波を検出する手法であり,鉄筋腐食による鉄筋近傍の腐食およびそれに伴う内部ひび割れの挙動のモニタリングを行った。
実験の結果,超音波法により,ひび割れがコンクリート表面に顕在化するよりも早い段階で超音波波形の変化が確認することができた。その際,波形パラメータである弾性波の速度やエネルギーの低下が,鉄筋腐食に起因して生じている可能性が高いことがAE法による内部の微細ひび割れのモニタリングにより示すことができた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

主な研究目的である,鉄筋腐食に起因する内部ひび割れを,まだ目視によっては変状が生じていない段階において,超音波法で検出することができた。このことは,昨年度の研究成果とも同様の傾向であり,手法の有用性ならびに再現性について示すことができたと考えている。また,AE法による微細ひび割れの検出を行ったことにより,超音波による検出可能な劣化段階およびその適用の範囲について検討が進みつつあると言える。

今後の研究の推進方策

腐食による劣化の進行について,潜伏期から加速期程度までの評価ができている。
一方で,劣化が進んだあとの鉄筋腐食量の定量化の課題が残っている。これらの評価については,実現場では補修作業とセットで考えられており,その際は鉄筋を覆うかぶり部分のコンクリートをはつりとって内部の鉄筋を評価しているのが現状である。よって,現場ニーズとして,どのような劣化現象を評価することが有用であるかを再度確認を行いたい。また,他の非破壊試験方法との組み合わせを検討することにより,総合的な鉄筋腐食の評価につなげることを検討したい。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] 超音波法による鉄筋腐食の早期発見に関する実験的検討,2016

    • 著者名/発表者名
      福冨 隼人, 渡邉 健, 宮崎 一樹, 橋本 親典
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 38 ページ: 2169~2174

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] EARLY DETECTION OF CRACK AND REBAR CORROSION DUE TO CHLORIDE DAMAGE BY UT2016

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Watanabe, Miyazaki Kazuki, Fukutomi Hayato and Takeshi Watanabe
    • 雑誌名

      Structural Faults & Repair 2016

      巻: - ページ: -

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Evaluation of Ultrasonic Propagation Properties in Reinforced Concrete that Reproduced Rebar Corrosion by Artificial Defect and Chloride Damage2016

    • 著者名/発表者名
      Fukutomi Hayato, Takeshi Watanabe, Chikanori Hashimoto, Miyazaki Kazuki and Keisuke Ishimaru
    • 雑誌名

      PROGRESS IN ACOUSTIC EMISSION XVIII

      巻: 18 ページ: 539-544

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Evaluation of Ultrasonic Propagation Properties in Reinforced Concrete that Reproduced Rebar Corrosion by Artificial Defect and Chloride Damage2016

    • 著者名/発表者名
      Fukutomi Hayato, Takeshi Watanabe, Chikanori Hashimoto, Miyazaki Kazuki and Keisuke Ishimaru
    • 学会等名
      IIIAE2016
    • 発表場所
      京都テルサ(京都府)
    • 年月日
      2016-12-05 – 2016-12-09
  • [学会発表] 超音波法による鉄筋腐食の発生状況の定量的評価に向けた基礎的検討2016

    • 著者名/発表者名
      福冨 隼人, 渡邉 健, 橋本 親典, 宮崎 一樹
    • 学会等名
      土木学会年次学術講演会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-09-07 – 2016-09-09
  • [学会発表] 超音波法による鉄筋腐食の早期発見に関する実験的検討2016

    • 著者名/発表者名
      福冨 隼人, 渡邉 健, 宮崎 一樹, 橋本 親典
    • 学会等名
      コンクリート工学年次大会2016 福岡
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2016-07-06 – 2016-07-08
  • [学会発表] 超音波を用いたコンクリート内部の鉄筋近傍における欠陥の検出に関する検討2016

    • 著者名/発表者名
      福冨 隼人, 渡邉 健, 橋本 親典, 宮崎 一樹
    • 学会等名
      土木学会四国支部技術研究発表会
    • 発表場所
      高知工科大学(高知県香美市)
    • 年月日
      2016-05-28 – 2016-05-28
  • [学会発表] EARLY DETECTION OF CRACK AND REBAR CORROSION DUE TO CHLORIDE DAMAGE BY UT2016

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Watanabe, Miyazaki Kazuki, Fukutomi Hayato and Takeshi Watanabe
    • 学会等名
      Structural Faults & Repair 2016
    • 発表場所
      The Radisson Blu Hotel(英国エジンバラ)
    • 年月日
      2016-05-17 – 2016-05-19
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16  

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