| 研究課題/領域番号 |
16K06592
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| 研究機関 | 愛知工業大学 |
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研究代表者 |
瀬古 繁喜 愛知工業大学, 工学部, 教授 (50507259)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | コンクリート / 打込み欠陥 / 空洞位置 / 高周波静電容量 / 周波数 / 端子間隔 |
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| 研究実績の概要 |
１、高周波電流を印加する接触端子の間隔を15mmから65mmまで10mmおきに設定した電極部（スチレンボード製）を作成した。この電極と新規に導入したインピーダンスアナライザーを接続して、印加する電圧の大きさや周波数帯域を変化させながら高周波静電容量を測定する装置を準備した。
２、接触端子の間隔を15mm～65mmとした上記の高周波静電容量の測定装置を用いて、センサーがもつ平面的な測定範囲、および奥行き方向への測定範囲と測定感度に関する実験を行うとともに、固体の中で模擬的に設定した空洞の大きさ（幅と厚さ）と空洞の深さ位置を変えた場合の測定感度に関する実験を行った。測定対象として取り上げたのは、誘電率が異なるモルタル・アクリル・ガラスである。実験の結果、モルタル、アクリル、ガラスでは高周波静電容量が異なるが、高周波静電容量が最大となる印加周波数（ピーク周波数）が異なることが明らかとなった。また、同じ材質の中において、空洞の大きさと深さ位置が異なる場合の、高周波静電容量とピーク周波数の関係については得られたデータからは明確とはなっていない。
３、接触端子の間隔が異なる電極部と高周波静電容量の測定装置を用いて、実際の型枠材料で組み立てた模擬試験体に充填した未だ固まらないコンクリート中に大きさの異なる欠陥（発泡スチロール）を設置した状態として、測定される高周波静電容量と高周波静電容量が最大となるピーク周波数の関係に関する実験の計画を行った。
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| 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
１、高周波電流を印加する接触端子の間隔を変えた電極部について、研究協力者とともに装置の仕様を検討して製作することができた。また、高周波静電容量がピークとなる周波数を検出するためのインピーダンスアナライザーについても、研究協力者の助言により適正な仕様の装置を選定することができた。
２、接触端子の間隔を変えた電極部とインピーダンスアナライザーを接続した高周波静電容量の測定装置を用いて、誘電率が異なるモルタル・アクリル・ガラスを測定対象として、高周波静電容量の測定値と高周波静電容量が最大となる周波数（ピーク周波数）の関係に関する実験を行うことができた。空洞の大きさと深さ位置が異なる場合の、高周波静電容量とピーク周波数の関係については明確とはなっておらず、試験体の仕様や電極部の製作精度など、今後の検討を要する。
３、接触端子の間隔が異なる電極部を用い、実際の型枠で組み立てた模擬試験体の中に未だ固まらないコンクリートを充填し、大きさの異なる欠陥（発泡スチロール）を設置した状態として、高周波静電容量の測定装置によって測定する高周波静電容量とピーク周波数の関係に関する実験の計画は、既往の研究成果をもとにして実施段階まで到達することができている。
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| 今後の研究の推進方策 |
１、高周波静電容量の測定装置に関して、実験の精度の向上のために次の解決策を検討する。異なる接触端子間隔の電極部について、電極に用いる材質の変更や寸法精度を高める等の改善によって、より測定精度の高い測定装置を製作することを、研究協力者とともに行っていく。インピーダンスアナライザーの仕様について、現状の装置では印加電圧が1Vが最大であるところ、インピーダンスアナライザーのメーカーと相談して最大電圧を上昇させる改良を検討していく。
２、測定精度を改善した高周波静電容量の測定装置を使用し、接触端子の間隔と測定範囲の関係に関する実験を行って高周波静電容量の最大値を呈する周波数特性を把握するとともに、模擬試験体の型枠に充填したコンクリート中に大きさの異なる欠陥（発泡スチロール）を設置した状態として、測定する高周波静電容量とピーク周波数の関係に関する実験、および平面的な測定範囲および奥行き方向への測定範囲と測定感度に関する実験検討を行っていく。
３、周波数特性を変化させた場合に、高周波静電容量の測定装置による測定値に影響を及ぼす要因を調査し、型枠内部および外部の要因の影響を定量的に評価することができる実験を計画し、影響が予想される場合の方策を立案する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
次年度使用額（繰越額10万円）については、先の研究で製作していた電極部が活用できると判断されたため、その製作費用の分が余剰となった。
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| 次年度使用額の使用計画 |
１、次年度使用額（繰越額10万円）については、測定精度を高めるための電極部の製作に充当していく予定である。
２、ほかには当初計画していた研究費の使用計画から大きな変更はない予定である。
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