超音波法を利用した完全非破壊によるコンクリート部材の応力推定方法の開発

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17K06515
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 土木材料・施工・建設マネジメント
• 研究機関: 首都大学東京
• 研究代表者: 大野 健太郎 首都大学東京, 都市環境科学研究科, 助教 (80571918)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: コンクリート / 応力推定 / 超音波速度変化率 / 作用応力比 / 粗骨材

研究成果の概要

本研究では，プレストレストコンクリート部材におけるコンクリートの応力推定を非破壊で実施するため，超音波法を用いて検討を行った。実験により検出した超音波波形の初動到達部に着目し，超音波速度変化率という指標を用いて圧縮応力との関係について整理した。その結果，超音波速度変化率は作用圧縮応力と比例することが確認された。一方，除荷過程では，載荷過程と異なる履歴を示し，これは粗骨材周囲の遷移帯による影響と推察された。

自由記述の分野

コンクリートの非破壊検査

研究成果の学術的意義や社会的意義

プレストレストコンクリート（PC）構造は，PC鋼材の緊張によりコンクリートに圧縮応力を導入し，比較的大きなスパンの橋梁などに使用されている。ところが，様々な要因により導入プレストレスが減少するなど，供用中のPC橋の安全性が危惧されるところである。このような状況下において，PC部材の残留応力推定が重要であるが，現在実用化されている技術は，部材の一部破壊を伴うものであり，完全非破壊による応力推定手法の確立が望まれている。したがって，本研究で得られる成果は，非破壊でコンクリートの応力を推定する基礎的検討として重要な意義がある。