| 研究課題/領域番号 |
17K06535
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| 研究機関 | 長崎大学 |
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研究代表者 |
田中 俊幸 長崎大学, 工学研究科, 教授 (50202172)
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| 研究分担者 |
森山 敏文 長崎大学, 工学研究科, 准教授 (20452873)
藤本 孝文 長崎大学, 工学研究科, 准教授 (40264204)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 生コン診断 / コンクリートの比誘電率 / 鉄筋径推定 / コンクリートレーダ |
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| 研究実績の概要 |
コンクリート打設前の生コン診断は、水分割合や塩分含有量を調べるために重要である。安全基準を満たしていない場合、完成した構造物は予定通りの耐用年数を得ることができない。本研究では電磁波を利用した生コン診断システムを構築することを目的とする。研究期間において、4組のマイクロストリップアレイアンテナによる生コンの水分量診断装置を作成した。これにより生コン中に水分が多いと測定容器の上部と下部で電磁波の受信強度が変化することを明らかにした。しかし、製品化するためにはさらなる推定精度の向上が必要である。
コンクリートは表面からの深さだけでなく時間経過にも依存する不均質媒質なので、鉄筋探査精度を向上させるために、比誘電率分布の推定は重要である。研究期間において数多くのコンクリート試験体を作成し、誘電率計測用同軸プローブやダイポールアンテナを用いて、コンクリートの比誘電率の深さ依存性や時間依存性を計測し、比誘電率分布の近似式を求めた。更に、鉄筋と比誘電率測定器具を同時に埋め込んだ試験体を作成し、レーダを利用して推定した比誘電率と、誘電体測定器具による測定値とを比較し、ある程度の一致を得た。 2021年度は試験体の打設後の比誘電率の変化をレーダを利用して観測し、比誘電率の経日変化の測定に成功した。これにより、レーダでコンクリート内部の乾き具合を特定できる可能性があることを突き止めた。
損失媒質中のパルスの広がりを明らかにし、高精度鉄筋径探査アルゴリズムを提案した。しかし、十分な推定結果は得られなかった。2021年度は鉄筋径推定が成功しない原因は放射パルスの形状にあることを突き止めた。放射パルスは対称波形であることを仮定して推定アルゴリズムを提案したので、パルス形状に左右差が誤差につながった。今後は左右差を考慮した補正を行い、鉄筋径の推定精度を向上させる必要がある。
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