Development of nondestructive and non-intrusive strain estimation method for concrete components

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K22005
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 23:Architecture, building engineering, and related fields
• Research Institution: Utsunomiya University
• Principal Investigator: Fujimoto Satoshi 宇都宮大学, 地域デザイン科学部, 准教授 (30467766)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2023-03-31
• Keywords: モニタリング / センシング / ひずみ / コンクリート / 電気化学 / インピーダンス / 非破壊計測

Outline of Final Research Achievements

Estimation of strain in concrete is difficult unless sensors are preinstalled in the concrete. This research project aims to develop a strain measurement and estimation method without preinstalling and wiring of sensors. Molding of inductance element was proposed and experimentally verified. The effective use of such methods were also investigated. Influence of various load and environmental conditions were experimentally investigated. During these investigations, a method without molding any inductance element was also found effective. The method was experimentally verified and mechanism of correlation to strain was experimentally investigated.

Free Research Field

建築材料

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

建築物は，長期にわたって使用されるので，経年変化や地震等の被災によって竣工時の性能が低下していないか検査によって確認する必要がある。鉄筋コンクリート部材のような構造要素の場合には，応力（荷重），ヤング係数，ひずみ（変形）などがこの検査において重要な指標となる。ところが，鉄筋コンクリートでは，ひずみゲージなどのセンサ類を予め埋設して配線しない限り，竣工・経年後に部材内のひずみを計測して，建築部材の性能確認に役立てるのは難しいのが実情である。本研究は，このような背景のもとに，ひずみ・変形を非破壊にとらえる手法を開発し建築物の維持管理等に役立てようとするものである。