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Durability Assessment of Concrete Structures by Using Non-Destructive Sensing Robot

使用无损传感机器人对混凝土结构进行耐久性评估

基本信息

批准号：
21K04228
负责人：
蔵重勲
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Central Research Institute of Electric Power Industry
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は，コンクリート構造物の合理的な予防保全型維持管理体系の確立を支援することを意図し，高度ロボットセンシングシステムを構築し，実構造物の品質・状態のバラツキを把握するとともに，その活用法を見出すことを目指している。研究の3本柱として①ロボットセンシング技術の開発，②構造物中の劣化リスク分布の評価，③品質・状態のバラツキ成因分析を挙げ検討を進めている。初年度の検討では，コンクリート壁面を高速移動かつ長時間の静止吸着が可能なロボットとして，大容量排気ブロワーと真空ポンプを併用した壁面移動ロボットを開発した。鉄筋コンクリートの耐久性を左右する要因は多く挙げられるが，最も支配的な因子は鉄筋のかぶり厚であり，既存構造物の予防的維持管理ではその把握が重要となる。したがって，開発ロボットに搭載する非破壊試験装置として，まず鉄筋探査装置に着目し，さらに小型軽量である電磁誘導式装置を対象に搭載方法を検討し，ロボットの改良検討を行った。また，開発ロボットの移動制御や非破壊品質評価の実証検討を行うため，鉄筋をかぶり厚10，30，50mmと変化させてそれぞれ配置した開口約2.4ｍ四方，長さ2.4ｍの鉄筋コンクリート製ボックスカルバートを作製した。今後，この大型試験体の表層品質や含水状態を非破壊かつ経時的に測定しデータを蓄積し，上記研究の柱としている「劣化リスク分布」や「バラツキの成因分析」につなげる。さらに，本検討と関連した動きとして，幹事として参画している日本非破壊検査協会コンクリート含水率試験研究委員会およびコンクリート透気試験研究委員会において共同実施した「コンクリートの非破壊品質評価に関する共通試験」において，コンクリートの含水率と表層透気性に及ぼす雨掛かりや乾湿作用の影響の有意性を確かめた。

This study aims to support the establishment of a reasonable preventive maintenance management system for high-quality structures, to establish a high-quality maintenance system, to ensure the quality and status of structures, and to provide guidance for the use of high-quality structures. The three pillars of this study include: (1) the development of the technology for the transformation of structures;(2) the evaluation of the distribution of degradation in structures;(3) the analysis of the causes of quality and state degradation; and (4) the further investigation. In the beginning of the year, the wall surface moves at high speed, and the static adsorption for a long time is possible. The large-capacity exhaust gas is used for the wall surface movement. The durability of steel bars depends on the number of factors, and the most important factor is the thickness of steel bars. The maintenance management of existing structures is important. The development of a non-destructive testing device for the detection of iron ribs, the development of a small electromagnetic induction device, the development of an improved testing method for the detection of iron ribs. The thickness of the steel bar is 10, 30, 50 mm. The thickness of the steel bar is about 2.4 m square and the length of the steel bar is about 2.4 m. In the future, the surface quality and moisture state of these large-scale specimens will be measured and accumulated in non-destructive time, and the research columns will be included in the "degradation distribution" and "cause analysis of moisture loss". In addition, this report discusses the relationship between water content test and permeability test of Japan Non-destructive Testing Association, and jointly implements the "Common Test on Non-destructive Quality Evaluation" in order to verify the intentional effects of moisture content, surface permeability and moisture and moisture.