Damage Monitoring of Steel in Concrete Structure Considering Aging Magnetic Field Attached to Steel

コンクリート構造物中の鋼材（鉄筋）の腐食を鋼材に付与した磁気のモニタリングにより検出する手法の確立を目標とするにあたり，コンクリート構造物の共用環境を想定した温度変化がコンクリート中の鋼材に付与された磁化の変化に与える影響の検討を行った。具体的には、室内・屋内・屋外と温度変化の異なる3種類の環境下に、鉄筋を埋設したコンクリート供試体を設置し、永久磁石による着磁後、コンクリート表面における測定磁束密度の経時変化を計測した。埋設した鉄筋には熱電対を取り付けており、それぞれの環境における気温・鉄筋の温度および測定磁束密度を2022年10月から経時的に計測している。計測開始から100日程度の時点で、鉄筋近傍における最高温度と最低温度の差が室内では10℃程度、屋外では30℃程度となっているが、コンクリート表面における磁束密度の変化量はいずれの環境においても小さく、鉄筋に付与された磁化が概ね保持されていることが確認できた。また、磁気のモニタリングにより鋼材腐食を検出するにあたり、鉄筋に付与された磁化の経時変化に腐食が与える影響を検討した。具体的には、異形鉄筋に対し塩水噴霧を繰り返し行い腐食を促進させる供試体と健全のままの異形鉄筋の供試体に着磁を行い、磁束密度の経時変化を確認した。その結果、いずれの供試体も経時変化により磁束密度の減少が見られたが、腐食鉄筋は健全鉄筋と比較して磁束密度の減少量が大きく、腐食を検出するにあたり有意な差が得られることが確認された。

コンクリート構造物中の鋼材（鉄筋）の腐食を鋼材に付与した磁気のモニタリングにより検出する手法の確立を目標とするにあたり，コンクリート構造物の共用環境を想定した温度変化がコンクリート中の鋼材に付与された磁化の変化に与える影響の検討を行った。具体的には、室内・屋内・屋外と温度変化の異なる3種類の環境下に、鉄筋を埋設したコンクリート供試体を設置し、永久磁石による着磁後、コンクリート表面における測定磁束密度の経時変化を計測した。埋設した鉄筋には熱電対を取り付けており、それぞれの環境における気温・鉄筋の温度および測定磁束密度を2022年10月から経時的に計測している。計測開始から100日程度の時点で、鉄筋近傍における最高温度と最低温度の差が室内では10℃程度、屋外では30℃程度となっているが、コンクリート表面における磁束密度の変化量はいずれの環境においても小さく、鉄筋に付与された磁化が概ね保持されていることが確認できた。また、磁気のモニタリングにより鋼材腐食を検出するにあたり、鉄筋に付与された磁化の経時変化に腐食が与える影響を検討した。具体的には、異形鉄筋に対し塩水噴霧を繰り返し行い腐食を促進させる供試体と健全のままの異形鉄筋の供試体に着磁を行い、磁束密度の経時変化を確認した。その結果、いずれの供試体も経時変化により磁束密度の減少が見られたが、腐食鉄筋は健全鉄筋と比較して磁束密度の減少量が大きく、腐食を検出するにあたり有意な差が得られることが確認された。