ニューラルネットワークを用いた農業水利用構造物の劣化進行予測に関する調査・研究

今後多くのコンクリート構造物の維持管理を合理的に行うためには劣化の進展を事前に予測することが極めて重要である。本研究では、劣化を予測し合理的な維持管理計画を策定するための基礎資料を得る目的で、北東北地方の農業水利構造物を対象に健全度調査を実施するとともに、コンクリート構造物の耐久性に大きな影響を及ぼす温度ひび割れに関し、ニューラルネットワークを用いたひび割れ幅の予測について検討を行った。現地調査を行った構造物は頭首工19箇所、揚排水機場4箇所、用水路4箇所の合計25の構造物であり、建設後の経過年数は10〜46年のものである。目視観察の結果、健全である構造物も多いものの、中には凍結融解作用やアルカリ骨材反応、乾燥収縮が原因と思われるひび割れ、ジャンカやコールドジョイント、氷雪の混入などの施工不良によると思われる初期欠陥がいくつか認められた。反発硬度試験から圧縮強度を推定した結果は12〜35N/mm^2、平均25N/mm^2であり、設計基準強度を下回るものもいくつか認められた。中性化深さは0〜53mm、平均8.5mmであり経過年数の割には中性化が進んでいない結果であった。凍害およびアルカリ骨材反応に起因すると思われる損傷について劣化度を判定したところ、経過年数との関係はあまり認められず同じ経過年数でも劣化度が大きく異なる結果が得られた。このことは、長期にわたる耐久性には使用した材料の品質や施工の程度が大きく影響することを示唆しているものと思われる。温度ひび割れ幅に関しては、既往の文献から得られたデータを使用してニューラルネットワークによる予測を試みた。その結果使用するひび割れデータの質や量を確保することにより、コンクリート構造物に発生する温度ひび割れの幅の予測が可能であることを示した。

今後多くのコンクリート構造物の維持管理を合理的に行うためには劣化の進展を事前に予測することが極めて重要である。本研究では、劣化を予測し合理的な維持管理計画を策定するための基礎資料を得る目的で、北東北地方の農業水利構造物を対象に健全度調査を実施するとともに、コンクリート構造物の耐久性に大きな影響を及ぼす温度ひび割れに関し、ニューラルネットワークを用いたひび割れ幅の予測について検討を行った。現地調査を行った構造物は頭首工19箇所、揚排水機場4箇所、用水路4箇所の合計25の構造物であり、建設後の経過年数は10〜46年のものである。目視観察の結果、健全である構造物も多いものの、中には凍結融解作用やアルカリ骨材反応、乾燥収縮が原因と思われるひび割れ、ジャンカやコールドジョイント、氷雪の混入などの施工不良によると思われる初期欠陥がいくつか認められた。反発硬度試験から圧縮強度を推定した結果は12〜35N/mm^2、平均25N/mm^2であり、設計基準強度を下回るものもいくつか認められた。中性化深さは0〜53mm、平均8.5mmであり経過年数の割には中性化が進んでいない結果であった。凍害およびアルカリ骨材反応に起因すると思われる損傷について劣化度を判定したところ、経過年数との関係はあまり認められず同じ経過年数でも劣化度が大きく異なる結果が得られた。このことは、長期にわたる耐久性には使用した材料の品質や施工の程度が大きく影響することを示唆しているものと思われる。温度ひび割れ幅に関しては、既往の文献から得られたデータを使用してニューラルネットワークによる予測を試みた。その結果使用するひび割れデータの質や量を確保することにより、コンクリート構造物に発生する温度ひび割れの幅の予測が可能であることを示した。