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» 2016年09月02日 10時30分 UPDATE

目に見えないひび割れもAE技術で可視化:構造物の内部劣化を精度よく診断、東芝が開発

東芝は京都大学と共同で、コンクリート構造物の内部劣化を非破壊で精度よく診断し、その位置を特定することができる技術を開発した。

[馬本隆綱,EE Times Japan]

老朽化などによる不具合箇所を効率よく早期に発見

 東芝は2016年8月、コンクリート構造物の内部劣化を非破壊で精度よく診断する技術を、京都大学大学院の塩谷智基特定教授と共同開発したと発表した。破損している場所も高い精度で求めることができる。

 開発した技術は、アコースティックエミッション(AE)と呼ばれる手法を使い、表面からは確認できない、構造物内部のひび割れ位置などを可視化することができる。具体的には、高速道路橋などのコンクリート構造物にAEセンサーを設置しておく。このAEセンサーで収集したデータを分析し、構造物内部に生じたひび割れの場所などを推定して可視化する。

コンクリート構造物に設置されたAEセンサーのイメージ 出典:東芝

 コンクリート床版などに取り付けられたAEセンサーは、構造物内部の損傷部から発生する波動を検知する。複数のAEセンサーからのデータを収集し分析することで、波動の発生源や構造物の内部を伝搬する波動の特性を求め、その密度分布や速度分布を可視化する。これらのデータから、コンクリート構造物の内部に生じたひび割れや損傷、劣化の位置を精度よく求めることができるという。

AE波動が到達する時間差から、AE発生源の密度分布を可視化した例(左)と、AE波動がコンクリート構造物内部を伝搬する速度分布を可視化した例(右) (クリックで拡大) 出典:東芝
コンクリート構造物内部の損傷場所を推定した例 出典:東芝

 実際に橋梁から切り出したコンクリート床版を使って、開発した技術を検証したところ、損傷状況や位置がほぼ一致しており、AEセンサーによる非破壊検査の有用性を確認することができたという。

橋梁から切り出したコンクリート床版の損傷状況を確認したところ、AEセンサーで分析した結果とほぼ合致した 出典:東芝

 開発した技術の詳細について東芝は、土木学会全国大会(会場:東北大学)で2016年9月9日に発表する。また、MEMSセンシング&ネットワークシステム展(2016年9月14〜16日、パシフィコ横浜)でも紹介する。なお、開発した技術は実証を引き続き行い、近い将来の市場投入を目指している。社会インフラ構造物の老朽化が顕在化する中で、開発した診断技術を用いると、効率よく早期に発見することが可能になるという。

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