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松本拓也

画像処理による耐候性鋼表面の腐食状態の定量的評価法に関する研究

岩崎英治

高度経済成長期に建設した構造物の老朽化が顕著になっていく中，新時代の構造物には低コストかつ高耐久性のものが求められている．そんな中，ライフサイクルコストの低減に取り組むことで，総合的なコストを縮減する考え方が主流となってきている．鋼橋の分野においては耐候性鋼材が注目されている．耐候性鋼材は大気中に曝露することで，鋼表面に緻密で密着性に優れた「保護性さび」を形成し，それ以後のさびの進行を抑制することができる．そのため，無塗装で使用することが可能であり，塗装塗り替えなどのメンテナンス費用を削減することが可能である．
しかし，保護性さびの形成は，環境の影響を受けやすく，湿度の高い環境，塩分の多い地域では保護性さびが正常に形成されにくいという性質がある．一部には耐候性鋼橋はメンテナンスフリーであるという誤解があるが，実際にはミニマムメンテナンス橋であり，点検・調査が必要である．耐候性鋼材の一般的な調査方法として，目視によるさび外観評価法やセロファンテープ試験があげられる．これらの評価方法は感応的であり，検査者の個人差による影響を受けやすいという欠点がある．そのため耐候性鋼表面の腐食状態評価法の客観性の向上が望まれている．既往の研究においてセロファンテープ試験の結果と外観評価法で使用される5段階の評点の間には関連性があることが分かってきた．しかし，5段階ではなく腐食量で鋼表面の腐食状況を評価できれば，腐食状態をより客観的に評価することが可能となる．
そこで本研究では，より客観的な腐食の指標である腐食量と，セロファンテープ試験の結果との関連性について検討を行い，耐候性鋼橋の腐食評価のさらなる客観化を目指すことを目的とする．そのために，実橋梁においてさび厚の計測およびセロファンテープ試験を行い，セロファンテープ試験の画像処理から得られた数値とさび厚との関連性を検討した．また，ワッペン式曝露試験片を設置し，腐食減耗量とセロファンテープ試験の画像処理結果の関連性について検討を行った．
その結果，セロファンテープ試験結果の画像処理から得られるさび粒子の大きさを表す数値と腐食量の間には相関性があることが分かった．また，対象橋梁の結果から推定式を提案して，他橋梁に適用した結果，大まかな腐食量を推定できる可能性が示された．

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