Measuring strain distribution along rebar embedded in concrete using neutron diffraction

中性子回折法によるコンクリートに埋設された鉄筋のひずみ分布測定

鈴木 裕士  ; 楠 浩一*; 兼松 学*; Harjo, S.   

Suzuki, Hiroshi; Kusunoki, Koichi*; Kanematsu, Manabu*; Harjo, S.

近年、鉄筋コンクリート建築物といった建築・土木構造物において高い耐震性が求められている。鉄筋コンクリート構造において、コンクリートと鉄筋の付着抵抗は、それらの付着状態を議論するうえで非常に重要なパラメータの一つであり、コンクリートに埋設された鉄筋のひずみ分布を測定することで評価されてきた。本研究では、そのひずみ分布測定に飛行時間中性子回折法を応用した。その結果、埋設された鉄筋の三次元変形挙動を正確に評価することができ、さらに、コンクリートひび割れ周りの鉄筋のひずみ分布の測定にも成功した。中性子回折法は、鉄筋コンクリートの構造力学研究における新しいひずみ測定技術として期待される。

Recently, architectural and civil engineering structures such as reinforced concrete buildings require high seismic performance. In reinforced concrete structures, the bond resistance between rebar and concrete is one important parameter for discussing the bond condition, and typically evaluated by measuring the strain distribution along the embedded rebar. In this study, we applied the time-of-flight neutron diffraction technique to the strain measurement of the rebar embedded in the reinforced concrete. The three-dimensional deformation behavior of the embedded rebar including the axial and lateral strains was accurately measured under loading. Furthermore, it was demonstrated that the strain distributions along rebar around cracks exposed in concrete can be measured by neutron diffraction. The neutron diffraction technique is expected to be a novel strain measurement method for structural engineering researches of reinforced concrete structures.