理研ら,鋼材の塗膜下の水を可視化

理化学研究所(理研)と神戸製鋼の共同研究チームは,鋼材の塗膜下の水の動きを中性子による非破壊検査で詳細に捉え,腐食の原因となる鋼材塗膜下の水の滞留を定量的に評価する手法を開発した(ニュースリリース)。

橋梁などのインフラ構造物に利用される鋼材の最大の弱点はさびやすい,すなわち腐食することにある。それを防ぐ手段として塗装が最も広く用いられている。しかし,塗装した鋼材は時間経過に伴い塗膜の欠陥部などから水が塗膜下に浸入し腐食が進行する。このため定期的な塗り替えが必要で維持管理コストが増大する要因となっている。

腐食の進行を遅らせる塗料や合金鋼などの開発が行なわれているが,さらに開発を進めるには鋼材の腐食メカニズムの解明が欠かせない。しかし,これまでのX線を利用した非破壊検査では,腐食の原因となる水に対する感度が低く充分に解析できなかった。そこで,水の検出能力が優れている中性子を用いた非破壊検査が注目されている。

共同研究チームは,理研が開発した,鋼材塗膜下の水の動きを定量的に評価する独自の解析手法を,大強度陽子加速器施設J-PARCでの実験に適用した。高強度中性子による高時間・高空間分解能な中性子イメージングの結果,一般的な鋼材である炭素鋼(普通鋼)と塗装耐食性を向上させた合金鋼を対象に塗膜下の水の動きを数時間にわたり詳細に観察し,定量的に評価することに成功した。

合金鋼に比べて普通鋼は保水能(水の滞留を示す値)が大きく,腐食が進行しやすいことが分かった。また,普通鋼の腐食は厚み方向だけでなく,鋼板の面方向にも広がりやすいことも分かった。

今後,鋼材の腐食に関する多くの定量的なデータを得ることで鋼材の腐食メカニズムを解明し,維持管理コスト低減を実現することが期待できるとしている。

キーワード:

関連記事

  • トルンプファイバーレーザー

    トルンプ、50kWファイバーレーザー搭載の2D切断機を発表

    独TRUMPFは、2Dレーザー切断機「TruLaser 8000 Power Edition」を発表した(ニュースリリース)。 50kWのファイバーレーザーを搭載し、同社がこれまで工作機械向けに提供してきた最も高出力なレ…

    2026.10.22
  • 光ファイバセンシングを活用した漏水位置特定システム

    NTT、光ファイバセンシングとAIで水道管の漏水位置を15分で特定

    NTTは、福岡市管工事協同組合と共同で、光ファイバセンシングとAIを組み合わせた水道管の漏水位置特定技術の実証に成功した。地下に埋設された給水管から生じる微弱な振動を光ファイバで検出し、AIで解析することで、水平誤差75…

    2026.10.21
  • NTTなど、IOWNでトンネル遠隔施工管理を実証 1,000km先からひび割れ検査

    安藤ハザマ、NTT、1Finityの3社は、IOWNのオールフォトニクス・ネットワーク(APN)を活用し、山岳トンネルの建設現場における遠隔施工管理の実証実験を行なった(ニュースリリース)。1,000kmの長距離通信を模…

    2026.10.19
  • 大阪公立大、光をナノスケールに閉じ込めて伝搬する手法を開発

    大阪公立大学の研究グループは、光をナノメートルスケールに閉じ込めて伝搬する「表面プラズモンポラリトン(SPP)」を可視化する新しい手法を開発した(ニュースリリース)。 近年、AIやデータ通信の発展に伴い、より高速で低消費…

    2026.07.03
  • 千葉大など、THz波でキラリティの空間分布を直接観測

    千葉大学、東北大学、物質・材料研究機構は、銀の微細な円盤を重ね合わせた「モアレ型メタ表面」という人工構造体を使用し、これまで計測不可能だった物質が持つ「右ねじれ」と「左ねじれ」(キラリティ)の空間分布を、テラヘルツ波によ…

    2026.06.12

新着ニュース

人気記事

編集部おすすめ

  • オプトキャリア