2009 Fiscal Year Annual Research Report
高分解能X線CTによるコンクリート微細組織の三次元構造解析
| Project/Area Number |
21656109
|
|---|
| Research Institution | Hokkaido University |
|---|
Principal Investigator |
杉山 隆文 Hokkaido University, 大学院・工学研究科, 教授 (70261865)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
志村 和紀 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教 (60187474)
|
|---|
| Keywords | X線CT / コンクリート / 空隙構造 / 気泡間隔係数 / ひび割れ / 可視化 / 空隙分布 / 水和物 |
|---|
| Research Abstract |
コンクリートの空隙構造の立体的可視化に向けた新しい手法開発を目指して,高分解能X線CTを用いた詳細なコンクリート微細組織の解明を行った.従来は水銀圧入試験によって空隙を定量化していたが,非破壊で立体的に空隙分布が可視化できる手法である.研究に際して,試験体の大きさ,対象とする空隙径やひび割れ,偽像を生じさせない正確な測定条件,画像データの取り込み方法,データの数値演算処理方法,画像の評価方法などを丹念に開発,確認しながら研究を進めた.数十マイクロオーダーの気泡を導入したAEモルタルに対して,マイクロフォーカスCTを用いて気泡を含めた空隙構造を可視化した.スキャン方式とコーンビーム方式の双方を用いて,1画素が6μm～12μmの解像度を実現して,AEモルタル中の空隙を抽出した.AEモルタル中では40～50μm径の空隙が最も多く存在することを明らかにした.また,ASTMの式から立体空間に対する気泡間隔係数を計算する手法を開発して,AE剤を混入することで,気泡間隔係数は200μm以下を達成できることを示した.凍結と融解を繰返して作用させて,試料中にひび割れを導入したモルタルについてCT撮影を実施した.ひび割れ密度やひび割れに伴う空隙量の増加,ひび割れの立体的な分布を明らかにした.また,応力増加によるひび割れ進展機構を解明することを試みた.装置内にセットする加重装置を開発して,その場観察を実施した.ひび割れ起点領域としての水和物組織の詳細な検討を行った.
|
