2023 Fiscal Year Annual Research Report
Measurement of combined deterioration resistance of concrete with a compact neutron source
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21K04227
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
水田 真紀 国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, 研究員 (00411257)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 中性子 / 中性子イメージング / コンクリート / 水分浸透 / コンパクト中性子源 / 透過画像 / 複合劣化 / 円柱サンプル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
コンクリート標準示方書が改訂され、新たに2022年度版が制定された。本研究に最も関わる維持管理編については、「水の作用」が構造物の全ての劣化に関わる作用として捉えられたこと、中性化については「水の浸透」を伴う鋼材腐食による劣化進行と性能低下の特徴を考慮した維持管理を行うこと、劣化機構の一つに「複合劣化」が含められたことが大きな変更点である。今回の改訂から、コンクリート構造物の維持管理において、水分挙動の把握の重要性が強く認識されるようになり、本研究が果たす役割は大きくなっている。
R5年度における理研小型中性子源システムRANSの利用実績は13日間であり、中性子イメージングにより(1)複合劣化した実道路橋RC床版の水分浸透挙動の可視化（ビームタイム4日間）、(2)実際の点検を想定した円柱コンクリートサンプルの水分浸透挙動の可視化（ビームタイム9日間）を行った。
(1)について、複合劣化した実道路橋RC床版から複数本のコアを採取し、一つの部材から表面上の劣化状況（ひび割れや鉄筋腐食の有無）が異なるサンプルの水分浸透試験を実施した。そして、異なる劣化状況をコンクリートの劣化進行における任意の段階として捉え、RC床版が土砂化や層状ひび割れ発生に至る過程を推定した。また、(2)においては、同配合、同条件で作製および養生、乾燥させた円柱コンクリートサンプルに対して、破壊試験である土木学会法（JSCE-G 582-2018）を実施するとともに、非破壊試験の中性子イメージングを行い、それらの結果を比較した。そして、９個のサンプルを必要とする土木学会法で求められる水分浸透速度係数を、中性子イメージングでは1個のサンプルで測定できることを示した。
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