研究概要 |
(1)セメントペーストの反射電子像の画像解析において,水和反応の進行に伴う構成相の幾何学的特徴の変化を詳細に定量評価することを目的として,2次のステレオロジーパラメーターである2点相関関数を導入した.各構成相の空間分布と位置関係および比表面積を評価し,組織の定量評価パラメーターとしての有効性を検討した.各相の2点相関関数は水セメント比や水和度の相違を反映し,残存セメント粒子分布構造と比表面積が水和反応進行過程の情報を担うことが明らかとなった.また,固体構造や粗大毛細管空隙構造の形成が距離を測度として理解され,分布構造の変化を特徴付ける距離の変化はPowersのモデルや不均質組織の代表体積要素の大きさとも矛盾しないことが示された. (2)凝結から硬化にいたる若材齢のセメントペーストの組織変化を観察し,構成相の空間構造の定量評価を行った.高水セメント比の場合はブリーディングにより構成相の分布が不均質になるが,増粘剤の使用や継続的な練り返しにより組織全体は均質化する.また,終結時の固体相の直線経路に関する相関関数はいずれの配合に対してもほぼ一致し,ある一定の連続性を有した固体骨格構造が形成されたときに終結に達する. (3)電子顕微鏡観察像とシミュレーションCEMHYD3Dにより再現された組織の幾何学的特徴の比較を行った.実組織とシミュレーションの水和度が一致する場合,視覚的には実際の観察像と類似のシミュレーション組織が得られ,セメント粒子の空間分布状況を把握することが可能である.しかし,シミュレーションによる毛細管空隙構造は画素寸法による影響を受け,粗大な空隙が直線的に連続する確率は再現されるが,その他の空間分布の特徴は,観察された組織とシミュレーションでは大きく異なることが明らかとなった.
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