微生物の多様性指数を用いたコンクリート構造物の劣化診断手法の開発

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本研究は，「WG1：コンクリートの劣化進展の定量的評価」，「WG2：コンクリート内部の微生物群集の解析手法の確立」，「WG3 コンクリート表層と内部の微生物群集の分布評価」から構成されており，2022年度は主に，WG1とWG2に関する実験的検討を推進した。WG1では，研究代表者と山梨大学佐藤助教が各研究機関で劣化を誘発する試験体を作製し，劣化の進行に伴う含水率，空隙構造，細孔溶液のイオン組成の変化を実験的に取得することを目的としている。本研究で対象とするコンクリートの劣化現象は，中性化，硫酸塩劣化，塩分浸漬であり，研究代表者が過去に作製したアルカリ骨材反応による劣化が生じた試験体も分析対象としている。2022年度は，これらの劣化を有する試験体の作製を行った。広島大学でφ100-200mmの円柱のコンクリート試験体を作製し，水中養生で3か月程度養生した後，試験体を2つのグループに分け，一つ試験体群は広島大学で中性化促進試験に供した。中性化促進試験はCO2濃度が5％および20％の2種類の環境で実施し，異なる中性化深さを持つ試験体を作製している。もう一つの試験体群は山梨大学に送付し，硫酸塩劣化および塩分浸漬試験を実施している。以上の試験体は，2023年7月まで促進劣化を継続し日本国内で材料分析を行うとともに，デラウェア大学のMaresca博士の研究室に送付し，WG2の微生物分析に供する。また，WG2の検討で実施するMaresca博士考案のDNA抽出プロトコルと比較するため，コンクリートおよび原料を対象として市販のDNA抽出キットを使用してDNA抽出作業を実施した。DNA濃度が低いコンクリート試料に対して市販のキットを用いるとDNA総量が不足する懸念があるが，高精度の微量分光光度計，および蛍光高度計を使用することで，DNA濃度を定量可能であることを確認した。