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放射性炭素を用いたコンクリート劣化の定量的解析手法の構築に向けて

建立放射性碳混凝土劣化定量分析方法

基本信息

批准号：
21654070
负责人：
南雅代
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21654070/
关键词：
コンクリート中性化放射性炭素 EPMA SXAM ナチュラルアナログ石灰質砂岩

项目摘要

本年度は、昨年度得られた昭和42年建造の実構造物コンクリートの^<14>C深度プロファイルの解釈、コア深部の^<14>C起源解明に重点を置いた。具体的には、1)新鮮なコンクリートと、その原料であるセメント・混和剤の^<14>Cならびに炭素・酸素同位体比の測定、2)コンクリート中性化領域の薄片観察・元素マッピング、を行った。1. 新鮮なコンクリート、セメント、混和剤の^<14>C濃度、炭素含有量、炭素・酸素同位体比の結果から、新鮮なコンクリートの炭酸塩中の^<14>Cは、原材料のセメントの炭素(dead^<14>C)とコンクリートを製造する際に混入した大気炭素(modern^<14>C)が約1:1で混合したものであることがわかった。このことから、実構造物コンクリート深部の^<14>C値は、コンクリート製造時の初生値であると考えられ、コンクリート表層1cm部分の中性化は2～4年という非常に短時間で進行していたことが明らかとなった。中性化微少領域の^<14>C測定に向けての、微少炭素量による14C測定法の開発も行なった。2. 実構造物コンクリートコアに対して、劣化断面に垂直に薄片を作成し、中性化に伴う組織劣化の際、どのような結晶構造変化並びに物質移動を起こしているかをEPMAによって詳細に観察した。コンクリートコアの切断にはレーザーを用い、薄片作成時の炭酸化を極力防いだ。その結果、中性化による組織劣化、物質移動の様相が鮮明に得られ、中性化が進行しているコア表面部、および骨材の周辺部においては二次鉱物が成長し、Caの他、Na、K等の元素が濃集していることが明らかになった。以上のことから、コンクリート中の^<14>C濃度および炭素・酸素同位体比は、建造物の中性化進行プロセスを空間的かっ時間的に解析できる有効な手段であることが明らかになり、今後、コンクリート建造物の中性化速度の定量的評価に広く応用可能と考えられる。

This year's results were compared with those of the previous year's results, and 42 years <14>of construction were focused on the analysis of the depth <14>and origin of the structure. Specifically, 1) <14>determination of carbon/element isotope ratio of fresh and mixed raw materials, 2) thin section observation/element ratio of neutralized raw materials, and 3) determination of carbon/element isotope ratio of mixed raw materials. 1. Fresh carbon<14>, mixed carbon, carbon concentration, carbon content, carbon isotope ratio, carbon in fresh carbon, carbon in <14>raw materials, carbon (dead carbon) in raw materials, carbon in <14>production, mixed carbon (modern carbon<14>), mixed carbon, carbon in 1:1 ratio. The <14>neutralization of the surface layer 1 cm part of the structure is carried out in 2~4 years in a very short time. Development <14>of 14C determination method for neutral trace carbon determination 2. EPMA will examine in detail how the structure changes and how the material moves when the structure changes and degrades, and when the structure changes and degrades. When the film is made, carbon acidification is prevented. As a result, neutralization, tissue degradation, and material migration are clearly identified, and neutralization proceeds. The surface and periphery of the material are exposed to secondary impurities, and Ca, Na, K, and other elements are concentrated. The <14>above analysis of C concentration and carbon isotope ratio in the neutralisation process of the building has been carried out by means of quantitative evaluation of neutralisation rate of the building.