シーズ技術紹介

【その他】 (2016/03/09公開)

非破壊CT-XRD連成法の開発とその応用

大学院工学研究院 環境フィールド工学部門
杉山 隆文 教授

北海道大学研究シーズ集webサイトオープンのお知らせ

かねてより準備を進めておりました北海道大学研究シーズ集webサイトをオープンいたしました。

本研究者の研究シーズはこちらです↓↓

https://seeds.mcip.hokudai.ac.jp/jp/view/70/
ご利用者様・サイト訪問者様により使いやすく、質の良い情報を発信していけるよう、更新をしてまいります。北海道大学研究シーズ集webサイトをよろしくお願いいたします。






セメント硬化体微細組織の可視化


コンクリート内部の微細組織に対して、数ミクロンの精度でその幾何学的空間情報を取得できるCT 法、および関心領域での水和物の同定を可能にする回折法を連成させる新しい測定手法「非破壊CT-XRD 連成法」を開発して、革新的セメント系硬化体材料の開発に着手しました。

研究の内容


コンクリートは、セメントと水との水和反応によって岩(骨材)を結合することで、硬化体へと成長します。したがって、結合体がコンクリートの性質を支配することになります。

しかし、構造材料としての宿命である荷重や気象/環境作用によって、ひび割れが発生、進展したり、大気ガスや海水などの物質の侵入に伴う化学反応で劣化することもあります。社会基盤施設を長期間安心して利用いただくために、「虫の目」でコンクリート内部組織を観察して、そこで生じる異変を見つけることが大切です。

先駆的「非破壊CT-XRD 連成法」は、放射光が提供する高輝度な白色X 線を試料に照射して、選択的に25keV の透過単色X 線から3 次元構造体を可視化します。次に、複数のスリット操作から特定の関心領域のエネルギー分散型X 線回折を実行して、X 線スペクトルを角度変換して、物質を同定します。

本手法により硬化組織の物理化学性質を任意の時空間で調べることが可能になります。

応用例


  • 機器開発として透視技術を核とする微細組織構造の新しい評価手法
  • セメント硬化体の劣化、損傷現象の解明やひび割れない、劣化しない、自己修復する革新的セメント系材料の開発


産業界へのアピールポイント


コンクリートをはじめとしたセメント系材料は、今や地下深く、海底、海中にまで利用され、百年単位の耐久性が求められています。使用される材料には、フライアッシュや高炉スラグなどの産業副産物も含み、材料設計の自由度が格段に向上しています。

高性能で高機能なセメント系材料を目指して、材料設計法の再構築に向けた基礎研究に取り組んでいます。

研究室ホームページ


大学院工学研究院 環境フィールド工学部門 
環境機能マテリアル工学研究室
http://www.eng.hokudai.ac.jp/labo/envconc/index.html



※お問い合わせは 北海道大学 産学・地域協働推進機構ワンストップ窓口まで

Update 2018-04-17
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