中性子測定技術を用いた鉄筋コンクリートの耐火性に関する研究
コンクリートは世界で水の次に消費量が多い材料として身の回りに使われています。また、コンクリートは火に強い、燃えない材料として、ビルやトンネルなどインフラに関わる私たちの暮らしを支えています。
また、コンクリートは水、セメント、砂、石を混ぜることで作られており、最初は泥のようですが、時間がたつとセメントと水の水和反応により固まります。なので、もしコンクリートが火事で燃えた場合、水和反応によって固まっていたコンクリートが脱水してひび割れてしまいます。この状態で地震が起きると危険なので、コンクリートが燃えなかったとしてもひび割れを直す必要があります。しかし、直している間はトンネルやビルが使えなくなってしまうので、交通渋滞などの生活に不便が生じます。
また場合によっては、火災によりコンクリートがはじけ飛ぶ爆裂現象が起きる可能性があります。爆裂現象が起きた部材は断面が欠損するため、火災によりトンネルやビルが崩れる大事故が起きるかもしれません。こういった不便や大事故を防ぐためコンクリートの耐火性を研究する必要があります。
前述したようにコンクリートは水和反応によって固まるので、ひび割れや爆裂現象の原因を明らかにするためには、コンクリート中の水を調べる必要があります。そこで、コンクリートの耐火性を研究するため、図1のような中性子測定技術を使ってコンクリートの耐火性を研究しています。
物質・環境類
助教 小山 拓
- 中性子回折法を用いた高温加熱後の鉄筋コンクリートにおける付着特性及び再養生による回復に関する研究, 日本建築学会構造系論文集, 第88巻, 第803号, p. 12-17, 2023
- 中性子イメージングを用いた高強度コンクリート内部の脱水に関する研究, コンクリート工学年次論文集, 第41巻, 第1号, p.1013-1018, 2019
- Deformation Analysis of Reinforced Concrete using Neutron Imaging Technique, Materials Research Forum LLC, Meca Sens 2017 Materials Research Proceedings, Vol.4, P.155-160, 2018