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コア抜きなしで塩分を定量評価

 中性子は、これまでコア抜きしなければ分からなかったコンクリートの劣化を見抜く手法としても期待がかかる。理化学研究所の最新の研究では、中性子を使ってコンクリート内部の塩分量を計測できることが分かってきた。

 RANSで照射した中性子がコンクリート中の塩素に当たると、特定の波長を持ったガンマ線が発生する。これを計測することで、数十センチメートルの深さまでの塩分濃度が分かるというわけだ。理化学研究所は、実橋梁から切り出した試験体で、コア抜きした結果との比較を進めている。

 コンクリート標準示方書では、鋼材の腐食が始まる目安となる塩分濃度の基準を設けている。中性子で測った塩分濃度を基準と照らし合わせれば、塩害による腐食の危険性を評価できるようになる。

 こうした中性子による計測結果は、インフラの維持管理や予防保全に革命を起こす可能性を秘める。

 例えば、RANSを使えば水や塩がコンクリートの中に浸透する様子を観察できる。コンクリートの種類や配合などを変えて比較したデータがそろえば、鉄筋の腐食メカニズムを解明する糸口になりそうだ。

■ 鉄筋コンクリートに水が染み込む様子を経時観察
■ 鉄筋コンクリートに水が染み込む様子を経時観察
試験体の底を水に浸した状態で数分置きに透過画像を撮影。中央にある鉄筋の周りで浸透が早い(資料:理化学研究所)
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 「コンクリートにひび割れがあっても、水や塩が入り込まなければ強度に問題は出ない。構造物にとって致命的なひび割れだけを選別する指標が見つかれれば、劣化しにくい材料や補修方法の開発につながるはずだ」と大竹チームリーダーは語る。