反射電子像の画像解析による内部組織定量評価とコンクリートの物性評価システムの構築

• Material Type: 文書・図像類
• Title: 反射電子像の画像解析による内部組織定量評価とコンクリートの物性評価システムの構築
• Author/Editor: 五十嵐, 心一; Igarashi, Shinichi
• Author Heading: 五十嵐, 心一; Igarashi, Shinichi
• Publication, Distribution, etc.: 金沢大学理工研究域地球社会基盤学系
• Publication Date: 2006-03
• Publication Date (W3CDTF): 2006-03
• Alternative Title: Quantitative evaluation of microstructure in concretes by SEM-BSE image analysis
• Periodical title: 平成17(2005)年度 科学研究費補助金 基盤研究(C) 研究成果報告書 = 2005 Fiscal Year Final Research Report
• No. or year of volume/issue: 2004-2005
• Volume: 2004-2005
• Pages: 7p.-
• Text Language Code: jpn
• Subject Heading: 反射電子像; 画像解析; Powersモデル; 配合推定; 内部養生; ステレオロジー; 3次元粒度分布; 拡散係数; Diffusion Coefficient; Back-scattered Electron Image; Image Analysis; Powers-Brownyard Model; W; C Estimation; Internal Curing; Stereology; 3D Particle Size Distribution
• Target Audience: 一般
• Note (General): 反射電子像の画像解析法を用いて,内部構成相の割合の変化から,セメントの水和反応過程,コンクリートの強度発現機構および耐久性に関して検討を行った.また,実構造物への適用も視野に入れて,水セメント比を推定する方法の開発を試みた.本研究により得られた主な結果は以下の通りである.1.画像解析法により求めた水和度はPowersのモデルと矛盾しない.また,このモデルと水和度を組み合わせることにより,内部組織構成相割合(体積率)の計算が可能である.2.水セメント比の低減およびシリカフュームの混入により,微細毛細管空隙の少ない不連続な細孔構造が形成される.3.画像解析により求めた粗大毛細管空隙率と圧縮強度の間には良好な相関性がある.4.若材齢にて既に微細毛細管空隙が多いことが,シリカフューム混入系の自己収縮の増大に関係する.5.ゲル・スペース比により混和材を含む系の強度発現は説明できるが,限界の強度は低く推定される.これは,粗大毛細管空隙の割合が無混入に比べて,相対的大きくなることが原因と考えられる.6.画像解析による残存セメントおよび骨材量の評価と,結合水量法により求めた水和度を組み合わせると,硬化コンクリートの水セメント比を精度良く推定することが可能である.7.硬化コンクリートの断面に現れたセメント粒子の粒度分布にステレオロジーの方法を適用すれば,3次元空間における未水和セメント粒子の粒度分布を評価することが可能である.8.3次元の未水和粒度分布の平均粒子径は水和度のパラメーターとして有効である.9.平均粒子径と残存セメント量から,水和度および水セメント比を推定する方法を提案した.この方法により,コンクリートの水セメント比も精度よく推定が可能であり,画像演算だけで水セメント比の決定も可能である.10.セメントペーストの拡散係数は,粗大毛細管空隙構造における特性径(しきい径)と良好な相関を有する.2Dの特性径は細孔構造の連続性を反映すると考えられる.11.高強度コンクリートの内部養生法による組織変化を画像解析法により明らかにした.; Major results obtained in this research are as follows ;1. The degrees of hydration of determined by the BSE image analysis were consistent with the Powers model. The volume fractions of each constituent phase can be calculated by the combination of BSE image analysis and the Powers model.2. Lower W/C ratios and the addition of mineral admixtures resulted in less fine capillary pores.3. The gap-graded pore structure in which the volume of fine capillary pores is quite smaller than that of large pores, affects the development of compressive strength.4. There exists a good correlation between compressive strength and the coarse capillary porosity measured by the image analysis.5. Coarse capillary pore structure revealed by the image analysis reflected differences in mix proportions, ages and curing conditions.6. The presence of larger amounts of fine capillary pores in cement pastes with silica fume may be responsible for greater autogenous shrinkage in silica fume-containing concrete at early ages.7. The gel-space ratio theory by Powers and Brownyard can be applied to cement pastes containing mineral admixtures such as silica fume and fly ash. However, the ultimate strength extrapolated from the theory is smaller in the admixture-containing cement pastes than in the ordinary cement pastes with the same water/binder ratio. This results from the greater volume ratio of coarse pores to the total porosity in the cement pastes with the extenders.8. Water cement ratios of hardened concretes can be estimated by the proper combination of the image analysis and the degree of hydration determined by the non-evaporable water content.9. The 3D particle size distribution of unhydrated cement was obtained from the 2D distribution by the Saltykov method.10. The mean diameter in the 3D distribution can be used as a parameter of degree of hydration of cement.11. Water cement ratios of hardened concretes can be properly determined by a combination of the mean diameter and the degree of hydration.12. Diffusion coefficients of cement pastes with and without admixtures were obtained by the solvent exchange method. There was a good correlation between the coefficients and characteristic diameters in coarse capillary pore structure.13. Effects of the internal water supply on microstructure around the water reservoirs were examined by the image analysis. The image analysis showed that the distance to supply water from the reservoir is at most few hundred micrometers.; 研究課題/領域番号:16560398, 研究期間(年度):2004-2005; 出典：「反射電子像の画像解析による内部組織定量評価とコンクリートの物性評価システムの構築」研究成果報告書 課題番号16560398 (KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）) 本文データは著者版報告書より作成
• DOI: 10.24517/00056631
• Source: https://kanazawa-u.repo.nii.ac.jp/?action=repository_action_common_download&item_id=50322&item_no=1&attribute_id=26&file_no=1
• Access Restrictions: 限定公開
• Rights (production): CC BY-NC-ND
• Related Material: https://kaken.nii.ac.jp/search/?qm=50168100; https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16560398/; https://kaken.nii.ac.jp/report/KAKENHI-PROJECT-16560398/165603982005kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/
• Data Provider (Database): 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）; https://irdb.nii.ac.jp
• Original Data Provider (Database): 金沢大学 : 金沢大学学術情報リポジトリKURA