コンクリートは、普通ポルトランドセメントを結合材として砂や砂利の混合硬化物である。水を加えて混錬したセメントは、主としてカルシウムの水和反応によって硬化する。鉱物の多くが縮合反応で生成し、一部の膨張系鉱物を加えて全体の収縮を抑制するために、硬化後のセメントは多孔質となる。コンクリートは多くの場合、水接する環境で供用される。水を溶媒としてセメント硬化体からカルシウムが溶出し、セメント硬化体は徐々に粗化し強度を失っていくことが知られている。カルシウム溶出抑制対策には、ケイ素系の混和材を用いることで、難溶性の鉱物を生成させる方法が多く採られるが、生成鉱物の詳細やその安定性に関しては十分な知見が得られていない。特に混練直後からのセメント粒子の溶解から水和鉱物の生成や、水など外部作用による水和鉱物の劣化を、視覚および化学的に同時に観察するツールはこれまで存在しなかった。水和鉱物の結晶粒の大きさは数 μm 程度であり、高分解能 SEM や SPring-8 の BL46XU に設置の高分解 CT では、断面像の視野は 1 mm 程度ではあるが結晶粒やその粒界および空隙を確認できる結果を得ている。しかしながら、X 線 CT では鉱物の同定までは困難であった。また、X 線CT で得られた断面像に対し、X 線吸収係数の強度の分類で鉱物判定を試みたが、複数の鉱物のピークが重なり分離は困難であった。

カテゴリ: 化学
質問: セメントの硬化にアルカリ土類金属が関わることはありませんか？
回答: いいえ、セメントの硬化にアルカリ金属の1つであるカルシウムが関わっています。