研究開発

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研究棟

研究棟

高分子材料の研究開発を中心に行う施設です。主要な実験室が14室あり、元素や分子レベルの化学分析装置から材料試験機まで、材料開発に関する様々な研究内容をサポートできる設備を備え、化学と物理学の両面から材料の開発、分析、評価などを行っています。また、ここでは、現場から採取したコンクリートの塩害や中性化などの劣化に関する分析・研究業務も行っています。

EPMA(電子線マイクロアナライザー)

EPMA(電子線マイクロアナライザー)

EPMAは、電子顕微鏡(SEM)と波長分散型のX線分析装置を組み合わせた分析装置で、物体の表面の状態(元素の分布状況)をマッピングすることができます。また、コンクリートへの外部からの腐食物質(塩分・硫酸・炭酸ガス等)の侵入状態を見ることができます。

仕様

機種 EPMA1600 分布元素範囲 5B~92U
X線分光器数 5チャンネル 2次電子分解能 6nm
加速電圧 0~30kV 倍率 50~50,000倍

EPMA分析事例

EPMA分析例(塩害)

塩害を受けたコンクリート構造物

  • 劣化機構:塩化物イオン(Cl-)により、鉄筋の腐食、膨張が起き、コンクリートにひび割れが生じる。
  • 分析元素:塩素(Cl)

EPMA分析例(中性化)
  • 劣化機構:大気中の二酸化炭素により、コンクリートのアルカリ低下が起き、鉄筋が腐食する。これにより鉄筋が膨張し、コンクリートにひび割れが生じる。
  • 分析元素:炭素(C)

EPMA分析例(硫酸侵食を受けたコンクリート)
  • 劣化機構:下水道内に生息する細菌により生成された硫酸が、コンクリートを劣化させる。
  • 分析元素:硫黄(S)

EPMA分析例(ひび割れ注入材の確認)
  • サンプル説明:当社がひび割れ注入を施工したコンクリート構造物から、サンプルを採取し、注入深さを確認した。
  • 分析元素:炭素(C)

X線回折分析装置

X線回折分析装置

X線回折法では、コンクリート成分(セメント・骨材)やコンクリートからの析出物の成分分析ができます。X線を入射角で当て、回折してきたX線の強さと回折角からその物質がどのような鉱物(結晶)からできているかを調べることができます。

塩分分析装置

塩分分析装置

電位差滴定装置
試料溶液中に浸した電極間の電位差を調べ、最適な条件で滴定を自動的に行う装置です。主として、コンクリート中の含有塩分を調べ、コンクリート構造物の耐久性と補修設計に活用します。

仕様

検出範囲 -2,000~+2,000mV 温度 0~100℃
分析能 0.00125ml 電極 参照電極 銀-塩化銀電極
検出電極 ガラス電極

熱分析装置

熱分析装置

各種熱分析装置により、コンクリートの劣化および成分分析、また樹脂材料の熱的性質について調べることができます。

仕様

TG-DTA
コンクリートの各種成分の定性・定量分析ができます。
測定範囲:室温~+1000℃
DSC
セメント硬化体成分の定性・定量分析や樹脂材料の融解・熱分解を調べることができます。
測定温度範囲:-150℃~+725℃
TMA
樹脂材料(高分子)の熱的性質(線膨張係数・相転移温度)を調べることができます。
測定温度範囲:室温~+1000℃

高分子材料疲労試験機(油圧疲労試験機)

高分子材料疲労試験機(油圧疲労試験機)

主として樹脂材料の疲労特性を 調べる試験機です。プログラムにより、複雑な載荷サイクルで試験できます。また、恒温槽が装着されていますので、極低温から高温領域での材料の疲労耐久性を調べることができます。

仕様

最大加力 150kN 最大変位 50mm
最大速度 3cm/秒 加力周波数 DC0.1~100Hz
加力波形 正弦波/矩形波/三角波 恒温槽使用範囲 -35~250℃

恒温槽付き万能試験機

恒温槽付き万能試験機

主として樹脂材料の圧縮・曲げ・引張試験を行う装置です。ギア式載荷装置により高精度の試験ができます。また、恒温槽が装着されていますので極低温から高温領域での材料の特性を調べることができます。

仕様

TENSILON RTF-2410
最大荷重 100kN
恒温槽使用範囲 -65~270℃
AG-100kNXplus
最大荷重 100kN
恒温槽使用範囲 -35~250℃

促進耐候性試験機

促進耐候性試験機
キセノンウェザーメーター(左)とスーパーキセノンウェザーメーター

キセノンウェザーメーター
キセノンアークランプを光源とする促進耐候性試験機です。温湿度・エネルギーを自動調節し、照射・暗黒・降雨の試験ができます。塗料などの耐候性を短期間で調べます。

仕様

キセノンウェザーメーター
温度範囲 BPT*63~83±2℃
湿度範囲 30~60±5%RH
試験片取付数 108枚
スーパーキセノンウェザーメーター
温度範囲 BPT50℃~95±1℃
湿度範囲 50~60±5%RH
試験片取付数 54枚

中性化促進試験機
中性化促進試験機

中性化促進試験機
温湿度を制御した試験槽内で炭酸ガス濃度を大気中より高濃度にして、コンクリートなどの中性化を促進する装置です。

仕様

温度範囲 20~60±1℃ 湿度範囲 30~90±5%RH
炭酸ガス濃度 0~20Vol%

塩水噴霧試験機

塩水噴霧試験機

塩水噴霧試験機
塗装鋼板試験体に塩水を噴霧し、腐食を促進して錆の発生、塗膜のふくれおよびはがれの発生状態を調べることにより、塗料の耐塩水性を評価する装置です。

仕様

試験槽内寸法 900mm×600mm×400mm 試験温度 +35℃±1℃
噴霧発生方式 噴霧塔方式 試験片取付数 48枚

顕微フーリエ変換赤外分光光度計

顕微フーリエ変換赤外分光光度計

顕微フーリエ変換赤外分光光度計
有機化合物の官能基の持つ特有の赤外吸収スペクトルを測定し、解析する装置で、有機化合物中の構造や反応機構などの解明に使用します。

仕様

干渉計 入射マイケルソン干渉計 光学系 シングルビーム式
光源 高硬度セラミックス光源 検出器 温調付高感度焦電検出器(DLATGS検出器)
測定波数範囲 7,800~350cm-1

動的粘弾性測定装置

動的粘弾性測定装置

動的粘弾性測定装置
高分子材料が持つ粘性的性質と弾性的性質の特性を測定する装置です。この測定結果から温度を関数とした高分子材料の分子運動や分子構造に関する情報を得ることができます。また、高分子材料の使用温度範囲における力学的特性の知見が得られます。

仕様

試験方式 引張、圧縮 最大荷重 静的 ±10N(±1,000gf)
動的 ±8N(±800gf)
測定周波数 0.01~20Hz 測定温度範囲 150~+500℃

暴露試験場

暴露試験場

材料の耐候性を評価する場所です。材料を直接野外に設置して、自然環境にさらし、経時的な材料の変化(色、光沢、ひび割れ、浮き、はがれ)等を観測して耐候性を評価します。

[ 12m×8m/96㎡ ]

SAICAS(Surface And Interfacial Cutting Analysis System)
-表面・界面切削試験装置-

SAICAS

鋭利な切刃を用いて塗膜等の試験体表面より超低速で切削および剥離を実施し、せん断強さや剥離強さを測定する装置です。切刃の精密な制御によりマイクロメートル単位での切削が可能です。表面から内面まで連続切削することで、劣化状態の評価が可能です。
複合塗膜や異種材料の界面近傍の状態評価や剥離強さの測定が可能です。

仕様

試料の寸法 50(W)×50(D)×
10(X)mm
荷重検出機能 表示:0.001N
(分解能:定格荷重の1%)
測定膜厚 1~500μm 測定範囲 1000μm(D)×
20mm(L)

補修工学研究所

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