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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。

研究棟

[ 主な設備 ]
EPMA
X線回折分析装置
塩分分析装置
熱分析装置
高分子材料疲労試験機
恒温槽付き万能試験機
促進耐候性試験機
塩水噴霧試験機
顕微フーリエ変換赤外分光光度計
動的粘弾性測定装置
暴露試験場




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。

 

機種 : EPMA1600
分布元素範囲 : 5B〜93U
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

 

塩害 中性化
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()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)
硫酸侵食を受けたコンクリート ひび割れ注入材の確認
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)

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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。

X線回折装置 X-Ray Diffractometer
(クリックで拡大します)

X線回折分析装置

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■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 : 0.002ml
電極 : 参照電極 銀-塩化銀電極
      検出電極 ガラス電極
塩分分析装置
 
塩分分析工程 電位差滴定装置 Potentionmeter
塩分分析工程 (クリックで拡大します) 電位差滴定装置 Potentionmeter (クリックで拡大します)

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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。

  • 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。
    仕様 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。
    仕様 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。
    仕様 測定温度範囲:室温〜+1000
熱分析装置

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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。

 

最大加力 : 50kN
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 : -30〜+100

 

 

高分子疲労試験機

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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。

 

5584型
最大荷重 : 150kN
恒温槽使用範囲 : -70〜+350

4204型
最大荷重 : 50kN
恒温槽使用範囲 : -70〜+350

 

 

恒温槽付き万能試験機

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■デューサイクルサンシャインロングライフ
  ウェザーメーター(WEL-SUN-HC)

サンシャインカーボンアークを光源とする促進耐候性試験機です。結露・乾燥を繰り返すデューサイクル試験および連続照射試験が可能です。太陽光・温湿度・降雨・結露のサイクルを自然環境に近づけ、促進することで塗料などの耐候性を短時間に調べることができます。

[仕様]
温度範囲 : 室温+10〜+60 湿度範囲:30〜70%R.H.
連続点灯時間 : 78時間
試験片取付数 : 76枚(最大)


■キセノンロングライフウェザーメーター(WEL-75X-HC)
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]
温度範囲 : 室温+15〜+60
湿度範囲 : 30〜60%R.H.
試験片取付数 : 108枚(最大)


■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 : +10〜+60
湿度範囲 : 45〜98%R.H
炭酸ガス濃度 : 0〜20Vol%
促進耐候性試験機 1
デューサイクルサンシャインロングライフウェザーメーター(左)とキセノンロングライフウェザーメーター

中性化促進試験機(右)

中性化促進試験機

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■塩水噴霧器(CASSER-ISO-3)
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×500mm
試験温度 : +50 1  噴霧発生方式:噴霧塔方式
試験片取付数 : 48枚(最大)
塩水噴霧器試験機

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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 : 特殊処理熱線光源
検出器 : 温調付高感度焦電検出器(DLATGS検出器)
測定波数範囲 : 7,800〜350
顕微フーリエ変換赤外分光光度計

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動的粘弾性測定装置(DMS-210)
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
動的粘弾性測定装置

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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 ]

暴露試験場

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