課題番号 ：S-20-OS-0050
利用形態 ：機器利用
利用課題名（日本語） ：申請課題名：コンクリート中鋼材の表面近傍におけるミクロな磁性変化の評価
Program Title (English) ：Evaluation of microscopic magnetic properties of the surface of the steel material embedded in concrete
利用者名（日本語） ：田口　暁久, 服部晋一
Username (English) ：A. Taguchi, S. Hattori
所属名（日本語） ：大阪大学大学院工学研究科
Affiliation (English) ：Graduate School of Engineering，Osaka University

１．概要（Summary）
かぶりコンクリートの影響を受けず、鋼材の腐食状況をコンクリート表面近傍で評価可能な非破壊評価手法の確立を図るため、腐食に伴う鋼材表面のミクロな物性変化を把握し、コンクリート表面近傍における電磁場応答との関係を評価する。今回、大阪大学ナノテクノロジープラットフォームの装置を利用して、鋼材表面の腐食生成物の磁気特性の測定を行った。
２．実験（Experiment）
【利用した主な装置】
薄膜多目的X線回折装置、電界放射走査電子顕微鏡システム、イオンミリング装置、電界放射走査電子顕微鏡システム
【実験方法】
上記装置群を用いて 鋼材表面の腐食生成物の物性評価を行った。詳細は下記する。
３．結果と考察（Results and Discussion）
中性塩水噴霧サイクル試験により腐食促進した試料（A～D）に対し、レーザー顕微鏡を使用し、非接触にて腐食鋼板の三次元表面形状の観察・測定を行った。その後イオンミリング装置による断面研磨を行った後、電子顕微鏡（SEM）を用いて断面形状の腐食生成物を観察した（図-1）。さらに、鋼板表面に生じた腐食生成物を剥離させ，粉末状にした試料にてX線回折を実施、腐食生成物としてFe3O4、 α-FeOOH、β-FeOOH、γ-FeOOHが含まれていることを確認した。腐食生成物の磁気特性を評価するために、振動試料型磁力計（VSM）を用い、腐食生成物の磁気特性を測定した（図-3）。以上より、腐食生成物が微小な磁気特性をもつことを確認した。また、腐食促進試験時間が長い鋼板ほど質量磁化の値が大きくなることを確認した。

(a)前処理なし　　(b)断面研磨後（イオンミリング）
図-1 試料断面SEM画像

図-2 腐食生成物の成分分析（X線回折）

図-3 腐食生成物質量磁化（A～D:腐食レベル）

４．その他・特記事項（Others）
装置の操作方法について御指導頂きました支援員の方に感謝いたします。
５．論文・学会発表（Publication/Presentation）
(1) 田口　暁久ほか，土木学会全国大会第76回年次学術講演会（令和3年9月発表予定）
６．関連特許（Patent）
なし。