混凝土在（zài）生活中有著廣泛（fàn）的應用，如房屋建材、道路橋梁、造船業（yè）、機械工業（yè）、地熱工程、水利水電、3D打印等領域。從19世（shì）紀中期，混凝土的強度、抗酸堿度、均勻性、耐久性等性能（néng）一直受到人們的關注，而（ér）德國Bruker 微區X射線熒光光譜儀M4 Tornado不僅可以針對混凝土樣品的不均勻性、大尺寸特點進行（háng）表征，其次， M4 Tornado對混凝土中不同位置可（kě）以進行麵掃描元（yuán）素分析、定性及半定量、定量分（fèn）析，為使用者提（tí）供（gòng）詳（xiáng）細直觀的的相關信息。M4 Tornado在（zài）混凝土老化（huà）、雜質（zhì）摻雜、抗酸堿腐蝕性、凝膠相的相態分布、不同位置元素的半定量（liàng）分（fèn）析等領域得到廣泛應用。

1.混凝土老化的研究

       混凝土隨著年限（xiàn）的延長而漸去老化，其老化（huà）現狀主要表現微基礎變異、體積改變、溶蝕加（jiā）重、碳化累進、裂縫增生擴（kuò）展等現象。采用微區X射線熒光光譜儀M4 Tornado對混凝土進行麵掃描分析，對Na、K、Si元素進行定性和半定量分布，分析測試當混凝（níng）土中含有活性的SiO2時，它可以與水泥中的Na、K產（chǎn）生反應，生成堿矽凝膠，這種（zhǒng）凝膠體能（néng）吸水膨脹，使（shǐ）混凝土出現拱起或者崩裂現象；M4 Tornado對混凝（níng）土表層Ca元素（sù）進行定性和半定量分析，Ca元素（sù）含量增加（jiā），說明混凝土中Ca被溶解析出，表明混凝土已經受溶蝕破壞。

2.雜質參雜（zá）

       建築及橋梁施工過程中，在混凝土添加粉煤灰、河砂等外加劑來提高混凝土的流動性、耐久性及抗壓強度，在此過程中伴隨著（zhe）外加劑Si、Ca、Cr等外來元素對混凝土性能的影響，微區X射線熒光光譜儀M4 Tornado對混凝土進行麵掃描可以分析， 可以觀察（chá）外加（jiā）劑的引入是否可以提高混凝土的性能（néng）。

3. 抗酸堿腐蝕性

       混（hún）凝土在橋梁、輪船、石油開采（cǎi）地樁等常年受到海水（shuǐ）中Cl離子的侵蝕，在房屋建築和道路混凝土（tǔ）應用中（zhōng）也受（shòu）到酸雨的侵蝕，一旦收到海水和酸雨的侵蝕，會造成混（hún）凝土與鋼筋的空（kōng）隙增加，混凝土中孔隙率增加（jiā），混凝土強度降低，危險係數（shù）提高。故混凝土表（biǎo）麵的防腐蝕塗層對於加強混凝土道路橋梁（liáng）及建築的抗腐蝕性能具有重（chóng）要的（de）作用。通過模擬海水和酸雨（yǔ）對混凝土的侵蝕，Bruker微區（qū）X射線熒光光譜儀M4 Tornado對混凝土中的Cl和S元素進行麵掃描分析和線性（xìng）掃描分析，掃描結果得知，此樣品的混凝土中（zhōng）右上角受（shòu）到海水中的Cl和（hé）酸雨中的S侵蝕更嚴重。

4.凝膠材料的相態分布

       在混凝土的原材料中（zhōng），對混凝土重要（yào）的結構材料就（jiù）是砂石，稱為骨料，在混凝土中加入砂石起（qǐ）到骨架的作用（yòng）。而混凝土中水泥和砂石含有大量（liàng）的SiO2，而Si元素的（de）相態結構（gòu）影響混凝土的耐久性、抗壓強度等參數，Bruker微區X射線熒光光譜儀M4 Tornado對（duì）混凝（níng）土中Si元素進行相態分析，可初步判斷混凝土中Si屬於單晶還是多晶（jīng）矽，以及相態的種類和尺寸大小。

5.不同位置（zhì）元素的半定量分析

       目前，混凝土耐久性越來越受到（dào）關注，因為大量私人和公共預算用於修複和恢複過早惡化的基礎設施。鋼筋混凝土發生這種劣化的主（zhǔ）要原因之一是氯離子引起的腐（fǔ）蝕，一旦界麵處達到（dào）濃度，氯離子就會滲（shèn）透混凝土保護（hù）層並降解鋼筋。Bruker微區X射線熒光光譜儀（yí）M4可以探究混凝土中（zhōng）的不同元素含量（liàng）的分布情況，從混凝土樣品（pǐn）采集10個區域，對10個區域的混凝土進行半定量分析，結果顯示，隨著縱（zòng）向測試樣品距離的延伸，混凝（níng）土（tǔ）中Cl元素含量降低，說明混凝土（tǔ）受Cl元素腐蝕（shí）程度降低，而K元（yuán）素隨著縱向距離延伸其含量增加，而（ér）混（hún）凝土中Ca、Si元（yuán）素含量變化穩定，說明此混凝土中混合（hé）均勻，元（yuán）素分散性好。

 
       綜述：隨著我國十四五規劃對經濟方麵的要求，我國的建（jiàn）設規模正日益壯大，混凝土作為使用量大（dà）、使用廣（guǎng）泛的建築材（cái）料之一，其性能倍受人們的重視。Bruker微區X射線熒光光譜儀M4 Tornado對混凝（níng）土進行麵掃描（miáo）和（hé）線性掃麵分析（xī），不僅可以了解混凝土中（zhōng）元素含量及分布情況，分析混凝土是否混（hún）合均勻及各元素的分布情況。其次，M4的mapping圖像可以查看混凝土是否有外來雜質元素存（cún）在和受酸（suān）堿腐蝕（shí）情況。