混凝（níng）土在生活中有著廣泛的應用，如房屋建材、道路橋梁、造船業、機械工業、地熱（rè）工程、水利水電（diàn）、3D打印等領域。從19世紀（jì）中期，混凝土的強度、抗酸堿度（dù）、均勻性、耐久性等性能一直受（shòu）到人們的關注，而德國Bruker 微區X射線（xiàn）熒光光譜儀M4 Tornado不僅可以針對混凝土樣品的不均勻性、大尺寸特點進行表征，其次， M4 Tornado對混凝土中不同位置可（kě）以（yǐ）進行麵掃描元素分析、定性及（jí）半定量、定量分析，為使用者提供詳細直觀的的相關（guān）信息。M4 Tornado在混凝土老化（huà）、雜質摻雜（zá）、抗酸堿腐蝕性、凝膠相的相態分布、不同（tóng）位置元素的半定量分析等領域得到廣泛應（yīng）用（yòng）。

1.混凝土老化的研究

       混凝土隨著年限的延長而漸去老化，其老化現（xiàn）狀主要表現微基礎（chǔ）變異、體（tǐ）積改變、溶蝕加重、碳化累進、裂縫增生擴（kuò）展等現象。采用微區X射（shè）線熒光光譜儀M4 Tornado對（duì）混凝土進行麵掃描分（fèn）析，對Na、K、Si元素進行（háng）定性和半定量分布，分析測試當混凝土中含有活性的SiO2時，它可以與水泥中的Na、K產生反應，生成堿矽凝膠，這種凝（níng）膠體能吸水膨脹，使混凝（níng）土出現（xiàn）拱起或者（zhě）崩（bēng）裂現象；M4 Tornado對混凝土表（biǎo）層Ca元素進行定性和半定量（liàng）分析，Ca元素（sù）含量增加，說明混凝土中Ca被溶解析出（chū），表明混凝土已經受溶蝕破壞。

2.雜質參雜

       建（jiàn）築及橋（qiáo）梁施工過程中（zhōng），在混凝土添加（jiā）粉煤灰（huī）、河砂等外加劑來提高混凝土的流動性、耐久性及抗壓強度，在此過程中伴隨著外加劑Si、Ca、Cr等（děng）外來元（yuán）素（sù）對混凝土性（xìng）能的影響，微區X射線熒光光譜儀（yí）M4 Tornado對混凝土進行麵掃描可以分析， 可以觀察（chá）外加劑的引入是否可（kě）以提高混凝土（tǔ）的性能。

3. 抗酸堿（jiǎn）腐蝕性

       混凝土在（zài）橋梁、輪船、石油開采（cǎi）地樁等常年受到海水中Cl離子的侵（qīn）蝕，在房屋建（jiàn）築和（hé）道路混凝土（tǔ）應（yīng）用（yòng）中也受到（dào）酸雨的侵蝕（shí），一旦收到海水和酸雨的侵（qīn）蝕，會造成混凝土與鋼筋的空隙增（zēng）加，混（hún）凝土中（zhōng）孔隙率增加，混凝土強度降低，危險係數提高（gāo）。故混凝土表麵的防腐蝕塗層對於加強混凝土（tǔ）道路橋梁及建築的抗腐（fǔ）蝕性能具有重要的作用。通過模擬海水和酸雨對混凝土的侵蝕，Bruker微區X射線熒光光譜儀M4 Tornado對混（hún）凝土（tǔ）中的Cl和S元素進行麵掃描（miáo）分析和線（xiàn）性掃描分析，掃描結果得（dé）知，此樣品（pǐn）的混凝土中右上角受到海水中的Cl和酸雨中的S侵（qīn）蝕更嚴重。

4.凝膠材料（liào）的相態分布

       在混（hún）凝土的原材料中，對混凝土重（chóng）要的結構材料就（jiù）是砂石，稱為骨料，在（zài）混凝土中（zhōng）加（jiā）入砂（shā）石起到骨架（jià）的作用。而混凝土中水泥和砂石含有大量的SiO2，而Si元素的相態結構影響混凝土的耐久性、抗（kàng）壓強度（dù）等（děng）參數，Bruker微區X射線熒光光譜儀M4 Tornado對混凝土中Si元素進（jìn）行相態分析，可初步判斷混凝（níng）土（tǔ）中Si屬於單晶還是多晶矽，以及相態的種類和尺寸大小（xiǎo）。

5.不同位置元素的半定量分析（xī）

       目前，混凝土耐久性越來越受到關注，因為大量私人和公共（gòng）預算用於修複和恢複過早惡化的基礎（chǔ）設施。鋼筋混凝土發生（shēng）這種劣化的主要原因之一是氯離子引起的腐蝕，一旦界（jiè）麵處達到濃度，氯離子就會滲透混凝土保護層並降（jiàng）解（jiě）鋼筋。Bruker微區X射線熒光光譜儀M4可以探究混凝土中的不同元素含（hán）量的（de）分布（bù）情況，從混凝土樣品采集10個區域，對10個區域的混凝土進行半定量分析，結果顯示，隨著縱向測試樣品距離的延伸，混凝土中Cl元（yuán）素含量降低，說明混凝土受Cl元素腐蝕（shí）程度降低，而K元素（sù）隨著縱向距離延伸其含量增加，而混（hún）凝土（tǔ）中Ca、Si元素含量變化穩定，說明（míng）此混凝土中混合均勻，元素分散性好。

 
       綜述：隨著（zhe）我國十四五規劃（huá）對經濟方麵的要求，我國的建（jiàn）設（shè）規模正日益壯大，混（hún）凝土（tǔ）作為使用量大、使用（yòng）廣泛的建（jiàn）築材料之一（yī），其性能倍受人們的重視。Bruker微區X射線熒光光譜儀M4 Tornado對混凝土進行麵掃描和線性掃麵（miàn）分析，不僅可（kě）以了解混凝土中（zhōng）元素含量及分布情況，分析混凝土是否混合均勻（yún）及各元素的分布情況。其次，M4的mapping圖像可以查（chá）看（kàn）混凝土是否（fǒu）有外來雜質元素存在和（hé）受酸（suān）堿腐（fǔ）蝕情（qíng）況。