さまざまな環境を想定して、コンクリートの劣化のしかたを明らかに
未知の部分が多いコンクリートを研究する伊代田岳史教授
コンクリートはいまだに謎多き材料
現在のコンクリートが建設構造物に使われ始めてから約120年。コンクリートは構造物を作るのに欠かせない素材です。もはや当たり前のように利用されているコンクリートですが驚くべき事実があります。ご存じのとおり、コンクリートはセメントと水、砂、砂利などを混ぜ合わせて作りますが、実はそのときどのような化学反応が起きているかは、完全には解明されていないのです。さらに時間が経つと、劣化が生じたり、収縮したりするのですが、完全なメカニズムが解明されていません。
もちろん、限られた状況下ではどんな劣化が起きるのかはわかっています。しかし、コンクリートが利用されるのは道路や橋、上下水道、ダム、港などあらゆる構造物です。海の近くなら海水や潮風、波の影響を受けるでしょうし、温泉地や下水道なら硫酸などにさらされるでしょう。地域によって気温や湿度も違いますし、荷重の掛かり方も違います。それぞれの環境において、どんな劣化が起きて、どれくらい耐えられるのかは、パターンが多すぎて検証しきれていないのです。
そこで私の研究室では、コンクリートをさまざまな環境にさらして、どんな劣化のしかたをするのか、そしてそのときコンクリートの中ではどんな変化が起きているのかを研究しています。道路や橋といったスケールの大きなものを作るためにミクロの世界を考える、不思議な世界です。
複雑なしくみを単純化して実験
実験室でコンクリートを実際に作り、これをさまざまな環境にさらしてどういう変化が起こるのかを検証していきます。
実験は砂や砂利が混じった普通のコンクリートでも実施していますが、混合物が多すぎて化学的な変化がわかりにくくなってしまうこともあります。そこで、単純化してセメントと水だけのセメントペーストを作り、その変化を化学的な反応から観察するという手法をとっています。セメントと水は、砂や砂利などをくっつける接着剤の役割を果たしていますから、その挙動を検証することで、コンクリートの性質が見えてくるというわけです。
もう一つの頭を悩ませるのが時間の問題です。コンクリートの耐用年数は半永久的、厳しい環境でも20~30年と考えられていますから、これを現実の条件で検証していたら、研究がちっとも進みません。そこで数十年分の劣化を1年で再現するといった技術を駆使するなど、研究にはアイデア力も不可欠です。
そのほかにも、これまで開発された技術を上手に利用してコンクリート構造物をよりよくする研究をいくつか進めています。その中には、コンクリートの施工を手助けするセンサーや、人が入れないような場所に立つ橋脚を補修するドローンの開発など、他分野との協同も積極的に行っています。
全国のオススメの学校
-
大阪芸術大学(建築学科)広さ10万坪のキャンパスに多彩な芸術分野の15学科が集結している大阪芸術大学は、日本では数少ない、幅広いジャンルの芸術を同じキャンパスで学ぶことのできる総合芸術大学です。私立大学 / 大阪 -
宇都宮日建工科専門学校(建築インテリアデザイン科)日本最大の「建築士養成校」日建グループ!入学者のほとんどが初めて建築・インテリアを学びます。初心者でもわかりやすい安心の授業を展開し、建築・インテリアのスペシャリストを目指します!専門学校 / 栃木 -
国士舘大学(理工学部)国士舘大学は7学部(政経、体育、理工、法、文、21世紀アジア、経営)を持つ総合大学です。世田谷・町田・多摩の各キャンパスに、研究・教育活動を行うための施設が充実。快適な環境で、社会で役立つ学びができます。私立大学 / 東京 -
東京都市大学(建築都市デザイン学部)90年を超える専門的実践教育を行っており、最先端工学技術に加え、建築、都市、環境、情報、人工知能(AI)、メディア、原子力安全工学、医用工学、幼児教育など、特色ある学びを提供する学部学科を擁しています。私立大学 / 東京・神奈川 -
日本自然環境専門学校(自然環境研究科)私たちの学校は、自然環境や生態系について基礎から学び、環境を守るために何ができるのかを考え、行動できる人を育てています。専門学校 / 新潟 -
秋田職業能力開発短期大学校(住居環境科)ものづくりへの総合的支援を通じ、『地域のものづくり・ひとづくり』の拠点として実践技能者を育成しています。年間授業料が39万円と、経済的負担が少なく学べることも魅力の一つです。国公立大学 / 秋田 -
長岡技術科学大学(工学部)国公立大学 / 新潟
-
埼玉大学(工学部)国公立大学 / 埼玉
-
福井工業大学(建築土木工学科)工学部、環境学部、経営情報学部、スポーツ健康科学部からなる「文理融合」の工科系総合大学。英語教育にも力を注ぎ、4学部8学科の工科系総合大学からグローバルに活躍できる技術者を育成します。私立大学 / 福井 -
愛媛大学(工学部)国公立大学 / 愛媛
土木工学とはどんな学問?
土木工学とはどんな学問?
土木工学と他の学問とのかかわり
土木工学では何をどのように学ぶか
土木工学はこんな人に向いている
土木工学を学んだ後の進路と今後の展望
土木工学の先生に聞く
土木工学ではこんな研究をしています
土木工学のここが面白い
もっと先生たちに聞いてみよう

島国に必要不可欠な海岸工学を教えてくれる先生
静岡理工科大学 建築・都市デザイン学部
居波 智也 准教授

地震や豪雨による土砂災害を防ぐ先生
東京都市大学 建築都市デザイン学部
伊藤 和也 教授

見えない所を、見える化。持続可能な社会実現を目指す先生
日本大学 理工学部
小林 義和 教授
土木工学の学生に聞く
もっと在校生たちに聞いてみよう

人々の暮らしを守る、インフラ整備。豊かで安心安全な未来へ。
福岡大学 工学部 社会デザイン工学科
Kさん

鹿児島から福岡へ、実践で学べる環境が自分を大きくしてくれています
福岡建設専門学校 土木科昼間
岡村 颯翔さん

二級建築士の資格を取得!誰もが安心・安全に暮らせる家を設計したい
日本工学院八王子専門学校 建築学科(4年制)
小野澤 郁也 さん
もっと卒業生たちに聞いてみよう

技術系公務員は「専門知識」で国家を支える、やりがいのある仕事です
福岡国土建設専門学校
都市環境設計科(公務員コース)

自分の仕事が社会貢献していることを実感できるのは、大きなモチベーションです!
福岡国土建設専門学校
測量技術科

街づくりの第一歩を担うのが測量の魅力!実践的な学びが、現場で役立っています
新潟建築・インテリア・ものづくり大学校
IoT測量土木科
土木工学の授業を見る
もっと授業を見てみよう

五感を活用し、体験から描く新しいインフラの形
北海学園大学 工学部社会環境工学科
pickup授業
関連する学問もチェックしよう
関連する仕事・資格もチェックしよう
関連する記事
-
都市開発とは?街づくりで地域を活性化する仕事、街に貢献する仕事10選都市開発とは、一定のコンセプトの下にビルや商業施設などを設計し、都市空間を作ること。 地方自治体、複数の企業や専門家が参加するプロジェクトで魅力ある「街づくり」に取り組むスケールの大きな仕事だ。 漠然と「街づくり」に関わる仕事がしたいと思っていても、具体的にどんな働き方があるのかはよくわからないとい …
-
防災に関わる仕事とは?自然災害の脅威に備え、人々の安全を守る仕事14選地震や津波、洪水、土砂災害など国内で起こりうる自然災害への意識は一層高まっている。 自然災害に強いインフラや建物作りに加え、災害情報を迅速に伝えるためのネットワークシステムやアプリの開発、地域住民の避難計画の整備などに自治体・企業などが連携して取り組んでおり、さまざまなタイプの防災の専門家が活躍中。 …