インフラの医療,
コンクリート・ドクターの養成を目指して
コンクリート工学研究室
岩城一郎
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講義の内容
• 土木って何?
- 土木と建築の違い?インフラとは?
- これまでの土木,これからの土木
- 土木の多彩な教育・研究分野
• コンクリートって何?
- コンクリートの特徴,長所・短所
- コンクリートでできているもの
- コンクリートはなぜ劣化するか?
• コンクリート構造物を長持ちさせるためには?
• コンクリート・ドクターの仕事
• まとめ
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土木(工学)とは?
• 土木と建築の違い?どちらも「街づくり」のための学問
街づくり
例
特色
暮らしを支える 道路・鉄道(橋,トンネル),
多様性,
土木 施設(インフラ:
ダム,上下水道,堤防,港湾,
ネットワーク
Infra-structure) エネルギー関連施設等
暮らしを営む
建築
施設(建築物)
家,学校,オフィス,商業施設 点および
等
その集合体
• 語源:土を築き,木を構えて(築土構木)に由来
• 英語:「Civil Engineering」(市民のための工学)
⇔「Military Engineering」
• 市民の暮らしと,我が国の産業・経済を支えるもの.
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これまでの土木,これからの土木
首都高速道路㈱HPより
• 戦後
(1945年-1950年代)
焼け野原からの復興
• 高度経済成長期
(1960年代-1970年代)
インフラの建設ラッシュ
• バブル期
(1980年-1990年代)
世界一の土木事業(青函トンネル,明石海峡大橋)
• 現在(2000年代):都市部では一定の水準→土木は不要?
• 将来(2010年以降)→発想の転換
- 必要なものはつくる.あるものは使いこなす.
- 災害に強く,長持ちするインフラの実現(インフラの保全と防災)
- 環境との共生(水質保全,河川・海岸防災)
→社会(基盤)と環境の保全と防災力向上を目指して!!
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社会と環境の保全と防災力向上を目指して!!
これまで
社会基盤の
集中的な建設
これから
社会基盤整備
(保全重視)
防災力
向上
環境
保全
首都高速道路㈱HPより
土木の新たな挑戦!
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土木の多彩な教育・研究分野
社会基盤の保全
教員とのふれあい教育
環境保全
実践的な技術者の輩出
環境
社会基盤
保全
防災
水理学 水域環境
橋工学 景観工学 コンクリート工学
土木史
社会基盤保全工学 衛生工学
交通工学
リスクマネジメント
コミュニケーション技術
環境システム
河川・砂防工学
地盤工学
地震工学
防災工学
海岸・港湾工学
河川防災
地震防災
世界最先端の研究
地域社会への貢献
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コンクリートって何?
• 我が国の社会基盤(インフラ)を構成する材料のうち,最
も多く用いられているもの.
国内年間需要量約2億㎥(国民一人当り1.5㎥/年)
• 車,パソコン,携帯等とは異なり,便利さが実感できない,
目立たない,でもないと困る:空気のような存在,縁の下
の力持ち
• 長所:安い(1リットル10円),材料を入手しやすい(輸入
に依存しない),丈夫で長持ちする.
• 短所:耐震性(阪神淡路大震災),早期劣化問題(落橋
事故),環境問題(解体・処分)
• 最初軟らかく,後から硬くなる.
• 圧縮に強く,引張に弱い.
• 劣化する(寿命がある).
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コンクリートで作られているもの
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身の回りのコンクリート
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コンクリートはなぜ劣化するか?
• 物理的作用,化学的作用,生物学的作用:
中性化,塩害,凍害,アルカリ骨材反応,
化学的侵食,疲労
①
• 設計ミス,施工ミス
(管理ミス)
②
• 手抜き・偽装!!
⑤
③
⑥
④
写真:①東京大学出版会 社会基盤メインテナンス工学,②安治川鉄工パンフレット,
③土木学会 耐久性データベースフォーマット,④,⑥日経BP コンクリート名人養成講座より
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コンクリート構造物を長持ちさせるには?
コンクリート工学の先人たちの教えから
• コンクリート技術者の使命「いいコンクリート構
造物をつくるためには,親切に,丁寧に」
by 吉田徳次郎先生
• 土木技術者の使命「世のため,人のため,良い
ものを安く造る」 by 岡村甫先生
技術者としての誇り・責任感
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小樽北防波堤
•
•
•
•
広井勇博士の指揮の下,1897年より施工開始
火山灰使用,W/C≒40%,W=120-140kg/m3
締固めと水量を厳しく管理
完成から100年以上にわたる強度試験の実施
• 現在もほとんど劣化することなく供用
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コンクリート構造物の寿命は?
• コンクリート構造物の寿命は半永久的
(メンテナンスフリー)と考えられていた.
• 高度成長期(1970年前後)の建設ラッシュ
• 1980年代:コンクリート構造物の早期劣化問題
• コンクリート構造物は一体,何年もつのか???
平均すると50年くらいしかもたないのでは???
• どうしたら長持ちさせることができるのか?
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人の寿命とコンクリートの寿命
• 日本人の平均寿命:男子79.19歳,女子85.99歳
(平成19年度調)→世界有数の長寿国
• 理由:親切に丁寧に育てたから?食生活?
保険制度,医療の高度化(病理の解明,医療 機
器の発達,新薬の開発,ドクターの知識・経験・技
能の向上等)
コンクリート構造物を長持ちさせるためには?
• 劣化(病気・怪我)の原因と程度を探り(診断),
適切な処置を施す(治療) ,「医療行為」が必要
→コンクリート・ドクターの仕事
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コンクリート・ドクター
東京大学出版会:社会基盤
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メインテナンス工学
橋の疲労メカニズムの解明と対策
首都高速道路の
断面交通量
1日約10万台
1年約3000万台
30年で約10億台
実物大の模型の作製
車両の大型化・交通量の増加
調査点検
補強方法の開発と適用
実際の橋の疲労状態を再現可能
な輪荷重走行試験
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損傷状況の診断
コンクリートの検査技術の開発
OPC-蒸気養生
サーモグラフィによるコンクリートの劣化
箇所の検出
BB-蒸気養生
鉄筋コンクリート
のX線画像
EPMAによるコンクリート
内部の塩分濃度分布
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塩害橋の病理解剖
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まとめ
• 土木の役割:人々の暮らし,我が国の産業・
経済を支えるためインフラを整備する.
• 土木の将来:社会と環境の保全と防災力向上を
目指した仕事と,それに役立つ教育・研究
• コンクリート:インフラを構成する主要材料,劣化
する(寿命がある).
• インフラの保全:コンクリート構造物の劣化の原
因を探り(診断),適切な対策を施す(治療) ,
「医療行為」が必要
• インフラの医療,コンクリートドクターの養成:
我が国の看板技術→国際貢献→新たなビジネ
スチャンス
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コンクリートとは?