7/28/2016

Windows 10

最近,Windows 10のMobile phoneを購入してみました。電話としては利用してませんが,いろいろ便利です。恥ずかしながら,初のスマホです。
購入してみてよかったな,と思うのは案外Windows 10は良いかもしれない,ということがわかったことです。

まわりのOSは,すべてWindows 7で十分と思っていました。あるいは,アップデート自体が問題になるとまた,数時間費やすことになるのでそのリスクが怖い,ということです。

また,USBメモリのファイル保存に関してフォーマットが,Windows10とWindows7では互換性が無く,ディスクの取り外しを行って互換性を担保するものに書き換えをしなければ,USBメモリが破壊してしまうという情報もあり,身の回りのOSを全部固定しておくほうが安全,という考えもありました。

でも,案外つかってみてよかったので,身の回りをWindows 10側でそろえるという決断をやっと昨日からできまして,順次アップグレードをしております。タッチパネルのついているノートPCはそれなりに快適です。デスクトップでよいところあるか,と言われると見た目が少しよくなったかな,程度ではあるのですが・・・。

というわけで,今も夜なべして家のデスクトップPCをアップグレード中です。



7/27/2016

かご

同じかごに卵を盛るな,という格言にしたがって,自分の研究が一つの分野にかたやらないようにバランスをとっておりましたが,どうも原子力建築分野に偏っておりまして,最近再編を行っています。

それは,特に現在のような研究背景をもと土木建築分野であると,同じ場所から見える景色というのはどうしてもかたまってしまうので,いろんな人とのコラボレーションの可能性を広げる上でも,なるべく多くの人の意見が聞けるプロジェクトのそばにいたい,という思いがあります。

最近は,文部科学省系のプロジェクトとして,科研というのがありますけれども,基盤Sの大型プロジェクトとして,名古屋市大の青木先生のものがあります。「歴史的建造物のオーセンティシティと耐震性確保のための保存再生技術の開発」というなかなか壮大なテーマでして,自分がこれに何が貢献できるかは別として,全体的なとりまとめ方向についてはやはり考えてみたいテーマがいくつかあります。
個別要素としては,塩類風化,特に過飽和状態からの結晶成長圧とか破壊と結晶成長のダイナミクスとか,そういったものに興味があります。セメント系に戻ればDEFの問題などと同じ研究課題(違う点もありますが,それについてはまた別に話をしたいです。)になるわけで,実験系としてシンプルなものができるのかな,と。京大の先生とのコラボも期待できそうなので,非常に頭が刺激されます。

また,一方の基盤Aのプロジェクトとしては,京大構造系の荒木先生の分担もやらせていただき,ジオポリマー(というか,アルカリ活性硬化体ですね。)について少し手をだしました。ようは副産物をどのような速度でどのように溶かして析出させるか,という技術なわけですが,これをポリマー化までもっていくことの技術の整備と,硬化体の良しあしについては議論しておいたほうがよいかな,と思います。

その他,地質分野の多くの方とやらせていただいてるコンクリーションや化石に関する研究は,また,別の面白い展開になってきています。

その他,こまごまといえば,
・セメント関係では,収縮低減剤の作用メカニズムに関するフランスとの国際共同研究はいよいよ佳境に入ってきました。
・9月には英国に2週間滞在する予定となっていますが,Surray大学をはじめとして1H-NMR-Relaxometryに関する共同研究を実施するとともに,C-S-Hの結晶構造に関する議論を深めてきます。また,このテーマについては千葉大学の大窪先生ともすでに2年ほど実験をやらせていただいて,やっと佳境に入っているところでもあります。(長かった・・・)
・チェコ工科大とは,補修材に関する共同研究とその他,数値解析手法の開発について研究を進めています。

などなど,大型のプロジェクトを原子力建築分野で実施する一方,ここ1,2年は他分野との協業,国際共同研究,などフレームワークとして多様化するとともに,研究テーマもさまざに広げていきたいと思います。

といっても,研究室のマンパワー的にはほぼパンパンなんで,どうしたものかな,とは思っているんですが・・・。


7/26/2016

学振76委員会 講演

昨日,76委員会でお題をいただき講演をさせてもらいました。内容は,最近の数値解析技術について,水和反応から物性予測までを,ということでした。

私自身,最近は再び数値解析を用いた論文も何本か投稿している人間ではありますが,数値解析の原理とそれにとりまとめるまでの縮約にいろいろある限界について考えることが多く,また,それに対応した実験もできていない部分がおおいので,むしろお題をするほど偉そうなことはいえず,むしろ苦悩しているという状況なので,講演としては難産でした。

結局,素直に現状のState of the art的なものにして,日本がトレースしていない状況,何か課題なのか,ということについてアラカルト的に紹介することにしました。

でも,本当に伝えたかったことは,数値解析をつかうためにも,いや学問としてコンクリートを考える上でも,最も大事なことは以下のようなことなんじゃないか,ということです。

データをとって線をひき,安全率を考えて設計することには一定の価値があることは認めます。しかし,それはもはや設計行為であって工学的研究であはりません。新しいデータをとって,プロットして,また線を引くことになんの進歩があるのでしょうか。データを取るたびに新しく線を引くのでしょうか。

人件費を考えれば,毎年数十億円の研究費が毎年我々の関連分野で使われているわけですが,そこでセメント化学・コンクリート工学でなにが進歩しているのか,そういう形で批判をしている研究者はいるでしょうか。

科学的なマインドなく,後戻りの無い成果がほんの一握りでもあれば,そこは足場となるわけです。足場なく,上の建物をつんでも,それは砂上の楼閣です。日本のコンクリート工学は砂上の楼閣になりつつあります。コンクリート工学ないで議論している用語は,他分野で使われているでしょうか。他の工学・科学分野と共通の言葉を使い,お互いの科学的進歩を分かち合い,前身をつづける学問分野になっていますでしょうか。

同席していた東大・石田先生とも話をしましたが,コンクリート工学分野は,あるいは建築・土木分野は自分たちだけで閉じた世界を築きつつあるのではないでしょうか。

毎年使う研究費の10%でもよいので,足場をつくる研究,後戻りの無い研究,前進のための研究に使われることを心から望みます。また,私は,そういう観点で研究を進め続けようと改めて思いました。

7/12/2016

Review of the Current State of Knowledge on the Effects of Radiation on Concrete

コンクリートの放射線劣化に関する課題と各国の取り組み,および国際的なとりくみについてとりまとめたReview論文が,Journal of Advanced Concrete Technologyに掲載されました。[リンク]

いろんな課題が整理されています。最近の関連の文献を紐解くには便利なReviewになっていると思います。もし,ご興味があれば御覧ください。

Review of the Current State of Knowledge on the Effects of Radiation on Concrete
Thomas M. Rosseel, Ippei Maruyama, Yann Le Pape, Osamu Kontani, Alain B. Giorla, Igor Remec, James J. Wall, Madhumita Sircar, Carmen Andrade, Manuel Ordonez

米国DOEの研究所,米国規制庁,スペイン規制局も連名っていうちょっと豪華な布陣。日本はただの大学の教員,ゼネコン。日本の研究体制のなんというか,現場対応的なものがそのまま見えてますね。このほのかな残念感を著者を見て感じられたら,相当に研究通です。


近況

7月6,7,8日と日本コンクリート工学会年次講演会で博多に言っておりました。期間中,かつて名大にいた先生と会食でき,旧交を深めることができました。
司会は,今年は腐食(防食)で,面白く聞かせてもらいました。すぐ調べればわかることだと思いますが,電気防食だとASRがまずそうですね。電流で逆に加速したら面白いことできないでしょうか。
あとは,Cationが移動するのですけど,シンジェナイトとか,なにが析出しているのか気になります。しかし,水酸化カルシウムに対して,何を選択的に析出させたらバッファーになるのか,っていう研究はされているんでしょうか。こちらも興味深いです。

JCI総会で恩師に君もそろそろ懇親会に顔を出すようにといわれ,はじめて主催側でないときに懇親会に出てみました。いずれの学会もそうですが,おじいちゃんのための会になっているわけで,研究者間の懇親は別のところでもできそうだな,と思いました。企業の方と久方ぶりにお会いする機会としては素晴らしかいですけども。
今回は博多だけあって,食事もおいしいし,むしろ混雑がすぎたので欠席した方がよさそうでした。なんか,アラートがあるとよいですかね。

その他の夜の会では,同世代のみなさんと飲めたので元気が回復しました。


7月10日(日)は,名古屋市大の青木先生代表の科研(S)の打ち合わせでした。文化遺産保存に関する打ち合わせで,少し疑問に思っていた点について,直接実務に携わっている方のお話がきけてよかったです。コンクリートはやる人がメンバーをみるとたくさんいそうなので,レンガの塩風化をやろうと思いました。塩風化は,DEFとは違い,過飽和条件がイメージしやすいのでメカニズムや数値モデルは,材料や周囲土壌,飛来物質条件が定量できれば,その場その場に応じたモデルは(比較的)簡単につくれるのでは,と推察します。ですので,むしろ問題があった場合のキャラクタリゼーション方法についてざっととりまとめることと,現在起きているその現象をどのように停止させるか,ということが課題ですね。
回復性を担保しつつ停止する手法,というのはなかなかに課題です。チャレンジングなので燃えますけど。少し頭の体操をしたいと思います。


CCR投稿中の論文2本の査読が返ってきました。おおむね総じてPositiveと判断していますが,いずれもそれなりの分量の査読結果でした。Rejectよりは議論が続くのがありがたい。


6/29/2016

Action Mechanisms of Shrinkage Reducing Admixture in Hardened Cement Paste

Journal of Advanced Concrete Technologyから論文が出ました。収縮低減剤の作用メカニズムに関する論文です。従来研究は,処女乾燥中のC-S-Hのコロイド的挙動があるためにはっきりしなかった問題が多かったため多くの誤解がありました。それらを区分して実験し,今後議論すべき多くの事象を解明しました。 ・Vycorグラス+収縮低減剤の有無の比較から,毛管張力説が存在することを実証しました。これで収縮低減剤が自己収縮とプラスチック収縮に有効なことを実証したといえます。 ・十分硬化したセメント硬化体において,毛管張力理論による収縮量は無視できるくらい小さいことがわかりました。 ・十分硬化したのち11%で2年間乾燥させ,C-S-Hが安定化したセメントペーストについて実験を行い,収縮低減剤の有無のサンプル比較において収縮の全量が同じであることから長期乾燥では収縮低減剤が揮発し,気液界面に収縮低減剤が存在しない場合があること(揮発してしまうこと),固体と収縮低減剤が相互作用しており,それが40~70%RHあたりの収縮挙動に影響を及ぼすことを明らかにしました。 ・十分水和したあとの収縮低減剤の収縮低減メカニズムは処女乾燥中に生まれ,固体と収縮低減剤の相互作用が主要因であること,一次的が二次的かはわかりませんが,水酸化カルシウムが変質して微小結晶になることを確認しました。既往のアルコールとの研究結果から,CaOH基とアルキル基の相互作用は明瞭で,CHだけでなくC-S-Hも相互作用していると考えられますが,今回の研究ではやんわりとした表現にとどめています。現在,新しいC-S-H構造モデルの提案とともに,今回報告した収縮低減メカニズムの他のC-S-Hに関わる収縮低減剤の作用メカニズムについてCCRの方に投稿中です。

6/27/2016

JCI論文賞

過去の記事と重複しますが,6月20日に日本コンクリート工学会(JCI)の総会がありまして,そこでコンクリート工学会賞(論文賞)をいただきましたのでここにご報告いたします。

この論文は,過去の論文,

I. Maruyama, G. Igarashi, Numerical Approach towards Aging Management of Concrete Structures: Material Strength Evaluation in a Massive Concrete Structure under One-Sided Heating, Journal of Advanced Concrete Technology, 13 (2015) 500-527.

I. Maruyama, G. Igarashi, Cement Reaction and Resultant Physical Properties of Cement Paste, Journal of Advanced Concrete Technology, 12 (2014) 200-213.

この二つの論文は,見ていただけるとわかりますが,膨大な実験データとその実験データから物性を表現する数値モデルによって構成されています。
2000年代初頭から,欧州ではNanocemプロジェクトが実施され,Glasser先生やLothenback博士らを中心として熱力学平衡計算用のセメント系における定数が実験的に定められました。これにより,地質学の平衡計算ツールがセメント系に適用でき,相組成計算や劣化現象における問題の解決方法が実験的演繹的方法から大きく変化しました。21世紀におけるセメント化学分野の一番大きな発展といって良いと思います。
しかしながら,地質学的に数万年,数十万年オーダーで平衡を議論することと,たかだか数十年のコンクリートにおいて平衡計算を議論することは,まったく異なります。セメントの水和は,溶解から過飽和現象を経て析出するわけで,このプロセスに平衡はありません。高分子を練り混ぜれば液相組成は容易に変化するし,イオンの偏在が起きます。そのため,科学的にはセメント分野に平衡論を用いることは(過大な表現かもしれませんが,)誤りです。
しかしながら,反応の方向性を議論すること自体は正しい。それが平衡計算の位置づけです。

平衡計算ができるようになった今,何が重要かと問われれば,それは1)速度の問題,2)物性の問題,の2点です。速度は理論的に出せません。あくまでも経験工学です。そのためには膨大なデータが必要です。ダブルミキシングの問題,ペースト実験とコンクリート実験の練混ぜ効率の問題,さまざまな問題が生じます。物性はさらにやっかいです。化学反応から一気に物理的な応答の問題になるからです。こちらも実験データが必要でした。

私が名古屋大学に移って10年後のセメント化学,コンクリート工学に不可欠なものはなにかということを考えた時に以上の2点に問題を集約しました。設計工学から維持管理工学,あるいは潜在的性能評価が必要となる時代に備えるためには上の二つのデータが必要です。初代学生の寺本先生(広島大学)はこの初期の反応と物性関係について精査し,線膨張係数と自己収縮について膨大な実験を行いました。岸君は2000体を超えるサンプルを制御し,水分移動,収縮,熱伝達率に関するデータベースを作りました。乾燥収縮について新たな視点(というよりは過去にもあった議論を再評価)を着想したのは岸君のデータのおかげです。その後,五十嵐先生(東北大学)は水和反応についての知見を深めました。骨材についての議論も進み,博士論文では,C-S-Hの構造について深く議論しました。その後,堀口くんは特に骨材についての検討を深め,篠野君,杉江さん,西岡さんというスター選手が同一学年にいるという時代ができ,篠野くんはコンクリート中における損傷の問題,杉江さんは数値解析的検討,西岡さんは水和後の乾燥による変質についての検討を行いました。別府君,伊藤君はさらにこれらの検討を別角度から行ってきました。
10年間の膨大な蓄積がある種の抽出液のようになったのが上の2本の論文で,この論文が評価されたことは,ある種,AIJの業績評価よりも,研究室の学生達と進めた歩みを評価してもらえたという点で大変に嬉しいものでした。

過去の記事に記載したとおり,数値解析手法の研究には常に悩みがあります。それは研究的進歩とは何かという問題です。さまざまなものを連成することの意義は,すでに東大の前川先生らのチームが為してしました。残った課題の上で,日本が欧米に対抗するギャップをうめるとすると,実験により真実を見極めながら,簡素化し,現実問題の解決となるべく因果関係を評価するというのが一つの研究テーマだろうかと思っています。科学と工学をどのように橋渡しすべきか,何が大事なのかは常に悩ましい問題です。

そういった点で2015年の数値解析的研究は,まだ,納得がいかない部分があります。実験事実は覆りませんが,数値モデルは永遠にひっくり返される使命にあるのです。なにか少しでも後世の残るものがあると良いな,と考えています。

幸い,最近,やっといろいろな点について整合的なC-S-Hの構成モデルをGatner博士,Chang博士らと投稿しました。この論文が受理されれば,セメント化学の景色は一変すると思います。細孔構造とはなにか,C-S-Hの残された課題はなにか,そして今までのデータはどのように解釈すべきか,それらを統合的に説明できるモデルがやっと明らかになってきました。


さて,こうした環境が今あるのも,名古屋大学に籍をいただき,さまざまな環境と研究プロジェクトをやらせていただいたおかげです。勅使川原先生には特に私の立場を尊重いただいて心から感謝申し上げます。名古屋大学の建築教室の先生方には,実に貴重な機会を頂戴して今ある環境についてサポートいただきました。学外の特に建築分野外の先生とのおつきあいでは貴重な大型プロジェクトをさまざまに実施するチャンスを与えていただきました。それが成功に結びついてきたのはすべて共感できる学生方と出会えたからでした。
こういう条件がすべて整うというのは,まれなことではないかと思います。そういった点でこの境遇の感謝について,身の周りの人と分かちあえられたら,と思う次第です。

さて,名大10年の一区切りですが,これまた幸いにも大型プロジェクトがさまざまにあります。歴史的建造物の課題(科研基盤S,名古屋市大・青木先生),新規建築構造体(科研基盤A,京大・荒木先生),収縮低減メカニズム(École des Ponts ParisTech,LafargeHolcim),放射線照射影響(規制庁・主査),浜岡プロジェクト(中電,Technical lead),化石プロジェクト,などなど。実は打診いただいているのはこれにとどまらず,さらに多くのプロジェクトにお声がけいただいており,積極的に成果が出せるように努力していきたいと思います。

今後とも,無機系材料を中心に建設・建築分野での新境地をみなさまとともに開けるよう努力してまいりますのでどうぞ,よろしくお願いします。