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 1

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 2

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 土木 語源：土を築き，木を構えて（築土構木）に由来 Civil Engineering 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． 市民の暮らしと，我が国の産業・経済を支えるも の． 街づくり例特色 土木 暮らしを支え る施設（ｲﾝﾌ ﾗ： Infra- structure ） 道路・鉄道（橋，トンネ ル）， ダム，上下水道， 堤防，港湾，エネルギー関 連施設等 多様性， ネットワー ク 建築 暮らしを営む 施設 ( 建築物 ) 家，学校，オフィス，商業 施設等 点および その集合体 3

これまでの土木，これからの土木 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！！ → 社会（基盤）と環境の保全と防災力向上を目指して！！ 4

社会と環境の保全と防災力向上を目指し て !! 社会基盤の 集中的な建設 これまでこれから 土木の新たな挑戦！ 防災力 向上 社会基盤整備（保全重視） 環境保全 5

防災 保全 環境 社会基盤 地震工学 交通工学 社会基盤保全工学 水理学 水域環境 橋工学 土木史 地盤工学 河川・砂防工学 環境システ ム 衛生工学 リスクマネジメン ト 景観工学ｺﾝｸﾘｰﾄ工学 ｺﾐｭﾆｹｰｼｮﾝ技術 海岸・港湾工学防災工学土木の多彩な教育・研究分野 地震防災社会基盤の保全河川防災環境保全 世界最先端の研究 地域社会への貢献 教員とのふれあい教育 実践的な技術者の輩出 6

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． 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） 空気のよう な存在，縁の下の力持ち 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． 最初軟らかく，後から硬くなる． 圧縮に強く，引張に弱い． 圧縮に強く，引張に弱い． 劣化する（寿命がある）． 劣化する（寿命がある）．コンクリートって何？ 7

コンクリートで作られているもの 8

身の回りのコンクリート 9

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 設計ミス，施工ミス （管理ミス） 手抜き・偽装！！ 10 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 ① ② ④ ⑤ ⑥ ③

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 11

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= kg/m 3 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 12

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？ 13

人の寿命とコンクリートの寿命 日本人の平均寿命：男子 歳，女子 歳 （平成 19 年度調） → 世界有数の 長寿国 医療の高度化 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？ 病気・怪我診断 治療医療 行為コンクリート・ドクターの仕 事 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 14

コンクリート・ドクター 東京大学出版会：社会基 盤 メインテナンス工学 15

橋の疲労メカニズムの解明と対策 16 実際の橋の疲労状態を再現可能 な輪荷重走行試験 実物大の模型の作製 調査点検 損傷状況の診断 車両の大型化・交通量の増 加 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 補強方法の開発と適用

コンクリートの検査技術の開発 17 鉄筋コンクリー トの X 線画像 BB- 蒸気養生 OPC- 蒸気養生 EPMA によるコンク リート内部の塩分濃度 分布 サーモグラフィによるコンクリートの 劣化箇所の検出

塩害橋の病理解剖 18

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 19