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2025-02-17

anond:20250215173232

コンクリート自信なくしたニキです。ご指摘を色々いただいたので再度追記します。


特にhttps://anond.hatelabo.jp/20250215185611は諸々直接的かつ詳細に指摘いただいたので、当方分かる範囲で諸々調べなおしました(勉強し直しのいい機会となりました。)

当方記載も誤りや厳密でない記載多数含む思いますので、必要な指摘はぜひしていただくべきかと思います

とはいえ、全体的にそこまで間違ってなくね!?とも思っているので、必要追記をすることにしたいと思います


 英語圏での"concrete"という語について

当方の下記記載についてご指摘いただいたもの理解しています

日本だと(英語でも)コンクリートというと普通セメントコンクリートを指します。

こちらですが、ご指摘いただいた通り、英語の"concrete"は形容詞として「具体的な」を含む意味を持っています。また、語源としてラテン語言語は「ともに成長する(grown together)」、「混合された(compounded)」という意味を持っているようです(アイルランドコンクリート協会)。


他方で、当方記載趣旨は、前段のアスファルトコンクリート記載も踏まえて、名詞の"concrete"が通常「セメントコンクリート」を指し、「アスファルトコンクリート」を指さないことを記載することでした。その点では、ケンブリッジディクショナリーでもA.M_NevilleのConcrete_Technology(p.2の"What is concrete?"参照)でも、名詞の"concrete"としてセメントと水、その他を混ぜて作るコンクリートセメントコンクリート特に注釈なく記載し、asphalt concreteなどは特段言及がないので、おそらく日本と同じ状況かなと思います。そのため元文はあえて修正しなくていいかと考えています


 ご指摘「鉄筋コンクリートベストフレンドで最強なのは何故? 」について

(1) 鉄筋とコンクリートの熱膨張率がほぼ同じだから

(2) 引っ張りに強く圧縮に弱い鉄筋と、圧縮に強く引っ張りに弱いコンクリートが、力学的に補い合うから

(3) 酸性になると酸化腐食やすい鉄筋を、塩基性コンクリートが、長期間にわたって化学的に保護してくれるから

ここはすいません、追記前の最初記事から提示いただいた(1)-(3)の3点(ただし(3)の2文目以降の鉄筋腐食の話を除く)は記載していたので、何をご指摘いただいたのかよくわかりませんでした。

最初記事のこの部分では、(元々の本題の補足ですでに長い文章だったこともあり)鉄筋コンクリートメリットだけを説明するにとどめました。仮に鉄筋腐食記載がない点でご指摘をいただいていたのであれば、コンクリート工学試験はこういうとこで減点されるんだな、と長年の疑問が氷解した次第です笑。


 鉄筋の腐食機序について

この点は機序について認識が足りておらず、とても勉強になりました。鉄筋付近コンクリートの中性化が進行することが先で、その後に鉄筋が腐食する、という機序理解しました。一応調べたところ、実際にそのような記載がある論文がありました。(これのp.8とか)


他方で、アルカリ塩基性保護がなされているうちは腐食は生じないとしても、別の要因(凍害やアルカリシリカ反応(アルカリ骨材反応))でひび割れが進行し、(コンクリート構造物全体としては中性化が進行しなくとも)ひび割れ付近が中性化することで、局所的な腐食が生じうるため、元の記載のひび割れ→鉄筋腐食→ひび割れの拡大、という順序になることはありうる(ソース農林水産省 1.コンクリートの主要な劣化と特徴、劣化要因の推定方法の例えば参1-9 や参1-10)ので、100%間違えているわけでもないかな、と考えています

修正も考えましたが、論文執筆しているわけでもないし、「ひび割れ補修が重要」程度を伝えるのなら、先に中性化の話をするよりも今の流れのほうが読みやすいので、そのままにすることにしました。より適切な内容はいただいたご指摘やこちらの記事記載しましたしね。

マンションの補修などを考えている方は、これを機会に一般向けでよいので関係する本を読むと、適切かつ網羅的な知識が得られるのでそちらをお勧めします。(自分記事ではそんな重大な責任は負えないです笑)。


追記)あと、別の方に、体積収縮によるひび割れ力学的な現象、とご指摘いただいていました。異論はないですが、これは補足をいただいたもの理解しています


 コンクリート舗装道路について

こちらは、自分も書いた後に読み返していて、ほかの要因もあるし断定しすぎかなぁと思ったのですが、すべての要因を挙げてもきりがないし、ここではアスファルトコンクリートの固まるまでの時間までの期間の差を強調したかったので、今の記載しました(自分材料屋だったので)。せめて「値段もアスファルトのほうが安いなど理由もあります。」くらいの記載にすべきだったな、と反省しています(が、ここまで指摘いただき自分でもエクスキューズしておいてそんなチンケな修正しても仕方ないので今のままにします)。

とはいえこちらセメント協会資料(特にp.3)を読むと、「自動車社会の到来で、緊急的な道路整備の必要性が生じるとともに、石油化学工業が発展して大量・安価アスファルトが生まれたことで、施工・補修が容易で施工費が安いアスファルト舗装メリットにより、アスファルト舗装時代が到来した」という趣旨記載があるので、ざっくり現代日本アスファルト舗装が多い理由説明するなら、これが一番正解に近いのでは、と思いました。


 ご指摘記事コンクリート寿命について。

こちらは自分へぇーと思って読みました。既存建築物の6割は100年超、というのは驚きでした。


 ご指摘記事の高機能コンクリートについて

こちらは、自分の「自己充填コンクリート(高流動コンクリート)」の話を補強してくださっているんだと理解しています

自分がなれなかったコンクリート界のスティーブジョブズに、なってもらえる若者が登場することを切に願っています


 最後

自分記事まさかこんなにバズって、いろんな方に読んでいただけるとは思っておらず、いろいろな方のご指摘を含めてとてもうれしかったです。

まさか10年越しに、土日をつぶして、コンクリート論文や参考資料と格闘する羽目になるとは、何が起こるかわかりませんね。厳密な記載を心がけようとすると、どれだけ調べないといけないのか…研究者の方には本当に頭が下がります

自分大学講義に対する成績は碌なもんではなかったので、その点は修正しません。お察しの通りその後に大学院でコンクリート工学を修めており、その際の研究はどっぷりとはまり込んだので、その時の自分を裏切らないためにも、少々時間をかけて追加で調査をしてみた次第です。


追記)あと、別の方に、コンクリ-ト・セメントが強アルカリで取り扱いには注意が必要、という点をブコメで補足いただいていました。これはすごく大事な指摘だと思いますセメントは手に付けたままだと手に穴が開くほど強アルカリですし(実際に怪我した方もいるようです)、セメントの粉じんも肺を炒めます。取り扱いにはくれぐれもご注意を・・・


ここまで読んでいただくのは相当ご関心をもっていただいた方だと思うので、改めて本当に感謝したいと思います

2025-02-16

anond:20250215115750

ほな化学やがちょっとだけ

・ビチューメンというアスファルト(結合剤)もあるやで。外国人アスファルト(舗装)とビチューメン(原料)を、日常区別やすくてつかいわけてるみたい。

・なんなら透明なアスファルトもあるよ。石やら充填材の色がみえキレイ

・お高い運動場やテニスコートゴムのかけらを透明アスファルトというかポリマーで結合してつくってるよ

 

・透水性アスファルトはいいよ。ゲリラ豪雨で車を運転するときも、水たまりがない路があれば安心感がある。

 充填材の小粒の配合を減らして大粒をいれてすきまをつくったやつ(ゆで卵ゴロゴロサラダみたいな)

 雨水を逃すから車が(普通アスファルトに比べても)スリップしづらい。

 こいつはセメントコンクリートすべりませんニキでも反論できないかと。セメントつかっててそんなに水がすかすか通り抜けたらそれこそ塩基性のものが中性になっちゃう。

 道路に傾斜つけて表面に排水溝掘るしかないだろうけどそうするとみんな高いところはしって轍。薄く丈夫に打設することもけっこう難しいかメンテが面倒そうだとおもうよ

 

セメントのほうは、科学的には生石灰といって日本鍾乳洞のある地区山口県とか)にうまってる消石灰を掘り出して焼くことでクソ安くつくれるんだけど、ほかにもいくつか作り方がある。

①貝殻を焼く(TOKIOが島でやってた。三和土を打つのにつかったり、高炉をつくったり)

鉄鉱石から鉄鋼など高熱で金属を創るときに高炉に残る残渣

どちらも掘り出して焼く従来セメントよりは高いんだけど、もうそろそろSDGsで普及してもいいころだとおもう

日本ジュラ紀とかけっこうな割合が海に沈んでたから昔の貝殻が変化した石灰石がたくさん掘り出せるけど世界ではそうもいかないんじゃないのかね

2025-02-15

anond:20250215173232

コンクリート工学修めてこの説明かぁ・・・うーん残念、かなり大学での成績悪そう、と煽ってみる。

コンクリートとは、もともと「液体が固まったもの」という意味の広い単語

形容詞concreteで辞書引いてみな。

「具体的な」なんて意味ももってる。この意味での対義語アブストラクト抽象的な)。

でも元の意味は、「液体が固まったもの」。対義語はmeltedかな。

からアスファルト豆腐も氷も、広義のコンクリートに入っちゃう

ただし以下ではコンクリートを、日本一般的な使い方、つまりセメントコンクリートの意で用いることにするぜ。

業界ではコンと略されることが多く、一般では年配にコンクリと略す人が多いな。

鉄筋コンクリートは、リーフォースド(強化した)コンクリートRCと略す。

鉄筋コンクリートベストフレンドで最強なのは何故?

(1) 鉄筋とコンクリートの熱膨張率がほぼ同じだから

(2) 引っ張りに強く圧縮に弱い鉄筋と、圧縮に強く引っ張りに弱いコンクリートが、力学的に補い合うから

(3) 酸性になると酸化腐食やすい鉄筋を、塩基性コンクリートが、長期間にわたって化学的に保護してくれるから

しかし中性になったコンクリートは、鉄筋との好相性のうち (2) (3)が逆転する。

水と空気で錆びた鉄筋は、錆びた分の体積増加で爆裂し、コンクリートを内側から壊し始める。

どこのコンクリート工学教科書にも少なくともこの3点が併記で書いてあるはずだぞ。

4点目に材料安価さや自由な可塑性を上げる場合もあるが、最低この3点から始めないとな。

(あ、追記されてた。追試合格です)

鉄筋コンクリート寿命は何で決まる?

惜しいけどここも減点・・・

1

しかしながら、仮にひび割れが鉄筋まで到達すると、水や空気がひび割れを通じ鉄筋に触れ、鉄筋が腐食してしまます(正確にはコンクリート自体も水や空気を多少通すので、ひび割れが鉄筋まで到達しなくても鉄筋は腐食しうる)。鉄筋が腐食すると強度が下がるのはもちろん、鉄筋の体積も膨張するため、ひび割れさらに広がったり新たに生じてしま悪循環となってしまます

2

加えて、ひび割れから空気が触れることで、コンクリートアルカリ性酸素により中和されて中性化してしまい、より鉄筋への守りが弱くなってしまます

1と2は機序が逆。

塩基性保護されているうちは水や空気が浸入しても腐食や爆裂は起きない。

からコンクリート寿命は、最初の打設時にまともに造られてさえあれば、あとは「メンテマメさ」と「中性化」で決まる。

メンテマメさ」とは?

表面仕上げ(タイル塗料など。打ち放しコンクリートに見えても透明な撥水材が塗ってある)の再施工、ひび割れ補修、そもそも超過荷重や繰り返し応力に晒されないよう管理、など。

以下の中性化や、そこから生じる爆裂破壊を防ぐために重要

「中性化」とは?

ひび割れがあると奥まで早くCO2侵入して塩基性が失われていく。一番外側の鉄筋の外にどれだけコンクリートかぶっているかかぶり厚)がポイントかぶり厚が大きすぎてもひび割れやすい。

中性化したコンクリートを元に戻すには、電気的に戻すにせよ薬剤で戻すにせよ、とんでもないコストがかかるので、再築できない文化財などにしか使えない。

よって中性化は、実質的に不可逆な劣化。これがコンクリート建物寿命を決定する。

減価償却費計算するために用いる財務省令での耐用年数は、鉄筋コンクリート住宅で47年。

けど、これは物理的な性能や寿命とは関係ないんだよ。

あくま税金計算上ってこと。

ここ勘違いしてる人が多くて困る。特に政治屋な。

施工ミスが少なく、メンテマメで、海岸沿いでなければ、基本的に鉄筋コンクリート建物は150年使える。

これが真の耐用年数

証拠を挙げよう。

鉄筋コンクリート建物は150年使えることの実証

国の研究機関である建設技術研究所、によるBCJ技研レポート第6号2024

https://www.bcj.or.jp/news/detail/363/

注目は第5ページ。

web上で公開されていない本書の方含めて要約すると、

・平均築年数49.2 年、過半数が築50 年超の既存RC建築物200 棟を診断した結果、現時点での「残存耐用年数」が100年を超えると評価されたものが全体の59%を占めた。

・すなわち、既存RC 造の約6 割は築後150 年はもつということが示された。

・古いRC造より、むしろモルタル仕上げしていない(乾式や撥水材仕上げなどの)近年のRC造の方が中性化の進行が早い。

ということ。これは、

・中性化の速度は時間の1/2乗に比例する。

・たとえば築50年の既存建築物で中性化が10mm進行していたなら、適切な管理を続ける限り中性化はその後50年間で3mm未満(最初の50年間の3割未満)しか進まない。

といった知見を積み重ねた結果見えてきたもの

すでに新築では100年コンクリート、200年コンクリートを目指すようになりつつあるが、昔に造られたRC建築物でも、真面目に造ってあって、ずっとちゃんメンテしてれば築150年は目指せるのだ。

三田の変なビル造った人が、普通は50年だがこのビルコンクリートは200年持つ!とか自分で騒いでるけど、工学的には別に何も大したことしてない。

マトモに造った鉄筋コンクリートは、それが普通なんだ。

あのビルがそう造られてるかはわからないがね。

じゃあ何故古代ローマコンクリート2000年もつんだよ? / ダムが150年じゃヤバくね?

古代ローマコンクリート化学反応が少し違うが、そこは寿命を決める上で大きな差ではない。

ローマンコンクリートは無筋。鉄筋が入っていない。だから中性化したとしても大きな欠陥にはならない。

ただし最初に書いたようにコンクリートだけでは引っ張りに弱い。

からローマ構造物は、すべての部分が圧縮だけで構造が成立するように、アーチ状にかけたり、ドーム状にしたり、壁をとてつもなく分厚く、柱を太くしてある。

現代ではダム堤防が、多くの箇所を無筋コンクリートで造る。

ダムが上から見るとアーチ状になってるのは古代ローマ遺跡と同じ理屈なんだよ。

鉄筋コンクリート発明は、薄くて軽くて引っ張りや曲げにも強い構造可能にした。

しかし、逆に言うと1000年単位での寿命を諦めて、せいぜい150年~200年くらいの寿命にすることで実現したんだ。

ダムや、1000年持たせたいモニュメントや、100000年持たせなきゃいけない放射性廃棄物保管庫には、鉄筋コンクリートは向かない。

道路面をコンクリート舗装で造らないのは何故なんだぜ?

施工期間が、アスファルト(=アスコン)の方が短いから、安いからだと元増田は書いてるが、他にもいろんな観点がある。

アメリカ都市部では、コンクリート(=セメントコンクリート)で路面を造ることが多い。

アジアで言うとフィリピンタイ南ベトナム

しかしこの辺は脱線だな、アスファルトニキに譲ろうか。

機能コンクリートは何故まだ広く使われない?

コスト採用されない高流動コンクリートの話があったが、そもそも鉄筋コンクリート自体発明当初は高コストで嫌われて使われなかった。

特許が切れて技術が枯れて、おかげで今の低廉で入手しやすコンクリートがある。

イノベーションとは、発明コストダウンの両輪で成り立つ。

前にバズってたように、環境負荷の大きい生コンプラントが、常にどの地区にもある現在状態が、いつまで維持できるかね・・・

他にも超高強度コンクリートなど、コンクリート工学発明は多い。

鉄筋の代わりに、化学的に安定なガラスなどの繊維を混ぜたコンクリートなんか、とてつもない強度になるし、やり方によっては鉄筋必要ない。

年間、数十の新種コンクリート発明されている。

しかしその中でコストダウンにまで漕ぎつけられるものは少ない。

からこそ、コンクリート界のスティーブ・ジョブズになりたい若者を、われわれコンクリート工学研究室では待っています

2024-09-05

土壇場の自由研究にも!「中華麺はなぜ中華麺なのか」掘り下げてみた

小麦粉に対して、1%程度のかん水を添加して生地を作ると、生地塩基性になる。

小麦粉生地塩基性条件で、より硬くなることが知られている。

この現象は、もともと小麦という植物高原砂漠地帯進化したこと関係がある。年間数十ミリしか降雨量が期待できない地域生命活動を営むためにはたいへんな苦労があったことであろう。

は?なんでたんぱく質グルテンとの化学反応の話が小麦生存環境関係あるんだ????よしんば関係あったとして塩基性になり硬くなることが降水量とどう関係あるんだ?

降水量が少ないかたんぱく質を多く含まれるように進化した、で科学法則を利用した側なんじゃ?小麦科学法則を生み出したわけじゃないんじゃない?

小麦粉グルテン質が多い話に結びつけるには文章下手じゃない?

工学院大学教授

山田 昌治

MASAHARU YAMADA

工学院大学先進工学部応用化学教授工学博士

理系なんか…

 

自分

小麦原種高原砂漠地帯で生まれたという情報源

 

Copilot

小麦原種は、中央アジア高原地帯で生まれたと考えられています特に現在トルコイランイラク国境付近位置する「肥沃な三日月地帯」がその起源とされています12

 

この地域は、約1万年前の新石器時代小麦栽培が始まった場所として知られています1。この情報は、農林水産省Wikipediaなどの信頼できる情報源から確認できます12

https://www.maff.go.jp/j/pr/aff/1602/spe1_01.html

 

自分

「肥沃な三日月地帯」の当時の年間降水量

 

Copilot

「肥沃な三日月地帯」の年間降水量は、地域によって異なりますが、一般的には年間200ミリメートル以上の降水量がありました1。この降水量は、灌漑を必要としない天水農耕が可能気象条件を提供していました1。

https://gendai.media/articles/-/66624?page=2

2022-12-10

令和2年4月から溶接ヒューム」と「塩基性酸化マンガン」が特定化学物質管理第2類)になりました。

厚生労働省では,「溶接ヒューム」と「塩基性酸化マンガン」について、労働者に神経障害等の健康障害を及ぼすおそれがあることが明らかになったこから労働安全衛生法施行令特定化学物質障害予防規則等を改正しました。

これって40年前から日本研究者溶接ヒューム発がん性やべーぞと言ってたんだけど。あ、ちょっとまずは溶接ヒューム説明をしておこうか。

溶接ヒュームは、溶接作業電流で鉄の棒を溶かして金属同士を引っ付ける作業、の時に金属蒸気となって周囲を漂ってしまい、それを溶接ヒュームというんだけど、そんなのを吸い込むと肺ガンや呼吸器系がやられる。症例各自検索して。

最近になって海外研究者があちこち溶接ヒューム発ガン性がやべーのですの、と言い出して国際がん研究機構(IARC)によって「溶接ヒューム」が人に対する発がん性がある物質グループ1に分類されてしまっている。このグループ1はマジヤバいぞという分類。

なので周りの人はガンになりまくってて笑えない。俺もガンになるのかもと思っている。

ちなみにタバコグループ1に分類しているのに特定化学物質認定されていないのでなーんか利権の気がします。

タバコ禁止すべきだと思うんだけどね。

2019-05-07

コンニャク製法特に不思議ではない

「なぜ日本人は『毒物を手間隙かけてカロリーゼロのこんにゃく』を作るのに『麦と水と塩で作れるパン』を作らなかったのか」に対する考察 - Togetter

普通に食べると毒で、砕いて粉にして、灰を溶いた水でかき混ぜて、煮て、固めるとプルプルした謎の物体

これをひとかたまりに考えるから不思議に思うだけで、

「毒性のある球茎(コンニャクイモ)を食べる」

「球茎を潰して灰汁で煮る」

「球茎を乾燥させて粉状にする」

を別々に考えれば良い。

コンニャクイモには毒があり、そのままでは食べられない。

なぜ毒性のあるものをわざわざ食べるのか?

毒性があるぶん他の動物に食べられづらいからだ。

コンニャクイモは畑を荒らすイノシシでも食べないという。

そのために飢饉ときでも最後までコンニャクイモは残っているのだ

コンニャクイモ以外でも、飢饉とき野草の根だとかを三日三晩も煮込んで食べたなどという話は多くある。

コンニャクイモを毒抜きするにはどうしたらいいか

灰汁で煮込めばいい。

灰汁 - Wikipedia

灰汁(あく)とは、原義では灰(藁灰や木灰)を水に浸して上澄みをすくった液のこと。この灰汁を使って食品自体もつ強くてクセのある味を処理した

灰汁(灰の上澄み液)を用いる方法ワラビゼンマイなどのアク抜きに用いられる。灰汁(灰の上澄み液)はアルカリ性であり植物の繊維を軟化させる性質もつことを利用し浸したり茹でたりすることでアクが溶け出すことを容易にする。

アルカリ」という言葉アラビア語の「草の灰」から来ているように、

灰は最も身近な塩基性アルカリ性物質として、古代から洗浄や消毒などに広く使われていた。

まり、灰汁で煮るということ自体は、決して特殊調理法ではない。

コンニャクイモを細かく割って灰汁で煮込むということは、まず中国大陸で古くから行われていたようだ。

コンニャクの歴史

独特の食感となることで、コンニャクは他の食材とは別に珍味」としての地位も手に入れた。

薬としても食べられていたようで、日本にも最初は薬として伝来したという。

かの有名な中島藤右衛門が「粉こんにゃく製法発明するのはその1000年後である

中島藤右衛門とは - コトバンク

収穫した生芋は重量もあり,腐敗・凍結しやすかった。藤右衛門は安永5(1776)年ごろ,生芋を輪切りにし,自然乾燥ののち粉にすることを考案した。これによって長期保存や軽量化可能となり,販路が拡大し,水戸藩特産物となる。

これも長らくアイディアが出てこなかっただけで、

「すぐに腐るものを保存するために乾燥させる」という発想そのものはごく自然なように思われる。

このように製法を分解していけば一つ一つは自然な流れであることがわかるだろう。

2017-01-03

カビ・キラ

蛇口の水音の 合いの手つぶやいた

「君らは 泡のよう」

そう 消えてしまふたり

溶け合って 流れて 消えた

こころ 泡模様 除菌できないほど

ふれあえば もう二度と会えない

ひとつき限りの 恋だから

わたしは カビ嫌い」

そうやって なんどもうなづいたって

けして報われないのは 塩基性の恋だから

浸透されゆく感情の ねに聞く五分前

カビ・キライ ココロの奥の奥

芽生えた アナタというカビの根 (カビ・キライ)

とりのぞきたいのに アナタなしじゃいけない (カビ・キライ)

ぴたりゴムパッキン バスルームふたり

カビ・キラ

(浸透する音)

アナタに 触れられない

アナタと 抱き合えない

カビ・キラ

もうかなわないくら

ふれあえば もう二度と会えない

ひとつき限りの 恋だけど

わたしは カビ嫌い」

そうやって 涙が頬をつたって

決して報われないなら ここでワタシ終わりたい

浸透されゆく感情と油汚れに

カビ・キライ ココロの奥の奥

芽生えた アナタというカビの根 (カビ・キライ)

とりのぞきたいほど アナタが好きだった (カビ・キライ)

ぴかりゴムパッキン アナタが好きだった

忘れない カビ・キラ

もう会えない カビ・キラ

カビ・キライ なのにな

 
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