
はてなキーワード:アルカリ性とは
人工肛門のある生活を書かれた方は大腸ストマを作られているようで、小腸ストマの自分のケースと少し異なるなぁと感じたので、ちょっと違う視点も紹介させてください。
自分の場合は20代前半で全大腸型の潰瘍性大腸炎を発症し20年以上経過。寛解と再燃を繰り返した結果、腸管が固く短くなり、一部が狭窄して腸閉塞を起こしたことも。
主治医の勧めで大腸を全摘出したため、小腸に人工肛門を形成しました。一時的なやつではなく永久のやつです。
まだ小腸ストマのビギナーではあるので諸先輩型の体験談があればぜひ。
人工肛門にはパウチ(袋)を取り付け、貯まったら捨てるというのは一緒なんですが、一番違うなぁと感じたのはトイレの回数。
大腸というのは排泄物の水分の吸収を行ってくれる器官でもありますが、その大腸が無いため水分の多い便状のものを1日6~7回(多いと10回程度)
大腸が無い分、脱水に陥らないよう意識的に水分を多く摂っているせいもあるかもしれませんが、結構頻繁にトイレでパウチに貯まった便状のものを捨てることになります。
パウチに貯まる便状のものは水分がかなり多め、消化液なども混じってほぼ便(下痢時の)のような見た目ですが、大腸を経由していないからか排出時も臭いはそれほど強くない気がします(でも独特な臭いはある)
パウチの中にいる時は全然臭わないですし、捨てた後も臭いは残りません。臭いについてはあまり気を使わなくても良さそうです。
自分の場合はパウチが10枚入りで8~9000円程度、週に2回くらい交換で消費するのと、このパウチを剥がす剝離液、保護パウダー(人工肛門と皮膚の境目に振りかける皮膚保護剤)などが必要になってきて(剥離液や皮膚保護剤は結構長持ちします)、ざっくり月1万円弱程度の費用がかかります。
永久ストマの場合、ほとんどの場合は身体障碍者4級となり、障碍者手帳がもらえます。
障害者手帳を貰った後は自分の自治体では半年ごとに6万円(うち5000円は自己負担)の補助が出ます。大体この補助の範囲でやりくり可能ですので年間の自己負担は1万円程度です。
ただ、人工肛門形成直後の入院中はまだ障碍者手帳が交付されておらず、申請から手帳が交付されるまで3週間程度かかるため、初回の1か月分は自己負担で購入する感じでした。
シャワー時などにパウチを剥離剤で剥がし、泡タイプのボディーソープをガーゼにとって人工肛門(特に皮膚と人工肛門の境目)をよく洗い、シャワーで綺麗に洗い流してよく拭いたら、皮膚保護剤のパウダーを人工肛門と皮膚の境目につけて、またパウチを貼ります。パウチの皮膚に貼り付ける粘着部分も皮膚保護剤になってるという説明を入院時に受けました。
外したパウチは自分はこんな感じの防臭で中身が見えない袋に入れて捨てるようにしています
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人工肛門になる前は潰瘍性大腸炎のため、常にトイレが確保できる状態でないと安心できず、長距離移動やトイレが長時間使えないようなシチュエーションは避けていました(便意を感じてからすぐに出せず、我慢をすると腹圧で腸に傷がつき出血したり、その出血したところに菌が入るのか、40度近くの発熱があったりすることもあるので)
また、アルコールや辛い物を摂取するとあからさまに調子を崩す(腹痛で1日10回以上トイレに駆け込むような状況)のが、人工肛門にしてからは原則食べ物の制限はなくなり、辛い物を食べても影響がなくなりました(長期に渡り辛い物を食べる習慣が無くなっていたのでわざわざ激辛食品とかは食べようと思えないので試してないですが、カレーとか明太子とかを恐れずに食べられます)アルコールは元より飲まないので影響は分かりません。
長距離移動時も便はパウチに貯まるので適宜トイレで流すだけです。飛行機も気圧でパウチが膨らむかなと思いましたが、事前にパウチ内の便を捨てておけば特に問題はありませんでした。
便意に怯えずに長距離移動が出来る、イベントなどにも参加できるなどなど。個人的にはこれに一番メリットを感じてます。
自分の使用しているパウチは透明で中身が見えるため、他の人から見えてしまうとギョッとされてしまう恐れがあります。
そのためパウチにカバーを被せて使用しています。パウチだけを隠すカバーの他にも腹巻状のものやベルトタイプのものなど色々試しているところです(なかなか合うものが無いので既製品の改造やDIYもしています)
こんなのとか
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あと、パウチの中身を捨てる前に腹圧がかかるようなことがあるとパウチの皮膚と接着面の弱いところから中身が漏れてくることがあります(外出時に事故ったことはまだないものの、結構怖い)常に交換用のセット一式を持ち歩いています。
パウチの中身は胆汁や膵液なども混じったアルカリ性の液体なので漏れて皮膚に長時間触れると皮膚が炎症を起こすことがあります。
経験上、交換時期を面倒くさがって伸ばすとパウチの皮膚との接着面が弱くなってきて漏れやすくなるので、交換時期は守るようにするのと、張替時には皮膚にきちんと密着するように貼りましょう。
大腸全摘すると天然の肛門というのは最早ただの傷ですので縫って閉じます(しばらくすると塞がります)
退院後もダラダラと浸出液や血液が出ることもあるので、担当医の勧めでしばらく生理用品をあてたりしてました。
手術直後は別として普段は痛みなども無いですし、多少のトラブルや煩わしさもありますが、行動範囲も広がり、精神的にも楽になり、総じて満足度は高いです。
自分の場合は潰瘍性大腸炎歴が長かったので最終的には人工肛門になるだろうという覚悟があったので精神的なショックは殆どなかったわけですが、突然の大腸がん発覚などで人工肛門になるとかだとショックを感じる人もいるかもしれません。しかし慣れてみれば恐れるほどのことはないですぜ。
ちなみに、実家もエアコンはない。エアコンのある家に住んだのは学生時代の2年間だけだ。
エアコンのない北海道の木造アパートは、全てが腐敗する。朝片付けた生ゴミが、飲み会終わりに帰ってきた夜中には腐敗臭を放ち、部屋に悪臭が充満する。きっと私の服や髪にも染み付いているだろう。排水口もそう。塩素系漂白剤では、こうかはいまひとつ。アルカリ性の超強力な、ヘドロを溶かす系のパイプクリーナーでなんとか太刀打ちできる程度。トイレも、私しか使わないのに公衆トイレの臭い。半日前に掃除したばかりなのに。玄関は小学校の下駄箱の臭い。消臭ビーズを置いているのにもかかわらず。
愛しのパートナーであるゴールドクレスト(クリスマスツリーみたいな観葉植物)も干からびてシナシナになっていた。
水道水は、たぶん市民プールの水よりぬるい。味は市民プールの水と変わらないと思う。
最高気温が30度を越える日が2週間以上続くと、こうなる。去年もそうだったのに、スポットクーラーを導入したり、住環境を変える選択をしなかった。理由は、真夏にクーラーを買うと高いから、秋になってから考えよう!と一旦その場しのぎの対応で乗り切り、そして北海道のクソ短い秋は一瞬で終わり冬になり、夏の暑さなど完全に忘れて凍えて生活することになるからだ。去年の11月にクーラー導入の本格検討をはじめて、大家さんにも一応相談したが、冬になって夏の辛さを忘れ、今(冬)の方がつらいし!と加速した検討は頓挫した。
令和のこの時代には
物件にエアコン付いてないとわかった時点で、大島てるに掲載してください
でも来年の夏にはエアコン付き物件に引越す予定だから、今年の過ごし方を書き残しておこうと思う。笑い話にできるように。
・飲料の確保について
水道水は市民プールくらい、ぬるくてまずい。正しい解決方法は、浄水器をつけるだとか、ミネラルウォーターを買って冷蔵庫に保管する、だとかだと思われる。しかし私はこうする。
ウォータージャグに注いで、冷蔵庫に保管する。気分でポッカレモンとペパーミントエッセンスを垂らして爽やかなお水にして、気分で乗り切る。
・日中の過ごし方について
仕事の日はいい。職場は、定時まではクーラーが効いている。問題は休みの日だ。汗をかかずに、脱水を感じずに過ごせる時間帯は、夜1時からせいぜい朝7時まで。この時間内に家事を終わらせて、遅くとも正午には、このエアコンのない北海道の賃貸を脱さなければ、即・熱中症だ。考えなければならないのは、
・入浴の時間帯
→早く入ると、寝る前に汗をかくので損
・就寝時間
→朝は暑くて脱水を感じて目覚めるため、心地よい時間目掛けて起き、かつ十分な睡眠時間を確保するには、何時に就寝するか逆算する必要がある
・何を食すか
→夏バテと異臭により食欲がなくなるが、食べなければ死ぬ。しかし買い食いでは不健康に太る。なぜかというと、暑すぎて部屋で筋トレができないから、消費カロリーが減るため、並の食事では太る一方だ。つまり、低カロリー、高栄養価なものを食さねばいけない。
など、総合的に1日の計画を立て、家から避難しながら生活をする必要がある。
毎週末、どこに避暑に行くか計画をし、支出を月単位で計算する。場所にかかる費用、外食にかかる食費を。もう、エアコンを取り付けるか、スポットクーラーを購入する方が安いだろう。
アルミなので、酸(クエン酸や、サンポールの塩酸)は使えず、アルカリ性(重曹、過炭酸ナトリウム、酸素系漂白剤、オキシクリーン)は使えず、
塩素系(ハイター、カビキラー、次亜塩素酸ナトリウム)も安定化するためにアルカリ性なので使えず、
台所洗剤や中性洗剤、エタノール(78vol%)を試したがダメだった。
ネットで調べてもChatGPTなどのAIに聞いても解決しない。
アルミサッシにマスキングテープをして、塩素系染み込ませたティッシュでも置いて取るのか?
なんでカビが生えやすいのにアルミなんて掃除しにくい素材が隣接しているのか・・・
食洗機の洗剤と手洗いの洗剤は全く違うのです。
食洗機用洗剤は、こびりついた油汚れや食べ残しなどを強力に落とすために、アルカリ性の成分や酵素などが配合されています。これらの成分は、手肌の皮脂を過剰に奪い、乾燥や肌荒れを引き起こす可能性があります。
食洗機は高温の水と強力な水流で洗浄するため、洗剤も高濃度で使用されます。そのため、手洗い用洗剤よりも刺激が強くなる傾向があります。
界面活性剤は、油汚れを水に溶かすために必要な成分ですが、種類によっては肌への刺激が強いものがあります。食洗機用洗剤には、強力な洗浄力を得るために、刺激の強い界面活性剤が使用されている場合があります。
食洗機用洗剤は、泡立ちを抑え、強力な洗浄力を持つアルカリ性洗剤が主流です。
手洗い用洗剤は、泡立ちが良く、手肌への優しさを考慮した中性洗剤が主流です。
食洗機用洗剤を扱う際は、ゴム手袋などを着用し、直接手に触れないようにしましょう。
もし手に付着した場合は、すぐに水で洗い流し、保湿剤などでケアしましょう。
洗剤の成分を確認して、肌に優しい成分で作られた洗剤を選ぶようにしましょう。
### **誤りの指摘と補足**
#### **誤りの指摘**
#### **補足情報**
1. **無筋**であるため中性化による鉄筋腐食の問題がない。
2. **海水と反応して新たな結晶(アルミノシリケート鉱物)を生成し、長期的に強度を保つ** ため。
3. **高い耐久性を持つが、引張強度が低いため構造デザイン(アーチやドーム)が工夫されていた。**
2. **寒冷地ではアスファルトの方が補修しやすい(凍結融解に伴う損傷を迅速に修復可能)。**
3. **車両の走行性(タイヤのグリップ性や振動吸収特性)がアスファルトの方が優れている。**
4. **コンクリート舗装は白色で、夏場の路面温度がアスファルトより高くなりやすい(ヒートアイランド対策として不向き)。**
- 高流動コンクリートや超高強度コンクリートは、材料費や施工費が高くなりがち。
-一般建築では、標準的なコンクリートの方がコストパフォーマンスが良い。
-環境負荷の低い代替材料(例:フライアッシュやスラグ)の活用が進められているが、安定供給の問題もある。
-放射性廃棄物の保管施設など、長寿命を求める用途では鉄筋を使用しないコンクリートが検討されている。
-微生物や化学反応を利用し、ひび割れを自動修復する技術が開発されつつある。
### **総評**
### **誤りと補足**
#### **誤りの指摘**
文章全体として、大きな誤りはありませんが、以下の点を修正・補足するとより正確になります。
1. **「セメント=白い固めるやつ」**
-セメントは必ずしも白くない。一般的に使われる「ポルトランドセメント」は灰色で、「白セメント」という種類もあるが、特定用途向け。
2. **「アスファルトは実は液体」**
-アスファルトが「液体」と表現されているが、これは「非常に粘度の高い液体」という意味では正しい。しかし、常温では固体と見なされることが多いため、「粘性の高い固体または高粘度の液体」と表現するのが正確。
3. **「セメントの成分」**
- 「土の中の特定の成分を焼くとできる」とあるが、正確には石灰石(CaCO₃)や粘土、シリカなどを高温で焼成し、クリンカーを得て、それを粉砕したものがセメント。
-セメントペーストは乾燥収縮するが、全てのひび割れの原因ではなく、ひび割れには温度収縮や化学収縮も関与。
5. **「鉄筋コンクリートの膨張率」**
- 鉄とコンクリートの熱膨張係数が「ほぼ同じ」とあるが、実際には若干異なる(鉄:約11–12×10⁻⁶/℃、コンクリート:約10×10⁻⁶/℃)。ただし、十分近いため問題になりにくい。
- 「昔のコンクリートの方が品質が良かった」とされる点について、確かに河川砂利の使用制限などはあるが、現在のコンクリートの品質管理技術は向上しており、必ずしも昔の方が良かったとは言い切れない。
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#### **補足情報**
1. **コンクリートの種類**
-普通コンクリート以外にも、「高強度コンクリート」「繊維補強コンクリート」「透水性コンクリート」など多様な種類がある。
2. **アスファルトの種類**
- 「ストレートアスファルト」「改質アスファルト」などがあり、温度特性や耐久性を向上させるための改良が進んでいる。
3. **コンクリートの強度発現**
- 「数日~数か月かけて固まる」とあるが、実際には「28日強度(標準養生)」が基準となることが多い。
-アスファルトは短期施工向け、コンクリートは耐久性が求められる場所向け(例:高速道路の一部、空港滑走路など)。
-アルカリ性のコンクリートに包まれることで鉄筋は錆びにくいが、「中性化」や「塩害」によって腐食するリスクがある。
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### **総評**
文章としての説明は非常に分かりやすく、大きな誤りはありません。しかし、一部の表現をより正確にすると、より専門的な理解につながると思います。
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。
「具体的な」なんて意味ももってる。この意味での対義語はアブストラクト(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。
だからアスファルトも豆腐も氷も、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、日本で一般的な使い方、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、リーンフォースド(強化した)コンクリートでRCと略す。
(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しやすい鉄筋を、塩基性のコンクリートが、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の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点目に材料の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。
惜しいけどここも減点・・・
1
2
1と2は機序が逆。
塩基性で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。
だから、コンクリートの寿命は、最初の打設時にまともに造られてさえあれば、あとは「メンテのマメさ」と「中性化」で決まる。
表面仕上げ(タイルや塗料など。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。
ひび割れがあると奥まで早くCO2が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がかぶっているか(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の寿命を決定する。
減価償却費を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。
施工ミスが少なく、メンテがマメで、海岸沿いでなければ、基本的に鉄筋コンクリート造建物は150年使える。
これが真の耐用年数。
証拠を挙げよう。
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 造建築物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、ずっとちゃんとメンテしてれば築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年だがこのビルのコンクリートは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。
古代ローマのコンクリートは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。
だからローマの構造物は、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。
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の遺跡と同じ理屈なんだよ。
鉄筋コンクリートの発明は、薄くて軽くて引っ張りや曲げにも強い構造を可能にした。
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。
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。
アメリカの都市部では、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。
高コストで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も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いコンクリートがある。
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の状態が、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、コンクリート工学の発明は多い。
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。
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。
だからこそ、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!
Permalink |記事への反応(18) | 18:56
好評いただいたので続きを書きます。
先にエクスキューズから。「コンクリート自信ニキ」と書いたものの、自分は10年ほど前に大学でコンクリート工学を研究していたものです(今は別の仕事)。アスファルトは記事書くために慌てて勉強しました。だからアスファルトが建築材料にも使われているのは素直に知らなかったですし、ブコメ含めいただいたコメントを見ていて集合知はすごいなと思いました(自信もなくなったので自信ニキは取り下げます笑。ただ、記事自体はソースにあたりつつ書いたので他の内容は問題はないはず)。とはいえ、予告したからには責任をもって最後まで書きます。
※ 以下の内容は元記事の>〇鉄筋コンクリートの偉大さについて にかかる内容を理解いただいている前提です。
〇 近くのコンクリートのひび割れはそこから建物がパッカリ割れるから直しているのか?
結論からいうとこれは間違いで、多くの場合ひび割れは強度的には問題ないです。ただ、ひび割れを放置すると以下で説明する悪いことが起こるのでひび割れを直しています。
元記事で説明した通り、鉄筋コンクリートのベストカップリングな要素の一つとして、鉄筋は酸で錆びると弱くなるけどアルカリ性のコンクリートで守られている点をあげました。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います(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、ひび割れがさらに広がったり新たに生じてしまう悪循環となってしまいます。
加えて、ひび割れから空気が触れることで、コンクリートのアルカリ性が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います。他にも様々な悪影響が生じるため、ひび割れを直しているのです。
なお、コンクリートのひび割れが発生する要因は、強い力がかかってひび割れる場合もありますが、多くの場合は別の要因(コンクリートを流し込んで固める時(打設といいます)に水分が蒸発して表面だけ体積が小さくなる場合や、練り混ぜが不足した場合、アルカリシリカ反応、凍害など)で生じています。
ついでに、仮に鉄筋コンクリートの柱にとんでもない力が掛かってセメントが割れてしまっても、建物は結構持ちます。これは、セメント以外の鉄筋や砂・砂利が構造を保ち、破断面で砂や砂利がかみ合うことで支えてくれるからです。とはいえ危ないので絶対に直す必要はありますが。。。
これは大げさに言いました。すべての漬物屋で危ないわけではないです(漬物屋の方には大変申し訳ありません。)
上で述べた通り、コンクリートの中の鉄筋が腐食すると、強度は下がりひび割れは下がり大変なことになります。この原因の一つが塩害です。そもそもコンクリートの中の鉄筋は、コンクリートの高アルカリと反応して酸化物の被膜(不動態)を作っていて、この膜が腐食から鉄筋を守っているのですが、もし塩水(NaCl水溶液)が鉄筋コンクリートの中に入り込むと、塩化物イオンがこの不動態被膜を破壊します。要は、塩水にさらされ続けると鉄筋コンクリートは早く劣化します。
そんで最初の漬物屋の話に戻ります。これは自分が大学の時に講義で聞いた話なのですが、ある鉄筋コンクリートの道路で、特定の場所だけ劣化が異常に早かったそうです。道路メンテナンス会社が原因を調査したところ、その道路の前に漬物屋があり、その漬物屋が不届きにも漬け汁を毎日道路に流していたのです!つまり、漬け汁に含まれている塩分がコンクリートを劣化させてしまったわけですね。
〇 コンクリートのトレードオフとそのトレードオフをぶっ壊した自己充填コンクリートとは?
最後にこちらを説明します。コンクリートにおいては、どれだけ工事の上で扱いやすいかが重要です。特に、鉄筋コンクリートにおいては、複雑に鉄筋を組んだ型枠の中にどろどろのコンクリートを流し込むため、いかに水のようにスーッと型枠に隙間なく流し込めるか(充填性)が重要です。もしどろどろで粘性が高すぎる生コンクリートだと、きちんと型枠や鉄筋の間にコンクリートが入り込まず、大きくひび割れができたり大穴が空いたりしてしまいます。簡単にそれを達成するのであれば、セメントに加える水の量を増やすことになりますが、そうすると当然コンクリートとしての強度が下がってしまいます。
そのため、コンクリートに加える水の量をめぐって、コンクリートとしての強度と、充填性と、とのトレードオフが成立するわけです。基本的には、コンクリートがキチンと流し込めるワーカビリティを確保できるぎりぎりで、強度を保つために水を少なくして、最後にうまく流し込めない分をどでかいバイブレータを使って振動させて、無理やりコンクリートを充填させることになります。
大昔からのそんな常識に対して、90年代ごろに、「水の量を増やさずに」 「水のように勝手に型枠や鉄筋の間にコンクリートが充填される」という、トレードオフをぶっ壊す発明が日本でなされました。これを自己充填コンクリート(高流動コンクリート)といいます。詳しい原理は自分も説明できないのですが、セメントの種類や特殊な配合剤(減水剤)の使用、骨材のサイズや種類も考慮して、これを実現しているようです。
自分はこれを発明した先生と話したことがあるのですが、「これからすべてのコンクリ-トはこの自己充填コンクリートに置き換わる!」と発明したときには思っていた、とのことでした。
…しかし現実には、この魔法のようなコンクリートは、大きな欠点もないのに、とても強度が求められ鉄筋がたくさん使われる高層ビルや橋などで一部使われる程度で、ほとんど使われていません。
いくらか理由はありますが、煎じ詰めると理由は一つです。自己充填コンクリートが高価すぎる、いや、普通のコンクリートが安すぎるのです。
普通の生コンクリートは、1㎥あたりで見れば、ミネラルウォーターより安いくらい安価です。そして、コンクリートは大量に使われるため、少しの価格が大きく工事費用にはねます。この自己充填コンクリートは普通の、従来のコンクリートよりも倍くらいの価格差があるため、普通の建物に使われるようにはなりませんでした。そして、あらゆる工事現場で巨大バイブレーターでガタガタ言わせながらコンクリートを締め固めているのです。。。
この値段の問題は、あらゆる点でコンクリートの進歩の壁となっており、いくらでも全く新たなコンクリート材料は提案されているのですが、多少性能が高い程度では従来のコンクリートに価格差で勝てず使われません。
そんな理由で、今も昔ながらのコンクリートが使い続けられています。(だから悪いという気は全くありません。ただ、技術の進歩がいかに難しいか、端的に示す例だと思っています。)
あとは他の、コンクリート自信ニキや建築・土木自信ニキの知識披露を楽しみにしたいと思います!
再度追記
いろいろご指摘いただいたので再度続きを書きました。
素晴らしい疑問を本当にありがとう!!!セメント・コンクリート・アスファルトの違いについて、コンクリート自信ニキの俺が勝手に答えます!
とはいえ、すでに素晴らしいブコメがあるので、ほぼこれで事足りています。
砂利を固めたものがコンクリートで、セメントで固めればセメントコンクリート、アスファルトで固めればアスファルトコンクリート。ここにアスファルトが出てきてる時点で知ってると思うけど
https://b.hatena.ne.jp/entry/4766286388703605089/comment/Gelsy
最初に言葉の定義から、上記ブコメは全く正しいのですが、何となく元記事の言葉のイメージがずれている気もするので、後者に合わせる形で再定義して説明します。
(日本だと(英語でも)コンクリートというと普通はセメントコンクリートを指します。アスファルトコンクリートはアスコンとか呼ばれているらしい)
まずセメントは,水をかけると固まる接着材です。土の中の特定の成分を焼くとできる白い粉で、水と混ぜるとと化学反応(=水和)を起こして、数日~数か月かけて固まります。セメントは固まるときに縮んでひび割れてしまうので単体ではあまり使われず、補修とか土壌に注入して固めるために使われます(まさに接着剤の使い方ですね)。
次にコンクリート(=セメントコンクリート)ですが、砂と砂利とセメントを混ぜて固めたものです。砂と石は本当にただの砂と石で、セメント=接着剤が周りをガチっと固めることで単体として成り立ちます。なんでこいつらが必要かというと、前述のとおりセメントは固まるときに縮んでひび割れてしまうんだけど、化学的に変化を起こさず形を保てる砂と石があると、全体の体積が大きく変化しないためにひび割れを抑制できるんですね。
さらに、砂と砂利両方を混ぜる理由は、それだけで強度が上がるからなのです。紙コップの中に砂と砂利をいれるときを想像してほしいんだけど、①砂だけ②砂利だけ③砂と砂利両方、どれが一番ガチガチになるかな。①のさらさらの砂だけよりも、②のスカスカの砂利だけよりも、砂利と砂利が重なってその間に砂が詰まっている③が一番ガチガチになりそうだよね。だから、砂と砂利の両方を混ぜるし、一番ガチガチとなるような砂と砂利のサイズ、比率は研究されつくされていて、世の中のコンクリートは最適な配分などがっちり仕様(=示方書)として決まっていてみんなそれを守っています。
なおついでに、砂とセメントだけを混ぜて固めたものをモルタル(=セメントモルタル)といいます。上で例えた通り、①砂だけだとさらさらで、砂利が支えてくれない分強度はかなり落ちるんだけど、さらさらなのが逆に壁に塗り付けたりしやすくて、レンガを固めたり外壁を強化したりできます。セメントと比べればひび割れもしにくいしね。
そしてアスファルト(=アスファルトコンクリート)だけれど、これはちょっと説明が必要です。石油の大本の原油から、ガソリンなどを取り出した後に最後に残る黒いべちゃべちゃなものが本来のアスファルトです。このアスファルト(=原油からできたもの)と砂と砂利とを混ぜたものが、いわゆる道路の舗装で使われるアスファルト(=アスファルトコンクリート)です(正確にはそこにフィラー=石など鉱物の粉も混ぜる)。アスファルトは熱するとドロドロ、冷やすと固くなる性質があるので、これを接着剤としてセメントコンクリートと同じように固めてるんですね。ただ、固くなるといったものの、あくまで粘性がめちゃくちゃ高くなっているだけなので、実は液体です。なので、地面に敷く分にはいいけど、壁とか建築物の材料には使えないんですね(見た目も悪いし)。
最後にまとめると、以下の通りです。
これは固まる時間の問題ですね。上で説明した通り、アスファルトは冷やすだけで固まるのですぐ作れます。コンクリートはセメントが化学反応を起こして固まるので、固まるのに時間が二週間とかかかってしまいます。あとは値段もアスファルトのほうが安いです。(コンクリート道路のほうがつるつるで滑りやすい、というのも言われていますが、これはセメント協会が半ギレで反論してます)
めっちゃ昔のコンクリートの建物は、強度計算が今よりもガバガバだったんですね。だからかなり安全側に設計して、めちゃくちゃ太い柱を使っていて強度が馬鹿みたいに高いです(弱い構造物は関東大震災でつぶれたというのもある)。だから今の時代に解体しようとすると馬鹿みたいな費用がかかって、結果的にだましだまし使い続ける、ということもあるみたいです。あと、コンクリートの品質も、今は仕様が制限されている川砂とか川砂利を使えたりして昔のほうが高い、という側面もあります。
〇 鉄筋コンクリートの偉大さについて
ここまで説明してきたとおり、コンクリートはセメント、砂、砂利で作れるんだけど、普通の建築材料としては、鉄筋を芯に入れる場合が多いです。なんで鉄筋を入れるかというと、これとコンクリートとの相性が抜群の抜群、まさしくベストフレンドだからなのです。(※ 以下、少し専門的で長文の内容失礼します)
建築物の壁や柱にかかる力は、押しつぶす力=圧縮応力と、引っ張られる力=引張応力が主にかかります(あとは剪断力とかもあるけどここでは割愛)。コンクリート単体だと、この引張応力にめちゃめちゃ弱いです。前述の紙コップに砂と砂利を入れた場合を想像してほしい。この紙コップを押しつぶすことはとても難しいけれど、砂と砂利自体はくっついていないから、一つ一つ拾い上げれば取れてしまうよね。コンクリートはそれをセメントで固めているんだけど、セメントの接着力だけでその引っ張る力に耐えないといけなくて、はっきりいってあまり強くないんです。一方で、鉄筋は、綱とかひもとかと同じように、圧縮に耐える力はゼロだけど、引張にはめちゃくちゃ強い。鉄筋コンクリートは、圧縮応力をコンクリート、引張応力を鉄筋で支えることができるから、建築材料としてめちゃくちゃ優秀なんですね。
ただ、その引張を支えるだけであれば、何も鉄筋でなくてもほかの綱でもひもでもよさそうに思えるんだけど、ベストフレンドたるゆえんはここからです。まず鉄筋とコンクリートは熱が加わった時の膨張する割合(熱膨張率)がほぼ同じなのです!この割合が違うと、温度変化で変な力が加わったり、ひび割れちゃったりするんだけど、本当にたまたまこれがほぼ同じだったので、問題が起こらないんですね。また、鉄筋には酸で錆びて強度が落ちるという欠点があるんだけど、コンクリートの中身はたまたまアルカリ性だったので、コンクリートの中に包まれていると錆が生じにくいんですね!
意図せずにたまたまお互いの欠点を補い合う二つの材料のカップリングが見いだされたことで、最強の建築材料として鉄筋コンクリートがあらゆる場所で使われるようになったんですね~。
生コン車は工場で作った固まる前の生のコンクリートをどろどろのまま輸送するための車です(→これ)。この車は全国のどこの町中でもまあまあ見かけるし、それ自体は普通にどっかで工事しているだけと思います。ただ、一つ不思議なことがあって、この生コン車、生のコンクリートをせいぜい90分くらいしか運べないんですね(それを超えると固まってしまう)。じゃあなんで全国の町中でこいつが使われているかというと、全国で、工事現場から90分で移動可能な範囲に、必ず生コン工場があるからなんです。あらゆる町をカバーする形で、全国に大量の生コン工場があって、そこで作られた生のコンクリートを90分以内に出来立てほやほやのまま運んでいるわけです。ピザ屋もびっくりのこの宅配サービスが、日本の公共事業を支えているのです。
(ただ、最近は工事が減って生コン工場もつぶれてこの体制を支えられなくなっている、という話もあります。SNSでも最近バズっていましたね。これは本当に由々しき問題だと思います。)
他にも、近くのコンクリートのひび割れはそこから建物がパッカリ割れるから直しているのか?とか、漬物屋の前のコンクリート舗装の道路が危ない理由とは?とか、コンクリートのトレードオフとそのトレードオフをぶっ壊した自己充填コンクリートとは?とか、いろいろ話題はつきないですが、ここまででいったん締めたいと思います。
ここまで読んでくれて本当にありがとう!
好評いただいたので続きを書きました。
いろいろご指摘いただいたので再度続きを書きました。
Permalink |記事への反応(15) | 11:57
# ざっくりと
加熱した豆腐は硬くなる(加熱中はやわらかいが食べられる温度に下がると硬くなる)
加熱した豆腐は水分量が減る
60分加熱しても水分が減り続ける
70度で加熱すると水分量はほとんど減らない
アルカリ性にするとちょっと硬くなりにくいが、濃度が高いと型崩れしやすい
酸性にすると水より硬くなり型崩れしにくいし、水分が減りにくい
塩水にすると硬くなりにくいし水分が抜けにくい (←よく(ゆでるときも)浸透圧で水分が抜けるなどといわれるが違うようだ)
さらに濃度2%なら逆にやわらかくなる(が、多少"す"がたつ)
でんぷんにするとこれも硬くなりにくく型崩れしない
(以上は各種濃度で変わるが、どれぐらいの濃度が実際の料理で使う濃度か分からないのでざっくりとこう書いてみた。要約とは異なる点がある)
しかるに、硬くしたくなければ塩でゆでること。
ただし、豆腐は塩水に溶出しているので、栄養(たんぱく質)という面では塩でゆでて茹で汁を捨てるのはもったいない
通常の調理環境の加熱・計測方法ではないが、およそ10%以上の窒素が溶出しており、ほぼ水の倍以上である
(水以外のなんでも、pHが変われば溶出が増える)(うすい酸性なら溶出は抑えられる)
豆腐の性状に及ぼす加熱の影響
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jhej1951/17/4/17_4_207/_pdf