研究テーマ
こんなにも，研究しがいのある素材はない．
インフラ材料工学研究室では，X線や電子線などを利用して目には見えない微小な構造・材料の変化を捉える技術や化学物質が持つ固有の熱分解温度を利用した含有相の特定技術，熱力学データベースを利用したThermodynamic Modellingなどを駆使して様々なコンクリートの研究を行っています．現在はこれらの技術を利用して以下の様なテーマを主に取り扱っています．
コンクリートの化学的劣化メカニズムの解明
コンクリート構造物は様々な環境で劣化することが知られています．そして「様々な環境」の中には実験で再現が困難な深海環境や福島第一原発事故を受けたペデスタルなどが含まれます．当研究室では熱力学データベースを駆使したThermodynamic Modellingを利用して，再現が難しい劣化に対して理論計算からアプローチして問題解決を目指しています．さらには，生成要因が明確になっていない析出物の生成メカニズムについても実験・数値計算の両方からのアプローチにより解明していきます．
カーボンニュートラルを見据えた新しい建設材料の創製
地球の温暖化現象に関するIPCCの勧告や国連で採択されたSDGsの思想の世界的な共有に伴い，温室効果ガス削減のための技術開発が精力的に展開されています．建設分野では使用量の多い建設材料に対して二酸化炭素排出量の削減が求められています．しかし，建設時点での二酸化炭素排出量を削減できたとしても，材料劣化しやすく寿命が短い建設材料では意味がありません．当研究室では，産業副産物を有効活用した建設材料や二酸化炭素固定型の建設材料の高耐久化を実現するための諸課題について研究し，ライフサイクルCO₂の観点も踏まえたカーボンニュートラルに貢献する建設材料の創製に取り組んでいます．
コンクリートが吸着した二酸化炭素量の定量評価
現在，脱炭素社会への貢献を目指して二酸化炭素吸収型コンクリートの研究が積極的に進められています．コンクリートはカルシウムを豊富に含んでおり，二酸化炭素を吸収する能力があります．ただし，二酸化炭素をどの位吸収したのかがわからなければ，二酸化炭素吸収型コンクリートの脱炭素社会への貢献度を定量評価できません．以上の背景より，当研究室では化学物質の熱分解を利用したコンクリートの二酸化炭素吸収量の評価手法の高度化を図っています．
コンクリートの化学的劣化メカニズムの解明
コンクリート構造物は様々な環境で劣化することが知られています．そして「様々な環境」の中には実験で再現が困難な深海環境や福島第一原発事故を受けたペデスタルなどが含まれます．当研究室では熱力学データベースを駆使したThermodynamic Modellingを利用して，再現が難しい劣化に対して理論計算からアプローチして問題解決を目指しています．さらには，生成要因が明確になっていない析出物の生成メカニズムについても実験・数値計算の両方からのアプローチにより解明していきます．
カーボンニュートラルを見据えた新しい建設材料の創製
地球の温暖化現象に関するIPCCの勧告や国連で採択されたSDGsの思想の世界的な共有に伴い，温室効果ガス削減のための技術開発が精力的に展開されています．建設分野では使用量の多い建設材料に対して二酸化炭素排出量の削減が求められています．しかし，建設時点での二酸化炭素排出量を削減できたとしても，材料劣化しやすく寿命が短い建設材料では意味がありません．当研究室では，産業副産物を有効活用した建設材料や二酸化炭素固定型の建設材料の高耐久化を実現するための諸課題について研究し，ライフサイクルCO₂の観点も踏まえたカーボンニュートラルに貢献する建設材料の創製に取り組んでいます．
コンクリートが吸着した二酸化炭素量の定量評価
現在，脱炭素社会への貢献を目指して二酸化炭素吸収型コンクリートの研究が積極的に進められています．コンクリートはカルシウムを豊富に含んでおり，二酸化炭素を吸収する能力があります．ただし，二酸化炭素をどの位吸収したのかがわからなければ，二酸化炭素吸収型コンクリートの脱炭素社会への貢献度を定量評価できません．以上の背景より，当研究室では化学物質の熱分解を利用したコンクリートの二酸化炭素吸収量の評価手法の高度化を図っています．
以上のテーマのほかにも，インフラ材料工学研究室は現在，東北大学グリーンクロステック研究センター内の活動として東京大学の丸山一平教授と協力してNanoTerasuをはじめとした最先端の分析技術を駆使して，これまでに観察することが困難であったセメント水和物のナノスケール領域に着目して未解決の課題に積極的に取り組んでいきます．このテーマではシンガポール国立大学をはじめとした国際的なネットワークを構築して研究に取り組んでいくことを目標としています．
研究室にご興味を持たれた学生の皆様へ
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研究室にご興味を持たれた社会人の皆様へ
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