建设工程~ その3-1 ~実験【圧缩试験】
今日は「つくば技术研究所」で実験です。

みなさんは、どんな「ようかん」が建筑材料としてふさわしいか、调べたことがありますか?
……ないですよね(笑)。
今回は、それを会社の本物の试験机を使って実証します。
我々は建筑に最适な「ようかん」の要素を3つ考えました。
それは「强度」、「施工性」、「おいしさ」です!
(施工性は、型枠へのようかんの流し込みやすさです。)
まずは强度を调べる実験です。
ようかんは寒天で固まってます。だから、この寒天の種類や量を変えることで、強度が変化するはず! そこで、いろな種類の寒天でようかんを作ってみました。
(今回は白あんで统一しています)

今回、ようかんに使用した寒天は5种类(窜搁、厂6、厂8、厂9、カリコリカン)です。
…初めて闻いた名前ばかりではないでしょうか。これらは実在する寒天の商品名なんです!
実験で使うのはこの试験机、オートグラフくんです。

台の上にようかんをセット。上から圧力をかけ、どのくらいの力まで耐えられるかを测ります。

ちなみに通常、コンクリートの圧缩试験を行うときは、これより大きな试験机、アムスラーくんを使います。
その様子がこちら。ドカーンと爆発するかのように壊れます!

现场で见ると、心臓が止まるほどの衝撃です…
では、さっそくようかんをセットして、実験开始!
かなり地味なビジュアルなのでハイスピードで再生してみます。

全种类のようかんの计测终了!结果が出ました!

グラフのタテ轴の「荷重」は、上から押した力。
ヨコ轴の「ひずみ」は、ようかんが缩んだ割合です。

ちなみにコンクリートの场合は、こんなグラフになります。

グラフのタテ轴を见ると、コンクリートが壊れた数値は80,000(狈)を少し超えたところです。これ、実は约8迟です!!
コンクリートもですが、试験机がスゴイ。。

さて、実験结果のグラフに戻ると、
强度が高いのはカリコリカンのようかんでした!
2位は窜搁2倍、3位が厂9です。
(ちなみに窜搁2倍というのは、窜搁の寒天を2倍の量に増やしたようかんです。)
…しかし!
试しにカリコリカンのようかんで建物の一部を作ってみたところ…
硬すぎるせいか気泡が入って、
表面がデコボコになってしまうことが判明!

施工性に问题ありでした……无念。
では2位の窜搁2倍はどうか…?
実験结果のグラフの窜搁と窜搁2倍を比べると分かりますが、寒天が多い(水が少ない)ほうが「ようかん」は强くなるのです。
これはコンクリートの场合も同じで、セメントが多い(水が少ない)ほうが、コンクリートは强くなります。

…しかし!
窜搁2倍を试食してみると…不自然にカタく、食感がよくない…。
寒天の入れすぎです。。。
これだとせっかく作っても、子どもたちは喜んでくれない。。。。
というわけで、おいしさに问题ありでした…无念。
こうなると、3位の厂9に期待がかかります。
さぁ気になる味はどうか?
……ん、おいしい!

というわけで、结论が出ました!
- 结论①
- 强度、施工性、おいしさを考虑した结果、
使用する寒天は厂9に决定!
せっかくなので、他にも色々なようかんを作ってみました。かぼちゃ、ずんだ、小豆、どれも美味しかったです。

建设工程~ その3-2 ~実験【曲げ试験】
次は、ようかんの补强材を决めるための「曲げ试験」です。
みなさん、鉄筋コンクリートの中には硬い鉄筋が入っていることはご存知ですよね。
コンクリートは押す力にはとても强いんですが、
引っ张る力には弱いという欠点があるんです。
そのため、コンクリートの建物は、
柱や梁の中に鉄筋を入れて补强しているんです。

鉄筋は顿10(直径10尘尘)、顿13(直径13尘尘)など、直径によって呼び名が変わります。
顿51だと长さ1尘で约16办驳もあるんです。鉄筋コンクリートに用いる异形鉄筋には表に凹凸のリブがあり、コンクリートとの付着性を高めています。
この鉄筋に代わって
ようかんを鉄筋のように补强してくれる食材を探します。

鉄筋の代わりに用意したのは、以下の食材です。
- ほしいも
- ドライフルーツ
- こんにゃく
- えのきたけ

それぞれの食材を入れたようかんの梁を作りました。


実験で使うのは、ひきつづきオートグラフくん。
ようかんの梁の真ん中を上から押して曲げていき、どの食材が梁を强くするのかを検証します。

さぁ実験スタート!

実験后の梁がこちらです。

ほしいもを入れた梁の断面では、梁に加えた力が食材にしっかり伝わって、食材が破断していました。それに対し、こんにゃくでは、食材がようかんから抜けてしまっています。
こんにゃくは表面がツルツルなのでようかんとの付着性が弱いんですね。
ほか4种类の梁の実験も终了。
结果が出ました!

グラフのタテ轴の「荷重」は、上から押す力の大きさ。
ヨコ轴の「たわみ」は、ようかんの梁が曲がった大きさです。

结果を検証すると、ほしいもとドライフルーツが补强材として良さそうですね。
补强材なしのようかんと比べると、约2倍の荷重に耐えています。
试食してみると、程よい食感で、とてもおいしいです。
- 结论②
- 补强材は、ほしいもとドライフルーツが、
味も损ねず、高い补强効果を持つことが分かった。
これで、「食べられる建物」に使う、ようかんの种类と补强材が决まりました!
次回は、おそらく世界初の试み!
「ようかん」は地震に强いのかを検証する振动実験を行います。お楽しみに!

※実験に使った「ようかん」は、社员でおいしくいただきました!

