hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ナノワイヤにおけるフォノン熱輸送とひずみの関係の原子論的解析

ナノワイヤにおけるフォノン熱輸送とひずみの関係解明に向けて、研究期間の最終年度である今年度はこれまでに得られた知見や開発した技術を結集して研究に取り組み、2件の学会発表を果たした。一つは、無限長シリコン・ナノワイヤにおける動径方向の一様ひずみの影響に関するものである。前年度までに明らかにした軸方向のひずみと同様、ナノワイヤの熱輸送能力は圧縮ひずみで上昇し、引っ張りひずみで低下することが分かった。また、こうした影響を調べる中で、ナノワイヤを不動原子から成る型に入れた上で原子配置を最適化するという、ナノワイヤに動径方向のひずみを導入する簡便な方法を開発した。もう一つの学会発表は、有限長シリコン・ナノワイヤにおける軸方向の一様ひずみの影響に関するものである。無限長の場合と同じく有限長の場合にも、ナノワイヤの熱輸送能力はひずみによって変化する。ただし、変化の様子はナノワイヤの両端に接続する熱浴の構造によって異なり、普遍的な法則を導くまでには至らなかった。ここで採用した非平衡グリーン関数法では、熱浴の構造にまで注意を払う必要があり、ナノワイヤの熱輸送能力の評価に適した構造の探索が今後の課題に挙げられる。なお、国際学会「15th International Conference on Flow Dynamics (ICFD)」では、ナノワイヤにおけるフォノン熱輸送に関する研究代表者のこれまでの研究について講演を依頼され、本研究の成果についても発表した。今年度は、本研究の目指すところであるナノワイヤにおけるフォノン熱輸送とひずみの関係解明に向けて、無限長ナノワイヤを対象に一様ひずみの影響を調べるべく研究を進めた。しかし、誌上発表や学会発表などの対外発表に至るまでの成果は得ることができなかった。具体的な取り組みとしては、動径方向のひずみが加わったナノワイヤの原子モデルを生成するために、そのようなひずみを印加する方法として、ナノワイヤの外部に仮想的な原子を配置するアプローチについて検討した。このアプローチの成否は、ナノワイヤの変形が進展した状況でも構成原子の位置が安定するように、それらの仮想原子を配置できるかどうかにかかっている。しかし、ナノワイヤにおける元々の原子配置が高い対称性を有する場合を除いて、そのように仮想原子を配置することは容易でないことが分かった。この事実は、本研究の実施計画に大幅な修正をもたらすものであるが、重要な知見でもある。また、フォノン分散関係から熱輸送性能を評価する方法に対し、数値計算の結果として生じる望ましくない形状を有する分散曲線についても、問題なく扱えるように改良を施した。この熱輸送性能の評価方法を用いて波付きシリコン・ナノワイヤにおけるフォノン熱輸送を調べた成果は、論文誌「Journal of Applied Physics」および国内学会「第77回応用物理学会秋季学術講演会」にて発表することができた。これらは本研究の成果の一部と考える。今年度は、無限長ナノワイヤを対象に一様ひずみ、特に、動径方向のひずみの影響を調べる計画であったが、ひずみナノワイヤの原子モデルの生成という最初の段階でつまづき、当初の目標を達成できなかった。次年度は、有限長ナノワイヤを対象に同様の解析を進める予定であるが、その過程で必要となる非平衡グリーン関数法に基づく熱輸送能力の評価法について、研究協力を依頼していた大阪大学の森伸也教授よりご指導いただく機会に恵まれ、事前に準備を進められたことは幸いであった。以上のことから、全体としては進捗はやや遅れていると考える。今年度は、本研究の目指すところであるナノワイヤにおけるフォノン熱輸送とひずみの関係解明に向けて、まずは昨年度に引き続いて無限長ナノワイヤを対象に一様ひずみがフォノン熱輸送に与える影響を調べるべく研究を進めた。特に、昨年度問題となった動径方向ひずみの加わった原子モデルの生成法について検討し、表面原子にのみ力を生じさせるポテンシャルを系に導入することで構造最適化の過程で動径方向にひずみが加わるようにして、問題を解決した。続いて、無限長ナノワイヤの次の段階にあたる有限長ナノワイヤについて、フォノン熱輸送を評価する方法として非平衡グリーン関数法を検討し、熱輸送能力を評価するプログラムを実際に作成した。また、ひずみの加わったナノワイヤの原子モデルついて、非平衡グリーン関数法に適した原子モデルの生成方法を考案し、プログラムとして実装した。これら二つのプログラムを組み合わせて、軸方向にひずみの加わった有限長ナノワイヤの熱輸送能力を評価し、有限長の場合でもひずみの影響が現れることを確認した。最後に、本研究の出口として、フォノン熱輸送を評価した結果として得られる種々の特性値を、半導体デバイスのシミュレータとして業界標準となっているTechnology Computer-Aided Designシステム(TCAD)に反映させる方法について検討した。検討結果を踏まえてフィン形電界効果トランジスタの発熱の様子をTCAD上でシミュレーションし、その成果を応用物理学会および電子デバイス界面テクノロジー研究会にて共同発表した。今年度は、研究の進度は概ね想定通りであったが、研究代表者のテニュア審査があり、研究に割ける時間が例年より少なかったこともあって、昨年度の遅れを挽回するまでには至らなかった。よって、全体の進捗としてはやや遅れていると考える。

また、こうした影響を調べる中で、ナノワイヤを不動原子から成る型に入れた上で原子配置を最適化するという、ナノワイヤに動径方向のひずみを導入する簡便な方法を開発した。もう一つの学会発表は、有限長シリコン・ナノワイヤにおける軸方向の一様ひずみの影響に関するものである。無限長の場合と同じく有限長の場合にも、ナノワイヤの熱輸送能力はひずみによって変化する。ただし、変化の様子はナノワイヤの両端に接続する熱浴の構造によって異なり、普遍的な法則を導くまでには至らなかった。ここで採用した非平衡グリーン関数法では、熱浴の構造にまで注意を払う必要があり、ナノワイヤの熱輸送能力の評価に適した構造の探索が今後の課題に挙げられる。なお、国際学会「15th International Conference on Flow Dynamics (ICFD)」では、ナノワイヤにおけるフォノン熱輸送に関する研究代表者のこれまでの研究について講演を依頼され、本研究の成果についても発表した。次年度は、懸案である動径方向のひずみの加わったナノワイヤの原子モデルを生成する方法として、今年度検討したナノワイヤの外側に仮想的な原子を配置するアプローチに代えて、所望の応力を誘起するポテンシャルを用いるより簡便なアプローチについて検討する。これによって原子モデルの生成に成功した場合には、今年度実施する計画であった無限長ナノワイヤにおけるフォノン熱輸送に与える一様ひずみの影響の解析に進む。また、並行して非平衡グリーン関数法に基づく熱輸送能力評価法を計算プログラムに実装し、すでに原子モデルの生成法が確立している軸方向のひずみについて、有限長ナノワイヤにおけるフォノン熱輸送に与える影響を調べる予定である。次年度は本研究プロジェクトの最終年度であるため、立案時に設定した計画通りに進まない場合の目標を最低限達成することに努める。具体的には、無限長および有限長ナノワイヤについて、フォノン熱輸送に与える軸方向または動径方向の一様ひずみの影響を明らかにし、成果を発表する予定である。今年度未使用分は、当初の計画では、研究遂行に必要となる計算機サーバおよびソフトウェアの購入に充当する予定であった。しかし、研究の進度が遅く、これらを必要とする段階に至らなかったため、今年度の購入は見送ることにした。(理由)今年度未使用分は、研究遂行に必要な計算機サーバおよびソフトウェアの購入に充てる予定であった。しかし、それらを必要とする段階まで研究が進む可能性が低かったこと、現行品よりも優れた計算機サーバの販売が次年度に予定されていたことから、今年度内の購入は見送った。(使用計画)研究に必要な計算機サーバおよびソフトウェアを早々に購入し、残る基金については、主に本研究の成果発表および今後の展開に向けた情報収集を目的として国内外の学会に参加するための旅費に充てる予定である。助成金のうち次年度繰り越し分については、当初の計画どおり、研究遂行に必要となる計算機サーバおよびソフトウェアの購入に充てる。
学校における意思決定関連構造に関する実証的研究

平成12年度にはインタビュー調査および予備的質問紙調査を通じて、次のことを明らかにした。算数指導においては、数や図形に関わる基礎概念の指導に困難を感じている教師が多く、学級経営においては、保護者の価値観の多様性を背景とした子どもの規範意識の低下が問題と感じられている。そうした問題の解決に向けて多様な工夫を行っている教師とそうでない教師が存在している。また、学校としてもそのような問題の解決に向けて組織的努力を行っている学校とそうでない学校が見られる。平成13年度には関東地方の小学校の第4学年担任教師に郵送により質問紙調査を実施した。調査対象者は関東地方の小学校4年生担任教師1,080名で、2001年10月から11月にかけて郵送法で実施した。その結果、次のことが明らかになった。(1)算数指導において「学力の高い児童に進んだ学習を身につけさせること」や「数学的な直感を養うこと」、「論理的な考え方ができるようにすること」を重視している教師は、多様な指導方法をとる傾向がある。(2)学校教育目標や学年の教育目標の達成に配慮する教師ほど多様な指導方法をとる傾向がある。(3)さまざまな面でアイディア獲得の努力を積極的に行っている教師が、より多様な算数指導方法を用いる傾向がある。(4)ティーム・ティーチングという具体的な取り組みばかりでなく、教職員の間の相互理解や共通理解の形成が算数指導方法における多様な取り組みにつながっている。(5)より多様な指導方法を用いることが算数指導のねらいが達成されているという認識につながっている。1.インタビュー調査・事例調査算数指導の方針、指導の困難な単元、指導の工夫、算数指導のアイディアの獲得源、学級経営の方針、学級経営の困難点、学級経営の工夫、学級経営のアイディアの獲得源等について、小学校教員に対しインタビューを実施した。また、教師の行う算数指導や学級経営に対する指導や、それらに関わる学校内部における組織体制について、小学校校長に対してインタビューを実施した。さらに、算数指導を中心として特色ある教育活動を実施している学校において、その指導の実際を観察した。2.質問紙調査小学校教師129名に対して、質問紙調査を実施した(郵送法)。質問内容は、算数の指導の難しい単元、その指導が難しい理由、担任する学級の学級経営上の困難点、その困難な理由、算数指導や学級経営に関する外部情報を獲得しようとする姿勢、などである。本調査は、次年度に実施予定の本格的な質問紙調査へ向けての予備調査としての意味を持っている。3.結果以上の調査の結果を分析し、次のような傾向を明らかにした。

(1)算数指導において「学力の高い児童に進んだ学習を身につけさせること」や「数学的な直感を養うこと」、「論理的な考え方ができるようにすること」を重視している教師は、多様な指導方法をとる傾向がある。(2)学校教育目標や学年の教育目標の達成に配慮する教師ほど多様な指導方法をとる傾向がある。(3)さまざまな面でアイディア獲得の努力を積極的に行っている教師が、より多様な算数指導方法を用いる傾向がある。(4)ティーム・ティーチングという具体的な取り組みばかりでなく、教職員の間の相互理解や共通理解の形成が算数指導方法における多様な取り組みにつながっている。(5)より多様な指導方法を用いることが算数指導のねらいが達成されているという認識につながっている。
大脳皮質運動関連領野が創る「見なし情報」による随意運動制御

実世界において生命システムは環境や身体の状態を完全に把握することはできない.よって,生命システムは自分自身と環境の関係を仮設せざるを得ない。我々は、このシステムが仮設する環境との関係を「見なし情報」と呼ぶ.本研究では,歩行及び腕到達運動において,見なし情報としての環境や身体の情報に基づいた拘束条件のリアルタイムな生成・充足機構が,運動制御システムが予測不可能的に変化する環境で機能するために必要不可欠であることを明らかにした.本研究において提案した制御手法は,実世界で柔軟に機能するシステムの原理的機構となりうる.実世界において生命システムは環境や身体の状態を完全に把握することはできない.よって,生命システムは自分自身と環境の関係を仮設せざるを得ない。我々は、このシステムが仮設する環境との関係を「見なし情報」と呼ぶ.本研究では,歩行及び腕到達運動において,見なし情報としての環境や身体の情報に基づいた拘束条件のリアルタイムな生成・充足機構が,運動制御システムが予測不可能的に変化する環境で機能するために必要不可欠であることを明らかにした.本研究において提案した制御手法は,実世界で柔軟に機能するシステムの原理的機構となりうる.生命システムの認知機能や運動機能は環境との調和的関係を作り出すための機能である。これまでの運動制御は、環境とシステムを分離し、環境を限定したときに求められた継時的秩序の法則を用いているが、これは無限定環境下でのリアルタイムな制御には適しない。われわれは予測不可能的に変化する実環境に柔軟に適応する「共時的な秩序を生成する法則」を明らかにすることで、「大脳皮質運動関連領野が創る「見なし情報」による随意運動制御」の研究を行った。無限定な環境にある生命システムが環境と調和的な関係を創らなければならないが、どのような調和的関係を作るのかということが拘束条件である。この拘束条件は調和的な関係を「仮設」することに相当するので「見なし情報」であり、「この見なし情報」無しには生命システムは機能しない。運動には「姿勢」と「運動」の二側面があり、前者は重心と関連して姿勢を適切に保持する過程であり、後者は身体を動かす動的過程である。双方の協調・統合により適切な運動が発現する。前頭前野や大脳皮質は目的・目標を達成するために方向と速度を拘束条件として生成する。小脳は随意運動の速度ベクトルを生成する。また、基底核-脳幹系は筋緊張を制御する拘束条件を生成する。本研究では運動システムは階層的に制御されており、各階層では上位からの拘束条件を満足しながら、下位の階層に対する拘束条件を生成し、最終的には環境と直接相互作用する筋骨格系が拘束条件を充足する方法を採用して次の研究を行った。いずれも所期の目的を達成している。1)無限定環境に適応する2足歩行の研究2)リーチング課題における上位拘束生成充足機構のモデル化3)リーチング課題における下位拘束生成充足機構のモデル化4)心理実験による拘束充足過程の観測のための装置の開発5)ロボットによる実験のための設計とその製作生命システムの認知機能や運動機能は環境との調和的関係を作り出すための機能である。この拘束条件は調和的な関係を「仮設」することに相当するので「見なし情報」であり、この「見なし情報」無しには生命システムは機能しない。随意運動制御においては、運動インピーダンスマップ中での空間変換が必要となる。最上位の拘束条件としての「見なし情報」は運動目的を設定し、制御系はこれを力と運動の次元で手先空間、関節空間、筋空間への指令に変換することで運動を実現する。生命システムの身体は冗長で不良設定性が存在するため、制御系には空間変換を決定するための拘束条件が必要で、実環境で運動を発現するためにこの拘束条件はリアルタイム適応性を有する必要がある。本年度は、随意運動として腕到達運動に焦点を絞り、システムのリアルタイム適応するための1)手先速度拘束の生成機構、2)"mobility measure"による手先速度空間から関節速度空間への自律分散的な変換機構、3)筋効率による自律分散的な筋出力最適分配機構をモデル化し提案手法の心理実験・生理実験・実機による検証を行った。また、システムに「見なし情報」を与えるための音声コミュニケーション基盤技術の開発を行った。生命システムの認知機能や運動機能は環境との調和的関係を作り出すための機能である。

無限定な環境にある生命システムが環境と調和的な関係を創らなければならないが、どのような調和的関係を作るのかということが拘束条件である。この拘束条件は調和的な関係を「仮設」することに相当するので「見なし情報」であり、この「見なし情報」無しには生命システムは機能しない。モデルシミュレーションにより,感覚器官からリアルタイムに得られる身体の運動学的・動力学的情報に基づいて各関節の動き易さを評価し,各関節への制御情報を自律分散的機構により生成することで,予測不可能な環境変化に対しても柔軟に適応する腕到達運動が実現されることを明らかにした。環境との相互作用により制御に必要な拘束条件を生成・充足するこの手法は,実世界で機能するシステムに「自己言及的評価機構」と「自律分散的ネットワーク構造」が必要不可欠であることを意味する。制御メカニズムの環境適応性を実機により検討するため,冗長アクチュエータとリッチセンサーを特徴とする2関節6筋アームロボットの設計・開発し,モデルが有効に機能することを確認した。また,拘束条件生成・充足による運動制御の生物学的機構を解明するために,様々な擾乱下で腕到達運動計測を可能とするマニピュランダムを設計・開発し,統制条件下での到達運動を測定した.環境に合わせて目的を達成する行動は随意運動である。目的を設定すると、これを解く問題は逆問題であり、逆問題は一般に不良設定問題になる。この不良設定性を解消するためには拘束条件が必要である。無限定環境下でリアルタイムに目的を達成するには、拘束条件を環境とシステムの状態に依存して時々刻々生成し、それをリアルタイムで充足しなければならない。随意運動において、目的を達成するための拘束条件を「見なし情報」と呼ぶことにする。「見なし情報」は,運動遂行における最上位の拘束条件であり,そのもとで,下位の複数レベルの拘束条件がリアルタイムに生成・充足されなければならない.本年度は,腕到達運動制御に関し以下の研究を行った.(1)動き易さ優先化に基づく腕到達運動の自律分散的制御モデルの数理的解析を行った.制御モデルには相反する2つの制御モード(バネ的で粗い/精密で直線的)が含まれていること,これらのモードが各関節の動き易さの評価に応じてリアルタイムに切り替わることを明らかにした.この結果は自律分散的な制御モデルが,腕運動における不良設定の変換問題を解く変換行列をセンサ情報から自律的に作り出しているということを示している.(2)腕到達運動解析装置であるマニピュランダムの設計・開発を行った.開発したマニピュランダムは,アナログ技術により位置制御とトルク制御を機構的に分離独立させたものであり,通常動作時はほぼ無負荷で手先位置の検出が可能で,手先への荷重負荷も高精度で行うことができる.本年度は,目標到達運動において,試行ごとに異なる回転座標変換を視覚的手先位置に加えることで,予測不可能的に変化する環境に対する運動の適応過程を検討した.環境に合わせて目的を達成する行動は随意運動である。
モルヒネの効かない癌疼痛進展に対するケモカインの関与:腹膜播種モデルを用いて

本研究では、臨床像に類似した癌性腹膜炎疼痛モデルを世界で初めて確立した。癌の腹膜播種に伴う腹痛には、疼痛関連神経ペプチドであるsubstance Pの発現増加が関与し、このような痛みに対してsubstance P受容体拮抗薬が有用である可能性を明らかにした。一方、これらの病態下では、各種ケモカインリガンドならびに受容体の発現に大きな変化は認められなかった。さらに、腹膜播種病態下では、モルヒネの作用分子であるμ-オピオイド受容体が減少していることを明らかにし、モルヒネ抵抗性の痛みのメカニズムを立証した。低分化型胃癌の腹膜播種モデルを作製し、腹腔内の癌増殖の観察と平行して経時的な疼痛評価を行ったところ、移植後4週目において顕著な疼痛行動が認められた。疼痛行動が認められたマウスの脊髄後根神経節を摘出し、μ-opioid receptor (MOR)発現量の変化を解析したところ、癌移植群において有意な減少が認められた。次に疼痛行動に対するモルヒネの効果を解析したところ、高用量のモルヒネを投与しても部分的な鎮痛効果しか認められなかった。さらに同条件下における脊髄後根神経節の各種ケモカインシグナルの発現変化を解析したところ、腹膜播種による大きな変化は認められなかった。これらことから腹膜播種病態下におけるMORの機能低下には、ケモカインシグナルは関与していないと考えられる。一般にMORは、substance Pなどの一次求心性神経末端に局在し、痛み物質の遊離を抑制する。そこで脊髄後根神経節のsubstance P陽性細胞数をカウントしたところ、癌移植群では、substance P陽性細胞数が増加していた。さらにsubstance PとMORの共局在を解析したところ、対照群ではほとんどのsubstance P陽性細胞にMORは発現しているのに対し、癌移植群では40 %程度にまで減少していた。これらのマウスにsubstance P受容体拮抗薬を髄腔内投与したところ、疼痛行動は有意に抑制された。以上のことから、癌の腹膜播種に伴う腹痛には、substance Pの発現増加が関与していることが考えられ、このような痛みには、substance P受容体拮抗薬が有効である可能性が示唆された。また、腹膜播種病態下ではMORの発現が減少していることから、臨床において腹膜播種患者にモルヒネを高用量で使用することは控えるべきであることが強く提唱できる。胃癌細胞の腹腔内移植により、移植後4週目で、ほぼ100%の確率で腹膜播種が形成される条件をIVISイメージング法により確立した。これらの動物を用いて疼痛評価を行ったところ、対照群と比較して有意な疼痛行動が認められた。疼痛行動が認められたマウスの脊髄後根神経節を摘出し、mu-opioid receptor(MOR)ならびにsubstance P(SP)の遺伝子発現量の変化を解析した。その結果、対照群と比較して腹膜播種群において、MOR mRNAの有意な減少とSP mRNAの著明な増加が認められた。一般にMORは、SPなどの一次求心性神経末端に局在し、これらの疼痛関連物質の遊離を抑制することにより鎮痛作用を示す。そこで、脊髄後根神経節のMORおよびSP陽性細胞数をカウントしたところ、対照群では約70%のSP陽性細胞上にMORが発現しているのに対し、腹膜播種群では、MOR陽性のSP陽性細胞数がSP陽性細胞全体の約40%にまで減少していた。次に腹膜播種疼痛モデルに対するモルヒネの効果を解析したところ、急性膵炎疼痛モデルの疼痛行動をほぼ完全に抑制するモルヒネの用量では50%の鎮痛効果しか示さず、高用量のモルヒネを投与しても鎮痛効果の頭打ちが認められた。さらにこれらのマウスにSP受容体拮抗薬を髄腔内投与したところ、疼痛行動は有意に抑制された。以上のことから、がんの腹膜播種に伴う腹痛には、SPの発現増加が関与していることが考えられ、このような痛みにはSP受容体拮抗薬が有効である可能性が示唆された。また、腹膜播種病態下ではモルヒネの受容体の発現が著しく減少していることから、臨床において、モルヒネを増量してもさらなる効果が認められないこと、さらには消化器症状を訴える腹膜播種の患者に便秘などの副作用を持つモルヒネを高用量で使用することは、控えるべきであることを強く提唱できると考えられる。本研究の目的は、オピオイド受容体の機能低下と疼痛の増悪が混在する病態、いわゆるモルヒネの効きにくいがん疼痛の克服である。23年度は、臨床像に類似した胃癌の腹膜播種疼痛モデルの病態解析を行うことにより、モルヒネ抵抗性のメカニズムを明らかにするともに、モルヒネで改善されない痛みには、SP受容体拮抗薬が有効である可能性を見出すことができた。

さらに、in vitroの実験では、本研究で用いた低分化型胃癌細胞に対して、SP受容体拮抗薬が、抗がん剤であるドセタキセルの抗腫瘍作用を増強させることも明らかにしている。現在臨床では、抗がん剤の制吐薬としてSP受容体拮抗薬のアプレピタントが用いられているが、アプレピタントの積極的な使用は、モルヒネ抵抗性の痛みを緩和し、かつ、がんの進展を抑制する可能性も考えられることから、がんの治療早期からの使用に有用性が高く、臨床的にも意義深い知見であると考えられる。研究計画に記載したケモカインシグナルの関与の解析については、腹膜播種疼痛モデルマウスの脊髄ならびに脊髄後根神経節の各種ケモカインならびにその受容体の発現変化を解析したところ、いずれも対照群と比較し大きな変化は認められなかった。これらのことから、中枢神経レベルでは、腹膜播種に伴う痛みに対してケモカインシグナルは関与してない可能性が考えられる。しかしながら、腸間膜ならびに腸管に浸潤した腫瘍の凍結切片では、腸管神経が腫瘍内に遊走している画像が捉えられたことから、ケモカインシグナルは、中枢ではなく、がんによる末梢神経損傷に直接的に関与している可能性が考えられる。そこで24年度は、腹膜播種モデルマウスの腹腔内に局在する末梢神経におけるケモカインシグナルについて解析を進める。また、腹膜播種病態下における中枢神経のMORの機能低下のメカニズムを明らかにし、モルヒネが効きにくい痛みとなる環境の成因を抑制できる疼痛緩和薬の探索もあわせて行う。本研究の特色は、臨床像に類似した胃癌の腹膜播種モデルを作製し、それを用いてモルヒネ抵抗性のメカニズムを解明したこと、ならびに腹膜播種による神経障害時の病態を直接的に証明したことである。腹膜播種疼痛モデルは世界で初めて申請者により樹立されたものである。モデルそのものの構築、ならびにその病態解析には少なからぬ費用を計上することとなったが、本研究費をタイムリーに得ることができたことは申請者にとって大変意義深いありがたいものであった。次年度は、がん性腹水ならびに末梢神経組織を用いたケモカインアレイや、免疫不全動物を用いたサンプル作製、その他免疫組織染色などに使用する特異的抗体の購入に研究費を充てる予定である。
都市的ライフスタイルの浸透と青年文化の変容に関する社会学的分析

研究代表者は共同研究者とともに約1年間にわたって先行業績のサーヴェイを行ないながら調査票を設計し、2002年の9月に東京都と神戸市において、16歳から29歳の男女を対象に調査を実施した。また2003年には調査対象者に対してインタビュー調査を行なった。以下、データ分析によって得られた主たる知見を要約する。1、音楽生活について:強く音楽にコミットする若者は、状況に応じて音楽を使い分けるとともに、よりマイナーな音楽を好む傾向が見いだされた。コミットメントの強さはまた自分らしさの肯定とも相関しており、音楽が若者のアイデンティティ構成の一つの要素となっている様子がうかがわれる。2、メディア行動について:携帯電話のメモリ機能が若者にとっては人間関係のデータベースの機能を果たしており、それが複雑な関係のハンドリングを容易にしているらしいことがわかった。おそらくはそのために携帯利用頻度と友人数は相関しており、携帯利用が人間関係の希薄化を招くという通説は疑わしいことがわかる。3、友人関係について:10年前と比較して、引きこもり傾向も、希薄化傾向も強まってはいないことが確認された。それよりもむしろ目立つのは友人関係の使い分けであり、これは自己の多元化(状況に応じた自己の使い分け)と相関していることが明らかにされた。4、自己をめぐる意識について:自己意識の一貫性が緩み、多元化が進行していることが明らかにされた。それと同時に自分らしさがあると考える若者がこの10年間に大きく減っており、自分らしさを追求する欲望が、自己の多元化とともに弱まっている可能性がある。5、社会についての意識:若者の規範意識が通説において言われているほど衰退はしていないことが明らかにされた。それと同時にこの10年間で大きな社会への関心が低下し、より身近な事柄への関心が相対的に高まったことが確認された。今年度は、調査実施のための準備期間にあたる。そこで各メンバーの問題意識と現時点での研究の進展具合いを相互に共有しあうとともに、来年度実施予定の調査票について質問事項を検討した。具体的な内容は以下の通り。1.青森、東京、大阪にメンバーが分散しているのでパーソナルコンピュータを必要な個所に配置した上で情報共有システムを立ち上げた。2.過去2回(1993年、2000年)実施した調査の調査票を再検討。細部のワーディングに必要な変更をほどこした。3.調査領域を友人関係、メディア、自己意識、文化(音楽)、社会意識の五つに分割した上で担当者を決めて質問項目の細部を検討。4.それぞれの領域について現時点での研究動向を共有するための研究報告を行った。11月に友人関係(東京で実施)、12月にメディア関係(東京で実施)、1月(大阪で実施)と2月(東京で実施)に音楽関係の報告会を実施した。5.上記研究例会とは別に、各領域ごとの班を編成。大阪と東京でそれぞれ3、4回程度の打ち合わせをもった。6.上記打ち合わせを通して、各班2頁ずつ、全体で10頁前後の調査票の原案を作成。これをワーキンググループで再検討した。以上の作業をもって、来年度の調査実施にむけた準備作業はほぼ完了した。1昨年に引き続き、調査票を設計し、完成させた。調査票の質問項目は、文化音楽関係、メディア関係、友人関係、白己意識関係、社会意識関係の5領域からなっている。10年前の調査結果との比較をひとつの目的としているので、前回調査と同じ質問項目をいくつか入れてあるが、それと同時に、新しい現象を視野に入れるために新規の項目を追加してある。

新規の質問項目においてその実態を確認することが目指されている主題は、データベース型消費行動、親元同居青年の親子関係、携帯メディアの利用等である。特にメディア関係の質問項目は、メディア技術の急速な進展にあわせて、大幅な見直しをせざるを得なかった。2 9月から10月にかけて、神戸市・灘区・東灘区および東京都・杉並区において調査を実施。調査対象は16歳から29歳までの男女。それぞれの地域で、住民基本台帳をもとに50地点x20標本、2地域あわせて2000標本を無作為抽出、留め置き法にて調査を実施。1105票を回収した(回収率約55%)。内訳は、杉並区554票、灘区202票、東灘区349票である。3上記データを統計ソフトで利用可能な形に入力した上で、クリーニングおよびチェックを行った。4上記調査と平行して、質的データを得るためのインタビュー調査を試行的に行った。首都圏で約40名の若者に実施、その内容を検討した。インタビューは、上記調査で用いた調査票に(部分的に)回答してもらった上で、それについて自由に話してもらうという形で行った。1昨年度の調査結果をもとに単純集計速報(冊子体報告書に添付)を作成し、希望する回答者にフィードバックを行った。2昨年度の調査データをもとに分析作業を進め、月一回の研究例会でその分析結果を共有した。その成果の中間的な報告として、10月に行われた日本社会学会において6人で報告を行った。その構成は、以下のとおり。・調査の枠組みと10年間の変化の概要・若者の音楽行動の現代的特徴・メディア行動の多様化・友人関係の新しいスタイルの登場・自己意識の多元化・道徳・規範意識の変化と不変化3量的データをさらに多面的に把握するために、昨年に引き続きインタビュー調査を行った。これは調査票に回答してくれた方のうち約260名にインタビューを依頼し、応じてくれた十数名の方に対して関西および束京で実施した。インタビューでは、以下のことを特に確認した。・友人と親しくなるきっかけ・自分らしさをかんじるのはどのようなときか・MPなどのデジタル化された音楽への接近4以上の成果を元に報告書を作成した。多面的な角度からの分析を試み、執筆者は総勢20名、全体で23章に及ぶ大部のものとなった。主たる知見としては以下の諸点をあげることができる。・音楽聴取においていくつかの類型があること、それらの類型のうちあるものが自分らしさと独特に関連していること。・常識に反して、友人関係において希薄化が進行していないこと。むしろ社交的な関係の使い分けが目立つこと。・自己の多元化が進行していること、しかも異なったタイプの多元化が存在すること・規範意識においてそれほどの後退が見られないこと・「パラサイトシングル」として知られているような一群の特徴は、実際には親元同居の未婚男女に当てはまらない可能性が高いこと
耐キャビテーション性能の優れたプロペラの開発

2次元翼設計理論と揚力面理論を活用して、従来型プロペラよりも耐キャビテーション性能の優れたプロペラを開発し、比較実験によりその効果を検証した。また、関連する研究として、プロペラ翼面の境界層及び有限幅直進翼の計算と実験を行った。結論を以下に記す。1.キャビティ体積を小さくするために、平坦な圧力分布を持ったプロペラを開発した。実験の結果、新プロペラはMAU型プロペラに比べて、キャビティ体積が1/21/3程度になり、船尾変動圧力も1/2程度にまでなった。2.上記の様なプロペラは翼後半部での荷重が大きくなるため、注意深く設計しなければ、スラストが計算よりも低下してしまう。3.MAU型プロペラがクラウドキャビテーションを発生している場合について、キャビティを安定化させるために翼前縁に負圧のピークを持ち、翼後縁に向かって線形的に圧力が上昇してゆくというプロペラを開発した。実験の結果、新プロペラにはクラウドキャビテーションが発生せず、ペイントテストにおいてもMAU型プロペラで見られたペイントのはげ落ちは全く見られなかった。4.狙った圧力分布をほぼ満足し得る精度で実現できる計算スキームを開発した。5.準三次元近似を用いたプロペラ翼面境界層の理論計算法を開発した。実験との一致度は今一歩の所であるが、プロペラ間の差異は捉えられており、その将来性が窺い知れる。6.有限幅直進翼に関して理論計算を行い、相当2次元翼の妥当性を確かめた。さらに精度を上げるために、翼厚を一様に小さくした改良相当2次元翼を考え、それを計算するための簡易式を提案した。7.有限幅直進翼のキャビテーション実験を行い、キャビティを含んだ3次元理論の可能性を検討した。結論を以下に記す。
在伯日系高齢者の心理社会的発達に関する縦断的研究

ブラジル日系人医師である研究協力者の都合により、渡航が難しい状態が続いたため、インタビュー調査の分析と新たな日系人コミュニティを開拓することとした。ブラジルでのインタビュー調査の分析および研究協力者日系人医師へのヒアリングにより、高齢になった日系人たちが要介護になったり認知機能低下がみられる者が増えてきたとのことであった。新たな日系人コミュニティ開拓に関して、日系人の多い国のひとつである米国の中でも、ハワイ州に着目した。2019年3月には実際に研究協力者2名がハワイ州を訪れ、日系人主催のフェスティバル、教会、高齢者向け施設を見学した。また、現地で看護師をしている日本人に日系高齢者を取り巻く現状についてヒアリングを行った。その結果、ハワイには多くの日本人、日系人やその家族などが暮らしており、英語を主な言語として生活していた。現地では医療費が高いこと、血圧が高い人も多くおり、予防の視点からのセルフチェックができるような健康教育が必要ではないかと考えた。さらに、認知症あるいは認知機能の低下により、これまでは可能であった英語でのコミュニケーションが難しくなることや、医療費等の経済的な理由から日本へ帰国する者もいることが明らかになった。日系人のコミュニティが教会を中心にできており、ブラジルの日系人が現地の言語であるポルトガル語を話すことが難しい状況と違い、日本語も英語も理解できる場合も多く、むしろ健康教育に必要であるパンフレットなどは英語で用意する必要があった。第二次世界大戦後にブラジル南部に移住した日系一世が高齢期を迎えている。日本に在住する高齢者では、近所付き合い、友人・知人との食事、町内会・自治会、地域行事といった活動があると生活満足度が高いと報告されている。しかし、ブラジルにおける日系永住高齢者を対象とした調査はない。そこで、本研究は日系永住高齢者の生活満足度と社会参加や余暇活動との関連を明らかにすることを目的とした。ブラジル南部の日系人を対象とした健診受診者137名のうち、日本語による日常会話が可能で、研究参加に同意の得られた65歳以上の者53名を対象とした。調査項目は、言語環境、社会交流の有無、生活満足度尺度K(Life Satisfaction Index K; LSIK)とした。LSIKは得点が高いほど生活満足度が高いとされる。統計学的分析はIBM SPSS22.0 forWindowsを使用した。なお、本研究は横浜市立大学医学研究倫理委員会の承認を得た。対象者53名の平均年齢は75.3±5.3歳、女性は26名(49.1%)であった。日本語の読み書きがどちらも可能な者が男性25名(92.6%)、女性19名(73.1%)であった。ポルトガル語の読み書きがどちらも可能な者は男性17名(63.0%)、女性12名(46.2%)であった。日本語での交流が「ある」者は対象者全体で44名(83.0%)であった。社会交流の頻度や余暇活動の有無によるLSIKの有意な違いは認められなかった(表)。また、男性5.5±1.9点、女性4.9±2.0点で日本の高齢者より得点が高かった。以上より、社会交流、余暇活動以外の生活満足度に影響する要因について検討していく必要が示唆された。なお、インタビュー調査に関しては7名実施し、今後心理社会的発達について分析予定である。平成27年度は対象者50名にインタビュー調査および質問紙を実施予定であったが、渡航日程と渡航地区の関係から実際には質問紙調査を53名、インタビューを7名に実施した。ブラジル日系高齢者の心理社会的発達とその影響要因を縦断的に明らかにし、自我の統合の獲得支援に関する示唆を得ることを目的とし、平成28年度は、研究の趣旨を理解し同意が得られた65歳以上のブラジル在住日系高齢者に60分程度のインタビューと質問紙調査を行った。インタビュー内容は、居住環境、活動性、家族の日本語コミュニケーション能力、帰化意識、宗教などとし、エリクソン心理社会的発達目録検査や主観的健康感などを質問紙で調査した。対象者の選定・紹介はブラジル在住の日系医師の協力を得て、日系人対象の巡回診療健診の際に実施した。インタビュー内容は、質的機能的に分析し、心理的発達に影響する要因を探索した。その結果、高齢男性の心理社会的発達とその要因に関して、「人生への誇り」「家族の成長」「子どもへの知恵の伝授」などが心理社会的発達と関連していることが示唆された。また、「自分の死については考えたことがない」「死への準備を全くしていない」という特徴が明らかになり、高齢期になってもなお、前向きに過ごしていた。一方で、女性の対象者の中には子どもが成長し社会的に活躍し巣立っていってしまった寂しさを訴える者もいた。また、心身の加齢変化に伴い、日本への思いが強くなっている傾向がみられ、男女での違いがある可能性があった。そのため、男女別の分析を行っていくなど、今後さらに詳細な分析を進め、支援方法について考察する予定である。平成27年度に引き続き、平成28年度もブラジル日系高齢者のインタビューおよび質問紙調査を10名に対して実施した。調査内容に関しては、居住環境、活動性、家族の日本語コミュニケーション能力、帰化意識、宗教など多様な要因に着目して分析を行っている。追跡調査に関しては、ブラジル日系高齢者は各地に点在して居住しており、本年度は対象者を増やすことを目的として実施していない。対象者数に関しても、高齢化により調査が難しくなっている高齢者もおり、可能な限り調査を依頼し実施している状況である。

健康に関する情報を主体的に選択・活用していく能力としてヘルスリテラシー(以下HL)という考え方がある。高齢期を迎えているブラジルの日系永住者の生活環境はHLに大きな影響を与えると考えられる。しかし,ブラジル在住日系高齢者のHLについて調査された研究はない。そこで,本研究では,ブラジル在住日系高齢者のHLと言語環境との関連を調査した。研究デザインは横断研究とし,言語環境や生活環境,およびHL(The14ーitem health literacy scale for Japanese adults ; HLS-14)について65歳以上のブラジル南部在住の日系高齢者に質問紙調査を行った。その結果,分析対象は52名(うち女性28名)であった。HLと,言語環境およびブラジルでの教育の有無による違いについて調査した結果,HLに男女差はみられなかったが,年齢が高いほど機能的HL,伝達的HL,HL合計において得点が低いという有意な逆相関が認められた(p<0.05)。すなわち,高齢であるほどヘルスリテラシーが低い状態であることを示した。また,言語環境では,有意な差は認められなかったものの,対象者自身が伯語を話せるほど機能的HLが高い傾向と,ブラジルで教育を受けた経験がある者はない者より機能的HL,批判的HLとHL合計が高い傾向にあった。そのため,今後はHLや年齢など対象者の特性にあった保健指導を行う必要が示唆された。ブラジル日系人医師の研究協力者の都合により、渡伯が難しい状況であるため。ブラジル日系人医師である研究協力者の都合により、渡航が難しい状態が続いたため、インタビュー調査の分析と新たな日系人コミュニティを開拓することとした。ブラジルでのインタビュー調査の分析および研究協力者日系人医師へのヒアリングにより、高齢になった日系人たちが要介護になったり認知機能低下がみられる者が増えてきたとのことであった。新たな日系人コミュニティ開拓に関して、日系人の多い国のひとつである米国の中でも、ハワイ州に着目した。2019年3月には実際に研究協力者2名がハワイ州を訪れ、日系人主催のフェスティバル、教会、高齢者向け施設を見学した。また、現地で看護師をしている日本人に日系高齢者を取り巻く現状についてヒアリングを行った。その結果、ハワイには多くの日本人、日系人やその家族などが暮らしており、英語を主な言語として生活していた。現地では医療費が高いこと、血圧が高い人も多くおり、予防の視点からのセルフチェックができるような健康教育が必要ではないかと考えた。さらに、認知症あるいは認知機能の低下により、これまでは可能であった英語でのコミュニケーションが難しくなることや、医療費等の経済的な理由から日本へ帰国する者もいることが明らかになった。日系人のコミュニティが教会を中心にできており、ブラジルの日系人が現地の言語であるポルトガル語を話すことが難しい状況と違い、日本語も英語も理解できる場合も多く、むしろ健康教育に必要であるパンフレットなどは英語で用意する必要があった。引き続き高齢者へインタビュー調査および質問紙調査を実施する。特に、追跡調査を実施できるよう調整する。また、成果の発表を予定している。
高耐食チタン合金のレーザー積層造形による歯科臨床応用への展開

これまで口腔内環境において高い耐食性を示す合金開発に取り組んでおり、歯科用多用途合金として提案している。高耐食チタン合金を金属粉末レーザー積層造形技術により、歯科医療への応用の可能性を模索した。金属粉末積層造形で得られた造形物は、従来からの歯科鋳造法で作製した鋳造体と比較して耐力、引張強さなどの機械的性質は同等以上であった。金属混合粉に対し、照射するレーザーの条件を最適化することで、積層造形法による補綴装置の製作が可能となることが示唆された。レーザー焼結による金属積層造形法を利用して補綴物や修復物を作製する歯科用CAD/CAMシステムが導入され、従来の切削加工法による歯科用CAD/CAMの欠点を補完する方法として注目されている。金属粉末積層造形技術は、他品種少量生産に適した方法として工業界では普及しつつあり、近年、歯科領域でも純チタンやコバルトクロム合金粉末による歯科修復物の作製が可能となっている。本研究では、フッ化物や過酸化物に優れた耐食性を示すチタンクロム合金のレーザー積層造形を試作チタンクロム混合粉を用いて行い、造形精度ならびに造形における最適な条件の確立を目的とする。チタン粉末とクロム粉末を混合したチタンクロム合金粉末を調製し、金属光造形複合加工機にて上記チタンクロム合金粉末が、凝集を起こさず粉末層を形成できるかを確認したところ、ベースプレート上に粉末が凝集を起こすことなく供給可能であることを確認した。直径を20mm、厚さ3mmとした円柱状試験片をアルゴンガス雰囲気下にて造形、切削加工を行った。積層造形の条件は、出力120W、レーザー走査速度200-400mm/s、積層厚さ0.05mmとした。全条件にて造形が可能であることを確認し、造形中のワークの剥れやワークの盛り上がりによるスキージングブレードとの接触もおこらず、良好な造形状態を示した。試料内部の空孔の発生状況を簡易的に確認するため、各条件の切削面の顕微鏡観察から画像処理を利用してワークの相対密度を算出した。今回の設定条件下では、レーザーのエネルギー密度が高い条件において、ワークの空孔が少なく最も粉末の合金化が進行していることが確認された。レーザー焼結による金属粉末積層造形法を利用して歯科修復物を製作する歯科用CAD/CAMシステムが導入され、従来からの鋳造法ならびに切削加工法による歯科用CAD/CAMの欠点を補完する方法として、一般工業界だけでなく医療分野への応用も含めて注目されている。近年、歯科領域でも純チタンやコバルトクロム合金粉末によるメタルフレーム製作システムが実用化されつつあるものの、歯科修復物に要求される表面性状や加工精度ならびに造形用金属粉末の選択が限定されることなど、積層造形法の歯科応用に関しては克服すべき課題も多い。本研究では、フッ化物や過酸化物に対して優れた耐食性を示すチタンクロム合金のレーザー積層造形を試作チタンクロム混合粉末を用いて、造形精度ならびに造形時の最適条件の確立を目的としている。初年度は、チタン粉末(粉末粒径:約45μm)とクロム粉末(粉末粒径:約45μm)を混合したチタンクロム合金粉末を調製し、金属光造形複合加工機(出力:120W、レーザー走査速度:200-400mm/s、積層厚:0.05mm)にて造形が可能でることを確認し、とくにレーザーのエネルギー密度が高い条件において、ワークの空孔が少なく粉末の合金化が進行していることを確認した。さらなる至適条件の確立を目的とし、クロム粉末粒径を約10μmとすることで、造形の可否を検討したところ、チタン粉と混合した粉末にひび割れを認め流動性が低下した。本造形機の機構では粉末をワーキングテーブル上に供給できず、造形は不可能であった。昨年度において、試作合金粉末による金属粉末光造形複合加工機による造形の可否ならびに積層造形条件の確立を目的とし、試作合金粉による造形は概ね良好であることと、造形条件もほぼ絞ることができた。歯科修復物の適合精度を考慮すると、粉末粒径が小さいほど適合性が向上することから、粉末粒径を小さくすることでの造形を試みたが、造形は困難であった。したがって、さらなる条件の探索に時間を要したことで規格試験片の製作が遅れていることから、全体としてやや遅れていると評価した。レーザー焼結による金属粉末積層造形法を応用して歯科修復物を製作する歯科用CAD/CAMシステムが導入され、従来からの鋳造法ならびに切削加工法による歯科用CAD/CAMの欠点を補完する方法として、一般工業界のみならず医療分野への応用も含めて注目されている。近年、歯科領域でもコバルトクロム合金粉末による陶材焼付メタルフレーム製作システム製作システムが実用化されつつあるが、歯科修復物に要求される表面性状、加工精度や造形用金属粉末の選択が限定されることなど、積層造形法の歯科応用に関しては克服すべき課題も多い。本研究の目的は、フッ化物や過酸化物に対し優れた耐食性を示すチタンクロム合金を、粉末化によりレーザー積層造形への応用を検討することである。粉末は、平均粒径約45μmのチタン粉末、クロム粉末を選択した。それらで合金粉末を調製し、金属光造形複合加工機にてレーザーの出力、走査速度、積層圧の設定を最適化し造形可否を検討した。試験片サイズはφ20mm×厚さ3mmの円板形状とした。エネルギー密度が高い条件においてワークの気孔が少なく合金化の進行が確認でき、造形が可能となった。歯科修復物への応用を考慮すると粒径サイズの大小が、歯と造形物との適合性に影響を及ぼすことが懸念される。

そこで、金属粉末の粒径を約10μmとしたところ、混合粉末にひび割れを認め流動性が低下し、複合加工機の機構的制限もあり加工機ワーキングテーブル上に金属粉末を供給できず、造形することができなかった。そこで、粉末粒径は約45μmを使用し造形物の作製を行った。φ20mm×厚さ3mmの円板形状では造形が可能であったが、ISOに準じたダンベル型では造形が不能であった。試料サイズの大型化が原因と考えられ、現在いくつかの条件設定の変更を試みている。初年度から、試作合金粉末による金属粉末光造形複合加工機による造形の可否ならびに積層造形条件の確立を目的として、試作合金粉による造形を試み、形状付与が可能となったことで造形条件を絞ることができた。一方で、歯科修復物を口腔内に適合させるためには、合金粉の粒径を小さくすることが求められる。そこで粉末粒径を小さくした試作合金粉を調製して複合加工機での造形を試みたところ、造形が不可能となった。この問題は、未だ最終的な解決には至っていないが、造形条件の探索に予想外の時間を費やしたことで、物性評価に用いる試験片の製作が大幅に遅れている。よって、進捗はやや遅れていると評価した。レーザー焼結による金属粉末積層造形法を応用して歯科修復物を製作する歯科用CAD/CAMシステムが導入され、従来からの鋳造法や切削加工法による歯科用CAD/CAMの欠点を補う方法として、工業界のみならず医療分野への応用も含めて注目されている。近年、歯科領域でもコバルトクロム合金粉末による陶材焼付メタルフレーム作製システムが実用化されつつあるが、歯科修復物に要求される表面性状、加工精度や造形用金属粉末の選択が限定されることなど、積層造形法の歯科応用に関しては克服すべき課題が多い。本研究の目的は、口腔内環境で優れた耐食性を示すチタンクロム合金を、合金粉末化によりレーザー積層造形への応用を検討するものである。前年度までの成果では、金属粉末の粒径の大小の差異が造形物の形状に影響をおよぼすことが明らかとなっており、肉厚な形状となると造形物の製作は不可能であった。本年度、金属粉末の粒径を、チタンで45μm,クロムで45μmとした合金粉末(Ti:80, Cr:20)、さらに積層条件の再検討や試験片の形状を変更することで、試験片の造形が可能となった。作製した試験片をもとに歯科鋳造法で作製した試験片との比較検討を行った(ともに試験片は3)。歯科鋳造法での引張強さは約900MPa、積層造形での引張強さは約1200MPaを示した。他の歯科用金属同様に、金属粉末積層造形法で製作した試験片において、鋳造法よりも大きな機械的特性を示した。このことは、金属組織の構造の差異、さらには試験片内面の欠陥の存在に起因していることが明らかとなった。さらにクラウン形状造形物とクラウン金型の適合性を評価した。適合性は、粉末形状の粗さに影響することから、本条件下での適合性は、歯科鋳造法での適合性と比較して劣る(適合精度:約120μmの収縮)ことが示された。これまで口腔内環境において高い耐食性を示す合金開発に取り組んでおり、歯科用多用途合金として提案している。高耐食チタン合金を金属粉末レーザー積層造形技術により、歯科医療への応用の可能性を模索した。
暑中コンクリートの製造 施工および耐久性に関する研究

本研究は、暑中期のコンクリート工事全般に及ぼす気象条件の影響を対象とし、良質なコンクリート構造体を構築すべく、「製造,施工,品質」に関して、実測・実験・検討を行った。プラントでの実測、実大試験体による実験、気象統計の分析から、製造・運搬時の諸要因の温度への影響、養生期間の強度および耐久性への影響、暑中コンクリート適用期間の変化および新たな算定方法などを示した。本研究は,暑中期のコンクリート工事全般に及ぼす気象条件の影響を対象とし,良質なコンクリート構造体を構築すべく,「製造,施工,品質」に関して,実測・実験・検討を行うことで,体系的に課題を提示し,対策方法を提案するものである。平成22年度に行った実験および得られた成果を整理すると以下の通りである。1.生コン温度,運搬,施工環境の実測製造時の材料温度(セメント,骨材,水)および練混ぜ直後の生コン温度を立地および設備の異なる複数の工場で,1秒間隔で継続測定した。これにより使用材料や生コン工場(プラント装置)の条件さらに運搬による影響をもとに推定が可能な,温度推定式中の実験定数で,生コン工場で決定する係数βをより精度および再現性(普遍性の)高いものとして提案した。次に,運搬時の温度上昇には,気温,日射,時間が影響することは明らかで,ドラム色の異なるミキサー車を用いて,気温,日射量の測定と併せて,ドラム内コンクリートの温度を測定した。結果は平成23年度予定の実験と併せて,上記温度推定式の運搬による影響,係数αの精度向上を図る。2.構造体コンクリートの品質に関する実験周囲を断熱した断面100cmの柱モデル,幅20cm程度の壁モデルの実大試験体を用いて,内部温度の分布および推移と圧縮強度の関係,さらに,養生期間の耐久性に及ぼす影響を促進中性化試験,表面の細孔空隙構造から検証した。結果,荷卸し時のコンクリート温度の圧縮強度への影響は,38°C程度までは認められなかったが,中性化の進行には湿潤養生期間の影響が顕著に認められることを確認し,さらに湿潤養生期間が,主に脱水に起因すると考えられる表層部の組織形成に影響することを示した。本年度に得られた成果を整理すると以下の通りである。1.生コン温度,運搬,施工環境の実測前年度と同じく,材料温度(セメント,骨材,水)および練混ぜ直後の生コン温度を(1)立地,(2)設備,(3)地域の異なる複数のプラントで測定した。温度推定式中の実験定数ssの精度を高いものとして示した。また,運搬時の温度上昇には,気温,日射,時間が影響するため,ドラム色の異なるミキサー車を用いて,気温,日射量の測定と併せて,ドラム内のコンクリートの温度を測定した。これまでの実験結果と併せて,温度推定式の運搬による影響に関係する係数αの精度向上を図った。一方で,日射の影響を直接取り入れた温度変化の推定方法(シミュレーション)を行った。2.構造体コンクリートの品質に関する実験周囲を断熱した断面100cmの柱モデル,幅20cm程度の壁モデルの実大試験体を用いて,含水量,密度,結合水量などを測定した。おおむね圧縮強度の影響する傾向が得られたが,次年度に再度実験を行い,強度に及ぼす影響をより示した。3.水和熱によるポゾラン反応の促進に関する実験温度上昇を抑えることを目的として混合したフライアッシュが,セメントの水和熱によりポゾラン反応が促進されかを課題に,温度,打設後の時間という点から検討した。結果,40度以上の履歴を受けると実用レベルで比較的早期に強度が増大するが,最高温度が70度を超えるようになると強度増大が鈍化する可能性があることを確認した。本研究は,暑中期のコンクリート工事全般に及ぼす気象条件の影響を対象とし,良質なコンクリート構造体を構築すべく,「製造,施工,品質」に関して,実測・実験・検討を行うことで,課題を提示し,対策方法を提案することを目的とする。得られた成果を以下に整理する。1.生コン温度,運搬,施工環境の実測:材料温度(セメント,骨材,水)および練混ぜ直後の生コン温度を1立地,2設備,3地域の異なる複数のプラントで測定した。温度推定式中の実験定数βの精度を高いものとして示した。一方で,日射の影響を直接取り入れた温度変化の推定方法(シミュレーション)を示した。2.暑中コンクリート工事