STORY#02　圧縮実験・曲げ実験　ようかんの強度を実験で検証!?　|　世にもおかしな建築物PROJECT　||　戸田建設

建設工程~ その3-1 ~実験【圧縮試験】

今日は「つくば技術研究所」で実験です。

みなさんは、どんな「ようかん」が建築材料としてふさわしいか、調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試験機を使って実証します。

我々は建築に最適な「ようかん」の要素を3つ考えました。
それは「強度」、「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。）

まずは強度を調べる実験です。

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。
（今回は白あんで統一しています）

今回、ようかんに使用した寒天は5種類（ZR、S6、S8、S9、カリコリカン）です。
…初めて聞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試験機、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測ります。

ちなみに通常、コンクリートの圧縮試験を行うときは、これより大きな試験機、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！

現場で見ると、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、実験開始！
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。

全種類のようかんの計測終了！結果が出ました！

グラフのタテ軸の「荷重」は、上から押した力。
ヨコ軸の「ひずみ」は、ようかんが縮んだ割合です。

ちなみにコンクリートの場合は、こんなグラフになります。

グラフのタテ軸を見ると、コンクリートが壊れた数値は80,000(N)を少し超えたところです。これ、実は約8tです！！
コンクリートもですが、試験機がスゴイ。。

さて、実験結果のグラフに戻ると、
強度が高いのはカリコリカンのようかんでした！
２位はZR2倍、3位がS9です。
（ちなみにZR2倍というのは、ZRの寒天を2倍の量に増やしたようかんです。）

…しかし！
試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！

施工性に問題ありでした……無念。
では2位のZR2倍はどうか…？

実験結果のグラフのZRとZR2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」は強くなるのです。
これはコンクリートの場合も同じで、セメントが多い（水が少ない）ほうが、コンクリートは強くなります。

…しかし！
ZR2倍を試食してみると…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、おいしさに問題ありでした…無念。

こうなると、3位のS9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、結論が出ました！

結論①: 強度、施工性、おいしさを考慮した結果、
使用する寒天はS9に決定！

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。

建設工程~ その3-2 ~実験【曲げ試験】

次は、ようかんの補強材を決めるための「曲げ試験」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強いんですが、
引っ張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補強しているんです。

鉄筋はD10（直径10mm）、D13（直径13mm）など、直径によって呼び名が変わります。
D51だと長さ1mで約16kgもあるんです。鉄筋コンクリートに用いる異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補強してくれる食材を探します。