環境機能マテリアル工学研究室（環マテ）のオープンラボ特設ページへようこそ！
このページでは、環マテの研究内容や活動内容を紹介します。
2026年4月現在、杉山先生、橋本先生、秘書さんに加えて、博士課程11名、修士課程10名で活動しています。 全体の活動として、進捗確認（1週間に一回・～1時間）、研究室ゼミ（2週間に一回・2～3時間）があります。そのほかに、各研究テーマごとの定期チームミーティングがあります。
設定しているオープンラボ日程に限らず、研究室見学を受け入れていますので、気軽に連絡してください！
次回のオープンラボは、3/31（月）13時から！こちら
※オープンラボに参加できなかった学生へ※
4/1（水）、4/2（木）、4/3（金）は13:00～16:00（4/3（金）は14:30まで）に土木工学研究棟H3-05（3Fの一番奥）にて研究室学生が対応しますので、自由に訪問してください。
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⚠️スマホから閲覧した場合、動画が再生できないことがあります。「YouTubeで動画を見る」をクリックすれば閲覧できます。最後に出てくるセミナー室（H406室）がオープンラボの集合場所です。
⚠️スマホから閲覧した場合、動画が再生できないことがあります。「YouTubeで動画を見る」をクリックすれば閲覧できます。最後に出てくるセミナー室（H406室）がオープンラボの集合場所です。
北海道大学の土木系コンクリート研究室は、大学のコンクリート工学系の研究室としては、他に例を見ないほどの充実した研究環境、装置・設備を保有しています。また、維持管理システム工学研究室との合同ゼミや卒論、修論の副指導教員を相互に設定して、皆さんの研究をサポートします。
1️⃣ 3/24(火)13:00～ 2️⃣ 3/26(木)10:00～ 3️⃣ 3/27(金)13:00～ 4️⃣ 3/30(月)13:00～ 5️⃣ 3/31(火)13:00～
土木工学研究棟4Fのセミナー室(H406)で実施します。一時間程度の具体的な研究テーマ例の説明後、実験室の見学と学生居室の案内を予定しています。 なお、研究室の先輩学生とコミュニケーションを自由に取ってもらう時間も設けます（色々研究室のことを質問してください）。 研究室メンバーと活発にコンクリートの研究を楽しんでくれる学生であれば、皆さん大歓迎です。
※各テーマ・カレンダー内の予定をクリック
（第1回対象テーマ）
北海道のような寒冷地で深刻なコンクリートの凍害に対し、ひび割れを自ら直すバクテリアを用いた自己治癒コンクリートを適用する研究です。凍結と融解が繰り返される厳しい実環境を模擬した実験を行いました。超音波検査やX線CTを用いた画像解析により、コンクリート内部の微細なひび割れがバクテリアの働きで塞がっていく様子を測定し、十分なバクテリア量と治癒期間を設けることで、繰り返しの凍害に対する耐久性が向上することを明らかにしました。
研究概要と結果（生田 卒業研究）
（第2回対象テーマ）
コンクリート構造物のコンクリート構造物の劣化を早期検知するため、パルスファイバーレーザーを衝撃源とした非接触・高精度な衝撃弾性波法を提案する研究です 。従来の打撃法に比べ安定した加振と高周波帯域の励起が可能であり、鉄筋とコンクリート界面の微細な付着特性の変化を定量評価できるのが特徴です 。実験の結果、腐食がある供試体では健全部に比べ振動振幅が低下する傾向が確認されました 。また、腐食膨張圧による内部ひび割れが発生した箇所では、波の反射や共振により局所的な振幅の増大が見られるなど、振動応答特性から内部の変状を捉えられる可能性が示されました 。
（第3回対象テーマ）
3Dコンクリートプリンティングにおける積層経路の最適化を目的として，深層学習を活用した設計手法の効率化を検討したものです。施工条件の組み合わせは非常に多く，特に学習データを得るための解析には大きな時間と計算コストがかかることが課題となっています。そこで，数値解析によって積層経路と曲げ変位の関係を整理したデータを作成し，目標とする変位から適切な界面配置を予測するAIモデル（深層学習モデル）を構築しました。さらに，導出した経路の力学性能を再解析によって検証しました。その結果，材料の付着特性が安定している条件では，比較的少ない学習データでも目標性能を満たす経路を推定できる可能性があることが分かりました。
2025年度 卒業研究概要 福地健人
（第4回対象テーマ）
建設業界で注目される「3Dコンクリートプリンティング技術」は、型枠を使わず、ノズルから直接コンクリートを吐出して構造物をつくる自由度の高い工法です。複雑なデザインを自由自在に作り出せるだけでなく、工期短縮や人手不足の解消、さらには廃棄物削減にも貢献できる大きな可能性を秘めています。しかし、特殊な造形プロセスによって、コンクリートの内部には特有の「空隙」が形成されます。本研究では、X線CTを用いて内部空隙の形状の変化を3次元で詳しく解析し、それが寒冷地での凍害劣化にどう影響するかを調査しました。その結果、空隙が連結、変形することにより寒さへの強さが変化するメカニズムを示しました。目に見えないミクロな空隙の性質から、建設の未来を支える非常にやりがいのあるテーマです。
吐出条件による空隙形状の変化が耐凍害性が影響を与える。
（第5回対象テーマ）
インフラ構造物の老朽化の進行や点検者の不足といった課題に対し、新たな維持管理手法の確立と実装を目的とする研究です。本研究では、MEHを使用して構造物の振動挙動から劣化環境をモニタリングします。具体的には①塩害、②コンクリートのひび割れ、③硫酸劣化を対象とした研究を行っています。実験ではコンクリート供試体を海水や硫酸溶液に暴露して劣化させ、金属板や金属棒を媒介して振動数を測定します。本実験により、金属板や金属棒の振動数は浸漬期間に伴い減少することを明らかにし、複雑な劣化進行を振動数の変化から感知できることを示しました。
実験の様子と結果（B4 飯沼 卒業研究）
福島第一原子力発電所の事故により発生した多量の放射性コンクリート廃棄物の処理は、喫緊の課題となっています。放射性廃棄物の処理にあたり、ひび割れ部分への放射性核種イオンの浸透挙動を解明する必要があります。ひび割れを導入したモルタルを使用して、電気泳動試験による外部からの電圧の印加でのイオンの浸透促進を行いました。ひび割れ部分への放射性核種イオンの浸透挙動の解明により、放射性廃棄物の減容が期待されます。
電気泳動試験の様子