建築材料学研究室

セメント系材料の微細構造から建築物の長期性能まで、 実験・解析・モデリングを組み合わせて研究しています。

Building Materials & ComponentsHiroshima University

01 / BLOG

Events & News

研究室の活動、学会発表、学生の活動などを紹介します。

CONFERENCE

コンクリート工学年次大会2026(奈良)で研究発表

高炉スラグを含むセメントペーストの乾燥収縮挙動について、ポロメカニクスの観点から解釈した研究成果を発表します。

PRESENTATION高炉スラグを含むセメントペーストの乾燥収縮挙動に関するポロメカニクス的解釈AILI Abudushalamu・LIU Xiang・中嶋達希・五十嵐豪
PRESS RELEASE

セメント系材料に固定されたCO₂の由来と量を判定する新手法

炭素同位体比を用いて、セメント系材料に固定された化石燃料由来CO₂と大気由来CO₂を識別し、固定量を正確に定量化する評価手法を開発しました。環境ラベルやカーボンクレジットの信頼性向上への貢献が期待されます。

CONFERENCE

第80回セメント技術大会(東京)で研究発表

マイクロインデンテーションを用いて、高炉スラグ置換セメントペーストのクリープ特性を評価した研究成果を発表しました。

PRESENTATIONMicroindentationによる高炉スラグ置換セメントペーストのクリープ特性評価AILI Abudushalamu・LIU Xiang・中嶋達希・五十嵐豪

02 / MEMBERS

Members

教員・学生のプロフィールと研究テーマを掲載します。

Aili Abudushalamu in the building materials laboratory

ASSOCIATE PROFESSOR / 准教授

Aili Abudushalamu

広島大学 大学院先進理工系科学研究科

コンクリート、セメント化学、低炭素建設材料、耐久性、材料モデリング

Hiroshima University Profile

STUDENTS

酒井 健斗

B4 Student

03 / RESEARCH

Ongoing Projects

現在進行中の三つの研究プロジェクトを紹介します。

01

低クリンカーコンクリートの長期体積安定性

セメント使用量を抑えた低クリンカーコンクリートについて、クリープと乾燥収縮の長期挙動を研究しています。マイクロインデンテーション、小型試験体による収縮試験および微細構造分析を組み合わせ、C-S-HのCa/Si比と長期変形の関係を調べ、調合から予測するモデルの構築を目指します。

  • 低クリンカーコンクリート
  • クリープ・乾燥収縮
  • C-S-H
  • マイクロインデンテーション
  • マルチスケールモデリング
マイクロインデンテーション試験装置とセメントペースト試験体
02

次世代コンクリート弱部のイオン移動と鉄筋腐食

低炭素型を含む次世代コンクリートでは、細孔溶液、空隙構造およびイオン固定能の違いが、塩化物イオンの移動や鉄筋腐食に影響します。本研究では、シンガポール国立大学との共同研究により、コールドジョイントや接合界面などの弱部を対象に、微細構造分析、腐食モニタリングおよびポロメカニクスモデルを組み合わせ、耐久性評価とセンサー配置への応用を目指します。

  • 次世代・低炭素コンクリート
  • コールドジョイント
  • 塩化物イオン移動
  • 鉄筋腐食
  • ポロメカニクス
  • 国際共同研究(NUS)
コンクリート弱部におけるイオン移動と鉄筋腐食の研究概要
03

コンクリート材料の炭酸化・CO₂固定と性能変化

セメント系材料は、炭酸化反応によってCO₂を取り込み、炭素を固定できます。本研究では、CO₂が材料内でどのように反応・固定されるかを明らかにするとともに、炭酸化後の微細構造やクリープなどの性能変化を評価します。さらに、炭素同位体比を用いて固定された炭素の量と供給源を正確に判別し、コンクリートによるCO₂固定の効果を科学的に示す評価方法の確立を目指します。

  • 炭酸化反応
  • CO₂固定
  • 微細構造・材料性能
  • クリープ
  • 炭素同位体(¹³C・¹⁴C)
  • カーボンニュートラル
RESEARCH HIGHLIGHT炭素同位体比によるCO₂固定量の評価セメント系材料の半乾式および湿式炭酸化試験

04 / EDUCATION

Classes

01

2026年度|学部2年生|第3ターム

建築材料

建築材料の物性、性能、評価方法と、構造材料の適切な使用方法を学びます。

02

2026年度|学部3年生|前期

建築材料実験

材料試験、試験体作製、実験データの整理・評価を実践的に学びます。

03

2026年度|学部1年生|第3ターム

まちのかたちとくらし

社会基盤とまち、人々の暮らしとの関係を幅広い視点から学びます。

RESEARCH KEYWORDS

研究キーワード

材料・現象・手法を横断し、建築材料の長期性能を理解します。

Materials材料
セメント系材料C–S–H高炉スラグ低炭素コンクリート
Phenomena現象
収縮・クリープ水分移動塩化物イオン侵入鉄筋腐食
Approachesアプローチ
微細構造解析ポロメカニクス数値モデリング

05 / PUBLICATIONS

Publications

査読付き学術論文を新しいものから掲載しています。

  1. 2026

    Maruyama, I., Igami, R., Kurihara, R., Minami, M., Takahashi, H. A., & Aili, A. “Quantification of sequestered fossil-derived CO₂ in cementitious materials and its atmospheric contamination using carbon isotope measurements.” Cement and Concrete Research, 207, 108290.

    DOI 01
  2. 2026

    Maruyama, I., Takahashi, H., Asahara, Y., Yoshida, H., Aili, A., & Minami, M. “Evaluation of atmospheric CO₂ sequestration by 50-year-old concrete structures based on ¹⁴C and ¹³C measurements.” Cement and Concrete Research, 202, 108129.

    DOI 02
  3. 2026

    Aili, A., Sawada, S., Kontani, O., Osaki, T., Yokokura, K., & Maruyama, I. “A Framework for Assessing Alkali-Silica Reaction Risk in Aged Concrete Structures with Dissolving Aggregates.” Journal of Advanced Concrete Technology, 24(2), 48–59.

    DOI 03
  4. 2025

    Kurihara, R., Cheng, L., Igami, R., Wang, Z., Aili, A., Noto, K., Tanaka, M., Takahashi, H., & Maruyama, I. “Application of acid digestion-based total inorganic carbon measurement for carbonated cement-based materials.” Journal of CO₂ Utilization, 102, 103266.

    DOI 04
  5. 2025

    Igami, R., Igarashi, G., Aili, A., Kurihara, R., & Maruyama, I. “Full-scale Microstructure and Volume Composition Changes in Hardened Cement Paste during Drying and Accelerated Carbonation by Water–2-propanol ¹H-NMR Relaxometry.” Journal of Advanced Concrete Technology, 23(11), 507–530.

    DOI 05
  6. 2025

    Igami, R., Igarashi, G., Aili, A., Minato, D., Kurihara, R., & Maruyama, I. “Clinker mineral formation and thermal decomposition of calcium carbonates in carbonated tobermorites: Mechanism of CO₂ release in low-temperature ranges.” Cement and Concrete Research, 197, 107969.

    DOI 06
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  1. 2024

    Igami, R., Igarashi, G., Aili, A., Kurihara, R., Ohkubo, T., & Maruyama, I. “Full-scale observation of drying-induced microstructure change in hardened cement paste by water and 2-propanol ¹H-NMR relaxometry.” Cement and Concrete Research, 186, 107698.

    DOI 07
  2. 2024

    Segawa, M., Kurihara, R., Aili, A., Igarashi, G., & Maruyama, I. “Shrinkage reduction mechanism of low Ca/Si ratio C-A-S-H in cement pastes containing fly ash.” Cement and Concrete Research, 186, 107683.

    DOI 08
  3. 2024

    Miura, T., Miyamoto, S., Aili, A., Maruyama, I., & Igarashi, G. “New insight on the thermal impact on cementitious materials due to high temperature with water supply: Continuous expansive spalling in water.” Case Studies in Construction Materials, 21, e03571.

    DOI 09
  4. 2024

    Song, G., Zou, N., Wei, Y., Aili, A., & Liang, S. “Numerical investigation into the influence of interfacial transition zone on elastic modulus, creep, shrinkage of concrete.” Construction and Building Materials, 447, 138112.

    DOI 10
  5. 2024

    Barré, F., Caba, L., Torrenti, J.-M., & Aili, A. “Comparative study of the prediction of delayed strains using the next-generation Eurocode 2 with measurements on structures.” European Journal of Environmental and Civil Engineering, 28(13), 3147–3160.

    DOI 11
  6. 2024

    Aili, A., Torrenti, J.-M., Barré, F., & Caba, L. “Delayed deformation of confinement buildings: 30-year in-situ measured data and prediction with the next-generation Eurocode-2.” Structural Concrete.

    DOI 12
  7. 2024

    Aili, A., Maruyama, I., Umeki, Y., & Yokokura, K. “Impact of aggregate–cement paste reaction forming Al-tobermorite on ion transport in aged concrete.” Transport in Porous Media, 151(2), 243–261.

    DOI 13
  8. 2024

    伊神竜生・Aili, A.・五十嵐 豪・丸山一平「¹H-NMR Relaxometryを用いたセメント硬化体の炭酸化過程における含水状態変化の分析」『セメント・コンクリート論文集』77(1), 44–52.

    DOI 14
  9. 2023

    Wang, Z., Aili, A., Minami, M., & Maruyama, I. “Verification method of direct air capture by cementitious material using carbon isotopes.” Journal of Advanced Concrete Technology, 21(11), 934–940.

    DOI 15
  10. 2023

    Aili, A., Maruyama, I., & Vandamme, M. “Thermal expansion of cement paste at various relative humidities after long-term drying: Experiments and modeling.” Journal of Advanced Concrete Technology, 21(3), 151–165.

    DOI 16
  11. 2023

    Aili, A., Torrenti, J.-M., Sellin, J.-P., Barthelemy, J.-F., & Vandamme, M. “On the long-term delayed strain of concrete structures.” Cement and Concrete Research, 165, 107086.

    DOI 17
  12. 2023

    瀬川実暉・Aili, A.・丸山一平「低熱ポルトランドセメント硬化体の乾燥収縮性状に関する考察」『セメント・コンクリート論文集』76(1), 153–161.

    DOI 18
  13. 2022

    Segawa, M., Aili, A., & Maruyama, I. “Comparison of shrinkage and mass change of hardened cement paste under gradual drying and rapid drying.” CEMENT, 10, 100047.

    DOI 19
  14. 2022

    Aili, A., Maruyama, I., et al. “Micro X-ray diffraction and elemental study on Al-tobermorite formation in aged modern concrete.” Journal of the American Ceramic Society, 105(11), 6924–6937.

    DOI 20
  15. 2021

    Rymeš, J., Maruyama, I., & Aili, A. “Time-dependent water vapor desorption isotherm model of hardened cement paste.” Cement and Concrete Research, 150, 106612.

    DOI 21
  16. 2021

    Maruyama, I., Kishi, N., & Aili, A. “The relative humidity range for the development of irreversible shrinkage in hardened cement paste.” Journal of Advanced Concrete Technology, 19(6), 585–592.

    DOI 22
  17. 2021

    Maruyama, I., Rymeš, J., Aili, A., Sawada, S., Kontani, O., Ueda, S., & Shimamoto, R. “Long-term use of modern Portland cement concrete: The impact of Al-tobermorite formation.” Materials & Design, 198, 109297.

    DOI 23
  18. 2020

    Aili, A., & Torrenti, J.-M. “Modeling long-term delayed strains of prestressed concrete with real temperature and relative humidity history.” Journal of Advanced Concrete Technology, 18(7), 396–408.

    DOI 24
  19. 2020

    Suwanmaneechot, P., Aili, A., & Maruyama, I. “Creep behavior of C-S-H under different drying relative humidities: Interpretation of micro-indentation tests and sorption measurements by multi-scale analysis.” Cement and Concrete Research, 132, 106036.

    DOI 25
  20. 2020

    Aili, A., Vandamme, M., Torrenti, J.-M., & Masson, B. “A viscoelastic poromechanical model for shrinkage and creep of concrete.” Cement and Concrete Research, 129, 105970.

    DOI 26
  21. 2018

    Aili, A., Vandamme, M., Torrenti, J.-M., & Masson, B. “Is long-term autogenous shrinkage a creep phenomenon induced by capillary effects due to self-desiccation?” Cement and Concrete Research, 108, 186–200.

    DOI 27
  22. 2016

    Abudushalamu Aili, Matthieu Vandamme, Jean-Michel Torrenti, Benoit Masson, & Julien Sanahuja. “Time evolutions of non-aging viscoelastic Poisson’s ratio of concrete and implications for creep of C-S-H.” Cement and Concrete Research, 90, 144–161.

    DOI 28
  23. 2015

    Aili, A., Vandamme, M., Torrenti, J.-M., & Masson, B. “Theoretical and practical differences between creep and relaxation Poisson’s ratios in linear viscoelasticity.” Mechanics of Time-Dependent Materials, 19(4), 537–555.

    DOI 29
PhD RESEARCH OPPORTUNITY

06 / JOIN US

Multiscale Transport Phenomena in Sustainable Cementitious Materials

A PhD research opportunity focused on chloride ingress in low-carbon concrete through experiments, physics-based modelling, and multiscale scientific knowledge.

STARTApril 2027DURATION3 yearsLOCATIONHiroshima University
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07 / CONTACT

Contact

お問い合わせ先と研究室へのアクセスです。

TEL / OFFICE082-424-7862
E-MAILaaili☆hiroshima-u.ac.jp※☆は@に変換してご連絡ください。
ENGLISH ADDRESSBuilding Materials and ComponentsArchitecture Program
Graduate School of Advanced Science and Engineering
Hiroshima University
Kagamiyama 1-4-1, Higashihiroshima
Hiroshima 739-8527, JAPAN
所在地広島大学大学院先進理工系科学研究科建築学プログラム 建築材料学研究室
〒739-8527 東広島市鏡山1-4-1
ACCESS

バスでお越しの際は「広大東口」で下車後、構内地図を参照の上、工学部A2棟へお越しください。

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