優れた耐酸性と耐熱性を有する低炭素型材料「ジオポリマーコンクリート」の現場施工に成功
～現場練り型ミキサを用いた施工方法を確立～
西松建設（株）（社長：近藤晴貞）、（株）大林組（社長：白石達）、大阪ガス（株）（社長：本荘武宏）は共同で、優れた耐酸性と耐熱性を有し、製造過程で排出するCO2量が少ない「ジオポリマーコンクリート」（＊１）を施工現場で打ち込む方法を確立し、今回日本で初めて現場で施工することに成功しました。
ジオポリマーコンクリートとは、産業副産物であるフライアッシュ（石炭灰）を使用した次世代のコンクリートです。通常のセメントコンクリートに比べて、耐酸性・耐熱性が高く、下水道関連施設などの酸が発生する環境下や、製鉄所など高温となる環境下での活用が期待されています。また、通常のセメントコンクリートと比べて製造過程で発生するCO2量を８０％程度削減でき、環境性の面でも普及が望まれています。
しかし、ジオポリマーコンクリートは固まり始める時間が早く、製造プラントから施工現場までの運搬が困難であること、粘性が高くミキサの洗浄が困難であること、十分な強度を出すために高温で固める必要があることなどから、施工現場で打ち込むことが難しく、工場で製造する二次製品のみで活用されていました。
今回、三社は、以下の技術開発により、ジオポリマーコンクリートの施工現場での打ち込みに成功しました。
１．特殊配合ジオポリマー溶液の開発
ジオポリマーコンクリートの材料であるジオポリマー溶液について、コンクリートが固まり始める時間を延ばすことができる「特殊配合ジオポリマー溶液」を開発しました。これにより、固まり始める時間を従来の１．５倍程度まで延ばすことができました。
２．使用材料のプレミックス化
「特殊配合ジオポリマー溶液」以外の材料について、あらかじめ混合した「プレミックス材」として現場搬入することで、計量など煩雑な現場作業を省略し、施工時間の短縮を図りました。
３．現場練り型ミキサの採用
コンクリートをプラントで製造して施工現場まで運搬するのではなく、現場練り型ミキサを用いて現場で直接ジオポリマーコンクリートを製造する方式を採用したことにより、打ち込みに必要な作業時間を確保することができました。また、ミキサのドラムの内側をゴム製シートで覆うことで、練り混ぜ後の洗浄も容易になりました。
４．常温で固化する配合の確立
ジオポリマーコンクリートを構成する材料の混合割合を最適化することで、高温で固めることなく、常温（２０℃）環境下でも２４時間で１０N／mm2、２８日でセメントコンクリートと同等の２４N／mm2以上の強度が得られるようになりました。
三社は低炭素社会の実現に貢献していくために、今後も実用化に向けた技術改良に取り組み、施工現場での打ち込みが可能なジオポリマーコンクリートの普及を進めてまいりたいと考えています。
＊１ ジオポリマーコンクリート
産業副産物である「フライアッシュ」、「高炉スラグ微粉末」、水ガラスを主成分とする「ジオポリマー溶液」などを材料とする新しい低炭素型材料です。ジオポリマーコンクリートで構造物を建設した場合、セメントコンクリートで建設した場合と比較して二酸化炭素排出量を８０％程度削減できると試算されており、次世代のコンクリートとなる可能性を有しています。ジオポリマーコンクリートの特長は以下のとおりです。
（１）セメントで構造物を建設する場合に比べ、配合条件等によってはCO2排出量を８０％程度削減できる。
（２）フライアッシュや高炉スラグ等の産業副産物の有効利用が図れる。
（３）成分にCaが少ないため，酸に対する抵抗性が高い。
（４）耐熱性能に優れる。
これまでは、ジオポリマーコンクリートの打設可能時間が短いなどの理由から、工場製品を対象に開発が進められていました。工場で作製されたジオポリマーコンクリート製品の施工事例としては、ジオポリマーコンクリートの耐酸性能が高いことから、温泉地域の強酸性地盤での境界ブロック等に活用されています。
以上西松建設（株）
http://www.nishimatsu.co.jp/
*記載されている製品名などの固有名詞は、各社の商標または登録商標です。