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次世代コンクリートの現状

80年以上にわたって、世界の自動車生産数のかつてはNo1シェアだったGM:ゼネラル・モーターズも破綻する時代である。これも、時代に取り残された結果ではないだろうか。

モータリゼーションの社会も環境に配慮したハイブリッドの時代に突入した。
すべてのものをこれまで使われてきた化石燃料を燃やすと二酸化炭素 (CO2) 、窒素酸化物 (NO, NO2, N2O4) 、硫黄酸化物 (SO2) などを発生する。
これらが大気中に排出されることにより、地球温暖化や、大気汚染による酸性雨や呼吸器疾患などの公害を引き起こすため、深刻な環境問題を引き起こす要因になっている。

すべてを満足するものはないと思うが、建設業界もこれの代替えとして複合構造や次世代コンクリート等の開発により進化する必要がある。
これにより、環境影響負荷の低減、少子高齢化に伴う労働力不足、耐震基準の高度化などの建設環境を取り巻く情勢の変化に対応すべく合理的・経済的な社会資本整備ができる。


1.はじめに
わが国では近年、コンクリートに要求される性能が高度化、多様化してきている。また、これまでメンテナンスフリーとされたコンクリート構造物の劣化が相次いで顕在化し、社会的問題にもなっている。そのため、コンクリートの信頼性が改めて問われ、品質向上を図ることが急務となっている。
このような現状を打開するためには、単に優れた材料の特性のみを追求するだけでなく、計画から設計、施工および維持管理等到る一連の流れに配慮し戦略的に取り扱うことが重要である。

2.次世代コンクリートの現状と特徴
よりよい社会基盤整備を推進するためには、コンクリートの要求性能である、荷重や土圧などの外力に抵抗する「強度」、長期間の供用を可能とする「耐久性」、所定の形状を確実に施工できる「流動性」を向上する必要がある。
また、この3つの性能を満足するコンクリートは、資源の有効活用・長寿命化などいずれも間接的に環境に配慮したものとなり、環境に対する重要な位置づけとなる。

これらの性能を向上した次世代コンクリートの中には、高性能コンクリートとして、高強度コンクリート、高耐久性コンクリート、高流動コンクリート等がある。また、環境に配慮した、エココンクリート、再生コンクリート等もある。

1)高強度コンクリート
一般的なコンクリートより高い強度を持つものを「高強度コンクリート」といい、設計基準強度60N/mm2を超える圧縮強度を有するコンクリートを呼称する場合が多い。
高強度を実現するには、コンクリートのような複合材料からなる固体の強度を高めるには、内部欠陥の削減と力学的・幾何学的な均質化が最も重要となる。
高強度化には、結合材としてセメントとともに高炉スラグ、シリカフューム等の微粉末を加えることが多い。

2)高耐久性コンクリート
耐久性を確保するためには、高強度コンクリートを用いることもで効果的である。また、高強度コンクリートでも問題となる骨材の影響が大きい。そのため、さらに良質の骨材の使用が必要である。
コンクリートに含む塩化物イオンは0.30kg/m3以下とする。

3)高流動コンクリート
打設時の合理化や近年の構造物の耐震設計での過密配筋構造物の充填性の改善などを目的に開発されたもので、フレッシュコンクリート字の材料分離抵抗性を損なうことなく、流動性を著しく高めたコンクリートである。施工性の改善には、流動化剤、高性能減水剤等の混和剤の適切な使用も有効である。
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