「耐酸性コンクリート及びコンクリート部材の製造方法」について

2023年10月31日

　株式会社安部日鋼工業（代表取締役社長執行役員：井手口哲朗、以下、「安部日鋼工業」）と愛知工業大学（学長：後藤　泰之、以下、「愛工大」）の共同研究成果に関連する特許「耐酸性コンクリート及びコンクリート部材の製造方法」（特許第7222496号）が査定され、さらに本特許が、公益財団法人小野木科学技術振興財団より令和5年度の努力賞を受賞いたしました。

写真-１小野木科学技術振興財団受賞盾（左）と授賞式（右）

１．概要
　一般的なコンクリートに使用されるセメントの70%を製鉄所からの副産物である「高炉スラグ微粉末」に置き換え、さらに、一般的なコンクリートに使用される砂の一部を火力発電所等からの副産物である「フライアッシュ」に置き換えたコンクリートの硬化後に、特定の条件で希硫酸による表面処理を行うことで、硫酸抵抗性と高強度を両立したコンクリート部材を製造できる方法を見出しました。
（特許取得：特許第7222496号）

図-1 コンクリートの配合の例と耐酸性能の比較結果

２．コンクリートの性能
（１）力学特性
　副産物をセメントの代替とする場合には、セメント量の減少によりコンクリートの初期の強度が低くなる傾向となりますが、従来のコンクリートと同等の強度特性が得られるように、材料の種類と割合（配合）を調整しました。また、プレストレストコンクリート部材に適用した場合の力学特性の確認試験からも、従来のコンクリートと同等として扱えることが確認されています。

図-2 コンクリートの力学特性

（２）二酸化炭素排出量
　このコンクリートの配合と製造方法を適用することにより、副産物の活用による材料起因の二酸化炭素排出量を従来比64%程度削減することができます。また、従来と同様の型枠や製造設備を用いた場合の試算では、容量1000トンクラスのプレキャストプレストレストコンクリート（以下、PCaPC）容器構造物に適用すると、構造物の構築で排出される二酸化炭素量は45.4%削減されます。

（３）製造施工コスト
　コンクリートの硬化までは、既往の製造設備を用いた従来の製造方法が適用できます。また、表面処理は部材のストック期間中にコンクリート表面に希硫酸を浸み込ませたマットを設置するなどの簡便な方法で対応可能です。また、コンクリートに使用する材料のうち、利用する副産物は、ほぼ同等のコストで調達可能です。このため、コストの増加はほとんどありません。

３．今後の展開
　本特許関連技術を、バイオマス資源の貯蔵をはじめとした再生可能エネルギー分野のライフラインとしてのPCaPC容器構造物や、硫酸化合物由来の劣化が懸念されるインフラの強靭化に活用可能なPCaPC部材に展開していきたいと考えています。また、実用後の性能評価技術の開発（3D画像を用いた硫酸抵抗性の評価方法（特許出願中：特願2022-203929））も並行しており、構造物の構築から運用までを見据えた技術の開発を行っています。

４．本件に関する問い合わせ先
開発担当：株式会社安部日鋼工業技術工務本部技術開発部
住所　　：〒500-8638 岐阜県岐阜市六条大溝3 丁目13 番3 号
ＴＥＬ　：058-271-3391（代表）
E-mail　：info-hp@abe-nikko.co.jp