今週は、実構造物への社会実装が進む自己治癒コンクリートの最新評価体系、打設現場におけるAI・センシングを活用した締固め定量管理、そして夏季の品質確保に不可欠な暑中対策・スランプ保持型混和剤の知見を中心にピックアップしました。
1. 自己治癒コンクリートの性能評価体系化と実環境適用の進展
- 概要: バクテリア（微生物）や結晶性混和材を用いたひび割れ自己治癒技術について、実験室レベルから実構造物・供用環境での性能評価および実用化に向けた標準化の取り組みが進展しています。
- 技術的ポイント:
- 評価指標の規格化: 日本コンクリート工学会（JCI）の研究委員会（JCI-TC241A）により、自己治癒効果の発現性・持続性・温存性・反復性を定義し、弾性波法や超音波透過速度、現場透水試験などを組み合わせた非破壊複合評価手法が体系化されています（コンクリート用自己治癒材の性能評価と実環境での適用に関する研究委員会活動概要 – 日本コンクリート工学会）。
- 材料の量産化・扱いやすさ向上: 従来の液状やカプセル状から粉末型への改良が進み、生コンプラントでのプレミックス製造が容易になったことで、国土交通省新技術情報提供システム（NETIS）での最高ランク評価取得など社会実装が加速しています（自己治癒材料の粉末化と国内量産化 – Basilisk）。
2. 加速度センサーと位置情報を統合した締固め品質のAIリアルタイム可視化
- 概要: コンクリート打設時のバイブレータ締固め作業において、作業員の経験や勘に頼っていた判断をセンサーとデータ解析により数値化・面的可視化する技術が開発されています。
- 技術的ポイント:
- 作業判別と累積エネルギー算出: バイブレータに外付けした加速度計データからAIが「締固め作業中」と「非締固め動作」を自動判別し、GNSS位置情報と連動させて締固め時間およびエネルギーを算出。
- 面的コンター表示: タブレット画面上に締固め状況をリアルタイムでコンター図表示することで、締め不足や過締固め（骨材沈降・材料分離）のリスクを施工中に即座に把握・是正できます（ダムコンクリート締固め品質管理システムを開発 – 前田建設工業）。
3. 暑中コンクリートにおけるスランプ保持型混和剤の適用技術
- 概要: 外気温の上昇に伴うスランプロスの増大やコールドジョイントの発生を抑制するため、スランプ保持性能を特化・向上させた化学混和剤の実務活用が進んでいます。
- 技術的ポイント:
- 徐放性ポリマーによるスランプ維持: セメント水和初期の凝結遅延を過度に招くことなく、時間経過とともにポリマーが徐々に吸着・分散効果を発揮するポリカルボン酸系（PCE）高性能AE減水剤の選定・運用が定着しています。
- 運搬・待機時間リスクへの対応: プラント出荷から現場荷卸しまでの経時変化を抑え、暑中環境下でも目標のワーカビリティーと空気量を安定して確保するための配合設計が確立されつつあります（暑中対策用混和剤（AE減水剤・減水剤） – コンクリート用化学混和剤協会）。
4. マスコンクリートの温度ひび割れを抑制するIoT養生管理
- 概要: 大断面構造物やマスコンクリートの打設において、内部温度上昇と内外温度差をワイヤレスセンサーとクラウドで24時間遠隔監視するIoTシステムが普及しています。
- 技術的ポイント:
- 埋込型センサーによるリアルタイム追跡: 打設時に測定素子をコンクリート内部に埋め込み、Bluetoothやセルラー通信経由で温度履歴および積算温度を計測。
- 養生脱型判定とひび割れ予測: 計測データから圧縮強度発現を推定し、脱型時期の最適判断や温度応力解析モデルへのフィードバックによって、温度ひび割れの発生を未然に防止する運用が行われています（ワイヤレスコンクリート養生温度管理センサー – KEYTEC）。
来週も引き続き、コンクリート工学の実務・研究開発に関する最新情報を整理してお届けします。