がれき処理コンソーシアム・第 1 期部会活動報告書
部 会 名

プレキャストコンクリート製品検討部会

幹

昭和コンクリート工業株式会社

事

東北大学、宮城大学、愛知製鋼㈱、㈱アベゼン、㈱氣工社、㈱北川鉄工所、共和コンクリート工業㈱、グレースケミカルズ㈱、昭和コンクリー
ト工業㈱、新和コンクリート工業㈱、㈱錢高組、全国コンクリート製品
協会、太平洋セメント㈱、太平洋プレコン工業㈱、大平洋金属㈱、竹本
油脂㈱、電気化学工業㈱、東栄コンクリート工業㈱、㈱東北ヤマックス、参画企業㈱トッコン、土木地質㈱、日本製紙㈱、(一社)日本鋼構造協会、日本鉱業協会、ハレーサルト工業会、BASF ジャパン㈱、㈱ピーエス三菱、㈱復建技術コンサルタント、㈱フローリック、㈱ホクコン、前田製管㈱、丸栄コンクリート工業㈱、三井住友建設㈱、三菱マテリアル㈱、㈱ヤマウ、
八溝マテリアル㈱、溶 融スラグ石材研究会、 ㈱吉田セメント工業、 (独)物質・材料研究機構、(独)国立環境研究所

40 機関

がれき処理コンソーシアムにおけるプレキャストコンクリート製品部会の活動は、東日本大震災で発生した震災がれきの、①コンクリートがれ
き②津波堆積物土砂③がれき焼却残渣④ふるい下残渣が、コンクリート
活動目的

製品の材料として使用可能なのか、また、ここで開発・事業化された技
術が、東北地方における未利用資源（スラグ、石炭灰、紙パルプ焼却灰など）をコンクリート製品の材料として使用できるようにすることにより、プレキャストコンクリート製品が東北地方における資源循環型社会の構築に貢献できることを目指し活動いたしました。

開催状況

第 1 回部会会議

平成 24 年7 月 12 日

第 2 回部会会議

平成 24 年8 月 21 日

第 3 回部会会議

平成 24 年 10 月 31 日

第 4 回部会会議

平成 25 年2 月 14 日

第 5 回部会会議

平成 25 年４月 26 日第６回部会会議

平成 25 年 11 月

第７回部会会議

平成 25 年2 月 27 日

第８回部会会議

平成 26 年5 月 21 日

107

7日

《全体部会活動報告》■第 1 回部会会議

平成 24 年7 月 12 日

１．部会等の方針活動内容を検討。
・がれきを使える環境が整っていない。出口戦略が重要。
・廃棄物の適正利用のために、トレーサビリティ確保は重要である。
・再生骨材を使用したＰｃａ製品の役所へのＰＲが必要。
・がれき処理とがれき活用では所轄省庁が違うため課題がある。
・コンクリートがれきは、コストと供給可能量と必要量とのバランスを考えて合理性を判断すべきである。
など、自由討議でがれき等の現状や復興への課題、使用に際しての課題や優位性などを討議する。次の項目に着眼を置くことする。
① がれき（焼却灰、スラグ、低品質骨材など）の受入れ
・骨材の品質(密度、吸水率など)

・ 反応性
・ 雑物混入(土砂)・ 有害物質※ 製造者として基準を決める必要がある。
② コンクリート製品について
・ 埋設型枠、容器、消波ブロック、防潮堤、三面堰、擁壁など
・ がれきを使う製品：汎用品
活動動報告
（総

・ がれきなどを入れる製品：遮へい容器など

括）③ 配合・形状(設計)など
・ 「材料」、「配合」、「形状（厚さ）」などによりランク別（コストなど）に設定する。
■ 第２回部会会議

平成 24 年8 月 21 日

１．社提案技術・製品の紹介。（2013 年 6 月技術情報集に掲載）
２．部会等に方針活動を検討。
・焼却灰の利用として、コンクリートブロック（無筋）は、有効である。再生骨材として利用を検討。
・銅スラグや鉄鋼スラグの研究実績はあり、積極的に使用してもらいたい。
・震災がれきを使用した場合、コンクリートの中性化の検討が必要 である。
・通常のコンクリート製品とは性状が異なるため、混和剤の使用は有効である。
・プレキャストコンクリート製品の利点は、性能評価が出来る点にあ
る。

次頁
あり

・震災がれき所有者との意見交換により、使用製品を決定するのが効果的である。

108

・リサイクル認定制度を有効に活用した方ががよい。使用者との対話が必要である。
・従来製品ではなく、新たな製品開発検討等を行う。
次回は、ＷＧ分けてなどを検討を行う。
■ 第 3 回部会会議

平成 24 年 10 月 31 日

１．３ＷＧの役割と主査について。
使用製品ＷＧ：自治体との対話、製品の開発 などを担当。
受入ＷＧ：がれきや未利用資源の種類や性状などを担当。
配合ＷＧ：がれきや未利用資源を使用した配合を担当。
ＷＧ主査については、
使用ＷＧ：前田製品販売株式会社
受入ＷＧ：三菱マテリアル株式会社
配合ＷＧ：太平洋セメント株式会社
各社に依頼を要請する。
２．部会等に方針活動を検討。
・骨材の不足が深刻化している。外部からの調達等を検討しているが、がれきを使用しないと残ってしまうし、他地域にも材料不足などの影響を及ぼす、トレーサビリティの確保などの課題が多いが、「がれき」「未利用資源」「低品質材料」などを有効活用するべきで、その役割がコンソーシアムの役割であることを再認識する。
・がれきを利用した場合に製品化することで、コストＵＰになるなど、発注者への提案等が必要。
・がれき使用が、最終処分費の低減にもつながるなど各自治体への説得、理解が必要。などの意見が出される。
■ 第４回部会会議

平成 25 年2 月 14 日

１．各ＷＧ活動報告。
（１）使用製品ＷＧ（主査：前田製管）
・各自治体のアンケートより、コンクリートがれきの現状について再確認し、再生骨材としての活用の可能性について検討する。
・コンソーシアムのパンフレット（全体用、部会用）を作成し、各自治体へのヒアリングする際に活用する。
・ＷＧ各社の保有製品で、がれき処理に有効と思われる製品を紹介する。
（２）受入ＷＧ（主査：三菱マテリアル）
・震災廃棄物および産業副産物（東北地方未利用資源）の性状調査を行う(図 4-1-2-1)。
次頁
あり

・震災廃棄物は，焼却主灰およびふるい下残渣を対象とする(図4-1-2-2)。

109

・産業副産物は，石炭灰および部会メンバーが所有する産業副産物を対象とする。対象物は，今後のＷＧで協議し決定する(図4-1-2-2)。
・試験項目および試験頻度等は，今後のWG で協議する。
・震災がれきの放射能濃度は，100Bq/kg 以下とする。

受入ＷＧの活動目的
プレキャストコンクリート製品検討部会の目的
 震災がれきの有効利用に関する技術提案 未利用資源の有効活用のための資源循環の枠組み構築
震災廃棄物
未利用資源
受入
WG

 コンクリート用材料として使用可能？
 東北地方の未利用資源にはどんなものがあるのか？
震災廃棄物・東北未利用資源のキャラクタリゼーション

配合ＷＧ：コンクリートの性能評価

図 4-1-2-1

受入 WG の活動目的

受入ＷＧの活動内容
震災廃棄物
 焼却主灰

未利用資源

 ふるい下残渣 石炭灰ほか

小 第１回ＷＧで対象副産物を協議

骨材，混和材としてのキャタクター調査
1/16
第１回WG

対象物(未利用資源)，試験項目，試験頻度，
試験分担を協議

図 4-1-2-2

受入 WG の活動内容（３）配合ＷＧ（主査：太平洋セメント株式会社）
・震災廃棄物および産業副産物を使用した場合のプレキャスト製品の配合を提案する目的とする。環境安全の評価は、地盤工学会による物性評価スキームをベースとした形式検査方法の調査、設定を行う。
・配合試験は、ステップ１としてモルタルによる基礎性状把握、
ステップ２としてコンクリートによる性能評価を行う予定。
・グリーン購入法（環境省）を視野に入れて考えたら良いのではないか。
次頁

・未利用資源の活用製品も提案して欲しい。

あり・放射線遮蔽容器の提案も必要である。性能毎にランク分けなど110を考えた方がよい。などの意見が出される。
【イメージ図】■ 第５回部会会議

平成 25 年４月 26 日１．各ＷＧ報告（１）使用製品ＷＧ
・各自治体アンケート結果
プレキャストコンクリート製品へのがれきの再利用は、考えていな
い。また、がれきを再利用するプレキャストコンクリート製品の開発の要望などはなかった。
【震災がれき中詰重力擁壁(案)イメージ図】（２）受入ＷＧ（主査：三菱マテリアル）
対象とする震災廃棄物および産業副産物(東北地方未利用資源)および試験内容について報告した。
【震災廃棄物】
・震災廃棄物は，宮城県災害廃棄物処理サイトのうち，①気仙沼処理ブロック，②石巻処理ブロック，③宮城東部処理ブロックおよび④
亘理処理ブロックの４サイトを対象とする (図 5-1-2-1)。
次頁あり

・ただし，亘理処理ブロックは，放射性セシウム濃度が 500(Bq/kg)を超える場合があるため，対象から除外する (図 5-1-2-1)。

111

・焼却主灰(キルン灰，ストーカ灰)およびふるい下残渣は，外観調査
より粒径 20～5mm 程度のものが多く含まれているため，コンクリー
ト用骨材としてのキャラクターを調査する 。

図 5-1-2-1

対象の震災廃棄物【産業副産物(東北地方未利用資源】
・産業副産物は，石炭灰，フェロニッケルスラグ(太平洋金属社)，銅スラグ(三菱マテリアル社，小名浜製錬社)とする。
・調査内容は，今後の WG で協議する。

写真 5-1-2-1

銅スラグ（３）配合ＷＧ（主査：太平洋セメント）
震災がれきおよび副産物材料のコンクリート材料としての適用判断を行うことを目的として、モルタル試験、コンクリート試験、PCa 製品試作を実施する計画について報告した。

表 5-3-1

次頁
あり

112

使用検討材料

資材種類

候補材料

手配状況

震災がれき

宮城県サイト

－岩手県サイト（太平洋セメント

サンプル依頼中

大船渡工場処理品）（がれき A,B ふるい残渣、C 津波土砂）

副産物資材

石炭灰

能代、酒田、勿来、新地

その他■ 第 6 回部会会議

平成 25 年

11 月

7日

１.各ＷＧ報告（１）使用製品ＷＧ
震災がれき利用擁壁（案）の取組状況の説明① 未利用資源をコンクリート新製品に使用と産地
・石炭灰：能代(秋田県)・勿来(福島県)新地(福島県)・酒田(山形県)
・日本製紙社石炭灰：石巻市（宮城県）
・スラグ骨材：銅スラグ細骨材（福島県）
・フェロニッケル粗骨材：（青森県）② 震災がれきを新製品の中詰め材に使用
・震災がれき焼却主灰・津波堆積土砂ふるい下・技術的課題は次のとおり
有害物質の溶出の確認
凍結融解への耐久性の確保
コストに影響の少ない混和剤の選定
施工性の確保
③ 震災がれき利用擁壁案
・仮名称がれき中詰型重力式擁壁「震災がれき」や「未利用資源」を中詰材として有効利用する重力式擁壁を説明・プレキャストコンクリート製品の分割式ブロック部材
・構造的には，内部に詰めた中詰材の自重により土圧に抵抗
・構造計算の中詰材は 15kN/㎥で計算・製品の壁高 H=3.0m、控幅 B=2.2m、製品長 L=1.5m
・中詰材の処理能力→約 4.03 ㎥/延長 1.5m 当り
・擁壁天端部へ車両用防護柵基礎付きタイプを設置【がれき中詰型重力式擁壁のイメージ】
次頁〔各部分割イメージ〕

あり

113

〔車両用防護基礎製品イメージ〕

④ 今後のがれき中詰型重力式擁壁の進め方
・計算書と図面を完成させる。
・久田代表と北辻副代表から宮城県へ推薦して頂き，施工実績を確立する。
・東北大学または宮城大学での特許取得。
・宮城県，岩手県，福島県のリサイクル認定製品の取得をする。
・プレキャストコンクリート製品検討部会の会員社は製造することができる。
・会員社は製造に伴う販売手数料をがれき処理コンソーシアムへ支払うものとする。
次頁あり（２）受入ＷＧ（主査：三菱マテリアル）
・震災廃棄物(①可燃物焼却主灰，②ふるい下がれき残渣 )のコンクリート用骨材としてのキャラクター調査結果について報告した。

114

＜調査した震災廃棄物＞表 6-1-2-1
宮城県災害廃棄物処理サイトのうち，①気仙沼処理ブロック，②石
巻処理ブロックおよび③宮城東部処理ブロックの３サイトを調査した。
表 6-1-2-1
震災廃棄物処理サイト調査した震災廃棄物

可燃物焼却主灰

ふるい下

採取月

キルン灰

ストーカ灰

がれき残渣

○

○

○

2013 年 3 月

石巻ブロック○○○2013 年 3 月

宮城東部ブロック○×○2013 年 3 月

気仙沼ブロック
気仙沼処理区＜震災廃棄物の放射線量率＞
調査した震災廃棄物の放射線量率(震災廃棄物の表面 1cm で測定)を
表 6-1-2-2 に示す。震災廃棄物の放射線量率は，いずれもバックグ
ランド値とほとんど変わらなかった
表 6-1-2-2

震災廃棄物の放射線量率(μSv/h：表面 1cm)
可燃物焼却主灰

震災廃棄物処理サイト

ふるい下

キルン灰

ストーカ灰

がれき残渣

気仙沼ブロック気仙沼処理区

0.039

0.043

0.036

石巻ブロック

0.037

0.038

0.036

宮城東部ブロック

0.037

－

0.034

0.032

バックグランド値＜キルン灰＞
キルン灰の外観を写真 6-1-2-1～3 に示す。いずれのキルン灰も木の燃え殻，鉄くず，陶器くずおよびガラスくずなどの混入および不快な異臭が発生していることが確認された。また，写真 6-1-2-4」に示すように，水に黒いものが浮くことが確認された。キルン灰の骨材試験結果を表 6-1-2-3 に示す。いずれのキルン灰の絶乾密度および吸水率は，JIS A 5308「レディーミクストコンクリート」の規格値を満足してなかった。

次頁
あり

115

写真 6-1-2-1

キルン灰(気仙沼)の混入不純物

写真 6-1-2-2

キルン灰(石巻)の混入不純物

写真 6-1-2-3

キルン灰(宮城東部)の混入不純物

写真 6-1-2-4
次頁
あり

116

キルン灰の黒色浮遊物

表 6-1-2-3

キルン灰の骨材試験結果
震災廃棄物処理サイト

試験項目

試験方法

粗粒率
絶乾密度(g/cm3)
吸水率(％)
単位容積質量(kg/L)
実積率(％)

JIS A
5308 附属
書A
規格値

気仙沼

石巻

宮城東部

JIS A 1102：
2006

3.36

－

－

－

JIS A 1109：
2006

1.73

1.82

－

2.5 以上

16.9

13.3

－

3.5 以下

1.10

0.95

1.04

－

63

52

－

－

JIS A 1109：
2006
JIS A 1104：
2006
JIS A 1104：
2006＜ストーカ灰＞
ストーカ灰の外観を写真 6-1-2-5，6 に示す。いずれのストーカ灰も，
鉄くず，陶器くずなどの混入が確認された。

次頁あり

写真 6-1-2-5

ストーカ灰(気仙沼)の混入不純物

写真 6-1-2-6

ストーカ(石巻)の混入不純物

ストーカ灰の骨材試験結果を表 6-1-2-4 に示す。ストーカ灰は，キ
ルン灰に比べて粒径 5mm 以上のものが多く含まており,粗粒率が大きかった。よって，骨材試験では，粒径 5mm の網ふるいでふるい分

117

けを行い，粒径 5mm の網ふるいに留まった試料および通過した試料についても試験を実施した。いずれのストーカ灰の絶乾密度および吸水率は，JIS A 5308「レディーミクストコンクリート」の規格値を満足してなかった。
表 6-1-2-4

ストーカ灰の骨材試験結果

JIS A

震 災 廃 棄物 処 理サ イ ト
気仙沼
試験項目

5308

石巻

附属

試験方法

書A
全体

5mm 上

5mm 下

全体

5mm 上

5mm 下

規格
値

粗粒率

JIS A 1102：2006

絶乾密度

JIS A 1109：2006(g/cm 3 )JIS A 1110：2006

吸 水 率 (％ )JIS A 1109：2006

単位容積
質量(kg/L)
実 積 率 (％ )JIS A 1104：2006
JIS A 1110：2006
JIS A 1104：2006

4.63

6.67

2.77

－

－

－

－

1.81

1.70

1.78

－

1.71

1.92

11.3

8.5

13.9

－

9.0

9.7

1.11

－

－

1.21

－

－

－

61

－

－

－

－

－

－

2.5 以
上
3.5 以
下

＜ふるい下がれき残渣＞
ふるい下がれき残渣の外観を写真 6-1-2-7～9 に示す。いずれのふる
い下がれき残渣も，木くず，鉄くずおよび陶器くずなどの混入が確認された。特に，木くずが多く混入していた。

写真 6-1-2-7

ふるい下がれき残渣(気仙沼)の混入不純物

次頁
あり

118

写真 6-1-2-8

写真 6-1-2-9

ふるい下がれき残渣(石巻)の混入不純ふるい下がれき残渣(宮城東部)の混入不純物

石巻処理サイトのふるい下がれき残渣を粒径 2.5mm，1.2mm の網ふ
るいでふるい分けを行い，各粒度範囲にふるい分けた試料について外観観察を行った。各粒度範囲にふるい分けた試料の外観を写
真 6-1-2-10 に示す。木くずは，特に粒度が細かい範囲に多く混入していることが確認された。

写真９

ふるい下がれき残渣(宮城東部)の混入不純物

ふるい下がれき残渣の骨材試験結果を表 6-1-2-5 に示す。いずれの次頁

ふるい下がれき残渣の絶乾密度および吸水率は，JIS A 5308「レデありィーミクストコンクリート」の規格値を満足してなかった。

119

表 6.1-2-5

ふるい下がれき残渣の骨材試験結果
震災廃棄物処理サイト

試験項目

粗粒率
絶乾密度(g/cm3)
吸水率(％)

試験方法

JIS A 1102：
2006
JIS A 1109：
2006
JIS A 1109：2006

単位容積質量JIS A 1104：(kg/L)

2006

実積率(％)JIS A 1104：
2006

気仙沼

石巻

2.60

－

1.40

－

19.6

－

0.72

0.89

51

－

宮城東部

JIS A 5308
附属書 A
規格値

2.58
1.76
12.4
0.89
51

－
2.5 以上3.5 以下－－＜まとめ＞
今回，宮城県の災害廃棄物処理サイトの震災がれきの外観調査などを実施した。可燃物焼却主灰は，木の燃え殻，鉄くず，陶器くずが混入しており，プレキャストコンクリート製品に適用する場合は，これら混入不純物を除去する必要がある。なお, 可燃物焼却主灰のうちキルン灰は，不快な異臭および黒色の浮遊物発生の課題も明らかとなった。また，ふるい下がれき残渣は，木くずがかなり多く混入されており，可燃物焼却主灰と同様に，木くずを除去する必要がある。よって，震災がれきの①可燃物焼却主灰，②ふるい下がれき
残渣は，このままではプレキャストコンクリート用細骨材として利用が難しいと判断した。
（３）配合ＷＧ
未利用資源をコンクリート材料として用いた配合案を検討することを目的として実施した、第 1 回コンクリート試験結果について報告した。
＜配合設計のコンセプト＞
コンクリートの配合設計コンセプトとしては、要求性能を満足する範囲内にて未利用資源をできるだけ活用することにある。そのため、 石
炭灰はセメントの外割り添加、すなわち細骨材の一部を置換することによって大量使用を図っている。ただし、あくまでも石炭灰は結合材としての寄与は考慮せず、強度や耐久性の設計では基本的に水セメン
ト比に基づいて行なうこととした。また、銅スラグ骨材は細骨材の全量に置換して用いることとした（図 6-1-3-1 参照）。
次頁
あり

120

普通コンクリート（W/C=50%、s/a=45%）
W：180

C：
360

W：180

C：
360

CA：
180

S：772

G：965

Air：
4.5%

CuS：757

G：965

Air：
4.5%

CDR検討コンクリート（W/C=50%、s/a=37.1%）
図 6-1-3-1

CDR 検討コンクリートの配合設計コンセプト【第 1 回コンクリート試験－性状確認と強度特性の把握－】＜試験概要＞（１）日時：2013 年 10 月 24 日（木）11：00～17：00（２）場所：太平洋セメント中央研究所試験室（３）参加会社：昭和コンクリート工業、共和コンクリート工業、BASF
ジャパン、竹本油脂、フローリック、太平洋セメント（４）コンクリートの要求性能：設計基準強度 40N/mm 2（材齢 14 日）、
耐凍害性
①使用材料
表 6-1-3-1

使用材料②コンクリート配合
コンクリート配合水準を表 6-1-3-2 に示す。配合①～③では石炭灰をセメントの 100%外割り添加したときの強度と W/C の関係を明らかに
次頁

し、④～⑥では 3 種類の石炭灰を 50％外割り添加した場合の石炭灰あり

各々の影響を把握することを目的とした。

121

表 6-1-3-2

コンクリート配合③フレッシュコンクリートの性状
表 6-1-3-3 にフレッシュコンクリートの性状を示す。石炭灰をセメン
トの 100%添加した配合①～③の場合、水セメント比 55%とした配合①では良好なハンドリングを示したが、配合②、③では水セメント比の低減にしたがって粘性が増大し、ハンドリングが低下した。
石炭灰添加量をセメントの 50%とした配合④～⑥は、配合①～③よりも粘性が低下しハンドリングは改善した。しかしながら、灰の種類によってコンクリートの流動性が大きく異なり、CA1 は CA2 や CA3 よりも高性能減水剤添加量を低減させたにもかかわらず流動性が高く、粘性が低下してやや材料分離が確認された。
空気量については、いずれの配合についても AE 剤をセメントの0.2%まで添加したにもかかわらず、空気の連行は確認されなかった。
表-6-1-3-3

フレッシュコンクリートの性状④圧縮強度
表 6-1-3-4 にコンクリートの圧縮強度結果を、図 6-1-3-2 にセメント水
比と圧縮強度の関係を示す。得られた関係式は石炭灰をセメントの100%添加していることや空気量が目標よりも少ないことを考慮して、設計基準強度 40N/mm 2 に対する割増し係数をやや高めの 1.2 と仮定す
ると配合強度は 48N/mm 2 と設定される。このときの水セメント比は48.1％と計算されるが、さらに石炭灰添加量や空気量を適正にした場
合において、再度確認が必要である。
次頁
あり

122

表 6-1-3-4

コンクリートの圧縮強度（（）内は静弾性係数）

セメント水比と圧縮強度の関係（蒸気養生）

圧縮強度（N/mm2）70
y = 37.37x - 22.475

60
50

y = 37.121x - 29.027

40

30

材齢1日

20

材齢14日

10

材齢28日

y = 20.628x - 14.992

0

1.5

1.7

1.9

2.1

2.3

2.5

セメント水比図 6-1-3-2

セメント水比と圧縮強度の関係《参考資料》
汚染廃棄物仮置保管施設研究会で、プレキャスト製品メーカー
11 社が、設計基準強度（σｃｋ＝35～40Ｎ/ｍｍ2）で幅 30ｃｍ×
奥行き 30ｃｍ×厚さ 15ｃｍの供試体を製作して遮へい試験を実施した。その遮へい率とその他の関係を報告します。
【遮へい効果試験状況】

次頁
あり

123

【実験状況図】

【遮へい率と１１社の関係】
遮へい率は、11 社でコンクリー
トでは、75.4％～77.2％ありコ
ンクリートと距離 15ｃｍでは、
92.0％～92.６％であった。

１１社【養生期間と遮へい率】

各社の供試体の養生期間（日数）は最短で 4 日から 154 日ありましたが、養生期間との相関関係があるとは、考えられませんでした。

【密度と遮へい率】
各社の供試体の密度は最小で 2379kg/m3 から 2509kg/m3 と範囲は小さかったが図の様に若干の相関関係が確認できた。

■ 第７回部会会議

平成 26 年2 月 27 日

１.各ＷＧ報告（１）使用製品ＷＧ
第１案:がれき中詰型重力式擁壁、第２案:プレキャストコンクリート
次頁

擁壁、第３案：重力式擁壁の壁高 H=1.5m,2.0m,3.0m について擁壁構造あり

比較表を作成した結果を各委員へ説明した。

124

①

壁高 H=3.0m を例として概算工事費を説明

・第１案:がれき中詰型重力式擁壁→122,100 円/m
・第２案:プレキャストコンクリート擁壁→59,000 円/m
・第３案：重力式擁壁→125,650 円/m② 中詰め材のがれき処理費を考慮した場合
第２ 案の プレ キ ャス ト コン クリ ート 擁 壁が 第 １案 のが れき 中 詰型 重力式擁壁より大幅に安いので、がれき中詰型重力式擁壁に震災がれきを使用することでの廃棄物処理費 24,000 円/m3 を中詰型重力式擁壁
工事費から差し引いたらどうか。
・中詰型重力式擁壁のがれきの処理費
延長 L=15.0m 中詰め量

4.03 m3/基×10 基=40.3 m3

がれき処理費 40.3 m3 ×24,000 円/m3=967,200 円
１ｍ当り換算で967,200 円/15m=64,480 円/m

第１案:がれき中詰型重力式擁壁→122,100 円/m-64,480 円/m=57,620 円＜PCa 擁壁 59,000 円/m
試算結果として中詰めがれき処理費を含むと工事費が安くなった。
③

がれき処理費・中詰め材の「焼却主灰」・「津波堆積土砂ふるい下」・その他の処理
価 格 の 正 当 な 単 価 を 廃 棄 物 処 理 業 者 へ 確 認 す る 。
④

がれき中詰型重力式擁壁の設計・施工マニュアルの作成

・6 月 9 日の全体会議までに、設計・施工マニュアルの作成をするた
め各社メンバーを選抜し作成することになった。
・昭和コンクリート工業㈱、丸栄コンクリート工業㈱、東栄コンクリート工業㈱、共和コンクリート工業㈱、前田製管㈱の５社でマニュアル作成することになり、使用製品 WG の池田主査から各社へご協力のお願いをすることになった。
（２）受入ＷＧ（主査：三菱マテリアル）
産業副産物(東北地区未利用資源)の調査活動の進捗報告
・石炭灰については，コンクリート用混和材としての利用の観点から，文献を調査し整理する。
・文献調査では，石炭灰の特性の中でも強熱減量に着目し，フレッ シュコンクリートの性状に及ぼす影響を調査する。
・フェロニッケルスラグおよび銅スラグについては，製造メーカーへのヒアリングにより情報を収集・整理する。
・製造メーカーのヒアリングは，がれき処理コンソーシアム第４回全体会議において報告があった「銅スラグのコンクリート用細骨材への適用について(図 7-1-2-1」を参考に纏める。
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あり

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あり

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図 7-1-2-1

銅スラグ破砕・粒度調整品の参考資料の一例(第４回全体会議より)（３）配合ＷＧ
第 1 回試験結果に基づき、石炭灰の種類によらない共通仕様の配合を検討し、耐凍害性、環境安全性の評価を行うことを目的として実施した第 2 回コンクリート試験結果について報告した。
【第 2 回コンクリート試験－性状確認と耐久性の評価－】＜試験概要＞（１）日時：2014 年 2 月 18 日（火）11：00～17：00（２）場所：太平洋セメント中央研究所試験室（３）参加会社：昭和コンクリート工業、三菱マテリアル、電気化学
工業、BASF ジャパン、竹本油脂、太平洋セメント①使用材料
表 7-1-3-1

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あり

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使用材料

②コンクリート配合
コンクリート配合水準を表 7-1-3-2 に示す。第 1 回試験によって得られた結果に基づいて、石炭灰添加量をセメントの 50%とし、水セメン
ト比 48.1％、単位水量 170kg とした（前回 180kg から 10kg 減）。この配合条件下において配合①～③では水セメント比と強度特性の関係の把握、配合①④では灰の種類による流動性のコントロールの確認、配合⑤⑥では④に対して耐凍結融解性向上材 （FTP）による効果を確認することを目的としており、配合⑦では S1 よりも粒度の細かい S2の使用を検討した。
全配合において、石炭灰を多量に使用する本配合条件では空気量の調整は困難であるとの判断から、AE 剤添加による空気量の調整は行わなかった。なお、FTP は 3%の含水状態であるため、含水量分はあらかじめ練り混ぜ水量から差し引いて添加した。
表 7-1-3-2

コンクリート配合③フレッシュコンクリートの性状フレッシュコンクリートの性状を表 7-1-3-3 に示す。配合①および②～④において、高性能減水剤の添加量 0.7～1.2%としてスランプフロ
ー600m 程度確保したときに目標とするハンドリングの状態が得られた。これより、高性能減水剤の調整によって石炭灰の種類によらず共通の配合とすることが可能であることが確認された。
FTP を添加した配合⑤～⑦は無添加の④と比較して、質量法による空気量測定において 0.6～1.7%の空気量増加が確認され、流動性は同等
かやや向上する傾向が見られた。
銅スラグ細骨材の粒度については、粒度の細かい S2（2.5-0mm）を使用した場合には流動性の低下が確認されたため、今回石炭灰を多量使用する配合条件においては S1（5-0.3mm）の使用が適切であると判断
された。
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あり

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表 7-1-3-3

フレッシュコンクリートの性状④圧縮強度
コンクリートの圧縮強度試験結果を表 7-1-3-4 に、セメント水比と圧縮強度の関係を図 7-1-3-1 に示す。FTP を添加した場合、無添加の配合④と比較して 3.0kg 添加した配合⑤は 5.7%、4.5kg 添加した配合⑥は 9.8%それぞれ強度の低下が確認された。したがって、FTP を添加する場合の配合設計においては図 5.1 における無添加の関係式において、材齢 14 日における FTP を 3.0kg 添加したときの強度低下 6%（≒5.7%）を考慮して、σ＝26.821×C/W-19.686（図 5.1 中の点線）と推定される。
表 7-1-3-4

圧縮強度の結果

図 7-1-3-1

セメント水比と圧縮強度の関係⑤凍結融解抵抗性配合④～⑥における凍結融解試験結果として、現在 200 サイクル経過時点までの相対動弾性係数の推移を図 7-1-3-2 に、質量変化率の推移を図 7-1-3-3 に示す。プレーンの配合④が 60 サイクル程度の早期に劣化したのに対して、FTP を添加した配合⑤⑥は凍結融解 200 サイク
ルまでにおいて相対動弾性係数 90%以上を維持しており、耐凍結融解
抵抗性の向上が確認される。質量変化率は、気中養生後に試験を行っていることから開始直後に供試体は吸水して 2%近くまで増加しているが、その後は徐々に減少している。供試体には一部スケーリングが次頁生じている（写真 7-1-3-1 参照）ため、質量減少は 150 サイクル以降あり

やや大きくなっている。工場製品と同様な養生条件であり十分に吸水129

されていなかったことから、スケーリングについては厳しい条件であったことが想定されるが、スケーリングは供試体の表層部分にとどまっていた。

図 7-1-3-3配合⑤相対動弾性係数の推移

図 7-1-3-4

40-50-CA2(FTP3.0)

配合⑥

写真 7-1-3-1

質量変化率の推移

40-50-CA2(FTP4.5)

凍結融解 200 サイクル後の供試体状況

⑥環境安全性の評価
環境安全性の評価として、溶出量および含有量試験結果を表 7-1-3-5、7-1-3-6 にそれぞれ示す。試験は、形式検査としてコンクリート成形体にて行った。配合①および④において試験結果はいずれも環境基準値を下回っていたが、含有量試験では Pb が基準値に近くなっている。

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あり

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表 7-1-3-5

溶出量試験結果(mg/L)

表 7-1-3-6含有量試験結果(mg/kg)＜コンクリート試験のまとめ＞(1)

3 種類の石炭灰をセメントの 50%外割りで添加し、高性能減水剤

での調整範囲内において目標スランプフロー600mm としたときに所定のワーカビリティーおよび材料分離抵抗性が得られたことより、共通仕様となる配合を提案できることが確認された。
(2)

石炭灰使用時の耐凍害性対策として FTP を用いた結果、以下に示すとおり添加量 3.0kg/m 3 において十分な効果が確認された。
・3.0kg/m 3 添加したとき空気量約 0.6～1.1%に相当し、良好なフレッ
シュ性状を示した。
・材齢 14 日において、3.0kg/m 3 使用時で圧縮強度の低下は約 6%と把握された。
・凍結融解 200 サイクルまでにおいて相対動弾性係数の低下は見られず、耐凍害性が向上した。
(3)

銅スラグ細骨材は、S2（2.5-0mm）では粘性が高まり流動性が低下するため、S1（5-0.3mm）の使用が適当である。
(4)

環境安全性の評価において、形式検査に基づくコンクリート成形体による試験の結果、環境基準を満足することを確認した。
＜まとめと今後の予定＞
配合 WG では、未利用資源である石炭灰と銅スラグ細骨材を使用したがれき処理コンソーシアム提案製品の配合検討を行った。その結果、石炭灰の種類によらず共通仕様のモデル配合として、フレッシュ性状、強度特性、耐凍害性および環境安全性を確認し、バックデータを蓄積できた。
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今後、凍結融解試験の最終結果を踏まえて、強度および耐久性を満足ありできる配合設計を提案し、実際のプラントでの製造性確認につなげた
い。

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終わりに
がれき処理コンソーシアム・第 1 期おけるプレキャストコンクリート部
会活動はこの第 1 期報告書により終了いたしますが、①使用製品ＷＧでは、震災がれき中詰重力擁壁の設計施工マニュアル、擁壁実施、グリーン認定取得。②受け入れＷＧでは、未利用資源の調査、確認、実施。③
配合ＷＧでは、耐久性の確認。などの積み残しがあり、がれき処理コン
ソー シア ム 第 2 期 にお いて もこ の 結果 を 別部 会に 引き 継 いを お 願い して、活動を継続するすることを期待いたします。

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