iMaRRC
Newsletter

Vol.26 September 2023

グループ長挨拶
令和 5 年 4 月 1 日より材料資源研究グループ長に着任

Greeting from the director of materials and resources
research group

いたしました。どうぞよろしくお願いいたします。
iMaRRC は、今年で 9 年目を迎えました。昨年度は第 2

iMaRRC is now in its ninth year since its launch. The
2nd iMaRRC lecture meeting was held last year and theresults of the 4th R&D program were reported. We would
like to thank all those who attended. This year, we plan tohold iMaRRC seminars focusing on recycling-related
topics. We are looking forward to your participation.
Public Works Research Institute (PWRI) has started its
5th R&D program in FY2022. iMaRRC conducts research
related to the 5 programs listed below.
- Development of technologies for infrastructure
improvement- Development of technologies for preventive
maintenance of infrastructure- Development of efficient maintenance andmanagement technologies for infrastructure undersnowy and cold environment- Research and development to improve productivity ininfrastructure construction and maintenance- Development of technologies for the better use of local
resources and the reduction of environmental load
Through these programs, iMaRRC will continue to study
technologies that can contribute to the efficiency ofinfrastructure maintenance and management, and to carbon
neutrality. We will present our results on various occasions
and look forward to your continued support of iMaRRC.

回 iMaRRC 講演会を開催し、第 4 期中長期研究開発プロ
グラムでの成果をご報告させていいただきました。聴講
してくださった方々には感謝申し上げます。今年度は資源循環関連のテーマに絞った iMaRRC セミナーを開催する予定としております。iMaRRC 講演会が研究の節目に成果等を広く皆様にご報告するのに対し、iMaRRC セミナー
は専門分野の内容を掘り下げた研究動向の紹介や専門家との意見交換を目的に開催しております。内容が固まり次第、案内させていただきますので、皆様のご参加をお待ちしております。
土木研究所では、令和 4 年度より第 5 期中長期研究開発プログラムが始まっており、15 の研究開発プログラムが進められています。iMaRRC ではその中で下に示す 5 つのプログラムに関する研究を主に行っています。
・社会インフラの長寿命・信頼性向上を目指した更新・新設に関する研究開発
・ 構造物の予防保全型メンテナンスに資する技術の開発
・積雪寒冷環境下のインフラの効率的な維持管理技術の開発
・ 施工・管理分野の生産性向上に関する研究開発
・ 社会構造の変化に対応した資源・資材活用・環境負荷低減技術の開発
これらの研究プログラムを通して、インフラの維持管理の効率化やカーボンニュートラルへの対応などに貢献できる技術の開発研究を進めていきます。これらの研究成果は、論文等での公表だけでなく、土木研究所や iMaRRCのイベント等の様々な形で公表・普及を図っていくことにしておりますので、どうぞよろしくお願いします。

Dr. NITTA Hiroyuki
Director of materials and1resources research group

The National Research and Development Agency
Public Work Research Institute (PWRI)

iMaRRC Newsletter Vol.26 September 2023

研究コラム コンクリート構造物の連続繊維シート補修と再劣化
連続繊維シート(以下、FRP シート)は橋脚や床版のコンクリー
トに対する補修・補強材として広く普及していますが、供用後早Effect of weather factor on protective coating
deterioration

期にシートが剥離する不具合が出ることがあり、これの原因として施工時の温度・湿度やコンクリート接着面の湿潤状態などの影Continuous fiber sheets (FRP sheets) are widely used

響が考えられます。施工環境を試験条件として FRP シートをコ

as repair and reinforcement materials in concrete for

ンクリート供試体に施工し、プルオフ試験や引き剥がし試験に供

piers and floor slabs; however, studies have reported

した結果を元に、FRP シートの付着性に対する施工環境の影響that sheets peel off from the early stages of serviceを評価した例を紹介します。

because of factors such as the moisture content of the

FRP シートの積層構成、施工条件、引き剥がし試験概要を
Figure-1、2、Table-1 に示します。推奨される標準施工条件では、

concrete adhesive surface, temperature, and humidity.
Under normal- and low-temperature wet conditions,

引き剥がしたシート側にコンクリートが付着しましたが、
常温湿the concrete adhesion was less than that at the standard

潤および低温湿潤の条件では、標準条件と比べるとコンクリート

conditions, suggesting that adhesion was not sufficient.

の付着はわずかであり、接着が十分ではないことが示唆されまし

Even if the surface water is wiped during construction,

た。また、シートを貼り付ける前の研掃処理を省いた場合では、

if water is present inside the concrete material near the

FRP シートにコンクリートは付着せず、コンクリート側にプラ

surface, the primer is considered to not penetrate

イマーが確認されなかったため、界面でプライマーが機能していsufficiently and the adhesion decreases.

なかったものと考えられました（Figure-3）。施工時に表面水を除Through continuous surveys of actual structures, we

去しても、表面近傍のコンクリート内部に水が存在する場合にclarify the causes and mechanisms of re-deterioration

は、
プライマーが十分に浸透せず付着性が低下したものと考えら

and early deterioration of FRP-sheet repairs andれます。

elucidatethemechanism

causingpremature

本報告のような施工環境を実験条件とした供試体の力学試験

deterioration by evaluating the materials according toのほか、実構造物の継続調査を通じて、FRP シート補修の再劣

the service environment by using indoor accelerated

化・早期劣化の原因やメカニズムについて明らかにするとともdeterioration tests and outdoor exposure tests. We areに、
屋内促進劣化試験や屋外暴露試験を用いて供用環境に応じた

considering to implement the design and construction

材料の評価等を組み合わせ、早期劣化を引き起こすメカニズムのby using more reliable repair technology that responds

解明と、それらに対応したより信頼性の高い補修技術による設to these requirements.

計・施工について検討しています。

Figure-1: FRP layered structure
Table-1: Processing condition

Figure-2: Peering test outline

2

Figure-3: Peering test result

The National Research and Development Agency
Public Work Research Institute (PWRI)

iMaRRC Newsletter Vol.26 September 2023

研究コラム 下水資源を活用した培養藻類のエネルギー化技術の導入検討
地球温暖化を背景として、温室効果ガスの削減において再生可能エネルギーの利用が推進される昨今では、バイオマス資源のIntroduction of energy technology for microalgal
cultivation using sewage resources

エネルギー利用に注目が集まっています。その中でも、カーボン
ニュートラルなエネルギーとして、様々な分野で藻類利用の試み

Owing to the depletion of fossil fuels and the increase inが行われています。下水処理場では、都市下水に豊富に含まれる

global warming, the use of energy generated through

窒素、リンといった栄養塩を用いて培養した藻類によるエネルギ

biomass resources is gaining significant research attention.

ー生産が期待されています。
iMaRRC では、特定の藻類を培養するのではなく、下水または下水処理水によって自然発生する藻類を対象として、下水処理場
での藻類の培養及びそのエネルギー化に関する技術開発に取り組んでいます。下水処理場でのバイオマスエネルギー生産技術の開発について本研究のスキームを Figure-4 に示します。本研究では、下水処理場の各工程水（Figure-4 中の 1）1 次処理水、2）処理水、3）汚泥分離液）において、培養槽の形状を考慮した培養を行いました。培養した藻類を濃縮（藻類濃縮）し、下水汚泥の濃縮物（濃縮汚泥）と混合して嫌気性消化することで発生するバ
イオガスを回収して、エネルギー化（ガス発電）することによる
CO2 削減効果の試算を行いました。試算の結果、CO2 削減効果が一番高かったのは、1 次処理水を用いてレースウェイ型培養槽で培養した結果となりました。技術の導入にあたっては、下水処理場の土地や休止中の施設を有効活用することによって、コストを抑えた導入が可能であると考えています。
今後も、培養藻類のエネルギー化技術の導入に向け、実規模施設での藻類培養による技術実証について検討していく予定です。
過去のニューズレターVol.12 では、レースウェイ型培養槽を用いた藻類培養についても紹介していますのでご覧ください。
https://www.pwri.go.jp/team/imarrc/newsletter/imarrcnewsletter_vol12.pdf

As such, microalgae have been considered for use invarious fields as a carbon-neutral energy source. Nitrogenand phosphorus in sewage are used to cultivate microalgal.
Energy production using facility in the Wastewater
Treatment Plant(WTP) is expected.

The iMaRRC is currently developing technology
to convert naturally occurring microalgae into
energy. Figure-4 shows the scheme for the biomassenergy production in the WTP. In this study, we
cultivate microalgae in various sewage andcultivation tanks. In addition, we collected cultivatedmicroalgal and biogas produced by anaerobic
digestion mixed with sewage sludge concentrate; wethen estimated the reduction of CO2 by converting
microalgae into energy. The estimation results are
the highest for the cultivate in primary effluent andthe raceway-type culture tank. We believe that thefindings of this study can reduce costs by making
effective use of facilities such as land for sewage
treatment plant and land at WTP.
In the future, we will consider demonstrating thetechnology through microalgal cultivation in a fullscale facility.

Figure-4：Scheme for biomass energy production in the WTP

3

The National Research and Development Agency
Public Work Research Institute (PWRI)

iMaRRC Newsletter Vol.26 September 2023

海外出張報告 Businees Trip Report
iMaRRCの川島主任研究員は、京都大学および台湾のDr. Kawashima, a senior researcher of iMaRRC, participatedin the Japan and Taiwan Structural and Bridge Engineering
Workshop held regularly by Kyoto University and the National
Center for Research on Earthquake Engineering in Taiwan. This
workshop is held every other year between Japan and Taiwan toexchange technical information, especially for young engineers.
Research presentations on bridge design, maintenance, andtechnology for improving lie distances will be presented(Photograpgh-1).
Dr.Kawashima reported on the results of durability evaluation
through long-term outdoor exposure tests on the adhesion
durability and reinforcing effect of CFRP sheet for concrete
reinforcement in their paper titled "Evaluation of the Exposure
Durability of CFRP sheet for Concrete Structure
Reinforcement". At the workshop, the use of deep learning in
bridge damage investigation will be presented; in addition,
there exists a demand for the use of DX and AI technology inbridge inspection diagnosis in both Japan and Taiwan.
After the workshop, we visited the construction site of theChung-Chen Bridge, which is currently under renovation(Photograpgh-2). This is a steel arch bridge with a height of 50
m,.I It is planned to be a landmark bridge with improved floodand earthquake resistance, and it is scheduled to be completed in2023.

国立地震工学研究センター（NCREE; National Center f
or Research on Earthquake Engineering）が中心となり
定期的に開催される日台構造・橋梁工学ワークショッ
プに参加しました。本ワークショップは、日台双方の橋
梁工学を中心とした土木技術者が、技術情報の交換と特に若手技術者の交流を目的として、隔年日台相互で継続的に開催されており、主に橋梁の設計や維持保全、耐久性の向上技術に関する研究発表がなされます(Photograpgh-1)。
川島主任研究員は「Evaluation of the Exposure Durab
ility of CFRP sheet for Concrete Structure Reinforcement」と題して、コンクリート補強用CFRPシートの付着
耐久性および補強効果について、長期間にわたる屋外
暴露試験による耐久性評価の成果を報告しました。CFRPシートの保護塗装の効果や、今後の継続調査に関する質問があり、活発なディスカッションができました。
ワークショップでは、橋梁の損傷調査における深層学
習の活用に関する研究発表があり、日本でも台湾でも橋梁点検診断におけるDXやAI技術の活用が求められていることを感じました。
ワークショップ後には、現在改築中の中正橋(ChungChen Bridge)の建設現場を視察しました(Photograpgh-2)。
中正橋は高さ50mの鋼アーチ橋であり、洪水対策や耐震性向上を目指すだけでなく、ランドマークとしての橋となるように計画されたもので、2023年度に完成する予定ということです。

Photograpgh-1 Workshop

Photograpgh-2 Chung-Chen Bridge

4

The National Research and Development Agency
Public Work Research Institute (PWRI)

iMaRRC Newsletter Vol.26 September 2023

令和６年度交流研究員の募集のご案内
iMaRRC が交流研究員制度（国内の他機関に所属する研究
者を土木研究所に受け入れる制度）により、令和 6 年度に受け入れる予定の研究課題が決まりましたので、紹介させて頂きます。令和 6 年度の受け入れ課題は下記の課題番号 99～
111 の計 13 課題で、応募者にはこのうち一つを選択して頂きます。各課題のより詳細な情報については、iMaRRC までお問い合わせをお待ちしております（巻末の発行元問い合わせ
先のメールあるいは電話等をご利用下さい。
）。 また、受け入れの条件等については下記の土木研究所ホームページをご参照下さい。なお、募集の締め切りは令和 6 年 1 月 12 日 17時まで（必着）です。

Guide for the recruitment of collaborating researchers
The research themes for the collaborating researchers thatthe iMaRRC will accept in the fiscal year 2024 have been
selected, which consists of 13 research themes, including
the development of pavement materials, evaluation
approaches for concrete, deterioration mechanism, anddurability of the materials for sewage plants.
For more information, please contact the iMaRRC
directly. The homepage of the PWRI offers additional

https://www.pwri.go.jp/jpn/employ/ukeire/index.html#06【資源循環担当】

99 下水道材料の劣化メカニズム及び耐久性評価に関する研究
100 下水処理場における下水汚泥等の資源 有効利用及び小規模下【先端材料・高度化担当】

106 舗装用アスファルトの代替材料に関する研究
107 社会構造の変化に対応した舗装再生技術に関する研究
108 舗装の水浸破損対策の工法・材料に関する研究
109 コンクリート構造物の補修・補強材料に関する研究
110 鋼構造物の防食技術に関する研究
111 河川鋼構造物のメンテナンス技術に関する研究【汎用材料担当】

101 未利用資源のコンクリート骨材への有効利用に関する研究
102 プレキャスト部材接合部の信頼性向上に関する研究
103 コンクリート工の品質管理省力化に関する研究
104 コンクリート構造物の予防保全型メンテナンスに関する研究
105 樋門等河川構造物のメンテナンスサイクル構築に関する研究

報告 公益社団法人日本下水道協会と共同研究を始めました～下水道管渠更生工法の長期的な性能評価手法に関する共同研究～
我が国の下水道管渠の総延長は約 50 万㎞とな
り、耐用年数を超過した管渠も増加し、改築更新事業が全国で行われています。このうち、更生工法は管渠の改築更新手法として多くの地方公共団
体等で採用されていますが、長期的な材料特性や劣化メカニズムはいまだ明らかになっていません。
そこで、下水道管渠更生工法について実態調査を行うとともに長期的な性能評価を行い、使用環境を踏まえた要求性能を明らかにすることを目的に、令和 5 年 3 月に（公社）日本下水道協会と共同研究の実施について協定を締結しました。共同研究では、令和 9 年度までを実施期間として「理想材料・現場模擬環境下での長期性能評価」、「施工品質の調査」、「供用管の調査」を行っていくこととStarted joint research with Japan Sewage Works Association (JSWA)～Joint Research on Long-term Performance Evaluation Methods
for Renovation of Sewerage Networks～
The total length of sewer pipes in Japan is approximately 500,000 km.
The number of pipes that have exceeded their useful life has increased, andrenovation and replacement projects are underway everywhere in Japan.
Many local governments have adopted the rehabilitation method asrenovatation of sewerage networks, but the long-term material propertiesand degradation mechanisms have yet to be clarified.
Therefore, in March 2023, we concluded an agreement with the Japan
Sewage Works Association to conduct "Joint Research on Long-term
Performance Evaluation Methods for Renovatation of Sewerage
Networks" in order to investigate the actual conditions of rehabilitation
methods, evaluate their long-term performance, and clarify the required
performance based on the service environment. The joint research isscheduled to continue until FY2027, and will include "long-term
performance evaluation under ideal materials and site-simulated
environment," "investigation of construction quality," and "investigationof in-service lining pipes.

しています。
5

The National Research and Development Agency
Public Work Research Institute (PWRI)

iMaRRC Newsletter Vol.26 September 2023

研究者紹介 iMaRRC Researchers
1. 大屋 貴生

Mr. Takao Ooya joined the Materials and Resources

令和 5 年4 月に iMaRRC 材料

Research Group of iMaRRC as an exchange researcher in

資源研究グループに交流研究

April 2023. His main task involved the development of

員として着任致しました。派遣

repair materials for concrete structures. Currently, he is

元では、コンクリート構造物のresearching and developing methods to easily repair cracks

補修材料の開発を主な業務とin concrete at iMaRRC. Through this secondment, he is

して取り組んでいました。

aiming at not only gaining knowledge about work but also

iMaRRC ではコンクリートのworking to strengthen the network between PWRI andひび割れを簡易に補修できる

SHO-BOND Corporation

方法の研究開発を日々行っています。この出向で業務に関する知識を得るだけでなく、土研と派遣元とのネットワーク強化ができるように努めていきたいと思います。

At iMaRRC, research in various fields is conducted on thesame floor, thus proving him with a good environment tobroaden his knowledge.

また、iMaRRC では同じフロアで色々な分野の研究が行われており、自分の知見が広げられる良い環境ですので、貪欲に吸収して大きく成長できるように頑張ります！

2. 陳内 真央

令和 5 年（2023 年）4 月に

Ms. Mao Jinnai joined the Materials and Resources

iMaRRC 材料資源研究グループのResearch Group of iMaRRC as an exchange researcher in

交流研究員として着任致しましApril 2023. Her curiosity toward the importance of public

た。高校生時代に発生した東日本

infrastructure is attributed to the Great East-Japan

大震災をきっかけに、インフラのEarthquake that occurred while she was in high school. She

重要性を実感して、大学では土木

studied civil engineering in university and researched the学科に進学しました。在学中はセspecific surface area and volume changes for cement

メント硬化体の比表面積と体積変

materials. After graduating from university, she joined a化に関する研究をしていました。

bridge-construction company. Since then, she has been in

そして卒業後に橋梁建設会社に入社し、以来、簡易に施工可

charge of the development of a simple method for removing

能な脱塩工法の開発を主に担当していました。その後は、土

salt from concrete. She is also a member at the Public

木研究所への出向の機会を頂き、現在は塩害環境下に 20 年
以上暴露した PC 用コンクリートの塩分浸透抵抗性に関する研究を行っています。iMaRRC では同フロア内で様々な分野

Works Research Institute and is currently trying to evaluate
salt penetration resistance of PC concrete exposed to salt
damage for more than 20 years. Although she has beenの研究が行われており日々知見を広めています。2 年間といworking for only two years, she has manage to acquire new

う短い間ですが、前例のない研究開発業務に参加できる機会

techniques and skills and has formed a network ofを頂いたため、土研で多くの技術を習得し、スキルアップとresearchers.

ともにネットワークを広げ、成長したいと思っています。

iMaRRC Newsletter 発行元：（国研）土木研究所 先端材料資源研究センター（ iMaRRC ）
Tel:029-879-6761 Fax: 029-879-6733 Email: imarrc-at-pwri.go.jp *送信の際は、-at-を@に変更してください6