鉄 鋼 スラグ 製 品採用 現場 探訪 記 ⓯PR

⽇鉄⾼炉セメント本社建て替え工事 ｜ 北 九 州 市 ⼩ 倉 北 区

高炉スラグを原料としたセメントを躯体、基礎にフル利用

環境に配慮した低炭素型RC造建築物を実現
鉄鋼スラグとは鉄鋼製造過程の副産物だ。鉄鋼メーカーはこの鉄鋼スラグを建設資材として使えるように、 加工・製品化している。鉄鋼スラグ製品は環境対応型の資材として評価が高く、 かねて建設の現場で一般的に利用されている。
この企画では2018年２月以降14回にわたる連載に続き、 鉄鋼スラグ製品の活用法を、 具体的な事例を通じて紹介する。第15回の現場は、日鉄高炉セメントの本社建て替え工事で、 高炉セメントを躯体、 基礎にフル活用し、 低炭素型の社屋を建築するという先進的なプロジェクトだ。
今回のプロジェクトに関わった主要なメンバー。前列左より、日鉄高炉セメント品質保証部・三浦伊織氏、企画管理部・濵砂翔太氏、総務部・平山徳重氏、技術開発センター・平本真也氏、営業部兼総務部・
塚原美幸氏。このほか、生産設備部・山之内康崇氏も現場の施工管理の調整に携わった。 後列左より、竹中工務店九州支店設計部・平田文広氏、作業所長・池田正利氏、設計部・伊勢原宥人氏にすることだ。
「高炉セメントの市場のCOLUMN

シェアはまだ約 2 割程度。使いように｜ 鉄 鋼 ス ラ グ 関 連 製 品 ｜ 高 炉 セ メント

よっては、 基礎などの地下構造物だ

製造時に二酸化炭素の排出を抑えられるセメントけでなく、 上部躯体にも利用できることを示したかった」（ 建て替えプロジェ
クトリーダー、総務部の平山徳重氏）。

（30～60 ％以 下 ）、C種（60～70 ％以下）などの種類がある。長期にわたって強度が増進するという性質があ低炭素社会の実現に向けて必要不可欠な資材にり、また酸や塩害への耐久性が高い依頼を受けた竹中工務店では、 ①ことから、 土木・地下構造物などによ企業の顔となる発信⼒を持った外観デく利用されている。

ザイン、 ②アイデンティティを⾼め、一方で、 高炉セメントは初期の強業務意欲を刺激する内部空間、 ③低度発現がゆるやかであるため、 早期炭素型ＲＣ建築物の実現という3 点のに強度が必要な構造物には適さないコンセプトを提案した。設計実務を担とされる。また、 気温の影響を受け当した竹中工務店九州支店設計部のやすい、 硬化する際の収縮が比較的

伊勢原宥人氏は「セメントメーカーらし大きいなどの懸念もある。

い造形を意識しました」と話す。

こうしたリスクを考慮して開発されどこにどのセメントを使うかについたのがECMセメントだ。スラグの量をては、日鉄高炉セメントと竹中工務店

日鉄高炉セメントは、親会社の日本ともある。 今回の本社建て替え工事

60～70％のC種範囲とし、 二酸化炭の両社でじっくりと検討が重ねられ製鉄から発生するスラグを原料としたにあたっては、その際に協働した竹中素（CO₂）排出量を約６割削減しながた。最終的に、 地上躯体には⾼炉セ

高炉セメントを専門に製造するメーカ

工務店に設計・施工を依頼した。

ら、セメント成分を最適化することで、メントA種、 地下躯体にはECMセメン

初期強度の増進、 収縮の低減、 酸・トを選択し、エントランスの丸柱には、塩に対する劣化抵抗性を高めた。

ECMセメントを用いた高強度のPCaーだ。2014 年には、 国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）助成事業にて、⾼炉ス

従来のセメントよりもCO₂排出量を約６割削減

今回の本社建て替え工事のテーマ柱を採用。 普通ポルトランドセメント

ラグ⾼含有の低炭素型セメント（ECM

高炉セメントには、スラグを入れるとなったのは、同社の主力商品であるの使用量を極力減らすことで、 地上セメント ）の開発チームに参加したこ

量 によりA種（5～30 ％以 下 ）、B種

高炉セメント、ECMセメントを「主役」

躯体でCO2 排出量 83.7t、 地下躯体※

外観はRC造らしい打ち放しの仕上げとし、素材の力強さを感じさせるデザインに（写真左）。室内でポイントとなったのは、2階の執務室だ。約18ｍものスパンで構成される大空間では、上階の床を支えている梁をそのまま打ち放しで表すことによって、室内側にもコンクリートらしい質感が伝わってくる（写真下）（写真提供／日鉄高炉セメント）

でCO2 排出量 86.6tを削減することができた。また、 本建築物は低炭素化の促進に貢献したとして、「都市の低炭素化の促進に関する法律（エコまち法）」の認定を受けている。
「使用材料の特長に合わせて適材適所に使用すれば、 高炉セメントもECMセメントももっと活用できる」。プ
ロジェクトの手応えについて、 両社の担当者は異口同音にそう語る。今後、高炉セメントとは、水砕スラグを粉砕機で砕いた高炉スラグ微粉末を、普通ポルトランドセメント（以下、普通セメント）に混合したものを指す。普通セメントは通常、原料である石灰石や粘土などを粉砕したものを石炭などで焼成し、それによってできた「クリンカ」と呼ばれる物質を粉砕したものを石こうと混ぜてつくる。この焼成過程で二酸化炭素（CO2）が多く発生する。高炉ス
ラグ微粉末の製造時はその焼成工程が不要なため、CO2 排出削減が見込める。右の表はどの程度の削減が見込めるか、普通セメントと高炉セメントB種を比較したものだ。それによれば、CO2 排出削減率は４割強に上る。
●CO2 排出削減率は普通ポルトランドセメントの４割強
高 炉 スラグ 微 粉 末 は 焼 成 工 程 が 不 要

セ メント 1トン 当 たりの CO2 排 出 量（単位/kg）
CO2排出源石灰石

普通
ポルトランド 高炉セメント CO2削減量
CO2B種②セメント①①‒②削減率（%）
CO2排出量 CO2排出量

電力・エネルギー計

480290770（2019年セメント協会HP）

272
171443※ECMセメント：竹中工務店、鹿島建設、竹本油脂、太平洋セメント、デイ・シイ、日鉄セメント、日鉄高炉セメント、東京工業大学による共同開発

434142

高炉セメント生産による年間CO2削減量は約270万トン

日本産業規格（JIS）
では、高炉スラグの分量割合に応じて高炉セメントをA～Cまでの３つの種類に分ける。A種は５％超30％以下、B種は30％超60％以下、C種は60％超70％以下である

⽇鉄⾼炉セメント本社建て替え工事の概要
上部躯体：⾼炉A種コンクリート
1F床、基礎：ECMコンクリート
エントランス柱：⾼強度ECM PCa（Fc60）

柱状改良：ECMソイル

⾼炉スラグ微粉末含有量分類／⾼炉A種：5を超え30％以下、⾼炉B種：30を超え60％以下、ECMセメント：60を超え70％以下

部位別使⽤コンクリート材料のイメージ図●CO2 削減相当量の概算表
種類

適用量
（m³）

CO₂削減量計算値（t-CO₂）40-18-20

145.0

11.9

42-18-20

849.5

71.8

ECMセメント
33-18-20（高炉セメントC種）

419.0

86.6

1413.5

170.3

適用部位

低炭素型セメント

地上高炉セメントA種

地下合計

ECMセメント

普通ポルトランドセメントの代わりに地上躯体で⾼炉A種セメントを、地下躯体でECMセメントを採⽤したことで、建物全体で約170tものCO2排出量を削減した。ECMセメントを地上躯体で用いる案もあったが、従前通りの施工を実施するために、高炉セメントA種を採用した。ECMセメントの地上躯体適用に向けて、PCa柱を高度強化（Fc60）して、工場で事前に製造して現場に搬入することで施工と品質を保つ方法を選んだ （資料提供／日鉄高炉セメント）
工事名／⽇鉄⾼炉セメント本社建て替え工事 建築主／⽇鉄⾼炉セメント 設計・施工／竹中工務店 建築地／北九州市⼩倉北区 ⽤途地域／⼯業専⽤地域 敷地⾯積／16万5570㎡ 建築⾯積／747.48㎡ 延べ床⾯積／
1966.34㎡ 主要⽤途／事務所 構造／RC造 規模／地上3階 施工期間／2019年9⽉〜20年7⽉

低炭素社会の実現に向けて、 必要不可欠な資材のひとつとなりそうだ。

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