淺沼組技術研究報告№34(2022)

６．環境配慮型コンクリート「BB＋FA コンクリート」の概要と実施工への適用
Outline of Environment-Friendly Concrete "BB+FA Concrete" and Application to Construction Site
山﨑 順二＊１

新田 稔＊１朗＊１

宇井 衞＊１荒木

要 旨
地球温暖化対策として 2050 年のカーボンニュートラルの達成，2030 年での scope1,2 に対する自社の環境目標の達成に向け，建設材料面からの対応として，低炭素性および資源循環性が高い環境配慮型コンクリートの実験および早期の実装に向けた取組みを実施してきた。本報では，脱炭素化に寄与する技術として，ポルトランドセメント生産時に発生する二酸化炭素の発生量を削減することを考慮し，高炉セメント B 種にフライアッシュⅡ種を混合した低炭素性と資源循環性をあわせもつ環境配慮型コンクリート「BB+FA コンクリート」の概要と， BB＋FA コンクリートを土木工事における地下構造体に適用した事例について述べる。
キーワード：脱炭素化／高炉セメント B 種／フライアッシュ／環境配慮型コンクリート／JIS マーク品
１．はじめに

２．環境配慮型コンクリートへの取組み

地球温暖化対策としての 2050 年のカーボンニュートラ

2.1 取組みの背景

ルの達成に向け，2030 年時点での scope1,2 に対する自社

2011 年頃から，大阪広域生コンクリート協同組合では，の環境目標の達成を目指し，当社では，建設材料面からの普通ポルトランドセメントにフライアッシュⅡ種を質量対応として，低炭素性および資源循環性の高い環境配慮比で 10%および 20%内割置換した N+FA コンクリート（強型コンクリートの実験および早期の実装に向けた取組み

度管理材齢 28 日および 56 日）を，同組合傘下の約 40 工を実施している。具体的には，大阪兵庫地区の生コン工場場において標準化（JIS マーク品）した実績がある。と連携し，生コン工場の現有設備で JIS マーク品として標

本報に示す BB＋FA コンクリートは，サプライヤーで準化することができる環境配慮型コンクリートをコンセあるレディーミクストコンクリート工場から施工者に提プトとした「BB＋FA コンクリート」に関する実験を，案できる JIS マーク品としての環境配慮型コンクリート

１）2020 年頃から実施してきている 。

である。大阪兵庫生コンクリート工業組合と当社との技2022 年 11 月に改訂された日本建築学会建築工事標準
仕様書・同解説 JASS 5 鉄筋コンクリート工事 2022

術連携により各種の実験を推進しており，2023 年度には２）に同組合の約 70 工場が BB＋FA コンクリートを JIS マーク

おいて，新たに「環境性」（2.7 節）が示されるなど，今後品として標準化する計画のようである。標準化されれば，の建築工事においては，環境に配慮したコンクリート材

BB＋FA コンクリートは，建築基準法 37 条第一号に適合料を用いた施工がこれまで以上に指向されるようになり，する指定建築材料として扱うことができ，施工者は，打込設計者や発注者からもそれを要求されるようになること

み部位や養生方法に配慮しつつ普通コンクリートとほぼが想定される。例えば万博会場に使用される木材を万博同様に使用することが可能となる。

開期終了後にリユースする計画などに示されるように，資源循環性や低炭素性に配慮した材料を使用することが2.2 BB＋FA コンクリートの概要有意となりかつ SDGs の視点からも重要となる。

他産業の副産物をコンクリート用の混和材料として利そこで本報では，脱炭素化に寄与する技術として，ポル用した環境配慮型コンクリートによる脱炭素のイメージ

トランドセメント生産時に発生する二酸化炭素の発生量を図―１に示す。BB＋FA コンクリートとは，高炉セメンを削減することを考慮し，高炉セメント B 種にフライア

ト B 種にフライアッシュⅡ種をセメントと内割置換した

ッシュⅡ種をセメントと内割混合した，低炭素性と資源コンクリートを総称したものである。図－２には，大阪広循環性の両方を併せ持つ環境配慮型コンクリート

域生コンクリート協同組合の標準配合のうち，高炉セメ「BB+FA コンクリート」の概要と，土木工事における地ント B 種を使用した呼び強度 33，スランプ 21cm の建築下構造体への適用事例について述べる。

用のコンクリートに，フライアッシュⅡ種をセメント内*1 技術研究所

建築材料研究グループ
6-1

淺沼組技術研究報告№34(2022)

図－1 他産業の副産物を利用した環境配慮型コンクリートによる脱炭素のイメージ割置換により混合した環境配慮型コンクリートの二酸化炭素排出量の抑制効果を試算した結果を示す。インベン

普通N

トリデータは文献３）に基づき試算（N：772kg-CO2/t，BB：16%削減

N+FA20%437kg-CO2/t，FA：29.0kg-CO2/t）している。図には，普通

BB+FA20%51%削減

して，N にフライアッシュⅡ種（FA）を 20%内割置換しBB+FA30%57%削減

た N＋FA20，高炉セメント B 種（BB）に FA を 20%内割

BB+FA40%62%削減

ポルトランドセメント（N）を使用したコンクリートに対置換した BB＋FA20，FA を 30%および 40%内割置換した

0場合を想定した BB＋FA30 および BB+FA40 についても，

100

200

300

400

CO2排出量（kg-CO2/m3）

二酸化炭素（CO2）排出量の削減率を併せて示した。
図－２

現時点では，BB+FA40 については養生期間に対する強FAⅡ種による CO2 排出量抑制効果の試算

度発現性や中性化抵抗性や凍結融解抵抗性など耐久性にBB＋FA20％ 圧縮強度 (N/mm2)

関する懸念点もあり，供用条件によっては現実的ではないかもしれないが，CO2 排出量の抑制効果が 60%を超える JIS マーク品としての環境配慮型コンクリートであり，今後の検討と技術的対応により，適材適所への供用が期待される。
図－３に，BB＋FA20 の水結合材比と強度発現の関係を示す。図中には，既に JIS マーク品として標準化されている N+FA の材齢 28 日および 56 日における水結合材比－50σ28σ56

N+FA20% σ56 関係式

4030
N+FA20% σ28 関係式

20圧縮強度式をそれぞれ示している。一連の実機実験の結

1.50

1.70

1.902.102.30

水結合材比(B/W)

果は，文献１）に詳細が述べられているので参照されたい。
BB＋FA20 の強度発現性は，同一材齢における N＋FA20

図－３6-2BB+FA20 の水結合材比と強度発現性2.50

淺沼組技術研究報告 №34(2022)

BB+FA206（N/mm2）

構造体強度補正値 28S91

9nS24

nS27

nS33

nS42

３．BB+FA コンクリートの実施工
当社では，環境配慮に資する持続可能な技術的取組みの一つとして，SDGs を事業理念として掲げている事業

3

主の承認を得て，生コン工場および大阪広域生コンクリ

0ート協同組合と協働し，BB＋FA コンクリートを，大阪-3府下の土木工事作業所において実施工に供した。
実施工に供した BB＋FA コンクリートは，高炉セメン-60102030

ト B 種にフライアッシュⅡ種をセメント質量の 20%の割40

コンクリート温度（℃）

図－４合で内割置換したことにより，普通ポルトランドセメン

28S91 とコンクリート温度の関係

トのみを使用したコンクリートと比較してセメント由来の CO2 排出量が約 50%削減できるコンクリートである。

6（N/mm2）

構造体強度補正値 28S91

9nS24nS27nS33nS42

JIS に適合した製品であり，生コン工場の現有設備と保BB+FA20有材料で容易に製造できるものである。
実施工前に，これまでの実験結果に基づく配合を提案3し，室内試し練りおよび実機試験練りによる品質確認を行った。打込み時期は 2022 年 6 月初旬であった。

0

実施工に供した BB＋FA コンクリートの配合は，設計-3

基準強度 24N/mm2 に対して水結合材比 W/B を 49%に設-625303540455055定（呼び強度 27 相当）し，設計スランプを 12cm とした。

60

打込み量は 125m3 であった。運搬時間約 35 分後の荷卸

標準養生28日強度（N/mm2）

図－５28S91 と標準養生 28 日強度の関係

し地点でのスランプは 13cm～14cm，空気量は 3.7%～4.2%，コンクリート温度は 27℃～29℃の範囲であり，良の水結合材比－強度の関係式と良く一致した結果が得ら好なフレッシュ性状が確保されていた。受入れ後にポンれていることが認められる。これは，使用部位や仕上材にプで圧送したが，フレッシュコンクリートのまとまりが配慮して監理者の承認を得ることで，施工者は，CO2 排出

良く，圧送性も良好であり，適度なワーカビリティーを有量を約 50%削減した BB＋FA コンクリートを，JIS マークするコンクリートであることが，ポンプ筒先においても品のコンクリートの発注と同様の手法で使用できること確認できた。写真－１に BB+FA コンクリートの荷卸しを示唆している。なお，生コン工場が標準化するまでは時のフレッシュコンクリートの状況を，写真－２に施工

JIS 適合品となり，公共建築工事標準仕様書（建築工事編）状況を示す。

による種別がⅡ類となるコンクリートとなる。
BB+FA20 の構造体強度補正値 28S91 とコンクリート温度の関係を図－４に，28S91 と標準養生 28 日強度との関係を図－５にそれぞれ示す。構造体強度補正値 28S91 は，コンクリートの打込みから材料 28 日までの予想平均気温により定まる値であるが，図に示した実機実験における温度範囲および圧縮強度の範囲内では，全ての 28S91 値がJASS 5２）に標準値として示されている 6N/mm2 以下となっている。JASS 5

写真－１

BB＋FA コンの排出状況とスランプ試験２）の値を参考にして 28S91 値を設定する

ことで，発注する呼び強度が設定でき，材齢 91 日において所要のコンクリート強度が得られることになる。BB＋
FA コンクリートは，環境配慮型の施工に大いに貢献できる JIS マーク品としての低炭素性の環境配慮型コンクリートであり，環境配慮材料としての CO2 排出量の明示などと共に，施工者としても今後の有効活用が期待できる。

写真－２

6-3

BB＋FA コンの圧送による打込み状況

淺沼組技術研究報告 №34(2022)

圧縮強度（N/mm2 ）

50.0

４．まとめ
低炭素性と資源循環性の両方をあわせもつ BB＋FA コ

40.0

ンクリートを開発し，土木工事における地中構造体に適30.0

用した。フライアッシュの効果もあり低スランプのコンクリートでもワーカビリティーや圧送性が良く，また初20.0

期強度発現の遅れなどの問題もなく，スムーズに施工す10.0ることができた。

0.072856

BB＋FA コンクリートは現時点でも JIS 適合品である91ことから，大阪兵庫地区での標準化ののち，建築工事にお材齢（日）図－６

標準養生(工程1)

標準養生(製品1)

いてさらに利用しやすい環境配慮型コンクリートとなり，現場封緘(工程1)

現場水中(工程1)

脱炭素化を指向した当社の環境配慮型施工に大いに貢献

実施工における BB+FA コンの強度発現性できる材料である。今後の有効活用が期待される。

材齢28日標準養生に対する強度比

140

５．おわりに

120

2024 年に JIS A 5308 が改正され，セメントを含む粉100

体系材料の累加計量が許容される。この改正により，これ80まで計量器を複数保有しないために対応できなかった生604020標準養生

コン工場においても，既存の設備のままで，複数の粉体を現場封緘使用した各種の環境配慮型コンクリートの製造が可能と現場水中なる。

00

図－７20406080

今後の需要増が見込まれる環境配慮型コンクリートに

100

材齢（日）

ついて，BB+FA コンクリートは，生コン工場が品質管理

材齢 28 日標準養生強度に対する強度比体制を整えて標準化すれば，JIS マーク品として出荷することができる。サプライヤーである生コン工場が JIS

図－６に実施工時の BB+FA コンクリートの各養生方製品として整備することで，施工者は環境配慮型材料と法における圧縮強度の発現性を示す。凡例に示す(工程 1)

してそれらを採用しやすくなる。SDGs に資するコンクとは，コンクリートの出荷前の工程検査において作製しリート材料として今後の標準化と利用促進が望まれる。

た供試体を，(製品 1)は，生コン工場から荷卸し地点にコンクリートを運搬して採取した供試体を示している。

［謝辞］

圧縮強度の発現性は，材齢 7 日において設計基準強度

BB+FA コンクリートの開発に関する一連の実験と実施の 90%程度に達し，材齢 28 日までには，現場封かん養生工に関する実機試験については，大阪兵庫生コンクリート供試体においても設計基準強度を十分に超えていること

工業組合技術委員会リサイクル WG の皆様のご支援と協が分かる。図－７に，材齢 28 日標準養生強度に対する各力を得ました。ここに記して感謝の意を表します。

養生方法による強度比を材齢ごとに示す。外気温が 25℃を超えている期間であり現場水中養生強度が最も高くな［参考文献］っているが，材齢 56 日以降の強度発現性は高炉スラグ微1)

新田稔・山﨑順二：高炉セメントにフライアッシュを混合した環境配慮型コンクリートの開発，淺沼組技術研究報告 No.34，20222)

日本建築学会：建築工事標準仕様書・同解説 JASS 5
鉄筋コンクリート工事，2022.113)

日本建築学会：高炉セメントまたは高炉スラグ微粉末を用いた鉄筋コンクリート造建築物の設計・施工
指針〈案〉
・同解説，p.164-165，2017.9

粉末の潜在水硬性とフライアッシュのポゾラン反応の効果もあり，標準養生に対して材齢 91 日で 108%~123%の強度増進が得られていることを確認した。

6-4