戸田建設株式会社(以下、戸田建設)は、日本大学工学部(以下、日大工学部)との共同で、微生物を用いた「自己治癒コンクリート」の実用化に関する研究を行っており、この度、同社の施設である「南砂PJ研修センター」の擁壁部に初適用した。
この「自己治癒コンクリート」技術は、コンクリートに発生するひび割れを、微生物の生体内での化学反応である「代謝活動」を活用することで補修をおこなう技術となっている。
この技術を活用することで、コンクリート構造物の機能維持や管理に掛かる費用の低減が期待できるとしている。
出典:戸田建設
開発背景
コンクリート構造物に発生するひび割れは、内部の鉄筋が腐食することによる耐久性の低下や、美観を損なう原因となるが、それを防ぐために、なるべくひび割れを早期に見つけて補修工事をする必要がある。
そこで同社では、微生物の代謝活動によりコンクリートのひび割れを閉塞させることが可能となる「自己治癒コンクリート」に着目した。本技術は、日大工学部 建築学科の教授であるSanjay PAREEK(サンジェイ・パリーク)教授との共同で、実用化に向けた研究が行われている。
技術概要
「自己治癒コンクリート」技術は、微生物とその養分となる乳酸カルシウムをコンクリートへあらかじめ添加しておくことで、発生したひび割れを閉塞させるという技術だ。
コンクリートにひび割れが発生した際に、そのひび割れから酸素と水が供給されると微生物が活動を開始する。微生物は乳酸カリウムを取り込み、炭酸カルシウムを生成することで、ひび割れを閉塞させる。
微生物はひび割れが閉塞することで一旦活動を休止。休眠状態に入るが、再度ひび割れが発生すると再び活動を開始するという。
技術の特長は以下
1.ひび割れを閉塞させることで、劣化因子(水や塩化物イオン等)のコンクリート内部への侵入を防止する(図1)。
出典:戸田建設
2.微生物の添加によるフレッシュコンクリートや施工性への影響はみられず、一般的コンクリートと同様に打設が可能である。
この自己治癒コンクリートを用いることで、コンクリート構造物の耐久性や美観を維持することができ、さらにひび割れに対するメンテナンス作業が不要となることから、構造物の維持管理費用を低減することができるとしている。
出典:戸田建設
同社では今回、同社施設である「南砂PJ研修センター」の擁壁部に自己治癒コンクリートを初適用した。今後、施設の経過観察を行い、継続して技術の有効性を検証、同社独自のサスティナブル技術のひとつとして展開していくとのことだ。
戸田建設
微生物の力でコンクリートのひび割れを閉塞
https://www.toda.co.jp/news/2020/20201215_002867.html