近年、地震発生時の災害復旧対応、BCPの観点から岸壁の耐震補強工事が多く進められています。ほとんどの場合、護岸背面の埋立て地盤は地震時に液状化すると判定され、この部分は溶液型の薬液注入工法、あるいはセメントミルクを用いた高圧噴射撹拌工法による地盤改良が実施されます。しかしながら、護岸ケーソン直下の基礎捨石層や背面の裏込栗石層は間隙が大きいため、この層を通じて薬液やセメントミルクが海へ流出し、pHの上昇や汚濁などが発生することが懸念されます。これを防止するために、あらかじめ間隙の大きな層に充填注入し、流出経路を閉塞する材料が「可塑状グラウト」です。

空隙が大きい地盤への確実な注入

従来技術では注入が難しかった間隙が大きい護岸ケーソン直下の基礎捨石層や背面の裏込栗石層にも、流出させることなく注入材を注入できます。また、水中不分離性を有しているので、注入中の注入材分離による改良地盤の品質低下や環境負荷の増大といった懸念がありません。

古代ローマコンクリートや中国大地湾遺跡から発掘されたコンクリートの多くが健全な状態で発見されました。そのコンクリートの分析をしたところ、コンクリートが炭酸化していることが確認されました。つまり、コンクリートが炭酸化することで化学的に安定化して耐久性が向上し、地中や海中に埋没しても健全に存在できたものと考えられています。

「EIEN」は、古代コンクリートの調査結果を、現代の最先端コンクリート技術に反映させた新しいコンクリートです。EIENは緻密であり、すり減り抵抗性が高く、塩分など劣化因子の侵入を長期にわたり遮断します。今までのコンクリートでは数十年で鉄筋が腐食し、耐久性が低下してしまう環境においても、100年単位の耐久性を確保することが可能です。

平成16年度日本コンクリート工学会　論文賞
平成12年度土木学会全国大会　優秀講演賞
特許登録済

長寿命化コンクリート「EIEN」は、一般的な鉄筋コンクリート構造物においては鉄筋腐食を招く中性化のうち、炭酸化反応に注目しました。このコンクリートは、特殊混和材と炭酸イオンが反応することでセメント硬化体を緻密化し、耐久性を向上させる、新しいコンクリートです。

「EIEN」は表面近傍が緻密化しているため、すり減り抵抗性および物質遮断性が向上します。川の流れが激しい橋脚などに適しています。一般的なコンクリートであれば表面がすり減ってしまい、耐久性が低下してしまいますが、EIENは一般的な普通コンクリート（W/C=45%）よりもすり減り抵抗性が2倍以上あるため、長期にわたり健全性を維持することができます。また、物質遮断性にも優れているため、波が直接作用する桟橋などの塩害環境化では、長期にわたり劣化因子である塩化物イオンの侵入を防ぐことができます。さらに、炭酸化によって溶脱抵抗性が向上するため、コンクリート中のアルカリが溶出せず、周辺環境のpHの上昇が抑制されるため、環境負荷を低減することができます。

優れた耐久性その1：溶脱抵抗性

室内において作用水にコンクリートを浸漬し、作用水のpHを測定することで溶脱抵抗性を評価しました。

• 標準水中養生した供試体の作用水のpHが11.2～12.4であるのに対し、EIENはpHが9.0～11.0と低い値になり、溶脱抵抗性が高いことが確認されました。

優れた耐久性その2：遮塩性

人工海水に28日間浸漬させた後、EPMAによって供試体内部の塩化物イオン濃度を測定し、遮塩性を評価しました。

• 標準水中養生した供試体では表面から深さ15mm程度まで塩化物イオンが浸透しているのに対し、EIENは塩化物イオンの浸透が確認されませんでした。

優れた耐久性その３：すり減り抵抗性

奥田式すりへり試験機を用いた摩耗試験により、すり減り抵抗性を評価しました。

• EIENは普通コンクリート（W/C=45%）に対して約2.8倍、高強度コンクリート（W/C=30%）に比べて約2倍のすり減り抵抗性を有することが確認されました。

サクセムは、日本国内の材料と技術で構築した超高強度繊維補強コンクリートです。セメントと特殊混和材を含むプレミックス粉体、細骨材、特殊鋼繊維、特殊減水剤及び水とで構成されています。水結合材比は16%程度で水和反応によって化学的に緻密化された硬化体を形成し、通常のコンクリートに比べて格段に高い圧縮強度（180N/ mm²）及び耐久性を実現しています。また、特殊鋼繊維を混入することにより高い引張強度と高い靭性を有し、サクセムが引張応力を負担することができるため構造物に鉄筋を配置する必要がありません。

先端材料技術協会　製品・技術賞
土木学会　技術評価証
平成26年度プレストレストコンクリート工学会賞　技術開発部門

合理的な構造物を実現

高い圧縮強度を活かして高いプレストレスを導入することができ、鉄筋補強を必要としないため、より合理的な構造の構築が可能となります。

• 高い圧縮強度を有するため、従来のPC橋に比べて半分の桁高のPC橋を実現できます。
• 部材を薄くできるため、従来のPC橋に比べて半分程度の軽量化を実現できます。

ライフサイクルコストの低減が可能

高い耐久性を活かすことによりライフサイクルコストを低減することができます。

• 遮塩性が極めて高く、内部鋼材の発錆を防ぎます。
• 透気係数が極めて小さく、通常の環境下では中性化しません。
• 凍結融解作用に対して優れた抵抗性を有し、自然環境化では凍害劣化が生じません。

コンクリート構造物の耐久性を低下させる劣化因子は、コンクリートの表面から侵入します。したがって、コンクリートの表層品質を高め、劣化因子の侵入を防止することで、耐久性の高い構造物を構築することができます。

表層部の高品質化の一手段として、セメントの水和反応を最大限発揮させるには、入念でかつ十分な期間の湿潤養生が有効であると考えられています。

「美シール工法」はシートの高撥水性による表面気泡低減効果と型枠脱型後もシートを残置させ長期養生することにより、表層品質の改質を可能とする新しい養生技術です。美シール工法により、構造物の耐久性を向上させることができます。

※「美シール」は、鹿島、積水成型工業および東京大学が共同で開発したものです。

平成28年度土木学会賞　技術開発賞
2018年コンクリート工学会賞　技術賞
特許登録済
NETIS　KT-190003-A

• 表面気泡の低減と長期養生が両立できます。
• 打込みから養生終了まで1度も外気に曝されません。
• 場所打ち、プレキャストなど各種工法に適用可能です。

• 高撥水性シートにより表面気泡を低減でき、コンクリート表面の美観が向上します。