大成建設、建設用3Dプリンティングに適用可能な環境配慮コンクリートを開発
2022/12/26 11:55
3Dプリンティング技術を用いた多機能什器の製作事例。（左）全体イメージ、（右）先端ノズルからのモルタル抽出状況。
大成建設は2022年12月19日、CO2排出量を削減する環境配慮コンクリートの開発で培ったコンクリート材料や製造技術のノウハウを活用し、建設用3Dプリンティングに適用可能な環境配慮コンクリートを開発したと発表した。
同社はこれまで、環境配慮コンクリート「T-eConcrete」や、CO2から製造した炭酸カルシウムを高炉スラグ主体の結合材と固化させ、コンクリート内部にCO2を固定するカーボンリサイクルコンクリート「T-eConcrete／Carbon-Recycle」を開発し、シールドトンネルを始めとするインフラ構造物、研究施設や工場などの建築物へ適用してきた。
また、コンクリート構造物の新たな施工法として、2018年から型枠を使わず複雑な形状の建材を自動製作し、省人化施工が可能な建設用3Dプリンティング技術「T-3DP」の開発を進めており、2020年にはプレストレストコンクリート構造を適用した歩行専用の橋を製作している。
これらの技術を組み合わせ、さらなるCO2排出量削減のために開発されたのが、建設用3Dプリンティングに適用可能な環境配慮コンクリートだ。これまで3Dプリンティングへの適用が困難だった環境配慮コンクリートの特性を踏まえ、構成材料の組み合わせや比率、混和剤の配合などを調整することで粘性と流動性を保ちつつ、建設用3Dプリンティングへの適用が可能となった。
同技術ではセメントを使用せず、CO2を固定した炭酸カルシウムを練り混ぜた建材製作が可能だ。T-eConcrete技術を生かし、セメントの代わりとなる高炉スラグに、CO2や炭酸カルシウムなどを練り混ぜた建材を3Dプリンターで製作できる。
3Dプリンティングに適用可能な環境配慮コンクリートのCO2排出量は、使用する炭酸カルシウムにより、一般的なコンクリートと比較して160～350kg／m3削減可能だ。CO2から製造した炭酸カルシウムを用いた場合、CO2排出量の収支は−50kg／m3程度になる。
また、3Dプリンティング技術を活用してさまざまな用途や機能形状、大きさなど、多彩なデザインと機能を有する部材の製作が可能だ。
