ブログ

Jun 19, 2023

コンクリートの専門家が高速道路や橋の配合と工法を微調整

イリノイ州のジェーン・アダムス記念有料道路では、ポルトランドセメントの含有量を減らして最適化されたコンクリート混合物をトラックが流し込んでいます。 写真提供：イリノイ州有料高速道路公社

イリノイ州のジェーン・アダムス記念有料道路では、ポルトランドセメントの含有量を減らして最適化されたコンクリート混合物をトラックが流し込んでいます。

写真提供：イリノイ州有料高速道路公社

新しい有料道路橋には高性能コンクリートとステンレスが使用されています。

写真提供：イリノイ州有料高速道路公社

ストリングレス舗装は継続的な傾向です。

写真提供：ACPA

作業員（左）は、水和ではなく炭化によって強度を高めるポルトランドセメントに似た混合物を準備しています。

写真提供：ソリディア

新しい橋には新しいコンクリート混合比率が採用されています。

写真提供：FIGG BRIDGE グループ

ミズーリ州セントルイスの道路区間をイタリアの「スモジーティング」コンクリート製品を使用して舗装する作業員。

写真提供：イタルセメンティ

研究者たちは、自己修復コンクリートのテストに形状記憶プラスチック腱を使用しています。

写真提供：カーディフ大学

現代のシェフが古典的な技術を微調整するのと同じように、コンクリート業界の関係者は、飛灰、スラグ、採石場廃棄物などの添加剤や骨材などの材料と、2 リフト舗装やリアルタイムの平滑度モニタリングなどの方法を含む「めっき」を新たに実験しています。 そして、食品の健康面を重視する多くのシェフと同様に、コンクリートの専門家は、素材の強度からその寿命と耐久性まで、目標を再焦点化しています。

記事インデックス:

「本質的に、私たちはコンクリート舗装を設計する根本的な基盤を変えようとしているのです」と、米国コンクリート舗装協会の会長兼最高経営責任者（CEO）のジェラルド・フォークト氏は言う。 「私たちは新しい混合物を設計し、強度ではなく化学的耐久性や耐凍結性などに基づいて認定テストを実行しようとしています。」

ポルトランドセメント協会のコンクリートナレッジ担当ディレクターのミシェル・ウィルソン氏は、コンクリートの硬化を促進し、異常気象や化学物質に対処するための基準を策定しようとする動きの一部は、回復力の考慮から来ていると語る。 「現在の標準では特定のコードが提供されていますが、1 つのサイズですべてに適合するわけではありません」と彼女は指摘します。

連邦道路管理局 (FHWA) やアイオワ州立大学国立コンクリート技術センター (CP テックセンター) を含む全国規模の研究活動が、「何が重要なのか、それをどのように測定し、どのように指定するのかを特定する」ための新しい基準の開発に取り組んでいます。フォークト氏は付け加えた。 「それは本当に勢いを増しています。私たちは過去 2 年間、これにどのように取り組むか戦略を立ててきました。」

CP Tech Center の所長である Peter Taylor 氏は、重要なパラメーターが開発されたと述べています。 「次の段階は、これらの特性を測定するための試験方法を見つけることです。昨年夏の7つの州での現場評価を含め、この作業の多くは完了しました」と彼は言います。 「次に来るのは、地域と気候に応じた合否制限の選択です。」 チームは今秋に州の運輸当局による審査に向けた仕様を開発したいと考えている、と同氏は付け加えた。

エンジニアリングコンサルタントNCEの社長であるトム・ヴァン・ダム氏は、「業界は現在、優れた配合には以前考えられていたほど多くのセメント質材料は必要ないことに気づいている」と語る。 「ポゾラン特性を持つフライアッシュとスラグは、適切に使用するとコンクリートの耐久性を高め、二酸化炭素排出量を劇的に削減します。」

その結果、セメント質材料の必要性が減り、このプロセスによりコストが削減される、とイリノイ州有料道路局の材料マネージャー、スティーブ・ギレン氏は述べています。 「私たちは混合物におけるフライアッシュとスラグの使用を増やしています。 ポルトランドセメント代替品の最小値は 35% ですが、最大 50% まで上昇する可能性があります。」

有料道路管理局の 15 年間、120 億ドルの資本計画は、学界と産業界と連携したさまざまな具体的な研究のための継続的な実地試験のショーケースとして機能するとギレン氏は述べています。 同庁は 2 つのリフト舗装をテストしました。 混合中の超微細砂などの採石場廃棄物骨材。 ひび割れに強いコンクリートとプレキャストアプローチスラブにより、デッキの接合部が減少します。 その他の取り組みには、量や用途の最適化など、連続鉄筋コンクリート舗装 (CRCP) の再設計が含まれます。 当局はまた、舗装路床の地盤工学的特性をリアルタイムで測定できる自動プレートロード試験システムも使用しています（27 ページを参照）。