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助成・表彰・審査制度 / 国土技術開発賞

    • 第6回国土技術開発賞

入賞(選考委員会委員長表彰)

超高強度コンクリートの開発と超高層マンションへの適用 (第6回国土技術開発賞 入賞)

応募技術名称超高強度コンクリートの開発と超高層マンションへの適用
応募者名大成建設(株)
技術開発者大成建設(株) 並木哲
        原孝文
        陣内浩
        是永健好
        今井和正
        渡辺英義
        小坂英生
        黒岩秀介
        久保田浩
        渡邉悟士
        小田切智明
        小室努
        河合邦彦
        寺内利恵子

技術の概要

1.技術開発の背景及び契機

 都市部への人口集中によりRC造集合住宅の高層化が進められ、柱に用いられるコンクリートは高強度化してきた。1990年代はじめにはFc60が実用化され、30階以上の高層集合住宅が建設されるようになったが、この段階では、柱断面が大きく、柱間が狭い(6m程度)など、さらなる高層化や居室空間の自由度には制限があった。これらの課題に対応するため1997年にはFc100が開発され40階以上、柱間10m程度の超高層も建設可能となり、現在までに数棟が竣工している。

 最近、都市再生にともなう国土の有効活用や高品質・長寿命・高付加価値の社会資本の整備が急務とされ、さらなる高層化や自由度の高い居室空間を実現するための柱間の長スパン化が要求されつつある。このような背景のもと、実強度150N/mm2以上の超高強度コンクリートの開発に着手した。

2.技術の内容

 本技術では、超高強度を実現する調配合技術の確立のみにとどまらず、圧縮特性評価、柱部材の耐震設計法や耐火設計法の構築、品質管理手法の開発など、実施適用に必要となる個別の要素技術をすべて網羅し、総合的に開発・実用化を行った。

 実用化した超高強度コンクリートは、3成分セメント(普通ポルトランドセメント+シリカフューム+スラグ石膏微粉末)と安山岩系の骨材を用い、水セメント比18%以下とすることによって製造可能であり、国土交通大臣の認定を取得している(認定番号MCON-0454,0616)。圧縮特性や耐震性は高強度の帯筋を適切に配筋することによって要求される性能を十分に確保できること、耐火性はエチレンビニルアルコール共重合体の有機繊維をコンクリートに混入することによって火災時の爆裂を防止できること、などが実験によって確認できた。また、実施工時の強度や耐久性に大きな影響を及ぼす単位水量の安定化を図る品質管理法(水中質量法)を確立した。

 

 

 

3.技術の効果

 実用化した超高強度コンクリートは、現場での打設が可能な施工性を有しつつ、構造体実強度150N/mm2以上を確保することができる。特別な金属繊維や高温養生も不要であり、コスト増も強度の上昇分に見合う程度に抑えられている。開発成果を地上45階、軒高150mの超高層マンションの下層階柱に実施適用し(Fc130:日本初)、フリープランに対応できる大きな居室空間を実現した。

4.技術の適用範囲等

 Fc150N/mm2までの超高層建物や土木構造物
80階、高さ250m級の超高層マンションが建設可能

5.技術の適用実績

 太平四丁目錦糸町開発計画新築工事(住宅棟)、平成16年1月〜平成16年3月