現代社会において、下水道システムは私たちの生活を支える重要なインフラとして機能しています。しかし、その建設と維持には大量のコンクリート材料が必要で、従来の建設手法では環境への負荷が大きな課題となっていました。近年、この問題に対する現実的な解決策の一つとして、再生コンクリート(再生骨材の活用)の導入が注目されています。本記事では、下水道建設における再生コンクリートの重要性と、持続可能な社会に向けたポイントを整理します。
この記事で分かること
- コンクリート塊が建設廃棄物の中で大きな割合を占める理由と、課題の本質
- 再生コンクリート(再生骨材)の基本と、下水道分野での代表的な適用先
- 品質管理でつまずきやすい論点(吸水率・ASR・塩化物など)と対策の考え方
コンクリート廃材の現状と課題
日本の建設工事から発生する建設廃棄物は、近年おおむね7,000万トン台で推移していると整理されています(年度・集計範囲により変動)。その内訳を見ると、コンクリート塊は約3,690万トン(2018年度)と主要品目の一つであり、建設廃棄物全体(約7,440万トン)に対して大きな比率を占めます。
一方で、コンクリート塊は再資源化率が高い品目として知られています。しかし、再資源化先が路盤材などに偏りやすく、用途の高度化(より付加価値の高い材料循環)という点では改善余地が残ります。つまり「リサイクルできている」だけでなく、「どの用途に、どの品質で循環させるか」が次の論点になります。
特に下水道工事においては、老朽化したコンクリート管の交換や施設の改修により、継続的にコンクリート塊が発生します。これらを適切に再資源化し、可能な範囲で建設材料として循環させることは、循環型社会の実現において重要なテーマです。
再生コンクリートとは何か
再生コンクリートは、建設廃棄物として発生したコンクリート塊を破砕・分級し、再生骨材として利用して製造される新しいコンクリートです。従来のコンクリートが天然の砂利や砂を骨材として使用するのに対し、再生コンクリートは廃コンクリートから作られた再生骨材を部分的または全面的に使用します。
この技術の最大の特徴は、廃棄物を新たな建設資材として生まれ変わらせることにあります。再生プロセスでは、廃コンクリートを適切なサイズに破砕し、鉄筋などの異物を除去した後、品質に応じて分級します。この過程を経ることで、新しいコンクリート製造に必要な品質を持つ再生骨材が得られます。
下水道建設における再生コンクリートの応用
下水道施設の建設において、再生コンクリート(再生骨材の活用)は多様な用途で検討・活用されています。代表例としては、下水道施設の構造体(壁体や床版など)や、関連する二次製品・付帯構造物などが挙げられます。適用にあたっては、要求性能(強度、耐久性、環境条件)に応じて、再生骨材の品質や配合設計、施工管理を組み合わせて判断することが前提になります。
また、下水道工事で発生する掘削土と組み合わせることで、埋戻し材や路盤材としても活用されています。このような多面的な利用により、工事現場から発生する廃棄物の削減と資源の有効活用を同時に進めやすくなります。
環境負荷軽減への具体的効果
再生コンクリートの使用による環境負荷軽減効果は、複数の側面から期待できます。まず、天然骨材の採取量削減により、自然環境の保全に寄与します。従来の砂利採取は山間部や河川での掘削を伴う場合があり、生態系への影響が懸念されてきました。再生骨材の利用により、このような天然資源への依存度を下げられます。
二酸化炭素排出量についても、条件(運搬距離、製造プロセス、プラントの立地、電力構成など)によって効果の出方は変わりますが、地域内で廃材を循環できる場合は、運搬起因の排出を抑えやすい点が実務上のメリットになります。
廃棄物処理における効果も重要です。再利用が進むほど、最終処分量の抑制や処分場の負担軽減につながります。これは将来世代への負担軽減という観点からも意義があります。
技術的課題と品質管理
再生コンクリートの実用化において、品質管理は最も重要な課題の一つです。再生骨材には、元のコンクリートに付着したセメントペースト(モルタル分)が残存するため、天然骨材と比較して吸水率が高く、密度が低いといった特性が出やすい傾向があります。これらの特性を理解し、配合設計と施工管理に反映させることが高品質な再生コンクリートの製造には不可欠です。
近年の技術進歩により、再生骨材の品質改善手法も多様化しています。機械的処理による付着モルタルの低減、分級の高度化、品質に応じた使い分けなどにより、従来課題とされてきた性能面の不確実性を抑えやすくなっています。
現場導入時のチェックポイント(最低限)
- 骨材特性:吸水率・密度・微粒分量(配合設計と単位水量に直結)
- 有害要因:塩化物量(腐食)、不純物(木片・アスファルト等)、硫酸塩など
- ASR(アルカリシリカ反応):抑制対策の適用(必要に応じて規格・基準に整合)
- 耐久性要求:下水道特有の環境(化学的侵食・湿潤乾燥・凍結融解等)を前提に適用範囲を決める
- トレーサビリティ:原コンクリート由来のばらつきに備え、ロット管理・受入検査を設計する
また、混和材の活用も重要な技術要素です。フライアッシュやスラグなどの産業副産物を適切に組み合わせることで、性能確保(ワーカビリティ、長期強度、耐久性の補助)と環境負荷低減の両立を狙えます。どの混和材をどの程度使うかは、要求性能・供給性・コスト・施工条件を踏まえて総合判断します。
国内外の先進事例
日本国内でも、自治体や企業が再生骨材コンクリートの普及に向けた情報整備を進めています。たとえば東京都は、公共工事において調達可能な場合に再生骨材を用いたコンクリートの使用を推進する方針を示し、利用工事の事例集も公開しています。こうした取り組みは、施工実績やメリット・留意点の見える化を通じて、利用判断のハードルを下げる役割を担います。
国際的にも、再生材の活用は広がりを見せています。EUでは廃棄物政策の枠組みの中で、建設・解体廃棄物のリサイクルに関する目標が示され、品質への信頼性確保(品質管理・認証・発注仕様)とセットで普及を進める方向性が整理されています。国・地域によって制度設計や市場環境は異なるものの、「品質への信頼をどう担保して需要をつくるか」は共通の論点です。
経済性と持続可能性の両立
再生コンクリートの導入において、経済性は重要な判断要素となります。初期投資として再生プラントの整備や品質管理体制の構築が必要になる場合がありますが、中長期的には、天然骨材の調達条件、廃材処分費、運搬距離、現場内循環の可否などによって総コストが左右されます。したがって、材料単価だけではなく、処分・運搬・調達を含めたトータルで評価することが実務上のポイントです。
加えて、地域経済への波及効果も期待されています。廃材の地域内循環が成立すると、地元企業の事業機会や雇用確保につながるケースもあります。これは環境対策にとどまらず、地域のサプライチェーン強靱化という側面も持ちます。
持続可能性の観点からは、再生コンクリートは循環型社会の実現に向けた重要な技術です。資源の有効利用、廃棄物の抑制、環境負荷の軽減といった多面的な効果により、次世代に向けた社会基盤の構築に貢献します。
今後の展望と課題
再生コンクリートの技術は今後も発展が期待されています。品質の安定化、検査の効率化、ロット管理の高度化などにより、適用可能な範囲は拡大していくと考えられます。また、現場条件に応じた配合・施工の知見が蓄積されるほど、設計者・施工者がリスクを見積もりやすくなり、採用判断の透明性も高まります。
一方で、普及拡大に向けた課題も残されています。設計・施工の実務者にとっては、「どの用途に、どの品質を、どの基準で当てはめるか」が最重要であり、仕様書・基準類・事例の整備と共有が鍵となります。あわせて、長期耐久性に関するデータの蓄積と、下水道特有の環境条件を踏まえた評価の充実も継続課題です。
制度面では、建設リサイクル関連施策や各種計画に基づき、建設副産物の実態把握と再資源化の促進が進められています。技術的可能性を社会実装につなげるには、発注者・設計者・施工者・材料供給側が同じ前提(品質・適用範囲・検査・責任分界)で議論できる状態を作ることが欠かせません。
むすび
再生コンクリート(再生骨材の活用)による下水道建設は、環境保全と社会基盤整備を両立させる有力な選択肢です。普及の鍵は「リサイクルの量」だけではなく、「品質への信頼」と「適用範囲の明確化」にあります。実務上のチェックポイントを押さえ、事例と基準に基づいて段階的に適用を広げていくことが、循環型社会の実現に向けた現実的なアプローチになります。
参考文献
- Silva, R. V., De Brito, J., & Dhir, R. K. (2021). Current Applications of Recycled Aggregates from Construction and Demolition: A Review. Materials, 14(7), 1700. https://doi.org/10.3390/ma14071700
- Pacheco, J., De Brito, J., Chastre, C., & Evangelista, L. (2021). Recycled Aggregates Produced from Construction and Demolition Waste for Structural Concrete: Constituents, Properties and Production. Materials, 14(19), 5748. https://doi.org/10.3390/ma14195748
- 野口貴文, 小山明男, 鈴木康範 (2007). 再生骨材および再生骨材コンクリートに関するJIS規格. コンクリート工学, 45(7), 5-12. https://doi.org/10.3151/coj1975.45.7_5
- 河合研至, 藤木昭宏, 赤崎大希, 徳久陽一 (2014). プレキャストコンクリートの環境負荷低減策に関する検討. コンクリート工学論文集, 25, 35-44. https://doi.org/10.3151/crt.25.35
- 堺孝司 (2007). コンクリート構造物の環境負荷低減に向けた技術とシステム:現状と展望. コンクリート工学, 45(5), 4-15. https://doi.org/10.3151/coj1975.45.5_4
- 国土交通省. 建設副産物モニタリング調査/建設副産物実態調査関連資料(建設廃棄物排出量・品目別内訳等). https://www.mlit.go.jp/policy/shingikai/content/05shiryou2.pdf
- 東京都環境局. 再生骨材コンクリートの利用推進(事例集の公開を含む). https://www.kankyo.metro.tokyo.lg.jp/resource/industrial_waste/construction_waste/500300a20230525131608590
- European Commission. EU Construction and Demolition Waste Management Protocol(Waste Framework Directive 2008/98/EC における70%目標の整理を含む). https://ec.europa.eu/docsroom/documents/24563/attachments/1/translations/en/renditions/native

