PFC（無孔性コンクリート）の開発

一般的に高強度コンクリートは、セメントに超微粉材料であるシリカフュームを加えて、結合材の充填性を高めています。しかしながら、セメントとシリカフュームは粒子径に100倍程度の差があるため、粉体粒子の間にはまだまだ空隙が存在していることを見出しました。そこで、セメントとシリカフュームの中間の大きさの粒子を加えることによって、きわめて緻密な粉体を目指しました。この第3の材料である中間粒子を採用することによって、粉体粒子の隙間が最小となる最密充填の状態を数値シミュレーションにて算出し、最適な結合材の処方を見出しました。

吸水処理によって脱型時の空隙に水が供給され、飽水度が増加するほど熱養生後の圧縮強度が増進することが明らかとなりました。これにより、圧縮強度は最大で464N/mm²（3本の供試体による試験の平均値）を達成し、流し込み成型によるコンクリートの世界最高記録を達成しました。

世界最高強度の圧縮強度を達成するPFCの効果組織を、様々な機器分析法によって観察しました。反射電子像（BSE）による観察では、重い元素ほど明るく、軽い元素ほど暗く見ます。この性質を利用して、組織中の元素の割合を画像解析から割り出すことができます。BSE画像の空隙の部分（画像中で明度が低い領域）の比率から、硬化体中の空隙率を測定しました。その結果、従来の超高強度コンクリートでも数％の空隙が含まれていたのに対して、PFCでは1%以下のきわめて緻密な組織を形成していることが明らかとなりました。

きわめて緻密な組織を有するPFCは、構造物の高層化や長大化のみならず超高耐久化にも寄与することが期待されます。そこで、海岸からの波や砂礫によって激しい浸食を受けていた護岸擁壁に対する補修工事に、PFC製のパネルが採用されました。これはPFCの初めての適用例であり、今後経過観察を継続して行い、実環境でのPFCの耐久性を長期的に検討していきます。

鋼と同等以上の強度を有し、かつ腐食の心配がないPFCを建設材料として使うことにより、これまで不可能であった構造物形式の実現が期待されます。たとえば世界初のコンクリート製の吊り橋や、鋼を全く使用しないオールコンクリート製の橋、あるいは世界最高峰の超高層建築の実現がPFCによって可能になるかもしれません。