環境や資源の問題を
建築学の視点で読み解くとき
ジオポリマーと竹筋コンクリートから
見える未来がある

近大工学部建築学科の卒業生の多くは、現場管理を志望して建設関連の企業へ就職します。実際に扱う建築は巨大で、大量のコンクリートを施工管理しなければなりません。それは、図面を描いたりデザインするだけとはまた違った、リアルな世界です。当研究室では、将来現場に出てコンクリートを扱うことなどを意識できるような研究を実践しています。しかも、普通のコンクリートではなく、目的は自然素材を取り入れた（あるいは組み合わせた）新たな建材の開発です。言うまでもなく、温室効果ガスの発生による環境問題や、廃棄物の有効利用など、地球にやさしい活動は活発化しています。建材についても、比較的手に入りやすい自然素材を活用することで、持続的な社会の実現に役立てられることをテーマで取り組んでいます。

研究のひとつは、コンクリートの代替材料として注目される「ジオポリマー」です。コンクリートの原料であるセメントは、製造時に高温で焼成するため大量のCO2が排出されます。それを抑制するため、1980年代に発明されたのが、セメントを使用しないジオポリマーでした。主な原料には、高炉スラグとフライアッシュを採用。高炉スラグとは鉄鉱石を溶かす釜（高炉）から出た灰で、フライアッシュは火力発電所で石炭を燃やした際に出る灰です。どちらもこれまで廃棄物として処分されたり、埋め立てに使われていたのですが、有効活用の観点から製品化されています。主にヨーロッパでは、セメントコンクリートの使用禁止を打ち出す動きがありますが、環境問題をクローズアップしたとき、ジオポリマーはまさにコンクリートに代わる材料として期待が高まっているのです。

ジオポリマーの一番のメリットは、CO2排気量が極めて少ない点ですが、時間とともに縮む特性もあります。ヨーロッパの例を挙げましたが、実際に建築材として使うとなると、地震の多い日本ではどうでしょう。耐久性の面だけで見ても、今すぐジオポリマーに、というのは考えづらいのが現状です。今や技術の向上で、セメントコンクリートは100年を超える耐久性があるものがつくれます。これを新技術に置き換えていくには、同等レベルの開発はもちろん、それ以上の利点を見出す必要があります。また、地域によって地震の発生に差があるように、その場所に適した建築方法もあって然りです。伝統的な技術を使うのか、最新技術を用いるのか、多面的に建築生産のプロセスを構築し、かつ材料的な観点からも環境に配慮した計画が立てられれば、住み続けられる未来の世界を創り上げる一歩になると思います。

もうひとつ継続して行っている研究が「竹筋（ちっきん）」です。森林を管理する行政機関などでは、竹林の間伐材処分に困っています。竹は成長が早く、定期的に間伐しなければ地盤や植生の荒れにつながることも。また、間伐材を燃やして処理する際のCO2排出や、廃棄・運搬にかかるコストなど問題は山積しています。この間伐竹材の有効活用法として考えられるのが「竹筋コンクリート」です。要は、鉄筋の代わりに、強く長い竹を使おうというもの。古くからある技法でもあり、竹筋を使った建造物の例は日本各所にあります。今後、鉄の価格が高騰したり、環境問題を背景に使用が制限されれば、代替材料として見直されるときが来るかもしれません。現に、国際会議で研究を発表した際は、特にアジア圏の国々から高い関心をいただき、すぐにでも役立てられる技術であると実感しました。

技術を欲する世界のどこかの地域のために
材料の“置き換え”が叶える建築を
創造していきたい

実用化こそまだですが、日々の研究の蓄積は、着実にSDGsの目標に近づいていると思います。日本でなくとも、技術を欲している地域がある以上、情報発信しながら成果を世界に広めることも、私たち研究者の務めです。個人的な夢は、現存する建造物を、ジオポリマーもしくは竹筋コンクリートに置き換えて作ってみることですが、それにはまだまだ材料レベルの研究が必要です。未来の世界がどうなっているかは誰にもわかりませんが、広い視野を持ってモノづくりに貢献し、いつかどこかで役立てられるよう、これからも励みたいと思っています。