AIでコンクリート構造物の表層品質を評価する新アプリ、鹿島建設：AI

鹿島建設は、コンクリート打設後における表面状態の検査と品質管理を支援するツールとして、コンクリート構造物の表層品質をAIが評価するアプリを開発した。今後、新アプリをより多くのコンクリート構造物構築工事に適用することで、全国の現場へ広く展開していく。

[BUILT]

　鹿島建設は、コンクリート打設後における表面状態の検査および品質管理を支援するツールとして、コンクリート構造物の表層品質をAIが評価するアプリを開発したことを2022年9月13日に発表した。

コンクリート表層品質を6つの項目に分けて評価

　国内の橋梁（きょうりょう）やトンネルといったンクリート構造物を構築する大部分の工事では、長期にわたり大量のコンクリートを打設する。こういった現場では、コンクリート打設のたびに表層品質向上のPDCAサイクルを回し、改善を図っている。

　しかし、打設後におけるコンクリートの品質を評価と分析するためには、硬化前のコンクリートに見られる性質、状態、環境温度などの入力や書類の保管に多くの労力が必要で、データ連携による施工へのフィードバックが困難だった。

　そこで、鹿島建設は、コンクリート構造物の品質を確保と向上するシステム「コンクリート・アイ※1」の要素技術として今回のアプリを開発した。

※1 コンクリート・アイ：コンクリート・アイは、生コンクリートの現場受入れ時の性質や状態、コンクリート打継面の処理状態、打設後の表層の品質など、各段階における「コンクリートの状態」をリアルタイムで「見える化・データ化」し、それを分析することで、コンクリート品質の改善活動（PDCAサイクル）に反映するシステム。

「コンクリート・アイ」の概念図　出典：鹿島建設プレスリリース

　新アプリは、コンクリート構造物表面の写真からAIが品質を評価する機能を備え、誰でも一定の精度でコンクリートの品質を評価可能な他、評価結果はリアルタイムに専用クラウドに集積されるため、施工条件や環境条件などのデータと連携した表層品質向上のPDCAサイクルを回せる。これにより、コンクリート構造物における品質の確保と向上を図れる。

新アプリでコンクリートの表層を撮影している様子　出典：鹿島建設プレスリリース

　新アプリの評価手順は、まず、タブレットのカメラでコンクリート表層の写真を撮影し、コンクリート表層品質を6つの項目（打重ね線、表面の色つや、表面気泡、沈みひび割れ、ノロ漏れ、砂すじ）に分けて、1点から4点まで、0.5点刻みでタブレットに評価を入力する。

　点数入力の際には、グレード分けされたサンプル画像と撮影した写真が表示され比べられるため、容易に判定可能。

　次に、AIが6項目の評価値を0.1点刻みで表示し、AIによる評価を目安に上記で入力した評価をチェックするため、入力者の個人差を解消した一定精度での評価できる。評価結果はクラウド上に自働保存されるため、同一現場のコンクリート品質の評価推移などを即座に確かめられるだけでなく、帳票の出力もワンタッチで行える。

新アプリによる判定と出力帳票一例　出典：鹿島建設プレスリリース

　続いて、コンクリート受入れ時のフレッシュ性状データや環境データなどを、コンクリート・アイで自働連携する。なお、将来は、自働連携したデータをAIが分析し、コンクリート打設の改善や工夫を技術者に伝えられる機能を搭載する予定。

　既に、鹿島建設は、水処理施設の建設現場に新アプリを適用している。具体的には、新アプリでコンクリートの表層品質を評価し、そのデータに基づいた分析から、打込み順序と層厚の変更により打重ね時間間隔を短くするなど、表層品質向上のPDCAサイクルを回した。その結果、アプリ適用前と比較して打重ね線の項目が高い評価となり、コンクリートの品質が高まった。

水処理施設工事におけるコンクリート表面（左）とPDCAサイクル適用前後の評価結果（右）　出典：鹿島建設プレスリリース

コンクリートの表層品質向上に関するPDCAサイクル　出典：鹿島建設プレスリリース