バクテリアがコンクリを“自己治癒” NETIS最高の“VE技術”に認定：新建材

バクテリアの代謝機能を用いてコンクリートを自己治癒させる會澤高圧コンクリートの技術「Basilisk HA自己治癒コンクリート」が、NETISの最高ランクとなるVE技術に認定された。自己治癒コンクリートは、乳酸カルシウムを食べて炭酸カルシウムを排出するバクテリアの代謝機能を応用し、ひび割れにバクテリアが追随し、ひびを自動的に埋める自己治癒型のスマートマテリアルだ。

[BUILT]

　會澤高圧コンクリートは2024年9月9日、バクテリアの代謝機能を用いてコンクリートを自己治癒させる技術「Basilisk HA（Healing Agent）自己治癒コンクリート（以下、Basilisk HA）」が、国土交通省のNETIS（新技術情報提供システム）の最高ランクとなるVE技術に認定されたと発表した。

ひび割れが発生しても自動的に治し続けるコンクリ

　Basilisk HAは、生コンクリート製造時にアルカリ耐性を有する特殊培養したバクテリアを処方し、クラック（ひび割れ）が生じても自動で治し続ける自己治癒型のスマートマテリアルに転換する。

　コンクリートを長寿命化し、社会インフラなどのライフサイクルコスト削減につながる。新設時の初期コストは一定程度増加するが、その後のメンテナンスがほぼ不要となるため、修復コストの大幅な削減や人による維持管理や調査が軽減され、人手不足の解消も見込める。

通常のコンクリートと自己治癒コンクリートの経年イメージ　出典：會澤高圧コンクリートプレスリリース

　自己治癒のメカニズムは、バクテリアと餌の元となるポリ乳酸を混合して製造した材料を用いる。使用方法は、生コンクリート製造時に他の原材料と同時に混入し練混ぜる。Basilisk HAは練り混ぜにより、コンクリート全体に分散され、ポリ乳酸は練混ぜ水による分解で、乳酸カルシウムに変っていく。バクテリアは強アルカリ環境下で休眠状態を保っている。

　硬化後のコンクリートに劣化などの原因でひび割れが発生すると、侵入してくる水や酸素によってバクテリアは乾燥状態から解放されると同時に、ひび割れ表面のpHが下がりバクテリアは活動を開始。ひび割れ内に侵入する酸素を取り込み、分裂を繰り返しながらひび割れの表面で増殖を繰り返し、バクテリアは活動を活発化させ、乳酸カルシウムと酸素を摂取しながら代謝活動により、ひび割れ内に炭酸カルシウムを排出することでひび割れを埋めていく。

　ひび割れが完全に閉塞すると、水や酸素の供給が断たれることでバクテリアは再び休眠状態を保ち、次のひび割れ発生に備える仕組みだ。

自己治癒のメカニズム　出典：會澤高圧コンクリートプレスリリース

　仮にコンクリート1立方メートル当たり5キロのBasilisk HAを用いると、最大幅1ミリ程度までのクラックが修復可能となる。実験では、自己治癒コンクリート製の養生水槽に生じさせたクラックからの漏水を2週間ほどで止められたという。また、実現場では、供用開始後に発生したボックスカルバート頂版内側のクラックが、結露による水で自己治癒したという。

生コンクリート製造時に混ぜるBasilisk HA自己治癒コンクリートの材料　出典：會澤高圧コンクリートプレスリリース

Basilisk HA自己治癒コンクリートの材料　出典：會澤高圧コンクリートプレスリリース

　使用用途としては、特に乾燥状態ではない環境下のコンクリート全般に利用できるが、水関係の構造物や地下建築物、トンネルなど維持管理が難しい構造物のひび割れ修復に本領を発揮する。ひび割れ発生初期の段階で自己修復するため、内部の鉄筋保護に大きな効果がある。

養生水槽竪壁の自己治癒状況　出典：會澤高圧コンクリートプレスリリース

　今回認定されたNETISは、新技術に関わる情報の共有や提供に向けて、国土交通省が運用しているデータベースシステムだ。施工者がNETISに登録された技術を用いると、国や地方自治体が発注する公共工事において、総合評価落札方式や工事成績評定での加点対象となる。

　NETISには、A評価とVE評価があり、A評価は技術の効果や性能を示す初期段階にあたる。施工者がA評価の技術を用いた場合、使用後の評価を示す「活用効果調査票」の提出が義務付けられる。

　VE評価は調査表の内容が既に評価されているため、施工者に提出義務が課されない。今回の技術は、2022年に登録された後、排水路工事や道路改良工事など合計16件の工事で採用。活用効果調査表のほとんどで「従来技術より優れる」「今後もぜひ活用したい」といった評価を受け、今回のVE評価獲得に至った（NETIS番号：HK-220003-VE）。

ボックスカルバート頂版内側の自己治癒状況　出典：會澤高圧コンクリートプレスリリース