社説：研究から実践へ – 低炭素コンクリートに関する産業界の考察

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:Provides a research agenda for low-carbon concrete, highlighting gaps in scalability and standardization.

🏢実務担当者:Offers insights into regulatory updates and industry initiatives that can guide procurement and material selection.

🏛政策担当者:Emphasizes the need for supportive standards and data infrastructure to accelerate adoption of low-carbon concrete.

気候緊急事態により、建設部門は世界的な持続可能性への挑戦の最前線に位置づけられている。原材料の最大の消費者の一つとして、この産業には変化を主導する責任と機会の両方がある。建築環境の重要な柱として、コンクリートはインフラ、建物、データセンター、産業施設、その他現代生活の重要な側面を支えている。それにもかかわらず、クリンカーをベースとしたセメントへの依存により、コンクリートは重大な環境影響を及ぼしており、これは世界の直接的な産業温室効果ガス排出量の14〜17%を占めている（IPCC、2022年）。コンクリートへの需要は、特に発展途上地域において、今後も堅調に推移すると予想される（WCA、2025年）。最終的に、コンクリート産業は二重の課題に直面している – 安全で耐久性があり、手頃な価格の構造物を提供し続けながら、その体積二酸化炭素排出量を劇的に削減することである。心強いことに、この責任に対する認識は建設サプライチェーン全体で高まっている。これらの取り組みは規制順守を超えるものであり、投資家、顧客、そしてより広い社会からの、責任ある近代的な事業慣行への期待にも応えるものである。例えば、インフラクライアントグループ（ICG）は、コンクリート脱炭素化アクセラレーターを含む戦略的イニシアチブを通じて「低炭素」コンクリートへの需要を形成する上で主導的役割を果たしており、これは産業界、研究、政策の専門知識を結集して革新的なソリューションを開発・採用するものである（ICE、2024年）。Climate GroupのConcrete Zeroなどの世界的な業界全体のイニシアチブは、この部門が行動しなければならないという集団的な認識を示しており、一方で多くの企業は、その経路が気候科学と一致していることを実証するために、Science Based Targetsイニシアチブ（SBTi）に沿って行動している。効率的なコンクリート使用を促進し、低炭素要件をプロジェクトに組み込み、初期試験からの洞察を共有することにより、これらのイニシアチブは市場に明確なシグナルを提供する。これらは革新者にとっての不確実性を低減し、コスト、リスク回避、標準化された仕様の欠如に関連する障壁を克服するのに役立ち、持続可能なコンクリートソリューションのより広範な採用を支援する。これらの発展は、業界内での新たな文化的変化を示している。持続可能性はもはや任意の付加価値演習や手続き上の形式的なものとして扱われておらず、競争力と評判の中核的な決定要因としてますます認識されている。コンクリートの炭素フットプリントの有意義な削減を達成するには、材料革新と試験から、仕様、調達、ライフサイクル全体の資産管理に至るまで、複数のレベルにわたる協調的な行動が必要である。業界団体、クライアントグループ、建設会社の同時的な推進は、取り組みを調整し、根本的な変化への勢いを構築するための機会と課題の規模を示している。Magazine of Concrete Researchのこの特集号に掲載された論文は、低炭素コンクリートの進歩が多次元的であることを示している。単一のソリューションが、従来のコンクリートに対する成長する需要の全範囲を脱炭素化するのに十分な速度で拡大する可能性は低い。現時点では、異なるアプローチが探求され、それらが組み合わさってネットゼロへの実行可能なロードマップを提示できるようにすることが最も重要である。顕著なテーマの一つは、ポルトランドセメントの代替品を含む新しいバインダーシステムの開発であり、例えばケイ酸マグネシウム水和物複合材料などがある。これらの材料は、明確に低い炭素フットプリントで高性能の可能性を示しており、補助セメント質材料（SCM）の漸進的な置換よりも根本的なシフトを表している。第二のテーマは、産業副産物および都市副産物の評価である。前処理されたボトムアッシュ、ラグーン飛灰、廃鋳物砂に関する研究は、通常埋立地に送られる残渣がコンクリートで再利用できる方法を示している。これは体積二酸化炭素を削減するだけでなく、循環経済の原則を前進させる。それにもかかわらず、これらの取り組みは、多様な供給源にわたって一貫した材料品質を確保するという課題を反映している – これは安全で大規模な展開にとって重要な要素である。第三のテーマは応用重視の研究であり、低炭素コンクリートの実世界での性能を示している。舗装修復のためのジオポリマーコンクリートの例は、新規材料が交通荷重、養生条件、耐久性の課題にどのように応答するかを示している。このような研究は、実験室での性能と現場での採用の間のギャップを埋めるために不可欠である。最後に、寄稿の一つは、ライフサイクルアセスメントの重要性と、炭素削減を定量化し設計選択を最適化するためのツールの必要性を強調している。これらの分析は、技術革新が具体的な環境便益に変換されることを確実にし、クライアント、規制当局、エンジニアリング専門家に採用を支援するために必要な高品質のデータを提供するのに役立つ。総合すると、これらの寄稿は、低炭素コンクリートにおける革新が孤立して行われるのではなく、差し迫った産業ニーズと根本的に相互接続されていることを示している。これらは、標準の開発に情報を提供し、調達を導き、保険会社を安心させるための知識基盤を成長させ、有望な技術を実行可能な実世界のソリューションへと移行させるのに役立つ。同様に、この号の論文で探求されたソリューションの多様性は、コンクリート部門のような広大な分野を大規模に根本的に脱炭素化するための一連の選択肢の必要性を示している。革新のペースにもかかわらず、実験室での画期的な進歩を信頼性が高く広く採用された実践に変換することは依然として困難である。繰り返し発生する問題はスケーラビリティである。管理された実験室条件下で良好に機能する材料は、工業量で生産されたり、実際の建設条件下で適用されたりすると、異なる挙動を示す可能性がある。例えば、アルカリ活性バインダーやその他の新規セメント代替品は、小規模試験で優れた機械的特性を示しているが、レディーミックスプラントや厳しい期限のある建設現場で同じ一貫性を達成することは困難な場合がある。原材料、養生条件、地域のサプライチェーンの変動性は、建設プロジェクトのすべての利害関係者の信頼を損なう不整合をもたらす可能性がある。第二の重大な障壁は、SCMの利用可能性と適合性である。現在、多くの脱炭素化戦略は、微粉炭飛灰（PFA）、高炉スラグ微粉末（GGBS）、または天然ポゾランなどの新興供給源のような副産物に依存している。しかし、これらの材料は一般的に有限であり、時には組成が変動し、しばしば地域的に制約されている。例えば、PFAは、石炭火力発電が段階的に廃止されるにつれて、英国のような一部の地域では減少している。GGBSの利用可能性は、高炉での鉄鋼生産に依存している – これもまた脱炭素化の圧力下にある製造経路である（Scrivenerら、2023年）。新興のSCMは役立つかもしれないが、現在のところ、セメントに対する成長を続ける世界的な需要を単独で満たす能力を持つものはほとんどない。信頼性が高く豊富な代替品がなければ、低炭素コンクリートは主流のソリューションではなくニッチなままであるリスクがある。技術的およびサプライチェーンの課題に加えて、規制の枠組みはしばしば採用の障壁となり得る。構造コードは当然ながら保守的であり、従来のコンクリートに関する豊富な経験を反映している。新規バインダーや非従来型の骨材は、しばしばこの規制基盤の外にあり、業界に不確実性をもたらす。確立されたガイダンスがなければ、引受会社はプロジェクトに内在するリスクを引き受けることに消極的であり、クライアントは、特に長期耐久性データが限られている場合、新しい材料の採用を躊躇する可能性がある。成文化された保証メカニズムの歴史的な欠如はこれらの障壁を悪化させ、安全性、構造的完全性、長期性能のための堅牢なエビデンスベースを構築することの重要性を強調している。これらの課題に対処するには、材料革新以上のものが必要である。サプライチェーン、規制経路、および工学的信頼性とリスク保証を支援できる長期性能データの同時かつ協調的な開発が要求される。その時になって初めて、新規の低炭素コンクリートはパイロット適用から主流の建設へと進むことができる。課題は大きいが、最近の発展は、低炭素コンクリートのより広範な採用のための条件が改善していることを示している。最も心強い分野の一つは、持続可能性をますます組み込んでいる標準とコードの進化である。通常、標準は長い改訂サイクルを持ち、革新的な材料を正式なガイダンスの外に置いている。しかし、最近の更新は有意義な進歩を示している。例えば、BS EN 1992-1-1:2023: Eurocode 2の第二世代（BSI、2023a）は、現在、最大91日でのコンクリート強度の評価を可能にしており、強度発現が遅い低炭素コンクリートのより完全な利用を可能にしている。さらに、BS 8500-1:2023（BSI、2023b）は、複合セメントの選択肢を拡大し、ポルトランドセメントの最大65%の置換を許可するとともに、これまで資源効率を制限してきたいくつかのより規範的な要件を削除した。注目すべきことに、BS Flex 350:2024（BSI、2024）は、代替バインダーシステムに明示的に対処し、新規コンクリートの採用を加速するための性能ベースの評価フレームワークを導入している。これらの変更は、有望ではあるが、標準は利用可能なデータが許す範囲でしか前進できないという事実も浮き彫りにしている。安全性、耐久性、長期信頼性を確保するために、規制当局は、様々な条件下での実世界の性能を捉えた堅牢な知識基盤を必要とする。ここで、学術研究、特に産業界とのパートナーシップで実施される場合が、不可欠になる。産業界は、大規模打設でのスケーラビリティ、現場での養生レジーム、独自の性能要件、鉄筋との相互作用、または過酷な暴露条件下での長期耐久性などの重要な不確実性を特定するが、学界は独自の立場にある

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

The climate emergency has positioned the construction sector at the forefront of the global sustainability challenge. As one of the largest consumers of raw materials, the industry has both a responsibility and an opportunity to lead change.As a key pillar of the built environment, concrete supports infrastructure, buildings, data centres, industrial facilities and other critical aspects of modern life. Nonetheless, it carries a significant environmental impact due to its reliance on clinker-based cement, which is responsible for 14–17% of global direct industrial greenhouse gas emissions (IPCC, 2022). The demand for concrete is expected to remain strong, particularly in developing regions (WCA, 2025). Ultimately, the concrete industry faces a dual challenge – to continue delivering safe, durable and affordable structures, while dramatically reducing its embodied carbon dioxide footprint.Encouragingly, recognition of this responsibility is growing across the entire construction supply chain. These efforts go beyond regulatory compliance; they also respond to the expectations of investors, customers and wider society for responsible, modern business practices. For instance, the Infrastructure Clients Group (ICG) is playing a leading role in shaping demand for ‘low-carbon’ concrete through strategic initiatives, including the Concrete Decarbonisation Accelerator, which brings together industry, research and policy expertise to develop and adopt innovative solutions (ICE, 2024). Global industry-wide initiatives such as Climate Group’s Concrete Zero signal a collective acknowledgement that the sector must act, while many firms are aligning with the Science Based Targets initiative (SBTi) to demonstrate that their pathways are consistent with climate science. By promoting efficient concrete use, embedding low-carbon requirements in projects and sharing insights from early trials, these initiatives provide clear signals to the market. They reduce uncertainty for innovators and help overcome barriers related to cost, risk aversion and the lack of standardised specifications, supporting the wider adoption of sustainable concrete solutions.These developments point to an emerging cultural shift within the industry. Sustainability is no longer treated as an optional added-value exercise or a procedural formality, but is increasingly recognised as a core determinant of competitiveness and reputation. Achieving meaningful reductions in the carbon footprint of concrete requires coordinated action across multiple levels, from material innovation and testing through to specification, procurement and whole-life asset management. The simultaneous drive of industry associations, client groups and construction companies illustrates the scale of the opportunity and challenge to align efforts and build momentum for fundamental change.The papers presented in this special issue of Magazine of Concrete Research demonstrate that progress in low-carbon concrete is multi-dimensional. A single solution is unlikely to scale at sufficient pace to decarbonise the full extent of the growing demand for traditional concrete. At present, it is therefore paramount that different approaches are explored so that, combined, these could present a viable roadmap to net-zero.One prominent theme is the development of new binder systems, including alternatives to Portland cement, such as magnesium silicate hydrate composites. These materials show the potential for high performance with a distinctly lower carbon footprint, representing a more radical shift than incremental substitutions of supplementary cementitious materials (SCMs).A second theme is the evaluation of industrial and municipal by-products. Studies on pre-treated bottom ash, lagoon fly ash and waste foundry sand illustrate how residues commonly sent to landfill can be repurposed in concrete. This not only reduces embodied carbon dioxide but also advances circular economy principles. Nevertheless, these efforts reflect on the challenge of ensuring consistent material quality across diverse sources – a factor that is critical for safe, large-scale deployment.A third theme is application-focused research, which demonstrates the real-world performance of low-carbon concretes. The example of geopolymer concrete for pavement rehabilitation shows how novel materials respond to traffic loading, curing conditions and durability challenges. Such studies are essential for bridging the gap between laboratory performance and field adoption.Finally, one of the contributions emphasises the importance of life-cycle assessment and the necessity for tools to quantify carbon reductions and optimise design choices. These analyses help ensure that technical innovation translates into tangible environmental benefits, providing clients, regulators and engineering professionals with high-quality data needed to support adoption.Collectively, these contributions illustrate that innovation in low-carbon concrete is not conducted in isolation but is fundamentally interconnected with pressing industry needs. They provide a growing knowledge base to inform the development of standards, guide procurement and reassure insurers, helping transition promising technologies into viable, real-world solutions. Equally, the variety of solutions explored in the articles in this issue demonstrates the need for an array of options to radically decarbonise – at scale – a field as expansive as the concrete sector.Despite the pace of innovation, translating laboratory breakthroughs into reliable, widely adopted practice remains challenging. A recurring issue is scalability. Materials that perform well under controlled laboratory conditions may behave differently when produced in industrial volumes or applied under real-world construction conditions. For example, alkali-activated binders and other novel cement replacements have shown excellent mechanical properties in small-scale trials, but achieving the same consistency in ready-mix plants or on construction sites with strict deadlines can be difficult. Variability in raw materials, curing conditions and local supply chains can introduce inconsistencies that undermine the confidence of all construction project stakeholders.A second critical barrier is the availability and suitability of SCMs. Currently, many decarbonisation strategies rely on by-products such as pulverised fly ash (PFA), ground granulated blast-furnace slag (GGBS) or emerging sources like natural pozzolana. However, these materials are commonly finite, sometimes of variable composition and often regionally constrained. PFA, for instance, is declining in some areas like the UK as coal-fired power generation is phased out. GGBS availability depends on steel production in blast furnaces – a manufacturing route that is also under decarbonisation pressure (Scrivener et al., 2023). Emerging SCMs may help, but few currently have the capacity to meet the ever-growing global demand for cement in isolation. Without reliable, abundant alternatives, low-carbon concretes risk remaining niche rather than mainstream solutions.Beyond technical and supply-chain challenges, regulatory frameworks can often be a barrier to adoption. Structural codes are necessarily conservative, reflecting the wealth of experience with conventional concrete. Novel binders and unconventional aggregates often fall outside this regulatory basis, creating uncertainty for the industry. Without established guidance, underwriters may be reluctant to take on the inherent risk on projects and clients may hesitate to adopt new materials, particularly when long-term durability data are limited. The historic lack of codified assurance mechanisms compounds these barriers, highlighting the importance of building a robust evidence base for safety, structural integrity and long-term performance.Addressing these challenges requires more than material innovation. It demands simultaneous and collaborative development of supply chains, regulatory pathways and long-term performance data that can support engineering confidence and risk assurance. Only then can novel low-carbon concretes progress from pilot applications into mainstream construction.While the challenges are significant, recent developments demonstrate that conditions for the broader adoption of low-carbon concretes are improving. One of the most encouraging areas is the evolution of standards and codes, which are increasingly incorporating sustainability. Typically, standards have long revision cycles, leaving innovative materials outside of formal guidance. However, recent updates show meaningful progress.For example, the second generation of BS EN 1992-1-1:2023: Eurocode 2 (BSI, 2023a) now allows the assessment of concrete strength at up to 91 days, enabling fuller utilisation of lower carbon concretes with slower strength gain. Moreover, BS 8500-1:2023 (BSI, 2023b) has expanded options for composite cements, permitting up to 65% replacement of Portland cement, while removing some more prescriptive requirements, which have previously limited resource efficiency. Notably, BS Flex 350:2024 (BSI, 2024) explicitly addresses alternative binder systems, introducing a performance-based evaluation framework to accelerate the adoption of novel concretes.These changes, while promising, also highlight the fact that standards can only advance as far as the available data allows. To ensure safety, durability and long-term reliability, regulators require a robust knowledge base that captures real-world performance under varied conditions. This is where academic research, particularly when undertaken in partnership with industry, becomes indispensable. Industry identifies the critical uncertainties, such as scalability in large pours, curing regimes on site, unique performance requirements, their interaction with reinforcement or their long-term durability under aggressive exposure conditions, but academia is uniquely plac

• openalex https://doi.org/10.1680/jmacr.2025.77.21.22.1205first seen 2026-08-02 17:49:55 · last seen 2026-08-02 17:51:09