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プラスチック骨材と補足セメント材料を用いたコンクリートとモルタルの持続可能性評価：統合LCA-LCCAフレームワーク

Sustainability evaluation of concrete and mortar with plastic aggregates and supplementary cementitious materials: An integrated LCA–LCCA framework (原題)

D. Sau, T. Hazra, Amit Shiuly, Sudipta De

Environmental Progress & Sustainable Energy📚 査読済 / ジャーナル2026-02-01#その他経営インパクト: コスト削減対象セクター: construction
DOI: 10.1002/ep.70359
原典: https://doi.org/10.1002/ep.70359

🤖 gxceed AI 要約

日本語

本研究は、廃プラスチック骨材（RPWA）と廃プラスチック骨材を天然骨材の一部代替として用いたコンクリートの環境・経済性能を、LCA（質量配分の有無）とLCCAを用いて評価した。結果、質量配分は環境影響を過大評価する可能性があり、アルカリ活性化コンクリート（AAC）が最も低い地球温暖化ポテンシャルとコスト削減を示した。感度分析では、輸送距離、セメント削減、骨材選定がCO2排出削減の鍵であることが示された。

English

This study evaluates the environmental and economic performance of recycled plastic waste aggregate (RPWA) as partial replacement for natural aggregates in concrete using LCA (with and without mass allocation) and LCCA. Results show that mass allocation can overestimate environmental burden; alkali-activated concrete (AAC) with bauxite and GGBS has the lowest global warming potential and cost savings of US$29.52–29.59/m3. Sensitivity analysis identifies transport distance, cement reduction, and aggregate selection as key drivers for CO2 reduction.

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

📝 gxceed 編集解説 — Why this matters

日本のGX文脈において

日本はコンクリート構造物が多く、廃プラスチック問題と低炭素コンクリートへの関心が高い。本フレームワークは日本の建設産業における材料選定や環境評価に応用可能であり、特にLCAにおける質量配分の影響を考慮する点は実務上有用である。

In the global GX context

Concrete production is a major global CO2 source; this integrated LCA-LCCA framework provides a systematic method to evaluate trade-offs between environmental impact and cost when using plastic waste and alternative binders. It offers practical insights for sustainable construction and circular economy initiatives worldwide.

👥 読者別の含意

🔬研究者:This paper provides a comprehensive framework combining LCA and LCCA for sustainable concrete, including sensitivity analysis on key parameters.

🏢実務担当者:Quantified cost savings and environmental benefits can guide material selection in construction projects.

🏛政策担当者:Insights on how mass allocation affects LCA outcomes and key drivers for CO2 reduction can inform green building regulations.

📄 抄録（日本語訳）

プラスチック廃棄物を建設における天然骨材の持続可能な代替物として使用することは、従来のセメントの環境的および経済的影響を低減するための代替セメント質材料の開発努力とともに、注目を集めている。本研究では、再生プラスチック廃棄物骨材（RPWA）および廃プラスチック骨材をコンクリート中の天然骨材の部分代替として使用した場合の環境的および経済的パフォーマンスを、質量配分の有無にかかわらずライフサイクルアセスメントおよびライフサイクルコスト分析（LCCA）を用いて評価する。環境的および経済的影響は、代替セメント質材料を組み込んだ従来のコンクリートとアルカリ活性化コンクリート（AAC）の両方について評価された。結果は、質量配分が影響結果に有意に影響し、プラスチック骨材の環境負荷を過大評価する可能性があることを示している。ボーキサイトおよびGGBSを含むAAC混合物は、最も低い地球温暖化係数と人体毒性、ならびに単位圧縮強度あたりの最も低い炭素排出量を示した一方、エポキシ樹脂を含むRPWAコンクリートは最も高い排出量を示した。LCCAは、代替結合材でUS$ 29.52–29.59/m3、プラスチック骨材コンクリートでUS$ 10.82–24.56/m3のコスト削減を示した。感度および不確実性分析により、輸送距離、セメント削減量、および骨材選定が、コンクリート生産におけるCO2排出量の最小化と持続可能性の向上のための主要な要因であることが特定された。

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。

📄 Abstract（原文）

The use of plastic waste as a sustainable substitute for natural aggregates in construction is gaining attention, alongside efforts made to develop alternative cementitious materials to reduce the environmental and economic impacts of conventional cement. This study evaluates the environmental and economic performance of recycled plastic waste aggregate (RPWA) and waste plastic aggregate as partial replacements for natural aggregates in concrete using Life Cycle Assessment, with and without mass allocation, and Life Cycle Cost Analysis (LCCA). The environmental and economic impacts were assessed for both conventional and alkali‐activated concrete (AAC) incorporating alternative cementitious materials. The results show that mass allocation significantly influences impact results and can overestimate the environmental burden of plastic aggregates. AAC mixes containing bauxite and GGBS exhibited the lowest global warming potential and human toxicity, as well as the lowest carbon emissions per unit compressive strength, while RPWA concrete with epoxy resin showed the highest emissions. LCCA indicated cost savings of US$ 29.52–29.59/m3 for alternative binders and US$ 10.82–24.56/m3 for plastic aggregate concrete. Sensitivity and uncertainty analyses identified transport distance, cement reduction, and aggregate selection as key drivers for minimizing CO2 emissions and improving sustainability in concrete production.

🔗 Provenance — このレコードを発見したソース

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gxceed は公開メタデータに基づく研究支援データセットです。要約・翻訳・解説は AI 支援で生成されています。 最終的な解釈・検証は利用者が原典資料に基づいて行うことを前提とします。