リサイクルタイヤゴムを細骨材代替として用いたサステナブルコンクリートの包括的レビュー

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

🔬研究者:This comprehensive review summarizes mechanical and durability properties of CRC, identifies research gaps, and provides polynomial regression models for strength prediction.

🏢実務担当者:Construction engineers can use the recommended 10-20% CR content and enhancement strategies to produce low-carbon concrete that meets structural requirements.

🏛政策担当者:Policymakers can reference the LCA results showing 30-135 kg/m3 CO2 reduction to promote recycled materials in building codes and green procurement policies.

抄録 再生タイヤゴム、特に細骨材の一部代替としてのクムラバー（CR）の使用は、環境廃棄物を削減し天然資源を保全する持続可能な経路を提供し、SDG 9およびSDG 12に合致する。本レビューは、84件の査読付き研究を統合し、クムラバーコンクリート（CRC）の力学性能、耐久性、微細構造特性、および実用性を評価する。CRCは通常、弱いITZ結合、低い剛性、および増加した空隙率に起因して、圧縮強度、引張強度、および曲げ強度の低下を示す一方で、改善された延性、凍結融解抵抗性、および化学的耐久性を示す。経験的多項式回帰モデルを導入してCR含有量の関数としての強度低下を定量化し、主要な設計規格とのベンチマーク比較により、CR含有量が最大20％であれば、選択された曝露クラスに対する最小強度要件を満たすことができることを示す。RF-RCシステムや硫酸塩抵抗性セメント、シリカフューム、フライアッシュを用いたマトリックス改質を含む最近の強化戦略は、圧縮強度の約25％増加、ひび割れ後残留強度の0.10 MPaから1.4〜3.1 MPaへの改善、および70％を超える延性向上など、定量化可能な利得を示す。環境評価により、CRCおよび多廃棄物複合システムは、体積エネルギーを153〜227 MJ/m3、CO2排出量を30〜135 kg/m3削減でき、LCA研究では総環境影響の最大75％減少が報告されている。現場規模の調査はCRCの実現可能性を確認し、複合スラブは従来のコンクリートよりも10〜19％高い最大荷重と17〜33％高い初ひび割れ荷重を達成する。全体として、CR含有量を10〜20％に制限し、性能ベースの配合最適化を採用することが、次世代の低炭素建設における力学性能、耐久性、および持続可能性のバランスを取るために推奨される。

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。

Abstract The use of recycled tire rubber, particularly crumb rubber (CR), as a partial fine aggregate replacement offers a sustainable pathway to reduce environmental waste and conserve natural resources, aligning with SDG 9 and SDG 12. This review synthesizes 84 peer-reviewed studies to evaluate the mechanical performance, durability, microstructural characteristics, and practical applicability of crumb rubber concrete (CRC). While CRC typically shows reductions in compressive, tensile, and flexural strengths, stemming from weak ITZ bonding, low stiffness, and increased porosity. It exhibits improved ductility, freeze–thaw resistance, and chemical durability. Empirical polynomial regression models are introduced to quantify strength degradation as a function of CR content, and benchmarking against major design codes indicates that CR levels up to 20 % can satisfy minimum strength requirements for selected exposure classes. Recent enhancement strategies, including RF-RC systems and matrix modifications using sulfate-resistant cement, silica fume, and fly ash, demonstrate quantifiable gains, such as ∼25 % increases in compressive strength, post-crack residual strength improvements from 0.10 MPa to 1.4–3.1 MPa, and ductility enhancements exceeding 70 %. Environmental assessments further show that CRC and multi-waste composite systems can reduce embodied energy by 153–227 MJ/m3 and CO2 emissions by 30–135 kg/m3, with LCA studies reporting up to 75 % decreases in total environmental impacts. Field-scale investigations confirm CRC’s feasibility, with composite slabs achieving 10–19 % higher peak loads and 17–33 % higher first-crack loads than conventional concrete. Overall, limiting CR content to 10–20 % and employing performance-based mix optimization are recommended to balance mechanical performance, durability, and sustainability in next-generation low-carbon construction.

• semanticscholar https://doi.org/10.1515/rams-2025-0210first seen 2026-06-29 07:41:38 · last seen 2026-09-22 05:13:37