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日本コンクリート工学会では，1997年度までに実施された「石灰石微粉末研究委員会」において，コンクリートの高機能化や骨材事情悪化を補完できる材料として，石灰石微粉末の効果や使用方法について議論がなされ，非結合性の混和材という分類案の下でのコンクリート技術の現状や，石灰石微粉末の品質規格案および施工マニュアル案の提案に至りました1）。それから約四半世紀を経た2022年度に「コンクリートにおける石灰石微粉末の実用性に関するFS委員会」を設置し、そこでの調査・検討を基に，2023年に「コンクリートにおける石灰石微粉末の実用性に関する研究委員会」の活動を開始しました。社会問題の解決方策として，コンクリートにCO2を吸収させる技術や，廃棄物等に含まれるCaOに工場等から排出されたCO2を固定化させて炭酸カルシウム粉末を製造する技術等，コンクリートに関するCO2排出量削減技術が見られること，海外では石灰石微粉末を混入するセメントの規格を通じてカーボンニュートラルに貢献する動きなどがあり，本研究委員会では石灰石微粉末が環境問題の解決の一方策となり得ると考えました。
そこで，本研究委員会では石灰石微粉末をコンクリート分野で積極的に活用していく上で，利用者等に有用な情報を提供するために，主に三つの項目を検討する分科会を設置し，1997年以降での利用実績や生産状況などの詳細な調査と情報のとりまとめ，および実験検討による効果の確認を進めてきました。石灰石微粉末をカーボンニュートラル材料としてもコンクリート分野で積極的に活用していく上で，人工炭酸カルシウムを含めた現況および効果や課題を利用者に知っていただくために，本稿では本研究委員会の報告書の内容を概説いたします。併せて，2025年9月に開催する委員会報告会についてもご案内いたします。
※本記事に記載の情報は記事公開時点のものです。適宜，最新情報をご確認ください。
本研究委員会の立ち上げに際して，まず1年間のFS委員会を設置して調査を実施したところ，（1）既報の資料や業界団体の統計資料ではコンクリートでの石灰石微粉末の利用に関する詳細な実績内容に関する情報が不足していること，（2）EN等の海外のセメント規格では石灰石微粉末を混合使用する方向性があること，石灰石微粉末を使用したコンクリートでは強度向上の可能性があること，（3）石灰石微粉末の製造過程や流通については詳細が明確でなく，材料の供給や生コン工場での保管上での問題等もあること，またコンクリート製品では打ち肌の改善の効果もあることなどが明らかとなりました。そこで，石灰石微粉末をカーボンニュートラル材料としてもコンクリート分野で積極的に活用していく上では，利用者の方々等に正しい情報を提供するために，さらに詳細な調査や実験検討による効果の確認が必要と考えて本研究委員会を立ち上げたものです。
■分科会の活動内容
本研究委員会の構成を表-1に示します。研究委員会では，事前の調査によって明らかとなった課題に対して調査・検討するために，三つの分科会を設けて議論を進めることとしました。
（1）コンクリートでの石灰石微粉末の利用実績調査WG（WG1）
WG1では，石灰石微粉末のコンクリート構造物への適用実績および石灰石微粉末の製造・出荷実績の文献調査，石灰石微粉末を用いたコンクリートの出荷実績，および石灰石微粉末の製造・流通の状況や利用する段階での管理方法の実状と課題について詳細なアンケート調査を行い，実状を明らかにすることとしました。
（2）セメント製造のカーボンニュートラル技術調査WG（WG2）
WG2では，セメント製造分野等において，海外も含めた石灰石微粉末の活用方法の取組みを文献をもとに調査するとともに，カーボンニュートラル技術としての石灰石微粉末および人工的に合成した炭酸カルシウム粉末の活用事例も調査し，今後の展望を検討することとしました。
（3）生コン・コンクリート製品の製造・効果検討WG（WG3）
WG3では，コンクリート製品などでの効果を評価する実験等も併せて石灰石微粉末の利用の効果を明らかにするとともに，品質規格案（案）の方向性を検討することとしました。
| 委員長 | 瀬古 繁喜 | （愛知工業大学） |
| 副委員長 | 加藤 佳孝 | （東京理科大学） |
| 幹事 | 大塚 秀三 | （ものつくり大学） |
| 桐野 裕介 | （太平洋セメント） | |
| 桜井 邦昭 | （大林組） | |
| 鈴木 澄江 | （工学院大学） | |
| 委員 | 新 大軌 | （島根大学） |
| 伊藤 康司 | （全国生コンクリート工業組合連合会） | |
| 伊代田 岳史 | （芝浦工業大学） | |
| 上河内 貴 | （住友大阪セメント） | |
| 申 相澈 | （公州大学） | |
| 新杉 匡史 | （大林組） | |
| 関 健吾 | （鹿島建設） | |
| 十河 茂幸 | （近未来コンクリート研究会） | |
| 髙木 涼太 | （宇部マテリアルズ） | |
| 志津野 匡人 | （清水工業） | |
| 古川 雄太 | （東急建設） | |
| 星 和英 | （山宗化学） | |
| 柳田 直 | （日東） | |
| 顧問 | 坂井 悦郎 | （東京工業大学名誉教授） |
■コンクリートでの石灰石微粉末の利用実績調査WG（WG1）
◆アンケート調査の目的と方法
本調査では前委員会から現在に至るまでの期間で，国内における石灰石微粉末のコンクリートへの適用事例とその内容について，RC構造物の種類，RC構造物およびコンクリート製品を対象に調査することとしました。調査対象者は総合建設会社，コンクリート製品メーカ，石灰石微粉末製造メーカおよびレディーミクストコンクリート工場の4者とし，鉄筋コンクリート構造物またはコンクリート製品への適用事例，石灰石微粉末に関する事項，石灰石微粉末を混和したコンクリートの品質管理および活用に向けた課題に加え，近年開発が進む人工炭酸カルシウム微粉末も含めて，国内における現状を網羅的に調査することとしました。
◆アンケート調査の結果の概要
（1）石灰石微粉末のRC構造物への適用実績
RC構造物への石灰石微粉末の適用実績の有無は，総合建設会社では74%，レディーミクストコンクリート工場では90%が「適用実績なし」との回答であり，総合建設会社に至っては僅か3件の適用実績に留まりました。
（2）石灰石微粉末を用いたRC構造物の用途
石灰石微粉末を混和したコンクリートを用いたRC構造物の用途を図-1に示します。石灰石微粉末を混和したコンクリートを用いたRC構造物の用途は，総合建設会社では「道路施設」，「事務所」および「研究施設」がそれぞれ1件ずつ，レディーミクストコンクリート工場では「鉄道施設」，「道路施設」および「上下水道施設」の順となり，全てが土木構造物でした。一方，レディーミクストコンクリート工場におけるスランプフローで管理するコンクリートの配（調）合事例に関する全国生コンクリート工業組合連合会の2024年の調査報告2）によれば，312工場から445配（調）合の回答を得た中で，石灰石微粉末を混和したコンクリートのRC構造物への適用実績については7件の回答がありました。
 図-1 石灰石微粉末を混和したコンクリートのRC構造物の用途 |
（3）RC構造物に適用した石灰石微粉末を混和したコンクリートの種類
RC構造物に適用した石灰石微粉末を混和したコンクリートの種類を図-2に示します。石灰石微粉末を混和したコンクリートの種類は，総合建設会社では67%，レディーミクストコンクリート工場では100%が「高流動コンクリート」でした。これは，前委員会の報告書1）において高流動コンクリートへの適用実績が80%程度を占めていたことに近い傾向で，最近のコンクリートにおいても同様に高流動コンクリートへの適用が主であることが分かります。
 図-2 RC構造物に適用した石灰石微粉末を混和したコンクリートの種類 |
（4）RC構造物に適用した石灰石微粉末を混和したコンクリートの使用目的
RC構造物に適用した石灰石微粉末を混和したコンクリートの使用目的を図-3に示します。石灰石微粉末を混和したコンクリートの使用目的は，総合建設会社では「材料分離抵抗性の確保」，「流動性の確保」および「ワーカビリティの確保」，レディーミクストコンクリート工場では「材料分離抵抗性の確保」，「流動性の確保」，「水和熱の抑制」および「ワーカビリティの確保」の順となりました。
 図-3 RC構造物に適用した石灰石微粉末を混和したコンクリートの使用目的 |
（5）コンクリート製品への石灰石微粉末の適用実績
石灰石微粉末を混和したコンクリート製品への石灰石微粉末の適用実績は，図-4に示すように「適用実績なし」が58%で「適用実績あり」を上回りましたが，前述したRC構造物への適用実績に比べて顕著に多くなる傾向となりました。
 図-4 コンクリート製品への石灰石微粉末の適用実績の有無 |
（6）コンクリート製品に適用した石灰石微粉末を混和したコンクリートの使用目的
コンクリート製品に適用した石灰石微粉末を混和したコンクリートの使用目的を図-5に示します。石灰石微粉末を混和したコンクリートの使用目的は，「流動性の確保」，「材料分離抵抗性の確保」および「ワーカビリティの確保」の順となり，前項で示したようにコンクリート製品に適用した石灰石微粉末を混和したコンクリートの大半が高流動コンクリートであることに対応した使用目的を挙げる回答が多く見られました。
 図-5 コンクリート製品に適用した石灰石微粉末を混和したコンクリートの使用目的 |
■セメント製造のカーボンニュートラル技術調査WG（WG2）
◆石灰石微粉末の環境負荷低減効果
（1）コンクリートにおける石灰石微粉末の環境負荷低減効果
コンクリートとして石灰石微粉末の環境負荷低減効果を評価する場合，圧縮強度を同等とした配（調）合におけるコンクリートの比較が求められます3）。石灰石微粉末を単純にセメントに置換えた場合では圧縮強度が小さくなるため，水粉体比の低減やセメントの設計変更等によって対策を行ったコンクリートとの比較を行う必要があります。セメント協会によって行われた研究例4）では，C4AFの活性を高めるトリイソプロパノールアミン（TIPA）の使用と高性能AE減水剤の使用による単位水量の減少によって，石灰石を混合した場合でも単位粉体量を変えずにコンクリートの圧縮強度を維持している事例がありました。そのため，石灰石の混合量と比例してCO2低減効果が現れています。
（2）人工炭酸カルシウムによる環境負荷低減効果
CO2低減を目指して，工場などから排出されるCO2を回収し，廃コンクリート等の廃棄物・副産物に含まれるCaOに固定化することによって人工炭酸カルシウムとして利用する技術開発も近年盛んに行われています。これらの技術では，CO2を固定化する効果が追加で得られることから，環境負荷低減効果は石灰石微粉末と比較して大きくなることが期待されます。また，石灰石微粉末の課題である，廃棄物・副産物の使用量低下や鉱物資源使用量の増加等の対策にも繋がると考えられます。
人工炭酸カルシウムのCO2固定量及び排出量の評価事例は多くないものの，本研究委員会の報告書では，コンクリートスラッジに含まれるCaOを水によって抽出し，排気ガスに含まれるCO2と反応させることで人工炭酸カルシウムを製造した事例と，コンクリートスラッジのほかに一般ごみ焼却灰や製鋼スラグなどをCaOの抽出源としてCO2の吸収効率を高める方法を説明しています。
◆国内外のセメント規格における石灰石微粉末
（1）国内のセメント規格における石灰石微粉末
国内のセメント規格（JIS R 5210:2019 ポルトランドセメント）には少量混合成分の一つとして石灰石の品質が定められています。少量混合成分は普通・早強・超早強ポルトランドセメントについて，ポルトランドセメントの構成の内0％以上5％以下と規定されています。また，ほかの混合セメントでも同様に規定されています。
セメント協会から提案された石灰石フィラーセメント標準情報（TR）案4）には，原材料として石灰石の品質が「推奨」されています。この品質規定に定めた理由として，JIS R 5210:2019 付属書Aには石灰石資源を有効活用し，さらにコンクリート製造時の混和剤添加量に影響を及ぼすと考えられる表土（粘土分）の混入を規制するためとあります。
（2）国内の石灰石フィラーセメント（案）
前述の石灰石フィラーセメント標準情報（TR）案に関する規定がありますが，品質規定はEN-197-1:2000に準拠して定められたものであり，圧縮強さ以外は当時にJIS化されていたセメントの品質基準に準拠して，それを逸脱しない範囲で規定されたものです。
（3）EUのセメント規格における石灰石微粉末
石灰石の品質規定は，EN197-1及びEN197-5に示されています。これらの規格では，不純物となる全有機炭素の含有率によってLとLLの二種で石灰石がクラス分けされています。全有機炭素以外の規定としては，CaCO3含有率及びメチレンブルー吸着量が存在するのみであり，1998年にJCI品質規格（案）として提案された内容1）と比較すると規定されている項目が非常に少ない量です。さらに，ENでは規定値自体も制限が厳しくない傾向にあります。メチレンブルー吸着量に関しては測定方法が異なるものの，規定値が10倍以上異なっていました。
（4）各国における石灰石微粉末セメントの品質比較
表-2は，EU（EN 197-1），米国（ASTM C595），および日本（石灰石フィラーセメント標準情報（TR）案 2001）における石灰石微粉末セメントの品質を比較した結果です。圧縮強度等級については，EU規格と日本の標準案では共通の強度等級を設定しています。
| EU（EN 197-1） | 米国 （ASTM C595） | 石灰石フィラーセメント標準情報（TR）案（2001） | ||||||||||
| 混合量（%） | Type A : 6〜20 Type B : 21〜35 |
5〜15 | Type A : 6〜20 Type B : 21〜35 |
|||||||||
| 圧縮強度等級 | 32.5N | 32.5R | 42.5N | 42.5R | 52.5N | 52.5R | IL & IT | 32.5N | 32.5R | 4.25N | 42.5R | |
| 密度（g/cm3） | - | 報告必要 | - | |||||||||
| 比表面積（cm2/g） | - | ≥2500 | ||||||||||
| 凝結 | 始発（min） | ≥75 | ≥60 | ≥45 | ≥45 | ≥60 | ||||||
| 終結（h） | ≤7 | ≤10 | ||||||||||
| 安定性 | オートクレーブ膨張（%） | - | ≤0.8 | - | ||||||||
| オートクレーブ収縮（%） | - | ≤0.2 | - | |||||||||
| ルシャトリエ法（mm） | ≤10 | ≤10 | ||||||||||
| モルタル空気量（%） | ≤12 | |||||||||||
| 圧縮強度 （MPa） | 2d | - | ≥10 | ≥10 | ≥20 | ≥20 | ≥30 | - | ≥10 | ≥10 | ≥20 | |
| 3d | - | - | - | - | - | - | ≥13 | - | - | - | - | |
| 7d | ≥16 | - | - | - | - | - | ≥20 | ≥16 | - | - | - | |
| 28d | ≥32.5 ≤52.5 |
≥42.5 ≤62.5 |
≥52.5 | ≥25 | ≥32.5 ≤52.5 |
≥42.5 ≤62.5 |
||||||
| 酸化マグネシウム（%） | - | - | ≤5.0 | |||||||||
| 三酸化硫黄（%） | ≤3.5 | ≤4.0 | ≤3.0 | ≤3.0 | ||||||||
| 全アルカリ（%） | - | - | ≤0.75 | |||||||||
| 塩化物イオン（%） | ≤0.1 | - | ≤0.02 | |||||||||
| 強熱減量（%） | - | ≤10 | - | |||||||||
◆人工炭酸カルシウムの開発事例
カーボンニュートラルの達成に向け，廃棄物等に含まれるカルシウムと二酸化炭素を反応させた，人工炭酸カルシウムをセメント・コンクリートに添加する技術の開発が行われています。近年の人工炭酸カルシウムの開発事例を調査したところ，その概要は以下のようになりました。
人工炭酸カルシウムは，石灰石微粉末と比較して，比表面積が非常に大きいものが存在する他，化学成分の含有量に関しても前委員会の石灰石微粉末の品質規格（案）の規定を満足しないものがありました。これは，液相中で析出するなど，人工炭酸カルシウムの合成方法による影響と推測されました。一方，コンクリートに用いた場合は流動性が低下する傾向の材料があるものの，合成方法によっては流動性への影響が小さいものも存在し，品質の改善が可能であることが示唆されています。
■生コン・コンクリート製品の製造・効果検討WG（WG3）
当WGにおいて実施した，石灰石微粉末をセメントに対して外割りで混合したコンクリートを用いた実大実験の内容については，コンクリート工学年次論文集第47巻（2025）に掲載された報告に説明されています5）。ここでは実験の実施概要を説明します。
◆実物大実験の組合せ
石灰石微粉末の種類と混合量による実験の組合せは，表-3に示す内容とし，合計7種類を実験しました。
| 石灰石微粉末の種類[粉末度] | 反応促進剤の有無 | 炭酸カルシウムの混合率（％） （セメントの外割） |
||
| 0 | 10 | 15 | ||
| 炭酸カルシウム [4000ブレーン] |
なし | 〇 | 〇 | 〇 |
| あり※ | − | 〇 | − | |
| 炭酸カルシウム [3000ブレーン] |
なし | − | 〇 | − |
| 炭酸カルシウム [1000ブレーン] |
なし | − | 〇 | − |
| 人工炭酸カルシウム [6000ブレーン] |
なし | − | 〇 | − |
| ※反応促進剤にはトリイソプロパノールアミンを使用 | ||||
◆実験の状況
実大実験では，水セメント比44%・設計スランプ15cmの配（調）合のコンクリートを実機で練り混ぜて，フレッシュコンクリートの試験と，硬化コンクリートの物性の試験，および実大のL型擁壁によるコンクリート表面の仕上がり性状を測定して，比較検討を行いました。実験の状況を写真-1に示します。
 写真-1 各種試験とL型擁壁型枠への打込みの状況3） |
◆実験結果のまとめ
（1）フレッシュコンクリートの試験結果
コンクリートの種類とスランプの関係を図-6に示します。石灰石微粉末を混合しない場合に比べると，4000ブレーンの場合と3000ブレーンの場合ともにスランプは大きくなりました。人工炭酸カルシウムの場合は高性能減水剤の使用量が1割程度多くなりましたが，スランプも5cm程度大きくなりました。
（2）炭酸カルシウムの粉末度4000ブレーン，混合率10％のコンクリートの材齢91日の圧縮強度は，他の粉末度，種類および混合率よりも高い傾向を示しました。
（3）材齢5か月までの色彩測定の結果では，明度（L*値）は材齢を経ると徐々に高くなる傾向を示し，粉末度および種類の違いが明度（L*値）に及ぼす影響は認められなかったものの，彩度（a*値・b*値）については粉末度4000ブレーンの炭酸カルシウムが他の種類，粉末度，混合率に比べ大きくなる傾向を示しました。
 図-6 コンクリートの種類とスランプの関係 |
■コンクリート用石灰石微粉末の品質規格（案）
本研究委員会で検討した品質規格（案）の内容については、下記の報告会で説明する予定です。
本研究委員会での調査研究の総括として，以下の日程において委員会の報告会を開催いたします。委員会の取組みによって明らかとなった詳細な内容を，各WGから報告いたします。皆様の多数のご参加をお待ちしております。どうぞ，よろしくお願いいたします。
※プログラム・申込方法などの詳細はこちらをご覧ください。
https://www.jci-net.or.jp/j/events/symposium/index.html
※1 コンクリートにおける石灰石微粉末の実用性に関する研究委員会（JCI-TC231A）委員長
