Concrete Canoe Capstone: Project Management Framework and Injection Mold Design; Concrete Steps Towards Sustainability: The Role of U.S. Public Procurement Policy in Low Carbon Concrete Adoption

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

🔬研究者:Provides empirical evidence on the effectiveness of procurement policy for embodied carbon reduction and the role of EPDs.

🏢実務担当者:Offers insights for corporate sustainability teams on how public procurement requirements can drive demand for low-carbon concrete.

🏛政策担当者:Highlights the need to combine emissions standards with incentives to overcome cost and industry barriers.

コンクリートは世界で最も広く使用されている建築材料であり、世界のCO2排出量の約8%を占めている。それはまた、バージニア大学での学部生活を定義づけた材料でもあり、私はコンクリートカヌーチームの一員であり、土木工学の学生でもある。私の技術系キャップストーンプロジェクトとSTS研究論文は、どちらもコンクリートを中心としているが、異なる角度からアプローチしている。キャップストーンプロジェクトは、Giselle Alas、Brayden Carroll、Gabriel Estrella、Nyla Gordon-Crockerと共同で完成させたもので、コンクリートカヌーが物理的にどのように製作されるかに対処している。具体的には、射出成形が従来の型技術に取って代わることができるかどうかである。私のSTS論文は、公共調達政策が低炭素コンクリートの公共インフラにおける採用をどのように形成するかを検討している。技術的作業がコンクリートがどのように建設されるかに焦点を当て、STS作業がそれがどのように統治されるかに焦点を当てている一方で、両者は共通の確信を反映している：コンクリートを用いて設計・建設・規制する方法は、性能と持続可能性の両方に深遠な結果をもたらすということである。 UVAコンクリートカヌーキャップストーンプロジェクトは、2つの並行する作業系統で構成されている：射出成形システムの技術設計と、コンクリートカヌーチームのためのプロジェクト管理（PM）フレームワークの開発である。射出成形コンポーネントは、コンクリートカヌー製作における永続的な課題に対処するもので、従来の雄型と雌型は、一貫性のない船体形状、脱型時の表面損傷、予測不可能な厚さを生み出す。このプロジェクトは、射出ベースのアプローチが優れた形状制御、再現性、高い表面品質を提供できることを実証しようとした。このプロジェクトの過程で、3つのプロトタイプの反復が設計され、フォームからウォータージェット切断され、重力駆動のコンクリートポンプと流動性のあるミックス設計で試験された。試験にはASTMに基づく分離および空隙分析が含まれ、複数のポートを用いた射出成形が、最小限の分離で均質でよく分布したコンクリートを生成することを確認した。PMフレームワークコンポーネントは、大規模で学際的な学生チームを管理する際の組織的課題に対処する。チームキャプテンとメンバーからの調査フィードバックを活用し、このフレームワークはリーダーシップ構造、年間競技サイクル、サブチームトレーニングモジュール、クリティカルパスを含むマスタースケジュール、Discordを介した集中コミュニケーションシステムを正式化する。これら2つの作業系統は、技術的な概念実証と、将来のチームのための再現可能な組織基盤の両方を生み出す。 私のSTS研究論文は、公共調達政策が米国における低炭素コンクリート採用の主要な推進要因であると主張しており、これはBuy Clean California Act（BCCA）によって例証されている。2017年に可決され2018年に施行されたBCCAは、Environmental Product Declarations（EPD）とGlobal Warming Potential（GWP）制限の使用を通じて、主要な建設材料に環境性能基準を確立した最初の米国政府政策であった。請負業者にEPDの提出とGWP閾値の達成を州資金プロジェクトへの入札条件として要求することにより、BCCAは請負業者と材料生産者の両方に低炭素代替品を採用する市場インセンティブを生み出す。しかし、この論文はまた、調達政策だけでは不十分であることも実証している：カリフォルニア州は当初、コスト懸念と実施の複雑さのためにコンクリートをBCCAから除外し、コンクリートを含める2021年の改正は最終的に議会で失敗した。ニュージャージー州とニューヨーク州のLow Embodied Carbon Concrete Leadership Act（LECCLA）との比較は、強制力のある排出基準と経済的インセンティブを組み合わせた政策が、規制要件だけよりも効果的であり得ることを明らかにしている。私は、調達政策は低炭素コンクリート採用の推進要因と制約の両方として機能し得るが、その有効性は、コスト障壁、業界の反対、規制の複雑さをどれだけうまく乗り越えるかに依存すると結論付ける。 両方のプロジェクトに同時に取り組むことで、どちらのプロジェクトも単独では表面化できなかった関連性が明らかになった。最も重要なのは、技術的作業が、低炭素コンクリートがなぜこれほど規制が難しいままであるのかについての私の理解を深めたことである。STS論文を調査している間、私は新規のコンクリートミックスに対するLife Cycle Assessments（LCA）は製品自体の新規性のために限られているという議論に遭遇し、これは私のキャップストーン経験に直接共鳴した。流動性、分離抵抗性、構造的完全性のバランスを取る注入可能なコンクリートミックスの設計には、予想よりもはるかに多くの反復が必要であった。課題は単に科学的知識の問題ではなく、標準化の問題であることを理解するようになった：信頼性が高く再現可能なミックスデータがなければ、調達政策が依存するEPDを生成することが困難になる。このようにして、コンクリートミックス設計に関する実践的な作業は、そうでなければ抽象的な規制論点に過ぎなかったものに具体性と詳細を与えた。逆に、私のSTS研究は、キャップストーンのPMフレームワークについての考え方を形成した。調達政策が政府機関、エンジニア、請負業者、材料供給業者などの利害関係者のネットワークをどのように巻き込むかを研究することで、私たち自身のチームの組織的複雑さにより注意を払うようになった。両方のプロジェクトは最終的に、技術的解決策と制度的構造は一緒に発展しなければならないと私に確信させた：より良い型は、それを毎年実施する組織的継続性がなければほとんど意味がなく、より持続可能なコンクリートミックスも、その大規模な採用を促進する政策インフラがなければほとんど意味がないのである。

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。

Concrete is the most widely used building material in the world, contributing approximately eight percent of global CO2 emissions. It is also the material that has defined my undergraduate experience at the University of Virginia, as a member of the Concrete Canoe Team and as a civil engineering student. My technical capstone project and my STS research paper both center on concrete, though they approach it from different angles. The capstone project, completed collaboratively with Giselle Alas, Brayden Carroll, Gabriel Estrella, and Nyla Gordon-Crocker, addresses how concrete canoes are physically fabricated. Specifically, whether injection molding can replace traditional mold techniques. My STS paper examines how public procurement policy shapes the adoption of low carbon concrete in public infrastructure. While the technical work focuses on how concrete is constructed and the STS work focuses on how it is governed, together they reflect a shared conviction: that the way we design, build, and regulate with concrete has profound consequences for both performance and sustainability. The UVA Concrete Canoe Capstone project is composed of two parallel workstreams: the technical design of an injection mold system and the development of a project management (PM) framework for the Concrete Canoe Team. The injection mold component addresses a persistent challenge in concrete canoe fabrication, that traditional male and female molds produce inconsistent hull geometry, surface damage during demolding, and unpredictable thickness. The project sought to demonstrate that an injection-based approach could offer superior geometric control, repeatability, and high surface quality. Over the course of this project, three prototype iterations were designed, water-jet cut from foam, and tested with a gravity-driven concrete pump and flowable mix designs. Testing included ASTM-guided segregation and void analysis, which confirmed that injection molding with multiple ports produces homogeneous, well-distributed concrete with minimal segregation. The PM Framework component addresses the organizational challenges of managing a large, multidisciplinary student team. Drawing on survey feedback from team captains and members, the framework formalizes leadership structure, an annual competition cycle, sub-team training modules, a master schedule with critical path, and a centralized communication system via Discord. Together, these two workstreams produce both a technical proof of concept and a replicable organizational foundation for future teams. My STS research paper argues that public procurement policy is a primary driver of low carbon concrete adoption in the United States, as illustrated by the Buy Clean California Act (BCCA). Passed in 2017 and implemented in 2018, the BCCA was the first U.S. government policy to establish environmental performance standards for major construction materials through the use of Environmental Product Declarations (EPDs) and Global Warming Potential (GWP) limits. By requiring contractors to submit EPDs and meet GWP thresholds to compete for state-funded projects, the BCCA creates market incentives for both contractors and material producers to adopt lower-carbon alternatives. However, the paper also demonstrates that procurement policy alone is insufficient: California initially excluded concrete from the BCCA due to cost concerns and implementation complexity, and a 2021 amendment to include concrete ultimately failed in the legislature. Comparison with New Jersey and New York's Low Embodied Carbon Concrete Leadership Act (LECCLA) reveals that policies combining enforceable emissions standards with economic incentives can be more effective than regulatory requirements alone. I conclude that while procurement policy can function as both a driver and a constraint for low carbon concrete adoption, its effectiveness depends on how well it navigates cost barriers, industry opposition, and regulatory complexity. Working on both projects simultaneously revealed connections that neither project could have surfaced in isolation. Most significantly, the technical work deepened my understanding of why low carbon concrete remains so difficult to regulate. While researching the STS paper, I encountered arguments that Life Cycle Assessments (LCAs) for novel concrete mixes are limited due to the novelty of the product itself, this resonated directly with my capstone experience. Designing an injectable concrete mix that balances flowability, segregation resistance, and structural integrity required far more iteration than anticipated. I came to appreciate that the challenge is not simply one of scientific knowledge, but of standardization: without reliable, reproducible mix data, it becomes difficult to produce the EPDs that procurement policy depends on. In this way, my hands-on work with concrete mix design gave texture and specificity to what might otherwise have been an abstract regulatory argument. Conversely, my STS research shaped how I thought about the capstone's PM Framework. Studying how procurement policy involves networks of stakeholders like government agencies, engineers, contractors, and material suppliers made me more attentive to the organizational complexity of our own team. Both projects ultimately convinced me that technical solutions and institutional structures must develop together: a better mold means little without the organizational continuity to implement it year after year, just as a more sustainable concrete mix means little without the policy infrastructure to incentivize its adoption at scale.

• openalex https://doi.org/10.18130/a4b5-0q92first seen 2026-05-17 06:25:34 · last seen 2026-06-05 05:15:11