論文・プレプリント

S. P

低炭素コンクリートとジオポリマーコンクリートに関する包括的レビュー。従来のポルトランドセメントに比べて40-80%のCO2削減が可能で、強度や耐久性も同等以上。LC³などの代替材料の進展と商業化の課題を整理。今後の研究の方向性を示唆。

Dawood S. A. Jubori, Nabilah Abu Bakar, A. Alias +3

本論文は、フライアッシュや高炉スラグなどの補助セメント質材料（SCM）を用いたコンクリートのライフサイクルアセスメント（LCA）を実施し、CO2排出削減効果を定量化する。SCMの活用により、セメントクリンカーの使用量を低減し、最大で30〜50%の排出削減が可能であることを示す。建設業界の脱炭素化に重要な知見を提供する。

Arthur J. Sterling, Marcus P. Thorne, Julian T. Harrow

本研究は、建設資材選定におけるコストと環境影響のトレードオフを解決するため、ライフサイクル評価と多目的最適化を統合したフレームワークを提案。遺伝的アルゴリズムを用いて、中規模商業ビルを対象に、初期コストとライフサイクル環境負荷（体積炭素、運用エネルギー）を同時に最小化するパレート最適解を導出。持続可能な資材は初期費用が高い場合でも、最適化により経済的負担を抑えつつ環境負荷を大幅削減できることを示した。

Mohammad S. M. Almulhim, Ahmed Essa Al Muhanna, Noman Ashraf

この論文は、鉄筋コンクリート梁の寸法最適化が建設の環境負荷に与える影響を評価したものです。複数階建て建物を対象に、構造解析とライフサイクルアセスメントを用いて、異なる梁構成の埋め込み炭素とエネルギーを比較しました。最適化された梁は、埋め込み炭素を最大24%、エネルギーを21%削減できることが示されましたが、鋼材の割合が増えるためバランスが重要です。設計の初期段階で持続可能なアプローチを適用することで、規制を遵守しつつ環境負荷を低減できま…

Deelaram Nangir, M. Gkantou, Ana Bras +5

英国の社会住宅プロジェクトの実データを用い、モジュール式軽量鉄骨住宅のカーボンフットプリントを定量化。50年間の全ライフカーボンは91.3 tCO2eで、体積炭素強度は366 kgCO2e/m2と高性能CLT建築に匹敵する。低炭素コンクリートやバイオベース断熱材により上流排出を8-10%削減可能。

F. Khalid, S. H. Saaidin, C. Quan +4

本研究は、石炭フライアッシュ（CFA）と酸化マグネシウム（MgO）をセメント・砂の代替として部分使用し、CO2隔離を強化したサンドセメントレンガの新規製造法を提案する。実験計画法を用いて温度、CO2濃度、CFA・MgO含有量の影響を調べた結果、MgOは炭酸化を促進するが圧縮強度を低下させ、高CO2濃度は強度を向上させることが分かった。この材料はCO2吸収能が高く、産業副産物の利用とCO2固定化の二重の環境利益を提供する。

Dongfang Li, Zengyang Huang, Lichun Zhou +9

この研究は、ケイ酸塩セメントの炭酸塩化によるCO2固定化と強度向上を検討。気体CO2と固体CO2（ドライアイス）を用いた混練方法を設計し、水セメント比0.2で最終炭酸固定率8.1wt%を達成。従来の混練法に比べ、CO2吸収効率が大幅に向上した。グリーンな建築材料の実現に貢献する技術。

Muzan Williams Ijeoma, Sovanroth Ou, Amin Nabati +7

本論文は、新しいマス・ティンバー（集成材）床システムのライフサイクル全体にわたる炭素便益を評価。特に、寿命後の解体・回収・再利用（カスケード利用）がもたらす炭素削減効果を、従来のコンクリート床と比較して定量化。回収率や循環設計のパラメータが全体の炭素収支に与える影響を分析し、建築セクターの脱炭素化への示唆を提供する。

D. Thoradeniya, C. Jayasinghe, I. E. Ariyaratne

本研究は、廃棄物由来の組積材（AACブロック、EPSブロック）と従来のセメント砂ブロックを比較し、製造時の体積エネルギーと熱帯気候における運用エネルギーを評価した。実作業調査と熱シミュレーションを用い、AACとEPSは壁面積1m²あたりの体積エネルギーが32〜34%高いが、年間運用エネルギーはそれぞれ16%、22%低く、冷房用電力削減率は37%、52%に達した。ライフサイクル全体での正味エネルギー削減が確認され、循環型経済の促進に資する…

G. Chobe, Ishaan Davariya, Dheeraj Waghmare +4

本研究は、リチウムイオンバッテリー廃棄物をコンクリートに混入し、圧縮強度とembodied carbon (EC) を評価した。ブラックマスを含む混合物は28日強度が35%低下、混合金属では55%低下したが、ECは低減。非構造用材料として実用的な低炭素アップサイクリング経路を示した。

Z. Akbulut, I. Merta, S. Guler +1

本レビューは構造用軽量コンクリート(SLWC)の材料革新と持続可能性を包括的に検討。軽量骨材と混和材(メタカオリン、高炉スラグ、石灰石焼成粘土)の相乗効果により、従来コンクリート比でCO2排出量を15～40%削減可能。耐震性能も向上し、地震基部せん断力を20～30%低減できることを示す。

D. Sau, T. Hazra, Amit Shiuly +1

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。

Bhushan S. Madavi

インドの住宅建築において、従来建材とスマート低コスト材料（AACブロック、EPSパネルなど）のコスト比較分析を実施。スマート材料を使用することで建設コストが約18.44%削減され、構造荷重の低減や施工速度向上、エネルギー効率改善も確認された。持続可能な住宅実現に有効な手法を提示。

Miljan Vlahović, Anja Terzić, Željko Arsić +1

本研究は、ブナ材から生成したバイオ炭をモルタルの砂の部分代替材として利用する可能性を検討した。バイオ炭を0〜20重量%添加したモルタルの密度、強度、吸水率などを評価した結果、10%までであれば非構造部材として許容可能な性能を示し、循環型建設への貢献が示唆された。

Marine Eliard, Aurora Bertini, M. Al-Obaidy +1

この論文は、温暖な気候におけるサーキュラーオフィスビルのライフサイクルとエネルギー性能を分析している。循環経済の原則を建築に適用し、従来の建物との比較を行っている。

M. Al-Jamal, Ayooub Alsarhan, Wafa' Q. Al-Jamal +4

本研究は、BIMとAI強化LCAを統合したデジタルツイン対応意思決定フレームワークを提案。機械学習サロゲートモデル（ランダムフォレスト、勾配ブースティング、ANN）を用いて繊維強化コンクリート外壁の性能とライフサイクル指標（CO2排出量、体積エネルギー、水使用量）を高精度（最大99.2%）で予測。最適化により体積炭素の削減とエネルギー効率の向上を同時達成する。

Radhika Sridhar, Yanfei Che, Patraphorn Phornthepkasemsant +3

本研究は、カルシウムサルホアルミネートセメントと再生コンクリート細骨材を用いた低炭素自己充填ガラス繊維補強コンクリートを開発し、建設分野での二酸化炭素排出削減を目指す。材料特性と環境負荷低減効果を評価している。

Lei Wang, Weizhe Ge, Gang Huang +4

本研究では、フラッシュジュール加熱（FJH）法を用いてカーボンブラックから高品質フラッシュグラフェン（FG）を迅速・グリーン合成し、セメント系複合材料の補強に応用した。200V,0.5秒で合成したFGは乱層積層構造を示し、セメントマトリックスへの分散性が向上。0.20wt%添加で圧縮強度が161%向上し、ライフサイクル評価では炭素排出30%削減、性能コスト指数144%向上を達成。

A. Nasution, Rudi Suwondoh, Mufti Ali Nasution

本研究は、インドネシアの建設における竹と砂岩の構造的実現可能性と持続可能性を評価。その結果、竹は高強度、砂岩は断熱性に優れ、52m²のコンセプト別荘設計で体化炭素49.4%削減、建設費8.2%削減を達成した。熱帯地域における持続可能な住宅建設の可能性を示す。

Beyza Bertan, D. Akdemir, Mehmet Akça

この論文は、持続可能な開発目標の範囲内で、林業が提供する再生可能資源と木材ベースの材料のグリーンビルディング応用における役割を検討する。木造建築の炭素足跡削減の可能性と、労働安全衛生のリスク管理の重要性を強調する。