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Development of high performance geopolymer with additional metal oxide

Research Project

Project/Area Number 17K18913
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Architecture, Building engineering, and related fields
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

Igarashi Go  東北大学, 工学研究科, 助教 (10733107)

Project Period (FY) 2017-06-30 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2018: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Keywordsジオポリマー / アルカリ活性スラグ / フレッシュ性状 / 酸化亜鉛 / 機械的性質 / 寸法安定性 / 高炉スラグ微粉末 / 物質浸透抵抗性 / 自己ひずみ / 塩分進行抵抗性 / 中性化抵抗性 / 混和剤 / 凝結促進剤 / 金属酸化物 / 体積変化 / 化学的侵食抵抗性
Outline of Final Research Achievements

The effects of the amount of zinc oxide on the properties of based ground fine blast furnace slag based geopolymer has been investigated. As a result, the fresh flowability increases, the final setting time becomes longer and the autogenous shrinkage decreases, as the amount of zinc oxide increases up to 5.0 mass%. On the other hand, compressive strength, Young's modulus and carbonation resistance decreases, when zinc oxide was added. Furthermore, the addition of zinc oxide rarely affects on the initial setting time, the development of moisture content and total pore volume, and resistance to salt penetration.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ジオポリマーは,セメント・コンクリートと比較して,耐火,耐酸,耐アルカリ骨材反応といった性能向上が期待されるのに加えて,産業廃棄物を活性フィラーとして用いた場合,二酸化炭素排出量の削減が期待される。本研究成果では,高炉スラグ微粉末を活性フィラーとしたジオポリマーの課題であったフレッシュ性状に着目し,酸化亜鉛の添加量によってフレッシュ性状が制御できることを示した。本研究成果は,今後の国内の人口減少や,生身の人間が作業できないような施工環境を見据えて,建築・建設の施工現場でのオートメーション化に応用できると考えられる。

Report

(3 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2019 2018 2017

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] 酸化亜鉛を添加した高炉スラグ微粉末ベースジオポリマーの性能発現挙動に関する基礎的検討2019

    • Author(s)
      古江翔子,五十嵐豪,西脇智哉
    • Journal Title

      コンクリート工学年次論文集

      Volume: 41

    • NAID

      120007032166

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 高炉スラグ微粉末ベースジオポリマーの酸化亜鉛添加によるフレッシュ性状の制御2019

    • Author(s)
      古江翔子,五十嵐豪,西脇智哉
    • Journal Title

      日本建築学会東北支部研究報告集

      Volume: 82

    • NAID

      40021937177

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 酸化亜鉛添加が高炉スラグ微粉末ベースジオポリマーに及ぼす影響の検討2019

    • Author(s)
      古江翔子,五十嵐豪,西脇智哉
    • Organizer
      日本建築学会大会学術講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] セメント組成物及びその硬化体2018

    • Inventor(s)
      五十嵐 豪
    • Industrial Property Rights Holder
      五十嵐 豪
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] セメント組成物及びその硬化体2017

    • Inventor(s)
      五十嵐豪
    • Industrial Property Rights Holder
      五十嵐豪
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2017-101036
    • Filing Date
      2017
    • Related Report
      2017 Research-status Report

URL: 

Published: 2017-07-21   Modified: 2020-03-30  

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