地域の素材を活かした高機能性シラスセメント硬化体の開発に関する研究

• Project/Area Number: 19H00261
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: 2160:Civil engineering, architecture, building engineering, aerospace engineering, marine and maritime engineering, social systems engineering, safety engineering, disaster prevention engineering, and related fields
• Research Institution: Kagoshima National College of Technology
• Principal Investigator: FUKUNAGA Takayuki 鹿児島工業高等専門学校, 技術職員
• Project Period (FY): 2019
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥540,000 (Direct Cost: ¥540,000); Fiscal Year 2019: ¥540,000 (Direct Cost: ¥540,000)
• Keywords: シラス / ポゾラン反応 / 硫酸塩劣化 / ポゾラン材料 / 硫酸塩

Outline of Final Research Achievements

本研究はシラスを用いて硫酸塩劣化に強いセメント硬化体の研究開発を行うものである。検討項目としてシラスの化学的性質について明らかにした後、シラスを用いてセメント硬化体を作製した。作製した供試体を硫酸塩溶液に浸漬し、耐久性を評価した。その結果、シラスを用いた硬化体は、シラス未使用の硬化体と比較して、膨張率が大幅に低下することを確認した。これは、セメント量が少なくなったことやシラスとセメント水和物がポゾラン反応を起こし、緻密になることによって、硫酸イオンが供試体内部へ浸透できなかったことが原因であると推察した。以上より、シラスを利用すると硫酸塩環境に強いセメント硬化体を作製できる可能性を示した。

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

南九州に広く分布する「シラス」は、ポゾラン反応があることは広く認知されており、シラスを骨材として使用した場合、高強度化や化学的浸食などの耐久性が高いことが実験的に示されている。しかし、その耐久性向上メカニズムなどが示されていないため、建設材料としての活用方法は未だ限定的であり、さらなる活用方法が望まれている。
本研究の最も大きな成果は、シラスを用いたコンクリート硬化体の硫酸塩劣化に対する耐久性を明らかにしたことにより、シラスのような火山堆積物にも適応が可能である点であり、鹿児島県だけでなく、他の地域の火山性堆積物へ応用できる可能性を見いだせた点である。