廃棄物を有効利用したセメントクリンカー骨材の品質評価
| Project/Area Number |
19H02209
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 22010:Civil engineering material, execution and construction management-related
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
久田 真 東北大学, 工学研究科, 教授 (80238295)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
皆川 浩 東北大学, 工学研究科, 准教授 (10431537)
宮本 慎太郎 東北大学, 工学研究科, 准教授 (60709723)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥14,170,000 (Direct Cost: ¥10,900,000、Indirect Cost: ¥3,270,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2019: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
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| Keywords | クリンカー細骨材 / アルカリシリカ反応 / 遅延エトリンガイト生成 / セメントクリンカー / セメントクリンカー細骨材 / フライアッシュ / 廃棄物 / サステナブル / クリンカー骨材 / 強度発現性 / 耐久性 / 高炉スラグ微粉末 / 耐久性能 / 水和熱 / 初期強度 / アルカリ骨材反応 / 産業副産物 / 骨材 / 水和発熱 / 副産物の有効利用 / リサイクル技術 |
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| Outline of Research at the Start |
セメントは，製造の際に多様な廃棄物・副産物を代替の原燃料として使用しており，その総量は年間約2,800万ｔにも及ぶ．このことは，セメント製造が我が国における資源循環型社会の構築において極めて重要な産業であることを意味している．残念ながら，セメント生産量は1996年をピークに減少しており，対策を講じなければ今後もセメント産業での廃棄物・副産物の受入れ可能量は減少し続け，我が国の資源循環の枠組みが成立しなくなることが懸念される．
本研究は，普通セメントクリンカーと比較してより多くの廃棄物・副産物を使用したクリンカーをコンクリート用骨材として利用し，その実用可能性を総合的に評価することを目的とする．
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は，クリンカー細骨材を使用したモルタルのアルカリシリカ反応と遅延エトリンガイト生成による膨張に関する長期的な挙動を観察した．
その結果，フライアッシュを置換しないモルタルについては材齢200日程度まで膨張は継続し，その後は膨張が終息するような挙動を見せた．その一方で，アルカリが溶出してアルカリシリカ反応を助長する可能性のあるクリンカー細骨材を使用したモルタルについても，フライアッシュを高置換することで材齢400日を越えても膨張を抑制できることを見いだした．
また遅延エトリンガイト生成による膨張については既往の研究ではアルカリシリカ反応と同様にフライアッシュの置換が有効とされているが，フライアッシュを置換せずともクリンカー細骨材を使用することで材齢400日を越えても膨張を抑制できることを見出した．
これらの点を踏まえると，クリンカー細骨材と反応性骨材を併用する場合にはフライアッシュを多量に使用することで十分にアルカリシリカ反応を抑制でき，蒸気養生を施すようなプレキャスト製品の製造の際にはクリンカー細骨材の使用は遅延エトリンガイト生成を抑制する観点から非常に重要であるなど実用上において非常に重要な知見を得ることができたと言える．
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(5 results)
Research Products
(8 results)
