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産業廃棄物を用いた混合セメント水和物の中性子散乱による構造解析

Research Project

Project/Area Number 20656087
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Building structures/materials
Research InstitutionNihon University

Principal Investigator

梅村 靖弘  日本大学, 理工学部, 教授 (70246825)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小泉 公志郎  日本大学, 理工学部, 講師 (10312042)
露木 尚光  日本大学, 理工学部, 研究員 (20059611)
Project Period (FY) 2008 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2010: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2009: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Keywordsコンクリート / セメント / 産業廃棄物 / 混和材料 / シリカフューム / エーライト / ビーライト / ケイ酸カルシウム水和物 / セメント水和物 / 結晶 / 中性子 / X線 / リートベルト解析 / 混和材 / 鉄鋼スラグ / フッ素アパタイト
Research Abstract

近年のコンクリート高強度化技術の進歩はめざましく,設計基準強度100MPaを超えるような超高強度コンクリート構造物の施工実績が増えているが,この高強度化にはセメント分散剤である高性能減水剤とフライアシュと同じ人工ポゾラン材である超微粒子のシリカフューム(SF)が必要不可欠である。一般に超高強度コンクリートの水セメント比は極めて低く,SFのポゾラン反応によりケイ酸カルシウム水和物(C-S-H)が生成され微細空隙を充填するが,各セメント鉱物の水和反応に及ぼすSFの影響や,SFのポゾラン反応におけるC-S-Hの詳細な生成機構については分かっていない。そこで本年度は,SFがセメント水和反応の反応に及ぼす影響さらに生成するC-S-Hのケイ酸アニオン構造(オリゴマーサイズのシロキサン鎖の鎖長)に及ぼす水結合材比の影響について検討を行った。本研究ではセメントは低熱ボルトランドセメントを使用し,SFの添加率はセメントの内割10,20%置換,砂結合材比1.0水結合材比(W/B)は15,22,30%として実験検討を行った。実験結果より以下のことが明らかとなった。セメント鉱物であるエーライト(C_3S)の水和反応率は,SFの置換率に拘わらず材齢7日でW/Bが15%で約60%,20%で約70%,30%で約80%に達しそれ以降の水和は停滞した。一方,ビーライト(C_2S)の水和反応率はSF添加率が10%から20%へ増加すると反応が若干抑制され,W/Bが15~30%の範囲では反応率に大きな差異は認められなかった。一例としてW/Bが22%,SF添加率が10%の場合,材齢7日で約10~15%,材齢28日で約20~30%,91日で約35~40%となった。生成されるC-S-H量は,SF添加率の増加により若干増加が認められ,W/Bの低下により減少した。C-S-Hのケイ酸アニオンの鎖長は、W/Bの増加により増加しSFの増加により抑制された。

Report

(3 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2011 2010 2009 2008

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] シリカフュームと高性能減水剤を用いた超高強度セメント硬化体の水和反応2011

    • Author(s)
      佐藤正己・梅村靖弘・小泉公志郎
    • Journal Title

      セメント・コンクリート論文集

      Volume: 64 Pages: 442-449

    • NAID

      130004574648

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] シリカフュームを用いたセメント硬化体の水和におけるケイ酸構造の影響2011

    • Author(s)
      小泉公志郎・佐藤正己・梅村靖弘・露木尚光
    • Journal Title

      セメント・コンクリート論文集

      Volume: 64 Pages: 9-15

    • NAID

      130004574677

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 高強度セメント硬化体への高性能減水剤とシリカフュームの影響2010

    • Author(s)
      佐藤正己・小泉公志郎・梅村靖弘
    • Journal Title

      コンクリート工学年次論文集

      Volume: 32 Pages: 119-124

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] セメント及び微粉セメントのケイ酸構造に関する研究2009

    • Author(s)
      小泉公志郎, 梅村靖弘, 露木尚光, 入江正明
    • Journal Title

      第63回セメント技術大会講演要旨 63

      Pages: 46-47

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Journal Article] 脱リンスラグ微粉末を利用した高炉スラグ微粉末の改良2008

    • Author(s)
      壁屋俊輔, 梅村靖弘, 露木尚光
    • Journal Title

      土木学会第63回年次学術講演会講演概要集 63(CD-ROM版)

      Pages: 815-816

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 粉末中性子回折によるセメント結晶構造同定の一考察2010

    • Author(s)
      入江正明
    • Organizer
      土木学会 第65回年次学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道大学札幌キャンパス
    • Year and Date
      2010-09-01
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 低水比セメント硬化体の水和におけるケイ酸構造の影響2010

    • Author(s)
      小泉公志郎
    • Organizer
      セメント協会 第64回セメント技術大会
    • Place of Presentation
      ホテルメトロポリタン
    • Year and Date
      2010-05-25
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] セメント及び微粉セメントのケイ酸構造に関する研究2009

    • Author(s)
      小泉公志郎
    • Organizer
      (社)セメント協会
    • Place of Presentation
      ホテルメトロポリタン
    • Year and Date
      2009-05-20
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 脱リンスラグ微粉末を利用した高炉スラグ微粉末の改良2008

    • Author(s)
      壁屋俊輔
    • Organizer
      (社)土木学会 全国大会第63回年次学術講演会
    • Place of Presentation
      東北大学川内北キャンパス
    • Year and Date
      2008-09-12
    • Related Report
      2008 Annual Research Report

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Published: 2008-04-01   Modified: 2016-04-21  

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