高炉スラグ微粉末及びフライアッシュセメントコンクリートの反応促進技術の開発
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21K04349
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 23010:Building structures and materials-related
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
胡桃沢 清文 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (40374574)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 高炉スラグ / フライアッシュ / 反応促進 / 微細構造 |
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| Outline of Research at the Start |
混合セメントコンクリートの初期反応を活性化させ強度発現を促す混和剤の開発が求められている。そこで本研究では混合セメント中の高炉スラグ微粉末やフライアッシュの初期反応を活性化させる硬化促進剤の開発を行う。セメントの初期反応を活性化させる硬化促進剤はすでに市販されているが高炉スラグ微粉末やフライアッシュの硬化促進剤はほとんどなく、本研究では無機塩と有機物を組み合わせその開発を行う。さらに硬化促進剤の混和材への作用メカニズムを固体NMRを用いて微視的視点から明らかにし、硬化促進剤を用いた混合セメントコンクリートの耐久性能を実用化のために明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
コンクリート製造時には多くのセメントを使用することからセメント製造時のCO2排出は避けらることができない。そこでセメントの一部を高炉スラグ微粉末やフライアッシュに置換した混合セメントコンクリートのさらなる利用が求められている。混合セメントコンクリートは長期的には普通コンクリートと同等の性能を示すが、初期強度発現が普通ポルトランドセメントのみと比べると低く、施工期間が長期化するためさらなる利用が制限されている。そのため混合セメントコンクリートの初期反応を活性化させ強度発現を促す混和剤の開発が求められている。そこで本研究では混合セメント中の高炉スラグ微粉末やフライアッシュの初期反応を活性化させる硬化促進剤の開発を行うことを目的とした。特に本年度においては有機系化合物が高炉スラグ微粉末の反応に及ぼす影響に関して開発を行った。高炉スラグの反応性を明らかにするために水酸化カルシウムを刺激剤とする硬化体と普通ポルトランドセメントを刺激剤として作製を行った。その結果、有機系化合物を加えた試料では強度発現が促進された。一方で有機系化合物の添加量が多すぎると反応が抑制され初期の強度発現が停滞することが示された。この反応は高炉スラグやセメント中のアルミネート系の反応が有機系化合物によって異なることによるものと推察された。また、亜硝酸系の無機塩を加えた試料を作製し、この反応の温度依存性について検討を行った。その結果、35℃での養生は初期の反応は増大するが材齢28日においての強度は20℃と比べると低い結果となった。このことから無機塩の混和に関しては適切な量を添加することが必要であることが示された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
高炉スラグの反応促進に関して有機系化合物を用いることによって反応性が異なることを明らかにすることができ、そのメカニズムに関しても多くの知見を得た。また、温度依存性についても検討を行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
有機系化合物と高炉スラグおよびフライアッシュの反応促進メカニズムについて詳細に検討を行う予定である。
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Report
(2 results)
Research Products
(14 results)
