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脱炭素化に貢献するコンクリート補修用ポリマーアルカリ活性材料の開発

Research Project

Project/Area Number 23K13389
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 22010:Civil engineering material, execution and construction management-related
Research InstitutionOsaka Sangyo University

Principal Investigator

山田 宏  大阪産業大学, 工学部, 准教授 (60824464)

Project Period (FY) 2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords再乳化形粉末樹脂 / アルカリ活性材料 / ジオポリマー / 補修材 / モルタル / ポリマーアルカリ活性材料 / ポリマージオポリマー
Outline of Research at the Start

脱炭素を志向した老朽化対策に貢献する技術確立を目指し、高炉スラグ微粉末ベースのアルカリ活性材料にセメント混和用ポリマーを用いた材料の研究開発を行う。使用材料に水ガラスと水酸化ナトリウムを用いない施工安全性を考慮したアルカリ活性材料のコンクリート用補修材への適用性を検討する。再乳化形粉末樹脂の種類および混入量がアルカリ活性材料の施工性および硬化物性に与える影響を明らかにし、性能改善メカニズムの検討を行う。本研究の成果によって、脱炭素化を実現するコンクリート用次世代補修材の社会実装などを図ることができる。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、再乳化形粉末樹脂の使用がジオポリマーあるいはアルカリ活性材料の各種性能に与える影響を明らかにすることを目的とし、アルカリ源に粉体のオルトケイ酸ナトリウムを用いることが特徴である。2023年度の研究実績は、主として、再乳化形粉末樹脂の種類および混入量がアルカリ活性材料の施工性および硬化物性に与える影響の把握を行った。その結果、アルカリ活性材料の流動性は再乳化形粉末樹脂を用いることで種類によらず低下すること、再乳化形粉末樹脂の種類の違いがアルカリ活性材料の流動性に与える影響がほとんどないこと、アルカリ活性材料の圧縮強度は再乳化形粉末樹脂を用いることで種類によらず低下すること、圧縮強度の低下率は再乳化形粉末樹脂の種類によって異なること、PAE系を除いて再乳化形粉末樹脂がアルカリ活性材料の長さ変化率に与える影響はほとんどないこと、膨張材や収縮低減剤と再乳化形粉末樹脂を併用した際のアルカリ活性材料の性能改善程度などを明らかにした。これらの一連のデータを取りまとめて、日本コンクリート工学会や日本材料学会の論文投稿を予定している。なお、本研究ではアルカリ活性材料の補修用途への社会実装化を目指しており、その実現のために、付着強度、物質浸透抵抗性などに関する検討を現在行っている。これらのデータがある程度まとまった段階で論文執筆を検討する。さらに、より実用的な検討として、吹付け工法への適用について現在計画している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

再乳化形粉末樹脂を用いたアルカリ活性材料の基本物性に関する検討は、概ね順調に進行している。

Strategy for Future Research Activity

以前所属していた住友大阪セメント株式会社などと連携して、補修材として必要な性能の確認などや、社会実装化に向けた調整を推進していく。

Report

(1 results)
  • 2023 Research-status Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2024

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] 再乳化形粉末樹脂を混入したプレミクス型アルカリ活性材料に関する基礎的検討2024

    • Author(s)
      山田宏、若杉三紀夫、神田利之、関友則
    • Journal Title

      コンクリート工学年次論文集

      Volume: 46

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 高炉スラグ微粉末ベースのアルカリ活性材料に関する基礎的検討2024

    • Author(s)
      山田宏、若杉三紀夫、神田利之、関友則、安井賢太郎
    • Organizer
      日本材料学会第73期学術講演会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] アルカリ活性材料ベースの表面被覆材に関する基礎的検討2024

    • Author(s)
      山田宏、若杉三紀夫、神田利之、関友則、一宮一夫
    • Organizer
      土木学会年次学術講演会公演概要集
    • Related Report
      2023 Research-status Report

URL: 

Published: 2023-04-13   Modified: 2024-12-25  

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