回収瓶ガラスのセメント用混和材としての利用

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07651021
• Research Institution: Teikyo University of Science & Technology
• Principal Investigator: 浅賀 喜与志 西東京科学大学, 理工学部, 教授 (40101000)
• Keywords: 瓶ガラス / 廃棄物 / 有効利用 / 微粉末 / セメント / 混和材 / 水和反応 / アルカリ骨材反応

Research Abstract

家庭から出るガラス瓶の回収量は年々増加する傾向にある。回収瓶の利用率を高めることは省資源、省エネルギーに役立ちゴミの減量、環境の美化にもつながる。回収瓶ガラスの有効利用として、本研究の目的はガラス粉末のセメント用混和材として利用に関する基礎データを検討することである。粉砕した瓶ガラス粉末をポルトランドセメントに混合し、20℃および60℃で養生して供試体を作製した。供試体の圧縮強度、強熱減量、ガラスの反応率およびCa(OH)_2生成量、反応生成物、アルカリ溶出量などを測定し、セメント-ガラス系の水和反応、ガラス中に存在するアルカリの挙動、瓶ガラスのセメント混和材としての有効利用に関して以下の結果を得た。
1.瓶ガラス粉末はセメント水和物中のCa(OH)_2とポゾラン反応することが分かった。20℃養生、180日材令におけるガラスの反応率は約30%で、瓶ガラス粉末のポソラン反応性は高炉水砕スラグよりは小さいが、フライアッシュよりは大きいことが判明した。
2.瓶ガラス粉末がポゾラン反応するため、ガラス配合量が増加しても供試体の圧縮強度は大きくは減少せず、長期養生の供試体では、ガラス配合が30%の試料の圧縮強度は無添加の供試体と同等となる。
3.瓶ガラス粉末がポゾラン反応するため、ガラス配合量が増加すると供試体中のCa(OH)_2生成量は反応時間が増すにつれ減少し、C-S-H生成量は増加する。
4.反応したガラスからはガラス中のNa成分が溶出し、反応したガラスのNa成分のうち約70%がNa^+イオンとして供試体の細孔溶液中に存在する。このため、瓶ガラス粉末をセメントの混和材として利用するに当たってはアルカリ骨材を起こす恐れがあり、セメント用混合材として使用するには注意が必要である。

Research Products

• [Publications] 浅賀喜与志: "瓶ガラス粉末を配合したポルトランドセメントの水和反応" 無機マテリアル学会第91回学術講演会講演要旨. 71-72 (1995)
• [Publications] 浅賀喜与志: "瓶ガラス粉末を配合したポルトランドセメントの加熱養生" 無機マテリアル学会第91回学術講演会講演要旨. 73-74 (1995)
• [Publications] 浅賀喜与志: "瓶ガラス粉末を配合したポルトランドセメントの水和反応とアルカリの挙動" 無機マテリアル学会第92回学術講演会講演要旨. (1996)