2017 Fiscal Year Annual Research Report
The development of new magnesium phosphate cement containing the calcinated dolomite and the immobilization of Pb by hardened new cement
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15K06161
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
坂井 悦郎 東京工業大学, 物質理工学院, 特任教授 (90126277)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | マグネシアリン酸塩セメント / 半焼成ドロマイト / リン酸二水素カリウム / 酸塩基反応 / 低アルカリ / 重金属固定化 / 資源有効利用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
酸塩基反応で硬化するマグネシアリン酸塩セメントは，従来のセメント系材料(一般的に，ポルトランドセメントを母材とする)と比べて低アルカリ性であり，高いアルカリ性領域で再溶解を起こす重金属類の固定能が期待される。本研究ではMgO-KH2PO4-H2O系セメント(以下，ＭＫ系と略称)とドロマイトを焼成して得られる半焼成ドロマイト(MgOとCaCO3の混合物)を用いたMgO/CaCO3-KH2PO4-H2O系セメント(以下，DK系と略称)の二種類について硬化反応を解明するとともに，Pbの固定化について検討した。なお、半焼成ドロマイト利用によるマグネシアリン酸塩セメントの提案は世界初である。
硬化ＭＫ系セメントは，主に未反応MgOと主水和生成物であるKMgPO4・6H2Oから構成され、DK系セメントは未反応のCaCO3とKMgPO4・6H2Oが多くを占めているものの，KH2PO4の比率が多いセメントではCaK3H(PO4)2の生成を確認した。これらの硬化体に環境庁告示46号に準拠した溶出試験を行うと，液相のpHは11.7程度になった。本研究のセメントは、より溶解度の低い水和物の生成によって従来材料(pH 12.5～13.5程度)よりも低アルカリ性になっていることが分かった。実際にPbを10～100ppm含有する水溶液を練り混ぜ水に用いてPbの固定化実験を行った。その結果，液固比(質量比)が0.5から10の範囲でPbの溶出量を土壌環境基準値(0.01ppm)以下に抑えることが可能であることが分かった。なお、
資源としてわが国はMｇOを経済的に入手することは不可能であるが、ドロマイトは経済的に入手可能であり、わが国保有の資源の有効な利用が可能な機能性セメントを提案できた。
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| Remarks |
論文投稿中。
最近、中国からの当該分野の研究が活発化となり,投稿先を検討中。
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