2018 Fiscal Year Annual Research Report
Quality engineering approach to optimization of mix design of geopolymer with fly ash as active filler
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16K06442
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
尾上 幸造 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 准教授 (50435111)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐川 康貴 九州大学, 工学研究院, 准教授 (10325508)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ジオポリマー / フライアッシュ / 配合最適化 / タグチメソッド / 圧縮強度 / 静弾性係数 / 耐硫酸性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成30年度は，過去2年間に最適化したフライアッシュベースジオポリマーモルタル（FAGP）の長期強度および耐久性について検討した．水セメント比0.5，砂セメント比3の普通モルタルを比較用として作製した．FAGPおよび普通モルタルともに細骨材には標準砂を用いた．その結果以下の知見が得られた．(1)材齢91日までの範囲において，最適化されたFAGPは安定した圧縮強度および静弾性係数を示した．ただし，既往の研究で報告されている傾向と同じく，FAGPの静弾性係数は，普通モルタルよりも減少することが示された．FAGPを用いた製品や構造物の設計に際してはこの点に留意する必要がある．(2)最適化されたFAGPは，10%硫酸水溶液中で優れた耐硫酸性を示した．91日間浸漬後の質量変化率は，普通モルタルにおいて－13.6%であったのに対し，FAGPではフライアッシュのロットの違いにより+0.7%～+2.1%であった。なお，FAGPにおいては外観上の変化はほとんどなかった．(3)材齢91日までの乾燥収縮量は，最適化されたFAGPの方が普通モルタルよりも顕著に小さくなった．実験データをy = t / (a + bt)に当てはめて実験定数aとbを求め，試験期間tを∞として乾燥収縮量の終局値を求めた結果，普通モルタルの1111μに対し最適化されたFAGPではフライアッシュのロットの違いにより323μ～455μであった．
本研究では，九州地区で流通するフライアッシュを用いたFAGPの最適な配合・製造条件を見出すとともに，長期的な強度や耐久性について明らかとした．今後，FAGPの品質のばらつきの原因とその抑制方法，国内で流通する他の地域のフライアッシュを用いた配合最適化等について検討を進め，信頼性の高いFAGPの設計手法の研究ならびに力学特性や耐久性に関するデータの蓄積を実施する予定である．
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