2019 Fiscal Year Annual Research Report
廃棄物を有効利用したセメントクリンカー骨材の品質評価
| Project/Area Number |
19H02209
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
久田 真 東北大学, 工学研究科, 教授 (80238295)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
皆川 浩 東北大学, 工学研究科, 准教授 (10431537)
宮本 慎太郎 東北大学, 工学研究科, 助教 (60709723)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
|
| Keywords | クリンカー骨材 / フライアッシュ / 産業副産物 / アルカリシリカ反応 / 水和発熱 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
セメント産業における廃棄物受け入れ量を維持することを目的としてセメントの中間生成物であるセメントクリンカーの骨材としての利用が検討されている．セメントクリンカーを細骨材として利用した場合，圧縮強度の増加や塩化物イオン実効拡散係数の減少に寄与することがわかっているが，アルカリシリカ反応に影響を及ぼすアルカリ量の増加や温度ひび割れなどに影響を及ぼす水和発熱の増加が懸念されることも事実である．他方で，混和材の一つであるフライアッシュはセメントに置換することでASRや水和発熱を抑制できるが，初期強度の低下や凝結の遅延を生じることがわかっている．
以上の観点から，本年度の研究ではクリンカー細骨材とフライアッシュの併用による上記デメリットを相互に補完しあう効果が発現されることを期待して，両者を併用したモルタルを作製し，このモルタルの発熱特性と凝結性状，初期強度発現性，アルカリシリカ反応による膨張について検討した．その結果，クリンカー細骨材の使用に伴う水和発熱増加とフライアッシュの使用に伴う初期強度の低下と凝結遅延の影響は両者の補完効果によって抑制できることがわかった．ただし，アルカリシリカ反応に関しては，クリンカー細骨材とフライアッシュを併用した場合において，フライアッシュのアルカリシリカ反応に対する膨張抑制効果がクリンカー細骨材を使用しなかった場合と比較して小さくなったことから，この補完効果が得られるかについては今後も改善していく必要があることがわかった．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度はクリンカー細骨材とフライアッシュを併用したモルタルの相互補完効果について検討し，アルカリシリカ反応については仮説通りの結果は得られなかったものの，水和発熱と圧縮強度発現については，従来のモルタルと比較して水和発熱を抑制しながらも十分な圧縮強度を有したモルタルを開発することができた点を鑑みて，おおむね順調に進展していると評価した．
|
| Strategy for Future Research Activity |
来年度以降は継続してモルタルとフライアッシュを併用したモルタルのアルカリシリカ反応に関して検討するとともに，クリンカー骨材の有する物質移動抵抗性の向上効果についても，塩化物イオン以外の硫酸塩劣化，水分移動，凍害など幅広い劣化に対しても総合的に評価し，クリンカー骨材の有するメリット・デメリットについて中立的に評価していく予定である．
|
