(C, N)-A-S-H nanostructure analysis of alkali activated cement paste

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K15132
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 23010:Building structures and materials-related
• Research Institution: Muroran Institute of Technology
• Principal Investigator: KIM Jihoon 室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 助教 (60827632)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: セメント / アルカリ活性セメント / ジオポリマー / 炭酸化 / NMR

Outline of Final Research Achievements

In this study, we investigated the relationship between the physical and chemical changes by accelerated carbonation conditions of alkali-activated cements. Alkali-activated cements were prepared from binders composed of blast furnace slag and fly ash as well as alkali activators sodium silicate and sodium hydroxide. Physical changes were analyzed from compressive strength, pH, and neutralization depth, and chemical changes were analyzed from XRD, TG-DTG, and 29Si MAS NMR. The C-(N)-A-S-H structure is noted to change via carbonation, and the compressive strength is observed to decrease. However, in the case of Na-rich specimens, the compressive strength does not decrease by accelerated carbonation. This work is expected to contribute to the field of alkali-activated cements in the future.

Free Research Field

建築材料

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

建設産業でのCO2排出量低減のために、一般的なセメントの使用量を減らすことができるアルカリ活性セメントは重要な研究である。しかし、その普通セメントと比べて、その長期的な評価はされてない状態であり、また構造物の安全な利用のためには物理的および化学的な特徴を十分把握しておく必要がある。その観点から、この研究の成果はコンクリート系材料の劣化現象である炭酸化に対するアルカリ活性セメントの挙動を確認しており、さらに問題点とその原因を考察していることで、これからの研究および開発のための基礎データとしての役割ができると考えられる。