2022 Fiscal Year Final Research Report

Development of Material Design Method of Labor-saving Construction Type Low Carbon Concrete with Recycled Materials

Research Project

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Project/Area Number	20H02300
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 23010:Building structures and materials-related
Research Institution	The University of Kitakyushu
Principal Investigator	Takasu Koji 北九州市立大学, 国際環境工学部, 教授 (60336948)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	陶山裕樹北九州市立大学, 国際環境工学部, 准教授 (20507876) 伊藤是清東海大学, 文理融合学部, 教授 (50380663) 白川敏夫九州産業大学, 建築都市工学部, 教授 (60623387) 小山田英弘北九州市立大学, 国際環境工学部, 教授 (80233625)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords	スラリー化 / フライアッシュ / 高炉スラグ微粉末 / 高炉スラグ細骨材 / 溶融スラグ細骨材 / 硫酸劣化 / 中性化
Outline of Final Research Achievements	In this study, the aims were to reduce CO2 emissions by reducing the use of cement and to ensure labour-saving construction of concrete. The fresh, strength and durability properties of labour-saving low-carbon concrete with a composite mixture of recycled materials were investigated. The results showed that aggregate interlocking, particle shape and fineness modulus were related to the fluidity of the concrete. It was confirmed that excellent sulphuric acid resistance could be obtained by composite mixing of blast furnace slag fine aggregate and molten slag fine aggregate. It was suggested that the progress of carbonation could be predicted by surface water absorption tests. The mixture rule that can predict the flowability of high-flow mortars from the circularity of fine aggregate, content of materials finer than 75μｍ sieve and the replacement rate of by-product powders was developed.
Free Research Field	建築材料学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	コンクリートの性能はセメントの使用量によってコントロールされてきたが、本研究により数種の副産物粉体を複合混合することによりセメントの使用量を大幅に抑制し低炭素化を推進することを可能とした。さらに、再生材料の使用は、バージン材料に比べてコンクリートの品質を低下させる原因と考えられてきたが、フライアッシュや高炉スラグ微粉末のような副産物粉体を合理的に複合混合することによりフレッシュ・強度・耐久性を向上させるとともにその流動性能の予測を可能とした。また、データ不足が指摘されている再生材料を複合混合したコンクリートの耐硫酸性や中性化の基礎データを取得して補強した。