2014 Fiscal Year Research-status Report
未利用のCa・Mg・Si系副産物を用いた環境配慮型一万年耐久コンクリートの開発
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26820176
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
斎藤 豪 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (90452010)
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2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | Ca-Mg-Si 系材料 / オートクレーブ養生 / トバモライト / ケイ酸カルシウムマグネシウム水和物 / Ca/Si比 / 29Si-NMR / FT-IR / 耐硫酸塩性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、Ca-Mg-Si系材料（Mg系材料）を用いた配合および水セメント比を，結晶性トバモライトをはじめとした水和生成物解析をもとに検討すること(2)地中コンクリートにおいて特に問題となっている，硫酸塩，硫酸に対する耐久性試験を実施し，外部劣化因子(SO42-等)の浸透性状に及ぼす影響を，生成物(結晶性トバモライトおよび二次生成物)や空隙構造と関連付けて考察することを目的とし、検討を行った。供試体はOPCをMg系材料で0、10、20、30、40mass%置換した石灰質材料(OPC＋Mg系材料)とケイ石微粉末とを5：5の割合で混合し、水粉体比(W/(OPC+Q))を0.5として一定条件で練り混ぜ、打設後、20℃で湿空養生を行い、材齢1日で脱型し、速やかに180℃、1MPaの条件下にて8時間のAC養生を実施した。主な実験項目として、水和生成物解析にはXRDを、結晶相以外の水和物の分析については、FT-IRおよび29Si NMRによって、試料中に生成するトバモライトやC-S-Hゲルを構成しているシリケートイオンの結合状態を測定した。その結果、アケルマナイトはAC養生下で反応性を示し、Mg型トバモライトやケイ酸カルシウムマグネシウム水和物などの生成に寄与したことがわかった。またXRDによる水和反応解析、FT-IRおよび29Si NMRの結果を総合すると、アケルマナイト置換およびAC養生による耐硫酸塩性向上の要因は、低置換率においてはMg型を含むトバモライトが多量に生成したことにより、高置換率においてはトバモライト構造を維持しつつ、重合度が高いシリケート鎖を有した低C/S比のケイ酸カルシウムマグネシウム水和物等が生成したことによるものと考察した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
目的の通りに分析が実施できており、困難と思われた29Si-NMRによる分析も予定通り行えたため
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度は、実暴露データの解析をメインとし、実際のMg系材料を用いて実験室および実際の温泉地での耐久性試験を行うことにより，化学的に安定な結晶性トバモライトを含み，外部劣化因子に対する抵抗性を飛躍的に向上させた，「経済的かつ環境性にも優れた「一万年耐久コンクリート」の提案を行う．具体的には、草津温泉西の河原にて屋外暴露試験を行い，外観変化観察，重さ変化を随時実施していく．26年度とと同様の方法で化学分析(XRD，FT-IR等)を行い，空隙構造と併せて，硫酸イオンの浸透性状(抑制メカニズム)を定量的かつ総合的に評価し，実験室のデータと比較検討する．
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| Causes of Carryover |
薬品・学会旅費・供試体輸送費等、次年度に使用を回したいと考えたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
前年度に使用しなかった、薬品・学会旅費・供試体輸送費等に残りを使用する。
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