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鉱物組成変更によるビーライト活性化のための物性評価手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K04631
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 ナノ材料工学
研究機関秋田工業高等専門学校

研究代表者

桜田 良治  秋田工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (60290699)

研究分担者 川添 良幸  東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 教授 (30091672)
鵜澤 正美  日本大学, 生産工学部, 教授 (80571299)
連携研究者 細川 佳史  太平洋セメント㈱, 中央研究所, 主席研究員
アビシェック・クマール・シン  Indian Institute of Science, Materials Research Centre, Associate Professor
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードビーライト / 微量成分 / 水和活性 / 第一原理計算 / 密度汎関数法 / ナノマイクロ構造解析 / セメントクリンカー
研究成果の概要

セメント原料由来の微量成分が,β相ビーライト表面での水和活性に及ぼす影響について,一切の実験値を用いずに量子力学のみに立脚した第一原理計算によって理論解析することを目的とする。解析には,超高速演算処理が可能なスーパーコンピューターを使用した。
その結果,アルカリ土類金属のBa,Srはビーライト中の構成原子であるCaと置換することで水和活性の向上に寄与することが判明した。また,水和活性の向上が期待できないMgが固溶した構造でも,SO3とP2O5の複数の微量成分を置換固溶することで,水和活性を向上できることも明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 5件)

  • [国際共同研究] Indian Institute of Science/Materials Research Centre(India)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Indian Institute of Science(インド)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Initial Water Adsorption Property of Manganese-Doped Belite by First-Principles Calculation2017

    • 著者名/発表者名
      Ryoji Sakurada, Masami Uzawa, Yoshifumi Hosokawa, Syun-ichiro Uchida, Yoshiyuki Kawazoe, Rodion Vladimirovich Belosludov, Aaditya Manjanath, and Abhishek Kumar Singh
    • 雑誌名

      Journal of Civil Engineering and Architecture Research

      巻: 4 ページ: 2011-2018

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] First-Principles Study of the Effect of Trace Impurity on Initial Water Adsorption onto Belite2016

    • 著者名/発表者名
      Ryoji Sakurada, Masami Uzawa, Yoshifumi Hosokawa, Syun-ichiro Uchida, Yoshiyuki Kawazoe, Aaditya Manjanath, and Abhishek Kumar Singh
    • 雑誌名

      Journal of Civil Engineering and Architecture Research

      巻: Vol.3 ページ: 1826-1832

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] STRUCTURAL ANALYSIS OF BETA-DICALCIUMSILICATE MODIFIED BY INCORPORATION OF TRACE ELEMENT2015

    • 著者名/発表者名
      R. Sakurada, M. Uzawa, Y. Hosokawa, Y. Kawazoe, and A. K. Singh
    • 雑誌名

      40th Conference on Our World in Concrete & Structures

      巻: Vol.34 ページ: 435-442

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 金属原子で置換したビーライトの水分子吸着特性2018

    • 著者名/発表者名
      桜田良治,鵜澤正美,細川佳史,川添良幸,Abhishek Kumar
    • 学会等名
      平成29年度土木学会東北支部技術研究発表会講演概要集
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] First-Principles Study of Belite Activation by Doping of a Trace Element2017

    • 著者名/発表者名
      Ryoji Sakurada, Masami Uzawa, Yoshifumi Hosokawa, Syun-ichiro Uchida,
    • 学会等名
      12th General Meeting of Asian Consortium on Computational Materials Science -Virtual Organization
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Water Adsorption on Dicalcium Silicate Surface Doped with A Trace Element2017

    • 著者名/発表者名
      Ryoji Sakurada, Masami Uzawa, Yoshifumi Hosokawa, Yoshiyuki Kawazoe, and Abhishek Kumar Singh
    • 学会等名
      42nd Conference on Our World in Concrete & Structures
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 第一原理計算によるビーライトの水和活性評価の検討2017

    • 著者名/発表者名
      細川佳史,桜田良治,川添良幸,鵜澤正美,Aaditya Manjanath, and Abhishek Kumar Singh
    • 学会等名
      無機マテリアル学会第134回学術講演会講演概要
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ビーライト表面への水分子吸着の第一原理計算2017

    • 著者名/発表者名
      桜田良治,鵜澤正美,細川佳史,川添良幸,Abhishek Kumar
    • 学会等名
      平成28年度土木学会東北支部技術研究発表会講演概要集
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ビーライト表面への水分子吸着の第一原理計算2017

    • 著者名/発表者名
      桜田良治,川添良幸,鵜澤正美,細川佳史,Abhishek Kumar Singh
    • 学会等名
      (社)土木学会東北支部技術研究発表会講演概要
    • 発表場所
      東北工業大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Adsorption Property of Water Molecule on Belite Surface2016

    • 著者名/発表者名
      Ryoji Sakurada, Masami Uzawa, Yoshifumi Hosokawa, Yoshiyuki Kawazoe, Aaditya Manjanath, and Abhishek Kumar Singh
    • 学会等名
      The 11th General Meeting of Asian Consortium on Computational Materials Science-Virtual Organization
    • 発表場所
      東北大学片平キャンパスさくらホール
    • 年月日
      2016-12-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Structural Properties of Belite Doped by Two Kinds of Trace Impurities2016

    • 著者名/発表者名
      Ryoji Sakurada, Masami Uzawa, Yoshifumi Hosokawa, Yoshiyuki Kawazoe, and Abhishek Kumar Singh
    • 学会等名
      41st Conference on Our World in Concrete and Structures
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2016-08-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 第一原理計算によるBa で置換したビーライトの構造特性の解析2016

    • 著者名/発表者名
      桜田良治,川添良幸,鵜沢正美,細川佳史,Abhishek Kumar Singh
    • 学会等名
      土木学会東北支部技術研究発表会
    • 発表場所
      岩手大学上田キャンパス
    • 年月日
      2016-03-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Adsorption of Water Molecule on Beta-Form Belite Surface: Analysis Based on Ab-Initio Study2015

    • 著者名/発表者名
      Ryoji Sakurada, Masami Uzawa, Yoshifumi Hosokawa, Yoshiyuki Kawazoe, Aaditya Manjanath, and Abhishek Kumar Singh
    • 学会等名
      The 10th General Meeting of Asian Consortium Computational Materials Science-Virtual Organization
    • 発表場所
      東北大学片平キャンパスさくらホール
    • 年月日
      2015-11-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 第一原理計算によるセメントクリンカーの結晶構造解析2015

    • 著者名/発表者名
      桜田良治,鵜沢正美,細川佳史,川添良幸,Abhishek Kumar Singh
    • 学会等名
      ナノ学会13 回大会
    • 発表場所
      東北大学片平キャンパスさくらホール
    • 年月日
      2015-05-11
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-02-16  

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