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混合セメントの統合的な材料設計手法の提案

研究課題

研究課題/領域番号 17560405
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 土木材料・施工・建設マネジメント
研究機関東京工業大学

研究代表者

坂井 悦郎  東京工業大学, 大学院理工学研究科, 助教授 (90126277)

研究分担者 大場 陽子  東京工業大学, 大学院理工学研究科, 助手 (50223938)
研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2006年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2005年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
キーワード混合セメント / アルミネート相 / 高炉徐冷スラグ / 高炉スラグ微粉末 / フライアッシュ / 流動性 / 廃棄物利用 / 汎用セメント / 混合率 / 水和反応解析 / 高炉スラグ / 低熱ポルトランドセメント / 相組成 / 鉱物組成
研究概要

セメント産業においては、持続可能な社会への貢献が求められており、セメント製造時における廃棄物使用量を増大させることが要望されている。廃棄物はAl_2O_3がセメントの組成に比べて高いので,廃棄物処理量の増大のためには間隙相量を増加しなければならない.しかし,間隙相量の増加は,セメントコンクリートの流動性や水和収縮あるいは組織形成において問題となる可能性が高い.また、セメント製造におけるCO_2削減対策としては、混合セメントとしてクリンカー使用量を減少させることが最も効果的である。従って、セメントの間隙相量の増加した場合の混合セメントの材料設計について整理しておく必要がある。
本研究では1)水和反応解析に基づき混合セメントの材料設計上考慮すべき事項の整理、2)混合材として十分な検討がなされていない高炉徐冷スラグの特性、3)間隙相量の功罪、4)間隙相量の増大セメントにおける混合材による流動性制御方法について検討を行い、混合セメントおよび今後の汎用セメント材料設計する要素技術を整理するとともに統合的な材料設計手法を提案した。高炉スラグ微粉末、高炉徐冷スラグ微粉末、フアイアッシュおよび石灰石微粉末を混合材として利用した際の、それ自体の反応やセメント構成化合物の反応への影響について整理し、化学組成、粉末度やガラス化率など材料設計上考慮すべき事項を総括した。さらに、高炉徐冷スラグの還元効果などについても検討した。また、セメント中のアルミネート相は、有害イオンの固定化について有効であるが、流動性へは悪影響があることやアルミネート相を8%程度以下にするとセメントの流動性の制御が容易であることなどを明らかにした。さらに廃棄物使用量を増加させ、アルミネート相を増加させたセメントの流動性を制御する方法としては、混合材を20〜30%程度使用して、アルミネート相量を低下させることが有効であることを明らかにした。

報告書

(3件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (24件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] 高炉徐冷スラグ微粉末と高炉水砕スラグ微粉末を併用した高流動コンクリートの性状2007

    • 著者名/発表者名
      山本賢司, 盛岡実, 前田悦孝, 近田孝夫, 坂井悦郎, 松下博通
    • 雑誌名

      材料 56

      ページ: 182-189

    • NAID

      130002085942

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Properties of high fluidity concrete with combination of fine powder of slowly cooled blast furnace slag and granulated blast furnace slag (in Japanese)2007

    • 著者名/発表者名
      K.Yamamoto, M.Morioka, Y.Maeda, T.Tikada, E.Sakai, H.Matsushita
    • 雑誌名

      J.Soc.Materials Science(Japan) Vol.56(2)

      ページ: 182-189

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] New mineral and chemical admixtures for cement and concrete(in Japanese)2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Kasai, E.Sakai
    • 雑誌名

      Gijutushoinn

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 2年経過したフライアッシュ-低熱ポルトランドセメント系の水和反応解析2006

    • 著者名/発表者名
      石川元樹, 坂井悦郎, 大門正機
    • 雑誌名

      Cement Sci. & Concrete Tech. 60

      ページ: 55-60

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] アルミネート相を増大させたセメントの流動性における三酸化硫黄量の最適化2006

    • 著者名/発表者名
      野崎隆人, 坂井悦郎, 一坪幸輝, 大門正機
    • 雑誌名

      Cement Sci. & Concrete Tech. 60

      ページ: 2-8

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] New Trends in the Development of Chemical Admixtures in Japan2006

    • 著者名/発表者名
      E.Sakai, A.Ishida, A.Ohta
    • 雑誌名

      J.Advanced Concrete Technology 4(2)

      ページ: 211-223

    • NAID

      130000080297

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Hydration of low heat Portland cement with fly ash cured for two years (in Japanese).2006

    • 著者名/発表者名
      M.Ishikawa, E.Sakai, M.Daimon
    • 雑誌名

      Cement Sci.Concrete Tech. No.60

      ページ: 55-60

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Optimization of sulfur trioxide contents for the fluidity of cement containing large amount of aluminate phase (in Japanese)2006

    • 著者名/発表者名
      T.Nozaki, E.Sakai, K.Ichitubo, M.Daimon
    • 雑誌名

      Cement Sci.Concrete Tech. No.60

      ページ: 2-8

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] New trends in the development of chemical admixtures in Japan.2006

    • 著者名/発表者名
      E.Sakai, A.Ishida, A.Ohta
    • 雑誌名

      J.Advanced Concrete Technology Vol.4(2)

      ページ: 211-223

    • NAID

      130000080297

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 2年経過したフライアッシュ-低熱ボルトランドセメント系の水和反応解析2006

    • 著者名/発表者名
      石川元樹, 坂井悦郎, 大門正機
    • 雑誌名

      Cement Sci. & Concrete Tech. 60

      ページ: 55-60

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Interaction between superplasticizers and ecocement2006

    • 著者名/発表者名
      E.Sakai, T.Nozaki, D.Atarashi, M.Daimon
    • 雑誌名

      Proc. 8th CAMET/ACI Int'l Conf. Superplasticizers and other chemical admixtures in concrete, Supplementary papers

      ページ: 227-237

    • NAID

      10019977614

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 示差走査熱量計(DSC)によるセメントの高炉スラグ置換率の測定2006

    • 著者名/発表者名
      井元晴丈, 坂井悦郎, 福井令以, 大門正機
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集 28(1)

      ページ: 29-34

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] New Trends in the Development of Chemical Admixtures in Japan2006

    • 著者名/発表者名
      E.Sakai, A.Ishida, A.Ohta
    • 雑誌名

      J. Advanced Concrete Technology 4(2)

      ページ: 211-223

    • NAID

      130000080297

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 三酸化硫黄量の異なる間隙相量を増大させたセメントと分散剤の相互作用2006

    • 著者名/発表者名
      野崎隆人, 坂井悦郎, 大門正機, 一坪幸輝, 市川牧彦
    • 雑誌名

      日本セラミックス協会2006年年会講演予稿集

      ページ: 110-110

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Hydration of fly ash cement2005

    • 著者名/発表者名
      Etsuo Sakai, Shhigeyoshi Miyahara, Masaki Daimon
    • 雑誌名

      Dement & Concrete Res 35

      ページ: 1135-1140

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Ca_3Al_2O_6-CaSO_4・2H_2O-CaSeO_4・2H_2O系の水和生成物2005

    • 著者名/発表者名
      大宅淳一, 坂井悦郎, 高橋茂, 大門正機
    • 雑誌名

      J..Soc.Inorganic Materials,Japan 12

      ページ: 270-273

    • NAID

      10014348347

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 高炉徐冷スラグの還元効果とその機構2005

    • 著者名/発表者名
      盛岡実, 樋口隆行, 前田悦孝, 坂井悦郎
    • 雑誌名

      J.Soc.Inorganic Materials,Japan 12

      ページ: 408-415

    • NAID

      10016379748

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Hydration of fly ash cement2005

    • 著者名/発表者名
      E.Sakai, S.Miyahara, M.Daimon
    • 雑誌名

      Cement & Concrete Res. Vol.35

      ページ: 1135-1140

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of slowly cooled blast furnace slag on reductive mechanism (in Japanese)2005

    • 著者名/発表者名
      M.Morioka, T.Higuchi, Y.Maeda, E.Sakai
    • 雑誌名

      J.Soc.InorganicMaterials(Japan) Vol.12

      ページ: 408-415

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Hydrated products in Ca_3Al_2O_6-CaSO_4・2H_2O-CaSeO_4・2H_2O system (in Japanese)2005

    • 著者名/発表者名
      J.Ohoya, E.Sakai, S.Takahashi, M.Daimon
    • 雑誌名

      J.Soc.InorganicMaterials(Japan) Vol.12

      ページ: 270-273

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Hydration of fly ash cement2005

    • 著者名/発表者名
      Etsuo Sakai, Shigeyoshi Miyahara, Shigenari Ohsawa, Seung-Heun Lee, Masaki Daimon
    • 雑誌名

      Cement & Concrete Res 35

      ページ: 1135-1140

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 高炉徐冷スラグの還元効果とその機構2005

    • 著者名/発表者名
      盛岡実, 樋口隆行, 前田悦孝, 坂井悦郎:
    • 雑誌名

      J.Soc.Inorganic Materials, Japan, <12> 408-415(2005) 12

      ページ: 408-415

    • NAID

      10016379748

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] セメント系改良土の長期化学的安定性の調査2005

    • 著者名/発表者名
      斉藤聡, 坂井悦郎, 青木雅路, 鈴木吉夫:
    • 雑誌名

      土と基礎 53(4)

      ページ: 14-17

    • NAID

      110003969252

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Ca_3Al_2O_6-CaSO_4・2H_2O-CaCrO_4系の水和生成物;2005

    • 著者名/発表者名
      坂井悦郎, 大宅淳一, 高橋茂, 大門正機
    • 雑誌名

      J.Soc.Inorganic Materials, Japan 12

      ページ: 179-183

    • NAID

      10014008413

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] 新セメント・コンクリート用混和材料2007

    • 著者名/発表者名
      笠井芳夫, 坂井悦郎編著
    • 総ページ数
      392
    • 出版者
      技術書院
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [図書] コンクリート診断技術05'2005

    • 著者名/発表者名
      坂井悦郎(分担)
    • 総ページ数
      286
    • 出版者
      日本コンクリート工学協会
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

URL: 

公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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