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活性化処理したフライアッシュのコンクリートへの混和材への利用に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K00602
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 環境技術・環境負荷低減
研究機関日本大学

研究代表者

鵜澤 正美  日本大学, 生産工学部, 教授 (80571299)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワードセメント / コンクリート / フライアッシュ / 活性化 / ガラス質 / ポゾラン反応 / 未利用資源 / 下水汚泥焼却灰 / C-S-H / ゲル化 / 高炉スラグ / モルタル / O/Si比 / リートベルト / 相関性 / 活性度指数 / 環境負荷低減 / 有効利用
研究成果の概要

圧縮強度とモル換算したO/M比 (酸素/金属元素:モル比)にしたガラス質組成を横軸に取ると圧縮強度との間に高い相関性を得ることができた。結晶質を含む主要成分を横軸にした決定係数はガラス質のみの場合より低く,強度推定のためにはガラス質成分に着目すべきである。最も高い相関が得られたのは,横軸をO/(Si+Al+Fe+Ca+Mg-Na-K),縦軸を材齢1ヵ月の圧縮強度にした場合で,決定係数が0.729であった。材齢3ヵ月ではフライアッシュ混合モルタルの強度差が少ないため,決定係数は低かった。圧縮強度を化学組成から推定する場合は,ポゾラン活性途中の適切な材齢で行うことが好ましい。

研究成果の学術的意義や社会的意義

フライアッシュの化学成分と圧縮強度との関係をフライアッシュのガラス質の化学成分で説明でき、圧縮強度の28日材齢を推定できることを明らかにした。また、活性化によってフライアッシュの強度を10%高めることができた。このことは、フライアッシュのみならず、シリカ系のガラス質であれば共通の考え方であり、例えば下水汚泥スラグ微粉末やシラスなどの未利用資源にも展開が可能である。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] 活性化処理したフライアッシュを混合したセメントモルタルの 圧縮強度とガラス質組成との相関2020

    • 著者名/発表者名
      増田 翔平、鵜澤 正美、亀井 真之介、佐藤 克己
    • 雑誌名

      無機マテリアル学会誌

      巻: 5月号

    • NAID

      40022245067

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] フライアッシュの高活性化による強度比較と化学成分依存性2019

    • 著者名/発表者名
      増田 翔平, 鵜澤 正美
    • 学会等名
      日本大学生産工学部 第52回学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] セメントモルタルに混合するフライアッシュの高活性化処理方法の探索2019

    • 著者名/発表者名
      増田 翔平, 鵜澤 正美
    • 学会等名
      第44回複合材料シンポジウム予稿集
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 混合セメントモルタル中のフライアッシュのガラス質組成と圧縮強度との相関性2018

    • 著者名/発表者名
      増田 翔平,※鵜澤 正美
    • 学会等名
      (社)無機マテリアル学会 第137回講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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