• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

地球化学モデリングによる環境循環型建設材料の二次生成相と強度の予測

研究課題

研究課題/領域番号 18J20929
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 地球・資源システム工学
研究機関北海道大学

研究代表者

戸田 賀奈子  北海道大学, 大学院工学院, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2020年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2019年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2018年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワード天然有機物 / 建設材料 / 製鋼スラグ / 浚渫土 / 固化阻害 / 浚渫土-製鋼スラグ混合土 / 腐植物質 / C-S-H / 地球化学反応モデル / 強度予測
研究実績の概要

環境影響負荷の低い建設材料の活用は、循環型社会の構築のためには不可欠である。海洋の堆積泥である浚渫土と、製鉄所の副産物である製鋼スラグは、その資源活用が促進されてはいるものの定期的に大量に発生するため、廃棄される割合を減少できていない。一方で、浚渫土と製鋼スラグは、混合することで固化反応が生じるため、海岸近傍の建設材料としての利用拡大が期待されている。その強度発現に影響する浚渫土と製鋼スラグの要素を明らかにすることは、強度発現の予測につながり、浚渫土や製鋼スラグといった廃棄土壌をセメント固化する産業副産物組み合わせの建設材料利用の拡大に貢献する。本年度以前には、その混合土の強度発現にプラスに寄与する要因を明らかにし、浚渫土に含まれる有機物の強度発現阻害の可能性を見出した。本年度は、軟弱な混合土を作成する浚渫土に共通して含まれる有機物の構成要素を特定するために、土壌有機物を詳細に分析し、その構成要素を明らかにした。従来の研究では、有機物のセメント系材料に対する作用は、主に負電荷を持つ酸性官能基と、正電荷を持つ陽イオンや固体表面との相互作用で考察されてきた。しかし、本年度の研究を通し、天然の浚渫土に含まれる有機物のうち、チオールやスルフィドという還元的な硫黄の量が、強度発現の阻害の指標になることが明らかとなった。本年度の成果は、環境影響負荷の低い建設材料の強度予測をする際に重要となる要因を新たに示したことで、廃棄土壌や産業副産物の建設材料利用の拡大に貢献できるものとなった。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Effect of soil organic matters in dredged soils to utilization of their mixtures made with a steel slag2020

    • 著者名/発表者名
      Toda, Kanako Kikuchi, Ryosuke Otake, Tsubasa Nishimura, Satoshi Akashi, Yuzoh Michihiro, Aimoto Takeshi, Kokado Sato, Tsutomu
    • 雑誌名

      Materials

      巻: 13 号: 23 ページ: 5450-5450

    • DOI

      10.3390/ma13235450

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Key factors affecting strength development of steel slag-dredged soil mixtures2018

    • 著者名/発表者名
      Toda, K., Sato, H., Weerakoon, N., Otake, T., Nishimura, S. and Sato, T.
    • 雑誌名

      Minerals

      巻: 8(5) 号: 5 ページ: 174-174

    • DOI

      10.3390/min8050174

    • NAID

      120006463578

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Facilitation and inhibition of pozzolanic reaction in steel slag-dredged soil mixtures.2020

    • 著者名/発表者名
      Toda K., Saito T., Nishimura S., Otake T., Akashi Y., Aimoto M., Kokado T., Sato T.
    • 学会等名
      74th RILEM Annual Week
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characteristics of organic matter as inhibitor of calcium silicate hydrate formation2020

    • 著者名/発表者名
      Toda K., Saito T., Kikuchi R., Otake T., Sato T.
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Inhibition of calcium silicate hydrate formation by lignosulfonate and lignin2019

    • 著者名/発表者名
      Kanako Toda
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Significance of Humic Acid’s Structural Variety on Utilization of Dredged Soils2019

    • 著者名/発表者名
      Kanako Toda
    • 学会等名
      Goldschmidt 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 有機態硫黄を含む模擬土壌有機物によるカルシウムシリケイト水和物の生成阻害2019

    • 著者名/発表者名
      戸田賀奈子
    • 学会等名
      日本腐植物質学会第 35 回講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Silica source for formation of C-S-H in waste sediment-steel slag mixtures2018

    • 著者名/発表者名
      ◯Kanako Toda, Haruna Sato, Nilan Weerakoon, Tsubasa Otake, Satoshi Nishimura and Tsutomu Sato
    • 学会等名
      Alkali-Activated Materials and Geopolymers: Versatile Materials Offering High Performance and Low Emissions
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Geochemical reaction modelling of C-S-H formation in dredge soil-steel slag mixtures2018

    • 著者名/発表者名
      ◯Kanako Toda, Tsubasa Otake, Tsutomu Sato, Haruna Sato, Nilan Weerakoon and Satoshi Nishimura
    • 学会等名
      Goldschmidt 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2018-05-01   更新日: 2024-03-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi