| 研究課題/領域番号 |
19K04693
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分23010:建築構造および材料関連
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| 研究機関 | 東海大学 |
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研究代表者 |
伊藤 是清 東海大学, 文理融合学部, 教授 (50380663)
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| 研究分担者 |
小山 智幸 九州大学, 人間環境学研究院, 准教授 (50215430)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | フライアッシュ / 石炭灰 / コンクリート / 混和材 / スラリー / 流動性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、主に石炭火力発電所から発生する産業副産物であるフライアッシュ（石炭灰）に新たな付加価値を付け、資源の有効利用と環境負荷低減への寄与の観点から、フライアッシュのコンクリート用混和材としての高度利用を目指すものである。
これまでの研究から、フライアッシュを水と混合し、一定期間撹拌することで、このような前処理を行ったフライアッシュを混合したコンクリートの流動性が向上する現象に着目した。本研究は、そのメカニズムを明らかにし、現象を定量的に一般化することを目的とする。
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| 研究実績の概要 |
本年度は，フライアッシュの種類を追加し，昨年度実施した強熱減量が異なるフライアッシュスラリー（以下，スラリー）を混合したセメントペーストの流動性との関係，ならびにスラリーの物理的変化，粒子表面の電気化学的変化および液相の化学的変化とセメントペーストの流動性との関係について検討した。実験に使用したフライアッシュは，JIS A 6201のⅡ種に適合する強熱減量が約2％のもの（FA1）と，強熱減量が約9％（FA2）のものを用いた。スラリーの撹拌開始時の濃度は，FA1は質量濃度で70％，FA2は65％とした。撹拌開始から12時間，36時間，60時間でセメントペーストのフロー値と以下のスラリーの各種物性を測定した。
1．スラリーからの遠心分離による脱水量の経時変化：所定の期間撹拌したスラリーから試料を採取し，スラリーを撹拌時の濃度にそれぞれ調整し，遠心分離によって分離される脱水量を測定した結果，脱水量はスラリーの撹拌時間が長いものほど多くなっており，昨年度の実験結果も含めて同一のスラリー濃度で比較した場合，強熱減量が大きいフライアッシュを用いたスラリーの脱水量が小さくなる傾向がみられた。
2．フライアッシュの粒度分布の経時変化：昨年度の実験結果と同様，スラリーの撹拌時間が長くなるほど粗大側の粒子が減少し，小径側の粒子が増加しており，撹拌による粒度分布の変化が確認された。
3．フライアッシュ粒子表面の電気化学的変化および液相の化学的変化：スラリーのゼータ電位は，撹拌に伴い変化したものの，昨年度の実験結果と同様にセメントペーストのフロー値との関係性は認められなかった。電気伝導度は，5分間撹拌したスラリーと比較して，12時間以上撹拌したものは低下しており，昨年度の実験結果と概ね同様の傾向が得られた。pHは9～11程度の値を示し，撹拌12時間以降は撹拌に伴い低下した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
コロナウイルス感染症の影響による種々の制限がある環境下において，予定していた実験を十分に行うことができなかった。
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| 今後の研究の推進方策 |
次年度は，フライアッシュの種類をさらに追加し，またフライアッシュ以外の副産粉体を使用した実験を行い，副産粉体のスラリー化に伴うコンクリートの流動性向上効果のメカニズムに関する仮説（粒子表面の電気化学的変化，粒子表面の物理的変化，液相の化学的変化）を検証する。
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