| 研究課題/領域番号 |
20H02300
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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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 | 北九州市立大学 |
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研究代表者 |
高巣 幸二 北九州市立大学, 国際環境工学部, 教授 (60336948)
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| 研究分担者 |
陶山 裕樹 北九州市立大学, 国際環境工学部, 准教授 (20507876)
伊藤 是清 東海大学, 文理融合学部, 教授 (50380663)
白川 敏夫 九州産業大学, 建築都市工学部, 教授 (60623387)
小山田 英弘 北九州市立大学, 国際環境工学部, 教授 (80233625)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2022年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2021年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
2020年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
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| キーワード | スラリー化 / フライアッシュ / 高炉スラグ微粉末 / 高炉スラグ細骨材 / 溶融スラグ細骨材 / 硫酸劣化 / 中性化 / 乾燥収縮 / クリープ / 高流動 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
パリ協定締結を受けて、産業副産物を大量混合した低炭素コンクリートを使用してCO2排出量の抑制を図る必要がある。さらに、建設業は労働者不足と就業者の高齢化が深刻で、コンクリート工事において圧倒的な労働生産性を達成する必要がある。本研究では、セメント使用量の削減によるCO2排出量の抑制とコンクリートの省力化施工の確保を目的として数種の副産物粉体の合理的な混合手法を検証して、再生骨材を複合混合したコンクリートのフレッシュ・強度・耐久性状を明らかにする。次いで、副産物粉体の組合せと混合割合および再生骨材の混入量を実用化の観点で精査して、省力施工型低炭素コンクリートの材料設計手法の確立を目的とする。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、セメント使用量の削減によるCO2排出量の抑制とコンクリートの省力化施工の確保を目的として数種の副産物粉体の合理的な混合手法を検証して、再生材料を複合混合した省力施工型低炭素コンクリートのフレッシュ・強度・耐久性状を検証した。その結果、流動性には骨材の噛み合わせや粒子形状や粗粒率などが関係し、高炉スラグ細骨材および溶融スラグ細骨材を複合混合することで優れた耐硫酸性が得られることを確認した。中性化については表面吸水試験によりその進行予測が可能であることを示唆した。骨材の円形率と微粒分量および副産物粉体の置換率から高流動モルタルの流動性を予測できる調合則を構築した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
コンクリートの性能はセメントの使用量によってコントロールされてきたが、本研究により数種の副産物粉体を複合混合することによりセメントの使用量を大幅に抑制し低炭素化を推進することを可能とした。さらに、再生材料の使用は、バージン材料に比べてコンクリートの品質を低下させる原因と考えられてきたが、フライアッシュや高炉スラグ微粉末のような副産物粉体を合理的に複合混合することによりフレッシュ・強度・耐久性を向上させるとともにその流動性能の予測を可能とした。また、データ不足が指摘されている再生材料を複合混合したコンクリートの耐硫酸性や中性化の基礎データを取得して補強した。
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