| 研究課題/領域番号 |
20K04787
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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 | 室蘭工業大学 |
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研究代表者 |
濱 幸雄 室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 教授 (70238054)
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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 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | ゾノトライト / オートクレーブ法 / 軽量気泡コンクリート / 細孔構造 / 乾燥収縮 / 炭酸化 / 耐熱性 / 撥水性 / オートクレーブ養生 / 軽量高性能建材 / 水熱合成 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
セメントを出発原料としたゾノトライトの工業的合成は不可能であるといわれていたが，申請者らは先行研究により前水和方式でセメント中のアルミ成分の先行反応後の水熱合成によりゾノトライトを生成させ得る可能性を把握している。本研究では，この前水和方式を格段に進歩させ，工業的に安価にゾノトライトを合成する技術を確立するために，前水和方式によるゾノトライトの生成メカニズムを明らかにして，最終的にゾノトライト系軽量高性能建材を開発・実用化することを目指す工学的に独自性・創造性の高い研究である。
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| 研究成果の概要 |
本研究では，セメントを出発原料として工業的にゾノトライトを水熱合成するための最適合成条件を確立するとともにゾノトライト系軽量硬化体の基礎性状を把握することを目的とした。その結果，ゾノトライトの生成が低結晶性のC-S-H,トバモライト結晶,ゾノトライト結晶の順に転移しすることを明らかにし，最適水熱合成条件を見出した。硬化体の圧縮強度，乾燥収縮，耐熱性，炭酸化収縮特性を確認した。ゾノトライトの生成により細孔径分布が粗大径側にシフトそて収縮が増大するものの，230℃の高温条件下でも化学気相成長法（CVD法）を用いることでシリコーンオイルによる撥水性と炭酸化抵抗性の付与が可能であることを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の学術的意義は，従来は不可能とされていたセメントを出発原料としたゾノトライトの工業的合成を，セメント中のアルミ成分の先行反応後にオートクレーブ養生を行う前水和方式により可能とし，そのメカニズムと最適条件を見出した点と耐熱温度が200℃程度のシリコーンオイルで230℃の高温処理を行うゾノトライトの製造時に化学気相成長法（CVD法）でシリコーンオイルによる撥水性の付与が可能で，炭酸化抵抗性の向上に寄与することを明らかにした点である。これにより，従来のALCよりも耐熱性が高く耐炭酸化性に優れた新しい建築材料を提供できるようになることは社会的にも意義が大きい。
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