石灰石微粉末の反応性と流動性の制御による環境低負荷型高性能セメントの開発

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09650503
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 坂井 悦郎 東京工業大学, 工学部, 助教授 (90126277)
• 研究分担者: 大場 陽子 東京工業大学, 工学部, 助手 (50223938)
• キーワード: 石灰石微粉末 / 反応性 / 流動性 / 環境 / 低負荷 / 高機能セメント

研究概要

石灰石微粉末は高流動コンクリートや高品質吹き付けコンクリート用の混和材料として期待されており、これらを用いることにより、流動性が優れた、しかも炭酸ガス発生量の少ない環境負荷低減型セメントの製造の可能性を有している。特に最近はセメントの流動性制御が切望されているが、セメントはマスプロダクションであり、焼成技術により、流動性を制御することは不可能である。従って、石灰石微粉末などを混合し、流動性を制御することが可能となれば、今後のコンクリート技術の発展に及ぼす影響は絶大である。本研究では石灰石微粉末の反応性と流動性制御に関する基礎的知見を得ることを目的に、セッコウ存在下における各種カルシウムアルミネートと石灰石微粉末との反応およびセメントペーストの流動性に及ぼす石灰石微粉末の影響を検討した。その結果、石灰石微粉末は、セッコウの反応が終了すると各種アルミネートと反応を開始し、モノカーボネートやヘミカーボネートを生成すること、および石灰石微粉末の添加量が少ない領域においては、後からエトリンガイトが生成するDelayed Ettringite Formationを起こす可能性があることを指摘し、材料設計上注意すべき点を明らかにした。また、流動性については、石灰石微粉末への高性能AE減水剤の吸着量が、セメントの場合と比較して少ないこと、石灰石微粉末の流動性改善効果としては、形状による充填効果とボールベアリング効果が大きく寄与していることを明らかにした。さらに本研究を進めることにより、石灰石微粉末を用いた高性能なセメントを開発するための、基盤技術の整理が可能になると思われる。

研究成果

• [文献書誌] 李〓揆、大場陽子、坂井悦郎: "C_3A-CaCO_3H_2O系の水和反応" セメント、コンクリート論文集. No51. 38-43 (1997)
• [文献書誌] Yoko Ohba, Etro Sakai etc.: "Imfluence of CaCO_3 on the hyclratiton of various types of Calcium Alumirate with amhyeri" Roc.10^<th> Int′l Cong. Chemisty of Cement. Vol.2. Ziio22(8) (1997)
• [文献書誌] Etsuo Sakai, Yoko Ohba etc: "The Fluidity of Cement Paste with varlous types of Inorgamic Powiters." Proc.10^<th> Int′l Cong. Chemisty of Cement. VoL.2. Ziio2(8) (1997)
• [文献書誌] K.Yoshioka, Etsuo Sakai etc: "Role of Steric Himdramce in the Performance of Supeplastici Zor for comaote" J.Amer.Ceram.Soc.VoL.80. 2667-2671 (1997)
• [文献書誌] 星野清一、大場陽子、坂井悦郎: "無機粉体の粒子特性とセメントペーストのレオロジー" セメントコンクリート論文集. VoL.50. 186-191 (1996)
• [文献書誌] 李〓揆、坂井悦郎他: "3CaO・Al_2O_3-CaSO_4・2H_2O-CaCO_3-Na_2SO_4-H_2O系水和生成物の合成" 無機マテリアル. VoL.4. 196-204 (1997)
• [文献書誌] 長瀧重義編(坂井分担): "高性能コンクリート" 技報堂出版, 222 (1997)