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コンクリートの早期劣化現象であるアルカリシリカ反応（ASR）の新たな対策として、膨張生の反応生成物を非膨張性にするためにはアルミイオンが関わることがこれまでの研究で明らかになっている。本研究では、アルミイオンが生成される物質をASR抑制材として、アルカリ溶融処理した岩石粉、実験室で合成したカルシウムアルミネート鉱物、アルミの含有量が異なるフライアッシュの3種類を用いて実験を行った。実験では、ASR抑制材の溶出試験を行い、さらにモルタルを用いた膨張抑制試験を実施した。
2017年では、アルミ溶出するカルシウムアルミネート鉱物の合成を行い、溶出試験を実施した。その後、2018～2019年は、アルカリ溶融処理した岩石粉と、合成したカルシウムアルミネート鉱物を添加して、ASR反応のモデル材料である水ガラスカレットを用いたモルタルを作製して抑制効果を検討した。2020年度は、新たに合成したカルシウムアルミネート鉱物と、アルミ量の異なるフライアッシュを用い、ASR反応を起こす天然骨材を用いたモルタルを作製して抑制効果の検討を行った。
結果では、アルカリ溶融処理した岩石粉は、処理時のアルカリが溶出する結果となり、モルタルによる実験ではASRが抑制されなかった。カルシウムアルミネート鉱物は、アルミイオンの溶出量に従って抑制効果が確認され、カルシウムアルミネート鉱物の添加量は、セメント質量に対して3～5％程度で膨張抑制が確認され、少ない添加量で抑制できることが明らかになった。最終年の2020年度では改良したカルシウムアルミネート鉱物とフライアッシュを用い、実際のASR反応を起こす天然骨材を用いたモルタルでは、抑制効果が確認されたが、天然骨材のASRを完全に抑制するほどの効果が得られなかった。今後の研究としては新たなアルミを溶出する物質の検討が必要と思われた。
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