| 研究課題/領域番号 |
23560547
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| 研究機関 | 宇都宮大学 |
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研究代表者 |
藤原 浩己 宇都宮大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30323314)
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| 研究分担者 |
丸岡 正知 宇都宮大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50323316)
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| 研究期間 (年度) |
2011-04-28 – 2016-03-31
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| キーワード | 環境負荷低減 / フライアッシュ / 高炉スラグ微粉末 / 生コンスラッジ / 普通ポルトランドセメントセメント / 凍結融解抵抗性 |
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| 研究実績の概要 |
結合材として主にフライアッシュおよび高炉スラグ微粉末を大量に使用したコンクリート硬化体に関する研究について、アルカリ刺激材の選定を中心とした試験・評価を行った。
現状で容易に入手できるアルカリ刺激材料として、多孔性高比表面積消石灰および特号消石灰、１号消石灰、生コン工場起源のスラッジケーキ乾燥粉末および普通ポル度ランドセメント、試作エーライト高含有セメントを用い、フレッシュ性状・硬化性状・および耐久性について検討を行った。なお、アルカリ刺激材としては、総粉体量の１０％内割りで使用した。
ほとんどセメントを使用しない材料構成において、フライアッシュを使用していることにより高性能減水剤やAE助剤による空気連行性に難があると想定し、耐久性の面も考慮し、目標圧縮強度を６０ＭＰａ（水中養生・２８日）としたため、配合としては水粉体比を２０％としている。フレッシュ性状においては市販の高強度コンクリート用高性能減水剤を用いることでスランプフローは６００～７００ｍｍ程度となるものの、高比表面積消石灰や生コンスラッジ粉を混和すると練り混ぜ時間を大幅に長くする必要があった。また、これらの練り上がり後の性状はダイラタンシー性状を示すため、作業性に難があることがわかった。圧縮強度は水中養生材齢２８日において５０～７０ＭＰａ程度となり、目標とする強度発現性をおおむね得ることができたが、凍結融解抵抗性が低く、この点を改良する必要が見いだされた。
そこで、基本的な材料構成を大きく変えず、微細な空気泡の連行により耐凍害性の改善を試みた。空気量を３．５～４．０％程度連行し、アルカリ刺激材に生コンスラッジ粉または普通ポルトランドセメントを使用した条件で圧縮強度は７０ＭＰａ程度を発現し、特に生コンスラッジ粉を用いた場合は耐凍害性が大幅に改善することがわかった。
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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
研究室において多数の試験を同時期に実施しており、凍結融解試験に予想以上に時間がかかったこと、凍結融解抵抗性が低かった試験条件におけるその理由の探査のため、他研究機関の試験設備を借用して実施しなければならず、工程管理に苦慮したため。
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| 今後の研究の推進方策 |
基礎的な材料構成についてはおおむね最適解に近い構成が得られたと考えられるため、２６年度までに実施した試験結果を踏まえ、実プラントを利用した構造部材実験や、二次製品工場での製品生産に適用することを検討し、実用化における問題点を抽出する。
耐久性の改善において詳細な検討を続ける。
また、成果を国際会議などで公表する準備を進めている。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
供試体作製に使用する型枠の使用量が当初予定より少なくなったため、４万円程度の残額が生じた。試験実施における機材運用状況がタイトであり、試験予定数がこなせなかったことも一因であった。
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| 次年度使用額の使用計画 |
未実施分の供試体作製・実機プラント使用などによる大規模実験・二次製品工場での製造試験実施を検討する。
国際会議での成果発表の予定。
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