| 研究課題/領域番号 |
26630255
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| 研究機関 | 三重大学 |
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研究代表者 |
畑中 重光 三重大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00183088)
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| 研究分担者 |
三島 直生 三重大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30335145)
犬飼 利嗣 岐阜工業高等専門学校, 建築学科, 教授 (30548326)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | ジオポリマー / 高炉スラグ / フライアッシュ / 水ガラス / 圧縮強度 / 凝結 / 乾燥収縮率 / 固体NMR分析 |
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| 研究実績の概要 |
研究初年度の結果からは、水ガラスと高炉スラグを用いたジオポリマーに関して、凝結特性および強度特性に関するある程度の知見が得られたが、調合条件によっては急結などが確認されたため、研究最終年度においてはまず流動性に及ぼす影響要因の把握を行った。実験の結果からは、凝結の遅延に対しては、Na2O/SiO2のモル比が大きいほど、フライアッシュの置換率が大きくなるほど、石こうの添加がある場合に効果があることが明らかとなった。一方で、NaOHの添加は凝結時間が短くなる一方で、圧縮強度は増加する結果となり、他の要因も含めて、凝結時間と圧縮強度の間には反比例の関係が見られることが明らかとなった。
また、廃棄物粉体のうちフライアッシュの高活性化技術として微粉砕の影響を検討したが、圧縮強度の改善効果は見られなかった。また、水ガラスを水で置換することでコストおよび使用材料の削減を試みた実験の結果からは、水ガラス溶液の濃度がある程度以上に低くなると、圧縮強度が低下するだけでなく、急結および収縮ひび割れが発生することが確認された。
耐久性に関しては、乾燥収縮試験を実施した結果、普通セメントの硬化体と比べて、高炉スラグを用いたジオポリマーでは、乾燥収縮が２倍程度に大きくなり、長期的な圧縮強度の低下傾向も見られた。また、フライアッシュを用いたジオポリマーでは、乾燥収縮率が普通セメントの1/3程度と小さくなる一方で、質量変化率が大きくなることが明らかとなった。ここで、各材料の調合は、フロー値が一定（190）となるように調整している。
最後に、ジオポリマー硬化体の反応生成物を調査することを目的に、固体NMR分析およびX線回折を行った。その結果、高炉スラグとフライアッシュでは、生成する硬化体が異なることが明らかとなり、高炉スラグでは普通セメントのCSHゲルに近い物質が生成していることなどが明らかとなった。
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