杏吧原创(社長:野村俊明)と住友大阪セメント(社長:関根福一)は、堺孝司教授(香川大学工学部安全システム建設工学科)の指導のもと、コンクリート製造时の二酸化炭素(CO?)排出量が少なく、ひび割れ抵抗性が高い「ローカーボンハイパフォーマンスコンクリート」を开発しました。
一般的なコンクリートに用いられる普通ポルトランドセメント(※1)は、颁翱?排出量が多いことが知られています。产业副产物由来のコンクリート用混和材(※2)である高炉スラグ微粉末(※3)やフライアッシュ(※4)はCO?排出量が少ないため、これらをセメントの一部として用いることは、コンクリート製造时のCO?排出量を削減する有効な手段となり得ます。 この代表的な例が従来型の混合セメント(※5)であり、その中で最も使用量の多い高炉セメント叠种(※6)は、CO?排出量は少ないものの、ひび割れ抑制効果に課題がありました。 また、近年、CO?排出量を大幅に削減する観点から、セメントを混和材で高置換する研究が行われていますが、通常の方法では強度や耐久性を確保することが困難となるため、特殊な材料や設備などが必要であることが課題でした。 これらの課題を解決するために開発したのが「ローカーボンハイパフォーマンスコンクリート」です。本コンクリートは、セメント質量の40%をフライアッシュと高炉スラグ微粉末で20%ずつ置換えたもので、以下の特長を有しています。
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长期的に强度が増加します(図1参照)。
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コンクリート製造时の颁翱?排出量を约45%削减できます(図2参照)。
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コンクリートの発热量が少ないので、ひび割れを大幅に抑制できます(図3参照)。
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生コン工场が通常使用しているセメント品种および设备で製造できるので、「ローカーボンハイパフォーマンスコンクリート」の安定供给が可能となります。
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フライアッシュの有効利用を推进できます。
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セメント质量を60%确保しており、长期耐久性に不安がありません。
今后は、実构造物での试験施工などを行いながら、生コン工场における品质管理手法を确立し、本コンクリートの汎用的な使用を実现したいと考えています。
図1 圧缩强度试験结果(水结合材比55%)
図2 コンクリート製造时のCO₂排出量の比較
(补)最大温度の分布図
(产)最小ひび割れ指数の分布図
図3 壁厚1尘、高さ5尘、延长10尘のマスコンクリート构造物に対する温度応力解析结果
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普通ポルトランドセメント
ポルトランドセメントの一种。工事用または製品用として幅広い分野で利用でき、国内で使用されるセメントのおよそ70%を占めている。 -
コンクリート用混和材
强度、耐久性および打设作业の容易性などの改善を目的としてコンクリートに混和される材料。 -
高炉スラグ微粉末
高炉で铣鉄を作る际に発生する副产物。 -
フライアッシュ
石炭火力発电所で発生する副产物。 -
混合セメント
高炉スラグ微粉末、フライアッシュおよびポゾラン反応性があるシリカ质材料などをポルトランドセメントに混合して製造したセメント。高炉セメント、シリカセメントおよびフライアッシュセメントなどがある。 -
高炉セメント叠种
ポルトランドセメントに混合する高炉スラグ微粉末の分量が30%を超え60%以下である混合セメント。