持続可能社会実現に貢献する縮重合反応を基本とする新しいアルカリ活性材料の開発

开发基于缩聚反应的新型碱活性材料，为实现可持续发展社会做出贡献

• 批准号: 22H00230
• 负责人: 一宮 一夫
• 金额: $ 27.79万
• 依托单位: Oita National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H00230/
• 关键词: 持続可能社会; アルカリ活性材料; 縮重合反応; 凝灰岩; 水ガラス; ジオポリマー; フライアッシュ; 高炉スラグ微粉末; 非溶結凝灰岩; 木質バイオマス焼却灰; 石炭ガス化発電スラグ; 圧縮強度

本研究の目的は，世界的な石炭火力発電の縮小・廃止の流れを踏まえ、フライアッシュ（FA）を主材料としないアルカリ活性材料（AAMs）の開発であり、非溶結凝灰岩（TU）、木質バイオマス焼却灰（WBA）、石炭ガス化発電スラグ（CGS）、真砂土の適用性を調べる。2022年度は下記の(a) 、(b)の研究を実施した。(a)活性フィラー（粉体）の調整方法の確立：各材料は炉乾燥（105℃）させたのちにボールミルで粉砕した。その後、超音波ふるいで45μｍ以下と125μｍ以下に分級した。平均粒径が小さいつまり比表面積が大きい方が強度発現上は有利と考えたが、同時に練り混ぜに必要な溶液量が増えるため、逆に強度低下につながることが分かった。よって、本研究では125μｍ以下に調整したものを使用することにした。(b)セメント硬化体と同水準の強度を有するAAMs硬化体を得るための配合・養生条件の探索：セメントの強さ試験では40×40×160mmの供試体を用いる。一方、本研究では分級した活性フィラーの節約ならびに強度試験の効率化を目的に、樹脂埋込用プラスチックカップ（内径30mm、深さ30mm）で成型した小型円柱供試体を使用し、その有用性を確認した。活性フィラーの種類、アルカリ溶液濃度、養生温度、強度試験材齢をパラメータとした295通りの実験を行った。その結果、CGSは単体で硬化し、その硬化性は高炉スラグ微粉末（BS）に類似していること、TUならびにWBAは単体では硬化しないが、BSと併用することで実用レベルの強度を有する硬化体を製造できること、最適なアルカリ溶液濃度、養生温度は活性フィラーの組み合わせで異なることを確認した。

The purpose of this study is to adjust the applicability of the main materials, active materials (AAMs), undissolved tuff (TU), woody ash (WBA), carbonaceous gas generation system (CGS) and natural sand in the world. In 2022, the research on (a) and (b) below was carried out. (a)Establishment of the method for adjusting the activity of the powder: drying each material in an oven (105℃) After the ultrasonic wave, it is divided into 45μm and 125μ m. The average particle size is small, the specific surface area is large, the strength is high, the amount of solution necessary for mixing is high, and the strength is low. In this study, we adjusted the thickness of the film below 125μm. (b)The strength of the hardened body and the strength of the same level of AAMs hardened body can be obtained. The matching and curing conditions are explored. The strength of the hardened body is 40×40×160 mm. In this study, the efficiency of the graded activity test and the strength test were tested. The resin was embedded in a small column with an inner diameter of 30mm and a depth of 30 mm, and the usefulness of the resin was confirmed. The activity, concentration, curing temperature and strength of the test material are determined according to the test results. The results show that CGS monomer hardens, hardens, and hardens blast furnace micropowder (BS). The hardness of TU monomer hardens, and the hardness of BS monomer hardens. The optimum concentration of CGS solution, curing temperature, and composition of BS are confirmed.

项目成果

吸水遅延型SAPを混和した高炉スラグ微粉末ベースのAAMsの基本特性

粉化高炉矿渣掺延迟吸水型 SAP 的 AAM 基本特性

• 发表时间: 2023
• 作者: 一宮一夫，進来菖太

高炉スラグ微粉末ベースのアルカリ活性材料の基本物性

高炉矿渣微粉碱性活性物质的基本物理性能

• 发表时间: 2023
• 期刊: コンクリート工学年次論文集
• 作者: Tang Jiajie;Sakanakura Hirofumi;Takai Atsushi;Katsumi Takeshi;一宮一夫，山本大介，池田攻
• 通讯作者: 一宮一夫，山本大介，池田攻

非溶結凝灰岩ならびに木質バイオマス焼却灰のAAMsへの適用性実験

非熔接凝灰岩和木质生物质焚烧灰对 AAM 的适用性实验

• 发表时间: 2023
• 作者: Tang Jiajie;Sakanakura Hirofumi;Takai Atsushi;Katsumi Takeshi;一宮一夫，山本大介，池田攻;Suhas S Joshi;一宮一夫，後藤滉太，姫野裕貴
• 通讯作者: 一宮一夫，後藤滉太，姫野裕貴

FA-GGBS併用系ジオポリマーの粘性の経時変化特性

FA-GGBS组合地质聚合物的粘度随时间变化特征

• 发表时间: 2023
• 作者: Tang Jiajie;Sakanakura Hirofumi;Takai Atsushi;Katsumi Takeshi;一宮一夫，山本大介，池田攻;Suhas S Joshi;一宮一夫，後藤滉太，姫野裕貴;竹宮斉季，一宮一夫
• 通讯作者: 竹宮斉季，一宮一夫