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地球化学モデリングによる環境循環型建設材料の二次生成相と強度の予測

使用地球化学模型预测环境可回收建筑材料的二次形成阶段和强度

基本信息

批准号：
18J20929
负责人：
戸田賀奈子
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

環境影響負荷の低い建設材料の活用は、循環型社会の構築のためには不可欠である。海洋の堆積泥である浚渫土と、製鉄所の副産物である製鋼スラグは、その資源活用が促進されてはいるものの定期的に大量に発生するため、廃棄される割合を減少できていない。一方で、浚渫土と製鋼スラグは、混合することで固化反応が生じるため、海岸近傍の建設材料としての利用拡大が期待されている。その強度発現に影響する浚渫土と製鋼スラグの要素を明らかにすることは、強度発現の予測につながり、浚渫土や製鋼スラグといった廃棄土壌をセメント固化する産業副産物組み合わせの建設材料利用の拡大に貢献する。本年度以前には、その混合土の強度発現にプラスに寄与する要因を明らかにし、浚渫土に含まれる有機物の強度発現阻害の可能性を見出した。本年度は、軟弱な混合土を作成する浚渫土に共通して含まれる有機物の構成要素を特定するために、土壌有機物を詳細に分析し、その構成要素を明らかにした。従来の研究では、有機物のセメント系材料に対する作用は、主に負電荷を持つ酸性官能基と、正電荷を持つ陽イオンや固体表面との相互作用で考察されてきた。しかし、本年度の研究を通し、天然の浚渫土に含まれる有機物のうち、チオールやスルフィドという還元的な硫黄の量が、強度発現の阻害の指標になることが明らかとなった。本年度の成果は、環境影響負荷の低い建設材料の強度予測をする際に重要となる要因を新たに示したことで、廃棄土壌や産業副産物の建設材料利用の拡大に貢献できるものとなった。

Environmental impact load of low construction materials and recycling of social construction The accumulation of mud in the sea is a by-product of iron and steel production, and the use of resources promotes the regular production of large quantities of mud and iron. A large number of construction materials near the coast are expected to be used in the construction of steel and concrete. The influence of strength development on the factors of soil and steel production is obvious, and the prediction of strength development contributes greatly to the utilization of construction materials by the combination of industrial by-product and solidification. Before this year, the strength of mixed soil was increased due to the increase in the strength of organic matter and the possibility of harmful development of mixed soil was increased. This year, the composition of organic substances in the mixed soil was analyzed in detail. In recent years, the interaction of organic materials with acidic functional groups, positive charges and solid surfaces has been investigated. This year's research is conducted on the indicators of sulfur content, intensity and harm resistance of organic compounds contained in natural soil. This year's results are important for predicting the strength of construction materials with low environmental impact loads, as well as for demonstrating the significant contribution of waste and industrial byproducts to the utilization of construction materials.