炭素固定化量の最大化と中性化抑制の両立による新たな低炭素型コンクリートの開発

本研究課題は、CO2の吸収量を最大化させつつも，コンクリート中のCa(OH)2が炭酸化されても中性化を生じさせない新たな理論の構築とそれを可能とする添加材料の提示を目的として、レディーミクストコンクリートへの適用性を示すことにある。本年度は、添加剤を低炭素型コンクリートに添加することを想定して、セメントに高炉スラグ微粉末を70%（B70），90%（B90）置換したモルタルに添加剤を加えた供試体を作製した。これらの供試体での中性化抑制機構を明らかにすることを目的として、中性化促進試験の実施および各種環境下における暴露試験を開始した。また、中性化促進前後の供試体内部の性状変化をXRDおよびSEM，イオンクロマトグラフなどによって評価した。結果として、B70供試体では、中性化速度がB50（高炉セメント）と同等かそれ以下となった。B90では、BB50より中性化速度が大きいものの、添加剤無しに比べると1/2程度となっている。その他、圧縮強度についても、添加剤によってB70（添加剤あり）＞B50（添加剤なし）, B90（添加剤あり）＝B70（添加剤なし）となった。また、中性化領域において炭素固定化量を測定した結果、添加剤を加えることで炭素固定化量が1.3倍程度に増加することも確認できた。所感として、現状の成果で高炉スラグ微粉末の置換率80%程度までは、添加剤を加えるだけであり、凝結やフレッシュ性状にあまり影響を及ぼさないためレディーミクストコンクリートとして、強度低下等の懸念もなく使用できると考えている。

本研究課題は、CO2の吸収量を最大化させつつも，コンクリート中のCa(OH)2が炭酸化されても中性化を生じさせない新たな理論の構築とそれを可能とする添加材料の提示を目的として、レディーミクストコンクリートへの適用性を示すことにある。本年度は、添加剤を低炭素型コンクリートに添加することを想定して、セメントに高炉スラグ微粉末を70%（B70），90%（B90）置換したモルタルに添加剤を加えた供試体を作製した。これらの供試体での中性化抑制機構を明らかにすることを目的として、中性化促進試験の実施および各種環境下における暴露試験を開始した。また、中性化促進前後の供試体内部の性状変化をXRDおよびSEM，イオンクロマトグラフなどによって評価した。結果として、B70供試体では、中性化速度がB50（高炉セメント）と同等かそれ以下となった。B90では、BB50より中性化速度が大きいものの、添加剤無しに比べると1/2程度となっている。その他、圧縮強度についても、添加剤によってB70（添加剤あり）＞B50（添加剤なし）, B90（添加剤あり）＝B70（添加剤なし）となった。また、中性化領域において炭素固定化量を測定した結果、添加剤を加えることで炭素固定化量が1.3倍程度に増加することも確認できた。所感として、現状の成果で高炉スラグ微粉末の置換率80%程度までは、添加剤を加えるだけであり、凝結やフレッシュ性状にあまり影響を及ぼさないためレディーミクストコンクリートとして、強度低下等の懸念もなく使用できると考えている。