Hardening Mechanism of Geopolymer Concrete by Binderless Formulation

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本研究の遂行にあたり，初年度にあたる本年は主材料であるフライアッシュおよびシリカフューム等「ポゾラン材料」の強塩基性刺激による化学反応（ポゾラン反応）活性の傾向を従来よりも正確に求める手法に着目した。セメントや高炉水砕スラグ等の水硬性材料を構成成分として利用せずに硬化体（バインダーレス型の硬化体）を得ることになるため，硬化体の強度と原材料ポゾラン活性の相関を明確に抑える必要があり，この測定にはトリメチルシリル誘導体化法（TMS法）が有効であった。TMS法では，ポゾラン反応を受けて原料から遊離・生成するケイ酸アニオン（シロキサンオリゴマー）の鎖長分布と，各シロキサンオリゴマーの検出量の合計値から，大凡の生成量を知ることができることは分かっていたものの，反応率がまちまちであるポゾラン材料からのシロキサンオリゴマー生成量の微妙は比較を行うことは困難であった。本年度の検討ではシロキサンオリゴマーのガスクロマトグラフによる分析の際に適切な「内部標準物質」を添加することで，各シロキサンオリゴマーの検出量を相対的に補正できるようにすることを目的とした。その結果，TMS誘導体化の処理過程で一定量の「テトラデカン」を内部標準物質として用いることで，各シロキサンオリゴマーの検出（定性）に影響することなく検出量の相対補正（半定量化）が可能となった。また一方で，強塩基性刺激により「結合（バインダー）材」として作用させるシリカフュームに替えて，同じポゾラン材料であり，かつ同程度の粒子径を有する「火山灰微粉末」の利用を想定した検討も進めた。火山灰微粉末もシリカフュームとほぼ同様の反応性を示すと予想したが，セメントペーストに置換した成分で比較を行ったところ，配合率と強度特性がシリカフュームと異なることが判明し，現在のところ，その粒子形状等が影響している可能性がある点を把握した。