アラゴナイト型炭酸カルシウムのホッキ貝殻により膨張を付与したモルタルの耐久性評価

文石型碳酸钙冲浪贝壳膨胀砂浆的耐久性评价

• 批准号: 16K06452
• 负责人: 廣川 一巳
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Tomakomai National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-01 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16K06452/
• 关键词: 焼成ホッキ貝殻; アラゴナイト型炭酸カルシウム; 膨張; 水酸化カルシウム; ホッキ貝殻; 炭酸カルシウム; アラゴナイト型; カルサイト型; 凍害; 土木材料; コンクリート; 耐久性; リサイクル

アラゴナイト型炭酸カルシウムであるホッキ貝殻の有効利用に関する研究である。ホッキ貝殻を1000℃で焼成した酸化カルシウムをセメントに置換してモルタルおよびコンクリートを作製した。このとき，酸化カルシウムと水との反応により，セメント硬化体が膨張する。焼成ホッキ貝殻混入モルタルの膨張量は，石灰系膨張材の原料と同じ成分であるカルサイト型炭酸カルシウムの貝殻を使用したモルタルより大きくなる。これは，焼成ホッキ貝殻と水の反応により，水酸化カルシウムが形成されると同時にアラゴナイト型炭酸カルシウムがモルタル内に生成されるためである。アラゴナイト型炭酸カルシウムを焼成したホッキ貝殻は，水との反応により先祖返りでアラゴナイト型炭酸カルシウムを再構成したものと考えられる。アラゴナイト型炭酸カルシウムは棒状の結晶構造であり，この結晶を生成に起因して膨張が大きくなったと推察される。焼成ホッキ貝殻粉末をセメントに置換して作製したモルタルの内部組織評価を反射電子像の画像解析にて実施した。焼成貝殻粉末を混入したモルタルは，酸化カルシウムの水和により水酸化カルシウムが増大し，膨張により粗大毛細管空隙の割合が多くなる。このモルタルの膨張をJIS A6202の拘束膨張試験器具により拘束すると，水酸化カルシウムの割合が増大し，粗大毛細管空隙の割合が減少する。この膨張特性をコンクリート材料に適用する場合，静的破砕剤，ケミカルプレストレストコンクリート，収縮低減剤などの利用方法が想定される。静的破砕剤およびケミカルプレストレストコンクリートとして利用する場合には，膨張力が重要となる。そこで，膨張力を測定する試験法，およびケミカルプレストレストによる強度の増大を確認する試験方法について確立した。実用化のためには膨張応力を評価することが重要であることを示した。

这是一项有效利用文石型碳酸钙北蛤壳的研究。砂浆和混凝土是用水泥代替1000℃烧制的贝壳中的氧化钙制成的。此时，硬化的水泥体由于氧化钙与水的反应而膨胀。含有煅烧贝壳的砂浆的膨胀量大于使用方解石型碳酸钙贝壳的砂浆的膨胀量，方解石型碳酸钙与石灰基膨胀材料的原料成分相同。这是因为，在烧制的北蛤贝壳与水反应生成氢氧化钙的同时，在砂浆中生成氢氧化钙并生成文石型碳酸钙。由煅烧文石型碳酸钙制成的冲浪壳被认为是通过与水反应用文石型碳酸钙重构的。文石型碳酸钙具有棒状晶体结构，并且推测由于这些晶体的形成而导致膨胀增加。通过背散射电子图像的图像分析评估了用水泥代替焗蛤粉制成的砂浆的内部结构。在掺有烧制贝壳粉的砂浆中，由于氧化钙的水合，氢氧化钙增加，并且由于膨胀，粗大毛细孔的比例增加。当使用JIS A6202约束膨胀试验装置抑制该砂浆的膨胀时，氢氧化钙的比例增加，粗大毛细管空隙的比例减少。将这种膨胀性能应用于混凝土材料时，可以使用静态破碎剂、化学预应力混凝土、减缩剂等。用作静态破碎剂和化学预应力混凝土时，膨胀力很重要。因此，我们建立了测量膨胀力的测试方法和确认化学预应力引起的强度增加的测试方法。结果表明，评估实际使用中的膨胀应力很重要。

项目成果

焼成貝殻粉末により膨張を付与したモルタルの反射電子像の画像解析による内部組織評価

通过对火炮壳粉膨胀砂浆的背散射电子图像进行图像分析评价内部结构

• 发表时间: 2017
• 期刊: コンクリート工学年次論文集
• 作者: 土門寛幸，渡辺暁央，近藤崇，廣川一巳

焼成ホッキ貝殻粉末を用いたケミカルプレストレスモルタル供試体の強度特性について

烧蛤粉化学预应力砂浆试件的强度特性

• 发表时间: 2018
• 作者: 黒木保博監修;中嶋和夫;近藤理恵編;谷 恭平，廣川一巳，渡辺 暁央;渡辺耕平，廣川一巳，渡辺 暁央
• 通讯作者: 渡辺耕平，廣川一巳，渡辺 暁央

Comparison of the expansion of mortar containing shell powder of surf clam and scallop

蛤蜊与扇贝贝壳粉砂浆的膨胀比较

• 发表时间: 2016
• 期刊: International RILEM Conference on Materials, Systems and Structures in Civil Engineering Conference segment on Concrete with Supplementary Cementitious Materials
• 作者: 渡辺暁央，廣川一巳，近藤崇

有限要素法によるモルタルの応力解析

使用有限元法进行砂浆应力分析

• 发表时间: 2018
• 作者: クリー ソジアート，渡辺暁央，廣川一巳，高橋正一

焼成シジミ貝殻粉末の配合割合と膨張特性の関係について

关于烤蛤壳粉的配合比例与膨胀特性的关系

• 发表时间: 2018
• 作者: クリー ソジアート，渡辺暁央，廣川一巳，高橋正一;山田真嘉，廣川一巳，渡辺 暁央，土門寛幸
• 通讯作者: 山田真嘉，廣川一巳，渡辺 暁央，土門寛幸