製鋼副産物を利用した循環再生型コンクリート用耐久性材料の開発

利用炼钢副产品开发再生混凝土耐用材料

• 批准号: 17710067
• 负责人: 小泉 公志郎
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Nihon University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17710067/
• 关键词: 脱リンスラグ; 転炉スラグ; 炭酸化抑制; 再資源化; コンクリート用混和材料; 高炉水砕スラグ

本研究は,製鋼時に副産される製鋼スラグの有用再資源化を目的とするものである。対象としては,既にコンクリート用の混和材料として規格化され活用されている高炉水砕スラグ以外のスラグ(脱リンスラグや転炉スラグなど)に着目し研究を実施した。昨年度からの研究に引き続き,本年度は脱リンスラグを実際にコンクリート用の混和剤として用い,その水和特性や物理的特性の検討を行った。その結果,高炉水砕スラグと脱リンスラグの等量混合スラグをセメントに対して50wt%置換を行ったモルタルにおいて,高炉水砕スラグのみで置換されたセメント(高炉セメント)より製造したモルタルとほぼ同様の強度発現を示し,脱リンスラグがコンクリート用の混和材料として十分利用し得るとの結論を得た。また,高炉水砕スラグやフライアッシュを混和材料として用いた際の有機混和剤の影響についても検討し,この結果を「コンクリート年次論文集」にて報告を行った。さらにこれと並行して,化学混和剤のセメントの水和に及ぼす影響についても検討を行い,その成果を「セメント・コンクリート論文集」にて報告を行っている。またさらに別の視点から,転炉スラグの有効活用に関する研究も行っている。その結果,500℃で熱処理することにより,本スラグをコンクリート混和材料として活用する際の問題点であった,生成効果体の膨張を引き起こす成分の減少が可能となることが確認された。この結果については「Journal of the American Ceramic Society」にて報告を行った。本研究の遂行にあたり,種々の分析データの処理において,昨年度に導入した粉末X線回折データのリートベルト解析ソフトウェア「TOPAS」及び,本年度に導入した,イオンクロマトグラフ情報処理システム「LCワークステーション」が非常に役立った。

本研究的目的是将炼钢副产品炼钢炉渣回收为有用资源。研究重点是除粒化高炉矿渣之外的矿渣（如脱磷矿渣和转炉矿渣），粒化高炉矿渣已经标准化并用作混凝土外加剂。延续去年的研究，今年我们实际使用脱磷渣作为混凝土的外加剂，研究其水化和物理性能。结果发现，在用等量的粒化高炉矿渣和脱磷矿渣混合的矿渣代替50wt％水泥的砂浆中，发现由水泥(高炉水泥)生产的砂浆中仅含有粒状高炉矿渣。结果表明，脱磷矿渣完全可以作为混凝土外加剂使用。我们还研究了使用粒化高炉矿渣和粉煤灰作为掺合料时有机掺合料的影响，并将结果报告在《混凝土年度论文集》中。此外，与此同时，我们还研究了化学外加剂对水泥水化的影响，并将结果报告在“水泥和混凝土论文集”中。我们也在从不同的角度进行转炉渣的有效利用研究。结果证实，500℃的热处理可以减少导致形成的效应体膨胀的成分，而膨胀是将该矿渣用作混凝土外加剂时的问题。研究结果发表在《美国陶瓷学会杂志》上。在开展这项研究时，去年推出的粉末X射线衍射数据的Rietveld分析软件“TOPAS”和今年推出的离子色谱信息处理系统“LC Workstation”对于处理各种分析数据非常有帮助。

项目成果

Surface Structure of Converter Slag Stabilized by Heating

加热稳定转炉渣的表面结构

• 发表时间: 2007
• 作者: Naomitsu Tsuyuki; Koshiro Koizumi; Yasuhiro Umemura
• 通讯作者: Yasuhiro Umemura

混和材を使用したモルタル硬化体に及ぼす高性能AE減水剤の影響

高性能AE减水剂对外加剂硬化砂浆的影响

• 发表时间: 2006
• 作者: 梅村靖弘; 小泉公志郎; 露木尚光
• 通讯作者: 露木尚光

水和セメントのケイ酸構造に及ぼす重金属酸化物の影響

重金属氧化物对水化水泥硅酸结构的影响

• 发表时间: 2006
• 作者: 小泉公志郎

水和セメントのケイ酸構造に及ぼす化学混和剤の影響

化学外加剂对水化水泥硅酸结构的影响

• 发表时间: 2007
• 作者: 小泉公志郎; 梅村靖弘; 露木尚光
• 通讯作者: 露木尚光