商業用コンクリート製品および鉄筋コンクリート部材向けパイロットスケールCO2硬化システム
Pilot-Scale Controlled CO2 Curing System for Commercial Concrete Products and Reinforced Concrete Members
本研究では、温度、相対湿度(RH)、CO2濃度、圧力を制御し、リアルタイム監視と自動CO2調整機能を統合した2400Lの高温CO2硬化チャンバーを開発した。このシステムは、商業用コンクリートブロックと鉄筋コンクリートスラブを用いて、質量監視、圧縮強度試験、フェノールフタレインを用いた炭酸化評価、熱重量分析(TGA)、曲げ試験、炭酸化深さ測定により適用性が評価された。リアルタイム質量監視では、1時間後に50.7gの正味質量増加が示され、初期質量の2.8%に相当した。CO2硬化ブロックは9.77MPaの圧縮強度を達成し、TGAに基づくCO2吸収量は5.72%と計算された。CO2硬化スラブは41.9MPaの圧縮強度を示し、蒸気硬化スラブと同等の曲げ耐荷重能力と、6.86というより高い延性指数を示した。炭酸化は鉄筋に達することなくコンクリート被り厚さ内に留まった。これらの結果は、調査された材料と硬化条件の範囲内で、商業用コンクリート製品および鉄筋コンクリート部材に対する制御CO2硬化のパイロットスケールでの実現可能性を示し、さらなる部材スケールでの検証とプロセス最適化の基礎を提供するものである。
- 商業用コンクリートブロックと鉄筋コンクリートスラブを対象に、2400Lのパイロットスケール高温CO2硬化チャンバーを開発し実証した。
- CO2硬化ブロックは圧縮強度9.77MPaを達成し、TGAに基づくCO2吸収量は5.72%と算出された。
- CO2硬化スラブは圧縮強度41.9MPaを示し、蒸気硬化スラブと同等の曲げ耐荷重能力と高い延性指数6.86を確認した。
CO2硬化コンクリート技術のパイロットスケール実証は、カーボンニュートラル対応と材料性能向上の両面で産業界の注目を集めるテーマ。商業規模に近い2400Lチャンバーでブロック・鉄筋コンクリート部材の強度特性が蒸気硬化と同等以上に確認された点は、CO2利用型コンクリートの実用化に向けた重要なマイルストーンであり、建設・セメント業界の脱炭素投資テーマとして注視に値する。