MATERIALS素材・マテリアルインフォマティクス 都市ごみ焼却飛灰を石炭飛灰ベースのジオポリマーマトリックスに使用した際の機械的性能と重金属固定化
- MSWIFAを石炭飛灰ベースのジオポリマーマトリックスに固化し、全ての配合で重金属を規制値以下に固定化することに成功した
- Ca(OH)2添加量7.5%で28日圧縮強度が53.33 MPaまで向上し、アルカリ活性剤下でゲルネットワーク形成が促進された
- 焼成・水洗飛灰(CWFA)添加率を25%まで増やすと圧縮強度が32.5 MPaから4.8 MPaに低下したが、アルカリ活性剤の調整で特性を改善可能であることを示した
MMMaterials · MDPI · CC BY 4.0
ナノSiO2改質模擬月壌ベースジオポリマーの複合アルカリ活性剤最適化による持続可能な月面建設への道筋:巨視的・微視的構造特性評価
- ナノSiO2改質模擬月壌ベースジオポリマー(NS-SLSG)を開発し、水酸化ナトリウム(SH)・水酸化カルシウム(CH)・ケイ酸ナトリウム(SS)の複合アルカリ活性剤を最適化した
- 0.75 wt.%のナノSiO2添加により配合総質量を23.9%削減、圧縮強度26.0%増(36.15 MPa)・曲げ強度19.5%増(8.26 MPa)を達成
- SHはAl・Siの元素放出と流動性に、SHとCHは機械的性能に強く影響し、SHが脱重合、CHがCa2+を介した重縮合を促進する機構をICP-AES・FT-IR・XRD・SEM・MIP等で解析した
MMMaterials · MDPI · CC BY 4.0
MATERIALS素材・マテリアルインフォマティクス 高鉄赤泥と多種固形廃棄物を用いた低炭素フェロアルミナセメントの調製:鉱物相の最適化と水和メカニズム
- 高鉄赤泥と多種固形廃棄物を用いた固形廃棄物ベースのフェロアルミナセメント(SWFAC)の調製に成功し、焼成温度・保持時間・原料組成がクリンカー鉱物進化に与える影響を系統的に解明した
- 最適化されたSWFACクリンカーはC4A3$とC4AFの高い含有量を持つバランスの取れた鉱物集合体を示し、優れた機械的性能を発揮した
MMMaterials · MDPI · CC BY 4.0
MATERIALS素材・マテリアルインフォマティクス シリカフュームと減水剤を用いた相乗的アプローチによる高容積アルカリバイパスド配合の持続可能なモルタルの最適化と性能
本研究では、セメントキルン廃棄物であるアルカリバイパスド(ABD)を補足的セメント系材料としてモルタルに利用することを調査した。ABDを直接配合すると作業性と強度が低下したが、減水剤(WR)とシリカフューム(SF)を用いた二重改質戦略により、ABDの置換率0〜50%のモルタルで性能が改善された。WRは作業性を回復させ初期強度を向上させ、SFはポゾラン反応を通じて長期性能を強化した。ABD、WR、SFの三成分系ブレンドでは相乗効果が見られ、50%のABD置換率で28日圧縮強度が対照区(49.9 MPa)と同等になった。応答曲面法による統計分析では、強度発達は個々の量よりも材料間の相互作用が主に…
MMMaterials · MDPI · CC BY 4.0
MATERIALS素材・マテリアルインフォマティクス バイオマスフライアッシュが珪藻土および鉄粉ベースのアルカリ活性化バインダーの性能に与える影響
- バイオマスフライアッシュ(BFA)10%添加で最高圧縮強度53MPaを達成したが、200°C熱処理後は33MPaに低下し構造安定性が限定的
- BFA含有量を20%および30%に増やすと軟化係数と耐水性は向上するが、圧縮強度はそれぞれ20MPa未満および10MPa未満に著しく低下した
- 珪藻土と鉄粉をベースとしたアルカリ活性化バインダーにBFAを組み合わせる材料系を評価し、最適特性は中程度のBFA含有量で達成された
MMMaterials · MDPI · CC BY 4.0