MATERIALS 素材・マテリアルインフォマティクス 持続可能なコンクリートの強度とピーク後延性を最適化:シリカフューム、ナノシリカ、クラスFフライアッシュの相乗効果 シリカフュームとナノシリカのみのシステムは強度向上をもたらすが、特性長さを13.65%低下させる「脆性トラップ」を引き起こすことが判明した。 フライアッシュの導入により脆性トラップが緩和され、準延性破壊モードへの転換が確認された。 NS+FAハイブリッド(Mix-5)は破壊エネルギーGfを107%増加、特性長さlchを約50%増加させた。MM Materials · MDPI · CC BY 4.0 2026年6月30日
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…
MM Materials · MDPI · CC BY 4.0 2026年6月5日
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MM Materials · MDPI · CC BY 4.0 2026年9月11日
MATERIALS 素材・マテリアルインフォマティクス 分子スケールでの硫酸化アルミニウム–アミド相互作用によるセメント水和および微細構造の制御 アミドが硫酸化アルミニウム駆動のセメント水和を分子スケールで制御する相乗メカニズムを特定した 高AS・中アミドの組み合わせにより1日時点で17.05 MPaの初期強度を達成し、過剰なアミドは結晶化を抑制、AS不足はAFtからAFmへの転換を促進することを確認 密度汎関数理論計算によりアミド > AS種 > H2Oの吸着階層を示し、アミドの表面改質役割を解明したMM Materials · MDPI · CC BY 4.0 2026年8月20日
MATERIALS 素材・マテリアルインフォマティクス 再生アスファルト舗装(RAP)粗骨材の界面改質のための鉱物混和材スラリーの使用 再生アスファルト舗装(RAP)粗骨材の表面アスファルト膜による無機バインダーと骨材間の接着力低下という課題に対し、鉱物混和材スラリーを用いたRAP界面改質法が提案された。異なるRAP含有量(12%、28%、44%、59%)が改質前後でのリサイクル混合物の機械的特性に与える影響を、締固め、一軸圧縮強度、引裂強度、乾燥収縮試験により系統的に調査した。結果として、界面改質によりP成分(改質RAP)の最適含水率が未改質NP成分(未改質RAP)と比較して1.10%~7.20%減少し、締固め特性が著しく改善された。P成分の圧縮強度はRAP含有量の増加に伴い二次放物線状に変化し(R2 ≥ 0.94)、28…
FI Frontiers in Materials · CC BY 4.0 2026年5月20日