土壌安定化用注入セメント・クレイモルタルの特性と構造に及ぼすクレイおよびマイクロシリカ添加剤の影響
Clay and Microsilica Additives’ Effect on the Properties and Structure of Injectable Cement–Clay Mortars for Soil Consolidation
本研究では、土壌安定化用の注入セメント・クレイモルタル(ICCM)製造において、ポルトランドセメント(PC)の代替としてのクレイ(C)の可能性を調査した。PCとCをベースとした環境に優しい注入モルタルを開発するため、マイクロシリカ(MS)無添加でC含有率0%~50%のICCM、およびMSを2%添加したC含有率0%~50%のICCMを製造した。フレッシュモルタルの密度、水の分離、コーンスプレッド径、硬化後モルタルの密度、曲げ強度、圧縮強度を評価した結果、C含有率の増加に伴い、フレッシュおよび硬化後モルタルの密度、流動性、水の分離、強度がいずれも低下することが示された。MSを2%添加すると、強度特性が向上し、C含有率50%のモルタルでは、MS無添加の場合の強度低下率(曲げ54.2%、圧縮60.1%)と比較して、MS添加による強度低下率(曲げ47.9%、圧縮51.8%)は抑制された。MSで改質されたICCM土壌安定化組成物は、MS無添加の組成物と比較して均質な構造を持ち、空隙、微小亀裂、水和反応生成物領域を有する。最適なICCM製造のための原料比率は、水固比0.6、PC含有率50%~90%、C含有率10%~50%、MS含有率2%(乾燥成分重量)と決定された。本研究は、混合物製造1m3あたりのCO2排出量を最大47.8%削減し、原料を合理的に使用することで持続可能な開発に貢献する。
- ポルトランドセメントの代替としてクレイとマイクロシリカを用いた土壌安定化用注入セメント・クレイモルタル(ICCM)を開発し、最適配合比として水固比0.6、PC 50%~90%、クレイ10%~50%、マイクロシリカ2%を特定した
- クレイとマイクロシリカを用いたICCMは、混合物製造1m3あたりのCO2排出量を最大47.8%削減できる
本記事は、ポルトランドセメントの代替としてクレイとマイクロシリカを用いた環境配慮型の土壌安定化用注入モルタル(ICCM)の開発成果を示す。CO2排出量を最大47.8%削減できる点は、建設資材分野における脱炭素需要に合致し、サステナブル建材市場での競争力向上につながる可能性がある。ただし、具体的な企業名や製品化の計画は明示されておらず、実験室レベルの研究段階にとどまる点には留意が必要。