カキ殻とコウライカラストンパウダーを含む3Dプリント白色硫Aluminateセメント複合材料のレオロジーと形状安定性制御
Rheology and Shape Stability Control of 3D-Printed White Calcium Sulfoaluminate Cement Composites Containing Oyster Shell and Cuttlebone Powder
3Dプリント白色硫Aluminateセメント(WCSA)複合材料の形状安定性を最適化するため、カキ殻パウダー(OSP)とコウライカラストンパウダー(CBP)を白色混和材として導入し、レオロジー特性とプリント適性を調整した。OSPとCBPの添加により、WCSAセメント複合材料の初期および最終凝結時間は短縮され、プリント操作性が向上した。OSP添加では41分・67分から17分・30分へ、CBP添加では42分・66分から20分・33分へと変化した。OSPとCBPの含有量が0%から24%に増加するにつれて、動的降伏応力はそれぞれ48.83 Paから530.59 Pa、60.30 Paから1085.80 Paに増加した。チクソトロピー回復度はそれぞれ57.89%から86.46%、56.60%から92.14%に増加した。構造変形はそれぞれ12.39%から6.91%、13.29%から5.12%に減少し、プリント構造のビルド性が向上した。OSPとCBPは機械的強度を低下させたが、6%から24%の含有量増加に伴い、充填効果と粒子充填の改善により、曲げ強度と圧縮強度は徐々に回復した。本研究は、持続可能な3Dプリントセメント系材料における海洋石灰質固形廃棄物の応用に関する参考情報を提供する。
- カキ殻パウダーとコウライカラストンパウダーを混和材に用いた3Dプリント白色硫アルミネートセメント複合材料の研究結果が発表された
本稿は3Dプリント用セメント材料にカキ殻や海藻(コウライカラストン)といった海洋廃棄物を混和材として利用し、流動性・形状安定性・凝結時間などを制御可能にした研究成果である。材料分野として廃棄物の有価資源化(サーキュラエコノミー)と3Dプリント建設技術の接点に位置し、セメント産業の脱炭素・低環境負荷化に寄与する可能性がある。ただし、実験室レベルでの材料試験段階であり、実用化や企業の具体的な事業化発表には至っていない。投資家としては、建設用3Dプリント材料スタートアップのシーズ技術としてウォッチすべきだが、現時点では具体的な投資判断トリガーにはなりにくい。