並列タイトル等Applicability of high carbon ferrochromium slag as an aggregate for ultra high strength concrete
タイトル（掲載誌）平成12(2000)年度 科学研究費補助金 基盤研究(B) 研究成果報告書概要 = 2000 Fiscal Year Final Research Report Summary
一般注記金沢大学理工研究域機械工学系
In order to use high carbon ferrochromium slag as an aggregate for ultra high strength concrete, mineralogical compositions of the slag and its alkali reactivity in cementitious matrix are investigated. Effects of its reactivity and surface texture on mechanical properties of high strength mortars and RPC (Reactive Powder Concrete : ultra high strength concrete) were investigated in terms of characteristic microstructures and microscopic failures. The major outcomes in this study are as follows.(1) The high carbon ferrochromiurn slag has the potential reactivity with cement paste matrix.(2) The reaction of the slag with alkaline cement matrix does not result in the deterioration of concrete due to alkali silica reaction.(3) The reaction and rough texture of the slag particles contribute to the increase in bond strength and crack growth resistance.(4) When silica fume mortars with an extremely low water/binder ratio were cured in water, shrinkage and swelling occurred simultaneously.(5) Generation of internal expansive pressure due to the late cement hydration should be taken into account as a mechanism to cause maicrocracks in mortars with low water/binder ratios.(6) The slag can be used as an aggregate for ultra high strength concrete. However, the optimum mix proportion and the thermal treatment for the concrete with the slag may be different than those for concretes with natural aggregates. Dissolution of silica in the slag affects the growth of crystalline reaction products and their morphology.
本研究にて得られた結果の概要は以下のとおりである。(1)高炭素フェロクロムスラグはSiO_2-MgO-Al_2O_3系の材料であり,スピネルおよびフォルステライトの結晶相とコーディエライト類似のガラス相を有する。このガラス相は潜在的にアルカリ反応性を有するが,アルカリシリカ反応による有害な膨張を生じさせることはない。(2)高炭素フェロクロムスラグの反応性により,スラグ粒子とセメントペーストマトリックス間には化学的な結合を生じる。また,高炭素フェロクロムスラグ粒子は凹凸の大きな粒子表面を持ち,これによる機械的な噛み合い効果によって付着強度は増大する。(3)高炭素フェロクロムスラグを骨材として使用した高強度モルタルおよび普通モルタルの強度および破壊靭性は,天然骨材を使用したモルタルのそれらよりも大きい。特に,長期材齢における強度の増大が顕著であり,スラグ自体のポゾラン反応の寄与を示唆する。(4)高炭素フェロクロムスラグを使用したモルタルにおいては,ひびわれは骨材-マトリックス間の実界面から離れたセメントマトリックス中を進行する場合が認められ,スラグのポゾラン反応性および機械的な噛み合い効果による付着強度の増大が,モルタル全体の強度増大をもたらす。(5)高炭素フェロクロムスラグを骨材として使用した高強度モルタルに対して,水中養生を継続して行うと曲げ強度や破壊靭性が低下する場合があり,この場合,セメントペーストマトリックス中には微小硬度の低下にも現れるような微細なひびわれが観察された。(6)著しく低い水/結合材比のコンクリートであるRPCにおいても,比較的粗大な毛細管空隙は存在し,この毛細管空隙量の増大とともに,圧縮強度は低下する。(7)熱処理をともなうRPCにおいて,CSH系の反応生成物の種類は異なるが,粗大な空隙量を低減させない限りにおいては,高強度の発現には反応生成物の種類は副次的な効果しかもたない。(8)高炭素フェロクロムスラグを骨材として使用しても,RPCの微視的構造や力学的性能に差は認められず,高炭素フェロクロムスラグはRPC用骨材として十分使用可能である。(9)高炭素フェロクロムスラグ中のガラス質からのシリカの供給は,RPCの反応生成物の生成量,特に高温における生成に影響を及ぼす。したがって,最適配合の観点からは,高炭素フェロクロムスラグを使用したRPCの配合は天然珪砂を使用したRPCとは異なる可能性がある。
研究課題/領域番号:09555135, 研究期間(年度):1997-2000
出典：研究課題「硬質スラグの超高強度コンクリート用骨材としてのリサイクル利用に関する基礎研究」課題番号09555135（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）） （https://kaken.nii.ac.jp/report/KAKENHI-PROJECT-09555135/095551352000kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/）を加工して作成
関連情報https://kaken.nii.ac.jp/search/?qm=20019730
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09555135/
https://kaken.nii.ac.jp/report/KAKENHI-PROJECT-09555135/095551352000kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/
連携機関・データベース国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）