(General session) Environment

[1301-09-02] Study on the Initial Reaction of Metakaolin-Based Geopolymer

○Haruki Nakashima^{1[Master’s course]}, Kiyofumi Kurumisawa² (1. Division of Sustainable Resources Engineering, Graduate School of Engineering, Hokkaido University, Japan, 2. Division of Sustainable Resources Engineering, Faculty of Engineering, Hokkaido University, Japan)

Chairperson：淵田 茂司（東京海洋大学）

Keywords:geopolymer, initial reaction, reaction rate, compressive strength

ジオポリマーは、活性フィラーとアルカリ活性剤から合成され、セメントの代替材料として期待されている。製造時のCO2排出量がセメント比較して低減できることや耐火性、耐酸性、放射性物質や重金属の固定が可能といった特徴を持つ。しかし、その利用には課題があり、物性の発現に大きく関わる初期の反応メカニズムが完全に解明されていないことが挙げられる。
そこで本研究では、メタカオリンジオポリマーのアルカリ種とSiO₂ /Al₂O3 比、H₂O/Al₂O₃比を変化させ、その反応メカニズムを明らかにすることを目的とした。反応熱とUPVの結果はSiO₂ /Al₂O3 比もしくはH₂O/Al₂O₃比の増加に伴い、反応速度の減少や反応ピーク時間の短縮がされることを示した。これは溶液のpHや試料の粘度、縮重合のしやすさと関連づけられた。強度を高めるために反応の進行は不可欠だが、骨材として作用する未反応のメタカオリンも必要であることが示された。本研究の範囲ではSiO₂ /Al₂O3 比とH₂O/Al₂O₃比は適切な割合の存在が示唆されたが、アルカリ種の影響を定量的に評価することは出来なかった。