持続可能な土木材料に向けた赤泥・鉄鋼スラグ系低炭素四元ジオポリマーの開発
Development of Novel Red Mud and Steel Slag-Based Low-Carbon Quaternary Geopolymers for Sustainable Civil Engineering Materials (原題)
Han Sun, Mengyang Xie, Liangtian Jia, Hefu Pu, Zechao Feng
🤖 gxceed AI 要約
日本語
赤泥・鉄鋼スラグ・カルシウムカーバイドスラグ・リン石膏を原料とし、市販アルカリ刺激剤を不要とした四元ジオポリマーを開発。最適配合と密封養生で28日圧縮強度15.42MPaを達成し、エトリンガイトとC-(A)-S-Hゲルの相乗生成が緻密化に寄与することを確認した。リン石膏過多は膨張ひび割れを招き強度を低下させるが、溶出試験では重金属濃度が低く環境安全性が示された。
English
A quaternary geopolymer using red mud, steel slag, calcium carbide slag and phosphogypsum was developed without commercial alkali activators. Optimal mix under sealed curing reached 15.42 MPa at 28 days, with ettringite and C-(A)-S-H gel synergistically densifying the matrix; excess phosphogypsum caused expansion cracking. Leaching tests confirmed low heavy-metal release, supporting safe industrial-waste valorization.
Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.
📝 gxceed 編集解説 — Why this matters
日本のGX文脈において
建設資材の脱炭素はScope 3排出削減やグリーン調達の文脈で日本企業にも関連するが、本論文は材料科学寄りでSSBJ・有報開示への直接的示唆は限定的。廃棄物由来原料の活用事例として参考になる。
In the global GX context
Low-carbon construction materials feed into Scope 3 accounting and green procurement under CSRD/ISSB, though this paper is materials-science focused and offers limited direct disclosure insight. It illustrates industrial-waste valorization as a decarbonization lever.
👥 読者別の含意
🔬研究者:廃棄物由来ジオポリマーの水和機構と最適配合に関する実験的知見を得られる。
🏢実務担当者:建設・製造業の廃棄物削減や低炭素資材調達の選択肢として参考にできる。
📄 Abstract（原文）
Abstract The increasing accumulation of industrial solid waste and the urgent demand for low-carbon construction materials necessitate innovative solutions. This study develops a novel quaternary geopolymer system using red mud, steel slag, calcium carbide slag, and phosphogypsum as raw materials, effectively eliminating the need for commercial alkali activators. Specifically, the mechanical properties and hydration mechanisms were systematically investigated by varying the ratios of calcium carbide slag to phosphogypsum and testing different curing methods. Results indicate that optimal mix proportions (30% red mud, 40% steel slag, 15% calcium carbide slag, and 15% phosphogypsum) under sealed curing achieved a 28-day compressive strength of 15.42 MPa. Microstructural observations confirmed that the synergistic formation of ettringite and calcium (aluminum) silicate hydrate gel enhances matrix densification; however, excessive phosphogypsum was found to cause expansion cracking, thereby leading to a significant reduction in compressive strength. Furthermore, leaching tests confirmed low heavy metal concentrations, ensuring environmental safety. Overall, this geopolymer offers a sustainable and cost-effective solution for industrial waste utilization in civil engineering.
🔗 Provenance — このレコードを発見したソース
- openalex https://doi.org/10.1061/jmcee7.mteng-24232first seen 2026-11-14 05:03:09
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