Partial Replacement of Cement with Carbon Powder in Concrete

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:Provides experimental data on carbon powder as cement replacement; useful for cement alternatives research.

🏢実務担当者:Low replacement levels (5%) could be considered for non-structural concrete to reduce carbon footprint.

Portlandセメントの製造に伴う高い炭素フットプリントは、コンクリート用の持続可能な補助セメント質材料の探索を強化してきた。本研究は、バイオマス由来の廃棄物材料であるカーボンパウダー（木炭粉末）をコンクリート中のセメントの部分代替として使用する可能性を調査するものである。コンクリート混合物は、セメント重量に対して0%、5%、10%、15%、20%のカーボンパウダー置換率で、配合比1:1.5:3、水セメント比0.45を用いて作製された。実験的調査には、X線蛍光分析を用いたカーボンパウダーの化学的特性評価、スランプ試験によるワーカビリティの評価、ならびに通常水養生およびラグーン水養生条件下での圧縮強度と曲げ強度の評価が含まれる。結果は、カーボンパウダー含有量の増加がワーカビリティの低下と機械的強度の全般的な低下をもたらすことを示している。しかし、5%のカーボンパウダーを混入したコンクリートは、改良された混合物の中で最も良好な性能を示し、対照と比較して許容可能な圧縮強度と曲げ強度を有していた。より高い置換率では、セメントの希釈と限られたポゾラン反応性により、大幅な強度低下が生じた。本研究は、カーボンパウダーが低い割合でセメントの部分代替として利用可能であり、廃棄物の価値化とセメント消費量の削減を通じて環境上の利点をもたらし、特に非構造用コンクリート用途に適していると結論づけている。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

The high carbon footprint associated with Portland cement production has intensified the search for sustainable supplementary cementitious materials for concrete. This study investigates the feasibility of using carbon powder (charcoal powder), a biomass-derived waste material, as a partial replacement for cement in concrete. Concrete mixtures were produced with carbon powder replacement levels of 0%, 5%, 10%, 15%, and 20% by weight of cement, using a mix ratio of 1:1.5:3 and a water–cement ratio of 0.45. Experimental investigations included chemical characterization of the carbon powder using X-ray fluorescence analysis, assessment of workability through slump tests, and evaluation of compressive and flexural strengths under normal water curing and lagoon water curing conditions. Results indicate that increasing carbon powder content led to reduced workability and a general decline in mechanical strength. However, concrete incorporating 5% carbon powder demonstrated the most favorable performance among the modified mixes, with acceptable compressive and flexural strengths relative to the control. Higher replacement levels resulted in significant strength reductions due to cement dilution and limited pozzolanic reactivity. The study concludes that carbon powder can be utilized as a partial cement replacement at low levels, offering environmental benefits through waste valorization and reduced cement consumption, particularly for non-structural concrete applications.

• openalex https://doi.org/10.5281/zenodo.21045486first seen 2026-07-01 05:14:01 · last seen 2026-07-01 05:14:10