LCA-guided design and optimisation of sulfoaluminate cement with GGBFS and fly ash
LCAに基づくサルフォアルミネートセメントの設計と最適化：高炉スラグとフライアッシュを用いて (AI 翻訳)
Liulei Lu, Xiaoli Li#, Qi Luo, Junfeng Wang, Qionglin Fu, Yang Yi
🤖 gxceed AI 要約
日本語
本研究は、サルフォアルミネートセメント（SAC）に高炉スラグとフライアッシュを組み合わせたハイブリッドシステムをLCAを用いて最適化し、従来の普通ポルトランドセメントと比較して70%のCO2削減を達成した。4%の脱硫石膏の添加により強度が向上し、細孔構造が改善された。この成果は建設材料の脱炭素化と産業廃棄物の有効活用に貢献する。
English
This study uses LCA to optimize a hybrid cement system combining sulfoaluminate cement with GGBFS and fly ash, achieving a 70% CO2 reduction compared to OPC. Adding 4% desulfurization gypsum improved compressive strength and pore structure. This contributes to decarbonization of construction materials and 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
日本では建設分野の脱炭素化が急務であり、セメント産業はCO2排出量の約7%を占める。本研究成果は、日本のセメントメーカーにとって、既存の産業副産物を活用した低炭素セメントの実用化に直結する知見を提供する。
In the global GX context
Globally, cement production is a major source of CO2. This paper demonstrates a viable pathway for low-carbon cement using industrial by-products, aligning with global decarbonization goals and circular economy principles.
👥 読者別の含意
🔬研究者:Provides a successful example of LCA-guided optimization for blended cements, useful for further research in sustainable construction materials.
🏢実務担当者:Offers a formulation with 70% CO2 reduction that can be adopted by cement manufacturers using readily available materials.
🏛政策担当者:Emphasizes the potential for policy support to incentivize low-carbon cement and industrial waste utilization.
📄 抄録（日本語訳）
セメント製造における二酸化炭素フットプリントを削減する緊急の必要性が、革新的な混合セメントの開発を促進してきた。本研究の焦点は、サルホアルミネートセメント（SAC）、高炉スラグ微粉末（GGBFS）、およびフライアッシュ（FA）を統合し、性能と持続可能性のバランスを取るための機能性添加材として脱硫石膏（DG）を用いたハイブリッドシステムであった。ライフサイクルアセスメントにより、最適化された混合セメント配合は、従来の普通ポルトランドセメントと比較して二酸化炭素排出量を70%削減し、その主な要因は50%のSAC置換とクリンカ依存度の低減に帰属することが明らかになった。実験結果は、4%のDG混入が28日圧縮強度を向上させ、塩化物拡散係数を低減し、これは細孔構造の緻密化と有害な相転移の抑制と相関することを実証した。微細構造分析により、DGが水和反応速度を調整し、連続的なエトリンガイト生成を促進し、28日における50 nm超の細孔を17.7%低減させ、それによってマトリックスの緻密化を強化することが確認された。DG調整下でのGGBFS–FA二元系内の相乗効果は、建設材料の二酸化炭素排出削減と産業廃棄物の価値化という両方の目標に対処する、持続可能なセメント設計のための実行可能な経路を確立した。
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。
📄 Abstract（原文）
The urgent need to mitigate the carbon dioxide footprint of cement production has driven the development of innovative blended cements. The focus of this study was a hybrid system integrating sulfoaluminate cement (SAC), ground granulated blast-furnace slag (GGBFS) and fly ash (FA), with desulfurisation gypsum (DG) as a functional addition to balance performance and sustainability. Life cycle assessment revealed that the optimised blended cement formulation achieved a 70% reduction in carbon dioxide emissions compared with conventional ordinary Portland cement, primarily attributed to 50% SAC replacement and reduced clinker dependency. The experimental results demonstrated that 4% DG incorporation enhanced the 28-day compressive strength and reduced the chloride diffusion coefficient, correlated with a refined pore structure and suppressed harmful phase transitions. Microstructural analysis confirmed that the DG modulated the hydration kinetics, which promoted continuous ettringite formation and reduced the pores of size >50 nm by 17.7% at 28 days, thereby enhancing matrix densification. The synergy within the GGBFS–FA binary system under DG modulation established a viable pathway for sustainable cement design, addressing the goals of both reducing carbon dioxide emissions of construction materials and industrial waste valorisation.
🔗 Provenance — このレコードを発見したソース
- semanticscholar https://doi.org/10.1680/jadcr.25.00072first seen 2026-06-29 06:44:53 · last seen 2026-08-09 05:49:59
🔔 こうした論文の新着を逃したくない方は キーワードアラート に登録（無料・3キーワードまで）。
gxceed は公開メタデータに基づく研究支援データセットです。要約・翻訳・解説は AI 支援で生成されています。 最終的な解釈・検証は利用者が原典資料に基づいて行うことを前提とします。