パルプスラッジ含有セメント系複合材料における膨張パーライトおよび石灰泥の影響調査

科学分野:

• 材料科学
• 持続可能な建設材料
• 複合材料工学

背景:

• 従来のセメント系複合材料は、環境への影響と重量が大きいです。
• パルプスラッジ（PS）は、複合材料に使用できる可能性のある産業副産物です。
• パーライトや石灰泥などの軽量骨材は、複合材料の特性を変更できます。

研究 の 目的:

• パルプスラッジ（PS）、パーライト、石灰泥がセメント系複合材料の特性に及ぼす影響を調査すること。
• 新規複合材料の機械的強度、断熱性、耐火性を評価すること。
• 持続可能で軽量な建設用途に最適な組成を決定すること。

主な方法:

• PS（最大50%）および骨材（5-15%）によるセメント結合材の置換。
• 材料特性評価、機械的試験、およびひずみ解析のためのデジタル画像相関（DIC）。
• 骨材とセメントの相互作用を理解するためのX線分析。

主要な成果:

• 5%のパーライトまたは石灰泥を配合した複合材料は、最適な強度と軽量化を示しました。
• PS、パーライト、石灰泥の配合により、より軽量な材料（732-749 kg/m³）が得られました。
• 熱伝導率は、純粋なセメント複合材料（0.25 W/mK）と比較して約30%（0.17 W/mK）低下しました。

結論:

• PS、パーライト、石灰泥を含む軽量セメント系複合材料は、断熱性と密度が向上しています。
• これらの材料は、良好な音響および断熱特性を必要とする非構造用途に可能性を示しています。
• 最適化された複合材料は、EN 634-1/-2要件を満たしており、持続可能な建材としての適合性を示唆しています。