結晶形態の異なるエトリンガイトの合成と熱履歴前後の結晶構造評価
本研究では、結晶形態の異なる3つのエトリンガイトを合成し、合成時および加熱脱水後、再水和後における結晶構造の変化について検討した。また熱履歴前後のエトリンガイトのXRDピークを分析し、SEMにより結晶形態の観察を行った上で、FT-IRやTG-DTA、27Al-MAS NMRにより分子の結合状態を分析した。その結果、水和物の結晶形態は合成時の形態に関わらず、加熱脱水および再水和によって粒状に変化することが確認された。また、加熱脱水および再水和により分子の結合状態に変化が生じたが、結晶形態によってその変化に差異が生じることがわかった。以上より、エトリンガイトの結晶形態と結晶構造の変化のしやすさは密...
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| Published in | セメント・コンクリート論文集 Vol. 77; no. 1; pp. 257 - 264 |
|---|---|
| Main Authors | , , , |
| Format | Journal Article |
| Language | Japanese |
| Published |
一般社団法人 セメント協会
29.03.2024
|
| Subjects | |
| Online Access | Get full text |
| ISSN | 0916-3182 2187-3313 |
| DOI | 10.14250/cement.77.257 |
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| Abstract | 本研究では、結晶形態の異なる3つのエトリンガイトを合成し、合成時および加熱脱水後、再水和後における結晶構造の変化について検討した。また熱履歴前後のエトリンガイトのXRDピークを分析し、SEMにより結晶形態の観察を行った上で、FT-IRやTG-DTA、27Al-MAS NMRにより分子の結合状態を分析した。その結果、水和物の結晶形態は合成時の形態に関わらず、加熱脱水および再水和によって粒状に変化することが確認された。また、加熱脱水および再水和により分子の結合状態に変化が生じたが、結晶形態によってその変化に差異が生じることがわかった。以上より、エトリンガイトの結晶形態と結晶構造の変化のしやすさは密接に関係するものと結論付けた。 |
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| AbstractList | 本研究では、結晶形態の異なる3つのエトリンガイトを合成し、合成時および加熱脱水後、再水和後における結晶構造の変化について検討した。また熱履歴前後のエトリンガイトのXRDピークを分析し、SEMにより結晶形態の観察を行った上で、FT-IRやTG-DTA、27Al-MAS NMRにより分子の結合状態を分析した。その結果、水和物の結晶形態は合成時の形態に関わらず、加熱脱水および再水和によって粒状に変化することが確認された。また、加熱脱水および再水和により分子の結合状態に変化が生じたが、結晶形態によってその変化に差異が生じることがわかった。以上より、エトリンガイトの結晶形態と結晶構造の変化のしやすさは密接に関係するものと結論付けた。 |
| Author | 佐伯, 竜彦 久保田, 雅也 北川, 遥喬 斎藤, 豪 |
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| DOI | 10.14250/cement.77.257 |
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| Publisher | 一般社団法人 セメント協会 |
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| References | 3) Barbara Lothenbach, Maciej Zajac：Application of thermodynamic modelling to hydrated cements, Cement and Concrete Research, Vol.123, 105779（2019） 6) C. Famy：Expansion of Heat-cured Mortar, Ph. D Thesis, Imperial College of Science, Technology and Medicine（1999） 14) 吉良欣一ほか：エトリンガイトの脱水と再水和、Gypsum & Lime、No.170、pp.7-13（1981） 17) M. Khachani et al.：Non-isothermal kinetic and thermodynamic studies of the dehydroxylation process of synthetic calcium hydroxide Ca（OH）2, Journal of Materials and Environmental Science Vol.5, No.2, pp.615-624（2014） 21) 金橋康二、相本道宏：固体27Al NMRによるエトリンガイトの新規定量方法、コンクリート年次論文集、Vol.66、No.1、pp.266-272（2012） 13) Shuqiong Luo et al.：Effects of drying techniques on the crystal structure and morphology of ettringite, Construction and Building Materials Vol.195, pp.305-311（2019） 15) Pavan Akula：Mineralogical characterization and thermodynamic modeling of synthesized ettringite from Ca-Al-SO4 suspensions, Construction and Building Materials Vol.269, pp.1-10（2021） 5) D. Heinz, U. Ludwig：Mechanism of subsequent Ettringite Formation in Mortars and Concretes After Heat Treatment, Proceedings of the 8th International Congress on Chemistry of Cement, pp.189-194（1986） 7) M. R. Hartman, R. Beliner：Investigation of the structure of ettringite by time-of-flight neutronpowder diffraction techniques, Cement and Concrete Research, Vol.36, pp.364-370（2006） 10) F. Goetz-Neunhoeffer et al.：Mineralogical characteristics of Ettringites synthesized from solutions and suspensions, Cement and Concrete Research, Vol.36, pp.65-70（2006） 18) Shuqiong Luo et al.：Effects of drying techniques on the crystal structure and morphology of ettringite, Construction and Building Materials Vol.195, pp.305-311（2019） 20) N. N. Skoblinskaya, K. G Krasilnikov：Changes in crystal structure of ettringite on dehydration.2, Vol.5, No.5, pp.419-431（1975） 1) T. Ramlochan et al.：The effect of pozzolans and slag on the expansion of mortars cured at elevated temperature Part I：Expansive behaviour, Cement and Concrete Research, Vol.33, pp.807-814（2003） 19) N. N. Skoblinskaya, K. G Krasilnikov：Changes in crystal structure of ettringite on dehydration.1, Vol.5, No.4, pp.381-393（1975） 11) 盛岡実ほか：水酸化カルシウム-アルミン酸ナトリウム-炭酸ナトリウム系における炭酸型エトリンガイトの生成条件、無機マテリアル学会第111回学術講演会公演要旨集、pp.98-99（2005） 4) M. D. A. Thomas et al.：The effect supplementary cementitious materials on choloride binding in hardened cement paste, Cement and Concrete Research, Vol.42, pp.1-7（2012） 16) Guillaume Renaudin et al.：A Raman Study of the Sulfated Cement Hydrates：Ettringite and Monosulfoaluminate, Journal of Advanced Concrete Technology Vol.5, No.3, pp.299-312（2007） 8) Luis G. Baquerizo et al.：Impact of water activity on the stability of ettringite, Cement and Concrete Research, Vol.79, pp.31-44（2016） 9) P. K. Mheta：Mechanism of sulfate attack on Portland cement concrete - another look, Cement and Concrete Research, Vol.13, pp.401-406（1983） 12) L. Rieppo et al.：Application of second derivative spectroscopy for increasing molecular specificity of fourier transform infrared spectroscopic imaging of articular cartilage, Osteoarthr. Cartil., Vol.20, No.5, pp.451-459（2012） 2) T. Ramlochan et al.：The effect of pozzolans and slag on the expansion of mortars cured at elevated temperature Part ⅡI：Microstructural and microchemical investigations, Cement and Concrete Research, Vol.34, pp.1341-1356（2004） |
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| StartPage | 257 |
| SubjectTerms | 27Al-MAS NMR Al配位数 エトリンガイト メタエトリンガイト 再水和 加熱脱水 |
| Title | 結晶形態の異なるエトリンガイトの合成と熱履歴前後の結晶構造評価 |
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