超高性能コンクリートでの代替セメント質バインダーの効果のモデリング

持続可能なコンクリートを生産するためには、代替セメント質のバインダーの使用が必要です。本明細書では、ポートランドセメントがカルシウムアルミン酸セメント、カルシウムスルホアルミネートセメント、メタカオリン、またはブラスト炉スラグに置き換えられるUHPCの相アセンブレージを計算することにより、超高性能コンクリート（UPHC）で代替セメント型バインダーを使用する効果を研究します。計算結果は、ポートランドセメントをアルミン酸カルシウムセメントまたはカルシウムスルホアルミネートセメントに置き換えると、C-S-Hの体積が減少しますが、ストライリンガイトやエトリンギテなどの他の相の形成により、全体的な固体体積を増加させることを示しています。モデリングの結果は、カルシウムアルミン酸セメントまたはスルホアルミン酸カルシウムセメントを使用すると、単純なUHPCよりも多くの水が必要になる可能性があることを予測していますが、爆風炉スラグまたはメタカオリンを使用する場合、化学反応には同様または低い水が必要であると予測しています。

The use of alternative cementitious binders is necessary for producing sustainable concrete. Herein, we study the effect of using alternative cementitious binders in ultra-high-performance concrete (UPHC) by calculating the phase assemblages of UHPC in which Portland cement is replaced with calcium aluminate cement, calcium sulfoaluminate cement, metakaolin or blast furnace slag. The calculation result shows that replacing Portland cement with calcium aluminate cement or calcium sulfoaluminate cement reduces the volume of C-S-H but increases the overall solid volume due to the formation of other phases, such as strätlingite or ettringite. The modeling result predicts that using calcium aluminate cement or calcium sulfoaluminate cement may require more water than it would for plain UHPC, while a similar or lower amount of water is needed for chemical reactions when using blast furnace slag or metakaolin.