ケイ酸塩セメントペーストのCO2鉱物固定化と性能向上

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

🔬研究者:Provides experimental data on a novel CO2 mineralization mixing method that significantly improves carbon sequestration in cement paste.

🏢実務担当者:Offers a practical technical pathway for cement manufacturers to reduce carbon footprint while maintaining product performance.

🏛政策担当者:Supports policy efforts to promote CCUS in construction materials and could inform carbon credit schemes for cement decarbonization.

ケイ酸塩セメントは、建築、交通などのインフラに広く使用されているため、大きな市場需要がある。環境保護の要件を満たしながらその性能を確保する方法が、現在の研究ホットスポットとなっている。この目的のため、本研究ではPO42.5ケイ酸塩セメントをベース材料とし、ガス状CO2と固体CO2（ドライアイス）を鉱化媒体として導入する固体炭素強化混合法を採用した。CO2鉱化がセメントペーストの水和挙動と力学特性に及ぼす影響を系統的に評価した。実験結果によると、水セメント比が0.2のとき、レディーミクストコンクリート試料の鉱化率と炭素固定能力が最適であり、最終炭素固定率は8.1 wt%であった。10%シリカドーピング条件下では、最適水固体比は0.22、反応速度定数は0.163 min−1、遅延時間は1.1分に短縮された。さらに、従来の混合方法を用いた場合、レディーミクストコンクリート試料のCO2吸収量は限定的であった。全体の炭素固定反応速度は低く、最終炭素固定率はセメント質量の0.68 wt%であった。対照的に、固定強化混合法を用いるとCO2吸収能力は有意に向上し、最終炭素固定率は3.18 wt%に達した。結論として、本研究で設計した炭素固定混合法は、セメントペーストのCO2吸収効率と鉱化率を大幅に改善できる。さらに、グリーンで低炭素な建築材料の開発を実現するための実用的な技術経路を提供することもできる。

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。

Silicate cement has a huge market demand because it is widely used in construction, transportation and other infrastructures. It has become a current research hotspot how to ensure its performance while meeting the requirements of environmental protection. To this end, the study used PO42.5 silicate cement as the base material, and adopted the solid-carbon enhanced mixing method by introducing gaseous CO2 and solid CO2 (dry ice) as the mineralization medium. The effects of CO2 mineralization on the hydration behavior and mechanical properties of cement paste were systematically evaluated. The experimental results showed that the mineralization rate and carbon sequestration capacity of the ready-mixed concrete samples were optimal when the water-cement ratio was 0.2, and the final carbon sequestration rate was 8.1 wt%. Under 10% silica doping, the optimal water-solid ratio was 0.22, the reaction rate constant was 0.163 min−1, and the delay time was shortened to 1.1 min. In addition, the ready-mixed concrete samples showed limited CO2 uptake when conventional mixing methods were used. The overall carbon sequestration reaction rate was low, and the final carbon sequestration rate was 0.68 wt% of the cement mass. In contrast, the CO2 uptake capacity was significantly enhanced when using the sequestration-enhanced mixing method, and the final carbon sequestration rate reached 3.18 wt%. In conclusion, the carbon sequestration mixing method designed by the study can significantly improve the CO2 absorption efficiency and mineralization rate of cement paste. Moreover, it can also provide a practical technical path to realize the development of green and low-carbon building materials.

• semanticscholar https://doi.org/10.1088/2631-8695/ae3453first seen 2026-06-29 06:59:19 · last seen 2026-09-22 05:12:11