A systematic review of agricultural ash supplementary cementitious materials as low-carbon alternatives to ordinary Portland cement from 2005 to 2025
2005年から2025年までの農業灰を利用した普通ポルトランドセメントの低炭素代替材料に関する系統的レビュー (AI 翻訳)
Abd Wahab, Humphrey Danso, Emmanuel Appiah‐Kubi
🤖 gxceed AI 要約
日本語
セメント産業のCO2排出削減に向け、農業灰を利用した低炭素セメント代替材料の系統的レビューを実施。47件の研究を統合し、シリカ含有量と圧縮強度の正の相関、強熱減量との負の相関を確認。籾殻灰が最も有望で、20%置換でCO2を最大22%削減可能。材料選定と標準化のための3段階反応性分類を提案。
English
This systematic review synthesizes 47 studies on agricultural ash as low-carbon cement substitutes. It finds silica content positively correlates with compressive strength, while loss on ignition negatively correlates. Rice husk ash shows the most consistent performance, achieving up to 22% CO2 reduction at 20% replacement. A three-level reactivity classification framework is proposed to guide material selection and standardization.
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
日本の建設業界はカーボンニュートラル達成に向け、セメント代替材料の導入が急務。本レビューは農業灰の性能比較とCO2削減効果を定量的に示し、国内のバイオマス資源活用や建設資材の低炭素化政策に示唆を与える。
In the global GX context
This review provides quantitative evidence on agricultural ash SCMs, supporting global efforts to decarbonize the cement industry. It aligns with ISSB and CSRD disclosure requirements by offering data on emissions reduction potential, aiding companies in setting science-based targets and reporting Scope 1 emissions reductions.
👥 読者別の含意
🔬研究者:Provides a comprehensive synthesis of agricultural ash SCM performance, identifying key predictors and gaps for future research.
🏢実務担当者:Offers actionable insights for selecting agricultural ash SCMs to reduce cement-related emissions and meet sustainability targets.
🏛政策担当者:Highlights the potential of agricultural ash SCMs for national decarbonization strategies and the need for standardization and durability testing.
📄 抄録（日本語訳）
セメント産業は世界のCO₂排出量の約8%を占めており、普通ポルトランドセメント（OPC）に代わる拡張可能な低炭素代替材の開発が緊急に求められている。農業由来の灰をベースとした補助セメント材料（SCM）は有力な候補として浮上しているが、各種類の灰にわたる比較エビデンスは散在しており、一貫性を欠いている。本系統的レビューは、2005年から2025年の間に発表された査読付き実験研究47件を統合し、籾殻灰（RHA）、サトウキビバガス灰（SCBA）、パーム油燃料灰（POFA）、トウモロコシ穂軸灰（CCA）、竹葉灰（BLA）、木灰（WA）の6種類の農業由来灰を対象とした。定量的統合により、SiO₂含有量と28日圧縮強度の間には強い正の相関（r = 0.73、p = 0.001）が、強熱減量と28日圧縮強度の間には有意な負の相関（r = -0.68、p = 0.001）が認められた。灰の種類間における有意な差は、一元配置分散分析（F(5,184) = 8.43、p < 0.001、η² = 0.186）によって確認された。メタ回帰は研究間分散を説明することができ（R² = 0.71）、シリカ含有量、粉砕度、養生期間が性能の主要な予測因子であった。RHAは最も一貫した改善を示し、OPCと比較して平均28日強度比1.16、20%置換時に最大22%のCO₂削減が見込まれると推定された。材料選定と標準化に資する3段階の反応性分類フレームワークが提案されている。しかしながら、過酷な条件下での耐久性データの不足、活性化手順の不統一、ライフサイクルコストデータの不足は、大規模展開に対する重大な障害となっている。
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。
📄 Abstract（原文）
The cement industry contributes almost 8% of global CO₂ emissions, creating an urgent need to develop scalable low-carbon substitutes for ordinary Portland cement (OPC). Supplementary cementitious materials (SCMs) based on agricultural ashes have emerged as potential candidates, but comparative evidence across the various types of ashes remains scattered and inconsistent. This systematic review synthesised 47 peer-reviewed experimental studies published between 2005 and 2025 using six agricultural ashes, including rice husk ash (RHA), sugarcane bagasse ash (SCBA), palm oil fuel ash (POFA), corn cob ash (CCA), bamboo leaf ash (BLA) and wood ash (WA). Quantitative synthesis revealed that there was a strong positive correlation between the content of SiO₂ and the compressive strength of 28 days ( r = 0.73, p = 0.001), and a significant negative correlation between loss on ignition and 28-day compressive strength ( r = -0.68, p = 0.001). Significant inter-ash differences were confirmed by one-way ANOVA (F (5,184) = 8.43, p < 0.001, η² = 0.186). The meta-regression was able to explain between-study variance (R²= 0.71), with silica content, fineness and curing age as the major predictors of performance. RHA was found to show the most consistent improvement with an average 28-day strength ratio of 1.16 compared to OPC and estimated CO₂ reductions of up to 22% at 20% replacement. A three-level reactivity classification framework is suggested that will inform material selection and standardisation. The lack of durability data in aggregated aggressive conditions, inconsistent activation procedures and little lifecycle cost data are, nonetheless, significant impediments to massive deployment.
🔗 Provenance — このレコードを発見したソース
- openalex https://doi.org/10.1007/s44416-026-00101-4first seen 2026-08-10 04:51:32
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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。