花崗岩ダストと大理石粉によるセメントモルタルタイルの性能と持続可能性の向上
Enhancing performance and sustainability of cement mortar tiles with granite dust and marble powder (原題)
S. Mohan, P. Ponkarthikeyan, D. Velumani, R. Ganesan
🤖 gxceed AI 要約
日本語
本研究では、花崗岩ダストと大理石粉をセメントモルタルタイルに活用し、配合最適化により性能向上と環境負荷低減を実現。水吸収率66%低減、曲げ強度14.37MPaを達成し、セメント使用量10%削減でCO2排出削減効果を示した。
English
This study optimizes the use of granite dust (GD) and marble powder (MP) in cement mortar tiles to enhance performance and reduce environmental impact. Optimal mix (15% GD, 10% MP) achieved highest density and modulus of rupture (14.37 MPa), reduced water absorption by 66%, and lowered cement consumption by 10%, thus decreasing embodied CO2.
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
日本では建設分野の脱炭素が急務であり、サーキュラーエコノミー推進の観点から廃棄物の有効活用が重要。本研究成果は、セメント代替材によるCO2削減と性能両立の可能性を示し、日本の建設資材業界に示唆を与える。
In the global GX context
Globally, the construction sector seeks low-carbon materials. This paper demonstrates how industrial by-products can replace cement and aggregates in tiles, reducing embodied carbon while maintaining or improving performance—supporting circular economy and decarbonization goals.
👥 読者別の含意
🔬研究者:Provides experimental data and optimization method for blending GD and MP in cementitious composites.
🏢実務担当者:Tile manufacturers can adopt the optimal mix (15% GD + 10% MP) to lower costs and carbon footprint.
🏛政策担当者:Supports policies promoting recycled materials in construction and green building certifications.
📄 抄録（日本語訳）
本研究は、産業副産物である花崗岩粉末（GD）を細骨材代替として、大理石粉末（MP）をセメント部分代替として組み込むことで、持続可能な二層セメントモルタルタイルを開発し、その組成を最適化して性能向上と環境影響低減を図ることを目的とする。12の配合処方を用いた要因計画により、GDとMPの物理的、力学的、耐久性特性に対する個別および複合効果を評価した。結果は、GDの混入がマトリックスの緻密化をもたらし、吸水率の低減（15%置換で最大66%減）と空隙率の低減（50%超の減少）によって裏付けられることを示す。MPは密度と強度のさらなる向上に寄与する。巨視的特性の相関関係と既存文献に基づき、これらの改善は粒子充填の向上と廃棄物材料のフィラー効果に起因する。最適配合（GD 15%＋MP 10%）は、最大のかさ密度（13.61 kN/m³）と曲げ破壊係数（14.37 MPa）を達成した。多目的パレート最適化と回帰モデリング（R²＞0.90）により、これらの材料を組み合わせることによる相乗効果が確認された。さらに、MPの使用によりセメント消費量が10%削減され、埋め込みCO₂が低減し、強度対炭素効率指数が向上した。これらの知見は、GDとMPが住宅および軽商業用床材に適した高性能で環境に優しいタイルの製造に効果的に使用でき、廃棄物の価値化を支援し、持続可能な建設慣行を促進することを示している。
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）
This study aims to develop sustainable two‐layer cement mortar tiles by incorporating industrial by‐products—granite dust (GD) as a fine aggregate replacement and marble powder (MP) as a partial cement substitute—and to optimize their composition for enhanced performance and reduced environmental impact. A factorial design with 12 mix formulations was used to evaluate the individual and combined effects of GD and MP on physical, mechanical, and durability properties. The results show that GD incorporation leads to improved matrix compactness, as evidenced by reduced water absorption (up to 66% at 15% replacement) and porosity (over 50% reduction). MP contributes additional improvements in density and strength. Based on macroscopic property correlations and established literature, these improvements are attributed to enhanced particle packing and the filler effect of the waste materials. The optimal mix (15% GD + 10% MP) achieved the highest bulk density (13.61 kN/m 3 ) and modulus of rupture (14.37 MPa). Multi‐objective Pareto optimization and regression modeling ( R 2 >0.90) confirmed the synergistic benefits of combining these materials. Furthermore, using MP reduced cement consumption by 10%, lowering the embodied CO₂ and improving the strength‐to‐carbon efficiency index. These findings demonstrate that GD and MP can be effectively used to produce high‐performance, eco‐friendly tiles suitable for residential and light commercial flooring, thereby supporting waste valorization and promoting sustainable construction practices.
🔗 Provenance — このレコードを発見したソース
- semanticscholar https://doi.org/10.1002/ep.70483first seen 2026-06-29 07:22:31 · last seen 2026-09-22 05:12:56
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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。