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EcoMarble: セメント代替アルカージ大理石粉を用いたコンクリートのマクロ性能とカーボンフットプリント最適化

EcoMarble: macro-performance and carbon footprint optimization of concrete using cement-substituted Al-Kharj marble dust (原題)

S. Almuaythir, A. Ahmed

Reviews on Advanced Materials Science📚 査読済 / ジャーナル2026-01-01#炭素会計経営インパクト: コスト削減対象セクター: construction
DOI: 10.1515/rams-2025-0207
原典: https://doi.org/10.1515/rams-2025-0207

🤖 gxceed AI 要約

日本語

本研究は、セメントを5-30%大理石粉で代替したコンクリートの機械的特性とLCAを評価。15%代替が最適で、圧縮強度5.4%向上、CO2排出量34%削減（285 kg CO2-eq/m3）、コスト30%低減を達成。廃棄物有効活用による持続可能な建設材料としての可能性を示す。

English

This study investigates cement substitution with marble dust (5-30%) in concrete. Optimal 15% replacement improves compressive strength by 5.4% and reduces carbon emissions by 34% (285 vs 430 kg CO2-eq/m3) while cutting cement cost by 30%. Marble dust valorization offers a practical low-carbon concrete solution.

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

日本の建設業界でもコンクリートの低炭素化は喫緊の課題。本論文は廃大理石粉という未利用資源の有効活用とCO2削減を同時に実現する手法を示し、日本のカーボンニュートラル政策や建設廃棄物削減に示唆を与える。

In the global GX context

Concrete decarbonization is a global priority. This paper provides LCA-backed evidence for marble dust as a cement substitute, achieving 34% CO2 reduction. It supports circular economy and low-carbon construction, relevant to ISSB and transition finance discussions on building materials.

👥 読者別の含意

🔬研究者:Demonstrates optimal marble dust substitution ratio (15%) balancing mechanical and environmental performance via LCA.

🏢実務担当者:Provides a ready-to-apply formula for reducing concrete's carbon footprint by 34% using locally available waste marble dust.

🏛政策担当者:Illustrates a win-win waste management and emission reduction strategy that can be incentivized through green procurement or carbon pricing.

📄 抄録（日本語訳）

抽象 本研究は、アル・ハルジ大理石粉塵（MD）をコンクリートにおけるセメント代替材として持続可能に利用することを調査し、その機械的特性と環境影響への効果を評価するものである。セメントを重量比で5～30％の大理石粉塵により部分的に置換し、得られた混合物を、圧縮強度（ASTM C39）、曲げ強度（ASTM C78）、引張強度試験、空隙率測定、およびSimaProソフトウェアを用いたライフサイクルアセスメント（LCA）を含む包括的な実験方法により評価した。結果は、15％の大理石粉塵置換が最適な性能を提供し、26.41 MPaの圧縮強度（対照比+5.4％）、14.55 MPaの曲げ強度（+2.1％）、および9.44 MPaの引張強度を達成し、空隙率を68％低減することを示している。環境分析により、炭素排出量が34％削減され（285対430 kg CO2-eq/m3）、セメントコストが30％減少することが明らかになった。これらの知見は、大理石粉塵が、環境影響を低減しつつコンクリート性能を向上させる実行可能な持続可能材料であることを確立し、建設用途における廃棄物価値化の実用的な解決策を提供するものである。

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）

Abstract This study investigates the sustainable utilization of Al-Kharj marble dust (MD) as a cement substitute in concrete, evaluating its effects on mechanical properties and environmental impact. Cement was partially replaced with 5–30 % marble dust by weight, and the resulting mixtures were assessed through comprehensive experimental methods including compressive strength (ASTM C39), flexural strength (ASTM C78), tensile strength tests, porosity measurement, and life cycle assessment (LCA) using SimaPro software. The results demonstrate that 15 % marble dust replacement provides the optimal performance, achieving 26.41 MPa compressive strength (+5.4 % vs. control), 14.55 MPa flexural strength (+2.1 %), and 9.44 MPa tensile strength, while reducing porosity by 68 %. Environmental analysis revealed a 34 % reduction in carbon emissions (285 vs. 430 kg CO2-eq/m3) and a 30 % decrease in cement cost. The findings establish marble dust as a viable sustainable material that enhances concrete performance while reducing environmental impact, offering a practical solution for waste valorization in construction applications.

🔗 Provenance — このレコードを発見したソース

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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。