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新材料試験で繊維灰によりセメント強度が 16% 向上

11月 27, 2025 / nipponese

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2025-11-26 23:45:00

カウナス工科大学 (KTU) の研究者は、セメントを強化し、建設産業からの排出量を削減するために繊維廃棄灰をどのように利用できるかを研究しています。

初期のテストでは、繊維灰が従来のセメントの最大 7.5 パーセントを置き換え、圧縮強度を最大 16 パーセント向上させることができることが示されています。

このアプローチは、EUの循環経済への移行を支援しながら、増大する2つの廃棄物問題の解決に役立つ可能性がある。

廃棄物を物質的価値に変える

EU では毎年数十億トンの廃棄物が発生しており、規制当局は廃棄ベースのシステムからの脱却に取り組んでいます。

繊維廃棄物は依然として管理が最も難しい物質の流れの 1 つです。

廃棄された衣料品のほとんどは埋め立て地に送られるか焼却され、新しい繊維製品として市場に戻るのはごく一部だけです。

繊維混合物、合成添加物、マイクロプラスチックの放出により、分別とリサイクルが困難になります。

KTU の研究者は、業界がこれらの廃棄された材料からより高い価値を回収できるかどうかを調査しています。廃棄物を負担ではなく資源として扱うという考え方です。

この分野は大量の材料を消費し、排出削減が緊急に必要であるため、科学者らは、コンクリートおよびセメントの用途が拡張可能な経路を提供できる可能性があると考えています。

繊維廃棄物はセメント技術の他の分野でもテストされています。

KTU の研究室での研究では、廃棄された衣類から回収されたポリエステル繊維を 1.5% 含むコンクリート サンプルの強度が 15 ~ 20% 増加したことが示されました。

サンプルはまた、インフラストラクチャの耐久性にとって重要である凍結と解凍のサイクルに対する優れた耐性も示しました。

研究者はまた、繊維廃棄物がエネルギーとしてどのように機能するかを研究しています。

酸素のない環境で摂氏約 300 度まで加熱すると、この材料は発熱量の高い炭素が豊富な顆粒を形成します。これらの顆粒を燃焼させると灰が生成され、セメント用途の研究の流れに直接供給されます。

潜在的な低炭素経路

建設における排出量を削減するには、コンクリートクリンカーの使用を削減することが依然として重要な優先事項です。

KTU化学技術学部のライモンダ・クビリウテ博士は、「セメント産業、特にロータリーキルンでのクリンカー焼成プロセスは、環境汚染に大きく寄与している。そのため、研究者は、セメントベースの混合物中の従来のセメントを代替のバインダーや充填剤に置き換えることで、セメントの量を減らす方法を積極的に模索しているのである。」と述べた。

彼女は、繊維灰がその変化をサポートするのに役立つ可能性があると指摘しました。

「この技術ソリューションは、セメント製造時の CO₂ 排出量を削減するだけでなく、繊維廃棄物の管理に革新的で環境に優しいアプローチを提供します。」

この研究はまだ初期の研究段階にあるが、同様の世界的な取り組みと一致している。

2025年 スプリンガー 出版物 らは、競争力を維持しながら、焼成スメクタイト粘土廃棄物を LC3 バインダーのポルトランドセメントに部分的に置き換えることもできることを発見しました。

この傾向は、産業廃棄物が建設に有効な資材源であるという認識が高まっていることを示唆しています。

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