我が国はガラスの「大消費国」です。急速な経済発展に伴い、ガラスの消費量は日々増加しており、廃ガラスの処理は次第に深刻な問題となっています。ガラスの主成分は活性シリカであるため、粉末状に粉砕するとポゾラン活性を発揮し、コンクリートの混和材として利用できます。これは廃ガラスの処理問題を解決するだけでなく、環境に優しいグリーン建築材料の開発を促進することにもつながります。HCM機械当社は粉砕機メーカーです。当社が製造する粉砕機は、廃ガラス粉末を粉砕するための装置です。本日は、セメントにおけるガラス粉末の役割についてご紹介します。

ガラス粉末を混合したコンクリートの圧縮強度試験とセメントペーストの顕微鏡検査結果を分析すると、ガラス粉末のCaOは水と反応するものの、非常に弱いことが結論付けられます。したがって、ガラス粉末は水硬性を持たないと考えられます。例えば、ガラス粉末の混合量が10%の場合、ガラス粉末中の活性シリカ、アルミナ、水酸化カルシウムが反応して低アルカリ性水和ケイ酸カルシウムを形成します。活性シリカは高アルカリ性水和ケイ酸カルシウムとも反応します。ケイ酸カルシウム水和物が反応して低アルカリ性ケイ酸カルシウム水和物を生成します。水酸化カルシウム含有量を減らしながら、水和ケイ酸カルシウムの一部が生成され、硬化スラリーの密度と不透水性が向上します。ガラス粉末はセメント水和生成物である水酸化カルシウム（Ca(OH)2）と反応して水を生成する。水和ケイ酸カルシウムはコンクリート中のCa(OH)2の含有量を減らし、水和ケイ酸カルシウムの含有量を増やし、コンクリートの強度を向上させる。ガラス粉末の含有量が20%に達すると、セメント含有量が減少するため、セメント水和によって生成される水和物も減少するが、ガラス粉末はセメント水和物と反応して部分的に水和したケイ酸カルシウムを形成する。ガラス粉末の量が20%に達すると、強度は依然として基準コンクリートと同程度である。ガラス粉末の量を増やし続け、セメント含有量が徐々に減少すると、水和生成物の量がますます少なくなり、ガラス粉末がセメント水和物と反応して増加する水和物は、セメント含有量の減少によって引き起こされる水和生成物の減少を補うのに十分ではない。したがって、強度はますます低下する。また、ガラス粉末の量が多すぎると、ひび割れが発生することもわかっている。

これは、セメントの量が減る一方で、水和反応に関与する活性シリカの必要量も減るためである。残った活性シリカはガラス粉末中のアルカリ性物質と反応し、コンクリートの内部膨張を引き起こす。硬化したセメントペーストはひび割れやすくなり、ひび割れが大きくなるため、コンクリートの強度も低下する。

ガラス粉末がセメントに及ぼす影響：

（１）セメントの代わりに無色透明ガラス粉末と緑色ガラス粉末をセメントの１０％と１５％混合して作製したコンクリートの２８日圧縮強度は、基準コンクリートよりも高い。添加量が２０％の場合、強度は基準コンクリートと同等である。添加量が３０％以上の場合、コンクリートの圧縮強度は大幅に低下する。

（２）ガラス粉末を添加しない場合、水酸化カルシウムはよく結晶化し、粒径も大きくなる。ガラス粉末の量が増えるにつれて、水酸化カルシウムの含有量は徐々に減少し、結晶化はますます悪くなる。

（３）異なる色のガラス粉末を添加しても、コンクリートの強度には大きな影響はない。

（４）ガラス粉末はコンクリートの製造に使用され、優れた環境効果があります。

The role and economic benefits of glass powder on cement: Glass powder replaces cement, which can save 19,300 kW. , NOx15.1 t. If 20% of the 3.2 million tons of waste glass produced every year in our country is used to prepare concrete, there will be great ecological and economic benefits. The waste glass grinding machine produced by HCM Machinery is equipment for producing glass powder. It can process 80-600 waste glass powder to meet the processing needs of glass powder cement substrate. If you have relevant needs, please give us a call for details：hcmkt@hcmilling.com