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公開番号2025017262
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-05
出願番号2023120306
出願日2023-07-24
発明の名称流動化処理材及び流動化処理材の製造方法
出願人株式会社竹中工務店
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類C04B 18/16 20230101AFI20250129BHJP(セメント;コンクリート;人造石;セラミックス;耐火物)
要約【課題】解体コンクリートガラから得られた廃材を用いた、流動性、及び、固化物の一軸圧縮強度が良好な流動化処理材及びその製造方法を提供する。
【解決手段】炭酸ガスと地盤改良体ガラの破砕物との反応生成物である炭酸ガス固定化粒子及び炭酸ガスと固化材含有汚泥の破砕物の反応生成物である炭酸ガス固定化粒子からなる群より選ばれる少なくとも1種と、固化材と、水とを含む流動化処理材及びその製造方法。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
炭酸ガスと地盤改良体ガラの破砕物との反応生成物である炭酸ガス固定化粒子、及び、炭酸ガスと固化材含有汚泥の破砕物の反応生成物である炭酸ガス固定化粒子からなる群より選ばれる少なくとも１種と、固化材と、水とを含む流動化処理材。
続きを表示（約 360 文字）【請求項２】
前記地盤改良体ガラの破砕物、及び、前記固化材含有汚泥の破砕物が土質材料を含み、前記炭酸ガス固定化粒子の最大粒径が、２０ｍｍ以下である請求項１に記載の流動化処理材。
【請求項３】
固化材の含有量が、前記流動化処理材の全固形分に対し、４．０質量％～２０．０質量％である請求項１又は請求項２に記載の流動化処理材。
【請求項４】
地盤改良体ガラ及び固化材含有汚泥から選ばれる少なくとも１種を粉砕し、最大粒径２０ｍｍ以下の破砕物を得る工程Ｉと、
工程Ｉで得られた、前記破砕物に、炭酸ガスを接触させ、炭酸ガス固定化粒子を得る工程ＩＩと、
得られた炭酸ガス固定化粒子の少なくとも１種と、固化材と、水とを混合して流動化処理材を得る工程ＩＩＩと、を含む流動化処理材の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、流動化処理材及び流動化処理材の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
構造物基礎、地中構造物及び都市の各種ライフライン等の埋戻し、裏込め等を行うため、流動化処理材が用いられる。
従来、流動化処理材としては、例えば、建設現場で発生した泥土、残土、汚泥、及び砂(以下、現地発生土とも称する）等に対し、セメント系あるいは石灰系の固化材を添加してなる混合物を水に分散して得られたスラリーが用いられている。使用態様としては、建設現場等で発生した現地発生土に水と固化材とを加えて混合攪拌して調製したスラリーを埋め戻し現場に注入して使用する土砂埋戻し充填工法が挙げられる。
また、廃棄物を有効利用するという観点からは、焼却灰、溶融スラグ等の廃棄物を混入させて流動化処理材とし、廃棄物の再資源化を図る技術も提案されている。
流動化処理材の固化材の代表的な成分であるセメントは、セメント製造のための原材料及び焼成により、二酸化炭素を多く排出することから、二酸化炭素の削減が求められている。
一つの方法としては、構造物の解体に際して排出される解体コンクリートを、コンクリート原料に使用する方法が挙げられる。
固化材としてセメントを用いて得た流動化処理材は、製造時に固化材としてセメントを適切な量で混合攪拌し、経時により硬化することにより所定の強度を発揮する。しかし、単に、セメントの使用量を削減すると、得られる固化物の圧縮強度が低下する、或いは、現地発生土の組成が変動し、固化物の圧縮強度が安定しないという問題がある。
近年、建造物の構築に用いられるコンクリートへの解体コンクリートの様々な利用について検討されてきてはいるが、流動化処理材への解体コンクリートの適用に対する着目がないのが現状である。
【０００３】
特許文献１には、コンクリート廃材から再生骨材を製造する際に副次発生する微粉末（再生微粉末とも称する）をセメントクリンカーに微量添加して再生微粉末の用途を拡大すること技術が記載されている。ここで、再生微粉末は炭酸化が進行したものが得られるセメントの強度向上の観点から好ましいと記載されているが、添加量は、セメントクリンカーに対し、５質量％程度に過ぎず、効率的な再生微粉末の有効利用とは言い難い。
また、特許文献２には、コンクリート廃材から得られた微粉末に着目し、微粉末の炭酸化に応じた用途に適用するとの開示があり、セメント原料の一部としてリサイクル利用する方法が提案されている。特許文献１に記載の方法では、水酸化カルシウムを殆ど含まない、炭酸化が進行した廃コンクリート微粉末を、セメント原料であるセメントクリンカーに微量添加する方法が記載され、廃コンクリート微粉末のリサイクル利用を拡大することができるとされている。
【０００４】
特許文献２には、廃コンクリート材の炭酸化状態を考慮して、廃コンクリート材から再生細骨材と廃コンクリート微粉末とを分離し、炭酸化に応じてリサイクル材料として用いる技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１０－２５４５０３号公報
特開２０１２－１７２２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
コンクリート構造物の解体等によって生じるコンクリート廃棄物のセメントへの再利用は、二酸化炭素排出の低減に有用であるが、特許文献１及び特許文献２に記載の方法では、僅かなリサイクル利用を達成するに過ぎないという問題がある。
【０００７】
本開示の一実施形態の課題は、流動性、及び、固化物の一軸圧縮強度が良好な流動化処理材を提供することである。
本開示の別の実施形態の課題は、流動化処理材の好適な製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題の解決手段は、以下の態様を含む。
【０００９】
＜１＞炭酸ガスと地盤改良体ガラの破砕物との反応生成物である炭酸ガス固定化粒子、及び、炭酸ガスと固化材含有汚泥の破砕物の反応生成物である炭酸ガス固定化粒子からなる群より選ばれる少なくとも１種と、固化材と、水とを含む流動化処理材。
前記第１の態様の流動化処理材においては、地盤改良体ガラ及び固化材含有汚泥を粉砕して得た粒子に炭酸ガスが固定化されている炭酸ガス固定化粒子を含むことで、流動性が良好であり、従来の流動化処理材に比較して、固化材の含有量がより少なくても流動化処理材の固化物の圧縮強度がより向上する。
また、副次的効果として、地盤改良体ガラ、固化材含有汚泥等の従来リサイクルが困難であった廃材のリサイクル用途として有望であり、流動化処理材における固化材の含有量を低減できる。更に、流動化処理材が炭酸ガス固定化粒子を含むことで、流動化処理材に炭酸ガスを固定化することができる。
【００１０】
＜２＞前記地盤改良体ガラの破砕物、及び、前記固化材含有汚泥の破砕物が土質材料を含み、前記炭酸ガス固定化粒子の最大粒径が、２０ｍｍ以下である＜１＞に記載の流動化処理材。
前記第２の態様では、従来のコンクリート廃材のうち、リサイクルが困難であった結合材と土、砂等の土質粒子とを含む廃材のリサイクル用途が拡大される。結合材と土、砂等の土質粒子とを含む粒子と炭酸ガスとの反応生成物である炭酸ガス固定化粒子を含むことで、未処理の廃材を含む場合に比較し、流動性がより向上し、更に、流動化処理材の固化物の圧縮強度が向上する。
（【００１１】以降は省略されています）

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