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公開番号2025020652
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-13
出願番号2023124164
出願日2023-07-31
発明の名称バイオマス焼却灰含有組成物およびその硬化体
出願人株式会社安藤・間
代理人個人,個人
主分類C04B 28/00 20060101AFI20250205BHJP(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】安全に取り扱うことができ、可使時間が従来のセメント組成物と同等であり、且つ硬化前の組成物の物性の調整が容易であるセメント不使用のセメント代替組成物、およびその硬化体を提供すること
【解決手段】バイオマス焼却灰と塩分濃度が2.0質量%以上である塩の水溶液とを含む、硬化体製造用のバイオマス焼却灰含有組成物である。本発明によれば、両者が混合されることで珪酸カルシウム水和物(C-S-H)が形成され、セメントを使用することなく硬化体を得ることができる。
また、本発明は、本発明のバイオマス焼却灰含有組成物の硬化体をも提供する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
バイオマス焼却灰と塩分濃度が２．０質量％以上である塩の水溶液とを含むことを特徴とする、硬化体製造用のバイオマス焼却灰含有組成物。
続きを表示（約 510 文字）【請求項２】
前記バイオマス焼却灰がバイオマス発電所から得られたものであることを特徴とする請求項１に記載のバイオマス焼却灰含有組成物。
【請求項３】
前記バイオマス発電所の炉が循環流動層式であることを特徴とする請求項２に記載のバイオマス焼却灰含有組成物。
【請求項４】
前記バイオマス焼却灰が、バイオマス焼却施設から発生する飛灰であることを特徴とする請求項１に記載のバイオマス焼却灰含有組成物。
【請求項５】
前記バイオマス焼却灰に対する前記塩の水溶液の質量比であるＷ／ＢＦＡ比が１０％以上６０％以下であることを特徴とする請求項１に記載のバイオマス焼却灰含有組成物。
【請求項６】
流動性調整用の化学混和剤を含むことを特徴とする請求項１に記載のバイオマス焼却灰含有組成物。
【請求項７】
バイオマス焼却灰と塩分濃度が０質量％以上２．０質量％未満である塩の水溶液または淡水とを含むことを特徴とする、硬化体製造用のバイオマス焼却灰含有組成物。
【請求項８】
請求項１～７の何れか一項に記載のバイオマス焼却灰含有組成物の硬化体。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、硬化体製造用のバイオマス焼却灰含有組成物およびその硬化体に関し、特に、セメント不使用のセメント代替組成物である、硬化体製造用のバイオマス焼却灰含有組成物およびその硬化体に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
日本政府は２０５０年までに温室効果ガスの排出を全体としてゼロにする、カーボンニュートラルを目指すことを宣言し、あらゆる分野で脱炭素化の流れが加速している。
【０００３】
建設分野では、コンクリートなどに使用されるセメントは製造段階でＣＯ
２
を多量に排出することから、セメント不使用のコンクリート代替硬化体のニーズがある。
【０００４】
非特許文献１は、セメント不使用のコンクリート代替硬化体として、ジオポリマーを提案している。図２（Ａ）は、従来のジオポリマーの原料の配合比の一例を、同図（Ｂ）は、従来のセメント組成物の原料の配合比の一例をそれぞれ示す帯グラフである。
【０００５】
非特許文献１は、ジオポリマーを、セメントクリンカーを使用せず、非晶質のケイ酸アルミニウムを主成分とした原料（活性フィラー）とアルカリ金属のケイ酸塩、炭酸塩、水酸化物水溶液を用いて硬化させたものと定義している。活性フィラーとしてはフライアッシュ（石炭灰）や高炉スラグ微粉末などが挙げられ、アルカリ金属のケイ酸塩溶液としては水ガラスまたは水ガラスに水酸化ナトリウム溶液や水酸化カリウム溶液を混合したものが挙げられている。なお、ジオポリマーは任意に骨材を含む。
【０００６】
従来のセメント組成物は、同図（Ｂ）に示すように、セメントＣ、水Ｗ、骨材（細骨材Ｓや骨材Ｇ）を含むところ、非特許文献１のジオポリマーによれば、同図（Ａ）に示すように、セメントを使用しないために従来よりも製造時のＣＯ
２
排出量が低減されたコンクリート代替硬化体が得られることが期待される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
一宮一夫ら著、「委員会報告建設分野へのジオポリマー技術の適用に関する研究委員会」、コンクリート工学年次論文集第３９巻第１号、２０１７年、公益社団法人日本コンクリート工学会出版
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
非特許文献１のジオポリマーによれば、セメントを使用しないために従来のセメント硬化体よりも製造時のＣＯ
２
排出量が低減されるものの、図２（Ａ）に示すようにアルカリ金属のケイ酸塩溶液などのアルカリ刺激剤を使用することから、製造の際の危険性が高く、原料の取り扱いにも注意を要する。
【０００９】
また、非特許文献１に示されるように、ジオポリマーはセメント組成物と比較して可使時間（ポットライフ）が短いため、施工が困難である。
【００１０】
さらに、アルカリ刺激剤を使用することから、化学混和剤の効果が得られず、硬化前の組成物の流動性の調整が困難である。
（【００１１】以降は省略されています）

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