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公開番号2025029765
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-07
出願番号2023134573
出願日2023-08-22
発明の名称再生粗骨材における二酸化炭素固定量の推定方法
出願人五洋建設株式会社
代理人個人,個人
主分類G01N 33/38 20060101AFI20250228BHJP(測定;試験)
要約【課題】保管期間中に再生粗骨材が固定した二酸化炭素量を短時間で推定することができる再生粗骨材における二酸化炭素固定量の推定方法を提供する。
【解決手段】この方法は、製造後で保管前の再生粗骨材から混入モルタルの試料を得てpHを測定し、製造後で保管前または保管中の再生粗骨材から採取した試料を用いて破砕試験を実施して得た破砕値に基づいて再生粗骨材に含まれる混入モルタルのモルタル混入率を推定し、保管後で出荷の際の再生粗骨材から混入モルタルの試料を得てpHを測定し、これらのpHの測定結果から保管期間中における混入モルタルのpHの低下量を算出し、保管期間中における混入モルタルのCO₂固定率をpHの低下量に基づいて推定し、推定したモルタル混入率とCO₂固定率とに基づいて保管期間中において再生粗骨材が固定したCO₂量を推定する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
再生粗骨材をコンクリート塊から製造し出荷するまでの保管期間中に前記再生粗骨材が固定する二酸化炭素量を推定する方法であって、
前記製造後でかつ保管前の再生粗骨材から混入モルタルの試料を得てｐＨを測定する第１ステップと、
前記製造後でかつ保管前または保管中の再生粗骨材から採取した試料を用いて破砕試験を実施し、前記再生粗骨材の破砕値を得る第２ステップと、
前記破砕値に基づいて前記再生粗骨材に含まれる混入モルタルのモルタル混入率を推定する第３ステップと、
前記保管後でかつ出荷の際の再生粗骨材から混入モルタルの試料を得てｐＨを測定する第４ステップと、
前記第１ステップおよび前記第４ステップのｐＨの測定結果から前記保管期間中における混入モルタルのｐＨの低下量を算出する第５ステップと、
前記保管期間中における混入モルタルのCO
２
固定率を前記ｐＨの低下量に基づいて推定する第６ステップと、
前記第３ステップにおける前記モルタル混入率と、前記第６ステップにおける前記CO
２
固定率とに基づいて前記保管期間中において前記再生粗骨材が固定したCO
２
量を推定する第７ステップと、を含む再生粗骨材における二酸化炭素固定量の推定方法。
続きを表示（約 920 文字）【請求項２】
前記第３ステップにおける前記混入モルタルのモルタル混入率を、予め得た破砕値とモルタル混入率との関係から前記第２ステップで得た前記破砕値に基づいて推定する請求項１に記載の再生粗骨材における二酸化炭素固定量の推定方法。
【請求項３】
前記第６ステップにおける前記混入モルタルのCO
２
固定率を、予め得た混入モルタルのpHの低下量と混入モルタルのCO
２
固定率との関係を示す次の式（2）から前記第５ステップで得た前記混入モルタルのｐＨの低下量に基づいて算出する請求項１または２に記載の再生粗骨材における二酸化炭素固定量の推定方法。
MCO
２
＝ａ×ΔpH ＋ｂ (2)
ただし、MCO
２
：前記保管期間中における混入モルタルのCO
２
固定率（％）
ΔpH：前記保管期間中における混入モルタルのpHの低下量
ａ，ｂ：係数
【請求項４】
前記第７ステップにおいて前記保管期間中に前記再生粗骨材が固定したCO
２
量を次の式(3)により算出する請求項１または２に記載の再生粗骨材における二酸化炭素固定量の推定方法。
JPEG
2025029765000013.jpg
34
160
ただし、RGCO
２
：前記保管期間中に再生粗骨材が１トン(t)当たり固定したCO
２
量（kg-CO
２
/t）
RG：前記再生粗骨材の質量（t）
M
ｍ
：モルタル混入率（％）
MCO
２
：前記保管期間中における混入モルタルのCO
２
固定率（％）
【請求項５】
前記保管期間中において前記再生粗骨材が１トン(t)当たり固定したCO
２
量を、±1kg-CO
２
/tの範囲内で推定する請求項１または２に記載の再生粗骨材における二酸化炭素固定量の推定方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、再生粗骨材における二酸化炭素固定量の推定方法に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
再生粗骨材は、建築物や構造物などの解体時に発生した解体ガラなどのコンクリート塊から製造され、元々のコンクリート（原コンクリート）に使用されていた骨材（原骨材）とセメントペーストで構成されている。このセメントペースト部分は、製造過程中に粉砕されることで空気との接触面積が増えるため、保管期間中に空気中の二酸化炭素（CO
２
）を吸収して固定している。以上のことから、再生粗骨材はCO
２
のストック先として活用することができる。
【０００３】
保管期間中に再生粗骨材が固定したCO
２
の量を求める試験方法は規格化されていないが、一般には再生粗骨材の製造時（保管前）および出荷時（保管後）に試料を採取し、それぞれ示差熱重量分析(TG-DTA)により測定したCO
２
固定量の差（出荷時－製造時）で求める方法が用いられている（非特許文献１）。TG-DTAとは、試料を加熱した際に起こる質量変化（TG）と発熱や吸熱などの熱的挙動（DTA）を同時に連続的に測定し、試料に含まれる物質を定量する方法である。再生粗骨材中のCO
２
固定量はTG-DTAにより測定した炭酸カルシウム（CaCO
３
）量から次の式(1)により求められている（非特許文献１）。
CO
２
＝CaCO
３
×MCO
２
／MCaCO
３
(1)
ここに、MCO
２
：CO
２
の分子量、MCaCO
３
：CaCO
３
の分子量
【０００４】
特許文献１は、再生骨材のモルタル混入率を測定しなくても、二酸化炭素を吸着させることによる品質改善効果が期待できる再生骨材か否かを容易に判定できる方法の提供を目的とし（段落［0006］）、再生骨材の二酸化炭素吸着による品質改善効果を判定する方法を開示し（［0008］［0015］）、再生骨材の破砕値と二酸化炭素吸着量割合が、二酸化炭素を吸着させることによる品質改善効果が期待できる再生骨材か否かを判定するための指標として有効である旨を開示する［0007］。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開2015-189617号公報
特開2014-237559号公報
特開2020-15659号公報
【非特許文献】
【０００６】
「コンクリートの供用および再資源化による二酸化炭素の固定に関する全国調査」コンクリート工学、Vol.49、No.8、p.9-16、2011.8）
「再生粗骨材中の混入モルタル量の品質管理方法および評価基準の検討」コンクリート工学年次論文集、Vol.35、No.1、2013、p.1453-1458）
「CO2ガスの強制吸着による低エネルギー型再生粗骨材製造方法の検討」コンクリート工学年次論文集、Vol.36、No.1、2014、p.1732-1737
「ドリル削孔粉末から得られたpH分布を利用した劣化因子浸透深さ推定方法に関する検討」コンクリート工学年次論文集、Vol.37、No.1、2015、p.1711-1716
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
再生粗骨材を使用することによるCO
２
の固定効果を評価するためには、そのCO
２
固定量を求める必要がある。保管期間中に再生粗骨材が固定したCO
２
の量を従来の方法で求めるには、TG-DTAにより測定する必要がある。しかし、TG-DTAによる測定は、専用の分析機器が必要なことから、試験機関に依頼することになる。この場合、試料の送付から測定結果を得るまでには、数日必要となる。このため、この方法を、再生骨材や再生骨材コンクリートを製造する工場で日常的な管理やタイムリーなCO
２
固定量の確認に使用することは難しい。
【０００８】
また、従来の方法により、原骨材を含む再生粗骨材を用いて測定することができるが、サンプリング誤差が大きく、正確なCO
２
量を算出するために、サンプリングと測定の頻度を増やす必要がある。一方、再生粗骨材に混入しているセメントペーストを用いて分析することも考えられるが、再生粗骨材中のセメントペースト量を求める必要がある。一般には、塩酸に再生粗骨材を浸漬してセメントペーストを溶解し、溶解前後の質量差から求められている。しかし、セメントペーストを溶解するためには、1日～数日掛かってしまうことや、その間に塩酸を入れ替える必要があり、時間・手間が掛かることから、日常の管理に用いることは難しい。また、原骨材が石灰石の場合には用いることができないといった課題もある。
【０００９】
特許文献１は、再生骨材の品質改善に期待できるか否かの判断に使用する指標として、破砕値と二酸化炭素吸着量割合を挙げているが、保管期間中における再生骨材のCO
２
固定量を推定するものではない。また、特許文献２は、実施例でモルタルのCO
２
含有量を、クーロメータ(商品名／日本アンス社製)を用いて無機の炭素量から測定するが、従来方法による測定である。また、特許文献３は、二酸化炭素をセメント質硬化体に固定化する方法を開示するが、固定化された二酸化炭素量の測定について開示するものではない。
【００１０】
本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、保管期間中に再生粗骨材が固定した二酸化炭素（CO
２
）量を短時間で推定することができる再生粗骨材における二酸化炭素固定量の推定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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