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公開番号2025037155
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-17
出願番号2023143945
出願日2023-09-05
発明の名称セメント系水硬性材料
出願人株式会社大林組,日本製紙株式会社,株式会社フローリック
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類C04B 28/02 20060101AFI20250310BHJP(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】本発明は、二酸化炭素を固定化でき、かつ、裏込め材等のグラウト材として利用可能なセメント系水硬性材料の開発を目的とする。
【解決手段】本発明は、リグニン、セメントを含む結合材、及び水を少なくとも含み、リグニンの含有量(単位量)が、10kg/m³以上120kg/m³以下であり、リグニンの硫黄含量が、リグニン100重量%あたり2.5重量%以下であるセメント系水硬性材料を提供する。セメント系水硬性材料は、ベントナイトを含む増粘材をさらに含むことが好ましく、その含有量(単位量)が、100kg/m³以上200kg/m³以下であることが好ましい。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
リグニン、セメントを含む結合材、及び水を少なくとも含み、
リグニンの含有量（単位量）が、１０ｋｇ／ｍ
3
以上１２０ｋｇ／ｍ
3
以下であり、リグニンの硫黄含量が、リグニン１００重量％あたり２．５重量％以下であるセメント系水硬性材料。
続きを表示（約 240 文字）【請求項２】
ベントナイトを含む増粘材をさらに含み、ベントナイトの含有量（単位量）が、１００ｋｇ／ｍ
3
以上２００ｋｇ／ｍ
3
以下である請求項１に記載のセメント系水硬性材料。
【請求項３】
グラウト材である、請求項１又は２に記載のセメント系水硬性材料。
【請求項４】
トンネルの覆工コンクリートと地盤の間の空隙に、請求項１又は２に記載の材料を注入し硬化させることを含む、トンネル裏込め注入の施工方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメント系水硬性材料に関し、詳しくは、グラウト材として用いることのできる、セメント系水硬性材料に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
鉄道、道路、水路等の工事現場においてトンネルを掘削する際、覆工コンクリートの背面に生じた空洞は地山崩落の原因となるため、これを埋めるべく裏込め材が充填される。裏込め材としては、例えば、水、セメント、ベントナイト等の無機系増粘材、骨材を含む裏込めグラウト材（特許文献１、２）、主材セメントとフライアッシュと水中不分離性混和剤（アクリルアミド－２－メチルプロパンスルホン酸系増粘剤）を含有するセメントミルク材、カルシウムアルミネートと石膏とを含有するセメント鉱物系可塑化材、及び、アクリル酸エステル共重合体エマルジョンを含有するポリマー系可塑化材を含む可塑性グラウト材（特許文献３）がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００２－１４７１７９号公報
特許第４９５３００７号公報
特開２０１６－１７５８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、カーボンニュートラル実現のためのカーボンリサイクルの研究開発が進められており、セメント系材料である裏込め材も二酸化炭素（ＣＯ
2
）を固定化できる材料の開発が進められてきた。
【０００５】
本発明は、二酸化炭素を固定化でき、かつ、裏込め材等のグラウト材として利用可能なセメント系水硬性材料の開発を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下の〔１〕～〔４〕を提供する。
〔１〕リグニン、セメントを含む結合材、及び水を少なくとも含み、
リグニンの含有量（単位量）が、１０ｋｇ／ｍ
3
以上１２０ｋｇ／ｍ
3
以下であり、リグニンの硫黄含量が、リグニン１００重量％あたり２．５重量％以下であるセメント系水硬性材料。
〔２〕ベントナイトを含む増粘材をさらに含み、ベントナイトの含有量（単位量）が、１００ｋｇ／ｍ
3
以上２００ｋｇ／ｍ
3
以下である〔１〕記載のセメント系水硬性材料。
〔３〕グラウト材である、〔１〕又は〔２〕に記載のセメント系水硬性材料。
〔４〕トンネルの覆工コンクリートと地盤の間の空隙に、〔１〕～〔３〕のいずれか１項に記載の材料を注入し硬化させることを含む、トンネル裏込め注入の施工方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、木材が光合成で固定したＣＯ
2
を含有する成分であるリグニン成分を水硬性材料の成分として所定の範囲で含ませることにより、ＣＯ
2
固定を達成できる。また、低い粘性と高い強度を示し得ることから、裏込め材等のグラウト材として有用である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
［１．水硬性材料］
水硬性材料は、リグニン、セメントを含む結合材、及び水を少なくとも含み、さらにベントナイト等の増粘材を含んでもよい。以下、各成分について説明する。
【０００９】
［１．１リグニン］
本明細書において、リグニンとは、リグノセルロース原料から単離されたリグニン（いわゆる工業リグニン）を意味する。
【００１０】
（リグノセルロース原料）
リグノセルロース原料は、構成体中にリグノセルロースを含むものであれば特に限定されるものではない。例えば、木材、非木材等のパルプ原料が挙げられる。木材としては、例えば、スギ、エゾマツ、カラマツ、クロマツ、トドマツ、ヒメコマツ、イチイ、ネズコ、ハリモミ、イラモミ、イヌマキ、モミ、サワラ、トガサワラ、アスナロ、ヒバ、ツガ、コメツガ、ヒノキ、イチイ、イヌガヤ、トウヒ、イエローシーダー（ベイヒバ）、ロウソンヒノキ（ベイヒ）、ダグラスファー（ベイマツ）、シトカスプルース（ベイトウヒ）、ラジアータマツ、イースタンスプルース、イースタンホワイトパイン、ウェスタンパイン、ウェスタンラーチ、ウェスタンファー、ウェスタンヘムロック、タマラック等の針葉樹木材、ユーカリ、ブナ、シナ、シラカバ、ポプラ、アカシア、ナラ、イタヤカエデ、センノキ、ニレ、キリ、ホオノキ、ヤナギ、セン、ウバメガシ、コナラ、クヌギ、トチノキ、ケヤキ、ミズメ、ミズキ、アオダモ等の広葉樹木材が挙げられる。木材の樹齢、採取部位は問わない。そのため、互いに樹齢の異なる樹木から採取された木材や、互いに樹木の異なる部位から採取された木材を組み合わせて用いてもよい。非木材としては、例えば、竹、ケナフ、葦、稲が挙げられる。リグノセルロース原料は、１種単独でもよいし、２種以上の組み合わせでもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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