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公開番号2025040806
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-25
出願番号2023147839
出願日2023-09-12
発明の名称水硬性組成物
出願人株式会社トクヤマ
代理人
主分類C04B 28/04 20060101AFI20250317BHJP(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】高炉スラグはセメント用混合材として利用されるが、初期強度が低いという課題があった。本発明は、高炉スラグを含有するセメントの性能を向上した水硬性組成物を提供するものである。
【解決手段】ポルトランドセメント、高炉スラグ及び結晶性層状ケイ酸ナトリウムから成り、前記ポルトランドセメント70質量部以上95質量部未満、前記高炉スラグ5質量部を超え30質量部以下(但し、ポルトランドセメントと高炉スラグの合計を100質量部とする)であり、前記結晶性層状ケイ酸ナトリウムが全組成物あたり2質量%以上12質量%以下である水硬性組成物とすることにより、高炉スラグをセメントの一部に置換した場合でもセメント単独で使用した場合と同等又はそれ以上の初期強度を得る。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
ポルトランドセメント、高炉スラグ及び結晶性層状ケイ酸ナトリウムから成り、前記ポルトランドセメント７０質量部以上９５質量部未満、前記高炉スラグ５質量部を超え３０質量部以下（但し、ポルトランドセメントと高炉スラグの合計を１００質量部とする）であり、前記結晶性層状ケイ酸ナトリウムが全組成物あたり２質量％以上１２質量％以下である水硬性組成物。
続きを表示（約 190 文字）【請求項２】
前記結晶性層状ケイ酸ナトリウムが、下記式（１）
Ｎａ
ｘ
Ｈ
（２－ｘ）
ｙＳｉ
２
Ｏ
５
・ｚＨ
２
Ｏ（１）
（式中、ｘは０を超え２以下、ｙは１±０．１、ｚは０を超え５以下の数）
で示される化学組成を有することを特徴とする請求項１に記載の水硬性組成物。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポルトランドセメント、高炉スラグ及び結晶性層状ケイ酸ナトリウムから成る水硬性組成物に関する。詳しくは、高炉スラグを含有する水硬性組成物の初期強度発現を向上させる水硬性組成物に関する。さらに詳しくは、高炉スラグを含有する水硬性組成物に結晶性層状ケイ酸ナトリウムを利用することにより、初期強度発現を向上させる水硬性組成物に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
近年の地球環境問題と関連して、廃棄物、副産物等の有効利用は重要な課題となっている。セメント産業、セメント製造設備の特徴を活かし、セメント製造時に原料や燃料として廃棄物を有効利用あるいは処理を行うことは、安全かつ大量処分が可能という観点から有効とされている。
【０００３】
大量生産・大量消費型産業であるセメント産業は、セメント製造時に原料や燃料として廃棄物を有効利用あるいは処理を行い、省資源・省エネルギーで効率よくセメントを製造することが重要とされている。
【０００４】
一方、地球温暖化の観点からすると、セメント産業はＣＯ
２
排出量の多い産業に位置づけられている。セメント産業で排出されるＣＯ
２
は、セメント製造段階での、クリンカー原料となる石灰石の脱炭酸による。セメント産業でのＣＯ
２
低減については、クリンカー量を少なくした混合セメントが有効とされる。このような混合セメントの混合成分の一つとしては、高炉スラグを混合した高炉セメントがある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
伊代田岳史：高炉スラグ微粉末を大量使用したコンクリート、コンクリート工学、Ｖｏｌ．５２、Ｎｏ．５、ｐｐ．４０９－４１４（２０１４）
谷田貝敦ほか：鉱物組成を調整したクリンカーを用いた高炉セメントＡ種の特性、セメント・コンクリート論文集、Ｖｏｌ．６６、ｐｐ．３３８－３４５（２０１２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、高炉スラグをセメント用混合材としてセメントの一部に置換した場合、セメント単独で使用した場合に比べて初期強度が低下するという課題があった。（非特許文献１、２）
従って本発明は、高炉スラグを含有するセメントにおいても、汎用性セメントと同等又はそれ以上の初期強度発現を示す水硬性組成物を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を行った。そして、結晶性層状ケイ酸ナトリウムが、高炉スラグの潜在水硬性を引出す刺激剤として作用することを見出し、このことに着目した。
【０００８】
その結果、結晶性層状ケイ酸ナトリウムが含むＮａ
２
Ｏは高炉スラグの潜在水硬性を高め、ＳｉＯ
２
はセメントと反応し水和物を生成するため初期強度が高まることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
水硬性組成物の用途としては、モルタル、生コンクリート及び工場二次製品等がある。生コンクリートに急結材として一般的に知られている水ガラスや粉末珪曹（ケイ酸ナトリウム）を添加した場合、アルカリ濃度が急激に上昇し急結作用を起こすために、流動性や粘性等の観点から施工性が著しく悪化するという問題があった。しかし、結晶性層状ケイ酸ナトリウムは溶解時におけるアルカリ濃度の上昇が緩やかであるため、初期強度発現の向上に加えて流動性も確保できることを見出した。
【００１０】
即ち本発明は、ポルトランドセメント、高炉スラグ及び結晶性層状ケイ酸ナトリウムから成り、前記ポルトランドセメント７０質量部以上９５３質量部未満、前記高炉スラグ５質量部を超え３０質量部％以下（但し、ポルトランドセメントと高炉スラグの合計を１００質量部とする）であり、前記結晶性層状ケイ酸ナトリウムが全組成物あたり２質量％以上１２質量％以下である水硬性組成物である。
（【００１１】以降は省略されています）

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