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公開番号2025136605
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-19
出願番号2024035299
出願日2024-03-07
発明の名称CO2固定量評価方法及びセメント量評価方法
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G01N 33/38 20060101AFI20250911BHJP(測定;試験)
要約【課題】セメント固化物を含む材料のCO₂固定量を評価する新しい方法とセメント量を評価する新しい方法とを提供する。
【解決手段】CO₂固定量評価方法及びセメント量評価方法は、対象材料の硫黄量(質量%)を原料であったセメントの硫黄量(質量%)で除算して、対象材料のセメント量(質量%)を算出することを含む。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
セメント固化物を含む対象材料のＣＯ
２
固定量を評価する方法であって、
下記の工程（１）～工程（１１）を含む、
ＣＯ
２
固定量評価方法。
工程（１）：対象材料の塩酸可溶分（質量％）を測定する。
工程（２）：対象材料の強熱減量（質量％）を測定する。
工程（３）：対象材料の炭素量（質量％）及び硫黄量（質量％）を測定する。
工程（４）：対象材料の原料であったセメントの炭素量（質量％）及び硫黄量（質量％）の情報を得る。
工程（５）：工程（３）で得た対象材料の硫黄量（質量％）を工程（４）で得たセメントの硫黄量（質量％）で除算して、対象材料のセメント量（質量％）を算出する。
工程（６）：工程（３）で得た対象材料の炭素量（質量％）をＣＯ
２
量（質量％）に換算し、工程（２）で得た対象材料の強熱減量（質量％）から当該ＣＯ
２
量（質量％）を減算して、対象材料の結合水量（質量％）を算出する。
工程（７）：工程（１）で得た対象材料の塩酸可溶分（質量％）から、工程（５）で得た対象材料のセメント量（質量％）と工程（６）で得た対象材料の結合水量（質量％）とを減算して、塩酸可溶分の残部（質量％）を算出する。
工程（８）：工程（５）で得た対象材料のセメント量（質量％）及び工程（４）で得たセメントの炭素量（質量％）から対象材料のセメント分の炭素量（質量％）を算出し、当該セメント分の炭素量（質量％）をセメント分のＣＯ
２
量（質量％）に換算する。
工程（９）：工程（３）で得た対象材料の炭素量（質量％）をＣＯ
２
量（質量％）に換算し、当該ＣＯ
２
量（質量％）から工程（８）で得たセメント分のＣＯ
２
量（質量％）を減算して、残部ＣＯ
２
量（質量％）を算出する。
工程（１０）：工程（７）で得た塩酸可溶分の残部（質量％）から工程（９）で得た残部ＣＯ
２
量（質量％）を減算して、原料由来ＣａＣＯ
３
のＣａＯ量（質量％）を算出し、当該ＣａＯ量（質量％）を原料由来ＣａＣＯ
３
量（質量％）に換算する。
工程（１１）：工程（７）で得た塩酸可溶分の残部（質量％）から工程（１０）で得た原料由来ＣａＣＯ
３
量（質量％）を減算して、対象材料のＣＯ
２
固定量（質量％）を算出する。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
セメント固化物を含む対象材料のＣＯ
２
固定量を評価する方法であって、
前記対象材料が製造時の原料にＣａＣＯ
３
含有材料を含まず、
下記の工程（３）、工程（４）、工程（５）、工程（８）及び工程（９）を含む、
ＣＯ
２
固定量評価方法。
工程（３）：対象材料の炭素量（質量％）及び硫黄量（質量％）を測定する。
工程（４）：対象材料の原料であったセメントの炭素量（質量％）及び硫黄量（質量％）の情報を得る。
工程（５）：工程（３）で得た対象材料の硫黄量（質量％）を工程（４）で得たセメントの硫黄量（質量％）で除算して、対象材料のセメント量（質量％）を算出する。
工程（８）：工程（５）で得た対象材料のセメント量（質量％）及び工程（４）で得たセメントの炭素量（質量％）から対象材料のセメント分の炭素量（質量％）を算出し、当該セメント分の炭素量（質量％）をセメント分のＣＯ
２
量（質量％）に換算する。
工程（９）：工程（３）で得た対象材料の炭素量（質量％）をＣＯ
２
量（質量％）に換算し、当該ＣＯ
２
量（質量％）から工程（８）で得たセメント分のＣＯ
２
量（質量％）を減算して、残部ＣＯ
２
量（質量％）すなわち対象材料のＣＯ
２
固定量（質量％）を算出する。
【請求項３】
前記対象材料が、コンクリート廃材に由来する再生材料、コンクリート廃材又は供用中コンクリートである、請求項１又は請求項２に記載のＣＯ
２
固定量評価方法。
【請求項４】
セメント固化物を含む対象材料のセメント量を評価する方法であって、
下記の工程（３－Ｓ）、工程（４－Ｓ）及び工程（５）を含む、
セメント量評価方法。
工程（３－Ｓ）：対象材料の硫黄量（質量％）を測定する。
工程（４－Ｓ）：対象材料の原料であったセメントの硫黄量（質量％）の情報を得る。
工程（５）：工程（３－Ｓ）で得た対象材料の硫黄量（質量％）を工程（４－Ｓ）で得たセメントの硫黄量（質量％）で除算して、対象材料のセメント量（質量％）を算出する。
【請求項５】
前記対象材料が、コンクリート廃材に由来する再生材料、コンクリート廃材又は供用中コンクリートである、請求項４に記載のセメント量評価方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、ＣＯ
２
固定量評価方法及びセメント量評価方法に関する。
続きを表示（約 3,400 文字）【背景技術】
【０００２】
コンクリートのＣＯ
２
固定量評価方法が、長く検討されている。例えば、非特許文献１には、無機炭素分析の結果からＣＯ
２
固定量を推計した事例が報告されている。非特許文献２には、示差熱重量分析の結果からＣＯ
２
固定量を推計した事例が報告されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
取違剛、横関康祐、吉岡一郎、盛岡実「炭酸化したセメント系材料におけるＣＯ２固定量の評価手法および物性変化に関する研究」土木学会論文集Ｅ２（材料・コンクリート構造）、７７巻２号３７－５４、２０２１年
長濱庸介「コンクリート構造物のＣＯ２吸収効果の把握」ＳＡＴテクノロジー・ショーケース２０１５、一般ポスター発表Ｐ－７２、２０１５年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
コンクリートのＣＯ
２
固定の主反応は、コンクリート中の水酸化カルシウムが二酸化炭素と反応し炭酸カルシウムを生成する反応である（Ｃａ(ＯＨ)
２
＋ＣＯ
２
→ＣａＣＯ
３
＋Ｈ
２
Ｏ）。
コンクリートのＣＯ
２
固定量の正確な評価が難しい理由の一つは、コンクリート製造時の原料としてＣａＣＯ
３
含有材料（例えば、石灰石骨材、石灰石微粉末、軽質炭酸カルシウム微粉末）を使用する場合があることである。原料であるＣａＣＯ
３
含有材料によってコンクリートに持ち込まれたＣａＣＯ
３
がＣＯ
２
固定量の分析の際に検出されるので、ＣＯ
２
固定量が過大に評価されてしまう。
【０００５】
本開示は、上記状況のもとになされた。
本開示は、セメント固化物を含む材料のＣＯ
２
固定量を評価する新しい方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示のＣＯ
２
固定量評価方法は、セメントに少量含まれる硫黄に着目する。本開示のＣＯ
２
固定量評価方法は、対象材料に含まれる硫黄をすべて原料であったセメントに由来するものと措定する。この措定の下に、本開示のＣＯ
２
固定量評価方法は、対象材料の硫黄量（質量％）及び原料であったセメントの硫黄量（質量％）から対象材料のセメント量（質量％）を算出する工程を含む。本工程が、工程（５）である。
【０００７】
本開示のＣＯ
２
固定量評価方法は、対象材料の原料によって対象材料に持ち込まれたＣａＣＯ
３
量を算出する工程を含む。本工程が、工程（１０）である。
本開示のＣＯ
２
固定量評価方法は、原料であるＣａＣＯ
３
含有材料によってコンクリートに持ち込まれたＣａＣＯ
３
量を算出し、これをもって、ＣＯ
２
固定量の評価の正確性を上げる。
【０００８】
前記課題を解決するための具体的手段には、以下の態様が含まれる。
＜１＞
セメント固化物を含む対象材料のＣＯ
２
固定量を評価する方法であって、
下記の工程（１）～工程（１１）を含む、
ＣＯ
２
固定量評価方法。
工程（１）：対象材料の塩酸可溶分（質量％）を測定する。
工程（２）：対象材料の強熱減量（質量％）を測定する。
工程（３）：対象材料の炭素量（質量％）及び硫黄量（質量％）を測定する。
工程（４）：対象材料の原料であったセメントの炭素量（質量％）及び硫黄量（質量％）の情報を得る。
工程（５）：工程（３）で得た対象材料の硫黄量（質量％）を工程（４）で得たセメントの硫黄量（質量％）で除算して、対象材料のセメント量（質量％）を算出する。
工程（６）：工程（３）で得た対象材料の炭素量（質量％）をＣＯ
２
量（質量％）に換算し、工程（２）で得た対象材料の強熱減量（質量％）から当該ＣＯ
２
量（質量％）を減算して、対象材料の結合水量（質量％）を算出する。
工程（７）：工程（１）で得た対象材料の塩酸可溶分（質量％）から、工程（５）で得た対象材料のセメント量（質量％）と工程（６）で得た対象材料の結合水量（質量％）とを減算して、塩酸可溶分の残部（質量％）を算出する。
工程（８）：工程（５）で得た対象材料のセメント量（質量％）及び工程（４）で得たセメントの炭素量（質量％）から対象材料のセメント分の炭素量（質量％）を算出し、当該セメント分の炭素量（質量％）をセメント分のＣＯ
２
量（質量％）に換算する。
工程（９）：工程（３）で得た対象材料の炭素量（質量％）をＣＯ
２
量（質量％）に換算し、当該ＣＯ
２
量（質量％）から工程（８）で得たセメント分のＣＯ
２
量（質量％）を減算して、残部ＣＯ
２
量（質量％）を算出する。
工程（１０）：工程（７）で得た塩酸可溶分の残部（質量％）から工程（９）で得た残部ＣＯ
２
量（質量％）を減算して、原料由来ＣａＣＯ
３
のＣａＯ量（質量％）を算出し、当該ＣａＯ量（質量％）を原料由来ＣａＣＯ
３
量（質量％）に換算する。
工程（１１）：工程（７）で得た塩酸可溶分の残部（質量％）から工程（１０）で得た原料由来ＣａＣＯ
３
量（質量％）を減算して、対象材料のＣＯ
２
固定量（質量％）を算出する。
＜２＞
セメント固化物を含む対象材料のＣＯ
２
固定量を評価する方法であって、
前記対象材料が製造時の原料にＣａＣＯ
３
含有材料を含まず、
下記の工程（３）、工程（４）、工程（５）、工程（８）及び工程（９）を含む、
ＣＯ
２
固定量評価方法。
工程（３）：対象材料の炭素量（質量％）及び硫黄量（質量％）を測定する。
工程（４）：対象材料の原料であったセメントの炭素量（質量％）及び硫黄量（質量％）の情報を得る。
工程（５）：工程（３）で得た対象材料の硫黄量（質量％）を工程（４）で得たセメントの硫黄量（質量％）で除算して、対象材料のセメント量（質量％）を算出する。
工程（８）：工程（５）で得た対象材料のセメント量（質量％）及び工程（４）で得たセメントの炭素量（質量％）から対象材料のセメント分の炭素量（質量％）を算出し、当該セメント分の炭素量（質量％）をセメント分のＣＯ
２
量（質量％）に換算する。
工程（９）：工程（３）で得た対象材料の炭素量（質量％）をＣＯ
２
量（質量％）に換算し、当該ＣＯ
２
量（質量％）から工程（８）で得たセメント分のＣＯ
２
量（質量％）を減算して、残部ＣＯ
２
量（質量％）すなわち対象材料のＣＯ
２
固定量（質量％）を算出する。
＜３＞
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、セメント固化物を含む材料のＣＯ
２
固定量を評価する新しい方法が提供される。
本開示によれば、セメント固化物を含む材料のセメント量を評価する新しい方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
再生微粉の炭酸化に用いた湿式炭酸化装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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