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公開番号2025152291
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-09
出願番号2024054117
出願日2024-03-28
発明の名称水硬性組成物及び水硬性組成物硬化体の製造方法
出願人株式会社竹中工務店,竹本油脂株式会社
代理人弁理士法人光陽国際特許事務所,個人,個人,個人,個人
主分類C04B 28/08 20060101AFI20251002BHJP(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】流動性、流動保持性、強度発現性を有し、更に、二酸化炭素収支を削減することができる水硬性組成物を提供する。
【解決手段】水と、骨材と、結合材及び非水硬性粉体を含有する粉体と、混和剤と、を含み、水と粉体に含有される結合材との質量比(水/結合材)が、0.3～0.9であり、粉体における非水硬性粉体の含有量が、結合材100質量部に対して1～100質量部であり、混和剤の含有量が、結合材100質量部に対して0.02～1.0質量部であることを特徴とする、水硬性組成物。
【選択図】なし

特許請求の範囲【請求項１】
水と、骨材と、下記結合材及び下記非水硬性粉体を含有する粉体と、下記混和剤と、を含み、
前記水と前記粉体に含有される前記結合材との質量比（水／結合材）が、０．３～０．９であり、
前記粉体における前記非水硬性粉体の含有量が、前記結合材１００質量部に対して１～１００質量部であり、
前記混和剤の含有量が、前記結合材１００質量部に対して０．０２～１．０質量部であることを特徴とする、水硬性組成物。
結合材：
水硬性及び潜在水硬性を有する粉体であり、結合材の全質量中に、ポルトランドセメントを５～７０質量％、高炉スラグ微粉末を３０～９５質量％、及び石膏を０～１０質量％の割合で含有するものである。
非水硬性粉体：
水硬性を有しない粉体であり、二酸化炭素と反応して硬化するものである。
混和剤：
下記一般式（１）で示される化合物から形成された構成単位１、下記一般式（２）で示される化合物から形成された構成単位２、及びその他の共重合可能な単量体から形成された構成単位３の含有割合の合計を１００質量％とすると、
前記構成単位１を５０～９９質量％、前記構成単位２を１～５０質量％、及び前記構成単位３を０～１０質量％の割合で含有する水溶性ビニル共重合体を含むものである。
TIFF
2025152291000017.tif
32
170
（一般式（１）において、Ｒ
１
，Ｒ
２
，Ｒ
３
は、それぞれ独立に、水素原子、又はメチル基である。Ｒ
４
は、水素原子、又は炭素数１～２０の炭化水素基である。Ｒ
５
Ｏは、炭素数２～４のオキシアルキレン基（但し、当該オキシアルキレン基が複数存在する場合、１種単独又は２種以上とすることができる）である。ｎは、Ｒ
５
Ｏの平均付加モル数であり、１～１５０の数である。ｘは０～５の整数である。ｙは０又は１の整数である。）
TIFF
2025152291000018.tif
30
170
（一般式（２）において、Ｒ
６
、Ｒ
７
、Ｒ
８
は、それぞれ独立に、水素原子、メチル基、又は［－（ＣＨ
２
）
ｐ
ＣＯＯＭ
２
］（但し、［－（ＣＨ
２
）
ｐ
ＣＯＯＭ
２
］は、ＣＯＯＭ
１
又は他のＣＯＯＭ
２
と無水物を形成してもよい。この場合には当該基においてＭ
１
、Ｍ
２
は存在しない。Ｍ
１
、Ｍ
２
は、それぞれ独立に、水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属（１／２）、又は有機アミンである。ｐは、０～２の整数である）である。）
続きを表示（約 690 文字）【請求項２】
前記粉体における前記非水硬性粉体の含有量が、前記結合材１００質量部に対して、１～５０質量部である、請求項１に記載の水硬性組成物。
【請求項３】
前記粉体が、更に、前記結合材１００質量部に対して１～１００質量部の範囲で下記ＣＯ
２
固定微粉を含有するか、
前記骨材が、更に、全骨材容積に対して１０～１００容積％の範囲で下記ＣＯ
２
固定改質再生骨材を含有するか、或いは、
これらの両方である、請求項１に記載の水硬性組成物。
ＣＯ
２
固定微粉：
５０％粒径が１００μｍ以下であって、コンクリート硬化体から得られる再生コンクリート粉末と、炭酸ガスとの反応生成物である改質コンクリート粉末を含み、
前記改質コンクリート粉末が、炭酸カルシウムとケイ酸質とを含むものである。
ＣＯ
２
固定改質再生骨材：
炭酸ガスと、コンクリート硬化体から得られる吸水率が２．０％を超え１０．０％以下の再生骨材と、の乾式または湿式での反応生成物である改質再生骨材を含み、
前記改質再生骨材が、炭酸カルシウムと二酸化ケイ素とを含むものである。
【請求項４】
請求項１～３のいずれか一項に記載の水硬性組成物を硬化させて水硬性組成物硬化体を得る硬化工程と、
得られた前記水硬性組成物硬化体をＣＯ
２
濃度５％以上の環境で養生する養生工程と、
を有することを特徴とする、水硬性組成物硬化体の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、水硬性組成物及び水硬性組成物硬化体の製造方法に関する。更に詳しくは、流動性、流動保持性、及び強度発現性を有し、二酸化炭素収支を削減する水硬性組成物及び水硬性組成物硬化体の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、カーボンニュートラルまたはカーボンネガティブのような脱炭素社会の実現に向けた取り組みが世界中で加速している。例えば、日本では、２０２０年に「２０５０年カーボンニュートラル」の実現を宣言し、２０２１年には、２０３０年度の温室効果ガスを４６％削減（２０１３年度対比）と目標を設定している。
【０００３】
そこで、例えば建設業界でも、二酸化炭素（ＣＯ
２
）の排出量削減に取り組んでいる。
【０００４】
具体的には、コンクリートは、製造時に二酸化炭素を多量に排出するセメントを用いるため、二酸化炭素の排出量が非常に多い材料である。そこで、二酸化炭素の排出量を削減するために、高炉スラグ微粉末やフライアッシュ等の産業副産物等を用いてセメント使用量を減らした低炭素セメント及び低炭素コンクリートが知られている。
【０００５】
また、γ－２ＣａＯ・ＳｉＯ
２
などの非水硬性化合物と所定割合のイーリマイトを含むセメント混和材を用いることで、コンクリートの初期強度を確保しつつ炭酸化養生によって強度再現性を付与できることが報告されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２３－２８４４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載のセメント混和材を用いたものであっても、二酸化炭素収支の削減（即ち、コンクリート製品などの水硬性組成物硬化体を製造する工程の全体を通して排出される二酸化炭素の合計量を低減すること）には未だ改善の余地がある。更に、得られる水硬性組成物における流動性及び流動保持性についても未だに改善する余地があり、この水硬性組成物によって作製した水硬性組成物硬化体の強度発現性についても未だ改善の余地があった。
【０００８】
そこで、二酸化炭素収支の削減量を向上させ、更に、流動性、流動保持性、及び強度発現性が向上された水硬性組成物の開発が望まれている。
【０００９】
本発明は、上記実情に鑑み、流動性、流動保持性、及び強度発現性が向上され、二酸化炭素収支の削減量が向上される水硬性組成物及び水硬性組成物硬化体の製造方法を提供することを課題とするものである。
【００１０】
なお、二酸化炭素収支は、式：「材料由来の二酸化炭素排出量（即ち、材料製造時に発生する二酸化炭素量）」－「ＣＯ
２
固定量（即ち、炭酸化養生等で吸収、固定化した二酸化炭素量）」により算出される二酸化炭素量のことである。そして、「二酸化炭素収支を削減する」とは、コンクリート製品などの水硬性組成物硬化体を製造する工程の全体を通して排出される二酸化炭素の合計量を低減させることであり、上記式によって算出される二酸化炭素収支の値を小さくすることである。
【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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