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公開番号2025153947
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-10
出願番号2024056685
出願日2024-03-29
発明の名称セメント硬化体形成用組成物及びその製造方法、並びに、セメント硬化体及びその製造方法
出願人株式会社安藤・間,国立大学法人新潟大学
代理人個人,個人
主分類C04B 28/02 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】セメント硬化体に効率的に二酸化炭素を固定化できるセメント硬化体形成用組成物及びその製造方法、並びに、効率的に二酸化炭素が固定化されたセメント硬化体及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】少なくとも、セメントと、水と、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム及び炭酸水素カリウムからなる群より選ばれる少なくとも1以上の炭酸塩と、を含むセメント硬化体形成用組成物及びその製造方法、並びに、セメント硬化体及びその製造方法。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
少なくとも、セメントと、水と、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム及び炭酸水素カリウムからなる群より選ばれる少なくとも１以上の炭酸塩と、を含むセメント硬化体形成用組成物。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
少なくとも、セメントと、水と、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム及び炭酸水素カリウムからなる群より選ばれる少なくとも１以上の炭酸塩と、を練り混ぜる混錬工程を有するセメント硬化体形成用組成物の製造方法であって、
前記水の全部または一部を配合する際に、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム及び炭酸水素カリウムからなる群より選ばれる少なくとも１以上の炭酸塩の水溶液を用いる、セメント硬化体形成用組成物の製造方法。
【請求項３】
少なくとも、セメントと、水と、を練り混ぜて混錬物を得る混錬工程と、
前記混錬物に炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム及び炭酸水素カリウムからなる群より選ばれる少なくとも１以上の炭酸塩を混合する炭酸塩混合工程と、
を有する、セメント硬化体形成用組成物の製造方法。
【請求項４】
前記混錬工程と前記炭酸塩混合工程との間に、前記混錬工程で得られた前記混錬物を、少なくとも流動状態が維持されるように保持する流動工程を有する、請求項３に記載のセメント硬化体形成用組成物の製造方法。
【請求項５】
前記混錬工程において、さらに骨材を練り混ぜて混錬物を得て、
前記流動工程における操作が、トラックアジテータのドラムにおいて行われる、請求項４に記載のセメント硬化体形成用組成物の製造方法。
【請求項６】
前記流動工程における操作に引き続いて、前記炭酸塩混合工程における操作が、前記ドラムにおいて行われる、請求項５に記載のセメント硬化体形成用組成物の製造方法。
【請求項７】
請求項２～６の何れかに記載のセメント硬化体形成用組成物の製造方法により製造されたセメント硬化体形成用組成物を用いてセメント硬化体を形成する、セメント硬化体の製造方法。
【請求項８】
表面から０ｃｍ～１０ｃｍの間の表層領域Ｓ、及び、表面から３０ｃｍ以上の深部領域Ｄにおいて、固定化された二酸化炭素相当量（ＳＣＯ
２
及びＤＣＯ
２
）が何れも４０ｋｇ／ｔ以上であり、その差（｜ＳＣＯ
２
－ＤＣＯ
２
｜／ＳＣＯ
２
×１００）が１０％以内である、セメント硬化体。
【請求項９】
請求項７に記載のセメント硬化体の製造方法により製造された、請求項８に記載のセメント硬化体。
【請求項１０】
表面から０ｃｍ～３ｃｍの間の最表層領域ＳＳ、及び、表面から７ｃｍ～１０ｃｍの間の次表層領域ＮＳにおいて、固定化された二酸化炭素相当量（ＳＳＣＯ
２
及びＮＳＣＯ
２
）が何れも４０ｋｇ／ｔ以上であり、その差（｜ＳＳＣＯ
２
－ＮＳＣＯ
２
｜／ＳＳＣＯ
２
×１００）が１０％以内である、セメント硬化体。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメント硬化体形成用組成物及びその製造方法、並びに、セメント硬化体及びその製造方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
地球の温暖化を抑止するために、温室効果ガスの一種である二酸化炭素の排出を実質的にゼロにする脱炭素化が叫ばれている。脱炭素化の目標の達成のために、二酸化炭素の排出量を抑制することの他、排出された二酸化炭素を固体や液体中に固定化する二酸化炭素の固定（炭素固定）の技術にも注目が集まっている。
【０００３】
建設現場では、建築あるいは土木構造物であるコンクリートやモルタル等のセメント硬化体に二酸化炭素を固定化する試みが為されている。セメント硬化体中に二酸化炭素を固定化するには、セメント硬化体中に二酸化炭素を供給し、水酸化カルシウム等のセメント水和物から炭酸カルシウムを生成させる従来からの中性化／炭酸化反応を利用する技術が用いられる。
【０００４】
しかし、二酸化炭素の濃度が低い場合、二酸化炭素の固定化には長い時間を要してしまう。固定化の時間を短縮するために二酸化炭素の濃度を高くすると、二酸化炭素が大気に漏れるリスクが生じるため、密閉型の養生設備などが必要になってくる（特許文献１参照）。そのため、二酸化炭素の固定化は、広く実用化させるには至っていない。
【０００５】
一方、炭酸ガス（二酸化炭素）を取り込んだ水（炭酸水や炭酸ナノバブル水等）をセメント硬化体に供給することで二酸化炭素を固定化する液相炭酸化技術も検討されている。しかし、二酸化炭素を多く水に溶解させるとｐＨが低下し、炭酸イオン濃度が低くなってしまうため二酸化炭素の固定化効率はそれほど高くない。さらには、ｐＨが低いことでセメント硬化体中のカルシウムが溶脱するなどの現象が起きて、セメント硬化体の品質低下に繋がる懸念もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２３－０２２３８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、セメント硬化体に効率的に二酸化炭素を固定化できるセメント硬化体形成用組成物及びその製造方法、並びに、効率的に二酸化炭素が固定化されたセメント硬化体及びその製造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】
【０００８】
上記目的は、以下の本発明の一例により解決される。即ち、本発明の一例は、以下に示す通りである。
＜１＞
少なくとも、セメントと、水と、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム及び炭酸水素カリウムからなる群より選ばれる少なくとも１以上の炭酸塩と、を含むセメント硬化体形成用組成物。
【０００９】
＜２＞
少なくとも、セメントと、水と、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム及び炭酸水素カリウムからなる群より選ばれる少なくとも１以上の炭酸塩と、を練り混ぜる混錬工程を有するセメント硬化体形成用組成物の製造方法であって、
前記水の全部または一部を配合する際に、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム及び炭酸水素カリウムからなる群より選ばれる少なくとも１以上の炭酸塩の水溶液を用いる、セメント硬化体形成用組成物の製造方法。
【００１０】
＜３＞
少なくとも、セメントと、水と、を練り混ぜて混錬物を得る混錬工程と、
前記混錬物に炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム及び炭酸水素カリウムからなる群より選ばれる少なくとも１以上の炭酸塩を混合する炭酸塩混合工程と、
を有する、セメント硬化体形成用組成物の製造方法。
（【００１１】以降は省略されています）

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