JP7715677B2 - Method for producing hydraulically hardened cement and cement composition for carbonation curing - Google Patents
Method for producing hydraulically hardened cement and cement composition for carbonation curingInfo
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Description
本発明は、水硬性硬化体の製造方法および炭酸化養生用セメント組成物に関する。 The present invention relates to a method for producing a hydraulically hardened body and a cement composition for carbonation curing.
コンクリートに使用されているセメントは、製造時に原料の脱炭酸および焼成時の燃料より多量の炭酸ガス（二酸化炭素、ＣＯ２）を排出する。近年の気候変動抑制に対する関心の高まりを受けて、コンクリートの製造時における炭酸ガスの排出量を大きく削減することが求められている。 The cement used in concrete emits a large amount of carbon dioxide ( CO2 ) during production due to the decarbonation of raw materials and the fuel used during firing. In response to growing interest in mitigating climate change in recent years, there is a demand for a significant reduction in carbon dioxide emissions during concrete production.
例えば、特許文献１には、製鋼スラグ粉末とポルトランドセメントにγ－Ｃ２Ｓ（γ－２ＣａＯ・ＳｉＯ２；γビーライトともいう）を添加したコンクリート混錬物を硬化させ、脱型後にコンクリートを炭酸化養生して得られるプレキャストコンクリートが開示されている。特許文献１のプレキャストコンクリートでは、コンクリート表面においては炭酸ガスの吸収に伴う炭酸化養生が進み、コンクリート表面の強度は向上する。ただし、コンクリート内部においては、炭酸化が進みにくいことがある。 For example, Patent Document 1 discloses precast concrete obtained by hardening a concrete mixture containing steelmaking slag powder and Portland cement to which γ-C 2 S (γ-2CaO.SiO 2 ; also known as γ-belite) has been added, and then carbonation curing the concrete after demolding. In the precast concrete of Patent Document 1, carbonation curing progresses on the surface of the concrete due to the absorption of carbon dioxide gas, improving the strength of the concrete surface. However, carbonation may not progress easily inside the concrete.
また、炭酸ガスの排出量を削減する他の方法として、高炉水砕スラグ（以下、高炉スラグ微粉末ともいう）をセメントに混合した混合セメントをセメント組成物に用いる。しかしながら、高炉スラグ微粉末の量を増加させると、セメント組成物の硬化が遅くなり水硬性硬化体を脱型するまでの期間が長くなること、水硬性硬化体の十分な強度を得るためにセメント組成物の長時間の湿潤養生が必要になることなど、水硬性硬化体を製造する作業性が悪い。 Another method for reducing carbon dioxide emissions is to use a mixed cement in which granulated blast furnace slag (hereinafter also referred to as ground granulated blast furnace slag) is mixed with cement in a cement composition. However, increasing the amount of ground granulated blast furnace slag slows the hardening of the cement composition, lengthening the time it takes to demold the hydraulically hardened body, and requiring prolonged wet curing of the cement composition to achieve sufficient strength in the hydraulically hardened body, resulting in poor workability in producing the hydraulically hardened body.
本発明の目的は、作業性に優れ、製造時の炭酸ガス排出量が少なく、炭酸ガス固定化機能を有し、強度が良好な水硬性硬化体の製造方法および炭酸化養生用セメント組成物を提供することである。 The object of the present invention is to provide a method for producing a hydraulically hardened product and a cement composition for carbonation curing that are easy to work with, emit little carbon dioxide during production, have the ability to fix carbon dioxide, and have good strength.
［１］ 水と、高炉スラグ微粉末とセメントとを含む混合セメントと、水酸化カルシウムと、凝結遅延剤と、を含有するセメント組成物を、硬化および炭酸化養生し、水硬性硬化体を製造する、水硬性硬化体の製造方法であって、前記セメント組成物は、前記水酸化カルシウムを、前記高炉スラグ微粉末と前記セメントと前記水酸化カルシウムの合計量の１００質量部に対して１０質量部以上７０質量部以下含有し、前記水酸化カルシウムを、前記高炉スラグ微粉末１００質量部に対して３０質量部以上１４００質量部以下含有し、前記高炉スラグ微粉末と前記セメントと前記水酸化カルシウムを合計で２７０ｋｇ／ｍ３以上６００ｋｇ／ｍ３以下含有し、前記水を、前記高炉スラグ微粉末と前記セメントと前記水酸化カルシウムの合計量の１００質量部に対して、２５質量部以上６５質量部以下含有する、水硬性硬化体の製造方法。
［２］ 前記セメント組成物は、前記凝結遅延剤を、前記高炉スラグ微粉末と前記セメントと前記水酸化カルシウムの合計量の１００質量部に対して、０．０１０質量部以上１．０００質量部以下含有する、上記［１］に記載の水硬性硬化体の製造方法。
［３］ 前記セメント組成物は、前記凝結遅延剤を、０．０５ｋｇ／ｍ３以上２．００ｋｇ／ｍ３以下含有する、上記［１］または［２］に記載の水硬性硬化体の製造方法。
［４］ 前記セメント組成物の練上がり直後のスランプ（Ｓ１）に対する、前記セメント組成物の練上がり直後のスランプ（Ｓ１）と６０分経過後のスランプ（Ｓ２）との差の比であるスランプロス（｜Ｓ１－Ｓ２｜×１００／Ｓ１）は、ＪＩＳ Ａ １１０１：２００５に準拠して測定して、３０．０％以下である、上記［１］～［３］のいずれか１つに記載の水硬性硬化体の製造方法。
［５］ 前記セメント組成物は、前記水酸化カルシウムを、前記高炉スラグ微粉末と前記セメントと前記水酸化カルシウムの合計量の１００質量部に対して３０質量部以上５０質量部以下含有する、上記［１］～［４］のいずれか１つに記載の水硬性硬化体の製造方法。
［６］ 前記セメント組成物は、前記水酸化カルシウムを、前記高炉スラグ微粉末１００質量部に対して６０質量部以上２００質量部以下含有する、上記［１］～［５］のいずれか１つに記載の水硬性硬化体の製造方法。
［７］ 水と、高炉スラグ微粉末とセメントとを含む混合セメントと、水酸化カルシウムと、凝結遅延剤と、を含有する、炭酸化養生用セメント組成物であって、前記水酸化カルシウムを、前記高炉スラグ微粉末と前記セメントと前記水酸化カルシウムの合計量の１００質量部に対して、１０質量部以上７０質量部以下含有し、前記水酸化カルシウムを、前記高炉スラグ微粉末１００質量部に対して３０質量部以上１４００質量部以下含有し、前記高炉スラグ微粉末と前記セメントと前記水酸化カルシウムを合計で２７０ｋｇ／ｍ３以上６００ｋｇ／ｍ３以下含有し、前記水を、前記高炉スラグ微粉末と前記セメントと前記水酸化カルシウムの合計量の１００質量部に対して、２５質量部以上６５質量部以下含有する、炭酸化養生用セメント組成物。
[1] A method for producing a hydraulic hardened body, comprising hardening and carbonation curing a cement composition containing water, a mixed cement containing ground granulated blast furnace slag and cement, calcium hydroxide, and a setting retarder to produce a hydraulic hardened body, wherein the cement composition contains 10 to 70 parts by mass of calcium hydroxide per 100 parts by mass of the total amount of the ground granulated blast furnace slag, the cement, and the calcium hydroxide, 30 to 1,400 parts by mass of calcium hydroxide per 100 parts by mass of the ground granulated blast furnace slag, the cement, and the calcium hydroxide in a total amount of 270 to 600 kg/ m3 , and 25 to 65 parts by mass of water per 100 parts by mass of the total amount of the ground granulated blast furnace slag, the cement, and the calcium hydroxide.
[2] The method for producing a hydraulic hardened body according to the above [1], wherein the cement composition contains the setting retarder in an amount of 0.010 parts by mass or more and 1.000 parts by mass or less per 100 parts by mass of the total amount of the ground granulated blast furnace slag, the cement, and the calcium hydroxide.
[3] The method for producing a hydraulic hardened body according to the above [1] or [2], wherein the cement composition contains the setting retarder in an amount of 0.05 kg/m 3 or more and 2.00 kg/m 3 or less.
[4] The method for producing a hydraulic hardened product according to any one of the above [1] to [3], wherein the slump loss (|S1-S2|×100/S1), which is the ratio of the difference between the slump (S1) of the cement composition immediately after mixing and the slump (S2) after 60 minutes has elapsed to the slump (S1) of the cement composition immediately after mixing, is 30.0% or less as measured in accordance with JIS A 1101:2005.
[5] The method for producing a hydraulic hardened body according to any one of [1] to [4] above, wherein the cement composition contains 30 parts by mass or more and 50 parts by mass or less of the calcium hydroxide per 100 parts by mass of the total amount of the ground granulated blast furnace slag, the cement, and the calcium hydroxide.
[6] The method for producing a hydraulic hardened body according to any one of [1] to [5] above, wherein the cement composition contains 60 parts by mass or more and 200 parts by mass or less of the calcium hydroxide per 100 parts by mass of the ground granulated blast furnace slag.
[7] A cement composition for carbonation curing containing water, a mixed cement containing ground granulated blast furnace slag and cement, calcium hydroxide, and a setting retarder, wherein the calcium hydroxide is contained in an amount of 10 parts by mass or more and 70 parts by mass or less per 100 parts by mass of the total amount of the ground granulated blast furnace slag, the cement, and the calcium hydroxide, the calcium hydroxide is contained in an amount of 30 parts by mass or more and 1,400 parts by mass or less per 100 parts by mass of the ground granulated blast furnace slag, the cement, and the calcium hydroxide in a total amount of 270 kg/ m3 or more and 600 kg/ m3 or less, and the water is contained in an amount of 25 parts by mass or more and 65 parts by mass or less per 100 parts by mass of the total amount of the ground granulated blast furnace slag, the cement, and the calcium hydroxide.
本発明によれば、作業性に優れ、製造時の炭酸ガス排出量が少なく、炭酸ガス固定化機能を有し、強度が良好な水硬性硬化体の製造方法および炭酸化養生用セメント組成物を提供することができる。 The present invention provides a method for producing a hydraulically hardened product and a cement composition for carbonation curing that are easy to work with, emit little carbon dioxide during production, have the ability to fix carbon dioxide, and have good strength.
以下、実施形態に基づき詳細に説明する。 The following provides a detailed explanation based on the embodiments.
本発明者らは、一般的にコンクリートと呼ばれている、セメント等と水の反応による水硬性硬化体の硬化過程において、水酸化カルシウム（消石灰）が炭酸ガスと反応することに着目し、多くの水酸化カルシウムをセメント組成物に含有させて、炭酸化養生で炭酸ガスを水硬性硬化体に固定することを検討した。一方で、多くの水酸化カルシウムをセメント組成物に含有させると、セメント組成物の水硬性硬化体としての凝結が早く進行するため、炭酸化養生を行っても炭酸ガスを水硬性硬化体の全体に十分に固定することが容易ではない、という作業性の問題を見出した。このような問題に対して、凝結遅延剤をセメント組成物に含有させると、水酸化カルシウムによる水硬性硬化体の凝結の進行を遅延できるため、多くの水酸化カルシウムをセメント組成物に含有させても、炭酸化養生によって炭酸ガスを水硬性硬化体の全体に十分に固定できることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成させるに至った。 The inventors focused on the fact that calcium hydroxide (slaked lime) reacts with carbon dioxide during the hardening process of hydraulically hardened cement, commonly known as concrete, which is formed by the reaction of cement with water. They investigated incorporating a large amount of calcium hydroxide into a cement composition and fixing the carbon dioxide in the hydraulically hardened body through carbonation curing. However, they discovered a workability issue: adding a large amount of calcium hydroxide to a cement composition causes the hydraulically hardened cement composition to set too quickly, making it difficult to fix the carbon dioxide throughout the hydraulically hardened body even with carbonation curing. To address this issue, they found that adding a set retarder to the cement composition can slow the setting of the hydraulically hardened body caused by calcium hydroxide, and therefore carbon dioxide can be fixed throughout the hydraulically hardened body through carbonation curing, even when a large amount of calcium hydroxide is added to the cement composition. The present invention was completed based on this finding.
まず、本発明の水硬性硬化体の製造方法について説明する。 First, we will explain the method for producing the hydraulically hardened body of the present invention.
本発明の水硬性硬化体の製造方法は、水（Ｗ）と、高炉スラグ微粉末（ＢＦＳ）とセメント（ＯＰＳ）とを含む混合セメントと、水酸化カルシウム（ＣＨ）と、凝結遅延剤と、を含有するセメント組成物を、硬化および炭酸化養生し、水硬性硬化体を製造する、水硬性硬化体の製造方法である。セメント組成物は、水酸化カルシウムを、高炉スラグ微粉末とセメントと水酸化カルシウムの合計量の１００質量部に対して１０質量部以上７０質量部以下含有し、水酸化カルシウムを、高炉スラグ微粉末１００質量部に対して３０質量部以上１４００質量部以下含有し、高炉スラグ微粉末とセメントと水酸化カルシウムを合計で２７０ｋｇ／ｍ３以上６００ｋｇ／ｍ３以下含有し、水を、高炉スラグ微粉末とセメントと水酸化カルシウムの合計量の１００質量部に対して、２５質量部以上６５質量部以下含有する。
より具体的には、本発明の水硬性硬化体の製造方法は、水と、混合セメントと、水酸化カルシウムと、凝結遅延剤と、を混合した生成物が、経時変化により硬化する。そして、主に硬化中及び硬化後の所定の時間、炭酸化養生する。
The method for producing a hydraulically hardened body of the present invention comprises hardening and carbonation curing a cement composition containing water (W), a mixed cement containing ground granulated blast furnace slag (BFS) and cement (OPS), calcium hydroxide (CH), and a set retarder to produce a hydraulically hardened body. The cement composition contains 10 to 70 parts by mass of calcium hydroxide per 100 parts by mass of the total amount of the ground granulated blast furnace slag, cement, and calcium hydroxide, 30 to 1,400 parts by mass of calcium hydroxide per 100 parts by mass of the ground granulated blast furnace slag, cement, and calcium hydroxide in a total amount of 270 to 600 kg/ m3 , and 25 to 65 parts by mass of water per 100 parts by mass of the total amount of the ground granulated blast furnace slag, cement, and calcium hydroxide.
More specifically, in the method for producing a hydraulically hardened product of the present invention, a product obtained by mixing water, blended cement, calcium hydroxide, and a setting retarder hardens over time, and is then subjected to carbonation curing for a predetermined period of time, mainly during and after hardening.
水硬性硬化体の製造方法におけるセメント組成物は、水と、混合セメントと、水酸化カルシウムと、凝結遅延剤と、を含有する。また、セメント組成物や水硬性硬化体の所望の特性に応じて、セメント組成物は、骨材（細骨材、粗骨材）を含有してもよい。 The cement composition used in the method for producing a hydraulically hardened body contains water, mixed cement, calcium hydroxide, and a set retarder. The cement composition may also contain aggregate (fine aggregate, coarse aggregate) depending on the desired properties of the cement composition and the hydraulically hardened body.
セメント組成物を構成する混合セメントに含まれる高炉スラグ微粉末は、ＪＩＳ Ａ ６２０６：２０１３「コンクリート用高炉スラグ微粉末」に規定される微粉末である。高炉で、せん鉄と同時に生成する溶融状態の高炉スラグを水や空気によって急冷したものが高炉水砕スラグであり、その塩基度は１．６０以上である。この高炉水砕スラグを乾燥・粉砕したもの、又はこれに、石膏を添加したものが、高炉スラグ微粉末である。ポルトランドセメントの一部を高炉スラグ微粉末で代替することにより、セメント製造段階での炭酸ガス排出量を低減させることができる。 The ground granulated blast furnace slag contained in the blended cement that makes up the cement composition is a fine powder specified in JIS A 6206:2013, "Ground granulated blast furnace slag for concrete." Granulated blast furnace slag is produced in a blast furnace by rapidly cooling molten blast furnace slag, which is produced simultaneously with shear iron, with water or air. Its basicity is 1.60 or higher. Ground granulated blast furnace slag is produced by drying and pulverizing this granulated blast furnace slag, or by adding gypsum to it. By replacing part of the Portland cement with ground granulated blast furnace slag, it is possible to reduce carbon dioxide emissions during the cement manufacturing process.
高炉スラグ微粉末の種類は、比表面積（ｃｍ２／ｇ）によって次の４種類が存在するが、本発明においてはいずれを用いてもよい。
ａ）高炉スラグ微粉末３０００：比表面積が２７５０以上３５００未満
ｂ）高炉スラグ微粉末４０００：比表面積が３５００以上５０００未満
ｃ）高炉スラグ微粉末６０００：比表面積が５０００以上７０００未満
ｄ）高炉スラグ微粉末８０００：比表面積が７０００以上１００００未満
There are four types of ground granulated blast furnace slag, each classified by specific surface area (cm 2 /g), and any of them may be used in the present invention.
a) Ground granulated blast furnace slag 3000: specific surface area of 2750 or more and less than 3500 b) Ground granulated blast furnace slag 4000: specific surface area of 3500 or more and less than 5000 c) Ground granulated blast furnace slag 6000: specific surface area of 5000 or more and less than 7000 d) Ground granulated blast furnace slag 8000: specific surface area of 7000 or more and less than 10000
セメント組成物を構成する混合セメントに含まれるセメントは、ポルトランドセメントであることが好ましい。ポルトランドセメントには、普通ポルトランドセメント（ＯＰＣ）の他、早強、超早強、中庸熱、低熱、耐硫酸塩等の種類があり、これらはＪＩＳ Ｒ ５２１０：２０１９に規定されている。セメント組成物においては、これら種々のポルトランドセメントの１種又は２種以上を配合するものを用いることができる。これらの中でも、普通ポルトランドセメント及び早強ポルトランドセメントの１種又は２種を使用したものを用いることが好ましい。 The cement contained in the blended cement that makes up the cement composition is preferably Portland cement. Portland cement includes ordinary Portland cement (OPC), as well as other varieties such as early-strength, extra-early-strength, moderate-heat, low-heat, and sulfate-resistant, which are specified in JIS R 5210:2019. A cement composition containing one or more of these various Portland cements can be used. Of these, it is preferable to use one or two of ordinary Portland cement and early-strength Portland cement.
本発明における混合セメントは、上記の高炉スラグ微粉末とセメントとを含む高炉セメントである。高炉セメントは、ＪＩＳ Ｒ ５２１１：２００９に規定されているものを用いることができる。 The blended cement of the present invention is a blast furnace cement containing the above-mentioned ground granulated blast furnace slag and cement. The blast furnace cement specified in JIS R 5211:2009 can be used.
高炉セメントの種類は、高炉スラグ微粉末の質量％によってＡ種からＣ種に分類されている。高炉スラグ微粉末の割合が５質量％超３０質量％以下であるものがＡ種であり、高炉スラグ微粉末の割合が３０質量％超６０質量％以下であるものがＢ種であり、高炉スラグ微粉末の割合が６０質量％超７０質量以下であるものがＣ種である。本発明においてはいずれも用いることができるが、高炉スラグ微粉末の置換率が高いと炭酸ガス発生が少なく、環境負荷が少ないので、Ｂ種やＣ種を用いることが好ましい。Ｂ種、より好ましくはＣ種を用いることで、水硬性硬化体となるコンクリートとして発現強度の低下といった影響を最小限に抑制しつつ、炭酸ガス固定化機能を発揮できる。 Blast furnace cement is classified into types A to C based on the mass percentage of ground granulated blast furnace slag. Type A has a mass percentage of ground granulated blast furnace slag of more than 5% and less than 30% by mass, Type B has a mass percentage of ground granulated blast furnace slag of more than 30% and less than 60% by mass, and Type C has a mass percentage of ground granulated blast furnace slag of more than 60% and less than 70% by mass. While any of these types can be used in the present invention, it is preferable to use types B and C because a high substitution rate of ground granulated blast furnace slag reduces carbon dioxide gas generation and reduces the environmental impact. Using Type B, or more preferably Type C, allows the cement to exhibit carbon dioxide gas fixation properties while minimizing the effects of a decrease in the strength of the hydraulically hardened concrete.
セメント組成物を構成する水酸化カルシウムは炭酸ガスと反応するため、水硬性硬化体中に炭酸ガスを固定化できる炭酸ガス固定化機能として働く。水硬性硬化体に固定化する炭酸ガス量を増加する観点から、本発明では、例えば、従来に硬化促進剤と使用されている場合と比べてより多量の水酸化カルシウムをセメント組成物に含有させる。このように、従来に比べて水酸化カルシウムを多量に含有しているため、製造直後から炭酸化養生されても炭酸ガスをより多く吸収することができる。また、炭酸化養生によって、水酸化カルシウムが炭酸ガスと反応して炭酸カルシウムとなり、炭酸カルシウムが水硬性硬化体の全体に生成されるため、水硬性硬化体の強度は、均一性があり、かつ高い。 The calcium hydroxide that makes up the cement composition reacts with carbon dioxide, thereby acting as a carbon dioxide fixator, immobilizing carbon dioxide in the hydraulically set body. To increase the amount of carbon dioxide immobilized in the hydraulically set body, the present invention incorporates a larger amount of calcium hydroxide into the cement composition than conventionally used as a hardening accelerator. Because it contains a larger amount of calcium hydroxide than conventionally used, it can absorb more carbon dioxide even when carbonation cured immediately after production. Furthermore, because calcium hydroxide reacts with carbon dioxide during carbonation curing to form calcium carbonate, which is generated throughout the hydraulically set body, the strength of the hydraulically set body is uniform and high.
水酸化カルシウムは、比較的安価で入手し易いという利点がある。水酸化カルシウムは、例えば、アセチレンガスの製造工程から排出される副生消石灰を用いてもよい。これにより、廃棄物の有効利用を行うことができる。また、水酸化カルシウムは、粉体の形態で用いることが好ましい。 Calcium hydroxide has the advantage of being relatively inexpensive and readily available. For example, calcium hydroxide may be slaked lime, a by-product of the acetylene gas production process. This allows for effective use of waste materials. It is also preferable to use calcium hydroxide in powder form.
水酸化カルシウムは、セメントの水和反応を促進させ、水硬性硬化体の凝結を早く進行させる。したがって、水とセメントと水酸化カルシウムとを混合した生成物は、水とセメントとを混合した場合と比較して、混合後に型枠などにコンクリートを打ち込む打設性などのワーカビリティ（作業性）が低下する。このような作業性の問題のためにセメント組成物に含有させる凝結遅延剤は、水硬性硬化体の品質を改善する効果に優れた水硬性硬化体用化学混和剤であり、水硬性硬化体の凝結や初期硬化の遅延を目的として用いられる。セメント組成物は凝結遅延剤を含有していることで、混合された生成物は、混合後も作業性をより長い時間良好に維持できる。 Calcium hydroxide accelerates the hydration reaction of cement, accelerating the setting of the hydraulically hardened body. Therefore, the product of mixing water, cement, and calcium hydroxide has reduced workability, such as the ease of pouring concrete into forms after mixing, compared to a mixture of water and cement. To address this workability issue, a set retarder is added to the cement composition. This is a chemical admixture for hydraulically hardened bodies that is highly effective in improving the quality of the hydraulically hardened body and is used to delay the setting and initial hardening of the hydraulically hardened body. By including a set retarder in the cement composition, the mixed product can maintain good workability for a longer period of time after mixing.
凝結遅延剤には、例えば、珪弗化物を主成分として遅延作用を有する凝結遅延剤、従来よりも長時間の凝結遅延を目的としたオキシカルボン酸塩を主成分とする凝結遅延剤がある。リグニンスルホン酸塩やオキシカルボン酸塩は、セメント粒子表面に吸着し、セメントと水との接触を一時的に遮断することにより、初期水和反応を遅らせる。凝結遅延剤は、セメントの凝結反応を遅延させる種々の薬剤から選択することができる。凝結遅延剤として具体的には、グルコン酸ナトリウム、グルコン酸塩、オキシカルボン酸塩、超微粒子アクリルポリマーエマルション、オキシカルボン酸系化合物、ポリヒドロキシカルボン酸、リグニンスルホン酸塩、及び、これらの成分を含む複合体（例えば、変性リグニンスルホン酸化合物とオキシカルボン酸化合物の複合体）のうちのいずれかを主成分とする薬剤を選択することができる。 Set retarders include, for example, those primarily composed of silicon fluorides that have a retarding effect, and those primarily composed of hydroxycarboxylates that are designed to delay set longer than conventional methods. Lignin sulfonates and hydroxycarboxylates adsorb to the surface of cement particles, temporarily blocking contact between the cement and water and slowing the initial hydration reaction. Set retarders can be selected from a variety of agents that delay the cement setting reaction. Specific examples of set retarders include those primarily composed of sodium gluconate, gluconates, hydroxycarboxylates, ultrafine acrylic polymer emulsions, hydroxycarboxylic acid compounds, polyhydroxycarboxylic acids, lignin sulfonates, and complexes containing these components (e.g., complexes of modified lignin sulfonates and hydroxycarboxylic acid compounds).
凝結遅延剤は、以下の試験に基づく混和剤として採用され、セメント組成物に含有される。 Set retarders are adopted as admixtures based on the following tests and are included in cement compositions.
凝結遅延剤としては、ＪＩＳ Ａ ６２０４：２０１１「コンクリート用化学混和剤」に従う混和剤であって、ＪＩＳ Ａ １１４７：２０１９「コンクリートの凝結時間試験方法」に従うセメントの凝結時間の差分が、始発時間において＋１５分よりも大きく、または、終結時間において＋０分よりも大きい特性を有するものを選択することが好ましい。更には、始発時間において＋３０分よりも大きく、かつ、終結時間において＋０分よりも大きい特性を有する凝結遅延剤を選択することが好ましい。 The set retarder to be selected is preferably one that complies with JIS A 6204:2011 "Chemical admixtures for concrete" and has the property that the difference in cement setting time according to JIS A 1147:2019 "Test method for setting time of concrete" is greater than +15 minutes at the initial setting time or greater than +0 minutes at the final setting time. Furthermore, it is preferable to select a set retarder that has the property that the difference in cement setting time according to JIS A 1147:2019 "Test method for setting time of concrete" is greater than +30 minutes at the initial setting time and greater than +0 minutes at the final setting time.
また、凝結遅延剤は、よりセメント等の凝結遅延の効果が優れたものとして、例えば、ＪＩＳ Ａ １１４７：２０１９「コンクリートの凝結時間試験方法」に従うセメントの凝結時間の差分が、始発時間において＋６０分～＋２１０分、かつ、終結時間において＋０分～＋２１０分となる凝結遅延剤を選択することが好ましい。 In addition, it is preferable to select a retarder that is more effective at delaying the setting of cement, etc., such as one that results in a difference in cement setting time according to JIS A 1147:2019 "Test method for concrete setting time" of +60 to +210 minutes at the initial setting time and +0 to +210 minutes at the final setting time.
一般的には、単位セメント量に対する比率で示される凝結遅延剤（水硬性硬化体用化学混和剤）の添加量は、本実施形態では、以下のような手順によって具体的な添加重量（ｋｇ／ｍ３）を定めることが好ましい。なお、以下の手順は一例であって、添加量を定める手順は、これに限定されるものではない。 Generally, the amount of retarder (chemical admixture for hydraulic hardened body) to be added, which is expressed as a ratio to the unit amount of cement, is preferably determined as a specific weight (kg/m 3 ) to be added in the following manner in this embodiment. Note that the following procedure is an example, and the procedure for determining the amount to be added is not limited to this.
まず、ＪＩＳ Ｒ ５２０１：２０１５「セメント物理試験」に規定されるモルタルであって、質量配合がセメント（普通ポルトランドセメント）：標準砂：水＝１：３：０．５のモルタルにおいて、その単位セメント量に対して所定の試験重量比（Ｘ％）の凝結遅延剤を添加する。そして、ＪＩＳ Ａ １１４７：２０１９「コンクリートの凝結時間試験方法」に規定される試験を行う。 First, a mortar specified in JIS R 5201:2015 "Physical Tests of Cement" with a mass mix of cement (ordinary Portland cement), standard sand, and water = 1:3:0.5 is added with a specified test weight ratio (X%) of set retarder relative to the unit cement content. Then, a test specified in JIS A 1147:2019 "Test Method for Setting Time of Concrete" is conducted.
この凝結時間試験において、凝結時間の差分が、始発時間で＋６０分～＋２１０分、かつ、終結時間で＋０分～２１０分となった凝結遅延剤を選択する。
凝結遅延剤の添加量は、高炉スラグ微粉末（Ｂ）とセメント（ＯＰＳ）と水酸化カルシウム（ＣＨ）の合計の質量部に対する比率（Ｙ％）で設定される。
換言すると、凝結遅延剤の添加量（Ｙ％）は、水酸化カルシウム（ＣＨ）の質量部の比率（ＣＨ／（Ｂ＋ＯＰＳ＋ＣＨ））に基づいて設定される。水酸化カルシウム（ＣＨ）の質量部の比率（ＣＨ／（Ｂ＋ＯＰＳ＋ＣＨ））が大きいほど、凝結遅延剤の添加量（Ｙ％）も大きく設定される。水酸化カルシウム（ＣＨ）の質量部の比率（ＣＨ／（Ｂ＋ＯＰＳ＋ＣＨ））が小さいほど、凝結遅延剤の添加量（Ｙ％）も小さく設定される。
本実施形態におけるセメント組成物に含有する凝結遅延剤の添加量は、凝結時間試験において用いた試験重量比（Ｘ％）に基づいて、試験重量比（Ｘ％）の倍数として設定してもよい。
凝結遅延剤の添加量（Ｙ％）の好ましい範囲（下限、上限）は、以下の相当量である。
ＣＨ／（Ｂ＋ＯＰＳ＋ＣＨ）：６～２０％ 添加量（Ｙ％）：０．０５倍以上、０．７５倍以下
ＣＨ／（Ｂ＋ＯＰＳ＋ＣＨ）：２０～４０％ 添加量（Ｙ％）：０．７５倍以上、１．５０倍以下
ＣＨ／（Ｂ＋ＯＰＳ＋ＣＨ）：４０～６０％ 添加量（Ｙ％）：１．２５倍以上、２．００倍以下
ＣＨ／（Ｂ＋ＯＰＳ＋ＣＨ）：６０～８０％ 添加量（Ｙ％）：２．２５倍以上、３．００倍以下
凝結遅延剤の添加量（Ｙ％）のより好ましい範囲（下限、上限）は、以下のとおりである。
ＣＨ／（Ｂ＋ＯＰＳ＋ＣＨ）：６～２０％ 添加量（Ｙ％）：０．２５倍以上、０．５０倍以下
ＣＨ／（Ｂ＋ＯＰＳ＋ＣＨ）：２０～４０％ 添加量（Ｙ％）：１．００倍以上、1．２５倍以下
ＣＨ／（Ｂ＋ＯＰＳ＋ＣＨ）：４０～６０％ 添加量（Ｙ％）：１．５０倍以上、１．７５倍以下
ＣＨ／（Ｂ＋ＯＰＳ＋ＣＨ）：６０～８０％ 添加量（Ｙ％）：２．５０倍以上、２．７５倍以下
In this setting time test, a setting retarder is selected that produces a difference in setting time of +60 minutes to +210 minutes at the initial setting time and +0 minutes to +210 minutes at the final setting time.
The amount of the setting retarder to be added is determined by the ratio (Y%) to the total parts by mass of the ground granulated blast furnace slag (B), cement (OPS), and calcium hydroxide (CH).
In other words, the amount of set retarder to be added (Y%) is set based on the ratio of parts by mass of calcium hydroxide (CH) (CH/(B+OPS+CH)). The larger the ratio of parts by mass of calcium hydroxide (CH) (CH/(B+OPS+CH)), the larger the amount of set retarder to be added (Y%) is set. The smaller the ratio of parts by mass of calcium hydroxide (CH) (CH/(B+OPS+CH)), the smaller the amount of set retarder to be added (Y%) is set.
The amount of the setting retarder contained in the cement composition in this embodiment may be set as a multiple of the test weight ratio (X%) based on the test weight ratio (X%) used in the setting time test.
The preferred range (lower limit, upper limit) of the amount of setting retarder added (Y %) is as follows:
CH/(B+OPS+CH): 6 to 20% Addition amount (Y%): 0.05 to 0.75 times CH/(B+OPS+CH): 20 to 40% Addition amount (Y%): 0.75 to 1.50 times CH/(B+OPS+CH): 40 to 60% Addition amount (Y%): 1.25 to 2.00 times CH/(B+OPS+CH): 60 to 80% Addition amount (Y%): 2.25 to 3.00 times More preferable ranges (lower limit, upper limit) for the addition amount (Y%) of the setting retarder are as follows:
CH/(B+OPS+CH): 6-20% Addition amount (Y%): 0.25 times or more, 0.50 times or less CH/(B+OPS+CH): 20-40% Addition amount (Y%): 1.00 times or more, 1.25 times or less CH/(B+OPS+CH): 40-60% Addition amount (Y%): 1.50 times or more, 1.75 times or less CH/(B+OPS+CH): 60 to 80% Addition amount (Y%): 2.50 times or more, 2.75 times or less
上記、ＪＩＳ Ａ １１４７：２０１９「コンクリートの凝結時間試験方法」に規定される試験で単位セメント量に対する試験重量比（Ｘ％）が、０．２％である場合、凝結遅延剤の添加量（Ｙ％）の好ましい範囲（下限、上限）は、以下の相当量である。
ＣＨ／（Ｂ＋ＯＰＳ＋ＣＨ）：６～２０％ 添加量（Ｙ％）：０．０１％以上、０．１５％以下
ＣＨ／（Ｂ＋ＯＰＳ＋ＣＨ）：２０～４０％ 添加量（Ｙ％）：０．１５％以上、０．３０％以下
ＣＨ／（Ｂ＋ＯＰＳ＋ＣＨ）：４０～６０％ 添加量（Ｙ％）：０．２５％以上、０．４０％以下
ＣＨ／（Ｂ＋ＯＰＳ＋ＣＨ）：６０～８０％ 添加量（Ｙ％）：０．４５％以上、０．６０％以下
凝結遅延剤の添加量（Ｙ％）のより好ましい範囲（下限、上限）は、以下のとおりである。
ＣＨ／（Ｂ＋ＯＰＳ＋ＣＨ）：６～２０％ 添加量（Ｙ％）：０．０５％以上、０．１０％以下
ＣＨ／（Ｂ＋ＯＰＳ＋ＣＨ）：２０～４０％ 添加量（Ｙ％）：０．２０％以上、０．２５％以下
ＣＨ／（Ｂ＋ＯＰＳ＋ＣＨ）：４０～６０％ 添加量（Ｙ％）：０．３０％以上、０．３５％以下
ＣＨ／（Ｂ＋ＯＰＳ＋ＣＨ）：６０～８０％ 添加量（Ｙ％）：０．５０％以上、０．５５％以下
本実施形態の一例として、凝結遅延剤の添加量は、高炉スラグ微粉末とセメントと水酸化カルシウムの合計の質量部に対して、上記の範囲で設定される。なお、試験重量比（Ｘ％）が不明な場合も概ね同様の範囲で設定し得る。
In the test specified in JIS A 1147:2019 "Test method for setting time of concrete," when the test weight ratio (X%) to the unit cement amount is 0.2%, the preferred range (lower limit, upper limit) of the amount of retarder to be added (Y%) is equivalent to the following:
CH/(B+OPS+CH): 6-20% Addition amount (Y%): 0.01% or more, 0.15% or less CH/(B+OPS+CH): 20-40% Addition amount (Y%): 0.15% or more, 0.30% or less CH/(B+OPS+CH): 40-60% Addition amount (Y%): 0.25% or more, 0.40% or less CH/(B+OPS+CH): 60-80% Addition amount (Y%): 0.45% or more, 0.60% or less More preferable ranges (lower limit, upper limit) for the addition amount (Y%) of the setting retarder are as follows:
CH/(B+OPS+CH): 6-20% Addition amount (Y%): 0.05% or more, 0.10% or less CH/(B+OPS+CH): 20-40% Addition amount (Y%): 0.20% or more, 0.25% or less CH/(B+OPS+CH): 40-60% Addition amount (Y%): 0.30% or more, 0.35% or less CH/(B+OPS+CH): 60-80% Addition amount (Y%): 0.50% or more, 0.55% or less In one example of this embodiment, the amount of retarder added is set within the above range relative to the total parts by mass of the ground granulated blast furnace slag, cement, and calcium hydroxide. Note that even if the test weight ratio (X%) is unknown, it can be set within a similar range.
一方、上述の凝結時間試験において、凝結時間の差分が比較的小さく、例えば、始発時間で＋３０分～＋９０分、かつ、終結時間で＋０分～９０分となった凝結遅延剤（混和剤）も選択することができる。
凝結遅延剤の添加量は、同様に、高炉スラグ微粉末（Ｂ）とセメント（ＯＰＳ）と水酸化カルシウム（ＣＨ）の合計の質量部に対する比率（Ｙ％）で設定される。換言すると、凝結遅延剤の添加量（Ｙ％）は、水酸化カルシウム（ＣＨ）の質量部の比率（ＣＨ／（Ｂ＋ＯＰＳ＋ＣＨ））に基づいて設定される。水酸化カルシウム（ＣＨ）の質量部の比率（ＣＨ／（Ｂ＋ＯＰＳ＋ＣＨ））が大きいほど、凝結遅延剤の添加量（Ｙ％）も大きく設定される。水酸化カルシウム（ＣＨ）の質量部の比率（ＣＨ／（Ｂ＋ＯＰＳ＋ＣＨ））が小さいほど、凝結遅延剤の添加量（Ｙ％）も小さく設定される。
On the other hand, it is also possible to select a retarder (admixture) that shows a relatively small difference in setting time in the above-mentioned setting time test, for example, +30 to +90 minutes at the start time and +0 to 90 minutes at the end time.
Similarly, the amount of set retarder to be added is set as a ratio (Y%) to the total parts by mass of the ground granulated blast furnace slag (B), cement (OPS), and calcium hydroxide (CH). In other words, the amount of set retarder to be added (Y%) is set based on the ratio (CH/(B+OPS+CH)) of parts by mass of calcium hydroxide (CH). The larger the ratio (CH/(B+OPS+CH)) of parts by mass of calcium hydroxide (CH), the larger the amount of set retarder to be added (Y%). The smaller the ratio (CH/(B+OPS+CH)) of parts by mass of calcium hydroxide (CH), the smaller the amount of set retarder to be added (Y%).
このように、セメント組成物に添加される凝結遅延剤は、ＪＩＳ Ａ １１４７：２０１９「コンクリートの凝結時間試験方法」に規定される試験により測定された凝結時間に、ある程度の遅れが生じていることが確認された化学混和剤であればよい。また、セメント組成物の高炉スラグ微粉末とセメントと水酸化カルシウムの合計の１００質量部に対する添加量（Ｙ％）は、確認された凝結時間の遅れの程度に応じて変更してもよく、例えば、添加重量比（％）の上限を、凝結時間の遅れが大きい凝結遅延剤ほど小さくし、凝結時間の遅れが小さい凝結遅延剤ほど大きくしてもよい。これにより、凝結時間の遅れが比較的大きい凝結遅延剤を用いる場合には、セメント組成物への凝結遅延剤の添加量を減らすことによって、構造物の施工コストの上昇を抑制することができる。 As such, the set retarder added to the cement composition may be any chemical admixture that has been confirmed to cause some delay in the setting time measured by the test specified in JIS A 1147:2019, "Testing Method for Setting Time of Concrete." Furthermore, the amount (Y%) added per 100 parts by mass of the total of ground granulated blast furnace slag, cement, and calcium hydroxide in the cement composition may be changed depending on the degree of delay in setting time confirmed. For example, the upper limit of the weight ratio (%) added may be lower for set retarders that cause a greater delay in setting time, and higher for set retarders that cause a smaller delay in setting time. Thus, when using a set retarder that causes a relatively large delay in setting time, reducing the amount of set retarder added to the cement composition can help prevent increases in construction costs for structures.
また、セメント組成物に含まれる細骨材とは、ＪＩＳ Ａ ５３０８、ＪＩＳ Ａ ５００５、ＪＩＳ Ａ ５００２及びＪＩＳ Ａ ５０１１で定義される骨材である。細骨材としては、例えば砕砂、砂、川砂、海砂、石灰砕砂、再生骨材、軽量骨材、重量骨材等が挙げられる。 Fine aggregate contained in the cement composition is aggregate defined in JIS A 5308, JIS A 5005, JIS A 5002, and JIS A 5011. Examples of fine aggregate include crushed sand, sand, river sand, sea sand, crushed lime sand, recycled aggregate, lightweight aggregate, and heavy aggregate.
セメント組成物に含まれる粗骨材とは、ＪＩＳ Ａ ５３０８、ＪＩＳ Ａ ５００５、ＪＩＳ Ａ ５００２及びＪＩＳ Ａ ５０１１で定義される骨材であり、粒の大きさにより上記の細骨材とは区別されるもので、５ｍｍふるいを通るか否かで区分する。実用上、１０ｍｍふるいをすべて通り５ｍｍふるいを重量で８５％以上通るものを細骨材、５ｍｍふるいに重量で８５％以上とどまるものを粗骨材としている。 The coarse aggregate contained in cement compositions is defined in JIS A 5308, JIS A 5005, JIS A 5002, and JIS A 5011. It is distinguished from the above-mentioned fine aggregate by particle size and whether or not it passes through a 5mm sieve. In practice, fine aggregate is defined as aggregate that passes entirely through a 10mm sieve and at least 85% by weight passes through a 5mm sieve, while coarse aggregate is defined as aggregate that is retained by at least 85% by weight on a 5mm sieve.
セメント組成物に含まれる水酸化カルシウムは、高炉スラグ微粉末とセメントと水酸化カルシウムの合計量の１００質量部に対して、１０質量部以上、好ましくは１５質量部以上、より好ましくは２５質量部以上である。高炉スラグ微粉末とセメントと水酸化カルシウムの合計量の１００質量部に対して、水酸化カルシウムが１０質量部以上であると、炭酸化養生の初期段階から炭酸ガスを取り込むことができるので、水硬性硬化体に炭酸ガスを十分に固定化できる。水酸化カルシウムが１０質量部未満であると、炭酸化養生を行う手間に対して、炭酸ガス吸収量が小さく非効率となる。 The calcium hydroxide contained in the cement composition is 10 parts by mass or more, preferably 15 parts by mass or more, and more preferably 25 parts by mass or more, per 100 parts by mass of the total amount of ground granulated blast furnace slag, cement, and calcium hydroxide. When the amount of calcium hydroxide is 10 parts by mass or more per 100 parts by mass of the total amount of ground granulated blast furnace slag, cement, and calcium hydroxide, carbon dioxide can be absorbed from the early stages of carbonation curing, allowing carbon dioxide to be sufficiently fixed in the hydraulic hardened body. When the amount of calcium hydroxide is less than 10 parts by mass, the amount of carbon dioxide absorbed is small compared to the effort required for carbonation curing, making it inefficient.
また、セメント組成物に含まれる水酸化カルシウムは、高炉スラグ微粉末とセメントと水酸化カルシウムの合計量の１００質量部に対して、７０質量部以下、好ましくは６０質量部以下、より好ましくは５０質量部以下である。高炉スラグ微粉末とセメントと水酸化カルシウムの合計量の１００質量部に対して、水酸化カルシウムが７０質量部以下であると、水硬性硬化体としての機能を十分に備えることができる。 The amount of calcium hydroxide contained in the cement composition is 70 parts by mass or less, preferably 60 parts by mass or less, and more preferably 50 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the total amount of ground granulated blast furnace slag, cement, and calcium hydroxide. When the amount of calcium hydroxide is 70 parts by mass or less per 100 parts by mass of the total amount of ground granulated blast furnace slag, cement, and calcium hydroxide, the composition can fully function as a hydraulic hardened body.
また、セメント組成物に含まれる水酸化カルシウムは、高炉スラグ微粉末１００質量部に対して、３０質量部以上、好ましくは６０質量部以上、より好ましくは１００質量部以上である。高炉スラグ微粉末１００質量部に対して、水酸化カルシウムが３０質量部以上であると、高炉スラグ微粉末およびセメントの使用量を減らすことができるので、セメント組成物の製造時の炭酸ガス排出量を減らすことができる。また、所定の量以上の水酸化カルシウムを配合できるので、炭酸化養生の初期段階から効率的に炭酸ガスを吸収することができる。 The amount of calcium hydroxide contained in the cement composition is 30 parts by mass or more, preferably 60 parts by mass or more, and more preferably 100 parts by mass or more, per 100 parts by mass of ground granulated blast furnace slag. When the amount of calcium hydroxide is 30 parts by mass or more per 100 parts by mass of ground granulated blast furnace slag, the amounts of ground granulated blast furnace slag and cement used can be reduced, thereby reducing the amount of carbon dioxide emitted during the production of the cement composition. Furthermore, since more than the specified amount of calcium hydroxide can be blended, carbon dioxide can be efficiently absorbed from the early stages of carbonation curing.
また、セメント組成物に含まれる水酸化カルシウムは、高炉スラグ微粉末１００質量部に対して、１４００質量部以下、好ましくは５００質量部以下、より好ましくは３００質量部以下である。高炉スラグ微粉末１００質量部に対して、水酸化カルシウムが１４００質量部以下であると、水酸化カルシウムの過剰な含有量に起因する水硬性硬化体の強度低下を抑制できる。また、水硬性硬化体としての機能を十分に備えることができる。 The amount of calcium hydroxide contained in the cement composition is 1,400 parts by mass or less, preferably 500 parts by mass or less, and more preferably 300 parts by mass or less, per 100 parts by mass of ground granulated blast furnace slag. When the amount of calcium hydroxide is 1,400 parts by mass or less per 100 parts by mass of ground granulated blast furnace slag, a decrease in strength of the hydraulic hardened body caused by an excessive calcium hydroxide content can be suppressed. Furthermore, the hydraulic hardened body can fully function.
また、セメント組成物は、高炉スラグ微粉末とセメントと水酸化カルシウムを合計で２７０ｋｇ／ｍ３以上６００ｋｇ／ｍ３以下含有し、水を、高炉スラグ微粉末とセメントと水酸化カルシウムの合計量の１００質量部に対して、２５質量部以上６５質量部以下含有することが好ましい。更には、セメント組成物は、高炉スラグ微粉末とセメントと水酸化カルシウムを合計で２７０ｋｇ／ｍ３以上４００ｋｇ／ｍ３以下含有し、水を、高炉スラグ微粉末とセメントと水酸化カルシウムの合計量の１００質量部に対して、４０質量部以上５５質量部以下含有することがより好ましい。 The cement composition preferably contains a total of 270 kg/m3 or more and 600 kg/m3 or less of ground granulated blast furnace slag, cement, and calcium hydroxide, and 25 parts by mass or more and 65 parts by mass or less of water per 100 parts by mass of the total amount of the ground granulated blast furnace slag, cement, and calcium hydroxide.More preferably, the cement composition contains a total of 270 kg/m3 or more and 400 kg/ m3 or less of ground granulated blast furnace slag, cement, and calcium hydroxide, and 40 parts by mass or more and 55 parts by mass or less of water per 100 parts by mass of the total amount of the ground granulated blast furnace slag, cement, and calcium hydroxide.
高炉スラグ微粉末とセメントと水酸化カルシウムの合計、ならびに高炉スラグ微粉末とセメントと水酸化カルシウムの合計量の質量部に対する、水の質量部の比率が上記範囲内であると、普通コンクリートとして一般的に流通し、ＪＩＳによる生コンクリート規格と同等の性能を備えることができる。 When the ratio of parts by mass of water to the total of ground granulated blast furnace slag, cement, and calcium hydroxide, and to the parts by mass of the total amount of ground granulated blast furnace slag, cement, and calcium hydroxide, is within the above range, it can be distributed generally as ordinary concrete and will have performance equivalent to that of ready-mix concrete specified by JIS.
なお、高炉スラグ微粉末とセメントと水酸化カルシウムの合計量の１００質量部に対して、水が４０質量部以上６５質量部以下であると、作業性に優れた混合物を得ることができる。 Furthermore, if the amount of water is 40 to 65 parts by mass per 100 parts by mass of the total amount of ground granulated blast furnace slag, cement, and calcium hydroxide, a mixture with excellent workability can be obtained.
また、セメント組成物に含まれる凝結遅延剤は、高炉スラグ微粉末とセメントと水酸化カルシウムの合計量の１００質量部に対して、０．０１０質量部以上であることが好ましく、０．０５０質量部以上であることがより好ましく、０．１００質量部以上であることがさらに好ましい。高炉スラグ微粉末とセメントと水酸化カルシウムの合計量の１００質量部に対して、凝結遅延剤が０．０１０質量部以上であると、水酸化カルシウムによる作業性の低下を十分に改善できる。 The amount of set retarder contained in the cement composition is preferably 0.010 parts by mass or more, more preferably 0.050 parts by mass or more, and even more preferably 0.100 parts by mass or more, per 100 parts by mass of the total amount of ground granulated blast furnace slag, cement, and calcium hydroxide. When the amount of set retarder is 0.010 parts by mass or more per 100 parts by mass of the total amount of ground granulated blast furnace slag, cement, and calcium hydroxide, the reduction in workability caused by calcium hydroxide can be sufficiently improved.
また、セメント組成物に含まれる凝結遅延剤は、高炉スラグ微粉末とセメントと水酸化カルシウムの合計量の１００質量部に対して、１．０００質量部以下であることが好ましく、０．５００質量部以下であることがより好ましく、０．４００質量部以下であることがさらに好ましい。高炉スラグ微粉末とセメントと水酸化カルシウムの合計量の１００質量部に対して、凝結遅延剤が１．０００質量部以下であると、水硬性硬化体の凝結終結時間の過剰な遅延を抑制し、作業性を向上できる。 The amount of set retarder contained in the cement composition is preferably 1.000 parts by mass or less per 100 parts by mass of the total amount of ground granulated blast furnace slag, cement, and calcium hydroxide, more preferably 0.500 parts by mass or less, and even more preferably 0.400 parts by mass or less. When the amount of set retarder is 1.000 parts by mass or less per 100 parts by mass of the total amount of ground granulated blast furnace slag, cement, and calcium hydroxide, excessive delays in the final setting time of the hydraulic hardened body can be suppressed, improving workability.
また、セメント組成物に含まれる凝結遅延剤は、０．０５ｋｇ／ｍ３以上であることが好ましく、０．１０ｋｇ／ｍ３以上であることがより好ましく、０．３０ｋｇ／ｍ３以上であることがさらに好ましい。セメント組成物に含まれる凝結遅延剤が０．０５ｋｇ／ｍ３以上であると、水硬性硬化体の凝結を十分に遅延できることから、炭酸化養生によって炭酸ガスを水硬性硬化体の全体に十分に固定できるため、作業性をさらに向上できる。 The amount of the set retarder contained in the cement composition is preferably 0.05 kg/ m3 or more, more preferably 0.10 kg/ m3 or more, and even more preferably 0.30 kg/ m3 or more. When the amount of the set retarder contained in the cement composition is 0.05 kg/ m3 or more, the setting of the hydraulic hardened body can be sufficiently delayed, and carbon dioxide gas can be sufficiently fixed throughout the hydraulic hardened body by carbonation curing, further improving workability.
また、セメント組成物に含まれる凝結遅延剤は、２．００ｋｇ／ｍ３以下であることが好ましく、１．８０ｋｇ／ｍ３以下であることがより好ましく、１．５０ｋｇ／ｍ３以下であることがさらに好ましい。セメント組成物に含まれる凝結遅延剤が２．００ｋｇ／ｍ３以下であると、水硬性硬化体の凝結終結時間の過剰な遅延を抑制し、作業性を向上できる。 The amount of the set retarder contained in the cement composition is preferably 2.00 kg/ m3 or less, more preferably 1.80 kg/ m3 or less, and even more preferably 1.50 kg/ m3 or less. When the amount of the set retarder contained in the cement composition is 2.00 kg/ m3 or less, excessive delay in the setting completion time of the hydraulic hardened body can be suppressed, and workability can be improved.
また、セメント組成物は、フライアッシュ、γ－Ｃ２Ｓ、ワラストナイトおよびメルヴィナイトの群から選択される１種以上を０ｋｇ／ｍ３超５０ｋｇ／ｍ３以下含有してもよい。セメント組成物が上記化合物の少なくとも１種を上記範囲内含むと、炭酸化養生で水硬性硬化体に固定する炭酸ガスの量をさらに増加できる。 The cement composition may also contain more than 0 kg/ m3 and not more than 50 kg/ m3 of one or more compounds selected from the group consisting of fly ash, γ-C 2 S, wollastonite, and mervinite. When the cement composition contains at least one of the above compounds within the above range, the amount of carbon dioxide fixed in the hydraulically hardened body during carbonation curing can be further increased.
また、セメント組成物は、本発明の効果を奏する範囲内で、その他の添加物をさらに含有してもよい。その他の添加物としては、例えば、石炭灰、石灰石微粉末、大気中の炭酸ガスを固定した軽質炭酸カルシウムなどの炭酸化合物、減水剤、流動化剤などが挙げられる。 The cement composition may also contain other additives as long as the effects of the present invention are achieved. Examples of other additives include coal ash, limestone powder, carbonate compounds such as light calcium carbonate that fixes atmospheric carbon dioxide, water-reducing agents, and superplasticizers.
また、セメント組成物の練上がり後の生成物については、ＪＩＳ Ａ １１０１：２００５「コンクリートのスランプ試験方法」によりスランプ（ｃｍ）が測定される。練上がり直後の生成物のスランプは、好ましくは８．０ｃｍ以上２１．０ｃｍ以下、より好ましくは、下限が１０．０ｃｍ以上、上限が１８．０ｃｍ以下で便宜設定される。一般的に、セメント組成物の練上がり後の生成物のスランプは経時的に小さくなり、いわゆる作業性や流動性が低下する。特に、セメントに水酸化カルシウムを比較的多量に含有するので、練上がり後のスランプロスが大きい。上記のセメント組成物の練上がり直後のスランプ（Ｓ１）に対する、セメント組成物の練上がり直後のスランプ（Ｓ１）と６０分経過後のスランプ（Ｓ２）との差の比であるスランプロス（｜Ｓ１－Ｓ２｜×１００／Ｓ１）は、３０．０％以下であることが好ましい。スランプロスは、セメント組成物に含有される凝結遅延剤により調整される。上記スランプロスが３０．０％以下であると、良好な作業性が一定時間維持することができ実用性が向上し、炭酸化養生で水硬性硬化体に固定する炭酸ガスの量を増加できる。更に、スランプロスが２０．０％以下であると、より良好な作業性をより長い時間維持することができ、炭酸化養生で水硬性硬化体に固定する炭酸ガスの量を増加できる。 The slump (cm) of the mixed cement composition is measured according to JIS A 1101:2005, "Test Method for Slump of Concrete." The slump of the product immediately after mixing is preferably set to 8.0 cm or more and 21.0 cm or less, more preferably 10.0 cm or more and 18.0 cm or less. Generally, the slump of the mixed cement composition decreases over time, resulting in a decrease in workability and fluidity. In particular, cement contains a relatively large amount of calcium hydroxide, resulting in significant slump loss after mixing. The slump loss (|S1-S2| x 100/S1), which is the ratio of the difference between the slump (S1) of the mixed cement composition immediately after mixing and the slump (S2) after 60 minutes, to the slump (S1) of the mixed cement composition, is preferably 30.0% or less. Slump loss is controlled by the set retarder contained in the cement composition. If the slump loss is 30.0% or less, good workability can be maintained for a certain period of time, improving practicality and allowing for an increase in the amount of carbon dioxide fixed in the hydraulically hardened body during carbonation curing. Furthermore, if the slump loss is 20.0% or less, even better workability can be maintained for a longer period of time and an increase in the amount of carbon dioxide fixed in the hydraulically hardened body during carbonation curing can be achieved.
上記のセメント組成物は、硬化および炭酸化養生し、水硬性硬化体を製造する。例えば、セメント組成物は、型枠内に充填されて所定の形状に硬化された後、炭酸化養生される。セメント組成物は、炭酸化養生の前に完全に硬化されている必要はなく、例えば、自立可能に（型枠から外しても所定の形状を維持できる程度に）半硬化されていればよい。なお、セメント組成物は、プレキャストコンクリートのみならず、場所打ちとしても打設できる。 The above cement composition is hardened and carbonation cured to produce a hydraulically hardened body. For example, the cement composition is filled into a formwork, hardened to a desired shape, and then carbonation cured. The cement composition does not need to be completely hardened before carbonation curing; it only needs to be semi-hardened so that it is self-standing (enough to maintain the desired shape even when removed from the formwork). The cement composition can be cast in place as well as used for precast concrete.
炭酸化養生は、例えば、上記の半硬化体を二酸化炭素含有ガスに曝すことで実施することができる。二酸化炭素含有ガスにおける二酸化炭素の含有割合は、大気中の濃度である０．０３％程度より多く、例えば１％以上であることが好ましく、１０％以上であることがより好ましい。これにより炭酸化養生が迅速に実施される。また、炭酸化養生に使用する炭酸ガスの供給源として、工場や施設から排出される燃焼排ガスを利用することができる。燃焼排ガスを炭酸化養生のチャンバー内に直接送り込んでもよいし、燃焼排ガスを他のガスと混合した混合ガスとしてチャンバー内に送り込んでもよい。 Carbonation curing can be carried out, for example, by exposing the semi-hardened body to a carbon dioxide-containing gas. The carbon dioxide content of the carbon dioxide-containing gas is higher than the atmospheric concentration of approximately 0.03%, and is preferably 1% or higher, and more preferably 10% or higher. This allows carbonation curing to be carried out quickly. Furthermore, combustion exhaust gas emitted from factories and facilities can be used as a source of carbon dioxide gas for carbonation curing. The combustion exhaust gas can be sent directly into the carbonation curing chamber, or the combustion exhaust gas can be mixed with other gases and sent into the chamber as a mixed gas.
炭酸化養生時の温度は特に限定されないが、１５℃以上であることが好ましく、５０℃以上であることがより好ましい。また、炭酸化養生時の温度は、例えば７０℃以下であることが好ましい。 The temperature during carbonation curing is not particularly limited, but is preferably 15°C or higher, and more preferably 50°C or higher. Furthermore, the temperature during carbonation curing is preferably, for example, 70°C or lower.
炭酸化養生の養生期間は、養生対象物の形状、養生条件等に応じて適宜設定してよい。例えば、養生期間は１～２８日程度であればよい。炭酸化養生工程においては、未硬化成分の硬化反応が同時に進行してよい。ただし、例えば工事現場で炭酸化養生を行うことを想定すると、養生期間は、最低３日程度、好ましくは、最低２４時間程度である。 The curing period for carbonation curing may be set appropriately depending on the shape of the object to be cured, the curing conditions, etc. For example, the curing period may be approximately 1 to 28 days. During the carbonation curing process, the curing reaction of uncured components may proceed simultaneously. However, if carbonation curing is to be carried out at a construction site, for example, the curing period should be at least approximately 3 days, and preferably at least approximately 24 hours.
上記水硬性硬化体の製造方法によって製造される水硬性硬化体は、そのまま残存型枠などの用途に供されてよく、必要に応じて成形、加工などを施してから具体的な用途に供されてもよい。水硬性硬化体は、現場打ち鉄筋コンクリート、有スランプコンクリート、ゼロスランプコンクリート、プレストレストコンクリートなどの用途に用いることができる。 The hydraulically hardened body produced by the above-mentioned method for producing a hydraulically hardened body can be used as is for purposes such as remaining formwork, or can be shaped, processed, etc. as needed before being used for specific purposes. The hydraulically hardened body can be used for applications such as cast-in-place reinforced concrete, high-slump concrete, zero-slump concrete, and prestressed concrete.
次に、本発明の炭酸化養生用セメント組成物について説明する。 Next, we will explain the carbonation curing cement composition of the present invention.
本発明の炭酸化養生用セメント組成物は、水と、高炉スラグ微粉末とセメントとを含む混合セメントと、水酸化カルシウムと、凝結遅延剤と、を含有する。この炭酸化養生用セメント組成物は、水酸化カルシウムを、高炉スラグ微粉末とセメントと水酸化カルシウムの合計量の１００質量部に対して、１０質量部以上７０質量部以下含有し、水酸化カルシウムを、高炉スラグ微粉末１００質量部に対して３０質量部以上１４００質量部以下含有し、高炉スラグ微粉末とセメントと水酸化カルシウムを合計で２７０ｋｇ／ｍ３以上６００ｋｇ／ｍ３以下含有し、水を、高炉スラグ微粉末とセメントと水酸化カルシウムの合計量の１００質量部に対して、２５質量部以上６５質量部以下含有する。 The cement composition for carbonation curing of the present invention contains water, a mixed cement containing ground granulated blast furnace slag and cement, calcium hydroxide, and a set retarder. The cement composition for carbonation curing contains 10 to 70 parts by mass of calcium hydroxide per 100 parts by mass of the total amount of the ground granulated blast furnace slag, cement, and calcium hydroxide, 30 to 1,400 parts by mass of calcium hydroxide per 100 parts by mass of the ground granulated blast furnace slag, cement, and calcium hydroxide in a total amount of 270 to 600 kg/ m3 , and 25 to 65 parts by mass of water per 100 parts by mass of the total amount of the ground granulated blast furnace slag, cement, and calcium hydroxide.
炭酸化養生用セメント組成物は、上記水硬性硬化体の製造方法におけるセメント組成物に好適に用いられる。こうした観点から、本発明の炭酸化養生用セメント組成物の含有成分や組成は、上記水硬性硬化体の製造方法におけるセメント組成物の含有成分や組成と同じであることが好ましい。 The carbonation curing cement composition is preferably used as the cement composition in the above-mentioned method for producing a hydraulically hardened product. From this perspective, the ingredients and composition of the carbonation curing cement composition of the present invention are preferably the same as the ingredients and composition of the cement composition in the above-mentioned method for producing a hydraulically hardened product.
以上、実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本開示の概念および特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含み、本開示の範囲内で種々に改変することができる。 Although the embodiments have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments and includes all aspects encompassed by the concept and claims of this disclosure, and various modifications can be made within the scope of this disclosure.
次に、実施例および比較例について説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 Next, we will explain examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples.
（実施例１～１３）
表１に示す組成のセメント組成物を調製した。続いて、表１に示す組成のセメント組成物を直径１０ｃｍ×高さ２０ｃｍの円柱型枠に打設し、２０℃、２日間の前養生を行い、続いて、各固化体を炭酸化養生に供した。炭酸化養生の条件は、温度２０℃、湿度５０％ＲＨ、炭酸ガス濃度８０％の大気圧環境とした。炭酸化養生を材齢２８日で終了した。こうして、炭酸ガスを固定化した水硬性硬化体を得た。
(Examples 1 to 13)
Cement compositions were prepared with the compositions shown in Table 1. Subsequently, the cement compositions with the compositions shown in Table 1 were poured into cylindrical forms with a diameter of 10 cm and a height of 20 cm, and pre-cured at 20°C for two days. Subsequently, each solidified body was subjected to carbonation curing. The carbonation curing conditions were a temperature of 20°C, humidity of 50% RH, and an atmospheric pressure environment with a carbon dioxide concentration of 80%. The carbonation curing was completed after 28 days. In this way, hydraulically hardened bodies with immobilized carbon dioxide were obtained.
（比較例１～８）
表１に示す組成のセメント組成物を表２に示す組成のセメント組成物に変更した以外は上記実施例と同様にして、比較例１～８を行った。
(Comparative Examples 1 to 8)
Comparative Examples 1 to 8 were carried out in the same manner as in the above Examples, except that the cement compositions shown in Table 1 were changed to cement compositions shown in Table 2.
なお、表１～２において、Ｗは水、ＢＦＳは高炉スラグ微粉末、ＯＰＣは普通ポルトランドセメント、ＣＨは水酸化カルシウム、凝結遅延剤はオキシカルボン酸塩系凝結遅延剤、Ｓは細骨材、Ｇは粗骨材である。また、Ｗ、ＢＦＳ（Ｂ）、ＯＰＣ（Ｎ）、ＣＨ（Ｃ）、凝結遅延剤、Ｓ、Ｇ、Ｂ＋Ｎ＋Ｃの単位はｋｇ／ｍ３である。また、Ｃ／（Ｂ＋Ｎ＋Ｃ）は、高炉スラグ微粉末とセメントと水酸化カルシウムの合計量の１００質量部に対する水酸化カルシウムの質量部である。Ｃ／Ｂは、高炉スラグ微粉末１００質量部に対する水酸化カルシウムの質量部である。Ｗ／（Ｂ＋Ｎ＋Ｃ）は、高炉スラグ微粉末とセメントと水酸化カルシウムの合計量の１００質量部に対する水の質量部である。凝結遅延剤／（Ｂ＋Ｎ＋Ｃ）は、高炉スラグ微粉末とセメントと水酸化カルシウムの合計量の１００質量部に対する凝結遅延剤の質量部である。それぞれの材料の性状は以下の通りである。 In Tables 1 and 2, W represents water, BFS represents ground granulated blast furnace slag, OPC represents ordinary Portland cement, CH represents calcium hydroxide, the retarder is an oxycarboxylate-based retarder, S represents fine aggregate, and G represents coarse aggregate. The units for W, BFS(B), OPC(N), CH(C), the retarder, S, G, and B+N+C are kg/ m3 . C/(B+N+C) represents the parts by mass of calcium hydroxide per 100 parts by mass of the total of ground granulated blast furnace slag, cement, and calcium hydroxide. C/B represents the parts by mass of calcium hydroxide per 100 parts by mass of ground granulated blast furnace slag. W/(B+N+C) represents the parts by mass of water per 100 parts by mass of the total of ground granulated blast furnace slag, cement, and calcium hydroxide. The retarder/(B+N+C) is the part by mass of the retarder per 100 parts by mass of the total amount of ground granulated blast furnace slag, cement, and calcium hydroxide. The properties of each material are as follows:
ＢＦＳ ：密度２．９１ｇ/ｃｍ３
ＯＰＣ ：密度３．１６ｇ/ｃｍ３
ＣＨ ：密度２．２１ｇ/ｃｍ３
凝結遅延剤：密度１．１９ｇ/ｃｍ３
Ｓ ：密度２．６４ｇ/ｃｍ３
Ｇ ：密度２．６５ｇ/ｃｍ３
BFS: Density 2.91g/ cm3
OPC: Density 3.16g/ cm3
CH: Density 2.21g/ cm3
Set retarder: density 1.19 g/cm 3
S: Density 2.64g/ cm3
G: Density 2.65g/ cm3
上記実施例および比較例のセメント組成物から得られた水硬性硬化体について、下記の測定および評価を行った。その結果を表３～４に示す。 The following measurements and evaluations were carried out on the hydraulically hardened bodies obtained from the cement compositions of the above examples and comparative examples. The results are shown in Tables 3 and 4.
［１］ スランプ
ＪＩＳ Ａ １１０１：２００５「コンクリートのスランプ試験方法」に沿って測定した。測定は、セメント組成物の練上がり直後（Ｓ１）、練上がり直後から３０分後、練上がり直後から６０分後（Ｓ２）に測定した結果をそれぞれのタイミングにおけるスランプとし、スランプ（Ｓ１）に対するスランプ（Ｓ１）とスランプ（Ｓ２）との差の比であるスランプロス（｜Ｓ１－Ｓ２｜×１００／Ｓ１）を算出して、セメント組成物の練上がり直後からの継時的な変化を評価した。スランプの評価は、スランプロスが２０．０％以下であった場合を○とし、スランプロスが２０．０％より大きく３０．０％以下であった場合を△、スランプロスが３０．０％より大きいもしくは測定不可であった場合を×（不合格）とした。
[1] Slump Measurement was performed in accordance with JIS A 1101:2005 "Concrete Slump Test Method." Measurements were performed immediately after mixing of the cement composition (S1), 30 minutes after mixing, and 60 minutes after mixing (S2), and the results were used to determine the slump at each timing. The slump loss (|S1-S2| x 100/S1), which is the ratio of the difference between the slump (S1) and the slump (S2) to the slump (S1), was calculated to evaluate the change over time from immediately after mixing of the cement composition. The slump was evaluated as follows: ○ if the slump loss was 20.0% or less; △ if the slump loss was greater than 20.0% but less than 30.0%; and × (fail) if the slump loss was greater than 30.0% or was unmeasurable.
［２］ 打設性（作業性）
打設性の評価は以下のようにして行った。練上がったセメント組成物について、練上がり直後から６０分経過した後であっても型枠に採取可能であった場合を○とし、練上がり直後から６０分経過した後に型枠への採取が不可能であった場合を×（不合格）とした。
[2] Pouring ability (workability)
The pourability was evaluated as follows: When the mixed cement composition could be sampled into a formwork even after 60 minutes had passed since the composition was mixed, it was evaluated as ○, and when it was impossible to sample into a formwork even after 60 minutes had passed since the composition was mixed, it was evaluated as × (fail).
［３］ ２４時間以内の硬化の有無
練上がったセメント組成物を型枠内に打設し、２４時間静置した。２４時間後に型枠を取り外せるまで硬化している場合を○とし、硬化していない場合を×（不合格）とし、型枠への採取が不可能であった場合は「測定不可」（不合格）とした。
[3] Presence or absence of hardening within 24 hours The mixed cement composition was poured into a formwork and left to stand for 24 hours. If the composition had hardened enough to remove the formwork after 24 hours, it was marked as ○; if it had not hardened, it was marked as × (fail); and if it was impossible to collect the composition into the formwork, it was marked as “impossible to measure” (fail).
［４］ 水硬性硬化体１本あたりの炭酸ガス吸収量
上記実施例および比較例で得られた水硬性硬化体に対して、ＪＩＳ Ａ １１５２：２０１８「コンクリートの中性化深さの測定方法」によって測定した炭酸化範囲について、炭酸ガス吸収量を測定した。
[4] Carbon dioxide absorption per hydraulically hardened body Carbon dioxide absorption was measured for the hydraulically hardened bodies obtained in the above Examples and Comparative Examples within the carbonation range measured according to JIS A 1152:2018 "Method for measuring carbonation depth of concrete."
上記のように、上記実施例では、セメント組成物は、水と、高炉スラグ微粉末とセメントとを含む混合セメントと、水酸化カルシウムと、凝結遅延剤と、を含有し、高炉スラグ微粉末とセメントと水酸化カルシウムの合計量の１００質量部に対して水酸化カルシウムを１０質量部以上７０質量部以下含有し、高炉スラグ微粉末１００質量部に対して水酸化カルシウムを３０質量部以上１４００質量部以下含有し、高炉スラグ微粉末とセメントと水酸化カルシウムを合計で２７０ｋｇ／ｍ３以上６００ｋｇ／ｍ３以下含有し、高炉スラグ微粉末とセメントと水酸化カルシウムの合計量の１００質量部に対して水を２５質量部以上６５質量部以下含有していた。そのため、製造時の炭酸ガス排出量が少なく、優れた炭酸ガス固定化機能を有し、セメント組成物を硬化および炭酸化養生した際の作業性が優れていた。また、セメント組成物を硬化および炭酸化養生して得られた水硬性硬化体について、多量の炭酸ガスを固定化し、強度についても優れていた。 As described above, in the above examples, the cement composition contained water, a mixed cement containing ground granulated blast furnace slag and cement, calcium hydroxide, and a setting retarder. The calcium hydroxide was contained in an amount of 10 to 70 parts by mass per 100 parts by mass of the total amount of the ground granulated blast furnace slag, cement, and calcium hydroxide. The calcium hydroxide was contained in an amount of 30 to 1,400 parts by mass per 100 parts by mass of the ground granulated blast furnace slag. The total amount of the ground granulated blast furnace slag, cement, and calcium hydroxide was 270 to 600 kg/ m3 . The water was contained in an amount of 25 to 65 parts by mass per 100 parts by mass of the total amount of the ground granulated blast furnace slag, cement, and calcium hydroxide. Therefore, the cement composition emitted little carbon dioxide during production, had excellent carbon dioxide immobilization function, and exhibited excellent workability during hardening and carbonation curing. Furthermore, the hydraulically hardened body obtained by hardening and carbonation curing the cement composition immobilized a large amount of carbon dioxide and exhibited excellent strength.
特に、高炉スラグ微粉末とセメントと水酸化カルシウムの合計量の１００質量部に対して水酸化カルシウムを１０質量部以上含有していたため、水硬性硬化体１本あたりの炭酸ガス吸収量が多かった。さらに、打設後、初期の炭酸化養生の水硬性硬化体についても、炭酸ガスの吸収量は多かった。また、高炉スラグ微粉末とセメントと水酸化カルシウムの合計量の１００質量部に対して水酸化カルシウムを７０質量部以下含有していたため、セメント組成物の早期硬化による作業性の低下を抑制できたと共に、炭酸化養生に対する炭酸ガスの吸収量が多かった。 In particular, because the composition contained 10 parts by mass or more of calcium hydroxide per 100 parts by mass of the total amount of ground granulated blast furnace slag, cement, and calcium hydroxide, the amount of carbon dioxide absorbed per hydraulically hardened body was high. Furthermore, the hydraulically hardened body during the initial carbonation curing period after pouring also absorbed a large amount of carbon dioxide. Furthermore, because the composition contained 70 parts by mass or less of calcium hydroxide per 100 parts by mass of the total amount of ground granulated blast furnace slag, cement, and calcium hydroxide, it was possible to prevent a decrease in workability due to premature hardening of the cement composition, and the amount of carbon dioxide absorbed during carbonation curing was high.
また、高炉スラグ微粉末１００質量部に対して水酸化カルシウムを３０質量部以上含有していたため、水硬性硬化体１本あたりの炭酸ガス吸収量が多かった。さらに、打設後、初期の炭酸化養生の水硬性硬化体についても、炭酸ガスの吸収量は多かった。また、高炉スラグ微粉末１００質量部に対して水酸化カルシウムを１４００質量部以下含有していたため、セメント組成物の早期硬化による作業性の低下を抑制できたと共に、炭酸化養生に対する炭酸ガスの吸収量が多かった。
In addition, because the composition contained 30 parts by mass or more of calcium hydroxide per 100 parts by mass of ground granulated blast furnace slag, the amount of carbon dioxide absorbed per hydraulically hardened body was high. Furthermore, the hydraulically hardened body during the initial carbonation curing after pouring also absorbed a large amount of carbon dioxide. In addition, because the composition contained 1,400 parts by mass or less of calcium hydroxide per 100 parts by mass of ground granulated blast furnace slag, it was possible to suppress a decrease in workability due to premature hardening of the cement composition, and the amount of carbon dioxide absorbed during carbonation curing was large.
Claims (7)
前記セメント組成物は、
前記水酸化カルシウムを、前記高炉スラグ微粉末と前記セメントと前記水酸化カルシウムの合計量の１００質量部に対して１０質量部以上７０質量部以下含有し、
前記水酸化カルシウムを、前記高炉スラグ微粉末１００質量部に対して３０質量部以上１４００質量部以下含有し、
前記高炉スラグ微粉末と前記セメントと前記水酸化カルシウムを合計で２７０ｋｇ／ｍ３以上６００ｋｇ／ｍ３以下含有し、
前記水を、前記高炉スラグ微粉末と前記セメントと前記水酸化カルシウムの合計量の１００質量部に対して、２５質量部以上６５質量部以下含有する、
水硬性硬化体の製造方法。 A method for producing a hydraulic hardened body, comprising hardening and carbonation curing a cement composition containing water, a mixed cement containing ground granulated blast furnace slag and cement, calcium hydroxide, and a set retarder,
The cement composition comprises:
The calcium hydroxide is contained in an amount of 10 parts by mass or more and 70 parts by mass or less per 100 parts by mass of the total amount of the ground granulated blast furnace slag, the cement, and the calcium hydroxide,
The calcium hydroxide is contained in an amount of 30 parts by mass or more and 1,400 parts by mass or less per 100 parts by mass of the ground granulated blast furnace slag,
The total amount of the ground granulated blast furnace slag, the cement, and the calcium hydroxide is 270 kg/m or more and 600 kg/m or less ,
The water is contained in an amount of 25 parts by mass or more and 65 parts by mass or less per 100 parts by mass of the total amount of the ground granulated blast furnace slag, the cement, and the calcium hydroxide.
A method for producing a hydraulic cured body.
前記水酸化カルシウムを、前記高炉スラグ微粉末と前記セメントと前記水酸化カルシウムの合計量の１００質量部に対して、１０質量部以上７０質量部以下含有し、
前記水酸化カルシウムを、前記高炉スラグ微粉末１００質量部に対して３０質量部以上１４００質量部以下含有し、
前記高炉スラグ微粉末と前記セメントと前記水酸化カルシウムを合計で２７０ｋｇ／ｍ３以上６００ｋｇ／ｍ３以下含有し、
前記水を、前記高炉スラグ微粉末と前記セメントと前記水酸化カルシウムの合計量の１００質量部に対して、２５質量部以上６５質量部以下含有する、炭酸化養生用セメント組成物。 A cement composition for carbonation curing containing water, a mixed cement containing ground granulated blast furnace slag and cement, calcium hydroxide, and a set retarder,
The calcium hydroxide is contained in an amount of 10 parts by mass or more and 70 parts by mass or less per 100 parts by mass of the total amount of the ground granulated blast furnace slag, the cement, and the calcium hydroxide,
The calcium hydroxide is contained in an amount of 30 parts by mass or more and 1,400 parts by mass or less per 100 parts by mass of the ground granulated blast furnace slag,
The total amount of the ground granulated blast furnace slag, the cement, and the calcium hydroxide is 270 kg/m or more and 600 kg/m or less ,
The cement composition for carbonation curing contains 25 to 65 parts by mass of water per 100 parts by mass of the total amount of the ground granulated blast furnace slag, the cement, and the calcium hydroxide.
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