JP7737280B2 - Carbonated hardened body and method for producing the same - Google Patents
Carbonated hardened body and method for producing the sameInfo
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Description
本発明は、炭酸化硬化体およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a carbonated hardened body and a method for producing the same.
現在、地球温暖化の抑制のため、二酸化炭素の排出量の低減が重要な課題になっている。
セメント質硬化体の製造における、二酸化炭素の排出量を低減する方法として、セメント質硬化体の養生過程において二酸化炭素を吸収させることにより、セメント質硬化体を得るまでに排出される二酸化炭素の総量を低減する方法が知られている。
養生過程において多量の二酸化炭素を吸収することにより、排出される二酸化炭素の総量を大幅に低減することができるセメント質硬化体として、特許文献1には、(A)ムライトとアノーサイトのいずれか一方または両方を含むセメント混合用粉末、及び、ポルトランドセメントを含む粉末状セメント組成物、(B)水、及び、(C)骨材、を含むセメント混練物の硬化体を、炭酸化してなることを特徴とするセメント質硬化体が記載されている。
また、特許文献2には、(A)C2S100質量部に対して、C2ASを10~200質量部含有し、かつ、C3Aの含有量が20質量部以下である焼成物の粉砕物と、ポルトランドセメントを含む粉末状セメント組成物と、(B)水と、(C)骨材、の各材料を含むセメント混練物の硬化体を、炭酸化してなることを特徴とするセメント質硬化体が記載されている。
Currently, reducing carbon dioxide emissions has become an important issue in order to curb global warming.
As a method for reducing carbon dioxide emissions in the production of a cementitious hardened body, a method is known in which carbon dioxide is absorbed during the curing process of the cementitious hardened body, thereby reducing the total amount of carbon dioxide emitted until the hardened cementitious body is obtained.
Patent Document 1 describes a cementitious hardened body that can significantly reduce the total amount of carbon dioxide emitted by absorbing a large amount of carbon dioxide during the curing process, and is characterized by being obtained by carbonating a hardened body of a cement mixture that includes (A) a powder for cement mixing that includes either mullite or anorthite, or both, and a powdered cement composition that includes Portland cement, (B) water, and (C) aggregate.
Furthermore, Patent Document 2 describes a cementitious hardened body obtained by carbonating a hardened body of a cement mixture containing: (A) a pulverized fired product containing 10 to 200 parts by mass of C2AS per 100 parts by mass of C2S and having a C3A content of 20 parts by mass or less; a powdered cement composition containing Portland cement; (B) water; and (C) aggregate.
本発明の目的は、養生過程でより多くの二酸化炭素を吸収して固定化することができ、その結果、排出される二酸化炭素の総量を低減することができ、かつ、強度に優れた炭酸化硬化体、及び、その製造方法を提供することである。 The object of the present invention is to provide a carbonated hardened body that can absorb and fix a larger amount of carbon dioxide during the curing process, thereby reducing the total amount of carbon dioxide emitted, and that has excellent strength, as well as a method for producing the same.
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、(A)水硬率(H.M.)が1.1~2.2、ケイ酸率(S.M.)が1.9~6.0、鉄率(I.M.)が0.9~4.0であるクリンカ粉末と、SO3換算で1.0~6.0質量%となる含有率で石膏を含む水硬性粉末材料と、(B)C2S及びC2ASを含むクリンカ骨材であって、C2S100質量部に対するC2ASの量が5~100質量部であり、かつ、C3Aを含まない又はC3AをC2S100質量部に対して20質量部以下の量で含むクリンカ骨材と、(C)水、を含む水硬性組成物の硬化体を、炭酸化してなる炭酸化硬化体によれば、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、以下の[1]~[4]を提供するものである。
[1] (A)クリンカ粉末と石膏を含む水硬性粉末材料であって、上記クリンカ粉末は、水硬率(H.M.)が1.1~2.2であり、ケイ酸率(S.M.)が1.9~6.0であり、鉄率(I.M.)が0.9~4.0のクリンカ粉末であり、かつ、上記石膏の含有率が、SO3換算で1.0~6.0質量%である水硬性粉末材料と、(B)C2S及びC2ASを含むクリンカ骨材であって、上記C2S100質量部に対する上記C2ASの量が5~100質量部であり、かつ、C3Aを含まない又は上記C3Aを上記C2S100質量部に対して20質量部以下の量で含むクリンカ骨材と、(C)水、を含む水硬性組成物の硬化体を、炭酸化してなることを特徴とする炭酸化硬化体。
As a result of intensive research into solving the above problems, the present inventors have found that the above objects can be achieved by a carbonated hardened body obtained by carbonating a hardened body of a hydraulic composition comprising: (A) a hydraulic powder material containing clinker powder having a hydraulic modulus (H.M.) of 1.1 to 2.2, a silicate modulus (S.M.) of 1.9 to 6.0, and an iron modulus (I.M.) of 0.9 to 4.0, and gypsum in a content of 1.0 to 6.0 mass% calculated as SO3 ; (B) a clinker aggregate containing C2S and C2AS , wherein the amount of C2AS is 5 to 100 parts by mass per 100 parts by mass of C2S , and the clinker aggregate contains no C3A or contains C3A in an amount of 20 parts by mass or less per 100 parts by mass of C2S; and (C) water, and have completed the present invention.
That is, the present invention provides the following [1] to [4].
[1] A carbonated hardened body obtained by carbonating a hardened body of a hydraulic composition comprising: (A) a hydraulic powder material containing clinker powder and gypsum, wherein the clinker powder has a hydraulic modulus (H.M.) of 1.1 to 2.2, a silicate modulus (S.M.) of 1.9 to 6.0, and an iron modulus (I.M.) of 0.9 to 4.0, and the gypsum content is 1.0 to 6.0 mass% in terms of SO3 ; (B) a clinker aggregate containing C2S and C2AS , wherein the amount of C2AS is 5 to 100 parts by mass per 100 parts by mass of the C2S , and the clinker aggregate does not contain C3A or contains the C3A in an amount of 20 parts by mass or less per 100 parts by mass of the C2S; and (C) water.
[2] 前記[1]に記載の炭酸化硬化体を製造するための方法であって、上記(A)~(C)の各材料を混練して、上記水硬性組成物の混練物を調製する混練物調製工程と、上記混練物を型枠内に打設する打設工程と、上記型枠内の上記混練物が硬化した後に、上記混練物が硬化してなる水硬性組成物の硬化体を上記型枠から脱型する脱型工程と、上記型枠から脱型した上記水硬性組成物の硬化体を炭酸化養生して、上記水硬性組成物の硬化体を、炭酸化してなる炭酸化硬化体を得る炭酸化養生工程、を含むことを特徴とする炭酸化硬化体の製造方法。
[3] 上記水硬性粉末材料が、産業廃棄物、一般廃棄物及び建設発生土から選ばれる1種以上を含む焼成用クリンカ材料を、1,250~1,500℃で焼成して、クリンカを得るクリンカ焼成工程と、上記クリンカを粉砕して、上記クリンカ粉末を得るクリンカ粉砕工程と、上記クリンカ粉末と石膏を混合して、上記水硬性粉末材料を得る混合工程によって得られたものである前記[2]に記載の炭酸化硬化体の製造方法。
[4] 上記クリンカ骨材が、産業廃棄物、一般廃棄物及び建設発生土から選ばれる1種以上を含む焼成用骨材材料を、1,250~1,500℃で焼成して、焼成物を得る焼成物焼成工程と、上記焼成物を粉砕して、粉砕物を得る焼成物粉砕工程と、上記粉砕物を分級して、上記クリンカ骨材を得る分級工程によって得られたものである前記[2]又は[3]に記載の炭酸化硬化体の製造方法。
[2] A method for producing the carbonated hardened body described in [1] above, comprising: a kneaded mixture preparation step of kneading the materials (A) to (C) above to prepare a kneaded mixture of the hydraulic composition; a casting step of casting the kneaded mixture into a formwork; a demolding step of, after the kneaded mixture in the formwork has hardened, releasing from the formwork the hardened body of the hydraulic composition obtained by the hardening of the kneaded mixture; and a carbonation curing step of carbonating the hardened body of the hydraulic composition released from the formwork to obtain a carbonated hardened body.
[3] The method for producing a carbonated hardened body according to [2] above, wherein the hydraulic powder material is obtained by a clinker firing step of firing a clinker material to be fired, which contains one or more materials selected from industrial waste, general waste, and construction waste soil, at 1,250 to 1,500°C to obtain clinker, a clinker crushing step of crushing the clinker to obtain clinker powder, and a mixing step of mixing the clinker powder with gypsum to obtain the hydraulic powder material.
[4] The method for producing a carbonated hardened body according to [2] or [3], wherein the clinker aggregate is obtained by a calcination step of calcining an aggregate material containing at least one selected from industrial waste, general waste, and construction waste soil at 1,250 to 1,500°C to obtain a calcined product, a calcination crushing step of crushing the calcined product to obtain a crushed product, and a classification step of classifying the crushed product to obtain the clinker aggregate.
本発明によれば、養生過程でより多くの二酸化炭素を吸収して固定化することができ、その結果、排出される二酸化炭素の総量を低減することができ、かつ、強度に優れた炭酸化硬化体を得ることができる。 According to the present invention, more carbon dioxide can be absorbed and fixed during the curing process, thereby reducing the total amount of carbon dioxide emitted and producing a carbonated hardened body with excellent strength.
本発明の炭酸化硬化体は、(A)クリンカ粉末と石膏を含む水硬性粉末材料であって、クリンカ粉末は、水硬率(H.M.)が1.1~2.2であり、ケイ酸率(S.M.)が1.9~6.0であり、鉄率(I.M.)が0.9~4.0のクリンカ粉末であり、かつ、石膏の含有率が、SO3換算で1.0~6.0質量%である水硬性粉末材料と、(B)C2S及びC2ASを含むクリンカ骨材であって、C2S100質量部に対するC2ASの量が5~100質量部であり、かつ、C3Aを含まない又はC3AをC2S100質量部に対して20質量部以下の量で含むクリンカ骨材と、(C)水、を含む水硬性組成物の硬化体を、炭酸化してなるものである。
ここで、「炭酸化」とは、水硬性組成物の硬化体中のアルカリ性の成分が、二酸化炭素と反応して、該アルカリ性の成分のpHを低下させることをいう。
The carbonated hardened product of the present invention is obtained by carbonating a hardened product of a hydraulic composition comprising: (A) a hydraulic powder material containing clinker powder and gypsum, wherein the clinker powder has a hydraulic modulus (H.M.) of 1.1 to 2.2, a silicate modulus (S.M.) of 1.9 to 6.0, and an iron modulus (I.M.) of 0.9 to 4.0, and the gypsum content is 1.0 to 6.0 mass% calculated as SO3 ; (B) a clinker aggregate containing C2S and C2AS , wherein the amount of C2AS is 5 to 100 parts by mass per 100 parts by mass of C2S , and the clinker aggregate does not contain C3A or contains C3A in an amount of 20 parts by mass or less per 100 parts by mass of C2S; and (C) water.
Here, "carbonation" refers to the reaction of an alkaline component in the set hydraulic composition with carbon dioxide to lower the pH of the alkaline component.
[(A)水硬性粉末材料]
本発明で用いられる水硬性粉末材料は、クリンカ粉末と石膏を含むものである。
クリンカ粉末の水硬率(H.M.)は、1.1~2.2、好ましくは1.2~2.1、より好ましくは1.3~2.0、特に好ましくは1.4~1.8である。水硬率が1.1未満であると、クリンカ粉末を含む水硬性組成物(水硬性粉末材料とクリンカ骨材と水を含むもの)の強度発現性が低下する。水硬率が2.2を超えると、クリンカの易焼成性が低下して、フリーライム(f・CaO)が残存しやすくなり、クリンカを製造する際の焼成温度をより高くする必要がある。
[(A) Hydraulic powder material]
The hydraulic powder material used in the present invention includes clinker powder and gypsum.
The hydraulic modulus (H.M.) of the clinker powder is 1.1 to 2.2, preferably 1.2 to 2.1, more preferably 1.3 to 2.0, and particularly preferably 1.4 to 1.8. If the hydraulic modulus is less than 1.1, the strength development of a hydraulic composition containing the clinker powder (containing a hydraulic powder material, clinker aggregate, and water) decreases. If the hydraulic modulus exceeds 2.2, the clinker's burnability decreases, free lime (f-CaO) tends to remain, and the burning temperature when producing the clinker must be increased.
クリンカ粉末のケイ酸率(S.M.)は、1.9~6.0、好ましくは2.0~5.8、より好ましくは2.3~5.5、特に好ましくは2.4~5.2である。ケイ酸率が1.9未満であると、クリンカ粉末を含む水硬性組成物の流動性が低下する。ケイ酸率が6.0を超えると、クリンカの易焼成性が低下して、未反応のシリカ(SiO2)が残存しやすくなり、クリンカを製造する際の焼成温度をより高くする必要がある。
クリンカ粉末の鉄率(I.M.)は、0.9~4.0、好ましくは1.5~3.8より好ましくは2.0~3.7、特に好ましくは2.4~3.6である。鉄率が0.9未満であると、クリンカ粉末を含む水硬性組成物の強度発現性が低下する。鉄率が4.0を超えると、クリンカ粉末を含む水硬性組成物の流動性が低下する。
The silicic acid ratio (S.M.) of the clinker powder is 1.9 to 6.0, preferably 2.0 to 5.8, more preferably 2.3 to 5.5, and particularly preferably 2.4 to 5.2. If the silicic acid ratio is less than 1.9, the fluidity of the hydraulic composition containing the clinker powder decreases. If the silicic acid ratio exceeds 6.0, the clinker's burnability decreases, and unreacted silica (SiO 2 ) tends to remain, making it necessary to increase the burning temperature when producing the clinker.
The iron ratio (I.M.) of the clinker powder is 0.9 to 4.0, preferably 1.5 to 3.8, more preferably 2.0 to 3.7, and particularly preferably 2.4 to 3.6. If the iron ratio is less than 0.9, the strength development of the hydraulic composition containing the clinker powder decreases. If the iron ratio exceeds 4.0, the fluidity of the hydraulic composition containing the clinker powder decreases.
なお、水硬率、ケイ酸率、及び鉄率は、それぞれ、下記式を用いて算出することができる。
水硬率=CaO/(SiO2+Al2O3+Fe2O3)
ケイ酸率=SiO2/(Al2O3+Fe2O3)
鉄率=Al2O3/Fe2O3
(上記式中の化学式は、クリンカ粉末中の、該化学式が表す化合物の含有率(質量%)を表す。)
The hydraulic ratio, silica ratio, and iron ratio can be calculated using the following formulas.
Hydraulic ratio = CaO/(SiO 2 + Al 2 O 3 + Fe 2 O 3 )
Silicate ratio = SiO2 / ( Al2O3 + Fe2O3 )
Iron ratio = Al 2 O 3 /Fe 2 O 3
(The chemical formula in the above formula represents the content (mass%) of the compound represented by the chemical formula in the clinker powder.)
クリンカ粉末100質量%中の、酸化アルミニウム(Al2O3)と酸化鉄(Fe2O3)の合計の含有率は、好ましくは4.0~14.0質量%、より好ましくは5.0~13.0質量%、特に好ましくは6.0~12.0質量%である。上記含有率が4.0質量%以上であれば、水硬性組成物の硬化体の内部まで炭酸化が進行しやすくなり、二酸化炭素の吸収の効率がより向上する。上記含有率が14.0質量%を以下であれば、クリンカ粉末を含む水硬性組成物が吸収し得る二酸化炭素の固定量がより大きくなる。 The total content of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) and iron oxide (Fe 2 O 3 ) in 100% by mass of clinker powder is preferably 4.0 to 14.0% by mass, more preferably 5.0 to 13.0% by mass, and particularly preferably 6.0 to 12.0% by mass. If the content is 4.0% by mass or more, carbonation will proceed more easily to the interior of the hardened hydraulic composition, further improving the efficiency of carbon dioxide absorption. If the content is 14.0% by mass or less, the amount of fixed carbon dioxide that can be absorbed by the hydraulic composition containing clinker powder will be greater.
クリンカ粉末は、クリンカを製造する際の焼成の容易性や、水硬性組成物の流動性等の観点から、C2S(2CaO・SiO2:ビーライト)及びC2AS(2CaO・Al2O3・SiO2:ゲーレナイト)を含むものが好ましい。
C2S100質量部に対するC2ASの量は、好ましくは5~100質量部、より好ましくは6~75質量部、より好ましくは7~50質量部、さらに好ましくは8~40質量部、特に好ましくは12~30質量部である。上記量が5質量部以上であれば、焼成時に焼成温度を上げた場合にフリーライム量(未反応CaO量)が増加しにくくなり、焼成が容易になる。また、二酸化炭素の吸収量がより大きくなる。上記量が100質量部以下であると、焼成物を製造する際に、高温下で発生する融液の量が減少するため、焼成可能温度が広くなる。また、相対的にC2Sの量が多くなるため、後述の脱型工程において脱型を行う際の硬化体の強度が大きくなる。
From the viewpoints of ease of burning when producing clinker and the fluidity of the hydraulic composition, it is preferable that the clinker powder contains C 2 S (2CaO.SiO 2 : belite) and C 2 AS (2CaO.Al 2 O 3.SiO 2 : gehlenite).
The amount of C 2 AS per 100 parts by mass of C 2 S is preferably 5 to 100 parts by mass, more preferably 6 to 75 parts by mass, more preferably 7 to 50 parts by mass, even more preferably 8 to 40 parts by mass, and particularly preferably 12 to 30 parts by mass. If the amount is 5 parts by mass or more, the amount of free lime (amount of unreacted CaO) is less likely to increase when the firing temperature is increased during firing, making firing easier. In addition, the amount of carbon dioxide absorption is greater. If the amount is 100 parts by mass or less, the amount of melt generated at high temperatures during production of the fired product is reduced, broadening the range of possible firing temperatures. In addition, since the amount of C 2 S is relatively large, the strength of the hardened body when demolding in the demolding step described below is increased.
クリンカ粉末は、水硬性組成物の流動性向上等の観点から、C3A(3CaO・Al2O3:アルミネート相)を含まない又はC3AをC2S100質量部に対して20質量部以下の量で含むものであることが好ましい。
クリンカ粉末がC3Aを含む場合、C2S100質量部に対するC3Aの量は、好ましくは20質量部以下、より好ましくは15質量部以下、さらに好ましくは10質量部以下、特に好ましくは5質量部以下である。上記量が20質量部を超えると、水硬性組成物の流動性が低下する。
From the viewpoint of improving the fluidity of the hydraulic composition, the clinker powder preferably does not contain C 3 A (3CaO·Al 2 O 3 : aluminate phase) or contains C 3 A in an amount of 20 parts by mass or less per 100 parts by mass of C 2 S.
When the clinker powder contains C3A , the amount of C3A per 100 parts by mass of C2S is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 15 parts by mass or less, even more preferably 10 parts by mass or less, and particularly preferably 5 parts by mass or less. If the amount exceeds 20 parts by mass, the fluidity of the hydraulic composition decreases.
クリンカ粉末中のC2Sの割合は、炭酸化硬化体の強度をより大きくする観点から、好ましくは50質量%以上、より好ましくは60質量%以上、特に好ましくは70質量%以上である。
また、クリンカ粉末中のC2ASの割合は、好ましくは5~25質量%、より好ましくは6~20質量%、特に好ましくは7~15質量%である。上記割合が5質量%以上であれば、焼成時に焼成温度を上げた場合にフリーライム量(未反応CaO量)が増加しにくくなり、焼成が容易になる。また、二酸化炭素の吸収量がより大きくなる。上記割合が25質量%以下であれば、焼成物を製造する際に、高温下で発生する融液の量が減少するため、焼成可能温度が広くなる。また、炭酸化硬化体の強度がより大きくなる。
The proportion of C 2 S in the clinker powder is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, and particularly preferably 70% by mass or more, from the viewpoint of increasing the strength of the carbonated hardened body.
Furthermore, the proportion of C 2 AS in the clinker powder is preferably 5 to 25% by mass, more preferably 6 to 20% by mass, and particularly preferably 7 to 15% by mass. If the proportion is 5% by mass or more, the amount of free lime (amount of unreacted CaO) is less likely to increase when the firing temperature is increased during firing, making firing easier. In addition, the amount of carbon dioxide absorbed increases. If the proportion is 25% by mass or less, the amount of molten liquid generated at high temperatures during production of the fired product decreases, broadening the range of possible firing temperatures. In addition, the strength of the carbonated hardened body increases.
クリンカ粉末の鉱物組成(C2S、C2AS、C3Aの各割合:質量%)は、各鉱物の理論プロファイルを、本発明のクリンカ粉末の粉末X線回折チャート(実測プロファイル)にフィッティングしてリートベルト解析により定量でき、この定量には市販の解析ソフトが使用できる。 The mineral composition of the clinker powder (the proportions of C2S , C2AS , and C3A : mass %) can be quantified by Rietveld analysis by fitting the theoretical profile of each mineral to the powder X-ray diffraction chart (measured profile) of the clinker powder of the present invention, and commercially available analytical software can be used for this quantification.
クリンカ粉末中のフリーライム(遊離石灰)の割合は、炭酸化養生工程における強度発現性の観点から、好ましくは2質量%以下であり、より好ましくは0.2~1.5質量%である。
また、クリンカ粉末は、上述したC2S等の鉱物の他に、他の鉱物を含んでいてもよい。他の鉱物としては、C4AF(4CaO・Al2O3・Fe2O3:フェライト相)、C12A7(12CaO・7Al2O3)、ムライト、アノーサイト、非晶質相、SiO2、クリストバライト、ランキナイト及びウォラストナイト等が挙げられる。これらは一種が単独で含まれていてもよく、二種以上が含まれていてもよい。
クリンカ粉末中の、上述したC2S、C2AS、及びC3A以外の含有物の合計の割合は、好ましくは20質量%以下、より好ましくは15質量%以下、特に好ましくは10質量%以下である。
The content of free lime in the clinker powder is preferably 2% by mass or less, more preferably 0.2 to 1.5% by mass, from the viewpoint of strength development in the carbonation curing step.
Furthermore, the clinker powder may contain other minerals in addition to the above-mentioned minerals such as C2S . Examples of other minerals include C4AF ( 4CaO.Al2O3.Fe2O3 : ferrite phase), C12A7 ( 12CaO.7Al2O3 ), mullite, anorthite, an amorphous phase, SiO2 , cristobalite , rankinite, and wollastonite. These may be contained alone or in combination of two or more.
The total content of the components other than the above-mentioned C 2 S, C 2 AS, and C 3 A in the clinker powder is preferably 20% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, and particularly preferably 10% by mass or less.
クリンカ粉末のブレーン比表面積は、好ましくは2,500~10,000cm2/g、より好ましくは3,000~9,000cm2/gである。該ブレーン比表面積が2,500cm2/g以上であれば、二酸化炭素の排出量の低減効果が大きくなる。また、得られる炭酸化硬化体の強度が大きくなる。該ブレーン比表面積が10,000cm2/g以下であれば、粉砕する手間がかからず、製造のコストを低くすることができる。 The Blaine specific surface area of the clinker powder is preferably 2,500 to 10,000 cm 2 /g, more preferably 3,000 to 9,000 cm 2 /g. If the Blaine specific surface area is 2,500 cm 2 /g or more, the effect of reducing carbon dioxide emissions is greater. In addition, the strength of the resulting carbonated hardened body is greater. If the Blaine specific surface area is 10,000 cm 2 /g or less, no grinding effort is required, and production costs can be reduced.
水硬性粉末材料100質量%中の、石膏の含有率は、SO3換算で1.0~6.0質量%、好ましくは1.5~5.0質量%、より好ましくは2.0~4.0質量%である。上記含有率が1.0質量%未満であると、水硬性組成物の硬化前の使用可能時間(良好な流動性を保ちうる時間)が減少する。上記含有率が5.0質量%を超えると、炭酸化硬化体の強度が低下する。
石膏としては、特に限定されるものではなく、例えば、天然二水石膏、排煙脱硫石膏、リン酸石膏、チタン石膏、フッ酸石膏等が挙げられる。また、石膏の形態の例としては、二水石膏、半水石膏及び無水石膏が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
The gypsum content in 100% by mass of hydraulic powder material is 1.0 to 6.0% by mass, preferably 1.5 to 5.0% by mass, and more preferably 2.0 to 4.0% by mass, calculated as SO3 . If the content is less than 1.0% by mass, the usable time before hardening of the hydraulic composition (the time during which good fluidity can be maintained) will decrease. If the content exceeds 5.0% by mass, the strength of the carbonated hardened product will decrease.
The gypsum is not particularly limited, and examples thereof include natural gypsum dihydrate, flue gas desulfurization gypsum, phosphate gypsum, titanic gypsum, and hydrofluoric gypsum. Examples of the form of gypsum include gypsum dihydrate, gypsum hemihydrate, and anhydrous gypsum. These may be used alone or in combination of two or more.
水硬性粉末材料は、入手の容易性や、強度発現性の向上等の観点から、ポルトランドセメントクリンカ粉末を含んでいてもよい。
ポルトランドセメントクリンカ粉末としては、特に限定されるものではなく、例えば、普通ポルトランドセメントクリンカ、早強ポルトランドセメントクリンカ、中庸熱ポルトランドセメントクリンカ、低熱ポルトランドセメントクリンカ等の各種ポルトランドセメントクリンカの粉末を用いることができる。
水硬性粉末材料中のポルトランドセメントクリンカ粉末の割合は、好ましくは5~50質量%、より好ましくは10~40質量%、特に好ましくは15~30質量%である。上記割合が5質量%以上であれば、水硬性組成物の強度をより大きくすることができる。上記割合が50質量%以下であれば、養生過程でより多くの二酸化炭素を吸収することができる。
水硬性粉末材料中のクリンカ粉末の割合は、好ましくは50~95質量%、より好ましくは60~90質量%、特に好ましくは70~85質量%である。上記割合が50質量%以上であれば、炭酸化養生工程においてより多くの二酸化炭素を吸収し固定化することができる。該割合が95質量%以下であれば、脱型の時期が早くなり、炭酸化硬化体からなる製品の生産効率が向上する。
The hydraulic powder material may contain Portland cement clinker powder from the viewpoints of availability and improvement of strength development.
The Portland cement clinker powder is not particularly limited, and various types of Portland cement clinker powder such as ordinary Portland cement clinker, high-early-strength Portland cement clinker, moderate-heat Portland cement clinker, and low-heat Portland cement clinker can be used.
The proportion of Portland cement clinker powder in the hydraulic powder material is preferably 5 to 50% by mass, more preferably 10 to 40% by mass, and particularly preferably 15 to 30% by mass. If the proportion is 5% by mass or more, the strength of the hydraulic composition can be increased. If the proportion is 50% by mass or less, more carbon dioxide can be absorbed during the curing process.
The proportion of clinker powder in the hydraulic powder material is preferably 50 to 95% by mass, more preferably 60 to 90% by mass, and particularly preferably 70 to 85% by mass. If the proportion is 50% by mass or more, more carbon dioxide can be absorbed and fixed in the carbonation curing step. If the proportion is 95% by mass or less, the time for demolding can be shortened, improving the production efficiency of products made from carbonated hardened bodies.
水硬性粉末材料を製造する方法の一例としては、産業廃棄物、一般廃棄物及び建設発生土から選ばれる1種以上を含む焼成用クリンカ材料を、1,250~1,500℃で焼成し、クリンカを得るクリンカ焼成工程と、クリンカを粉砕して、クリンカ粉末を得るクリンカ粉砕工程と、クリンカ粉末と石膏を混合して、水硬性粉末材料を得る混合工程を含む方法が挙げられる。
以下、工程ごとに詳しく説明する。
[クリンカ焼成工程]
本工程は、産業廃棄物、一般廃棄物及び建設発生土から選ばれる1種以上を含む焼成用クリンカ材料を、1,250~1,500℃で焼成し、クリンカを得る工程である。
ここで、産業廃棄物とは、事業活動に伴って生じた廃棄物(ただし、後述する「建設発生土」を除く。)をいう。産業廃棄物の例としては、生コンスラッジ、各種汚泥(例えば、下水汚泥、浄水汚泥、製鉄汚泥等)、建設廃材、コンクリート廃材、各種焼却灰(例えば、石炭灰、鶏糞灰、家畜糞灰、バイオマス灰、汚泥焼却灰)、鋳物砂、ロックウール、廃ガラス、高炉2次灰、各種副産物、未利用資源(使用されずに残存した材料等)等が挙げられる。
一般廃棄物とは、産業廃棄物以外の廃棄物(ただし、後述する「建設発生土」を除く。)をいう。一般廃棄物の例としては、下水汚泥乾粉、都市ごみ焼却灰、貝殻等が挙げられる。
建設発生土の例としては、建設現場や工事現場等で副次的に発生する土壌、土砂(例えば、地盤の掘削により生じるボーリング廃土等)、残土、廃土壌、汚泥(建設汚泥;例えば、地盤改良工事で生じる、セメントミルクと掘削土の混合物)等が挙げられる。
An example of a method for producing a hydraulic powder material includes a clinker firing step of firing a clinker material containing at least one material selected from industrial waste, general waste, and construction waste soil at 1,250 to 1,500°C to obtain clinker, a clinker crushing step of crushing the clinker to obtain clinker powder, and a mixing step of mixing the clinker powder with gypsum to obtain a hydraulic powder material.
Each step will be explained in detail below.
[Clinker burning process]
This process involves calcining a clinker material containing at least one material selected from industrial waste, general waste, and construction waste soil at 1,250 to 1,500°C to obtain clinker.
Here, industrial waste refers to waste generated as a result of business activities (excluding "construction soil," which will be described later). Examples of industrial waste include raw concrete sludge, various sludges (e.g., sewage sludge, water purification sludge, steelmaking sludge, etc.), construction waste, concrete waste, various incineration ashes (e.g., coal ash, chicken manure ash, livestock manure ash, biomass ash, sludge incineration ash), foundry sand, rock wool, waste glass, secondary blast furnace ash, various by-products, and unused resources (unused remaining materials, etc.).
Municipal waste refers to waste other than industrial waste (excluding "construction waste soil" described below). Examples of municipal waste include dried sewage sludge, municipal waste incineration ash, and shells.
Examples of construction waste soil include soil, earth and sand (e.g., waste soil from drilling resulting from excavation of the ground), residual soil, waste soil, and sludge (construction sludge; e.g., a mixture of cement milk and excavated soil resulting from ground improvement work) that are generated secondarily at construction sites and other work sites.
また、焼成用クリンカ材料として、上述した産業廃棄物等の他に、石灰石、生石灰、消石灰等のカルシウム含有原料(CaO源)や、珪石、粘土等の珪素含有原料(SiO2源)や、粘土等のアルミニウム含有原料(Al2O3源)や、鉄滓、鉄ケーキ等の鉄含有原料(Fe2O3源)等の、セメントクリンカの製造に用いられる一般的な原料を使用してもよい。
これらの原料を、得られるクリンカ粉末の、水硬率、ケイ酸率、鉄率等が、所望の数値範囲内となるように、適宜混合することで、焼成用クリンカ材料を得ることができる。
本工程における焼成温度は、1,250~1,500℃、好ましくは1,260~1,400℃、より好ましくは1,280~1,350℃である。上記温度が1,260℃未満であると、クリンカ粉末中の遊離石灰の量が多くなり、クリンカ粉末を含む水硬性組成物の強度発現性が低下する。上記温度が1,500℃を超えると、焼成に要するエネルギーコストが過大となる。
各原料を混合する方法は、特に限定するものではなく、慣用の装置等を使用する方法が挙げられる。また、焼成に使用する装置も特に限定するものではなく、例えば、ロータリーキルン等を使用することができる。ロータリーキルンを使用して焼成を行う際には、燃料代替廃棄物として、例えば、廃油、廃タイヤ、廃プラスチック等を使用してもよい。
In addition to the above-mentioned industrial wastes, the clinker material for burning may also be made from common raw materials used in the production of cement clinker, such as calcium-containing raw materials (CaO sources) such as limestone, quicklime, and slaked lime, silicon-containing raw materials ( SiO2 sources ) such as silica stone and clay, aluminum-containing raw materials ( Al2O3 sources) such as clay, and iron-containing raw materials ( Fe2O3 sources) such as iron slag and iron cake.
These raw materials are mixed appropriately so that the hydraulic ratio, silica ratio, iron ratio, etc. of the resulting clinker powder fall within desired numerical ranges, thereby obtaining a clinker material for burning.
The firing temperature in this step is 1,250 to 1,500°C, preferably 1,260 to 1,400°C, and more preferably 1,280 to 1,350°C. If the temperature is below 1,260°C, the amount of free lime in the clinker powder increases, resulting in a decrease in the strength development of the hydraulic composition containing the clinker powder. If the temperature exceeds 1,500°C, the energy cost required for firing becomes excessive.
The method for mixing the raw materials is not particularly limited, and examples thereof include methods using conventional equipment. Furthermore, the equipment used for calcination is also not particularly limited, and for example, a rotary kiln can be used. When calcination is performed using a rotary kiln, waste oil, waste tires, waste plastics, and the like may be used as fuel substitute waste materials.
[クリンカ粉砕工程]
本工程は、クリンカを粉砕して、クリンカ粉末を得る工程である。クリンカの粉砕方法としては、特に限定されず、例えば、ボールミル等を用いた一般的な方法で行えばよい。
[混合工程]
本工程はクリンカ粉末と石膏を混合して、水硬性粉末材料を得る工程である。
石膏は、予め粉砕した石膏粉末を用いてもよい。また、上述したクリンカ粉砕工程において、クリンカと石膏を同時に粉砕してもよい。この場合、クリンカ粉砕工程が混合工程を兼ねることになる。
[Clinker crushing process]
This step is a step of pulverizing the clinker to obtain clinker powder. The method for pulverizing the clinker is not particularly limited, and may be a general method using, for example, a ball mill.
[Mixing process]
This process involves mixing clinker powder with gypsum to obtain a hydraulic powder material.
The gypsum may be a pre-pulverized gypsum powder. In addition, in the clinker pulverizing step, the clinker and the gypsum may be pulverized simultaneously. In this case, the clinker pulverizing step also serves as a mixing step.
また、2種以上のクリンカの粉末を混合して、水硬性粉末材料に含まれるクリンカ粉末として用いてもよい。
2種以上のクリンカの粉末を混合してなるクリンカ粉末を製造する方法の一例としては、2種以上の焼成用クリンカ材料の各々を、1,250~1,500℃で焼成し、2種以上のクリンカを得るクリンカ焼成工程と、2種以上のクリンカを粉砕して、2種以上の混合用クリンカ粉末を得るクリンカ粉砕工程と、2種以上の混合用クリンカ粉末を混合して、クリンカ粉末を得る混合工程を含む方法が挙げられる。
上記クリンカ焼成工程において用いられる、2種以上の焼成用クリンカ材料の各々は、混合工程で得られるクリンカ粉末の、水硬率、ケイ酸率、鉄率等が、所望の数値範囲内となるように、上述した原料を、適宜混合することで得ることができる。
焼成温度は、上述した水硬性粉末材料を製造する方法のクリンカ焼成工程における焼成温度と同様である(ただし、2種以上の焼成用クリンカ材料の各々における上記温度は、互いに同じでも異なってもよい。)。
Furthermore, two or more types of clinker powder may be mixed and used as the clinker powder contained in the hydraulic powder material.
An example of a method for producing clinker powder by mixing two or more types of clinker powder includes a clinker firing step in which each of two or more types of clinker materials for firing is fired at 1,250 to 1,500°C to obtain two or more types of clinker, a clinker crushing step in which two or more types of clinker are crushed to obtain two or more types of clinker powder for mixing, and a mixing step in which two or more types of clinker powder for mixing are mixed to obtain clinker powder.
Each of the two or more types of clinker materials for burning used in the clinker burning process can be obtained by appropriately mixing the above-mentioned raw materials so that the hydraulic ratio, silica ratio, iron ratio, etc. of the clinker powder obtained in the mixing process fall within the desired numerical range.
The calcination temperature is the same as the calcination temperature in the clinker calcination step of the method for producing a hydraulic powder material described above (however, the above temperatures for each of two or more types of clinker materials for calcination may be the same or different from each other).
次いで、クリンカ焼成工程で得られた2種以上のクリンカの各々について、クリンカ粉砕工程で粉砕を行い、2種以上の混合用クリンカ粉末を得た後、混合工程で2種以上の混合用クリンカ粉末を混合することで、クリンカ粉末を得ることができる。上記混合用クリンカ粉末の混合割合は、混合工程で得られるクリンカ粉末の、水硬率、ケイ酸率、鉄率等が、所望の数値範囲内となるように、適宜定めればよい。 Next, each of the two or more types of clinker obtained in the clinker burning process is crushed in a clinker crushing process to obtain two or more types of clinker powder for mixing. The two or more types of clinker powder for mixing are then mixed in a mixing process to obtain clinker powder. The mixing ratio of the clinker powder for mixing can be determined appropriately so that the hydraulic ratio, silica ratio, iron ratio, etc. of the clinker powder obtained in the mixing process fall within the desired numerical range.
[(B)クリンカ骨材]
本発明で用いられるクリンカ骨材は、C2S及びC2ASを含むクリンカ骨材であって、C2S100質量部に対するC2ASの量が5~100質量部であり、かつ、C3Aを含まない又はC3AをC2S100質量部に対して20質量部以下の量で含むクリンカ骨材である。
C2S100質量部に対するC2ASの量は、好ましくは5~100質量部、より好ましくは6~75質量部、より好ましくは7~50質量部、さらに好ましくは8~40質量部、特に好ましくは12~30質量部である。上記量が5質量部以上であれば、骨材材料の焼成時に焼成温度を上げた場合にフリーライム量(未反応CaO量)が増加しにくく、焼成が容易になる。また、二酸化炭素の吸収量がより大きくなる。上記量が100質量部以下であると、クリンカ骨材を製造する際に、高温下で発生する融液の量が減少するため、焼成可能温度が広くなる。また、相対的にC2Sの量が多くなるため、後述の脱型工程において脱型を行う際の硬化体の強度が大きくなる。
[(B) Clinker Aggregate]
The clinker aggregate used in the present invention is a clinker aggregate containing C2S and C2AS , in which the amount of C2AS is 5 to 100 parts by mass per 100 parts by mass of C2S , and which does not contain C3A or contains C3A in an amount of 20 parts by mass or less per 100 parts by mass of C2S .
The amount of C 2 AS per 100 parts by mass of C 2 S is preferably 5 to 100 parts by mass, more preferably 6 to 75 parts by mass, more preferably 7 to 50 parts by mass, even more preferably 8 to 40 parts by mass, and particularly preferably 12 to 30 parts by mass. If the amount is 5 parts by mass or more, the amount of free lime (amount of unreacted CaO) is less likely to increase when the firing temperature is increased during firing of the aggregate material, making firing easier. In addition, the amount of carbon dioxide absorption is greater. If the amount is 100 parts by mass or less, the amount of molten liquid generated at high temperatures during production of clinker aggregate is reduced, thereby broadening the range of possible firing temperatures. In addition, since the amount of C 2 S is relatively large, the strength of the hardened body when demolding in the demolding step described below is increased.
クリンカ骨材は、水硬性組成物の流動性向上等の観点から、C3A(3CaO・Al2O3:アルミネート相)を含まない又はC3AをC2S100質量部に対して20質量部以下の量で含むものであることが好ましい。
クリンカ粉末がC3Aを含む場合、C2S100質量部に対するC3Aの量は、好ましくは20質量部以下、好ましくは15質量部以下、より好ましくは10質量部以下、特に好ましくは5質量部以下である。上記量が20質量部を超えると、水硬性組成物の流動性が低下する。
From the viewpoint of improving the fluidity of the hydraulic composition, the clinker aggregate preferably does not contain C 3 A (3CaO·Al 2 O 3 : aluminate phase) or contains C 3 A in an amount of 20 parts by mass or less per 100 parts by mass of C 2 S.
When the clinker powder contains C3A , the amount of C3A per 100 parts by mass of C2S is preferably 20 parts by mass or less, preferably 15 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less, and particularly preferably 5 parts by mass or less. If the amount exceeds 20 parts by mass, the fluidity of the hydraulic composition decreases.
クリンカ骨材中のC2Sの割合は、炭酸化硬化体の強度をより大きくする観点から、好ましくは50質量%以上、より好ましくは60質量%以上、特に好ましくは70質量%以上である。
また、クリンカ骨材中のC2ASの割合は、好ましくは5~25質量%、より好ましくは6~20質量%、特に好ましくは7~15質量%である。上記割合が5質量%以上であれば、骨材材料の焼成時に焼成温度を上げた場合にフリーライム量(未反応CaO量)が増加しにくく、焼成が容易になる。また、二酸化炭素の吸収量がより大きくなる。上記割合が25質量%以下であれば、炭酸化硬化体の強度がより大きくなる。
なお、クリンカ骨材の鉱物組成(C2S、C2AS、C3Aの各割合:質量%)は、クリンカ粉末の鉱物組成と同様の方法で算出することができる。
The proportion of C 2 S in the clinker aggregate is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, and particularly preferably 70% by mass or more, from the viewpoint of increasing the strength of the carbonated hardened body.
Furthermore, the proportion of C 2 AS in the clinker aggregate is preferably 5 to 25% by mass, more preferably 6 to 20% by mass, and particularly preferably 7 to 15% by mass. If the proportion is 5% by mass or more, the amount of free lime (amount of unreacted CaO) is less likely to increase when the firing temperature is raised during firing of the aggregate material, making firing easier. Also, the amount of carbon dioxide absorbed increases. If the proportion is 25% by mass or less, the strength of the carbonated hardened body increases.
The mineral composition of the clinker aggregate (the proportions of C 2 S, C 2 AS, and C 3 A: mass %) can be calculated in the same manner as for the mineral composition of the clinker powder.
クリンカ骨材中のフリーライム(遊離石灰)の割合は、炭酸化養生工程における強度発現性の観点から、好ましくは2質量%以下であり、より好ましくは0.2~1.5質量%である。
また、クリンカ骨材は、上述したC2S等の鉱物の他に、他の鉱物を含んでいてもよい、他の鉱物としては、C4AF(4CaO・Al2O3・Fe2O3:フェライト相)、C12A7(12CaO・7Al2O3)、ムライト、アノーサイト、非晶質相、SiO2、クリストバライト、ランキナイト及びウォラストナイト等が挙げられる。これらは一種が単独で含まれていてもよく、二種以上が含まれていてもよい。
クリンカ骨材中の、上述したC2S、C2AS、及びC3A以外の含有物の合計の割合は、好ましくは20質量%以下、より好ましくは10質量%以下、特に好ましくは5質量%以下である。
The content of free lime in the clinker aggregate is preferably 2% by mass or less, more preferably 0.2 to 1.5% by mass, from the viewpoint of strength development in the carbonation curing step.
Furthermore, the clinker aggregate may contain other minerals in addition to the above-mentioned minerals such as C2S . Examples of other minerals include C4AF ( 4CaO.Al2O3.Fe2O3 : ferrite phase), C12A7 ( 12CaO.7Al2O3 ), mullite , anorthite, amorphous phase, SiO2 , cristobalite , rankinite, and wollastonite . These may be contained alone or in combination of two or more.
The total content of the components other than the above-mentioned C 2 S, C 2 AS, and C 3 A in the clinker aggregate is preferably 20% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, and particularly preferably 5% by mass or less.
また、クリンカ骨材の水硬率、ケイ酸率、鉄率、及び、クリンカ骨材100質量%中の、酸化アルミニウム(Al2O3)と酸化鉄(Fe2O3)の合計の含有率は、上述したクリンカ粉末の水硬率、ケイ酸率、鉄率、及び、クリンカ粉末100質量%中の、酸化アルミニウム(Al2O3)と酸化鉄(Fe2O3)の合計の含有率と、各々、同様の理由で、同じ数値範囲内であることが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the hydraulic rate, silicate rate, and iron rate of the clinker aggregate, and the total content of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) and iron oxide (Fe 2 O 3 ) in 100% by mass of the clinker aggregate, are within the same numerical ranges as the hydraulic rate, silicate rate, and iron rate of the above-mentioned clinker powder, and the total content of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) and iron oxide (Fe 2 O 3 ) in 100% by mass of the clinker powder, for the same reasons.
クリンカ骨材を製造する方法の一例としては、産業廃棄物、一般廃棄物及び建設発生土から選ばれる1種以上を含む焼成用骨材材料を、1,250~1,500℃で焼成して、焼成物を得る焼成物焼成工程と、焼成物を粉砕して、粉砕物を得る焼成物粉砕工程と、粉砕物を分級して、クリンカ骨材を得る分級工程を含む方法等が挙げられる。
焼成物焼成工程の焼成用骨材材料、該材料の焼成温度、及び焼成方法は、上述した水硬性粉末材料を製造する方法における焼成用クリンカ材料、該材料の焼成温度、及び焼成方法と同様である。
分級工程において、篩等の一般的な分級方法を用いて、粉砕物の粒径を調整して、クリンカ骨材を、所望の粒度分布を有する粗骨材または細骨材として得ることができる。
なお、上述した水硬性粉末材料を製造する方法のクリンカ焼成工程で得られたクリンカを、上記焼成物粉砕工程で粉砕される焼成物として用いてもよい。
An example of a method for producing clinker aggregate includes a fired product firing step of firing an aggregate material containing at least one material selected from industrial waste, general waste, and construction waste soil at 1,250 to 1,500°C to obtain a fired product, a fired product crushing step of crushing the fired product to obtain a crushed product, and a classification step of classifying the crushed product to obtain clinker aggregate.
The aggregate material for firing, the firing temperature and the firing method of the material in the firing step are the same as the clinker material for firing, the firing temperature and the firing method of the material in the method for producing a hydraulic powder material described above.
In the classification step, the particle size of the pulverized material is adjusted using a general classification method such as a sieve, and the clinker aggregate can be obtained as coarse aggregate or fine aggregate having a desired particle size distribution.
The clinker obtained in the clinker calcining step of the method for producing the hydraulic powder material described above may be used as the calcined material to be pulverized in the calcined material pulverizing step.
また、水硬性組成物は、上述したクリンカ骨材以外の骨材を含んでいてもよい。
クリンカ骨材以外の細骨材の例としては、川砂、山砂、陸砂、海砂、砕砂、珪砂、スラグ、軽量細骨材またはこれらの混合物等が挙げられる。
クリンカ骨材以外の粗骨材の例としては、川砂利、山砂利、陸砂利、砕石、スラグ、軽量粗骨材またはこれらの混合物等が挙げられる。
水硬性組成物が粗骨材を含む場合、細骨材率は、好ましくは5~70%、より好ましくは10~60%である。細骨材率が前記範囲内であれば、混練物のワーカビリティや成形のし易さが向上する。
骨材の量(細骨材と粗骨材を併用する場合はその合計量)は、水硬性粉末材料100質量部に対して、好ましくは200~700質量部、より好ましくは200~600質量部である。該配合量が前記範囲内であれば、炭酸化硬化体の強度が大きくなり、また、炭酸化硬化体の収縮率が小さくなる。
The hydraulic composition may also contain aggregates other than the above-mentioned clinker aggregates.
Examples of fine aggregates other than clinker aggregate include river sand, mountain sand, land sand, sea sand, crushed sand, silica sand, slag, lightweight fine aggregate, and mixtures thereof.
Examples of coarse aggregates other than clinker aggregate include river gravel, mountain gravel, land gravel, crushed stone, slag, lightweight coarse aggregate, and mixtures thereof.
When the hydraulic composition contains coarse aggregate, the fine aggregate ratio is preferably 5 to 70%, more preferably 10 to 60%. If the fine aggregate ratio is within the above range, the workability and ease of molding of the kneaded product are improved.
The amount of aggregate (the total amount when fine aggregate and coarse aggregate are used in combination) is preferably 200 to 700 parts by mass, more preferably 200 to 600 parts by mass, per 100 parts by mass of hydraulic powder material. If the amount is within this range, the strength of the carbonated hardened body will be increased and the shrinkage rate of the carbonated hardened body will be reduced.
水硬性組成物に含まれるクリンカ骨材は、細骨材として含まれていてもよく、粗骨材として含まれていてもよい。
または、水硬性組成物が粗骨材を含む場合、クリンカ骨材は、細骨材及び粗骨材の少なくともいずれか一方に含まれていればよいが、より多くの量の二酸化炭素を固定化する観点から細骨材に含まれていることが好ましい。また、細骨材が、クリンカ骨材とクリンカ骨材以外の骨材を含む場合、細骨材全量中のクリンカ骨材の割合は、好ましくは40質量%以上、より好ましくは50質量%以上、特に好ましくは80質量%以上である。上記割合が40質量%以上であれば、より多くの量の二酸化炭素を固定化することができる。
The clinker aggregate contained in the hydraulic composition may be contained as fine aggregate or coarse aggregate.
Alternatively, when the hydraulic composition contains coarse aggregate, the clinker aggregate may be contained in at least one of the fine aggregate and the coarse aggregate, but from the viewpoint of immobilizing a larger amount of carbon dioxide, it is preferable that the clinker aggregate be contained in the fine aggregate. Furthermore, when the fine aggregate contains clinker aggregate and aggregate other than clinker aggregate, the proportion of the clinker aggregate in the total amount of fine aggregate is preferably 40% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, and particularly preferably 80% by mass or more. If the proportion is 40% by mass or more, a larger amount of carbon dioxide can be immobilized.
[その他の材料]
また、水硬性組成物は、本発明の目的を阻害しない範囲内で、必要に応じて他の材料を配合してもよい。必要に応じて配合される他の材料としては、AE剤、減水剤、AE減水剤、高性能減水剤、高性能AE減水剤、消泡剤、収縮低減剤等の各種混和剤や、フライアッシュ、シリカフューム、高炉スラグ微粉末、シリカ質混合材(ただし、シリカフュームを除く)、石灰石微粉末等の各種混和材、有機繊維、ガラス繊維等の繊維等が挙げられる。
水硬性組成物中の、その他の材料の割合は、その他の材料の種類によっても異なるが、例えば、20質量%以下、好ましくは10質量%以下である。
[Other ingredients]
The hydraulic composition may contain other materials as needed within the scope of not impairing the object of the present invention. Examples of other materials that may be contained as needed include various admixtures such as air-entraining agents, water-reducing agents, air-entraining water-reducing agents, high-performance water-reducing agents, antifoaming agents, and shrinkage-reducing agents, various admixtures such as fly ash, silica fume, ground granulated blast furnace slag, siliceous admixtures (excluding silica fume), and ground limestone, and fibers such as organic fibers and glass fibers.
The proportion of the other materials in the hydraulic composition varies depending on the type of the other materials, but is, for example, 20% by mass or less, preferably 10% by mass or less.
[(C)水]
本発明で用いる水としては、特に限定されず、水道水、スラッジ水等が挙げられる。
水の配合量は特に限定されず、ペースト、モルタル、又はコンクリートにおける一般的な配合量であればよい。例えば、水の配合量は、水と水硬性粉末材料の質量比(水/水硬性粉末材料)の値として、好ましくは0.20~0.60、より好ましくは0.23~0.50、特に好ましくは0.23~0.40となる量である。上記比が0.20以上であれば、作業性がより向上する。上記比が0.60以下であれば、水硬性組成物の強度発現性がより向上する。
[(C) Water]
The water used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include tap water and sludge water.
The amount of water to be blended is not particularly limited, and may be any amount commonly used in paste, mortar, or concrete. For example, the amount of water to be blended is such that the mass ratio of water to hydraulic powder material (water/hydraulic powder material) is preferably 0.20 to 0.60, more preferably 0.23 to 0.50, and particularly preferably 0.23 to 0.40. If the ratio is 0.20 or more, workability is further improved. If the ratio is 0.60 or less, the strength development of the hydraulic composition is further improved.
本発明の炭酸化硬化体の製造方法の一例としては、上述した上記(A)~(C)の各材料を混練して、水硬性組成物の混練物を調製する混練物調製工程と、混練物を型枠内に打設する打設工程と、型枠内の混練物が硬化した後に、混練物が硬化してなる水硬性組成物の硬化体を型枠から脱型する脱型工程と、型枠から脱型した水硬性組成物の硬化体を炭酸化養生して、水硬性組成物の硬化体を、炭酸化してなる炭酸化硬化体を得る炭酸化養生工程、を含む方法が挙げられる。
以下、工程ごとに詳しく説明する。
An example of the method for producing a carbonated hardened body of the present invention includes a kneaded mixture preparation step of kneading the above-mentioned materials (A) to (C) to prepare a kneaded mixture of a hydraulic composition; a casting step of casting the kneaded mixture into a formwork; a demolding step of demolding the kneaded mixture in the formwork after it has hardened, from the formwork, a hardened body of the hydraulic composition obtained by the hardening of the kneaded mixture; and a carbonation curing step of carbonating the hardened body of the hydraulic composition demolded from the formwork to obtain a carbonated hardened body.
Each step will be explained in detail below.
[混練物調製工程]
本工程は、上述した(A)水硬性粉末材料と、(B)クリンカ骨材と、(C)水の各材料を混練して、水硬性組成物の混練物を調製する工程である。
各材料を混練する方法は、特に限定されるものではない。また、混練に用いる装置も特に限定されるものではなく、例えば、オムニミキサ、パン型ミキサ、二軸練りミキサ、傾胴ミキサ等の慣用のミキサを使用することができる。
[打設工程]
本工程は、前工程で得られた混練物を型枠内に打設する工程である。
打設方法としては、特に限定されるものではなく、流し込み成形等の慣用の方法を使用することができる。
混練物を型枠内に打設した後、脱型するまでの養生方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、気中養生、湿空養生、水中養生、及び蒸気養生等の一般的な養生方法を採用することができる。
[脱型工程]
本工程は、型枠内の混練物が硬化した後に、混練物が硬化してなる水硬性組成物の硬化体を型枠から脱型する工程である。
[Kneaded material preparation step]
This step is a step of kneading the above-mentioned (A) hydraulic powder material, (B) clinker aggregate, and (C) water to prepare a kneaded product of the hydraulic composition.
The method for kneading the materials is not particularly limited, and the device used for kneading is also not particularly limited, and for example, a conventional mixer such as an omni mixer, a pan mixer, a twin-screw mixer, or a tilting mixer can be used.
[Pouring process]
This step is a step of casting the kneaded material obtained in the previous step into a formwork.
The casting method is not particularly limited, and a conventional method such as pouring can be used.
The curing method used after the kneaded material is poured into the formwork and before it is removed from the formwork is not particularly limited, and general curing methods such as air curing, moist air curing, underwater curing, and steam curing can be used.
[Demolding process]
This step is a step in which, after the kneaded material in the formwork has hardened, the hardened hydraulic composition obtained by the hardening of the kneaded material is removed from the formwork.
[炭酸化養生工程]
本工程は、型枠から脱型した水硬性組成物の硬化体を炭酸化養生して、水硬性組成物の硬化体を、炭酸化してなる炭酸化硬化体を得る工程である。
本工程において炭酸化養生に用いられる二酸化炭素ガスの濃度は、好ましくは1体積%以上、より好ましくは3体積%以上、さらに好ましくは10体積%以上、さらに好ましくは50体積%以上、特に好ましくは60体積%以上である。上記濃度が1体積%以上であれば、炭酸化養生工程における二酸化炭素の吸収量を大きくすることができる。
二酸化炭素ガスの濃度の上限は、特に限定されるものではなく、二酸化炭素ガスの濃度が高いほど、二酸化炭素の吸収量を増加させることができるが、養生設備等のコストを低くする観点から、好ましくは90体積%以下、より好ましくは85体積%以下、特に好ましくは80体積%以下である。
[Carbonation curing process]
This step is a step of carbonating and curing the hardened hydraulic composition released from the formwork to obtain a carbonated hardened body by carbonating the hardened hydraulic composition.
The concentration of carbon dioxide gas used for carbonation curing in this step is preferably 1% by volume or more, more preferably 3% by volume or more, even more preferably 10% by volume or more, still more preferably 50% by volume or more, and particularly preferably 60% by volume or more. If the concentration is 1% by volume or more, the amount of carbon dioxide absorbed in the carbonation curing step can be increased.
The upper limit of the carbon dioxide gas concentration is not particularly limited, and the higher the carbon dioxide gas concentration, the more the amount of carbon dioxide absorbed can be increased. However, from the viewpoint of reducing the cost of curing equipment and the like, the upper limit is preferably 90% by volume or less, more preferably 85% by volume or less, and particularly preferably 80% by volume or less.
また、炭酸化養生工程における温度は、特に限定されるものではないが、好ましくは5~100℃、より好ましくは10~70℃、さらに好ましくは15~50℃、特に好ましくは20~35℃である。上記温度が5℃以上であれば、炭酸化硬化体の生産性がより向上するとともに、炭酸化硬化体の強度がより大きくなる。上記温度が100℃以下であれば、炭酸化養生のエネルギーコストを低くすることができる。
本工程における相対湿度は、特に限定されるものではないが、好ましくは20~90%、より好ましくは30~80%、特に好ましくは40~70%である。上記相対湿度が20%以上であれば、炭酸化硬化体の生産性がより向上し、炭酸化硬化体の強度がより大きくなる。上記相対湿度を、90%を超えるものにすることは困難であり、設備等にかかるコストが過大となる。
得られた炭酸化硬化体は、路盤材、インターロッキングブロック、魚礁、消波ブロック、植栽ブロック、マンホール、歩車道境界ブロック、側溝、高強度外圧管、埋設型枠、プレキャストパネル、床板、壁高欄、又は遮音壁等として利用することができる。また、路盤材等として設置した後も、二酸化炭素を継続して吸収して、固定化することができる。
The temperature in the carbonation curing step is not particularly limited, but is preferably 5 to 100°C, more preferably 10 to 70°C, even more preferably 15 to 50°C, and particularly preferably 20 to 35°C. If the temperature is 5°C or higher, the productivity of the carbonated hardened body is further improved and the strength of the carbonated hardened body is further increased. If the temperature is 100°C or lower, the energy cost for carbonation curing can be reduced.
The relative humidity in this step is not particularly limited, but is preferably 20 to 90%, more preferably 30 to 80%, and particularly preferably 40 to 70%. If the relative humidity is 20% or higher, the productivity of the carbonated hardened body will be improved and the strength of the carbonated hardened body will be greater. It is difficult to increase the relative humidity above 90%, and the costs required for equipment, etc. will be excessive.
The obtained carbonated hardened material can be used as roadbed material, interlocking blocks, fish reefs, wave-dissipating blocks, planting blocks, manholes, pedestrian/vehicle boundary blocks, road gutters, high-strength external pressure pipes, buried formwork, precast panels, floorboards, wall parapets, soundproof walls, etc. Furthermore, even after installation as roadbed material, etc., it can continue to absorb and fix carbon dioxide.
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
[焼成物1~2の製造]
焼成物の原料として、石灰石、石炭灰、建設発生土、珪石及び粘土を調製し、調製後の原料を、小型ロータリーキルンを用いて1,250℃、30分間焼成することで焼成物1~2を得た。焼成物1~2の化学組成、鉱物組成、水硬率等を表1~2に示す。
[水硬性粉末材料Aの調製]
上記焼成物1と二水石膏同時に粉砕して、ブレーン比表面積が6,000cm2/gであり、粉砕物中の二水石膏の割合が、SO3換算で2.0質量%である水硬性粉末材料Aを作製した。
[水硬性粉末材料Bの調製]
上記焼成物2と二水石膏同時に粉砕して、ブレーン比表面積が4,000cm2/gであり、粉砕物中の二水石膏の割合が、SO3換算で2.0質量%である水硬性粉末材料Bを作製した。
The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
[Production of fired products 1 and 2]
Limestone, coal ash, construction soil, silica stone, and clay were prepared as raw materials for the fired products, and the prepared raw materials were fired in a small rotary kiln at 1,250°C for 30 minutes to obtain fired products 1 and 2. The chemical composition, mineral composition, hydraulic coefficient, etc. of fired products 1 and 2 are shown in Tables 1 and 2.
[Preparation of hydraulic powder material A]
The fired product 1 and gypsum dihydrate were simultaneously pulverized to produce hydraulic powder material A having a Blaine specific surface area of 6,000 cm 2 /g and a gypsum dihydrate ratio of 2.0 mass % in the pulverized product in terms of SO 3 .
[Preparation of hydraulic powder material B]
The fired product 2 and gypsum dihydrate were simultaneously pulverized to produce hydraulic powder material B having a Blaine specific surface area of 4,000 cm 2 /g and a gypsum dihydrate ratio of 2.0 mass % in terms of SO 3 in the pulverized product.
上記水硬性粉末材料1~2(焼成物1又は2の粉砕物と石膏粉末の混合物)以外の使用材料は、以下に示すとおりである。
[使用材料]
(1)普通ポルトランドセメント;太平洋セメント社製、ブレーン比表面積:3,240cm2/g、石膏の割合:2.1質量%(SO3換算)、密度:3.16g/cm3、化学組成、水硬率等を表1~2に示す。
(2)細骨材A;山砂、密度:2.56g/cm3
(3)細骨材B;上記焼成物1を粉砕してなるもの、密度:3.21g/cm3
(4)細骨材C;上記焼成物2を粉砕してなるもの、密度:3.21g/cm3
(5)粗骨材;砕石7号、密度:2.67g/cm3
(6)高性能減水剤;ポゾリスソリューション社製、商品名:マスターグレニウム8000SM
(7)水;上水道水
The materials used other than the above hydraulic powder materials 1 and 2 (a mixture of pulverized calcined material 1 or 2 and gypsum powder) are as follows:
[Materials used]
(1) Ordinary Portland cement; manufactured by Taiheiyo Cement Corporation; Blaine specific surface area: 3,240 cm 2 /g; gypsum content: 2.1 mass % (SO 3 equivalent); density: 3.16 g/cm 3 ; chemical composition, hydraulic hardness, etc. are shown in Tables 1 and 2.
(2) Fine aggregate A; mountain sand, density: 2.56 g/cm 3
(3) Fine aggregate B: obtained by pulverizing the fired product 1, density: 3.21 g/cm 3
(4) Fine aggregate C: obtained by pulverizing the fired material 2, density: 3.21 g/ cm3
(5) Coarse aggregate: crushed stone No. 7, density: 2.67 g/cm 3
(6) High-performance water reducer: manufactured by Pozzolith Solutions, trade name: Mastergranium 8000SM
(7) Water: tap water
[実施例1~4]
表3に示す種類及び量の水硬性粉末材料と、細骨材と、粗骨材を、アインリッヒ社製のミキサに投入し、空練りを行った。次いで、各材料を混練しながら、高性能減水剤を予め混合した水を、30秒間かけて投入し、さらに60秒間混練して、フレッシュコンクリートを調製した。なお、高性能減水剤の量は、水硬性粉末材料100質量部に対して0.1質量部となる量に定めた。また、細骨材率は60%であった。
得られたフレッシュコンクリートを、高振動加圧成型機(五光社製、GK8-B型)内に投入し、加圧成型することで供試体を作製した。供試体の寸法は、縦200mm、横100mmとし、成型後の高さの目標値を80mmに定めた。
次いで、温度20℃の条件下で24時間湿空養生を行い、脱型を行った。脱型後の供試体を、底板ごと、30℃、相対湿度60%、二酸化炭素濃度80体積%の恒温槽内に静置し、炭酸化養生を行った(表4中、「炭酸化養生」と示す。)。
養生後の供試体(炭酸化硬化体)を用いて、以下の評価方法を行った。結果を表3に示す。
[Examples 1 to 4]
The types and amounts of hydraulic powder material, fine aggregate, and coarse aggregate shown in Table 3 were added to an Einrich mixer and dry mixed. Next, while mixing the materials, water pre-mixed with a high-performance water-reducing agent was added over 30 seconds, and the mixture was further mixed for 60 seconds to prepare fresh concrete. The amount of high-performance water-reducing agent was set to 0.1 parts by mass per 100 parts by mass of hydraulic powder material. The fine aggregate ratio was 60%.
The resulting fresh concrete was placed in a high-vibration pressure molding machine (Gokosha, GK8-B model) and pressure molded to produce a test specimen. The test specimen dimensions were 200 mm length and 100 mm width, and the target height after molding was set at 80 mm.
Next, the specimen was subjected to moist air curing at a temperature of 20°C for 24 hours and then demolded. After demolding, the specimen, together with the bottom plate, was placed in a thermostatic chamber at 30°C, a relative humidity of 60%, and a carbon dioxide concentration of 80% by volume, and carbonation curing was carried out (shown as "carbonation curing" in Table 4).
The cured specimens (carbonated hardened specimens) were evaluated using the following methods. The results are shown in Table 3.
[曲げ強度]
「JIS A 5371:2016(プレキャスト無筋コンクリート製品 付属書B(規定)舗装・境界ブロック類 推奨仕様B-3インターロッキングブロック)」に準拠して曲げ強度試験を行い、脱型した日を起点として、材齢1日、3日及び7日の供試体の曲げ強度を測定した。測定の際の載荷スパンは160mmとし、縁応力度の増加が毎分0.8~1.0N/mm2となるように載荷速度を調節した。
なお、各材齢において供試体を3個使用し、その平均値を測定値とした。
[Bending strength]
A bending strength test was conducted in accordance with "JIS A 5371:2016 (Precast Unreinforced Concrete Products, Appendix B (Regulations) Pavement and Boundary Blocks, Recommended Specifications B-3 Interlocking Blocks)," and the bending strength of specimens aged 1, 3, and 7 days was measured, starting from the day the form was removed. The loading span during measurement was 160 mm, and the loading rate was adjusted so that the increase in edge stress was 0.8 to 1.0 N/ mm2 per minute.
Three specimens were used for each age, and the average value was used as the measured value.
[二酸化炭素固定量]
材齢7日の供試体について、コンクリートカッターで、長辺に対して垂直方向に切断し、厚さ10mmほどの板状に加工した。板状の供試体を、大気圧下で表面が乾くまで乾燥し、その後、真空乾燥器内に移して減圧下で24時間以上乾燥させ、次いで、振動式ディスクミルを用いて全量を微粉砕した後、TG-DTA装置により熱重量分析を行った。分析の結果、600-800℃の範囲内で観測された重量の減少を、CO2の脱炭酸に起因するものと見なし、供試体に使用される結合材の量で除することで、二酸化炭素固定量(kg/トン)を算出した。
結果を表4に示す。
[Fixed carbon dioxide amount]
Seven-day-old specimens were cut perpendicular to the long sides with a concrete cutter and processed into plates about 10 mm thick. The plate-shaped specimens were dried under atmospheric pressure until the surface was dry, then transferred to a vacuum dryer and dried under reduced pressure for at least 24 hours. The entire specimen was then finely pulverized using a vibrating disk mill, after which thermogravimetric analysis was performed using a TG-DTA device. As a result of the analysis, the weight loss observed within the range of 600-800°C was considered to be due to the decarbonation of CO2 , and the amount of carbon dioxide fixation (kg/ton) was calculated by dividing this by the amount of binder used in the specimen.
The results are shown in Table 4.
[比較例1]
脱型後の供試体を、乾燥機内に設置された金属製のトレイであって、該トレイに中に深さが約3cmとなる量の水をためたものの上に、底板ごと設置し、乾燥器の電源を入れない状態で静置することで気中養生を行った(表4中、「気中養生」と示す。)以外は、実施例1と同様にして養生後の供試体を得た。該供試体を用いて、実施例1と同様にして曲げ強度の測定、二酸化炭素固定量の算出を行った。
[比較例2~3]
実施例1と同様にして養生後の供試体を得た。該供試体を用いて、実施例1と同様にして曲げ強度の測定、二酸化炭素固定量の算出を行った。
[比較例4]
比較例1と同様にして養生後の供試体を得た。該供試体を用いて、実施例1と同様にして曲げ強度の測定、二酸化炭素固定量の算出を行った。
[比較例5]
実施例1と同様にして養生後の供試体を得た。該供試体を用いて、実施例1と同様にして曲げ強度の測定を行った。なお、二酸化炭素固定量の算出は行わなかった。
[Comparative Example 1]
The demolded specimen, together with its bottom plate, was placed on a metal tray placed in a dryer, filled with water to a depth of about 3 cm, and cured in air by leaving the tray to stand without turning on the dryer (shown as "air curing" in Table 4). Except for this, a cured specimen was obtained in the same manner as in Example 1. Using this specimen, bending strength was measured and the amount of carbon dioxide fixation was calculated in the same manner as in Example 1.
[Comparative Examples 2 to 3]
A cured test specimen was obtained in the same manner as in Example 1. Using the test specimen, bending strength was measured and the amount of fixed carbon dioxide was calculated in the same manner as in Example 1.
[Comparative Example 4]
A cured test specimen was obtained in the same manner as in Comparative Example 1. Using the test specimen, bending strength was measured and the amount of fixed carbon dioxide was calculated in the same manner as in Example 1.
[Comparative Example 5]
A cured specimen was obtained in the same manner as in Example 1. Using the specimen, bending strength was measured in the same manner as in Example 1. The amount of fixed carbon dioxide was not calculated.
表4から、実施例1~4の炭酸化硬化体の曲げ強度(材齢1日:5.0~6.4N/mm2、材齢3日:6.3~8.5N/mm2、材齢7日:7.1~8.8N/mm2)は、3.0N/mm2以上であることがわかる。このことから、上記炭酸化硬化体は、「JIS A 5371:2010(プレキャスト無筋コンクリート製品)推奨仕様B-3インターロッキングブロックに規定されている、普通ブロックN(主に歩道用として用いられるもの)の曲げ強度(3.0N/mm2)を満たしていることがわかる。特に、材齢3日、7日の曲げ強度は、比較例1~5の材齢3日、7日の曲げ強度(材齢3日:1.6~5.6N/mm2、材齢7日:1.8~6.5N/mm2)よりも大きいことがわかる。
また、実施例1~4の材齢7日における二酸化炭素固定量(121~152kg/トン)は、比較例1~4の材齢7日における二酸化炭素固定量(10~83kg/トン)よりも大きく、炭酸化硬化体はより多くの二酸化炭素を吸収して固定化したことがわかる。
Table 4 shows that the flexural strength of the carbonated hardened bodies of Examples 1 to 4 was 3.0 N/mm 2 or more (1-day age: 5.0-6.4 N/mm 2 , 3-day age: 6.3-8.5 N/mm 2 , 7-day age: 7.1-8.8 N/mm 2 ). This shows that the carbonated hardened bodies satisfy the flexural strength (3.0 N/mm 2 ) of ordinary block N (mainly used for sidewalks) specified in JIS A 5371: 2010 (precast unreinforced concrete products) recommended specification B-3 interlocking block. In particular, the flexural strength at 3 and 7 days is greater than the flexural strength at 3 and 7 days of Comparative Examples 1 to 5 (3-day age: 1.6-5.6 N/mm 2 , 7-day age: 1.8-6.5 N/mm 2 ).
Furthermore, the amount of carbon dioxide fixed in Examples 1 to 4 at an age of 7 days (121 to 152 kg/ton) was greater than the amount of carbon dioxide fixed in Comparative Examples 1 to 4 at an age of 7 days (10 to 83 kg/ton), indicating that the carbonated hardened body absorbed and fixed more carbon dioxide.
Claims (4)
(B)C2S及びC2ASを含むクリンカ骨材であって、上記C2S100質量部に対する上記C2ASの量が5~100質量部であり、かつ、C3Aを含まない又は上記C3Aを上記C2S100質量部に対して20質量部以下の量で含むクリンカ骨材と、
(C)水、
を含む水硬性組成物の硬化体を、炭酸化してなることを特徴とする炭酸化硬化体。 (A) A hydraulic powder material containing clinker powder and gypsum, wherein the clinker powder has a hydraulic modulus (H.M.) of 1.1 to 2.0 , a silicate modulus (S.M.) of 2.4 to 5.2 , and an iron modulus (I.M.) of 2.0 to 4.0, and the gypsum content is 1.0 to 6.0 mass% in terms of SO3 ;
(B) a clinker aggregate containing C2S and C2AS , wherein the amount of C2AS is 5 to 100 parts by mass relative to 100 parts by mass of C2S , and the clinker aggregate does not contain C3A or contains C3A in an amount of 20 parts by mass or less relative to 100 parts by mass of C2S ;
(C) water;
A carbonated hardened product obtained by carbonating a hardened product of a hydraulic composition comprising the above-mentioned formula (1).
上記(A)~(C)の各材料を混練して、上記水硬性組成物の混練物を調製する混練物調製工程と、
上記混練物を型枠内に打設する打設工程と、
上記型枠内の上記混練物が硬化した後に、上記混練物が硬化してなる水硬性組成物の硬化体を上記型枠から脱型する脱型工程と
上記型枠から脱型した上記水硬性組成物の硬化体を炭酸化養生して、上記水硬性組成物の硬化体を、炭酸化してなる炭酸化硬化体を得る炭酸化養生工程、
を含むことを特徴とする炭酸化硬化体の製造方法。 A method for producing the carbonated hardened body of claim 1, comprising:
a kneaded mixture preparation step of kneading the materials (A) to (C) to prepare a kneaded mixture of the hydraulic composition;
A casting step of casting the kneaded material into a formwork;
a demolding step of demolding a hardened body of hydraulic composition obtained by hardening the kneaded material in the formwork after the kneaded material in the formwork has hardened from the formwork; and a carbonation curing step of carbonating the hardened body of hydraulic composition demolded from the formwork to obtain a carbonated hardened body of the hardened body of hydraulic composition.
A method for producing a carbonated hardened body, comprising:
上記クリンカを粉砕して、上記クリンカ粉末を得るクリンカ粉砕工程と、
上記クリンカ粉末と石膏を混合して、上記水硬性粉末材料を得る混合工程によって得られたものである請求項2に記載の炭酸化硬化体の製造方法。 a clinker calcination step of calcining the calcined clinker material, the hydraulic powder material being one or more selected from industrial waste, general waste, and construction waste soil, at 1,250 to 1,500°C to obtain clinker;
a clinker grinding step of grinding the clinker to obtain the clinker powder;
3. The method for producing a carbonated hardened product according to claim 2, wherein the hydraulic powder material is obtained by a mixing step of mixing the clinker powder with gypsum to obtain the hydraulic powder material.
上記焼成物を粉砕して、粉砕物を得る焼成物粉砕工程と、
上記粉砕物を分級して、上記クリンカ骨材を得る分級工程によって得られたものである請求項2又は3に記載の炭酸化硬化体の製造方法。 a calcination step of calcining the clinker aggregate, which contains at least one material selected from industrial waste, general waste, and construction waste soil, at 1,250 to 1,500°C to obtain a calcined product;
A pulverization step of pulverizing the sintered product to obtain a pulverized product;
4. The method for producing a carbonated hardened product according to claim 2, wherein the clinker aggregate is obtained by a classification step in which the pulverized material is classified.
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