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公開番号2024127258
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-20
出願番号2023036287
出願日2023-03-09
発明の名称ジオポリマーコンクリート
出願人国立大学法人横浜国立大学
代理人弁理士法人はるか国際特許事務所
主分類C04B 28/26 20060101AFI20240912BHJP(セメント;コンクリート;人造石;セラミックス;耐火物)
要約【課題】コストを抑制しつつ、所望の強度及び流動性を満たすジオポリマーコンクリートを提供する。
【解決手段】ジオポリマーコンクリートは、モルタル体積に対する細骨材の体積の比率が、0.30以上であって0.42以下であり、粗骨材を単位体積中に最大限充填させた場合の体積に対する、ジオポリマーコンクリートの単位体積中の含まれる粗骨材の体積の比率が、0.40以上であって0.50以下であり、フライアッシュの体積に対する、練り混ぜ用の水の体積とアルカリ活性剤水溶液における水分の体積の合計体積の比率が、0.87以上であって1.02以下であり、ジオポリマーコンクリートの全体の体積に対する、フライアッシュ、アルカリ活性剤水溶液、練り混ぜ用の水、及び高性能減水剤の合計体積の比率が、0.39以上であって0.49以下である。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
少なくとも、練り混ぜ用の水、粗骨材、細骨材、フライアッシュ、アルカリ活性剤水溶液、及び高性能減水剤が混合されて得られるジオポリマーコンクリートであって、
前記ジオポリマーコンクリートのうち前記粗骨材を除いた各材料の合計体積をモルタル体積と定義した場合において、前記モルタル体積に対する前記細骨材の体積の比率が、０．３０以上であって０．４２以下であり、
前記粗骨材を単位体積中に最大限充填させた場合の体積に対する、前記ジオポリマーコンクリートの単位体積中の含まれる前記粗骨材の体積の比率が、０．４０以上であって０．５０以下であり、
前記フライアッシュの体積に対する、前記練り混ぜ用の水の体積と前記アルカリ活性剤水溶液における水分の体積の合計体積の比率が、０．８７以上であって１．０２以下であり、
前記ジオポリマーコンクリートの全体の体積に対する、前記フライアッシュ、前記アルカリ活性剤水溶液、前記練り混ぜ用の水、及び前記高性能減水剤の合計体積の比率が、０．３９以上であって０．４９以下である、
ジオポリマーコンクリート。
続きを表示（約 820 文字）【請求項２】
前記モルタル体積に対する前記細骨材の体積の比率が、０．３３以上であって０．３９以下である、
請求項１に記載のジオポリマーコンクリート。
【請求項３】
前記粗骨材を単位体積中に最大限充填させた場合の体積に対する、前記ジオポリマーコンクリートの単位体積中の含まれる前記粗骨材の体積の比率が、０．４２以下である、
請求項１に記載のジオポリマーコンクリート。
【請求項４】
前記フライアッシュの体積に対する、前記練り混ぜ用の水の体積と前記アルカリ活性剤水溶液における水分の体積の合計体積の比率が０．９８以下である、
請求項１に記載のジオポリマーコンクリート。
【請求項５】
前記フライアッシュの体積に対する、前記練り混ぜ用の水の体積と前記アルカリ活性剤水溶液における水分の体積の合計体積の比率が０．９４以下である、
請求項２に記載のジオポリマーコンクリート。
【請求項６】
前記ジオポリマーコンクリートの全体の体積に対する、前記フライアッシュと、前記アルカリ活性剤水溶液及び前記練り混ぜ用の水を含む液体の合計体積の比率が、０．４０以上であって、０．４５以下である、
請求項５に記載のジオポリマーコンクリート。
【請求項７】
前記細骨材は珪砂である、
請求項１に記載のジオポリマーコンクリート。
【請求項８】
前記粗骨材の寸法の最大値が１５ｍｍ以下である、
請求項１に記載のジオポリマーコンクリート。
【請求項９】
硬化後の圧縮強度が２０Ｍｐａ以上であって４０Ｍｐａ以下である、
請求項１に記載のジオポリマーコンクリート。
【請求項１０】
前記フライアッシュ以外の活性フィラーを含まない、
請求項１に記載のジオポリマーコンクリート。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジオポリマーコンクリートに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、セメントを材料とするコンクリートが知られている。また、セメントを使用したコンクリートにおいて、打設後に締固めをしなくても骨材と混ざり合う、いわゆる自己充填性を有するコンクリートが知られている。セメントを使用する場合、二酸化炭素の排出が問題となる。そのため、近年、セメントを用いることなく、かつ打設後に締固めが不要であるジオポリマーコンクリートの開発がなされている。
【０００３】
特許文献１には、高炉スラグとセメント凝結遅延剤を含むジオポリマーコンクリートが開示されている。高炉スラグを用いることにより強度を向上することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特表２０２２－５１７６２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ジオポリマーコンクリートにおいて高炉スラグを用いた場合、強度を向上できる一方で、流動性が低下する。そのため、特許文献１に開示されるように、硬化を遅延させるための添加剤（遅延剤）を混入させる必要が生じる。このように高炉スラグ及び添加剤を使用するとコストが向上してしまう。
【０００６】
本発明の目的は、コストを抑制しつつ、所望の強度及び流動性を満たすジオポリマーコンクリートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決すべく本出願において開示される発明は種々の側面を有しており、それら側面の代表的なものの概要は以下の通りである。
【０００８】
（１）少なくとも、練り混ぜ用の水、粗骨材、細骨材、フライアッシュ、アルカリ活性剤水溶液、及び高性能減水剤が混合されて得られるジオポリマーコンクリートであって、前記ジオポリマーコンクリートのうち前記粗骨材を除いた各材料の合計体積をモルタル体積と定義した場合において、前記モルタル体積に対する前記細骨材の体積の比率が、０．３０以上であって０．４２以下であり、前記粗骨材を単位体積中に最大限充填させた場合の体積に対する、前記ジオポリマーコンクリートの単位体積中の含まれる前記粗骨材の体積の比率が、０．４０以上であって０．５０以下であり、前記フライアッシュの体積に対する、前記練り混ぜ用の水の体積と前記アルカリ活性剤水溶液における水分の体積の合計体積の比率が、０．８７以上であって１．０２以下であり、前記ジオポリマーコンクリートの全体の体積に対する、前記フライアッシュ、前記アルカリ活性剤水溶液、前記練り混ぜ用の水、及び前記高性能減水剤の合計体積の比率が、０．３９以上であって０．４９以下である、ジオポリマーコンクリート。
【０００９】
（２）（１）において、前記モルタル体積に対する前記細骨材の体積の比率が、０．３３以上であって０．３９以下である、ジオポリマーコンクリート。
【００１０】
（３）（１）又は（２）において、前記粗骨材を単位体積中に最大限充填させた場合の体積に対する、前記ジオポリマーコンクリートの単位体積中の含まれる前記粗骨材の体積の比率が、０．４２以下である、ジオポリマーコンクリート。
（【００１１】以降は省略されています）

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