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公開番号2025070219
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-02
出願番号2023180376
出願日2023-10-19
発明の名称コンクリート組成物
出願人大成建設株式会社
代理人弁理士法人磯野国際特許商標事務所
主分類C04B 28/08 20060101AFI20250424BHJP(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】初期の強度発現を向上させるとともに、自己収縮ひずみを抑制できるコンクリート組成物を提供することを課題とする。
【解決手段】本発明に係るコンクリート組成物は、水硬性粉体と水と骨材と化学混和剤とを含むコンクリート組成物であって、前記水硬性粉体が、高炉スラグ微粉末と膨張材と消石灰とを含み、前記高炉スラグ微粉末の含有量が、前記水硬性粉体100質量部に対して80質量部以上であり、前記化学混和剤が、収縮低減剤であり、水粉体比が28%以下である、及び、硬化促進剤を含有する、のうちの少なくとも一方を満たすことを特徴とする。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
水硬性粉体と水と骨材と化学混和剤とを含むコンクリート組成物であって、
前記水硬性粉体が、高炉スラグ微粉末と膨張材と消石灰とを含み、
前記高炉スラグ微粉末の含有量が、前記水硬性粉体１００質量部に対して８０質量部以上であり、
前記化学混和剤が、収縮低減剤であり、
水粉体比が２８％以下である、及び、硬化促進剤を含有する、のうちの少なくとも一方を満たすことを特徴とするコンクリート組成物。
続きを表示（約 490 文字）【請求項２】
前記収縮低減剤が、アルキレングリコール系誘導体、炭化水素系化合物とグリコールエーテル系誘導体、又は、特殊ポリオキシアルキレングリコールを含んで構成されることを特徴とする請求項１に記載のコンクリート組成物。
【請求項３】
前記硬化促進剤が、硝酸イオン、及び、亜硝酸イオンのうちの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のコンクリート組成物。
【請求項４】
セメントを含まないことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のコンクリート組成物。
【請求項５】
材齢１日における圧縮強度が、１０Ｎ／ｍｍ
２
以上であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のコンクリート組成物。
【請求項６】
前記収縮低減剤の含有量が、前記高炉スラグ微粉末１００質量部に対して０．５～２．５質量部であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のコンクリート組成物。
【請求項７】
軽質炭酸カルシウムを含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のコンクリート組成物。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＯ
２
排出量の削減に寄与できるコンクリート組成物であって、高炉スラグ微粉末を多く含有するコンクリート組成物に関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
コンクリートやモルタルなどの材料製造に起因するＣＯ
２
排出量のうち、９０％近くはポルトランドセメントの製造に基づくものである。そのため、ポルトランドセメントの代わりに、高炉スラグ微粉末やフライアッシュなどを使用することで、ＣＯ
２
排出量を大幅に削減できる。
【０００３】
例えば、一般的に広く流通している高炉セメントＢ種は、ポルトランドセメントの４０～５０質量％を高炉スラグ微粉末で置換しており、高炉セメントＢ種を使用したコンクリートは、ポルトランドセメントのみを使用したコンクリートと比較してＣＯ
２
削減率が約３０～４０％となる。また、ＣＯ
２
排出量を可能な限り削減することを目指して、ポルトランドセメントを使用せずに高炉スラグ微粉末、膨張材、消石灰を使用したコンクリートが開発されており、この場合のＣＯ
２
削減率は約８０％になる。
【０００４】
そして、特許文献１でも、高炉スラグ微粉末を大量に使用したコンクリート組成物が提案されている。
詳細には、特許文献１では、結合材の全質量に対し、７０質量％以上１００質量％以下の高炉セメントを含有するとともに、高炉セメントは、比表面積の平均が２５００～８０００ｃｍ
２
／ｇの高炉スラグ微粉末を４５～７５質量％と、ポルトランドセメントを２０～５０質量％と、硫酸塩をＳＯ
３
換算で１．０～４．５質量％と、を含むコンクリート組成物が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１９－１５１５１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されているような高炉スラグ微粉末を大量に使用したコンクリートは、ポルトランドセメントのみを使用した従来のコンクリートと比較して、セメントの量が少ないために『初期の強度発現』の遅延が発生する。そして、初期の強度発現の遅延は、施工中の型枠脱型時期の遅延につながる。
【０００７】
また、コンクリートの収縮は大きく分けて、乾燥収縮ひずみ（乾燥による水分逸散に起因するひずみ）と自己収縮ひずみ（水和による自己乾燥に起因するひずみ）があり、従来のポルトランドセメントのみを使用した普通強度領域のコンクリートは自己収縮ひずみが比較的小さく、大きな問題にはならない。一方、高炉スラグ微粉末を大量に使用したコンクリートは、養生温度によって『自己収縮ひずみ』の増大を引き起こすことが知られている（一般社団法人日本建築学会「高炉セメントまたは高炉スラグ微粉末を用いた鉄筋コンクリート造建築物の設計・施工指針（案）・同解説」）。そして、自己収縮ひずみの増大はコンクリート部材のひび割れ発生のリスクを高めるため、ひび割れ抑制のための調合・設計・施工的対策が要求されることが多い。
【０００８】
このように、高炉スラグ微粉末を大量に使用したコンクリートに関して、『初期の強度発現』の向上（詳細には、材齢初期における圧縮強度の向上）や『自己収縮ひずみ』の抑制は、工期の短縮、品質確保の観点に基づくと、非常に重要な項目である。
ここで、『初期の強度発現』を向上させる方法として、水粉体比を小さくする方法や硬化促進剤を添加する方法が挙げられるものの、これらの方法を単純に適用するだけでは、『自己収縮ひずみ』を増大させてしまう。
つまり、高炉スラグ微粉末を大量に使用したコンクリートについて、『初期の強度発現』の向上と『自己収縮ひずみ』の抑制の両方を同時に実現するのは困難であった。
【０００９】
そこで、本発明は、初期の強度発現を向上させるとともに、自己収縮ひずみを抑制できるコンクリート組成物を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題は、以下の手段により解決することができる。
本発明に係るコンクリート組成物は、水硬性粉体と水と骨材と化学混和剤とを含むコンクリート組成物であって、前記水硬性粉体が、高炉スラグ微粉末と膨張材と消石灰とを含み、前記高炉スラグ微粉末の含有量が、前記水硬性粉体１００質量部に対して８０質量部以上であり、前記化学混和剤が、収縮低減剤であり、水粉体比が２８％以下である、及び、硬化促進剤を含有する、のうちの少なくとも一方を満たす。
本発明によれば、収縮低減剤を含むとともに、水粉体比が２８％以下である、及び、硬化促進剤を含有する、のうちの少なくとも一方を満たすことから、高炉スラグ微粉末の含有量が多くても、初期の強度発現の向上と自己収縮ひずみの抑制との両方を同時に発揮できる。
本発明に係るコンクリート組成物は、前記収縮低減剤が、アルキレングリコール系誘導体、炭化水素系化合物とグリコールエーテル系誘導体、又は、特殊ポリオキシアルキレングリコールを含んで構成されるのが好ましい。また、本発明に係るコンクリート組成物は、前記硬化促進剤が、硝酸イオン、及び、亜硝酸イオンのうちの少なくとも一方を含むのが好ましい。
本発明によれば、収縮低減剤や硬化促進剤が所定成分を含むことから、初期の強度発現の向上と自己収縮ひずみの抑制をしっかりと発揮できる。
本発明に係るコンクリート組成物は、ＣＯ
２
排出量削減の観点から、セメントを含まないのが好ましい。
本発明に係るコンクリート組成物は、材齢１日における圧縮強度が、１０Ｎ／ｍｍ
２
以上であることが好ましい。
本発明によれば、材齢１日における圧縮強度を所定値以上に特定することによって、初期の強度発現の向上という効果をより確実に発揮できる。
本発明に係るコンクリート組成物は、前記収縮低減剤の含有量が、前記高炉スラグ微粉末１００質量部に対して０．５～２．５質量部であるのが好ましい。
本発明によれば、収縮低減剤の含有量を特定することによって、自己収縮ひずみの抑制という効果をより確実に発揮できる。
本発明に係るコンクリート組成物は、軽質炭酸カルシウムを含むのが好ましい。
本発明によれば、軽質炭酸カルシウムを含むことによって、コンクリートにＣＯ
２
を固定化することで、ＣＯ
２
排出量をさらに大幅に削減できる。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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