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公開番号2025076177
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-15
出願番号2023187971
出願日2023-11-01
発明の名称水硬性組成物
出願人大成建設株式会社,JFEスチール株式会社
代理人弁理士法人磯野国際特許商標事務所
主分類C04B 28/02 20060101AFI20250508BHJP(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】産業副産物であるスラグを有効に活用し、かつ、スラグが含有するセレンの溶出を抑制することを可能とした水硬性組成物を提案する。
【解決手段】結合材と、水と、骨材とを含む水硬性組成物である。骨材は、セレンを含有するスラグであるセレン含有スラグと、粒径が5mm以下のスラグであるスラグ細骨材と、粒径が5mm以上のスラグであるスラグ粗骨材とを含有している。セレン含有スラグとスラグ細骨材との混合物である細骨材がJIS A 5005で規定される細骨材の粒度分布を満たし、スラグ粗骨材を含有する粗骨材がJIS A 5005で規定される粗骨材の粒度分布を満たしている。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
結合材と、水と、骨材と、を含む水硬性組成物であって、
前記骨材は、セレンを含有するスラグであるセレン含有スラグと、粒径が５ｍｍ以下のスラグであるスラグ細骨材と、粒径が５ｍｍ以上のスラグであるスラグ粗骨材と、を含有していることを特徴とする、水硬性組成物。
続きを表示（約 360 文字）【請求項２】
前記セレン含有スラグと前記スラグ細骨材との混合物である細骨材が、ＪＩＳＡ５００５で規定される細骨材の粒度分布を満たし、
前記スラグ粗骨材を含有する粗骨材が、ＪＩＳＡ５００５で規定される粗骨材の粒度分布を満たしていることを特徴とする、請求項１に記載の水硬性組成物。
【請求項３】
前記粗骨材が、前記スラグ粗骨材と石灰石との混合体であることを特徴とする、請求項２に記載の水硬性組成物。
【請求項４】
前記結合材が、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、高炉セメントのいずれかであることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の水硬性組成物。
【請求項５】
前記水が海水であることを特徴とする、請求項４に記載の水硬性組成物。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、スラグを骨材として含有する水硬性組成物に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
鉱石から金属を製錬する際に排出されるスラグをコンクリートの粗骨材として使用する場合がある（例えば、特許文献１参照）。スラグを粗骨材として使用すれば、砕石などの骨材を購入する費用の低減化を図ることができる。
一方、スラグの中にはセレンを含有するものがある。セレンを含有するスラグは、セレンの溶出が懸念されるため、セレンが溶出することのないように処理する必要があるが、処理作業には多大な費用や労力を要する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００４－２７７１９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、産業副産物であるスラグを有効に活用することを可能とした水硬性組成物を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、結合材と、水と、骨材とを含む水硬性組成物であって、前記骨材は、セレンを含有するスラグであるセレン含有スラグと、粒径が５ｍｍ以下のスラグであるスラグ細骨材と、粒径が５ｍｍ以上のスラグであるスラグ粗骨材とを含有している。
かかる水硬性組成物によれば、セレン含有スラグを水硬性組成物の硬化体中に封じ込めることができる。セレン含有スラグに含まれるセレンは、硬化後に溶出しない（環境基準以下となる）ので、周辺環境へ影響を及ぼすことなく、産業副産物を有効に活用することができる。また、本発明によれば、一般的なコンクリートと同様の品質（フレッシュ性状や強度等）を確保できる。
【０００６】
なお、前記骨材は、前記セレン含有スラグと前記スラグ細骨材との混合物である細骨材がＪＩＳＡ５００５で規定される細骨材の粒度分布を満たし、前記スラグ粗骨材を含有する粗骨材が、ＪＩＳＡ５００５で規定される粗骨材の粒度分布を満たしているのが望ましい。前記粗骨材は、前記スラグ粗骨材と石灰石との混合体としてもよい。
また、前記結合材には、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、高炉セメントのいずれかを使用すればよい。
さらに、前記水には、海水を使用してもよい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の水硬性組成物によれば、産業副産物であるスラグを有効に活用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実験に使用したセレン含有スラグの粒度分布を示すグラフである。
実験に使用したスラグ細骨材の粒度分布を示すグラフである。
実験に使用したスラグ粗骨材の粒度分布を示すグラフである。
細骨材（セレン含有スラグ＋スラグ細骨材）の粒度分布を示すグラフである。
粗骨材（スラグ粗骨材＋石灰石）の粒度分布を示すグラフである。
普通ポルトランドセメントを使用した本実施形態のコンクリートの水セメント比と圧縮強度の関係を示すグラフである。
硬化促進剤を使用した本実施形態のコンクリートの水セメント比と圧縮強度の関係を示すグラフである。
早強ポルトランドセメントを使用した本実施形態のコンクリートの水セメント比と圧縮強度の関係を示すグラフである。
練り混ぜ水に海水を使用した場合の圧縮強度を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本実施形態では、鉱石から金属を製錬する際に排出される産業副産物であるスラグを骨材として使用したコンクリート（水硬性組成物）について説明する。本実施形態では、排出過程が異なる複数種類のスラグを組み合わせるものとする。複数種類のスラグの中には、セレンを含有するスラグ（セレン含有スラグ）が含まれている。本実施形態において、セレン含有スラグとは、Ｓｅ（セレン）を数ｍｇ／ｋｇ含むスラグを指す。セレン含有スラグを適切な配合で使用することで、コンクリートの硬化体を水中で使用する場合でもセレンの溶出を抑制し、環境に影響を及ぼさないようにする。
【００１０】
本実施形態のコンクリートは、結合材と、水と、骨材と、混和剤とを含んでいる。
結合材は、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、高炉セメントのいずれかである。また、本実施形態では、水結合材比（水セメント比）を、５０％～６０％の範囲内とする。
水は、限定されるものではなく、例えば、淡水（水道水、地下水河川水等）や海水を使用すればよい。なお、材齢１日前後で硬化体に対する楊重作業が必要になる場合は、練り混ぜ水に海水を使用するのが望ましい。
骨材は、細骨材と粗骨材を含んでおり、細骨材率（ｓ／ａ）は４２％～４５％の範囲内とする。
混和剤は、例えば、ＡＥ剤、ＡＥ減水剤等からなり、必要に応じて添加する。
（【００１１】以降は省略されています）

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