JP2000203964A - セメント硬化体 - Google Patents
セメント硬化体Info
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- JP2000203964A JP2000203964A JP308499A JP308499A JP2000203964A JP 2000203964 A JP2000203964 A JP 2000203964A JP 308499 A JP308499 A JP 308499A JP 308499 A JP308499 A JP 308499A JP 2000203964 A JP2000203964 A JP 2000203964A
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- porosity
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
- C04B40/02—Selection of the hardening environment
- C04B40/0231—Carbon dioxide hardening
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来より内部まで炭酸化された高強度のセメ
ント硬化体を提供する。 【解決手段】 空隙率が１５〜６０％であるセメント硬
化体を、炭酸化処理することによって得られたセメント
硬化体。
ント硬化体を提供する。 【解決手段】 空隙率が１５〜６０％であるセメント硬
化体を、炭酸化処理することによって得られたセメント
硬化体。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はセメント硬化体に関
するものである。
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、強度の高いセメント硬化体を得る
方法として、セメント硬化体を炭酸ガスに晒すことで、
セメントの水和により生成した水酸化カルシウムを炭酸
カルシウムに変化させ、セメント硬化体の細孔を埋めて
強度を増進させる方法が知られている。しかしこの従来
法では、セメント硬化体の内部まで炭酸化させるのが困
難であり、炭酸化処理による効果が十分発現されない難
点があった。
方法として、セメント硬化体を炭酸ガスに晒すことで、
セメントの水和により生成した水酸化カルシウムを炭酸
カルシウムに変化させ、セメント硬化体の細孔を埋めて
強度を増進させる方法が知られている。しかしこの従来
法では、セメント硬化体の内部まで炭酸化させるのが困
難であり、炭酸化処理による効果が十分発現されない難
点があった。
【０００３】そこで、特開平６−２６３５６２号公報で
は、セメントの水和反応が活発化し出した後から硬化体
が緻密になる定常期までの期間に、炭酸ガス雰囲気中で
養生を行い、より炭酸化を進行させ、緻密化させる方法
が提案されている。しかし、上記提案の方法において
も、元のセメント硬化体が緻密であれば、炭酸ガスが内
部に充分に浸透しないという問題があった。また、上記
提案の方法では、炭酸ガス雰囲気中における養生に長時
間を必要とし、生産性が低いという問題があった。
は、セメントの水和反応が活発化し出した後から硬化体
が緻密になる定常期までの期間に、炭酸ガス雰囲気中で
養生を行い、より炭酸化を進行させ、緻密化させる方法
が提案されている。しかし、上記提案の方法において
も、元のセメント硬化体が緻密であれば、炭酸ガスが内
部に充分に浸透しないという問題があった。また、上記
提案の方法では、炭酸ガス雰囲気中における養生に長時
間を必要とし、生産性が低いという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記公報記載
の方法の問題を解決するためになされたものであり、従
来より内部まで炭酸化された高強度なセメント硬化体を
提供することを目的とする。
の方法の問題を解決するためになされたものであり、従
来より内部まで炭酸化された高強度なセメント硬化体を
提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、空隙率が１５〜６０％であるセメント硬化
体を、炭酸化処理することによって得られたセメント硬
化体を提供する。
するために、空隙率が１５〜６０％であるセメント硬化
体を、炭酸化処理することによって得られたセメント硬
化体を提供する。
【０００６】以下、本発明について説明する。本発明に
用いられるセメントとしては、カルシウムシリケート系
セメント又はカルシウムアルミネート系セメントであれ
ば特に限定されず使用することができる。上記カルシウ
ムシリケート系セメント又はカルシウムアルミネート系
セメントとしては、例えば、普通ポルトランドセメン
ト、中庸ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメ
ント、白色ポルトランド、ジェットセメント、アルミナ
セメント等のセメントが挙げられる。
用いられるセメントとしては、カルシウムシリケート系
セメント又はカルシウムアルミネート系セメントであれ
ば特に限定されず使用することができる。上記カルシウ
ムシリケート系セメント又はカルシウムアルミネート系
セメントとしては、例えば、普通ポルトランドセメン
ト、中庸ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメ
ント、白色ポルトランド、ジェットセメント、アルミナ
セメント等のセメントが挙げられる。
【０００７】本発明に用いられるセメントには、必要に
応じて珪砂、川砂等のセメントモルタル用骨材、炭酸カ
ルシウム、珪藻土等の無機充填材や、木片、パルプ、各
種繊維等の有機系骨材；産業廃棄物等を充填材として混
入しても良く、また上記充填材を複数混合して混入して
も良い。上記産業廃棄物としては、例えば、廃無機建材
の粉砕物、廃ガラス瓶の粉砕物、廃プラスチックの粉砕
物、廃木材の粉砕物等が挙げられる。
応じて珪砂、川砂等のセメントモルタル用骨材、炭酸カ
ルシウム、珪藻土等の無機充填材や、木片、パルプ、各
種繊維等の有機系骨材；産業廃棄物等を充填材として混
入しても良く、また上記充填材を複数混合して混入して
も良い。上記産業廃棄物としては、例えば、廃無機建材
の粉砕物、廃ガラス瓶の粉砕物、廃プラスチックの粉砕
物、廃木材の粉砕物等が挙げられる。
【０００８】上記セメント硬化体の空隙率は、１５〜６
０％の範囲内であれば特に限定されない。空隙率が１５
％より低いと、得られるセメント硬化体の緻密性が高く
なり、炭酸ガスが内部まで充分に浸透せず、炭酸化処理
前に比べて充分な強度増加が期待できない。一方、空隙
率が６０％より高いと、炭酸ガスは内部まで充分に浸透
はするものの、炭酸化処理によってセメント硬化体の空
隙を埋めるには限界があり、充分な緻密化に至らず充分
な強度増加が期待できない。空隙率の好ましい範囲は２
０〜５０％である。
０％の範囲内であれば特に限定されない。空隙率が１５
％より低いと、得られるセメント硬化体の緻密性が高く
なり、炭酸ガスが内部まで充分に浸透せず、炭酸化処理
前に比べて充分な強度増加が期待できない。一方、空隙
率が６０％より高いと、炭酸ガスは内部まで充分に浸透
はするものの、炭酸化処理によってセメント硬化体の空
隙を埋めるには限界があり、充分な緻密化に至らず充分
な強度増加が期待できない。空隙率の好ましい範囲は２
０〜５０％である。
【０００９】上記空隙率を変化させる手法としては、セ
メント硬化体を作成する際のセメントと充填材及び混練
水の配合を変化させる手法、混練後に発泡させてセメン
ト硬化体を得る手法等が挙げられる。
メント硬化体を作成する際のセメントと充填材及び混練
水の配合を変化させる手法、混練後に発泡させてセメン
ト硬化体を得る手法等が挙げられる。
【００１０】本発明のセメント硬化体は、所定量のセメ
ントと水と必要に応じて充填材とを混練し、場合によっ
ては発泡させることによって得られたセメント硬化体を
炭酸化処理することによって得られる。ここでいう炭酸
化処理とは、セメント硬化過程においてアルカリ成分、
特にカルシウム成分が炭酸化される処理をいい、具体的
には加温加圧条件下で二酸化炭素を反応させる方法が採
用される。
ントと水と必要に応じて充填材とを混練し、場合によっ
ては発泡させることによって得られたセメント硬化体を
炭酸化処理することによって得られる。ここでいう炭酸
化処理とは、セメント硬化過程においてアルカリ成分、
特にカルシウム成分が炭酸化される処理をいい、具体的
には加温加圧条件下で二酸化炭素を反応させる方法が採
用される。
【００１１】上記炭酸化処理における加温温度として
は、室温〜３００℃の範囲内であれば特に限定されず、
より好ましくは５０℃以上である。加温温度は高温にな
るほど炭酸化反応が速くなるため好ましいが、用いられ
る骨材等の添加物に有機系繊維等が含まれる場合は、有
機系繊維等の劣化が起こらない温度が好ましい。
は、室温〜３００℃の範囲内であれば特に限定されず、
より好ましくは５０℃以上である。加温温度は高温にな
るほど炭酸化反応が速くなるため好ましいが、用いられ
る骨材等の添加物に有機系繊維等が含まれる場合は、有
機系繊維等の劣化が起こらない温度が好ましい。
【００１２】上記炭酸化処理における加圧圧力として
は、１気圧〜２００気圧が好ましく、上記セメント硬化
体の内部まで炭酸化したり、短時間で炭酸化するために
は、５気圧以上の加圧圧力がより好ましい。
は、１気圧〜２００気圧が好ましく、上記セメント硬化
体の内部まで炭酸化したり、短時間で炭酸化するために
は、５気圧以上の加圧圧力がより好ましい。
【００１３】上記炭酸化処理に用いられる二酸化炭素と
しては、例えば、液体、気体、超臨界状態等の二酸化炭
素が挙げられる。炭酸化処理の処理時間としては、セメ
ント硬化体中のセメントや充填材の種類、それらの混合
比率またはセメント硬化体の発泡度合いによって異なる
が、通常は２４時間以内が好ましく、より好ましくは１
時間以内である。このような処理時間の炭酸化処理によ
って、高強度を発現し得るセメント硬化体を、工業的に
高い生産性をもって得ることが可能となる。
しては、例えば、液体、気体、超臨界状態等の二酸化炭
素が挙げられる。炭酸化処理の処理時間としては、セメ
ント硬化体中のセメントや充填材の種類、それらの混合
比率またはセメント硬化体の発泡度合いによって異なる
が、通常は２４時間以内が好ましく、より好ましくは１
時間以内である。このような処理時間の炭酸化処理によ
って、高強度を発現し得るセメント硬化体を、工業的に
高い生産性をもって得ることが可能となる。
【００１４】上記処理時間内で炭酸化反応が充分に進行
するような条件で処理した場合、処理時間を更に長くし
ても問題はないが、それ以上の効果が得られないので非
効率的である。また、より穏やかな条件で長時間反応さ
せた場合は生産性が低くなるばかりでなく、強度発現の
効果が充分に得られないことがある。
するような条件で処理した場合、処理時間を更に長くし
ても問題はないが、それ以上の効果が得られないので非
効率的である。また、より穏やかな条件で長時間反応さ
せた場合は生産性が低くなるばかりでなく、強度発現の
効果が充分に得られないことがある。
【００１５】上記炭酸化処理を具体的に行う場合には、
例えば、セメント硬化体を耐熱・耐圧試験機に入れ、内
部に二酸化炭素を所定圧力まで導入し、所定の温度まで
昇温させて所定時間炭酸化反応させる方法が採用され
る。 （作用）本発明のセメント硬化体を得るに当たり、事前
にセメント組成物の配合割合を適切に制御することによ
り空隙率が変化し内部まで炭酸化可能な硬化体が得られ
る。本発明においては、空隙率が１５〜６０％であるセ
メント硬化体を用いるので、炭酸ガスが内部まで充分に
浸透し、セメン硬化体中のカルシウム成分は安定な炭酸
カルシウムに転化して緻密化されるので、本発明のセメ
ント硬化体は充分に強度増加された硬化体となされてい
る。
例えば、セメント硬化体を耐熱・耐圧試験機に入れ、内
部に二酸化炭素を所定圧力まで導入し、所定の温度まで
昇温させて所定時間炭酸化反応させる方法が採用され
る。 （作用）本発明のセメント硬化体を得るに当たり、事前
にセメント組成物の配合割合を適切に制御することによ
り空隙率が変化し内部まで炭酸化可能な硬化体が得られ
る。本発明においては、空隙率が１５〜６０％であるセ
メント硬化体を用いるので、炭酸ガスが内部まで充分に
浸透し、セメン硬化体中のカルシウム成分は安定な炭酸
カルシウムに転化して緻密化されるので、本発明のセメ
ント硬化体は充分に強度増加された硬化体となされてい
る。
【００１６】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明の態様を更に詳
しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定され
るものではない。 （実施例１〜３）表1 に示す様な配合で普通ポルトラン
ドセメント、充填材、水を混合混練した後、内径35mmの
ガラス瓶に所定量注入して室温中で３日間放置して、炭
酸化処理に供するためのセメント硬化体を得た。得られ
たセメント硬化体をガラス瓶を開放状態にしたまま、耐
熱・耐圧試験機内に入れた後、試験機内部に二酸化炭素
を表１の圧力となるまで供給し、表１に示した温度、処
理時間で炭酸化処理を行って供試体としてのセメント硬
化体を得た。
しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定され
るものではない。 （実施例１〜３）表1 に示す様な配合で普通ポルトラン
ドセメント、充填材、水を混合混練した後、内径35mmの
ガラス瓶に所定量注入して室温中で３日間放置して、炭
酸化処理に供するためのセメント硬化体を得た。得られ
たセメント硬化体をガラス瓶を開放状態にしたまま、耐
熱・耐圧試験機内に入れた後、試験機内部に二酸化炭素
を表１の圧力となるまで供給し、表１に示した温度、処
理時間で炭酸化処理を行って供試体としてのセメント硬
化体を得た。
【００１７】（比較例１）表１に示す様な配合で普通ポ
ルトランドセメントを混合した後、手動プレス機により
圧縮して円形の賦形体を作成し、それを水中で３日間放
置し、その後６０℃のオーブンで１時間乾燥してセメン
ト硬化体を得た。得られたセメント硬化体を耐熱・耐圧
試験機内に入れた後、試験機内部に二酸化炭素を表１の
圧力となるまで供給し、表１に示した温度、処理時間で
炭酸化処理を行って供試体としてのセメント硬化体を得
た。
ルトランドセメントを混合した後、手動プレス機により
圧縮して円形の賦形体を作成し、それを水中で３日間放
置し、その後６０℃のオーブンで１時間乾燥してセメン
ト硬化体を得た。得られたセメント硬化体を耐熱・耐圧
試験機内に入れた後、試験機内部に二酸化炭素を表１の
圧力となるまで供給し、表１に示した温度、処理時間で
炭酸化処理を行って供試体としてのセメント硬化体を得
た。
【００１８】（比較例２〜３）表１に示す様な配合で普
通ポルトランドセメント、充填材及び水を混合混練した
後、内径35mmのガラス瓶に所定量注入して室温室中で３
日間放置してセメント硬化体を得た。得られたセメント
硬化体を耐熱・耐圧試験機内に入れた後、試験機内部に
二酸化炭素を表１の圧力となるまで供給し、表１に示し
た温度、処理時間で炭酸化処理を行って供試体としての
セメント硬化体を得た。
通ポルトランドセメント、充填材及び水を混合混練した
後、内径35mmのガラス瓶に所定量注入して室温室中で３
日間放置してセメント硬化体を得た。得られたセメント
硬化体を耐熱・耐圧試験機内に入れた後、試験機内部に
二酸化炭素を表１の圧力となるまで供給し、表１に示し
た温度、処理時間で炭酸化処理を行って供試体としての
セメント硬化体を得た。
【００１９】尚、炭酸化処理前のセメント硬化体につい
ては、水銀圧入法による細孔径分布測定を行い空隙率を
求めた。また、炭酸化処理前後の硬化体について、JIS
A 1108に準拠した圧縮試験を行い、圧縮強度を測定し
た。炭酸化処理前後の圧縮強度測定の結果から、強度増
加率を以下に示すような計算式に基づいて算出し、強度
増加の大きいものには○を小さいものには×を施した。 強度増加率＝（炭酸化処理後強度／炭酸化処理前強度)
× 100 炭酸化処理を施したセメント硬化体については、それを
中央で切断し、切断面にフェノールフタレイン溶液を滴
下して中性化深度測定を行い、二酸化炭素のセメント硬
化体内部への浸透度を調べ( 最大17.5mmであった) 、充
分に炭酸化されているものに○を、充分に炭酸化されて
いないものに×を施した。
ては、水銀圧入法による細孔径分布測定を行い空隙率を
求めた。また、炭酸化処理前後の硬化体について、JIS
A 1108に準拠した圧縮試験を行い、圧縮強度を測定し
た。炭酸化処理前後の圧縮強度測定の結果から、強度増
加率を以下に示すような計算式に基づいて算出し、強度
増加の大きいものには○を小さいものには×を施した。 強度増加率＝（炭酸化処理後強度／炭酸化処理前強度)
× 100 炭酸化処理を施したセメント硬化体については、それを
中央で切断し、切断面にフェノールフタレイン溶液を滴
下して中性化深度測定を行い、二酸化炭素のセメント硬
化体内部への浸透度を調べ( 最大17.5mmであった) 、充
分に炭酸化されているものに○を、充分に炭酸化されて
いないものに×を施した。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【発明の効果】本発明のセメント硬化体は以上の構成で
あり、セメン硬化体中のカルシウム成分は安定な炭酸カ
ルシウムに転化して緻密化され強化されている。従っ
て、建材等への適用を考えた場合カフロレッセンス発生
の防止、更には耐久性の向上に繋がる。また、充填材と
して産業廃棄物を利用することも可能であるので、地球
環境対策の一助としての応用展開が図れるのである。
あり、セメン硬化体中のカルシウム成分は安定な炭酸カ
ルシウムに転化して緻密化され強化されている。従っ
て、建材等への適用を考えた場合カフロレッセンス発生
の防止、更には耐久性の向上に繋がる。また、充填材と
して産業廃棄物を利用することも可能であるので、地球
環境対策の一助としての応用展開が図れるのである。
Claims (1)
- 【請求項１】 空隙率が１５〜６０％であるセメント硬
化体を、炭酸化処理することによって得られたセメント
硬化体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP308499A JP2000203964A (ja) | 1999-01-08 | 1999-01-08 | セメント硬化体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP308499A JP2000203964A (ja) | 1999-01-08 | 1999-01-08 | セメント硬化体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000203964A true JP2000203964A (ja) | 2000-07-25 |
Family
ID=11547486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP308499A Pending JP2000203964A (ja) | 1999-01-08 | 1999-01-08 | セメント硬化体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000203964A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005206410A (ja) * | 2004-01-21 | 2005-08-04 | Shigeo Koshikawa | 高耐久コンクリートとその製造方法 |
| US8845940B2 (en) | 2012-10-25 | 2014-09-30 | Carboncure Technologies Inc. | Carbon dioxide treatment of concrete upstream from product mold |
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| US11958212B2 (en) | 2017-06-20 | 2024-04-16 | Carboncure Technologies Inc. | Methods and compositions for treatment of concrete wash water |
-
1999
- 1999-01-08 JP JP308499A patent/JP2000203964A/ja active Pending
Cited By (22)
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