JP2010285764A - 構造部材、及び構造部材を有する構造物 - Google Patents

Abstract

【課題】鋼材の腐食を抑制することを目的する。
【解決手段】柱１４を構成する硬化体２０は、普通コンクリートと比較して、補強鋼材２２の防錆効果を呈するアルカリ性が弱い。この対策として硬化体２０の表面に遮蔽材２４を設け、硬化体２０に埋設された補強鋼材２２の錆の発生を抑制している。従って、補強鋼材２２の強度低下を低減しつつ、弱アルカリコンクリートで硬化体２０を形成することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、構造部材、及び構造部材を有する構造物に関する。

一般的に、建築構造物では鉄筋コンクリートが多用されている。鉄筋コンクリートは、鉄筋及びコンクリートの複合材料である。このコンクリートは、水、セメント、骨材（細骨材、粗骨材）及び各種の混和材から構成されている。セメントには、石灰石、ケイ石等の原料を細かく砕いたものを、約１４５０℃の高温で焼成したポルトランドセメントが一般的に用いられる。

ここで、ポルトランドセメントの焼成には、多量のエネルギーを消費するだけでなく、焼成に伴って多量の二酸化炭素が発生するため、省エネ化や地球温暖化等への環境対策が求められている。

環境対策としては、高炉スラグ微粉末を用いた高炉セメント（ＪＩＳＲ５２１１）が知られている。この高炉セメントは、ポルトランドセメントの一部を高炉スラグ微粉末（高炉で銑鉄を製造する際に生成される副産物）で置換したものであり、高炉スラグ微粉末の分量によってＡ種（５〜３０質量％）、Ｂ種（３０〜６０質量％）、Ｃ種（６０〜７０質量％）に分類されている。このようにポルトランドセメントを高炉スラグ微粉末で置換することで、石灰石等の原料の消費量を削減することができ、更に、二酸化炭素の排出量を実質的に削減することができる。

しかしながら、ポルトランドセメントの分量を減らすと、ポルトランドセメントの水和反応によって生成される水酸化カルシウム等のアルカリ性物質が減少する。従って、高炉セメントを用いた鉄筋コンクリート造の構造部材では鉄筋等の鋼材が腐食し易く、鋼材腐食に伴う体積膨張によってひび割れの発生が懸念される。そのため、高炉セメント、特に高炉セメントＣ種は、柱や梁等の構造部材として利用し難いのが実情である。

一方、特許文献１には、大気中の二酸化炭素を吸収する二酸化炭素固定化構造部材が提案されている。この二酸化炭素固定化構造部材には、その内部へ大気を導く通気孔が形成されており、この通気孔から供給された大気中の二酸化炭素がコンクリートに吸収される。

ところで、二酸化炭素固定化構造部材中の水酸化カルシウムが二酸化炭素と反応すると炭酸カルシウムに変化し、アルカリ性が失われて鉄筋等の鋼材の防錆効果が低下してしまう。この対策として特許文献１の二酸化炭素固定化構造部材では、吸収された二酸化炭素と鉄筋付近の水酸化カルシウムが反応しないように、鋼材から離れた位置に上記の通気孔を形成している。そのため、大気中の二酸化炭素を二酸化炭素固定化構造部材に固定化しつつ、鋼材の腐食を抑制することができる。

この特許文献１は、大気中の二酸化炭素を二酸化炭素固定化構造部材に固定化することを目的とするため、通気孔の存在が前提となっている。また、二酸化炭素固定化構造部材はポルトランドセメントを用いて製造するため、その製造工程（ポルトランドセメントの焼成）において多量の二酸化炭素が発生する。

特開２００７−２４６３７５号公報

本発明は、上記の事実を考慮し、補強鋼材の腐食を抑制することを目的する。

請求項１に記載の構造部材は、高炉スラグ微粉末を６０質量％以上含有する水硬性セメントが水和反応して硬化した硬化体と、前記硬化体に埋設された補強鋼材と、前記補強鋼材の錆を抑制する防錆手段と、を備えている。

上記の構成によれば、構造部材は、水硬性セメントが水和反応して硬化した硬化体を備えている。水硬性セメントは、高炉スラグ微粉末を６０質量％以上含有している。このように高炉スラグ微粉末を多く含有することにより、石灰石等の原料の消費量を低減することができる。更に、石灰石等の原料の消費量が少なくなるため、石灰石の熱分解や燃焼による二酸化炭素の排出量を低減することができる。

一方、高炉スラグ微粉末の含有量が多い本発明の硬化体は、普通コンクリートと比較して、鉄筋等の防錆効果を呈するアルカリ性が弱い。この対策として本願発明は、防錆手段を設け、硬化体に埋設された補強鋼材の錆の発生を抑制している。従って、補強鋼材の強度低下を低減しつつ、硬化体で構造部材を構成することができる。よって、製造エネルギー、及び二酸化炭素の排出量を実質的に低減することができる。

請求項２に記載の構造部材は、請求項１に記載の構造部材において、前記防錆手段が、前記補強鋼材の表面を覆う防錆材である。

上記の構成によれば、補強鋼材の表面が防錆材で覆われている。このように、防錆材で補強鋼材の表面を覆うことにより、単純な構成で、補強鋼材の腐食を抑制することができる。

請求項３に記載の構造部材は、請求項１に記載の構造部材において、前記防錆手段が、前記硬化体の表面を覆い、該硬化体内への大気の浸透を抑制する遮蔽材である。

上記の構成によれば、硬化体の表面が遮蔽材で覆われている。この遮蔽材によって硬化体内への大気の浸透が抑制されるため、補強鋼材の酸化反応が抑制される。よって、補強鋼材の腐食を抑制することができる。

請求項４に記載の構造部材は、請求項１に記載の構造部材において、前記防錆手段が、前記硬化体の表層に設けられ、該表層へ浸透する酸素と酸化反応する金属材料である。

上記の構成によれば、硬化体の表層には、金属材料が設けられている。この金属材料が酸素と酸化反応（腐食）することにより、硬化体の表層へ浸透する酸素を消費する。従って、硬化体の内部へ浸透する酸素が減少するため、補強鋼材の腐食が抑制される。

請求項５に記載の構造物は、請求項１〜４の何れか１項に記載の構造部材を有している。

上記の構成によれば、請求項１〜４の何れか１項に記載の構造部材を有することで、鋼材の腐食を抑制しつつ、製造エネルギー及び二酸化炭素の排出量が低減された構造物を構築することができる。

本発明は、上記の構成としたので、補強鋼材の腐食を抑制することができる。

本発明の第１実施形態に係る構造部材が適用された構造物を示す平面図である。 本発明の第１実施形態に係る柱を示す断面図である。 本発明の第２実施形態に係る柱を示す断面図である。 本発明の第３実施形態に係る柱を示す断面図である。 参考例に係る柱を示す斜視図である。 （Ａ）は、本発明の第１実施形態が適用された床を示す、厚さ方向の断面図であり、（Ｂ）は、本発明の第２実施形態が適用された床を示す、厚さ方向の断面図である。 本発明の第１、第３実施形態が適用された床を示す、厚さ方向の断面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の第３実施形態が適用された床を示す、厚さ方向の断面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る構造部材について説明する。

先ず、第１実施形態に係る構造部材について説明する。図１は、構造物１２の一部を示す概略平面図であり、構造物１２を構成する柱１４、梁１６、及び床１８が示されており、図２には、第１実施形態に係る構造部材としての柱１４の断面図（柱１４の材軸と直交する断面）が示されている。

構造部材としての柱１４は、硬化体２０と、この硬化体２０に埋設される補強鋼材２２と、硬化体２０の表面を覆う遮蔽材（防錆手段）２４と、を備えている。硬化体２０は、後述する弱アルカリコンクリートが硬化したものであり、角柱形状に形成されている。

補強鋼材２２は、鉄筋、ＰＣ鋼線、又はＰＣ鋼棒等の鋼材からなり、硬化体２０の材軸方向に沿って複数（図２では、１２本）配筋されており、硬化体２０に作用する引張り力を負担する。これらの補強鋼材２２はせん断補強筋２６によって連結され、補強されている。

ここで、硬化体２０の表面は、遮蔽材２４によって覆われている。この遮蔽材２４は、硬化体２０の表面に塗布されたエポキシ樹脂塗料等によって形成されており、この遮蔽材２４によって硬化体２０の全表面が被膜され、硬化体２０内への大気の浸透が抑制（遮蔽）されている。これにより、硬化体２０に埋設された補強鋼材２２及びせん断補強筋２６の酸化が抑制され、即ち、補強鋼材２２及びせん断補強筋２６の腐食が抑制されている。

次に、第１実施形態に係る構造部材の作用について説明する。

建築構造物ではコンクリートが多用されており、我が国のセメント（ポルトランドセメント）の年間生産量は、約６０００〜７０００万ｔに昇っている。このポルトランドセメントの製造時に発生する二酸化炭素は、１ｔ当たりの焼成エネルギーで約３５０ｋｇ／ｔ、原材料の石灰石から約４５０ｋｇ／ｔ、合計約７５０ｋｇ／ｔと非常に膨大な量となっており、我が国の産業分野全体の約４％を占めている。そこで、近年の省エネルギー化や地球温暖化等の環境対策として、高炉で銑鉄を製造した際に副産物として生成される高炉スラグを用いたセメントが提案されている。具体的には、高炉セメント、高硫酸塩スラグセメント等が挙げられる。これらのセメントは、ポルトランドセメントを高炉スラグ微粉末で置換することにより、ポルトランドセメントの主材料となる石灰石、ケイ石等の原料の消費量を削減すると共に、石灰石等の焼成時に発生する二酸化炭素の排出量を実質的に削減している。

更に、高炉スラグ微粉末に、無水石膏を添加すると共に、高炉スラグ微粉末のアルカリ反応を促進させるアルカリ刺激材として、再生コンクリート微粉末を用いることで、水酸化カルシウム、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム等の工業材料の消費量を削減している。

しかしながら、ポルトランドセメントの分量を減らすと、ポルトランドセメントの水和反応によって生成される水酸化カルシウム等のアルカリ性物質が減少する。従って、これらの高炉セメントＣ種、高硫酸塩スラグセメント等を用いた鉄筋コンクリート造の構造部材は、普通コンクリートと比較して中性化が速く、鉄筋等の鋼材の表面に形成された不動態皮膜が破壊され易い。従って、鋼材が腐食し始めるまでの時間が短くなり、鋼材の寿命が短くなる。また、鋼材が腐食すると、その体積膨張によって構造部材のひび割れ等が懸念される。従って、構造部材として利用し難いのが実情である。

この対策として、本実施形態の柱１４には、硬化体２０の表面を覆う遮蔽材２４が設けられている。この遮蔽材２４によって硬化体２０内へ浸透する大気を抑制したことにより、補強鋼材２２及びせん断補強筋２６の酸化反応、即ち、腐食が抑制されている。従って、腐食による補強鋼材２２の断面欠損（強度低下）を低減しつつ、普通コンクリートよりも防錆効果に劣る弱アルカリコンクリートで硬化体２０を形成することができる。よって、従来の鉄筋コンクリート造の柱と同等の強度、耐力を保持しつつ、製造エネルギー、及び二酸化炭素の排出量を実質的に低減することができる。

また、本実施形態では、硬化体２０の表面に塗布されたエポキシ樹脂塗料によって遮蔽材２４を形成することにより、柱１４の構成を単純化することができる。従って、柱１４の製造性を向上させることができる。

なお、遮蔽材２４は、硬化体２０の全表面を覆っても良いし、表面の一部を覆っても良い。遮蔽材２４は、補強鋼材２２のかぶり厚（硬化体２０の表面から補強鋼材２２までの距離）に応じて適宜設ければ良い。特に、かぶり厚が小さくなる部位に設けることが効果的である。

また、本実施形態では、遮蔽材２４をエポキシ樹脂塗料で形成したがこれに限らない。遮蔽材２４は、硬化体２０へ浸透する大気を抑制できる材料であれば良く、例えば、各種の樹脂材料、仕上げ塗料やセメント系左官材料、低通気性のタイルや壁紙等の仕上げ材、鋼板を用いても良い。また、硬化体２０の表面を覆うものではないが、防錆手段として硬化体２０の表層から余剰水を除去して水セメント比を低減し、硬化体２０の表層を緻密化して、大気の浸透を抑制することも可能である。

なお、普通コンクリートとは、ポルトランドセメント、又は高炉スラグ微粉末を主成分（高炉スラグ微粉末の含有量が６０質量％未満）とした水硬性セメントに、水、混和材料、骨材（細骨材、粗骨材）等を混ぜ合わせ、水との水和反応によって硬化したコンクリートである。ポルトランドセメントとしては、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント等の各種のポルトランドセメントや、高炉セメント、フライアッシュセメント、シリカセメント等の各種の混合セメント等が挙げられる。

次に、第２実施形態に係る構造部材について説明する。なお、第１実施形態と同じ構成のものは同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。

図３には、構造部材としての柱１４の断面図（柱１４の材軸と直交する断面）が示されている。硬化体２０の表層２０Ａには金属材料（防錆手段）２８が設けられている。この金属材料２８が設けられた領域は、硬化体２０の内部２０Ｂへの大気（酸素）の浸透を低減する酸素遮断層とされている。

金属材料２８は、例えば、鉄粉、鉄繊維、又は鉄よりもイオン化傾向が大きい金属（例えば、アルミニウム、亜鉛等）、若しくはこれらの組み合わせた材料が用いられる。この金属材料２８が、硬化体２０の表層２０Ａへ浸透する大気中の酸素と酸化反応（腐食）し、当該酸素を消費する。これにより、硬化体２０の内部２０Ｂへ浸透する酸素が減少し、補強鋼材２２の腐食が抑制されている。

なお、硬化体２０の表層２０Ａとは、硬化体２０の外周部であって、硬化体２０の表面と補強鋼材２２との間の部位を指し、硬化体２０の内部２０Ｂとは、表層よりも内側の部位を差す。また、図３では、表層２０Ａに金属材料２８が部分的に示されているが、金属材料２８は、表層２０Ａ全体に設けられている。

ここで、柱１４の製造方法は、例えば、硬化した内部２０Ｂが設置された型枠内に、金属材料２８が混入された弱アルカリコンクリートを打設し、内部２０Ｂの周囲に表層２０Ａを形成する。若しくは、先ず、中空形状（環状形状）の表層２０Ａ内に、補強鋼材２２等を配筋すると共に、弱アルカリコンクートを打設し、内部２０Ｂを形成する。この場合、表層２０Ａと内部２０Ｂとの境界面に、表層２０Ａと内部２０Ｂとの付着性、一体性を高めるためのコッター、スタッド等を適宜設けても良い。なお、上記した柱１４の製造方法は一例であって、種々の方法によって柱１４を製造することができる。

次に、第２実施形態に係る構造部材の作用について説明する。

硬化体２０の表層２０Ａには金属材料２８が設けられている。この金属材料２８が、硬化体２０の表層２０Ａへ浸透する大気中の酸素と酸化反応（腐食）し、当該酸素を消費する。これにより、硬化体２０の内部２０Ｂへ浸透する酸素が減少し、補強鋼材２２の腐食が抑制される。従って、補強鋼材２２の強度低下を低減しつつ、普通コンクリートよりも防錆効果に劣る弱アルカリコンクリートで硬化体２０を形成することができる。よって、従来の鉄筋コンクリート造の柱と同等の強度、耐力を保持しつつ、製造エネルギー、及び二酸化炭素の排出量を実質的に低減することができる。

また、硬化体２０の表層２０Ａをプレキャスト化し、型枠（外殻プレキャスト型枠）として用いることにより、現場での内部２０Ｂの型枠が不要となるため、施工性が向上する。

なお、金属材料２８は、表層２０Ａの全体に設けても良いし、表層２０Ａの一部に設けても良い。金属材料２８は、補強鋼材２２のかぶり厚（硬化体２０の表面から補強鋼材２２までの距離）に応じて適宜設ければ良い。特に、かぶり厚が小さくなる部位に設けることが効果的である。また、金属材料２８の分量を増減することにより、硬化体２０の内部２０Ｂへ浸透する酸素量を調整することができる。

なお、せん断補強筋２６についても必要に応じて、後述する防錆材３２で防錆しても良い。

次に、第３実施形態に係る構造部材について説明する。なお、第１、第２実施形態と同じ構成のものは同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。

図４には、構造部材としての柱１４の断面図（柱１４の材軸と直交する断面）が示されている。硬化体２０に埋設された補強鋼材２２の表面は、エポキシ樹脂塗料の防錆材（防錆手段）３２によって覆われている。この防錆材３２によって、補強鋼材２２の腐食が抑制されている。

次に、第３実施形態に係る構造部材の作用について説明する。

補強鋼材２２の表面は、防錆材３２によって覆われており、この防錆材３２によって補強鋼材２２の腐食が抑制されている。従って、補強鋼材２２の強度低下を低減しつつ、普通コンクリートよりも防錆効果に劣る弱アルカリコンクリートで硬化体２０を形成することができる。よって、従来の鉄筋コンクリート造の柱と同等の強度、耐力を保持しつつ、製造エネルギー、及び二酸化炭素の排出量を実質的に低減することができる。

なお、防錆材３２は、エポキシ樹脂塗料に限らず、例えば、鉛系錆止め（鉛丹、ジンクロメート、シアナミド鉛、亜酸化鉛）、ジンクリッチペイント錆止め、各種のメッキ（ステンレスメッキ、亜鉛メッキ）等を用いることができる。特に、亜鉛メッキ鉄筋は、弱アルカリコンクリートに適している。亜鉛メッキ鉄筋は、鉄よりもイオン化傾向が高い亜鉛を優先的に腐食させ、鉄の腐食を抑制するという犠牲陽極作用を有している。この犠牲陽極作用は、アルカリ性が強い普通コンクリート中（ＰＨ１２．６以上、通常ＰＨ１３．５以上）においても発現し得る。従って、普通コンクリートが中性化する過程において全ての亜鉛が腐食、溶解してしまい、普通コンクリートが中性化され、鉄筋が腐食し易い環境が形成されたときに、犠牲陽極作用を奏しないことがある。これに対して、弱アルカリコンクリートは、普通コンクリートよりも中性化の速度が速い。従って、弱アルカリコンクリートが中性化する過程において全ての亜鉛が腐食、溶解する可能性は低く、弱アルカリコンクリートが中性化した後も、犠牲陽極作用を奏することができる。従って、亜鉛メッキ鉄筋は、普通コンクリートよりも弱アルカリコンクリートに適している。
また、ステンレス鉄筋は、クロム等の酸化反応によって生成された不動態皮膜を備えるステンレスによって鉄筋が被膜されているため、高い耐食性を有している。

また、補強鋼材２２の表面を耐候性鋼等で覆い、若しくは、補強鋼材２２自体を耐候性鋼で構成して防錆しても良い。耐候性鋼とは、表面に保護性錆が形成されるように設計された低鉄合金鋼である。塗装等をせずに使用しても耐食性に優れており、表面に形成される保護性錆は緻密で、鋼材内部まで腐食が進行し難くなっている。

また、参考までに、補強鋼材２２に替えて、炭素繊維、ガラス繊維、有機繊維（ポリピロピレン、ビニロン、アラミド等）等をエポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、熱可塑性樹脂などの収束材で収束した連続繊維補強材を使用することもできる。例えば、図５に示されるように、硬化体２０には、柱１４の材軸方向に沿って複数（図５では、４本）の連続繊維補強材６０が埋設されている。これらの連続繊維補強材６０は、せん断補強筋２６によって補強されている。ここで、連続繊維補強材６０は耐食性が高く、腐食による強度低下が少ない。従って、普通コンクリートよりも防錆効果に劣る硬化体２０に埋設することが可能であり、柱１４の強度、耐力を保持することができる。

なお、上記第１〜３実施形態では柱１４を例に説明したが、梁、柱、床、壁、ブレース、コンクリートブロック、レンガ等の種々の構造部材に適用可能である。例えば、図６（Ａ）には、上記第１実施形態が適用された床１８の断面図（床１８の厚さ方向の断面）が示されている。構造部材としての床１８には、硬化体４０と、この硬化体４０に埋設された補強鋼材２２と、硬化体４０の表面を覆う遮蔽材（防錆手段）４２と、を備えている。硬化体４０は、弱アルカリコンクリートが硬化したものであり、板状（版状）に形成されている。なお、床１８は、Ｈ型鋼ならなる梁１９によって支持されている。

硬化体４０の表面は、遮蔽材４２によって覆われている。この遮蔽材４２は、硬化体４０の上面及び下面に塗布されたエポキシ樹脂塗料等によって形成されており、この遮蔽材２４によって硬化体４０の上面及び下面が被膜され、硬化体４０内への大気の浸透が抑制（遮蔽）されている。これにより、硬化体４０に埋設された補強鋼材２２及びせん断補強筋２６の酸化が抑制され、即ち、補強鋼材２２及びせん断補強筋２６の腐食を抑制することができる。

また、図６（Ｂ）には、上記第２実施形態が適用された床１８の断面図が示されている。硬化体４０の表層４０Ａには金属材料（防錆手段）２８が設けられ、硬化体４０の内部４０Ｂへの酸素の浸透を低減する酸素遮断層とされている。この金属材料２８が、硬化体４０の表層４０Ａへ浸透する大気中の酸素と酸化反応（腐食）し、当該酸素を消費する。これにより、硬化体４０の内部４０Ｂへ浸透する酸素が低減され、補強鋼材２２の腐食が抑制されている。

また、上記第１〜３実施形態に係る構造部材には、現場打ち工法、プレキャスト工法、ハーフプレキャスト工法等の種々の工法を適用することができる。例えば、図７には、ハーフプレキャスト工法で施工された床１８０の断面図が示されている。

図７に示される床（構造部材）１８０は、プレキャスト化された硬化体１８２と、この硬化体１８２の上に弱アルカリコンクリートを打設して構築された硬化体１８４と、を備えており、Ｈ型鋼ならなる梁１８５の上に載置されている。硬化体１８２は弱アルカリコンクリートが硬化したものであり、工場等において製造されている。この硬化体１８２の下面には、鋼板からなる遮蔽材（防錆手段）１８６が設けられている。この遮蔽材１８６は、硬化体１８２の表面を保護すると共に、床１８０に作用する引張り力、曲げモーメント等を負担している。また、この遮蔽材１８６によって、硬化体１８２の下面から硬化体１８２内へ浸透する大気が抑制されている。なお、遮蔽材１８６の硬化体１８２との接触面には、防錆材等によって防錆処理を施すことが望ましい。また、遮蔽材１８６は適宜省略可能である。

この硬化体１８２の上には、現場において鉄筋１８８及びせん断補強筋１９０が配筋されると共に、硬化する前の弱アルカリコンクリートが打設され、硬化体１８４が構築される。鉄筋１８８の表面には、防錆材１９１が塗布されており、腐食が抑制されている。なお、せん断補強筋１９０につても防錆材等によって防錆処理を施すことが望ましい。

一方、図８（Ａ）に示される床（構造部材）１９６は、プレキャスト化された硬化体１９２と、この硬化体１９２の上に弱アルカリコンクリートを打設して構築された硬化体１９４と、を備えており、Ｈ型鋼ならなる梁１８５の上に載置されている。プレキャスト化された硬化体１９２には、ＰＣ鋼線、ＰＣ鋼棒等からなるＰＣ鋼材１９５が埋設されている。このＰＣ鋼材１９５は、張力が付与された状態で硬化体１９２に埋設されている。これにより、硬化体１９２にプレストレス（圧縮力）が導入されている。なお、ＰＣ鋼材１９５の表面には、防錆材１９１が塗布されており、ＰＣ鋼材１９５の腐食が抑制されている。このＰＣ鋼材１９５によるプレストレスは、プレテンションでも良いし、ポストテンションでも良い。

硬化体１９２の上には、現場において鉄筋１８８及びせん断補強筋１９０が配筋されると共に、硬化する前の弱アルカリコンクリートが打設され、硬化体１９８が構築されている。

また、図８（Ｂ）に示される床（構造部材）２００は、プレキャスト化された普通コンクリート２０２と、この普通コンクリート２０２の上に弱アルカリコンクリートを打設して構築された硬化体２０４と、を備えている。普通コンクリート２０２は、一般的な鉄筋コンクリート造とされており、鉄筋２０６及びせん断補強筋２０８が埋設されている。なお、普通コンクリート２０２は、アルカリ性が強く（ＰＨ１２．６以上、通常ＰＨ１３．５以上）、硬化体２０４と比較して中性化までの時間が長いため、鉄筋２０６及びせん断補強筋２０８の防錆処理を省略することが可能である。

この普通コンクリート２０２の上には、現場において鉄筋２１０及びせん断補強筋２１２が配筋されると共に、硬化する前の弱アルカリコンクリートが打設され、硬化体２０４が構築される。なお、鉄筋２１０の表面には、エポキシ樹脂塗料等の防錆材１９１が塗布されており、鉄筋２１０の腐食が抑制されている。

このように、ハーフプレキャスト工法を適用することにより、現場における型枠の仮設作業や、撤去作業等を減らすことができるため、施工性が向上する。また、普通コンクリート２０２と硬化体２０４とを適宜組み合わせて、一つの構造部材を構成することも可能である。

また、上記第１〜第３実施形態では、硬化体を弱アルカリコンクリート（コンクリート硬化体）で形成したが、普通コンクリートよりもアルカリ性が弱いモルタル硬化体又はグラウト硬化体で形成しても良い。

更に、上記第１〜第３実施形態は、種々の構造部材に適用することができる。また、例えば、上記第１〜第３実施形態を梁に適用した場合は、当該梁自体が本発明の権利範囲に含まれる。更には、現場打ち工法、プレキャスト工法等の種々の工法を用いることができる。また、これらの構造部材は、構造物の一部に用いても良いし、構造物の全てに用いても良い。更に、種々の構造の新築構造物や改修構造物に適用することができる。なお、構造物とは、建築構造物、及び土木構造物（例えば、橋梁、ダムなど）を含む概念である。

＜第二硬化体＞
次に、第二硬化体（弱アルカリコンクリート（コンクリート硬化体）、モルタル硬化体、グラウト硬化体）について説明する。

第二硬化体には、高炉スラグ微粉末を６０質量％以上含有する水硬性セメントが水和反応して硬化した硬化体である。この水硬性セメントとしては、例えば、高炉スラグセメントＣ種、高硫酸塩スラグセメントや、高炉スラグ微粉末に、石膏、及びアルカリ刺激材を添加したものを用いることができる。このように、高炉スラグ微粉末が６０質量％と高い含有率を占める水硬性セメントを用いることにより、セメント製造時における二酸化炭素の排出量を抜本的に削減することができる。

第二硬化体としては、コンクリート硬化体、モルタル硬化体、グラウト硬化体が挙げられる。弱アルカリコンクリートは、前述の水硬性セメント、水、細骨材、粗骨材、混和材料等を含有する組成物が、水硬性セメントの水和反応によって硬化したものである。モルタル硬化体は前述の水硬性セメント、水、細骨材（砂）等を含有し、グラウト硬化体は前述の水硬性セメント、水を含有し、何れも水硬性セメントの水和反応によって硬化した硬化体である。

従来、用いる高炉スラグ微粉末の粉末度や置換率がコンクリート組成物に及ぼす影響について報告されている（例えば、「高炉スラグ微粉末を用いたコンクリートの技術の現状」、日本建築学会編、１９９２年、３頁）。ここでは、普通ポルトランドセメントに対する高炉スラグ微粉末の使用量が多くなると、普通ポルトランドセメント単独使用に比べて、初期強度が低下し、中性化が早くなり、乾燥収縮が大きくなる等、コンクリート物性のマイナス傾向が顕著になることが報告されている。別に、かかる高炉スラグ微粉末等に加えて各種の混和材を用いたいくつかの提案も報告されている（例えば、特開昭６２−１５８１４６号公報、特開昭６３−２８４２号公報、特開平１−１６７２６７号公報、特開平１０−１１４５５５号公報、特開２０００−１４３３２６号公報、特開２００３−３０６３５９号公報、特開２００５−２８１１２３号公報、特開２００７−２１７１９７号公報、特開２００７−２９７２２６号公報）。しかし、これらの従来提案には実際のところ、高炉スラグ微粉末の使用量を多くすると、１）良好な施工性を確保できない、２）硬化体の乾燥収縮率を抑えることが難しい、３)硬化体の圧縮強度の低下が大きい等、何らかの点で重大な支障をきたすという問題がある。

これに対して、以下に説明する本実施形態に係る第二硬化体は、高炉スラグ微粉末の使用割合を高くすることにより二酸化炭素の排出量を抑制しつつ、１）調製したコンクリート組成物の経時的な流動性の低下や空気量の低下を抑えて良好な施工性を確保すること、２）得られる第二硬化体の乾燥収縮率が高炉セメントＢ種を用いた場合に比べて大きくならないようにすること、３）得られる第二硬化体の必要な強度を発現すること、以上の１）〜３）の基本的な諸性能を同時に発現することができる。
なお、硬化体は、普通コンクリートと比較して中性化速度が速く、鉄筋等の防錆作用を呈する期間が短くなる傾向があるが、上記実施形態に係る構造部材では、防錆手段によって硬化体に埋設された補強鋼材の錆を抑制している。従って、硬化体の中性化を抑制することは特に必要としない。

以下、第二硬化体として、弱アルカリコンクリートの具体例を挙げて説明する。以下に説明する弱アルカリコンクリートは、建設現場で打設されるコンクリート組成物としてだけでなく、コンクリート製品工場で加工される二次製品用のコンクリート組成物としても適用できる。

＜第１の弱アルカリコンクリート＞
先ず、第１の弱アルカリコンクリートについて説明する。なお、ここでは、弱アルカリコンクリートをコンクリート組成物といい、水硬性セメントを高炉スラグ組成物という場合がある。

第１の弱アルカリコンクリートは、少なくとも、結合材、水、細骨材、粗骨材及び混和材を含有して成るコンクリート組成物であって、結合材として下記の高炉スラグ組成物（水硬性セメント）を用い、且つ水／該高炉スラグ組成物の質量比を３０〜６０％に調製して成る。

高炉スラグ組成物：粉末度が３０００〜１３０００cm^２／ｇの高炉スラグ微粉末を８０〜９５質量％及び石膏を５〜２０質量％（合計１００質量％）の割合で含有する混合物１００質量部当たり、解体コンクリートから分離した水酸化カルシウム含有率が３〜１５質量％の再生コンクリート微粉末を３〜１５質量部の割合で添加した高炉スラグ組成物。

即ち、コンクリート組成物は、少なくとも、結合材、水、細骨材、粗骨材及び混和材を含有して成るものである。本発明のコンクリート組成物は結合材として特定の高炉スラグ組成物を用いたものであり、かかる高炉スラグ組成物は、粉末度が３０００〜１３０００cm^２／ｇの高炉スラグ微粉末を８０〜９５質量％及び石膏を５〜２０質量％（合計１００質量％）の割合で含有する混合物１００質量部当たり、解体コンクリートから分離した水酸化カルシウム含有率が３〜１５質量％の再生コンクリート微粉末を３〜１５質量部の割合で添加したものである。

高炉スラグ微粉末は、粉末度が３０００〜１３０００cm^２／ｇのものを使用するが、好ましくは３０００〜８０００cm^２／ｇのものを使用し、より好ましくは３５００〜６５００cm^２／ｇのものを使用する。粉末度が３０００〜１３０００cm^２／ｇの範囲を外れたものを使用すると、調製したコンクリート組成物の流動性が悪くなったり、得られる硬化体の強度発現が低下したりする。なお、粉末度はブレーン法（ＪＩＳ Ｒ ５２０１（１９９７年）による比表面積で表したものである。また、粉末度は、高炉水砕スラグを粉砕する時の粉砕方法、粉砕条件や粉砕後の分級により制御することができる。

また石膏としては、無水石膏、二水石膏、半水石膏が挙げられるが、無水石膏が好ましい。無水石膏としては、それを９０質量％以上の純度で含有するものであれば使用でき、天然無水石膏や副産無水石膏等を使用できる。粉末度は、３０００〜８０００cm^２／ｇのものが好ましく、３５００〜６５００cm^２／ｇのものがより好ましい。

再生コンクリート微粉末としては、粉末度が２０００〜７０００cm^２／ｇのものを使用するのが好ましい。また水酸化カルシウム含有率が３〜１５質量％のものを使用するが、好ましくは６〜１２質量％のものを使用する。解体コンクリートから分離する方法は特に限定されず、これには例えば、破砕機を用いて破砕する方法や破砕物どうしを機械ですりもむ方法が挙げられる。

解体コンクリートから分離された再生コンクリート微粉末は、例えば、解体コンクリートから粗骨材や細骨材を取り除くことにより得ることができる。このとき解体コンクリートから分離された粗骨材や細骨材も再生品として使用することができる。
解体コンクリートから分離した再生コンクリート微粉末であって、水酸化カルシウムを上記の含有率で含む再生コンクリート微粉末を得る手段としては、機械擦りもみ方式が好ましく、機械擦りもみ方式のなかでは偏心ロータ方式がより好ましい。以下、このような再生コンクリート微粉末の製造方法について説明する。

本実施形態における好ましい再生コンクリート微粉末は、加熱を行わない機械擦りもみ方式により製造されることが、製造時の二酸化炭素の削減及び得られる微粉末の品質にばらつきがないという観点から好適である。特に、偏心ロータ方式や遊星ミル等の機械擦りもみ装置で製造する際に、機械すりもみプロセスを密閉された空間内で行い、空間内の空気中のＣＯ_２を除去する方法、或いは、チッソガスなどの不活性ガスを封入する方法をとることで、処理中の炭酸化による水酸化カルシウム含有率の減少を抑制した再生コンクリート微粉末は本発明における如き、アルカリ刺激材として使用するのに最適な水酸化カルシウム含有率の微粉末を得ることができる。

他方、解体コンクリート塊をジョークラッシャーやインペラーブレーカー等の破砕機を用いて破砕する方法においては、骨材とモルタル・ぺーストが同時に破砕されるため、再生コンクリート微粉末中に骨材粉が多くなり易く、また、微粉中の骨材粉とモルタル・ぺースト粉の比率もコンクリートの配（調）合によっては相当変化することとなり、高炉スラグ微粉末のアルカリ刺激材として用いるには、品質のコントロールが極めて困難であり、また、加熱と機械擦りもみによって骨材を取り出す加熱すりもみ方式で製造した微粉末は骨材粉が少なく、アルカリ刺激材として適しているものの、加熱によって解体コンクリート中の水和物が変化する懸念があり、また、製造エネルギーが大きくなり、セメント製造時のＣＯ_２を削減するという観点からも好適とは言い難い。

細骨材としては、公知の川砂、砕砂、山砂等を使用でき、粗骨材としては、公知の川砂利、砕石、軽量骨材等を使用できる。

このコンクリート組成物では、水／高炉スラグ組成物の質量比を３０〜６０％に調製するが、好ましくは３５〜５５％に調製する。かかる質量比が６０％より大きいと、得られる硬化体の乾燥収縮が大きくなり過ぎたり、強度の低下が著しくなる。逆に、かかる質量比が３０％より小さいと、調製したコンクリート組成物の流動性や空気量の経時的な低下が大きくなり、施工性が低下する。尚、水／高炉スラグ組成物の質量比は、（用いた水の質量／用いた高炉スラグ組成物の質量）×１００で求められるものである。

混和材としては、従来公知のコンクリート用に用いられるものが挙げられる。これには例えば、セメント分散剤、乾燥収縮低減剤、膨張材等が挙げられる。このコンクリート組成物では、セメント分散剤と乾燥収縮低減剤を、またセメント分散剤と膨張材を、更にはセメント分散剤と乾燥収縮低減剤と膨張材を混和材として使用することができる。

セメント分散剤としては、リグニンスルホン酸塩、グルコン酸塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン高縮合物塩、メラミンスルホン酸ホルマリン高縮合物塩、ポリカルボン酸系の水溶性ビニル共重合体等が挙げられる。なかでも、セメント分散剤としては、ポリカルボン酸系の水溶性ビニル共重合体が好ましく、その構成単位の種類や組成比率及び分子量等の適切なポリカルボン酸系の水溶性ビニル共重合体がより好ましい。かかるポリカルボン酸系の水溶性ビニル共重合体としては、メタクリル酸（塩）から形成された単位を構成単位にもつ共重合体（例えば特開昭５８−７４５５２号公報、特開平１−２２６７５７号公報等に記載されているもの）、またマレイン酸（塩）から形成された単位を構成単位にもつ共重合体（例えば特開昭５７−１１８０５８号公報、特開昭６３−２８５１４０号公報、特開２００５−１３２９５６号公報等に記載されているもの）が挙げられるが、そのなかでもセメント分散剤としては、メタクリル酸（塩）から形成された単位を構成単位にもつ水溶性ビニル共重合体がより好ましく、分子中に下記の構成単位Ａを４５〜８５モル％、下記の構成単位Ｂを１５〜５５モル％及び下記の構成単位Ｃを０〜１０モル％（合計１００モル％）の割合で有する質量平均分子量２０００〜８００００（ＧＰＣ法、プルラン換算、以下同じ）の水溶性ビニル共重合体が特に好ましい。

構成単位Ａ：メタクリル酸から形成された構成単位及びメタクリル酸塩から形成された構成単位から選ばれる一つ又は二つ以上
構成単位Ｂ：分子中に５〜１５０個のオキシエチレン単位で構成されたポリオキシエチレン基を有するメトキシポリエチレングリコールメタクリレートから形成された構成単位
構成単位Ｃ：（メタ）アリルスルホン酸塩から形成された構成単位及びメチルアクリレートから形成された構成単位から選ばれる一つ又は二つ以上

以上説明したポリカルボン酸系の水溶性ビニル共重合体からなるセメント分散剤それ自体は公知の方法で合成できる。それがメタクリル酸（塩）から形成された単位を構成単位にもつ共重合体の場合は、例えば特開昭５８−７４５５２号公報、特開平１−２２６７５７号公報等に記載されている方法で合成でき、またマレイン酸（塩）から形成された単位を構成単位にもつ共重合体の場合は、例えば特開昭５７−１１８０５８号公報、特開２００５−１３２９５６号公報、特開２００８−２７３７６６号公報等に記載されている方法で合成できる。これらのポリカルボン酸系の水溶性ビニル共重合体からなるセメント分散剤の使用量は、高炉スラグ組成物１００質量部当たり、０．１〜１．５質量部の割合とするのが好ましい。

乾燥収縮低減剤としては、公知のものを使用でき、特に限定されないが、ポリアルキレングリコールモノアルキルエーテルからなる乾燥収縮低減剤が好ましく、なかでもジエチレングリコールモノブチルエーテル及びジプロピレングリコールジエチレングリコールモノブチルエーテルから選ばれるものが好ましい。かかる乾燥収縮低減剤の使用量は、高炉スラグ組成物１００質量部当たり、０．２〜４．０質量部の割合とするのが好ましい。

膨張材としては、公知のものを使用でき、大別してカルシウムスルホアルミネート系のものと石灰系のものとの２種類が挙げられる。いずれも水和反応によりエトリンガイト及び水酸化カルシウムを生成して膨張する無機系の混和材であり、コンクリート用膨張材として、ＪＩＳ−Ａ６２０２の規格を満足するものが好ましい。かかる膨張材の使用量は、コンクリート組成物１ｍ^３当たり、１０〜２５kgの割合とするのが好ましい。

以下、第１の弱アルカリコンクリートの構成及び効果をより具体的にするため、実施例等を挙げるが、当該実施例に限定されるというものではない。なお、以下の実施例等において、別に記載しない限り、％は質量％を、また部は質量部を意味する。

（実施例）
試験区分１（水溶性ビニル共重合体の合成）
・水溶性ビニル共重合体（ｐ−１）の合成
メタクリル酸６０ｇ、メトキシポリ（オキシエチレン単位数が２３個、以下ｎ＝２３とする）エチレングリコールメタクリレート３００ｇ、メタリルスルホン酸ナトリウム５ｇ、３−メルカプトプロピオン酸４ｇ及び水４９０ｇを反応容器に仕込んだ後、４８％水酸化ナトリウム水溶液５８ｇを加え、攪拌しながら部分中和して均一に溶解した。反応容器内の雰囲気を窒素置換した後、反応系の温度を温水浴にて６０℃に保ち、過硫酸ナトリウムの２０％水溶液２５ｇを加えてラジカル重合反応を開始し、５時間反応を継続して反応を終了した。その後、４８％水酸化ナトリウム水溶液２３ｇを加えて反応物を完全中和し、メタクリル酸塩から形成された単位を構成単位にもつポリカルボン酸系の水溶性ビニル共重合体（ｐ−１）の４０％水溶液を得た。水溶性ビニル共重合体（ｐ−１）を分析したところ、メタクリル酸ナトリウムから形成された構成単位／メトキシポリ（ｎ＝２３）エチレングリコールメタクリレートから形成された構成単位／メタリルスルホン酸ナトリウムから形成された構成単位＝７０／２７／３（モル％）の割合で有する質量平均分子量が３３８００の水溶性ビニル共重合体であった。

・水溶性ビニル共重合体（ｐ−２）〜（ｐ−４）及び（ｐｒ−１）〜（ｐｒ−４）の合成
水溶性ビニル共重合体（ｐ−１）の合成と同様にして、水溶性ビニル共重合体（ｐ−２）〜（ｐ−４）及び（ｐｒ−１）〜（ｐｒ−４）を合成した。以上で合成した各水溶性ビニル共重合体の内容を表１にまとめて示した。

表１において、
構成単位Ａ〜Ｃ：各構成単位を形成することとなる単量体で表示した。
Ａ−１：メタクリル酸ナトリウム
Ａ−２：メタクリル酸
Ｂ−１：メトキシポリ（ｎ＝２３）エチレングリコールメタクリレート
Ｂ−２：メトキシポリ（ｎ＝６８）エチレングリコールメタクリレート
Ｂ−３：メトキシポリ（ｎ＝９）エチレングリコールメタアクリレート
Ｃ−１：メタリルスルホン酸ナトリウム
Ｃ−２：アリルスルホン酸ナトリウム
Ｃ−３：メチルアクリレート

試験区分２（高炉スラグ組成物の調製）
表２に記載の調合条件で、高炉スラグ微粉末、無水石膏、再生コンクリート微粉末を混合して高炉スラグ組成物を調製し、高炉スラグ組成物（Ｓ−１）〜（Ｓ−４）及び（Ｒ−１）〜（Ｒ−５）を得た。

表２において、
ｓｇ−１：粉末度が４１００cm^２／ｇの高炉スラグ微粉末
ｓｇ−２：粉末度が５９００cm^２／ｇの高炉スラグ微粉末
ｓｇ−３：粉末度が１０２０cm^２／ｇの高炉スラグ微粉末
ｇｐ−１：粉末度が４１５０cm^２／ｇの無水石膏
ｇｐ−２：粉末度が５８００cm^２／ｇの無水石膏
ｒｃ−１：粉末度が５８６０cm^２／ｇ且つ水酸化カルシウム含有率が９．２％の再生コンクリート微粉末
ｒｃ−２：粉末度が４６２０cm^２／ｇ且つ水酸化カルシウム含有率が６．５％の再生コンクリート微粉末
ｒｃ−３：粉末度が４３５０cm^２／ｇ且つ水酸化カルシウム含有率が１．５％の再生コンクリート微粉末

試験区分３（コンクリート組成物の調製）
実施例１〜１６
表３に記載の配合条件で、５０リットルのパン型強制練りミキサーに、練り混ぜ水（水道水）、高炉スラグ組成物、細骨材（大井川水系産川砂、密度＝２．５８ｇ／cm^３）の各所定量を投入し、またセメント分散剤、乾燥収縮低減剤、膨張材等の混和材の各所定量を投入して、更に空気量調節剤（竹本油脂社製のＡＥ剤、商品名ＡＥ−３００）を投入し、４５秒間練り混ぜた。最後に、粗骨材（岡崎産砕石、密度＝２．６８ｇ／cm^３）の所定量を投入し、６０秒間練り混ぜて、目標スランプが１８±１cm、目標空気量が４．５±１％とした水／高炉スラグ組成物比が４５％又は４０％のコンクリート組成物を調製した。

比較例１〜１２
表３に記載の配合条件で、実施例と同様な練り混ぜ方法により、水／高炉スラグ組成物比が４５％のコンクリート組成物を調製した。

比較例１３及び１４
表３に記載の配合条件で、実施例と同様な練り混ぜ方法により、高炉セメントＢ種を用いた水／高炉スラグ組成物比が４５％又は５０％のコンクリート組成物を調製した。

表３において、
二酸化炭素排出量：コンクリート組成物１ｍ^３を製造する場合の二酸化炭素の排出量（kg／コンクリート１ｍ^３）。但し、石膏及び再生コンクリート微粉末の製造に必要なエネルギーに由来する二酸化炭素の排出量を除いて計算した値
セメント分散剤の種類：表１に記載した水溶性ビニル共重合体又は下記のＰ−５
Ｐ−５：ポリカルボン酸系の水溶性ビニル共重合体からなるセメント分散剤として、竹本油脂社製の商品名チューポールＨＰ−１１Ｗ（マレイン酸とα−アリル−ω−メチル−ポリオキシエチレンとの共重合体塩）
使用量：高炉スラグ組成物１００質量部当たりの、セメント分散剤、乾燥収縮低減剤又は膨張材の固形分としての質量部
高炉スラグ組成物の種類：表２に記載したもの
＊１：ジエチレングリコールモノブチルエーテル
＊２：ジプロピレングリコールジエチレングリコールモノブチルエーテル
＊３：太平洋マテリアル社製の商品名が太平洋ハイパーエクスパン（石灰系膨張材）
＊４：高炉セメントＢ種（密度＝３．０４ｇ／cm^３、ブレーン値３８５０cm^２／ｇ）

試験区分４（調製したコンクリート組成物の評価）
調製した各例のコンクリート組成物について、空気量、スランプ、スランプ残存率を下記のように求めた。また各コンクリート組成物から得た硬化体について、乾燥収縮率及び圧縮強度を下記のように求めた。

・空気量（容量％）：練り混ぜ直後のコンクリート組成物及び更に６０分間静置後のコンクリート組成物について、ＪＩＳ−Ａ１１２８に準拠して測定した。
・スランプ（cm）：空気量の測定と同時に、ＪＩＳ−Ａ１１０１に準拠して測定した。
・スランプ残存率（％）：（６０分間静置後のスランプ／練り混ぜ直後のスランプ）×１００で求めた。
・乾燥収縮率：ＪＩＳ−Ａ１１２９に準拠し、各例のコンクリート組成物を２０℃×６０％ＲＨの条件下で保存した材齢２６週の供試体についてコンパレータ法により乾燥収縮ひずみを測定し、乾燥収縮率を求めた。この数値は小さいほど、乾燥収縮が小さいことを示す。
・圧縮強度（Ｎ／mm^２）：各例のコンクリート組成物について、ＪＩＳ−Ａ１１０８に準拠し、材齢７日及び材齢２８日で測定した。

結果を表４にまとめて示した。各実施例で調製したコンクリート組成物は、高炉セメントＢ種を用いた場合に比べて、コンクリート１ｍ^３を製造するための二酸化炭素の排出量が少なく、またコンクリート組成物の経時的な流動性に優れ、得られる硬化体の乾燥収縮率が８００×１０^−６よりも小さく、必要とされる充分な圧縮強度が得られている。

表４において、
比較例２、３及び１０〜１２：目標とする流動性（スランプ値）が得られなかったので測定しなかった。

＜第２の弱アルカリコンクリート＞
次に、第２の弱アルカリコンクリートについて説明する。なお、ここでは、弱アルカリコンクリートをコンクリート組成物といい、水硬性セメントを高炉セメント組成物という場合がある。また、第１の弱アルカリコンクリートと同じものは適宜省略して説明する。

第２の弱アルカリコンクリートは、少なくとも、結合材、水、細骨材、粗骨材及び混和材を含有して成るコンクリート組成物であって、結合材として下記の高炉セメント組成物（水硬性セメント）を用い、且つ水／該高炉セメント組成物の質量比を３０〜６０％に調製して成る。

高炉セメント組成物：粉末度が３０００〜１３０００cm^２／ｇの高炉スラグ微粉末を６０〜９０質量％、石膏を５〜２０質量％及びポルトランドセメントを５〜３５質量％（合計１００質量％）の割合で含有する混合物１００質量部当たり、解体コンクリートから分離した水酸化カルシウム含有率が３〜１５質量％の再生コンクリート微粉末を１０〜３０質量部の割合で添加した高炉セメント組成物。

即ち、第２の弱アルカリコンクリートは、少なくとも、結合材、水、細骨材、粗骨材及び混和材を含有して成るものである。このコンクリート組成物は結合材として特定の高炉セメント組成物を用いたものであり、かかる高炉セメント組成物は、粉末度が３０００〜１３０００cm^２／ｇの高炉スラグ微粉末を６０〜９０質量％、石膏を５〜２０質量％及びポルトランドセメントを５〜３５質量％（合計１００質量％）の割合で含有する混合物１００質量部当たり、解体コンクリートから分離した水酸化カルシウム含有率が３〜１５質量％の再生コンクリート微粉末を１０〜３０質量部の割合で添加したものである。

ポルトランドセメントとしては、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント等が挙げられるが、汎用の普通ポルトランドセメントが好ましい。

また、コンクリート組成物では、水／高炉セメント組成物の質量比を３０〜６０％に調製するが、好ましくは３５〜５５％に調製する。かかる質量比が６０％より大きいと、得られる硬化体の乾燥収縮が大きくなり過ぎたり、強度の低下が著しくなる。逆に、かかる質量比が３０％より小さいと、調製したコンクリート組成物の流動性や空気量の経時的な低下が大きくなり、施工性が低下する。尚、本発明において水／高炉セメント組成物の質量比は、（用いた水の質量／用いた高炉セメント組成物の質量）×１００で求められるものである。

混和材としては、従来公知のコンクリート用に用いられるものが挙げられる。これには例えば、セメント分散剤、乾燥収縮低減剤、膨張材等が挙げられる。このコンクリート組成物では、セメント分散剤と乾燥収縮低減剤を組み合せて、またセメント分散剤と膨張材を、更にはセメント分散剤と乾燥収縮低減剤と膨張材を組み合せて混和材として使用することができ、第１の弱アルカリコンクリートと同様のものを使用することができる。

なお、再生コンクリート微粉末、粗骨材、細骨材については、第１の弱アルカリコンクリートと同様のものを使用することができる。

以下、第２の弱アルカリコンクリートの構成及び効果をより具体的にするため、実施例等を挙げるが、当該実施例に限定されるというものではない。なお、以下の実施例等において、別に記載しない限り、％は質量％を、また部は質量部を意味する。

（実施例）
試験区分１（水溶性ビニル共重合体の合成）
・水溶性ビニル共重合体（ｐ−１）〜（ｐ−４）及び（ｐｒ−１）〜（ｐｒ−４）は、第１の弱アルカリコンクリートの実施例で示したものと同様の方法で合成を合成した。合成した各水溶性ビニル共重合体の内容は表１と同様である。

試験区分２（高炉セメント組成物の調製）
表５に記載の調合条件で、高炉スラグ微粉末、無水石膏、ポルトランドセメント及び再生コンクリート微粉末を混合して高炉セメント組成物を調製し、高炉セメント組成物（Ｓ−１）〜（Ｓ−５）及び（Ｒ−１）〜（Ｒ−６）を得た。

表５において、
ｓｇ−１：粉末度が４１００cm^２／ｇの高炉スラグ微粉末
ｓｇ−２：粉末度が５９００cm^２／ｇの高炉スラグ微粉末
ｓｇ−３：粉末度が１０２０cm^２／ｇの高炉スラグ微粉末
ｇｐ−１：粉末度が４１５０cm^２／ｇの無水石膏
ｇｐ−２：粉末度が５８００cm^２／ｇの無水石膏
ｐｃ−１：普通ポルトランドセメント
ｐｃ−２：早強ポルトランドセメント
ｒｃ−１：粉末度が５８６０cm^２／ｇ且つ水酸化カルシウム含有率が９．２％の再生コンクリート微粉末
ｒｃ−２：粉末度が４６２０cm^２／ｇ且つ水酸化カルシウム含有率が６．５％の再生コンクリート微粉末
ｒｃ−３：粉末度が４３５０cm^２／ｇ且つ水酸化カルシウム含有率が１．５％の再生コンクリート微粉末
ｒｃ−４：、粉末度が１２００cm^２／ｇ且つ水酸化カルシウム含有率が６．１％の再生コンクリート微粉末

試験区分３（コンクリート組成物の調製）
実施例１〜１７
表６に記載の配合条件で、５０リットルのパン型強制練りミキサーに、練り混ぜ水（水道水）、高炉セメント組成物、細骨材（大井川水系産川砂、密度＝２．５８ｇ／cm^３）の各所定量を投入し、またセメント分散剤、乾燥収縮低減剤、膨張材等の混和材の各所定量を投入して、更に空気量調節剤（竹本油脂社製のＡＥ剤、商品名ＡＥ−３００）を投入し、４５秒間練り混ぜた。最後に、粗骨材（岡崎産砕石、密度＝２．６８ｇ／cm^３）の所定量を投入し、６０秒間練り混ぜて、目標スランプが１８±１cm、目標空気量が４．５±１％とした水／高炉セメント組成物比が４５％又は４０％のコンクリート組成物を調製した。

比較例１〜１３
表６に記載の配合条件で、実施例と同様な練り混ぜ方法により、水／高炉セメント組成物比が４５％のコンクリート組成物を調製した。

比較例１４及び１５
表６に記載の配合条件で、実施例と同様な練り混ぜ方法により、高炉セメントＢ種を用いた水／高炉セメント組成物比が４５％又は５０％のコンクリート組成物を調製した。

表６において、
二酸化炭素排出量：コンクリート組成物１ｍ^３を製造する場合の二酸化炭素の排出量（kg／コンクリート１ｍ^３）。但し、石膏及び再生コンクリート微粉末の製造に必要なエネルギーに由来する二酸化炭素の排出量を除いて計算した値
セメント分散剤の種類：表５に記載した水溶性ビニル共重合体又は下記のＰ−５
Ｐ−５：ポリカルボン酸系の水溶性ビニル共重合体からなるセメント分散剤として、竹本油脂社製の商品名チューポールＨＰ−１１Ｗ（マレイン酸とα−アリル−ω−メチル−ポリオキシエチレンとの共重合体塩）
使用量：高炉セメント組成物１００質量部当たりの、セメント分散剤、乾燥収縮低減剤又は膨張材の固形分としての質量部
高炉セメント組成物の種類：表９に記載したもの
＊１：ジエチレングリコールモノブチルエーテル
＊２：ジプロピレングリコールジエチレングリコールモノブチルエーテル
＊３：太平洋マテリアル社製の商品名が太平洋ハイパーエクスパン（石灰系膨張材）
＊４：高炉セメントＢ種（密度＝３．０４ｇ／cm^３、ブレーン値３８５０cm^２／ｇ）

試験区分４（調製したコンクリート組成物の評価）
調製した各例のコンクリート組成物について、空気量、スランプ、スランプ残存率を下記のように求めた。また各コンクリート組成物から得た硬化体について、乾燥収縮率及び圧縮強度を下記のように求めた。

・空気量（容量％）：練り混ぜ直後のコンクリート組成物及び更に６０分間静置後のコンクリート組成物について、ＪＩＳ−Ａ１１２８に準拠して測定した。
・スランプ（cm）：空気量の測定と同時に、ＪＩＳ−Ａ１１０１に準拠して測定した。
・スランプ残存率（％）：（６０分間静置後のスランプ／練り混ぜ直後のスランプ）×１００で求めた。
・乾燥収縮率：ＪＩＳ−Ａ１１２９に準拠し、各例のコンクリート組成物を２０℃×６０％ＲＨの条件下で保存した材齢２６週の供試体についてコンパレータ法により乾燥収縮ひずみを測定し、乾燥収縮率を求めた。この数値は小さいほど、乾燥収縮が小さいことを示す。
・圧縮強度（Ｎ／mm^２）：各例のコンクリート組成物について、ＪＩＳ−Ａ１１０８に準拠し、材齢７日及び材齢２８日で測定した。

結果を表７にまとめて示した。各実施例で調製したコンクリート組成物は、高炉セメントＢ種を用いた場合に比べて、コンクリート１ｍ^３を製造するための二酸化炭素の排出量が少なく、またコンクリート組成物の経時的な流動性に優れ、得られる硬化体の乾燥収縮率が８００×１０^−６よりも小さく、必要とされる充分な圧縮強度が得られている。

表７において、
比較例２、３及び１１〜１３：目標とする流動性（スランプ値）が得られなかったので測定しなかった。

＜第３の弱アルカリコンクリート＞
次に、第３の弱アルカリコンクリートについて説明する。なお、ここでは、弱アルカリコンクリートをコンクリート組成物といい、水硬性セメントを高炉スラグ組成物という場合がある。また、第１、第２の弱アルカリコンクリートと同じものは適宜省略して説明する。

第３の弱アルカリコンクリートは、少なくとも、結合材、水、細骨材、粗骨材及び混和材を含有して成るコンクリート組成物であって、結合材として下記の高炉スラグ組成物（水硬性セメント）を用い、且つ水／該高炉スラグ組成物の質量比を３０〜６０％に調製して成る。

高炉スラグ組成物：粉末度が３０００〜１３０００cm^２／ｇの高炉スラグ微粉末を８０〜９５質量％及び石膏を５〜２０質量％（合計１００質量％）の割合で含有する混合物１００質量部当たり、アルカリ刺激材を０．５〜１．５質量部又は５〜４５質量部の割合で添加した高炉スラグ組成物。

即ち、第３の弱アルカリコンクリートは、少なくとも、結合材、水、細骨材、粗骨材及び混和材を含有して成るものである。このコンクリート組成物は結合材として特定の高炉スラグ組成物を用いたものであり、かかる高炉スラグ組成物は、粉末度が３０００〜１３０００cm^２／ｇの高炉スラグ微粉末を８０〜９５質量％及び石膏を５〜２０質量％（合計１００質量％）の割合で含有する混合物１００質量部当たり、アルカリ刺激材を０．５〜１．５質量部又は５〜４５質量部の割合で添加したものである。

アルカリ刺激材としては、水酸化カルシウム、生石灰、軽焼マグネシア、軽焼ドロマイト、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、再生コンクリート微粉末等が挙げられる。なかでも、アルカリ刺激材としては、水と接触したときに徐々に水酸化カルシウムを生成する性質を持つアルカリ刺激材が好まく、かかる性質を有するアルカリ刺激材として、ポルトランドセメントが好ましい。ポルトランドセメントとしては、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント等の各種ポルトランドセメントが挙げられるが、汎用の普通ポルトランドセメントが好ましい。

このコンクリート組成物では、水／高炉スラグ組成物の質量比を３０〜６０％に調製するが、好ましくは３５〜５５％に調製する。かかる質量比が６０％より大きいと、得られる硬化体の乾燥収縮が大きくなり過ぎたり、強度の低下が著しくなる。逆にかかる質量比が３０％より小さいと、調製したコンクリート組成物の流動性や空気量の経時的な低下が大きくなり、施工性が低下する。尚、本発明において水／高炉スラグ組成物の質量比は、（用いた水の質量／用いた高炉スラグ組成物の質量）×１００で求められるものである。

なお、再生コンクリート微粉末、粗骨材、細骨材、混和材等については、第１の弱アルカリコンクリートと同様のものを使用することができる。

以下、第３の弱アルカリコンクリートの構成及び効果をより具体的にするため、実施例等を挙げるが、当該該実施例に限定されるというものではない。なお、以下の実施例等において、別に記載しない限り、％は質量％を、また部は質量部を意味する。

（実施例）
試験区分１（水溶性ビニル共重合体の合成）
・水溶性ビニル共重合体（ｐ−１）〜（ｐ−４）及び（ｐｒ−１）〜（ｐｒ−４）は、第１の弱アルカリコンクリートの実施例で示したものと同様の方法で合成を合成した。合成した各水溶性ビニル共重合体の内容は表１と同様である。

試験区分２（高炉スラグ組成物の調製）
表８に記載の調合条件で、高炉スラグ微粉末、無水石膏及びアルカリ刺激材を混合して高炉スラグ組成物を調製し、高炉スラグ組成物（Ｓ−１）〜（Ｓ−１０）及び（Ｒ−１）〜（Ｒ−１０）を得た。

表８において、
ｓｇ−１：粉末度が４１００cm^２／ｇの高炉スラグ微粉末
ｓｇ−２：粉末度が５９００cm^２／ｇの高炉スラグ微粉末
ｓｇ−３：粉末度が１０２０cm^２／ｇの高炉スラグ微粉末
ｇｐ−１：粉末度が４１５０cm^２／ｇの無水石膏
ｇｐ−２：粉末度が５８００cm^２／ｇの無水石膏
ｒｃ−１：普通ポルトランドセメント
ｒｃ−２：早強ポルトランドセメント

試験区分３（コンクリート組成物の調製）
実施例１〜３６
表９に記載の配合条件で、５０リットルのパン型強制練りミキサーに、練り混ぜ水（水道水）、高炉スラグ組成物、細骨材（大井川水系産川砂、密度＝２．５８ｇ／cm^３）の各所定量を投入し、またセメント分散剤、乾燥収縮低減剤、膨張材等の混和材の各所定量を投入して、更に空気量調節剤（竹本油脂社製のＡＥ剤、商品名ＡＥ−３００）を投入し、４５秒間練り混ぜた。最後に、粗骨材（岡崎産砕石、密度＝２．６８ｇ／cm^３）の所定量を投入し、６０秒間練り混ぜて、目標スランプが１８±１cm、目標空気量が４．５±１％とした水／高炉スラグ組成物の質量比が４５％又は４０％のコンクリート組成物を調製した。

比較例１〜２７
表１０に記載の配合条件で、実施例と同様な練り混ぜ方法により、水／高炉スラグ組成物の質量比が４５％のコンクリート組成物を調製した。

比較例２８及び２９
表１０に記載の配合条件で、実施例と同様な練り混ぜ方法により、高炉セメントＢ種を用いた水／高炉セメントの質量比が４５％又は５０％のコンクリート組成物を調製した。

表９、表１０において、
二酸化炭素排出量：コンクリート組成物１ｍ^３を製造する場合の二酸化炭素の排出量（kg／コンクリート１ｍ^３）。但し、石膏及び再生コンクリート微粉末の製造に必要なエネルギーに由来する二酸化炭素の排出量を除いて計算した値
セメント分散剤の種類：表１に記載した水溶性ビニル共重合体又は下記のＰ−５
Ｐ−５：ポリカルボン酸系の水溶性ビニル共重合体からなるセメント分散剤として、竹本油脂社製の商品名チューポールＨＰ−１１Ｗ（マレイン酸とα−アリル−ω−メチル−ポリオキシエチレンとの共重合体塩）
使用量：高炉スラグ組成物（比較例２８及び２９は高炉セメントＢ種）１００質量部当たりの、セメント分散剤、乾燥収縮低減剤又は膨張材の固形分としての質量部
高炉スラグ組成物の種類：表８に記載したもの
＊１：ジエチレングリコールモノブチルエーテル
＊２：ジプロピレングリコールジエチレングリコールモノブチルエーテル
＊３：太平洋マテリアル社製の商品名が太平洋ハイパーエクスパン（石灰系膨張材）
＊４：高炉セメントＢ種（密度＝３．０４ｇ／cm^３、ブレーン値３８５０cm^２／ｇ）

試験区分４（調製したコンクリート組成物の評価）
調製した各例のコンクリート組成物について、空気量、スランプ、スランプ残存率を下記のように求めた。また各コンクリート組成物から得た硬化体について、乾燥収縮率及び圧縮強度を下記のように求めた。

・空気量（容量％）：練り混ぜ直後のコンクリート組成物及び更に６０分間静置後のコンクリート組成物について、ＪＩＳ−Ａ１１２８に準拠して測定した。
・スランプ（cm）：空気量の測定と同時に、ＪＩＳ−Ａ１１０１に準拠して測定した。
・スランプ残存率（％）：（６０分間静置後のスランプ／練り混ぜ直後のスランプ）×１００で求めた。
・乾燥収縮率：ＪＩＳ−Ａ１１２９に準拠し、各例のコンクリート組成物を２０℃×６０％ＲＨの条件下で保存した材齢２６週の供試体についてコンパレータ法により乾燥収縮ひずみを測定し、乾燥収縮率を求めた。この数値は小さいほど、乾燥収縮が小さいことを示す。
・圧縮強度（Ｎ／mm^２）：各例のコンクリート組成物について、ＪＩＳ−Ａ１１０８に準拠し、材齢７日及び材齢２８日で測定した。

結果を表１１及び表１２にまとめて示した。各実施例で調製したコンクリート組成物は、高炉セメントＢ種を用いた場合に比べて、コンクリート組成物１ｍ^３を製造するための二酸化炭素の排出量が少なく、またコンクリート組成物の経時的な流動性に優れ、得られる硬化体の乾燥収縮率が８００×１０^−６よりも小さく、必要とされる充分な圧縮強度が得られている。

表１２において、
比較例１、２、６、７、２１〜２３及び２５〜２７：目標とする流動性（スランプ値）が得られなかったので測定しなかった。

＜第４の弱アルカリコンクリート＞
次に、第４の弱アルカリコンクリートについて説明する。なお、ここでは、弱アルカリコンクリートをコンクリート組成物といい、水硬性セメントを高炉セメントという場合がある。また、第１〜第３の弱アルカリコンクリートと同じものは適宜省略して説明する。

第４の弱アルカリコンクリートは、少なくとも、セメント、水、細骨材、粗骨材及び混和材を含有して成るコンクリート組成物であって、セメントとして下記の高炉セメント（水硬性セメント）を用い、且つ水／該高炉セメント比を２０〜６０％に調製し、また該高炉セメント１００質量部当たり、混和材の少なくとも一部として下記のＡ成分を０．１〜１．５質量部含有して成る。

高炉セメント：粉末度が３０００〜１３０００cm^２／ｇの高炉スラグ微粉末とポルトランドセメントとからなり、且つ該高炉スラグ微粉末を６０〜８０質量％及びポルトランドセメントを２０〜４０質量％（合計１００質量％）の割合で含有する高炉セメント。

Ａ成分：下記の水溶性ビニル共重合体Ｐ及び下記の水溶性ビニル共重合体Ｑから選ばれる一つ又は二つ以上の水溶性ビニル共重合体からなるセメント分散剤。
水溶性ビニル共重合体Ｐ：分子中に下記の構成単位Ｘを４５〜８５モル％、下記の構成単位Ｙを１５〜５５モル％及び下記の構成単位Ｚを０〜１０モル％（合計１００モル％）の割合で有する質量平均分子量２０００〜８００００の水溶性ビニル共重合体。
構成単位Ｘ：メタクリル酸から形成された構成単位及びメタクリル酸塩から形成された構成単位から選ばれる一つ又は二つ以上
構成単位Ｙ：分子中に５〜１５０個のオキシエチレン単位で構成されたポリオキシエチレン基を有するメトキシポリエチレングリコールメタクリレートから形成された構成単位
構成単位Ｚ：（メタ）アリルスルホン酸塩から形成された構成単位及びメチルアクリレートから形成された構成単位から選ばれる一つ又は二つ以上

水溶性ビニル共重合体Ｑ：分子中に下記の構成単位Ｌを４０〜６０モル％及び下記の構成単位Ｍを６０〜４０モル％（合計１００モル％）の割合で有する質量平均分子量２０００〜５００００の水溶性ビニル共重合体。
構成単位Ｌ：マレイン酸から形成された構成単位及びマレイン酸塩からから形成された構成単位から選ばれる一つ又は二つ以上
構成単位Ｍ：分子中に５〜１００個のオキシエチレン単位で構成されたポリオキシエチレン基を有するα−アリル−ω−メチル−ポリオキシエチレンから形成された構成単位及び分子中に５〜１００個のオキシエチレン単位で構成されたポリオキシエチレン基を有するα−アリル−ω−ヒドロキシ−ポリオキシエチレンから形成された構成単位から選ばれる一つ又は二つ以上

第４の弱アルカリコンクリートには、混和材の少なくとも一部として、適宜、下記のＢ成分を０．２〜４．０質量部、下記のＣ成分を０．１〜５．０質量部の割合で加えて含有してもよい。この場合、混和材の少なくとも一部として、下記Ｂ成分又は下記Ｃ成分を加えても良いし、下記Ｂ成分及び下記Ｃ成分を加えても良い。
Ｂ成分：乾燥収縮低減剤
Ｃ成分：凝結促進剤

即ち、第４の弱アルカリコンクリートは、少なくとも結合材、水、細骨材、粗骨材及び混和材を用い、結合材として特定の高炉セメントを含有し、また特定の混和剤を所定割合で含有して成るものである。かかる高炉セメントは、粉末度が３０００〜１３０００cm^２／ｇの高炉スラグ微粉末を６０〜８０質量％及びポルトランドセメントを２０〜４０質量％（合計１００質量％）の割合で含有するものである。

結合材として用いる高炉セメント（水硬性セメント）は、前記の高炉スラグ微粉末を６０〜８０質量％及びポルトランドセメントを２０〜４０質量％（合計１００質量％）の割合で含有するものであるが、前記の高炉スラグ微粉末を６４〜７６質量％及びポルトランドセメントを２４〜３６質量％（合計１００質量％）の割合で含有するものが好ましい。したがって、このコンクリート組成物において結合材として用いる高炉セメントには、ＪＩＳ−Ｒ５２１１の規格に適合する高炉セメントＣ種が含まれる。

このコンクリート組成物は、水／高炉セメントの質量比を２０〜６０％に調製したものであるが、好ましくは２５〜５０％に調製したものとする。かかる質量比が６０％より大きいと、得られる硬化体の乾燥収縮が大きくなり過ぎたり、強度の低下が著しくなる。逆にかかる質量比が２０％より小さいと、調製したコンクリート組成物の流動性や空気量の経時的な低下が大きくなり、施工性が低下する。尚、水／高炉セメントの質量比は、（用いた水の質量／用いた高炉セメントの質量）×１００で求められるものである。

また、コンクリート組成物は、混和材として、Ａ成分のセメント分散剤を含有している。この混和材には、Ｂ成分の乾燥収縮低減剤、Ｃ成分の凝結促進剤を適宜、加えて含有しても良い。この場合、混和材の少なくとも一部として、下記Ｂ成分又は下記Ｃ成分を加えても良いし、下記Ｂ成分及び下記Ｃ成分を加えても良い。

Ａ成分のセメント分散剤は、水溶性ビニル共重合体Ｐ及び水溶性ビニル共重合体Ｑから選ばれる一つ又は二つ以上の水溶性ビニル共重合体からなるものである。ここで水溶性ビニル共重合体Ｐは、分子中に下記の構成単位Ｘを４５〜８５モル％、下記の構成単位Ｙを１５〜５５モル％及び下記の構成単位Ｚを０〜１０モル％（合計１００モル％）の割合で有する質量平均分子量２０００〜８００００（ＧＰＣ法、プルラン換算、以下同じ）の水溶性ビニル共重合体である。

構成単位Ｘ：メタクリル酸から形成された構成単位及びメタクリル酸塩から形成された構成単位から選ばれる一つ又は二つ以上
構成単位Ｙ：分子中に５〜１５０個、好ましくは７〜９０個のオキシエチレン単位で構成されたポリオキシエチレン基を有するメトキシポリエチレングリコールメタクリレートから形成された構成単位
構成単位Ｚ：（メタ）アリルスルホン酸塩から形成された構成単位及びメチルアクリレートから形成された構成単位から選ばれる一つ又は二つ以上

Ａ成分のセメント分散剤として用いる前記の水溶性ビニル共重合体Ｐそれ自体は公知の方法で合成できる。例えば特開昭５８−７４５５２号公報、特開平１−２２６７５７号公報等に記載されている方法で合成できる。かかる水溶性ビニル共重合体Ｐからなるセメント分散剤の使用量は、高炉セメント１００質量部当たり、０．１〜１．５質量部、好ましくは０．２〜１．０質量部の割合とする。

また水溶性ビニル共重合体Ｑは、分子中に下記の構成単位Ｌを４０〜６０モル％及び下記の構成単位Ｍを４０〜６０モル％（合計１００モル％）の割合で有する質量平均分子量２０００〜５００００の水溶性ビニル共重合体である。

構成単位Ｌ：マレイン酸から形成された構成単位及びマレイン酸塩からから形成された構成単位から選ばれる一つ又は二つ以上
構成単位Ｍ：分子中に５〜１００個のオキシエチレン単位で構成されたポリオキシエチレン基を有するα−アリル−ω−メチル−ポリオキシエチレンから形成された構成単位及び分子中に５〜１００個のオキシエチレン単位で構成されたポリオキシエチレン基を有するα−アリル−ω−ヒドロキシ−ポリオキシエチレンから形成された構成単位から選ばれる一つ又は二つ以上

Ａ成分のセメント分散剤として用いる前記の水溶性ビニル共重合体Ｑそれ自体は公知の方法で合成できる。例えば特開昭５７−１１８０５８号公報、特開２００５−１３２９５５号公報、特開２００８−２７３７６６号公報等に記載されている方法で合成できる。かかる水溶性ビニル共重合体Ｑからなるセメント分散剤の使用量は、高炉セメント１００質量部当たり、０．１〜１．５質量部、好ましくは０．２〜１．０質量部の割合とする。

Ｂ成分の乾燥収縮低減剤としては、ポリアルキレングリコールモノアルキルエーテルからなるものが好ましく、なかでもジエチレングリコールモノブチルエーテル及びジプロピレングリコールジエチレングリコールモノブチルエーテルから選ばれる一つ又は二つ以上がより好ましい。かかる乾燥収縮低減剤の使用量は、高炉セメント１００質量部当たり、０．２〜４．０質量部、好ましくは０．６〜３．５質量部の割合とする。

Ｃ成分の凝結促進剤としては、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム等の炭酸塩の他に、塩化カルシウム、亜硝酸塩、チオシアン酸塩、硫酸塩等が挙げられるが、なかでも、初期強度の増進効果において炭酸塩及び塩化カルシウムが好ましく、炭酸ナトリウムがより好ましい。かかる凝結促進剤の使用量は、高炉セメント１００質量部当たり、０．１〜５．０質量部、好ましくは０．３〜３．０質量部の割合とする。

なお、粗骨材、細骨材等については、第１の弱アルカリコンクリートと同様のものを使用することができる。

以下、第４の弱アルカリコンクリートの構成及び効果をより具体的にするため、実施例等を挙げるが、当該実施例に限定されるというものではない。なお、以下の実施例等において、別に記載しない限り、％は質量％を、また部は質量部を意味する。

（実施例）
試験区分１（Ａ成分のセメント分散剤としての水溶性ビニル共重合体の合成）
・水溶性ビニル共重合体（ａｐ−１）の合成
メタクリル酸６０ｇ、メトキシポリ（オキシエチレン単位数が２３個、以下ｎ＝２３とする）エチレングリコールメタクリレート３００ｇ、メタリルスルホン酸ナトリウム５ｇ、３−メルカプトプロピオン酸６ｇ及び水４９０ｇを反応容器に仕込んだ後、４８％水酸化ナトリウム水溶液５８ｇを加え、攪拌しながら部分中和して均一に溶解した。反応容器内の雰囲気を窒素置換した後、反応系の温度を温水浴にて６０℃に保ち、過硫酸ナトリウムの２０％水溶液２５ｇを加えてラジカル重合反応を開始し、５時間反応を継続して反応を終了した。その後、４８％水酸化ナトリウム水溶液２４ｇを加えて反応物を完全中和し、水溶性ビニル共重合体（ａｐ−１）の４０％水溶液を得た。水溶性ビニル共重合体（ａｐ−１）を分析したところ、メタクリル酸ナトリウムから形成された構成単位／メトキシポリ（ｎ＝２３）エチレングリコールメタクリレートから形成された構成単位／メタリルスルホン酸ナトリウムから形成された構成単位＝７０／２７／３（モル％）の割合で有する質量平均分子量が３１７００の水溶性ビニル共重合体であった。

・水溶性ビニル共重合体（ａｐ−２）〜（ａｐ−４）及び（ａｐｒ−１）〜（ａｐｒ−４）の合成
水溶性ビニル共重合体（ａｐ−１）の合成と同様にして、水溶性ビニル共重合体（ａｐ−２）〜（ａｐ−４）及び（ａｐｒ−１）〜（ａｐｒ−４）を合成した。以上で合成した各水溶性ビニル共重合体の内容を表１３にまとめて示した。

表１３において、
構成単位Ｘ〜Ｚ：各構成単位を形成することとなる単量体で表示した。
Ｘ−１：メタクリル酸ナトリウム
Ｘ−２：メタクリル酸
Ｙ−１：メトキシポリ（ｎ＝２３）エチレングリコールメタクリレート
Ｙ−２：メトキシポリ（ｎ＝６８）エチレングリコールメタクリレート
Ｙ−３：メトキシポリ（ｎ＝９）エチレングリコールメタアクリレート
Ｚ−１：メタリルスルホン酸ナトリウム
Ｚ−２：アリルスルホン酸ナトリウム
Ｚ−３：メチルアクリレート

・水溶性ビニル共重合体（ａｑ−１）の合成
無水マレイン酸９８ｇ及びα−アリル−ω−メチル−ポリオキシエチレン（ｎ＝３３）５１２ｇを反応容器に仕込み、攪拌しながら均一に溶解した後、反応容器内の雰囲気を窒素置換した。反応系の温度を温水中にて８０℃に保ち、アゾビスイソブチロニトリル３ｇを投入してラジカル重合反応を開始した。更にアゾビスイソブチロニトリル５ｇを分割投入し、ラジカル重合反応を４時間継続して反応を完結した。得られた共重合体に水を加えて加水分解して水溶性ビニル共重合体（ａｑ−１）の４０％水溶液を得た。水溶性ビニル共重合体（ａｑ−１）を分析したところ、マレイン酸から形成された構成単位／α−アリル−ω−メチル−ポリオキシエチレン（ｎ＝３３）から形成された構成単位＝５０／５０（モル比）の割合で有する質量平均分子量２３０００の水溶性ビニル共重合体であった。

・水溶性ビニル共重合体（ａｑ−２）〜（ａｑ−４）及び（ａｑｒ−１）〜（ａｑｒ−４）の合成
水溶性ビニル共重合体（ａｑ−１）の合成と同様にして、水溶性ビニル共重合体（ａｑ−２）〜（ａｑ−４）及び（ａｑｒ−１）〜（ａｑｒ−４）を合成した。以上で合成した各水溶性ビニル共重合体の内容を表１４にまとめて示した。

表１４において、
構成単位Ｌ及びＭ：各構成単位を形成することとなる単量体で表示した。
Ｌ−１：マレイン酸
Ｌ−２：マレイン酸ナトリウム
Ｍ−１：α−アリル−ω−メチル−ポリオキシエチレン（ｎ＝３３）
Ｍ−２：α−アリル−ω−メチル−ポリオキシエチレン（ｎ＝６８）
Ｍ−３：α−アリル−ω−ヒドロキシ−ポリオキシエチレン（ｎ＝３３）
Ｍ−４：α−アリル−ω−ヒドロキシ−ポリオキシエチレン（ｎ＝２３）

試験区分２（コンクリート組成物の調製）
実施例１〜２３
表１５に記載の配合番号の条件で、５０リットルのパン型強制練りミキサーに、練混ぜ水（水道水）、高炉スラグ微粉末を６５％及び普通ポルトランドセメントを３５％（合計１００％）の割合で含有する高炉セメント（密度＝２．９９ｇ／cm^３、粉末度４０２０cm^２／ｇ）、細骨材（大井川水系産川砂、密度＝２．５８ｇ／cm^３）、Ａ成分のセメント分散剤として水溶性ビニル共重合体（ａｐ−１）、Ｂ成分の乾燥収縮低減剤としてジエチレングリコールモノブチルエーテル（ｂ−１）、Ｃ成分の凝結促進剤として炭酸ナトリウム（ｃ−１）の各所定量を順次投入し、更に空気量調節剤（竹本油脂社製のＡＥ剤で、商品名ＡＥ−３００）を投入して、次に粗骨材（岡崎産砕石、密度＝２．６８ｇ／cm^３）を投入して６０秒間練り混ぜ、目標スランプが１８±１cm、目標空気量が４．５±１％とした実施例１の水／高炉セメントの質量比が５０％のコンクリート組成物を調製した。同様の方法で、実施例２〜２３の水／高炉セメントの質量比が３０〜５０％のコンクリート組成物を調製した。

比較例１〜２３
実施例１と同様の方法で比較例１〜２３の水／高炉セメントの質量比が４５〜５０％のコンクリート組成物を調製した。実施例も含め、以上の各例で調製したコンクリート組成物の内容を表１６にまとめて示した。

表１５において、
ｓ−１：高炉スラグ微粉末を６５％及び普通ポルトランドセメントを３５％（合計１００％）の割合で含有する高炉セメント（密度＝２．９９ｇ／cm^３、粉末度４０２０cm^２／ｇ）
ｓ−２：高炉スラグ微粉末を７０％及び普通ポルトランドセメントを３０％（合計１００％）の割合で含有する高炉セメント（密度＝２．９８ｇ／cm^３、粉末度４０４０cm^２／ｇ）
ｓ−３：高炉スラグ微粉末を７５質量％及び普通ポルトランドセメントを２５質量％（合計１００％）の割合で含有する高炉セメント（密度＝２．９６ｇ／cm^３、粉末度４０５０cm^２／ｇ）
ｓｒ−１：高炉セメントＢ種（密度＝３．０４ｇ／cm^３、粉末度３８５０cm^２／ｇ）

表１６において、
添加量：高炉セメント１００質量部当たりの固形分質量部
＊１：リグニンスルホン酸塩を主成分とするセメント分散剤（竹本油脂社製の商品名チューポールＥＸ２０）
＊２：ナフタレンスルホン酸ホルマリン高縮合物塩を主成分とするセメント分散剤（竹本油脂社製の商品名ポールファイン５１０ＡＮ）
＊３：メラミンスルホン酸ホルマリン高縮合物塩を主成分とするセメント分散剤（竹本油脂社製の商品名ポールファインＭＦ）
ａｐ−１〜ａｐ−４及びａｐｒ−１〜ａｐｒ−４：表１３に記載したセメント分散剤としての水溶性ビニル共重合体
ａｑ−１〜ａｑ−４及びａｑｒ−１〜ａｑｒ−４：表１４に示したセメント分散剤としての水溶性ビニル共重合体
ｂ−１：ジエチレングリコールモノブチルエーテル
ｂ−２：ジプロピレングリコールジエチレングリコールモノブチルエーテル
ｃ−１：炭酸ナトリウム
ｃ−２：炭酸カリウム
ｃ−３：塩化カルシウム

試験区分３（調製したコンクリート組成物の評価）
調製した各例のコンクリート組成物について、空気量、スランプ、スランプ残存率を下記のように求めた。また各例のコンクリート組成物から得た硬化体について、乾燥収縮率及び圧縮強度を下記のように求めた。

・空気量（容量％）：練り混ぜ直後のコンクリート組成物及び更に６０分間静置後のＡＥコンクリートについて、ＪＩＳ−Ａ１１２８に準拠して測定した。
・スランプ（cm）：空気量の測定と同時に、ＪＩＳ−Ａ１１０１に準拠して測定した。
・スランプ残存率（％）：（６０分間静置後のスランプ／練り混ぜ直後のスランプ）×１００で求めた。
・乾燥収縮率：ＪＩＳ−Ａ１１２９に準拠し、各例のコンクリート組成物を２０℃×６０％ＲＨの条件下で保存した材齢２６週の供試体についてコンパレータ法により乾燥収縮ひずみを測定し、乾燥収縮率を求めた。この数値は小さいほど、乾燥収縮が小さいことを示す。
・圧縮強度（Ｎ／mm^２）：各例のコンクリート組成物について、ＪＩＳ−Ａ１１０８に準拠し、材齢７日及び材齢２８日で測定した。
・二酸化炭素排出量：コンクリート組成物１ｍ^３を製造する場合の二酸化炭素の排出量（kg／コンクリート１ｍ^３）。但し、石膏及び再生コンクリート微粉末の製造に必要なエネルギーに由来する二酸化炭素の排出量を除いて計算した値

結果を表１７及び表１８にまとめて示した。各実施例のコンクリート組成物は、結合材として高炉セメントＢ種を用いた比較例２３に比べて、高炉スラグ微粉末の使用量が多い分だけコンクリート組成物１ｍ^３を製造するための二酸化炭素の排出量が少なく、また調整したコンクリート組成物の経時的な流動性に優れ、更に得られる硬化体の乾燥収縮率が８００×１０^−６よりも小さく、必要とされる充分な圧縮強度が得られている。

表１８において、
比較例４、１４〜１６及び１８〜２０：目標とする流動性（スランプ値）が得られなかったので測定しなかった。

なお、以上説明した本実施形態に係る第二硬化体をまとめると以下のようになる。即ち、第１に、第二硬化体は、少なくとも、結合材、水、細骨材、粗骨材及び混和材を含有して成るコンクリート組成物であって、結合材として下記の高炉スラグ組成物（水硬性セメント）を用い、且つ水／該高炉スラグ組成物の質量比を３０〜６０％に調製して成るコンクリート組成物が硬化してなる。
高炉スラグ組成物：粉末度が３０００〜１３０００cm^２／ｇの高炉スラグ微粉末を８０〜９５質量％及び石膏を５〜２０質量％（合計１００質量％）の割合で含有する混合物１００質量部当たり、解体コンクリートから分離した水酸化カルシウム含有率が３〜１５質量％の再生コンクリート微粉末を３〜１５質量部の割合で添加した高炉スラグ組成物。

第２に、第二硬化体は、少なくとも、結合材、水、細骨材、粗骨材及び混和材を含有して成るコンクリート組成物であって、結合材として下記の高炉セメント組成物（水硬性セメント）を用い、且つ水／該高炉セメント組成物の質量比を３０〜６０％に調製して成るコンクリート組成物が硬化してなる。
高炉セメント組成物：粉末度が３０００〜１３０００cm^２／ｇの高炉スラグ微粉末を６０〜９０質量％、石膏を５〜２０質量％及びポルトランドセメントを５〜３５質量％（合計１００質量％）の割合で含有する混合物１００質量部当たり、解体コンクリートから分離した水酸化カルシウム含有率が３〜１５質量％の再生コンクリート微粉末を１０〜３０質量部の割合で添加した高炉セメント組成物。

第３に、第二硬化体は、少なくとも、結合材、水、細骨材、粗骨材及び混和材を含有して成るコンクリート組成物であって、結合材として下記の高炉スラグ組成物（水硬性セメント）を用い、且つ水／該高炉スラグ組成物の質量比を３０〜６０％に調製して成るコンクリート組成物が硬化してなる。
高炉スラグ組成物：粉末度が３０００〜１３０００cm^２／ｇの高炉スラグ微粉末を８０〜９５質量％及び石膏を５〜２０質量％（合計１００質量％）の割合で含有する混合物１００質量部当たり、アルカリ刺激材を０．５〜１．５質量部又は５〜４５質量部の割合で添加した高炉スラグ組成物。

第４に、第二硬化体は、少なくとも、セメント、水、細骨材、粗骨材及び混和材を含有して成るコンクリート組成物であって、セメントとして下記の高炉セメント（水硬性セメント）を用い、且つ水／該高炉セメントの質量比を２０〜６０％に調製し、また該高炉セメント１００質量部当たり、混和材の少なくとも一部として下記のＡ成分を０．１〜１．５質量部含有して成るコンクリート組成物が硬化してなる。
高炉セメント：粉末度が３０００〜１３０００cm^２／ｇの高炉スラグ微粉末とポルトランドセメントとから成り、且つ該高炉スラグ微粉末を６０〜８０質量％及びポルトランドセメントを２０〜４０質量％（合計１００質量％）の割合で含有する高炉セメント。
Ａ成分：下記の水溶性ビニル共重合体Ｐ及び下記の水溶性ビニル共重合体Ｑから選ばれる一つ又は二つ以上の水溶性ビニル共重合体からなるセメント分散剤。
水溶性ビニル共重合体Ｐ：分子中に下記の構成単位Ｘを４５〜８５モル％、下記の構成単位Ｙを１５〜５５モル％及び下記の構成単位Ｚを０〜１０モル％（合計１００モル％）の割合で有する質量平均分子量２０００〜８００００の水溶性ビニル共重合体。
構成単位Ｘ：メタクリル酸から形成された構成単位及びメタクリル酸塩から形成された構成単位から選ばれる一つ又は二つ以上
構成単位Ｙ：分子中に５〜１５０個のオキシエチレン単位で構成されたポリオキシエチレン基を有するメトキシポリエチレングリコールメタクリレートから形成された構成単位
構成単位Ｚ：（メタ）アリルスルホン酸塩から形成された構成単位及びメチルアクリレートから形成された構成単位から選ばれる一つ又は二つ以上
水溶性ビニル共重合体Ｑ：分子中に下記の構成単位Ｌを４０〜６０モル％及び下記の構成単位Ｍを６０〜４０モル％（合計１００モル％）の割合で有する質量平均分子量２０００〜５００００の水溶性ビニル共重合体。
構成単位Ｌ：マレイン酸から形成された構成単位及びマレイン酸塩からから形成された構成単位から選ばれる一つ又は二つ以上
構成単位Ｍ：分子中に５〜１００個のオキシエチレン単位で構成されたポリオキシエチレン基を有するα−アリル−ω−メチル−ポリオキシエチレンから形成された構成単位及び分子中に５〜１００個のオキシエチレン単位で構成されたポリオキシエチレン基を有するα−アリル−ω−ヒドロキシ−ポリオキシエチレンから形成された構成単位から選ばれる一つ又は二つ以上
なお、混和材の一部として、下記のＢ成分を０．２〜４．０質量部、下記のＣ成分を０．１〜５．０質量部の割合で含有しても良い。この場合、混和材の一部として、下記Ｂ成分又は下記Ｃ成分を加えても良いし、下記Ｂ成分及び下記Ｃ成分を加えても良い。
Ｂ成分：乾燥収縮低減剤
Ｃ成分：凝結促進剤

以上、本発明の第１〜第３実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、第１〜第３実施形態を組み合わせて用いてもよいし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

１２ 構造物
１４ 柱（構造部材）
１６ 梁（構造部材）
１８ 床（構造部材）
２０ 硬化体
２０Ａ 表層
２２ 補強鋼材
２４ 遮蔽材（防錆手段）
２８ 金属材料（防錆手段）
３２ 防錆材（防錆手段）
４０ 硬化体
４０Ａ 表層
４２ 遮蔽材（防錆手段）
１８０ 床（構造部材）
１８２ 硬化体
１８４ 硬化体
１８６ 遮蔽材（防錆手段）
１９１ 防錆材（防錆手段）
１９２ 硬化体
１９４ 硬化体
１９５ ＰＣ鋼材（補強鋼材）
１９６ 床（構造部材）
１９８ 硬化体
２００ 床（構造部材）
２０４ 硬化体
２１０ 鉄筋（補強鋼材）

Claims (5)

1. 高炉スラグ微粉末を６０質量％以上含有する水硬性セメントが水和反応して硬化した硬化体と、
   前記硬化体に埋設された補強鋼材と、
   前記補強鋼材の錆を抑制する防錆手段と、
   を備える構造部材。
2. 前記防錆手段が、前記補強鋼材の表面を覆う防錆材である請求項１に記載の構造部材。
3. 前記防錆手段が、前記硬化体の表面を覆い、該硬化体内への大気の浸透を抑制する遮蔽材である請求項１に記載の構造部材。
4. 前記防錆手段が、前記硬化体の表層に設けられ、該表層へ浸透する酸素と酸化反応する金属材料である請求項１に記載の構造部材。
5. 請求項１〜４の何れか１項に記載の構造部材を有する構造物。

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