JP2023114338A - セメント系組成物、セメント系組成物製造方法及び二酸化炭素回収方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 二酸化炭素吸収能力が向上し、再生利用が可能なセメント系組成物の提供、セメント系組成物の二酸化炭素吸収性能を再生回復することが出来て、製造時或いは二酸化炭素吸収能力再生時において二酸化炭素が大気中に放出されることを防止出来る技術の提供。【解決手段】 二酸化炭素を吸収する材料を含有し、二酸化炭素を吸収する材料は常温常圧で二酸化炭素を吸収し１００～３００℃に加熱すると吸収した二酸化炭素を放出する性質を有する。二酸化炭素を吸収する材料は炭酸カリウム、ナトリウムフェライトの何れかである。【選択図】図１

Description

本発明は、二酸化炭素吸収能力を有するコンクリート等のセメント系組成物に関する。

コンクリート等のセメント系組成物は二酸化炭素を吸収する能力を有することは従来から知られている。
近年の環境問題に対する意識の高まりから、コンクリート等のセメント系組成物の二酸化炭素吸収能力を更に向上させて、コンクリート、路面、その他の建造物により二酸化炭素を吸収させて、大気中の二酸化炭素濃度を抑制したいという要請が存在する。
しかし、二酸化炭素吸収能力を有する物質の多くは二酸化炭素を吸収し、二酸化炭素吸収量が限界まで到達すると、それ以上は二酸化炭素を吸収することが出来ない。二酸化炭素吸収能力を有するコンクリートも同様であり、建造物に打設、施工された後、一定期間経過すると二酸化炭素を吸収しなくなるという問題を有している。

近年の環境意識の高まりから、熱や圧力など何らかの外力を与えることにより吸収・放出を繰り返す二酸化炭素吸収材（たとえば特許文献１）が着目されている。ここで、セメント系組成物に、熱を与えることにより二酸化炭素を放出する二酸化炭素吸収材が含有されていれば、加熱して二酸化炭素を放出することにより、再び二酸化炭素を吸収する能力を発揮すること（再生、回復或いは復活すること）が期待される。
従来の二酸化炭素吸収材では、二酸化炭素（ＣＯ_２）を吸収した後、その吸収能力を再生（回復）するためには、６００℃程度に加熱する必要がある。例えば、リチウムシリケート（Ｌｉ_４ＳｉＯ_４）は室温～７００℃の温度で二酸化炭素を吸収し、７００℃以上で二酸化炭素を放出する。
しかし、コンクリート等のセメント系組成物は３００℃を超えると強度が著しく低下する。そのため、３００℃を超えた温度で吸収した二酸化炭素を放出する材料は、二酸化炭素吸収能力を有するセメント系組成物に使用することは不都合である。さらに、コンクリート等のセメント系組成物は６００℃程度まで加熱すると爆裂、劣化、変色することが知られている。
そのため、二酸化炭素吸収能力を有するセメント系組成物としては、吸収した二酸化炭素を１００～３００℃で放出する性質が好ましいが、その様なセメント系組成物は未だに提案されていない。
また、吸収した二酸化炭素を放出して二酸化炭素吸収能力を再び発揮する（二酸化炭素吸収能力が再生、回復或いは復活する）際に、放出された二酸化炭素が大気中に拡散されてしまうと、二酸化炭素排出量を削減するという趣旨に反してしまう。同様に、コンクリート等のセメント系組成物を再利用する際に、加熱して二酸化炭素を放出して大気中に放散してしまうのでは、二酸化炭素放出量の削減にならない。

その他の従来技術として、製造過程で発生する二酸化炭素よりも、大幅に二酸化炭素を削減する技術が提案されている（特許文献２参照）。しかし、コンクリート等のセメント系組成物製造の過程で発生する二酸化炭素の削減を目的とする当該技術（特許文献２）は、自然環境下におけるセメント系組成物自体の二酸化炭素吸収能力を向上することは意図しておらず、二酸化炭素吸収能力を再生（回復）することや二酸化炭素吸収能力を再生（回復）する際に放出される二酸化炭素については何等考慮されていない。

特許第６０８０１２２号公報 特許第５５０４０００号公報

本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、自然環境下におけるセメント系組成物自体の二酸化炭素吸収能力を向上させることや、セメント系組成物自体の二酸化炭素吸収能力を再生(回復)するセメント系組成物の提供を目的としている。
また本発明は、製造時或いは二酸化炭素吸収能力再生（回復）時において、二酸化炭素が大気中に放出されることを防止出来る技術の提供を目的としている。

本発明のセメント系組成物は、二酸化炭素（ＣＯ_２）を吸収する材料を含有しており、
二酸化炭素を吸収する材料は、常温常圧でＣＯ_２を吸収し、１００～３００℃に加熱すると吸収したＣＯ_２を放出する性質を有することを特徴としている。
或いは本発明のセメント系組成物は、常温常圧でＣＯ_２を吸収し、１００～３００℃に加熱すると吸収したＣＯ_２を放出し、ＣＯ_２吸収性能を再生する性質を有することを特徴としている。
前記ＣＯ_２を吸収する材料はアルカリ金属炭酸塩（炭酸カリウム、炭酸ナトリウムなど）、酸化セリウム、ナトリウムフェライトなどがあり、本発明においては、炭酸カリウム、ナトリウムフェライトであるのが好ましい。

本発明のセメント系組成物の実施に際して、前記ＣＯ_２を吸収する材料が常温常圧でＣＯ_２を吸収しないように、前記ＣＯ_２を吸収する材料を水溶性カプセルに内包することが出来る。或いは、前記ＣＯ_２を吸収する材料をアスファルトや樹脂等で被覆させることが出来る。

そして、本発明のセメント系組成物は、容積比で０．５～２０％のＣＯ_２吸収材料を含有するのが好ましい。
また本発明において、強度物性その他の諸性状を向上させるため、繊維、混和剤(例えば減水剤)及び／又は混和材（例えば高炉スラグ微粉末）を添加することが出来る。
そして本発明において、固化材であるセメントの一部或いは全部を高炉スラグ微粉末、フライアッシュに代替することが出来る。

本発明のセメント系組成物の製造方法は、（まだ固まらないセメント系組成物の製造過程において、）常温常圧でＣＯ_２を吸収し、１００～３００℃に加熱すると吸収したＣＯ_２を放出する性質を有する材料（ＣＯ_２吸収材）を、固化材及び水（例えば、固化材、骨材、水、混和剤及び／又は混和材）と混合する工程を有することを特徴としている。
本発明の製造方法において、前記ＣＯ_２吸収材は炭酸カリウム、ナトリウムフェライトであるのが好ましい。

また本発明の製造方法において、ＣＯ_２を吸収する能力を喪失あるいはＣＯ_２吸収能力が低下したＣＯ_２吸収材を含有するセメント系組成物（例えば解体された本発明のコンクリート）を加熱してＣＯ_２を吸収する能力を再生（回復）する工程と、ＣＯ_２を吸収する能力を再生（回復）したＣＯ_２吸収材を含有するセメント系組成物（ＣＯ_２吸収性能再生材）を未だに使用されていないＣＯ_２を吸収する材料（ＣＯ_２を吸収する新規な材料）と固化材と骨材、水、混和剤及び／又は混和材の混合物（例えば、新規のＣＯ_２を吸収する材料と、固化材と骨材と水と混和剤及び／又は混和材の混合物）に添加する工程を有するのが好ましい。
ここで、未だに使用されていないＣＯ_２を吸収する材料（ＣＯ_２を吸収する新規な材料）は、固化材、骨材、水、混和剤及び／又は混和材と、製造設備で混合することが出来る。或いは、未だに使用されていないＣＯ_２を吸収する材料（ＣＯ_２を吸収する新規な材料）は、施工現場まで搬送された固化材、骨材、水、混和剤及び／又は混和材の混合物と、当該施工現場で混合することが出来る。
また、ＣＯ_２を吸収する能力を喪失あるいはＣＯ_２吸収能力が低下したＣＯ_２吸収セメント系組成物（例えば解体された本発明のコンクリート）を加熱してＣＯ_２を吸収する能力を再生（回復）する工程において、放出されたＣＯ_２を回収するのが好ましい。

本発明の二酸化炭素（ＣＯ_２）を回収する方法は、
ＣＯ_２を吸収する能力を喪失あるいはＣＯ_２吸収能力が低下したＣＯ_２吸収セメント系組成物（例えば解体された本発明のコンクリート）を加熱してＣＯ_２を吸収する能力を再生（回復）する再生工程と、
当該再生工程でＣＯ_２を吸収する能力を再生（回復）する際にＣＯ_２吸収材を含有したセメント系組成物から放出されたＣＯ_２を回収する回収工程を有することを特徴としている。

また本発明のＣＯ_２を回収する方法は、
ＣＯ_２を吸収する能力を有するＣＯ_２吸収セメント系組成物を施工（打設）した領域を加熱し、施工（打設）されたＣＯ_２吸収セメント系組成物からＣＯ_２を放出させる加熱工程と、
当該加熱工程で放出されたＣＯ_２を回収する回収工程を有することを特徴としている。

上述の構成を具備する本発明のセメント系組成物には、ＣＯ_２吸収材料として、セメント系組成物に対する容積比で０．５～２０％の炭酸カリウム、ナトリウムフェライトなどが含有されている。発明者の実験によれば、本発明のセメント系組成物は、通常のセメント系組成物（炭酸カリウム、ナトリウムフェライトなどの様なＣＯ_２吸収材料を包含しないセメント系組成物）よりも、吸収するＣＯ_２量が約５～５０％多い。そのため、セメント系組成物のＣＯ_２吸収能力を向上するという本発明の目的を達成することが出来る。
本発明のセメント系組成物はＣＯ_２吸収材料を含み、ＣＯ_２吸収材料は常温常圧でＣＯ_２を吸収するため、ＣＯ_２を吸収するための特別な操作を必要としない。
また、本発明のＣＯ_２吸収セメント系組成物によれば、ＣＯ_２吸収材が大気中のＣＯ_２を吸収するため、本発明であるＣＯ_２吸収材を含んだコンクリート（ＣＯ_２吸収コンクリート）が中性化する速度（中性化速度）はＣＯ_２吸収材料を混入していないコンクリートに比較して遅い。そのため例えば本発明のセメント系組成物を鉄筋コンクリートに打設すれば、打設後、鉄筋が腐食するまでの時間を長期化することが期待出来る。
そして、本発明のＣＯ_２吸収セメント系組成物であるＣＯ_２吸収コンクリートは、ＣＯ_２吸収材料を混入していないコンクリートに比較して、硬化後の性状（圧縮や曲げなどの強度特性、収縮特性、耐摩耗性、すべり抵抗性など）が同等である。

また本発明のＣＯ_２を回収する方法は、
ＣＯ_２を吸収する能力を喪失あるいはＣＯ_２吸収性能が低下したＣＯ_２吸収セメント系組成物（例えば解体された本発明のコンクリート）を加熱してＣＯ_２を吸収する能力を再生（回復）する場合に放出されるＣＯ_２、或いは、ＣＯ_２を吸収する能力を有するＣＯ_２吸収セメント系組成物を施工（打設）した領域を加熱して、施工（打設）されたＣＯ_２吸収セメント系組成物から放出されたＣＯ_２を回収する回収工程を有するので、放出されたＣＯ_２が大気中に拡散してＣＯ_２排出量が増加することを防止出来る。

新規材料のみでＣＯ_２吸収セメント系組成物を製造する製造設備を示す説明図である。 新規材料のみでＣＯ_２吸収セメント系組成物を製造する製造設備であって、図１とは異なる態様を示す説明図である。 ＣＯ_２吸収能力が喪失あるいは低下したＣＯ_２吸収セメント系組成物のＣＯ_２吸収性能を復活（回復）し再利用して、ＣＯ_２吸収セメント系組成物を製造し、同時に、ＣＯ_２吸収性能を復活（回復）させる際に放出されたＣＯ_２を回収する設備を示す説明図である。 ＣＯ_２吸収能力を喪失あるいは低下したＣＯ_２吸収セメント系組成物のＣＯ_２吸収性能を復活（回復）し再利用して、ＣＯ_２吸収セメント系組成物を製造し、同時に、ＣＯ_２吸収性能を復活（回復）させる際に放出されたＣＯ_２を回収する設備であって、図３とは異なる態様を示す説明図である。 ヒータ車を用いて、敷設されたＣＯ_２吸収セメント系組成物からＣＯ_２を放出させＣＯ_２吸収性能を復活（回復）し、放出されたＣＯ_２をＣＯ_２回収車で回収する機構を示す説明図である。 実施形態に係るセメント系組成物の配合を表として示す図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。
本発明の実施形態に係るセメント系組成物（コンクリートやセメントペースト等）は二酸化炭素（ＣＯ_２）を吸収する材料を含んでいる。
ＣＯ_２を吸収する材料は、常温常圧でＣＯ_２を吸収し、１００℃以上（例えば１００～３００℃）に加熱すると吸収したＣＯ_２を放出する性質を有する材料である。その様な材料としては、例えば、炭酸カリウム、ナトリウムフェライトが存在する。
実施形態に係るセメント系組成物には、セメント系組成物に対する容積比で０．５～２０％の炭酸カリウム、ナトリウムフェライトなどが含有されている。発明者の実験によれば、本発明の実施形態に係るセメント系組成物は、通常のセメント系組成物（炭酸カリウム、ナトリウムフェライトなどの様なＣＯ_２を吸収する材料を包含しないセメント系組成物）よりも、吸収するＣＯ_２量が約５～５０％多い。そのため、セメント系組成物のＣＯ_２吸収能力を向上するという本発明の目的に合致している。
図示の実施形態で用いられるセメントは、ポルトランドセメント（普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超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、低熱ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメント）、混合セメント（ＪＩＳ Ｒ ５２１１に規格されている高炉セメント、ＪＩＳ Ｒ ５２１２に規格されているシリカセメント、ＪＩＳ Ｒ ５２１３に規格されているフライアッシュセメント）、ＪＩＳ Ｒ ５２１４に規格されているエコセメントが適用可能である。

後述する様に、コンクリート等のセメント系組成物は６００℃程度まで加熱すると爆裂、劣化、変色してしまう。また、３００℃を超えて加熱するとコンクリートの強度が著しく低下する。そのため、ＣＯ_２を吸収する材料としては、３００℃を超えた温度でＣＯ_２を放出する材料は使用できない。
上述した炭酸カリウムやナトリウムフェライトなどのＣＯ_２吸収材であれば、ＣＯ_２を放出する温度は１００～３００℃であり、３００℃以下である。例えば、炭酸カリウムは１１０～１４０℃でＣＯ_２を放出（脱着）し始める。そのため、加熱してＣＯ_２を吸収する能力を復活（回復）するに際して、コンクリート等のセメント系組成物の強度を低下、爆裂、劣化、変色させること無く吸収したＣＯ_２を放出することが出来、かつ、ＣＯ_２を吸収する性能を復活（回復）させることができる。

発明者による実験では、炭酸カリウム、ナトリウムフェライトなどのＣＯ_２を吸収する材料は、その含有量がセメント系組成物に対する容積比で０．５％未満であると、ＣＯ_２を吸収する能力が通常のセメント系組成物（炭酸カリウム、ナトリウムフェライトなどのＣＯ_２を吸収する材料を包含しないセメント系組成物）と大差ない場合があった。一方で、その含有量がセメント系組成物に対する容積比で２０％よりも多いと、ＣＯ_２を吸収する材料を混入していないコンクリート等のセメント系組成物と比較して、硬化後の性状（圧縮や曲げなどの強度特性、収縮特性、耐摩耗性、すべり抵抗性など）が劣る。
それに対して、炭酸カリウム、ナトリウムフェライトなどのＣＯ_２吸収材料の含有量がセメント系組成物に対する容積比で０．５～２０％であれば、通常のセメント系組成物に対してＣＯ_２を吸収する能力が向上し、炭酸カリウム、ナトリウムフェライトなどのＣＯ_２を吸収する材料の含有量が増加するのに従ってＣＯ_２を吸収する能力は向上し、且つ、硬化後の性状はＣＯ_２を吸収する材料を含有しないコンクリート等のセメント系組成物と同等であった。

実施形態に係るセメント系組成物であるコンクリート（ＣＯ_２吸収コンクリート）は、常温常圧でＣＯ_２を吸収するため，ＣＯ_２を吸収させるための特別な操作は必要としない。発明者の実験によれば、ＣＯ_２吸収材を混入していない通常のコンクリートに比較して、実施形態に係るＣＯ_２吸収コンクリートの中性化速度は遅かった（中性化速度が低下していた）。炭酸カリウムやナトリウムフェライトなどのＣＯ_２を吸収する材料が大気中のＣＯ_２を吸収することに起因すると考えられる。係る実験結果より、実施形態に係るＣＯ_２吸収コンクリートによれば、鉄筋腐食に至るまでの期間の長期化が期待できる。

また、発明者による別の実験では、実施形態に係るセメント系組成物を用いたＣＯ_２吸収コンクリートは、ＣＯ_２吸収材を混入していない通常のコンクリートに比較して、硬化後の性状（圧縮や曲げなどの強度特性、収縮特性、耐摩耗性、すべり抵抗性など）が同等であることが確認された。

実施形態に係るセメント系組成物を製造するに際して、製造するより前に、ＣＯ_２を吸収する材料（炭酸カリウムやナトリウムフェライトなど）が常温常圧でＣＯ_２を吸収する恐れがある。それに対して、ＣＯ_２を吸収する材料（炭酸カリウムやナトリウムフェライトなど）を水溶性材料に内包し（例えばマイクロカプセル、オブラートに内包）、ＣＯ_２吸収材料が水で混合するまでの間におけるＣＯ_２の吸収を防止し、供用後のＣＯ_２吸収能力を長期化することが出来る。
同様に、ＣＯ_２を吸収する材料（炭酸カリウムやナトリウムフェライトなど）をアスファルトや樹脂などで被覆することにより、実施形態に係るセメント系組成物を製造するより前に、ＣＯ_２を吸収する材料（炭酸カリウムやナトリウムフェライトなど）が、ＣＯ_２を吸収することを防止できる。ＣＯ_２を吸収する材料（炭酸カリウムやナトリウムフェライトなど）をアスファルトにて被覆する場合には、アスファルトで被覆する際にＣＯ_２吸収材料を加熱するため、ＣＯ_２吸収セメント系組成物の製造より前に吸収したＣＯ_２を放出してＣＯ_２吸収性能を復活（回復）することができる。また、ナトリウムフェライトの場合、水に浸漬することによって分解される性質があるので、アスファルトで被覆することによって分解を防止することができる。

実施形態に係るセメント系組成物における強度物性等の諸性状を向上させるため、ＣＯ_２を吸収する材料（炭酸カリウムやナトリウムフェライトなど）の他に、繊維、混和剤及び／又は混和材などを添加することも可能である。
発明者の実験では、繊維としては、例えば、ＰＶＡ（ビニロン）繊維、ＰＰ（ポリプロピレン）繊維、鋼繊維など、汎用的にコンクリートに使用されている繊維が適用可能であった。また、混和剤は減水剤、流動化剤等が適用可能であり、混和材は、高炉スラグ微粉末、フライアッシュ等が適用可能であった。
また、発明者による別の実験では、固化材であるセメントの一部あるいは全部を高炉スラグ微粉末、フライアッシュ等の別の固化材に代替することも可能であった。
本発明の実施形態に係るセメント系組成物の配合について、図６に例示する。
図６（１）～（６）の各々において、第２行の数値は好適な配合例を示しており、第３行で示す数値は組成の範囲（上限値と下限値）を示している。
ここで、図６における「Ｗ」は水、「Ｃ」はセメント、「Ｓ」は細骨材、「Ｇ」は粗骨材、「Ｇ（４００５）」は粒径４０～５ｍｍの粗骨材、「ＣＯ２」はＣＯ_２吸収材、「ＳＦ」は鋼繊維を示している。更に「セメントペースト」は、半たわみ性舗装のセメントミルク等として使用されるものを示している。

ここで、水セメント比が大きい場合は強度が低下する可能性があり、小さい場合は施工性を確保できない可能性がある。
細骨材率及び水は、多すぎても少な過ぎても施工性が確保できない可能性がある。そして、適度なコンシステンシー（施工性）を確保するためには、図６で示す範囲内に収めることが望ましい。
セメントについては、多い場合は硬化後の収縮やひび割れなどの破損リスクが高まり、また、経済性が悪化してしまう。一方、セメントが少ない場合は強度が確保できない可能性がある。
そしてＣＯ_２吸収材については、多い場合は強度や施工性を確保できない可能性があることが分かった。一方、少ない場合は必要なＣＯ_２吸収性能が得られない可能性がある。
この様な知見に基づいて、図６の配合例は決定された。図６の配合例は、「半たわみ性舗装」のセメントミルクとして使用することが出来る。

次に、実施形態に係るセメント系組成物の製造について、図１～図４を参照して説明する。
図１は、製造設備（製造プラント）において、新規材料（再生材料ではない材料）のみでＣＯ_２吸収セメント系組成物を製造する場合を示している。
図１において、全体を符号１０で示す製造プラントは、その内部に、新規なＣＯ_２吸収材料を貯蔵するＣＯ_２吸収材料貯蔵装置１２と、新規な骨材を貯蔵する骨材貯蔵装置１４と、新規なセメントを貯蔵するセメント貯蔵装置１６と、水貯蔵装置１８と、混和剤及び／又は混和材貯蔵装置１９、混合装置２０（ミキサー）を有している。ここで、「新規な」という文言は、過去においてセメント系組成物の材料に用いられていない材料であることを意味している。

ＣＯ_２吸収材料貯蔵装置１２には図示しないＣＯ_２吸収材料供給系統からＣＯ_２吸収材料（例えば炭酸カリウムやナトリウムフェライトなど）が供給され、経路Ｌ１を経由してＣＯ_２吸収材料をミキサー２０に供給する。
骨材貯蔵装置１４には図示しない骨材供給系統から骨材（例えば砂）が供給され、経路Ｌ２を経由して骨材をミキサー２０に供給する。
セメント貯蔵装置１６には図示しないセメント供給系統からセメントが供給され、経路Ｌ３を経由してセメントをミキサー２０に供給する。
水貯蔵装置１８には図示しない水供給系統から水（例えば水道水）が供給され、経路Ｌ４を経由して水をミキサー２０に供給する。
混和剤及び／又は混和材貯蔵装置１９には図示しない混和剤及び／又は混和材供給系統から混和剤（例えば減水剤）及び／又は混和材（例えば高炉スラグ微粉末）が供給され、経路Ｌ７を経由して混和剤及び／又は混和材をミキサー２０に供給する。
経路Ｌ１～Ｌ４、Ｌ７は、管路やコンベヤ等、公知の供給設備で構成することが出来る。

ミキサー２０において、ＣＯ_２吸収材料、骨材、セメント、水、混和剤及び／又は混和材が混合され、混合物すなわち固化前のＣＯ_２吸収セメント系組成物が経路Ｌ５を介して、貯蔵装置２３を有する車両２２のホッパー２４に投入される。
ＣＯ_２吸収材料が水溶性カプセルに内包されている場合は、ミキサー２０で混合した際に水溶性カプセルは溶解し、ＣＯ_２吸収材料がセメント等と接触して混合される。
ここで、セメント系組成物が固化することを防止し、貯蔵装置２３が常に回転してセメント系組成物を撹拌し続ける様に、車両２２はいわゆる「アジテータ車」であることが望ましい。
車両２２は、そのままセメント系組成物を打設するべき現場まで走行し、当該現場でセメント系組成物が打設、施工される（矢印Ａ１）。

ここで、製造プラント１０においてＣＯ_２吸収材料を添加してしまうと、その後、現場で施工されるまでの間に、ＣＯ_２吸収材料がＣＯ_２を吸収してしまい、施工現場で吸収可能なＣＯ_２量が減少する恐れがある。
その様な不都合を解消するため、図２で示す製造プラント１０Ａは、骨材貯蔵装置１４、セメント貯蔵装置１６、水貯蔵装置１８、混和剤及び／又は混和材貯蔵装置１９は設けられているが、図１におけるＣＯ_２吸収材料貯蔵装置１２に相当する装置は設けられていない。
骨材貯蔵装置１４で貯蔵されている骨材、セメント貯蔵装置１６に貯蔵されているセメント、水貯蔵装置１８に貯蔵されている水、混和剤及び／又は混和材貯蔵装置１９に貯蔵されている混和剤及び／又は混和材は、ミキサー２０で混練され、車両２２（アジテータ車）のホッパー２４に投入される。アジテータ車２２は、図２において全体を符号３０で示す施工現場まで走行する（矢印Ａ２）。
図２の製造プラント１０Ａにおけるその他の構成及び作用効果は図１の製造プラント１０と同様であるので、説明は省略する。

施工現場３０にはＣＯ_２吸収材料貯蔵装置１２Ａが設けられており、ＣＯ_２吸収材料貯蔵装置１２Ａは図示しないＣＯ_２吸収材料供給系統から新規なＣＯ_２吸収材料が供給され、経路Ｌ１Ａを経由して新規なＣＯ_２吸収材料をアジテータ車２２のホッパー２４に投入する。
施工現場３０に到着したアジテータ車２２の貯蔵装置２３には、既に骨材、セメント、水、混和剤及び／又は混和材の混合物（セメント系組成物）が投入されており、ＣＯ_２吸収材料を投入してセメント系組成物と混合、撹拌することにより、貯蔵装置２３の内容物はＣＯ_２吸収セメント系組成物となる。撹拌されたＣＯ_２吸収セメント系組成物は、施工現場３０で直ちに打設、施工される（矢印Ａ２）。
ここで、ＣＯ_２吸収材料は施工現場３０においてアジテータ車２２に投入されるため、ＣＯ_２吸収材料の投入からＣＯ_２吸収セメント系組成物の打設、施工までの時間は、図１で示す場合に比較して、少なくともアジテータ車２２が製造プラント１０Ａから施工現場３０まで走行する間だけ短縮され、施工や打設がされていないＣＯ_２吸収材料がＣＯ_２を吸収してしまう時間も短縮される。そのため、図２で示す製造態様によれば、図１の態様に比較して、施工現場で吸収可能なＣＯ_２量が減少する可能性が小さくなる。

図１、図２で示す態様では、新規な材料（過去においてセメント系組成物の材料に用いられていない材料）のみを用いている。しかし、ＣＯ_２吸収セメント系組成物においても、過去に施工され、ＣＯ_２吸収性能を喪失あるいはＣＯ_２吸収性能が低下した既設ＣＯ_２吸収セメント系組成物を再利用することが可能である。すなわち、実施形態に係るセメント系組成物を用いたＣＯ_２吸収セメント系組成物の製造に際しては、過去に施工、打設されたＣＯ_２吸収セメント系組成物を再利用することが出来る。
過去に施工、打設されたＣＯ_２吸収セメント系組成物を再利用して、ＣＯ_２吸収セメント系組成物を製造する態様が、図３、図４で示されている。

図３で示す態様は、図１と同様に、ＣＯ_２吸収セメント系組成物を再利用したＣＯ_２吸収セメント系組成物の製造が、製造設備（製造プラント）で行われる態様を示している。
図３の態様を実施するために、貯蔵設備４０と、再生設備５０と、ＣＯ_２吸収性能再生材貯蔵装置６０と、製造設備１０Ｃ（製造プラント）が設けられている。図３において、符号２２は運搬車両を示し、アジテータ車であるのが好ましい。
貯蔵設備４０は、ＣＯ_２を吸収してＣＯ_２吸収能力が喪失したあるいは低下したＣＯ_２吸収セメント系組成物を、廃材として貯蔵する施設であり、ＣＯ_２吸収性能が喪失あるいは低下したセメント系組成物を貯蔵する第２の貯蔵装置４２を有している。
第２の貯蔵装置４２に貯蔵されているＣＯ_２吸収能力が喪失したあるいは低下したＣＯ_２吸収セメント系組成物は、経路Ｌ１１を介して再生設備５０の破砕装置５２に供給される。

再生設備５０は、破砕装置５２と、加熱装置５４と、ＣＯ_２回収装置５６を備えており、破砕装置５２は貯蔵設備４０（第２の貯蔵装置４２）から経路Ｌ１１を介して搬送されたＣＯ_２吸収セメント系組成物（ＣＯ_２吸収能力が喪失あるいはＣＯ_２吸収性能が低下したＣＯ_２吸収セメント系組成物）を破砕して、経路Ｌ１２を介して加熱装置５４に供給する。
加熱装置５４は、破砕装置５２で破砕されたＣＯ_２吸収能力が喪失あるいはＣＯ_２吸収性能が低下したＣＯ_２吸収セメント系組成物を加熱する。加熱装置５４で加熱することにより、ＣＯ_２吸収材料が吸着したＣＯ_２を放出させて、ＣＯ_２吸収材料或いはＣＯ_２吸収セメント系組成物のＣＯ_２吸収性能を復活（回復）する（再生）。そして、ＣＯ_２吸収性能を復活（回復）したＣＯ_２吸収性能再生材（破砕され加熱されたＣＯ_２吸収セメント系組成物）を、経路Ｌ１３を介してＣＯ_２吸収性能再生材貯蔵装置６０に供給する。
加熱装置５４で加熱する際に放出されたＣＯ_２は、ＣＯ_２回収装置５６で回収される。

ここで、加熱装置５４でＣＯ_２吸収性能を復活（回復）したＣＯ_２吸収性能再生材は、１００～３００℃になるように加熱されている。実施形態で用いられるＣＯ_２吸収材料は、上述した様に、１００～３００℃に加熱すれば吸収したＣＯ_２を放出する（再生する）ので、セメント系組成物の強度が著しく低下する３００℃を超えて加熱する必要がない。そのため、再生したＣＯ_２吸収性能再生材は強度等が低下しない。
そして、再生に必要な温度が１００～３００℃であるため、リチウムシリケートをＣＯ_２吸収材として用いたセメント系組成物と比較すると加熱に必要なエネルギー或いは燃料が大量に消費されることはない。

上述した様に、加熱装置５４でＣＯ_２吸収セメント系組成物を１００～３００℃で加熱することにより、ＣＯ_２吸収能力が喪失或いはＣＯ_２吸収能力が低下したＣＯ_２吸収セメント系組成物からＣＯ_２が放出され、放出されたＣＯ_２は経路Ｌ１４を介してＣＯ_２回収装置５６で回収される。ＣＯ_２回収装置５６は公知の何れかの技術に係る装置が用いられる。
ＣＯ_２回収装置５６は、回収したＣＯ_２を大気中に放散することなく、図示しない経路を介して公知のＣＯ_２利用装置に供給する。これにより、ＣＯ_２吸収セメント系組成物のＣＯ_２吸収性能の復活（回復）の際に発生したＣＯ_２を大気に放出することなく、有効利用することが出来る。

製造プラント１０Ｃでは、図１で示す製造プラント１０と同様に、新規のＣＯ_２吸収材料を貯蔵する貯蔵装置１２と、新規の骨材を貯蔵する貯蔵装置１４と、新規のセメントを貯蔵する装置１６と、水貯蔵装置１８、混和剤及び／又は混和材貯蔵装置１９を備えている。そして、混合装置であるミキサー２０Ｃを備えている。
図１の製造プラント１０と同様に、図３の製造プラント１０Ｃにおいても、新規のＣＯ_２吸収材料と、新規の骨材と、新規のセメントと、水と、混和剤及び／又は混和材はミキサー２０Ｃに投入され、混練される。それに加えて図３の製造プラント１０Ｃでは、経路Ｌ１５を介して、ＣＯ_２吸収性能再生材貯蔵装置６０に貯蔵されているＣＯ_２吸収性能を復活（回復）したＣＯ_２吸収性能再生材（破砕され加熱されたＣＯ_２吸収セメント系組成物）がミキサー２０Ｃに投入される。そのため、新規のＣＯ_２吸収材料は、再生されたＣＯ_２吸収セメント系組成物におけるＣＯ_２吸収材料含有量が不足している場合に、当該不足量（必要量に対する不足量）だけをミキサー２０Ｃに供給すれば良い。
新規のＣＯ_２吸収材料と、新規の骨材と、新規のセメントと、ＣＯ_２吸収性能再生材と、水と、混和剤及び／又は混和材がミキサー２０Ｃに投入され、混練されることにより、ＣＯ_２吸収性能再生材を用いたＣＯ_２吸収セメント系組成物（再生材利用ＣＯ_２吸収セメント系組成物）が製造される。

ミキサー２０Ｃで混練されたＣＯ_２吸収性能再生材を用いたＣＯ_２吸収セメント系組成物は、経路Ｌ５Ｃを介して運搬車両２２（好ましくはアジテータ車）のホッパー２４に投入され、施工現場に運搬されて、施工、打設される（矢印Ａ３）。
図３のプラント１０Ｃにおけるその他の構成及び作用効果は、図１の製造プラント１０と同様である。

図３の態様では再生されたＣＯ_２吸収性能再生材を用いるので、新規セメント、新規骨材、新規ＣＯ_２吸収材料の消費量を節減することが出来る。そして、再生されたＣＯ_２吸収性能再生材を包含する再生材利用ＣＯ_２吸収セメント系組成物は、例えばＣＯ_２を吸収する路盤或いはＣＯ_２吸収セメント系組成物として再利用することができる。
発明者の別途行った実験によれば、ＣＯ_２吸収材料については、複数回再生して再利用することが出来る。
さらに、使用済のＣＯ_２吸収セメント系組成物（ＣＯ_２吸収能力が喪失あるいはＣＯ_２吸収能力が低下したＣＯ_２吸収セメント系組成物）に吸収されたＣＯ_２を回収して、回収されたＣＯ_２を公知技術により再利用することができる。その結果、ＣＯ_２の大気への排出量を減少することが出来る。

図２を参照して説明した様に、再生されたＣＯ_２吸収性能再生材を用いる図３においても、製造プラント１０Ｃにおいて新規のＣＯ_２吸収材料を添加しているので、その後、現場で施工されるまでの間に、新規のＣＯ_２吸収材料がＣＯ_２を吸収して、新規なＣＯ_２吸収材料が施工現場で吸収出来るＣＯ_２量が減少する恐れがある。
その様な不都合を解消するため、図４で示す様に、骨材、セメント、水、混和剤及び／又は混和材、ＣＯ_２吸収性能再生材からなる再生されたＣＯ_２吸収セメント系組成物に対して、新規なＣＯ_２吸収材料を施工現場で添加する様に構成することが出来る。

図４において、貯蔵設備４０と、再生設備５０と、ＣＯ_２吸収性能再生材貯蔵装置６０については、図３を参照して説明したのと同様であるので詳細な説明は省略する。
図４における製造設備１０Ｄ（製造プラント）は、図２で示す製造プラント１０Ａと同様であり、骨材貯蔵装置１４、セメント貯蔵装置１６、水貯蔵装置１８は設けられているが、図３における新規なＣＯ_２吸収材料の貯蔵装置１２に相当する装置は設けられていない。
図４において、骨材貯蔵装置１４で貯蔵されている新規な骨材、セメント貯蔵装置１６に貯蔵されている新規なセメント、水貯蔵装置１８に貯蔵されている水、混和剤及び／又は混和材貯蔵装置１９に貯蔵されている混和剤及び／又は混和材は、ミキサー２０Ｄで混練される。それに加えて、図４の製造プラント１０Ｄでは、経路Ｌ１５Ｄを介して、ＣＯ_２吸収性能再生材貯蔵装置６０に貯蔵されているＣＯ_２吸収性能を復活（回復）したＣＯ_２吸収性能再生材（破砕加熱されたＣＯ_２吸収セメント系組成物）がミキサー２０Ｄに投入される。
再生されたＣＯ_２吸収性能再生材と、新規の骨材と、新規のセメントと、水と混和剤及び／又は混和材がミキサー２０Ｄに投入され、混練されることにより、ＣＯ_２吸収性能再生材を用いたＣＯ_２吸収セメント系組成物（再生材利用ＣＯ_２吸収セメント系組成物）が製造される。

ミキサー２０Ｄで混練された再生材を用いたＣＯ_２吸収セメント系組成物は、経路Ｌ５Ｄを介して運搬車両２２（アジテータ車）のホッパー２４に投入され、施工現場３０Ｄに運搬される（矢印Ａ５）。
図４の製造プラント１０Ｄにおけるその他の構成及び作用効果は図１の製造プラント１０或いは図２の製造プラント１０Ａと同様であるので、説明は省略する。

施工現場３０Ｄには新規なＣＯ_２吸収材料を貯蔵したＣＯ_２吸収材料貯蔵装置１２Ｄが設けられており、ＣＯ_２吸収材料貯蔵装置１２Ｄは図示しないＣＯ_２吸収材料供給系統から新規なＣＯ_２吸収材料が供給され、経路Ｌ１Ｄを経由して新規なＣＯ_２吸収材料をアジテータ車２２のホッパー２４に投入する。
施工現場３０Ｄに到着したアジテータ車２２の貯蔵装置２３には、既に再生されたＣＯ_２吸収セメント系組成物が投入されている。経路Ｌ１Ｄを経由して投入される新規なＣＯ_２吸収材料は、再生されたＣＯ_２吸収セメント系組成物におけるＣＯ_２吸収材料含有量が不足している場合に、当該不足量（必要量に対する不足量）だけをアジテータ車２２に供給される。

新規なＣＯ_２吸収材料を投入して混合、撹拌されたＣＯ_２吸収セメント系組成物は、施工現場３０Ｄで直ちに打設、施工される（矢印Ａ５）。ここで、新規なＣＯ_２吸収材料は施工現場３０Ｄにおいてアジテータ車２２に投入されるため、新規なＣＯ_２吸収材料の投入から再生材利用ＣＯ_２吸収セメント系組成物の打設、施工までの時間は、図３で示す場合に比較して、少なくともアジテータ車２２が製造プラント１０Ｄから施工現場３０Ｄ（図３では符号及び引き出し線のみ図示する）まで走行する間だけ短縮される。そのため、施工や打設がされていないＣＯ_２吸収材料がＣＯ_２を吸収してしまう時間も短縮され、図４で示す製造態様によれば図３の態様に比較して、施工現場で吸収可能なＣＯ_２量が減少する可能性が小さくなる。
図４において、製造プラント１０Ｄで車両２２に投入されるのはＣＯ_２吸収性能再生材を用いたＣＯ_２吸収セメント系組成物であるため、その固化を防止するべく、運搬車両２２としてはアジテータ車が用いられるのが好ましい。

図３、図４ではＣＯ_２吸収セメント系組成物の再生設備でＣＯ_２吸収セメント系組成物（ＣＯ_２吸収能力が喪失あるいはＣＯ_２吸収能力が低下したＣＯ_２吸収セメント系組成物）から放出されたＣＯ_２を回収している。
しかし、ＣＯ_２吸収能力が無くなったＣＯ_２吸収セメント系組成物からＣＯ_２を放出して回収する機構は、再生設備のみに設けられている訳ではない。
例えば、図５で示す様に、敷設されたＣＯ_２吸収セメント系組成物からＣＯ_２を放出して回収することが可能である。

図５において、路面等に敷設されたＣＯ_２吸収セメント系組成物はＣＯ_２吸収能力が喪失あるいはＣＯ_２吸収能力が低下した状態であり、全体を符号７０で示す路面ＣＯ_２吸収セメント系組成物再生車両がＣＯ_２吸収セメント系組成物ＲＣ上を走行している。図５において、符号Ｆは路面ＣＯ_２吸収セメント系組成物再生車両７０の進行方向を示している。
ここで、ＣＯ_２吸収セメント系組成物ＲＣは、本発明の実施形態に係るＣＯ_２吸収セメント系組成物である。
路面ＣＯ_２吸収セメント系組成物再生車両７０は、熱風循環式ヒータ車７２とＣＯ_２回収車７４を有している。

熱風循環式ヒータ車７２は敷設されたＣＯ_２吸収セメント系組成物ＲＣの表面温度（路面温度）が１００～３００℃となる様に、当該表面（路面）に熱風（矢印７０Ａ）を吹き付けて加熱する機能を有している。熱風を吹き付けて路面温度が１００～３００℃となる様に加熱する構造については、従来公知の構造が用いられる。
上述した様に、本発明の実施形態に係るＣＯ_２吸収コンクリートは１００～３００℃に加熱されると吸収したＣＯ_２を放出する。そのため、熱風７０Ａを路面に吹き付けることにより、ＣＯ_２が放出される。

熱風循環式ヒータ車７２に続き、熱風７０Ａを吹き付けられた路面上をＣＯ_２回収車７４が走行する。
明確には図示されていないが、ＣＯ_２回収車７４は、路面から放出されたＣＯ_２を吸引して回収し、回収したＣＯ_２を貯蔵する機構が内蔵されている。
熱風循環式ヒータ車７２により熱風７０Ａを吹き付けられてＣＯ_２吸収セメント系組成物ＲＣの路面から放出されたＣＯ_２は、ＣＯ_２回収車７４内の図示しない機構により矢印７０Ｂで示す様に吸引されて、貯蔵される。
さらに熱風循環式ヒータ車７２の図示しないヒータから排出されるガス中のＣＯ_２も、ＣＯ_２回収車７４内により回収することが出来る。

熱風循環式ヒータ車７２から熱風７０Ａを吹き付けられてＣＯ_２を放出したＣＯ_２吸収セメント系組成物ＲＣは、ＣＯ_２吸収能力を復活（回復）する（再生する）。
そして、ＣＯ_２吸収セメント系組成物ＲＣから放出されたＣＯ_２は、ＣＯ_２回収車７４内の図示しない機構により貯蔵されるので、大気中に排出されてしまうことはない。ＣＯ_２回収車７４内の図示しない機構により貯蔵されたＣＯ_２は、図示しない公知技術により再利用することができる。

図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではないことを付記する。

１０、１０Ａ、１０Ｃ、１０Ｄ・・・製造プラント
１２、１２Ａ・・・新規なＣＯ_２吸収材料貯蔵装置１２
１４・・・骨材貯蔵装置
１６・・・セメント貯蔵装置
１８・・・水貯蔵装置
１９・・・混和剤及び／又は混和材貯蔵装置
２０、２０Ｃ、２０Ｄ・・・混合装置（ミキサー）
２２・・・車両
２３・・・貯蔵装置
２４・・・ホッパー
３０、３０Ｄ・・・施工現場
４０・・・貯蔵設備
４２・・・第２の貯蔵装置
５０・・・再生設備５０
５２・・・破砕装置
５４・・・加熱装置
５６・・・ＣＯ_２回収装置
６０・・・ＣＯ_２吸収性能再生材貯蔵装置
ＲＣ・・・路面等に敷設されたＣＯ_２吸収セメント系組成物
７０・・・路面セメント系組成物再生車両
７０Ａ・・・熱風
７２・・・熱風循環式ヒータ車
７４・・・ＣＯ_２回収車

Claims (9)

1. 二酸化炭素を吸収する材料を含有しており、
   二酸化炭素を吸収する材料は、常温常圧で二酸化炭素を吸収し、１００～３００℃に加熱すると吸収した二酸化炭素を放出し、ＣＯ_２吸収性能を再生する性質を有することを特徴とするセメント系組成物。
2. 前記二酸化炭素を吸収する材料は、炭酸カリウム、ナトリウムフェライトの何れかである請求項１のセメント系組成物。
3. 前記二酸化炭素を吸収する材料は水溶性カプセルに内包されている請求項１、２の何れかのセメント系組成物。
4. 前記二酸化炭素を吸収する材料はアスファルト、樹脂の何れかにより被覆されている請求項１、２の何れかのセメント系組成物。
5. 請求項１～請求項４の何れか１項の本発明のセメント系組成物の製造方法において、
   常温常圧で二酸化炭素を吸収し、１００～３００℃に加熱すると吸収した二酸化炭素を放出する性質を有する材料を、固化材及び骨材と水と混和剤及び／又は混和材を混合する工程を有することを特徴とする製造方法。
6. ここで、未だに使用されていない二酸化炭素を吸収する材料は、固化材、骨材、水、混和剤及び／又は混和材と、製造設備で混合され、或いは、施工現場で混合される請求項５の製造方法。
7. 二酸化炭素を吸収する能力を喪失した、あるいは二酸化炭素吸収能力が低下したセメント系組成物を加熱して二酸化炭素を吸収する能力を再生する工程と、
   二酸化炭素を吸収する能力を再生したＣＯ_２吸収再生材を、未だに使用されていない二酸化炭素を吸収する材料と固化材と骨材と水と混和剤及び／又は混和材の混合物に添加する工程を有する請求項５又は請求項６の製造方法。
8. 二酸化炭素を吸収する能力を喪失した、あるいは二酸化炭素吸収能力が低下したセメント系組成物を加熱し、セメント系組成物から二酸化炭素を放出させて二酸化炭素を吸収する能力を再生する再生工程と、
   当該再生工程で二酸化炭素を吸収する能力を再生する際に放出された二酸化炭素を回収する回収工程を有することを特徴とする二酸化炭素吸収能力を再生し放出された二酸化炭素を回収する方法。
9. 二酸化炭素を吸収する能力を有するセメント系組成物を施工した領域を加熱し、施工されたセメント系組成物から二酸化炭素を放出させて二酸化炭素を吸収する能力を再生する加熱工程と、
   当該加熱工程で放出された二酸化炭素を回収する回収工程を有することを特徴とする二酸化炭素吸収能力を再生し放出された二酸化炭素を回収する方法。

Images