水硬性组合物、水硬性组合物混合材料及硬化体制造技术

本发明专利技术提出一种能稳定地保持和储存从大气中回收的CO2，且能达费用降低的水硬性组合物，以及由该水硬性组合物所形成的硬化体。本发明专利技术是含有碳酸钙的水硬性组合物，材料中的碳酸钙比例在30wt％～95wt％范围内。此外，含有高炉熔渣、膨胀材料、消石灰、生石灰、粉煤灰、波特兰水泥中的至少一种。另外，在含有波特兰水泥的情况下，碳酸钙以外的材料中波特兰水泥比例在30wt％以下。此外，在含有膨胀材料的情况下，材料中的膨胀材料比例为2～9wt％。材料中的膨胀材料比例为2～9wt％。材料中的膨胀材料比例为2～9wt％。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】水硬性组合物、水硬性组合物混合材料及硬化体


[0001]本专利技术是关于含有碳酸钙的水硬性组合物、含有该水硬性组合物的水硬性组合物混合材料、以及由水硬性组合物或水硬性组合物混合材料形成的硬化体。

技术介绍

[0002]在构建建筑构件时，在削减CO2(二氧化碳)排放量、提升耐火性目的下，会有在混凝土、砂浆、水泥浆中添加碳酸钙的情况。例如专利文献1所公开的水泥系材料，含有：水泥、碳酸钙、骨料、添加剂及多孔质材料。
[0003]近年，有开发回收CO2制造碳酸钙的技术。利用该技术制造的碳酸钙会固定大气与排放气体中的CO2。若使水硬性组合物中含有碳酸钙，便会固定或储存CO2，便可使CO2排放量降低。而且，因为碳酸钙在高温时会产生吸热反应，因而会吸收周围的热，而显现出自熄性。所以，使用碳酸钙的建筑材料将成为防火灾的强材料。
[0004][现有技术文献][0005][专利文献][0006][专利文献1]日本专利特开2020
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051117号公报。

技术实现思路

[0007]专利技术所要解决的问题
[0008]本专利技术所要解决的问题在于提供一种能够稳定地保持和储存从大气中回收的CO2，且能使费用降低的水硬性组合物，以及含有该水硬性组合物的水硬性组合物混合材料，及由水硬性组合物或水硬性组合物混合材料形成的硬化体。
[0009]解决问题的手段
[0010]本专利技术是关于含碳酸钙的水硬性组合物、含有该水硬性组合物的水硬性组合物混合材料、以及由水硬性组合物或水硬性组合物混合材料形成的硬化体。该水硬性组合物中所含上述碳酸钙的比例为30wt％(质量百分比)～95wt％、较佳为40wt％～95wt％、更佳为60wt％～95wt％范围内。
[0011]除了碳酸钙之外，水硬性组合物优选含有选自高炉熔渣、膨胀材料、消石灰、生石灰、粉煤灰及波特兰水泥中的至少一种材料。特别地，更优选含有高炉熔渣、消石灰及膨胀材料。
[0012]此外，在含有波特兰水泥的情况下，上述碳酸钙以外的材料中，上述波特兰水泥的比例为70wt％以下、较佳为30wt％以下。
[0013]此外，相对于水硬性组合物的全部材料，膨胀材料较佳为2～9wt％的比例。
[0014]根据该水硬性组合物，在硬化前发挥良好的流动性，在硬化后呈现必要的强度，且可因减少水泥使用量而达CO2排放量的减少、及因使用碳酸钙而能稳定地保持和储存CO2。而且，因为该水硬性组合物含有大量的高炉熔渣、粉煤灰等工业副产物，因而对资源的有效利用极具贡献，且因为含有大量碳酸钙，因而可制造优异耐火性的构件。
[0015]此外，根据该水硬性组合物，除通过使用碳酸钙而保持CO2之外，还可以通过在使用期间引起中性化反应而从大气中吸收CO2。
[0016]当使用本专利技术水硬性组合物构成钢筋混凝土结构时，若在使用期间中产生必要以上的中性化反应，会有损及混凝土内部钢筋等增强材料的防锈效果的情况。在这种情况下，相对于上述水硬性组合物100wt％，较佳为以硝酸根离子(NO3‑
，式量62)计，硝酸盐化合物的含量为1～3wt％。
[0017]此外，本专利技术的水硬性组合物混合材料也可含有：上述水硬性组合物与纤维材料、骨料及化学混合剂中的至少一种材料。
[0018]在上述水硬性组合物或上述水硬性组合物混合材料中添加水并混合，若经过既定的固化时间，便可获得由上述水硬性组合物或上述水硬性组合物混合材料形成的硬化体。
[0019]专利技术效果
[0020]根据本专利技术的水硬性组合物、水硬性组合物混合材料及硬化体，通过大量添加碳酸钙，便可达到CO2排放量的降低、能稳定地保持和储存CO2，且可使费用减少。
附图说明
[0021]图1是针对水硬性组合物实施的实验结果，表示碳酸钙的比例与中性化速度的关系图；
[0022]图2是表示含水硬性组合物的水硬性组合物混合材料硬化体的材龄28天强度与单位水泥量的关系图；
[0023]图3是水硬性组合物的碳酸钙比例、与含有该水硬性组合物的水硬性组合物混合材料硬化体材龄28天压缩强度的关系图；
[0024]图4是水硬性组合物中除碳酸钙以外粉体中的波特兰水泥比例、与将碳酸钙以外粉体中的波特兰水泥比例设为100％基准时的压缩强度比关系图；
[0025]图5是水硬性组合物混合材料中使膨胀材料添加量变化时，从初始凝结起的经过天数与收缩应变的关系图；
[0026]图6是水硬性组合物混合材料中使膨胀材料添加量变化时，从初始凝结起的经过天数与收缩应变的关系图；以及
[0027]图7是对硬化体实施的加速耐候性试验结果，色差与加速时间的关系图。
具体实施方式
[0028]本实施方式是针对在使CO2排放量减少与稳定地保持和储存CO2的目的下，能从大气中大量回收CO2的水硬性组合物、水硬性组合物混合材料及硬化体进行说明。
[0029]本实施方式的水硬性组合物是由除碳酸钙(CaCO3)之外，还包括高炉熔渣、膨胀材料、消石灰、生石灰、粉煤灰及波特兰水泥中的至少一种的粉体构成。
[0030]本实施形态的水硬性组合物混合材料是除上述水硬性组合物之外，还包括例如：砂、砂砾等骨料；混凝土用化学混合剂等药剂；金属、由高分子材料形成的纤维材料等。
[0031]水硬性组合物的硬化体是将上述水硬性组合物与水混合获得浆料，再使该浆料硬化而获得。而且，水硬性组合物混合材料的硬化体是使上述水硬性组合物混合材料与水混合获得混练物(相当于新拌砂浆、新拌混凝土)，再使其硬化而获得，相当于砂浆、混凝土。
[0032]碳酸钙(CaCO3)在上述粉体中的比例(碳酸钙(CaCO3)占水硬性组合物的比例)为30wt％～95wt％范围内、较佳为40wt％～95wt％、更佳为60wt％～95wt％范围内。碳酸钙(CaCO3)可使用例如：将石灰石粉碎、分级而得到的被称为重质碳酸钙(CaCO3)的天然碳酸钙，以及利用化学反应析出微细结晶而得到的被称为轻质碳酸钙的合成碳酸钙。另外，回收CO2制造的碳酸钙，因为是由钙与CO2反应合成的，因而也可视作轻质碳酸钙处理。
[0033]高炉熔渣最好使用JIS(日本工业规格)R5211“高炉水泥”所使用的高炉熔渣微粉末、或适于JIS A6206“混凝土用高炉熔渣”的高炉熔渣微粉末。而且，最好使用比表面积为2000～10000cm2/g、较佳为3500～7000cm2/g的高炉熔渣。
[0034]膨胀材料只要使用例如JIS A6202“混凝土用膨胀材料”所规定的膨胀材料便可。膨胀材料最好相对于水硬性组合物全体添加2～9wt％的比例。
[0035]消石灰只要使用例如JIS R9001“工业用石灰”所规定的便可。而且，因为生石灰若与水接触便会成为消石灰，因而也可将例如JIS R9001“工业用石灰”所规定的生石灰，改为使用消石灰。另外，在这种情况下，最好预先补充生石灰转化为消石灰时所必要的水量。
[0036]粉煤灰只要使用例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种水硬性组合物，其特征在于，是含碳酸钙的水硬性组合物，所述碳酸钙的比例在30wt％～95wt％范围内。2.根据权利要求1所述的水硬性组合物，其特征在于，含有高炉熔渣。3.根据权利要求2所述的水硬性组合物，其特征在于，含有消石灰与膨胀材料。4.根据权利要求1
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3任一项所述的水硬性组合物，其特征在于，含有2～9wt％的膨胀材料。5.根据权利要求1所述的水硬性组合物，其特征在于，含有高炉熔渣、膨胀材料、消石灰、生石灰、粉煤灰、波特兰水泥中的至少一种。6.根据权利要求1
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5任一项所述的水硬性组合物，其特征在于，所述碳酸钙以外的材料中含有30wt％以下的波特兰水泥。7.一种水硬性组合物混合材料，其特征在于，是包含根据权利要求1至6中任一项所述的水硬性组合物与硝酸盐化合物的水硬性组合物混合材料；相对于所述水...

【专利技术属性】
技术研发人员：荻野正贵，大脇英司，梶尾知广，
申请(专利权)人：大成建设株式会社，
类型：发明
国别省市：