(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメントに、水と、当該セメントの硬化を阻止するための所定量のクエン酸および膨潤性層状粘土鉱物を投入し、当該セメントの凝固を許容するも硬化の阻止を図ることを特徴とするセメントの硬化阻止方法。
【請求項２】
セメント１ｋｇ当たりクエン酸の結晶を５ｇ以上、クエン酸の結晶１００ｇ当たり膨潤性層状粘土鉱物を２ｇ以上投入することを特徴とする請求項１記載のセメントの硬化阻止方法。
【請求項３】
膨潤性層状粘土鉱物は親水性スメクタイトである請求項１もしくは請求項２記載のセメントの硬化阻止方法
【請求項４】
水分が含有されているセメントに投入され、当該セメントの凝固を許容するも硬化を阻止するための、クエン酸を主成分とするセメント硬化阻止剤と膨潤性層状粘土鉱物とからなるセメントの硬化阻止剤キット。
【請求項５】
クエン酸と膨潤性層状粘土鉱物の重量比は、クエン酸の結晶が１に対して、膨潤性層状粘土鉱物が０．０２以上となるように構成される請求項４記載のセメント硬化阻止剤キット。
【請求項６】
膨潤性層状粘土鉱物は、親水性の合成スメクタイトである請求項４もしくは請求項５記載のセメントの硬化阻止剤キット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリートを使用する工事現場等で不要となったコンクリート等の硬化を阻止するための方法、及び当該方法に使用される硬化阻止に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、コンクリートを使用する工事現場等で不要となった生コンクリートは、コンクリートミキサー車にてそのまま生コンクリート製造業者に引き取られ、当該生コンクリート内のセメント成分は骨材である砂や砂利と分離され再利用もしくは廃棄されていた。
【０００３】
前記生コンクリート内のセメント成分を骨材と分離するためには、高価で大型の設備と大量の水が必要となるため、小規模の生コンクリート製造業者では当該設備投資等に耐えきれず、引き取った生コンクリートを一旦硬化させた後、削岩機などで破砕し、産業廃棄物処理業者に処分を依頼していた。
【０００４】
生コンクリートは一般に２時間ないし５時間で硬化を開始し、４週間で所定の硬度（略９０％程度）に硬化するものであり、一般に、この４週間で所定の硬度に達しないものは、「硬化しない」と判断される。
【０００５】
なお、不要となる生コンクリートは、一般的に、供給された生コンクリートの１％ないし３％に達し、実質的にその量は膨大なものとなっている。
【０００６】
また、工事作業日程との関係で生コンクリートの硬化を遅延（１日ないし２日）させるための硬化遅延剤は存在する（特開平１０−５３４４４号公報、特開平１１−１９９２８８号公報）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、小規模の生コンクリート製造業者では、引き取った生コンクリートを屋外にて一旦硬化させた後、削岩機などで破砕し、産業廃棄物処理業者に処分を依頼していたが、硬化したコンクリートを破砕するには多大な労力が必要になるばかりでなく、耐え難い騒音を発生させることになり、環境破壊の一因にもなっていた。
【０００８】
また、一旦硬化したコンクリートを粉砕して骨材（砕石、小石、砂等）を取り出し再利用しようとしても、当該骨材の表面に硬化したセメントが付着しており、前記骨材に再度新規のセメントを投入しても前記硬化したセメントが禍し、新規のセメントの接着力を減殺させ実用に供し得なくなる。
【０００９】
従って、極めて限られた用途以外には再利用できず、資源の再利用は事実上不可能であったが、現在、バージンの骨材は入手が困難になってきており資源の再利用化は喫緊の課題となっている。
【００１０】
また、産業廃棄物処理業者に処分を依頼するにも相当のコストが必要となり、ただでさえ利益の少ない生コンクリート製造業者の経営を圧迫していた。
【００１１】
更に、生コンクリート内のセメント成分を骨材と分離するためには、大量の水が必要となるため、水資源の浪費に繋がる虞もあり、また塩基性の高い排水を大量の中和剤を使用して中和処理する必要もあった。
【００１２】
なお、硬化遅延剤はセメントの硬化を遅延させるものの、最終的にはセメントが完全に硬化しなければ目的を達成することができず、もしセメントが完全に硬化しなければ、建築物の一部となるコンクリートが脆弱なものとなって危険となり、使い物にはならないことになる。
【００１３】
本発明は、かかる従来の技術の課題に鑑みてなされたもので、水分を含有するセメント即ち生コンクリートを硬化させることなく凝固させ、骨材（砕石、小石、砂等）を極めて容易に取り出し再利用を可能にせんとするものである。
【００１４】
なお、前述のように硬化遅延剤については種々のものが周知で、一見本発明と類似するような誤解を受ける可能性があるが、これらの硬化遅延剤は全て最終的にはセメントを完全に硬化させるもので、その硬化時間を遅延させるためのものであって、本発明のように最終的に硬化させないものとは、根本的に異なるものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、セメントに、水と、当該セメントの硬化を阻止するための所定量のクエン酸および膨潤性層状粘土鉱物を投入し、当該セメントの凝固を許容するも硬化の阻止を図ることを特徴とするセメントの硬化阻止方法である。
【００１６】
本発明ではクエン酸の他に膨潤性層状粘土鉱物を投入するので、より少量のクエン酸でセメントは凝固するも硬化は阻止される。
【００１７】
この作用は必ずしも明確ではないが、膨潤性層状粘土鉱物を水に分散すると、当該物質が膨潤分散しカチオン交換性能を有することになり、そのためにイオンの層間にインターカレートが形成され、層状結晶が形成されるからであると考えられる。
【００１８】
前記層状結晶は大きな表面積を有するものと考えられ、当該層状結晶の表面にカチオン交換性能を保有し、クエン酸の活性イオン成分を効率よく吸着保持し、イオンとしての活性力（硬化阻止作用）をより一層発揮し、結果としてクエン酸の少量化を実現できるものと考えられる。
【００１９】
第２の発明は、前記第１の発明を前提とし、セメント１ｋｇ当たりクエン酸の結晶を５ｇ以上、クエン酸の結晶１００ｇ当たり膨潤性層状粘土鉱物を２ｇ以上投入することを特徴とする硬化阻止方法である。
【００２０】
本発明では、クエン酸の結晶１００ｇ当たり膨潤性層状粘土鉱物を２ｇ以上投入することによって、クエン酸の結晶はセメント１ｋｇ当たり５ｇ以上投入すれば、前記セメントはより確実に凝固するも硬化は阻止される。
【００２１】
第３の発明は、前記第１もしくは第２の発明を前提とし、膨潤性層状粘土鉱物は親水性スメクタイトであるセメントの硬化阻止方法である。
【００２２】
本発明では、膨潤性層状粘土鉱物は親水性スメクタイトであるので、水と反応しやすくより一層セメントの硬化阻止作用を発揮する。
【００２３】
第４の発明は、水分が含有されているセメントに投入され、当該セメントの凝固を許容するも硬化を阻止するための、クエン酸を主成分とするセメント硬化阻止剤と膨潤性層状粘土鉱物とからなるセメント硬化阻止剤キット。
【００２４】
本発明では、本発明ではクエン酸と膨潤性層状粘土鉱物がキットとして用意されているので、これらを投入すると、より少量のクエン酸でセメントは凝固するも硬化は阻止される。
【００２５】
この作用は必ずしも明確ではないが、前述のとおりである。
【００２６】
なお、キットというときは、クエン酸と膨潤性層状粘土鉱物は、そのセメントへの投入時まで個別に準備されるものでも、また予め混合されているものでもよい。
【００２７】
第５の発明は、前記第４の発明を前提とし、クエン酸と膨潤性層状粘土鉱物の重量比は、クエン酸の結晶が１に対して、膨潤性層状粘土鉱物が０．０２以上となるように構成される請求項９記載のセメントの硬化阻止剤キットである。
【００２８】
クエン酸と膨潤性層状粘土鉱物の重量比は、クエン酸の結晶が１に対して、膨潤性層状粘土鉱物が０．０２以上の所定値となるように、予めキット化されているので、作業者はこれらの投入時にいちいち計測をする必要がなく、容易且つ分量を誤りなく投入することが可能となる。
【００２９】
第６の発明は、前記第５の発明を前提とし、膨潤性層状粘土鉱物は、親水性の合成スメクタイトであるセメントの硬化阻止剤またはセメントの硬化阻止剤キットである。
【００３０】
本発明では、膨潤性層状粘土鉱物は親水性の合成スメクタイトであるので、水と反応しやすくより一層セメントの硬化阻止作用を発揮し、また合成物であるので、均質なものを容易に入手することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態では、セメントの硬化阻止剤として、主としてクエン酸の結晶が用いられ、当該膨潤性層状粘土鉱物として、合成スメクタイト（コープケミカル株式会社製）が用いられる。
【００３２】
なお、クエン酸の結晶は所定量が１単位として扱われるように収納され、クエン酸と合成スメクタイトが一定の割合となるようにキットとして用意される。
【００３３】
なお、セメントの硬化阻止剤キットの場合、クエン酸と合成スメクタイトが個別の容器に収納されていてもとく、また場合によっては所定の配合で混合されていてもよい。
【００３４】
【実施例１】
普通ポルトランドセメント（Ｎ）、呼び強度２１Ｎ／ｃｍ２、スランプ１８ｃｍ、粗骨材最大寸法２０ｍｍ、空気量４．５％で、３０リットルの生コンクリートを生成した場合の配合は下記のとおりである。
【００３５】
セメント              ９．３０ｋｇ
水                    ５．８５ｋｇ
海砂                １５．７５ｋｇ
砕砂                  ８．５８ｋｇ
砂利（６号）        １０．９８ｋｇ
砂利（５号）        １６．４７ｋｇ
ＡＥ減水剤            ０．０９３ｋｇ
【００３６】
而して、この成分でミキサーにて９０秒間混練後１時間放置し、硬化阻止剤であるクエン酸の結晶９３ｇ（セメント１ｋｇ当たりクエン酸の結晶を１０ｇ）と合成スメクタイト粉末５ｇを４００ｇの水に溶解させたものを、当該生コンクリートに投入し、再度９０秒間混練した後所定の場所に放置した。
【００３７】
そうすると、５日目から凝固が開始し２８日後には、コンクリート（セメント）は凝固はするも硬化せず、容易に粉砕処理を行い得る状態となる。
【００３８】
また、２８日間以上、半永久的に放置しても、コンクリート（セメント）は凝固はするも硬化せず、人間の指先の力でも容易に粉砕され得る状態となる。
【００３９】
なお、前記硬化阻止処理をされたコンクリートは容易に粉砕されるので、これから砕石等骨材を取り出し、新たな生コンクリートの材料として使用しても全く問題が生じなかった。
【００４０】
【実施例２】
普通ポルトランドセメント（Ｎ）、呼び強度２１Ｎ／ｃｍ２、スランプ１８ｃｍ、粗骨材最大寸法２０ｍｍ、空気量４．５％で、３０リットルの生コンクリートを生成した場合の配合は下記のとおりである。
【００４１】
セメント              ９．３０ｋｇ
水                    ５．８５ｋｇ
海砂                １５．７５ｋｇ
砕砂                  ８．５８ｋｇ
砂利（６号）        １０．９８ｋｇ
砂利（５号）        １６．４７ｋｇ
ＡＥ減水剤            ０．０９３ｋｇ
【００４２】
而して、この成分でミキサーにて９０秒間混練後１時間放置し、硬化阻止剤であるクエン酸の結晶９３ｇ（セメント１ｋｇ当たりクエン酸の結晶を１０ｇ）と合成スメクタイト粉末２ｇを４００ｇの水に溶解させたものを、当該生コンクリートに投入し、再度９０秒間混練した後所定の場所に放置した。
【００４３】
そうすると、５日目から凝固が開始し２８日後には、コンクリート（セメント）は凝固はするも硬化せず、容易に粉砕処理を行い得る状態となる。
【００４４】
また、２８日間以上、半永久的に放置しても、コンクリート（セメント）は凝固はするも硬化せず、人間の指先の力でも容易に粉砕され得る状態となる。
【００４５】
なお、前記硬化阻止処理をされたコンクリートは容易に粉砕されるので、これから砕石等骨材を取り出し、新たな生コンクリートの材料として使用しても全く問題が生じなかった。
【００４６】
【実施例３】
普通ポルトランドセメント（Ｎ）、呼び強度２１Ｎ／ｃｍ２、スランプ１８ｃｍ、粗骨材最大寸法２０ｍｍ、空気量４．５％で、３０リットルの生コンクリートを生成した場合の配合は下記のとおりである。
【００４７】
セメント              ９．３０ｋｇ
水                    ５．８５ｋｇ
海砂                １５．７５ｋｇ
砕砂                  ８．５８ｋｇ
砂利（６号）        １０．９８ｋｇ
砂利（５号）        １６．４７ｋｇ
ＡＥ減水剤            ０．０９３ｋｇ
【００４８】
而して、この成分でミキサーにて９０秒間混練後１時間放置し、硬化阻止剤であるクエン酸の結晶を７４ｇ（セメント１ｋｇ当たりクエン酸の結晶を８ｇ）と合成スメクタイト粉末５ｇを４００ｇの水に溶解させたものを、当該生コンクリートに投入し、再度９０秒間混練した後所定の場所に放置した。
【００４９】
そうすると、５日目から凝固が開始し２８日後には、コンクリート（セメント）は凝固はするも硬化せず、容易に粉砕処理を行い得る状態となる。
【００５０】
また、２８日間以上、半永久的に放置しても、コンクリート（セメント）は凝固はするも硬化せず、人間の指先の力でも容易に粉砕され得る状態となる。
【００５１】
なお、前記硬化阻止処理をされたコンクリートは容易に粉砕されるので、これから砕石等骨材を取り出し、新たな生コンクリートの材料として使用しても全く問題が生じなかった。
【００５２】
【実施例４】
普通ポルトランドセメント（Ｎ）、呼び強度２１Ｎ／ｃｍ２、スランプ１８ｃｍ、粗骨材最大寸法２０ｍｍ、空気量４．５％で、３０リットルの生コンクリートを生成した場合の配合は下記のとおりである。
【００５３】
セメント              ９．３０ｋｇ
水                    ５．８５ｋｇ
海砂                １５．７５ｋｇ
砕砂                  ８．５８ｋｇ
砂利（６号）        １０．９８ｋｇ
砂利（５号）        １６．４７ｋｇ
ＡＥ減水剤            ０．０９３ｋｇ
【００５４】
而して、この成分でミキサーにて９０秒間混練後１時間放置し、硬化阻止剤であるクエン酸の結晶を５８ｇ（セメント１ｋｇ当たりクエン酸の結晶を６ｇ）と合成スメクタイト粉末２ｇを４００ｇの水に溶解させたものを、当該生コンクリートに投入し、再度９０秒間混練した後所定の場所に放置した。
【００５５】
そうすると、５日目から凝固が開始し２８日後には、コンクリート（セメント）は凝固はするも硬化せず、容易に粉砕処理を行い得る状態となる。
【００５６】
また、２８日間以上、半永久的に放置しても、コンクリート（セメント）は凝固はするも硬化せず、人間の指先の力でも容易に粉砕され得る状態となる。
【００５７】
なお、前記硬化阻止処理をされたコンクリートは容易に粉砕されるので、これから砕石等骨材を取り出し、新たな生コンクリートの材料として使用しても全く問題が生じなかった。
【００５８】
【比較例】
普通ポルトランドセメント（Ｎ）、呼び強度２１Ｎ／ｃｍ２、スランプ１８ｃｍ、粗骨材最大寸法２０ｍｍ、空気量４．５％で、３０リットルの生コンクリートを生成した場合の配合は下記のとおりである。
【００５９】
セメント              ９．３０ｋｇ
水                    ５．８５ｋｇ
海砂                １５．７５ｋｇ
砕砂                  ８．５８ｋｇ
砂利（６号）        １０．９８ｋｇ
砂利（５号）        １６．４７ｋｇ
ＡＥ減水剤            ０．０９３ｋｇ
【００６０】
而して、この成分でミキサーにて９０秒間混練後１時間放置し、硬化阻止剤であるクエン酸の結晶を３７ｇ（セメント１ｋｇ当たりクエン酸の結晶を４ｇ）と合成スメクタイト粉末２ｇを４００ｇの水に溶解させたものを、当該生コンクリートに投入し、再度９０秒間混練した後所定の場所に放置した。
【００６１】
本実施例では、クエン酸の結晶の投入量が不十分だったせいか、コンクリートは２８日までに完全に硬化し、容易に粉砕することは不可能なことが判明した。
【００６２】
【発明の効果】
【００６３】
第１の発明ではクエン酸の他に膨潤性層状粘土鉱物を投入するので、より少量のクエン酸でセメントは凝固するも硬化は阻止され、更に安価とすることができる。
【００６４】
第２の発明では、クエン酸の結晶１００ｇ当たり膨潤性層状粘土鉱物を２ｇ以上投入することによって、クエン酸の結晶はセメント１ｋｇ当たり５ｇ以上投入すれば、前記セメントは凝固するも硬化は阻止され、安価に目的を達成することができる。
【００６５】
第３の発明では、膨潤性層状粘土鉱物は親水性スメクタイトであるので、水と反応しやすくより一層セメントの硬化阻止作用を発揮する。
【００６６】
第４の発明では、クエン酸と膨潤性層状粘士鉱物がキットとして用意されているので、作業者はこれらの薬剤を容易に現場で利用することが可能となる。
【００６７】
第５の発明では、クエン酸の結晶が１に対して、膨潤性層状粘土鉱物が０．０２以上となるように構成されているので、作業者はこれらの投入時にいちいち計測をする必要がなく、容易且つ分量を誤りなく投入することが可能となる。
【００６８】
第６の発明では、膨潤性層状粘土鉱物は親水性の合成スメクタイトであるので、水と反応しやすくより一層セメントの硬化阻止作用を発揮し、また合成であるので、安価で均質のものを容易に入手することができる。