(57)【要約】【課題】本発明は、初期の強度発現性に優れ、しかも、温度依存性が小さく、土の種類の影響を受けにくいセメント系固化材組成物を提供する。【解決手段】（１）セメントと、セッコウと、塩素バイパスダストを含有し、塩素含有量が０．０４％以上〜０．１％未満であることを特徴とする固化材であり、（２）さらに、高炉スラグを固化材１００部中０〜５０部含有する固化材であり、（３）ＳＯ３含有量が４．０％〜１２．５％である（１）または（２）の固化材である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメントと、セッコウと、塩素バイパスダストを含有する固化材であって、塩素含有量が０．０４％以上〜０．１％未満であることを特徴とする固化材。
【請求項２】
さらに、高炉スラグを固化材１００部中０〜５０部含有することを特徴とする請求項１に記載の固化材。
【請求項３】
ＳＯ３含有量が４．０％〜１２．５％であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の固化材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塩素バイパスダストを含有するセメント系固化材に関する。
【背景技術】
【０００２】
セメント産業はリサイクル社会の構築に大きな役割を果たしており、その社会的要請は益々高まっている。セメントを製造する際、様々なリサイクル原料を受け入れている。その具体例としては、例えば脱水汚泥、廃プラスチック、鋳物砂、自動車シュレッダーダストなどが挙げられる。
【０００３】
その中で、塩素を含有するリサイクル原料は、キルンのコーチングを助長するため操業を困難にするほか、セメントの塩素含有量の規制の観点から、受け入れに限界があった。これに対して、塩素バイパス設備を導入することにより、従来よりも多量の塩素含有リサイクル原料の受け入れが可能となった。塩素バイパスを運転すると、セメントクリンカー中の塩素含有量を制御できる一方で、塩素バイパスダストの処分が必要になるという課題があった。
【０００４】
この課題を解決する方法として、固化材に塩素バイパスダストを配合する提案がなされている（特許文献１、特許文献２）。特許文献１には、セメント、セッコウ及び塩素バイパスダストからなり、三酸化硫黄の含有量が６〜１５質量％、塩素の含有量が０．１〜２．０質量％の固化材が開示されている。特許文献２には、塩素の含有量が２．０％を超える範囲まで塩素バイパスダストの配合量を高めた固化材についても開示されている。これらの提案によれば、多くの塩素バイパスダストを有効に活用できると考えられていた。
【０００５】
しかしながら、特許文献１や特許文献２で得られる固化材は、温度依存性が大きいことや、土との相性が激しく、適用できる用途が限定されるという課題があった。即ち、固化材中の塩素バイパスダストの配合量は多いものの、適用できる用途が狭いため、塩素バイパスダストの総使用量としては、十分なものではなかった。今日では、塩素バイパスダストを有効に利用しつつ、温度依存性や土との相性も含めて、広範に利用可能な固化材の開発が待たれていた。
【０００６】
そこで、本発明者は、前記課題を解決すべく、種々の努力を重ねた結果、特定の配合割合で塩素バイパスダストを配合することにより、温度依存性が少なく、土の種類の影響を受けにくい固化材が設計できることを知見し、本発明を完成するに至った。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２３１４７９号公報
【特許文献２】特開２００６−２１９３１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、塩素バイパスを有効に活用し、温度依存性が小さく、土の種類の影響を受けにくい固化材を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち、本発明は、（１）セメントと、セッコウと、塩素バイパスダストを含有し、塩素含有量が０．０４％以上〜０．１％未満である固化材であり、（２）さらに、高炉スラグを固化材１００部中０〜５０部含有する固化材であり、（３）ＳＯ３含有量が４．０％〜１２．５％である（１）または（２）の固化材、である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の固化材は、温度依存性が小さく、土の種類の影響を受けにくいため、塩素バイパスダストの広範な利用が可能である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を詳細に説明する。本発明で使用する部や％は、特に規定のない限り質量基準である。
【００１２】
本発明の固化材は、セメントと、セッコウと、塩素バイパスダストを含有することを特徴としている。
【００１３】
本発明でいうセメントとは、特に限定されるものではないが、例えば、日本工業規格（ＪＩＳ）で定められる普通、早強、中庸熱、低熱の各種ポルトランドセメント、高炉スラグ、フライアッシュ、シリカを混合した各種の混合セメント等が挙げられる。
【００１４】
本発明で使用するセッコウは、無水、半水、二水のいずれのセッコウも使用できる。これらの中では、強度発現性の点で、無水セッコウが好ましく、ＩＩ型無水セッコウ及び／又は天然無水セッコウが好ましい。セッコウの粒度はブレーン値で４０００ｃｍ２／ｇ以上が好ましく、５０００〜７０００ｃｍ２／ｇがより好ましい。４０００ｃｍ２／ｇ未満では初期強度発現性が低下する場合がある。
【００１５】
セッコウの使用量は、固化材１００部中、ＳＯ３換算で４．０〜１２．５部が好ましく、４．５〜１１．０部がより好ましい。これらの範囲外では初期強度発現性が低下する場合がある。
【００１６】
高炉スラグの使用量は、固化材１００部中、０〜５０部が好ましく、０〜３５部がより好ましい。これらの範囲外では初期強度発現性が低下する場合がある。
【００１７】
本願では、フライアッシュを使用することが可能である。フライアッシュの使用量は、固化材１００部中、０〜２５部が好ましく、０〜２０部がより好ましい。これらの範囲外では、初期強度発現性が低下する場合がある。
【００１８】
塩素含有量は、固化材１００部に対して０．０４％以上〜０．１％部未満が好ましい。０．０４％未満では本発明の効果が十分に得られない場合があり、一方、０．１％以上であっても、更なる効果の増進が期待できない。
【実施例】
【００１９】
以下、実験例に基づいて、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２０】
（実験例１）
普通ポルトランドセメントに、排脱セッコウをＳＯ３換算で６．５％、塩素バイパスダストを表１に示す塩素含有量になるように混合して、固化材を調製した。対象土として、含水比７０％、湿潤密度１．５３６ｇ／ｃｍ３の粘性土を用い、前記固化材を７５ｋｇ／ｍ３添加して、養生期間７日での一軸圧縮強度を測定した。固化材中の塩素含有量を０．０３％とした場合の一軸圧縮強度を１００として、相対値を求めた。結果を表1に示す。
【００２１】
[使用材料]
普通ポルトランドセメント：ＪＩＳ Ｒ５２１０に規定される普通ポルトランドセメント
排脱セッコウ：ＪＩＳ Ｒ ５２１０に規定されるセッコウ。無水セッコウ。
塩素バイパスダスト：塩素含有量１０．０質量％、Ｋ2Ｏ含有量１４．０質量％              
【００２２】
〔測定方法〕
一軸圧縮強度：対象土に所定量の固化材を添加し、ホバート型ミキサーで８分間混練し、径５ｃｍ×長さ１０ｃｍの供試体を作製した。供試体の養生温度は、通常期を想定した２０℃と厳寒期を想定した５℃とし、７日間封緘養生後、ＪＩＳ  Ａ  １２１６「土の一軸圧縮試験方法」に準拠して測定した。固化材中の塩素含有量が０．０３％の場合を１００として、相対値を求めた。結果を表１に示す。
【００２３】
【表１】
2019069880.tif 000002
【００２４】
表１より、塩素含有量が０．０４％未満の場合には、強度の向上に効果が見られないが、０．０４％以上を含有した場合には、強度の向上に効果があることがわかる。また、０．１％以上含有しても更なる効果が見られないことがわかる。
【００２５】
（実験例２）
対象土に含水比１０％、湿潤密度１．７６５ｇ／ｃｍ３の砂質土を用いた以外は実験例１と同様に行った。結果を表２に示す。
【００２６】
【表２】
2019069880.tif 000003
【００２７】
表２より、対象土が砂質土に替わっても、塩素含有量が０．０４％未満の場合には、強度の向上が見られないが、０．０４％以上を含有した場合には、強度が向上していることがわかる。また、０．１０％以上含有しても更なる効果が見られないことがわかる。
【００２８】
（実験例３）
セッコウと高炉スラグの使用量を変化させた固化材を調製し、養生温度を２０℃とした以外は実験例１と同様に行った。固化材中の塩素含有量を０．０３％とした場合の一軸圧縮強度を１００として、相対値を求めた。結果を表３に示す。
【００２９】
[使用材料]
高炉スラグ：ＪＩＳ  Ａ  ６２０６に規定される高炉スラグ微粉末。
【００３０】
【表３】
2019069880.tif 000004
【００３１】
表３より、セッコウ使用量が固化材１００部中、ＳＯ３換算で４．０〜１２．５部、高炉スラグの使用量が、固化材１００部中、０〜５０．０部の範囲から外れた場合は初期強度発現性が低下することがわかる。
【００３２】
（実験例４）
セッコウをＳＯ３換算で６．５％、塩素含有量０．０９％とし、高炉スラグとフライアッシュの使用量を変化させて固化材を調製した。養生温度を２０℃とした以外は、実験例１と同様に行った。セメント系固化材中の塩素含有量が０．０３％の場合の一軸圧縮強度を１００として、相対値を求めた。結果を表４に示す。
【００３３】
[使用材料]
高炉スラグ：ＪＩＳ  Ａ  ６２０６に規定される高炉スラグ微粉末。
フライアッシュ：ＪＩＳ  Ａ  ６２０１に規定されるフライアッシュII種。
【００３４】
【表４】
2019069880.tif 000005
【００３５】
表４より、高炉スラグ微粉末とフライアッシュを併用した場合、高炉スラグ使用量が固化材１００部中０〜５０部、フライアッシュ使用量が固化材１００部中０〜２５部の範囲から外れた場合は、初期強度発現性が低下することがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明の固化材は、温度依存性が小さく、土の種類の影響を受けにくいため、特に、土木建築分野で好適に用いられる。