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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023182465
(43)【公開日】2023-12-26
(54)【発明の名称】改質再生骨材の製造方法及び改質再生骨材
(51)【国際特許分類】
C04B 18/16 20230101AFI20231219BHJP
B09B 3/25 20220101ALI20231219BHJP
B09B 3/35 20220101ALI20231219BHJP
B02C 23/00 20060101ALI20231219BHJP
【ＦＩ】
C04B18/16
B09B3/25
B09B3/35
B02C23/00 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022096086
(22)【出願日】2022-06-14
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）２０２０年度、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構／カーボンリサイクル・次世代火力発電等技術開発／ＣＯ２排出削減・有効利用実用化技術開発／コンクリート、セメント、炭酸塩、炭素、炭化物などへのＣＯ２利用技術開発「セメント系廃材を活用したＣＯ２固定プロセス及び副産物の建設分野への利用技術の研究」、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願
(71)【出願人】
【識別番号】000003621
【氏名又は名称】株式会社竹中工務店
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】池尾 陽作
(72)【発明者】
【氏名】竹内 勇斗
(72)【発明者】
【氏名】川尻 聡
(72)【発明者】
【氏名】奈良 知幸
(72)【発明者】
【氏名】片村 祥吾
(72)【発明者】
【氏名】西岡 由紀子
(72)【発明者】
【氏名】小島 正朗
(72)【発明者】
【氏名】河野 貴穂
(72)【発明者】
【氏名】柳橋 邦生
(72)【発明者】
【氏名】松下 哲郎
(72)【発明者】
【氏名】杉本 南
(72)【発明者】
【氏名】藤田 隆仁
(72)【発明者】
【氏名】景山 勇輝
(72)【発明者】
【氏名】清塘 悠
【テーマコード（参考）】
4D004
4D067
【Ｆターム（参考）】
4D004AA33
4D004AB01
4D004BA02
4D004CA04
4D004CA08
4D004CA34
4D004CB13
4D004CC01
4D004DA03
4D004DA09
4D004DA10
4D067EE17
4D067GA06
(57)【要約】
【課題】コンクリート塊から、低エネルギー消費量で、吸水率が改善された緻密な改質再生骨材を得る、炭酸ガスの削減に有用な改質再生骨材の製造方法及び吸水率が改善され、緻密な構造を有する改質再生骨材を提供する。
【解決手段】コンクリート塊を破砕又は摩砕して得た粒径４０ｍｍ以下の破砕物から、吸水率が３．０％を超える再生骨材を得る第１工程と、前記第１工程で得た前記再生骨材を炭酸化処理して、炭酸カルシウム及び二酸化ケイ素を含有する改質再生骨材を得る第２工程と、を有する改質再生骨材の製造方法及び改質再生骨材。
【選択図】なし
【解決手段】コンクリート塊を破砕又は摩砕して得た粒径４０ｍｍ以下の破砕物から、吸水率が３．０％を超える再生骨材を得る第１工程と、前記第１工程で得た前記再生骨材を炭酸化処理して、炭酸カルシウム及び二酸化ケイ素を含有する改質再生骨材を得る第２工程と、を有する改質再生骨材の製造方法及び改質再生骨材。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
コンクリート塊を破砕又は摩砕して得た粒径４０ｍｍ以下の破砕物から、吸水率が３．０％を超える再生骨材を得る第１工程と、
前記第１工程で得た前記再生骨材を炭酸化処理して、炭酸カルシウム及び二酸化ケイ素を含有する改質再生骨材を得る第２工程と、
を有する改質再生骨材の製造方法。
前記第１工程で得た前記再生骨材を炭酸化処理して、炭酸カルシウム及び二酸化ケイ素を含有する改質再生骨材を得る第２工程と、
を有する改質再生骨材の製造方法。
【請求項2】
前記第１工程は、前記再生骨材を、再生粗骨材と再生細骨材に分級し、吸水率が３．５％を超える再生細骨材を得る工程を含み、前記改質再生骨材が改質再生細骨材である請求項１に記載の改質再生骨材の製造方法。
【請求項3】
前記第１工程は、前記再生骨材を、再生粗骨材と再生細骨材に分級し、吸水率が３．０％を超える再生粗骨材を得る工程を含み、前記改質再生骨材が改質再生粗骨材である請求項１に記載の改質再生骨材の製造方法。
【請求項4】
前記第２工程における炭酸化処理は、前記第１工程で得た再生骨材を閉鎖空間内に配置し、５℃～２００℃の温度雰囲気下、濃度５％以上の炭酸ガスと接触させる乾式処理であるか、又は、前記第１工程で得た再生骨材を水に浸漬し、水のｐＨが６～８の範囲に達するまで水に炭酸ガスを供給する湿式処理である請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の改質再生骨材の製造方法。
【請求項5】
前記第２工程で得た前記改質再生細骨材を機械的すりもみ処理する第３工程をさらに有する請求項２に記載の改質再生骨材の製造方法。
【請求項6】
コンクリート塊由来の吸水率３．０％を超える再生骨材と炭酸ガスとの反応生成物であり、炭酸カルシウムと二酸化ケイ素とを含む改質再生骨材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は改質再生骨材の製造方法及び改質再生細骨材に関する。
【背景技術】
【0002】
建造物等のコンクリートを解体して得られるコンクリート塊は処理困難な廃棄物であり、現状ではリサイクルの大部分が路盤材への利用になっている。そのため、より付加価値の高いコンクリート塊のリサイクル方法が課題となっている。
現状では、コンクリート塊を破砕して、再生骨材を得ることが試みられてはいるが、表面にセメント由来成分が多く含まれる再生骨材は、再生骨材を用いた硬化体の品質に影響を及ぼすことがある。このため、できるだけセメント由来成分を少なくした再生骨材の製造が目標とされているのが現状である。
しかし、再生骨材の回収に際し、セメント由来成分を少なくするためには、多くのエネルギーを要すること、再生骨材と分離され、回収された再生コンクリート微粉末に骨材成分が含まれること、等により、再生コンクリート微粉末の利用が困難になるという問題がある。
現状では、コンクリート塊を破砕して、再生骨材を得ることが試みられてはいるが、表面にセメント由来成分が多く含まれる再生骨材は、再生骨材を用いた硬化体の品質に影響を及ぼすことがある。このため、できるだけセメント由来成分を少なくした再生骨材の製造が目標とされているのが現状である。
しかし、再生骨材の回収に際し、セメント由来成分を少なくするためには、多くのエネルギーを要すること、再生骨材と分離され、回収された再生コンクリート微粉末に骨材成分が含まれること、等により、再生コンクリート微粉末の利用が困難になるという問題がある。
【0003】
微粉末と分離した再生骨材の改質方法として、コンクリート廃棄物を破砕及び篩い分けして得た、水酸化カルシウムの含有量が多い骨材を炭酸ガスと接触させることで、セメント由来成分に起因する再生骨材の吸水率改良を図る再生骨材の製造方法が提案されている（特許文献１参照）。
コンクリート廃棄物を破砕し、炭酸ガスと接触させ、その後、炭酸ガスを含む水に浸漬した後、固液分離し、ろ液を煮沸して炭酸塩を得るコンクリート廃棄物の処理方法が提案されている（特許文献２参照）。
また、再生骨材におけるセメント由来成分を減少する方法として、コンクリート廃材由来の粗骨材原料を１００℃以上に加熱し、乾式撹拌装置で撹拌し、表面を摩滅させ、さらに、第２の撹拌装置内で表面を摩滅させ、モルタル分を除去する再生骨材の製造方法が提案されている（特許文献３参照）。
コンクリート廃棄物を破砕し、炭酸ガスと接触させ、その後、炭酸ガスを含む水に浸漬した後、固液分離し、ろ液を煮沸して炭酸塩を得るコンクリート廃棄物の処理方法が提案されている（特許文献２参照）。
また、再生骨材におけるセメント由来成分を減少する方法として、コンクリート廃材由来の粗骨材原料を１００℃以上に加熱し、乾式撹拌装置で撹拌し、表面を摩滅させ、さらに、第２の撹拌装置内で表面を摩滅させ、モルタル分を除去する再生骨材の製造方法が提案されている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平５－２３８７９２号公報
【特許文献2】特開平１１－３１９７６５号公報
【特許文献3】特開平８－１０９０５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１に記載の方法では、コンクリート廃棄物から得られた骨材が水酸化カルシウムを含むことを前提としており、骨材表面の水酸化カルシウムを炭酸カルシウムに変換させる技術である。しかし、コンクリート塊を破砕して骨材を得る場合、骨材表面の水酸化カルシウムは空気中で炭酸化される場合があり、そのような場合には炭酸ガスと接触させても十分な炭酸化が達成されないという問題がある。
従来、コンクリート廃棄物から炭酸塩を得る、或いは、再生骨材からモルタル分を除去するという目的に対しては、特許文献２及び特許文献３に記載の如く、固液分離した後のろ液を煮沸する、１００℃以上に加熱して摩滅する等、高温での加熱が必要となり、再生骨材の製造エネルギーが上昇する。
さらに、本発明者らの検討によれば、特許文献２に記載の如く、骨材表面の水酸化カルシウムのみを炭酸化する方法では、特に再生骨材表面における水酸化カルシウムの付着量が少ない場合、吸水率の低下抑制効果及び強度向上効果が十分に得られないことが明らかとなった。
従来、コンクリート廃棄物から炭酸塩を得る、或いは、再生骨材からモルタル分を除去するという目的に対しては、特許文献２及び特許文献３に記載の如く、固液分離した後のろ液を煮沸する、１００℃以上に加熱して摩滅する等、高温での加熱が必要となり、再生骨材の製造エネルギーが上昇する。
さらに、本発明者らの検討によれば、特許文献２に記載の如く、骨材表面の水酸化カルシウムのみを炭酸化する方法では、特に再生骨材表面における水酸化カルシウムの付着量が少ない場合、吸水率の低下抑制効果及び強度向上効果が十分に得られないことが明らかとなった。
【0006】
本開示の一態様の課題は、コンクリート塊から、低エネルギー消費量で、吸水率が改善された緻密な改質再生骨材を得ることができ、炭酸ガスの削減に有用な改質再生骨材の製造方法を提供することにある。
本開示の別の態様の課題は、吸水率が改善され、緻密な構造を有する改質再生骨材を提供することにある。
本開示の別の態様の課題は、吸水率が改善され、緻密な構造を有する改質再生骨材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題の解決手段は、以下の態様を含む。
＜１＞ コンクリート塊を破砕又は摩砕して得た粒径４０ｍｍ以下の破砕物から、吸水率が３．０％を超える再生骨材を得る第１工程と、前記第１工程で得た前記再生骨材を炭酸化処理して、炭酸カルシウム及び二酸化ケイ素を含有する改質再生骨材を得る第２工程と、を有する改質再生骨材の製造方法。
＜１＞ コンクリート塊を破砕又は摩砕して得た粒径４０ｍｍ以下の破砕物から、吸水率が３．０％を超える再生骨材を得る第１工程と、前記第１工程で得た前記再生骨材を炭酸化処理して、炭酸カルシウム及び二酸化ケイ素を含有する改質再生骨材を得る第２工程と、を有する改質再生骨材の製造方法。
【0008】
＜２＞ 前記第１工程は、前記再生骨材を、再生粗骨材と再生細骨材に分級し、吸水率が３．５％を超える再生細骨材を得る工程を含み、前記改質再生骨材が改質再生細骨材である＜１＞に記載の改質再生骨材の製造方法。
＜３＞ 前記第１工程は、前記再生骨材を、再生粗骨材と再生細骨材に分級し、吸水率が３．０％を超える再生粗骨材を得る工程を含み、前記改質再生骨材が改質再生粗骨材である＜１＞に記載の改質再生骨材の製造方法。
＜３＞ 前記第１工程は、前記再生骨材を、再生粗骨材と再生細骨材に分級し、吸水率が３．０％を超える再生粗骨材を得る工程を含み、前記改質再生骨材が改質再生粗骨材である＜１＞に記載の改質再生骨材の製造方法。
【0009】
＜４＞ 前記第２工程における炭酸化処理は、前記第１工程で得た再生骨材を閉鎖空間内に配置し、５℃～２００℃の温度雰囲気下、濃度５％以上の炭酸ガスと接触させる乾式処理であるか、又は、前記第１工程で得た再生骨材を水に浸漬し、水のｐＨが６～８の範囲に達するまで水に炭酸ガスを供給する湿式処理である＜１＞～＜３＞のいずれか１つに記載の改質再生骨材の製造方法。
【0010】
＜５＞ 前記第２工程で得た前記改質再生細骨材を機械的すりもみ処理する第３工程をさらに有する＜２＞に記載の改質再生細骨材の製造方法。
【0011】
＜６＞ コンクリート塊由来の吸水率３．０％を超える再生骨材と炭酸ガスとの反応生成物であり、炭酸カルシウムと二酸化ケイ素とを含む改質再生骨材。
【発明の効果】
【0012】
本開示の一態様によれば、コンクリート塊から、低エネルギー消費量で、吸水率が改善された緻密な改質再生骨材を得ることができ、炭酸ガスの削減に有用な改質再生骨材の製造方法を提供することができる。
本開示の別の態様によれば、吸水率が改善され、緻密な構造を有する改質再生骨材を提供することができる。
本開示の別の態様によれば、吸水率が改善され、緻密な構造を有する改質再生骨材を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本開示の改質再生骨材の製造方法及び改質再生骨材について具体例を挙げて詳細に説明する。以下の記載に記載する説明は、本開示の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、以下の記載は、一例を示すものであり、本開示は以下の記載に限定されない。
本開示において「～」を用いて記載した数値範囲は、「～」の前後の数値を下限値及び上限値として含む数値範囲を表す。
本開示において段階的に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本開示において、２以上の好ましい態様の組み合わせは、より好ましい態様である。
本開示において「工程」との語は、独立した工程だけでなく、他の工程と明確に区別できない場合であっても工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
本開示において、粗骨材は、５ｍｍふるいを用いた分級した場合、８５質量％以上が通過せず止まる骨材を指し、細骨材は、１０ｍｍふるいを全て通過し、５ｍｍ以下の粒子が８５質量％以上含まれる骨材を指す。骨材のサイズについては、ＪＩＳ Ａ５０２２（２０１６年）「再生骨材コンクリートＭ」又は、ＪＩＳ Ａ５０２３（２０１６年）「再生骨材コンクリートＬ」の規定を援用する。
本開示においては、特に断らない限り、室温とは、特に温度制御を行わない雰囲気温度を指し、より具体的には２０℃～３０℃を包含する意味で用いられる。
本開示において「～」を用いて記載した数値範囲は、「～」の前後の数値を下限値及び上限値として含む数値範囲を表す。
本開示において段階的に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本開示において、２以上の好ましい態様の組み合わせは、より好ましい態様である。
本開示において「工程」との語は、独立した工程だけでなく、他の工程と明確に区別できない場合であっても工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
本開示において、粗骨材は、５ｍｍふるいを用いた分級した場合、８５質量％以上が通過せず止まる骨材を指し、細骨材は、１０ｍｍふるいを全て通過し、５ｍｍ以下の粒子が８５質量％以上含まれる骨材を指す。骨材のサイズについては、ＪＩＳ Ａ５０２２（２０１６年）「再生骨材コンクリートＭ」又は、ＪＩＳ Ａ５０２３（２０１６年）「再生骨材コンクリートＬ」の規定を援用する。
本開示においては、特に断らない限り、室温とは、特に温度制御を行わない雰囲気温度を指し、より具体的には２０℃～３０℃を包含する意味で用いられる。
【0014】
＜改質再生骨材の製造方法>
本開示の改質再生骨材の製造方法（以下、「本開示の製造方法」と称することがある）は、コンクリート塊を破砕又は摩砕して得た粒径４０ｍｍ以下の破砕物から、吸水率が３．０％を超える再生骨材を得る第１工程と、前記第１工程で得た前記再生骨材を炭酸化処理して、炭酸カルシウム及び二酸化ケイ素を含有する改質再生骨材を得る第２工程と、を有する。
本開示の改質再生骨材の製造方法（以下、「本開示の製造方法」と称することがある）は、コンクリート塊を破砕又は摩砕して得た粒径４０ｍｍ以下の破砕物から、吸水率が３．０％を超える再生骨材を得る第１工程と、前記第１工程で得た前記再生骨材を炭酸化処理して、炭酸カルシウム及び二酸化ケイ素を含有する改質再生骨材を得る第２工程と、を有する。
【0015】
（第１工程）
第１工程は、コンクリート塊を破砕又は摩砕して得た粒径４０ｍｍ以下の破砕物から、吸水率が３．０％を超える再生骨材を得る工程である。
本開示にて使用されるコンクリート塊は、コンクリートを含む建造物、構造物等を解体した塊状の解体コンクリートである。
コンクリート塊は、当初のコンクリートの組成、建造物、構造物等の置かれた環境、経時期間等の影響により、さまざまな組成のものがある。
本開示の製造方法によれば、コンクリート塊の組成に拘わらず、低エネルギーで、再利用に好適な改質再生骨材を得ることができる。
第１工程は、コンクリート塊を破砕又は摩砕して得た粒径４０ｍｍ以下の破砕物から、吸水率が３．０％を超える再生骨材を得る工程である。
本開示にて使用されるコンクリート塊は、コンクリートを含む建造物、構造物等を解体した塊状の解体コンクリートである。
コンクリート塊は、当初のコンクリートの組成、建造物、構造物等の置かれた環境、経時期間等の影響により、さまざまな組成のものがある。
本開示の製造方法によれば、コンクリート塊の組成に拘わらず、低エネルギーで、再利用に好適な改質再生骨材を得ることができる。
【0016】
第１工程では、まず、コンクリート塊を破砕又は摩砕し、粒径４０ｍｍ以下の破砕物を得る。
なお、以下、本開示において「破砕又は摩砕」を、「破砕等」と総称することがある。
コンクリート塊を破砕又は摩砕して粒径４０ｍｍ以下の破砕物を得る方法には特に制限はなく、公知の破砕装置又は摩砕装置を用いることができる。コンクリート塊を、まず、粗破砕して、得られた粗破砕物を、さらに破砕又は摩砕する、多段階の破砕等を実施してもよい。
解体コンクリートの粗破砕には、例えば、ジョークラッシャー、インペラーブレーカー等の公知の破砕機を用いることができる。
粗破砕物に対し、さらに破砕等を実施する場合には、例えば、ショットブラスト方式の破砕装置、インパクトクラッシャー、加熱を行わない機械すりもみ方式等の摩砕装置等を用いることができる。
なお、以下、本開示において「破砕又は摩砕」を、「破砕等」と総称することがある。
コンクリート塊を破砕又は摩砕して粒径４０ｍｍ以下の破砕物を得る方法には特に制限はなく、公知の破砕装置又は摩砕装置を用いることができる。コンクリート塊を、まず、粗破砕して、得られた粗破砕物を、さらに破砕又は摩砕する、多段階の破砕等を実施してもよい。
解体コンクリートの粗破砕には、例えば、ジョークラッシャー、インペラーブレーカー等の公知の破砕機を用いることができる。
粗破砕物に対し、さらに破砕等を実施する場合には、例えば、ショットブラスト方式の破砕装置、インパクトクラッシャー、加熱を行わない機械すりもみ方式等の摩砕装置等を用いることができる。
【0017】
コンクリート塊を粉砕又は摩砕して得られた粒径４０ｍｍ以下の破砕物は、再生骨材原料となる。４０ｍｍ以下の再生骨材原料である破砕物に対し、さらに破砕等を行って、その後、破砕物を粒径によって分級し、再生粗骨材と再生細骨材と再生粉末とを得ることができる。破砕等と、再生粗骨材と再生細骨材と再生粉末とを分級する方法には、特に制限はなく、公知の方法を、破砕等、分級等の条件を選択して適用することができる。
前記再生骨材を得る第１工程は、前記再生骨材を、再生粗骨材と再生細骨材に分級し、吸水率が３．５％を超える再生細骨材を得る工程を含み、前記改質再生骨材が改質再生細骨材であってもよく、また、第１工程は、前記再生骨材を、再生粗骨材と再生細骨材に分級し、吸水率が３．０％を超える再生粗骨材を得る工程を含み、前記改質再生骨材が改質再生粗骨材であってもよい。
より具体的には、粗破砕後、粒径４０ｍｍ以下とした破砕物に対し、さらに破砕等を行って、５ｍｍふるい上に８５質量％以上が留まるサイズの再生粗骨材と、１０ｍｍふるいを全て通過し、５ｍｍ以下の粒子が８５質量％以上含まれる再生細骨材とを得ることができる。
粒径４０ｍｍ以下の破砕物をさらに破砕する方法としては、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、加熱を行わない機械すりもみ方式を利用する方法、加熱すりもみ方式を利用する方法、ブラストショット法等が挙げられ、エネルギー消費量がより少ないという観点からは、破砕機による破砕、加熱を行わない機械すりもみ方式、ブラストショット法等が好ましい。
再生粗骨材の最大寸法には特に制限はないが、使用性の観点から、再生粗骨材の最大寸法は２５ｍｍ以下であることが好ましく、２０ｍｍ以下であることがより好ましい。
前記再生骨材を得る第１工程は、前記再生骨材を、再生粗骨材と再生細骨材に分級し、吸水率が３．５％を超える再生細骨材を得る工程を含み、前記改質再生骨材が改質再生細骨材であってもよく、また、第１工程は、前記再生骨材を、再生粗骨材と再生細骨材に分級し、吸水率が３．０％を超える再生粗骨材を得る工程を含み、前記改質再生骨材が改質再生粗骨材であってもよい。
より具体的には、粗破砕後、粒径４０ｍｍ以下とした破砕物に対し、さらに破砕等を行って、５ｍｍふるい上に８５質量％以上が留まるサイズの再生粗骨材と、１０ｍｍふるいを全て通過し、５ｍｍ以下の粒子が８５質量％以上含まれる再生細骨材とを得ることができる。
粒径４０ｍｍ以下の破砕物をさらに破砕する方法としては、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、加熱を行わない機械すりもみ方式を利用する方法、加熱すりもみ方式を利用する方法、ブラストショット法等が挙げられ、エネルギー消費量がより少ないという観点からは、破砕機による破砕、加熱を行わない機械すりもみ方式、ブラストショット法等が好ましい。
再生粗骨材の最大寸法には特に制限はないが、使用性の観点から、再生粗骨材の最大寸法は２５ｍｍ以下であることが好ましく、２０ｍｍ以下であることがより好ましい。
【0018】
再生粗骨材を分離した後には、再生細骨材と、コンクリート塊由来の粉末との混合物が得られる。
再生粗骨材を分級した後に得られる５ｍｍ以下の破砕物から再生コンクリート粉末（再生粉末とも称する）を分離することで、再生細骨材を得ることができる。再生コンクリート粉末の分離は、公知の方法、例えば、篩分け、風力分級等の方法で行なうことができる。
機械的な破砕等及び分級によって得られた再生骨材は、骨材表面にセメント由来の成分が残存しており、従って、得られた再生骨材の吸水率は、再生骨材に付着するセメント由来成分に起因して３．０％を超える。
本開示の製造方法において、得られた再生骨材は、吸水率が３．０％を超え、３．５％以上であることが好ましい。吸水率の上限には特に制限はない。
再生粗骨材を分級した後に得られる５ｍｍ以下の破砕物から再生コンクリート粉末（再生粉末とも称する）を分離することで、再生細骨材を得ることができる。再生コンクリート粉末の分離は、公知の方法、例えば、篩分け、風力分級等の方法で行なうことができる。
機械的な破砕等及び分級によって得られた再生骨材は、骨材表面にセメント由来の成分が残存しており、従って、得られた再生骨材の吸水率は、再生骨材に付着するセメント由来成分に起因して３．０％を超える。
本開示の製造方法において、得られた再生骨材は、吸水率が３．０％を超え、３．５％以上であることが好ましい。吸水率の上限には特に制限はない。
【0019】
なお、得られる再生骨材が再生細骨材である場合を例に挙げれば、第２工程における炭酸化処理により、コンクリート組成物等の品質への改質再生細骨材に起因する影響がより小さくなるという観点から、第１工程を経て得られる再生細骨材の吸水率は１５％以下であることが好ましく、９％以下であることがより好ましい。
第１工程において、再生骨材の吸水率を３．０％以下に抑える、より具体的には、再生粗骨材の吸水率を３．０％以下、再生細骨材の吸水率を３．５％以下に抑えると、セメント組成物、コンクリート組成物等に、より好適に使用する再生細骨材となるが、分級した再生細骨材からセメント由来成分をさらに除去するためには、加熱、機械的摩砕等の、追加の処理が必要となり、消費エネルギーの観点からは好ましくない。
第１工程において、再生骨材の吸水率を３．０％以下に抑える、より具体的には、再生粗骨材の吸水率を３．０％以下、再生細骨材の吸水率を３．５％以下に抑えると、セメント組成物、コンクリート組成物等に、より好適に使用する再生細骨材となるが、分級した再生細骨材からセメント由来成分をさらに除去するためには、加熱、機械的摩砕等の、追加の処理が必要となり、消費エネルギーの観点からは好ましくない。
【0020】
再生骨材の粒子の大きさの一つの指標として粗粒率が挙げられる。以下、本開示においては、再生粗骨材及び再生細骨材のサイズの目安として粒度を採用する。
再生粗骨材及び再生細骨材の粒度は、ＪＩＳ Ａ１１０２（２０１４年）に準拠して測定することができる。得られた粒度から、再生骨材の粗粒率を求めることができる。
再生骨材の粗粒率とは、８０ｍｍ、４０ｍｍ、２０ｍｍ、１０ｍｍ、５ｍｍ、２．５ｍｍ、１．２ｍｍ、０．６ｍｍ、０．３ｍｍ、及び、０．１５ｍｍの各ふるいにとどまる骨材粒子の質量分率（％）の和を１００で除した値である。
再生粗骨材及び再生細骨材の粒度は、ＪＩＳ Ａ１１０２（２０１４年）に準拠して測定することができる。得られた粒度から、再生骨材の粗粒率を求めることができる。
再生骨材の粗粒率とは、８０ｍｍ、４０ｍｍ、２０ｍｍ、１０ｍｍ、５ｍｍ、２．５ｍｍ、１．２ｍｍ、０．６ｍｍ、０．３ｍｍ、及び、０．１５ｍｍの各ふるいにとどまる骨材粒子の質量分率（％）の和を１００で除した値である。
【0021】
機械的な破砕等及び分級によって得られた骨材のうち、再生細骨材は、再生粗骨材よりも表面積が大きく、破砕及び破砕後の保存等により、経時すると空気中の二酸化炭素と反応することで、セメント由来成分のうち、水酸化カルシウムの含有量が低下する。
第１工程において得られた再生骨材は、水酸化カルシウムの含有量が５質量％以下であってもよく、２質量％以下であってもよく、１質量％以下であってもよい。
例えば、特許文献２における炭酸化処理は、骨材の表面近傍に存在する水酸化カルシウムを炭酸化することで、表面に炭酸カルシウムを生成させる処理であるが、本開示の製造方法では、炭酸化処理される再生骨材は水酸化カルシウムの含有量に依存するものではなく、後述の実施例にも明らかなように、表面近傍に水酸化カルシウムが存在しない再生骨材であっても、炭酸化により吸水率が低下し、緻密な構造を有する改質再生骨材を得ることができる。
従って、本開示の製造方法によれば、後述の第２工程において、特定条件にて炭酸化処理を行うことで、吸水率が３．０％を超える再生骨材であっても、再生骨材のセメント由来成分に起因する水酸化カルシウムの含有量が５質量％以下であっても、セメント組成物、コンクリート組成物等に好適な物性を有する改質再生骨材を得ることができる。
第１工程において得られた再生骨材は、水酸化カルシウムの含有量が５質量％以下であってもよく、２質量％以下であってもよく、１質量％以下であってもよい。
例えば、特許文献２における炭酸化処理は、骨材の表面近傍に存在する水酸化カルシウムを炭酸化することで、表面に炭酸カルシウムを生成させる処理であるが、本開示の製造方法では、炭酸化処理される再生骨材は水酸化カルシウムの含有量に依存するものではなく、後述の実施例にも明らかなように、表面近傍に水酸化カルシウムが存在しない再生骨材であっても、炭酸化により吸水率が低下し、緻密な構造を有する改質再生骨材を得ることができる。
従って、本開示の製造方法によれば、後述の第２工程において、特定条件にて炭酸化処理を行うことで、吸水率が３．０％を超える再生骨材であっても、再生骨材のセメント由来成分に起因する水酸化カルシウムの含有量が５質量％以下であっても、セメント組成物、コンクリート組成物等に好適な物性を有する改質再生骨材を得ることができる。
【0022】
（第２工程）
第２工程は、前記第１工程で得た前記再生骨材を炭酸化処理して、炭酸カルシウム及び二酸化ケイ素を含有する改質再生粗骨材を得る工程である。
第２工程は、前記第１工程で得た前記再生骨材を炭酸化処理して、炭酸カルシウム及び二酸化ケイ素を含有する改質再生粗骨材を得る工程である。
【0023】
第２工程における炭酸化処理は、乾式法であってもよく、湿式法であってもよい。
炭酸化処理としては、前記第１工程で得た再生骨材を閉鎖空間内に配置し、５℃～２００℃の温度雰囲気下、濃度５％以上の炭酸ガスと接触させる乾式処理であるか、又は、前記第１工程で得た再生骨材を、水に浸漬し、水のｐＨが６～８に達するまで水に炭酸ガスを供給する湿式処理であることが好ましい。
炭酸化処理としては、前記第１工程で得た再生骨材を閉鎖空間内に配置し、５℃～２００℃の温度雰囲気下、濃度５％以上の炭酸ガスと接触させる乾式処理であるか、又は、前記第１工程で得た再生骨材を、水に浸漬し、水のｐＨが６～８に達するまで水に炭酸ガスを供給する湿式処理であることが好ましい。
【0024】
（炭酸化処理：乾式処理）
第２工程で、炭酸化処理を乾式で行う場合、再生骨材を閉鎖空間内に静置して、前記閉鎖空間内を炭酸ガスで満たして接触させることができる。
第２工程で、炭酸化処理を乾式で行う場合、再生骨材を閉鎖空間内に静置して、前記閉鎖空間内を炭酸ガスで満たして接触させることができる。
【0025】
閉鎖空間内の温度は５℃～２００℃が好ましく、２０℃～１００℃がより好ましい。なお、例えば、特に温度制御を行わない閉鎖空間で、温度０℃～４０℃の温度雰囲気下で炭酸化処理を行うこともできる。
閉鎖空間の湿度は、炭酸化効率がより向上するという観点から、３０％ＲＨ～９０％ＲＨとすることができ、５０％ＲＨ～８０％ＲＨが好ましい。
閉鎖空間の湿度は、炭酸化効率がより向上するという観点から、３０％ＲＨ～９０％ＲＨとすることができ、５０％ＲＨ～８０％ＲＨが好ましい。
【0026】
接触させる気体中の炭酸ガス濃度は、５％以上であり、１０％以上が好ましく、５０％以上がより好ましい。接触させる炭酸ガスは、１００％炭酸ガスであってもよい。
炭酸化処理に使用する炭酸ガスは、炭酸ガスを含む排気ガスを適用してもよい。排気ガスとしては、加熱炉から排出される排気ガス、動力機関から排出される排気ガス等が挙げられ、濃度５％以上の炭酸ガスを含めば特に制限はない。
炭酸ガスを含む排気ガスを炭酸化処理に用いることで、排気ガス中の炭酸ガスの低減と、炭酸ガスの再生骨材への吸着による再生骨材の改質とを、同時に行うことができる。排気ガスの温度が１００℃を超える高温である場合には、特に閉鎖空間を加熱しなくても、効率のよい炭酸化処理を行うことができ、消費エネルギーの低減及び排ガス中の炭酸ガスの低減を同時に達成できるという利点をも有する。
また、再生骨材の炭酸化を効率よく行う目的で、閉鎖空間を加圧状態として炭酸ガスを供給し、再生骨材に接触させてもよい。
炭酸化処理に使用する炭酸ガスは、炭酸ガスを含む排気ガスを適用してもよい。排気ガスとしては、加熱炉から排出される排気ガス、動力機関から排出される排気ガス等が挙げられ、濃度５％以上の炭酸ガスを含めば特に制限はない。
炭酸ガスを含む排気ガスを炭酸化処理に用いることで、排気ガス中の炭酸ガスの低減と、炭酸ガスの再生骨材への吸着による再生骨材の改質とを、同時に行うことができる。排気ガスの温度が１００℃を超える高温である場合には、特に閉鎖空間を加熱しなくても、効率のよい炭酸化処理を行うことができ、消費エネルギーの低減及び排ガス中の炭酸ガスの低減を同時に達成できるという利点をも有する。
また、再生骨材の炭酸化を効率よく行う目的で、閉鎖空間を加圧状態として炭酸ガスを供給し、再生骨材に接触させてもよい。
【0027】
乾式処理における好ましい処理時間は、炭酸ガス濃度及び供給量との関連で適宜選択される。処理時間は、例えば、１０％～５０％濃度の炭酸ガスを用いた場合、１時間以上とすることができ、２４時間以上が好ましく、２日間以上がより好ましく、５日以上がさらに好ましく、１０日以上がさらに好ましい。処理時間に特に上限はないが、製造効率の観点からは、２０日以下とすることができる。
なお、好ましい処理時間は、骨材の状態、必要な改質再生骨材の物性により適宜選択することができる。例えば、再生骨材に付着しているセメント成分の量が少ない場合、及び、再生骨材の表面及びその近傍に付着するセメント粉末のみを炭酸化処理する場合には、処理時間は、１時間～２時間で目的とする改質再生骨材を得ることができる。
なお、乾式処理における処理時間を５日以上とする場合には、炭酸化の進行をより効率的にするという観点から、閉鎖空間内に静置した再生骨材を、数時間～３日間に一度程度の頻度で撹拌することが好ましい。撹拌により、再生骨材と炭酸ガスとの接触がより均一に行われ、再生骨材の一部、又は、個々の再生骨材の一部領域が炭酸化されないといった未反応の領域をより少なくすることができる。
なお、好ましい処理時間は、骨材の状態、必要な改質再生骨材の物性により適宜選択することができる。例えば、再生骨材に付着しているセメント成分の量が少ない場合、及び、再生骨材の表面及びその近傍に付着するセメント粉末のみを炭酸化処理する場合には、処理時間は、１時間～２時間で目的とする改質再生骨材を得ることができる。
なお、乾式処理における処理時間を５日以上とする場合には、炭酸化の進行をより効率的にするという観点から、閉鎖空間内に静置した再生骨材を、数時間～３日間に一度程度の頻度で撹拌することが好ましい。撹拌により、再生骨材と炭酸ガスとの接触がより均一に行われ、再生骨材の一部、又は、個々の再生骨材の一部領域が炭酸化されないといった未反応の領域をより少なくすることができる。
【0028】
（炭酸化処理：湿式処理）
湿式の炭酸化処理は、前記第１工程で得た再生骨材を水に浸漬し、水のｐＨが６～８に達するまで水に炭酸ガスを供給する方法で行うことができる。
湿式処理の具体的な方法としては、再生骨材を配置した容器に水を満たすことで再生骨材を水に浸漬し、水に炭酸ガスを吹き込んでバブリングする方法が挙げられる。
浸漬に用いる水には特に制限はない。使用される水は、炭酸ガスと接触して塩を形成する不純物が少ないことが処理効率の観点から好ましく、水としては、例えば、イオン交換水、水道水等を用いることができる。
湿式の炭酸化処理は、前記第１工程で得た再生骨材を水に浸漬し、水のｐＨが６～８に達するまで水に炭酸ガスを供給する方法で行うことができる。
湿式処理の具体的な方法としては、再生骨材を配置した容器に水を満たすことで再生骨材を水に浸漬し、水に炭酸ガスを吹き込んでバブリングする方法が挙げられる。
浸漬に用いる水には特に制限はない。使用される水は、炭酸ガスと接触して塩を形成する不純物が少ないことが処理効率の観点から好ましく、水としては、例えば、イオン交換水、水道水等を用いることができる。
【0029】
第２工程において、湿式処理を行う場合に水中に供給する炭酸ガス濃度は、５％とすることができ、１０％以上が好ましく、２０％以上がより好ましい。炭酸ガス濃度の上限には特に制限はなく、炭酸ガス濃度は１００％であってもよい。
炭酸ガス濃度は高い方が、再生骨材の炭酸化処理効率がより良好になる傾向がある。
供給する炭酸ガスは、乾式処理と同様に、炭酸ガスを含む排気ガスを用いてもよい。炭酸ガスの供給源として排気ガスを用いる場合には、炭酸ガス濃度は排気ガスに含まれる炭酸ガス量に依存する。排気ガスを用いる場合においても、排気ガス中の炭酸ガス濃度は、５％以上であることが好ましい。
炭酸ガス濃度は高い方が、再生骨材の炭酸化処理効率がより良好になる傾向がある。
供給する炭酸ガスは、乾式処理と同様に、炭酸ガスを含む排気ガスを用いてもよい。炭酸ガスの供給源として排気ガスを用いる場合には、炭酸ガス濃度は排気ガスに含まれる炭酸ガス量に依存する。排気ガスを用いる場合においても、排気ガス中の炭酸ガス濃度は、５％以上であることが好ましい。
【0030】
再生骨材を浸漬した水中への炭酸ガスの供給量、及び、上記濃度の炭酸ガスの供給速度は、目的に応じて適宜選択することができる。炭酸ガスの供給量（総量）及び供給速度を最適化して炭酸ガスを吹き込むことにより、水に浸漬された再生骨材と炭酸ガスとの接触が効率よく行われ、再生骨材の炭酸化が進行する。
なお、炭酸ガスの水に対する溶解度は、水温が低い方が大きくなる。このため、水の温度は特に制御しなくてもよい。
なお、炭酸ガスの供給源として排気ガスを用いる場合、排気ガスの温度によっては、水の温度が上昇することがあるが、水温は１００℃に達することはないため、再生骨材の炭酸化処理の進行に影響を与えることはないと考えられる。
なお、炭酸ガスの水に対する溶解度は、水温が低い方が大きくなる。このため、水の温度は特に制御しなくてもよい。
なお、炭酸ガスの供給源として排気ガスを用いる場合、排気ガスの温度によっては、水の温度が上昇することがあるが、水温は１００℃に達することはないため、再生骨材の炭酸化処理の進行に影響を与えることはないと考えられる。
【0031】
湿式処理における水の温度には特に制限はなく、常温で行うことができる。また、炭酸ガスの供給に排気ガスを用いた場合、排気ガスの温度及び供給量に起因して水の温度が、例えば、９０℃程度に上昇する場合があるが、当該温度条件においても炭酸化処理を行うことができる。
【0032】
湿式処理の処理時間には特に制限はない。湿式処理時間としては、例えば、５分間～１０時間とすることができ、３０分間～６時間であることが好ましい。
再生骨材と炭酸ガスとの接触により、再生骨材に含まれるセメント由来成分の炭酸化が進行すると水のｐＨが低下する傾向にあるため、水のｐＨが６～８に達する時点を炭酸化処理の終点としてもよい。水のｐＨが６．５～７．０に達する時点まで湿式処理を行うことが好ましく、ｐＨが６．５～６．８に達する時点まで湿式処理を行うことがより好ましい。水のｐＨが目的となる値、例えば、上記水のｐＨが６．５～７．０に達した時点からさらに３０分間～９０分間湿式処理を継続することがさらに好ましい。
湿式処理における水のｐＨは、公知のｐＨメーターで測定することができる。本開示では、液温２０℃として、（株）東興化学研究所のガラス電極式水素イオン濃度指示計（ＴＰＸ－９９９Ｓｉ）で測定した値を用いている。
再生骨材と炭酸ガスとの接触により、再生骨材に含まれるセメント由来成分の炭酸化が進行すると水のｐＨが低下する傾向にあるため、水のｐＨが６～８に達する時点を炭酸化処理の終点としてもよい。水のｐＨが６．５～７．０に達する時点まで湿式処理を行うことが好ましく、ｐＨが６．５～６．８に達する時点まで湿式処理を行うことがより好ましい。水のｐＨが目的となる値、例えば、上記水のｐＨが６．５～７．０に達した時点からさらに３０分間～９０分間湿式処理を継続することがさらに好ましい。
湿式処理における水のｐＨは、公知のｐＨメーターで測定することができる。本開示では、液温２０℃として、（株）東興化学研究所のガラス電極式水素イオン濃度指示計（ＴＰＸ－９９９Ｓｉ）で測定した値を用いている。
【0033】
本開示の製造方法によれば、前記第１工程で得た再生骨材に対し、前記第２工程を行うことで、炭酸カルシウム及び二酸化ケイ素を含有する改質再生骨材を得る。
【0034】
（任意の工程）
本開示の製造方法は、前記第１工程及び第２工程に加え、所望により、さらに任意の工程を有していてもよい。任意の工程としては、改質再生骨材を表面処理する工程、改質再生骨材を含浸処理する工程等が挙げられる。また、前記第１工程及び第２工程を経て得られた改質再生骨材が改質再生細骨材である場合には、改質再生細骨材を機械的すりもみ処理する工程をさらに有していてもよい。
本開示の製造方法は、前記第１工程及び第２工程に加え、所望により、さらに任意の工程を有していてもよい。任意の工程としては、改質再生骨材を表面処理する工程、改質再生骨材を含浸処理する工程等が挙げられる。また、前記第１工程及び第２工程を経て得られた改質再生骨材が改質再生細骨材である場合には、改質再生細骨材を機械的すりもみ処理する工程をさらに有していてもよい。
【0035】
本開示の製造方法は、前記第２工程で得た前記改質再生細骨材を機械的すりもみ処理する第３工程をさらに有していてもよい。
【0036】
（第３工程）
第３工程は、第２工程を経て得られた改質再生細骨材を機械的すりもみ処理する工程である。機械的すりもみ処理は加熱を伴ってもよく、加熱を伴わなくてもよいが、製造エネルギー低減の観点からは、加熱を伴わない機械的すりもみ処理であることが好ましい。
第１工程を経て得られた再生細骨材は、再生細骨材の表面近傍に破砕、分級により脆弱化した骨材の脆弱層、セメント水和物層、破砕時に発生した微粉末等が付着しており、第２工程における炭酸化処理により、それらの脆弱層が浮き上がりやすく場合がある。その場合には、改質再生細骨材として使用前に、脆弱層を剥離、除去することで、改質再生細骨材の特性がより向上すると考えられる。
第３工程は、第２工程を経て得られた改質再生細骨材を機械的すりもみ処理する工程である。機械的すりもみ処理は加熱を伴ってもよく、加熱を伴わなくてもよいが、製造エネルギー低減の観点からは、加熱を伴わない機械的すりもみ処理であることが好ましい。
第１工程を経て得られた再生細骨材は、再生細骨材の表面近傍に破砕、分級により脆弱化した骨材の脆弱層、セメント水和物層、破砕時に発生した微粉末等が付着しており、第２工程における炭酸化処理により、それらの脆弱層が浮き上がりやすく場合がある。その場合には、改質再生細骨材として使用前に、脆弱層を剥離、除去することで、改質再生細骨材の特性がより向上すると考えられる。
【0037】
機械的すりもみ処理は、改質再生細骨材を転動ミルに封入し、所定時間作動させて行うことができる。
機械的すりもみ処理に使用し得る転動ミルは、公知の装置を用いることができる。装置としては、ボールミル、ロッドミル等が挙げられ、本開示では、（株）マツ・コウケンのＭＫ－ＡＲＭ７１００型（商品名）を用いている。
転動ミルの作動時間は、１分間～２０分間とすることができ、２分間～１０分間であることが好ましい。この範囲で、低エネルギー消費量で有効な処理を行うことができる。
再生細骨材を第３工程に付する場合の１回の処理量には特に制限はなく、装置の処理容量、生産性等の観点から適宜選択することができる。
第３工程は、改質再生細骨材の表面に存在する脆弱層、粉体等の不純物を除去する目的で行われるため、転動ミルには特にメディア等の媒体を封入しなくてもよく、転動ミル内で改質再生細骨材の粒子同士が接触することで、脆弱層が容易に除去されると考えられる。
機械的すりもみ処理に使用し得る転動ミルは、公知の装置を用いることができる。装置としては、ボールミル、ロッドミル等が挙げられ、本開示では、（株）マツ・コウケンのＭＫ－ＡＲＭ７１００型（商品名）を用いている。
転動ミルの作動時間は、１分間～２０分間とすることができ、２分間～１０分間であることが好ましい。この範囲で、低エネルギー消費量で有効な処理を行うことができる。
再生細骨材を第３工程に付する場合の１回の処理量には特に制限はなく、装置の処理容量、生産性等の観点から適宜選択することができる。
第３工程は、改質再生細骨材の表面に存在する脆弱層、粉体等の不純物を除去する目的で行われるため、転動ミルには特にメディア等の媒体を封入しなくてもよく、転動ミル内で改質再生細骨材の粒子同士が接触することで、脆弱層が容易に除去されると考えられる。
【0038】
（得られた改質再生細骨材の物性）
まず、前記第１工程、第２工程、及び所望により行われる任意の第３工程を経て得られた改質再生細骨材の物性について説明する。
前記第１工程、第２工程、及び所望により行われる任意の第３工程を経て得られた改質再生細骨材は、炭酸カルシウム及び二酸化ケイ素を含有する。
改質再生細骨材に含まれる炭酸カルシウム及び二酸化ケイ素は、再生細骨材に含まれるセメント成分、詳細には、水酸化カルシウム及びケイ酸カルシウム水和物（以下、ＣＳＨとも称する）が炭酸化されて生成されると考えている。二酸化ケイ素は、水和物であるシリカゲルとして改質再生細骨材に含有されることがある。
一般に、再生細骨材の表面に存在する水酸化カルシウムは、セメント成分の２０質量％程度に過ぎず、水酸化カルシウムを炭酸化して炭酸カルシウムを得るのみでは、再生細骨材の改質は不十分である。一方、ＣＳＨは、セメント成分の５０質量％程度を占める。
ＣＳＨには、様々な組成があるといわれており、一例として、以下の組成を示し、ＣＳＨに含まれるＣａＯが炭酸化される反応について説明する。例えば、下記式で表されるように、ＣＳＨに含まれるＣａＯが炭酸化され、炭酸カルシウムと、二酸化ケイ素とが生成する。
１．７ＣａＯ・ＳｉＯ２・２．１７Ｈ２Ｏ＋１．７ＣＯ２（炭酸化）→
１．７ＣａＣＯ３＋ＳｉＯ２＋２．１７Ｈ２Ｏ
まず、前記第１工程、第２工程、及び所望により行われる任意の第３工程を経て得られた改質再生細骨材の物性について説明する。
前記第１工程、第２工程、及び所望により行われる任意の第３工程を経て得られた改質再生細骨材は、炭酸カルシウム及び二酸化ケイ素を含有する。
改質再生細骨材に含まれる炭酸カルシウム及び二酸化ケイ素は、再生細骨材に含まれるセメント成分、詳細には、水酸化カルシウム及びケイ酸カルシウム水和物（以下、ＣＳＨとも称する）が炭酸化されて生成されると考えている。二酸化ケイ素は、水和物であるシリカゲルとして改質再生細骨材に含有されることがある。
一般に、再生細骨材の表面に存在する水酸化カルシウムは、セメント成分の２０質量％程度に過ぎず、水酸化カルシウムを炭酸化して炭酸カルシウムを得るのみでは、再生細骨材の改質は不十分である。一方、ＣＳＨは、セメント成分の５０質量％程度を占める。
ＣＳＨには、様々な組成があるといわれており、一例として、以下の組成を示し、ＣＳＨに含まれるＣａＯが炭酸化される反応について説明する。例えば、下記式で表されるように、ＣＳＨに含まれるＣａＯが炭酸化され、炭酸カルシウムと、二酸化ケイ素とが生成する。
１．７ＣａＯ・ＳｉＯ２・２．１７Ｈ２Ｏ＋１．７ＣＯ２（炭酸化）→
１．７ＣａＣＯ３＋ＳｉＯ２＋２．１７Ｈ２Ｏ
【0039】
第１工程及び第２工程を行うことで、再生細骨材の表面近傍に存在する水酸化カルシウムのみならず、再生細骨材の微細な空隙に存在するＣＳＨが炭酸化され、硬質の炭酸カルシウムが改質再生細骨材の表面のみならず微細な内部の空隙に充填される。このため、本開示の製造方法により得られた改質再生細骨材は、未処理の再生細骨材に比較して吸水率がより低くなり、緻密性がより向上し、セメント組成物及びコンクリート組成物に好適に使用し得る物性を有することになり、再生細骨材の利用の促進が期待できる。
さらに、再生細骨材の改質に伴い、多くの二酸化炭素が炭酸カルシウムの生成に寄与し、改質再生細骨材に固定化されるため、本開示の製造方法は、固定化による二酸化炭素の削減に有用である。
さらに、再生細骨材の改質に伴い、多くの二酸化炭素が炭酸カルシウムの生成に寄与し、改質再生細骨材に固定化されるため、本開示の製造方法は、固定化による二酸化炭素の削減に有用である。
【0040】
本開示の製造方法により得られた改質再生細骨材における炭酸カルシウムの含有量は、熱分析により確認することができる。
（改質再生細骨材における炭酸カルシウムの定量）
本開示では、熱分析装置ＴＧ－ＤＴＡ（リガク社製 Ｔｈｅｒｍｏ ｐｌｕｓ ＥＶＯ２ ＴＧ－ＤＴＡ８１２２）を用いて、６００℃～８００℃の減量から炭酸カルシウムの含有量を算定している。
（改質再生細骨材における炭酸カルシウムの定量）
本開示では、熱分析装置ＴＧ－ＤＴＡ（リガク社製 Ｔｈｅｒｍｏ ｐｌｕｓ ＥＶＯ２ ＴＧ－ＤＴＡ８１２２）を用いて、６００℃～８００℃の減量から炭酸カルシウムの含有量を算定している。
【0041】
本開示の製造方法により得られた改質再生細骨材における二酸化ケイ素の含有量は、発光分光分析により確認することができる。なお、シリカゲルは二酸化ケイ素の水和物であるため、含有量は、Ｓｉ元素基準にて測定した値となる。
（改質再生細骨材における二酸化ケイ素の定量）
本開示では、ＣＳＨの炭酸化を、シリカゲル（ＳｉＯ２ｇｅｌ）の含有量を測定することで確認する。
まず、改質再生細骨材を粉砕して試料を調製する。得られた試料を試薬特級の塩酸（濃度約３５％）を容積比で１：４の割合で純水と混合したＨＣｌ（１＋４）水溶液で溶解し、未溶解分を、さらに０．２Ｎ ＫＯＨで溶解し、得られた溶解液中のＳｉを誘導結合プラズマ（以下、ＩＣＰ）発光分光分析装置で測定して、ＳｉＯ２ｇｅｌの含有量を確認する。
本開示では、ＩＣＰ発光分光分析装置として、（株）日立ハイテクサイエンス、ＳＰＥＣＴＲＯＢＬＵＥ（登録商標）ＥＯＰを用いて測定した値を採用している。
（改質再生細骨材における二酸化ケイ素の定量）
本開示では、ＣＳＨの炭酸化を、シリカゲル（ＳｉＯ２ｇｅｌ）の含有量を測定することで確認する。
まず、改質再生細骨材を粉砕して試料を調製する。得られた試料を試薬特級の塩酸（濃度約３５％）を容積比で１：４の割合で純水と混合したＨＣｌ（１＋４）水溶液で溶解し、未溶解分を、さらに０．２Ｎ ＫＯＨで溶解し、得られた溶解液中のＳｉを誘導結合プラズマ（以下、ＩＣＰ）発光分光分析装置で測定して、ＳｉＯ２ｇｅｌの含有量を確認する。
本開示では、ＩＣＰ発光分光分析装置として、（株）日立ハイテクサイエンス、ＳＰＥＣＴＲＯＢＬＵＥ（登録商標）ＥＯＰを用いて測定した値を採用している。
【0042】
本開示の製造方法により得られた改質再生細骨材は、炭酸カルシウム及び二酸化ケイ素を含有する。改質再生細骨材が炭酸カルシウム及び二酸化ケイ素を含有することは、既述の定量方法により、確認することができる。
【0043】
第２工程を経て得られた改質再生細骨材の密度がより向上し、吸水率がより低下するという観点からは、改質再生細骨材に含まれる炭酸カルシウムの含有量は、改質再生細骨材全質量に対し、４質量％～２０質量％であることが好ましく、８質量％～２０質量％であることがより好ましく、１０質量％～２０質量％であることがさらに好ましい。
第２工程を経て得られた改質再生細骨材の密度及び組織の緻密性による強度向上の観点からは、改質再生細骨材に含まれる二酸化ケイ素の含有量は、改質再生細骨材全質量に対し、１．５質量％～５質量％であることが好ましく、２質量％～５質量％であることがより好ましい。
第２工程を経て得られた改質再生細骨材の密度及び組織の緻密性による強度向上の観点からは、改質再生細骨材に含まれる二酸化ケイ素の含有量は、改質再生細骨材全質量に対し、１．５質量％～５質量％であることが好ましく、２質量％～５質量％であることがより好ましい。
【0044】
改質再生細骨材が、上記含有量で炭酸カルシウム及び二酸化ケイ素を含有することで、炭酸化処理される前の再生細骨材に比較し、吸水率が低下する。改質再生細骨材の吸水率は、再生細骨材の吸水率よりもより低くなることにより上記効果を奏することから、必ずしもＪＩＳに定められる通常の細骨材の吸水率である３．５％以下とならなくてもよい。
【0045】
（改質再生粗骨材の製造）
次に、本開示の製造方法により得られる改質再生粗骨材について説明する。
第１工程において、コンクリート塊を破砕等して４０ｍｍ以下とした破砕物に対し、さらに破砕等を行って、５ｍｍふるい上に８５質量％以上残る骨材を分取することで、再生粗骨材を得る。
第１工程を経て得られた再生粗骨材は、吸水率が３％を超え、４％以上であることが好ましい。吸水率の上限には特に制限はないが、第２工程における炭酸化処理によりコンクリートの品質への影響が小さくなるという観点から、７％以下であることが好ましく、６％以下であることがより好ましい。
次に、本開示の製造方法により得られる改質再生粗骨材について説明する。
第１工程において、コンクリート塊を破砕等して４０ｍｍ以下とした破砕物に対し、さらに破砕等を行って、５ｍｍふるい上に８５質量％以上残る骨材を分取することで、再生粗骨材を得る。
第１工程を経て得られた再生粗骨材は、吸水率が３％を超え、４％以上であることが好ましい。吸水率の上限には特に制限はないが、第２工程における炭酸化処理によりコンクリートの品質への影響が小さくなるという観点から、７％以下であることが好ましく、６％以下であることがより好ましい。
【0046】
第２工程では、再生粗骨材を炭酸化処理して改質再生粗骨材を得る。
再生粗骨材に対する第２工程における炭酸化処理条件は、既述の第２工程に係る記載の通りであり、好ましい例も同様である。
再生粗骨材に対する第２工程における炭酸化処理条件は、既述の第２工程に係る記載の通りであり、好ましい例も同様である。
【0047】
（改質再生粗骨材の物性）
第２工程を経て得られた改質再生粗骨材は、密度がより向上し、吸水率がより低下するという観点からは、改質再生粗骨材に含まれる炭酸カルシウムの含有量は、改質再生粗骨材全質量に対し、２．５質量％～１５質量％であることが好ましく、５質量％～１５質量％であることがより好ましい。
第２工程を経て得られた改質再生粗骨材の密度及び組織の緻密性による強度向上の観点からは、改質再生粗骨材に含まれる二酸化ケイ素の含有量は、改質再生粗骨材全質量に対し、０．５質量％～４質量％であることが好ましく、１質量％～４質量％であることがより好ましい。
第２工程を経て得られた改質再生粗骨材は、密度がより向上し、吸水率がより低下するという観点からは、改質再生粗骨材に含まれる炭酸カルシウムの含有量は、改質再生粗骨材全質量に対し、２．５質量％～１５質量％であることが好ましく、５質量％～１５質量％であることがより好ましい。
第２工程を経て得られた改質再生粗骨材の密度及び組織の緻密性による強度向上の観点からは、改質再生粗骨材に含まれる二酸化ケイ素の含有量は、改質再生粗骨材全質量に対し、０．５質量％～４質量％であることが好ましく、１質量％～４質量％であることがより好ましい。
【0048】
＜改質再生骨材>
本開示の改質再生骨材は、コンクリート塊由来の吸水率３．０％を超える再生細骨材と炭酸ガスとの反応生成物であり、炭酸カルシウムと二酸化ケイ素とを含む。
本開示の改質再生骨材は、コンクリート塊由来の吸水率３．０％を超える再生細骨材と炭酸ガスとの反応生成物であり、炭酸カルシウムと二酸化ケイ素とを含む。
【0049】
（改質再生細骨材）
本開示の改質再生骨材が、改質再生細骨材である場合、改質再生細骨材の密度及び組織の緻密性による強度向上の観点からは、二酸化ケイ素を改質再生細骨材全質量に対し、１．５質量％～５質量％含有することが好ましく、２質量％～５質量％含有することがより好ましい。また、炭酸カルシウムを改質再生細骨材全質量に対し、４質量％～２０質量％含有することが好ましく、８質量％～２０質量％含有することがより好ましく、１０質量％～２０質量％含有することがさらに好ましい。
なお、本開示における改質再生細骨材は、改質再生細骨材の密度及び組織の緻密性がより向上し、吸水率がより低下するという観点からは、二酸化ケイ素を改質再生細骨材全質量に対し１．５質量％～５質量％含有し、且つ、炭酸カルシウムを改質再生細骨材全質量に対し４質量％～２０量％含有することが好ましく、二酸化ケイ素を改質再生粗骨材全質量に対し２質量％～５質量％含有し、且つ、炭酸カルシウムを改質再生細骨材全質量に対し８質量％～２０量％含有することがより好ましい。
上記範囲で二酸化ケイ素及び炭酸カルシウムを含有する本開示の改質再生細骨材は、緻密性がより良好となり、セメント組成物、コンクリート組成物等に細骨材として好適に使用し得る。
本開示の改質再生骨材が、改質再生細骨材である場合、改質再生細骨材の密度及び組織の緻密性による強度向上の観点からは、二酸化ケイ素を改質再生細骨材全質量に対し、１．５質量％～５質量％含有することが好ましく、２質量％～５質量％含有することがより好ましい。また、炭酸カルシウムを改質再生細骨材全質量に対し、４質量％～２０質量％含有することが好ましく、８質量％～２０質量％含有することがより好ましく、１０質量％～２０質量％含有することがさらに好ましい。
なお、本開示における改質再生細骨材は、改質再生細骨材の密度及び組織の緻密性がより向上し、吸水率がより低下するという観点からは、二酸化ケイ素を改質再生細骨材全質量に対し１．５質量％～５質量％含有し、且つ、炭酸カルシウムを改質再生細骨材全質量に対し４質量％～２０量％含有することが好ましく、二酸化ケイ素を改質再生粗骨材全質量に対し２質量％～５質量％含有し、且つ、炭酸カルシウムを改質再生細骨材全質量に対し８質量％～２０量％含有することがより好ましい。
上記範囲で二酸化ケイ素及び炭酸カルシウムを含有する本開示の改質再生細骨材は、緻密性がより良好となり、セメント組成物、コンクリート組成物等に細骨材として好適に使用し得る。
【0050】
（改質再生粗骨材）
本開示の改質再生骨材が、改質再生粗骨材である場合、改質再生粗骨材の密度及び組織の緻密性がより向上し、吸水率がより低下するという観点からは、二酸化ケイ素を改質再生粗骨材全質量に対し０．５質量％～４質量％含有することが好ましく、１質量％～４質量％含有することがより好ましい。また、炭酸カルシウムを改質再生粗骨材全質量に対し２．５質量％～１５質量％含有することが好ましく、５質量％～１５質量％含有ことがより好ましい。
本開示における改質再生粗骨材は、密度及び組織の緻密性がより向上し、吸水率がより低下するという観点からは、二酸化ケイ素を改質再生粗骨材全質量に対し０．５質量％～４質量％含有し、且つ、炭酸カルシウムを改質再生粗骨材全質量に対し２．５質量％～１５質量％含有することが好ましく、二酸化ケイ素を改質再生粗骨材全質量に対し、１質量％～４質量％含有し、且つ、炭酸カルシウムを改質再生粗骨材全質量に対し、５質量％～１５質量％含有することがより好ましい。
上記範囲で炭酸カルシウム及び二酸化ケイ素を含有する本開示の改質再生粗骨材は、一般の再生粗骨材に比較し、緻密性がより良好となり、吸水率がより低いことから、セメント組成物、コンクリート組成物等に粗骨材として好適に使用し得る。
本開示の改質再生骨材が、改質再生粗骨材である場合、改質再生粗骨材の密度及び組織の緻密性がより向上し、吸水率がより低下するという観点からは、二酸化ケイ素を改質再生粗骨材全質量に対し０．５質量％～４質量％含有することが好ましく、１質量％～４質量％含有することがより好ましい。また、炭酸カルシウムを改質再生粗骨材全質量に対し２．５質量％～１５質量％含有することが好ましく、５質量％～１５質量％含有ことがより好ましい。
本開示における改質再生粗骨材は、密度及び組織の緻密性がより向上し、吸水率がより低下するという観点からは、二酸化ケイ素を改質再生粗骨材全質量に対し０．５質量％～４質量％含有し、且つ、炭酸カルシウムを改質再生粗骨材全質量に対し２．５質量％～１５質量％含有することが好ましく、二酸化ケイ素を改質再生粗骨材全質量に対し、１質量％～４質量％含有し、且つ、炭酸カルシウムを改質再生粗骨材全質量に対し、５質量％～１５質量％含有することがより好ましい。
上記範囲で炭酸カルシウム及び二酸化ケイ素を含有する本開示の改質再生粗骨材は、一般の再生粗骨材に比較し、緻密性がより良好となり、吸水率がより低いことから、セメント組成物、コンクリート組成物等に粗骨材として好適に使用し得る。
【実施例0051】
以下、本開示の製造方法及び改質再生骨材について、具体例を挙げて詳細に説明するが、以下の具体例は一例に過ぎず、本開示の主旨に従い、種々の変形例を実施することができる。
【0052】
〔比較例１、比較例２、比較例３〕
（第１工程）
（比較例１）
建物の解体時に発生したコンクリート塊を、４０ｍｍアンダーに破砕した。
得られた４０ｍｍアンダーの破砕物をさらに破砕して、目開き５ｍｍのふるいで分級し、粉末を集塵装置にて分離して、再生細骨材Ａ（比較例１：粗粒率：２．４８、吸水率：６．６７％）を得た。
（比較例２）
得られた４０ｍｍアンダーの破砕物を、目開き８ｍｍのふるいを用いて８ｍｍアンダーを回収し、再生細骨材Ｂ（比較例２：粗粒率：３．５１、吸水率：１２．３５％）を得た。
（比較例３）
前記再生細骨材Ｂにおいて、０．１５ｍｍ以下の粉末を取り除いて、再生細骨材Ｃ（比較例３：粗粒率：３．７１、吸水率：９．９６％）を得た。
（第１工程）
（比較例１）
建物の解体時に発生したコンクリート塊を、４０ｍｍアンダーに破砕した。
得られた４０ｍｍアンダーの破砕物をさらに破砕して、目開き５ｍｍのふるいで分級し、粉末を集塵装置にて分離して、再生細骨材Ａ（比較例１：粗粒率：２．４８、吸水率：６．６７％）を得た。
（比較例２）
得られた４０ｍｍアンダーの破砕物を、目開き８ｍｍのふるいを用いて８ｍｍアンダーを回収し、再生細骨材Ｂ（比較例２：粗粒率：３．５１、吸水率：１２．３５％）を得た。
（比較例３）
前記再生細骨材Ｂにおいて、０．１５ｍｍ以下の粉末を取り除いて、再生細骨材Ｃ（比較例３：粗粒率：３．７１、吸水率：９．９６％）を得た。
【0053】
上記の条件により第１工程を行い、吸水率が互いに異なる３種の再生細骨材を得た。
再生細骨材の粒度は、ＪＩＳ Ａ１１０２（２０１４年）に準拠して測定し、それぞれの再生細骨材の粗粒率を求めた。
再生細骨材の粒度は、ＪＩＳ Ａ１１０２（２０１４年）に準拠して測定し、それぞれの再生細骨材の粗粒率を求めた。
【0054】
得られた再生細骨材Ａ、再生細骨材Ｂ及び再生細骨材Ｃの水酸化カルシウムの含有量を熱分析装置ＴＧ－ＤＴＡ（リガク社製 Ｔｈｅｒｍｏ ｐｌｕｓ ＥＶＯ２ ＴＧ－ＤＴＡ８１２２）を用いて確認した。水酸化カルシウムの脱水に伴う４００℃～５００℃付近の吸熱ピークが認められず、水酸化カルシウムは検出されなかった。
【0055】
〔実施例１〕
（第２工程）
比較例１、即ち第１工程で得た再生細骨材Ａ ５ｋｇを、密閉空間（容積８５０Ｌのチャンバー）に配置し、１０％濃度の炭酸ガスで７日処理し、改質再生細骨材を得た。
処理後の改質再生細骨材の粒度を、第１工程で得た再生細骨材と同様にして測定したところ、粗粒率：２．４６であった。
（第２工程）
比較例１、即ち第１工程で得た再生細骨材Ａ ５ｋｇを、密閉空間（容積８５０Ｌのチャンバー）に配置し、１０％濃度の炭酸ガスで７日処理し、改質再生細骨材を得た。
処理後の改質再生細骨材の粒度を、第１工程で得た再生細骨材と同様にして測定したところ、粗粒率：２．４６であった。
【0056】
〔実施例２〕
（第２工程）
比較例１、即ち第１工程で得た再生細骨材Ａ ５ｋｇを、密閉空間（容積８５０Ｌのチャンバー）に配置し、１０％濃度の炭酸ガスで１４日処理し、改質再生細骨材を得た。
処理後の改質再生細骨材の粒度を、第１工程で得た再生細骨材と同様にして測定したところ、粗粒率：２．４６であった。
（第２工程）
比較例１、即ち第１工程で得た再生細骨材Ａ ５ｋｇを、密閉空間（容積８５０Ｌのチャンバー）に配置し、１０％濃度の炭酸ガスで１４日処理し、改質再生細骨材を得た。
処理後の改質再生細骨材の粒度を、第１工程で得た再生細骨材と同様にして測定したところ、粗粒率：２．４６であった。
【0057】
〔実施例３〕
（第２工程）
比較例１、即ち第１工程で得た再生細骨材Ａ ５ｋｇを、容積２０Ｌのプラスチック製ボトル内に配置し、ボトル内を２０℃の水で満たした。水のｐＨを（株）東興化学研究所のガラス電極式水素イオン濃度指示計（ＴＰＸ－９９９Ｓｉ）で測定したところ、ｐＨ１１．１であった。
ボトルの底面に達する管を用いて、ボトル内に１００％濃度の炭酸ガスを吹き込んでバブリングした。水のｐＨが６．８に達した時点でバブリング処理を終了し、１時間静置後に、改質再生細骨材を得た。水のｐＨが６．８に達するまでの時間は、約２分間であった。
処理後の改質再生細骨材の粒径を第１工程で得た再生細骨材と同様にして測定したところ、粗粒率２．４５であった。
（第２工程）
比較例１、即ち第１工程で得た再生細骨材Ａ ５ｋｇを、容積２０Ｌのプラスチック製ボトル内に配置し、ボトル内を２０℃の水で満たした。水のｐＨを（株）東興化学研究所のガラス電極式水素イオン濃度指示計（ＴＰＸ－９９９Ｓｉ）で測定したところ、ｐＨ１１．１であった。
ボトルの底面に達する管を用いて、ボトル内に１００％濃度の炭酸ガスを吹き込んでバブリングした。水のｐＨが６．８に達した時点でバブリング処理を終了し、１時間静置後に、改質再生細骨材を得た。水のｐＨが６．８に達するまでの時間は、約２分間であった。
処理後の改質再生細骨材の粒径を第１工程で得た再生細骨材と同様にして測定したところ、粗粒率２．４５であった。
【0058】
（再生細骨材の評価）
１．粒度
実施例１～実施例３の製造方法で得た改質再生細骨材の粒度を第１工程で得た再生細骨材と同様にして測定し、粗粒率を求めた。
１．粒度
実施例１～実施例３の製造方法で得た改質再生細骨材の粒度を第１工程で得た再生細骨材と同様にして測定し、粗粒率を求めた。
【0059】
２．絶乾密度及び吸水率
比較例１、実施例１～実施例３の製造方法で得た再生細骨材Ａ及び炭酸化処理した改質再生細骨材の絶乾密度及び吸水率をＪＩＳ Ａ １１０９（２０２０年）に準拠して測定した。
比較例１、実施例１～実施例３の製造方法で得た再生細骨材Ａ及び炭酸化処理した改質再生細骨材の絶乾密度及び吸水率をＪＩＳ Ａ １１０９（２０２０年）に準拠して測定した。
【0060】
３．細骨材中の炭酸カルシウム含有量
熱分析装置ＴＧ－ＤＴＡ（リガク社製 Ｔｈｅｒｍｏ ｐｌｕｓ ＥＶＯ２ ＴＧ－ＤＴＡ８１２２）を用いて、６００℃～８００℃の減量から炭酸カルシウムの含有量を算定した。
熱分析装置ＴＧ－ＤＴＡ（リガク社製 Ｔｈｅｒｍｏ ｐｌｕｓ ＥＶＯ２ ＴＧ－ＤＴＡ８１２２）を用いて、６００℃～８００℃の減量から炭酸カルシウムの含有量を算定した。
【0061】
４．細骨材中の二酸化ケイ素含有量
再生細骨材を粉砕して試料を調製し、得られた試料を試薬特級の塩酸（濃度約３５％）を容積比で１：４の割合で純水と混合したＨＣｌ（１＋４）水溶液で溶解し、未溶解分を、さらに０．２Ｎ ＫＯＨで溶解し、得られた溶解液中のＳｉをＩＣＰ発光分光分析装置で測定して、ＳｉＯ２ｇｅｌの含有量を確認した。
ＩＣＰ発光分光分析装置として、（株）日立ハイテクサイエンス、ＳＰＥＣＴＲＯＢＬＵＥ（登録商標）ＥＯＰを用いた。
再生細骨材を粉砕して試料を調製し、得られた試料を試薬特級の塩酸（濃度約３５％）を容積比で１：４の割合で純水と混合したＨＣｌ（１＋４）水溶液で溶解し、未溶解分を、さらに０．２Ｎ ＫＯＨで溶解し、得られた溶解液中のＳｉをＩＣＰ発光分光分析装置で測定して、ＳｉＯ２ｇｅｌの含有量を確認した。
ＩＣＰ発光分光分析装置として、（株）日立ハイテクサイエンス、ＳＰＥＣＴＲＯＢＬＵＥ（登録商標）ＥＯＰを用いた。
【0062】
各評価の結果を下記表１に示した。
【0063】
【表1】
【0064】
表１に明らかなように、炭酸化処理を行って得た改質再生細骨材は、炭酸化処理を行わない比較例１で得た再生細骨材Ａに対し、絶乾密度が向上し、吸水率が低下していることが確認された。これは、改質再生細骨材における二酸化ケイ素の含有量が増加して好ましい範囲となったこと、さらには、炭酸カルシウムの含有量及び二酸化ケイ素の含有量がともに増加して、炭酸カルシウムの含有量及び二酸化ケイ素の含有量の双方が既述の好ましい範囲内となったためと考えられる。このことから、第２工程の炭酸化処理により、再生細骨材の物性が改善されたことがわかる。
実施例１で炭酸化処理に要した消費電力は、炭酸ガスの製造と、チャンバー内への炭酸ガスの供給に要する電力のみであり、例えば、特許文献１に記載のように、再生細骨材を１００℃に加熱するために要する消費電力を考慮すれば、本開示の製造方法によれば、より低エネルギーで良質な改質再生細骨材を得られることが分かる。
実施例１で炭酸化処理に要した消費電力は、炭酸ガスの製造と、チャンバー内への炭酸ガスの供給に要する電力のみであり、例えば、特許文献１に記載のように、再生細骨材を１００℃に加熱するために要する消費電力を考慮すれば、本開示の製造方法によれば、より低エネルギーで良質な改質再生細骨材を得られることが分かる。
【0065】
〔実施例４〕
（第２工程）
比較例２、即ち第１工程で得た再生細骨材Ｂ ５ｋｇを、密閉空間（容積８５０Ｌのチャンバー）に配置し、１０質％濃度の炭酸ガスで７日間処理し、改質再生細骨材を得た。
（第２工程）
比較例２、即ち第１工程で得た再生細骨材Ｂ ５ｋｇを、密閉空間（容積８５０Ｌのチャンバー）に配置し、１０質％濃度の炭酸ガスで７日間処理し、改質再生細骨材を得た。
【0066】
〔実施例５〕
（第２工程）
比較例２、即ち第１工程で得た再生細骨材Ｂ５ｋｇを、密閉空間（容積８５０Ｌのチャンバー）に配置し、５０％濃度の炭酸ガスで７日間処理し、改質再生細骨材を得た。
（第２工程）
比較例２、即ち第１工程で得た再生細骨材Ｂ５ｋｇを、密閉空間（容積８５０Ｌのチャンバー）に配置し、５０％濃度の炭酸ガスで７日間処理し、改質再生細骨材を得た。
【0067】
比較例２、実施例４及び実施例５の製造方法で得た再生細骨材を、実施例１と同様にして評価した。
各評価の結果を下記表２に示した。
各評価の結果を下記表２に示した。
【0068】
【表2】
【0069】
表２に明らかなように、炭酸化処理を行って得た改質再生細骨材は、炭酸化処理を行わない比較例２で得た再生細骨材Ｂに対し、絶乾密度が向上し、吸水率が低下していた。これは、改質再生細骨材における二酸化ケイ素の含有量が増加して好ましい範囲となったこと、さらには、炭酸カルシウムの含有量及び二酸化ケイ素の含有量がともに増加して、炭酸カルシウムの含有量及び二酸化ケイ素の含有量の双方が既述の好ましい範囲内となったためと考えられる。
また、実施例４と実施例５との対比より、炭酸化処理において、より高濃度の５０％炭酸ガスを用いた実施例５は、１０％濃度の炭酸ガスを用いた実施例４よりも、絶乾密度がより高く、吸水率がより低くなっていることがわかる。
また、実施例４と実施例５との対比より、炭酸化処理において、より高濃度の５０％炭酸ガスを用いた実施例５は、１０％濃度の炭酸ガスを用いた実施例４よりも、絶乾密度がより高く、吸水率がより低くなっていることがわかる。
【0070】
〔比較例４〕
比較例３、即ち第１工程で得た再生細骨材Ｃ ４ｋｇを、転動ミル内に格納し、３分間転動することで、機械的すりもみ処理を行った。転動ミルは、（株）マツ・コウケンのＭＫ－ＡＲＭ７１００型（商品名）を用いた。
比較例３、即ち第１工程で得た再生細骨材Ｃ ４ｋｇを、転動ミル内に格納し、３分間転動することで、機械的すりもみ処理を行った。転動ミルは、（株）マツ・コウケンのＭＫ－ＡＲＭ７１００型（商品名）を用いた。
【0071】
〔実施例６〕
（第２工程）
比較例３、即ち第１工程で得た再生細骨材Ｃ ５ｋｇを、密閉空間（容積８５０Ｌのチャンバー）に配置し、５％濃度の炭酸ガスで７日間処理し、改質再生細骨材を得た。
（第２工程）
比較例３、即ち第１工程で得た再生細骨材Ｃ ５ｋｇを、密閉空間（容積８５０Ｌのチャンバー）に配置し、５％濃度の炭酸ガスで７日間処理し、改質再生細骨材を得た。
【0072】
〔実施例７〕
（第２工程）
比較例３、即ち第１工程で得た再生細骨材Ｃ ５ｋｇを、密閉空間（容積８５０Ｌのチャンバー）に配置し、５％濃度の炭酸ガスで７日間処理し、改質再生細骨材を得た。
その後、比較例４と同様にして、得られた改質再生細骨材に対し、機械的すりもみ処理を３分間行った。
（第２工程）
比較例３、即ち第１工程で得た再生細骨材Ｃ ５ｋｇを、密閉空間（容積８５０Ｌのチャンバー）に配置し、５％濃度の炭酸ガスで７日間処理し、改質再生細骨材を得た。
その後、比較例４と同様にして、得られた改質再生細骨材に対し、機械的すりもみ処理を３分間行った。
【0073】
比較例３、比較例４、実施例６及び実施例７の製造方法で得た再生細骨材を、実施例１と同様にして評価した。
各評価の結果を下記表３に示した。
各評価の結果を下記表３に示した。
【0074】
【表3】
【0075】
表３に明らかなように、実施例６で炭酸化処理を行って得た改質再生細骨材は、炭酸化処理を行わない比較例３で得た再生細骨材Ｃに対し、絶乾密度が向上し、吸水率が低下していた。これは、改質再生細骨材における二酸化ケイ素の含有量が増加して好ましい範囲となったこと、さらには、炭酸カルシウムの含有量及び二酸化ケイ素の含有量がともに増加して、炭酸カルシウムの含有量及び二酸化ケイ素の含有量の双方が既述の好ましい範囲内となったためと考えられる。
また、実施例６と同様にして得た改質再生細骨材に機械的すりもみ処理を行った実施例７では、実施例６と比較して、機械的すりもみ処理により、絶乾密度がより高く、吸水率がより低くなっていることがわかる。これにより、任意の第３工程である機械的すりもみ処理により、得られる改質再生細骨材の物性がより良好になることが分かる。
他方、比較例３で得た再生細骨材に、機械的すりもみ処理を行っても、絶乾密度は改善されず、吸水率も殆ど改善されなかった。このことから、機械的すりもみ処理は、炭酸化処理である第２工程後に実施することより、改質再生細骨材の物性をより向上させるのに有効であると考えられる。
また、実施例６と同様にして得た改質再生細骨材に機械的すりもみ処理を行った実施例７では、実施例６と比較して、機械的すりもみ処理により、絶乾密度がより高く、吸水率がより低くなっていることがわかる。これにより、任意の第３工程である機械的すりもみ処理により、得られる改質再生細骨材の物性がより良好になることが分かる。
他方、比較例３で得た再生細骨材に、機械的すりもみ処理を行っても、絶乾密度は改善されず、吸水率も殆ど改善されなかった。このことから、機械的すりもみ処理は、炭酸化処理である第２工程後に実施することより、改質再生細骨材の物性をより向上させるのに有効であると考えられる。
【0076】
〔比較例５〕
（第１工程）
建物の解体時に発生したコンクリート塊を４０ｍｍアンダーに破砕した。
得られた４０ｍｍアンダーの破砕物をさらに破砕して、開孔部５ｍｍのふるいで分級し、５ｍｍ以上の再生粗骨材（比較例１：粗粒率６．６９、吸水率：４．６９％）を得た。
（第１工程）
建物の解体時に発生したコンクリート塊を４０ｍｍアンダーに破砕した。
得られた４０ｍｍアンダーの破砕物をさらに破砕して、開孔部５ｍｍのふるいで分級し、５ｍｍ以上の再生粗骨材（比較例１：粗粒率６．６９、吸水率：４．６９％）を得た。
【0077】
〔実施例８〕
（第２工程）
比較例５、即ち第１工程で得た再生粗骨材１０ｋｇを、密閉空間（容積８５０Ｌのチャンバー）に配置し、１０％濃度の炭酸ガスで７日処理し、改質再生粗骨材を得た。
処理後の改質再生粗骨材の粒度を第１工程で得た再生粗骨材と同様にして測定したところ、粗粒率６．６８であった。
（第２工程）
比較例５、即ち第１工程で得た再生粗骨材１０ｋｇを、密閉空間（容積８５０Ｌのチャンバー）に配置し、１０％濃度の炭酸ガスで７日処理し、改質再生粗骨材を得た。
処理後の改質再生粗骨材の粒度を第１工程で得た再生粗骨材と同様にして測定したところ、粗粒率６．６８であった。
【0078】
〔実施例９〕
（第２工程）
比較例５、即ち第１工程で得た再生粗骨材１０ｋｇを、密閉空間（容積８５０Ｌのチャンバー）に配置し、１０％濃度の炭酸ガスで１４日間処理し、改質再生粗骨材を得た。
処理後の改質再生粗骨材の粒度を第１工程で得た再生粗骨材と同様にして測定したところ、粗粒率６．６７であった。
（第２工程）
比較例５、即ち第１工程で得た再生粗骨材１０ｋｇを、密閉空間（容積８５０Ｌのチャンバー）に配置し、１０％濃度の炭酸ガスで１４日間処理し、改質再生粗骨材を得た。
処理後の改質再生粗骨材の粒度を第１工程で得た再生粗骨材と同様にして測定したところ、粗粒率６．６７であった。
【0079】
（再生粗骨材の評価）
比較例５、実施例８及び実施例９の再生粗骨材を、実施例１の再生細骨材と同様にして評価した。結果を下記表４に示した。
比較例５、実施例８及び実施例９の再生粗骨材を、実施例１の再生細骨材と同様にして評価した。結果を下記表４に示した。
【0080】
【表4】
【0081】
表４に明らかなように、炭酸化処理を行って得た実施例８及び実施例９の改質再生粗骨材は、炭酸化処理を行わない比較例５で得た再生粗骨材に対し、絶乾密度が向上し、吸水率が低下していた。これは、改質再生粗骨材における二酸化ケイ素の含有量が増加して好ましい範囲となったこと、さらには、炭酸カルシウムの含有量及び二酸化ケイ素の含有量がともに増加して、炭酸カルシウムの含有量及び二酸化ケイ素の含有量の双方が既述の好ましい範囲内となったためと考えられる。また、実施例８と実施例９との対比より、炭酸化処理において、１４日間炭酸ガス処理を行った実施例９は、７日間炭酸ガス処理を行った実施例８よりも、絶乾密度がより高く、吸水率がより低くなり、炭酸カルシウム及び二酸化ケイ素の含有量もより多くなっていることがわかる。