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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-12-03
(45)【発行日】2024-12-11
(54)【発明の名称】セメント組成物の製造方法
(51)【国際特許分類】
C04B 28/02 20060101AFI20241204BHJP
C04B 40/02 20060101ALI20241204BHJP
B28B 11/24 20060101ALI20241204BHJP
B01D 53/62 20060101ALI20241204BHJP
【ＦＩ】
C04B28/02
C04B40/02
B28B11/24
B01D53/62
【請求項の数】
1
(21)【出願番号】P 2021108853
(22)【出願日】2021-06-30
(65)【公開番号】P2023006313
(43)【公開日】2023-01-18
【審査請求日】2024-04-11
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000000240
【氏名又は名称】太平洋セメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100103539
【弁理士】
【氏名又は名称】衡田 直行
(74)【代理人】
【識別番号】100111202
【弁理士】
【氏名又は名称】北村 周彦
(74)【代理人】
【識別番号】100162145
【弁理士】
【氏名又は名称】村地 俊弥
(72)【発明者】
【氏名】佐々木 幸一
(72)【発明者】
【氏名】阿武 稔也
(72)【発明者】
【氏名】野崎 隆人
(72)【発明者】
【氏名】早川 隆之
【審査官】大西 美和
(56)【参考文献】
【文献】特開２０２０－１５２６３１（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１９／００７７０４５（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２００５－２７９３７０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ０４Ｂ ２／００－３２／０２
Ｃ０４Ｂ ４０／００－４０／０６
Ｂ２８Ｂ １１／００－１９／００
Ｂ２８Ｃ １／００－ ９／０４
Ｂ０１Ｄ ５３／６２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
セメント、骨材及び水を含むセメント組成物を製造するための方法であって、上記セメントの一部と、上記水を混練して、水セメント比が１００～４００％であるセメントスラリーを得るセメントスラリー調製工程と、
上記セメントスラリーの中に炭酸ガスを供給して、炭酸ガス含有スラリーを得る炭酸ガス含有スラリー調製工程と、
上記炭酸ガス含有スラリーと、上記セメントの残部と、上記骨材を混練して、上記セメント組成物を得る組成物調製工程、
を含み、
上記セメントスラリー調製工程において、上記セメントの全量中の上記セメントの一部の量の割合が１５～５０質量％であり、
上記炭酸ガス含有スラリー調製工程において、上記炭酸ガスの供給は、上記炭酸ガス含有スラリーのｐＨが９．０～１１．５の範囲内となるように行われるセメント組成物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、セメント組成物の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、地球温暖化の抑制のため、二酸化炭素の排出量の低減が重要な課題になっている。
これに関連して、セメント製造工場で発生する排ガス等から回収された二酸化炭素を、コンクリート等に固定化する技術が検討されている。
二酸化炭素が効率よく固定化されたコンクリートを提供することができる方法として、特許文献１には、コンクリートを製造する方法であり、セメントと水を含む第１の混合物を形成すること、前記第１の混合物に二酸化炭素を添加して第２の混合物を形成すること、および前記第２の混合物を硬化することを含み、前記水の重量は、前記コンクリートに残存する未水和セメントが０％以上５０％以下になるように調整される方法が記載されている。
また、二酸化炭素を含む気体が注入された水系媒体を用いて、強度が高く、かつ安定性の高いコンクリート構造体を得ることができる生コンクリートの製造方法として、特許文献２には、コンクリート回収水を攪拌しながら、二酸化炭素を含む気体を注入することによって、水系媒体を得る攪拌注入工程と、セメント、石炭灰、スラグ粉末、及び前記水系媒体を混合する混合工程とを含み、前記攪拌注入工程が、溶解されたカルシウムイオンの濃度が７００～１，０００ｐｐｍとなるように、前記攪拌及び前記気体の注入を行うことを特徴とする生コンクリートの製造方法が記載されている。
これに関連して、セメント製造工場で発生する排ガス等から回収された二酸化炭素を、コンクリート等に固定化する技術が検討されている。
二酸化炭素が効率よく固定化されたコンクリートを提供することができる方法として、特許文献１には、コンクリートを製造する方法であり、セメントと水を含む第１の混合物を形成すること、前記第１の混合物に二酸化炭素を添加して第２の混合物を形成すること、および前記第２の混合物を硬化することを含み、前記水の重量は、前記コンクリートに残存する未水和セメントが０％以上５０％以下になるように調整される方法が記載されている。
また、二酸化炭素を含む気体が注入された水系媒体を用いて、強度が高く、かつ安定性の高いコンクリート構造体を得ることができる生コンクリートの製造方法として、特許文献２には、コンクリート回収水を攪拌しながら、二酸化炭素を含む気体を注入することによって、水系媒体を得る攪拌注入工程と、セメント、石炭灰、スラグ粉末、及び前記水系媒体を混合する混合工程とを含み、前記攪拌注入工程が、溶解されたカルシウムイオンの濃度が７００～１，０００ｐｐｍとなるように、前記攪拌及び前記気体の注入を行うことを特徴とする生コンクリートの製造方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０２０－３７４９３号公報
【文献】特許第６３７１１２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の目的は、コンクリート等のセメント組成物の製造において、より多くの二酸化炭素を固定化することができるセメント組成物の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、セメントの一部と、水を混練して、水セメント比が１００～１，０００％であるセメントスラリーを得る工程と、該セメントスラリーの中に炭酸ガスを供給して、炭酸ガス含有スラリーを得る工程と、該炭酸ガス含有スラリーと、セメントの残部と、骨材を混練して、セメント組成物を得る工程を含むセメント組成物の製造方法によれば、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、以下の［１］～［３］を提供するものである。
［１］ セメント、骨材及び水を含むセメント組成物を製造するための方法であって、上記セメントの一部と、上記水を混練して、水セメント比が１００～１，０００％であるセメントスラリーを得るセメントスラリー調製工程と、上記セメントスラリーの中に炭酸ガスを供給して、炭酸ガス含有スラリーを得る炭酸ガス含有スラリー調製工程と、上記炭酸ガス含有スラリーと、上記セメントの残部と、上記骨材を混練して、上記セメント組成物を得る組成物調製工程、を含むセメント組成物の製造方法。
［２］ 上記セメントスラリー調製工程において、上記セメントの全量中の上記セメントの一部の量の割合が１～５０質量％である前記［１］に記載のセメント組成物の製造方法。
［３］ 上記炭酸ガス含有スラリー調製工程において、上記炭酸ガスの供給は、上記炭酸ガス含有スラリーのｐＨが５．０～１１．５の範囲内となるように行われる前記［１］又は［２］に記載のセメント組成物の製造方法。
すなわち、本発明は、以下の［１］～［３］を提供するものである。
［１］ セメント、骨材及び水を含むセメント組成物を製造するための方法であって、上記セメントの一部と、上記水を混練して、水セメント比が１００～１，０００％であるセメントスラリーを得るセメントスラリー調製工程と、上記セメントスラリーの中に炭酸ガスを供給して、炭酸ガス含有スラリーを得る炭酸ガス含有スラリー調製工程と、上記炭酸ガス含有スラリーと、上記セメントの残部と、上記骨材を混練して、上記セメント組成物を得る組成物調製工程、を含むセメント組成物の製造方法。
［２］ 上記セメントスラリー調製工程において、上記セメントの全量中の上記セメントの一部の量の割合が１～５０質量％である前記［１］に記載のセメント組成物の製造方法。
［３］ 上記炭酸ガス含有スラリー調製工程において、上記炭酸ガスの供給は、上記炭酸ガス含有スラリーのｐＨが５．０～１１．５の範囲内となるように行われる前記［１］又は［２］に記載のセメント組成物の製造方法。
【発明の効果】
【0006】
本発明のセメント組成物の製造方法によれば、コンクリート等のセメント組成物の製造において、より多くの二酸化炭素をセメント組成物に固定化することができる。
【発明を実施するための形態】
【0007】
本発明のセメント組成物の製造方法は、セメント、骨材及び水を含むセメント組成物を製造するための方法であって、セメントの一部と、水を混練して、水セメント比が１００～１，０００％であるセメントスラリーを得るセメントスラリー調製工程と、セメントスラリーの中に炭酸ガス（気体の形態を有する二酸化炭素）を供給して、炭酸ガス含有スラリーを得る炭酸ガス含有スラリー調製工程と、炭酸ガス含有スラリーと、セメントの残部と、骨材を混練して、セメント組成物を得る組成物調製工程を含むものである。
以下、工程ごとに詳しく説明する。
以下、工程ごとに詳しく説明する。
【0008】
［セメントスラリー調製工程］
本工程は、セメントの一部と、水を混練して、水セメント比が１００～１，０００％であるセメントスラリーを得る工程である。
上記セメントとしては、特に限定されるものではなく、例えば、普通ポルトランドセメント、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等の各種ポルトランドセメントや、高炉セメント、フライアッシュセメント等の混合セメントや、エコセメント等が挙げられる。これらは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
本工程は、セメントの一部と、水を混練して、水セメント比が１００～１，０００％であるセメントスラリーを得る工程である。
上記セメントとしては、特に限定されるものではなく、例えば、普通ポルトランドセメント、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等の各種ポルトランドセメントや、高炉セメント、フライアッシュセメント等の混合セメントや、エコセメント等が挙げられる。これらは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0009】
セメントの全量（本工程において用いられるセメントの一部と、後述する組成物調製工程において用いられるセメントの残部の合計量）中のセメントの一部の量の割合は、好ましくは１～５０質量％、より好ましくは５～４０質量％、さらに好ましくは８～３５質量％、さらに好ましくは１５～３０質量％、特に好ましくは２０～２８質量％である。上記割合が１質量％以上であると、セメント組成物に固定化される二酸化炭素の量がより多くなる。上記割合が５０質量％以下であると、セメント組成物の強度発現性がより向上する。
【0010】
上記水としては、特に限定されず、例えば、上水道水、スラッジ水等が挙げられる。
本工程において、水セメント比は、１００～１，０００％、好ましくは１３０～８００％、より好ましくは１５０～７００％、さらに好ましくは１７０～６００％、さらに好ましくは１８０～４００％、特に好ましくは１９０～２５０％である。上記比が１００％未満であると、セメントスラリーの流動性が著しく低下し、後述の炭酸ガス含有スラリー調製工程において、セメントスラリーに均質に炭酸ガスを供給することが難しくなる。上記比が１，０００％を超えると、セメント組成物に固定化される二酸化炭素の量が少なくなる。
なお、水セメント比とは、水とセメント（本工程では、セメントの一部）の質量比（水／セメント）を百分率（％）で表したものである。
本工程において、水セメント比は、１００～１，０００％、好ましくは１３０～８００％、より好ましくは１５０～７００％、さらに好ましくは１７０～６００％、さらに好ましくは１８０～４００％、特に好ましくは１９０～２５０％である。上記比が１００％未満であると、セメントスラリーの流動性が著しく低下し、後述の炭酸ガス含有スラリー調製工程において、セメントスラリーに均質に炭酸ガスを供給することが難しくなる。上記比が１，０００％を超えると、セメント組成物に固定化される二酸化炭素の量が少なくなる。
なお、水セメント比とは、水とセメント（本工程では、セメントの一部）の質量比（水／セメント）を百分率（％）で表したものである。
【0011】
また、水の配合量は、特に限定されず、コンクリート等における一般的な配合量であればよい。例えば、水と、セメントの全量（セメント組成物に含まれるセメントの全量）の質量比〔水／（セメントの全量）〕の値として、好ましくは０．２～０．６となる量である。上記比が０．２以上であれば、後述の組成物調製工程における混練の作業性、及び、組成物調製工程で得られたセメント組成物を打設するときの作業性（セメント組成物の流動性）がより向上する。上記比が０．６以下であれば、セメント組成物の強度発現性がより向上する。
本工程において、水にセメントの一部を供給する方法は特に限定されず、例えば、ミキサ等に水を投入した後、セメントの一部を投入してもよく、ミキサ等に水とセメントの一部を同時に投入してもよい。
また、本工程において、通常、水の全量が用いられる。ただし、本発明において、本工程で水の一部を用い、後述の組成物調製工程で水の残部を用いる実施形態を採用してもよい。この実施形態も、本発明に包含されるものである。この場合、水の全量中の水の残部の量（組成物調製工程で用いる水の量）の割合は、好ましくは２０質量％以下、より好ましくは１０質量％以下、特に好ましくは５質量％以下である。
本工程において、水にセメントの一部を供給する方法は特に限定されず、例えば、ミキサ等に水を投入した後、セメントの一部を投入してもよく、ミキサ等に水とセメントの一部を同時に投入してもよい。
また、本工程において、通常、水の全量が用いられる。ただし、本発明において、本工程で水の一部を用い、後述の組成物調製工程で水の残部を用いる実施形態を採用してもよい。この実施形態も、本発明に包含されるものである。この場合、水の全量中の水の残部の量（組成物調製工程で用いる水の量）の割合は、好ましくは２０質量％以下、より好ましくは１０質量％以下、特に好ましくは５質量％以下である。
【0012】
［炭酸ガス含有スラリー調製工程］
本工程は、セメントスラリー調製工程で得られたセメントスラリーの中に炭酸ガスを供給して、炭酸ガス含有スラリーを得る工程である。
セメントスラリーの中に炭酸ガスを供給する方法としては、例えば、セメントスラリー中に炭酸ガス供給手段（例えば、炭酸ガスを供給するための排気管等）を設置し、セメントスラリーの中に炭酸ガスを吹き込む方法等が挙げられる。
また、セメントスラリーに均質に炭酸ガスを供給する観点から、セメントスラリーを流動させながら炭酸ガスを供給してもよい。
具体的には、ハンドミキサ等の攪拌手段を用いて、セメントスラリーを混練しながら炭酸ガスを供給する方法や、セメントスラリーを循環させながら炭酸ガスを供給する方法等が挙げられる。
セメント組成物に固定化される二酸化炭素の量を増加させる観点から、上記吹き込みは、セメントスラリーの液面の加圧下（例えば、セメントスラリーを収容してなるタンクの内部圧力を、大気圧を超える１，２００ｈＰａ以上に高めるなど）で行ってもよい。
本工程は、セメントスラリー調製工程で得られたセメントスラリーの中に炭酸ガスを供給して、炭酸ガス含有スラリーを得る工程である。
セメントスラリーの中に炭酸ガスを供給する方法としては、例えば、セメントスラリー中に炭酸ガス供給手段（例えば、炭酸ガスを供給するための排気管等）を設置し、セメントスラリーの中に炭酸ガスを吹き込む方法等が挙げられる。
また、セメントスラリーに均質に炭酸ガスを供給する観点から、セメントスラリーを流動させながら炭酸ガスを供給してもよい。
具体的には、ハンドミキサ等の攪拌手段を用いて、セメントスラリーを混練しながら炭酸ガスを供給する方法や、セメントスラリーを循環させながら炭酸ガスを供給する方法等が挙げられる。
セメント組成物に固定化される二酸化炭素の量を増加させる観点から、上記吹き込みは、セメントスラリーの液面の加圧下（例えば、セメントスラリーを収容してなるタンクの内部圧力を、大気圧を超える１，２００ｈＰａ以上に高めるなど）で行ってもよい。
【0013】
また、炭酸ガスは、炭酸ガスのみからなる気体として、セメントスラリーに供給されてもよいが、入手の容易性等の観点から、炭酸ガスを含む気体として、セメントスラリーに供給されてもよい。
炭酸ガスを含む気体中の炭酸ガスの割合は、好ましくは５体積％以上、より好ましくは１０体積％以上、さらに好ましくは２０体積％以上、さらに好ましくは５０体積％以上、さらに好ましくは８０体積％以上、特に好ましくは９０体積％以上である。該割合が５体積％以上であれば、セメント組成物に固定化される二酸化炭素の量をより増やすことができる。また、炭酸ガスの供給に要する時間を短くすることができる。
炭酸ガスを含む気体の例としては、セメント製造工程において発生した排ガス（炭酸ガス濃度：約２０体積％）、製鉄工程において発生した排ガス（炭酸ガス濃度：約２０体積％）、火力発電工程において発生した排ガス（炭酸ガス濃度：約１０体積％）、または、該排ガスからの分離回収ガス（炭酸ガス濃度：約１００体積％）等が挙げられる。
炭酸ガスを含む気体中の炭酸ガスの割合は、好ましくは５体積％以上、より好ましくは１０体積％以上、さらに好ましくは２０体積％以上、さらに好ましくは５０体積％以上、さらに好ましくは８０体積％以上、特に好ましくは９０体積％以上である。該割合が５体積％以上であれば、セメント組成物に固定化される二酸化炭素の量をより増やすことができる。また、炭酸ガスの供給に要する時間を短くすることができる。
炭酸ガスを含む気体の例としては、セメント製造工程において発生した排ガス（炭酸ガス濃度：約２０体積％）、製鉄工程において発生した排ガス（炭酸ガス濃度：約２０体積％）、火力発電工程において発生した排ガス（炭酸ガス濃度：約１０体積％）、または、該排ガスからの分離回収ガス（炭酸ガス濃度：約１００体積％）等が挙げられる。
【0014】
本工程において、炭酸ガスの供給は、炭酸ガス含有スラリーのｐＨが、好ましくは５．０～１１．５、より好ましくは５．５～１１．０、さらに好ましくは６．０～１０．０、特に好ましくは６．５～８．０の範囲内となるように行われる。上記ｐＨが５．０以上となるように炭酸ガスの供給を行った場合、セメント組成物の強度発現性がより向上する。また、炭酸ガスの供給に要する時間が短くなり、本発明の方法における製造効率がより向上する。上記ｐＨが１１．５以下となるように炭酸ガスの供給を行った場合、セメント組成物に固定化される二酸化炭素の量がより多くなる。なお、炭酸ガスを供給することによって、炭酸ガス含有スラリーのｐＨは低下する。
セメント組成物に固定化される二酸化炭素の量を十分に多くするために必要な炭酸ガスの供給時間は、水セメント比、炭酸ガス供給手段、該手段を用いて供給される炭酸ガスを含む気体の炭酸ガス濃度等によって変わる。このため、本工程において、炭酸ガスの供給を終了するタイミングは、炭酸ガス含有スラリーのｐＨの実測値を基に定めることが好ましい。
セメント組成物に固定化される二酸化炭素の量を十分に多くするために必要な炭酸ガスの供給時間は、水セメント比、炭酸ガス供給手段、該手段を用いて供給される炭酸ガスを含む気体の炭酸ガス濃度等によって変わる。このため、本工程において、炭酸ガスの供給を終了するタイミングは、炭酸ガス含有スラリーのｐＨの実測値を基に定めることが好ましい。
【0015】
［組成物調製工程］
本工程は、炭酸ガス含有スラリー調製工程で得られた炭酸ガス含有スラリーと、セメントの残部と、骨材を混練して、セメント組成物を得る工程である。
骨材としては、細骨材のみ、または、細骨材と粗骨材の組み合わせが挙げられる。また、天然骨材、人工骨材、再生骨材のいずれも用いることができる。
細骨材としては、特に限定されず、例えば、川砂、山砂、陸砂、海砂、砕砂、珪砂、スラグ細骨材、及び軽量細骨材、又は、これらの中から選ばれる２種以上からなる混合物等が挙げられる。
粗骨材としては、特に限定されず、例えば、川砂利、山砂利、陸砂利、海砂利、砕石、スラグ粗骨材、及び軽量粗骨材、又は、これらの中から選ばれる２種以上からなる混合物等が挙げられる。
骨材の配合量（細骨材と粗骨材を併用する場合は、各々の配合量）は特に限定されず、モルタル又はコンクリートにおける一般的な配合量であればよい。
本工程は、炭酸ガス含有スラリー調製工程で得られた炭酸ガス含有スラリーと、セメントの残部と、骨材を混練して、セメント組成物を得る工程である。
骨材としては、細骨材のみ、または、細骨材と粗骨材の組み合わせが挙げられる。また、天然骨材、人工骨材、再生骨材のいずれも用いることができる。
細骨材としては、特に限定されず、例えば、川砂、山砂、陸砂、海砂、砕砂、珪砂、スラグ細骨材、及び軽量細骨材、又は、これらの中から選ばれる２種以上からなる混合物等が挙げられる。
粗骨材としては、特に限定されず、例えば、川砂利、山砂利、陸砂利、海砂利、砕石、スラグ粗骨材、及び軽量粗骨材、又は、これらの中から選ばれる２種以上からなる混合物等が挙げられる。
骨材の配合量（細骨材と粗骨材を併用する場合は、各々の配合量）は特に限定されず、モルタル又はコンクリートにおける一般的な配合量であればよい。
【0016】
また、セメント組成物は、必要に応じて他の材料を含んでいてもよい。必要に応じて含まれる他の材料としては、ＡＥ剤、減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤、及び高性能ＡＥ減水剤等の各種混和剤や、フライアッシュ、シリカフューム、高炉スラグ微粉末等の各種混和材等が挙げられる。他の材料の混合方法は、特に限定されないが、各種混和材については、製造の効率性や、炭酸ガス含有スラリー調製工程において、炭酸ガス含有スラリーのｐＨに影響を与えない等の観点から、組成物調製工程において混合されることが好ましい。
【実施例】
【0017】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
［使用材料］
（１） セメント；太平洋セメント社製、普通ポルトランドセメント
（２） 細骨材；山砂
（３）水；上水道水
（４）炭酸水；炭酸ガスの濃度：７，２００±１００ｍｇ／リットル
［使用材料］
（１） セメント；太平洋セメント社製、普通ポルトランドセメント
（２） 細骨材；山砂
（３）水；上水道水
（４）炭酸水；炭酸ガスの濃度：７，２００±１００ｍｇ／リットル
【0018】
［実施例１～５］
セメントの一部と水を、表１に示す単位量で、ハンドミキサを用いて６０秒間混練してセメントスラリー（温度：２３℃）を得た（セメントスラリー調製工程）。
調製したセメントスラリーに、炭酸ガス（二酸化炭素）の濃度が９９．６体積％である炭酸ガス含有ガス（温度：２０℃）を、エアポンプを用いて、３０リットル／分間の量で、供給した（炭酸ガス含有スラリー調製工程）。炭酸ガス含有ガスの供給は、炭酸ガス含有ガスが供給されたセメントスラリー（炭酸ガス含有スラリー）のｐＨが表１の数値になるまで行った。
なお、実施例２、４、５は、炭酸ガスの供給時間が異なる以外は、実施例１と同じ条件でモルタルを製造したものであるが、炭酸ガスが供給されたセメントスラリー（炭酸ガス含有スラリー）のｐＨが低い程、炭酸ガスの供給時間が長かった。
次いで、得られた炭酸ガス含有スラリーに、表１に示す単位量のセメントの残部と細骨材を添加、混練し、モルタル（セメント組成物）を得た（組成物調製工程）。
セメントの一部と水を、表１に示す単位量で、ハンドミキサを用いて６０秒間混練してセメントスラリー（温度：２３℃）を得た（セメントスラリー調製工程）。
調製したセメントスラリーに、炭酸ガス（二酸化炭素）の濃度が９９．６体積％である炭酸ガス含有ガス（温度：２０℃）を、エアポンプを用いて、３０リットル／分間の量で、供給した（炭酸ガス含有スラリー調製工程）。炭酸ガス含有ガスの供給は、炭酸ガス含有ガスが供給されたセメントスラリー（炭酸ガス含有スラリー）のｐＨが表１の数値になるまで行った。
なお、実施例２、４、５は、炭酸ガスの供給時間が異なる以外は、実施例１と同じ条件でモルタルを製造したものであるが、炭酸ガスが供給されたセメントスラリー（炭酸ガス含有スラリー）のｐＨが低い程、炭酸ガスの供給時間が長かった。
次いで、得られた炭酸ガス含有スラリーに、表１に示す単位量のセメントの残部と細骨材を添加、混練し、モルタル（セメント組成物）を得た（組成物調製工程）。
【0019】
得られたモルタルの材齢１日及び７日の圧縮強度を、「ＪＩＳ Ａ １１０８：２０１８（コンクリートの圧縮試験方法）」に準拠して測定した。
また、圧縮強度を測定するのに用いた材齢７日のモルタルの供試体中の二酸化炭素の割合（質量％）を、熱重量－示差熱分析（ＴＧ－ＤＴＡ）を用いて求めた。具体的には、熱重量－示差熱分析（ＴＧ－ＤＴＡ）の測定結果から、５５０～８００℃付近の吸熱ピーク範囲における質量の減少を、上記供試体に含まれている炭酸カルシウムの脱炭酸によるものと判断し、上記減少の量から、モルタルの供試体中の二酸化炭素の割合（質量％；炭酸カルシウムの二酸化炭素換算の値）を算出した。
また、圧縮強度を測定するのに用いた材齢７日のモルタルの供試体中の二酸化炭素の割合（質量％）を、熱重量－示差熱分析（ＴＧ－ＤＴＡ）を用いて求めた。具体的には、熱重量－示差熱分析（ＴＧ－ＤＴＡ）の測定結果から、５５０～８００℃付近の吸熱ピーク範囲における質量の減少を、上記供試体に含まれている炭酸カルシウムの脱炭酸によるものと判断し、上記減少の量から、モルタルの供試体中の二酸化炭素の割合（質量％；炭酸カルシウムの二酸化炭素換算の値）を算出した。
【0020】
［比較例１］
単位量が２７９ｋｇ／ｍ３となる量の水、単位量が５５９ｋｇ／ｍ３となる量のセメント、及び単位量が１，３９７ｋｇ／ｍ３となる量の細骨材と、ホバートミキサを用いて、「ＪＩＳ Ｒ ５２０１：２０１５（セメントの物理試験方法） １１．５供試体の作り方」に準拠して、モルタルを作製した。
なお、上記水のｐＨは７．４であった。
得られたモルタルの材齢１日及び７日の圧縮強度、及び、モルタルの供試体中の二酸化炭素の割合（質量％）を、実施例１と同様にして得た。
単位量が２７９ｋｇ／ｍ３となる量の水、単位量が５５９ｋｇ／ｍ３となる量のセメント、及び単位量が１，３９７ｋｇ／ｍ３となる量の細骨材と、ホバートミキサを用いて、「ＪＩＳ Ｒ ５２０１：２０１５（セメントの物理試験方法） １１．５供試体の作り方」に準拠して、モルタルを作製した。
なお、上記水のｐＨは７．４であった。
得られたモルタルの材齢１日及び７日の圧縮強度、及び、モルタルの供試体中の二酸化炭素の割合（質量％）を、実施例１と同様にして得た。
【0021】
［比較例２］
水の代わりに、炭酸水を用いた以外は比較例１と同様にして、モルタルを作製し、得られたモルタルの材齢１日及び７日の圧縮強度、及び、モルタルの供試体中の二酸化炭素の割合（質量％）を、実施例１と同様にして得た。
なお、炭酸水のｐＨは４．３であった。
また、比較例１の二酸化炭素の割合を基準（０質量％）として、実施例１～５、比較例２の二酸化炭素の増大の幅を、以下の式を用いて算出した。
二酸化炭素の増大の幅（質量％）＝（二酸化炭素の増大の幅を算出する実施例又は比較例の二酸化炭素の割合）―（比較例１の二酸化炭素の割合）
結果を表２に示す。
水の代わりに、炭酸水を用いた以外は比較例１と同様にして、モルタルを作製し、得られたモルタルの材齢１日及び７日の圧縮強度、及び、モルタルの供試体中の二酸化炭素の割合（質量％）を、実施例１と同様にして得た。
なお、炭酸水のｐＨは４．３であった。
また、比較例１の二酸化炭素の割合を基準（０質量％）として、実施例１～５、比較例２の二酸化炭素の増大の幅を、以下の式を用いて算出した。
二酸化炭素の増大の幅（質量％）＝（二酸化炭素の増大の幅を算出する実施例又は比較例の二酸化炭素の割合）―（比較例１の二酸化炭素の割合）
結果を表２に示す。
【0022】
【表1】
【0023】
【表2】
【0024】
表２から、実施例１～５の、モルタルの供試体中の二酸化炭素の増大の幅（０．１９～０．７６質量％）は、基準となる比較例１（０質量％）及び炭酸水を用いた比較例２（０．０２質量％）よりも大きいことから、実施例１～５ではより多くの量の二酸化炭素がモルタルの供試体に固定化されたことがわかる。
また、実施例１～３の比較から、炭酸ガス含有スラリー調製工程において、炭酸ガス含有スラリーのｐＨが同じ（６．８）になるまで、炭酸ガスを供給した場合、セメントスラリー調製工程における水セメント比が小さいほど、モルタルの供試体中の二酸化炭素の割合が大きくなること（より多くの量の二酸化炭素が固定化されていること）がわかる。
また、実施例２、４、５の比較から、炭酸ガス含有スラリー調製工程における、炭酸ガス含有スラリーのｐＨが小さい（炭酸ガスの供給量が多い）ほど、モルタルの供試体中の二酸化炭素の割合が大きくなることがわかる。
また、実施例１～３の比較から、炭酸ガス含有スラリー調製工程において、炭酸ガス含有スラリーのｐＨが同じ（６．８）になるまで、炭酸ガスを供給した場合、セメントスラリー調製工程における水セメント比が小さいほど、モルタルの供試体中の二酸化炭素の割合が大きくなること（より多くの量の二酸化炭素が固定化されていること）がわかる。
また、実施例２、４、５の比較から、炭酸ガス含有スラリー調製工程における、炭酸ガス含有スラリーのｐＨが小さい（炭酸ガスの供給量が多い）ほど、モルタルの供試体中の二酸化炭素の割合が大きくなることがわかる。