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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】2025-02-17
(45)【発行日】2025-02-26
(54)【発明の名称】セメント組成物及び水硬性組成物
(51)【国際特許分類】
C04B 7/02 20060101AFI20250218BHJP
C04B 22/08 20060101ALI20250218BHJP
C04B 22/06 20060101ALI20250218BHJP
C04B 24/12 20060101ALI20250218BHJP
C04B 28/04 20060101ALI20250218BHJP
C04B 40/02 20060101ALI20250218BHJP
【ＦＩ】
C04B7/02
C04B22/08 A
C04B22/08 Z
C04B22/06 Z
C04B24/12 A
C04B28/04
C04B40/02
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2024522670
(86)(22)【出願日】2023-12-12
(86)【国際出願番号】 JP2023044385
(87)【国際公開番号】W WO2024128216
(87)【国際公開日】2024-06-20
【審査請求日】2024-04-24
(31)【優先権主張番号】P 2022198715
(32)【優先日】2022-12-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2022200929
(32)【優先日】2022-12-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【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】100162145
【弁理士】
【氏名又は名称】村地 俊弥
(72)【発明者】
【氏名】小林 和揮
(72)【発明者】
【氏名】扇 嘉史
(72)【発明者】
【氏名】橋本 真幸
(72)【発明者】
【氏名】細川 佳史
【審査官】小川 武
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１６－０４７７８８（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２００８／０５０４８４（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０２１－１３８５７４（ＪＰ，Ａ）
【文献】ZHANG Runxiao et al.，Carbonated binder systems containing reactive MgO and Portland cement: Strength, chemical compositio，Journal of Cleaner Production，2020年，Vol.271 No.122021，p.1-13，10.1016/j.jclepro.2020.122021
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ０４Ｂ ７／００－２８／３６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
（Ａ）（ｉ）ポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカ粉砕物、（ｉｉ）２ＣａＯ・ＳｉＯ２及び２ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２を含む焼成物の粉砕物であって、以下の（１）～（２）の条件を満たす焼成物の粉砕物、並びに（ｉｖ）アルカリ土類金属含有物（ただし、上記（ｉ）及び上記（ｉｉ）以外のものに限る。）を含むセメント組成物であって、
上記アルカリ土類金属含有物に含まれるアルカリ土類金属がマグネシウム（Ｍｇ）であり、
上記セメント組成物中、遊離酸化カルシウムの含有率、及び、上記アルカリ土類金属含有物に含まれるマグネシウム（Ｍｇ）の酸化物換算の含有率の合計が２．０～５．３質量％であり、
上記セメント組成物中、上記アルカリ土類金属含有物に含まれるマグネシウム（Ｍｇ）の酸化物換算の含有率が１．７～５．０質量％であり、
上記セメント組成物中の上記（ｉｉ）焼成物の粉砕物の含有率が６０～８０質量％であることを特徴とするセメント組成物。
（１）上記２ＣａＯ・ＳｉＯ２１００質量部に対する上記２ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２の量が１０～１００質量部であること
（２）上記焼成物が３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３を含まない、又は、上記２ＣａＯ・ＳｉＯ２１００質量部に対して１５質量部以下の量で含むこと
【請求項2】
請求項１に記載のセメント組成物、水、及び骨材を含む水硬性組成物であって、上記セメント組成物１００質量部に対する上記水の量が２５～７０質量部である水硬性組成物。
【請求項3】
さらに、（Ｂ）（ｉｉｉ）アミンを含み、上記（ｉ）及び上記（ｉｉ）の合計１００質量部に対する上記アミンの量が０．５～２．０質量部である請求項１に記載のセメント組成物。
【請求項4】
上記アミンが、アルカノールアミンである請求項３に記載のセメント組成物。
【請求項5】
請求項３又は４に記載のセメント組成物、水、及び骨材を含む水硬性組成物であって、上記（ｉ）及び上記（ｉｉ）の合計１００質量部に対する上記水の量が２５～７０質量部である水硬性組成物。
【請求項6】
請求項２に記載の水硬性組成物を製造するための方法であって、上記セメント組成物を構成する各材料、上記水、及び上記骨材を用いて、これらの混合物である混練物を調製する混練物調製工程と、
上記混練物を型枠内に打設する打設工程と、
上記型枠内の上記混練物が硬化した後に、上記混練物の硬化体を上記型枠から脱型する脱型工程と、
上記型枠から脱型した上記混練物の硬化体を炭酸化養生して、炭酸化硬化体を得る炭酸化養生工程を含む、水硬性組成物の製造方法。
【請求項7】
請求項５に記載の水硬性組成物を製造するための方法であって、上記セメント組成物を構成する各材料、上記水、及び上記骨材を用いて、これらの混合物である混練物を調製する混練物調製工程と、
上記混練物を型枠内に打設する打設工程と、
上記型枠内の上記混練物が硬化した後に、上記混練物の硬化体を上記型枠から脱型する脱型工程と、
上記型枠から脱型した上記混練物の硬化体を炭酸化養生して、炭酸化硬化体を得る炭酸化養生工程を含む、水硬性組成物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、セメント組成物及び該セメント組成物を含む水硬性組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
現在、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。
セメント質硬化体の製造における、二酸化炭素の排出量を低減する方法として、セメント質硬化体の養生過程において二酸化炭素を吸収させることにより、セメント質硬化体を得るまでに排出される二酸化炭素の総量を低減する方法が知られている。
養生過程において多量の二酸化炭素を吸収することにより、排出される二酸化炭素の総量を大幅に低減することができるセメント質硬化体として、特許文献１には、（Ａ）ムライトとアノーサイトのいずれか一方または両方を含むセメント混合用粉末、及び、ポルトランドセメントを含む粉末状セメント組成物、（Ｂ）水、及び、（Ｃ）骨材、を含むセメント混練物の硬化体を、炭酸化してなることを特徴とするセメント質硬化体が記載されている。
また、特許文献２には、養生過程において多量の二酸化炭素を吸収することにより、排出される二酸化炭素の総量を大幅に低減することができ、かつ、粉末材料の全量がポルトランドセメントからなる場合を基準にしたとき、圧縮強さの低下の割合が小さいセメント質硬化体として、（Ａ）Ｃ２Ｓ１００質量部に対して、Ｃ２ＡＳを１０～２００質量部含有し、かつ、Ｃ３Ａの含有量が２０質量部以下である焼成物の粉砕物と、ポルトランドセメントを含む粉末状セメント組成物と、（Ｂ）水と、（Ｃ）骨材、の各材料を含むセメント混練物の硬化体を、炭酸化してなることを特徴とするセメント質硬化体が記載されている。
セメント質硬化体の製造における、二酸化炭素の排出量を低減する方法として、セメント質硬化体の養生過程において二酸化炭素を吸収させることにより、セメント質硬化体を得るまでに排出される二酸化炭素の総量を低減する方法が知られている。
養生過程において多量の二酸化炭素を吸収することにより、排出される二酸化炭素の総量を大幅に低減することができるセメント質硬化体として、特許文献１には、（Ａ）ムライトとアノーサイトのいずれか一方または両方を含むセメント混合用粉末、及び、ポルトランドセメントを含む粉末状セメント組成物、（Ｂ）水、及び、（Ｃ）骨材、を含むセメント混練物の硬化体を、炭酸化してなることを特徴とするセメント質硬化体が記載されている。
また、特許文献２には、養生過程において多量の二酸化炭素を吸収することにより、排出される二酸化炭素の総量を大幅に低減することができ、かつ、粉末材料の全量がポルトランドセメントからなる場合を基準にしたとき、圧縮強さの低下の割合が小さいセメント質硬化体として、（Ａ）Ｃ２Ｓ１００質量部に対して、Ｃ２ＡＳを１０～２００質量部含有し、かつ、Ｃ３Ａの含有量が２０質量部以下である焼成物の粉砕物と、ポルトランドセメントを含む粉末状セメント組成物と、（Ｂ）水と、（Ｃ）骨材、の各材料を含むセメント混練物の硬化体を、炭酸化してなることを特徴とするセメント質硬化体が記載されている。
【0003】
一方、セメント混和材として、焼成物の粉砕物（セメントクリンカ粉砕物に該当しないもの）を用いたセメント組成物が知られている。
例えば、セメントの水和熱を低下させ、かつ流動性を良好にすることができる焼成物（セメント混和材）として、特許文献３には、Ｃ２Ｓ１００重量部に対して、Ｃ２ＡＳを１０～１００重量部含有し、かつ、Ｃ３Ａの含有量が２０重量部以下であることを特徴とする焼成物が記載されている。
例えば、セメントの水和熱を低下させ、かつ流動性を良好にすることができる焼成物（セメント混和材）として、特許文献３には、Ｃ２Ｓ１００重量部に対して、Ｃ２ＡＳを１０～１００重量部含有し、かつ、Ｃ３Ａの含有量が２０重量部以下であることを特徴とする焼成物が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１６－１５３３５７号公報
【文献】特開２０１６－４７７８８号公報
【文献】特開２００４－２１５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の目的は、セメント混和材として焼成物の粉砕物（セメントクリンカ粉砕物に該当しないもの）を含み、強度発現性に優れ、かつ、養生過程において多量の二酸化炭素を吸収、固定化することにより、排出される二酸化炭素の総量を低減することができるセメント組成物及び該セメント組成物を含む水硬性組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
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、（Ａ）（ｉ）ポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、（ｉｉ）２ＣａＯ・ＳｉＯ２及び２ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２を含み特定の条件を満たす焼成物の粉砕物を含む粉末状セメント含有物、並びに、（Ｂ）（ｉｉｉ）アミンを含むセメント組成物によれば、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］～［１５］を提供するものである。
［１］ （Ａ）（ｉ）ポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、（ｉｉ）２ＣａＯ・ＳｉＯ２及び２ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２を含む焼成物の粉砕物であって、以下の（１）～（２）の条件を満たす焼成物の粉砕物、を含む粉末状セメント含有物、並びに、（Ｂ）（ｉｉｉ）アミンを含むことを特徴とするセメント組成物。
（１）上記２ＣａＯ・ＳｉＯ２１００質量部に対する上記２ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２の量が１０～１００質量部であること
（２）上記焼成物が３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３を含まない、又は、上記２ＣａＯ・ＳｉＯ２１００質量部に対して１５質量部以下の量で含むこと
［２］ 上記粉末状セメント含有物が、（ｉｖ）アルカリ土類金属含有物を含み、上記粉末状セメント含有物中のアルカリ土類金属（ただし、上記アルカリ土類金属含有物に含まれるアルカリ土類金属以外のアルカリ土類金属としては、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化カルシウム、及び水酸化カルシウムのみが含まれるものとする。）の含有率が、酸化物換算で０．１～１０質量％である前記［１］に記載のセメント組成物。
［３］ 上記粉末状セメント含有物１００質量部に対する上記アミンの量が０．００１～５．０質量部である前記［１］又は［２］に記載のセメント組成物。
［４］ 上記アミンが、アルカノールアミンである前記［１］～［３］のいずれかに記載のセメント組成物。
［５］ 上記粉末状セメント含有物中の上記焼成物の粉砕物の含有率が１０～９０質量％である前記［１］～［４］のいずれかに記載のセメント組成物。
すなわち、本発明は、以下の［１］～［１５］を提供するものである。
［１］ （Ａ）（ｉ）ポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、（ｉｉ）２ＣａＯ・ＳｉＯ２及び２ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２を含む焼成物の粉砕物であって、以下の（１）～（２）の条件を満たす焼成物の粉砕物、を含む粉末状セメント含有物、並びに、（Ｂ）（ｉｉｉ）アミンを含むことを特徴とするセメント組成物。
（１）上記２ＣａＯ・ＳｉＯ２１００質量部に対する上記２ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２の量が１０～１００質量部であること
（２）上記焼成物が３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３を含まない、又は、上記２ＣａＯ・ＳｉＯ２１００質量部に対して１５質量部以下の量で含むこと
［２］ 上記粉末状セメント含有物が、（ｉｖ）アルカリ土類金属含有物を含み、上記粉末状セメント含有物中のアルカリ土類金属（ただし、上記アルカリ土類金属含有物に含まれるアルカリ土類金属以外のアルカリ土類金属としては、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化カルシウム、及び水酸化カルシウムのみが含まれるものとする。）の含有率が、酸化物換算で０．１～１０質量％である前記［１］に記載のセメント組成物。
［３］ 上記粉末状セメント含有物１００質量部に対する上記アミンの量が０．００１～５．０質量部である前記［１］又は［２］に記載のセメント組成物。
［４］ 上記アミンが、アルカノールアミンである前記［１］～［３］のいずれかに記載のセメント組成物。
［５］ 上記粉末状セメント含有物中の上記焼成物の粉砕物の含有率が１０～９０質量％である前記［１］～［４］のいずれかに記載のセメント組成物。
【0007】
［６］（ｉ）ポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカ粉砕物、（ｉｉ）２ＣａＯ・ＳｉＯ２及び２ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２を含む焼成物であって、以下の（１）～（２）の条件を満たす焼成物の粉砕物、並びに（ｉｖ）アルカリ土類金属含有物、を含むセメント組成物であって、上記セメント組成物中のアルカリ土類金属（ただし、上記アルカリ土類金属含有物に含まれるアルカリ土類金属以外のアルカリ土類金属としては、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化カルシウム、及び水酸化カルシウムのみが含まれるものとする。）の含有率が、酸化物換算で０．１～１０質量％であることを特徴とするセメント組成物。
（１）上記２ＣａＯ・ＳｉＯ２１００質量部に対する上記２ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２の量が１０～１００質量部であること
（２）上記焼成物が３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３を含まない、又は、上記２ＣａＯ・ＳｉＯ２１００質量部に対して１５質量部以下の量で含むこと
［７］ 上記セメント組成物中の上記焼成物の粉砕物の含有率が１０～９０質量％である前記［６］に記載のセメント組成物。
［８］ 上記アルカリ土類金属が、マグネシウム（Ｍｇ）である前記［６］又は［７］に記載のセメント組成物。
［９］ 上記アルカリ土類金属が、カルシウム（Ｃａ）である前記［６］～［８］のいずれか記載のセメント組成物。
（１）上記２ＣａＯ・ＳｉＯ２１００質量部に対する上記２ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２の量が１０～１００質量部であること
（２）上記焼成物が３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３を含まない、又は、上記２ＣａＯ・ＳｉＯ２１００質量部に対して１５質量部以下の量で含むこと
［７］ 上記セメント組成物中の上記焼成物の粉砕物の含有率が１０～９０質量％である前記［６］に記載のセメント組成物。
［８］ 上記アルカリ土類金属が、マグネシウム（Ｍｇ）である前記［６］又は［７］に記載のセメント組成物。
［９］ 上記アルカリ土類金属が、カルシウム（Ｃａ）である前記［６］～［８］のいずれか記載のセメント組成物。
【0008】
［１０］ 前記［１］～［５］のいずれかに記載のセメント組成物、水、及び骨材を含む水硬性組成物であって、上記粉末状セメント含有物１００質量部に対する上記水の量が２５～７０質量部である水硬性組成物。
［１１］ 上記水硬性組成物が、炭酸化養生を行ってなる炭酸化硬化体である前記［１０］に記載の水硬性組成物。
［１２］ 前記［６］～［９］のいずれかに記載のセメント組成物、水、及び骨材を含む水硬性組成物であって、上記セメント組成物１００質量部に対する上記水の量が２５～７０質量部である水硬性組成物。
［１３］ 上記水硬性組成物が、炭酸化養生を行ってなる炭酸化硬化体である前記［１２］に記載の水硬性組成物。
［１１］ 上記水硬性組成物が、炭酸化養生を行ってなる炭酸化硬化体である前記［１０］に記載の水硬性組成物。
［１２］ 前記［６］～［９］のいずれかに記載のセメント組成物、水、及び骨材を含む水硬性組成物であって、上記セメント組成物１００質量部に対する上記水の量が２５～７０質量部である水硬性組成物。
［１３］ 上記水硬性組成物が、炭酸化養生を行ってなる炭酸化硬化体である前記［１２］に記載の水硬性組成物。
【0009】
［１４］ 前記［１１］に記載の水硬性組成物を製造するための方法であって、上記セメント組成物を構成する各材料、上記水、及び上記骨材を用いて、これらの混合物である混練物を調製する混練物調製工程と、上記混練物を型枠内に打設する打設工程と、上記型枠内の上記混練物が硬化した後に、上記混練物の硬化体を上記型枠から脱型する脱型工程と、上記型枠から脱型した上記混練物の硬化体を炭酸化養生して、上記炭酸化硬化体を得る炭酸化養生工程を含む、水硬性組成物の製造方法。
［１５］ 前記［１３］に記載の水硬性組成物を製造するための方法であって、上記セメント組成物を構成する各材料、上記水、及び上記骨材を用いて、これらの混合物である混練物を調製する混練物調製工程と、上記混練物を型枠内に打設する打設工程と、上記型枠内の上記混練物が硬化した後に、上記混練物の硬化体を上記型枠から脱型する脱型工程と、上記型枠から脱型した上記混練物の硬化体を炭酸化養生して、上記炭酸化硬化体を得る炭酸化養生工程を含む、水硬性組成物の製造方法。
［１５］ 前記［１３］に記載の水硬性組成物を製造するための方法であって、上記セメント組成物を構成する各材料、上記水、及び上記骨材を用いて、これらの混合物である混練物を調製する混練物調製工程と、上記混練物を型枠内に打設する打設工程と、上記型枠内の上記混練物が硬化した後に、上記混練物の硬化体を上記型枠から脱型する脱型工程と、上記型枠から脱型した上記混練物の硬化体を炭酸化養生して、上記炭酸化硬化体を得る炭酸化養生工程を含む、水硬性組成物の製造方法。
【発明の効果】
【0010】
本発明のセメント組成物は、水を加えて硬化体とするときに、強度発現性に優れたものである。
また、本発明のセメント組成物は、水を加えて硬化物とする際の養生過程において炭酸化養生等を行うことによって、多量の二酸化炭素を吸収、固定化することにより、排出される二酸化炭素の総量を低減することができる。
さらに、本発明のセメント組成物を構成する（ｉｉ）焼成物の粉砕物の原料組成を調整し、ポルトランドセメントに比べて、ＣａＯの含有率を小さくすることによって、製造時の二酸化炭素の排出量を削減することができる。また、上記焼成物の製造時の焼成温度を、ポルトランドセメントの製造時の焼成温度に比べて低くすることによって、焼成用の燃料から生じる二酸化炭素の排出量を削減することができる。
また、本発明のセメント組成物は、水を加えて硬化物とする際の養生過程において炭酸化養生等を行うことによって、多量の二酸化炭素を吸収、固定化することにより、排出される二酸化炭素の総量を低減することができる。
さらに、本発明のセメント組成物を構成する（ｉｉ）焼成物の粉砕物の原料組成を調整し、ポルトランドセメントに比べて、ＣａＯの含有率を小さくすることによって、製造時の二酸化炭素の排出量を削減することができる。また、上記焼成物の製造時の焼成温度を、ポルトランドセメントの製造時の焼成温度に比べて低くすることによって、焼成用の燃料から生じる二酸化炭素の排出量を削減することができる。
【発明を実施するための形態】
【0011】
［セメント組成物Ａ］
本発明のセメント組成物の一例は、（Ａ）（ｉ）ポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、（ｉｉ）２ＣａＯ・ＳｉＯ２（以下、「Ｃ２Ｓ」ともいう。）及び２ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２（以下、「Ｃ２ＡＳ」ともいう。）を含む焼成物の粉砕物であって、以下の（１）～（２）の条件を満たす焼成物の粉砕物、を含む粉末状セメント含有物、並びに、（Ｂ）（ｉｉｉ）アミンを含むものである（以下、「セメント組成物Ａ」ともいう）。
（１）上記２ＣａＯ・ＳｉＯ２１００質量部に対する上記２ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２の量が１０～１００質量部であること
（２）上記焼成物が３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３（以下、「Ｃ３Ａ」ともいう。）を含まない、又は、上記２ＣａＯ・ＳｉＯ２１００質量部に対して１５質量部以下の量で含むこと
以下、詳しく説明する。
本発明のセメント組成物の一例は、（Ａ）（ｉ）ポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、（ｉｉ）２ＣａＯ・ＳｉＯ２（以下、「Ｃ２Ｓ」ともいう。）及び２ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２（以下、「Ｃ２ＡＳ」ともいう。）を含む焼成物の粉砕物であって、以下の（１）～（２）の条件を満たす焼成物の粉砕物、を含む粉末状セメント含有物、並びに、（Ｂ）（ｉｉｉ）アミンを含むものである（以下、「セメント組成物Ａ」ともいう）。
（１）上記２ＣａＯ・ＳｉＯ２１００質量部に対する上記２ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２の量が１０～１００質量部であること
（２）上記焼成物が３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３（以下、「Ｃ３Ａ」ともいう。）を含まない、又は、上記２ＣａＯ・ＳｉＯ２１００質量部に対して１５質量部以下の量で含むこと
以下、詳しく説明する。
【0012】
［（Ａ）成分：粉末状セメント含有物］
粉末状セメント含有物は、（ｉ）ポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、（ｉｉ）２ＣａＯ・ＳｉＯ２及び２ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２を含む焼成物の粉砕物であって、上記（１）～（２）の条件を満たす焼成物の粉砕物を含むものである。
〔（ｉ）成分：ポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカ粉砕物〕
ポルトランドセメントの例としては、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が挙げられる。
また、ポルトランドセメントクリンカ粉砕物の例としては、上述の各種ポルトランドセメントのクリンカの粉砕物が挙げられる。
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。
中でも、コストや汎用性等の観点から、普通ポルトランドセメントまたは普通ポルトランドセメントクリンカの粉砕物が好ましい。ポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカ粉砕物のブレーン比表面積は、好ましくは２，５００～５，０００ｃｍ２／ｇ、より好ましくは３，０００～４，５００ｃｍ２／ｇである。上記ブレーン比表面積が２，５００ｃｍ２／ｇ以上であれば、セメント組成物の強度発現性がより向上する。上記ブレーン比表面積が５，０００ｃｍ２／ｇ以下であれば、セメント組成物の硬化前の流動性がより向上する。
粉末状セメント含有物は、（ｉ）ポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、（ｉｉ）２ＣａＯ・ＳｉＯ２及び２ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２を含む焼成物の粉砕物であって、上記（１）～（２）の条件を満たす焼成物の粉砕物を含むものである。
〔（ｉ）成分：ポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカ粉砕物〕
ポルトランドセメントの例としては、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が挙げられる。
また、ポルトランドセメントクリンカ粉砕物の例としては、上述の各種ポルトランドセメントのクリンカの粉砕物が挙げられる。
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。
中でも、コストや汎用性等の観点から、普通ポルトランドセメントまたは普通ポルトランドセメントクリンカの粉砕物が好ましい。ポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカ粉砕物のブレーン比表面積は、好ましくは２，５００～５，０００ｃｍ２／ｇ、より好ましくは３，０００～４，５００ｃｍ２／ｇである。上記ブレーン比表面積が２，５００ｃｍ２／ｇ以上であれば、セメント組成物の強度発現性がより向上する。上記ブレーン比表面積が５，０００ｃｍ２／ｇ以下であれば、セメント組成物の硬化前の流動性がより向上する。
【0013】
粉末状セメント含有物中のポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカ粉砕物の含有率は、好ましくは１０～７０質量％、より好ましくは１５～６０質量％、さらに好ましくは２０～５０質量％、特に好ましくは２５～４０質量％である。上記含有率が１０質量％以上であれば、水硬性組成物の硬化体の強度をより大きくすることができる。上記含有率が６０質量％以下であれば、（ｉｉ）焼成物の粉砕物の含有率がより大きくなるため、上述の二酸化炭素の排出量の削減をより一層実現することができる。
セメント組成物Ａ中のポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカ粉砕物の含有率は、好ましくは１０～７０質量％、より好ましくは１５～６０質量％、さらに好ましくは２０～５０質量％、特に好ましくは２５～４０質量％である。上記含有率が１０質量％以上であれば、硬化体の強度をより大きくすることができる。上記含有率が６０質量％以下であれば、（ｉｉ）焼成物の粉砕物の含有率がより大きくなるため、上述の二酸化炭素の排出量の削減をより一層実現することができる。
セメント組成物Ａ中のポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカ粉砕物の含有率は、好ましくは１０～７０質量％、より好ましくは１５～６０質量％、さらに好ましくは２０～５０質量％、特に好ましくは２５～４０質量％である。上記含有率が１０質量％以上であれば、硬化体の強度をより大きくすることができる。上記含有率が６０質量％以下であれば、（ｉｉ）焼成物の粉砕物の含有率がより大きくなるため、上述の二酸化炭素の排出量の削減をより一層実現することができる。
【0014】
〔（ｉｉ）成分：Ｃ２ＳとＣ２ＡＳを含む焼成物の粉砕物〕
Ｃ２ＳとＣ２ＡＳを含む焼成物（以下、単に「焼成物」ともいう。）において、Ｃ２Ｓ１００質量部に対するＣ２ＡＳの量は１０～１００質量部、好ましくは２０～８０質量部、より好ましくは２５～７０質量部、特に好ましくは３０～６０質量部である。上記量が１０質量部未満である焼成物は、炭酸化養生時の水硬性組成物（例えば、モルタル）の炭酸化が進みにくくなり、初期材齢における二酸化炭素の吸収量が少なくなる。上記量が１００質量部を超える場合、相対的にＣ２Ｓの量が少なくなるため、セメント組成物の強度発現性が低下するともに、長期材齢における水硬性組成物の二酸化炭素の吸収量が少なくなる。
焼成物がＣ３Ａを含む場合、Ｃ２Ｓ１００質量部に対するＣ３Ａの量は１５質量部以下、好ましくは０．１～１０質量部、より好ましくは０．５～５質量部、特に好ましくは１～３質量部である。上記量が１５質量部を超える焼成物は製造が困難である。また、上記量が１５質量部以下であれば、水硬性組成物の硬化前の流動性がより向上する。
Ｃ２ＳとＣ２ＡＳを含む焼成物（以下、単に「焼成物」ともいう。）において、Ｃ２Ｓ１００質量部に対するＣ２ＡＳの量は１０～１００質量部、好ましくは２０～８０質量部、より好ましくは２５～７０質量部、特に好ましくは３０～６０質量部である。上記量が１０質量部未満である焼成物は、炭酸化養生時の水硬性組成物（例えば、モルタル）の炭酸化が進みにくくなり、初期材齢における二酸化炭素の吸収量が少なくなる。上記量が１００質量部を超える場合、相対的にＣ２Ｓの量が少なくなるため、セメント組成物の強度発現性が低下するともに、長期材齢における水硬性組成物の二酸化炭素の吸収量が少なくなる。
焼成物がＣ３Ａを含む場合、Ｃ２Ｓ１００質量部に対するＣ３Ａの量は１５質量部以下、好ましくは０．１～１０質量部、より好ましくは０．５～５質量部、特に好ましくは１～３質量部である。上記量が１５質量部を超える焼成物は製造が困難である。また、上記量が１５質量部以下であれば、水硬性組成物の硬化前の流動性がより向上する。
【0015】
焼成物は４ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３（以下、「Ｃ４ＡＦ」ともいう。）を含んでいてもよい。
Ｃ２Ｓ１００質量部に対するＣ４ＡＦの量は、好ましくは３０質量部以下、より好ましくは０．１～２０質量部、さらに好ましくは０．５～１５質量部、特に好ましくは１．０～１０質量部である。上記量が３０質量部以下であれば、水硬性組成物の初期材齢の水和活性をより向上させることができる。
Ｃ２Ｓ１００質量部に対するＣ４ＡＦ及びＣ２ＡＳの合計量は、好ましくは１０～１００質量部、より好ましくは２０～９０質量部、特に好ましくは３０～８０質量部である。上記量が１０質量部以上である焼成物は、炭酸化養生時の水硬性組成物（例えば、モルタル）の炭酸化が進みやすくなり、初期材齢における二酸化炭素の吸収量がより多くなる。上記量が１００質量部以下であると、相対的にＣ２Ｓの量が多くなるため、セメント組成物の強度発現性がより向上するともに、長期材齢における水硬性組成物の二酸化炭素の吸収量がより多くなる。
Ｃ２ＡＳ１００質量部に対するＣ４ＡＦの量は、好ましくは２１０質量部以下、より好ましくは１００質量部以下、さらに好ましくは５０質量部以下、特に好ましくは２０質量部以下である。上記量が２１０質量部以下であれば、水硬性組成物の初期材齢の水和活性をより向上させることができる。
Ｃ２Ｓ１００質量部に対するＣ４ＡＦの量は、好ましくは３０質量部以下、より好ましくは０．１～２０質量部、さらに好ましくは０．５～１５質量部、特に好ましくは１．０～１０質量部である。上記量が３０質量部以下であれば、水硬性組成物の初期材齢の水和活性をより向上させることができる。
Ｃ２Ｓ１００質量部に対するＣ４ＡＦ及びＣ２ＡＳの合計量は、好ましくは１０～１００質量部、より好ましくは２０～９０質量部、特に好ましくは３０～８０質量部である。上記量が１０質量部以上である焼成物は、炭酸化養生時の水硬性組成物（例えば、モルタル）の炭酸化が進みやすくなり、初期材齢における二酸化炭素の吸収量がより多くなる。上記量が１００質量部以下であると、相対的にＣ２Ｓの量が多くなるため、セメント組成物の強度発現性がより向上するともに、長期材齢における水硬性組成物の二酸化炭素の吸収量がより多くなる。
Ｃ２ＡＳ１００質量部に対するＣ４ＡＦの量は、好ましくは２１０質量部以下、より好ましくは１００質量部以下、さらに好ましくは５０質量部以下、特に好ましくは２０質量部以下である。上記量が２１０質量部以下であれば、水硬性組成物の初期材齢の水和活性をより向上させることができる。
【0016】
焼成物中のＣ２Ｓ（ビーライト）の含有率は、好ましくは５０～８０質量％、より好ましくは５５～７５質量％、特に好ましくは６０～７０質量％である。上記含有率が５０質量％以上であれば、セメント組成物の長期強度発現性がより向上する。上記含有率が８０質量％以下であれば、セメント組成物の初期強度発現性がより向上する。
焼成物中のＣ２ＡＳの含有率は、好ましくは１０～６０質量％、より好ましくは２０～５０質量％、特に好ましくは２５～４０質量％である。上記含有率が１０質量％以上であれば、水硬性組成物の炭酸化が進みやすくなり、初期材齢における水硬性組成物の二酸化炭素の吸収量がより多くなる。上記含有率が６０質量％以下であれば、相対的にＣ２Ｓの量が多くなるため、セメント組成物の強度発現性がより向上するともに、長期材齢における水硬性組成物の二酸化炭素の吸収量がより多くなる。
焼成物中のＣ２ＡＳの含有率は、好ましくは１０～６０質量％、より好ましくは２０～５０質量％、特に好ましくは２５～４０質量％である。上記含有率が１０質量％以上であれば、水硬性組成物の炭酸化が進みやすくなり、初期材齢における水硬性組成物の二酸化炭素の吸収量がより多くなる。上記含有率が６０質量％以下であれば、相対的にＣ２Ｓの量が多くなるため、セメント組成物の強度発現性がより向上するともに、長期材齢における水硬性組成物の二酸化炭素の吸収量がより多くなる。
【0017】
焼成物中のＣ３Ａ（アルミネート相）の含有率は、好ましくは１０質量％以下、より好ましくは０．１～５質量％、特に好ましくは０．５～３．５質量％である。上記含有率が１０質量％以下であれば、水硬性組成物の硬化前の流動性がより向上する。
焼成物中のＣ４ＡＦ（フェライト相）の含有率は、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。上記含有率が２０質量％以下であれば、水硬性組成物の初期材齢の水和活性をより向上することができる。
焼成物中のＣ３Ｓ（エーライト；３ＣａＯ・ＳｉＯ２）の含有率は、好ましくは５質量％以下、より好ましくは３質量％以下、特に好ましくは１質量％以下である。上記含有率が５質量％以下であれば、水硬性組成物の硬化前の流動性をより向上することができる。
焼成物中のＣ４ＡＦ（フェライト相）の含有率は、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。上記含有率が２０質量％以下であれば、水硬性組成物の初期材齢の水和活性をより向上することができる。
焼成物中のＣ３Ｓ（エーライト；３ＣａＯ・ＳｉＯ２）の含有率は、好ましくは５質量％以下、より好ましくは３質量％以下、特に好ましくは１質量％以下である。上記含有率が５質量％以下であれば、水硬性組成物の硬化前の流動性をより向上することができる。
【0018】
焼成物（特に、石灰石を原料として用いた場合）中のＣａＯの含有率は、好ましくは５０～５９質量％、より好ましくは５２～５８質量％、特に好ましくは５３～５７質量％である。上記割合が５０質量％以上であればセメント組成物の強度発現性が向上する。上記含有率が５９質量％以下であれば、焼成時の二酸化炭素の排出量をより低減することができる。
焼成物中のＳｉＯ２の含有率は、好ましくは１５～４５質量％、より好ましくは２０～４０質量％、特に好ましくは２５～３５質量％である。
焼成物中のＡｌ２Ｏ３の含有率は、好ましくは１～１０質量％、より好ましくは３～９質量％、特に好ましくは４～８質量％である。
焼成物中のＦｅ２Ｏ３の含有率は、好ましくは１～８質量％、より好ましくは２～６質量％、特に好ましくは３～５質量％である。
焼成物中のＳｉＯ２の含有率は、好ましくは１５～４５質量％、より好ましくは２０～４０質量％、特に好ましくは２５～３５質量％である。
焼成物中のＡｌ２Ｏ３の含有率は、好ましくは１～１０質量％、より好ましくは３～９質量％、特に好ましくは４～８質量％である。
焼成物中のＦｅ２Ｏ３の含有率は、好ましくは１～８質量％、より好ましくは２～６質量％、特に好ましくは３～５質量％である。
【0019】
焼成物の鉱物組成（Ｃ２Ｓ、Ｃ２ＡＳ、Ｃ３Ａ、及びＣ４ＡＦ等の含有率）は、焼成物に対してＸ線回折（ＸＲＤ）／リートベルト法等を用いて定量することができる。具体的には、各鉱物の理論プロファイルを、焼成物の粉末Ｘ線回折チャート（実測プロファイル）にフィッティングしてリートベルト解析により定量できる。該定量には、市販の解析ソフトを使用することができる。また、顕微鏡観察や電子線後方散乱回折を用いたポイントカウンティング等によっても上記鉱物組成を定量することができる。
【0020】
上述した焼成物は、例えば、産業廃棄物、一般廃棄物、および建設発生土等から選ばれる１種以上を原料として、目標とする焼成物の鉱物組成、化学組成等となるように原料を調製した後、この原料を、例えば１，０００～１，４００℃（好ましくは１，２００～１，４００℃、さらに好ましくは１，３００～１４００℃）で焼成することで製造することができる。
また、上記原料だけでは、焼成物の鉱物組成が目標とする数値になるように調製することが難しい場合は、カルシウム原料（例えば、石灰石）、ケイ素原料、アルミニウム原料、および鉄原料等の原料を用いてもよい。
得られた焼成物は、例えば、ボールミルやロッドミル等の粉砕機を用いて適宜粉砕される。粉末状セメント含有物が石膏を含む場合、焼成物と石膏を同時に粉砕し混合してもよい。焼成物のブレーン比表面積は、好ましくは２，５００～５，０００ｃｍ２／ｇ、より好ましくは３，０００～４，５００ｃｍ２／ｇである。上記ブレーン比表面積が２，５００ｃｍ２／ｇ以上であれば、水和反応がより促進され、二酸化炭素の吸収量がより増大し、セメント組成物の強度発現性がより向上する。上記ブレーン比表面積が５，０００ｃｍ２／ｇ以下であれば、水硬性組成物の硬化前の流動性がより向上する。
また、上記原料だけでは、焼成物の鉱物組成が目標とする数値になるように調製することが難しい場合は、カルシウム原料（例えば、石灰石）、ケイ素原料、アルミニウム原料、および鉄原料等の原料を用いてもよい。
得られた焼成物は、例えば、ボールミルやロッドミル等の粉砕機を用いて適宜粉砕される。粉末状セメント含有物が石膏を含む場合、焼成物と石膏を同時に粉砕し混合してもよい。焼成物のブレーン比表面積は、好ましくは２，５００～５，０００ｃｍ２／ｇ、より好ましくは３，０００～４，５００ｃｍ２／ｇである。上記ブレーン比表面積が２，５００ｃｍ２／ｇ以上であれば、水和反応がより促進され、二酸化炭素の吸収量がより増大し、セメント組成物の強度発現性がより向上する。上記ブレーン比表面積が５，０００ｃｍ２／ｇ以下であれば、水硬性組成物の硬化前の流動性がより向上する。
【0021】
粉末状セメント含有物中の焼成物の粉砕物の含有率は、好ましくは１０～９０質量％、より好ましくは３０～８５質量％、さらに好ましくは４０～８０質量％、さらに好ましくは５０～８０質量％、特に好ましくは６０～８０質量％である。上記含有率が１０質量％以上であれば、初期材齢における水硬性組成物の二酸化炭素の吸収量がより多くなる。上記量が９０質量％以下であれば、ポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカ粉砕物の量が相対的に少なくなることによるセメント組成物の強度発現性の低下が起こりにくくなる。
ポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカ粉砕物１００質量部に対する、焼成物の粉砕物の量は、好ましくは６５～５００質量部、より好ましくは１００～４００質量部、さらに好ましくは１５０～３５０質量部、特に好ましくは２００～３２０質量部である。上記量が６５質量部以上であれば、初期材齢における水硬性組成物の二酸化炭素の吸収量がより多くなる。上記量が５００質量部以下であれば、ポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカ粉砕物の量が相対的に少なくなることによるセメント組成物の強度発現性の低下が起こりにくくなる。
ポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカ粉砕物１００質量部に対する、焼成物の粉砕物の量は、好ましくは６５～５００質量部、より好ましくは１００～４００質量部、さらに好ましくは１５０～３５０質量部、特に好ましくは２００～３２０質量部である。上記量が６５質量部以上であれば、初期材齢における水硬性組成物の二酸化炭素の吸収量がより多くなる。上記量が５００質量部以下であれば、ポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカ粉砕物の量が相対的に少なくなることによるセメント組成物の強度発現性の低下が起こりにくくなる。
【0022】
また、セメント組成物中の焼成物の粉砕物の含有率は、好ましくは１０～９０質量％、より好ましくは３０～８５質量％、さらに好ましくは４０～８０質量％、さらに好ましくは５０～８０質量％、特に好ましくは６０～８０質量％である。上記含有率が１０質量％以上であれば、初期材齢における水硬性組成物の二酸化炭素の吸収量がより多くなる。上記量が９０質量％以下であれば、ポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカ粉砕物の量が相対的に少なくなることによるセメント組成物の強度発現性の低下が起こりにくくなる。
（Ａ）粉末状セメント含有物中の（ｉ）成分と（ｉｉ）成分の合計量の割合は、セメント組成物の強度発現性の向上及び二酸化炭素の吸収量をより大きくする観点から、好ましくは８０質量％以上、より好ましくは９０質量％以上、特に好ましくは９５質量％以上である。
（Ａ）粉末状セメント含有物中の（ｉ）成分と（ｉｉ）成分の合計量の割合は、セメント組成物の強度発現性の向上及び二酸化炭素の吸収量をより大きくする観点から、好ましくは８０質量％以上、より好ましくは９０質量％以上、特に好ましくは９５質量％以上である。
【0023】
〔（ｉｖ）成分：アルカリ土類金属含有物〕
粉末状セメント含有物は、（ｉｖ）アルカリ土類金属含有物を含んでいてもよい。粉末状セメント含有物が、アルカリ土類金属含有物を含むことで、セメント組成物の強度発現性をより向上することができる。
アルカリ土類金属含有物に含まれるアルカリ土類金属の例としては、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）、ラジウム（Ｒａ）、及びベリリウム（Ｂｅ）等が挙げられる。これらは一種が単独で含まれていてもよく、２種以上が含まれていてもよい。
中でも、セメント組成物の強度発現性、及び、入手の容易性等の観点から、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）が好ましく、マグネシウム（Ｍｇ）がより好ましい。
また、セメント組成物に含まれるアルカリ土類金属の形態は、セメント組成物の強度発現性向上の観点から、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属の水酸化物が好ましく、アルカリ土類金属の酸化物がより好ましい。
粉末状セメント含有物は、（ｉｖ）アルカリ土類金属含有物を含んでいてもよい。粉末状セメント含有物が、アルカリ土類金属含有物を含むことで、セメント組成物の強度発現性をより向上することができる。
アルカリ土類金属含有物に含まれるアルカリ土類金属の例としては、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）、ラジウム（Ｒａ）、及びベリリウム（Ｂｅ）等が挙げられる。これらは一種が単独で含まれていてもよく、２種以上が含まれていてもよい。
中でも、セメント組成物の強度発現性、及び、入手の容易性等の観点から、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）が好ましく、マグネシウム（Ｍｇ）がより好ましい。
また、セメント組成物に含まれるアルカリ土類金属の形態は、セメント組成物の強度発現性向上の観点から、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属の水酸化物が好ましく、アルカリ土類金属の酸化物がより好ましい。
【0024】
アルカリ土類金属含有物が、アルカリ土類金属として、マグネシウムを含む場合のマグネシウム源（マグネシウム含有物質）としては、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、及び塩化マグネシウム等が挙げられる。中でも、セメント組成物の強度発現性がより向上する観点から、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウムが好ましく、酸化マグネシウムがより好ましい。
これらは、試薬であってもよいが、ペリクレース（酸化マグネシウムを含む鉱物）、軽焼マグネシア（ＭｇＯ）、軽焼マグネシアの部分水和物、軽焼ドロマイト（ＣａＯ・ＭｇＯ）、及び軽焼ドロマイトの部分水和物等のマグネシウム含有物質であってもよい。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。
これらは、試薬であってもよいが、ペリクレース（酸化マグネシウムを含む鉱物）、軽焼マグネシア（ＭｇＯ）、軽焼マグネシアの部分水和物、軽焼ドロマイト（ＣａＯ・ＭｇＯ）、及び軽焼ドロマイトの部分水和物等のマグネシウム含有物質であってもよい。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。
【0025】
アルカリ土類金属含有物が、アルカリ土類金属として、カルシウムを含む場合のカルシウム源（カルシウム含有物質）としては、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、硝酸カルシウム、及び塩化カルシウム等が挙げられる。これらは、試薬であってもよいが、生石灰、消石灰、生コンクリートスラッジ、及び廃コンクリート等のカルシウム含有物質であってもよい。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。中でも、セメント組成物の強度発現性がより向上する観点から、酸化カルシウム、水酸化カルシウムが好ましく、酸化カルシウムがより好ましい。
なお、生コンクリートスラッジは、生コンクリート工場やコンクリート製品工場において、コンクリートの製造工程で発生するスラッジを、ふるい等を用いてふるい分けすることにより、セメント水和物やセメント未水和物を含む微粉として採取された粉末状のものが好ましい。生コンクリートスラッジは、炭酸化が容易なものであり、また、ＣａＯの含有率が、通常、３０質量％以上のものである。
また、廃コンクリートは、コンクリート構造物等を解体する際に発生するコンクリート廃棄物を破砕した後、該破砕物から骨材を除去した、セメント水和物やセメント未水和物を含む微粉末状のものが好ましい。廃コンクリートの微粉末は炭酸化が容易であり、また、ＣａＯの含有率が、通常、１５質量％以上のものである。
また、アルカリ土類金属含有物は、水硬性組成物の強度発現性の向上等の観点から、通常、粉末状のものである。
なお、生コンクリートスラッジは、生コンクリート工場やコンクリート製品工場において、コンクリートの製造工程で発生するスラッジを、ふるい等を用いてふるい分けすることにより、セメント水和物やセメント未水和物を含む微粉として採取された粉末状のものが好ましい。生コンクリートスラッジは、炭酸化が容易なものであり、また、ＣａＯの含有率が、通常、３０質量％以上のものである。
また、廃コンクリートは、コンクリート構造物等を解体する際に発生するコンクリート廃棄物を破砕した後、該破砕物から骨材を除去した、セメント水和物やセメント未水和物を含む微粉末状のものが好ましい。廃コンクリートの微粉末は炭酸化が容易であり、また、ＣａＯの含有率が、通常、１５質量％以上のものである。
また、アルカリ土類金属含有物は、水硬性組成物の強度発現性の向上等の観点から、通常、粉末状のものである。
【0026】
粉末状セメント含有物中のアルカリ土類金属（ただし、アルカリ土類金属含有物に含まれるアルカリ土類金属以外のアルカリ土類金属（換言すると、粉末状セメント含有物に含まれるアルカリ土類金属含有物以外の材料に含まれているアルカリ土類金属）としては、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化カルシウム、及び水酸化カルシウムのみが含まれるものとする。）の含有率は、酸化物換算で０．１～１０質量％、より好ましくは０．２～８質量％、特に好ましくは０．５～６質量％である。上記含有率が０．１質量％未満であると、セメント組成物の強度発現性が低下する。上記含有率が１０質量％を超えると、セメント組成物の初期強度発現性（例えば、材齢１日）が低下する場合がある。
なお、粉末状セメント含有物が複数のアルカリ土類金属（ただし、アルカリ土類金属含有物に含まれるアルカリ土類金属以外のアルカリ土類金属としては、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化カルシウム、及び水酸化カルシウムのみが含まれるものとする。）を含む場合、上記含有率は、その合計の含有率である。
なお、粉末状セメント含有物が複数のアルカリ土類金属（ただし、アルカリ土類金属含有物に含まれるアルカリ土類金属以外のアルカリ土類金属としては、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化カルシウム、及び水酸化カルシウムのみが含まれるものとする。）を含む場合、上記含有率は、その合計の含有率である。
【0027】
上述した（ｉ）～（ｉｉ）成分、及び、（ｖ）～（ｖｉ）成分（後述）等には、ペリクレース（ＭｇＯ）、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）２）、酸化カルシウム（ＣａＯ；特に遊離酸化カルシウム）、水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）２）等が含まれる場合がある。上記アルカリ土類金属の含有率には、アルカリ土類金属含有物に含まれるアルカリ土類金属以外に、これらのアルカリ土類金属も含まれるものとする。
なお、（ｉ）～（ｉｉｉ）成分、及び、（ｖ）～（ｖｉ）成分に含まれる、ケイ酸塩鉱物（例えば、ビーライト、エーライト）、アルミネート相、フェライト相に固溶しているアルカリ土類金属（例えば、カルシウム）や、石膏（ＣａＳＯ４）、炭酸カルシウム等のアルカリ土類金属（酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化カルシウム、及び水酸化カルシウム以外のアルカリ土類金属）は、本願発明の効果に影響を及ぼすものではないか、ごく少量であるため本発明の効果にほとんど影響を及ぼさないものである。
（ｉ）～（ｉｉ）成分、及び、（ｖ）～（ｖｉ）成分等に含まれるペリクレース（ＭｇＯ）、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）２）の含有率は、Ｘ線回折（ＸＲＤ）／リートベルト法等によって測定することができる。
（ｉ）～（ｉｉ）成分、及び、（ｖ）～（ｖｉ）成分等に含まれる酸化カルシウム（ＣａＯ）又は水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）２）の含有率は、Ｘ線回折（ＸＲＤ）／リートベルト法等や、「ＪＣＡＳ Ｉ－０１－１９９７（遊離酸化カルシウムの定量方法）」に準拠して測定することができる。
なお、（ｉ）～（ｉｉｉ）成分、及び、（ｖ）～（ｖｉ）成分に含まれる、ケイ酸塩鉱物（例えば、ビーライト、エーライト）、アルミネート相、フェライト相に固溶しているアルカリ土類金属（例えば、カルシウム）や、石膏（ＣａＳＯ４）、炭酸カルシウム等のアルカリ土類金属（酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化カルシウム、及び水酸化カルシウム以外のアルカリ土類金属）は、本願発明の効果に影響を及ぼすものではないか、ごく少量であるため本発明の効果にほとんど影響を及ぼさないものである。
（ｉ）～（ｉｉ）成分、及び、（ｖ）～（ｖｉ）成分等に含まれるペリクレース（ＭｇＯ）、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）２）の含有率は、Ｘ線回折（ＸＲＤ）／リートベルト法等によって測定することができる。
（ｉ）～（ｉｉ）成分、及び、（ｖ）～（ｖｉ）成分等に含まれる酸化カルシウム（ＣａＯ）又は水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）２）の含有率は、Ｘ線回折（ＸＲＤ）／リートベルト法等や、「ＪＣＡＳ Ｉ－０１－１９９７（遊離酸化カルシウムの定量方法）」に準拠して測定することができる。
【0028】
また、アルカリ土類金属としてマグネシウムを含む場合、粉末状セメント含有物中のマグネシウムの含有率は、酸化物換算で、好ましくは１．０～１０質量％、より好ましくは２．５～８．０質量％、特に好ましくは４．０～６．０質量％である。上記含有率が１．０質量％以上であれば、セメント組成物の強度発現性がより向上する。上記含有率が１０質量％を超えると、セメント組成物の初期強度発現性（例えば、材齢１日）が低下する場合がある。
また、アルカリ土類金属としてカルシウムを含む場合、粉末状セメント含有物中のカルシウムの含有率は、酸化物換算で、好ましくは０．８～１０質量％、より好ましくは１．０～４．０質量％、さらに好ましくは１．２～３．０質量％、特に好ましくは１．５～２．０質量％である。上記含有率が０．８質量％以上であれば、セメント組成物の強度発現性がより向上する。上記含有率が１０．０質量％を超えると、セメント組成物の初期強度発現性（例えば、材齢１日）が低下する場合がある。
また、アルカリ土類金属としてカルシウムを含む場合、粉末状セメント含有物中のカルシウムの含有率は、酸化物換算で、好ましくは０．８～１０質量％、より好ましくは１．０～４．０質量％、さらに好ましくは１．２～３．０質量％、特に好ましくは１．５～２．０質量％である。上記含有率が０．８質量％以上であれば、セメント組成物の強度発現性がより向上する。上記含有率が１０．０質量％を超えると、セメント組成物の初期強度発現性（例えば、材齢１日）が低下する場合がある。
【0029】
〔（ｖ）成分：石膏〕
粉末状セメント組成物中のＳＯ３の含有率は、好ましくは６．０質量％以下、より好ましくは０．５～５．０質量％、さらに好ましくは１．０～４．５質量％、特に好ましくは１．５～４．０質量％である。上記含有率が６．０質量％以下であれば、セメント組成物の強度発現性をより向上することができる。
（ｉ）成分としてポルトランドセメントクリンカを用いた場合や、（ｉｉ）成分のＳＯ３の含有率が少ない場合等、粉末状セメント含有物中のＳＯ３の含有率が、所望の数値範囲内にならない場合には、粉末状セメント含有物中のＳＯ３の含有率を上述した数値範囲内になるように調整する目的で、粉末状セメント組成物の材料として、（ｉ）～（ｉｉ）、及び（ｉｖ）成分の他に、石膏を用いることができる。
石膏の種類の例としては、特に限定されるものではなく、例えば、天然二水石膏、排脱石膏（排煙脱硫石膏）、リン酸石膏、チタン石膏、フッ酸石膏等が挙げられる。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。石膏の形態（水和物であるか否か）の例としては、二水石膏、半水石膏及び無水石膏が挙げられる。これらは１種の形態のみからなるものであってもよく、２種以上の形態を含むものであってもよい。
また、粉末状セメント含有物は、（ｉ）成分がポルトランドセメントクリンカ粉砕物である場合、（ｉ）～（ｉｉ）、及び（ｉｖ）成分に加えて、好ましくは石膏を含む。
粉末状セメント組成物中のＳＯ３の含有率は、好ましくは６．０質量％以下、より好ましくは０．５～５．０質量％、さらに好ましくは１．０～４．５質量％、特に好ましくは１．５～４．０質量％である。上記含有率が６．０質量％以下であれば、セメント組成物の強度発現性をより向上することができる。
（ｉ）成分としてポルトランドセメントクリンカを用いた場合や、（ｉｉ）成分のＳＯ３の含有率が少ない場合等、粉末状セメント含有物中のＳＯ３の含有率が、所望の数値範囲内にならない場合には、粉末状セメント含有物中のＳＯ３の含有率を上述した数値範囲内になるように調整する目的で、粉末状セメント組成物の材料として、（ｉ）～（ｉｉ）、及び（ｉｖ）成分の他に、石膏を用いることができる。
石膏の種類の例としては、特に限定されるものではなく、例えば、天然二水石膏、排脱石膏（排煙脱硫石膏）、リン酸石膏、チタン石膏、フッ酸石膏等が挙げられる。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。石膏の形態（水和物であるか否か）の例としては、二水石膏、半水石膏及び無水石膏が挙げられる。これらは１種の形態のみからなるものであってもよく、２種以上の形態を含むものであってもよい。
また、粉末状セメント含有物は、（ｉ）成分がポルトランドセメントクリンカ粉砕物である場合、（ｉ）～（ｉｉ）、及び（ｉｖ）成分に加えて、好ましくは石膏を含む。
【0030】
〔（ｖｉ）成分：その他〕
粉末状セメント含有物は、本発明の目的を阻害しない範囲内で、必要に応じて、上述の各成分（（ｉ）～（ｉｉ）、及び（ｉｖ）成分）以外に、他の材料を配合してもよい。必要に応じて配合される他の材料としては、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や、粉末状の各種混和剤が挙げられる。また、粉末状セメント含有物は、アルカリ金属を含んでいてもよい。
粉末状セメント含有物中の他の材料の含有率は、粉末状セメント含有物の強度発現性等の観点から、好ましくは３０質量％以下、より好ましくは２０質量％以下である。
粉末状セメント含有物は、本発明の目的を阻害しない範囲内で、必要に応じて、上述の各成分（（ｉ）～（ｉｉ）、及び（ｉｖ）成分）以外に、他の材料を配合してもよい。必要に応じて配合される他の材料としては、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や、粉末状の各種混和剤が挙げられる。また、粉末状セメント含有物は、アルカリ金属を含んでいてもよい。
粉末状セメント含有物中の他の材料の含有率は、粉末状セメント含有物の強度発現性等の観点から、好ましくは３０質量％以下、より好ましくは２０質量％以下である。
【0031】
［（Ｂ）成分］
セメント組成物Ａは、（Ｂ）成分として、（ｉｉｉ）アミンを含む。
〔（ｉｉｉ）成分：アミン〕
アミンの例としては、アルカノールアミン、アルキルアミン、ポリアミン、及びヒドロキシルアミン等の鎖状アミン、並びに、環状アミン等の水溶性アミン等が挙げられる。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。
中でも、強度発現性の向上、及び、二酸化炭素の固定化量をより大きくする観点から、鎖状アミンが好ましく、アルカノールアミンがより好ましい。
ここで、アルカノールアミンとは、分子内にアミノ基とヒドロキシル基を有するアミンである。
アルカノールアミンの例としては、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、メチルジエタノールアミン、２－アミノ－２－メチル－１－プロパノール、メチルジイソプロパノールアミン、ジエタノールイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールエタノールアミン、テトラヒドロキシエチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラキス（２－ヒドロキシプロピル）エチレンジアミン、トリス（２－ヒドロキシブチル）アミン、ジグリコールアミン、等が挙げられる。中でも、入手の容易性や、強度発現性向上の観点から、モノエタノールアミン、ジエタノール、トリイソプロパノールアミンが好ましい。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。
セメント組成物Ａは、（Ｂ）成分として、（ｉｉｉ）アミンを含む。
〔（ｉｉｉ）成分：アミン〕
アミンの例としては、アルカノールアミン、アルキルアミン、ポリアミン、及びヒドロキシルアミン等の鎖状アミン、並びに、環状アミン等の水溶性アミン等が挙げられる。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。
中でも、強度発現性の向上、及び、二酸化炭素の固定化量をより大きくする観点から、鎖状アミンが好ましく、アルカノールアミンがより好ましい。
ここで、アルカノールアミンとは、分子内にアミノ基とヒドロキシル基を有するアミンである。
アルカノールアミンの例としては、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、メチルジエタノールアミン、２－アミノ－２－メチル－１－プロパノール、メチルジイソプロパノールアミン、ジエタノールイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールエタノールアミン、テトラヒドロキシエチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラキス（２－ヒドロキシプロピル）エチレンジアミン、トリス（２－ヒドロキシブチル）アミン、ジグリコールアミン、等が挙げられる。中でも、入手の容易性や、強度発現性向上の観点から、モノエタノールアミン、ジエタノール、トリイソプロパノールアミンが好ましい。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。
【0032】
アルカノールアミンの一部がポリマーと結合している構造のアルカノールアミンを用いてもよい。
また、アルカノールアミンとして、二酸化炭素回収装置から得た使用済みのアルカノールアミンを用いてもよい。工場等の排ガスから二酸化炭素を回収するためのアミン系二酸化炭素回収装置では、通常、劣化したアルカノールアミンを含む液は廃棄されている。しかし、本発明では、上記廃液を有効に利用することができる。
なお、アルカノールアミンは、粉砕助剤として知られており、粉砕助剤の用途も兼ねて使用してもよい。
また、アルカノールアミンとして、二酸化炭素回収装置から得た使用済みのアルカノールアミンを用いてもよい。工場等の排ガスから二酸化炭素を回収するためのアミン系二酸化炭素回収装置では、通常、劣化したアルカノールアミンを含む液は廃棄されている。しかし、本発明では、上記廃液を有効に利用することができる。
なお、アルカノールアミンは、粉砕助剤として知られており、粉砕助剤の用途も兼ねて使用してもよい。
【0033】
上述した（Ａ）粉末状セメント含有物１００質量部に対する（Ｂ）アミンの量は、好ましくは０．００１～５．０質量部、より好ましくは０．００５～４．０質量部、さらに好ましくは０．０２～２．０質量部、さらに好ましくは０．０５～１．８質量部、さらに好ましくは０．１～１．６質量部、さらに好ましくは０．５～１．４質量部、特に好ましくは０．８～１．２質量部である。上記量が０．００１質量部以上であれば。二酸化炭素の固定化量をより多くし、強度発現性をより向上することができる。上記量が５．０質量部以下であれば、水硬性組成物の硬化前の流動性が、悪化することを防ぐことができる。
また、セメント組成物Ａは、運搬及び水硬性組成物の製造の容易性等の観点から、好ましくは粉末状である。
また、セメント組成物Ａは、運搬及び水硬性組成物の製造の容易性等の観点から、好ましくは粉末状である。
【0034】
［セメント組成物Ａの製造方法］
セメント組成物Ａの製造方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、上述した（ｉ）～（ｖｉ）成分等の各材料を混合して、セメント組成物を調製する方法が挙げられる。
各材料を混合する順番は特に限定されるものではなく、例えば、（ａ－１）ポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、Ｃ２ＳとＣ２ＡＳを含む焼成物の粉砕物と、アミンを同時に混合する方法、（ａ－２）ポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカと、Ｃ２ＳとＣ２ＡＳを含む焼成物を同時に粉砕し混合した後、得られた混合物とアミンを混合する方法、（ａ－３）ポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカと、Ｃ２ＳとＣ２ＡＳを含む焼成物と、アミンを同時に粉砕し混合する方法等が挙げられる。
特に、（ａ－３）ポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカと、Ｃ２ＳとＣ２ＡＳを含む焼成物と、アミンを同時に粉砕し混合する方法では、アミンは粉砕助剤としての効果も有する。
セメント組成物が、さらに、アルカリ土類金属含有物等の材料を含む場合、該材料は、通常、ポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカ、Ｃ２ＳとＣ２ＡＳを含む焼成物と同時に混合される。
セメント組成物Ａの製造方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、上述した（ｉ）～（ｖｉ）成分等の各材料を混合して、セメント組成物を調製する方法が挙げられる。
各材料を混合する順番は特に限定されるものではなく、例えば、（ａ－１）ポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、Ｃ２ＳとＣ２ＡＳを含む焼成物の粉砕物と、アミンを同時に混合する方法、（ａ－２）ポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカと、Ｃ２ＳとＣ２ＡＳを含む焼成物を同時に粉砕し混合した後、得られた混合物とアミンを混合する方法、（ａ－３）ポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカと、Ｃ２ＳとＣ２ＡＳを含む焼成物と、アミンを同時に粉砕し混合する方法等が挙げられる。
特に、（ａ－３）ポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカと、Ｃ２ＳとＣ２ＡＳを含む焼成物と、アミンを同時に粉砕し混合する方法では、アミンは粉砕助剤としての効果も有する。
セメント組成物が、さらに、アルカリ土類金属含有物等の材料を含む場合、該材料は、通常、ポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカ、Ｃ２ＳとＣ２ＡＳを含む焼成物と同時に混合される。
【0035】
また、（ｉ）～（ｉｉ）成分を予め混合してなる粉末状セメント含有物、（ｉｉｉ）成分、水、及び骨材を混練（混合）して水硬性組成物（後述）を製造する方法において、（ｉｉｉ）成分は、水と予め混合され、水溶液とすることが好ましい。特に、（ｉｉｉ）成分として、二酸化炭素回収装置から得た使用済みのアルカノールアミン（アルカノールアミンを含む廃液）を用いる場合、上記方法において、水と予め混合することが好ましい。
各材料の配合量は、セメント組成物の各材料の含有率が、目標の数値範囲内となるように定められる。例えば、アルカリ土類金属含有物の量は、予め、各材料に含まれるアルカリ土類金属の含有率を測定等によって求めたうえで、セメント組成物中のアルカリ土類金属（ただし、上記アルカリ土類金属含有物に含まれるアルカリ土類金属以外のアルカリ土類金属としては、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化カルシウム、及び水酸化カルシウムのみが含まれるものとする。）の含有率（酸化物換算）が、目標とする数値範囲内になるように、定められる。
各材料の配合量は、セメント組成物の各材料の含有率が、目標の数値範囲内となるように定められる。例えば、アルカリ土類金属含有物の量は、予め、各材料に含まれるアルカリ土類金属の含有率を測定等によって求めたうえで、セメント組成物中のアルカリ土類金属（ただし、上記アルカリ土類金属含有物に含まれるアルカリ土類金属以外のアルカリ土類金属としては、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化カルシウム、及び水酸化カルシウムのみが含まれるものとする。）の含有率（酸化物換算）が、目標とする数値範囲内になるように、定められる。
【0036】
［セメント組成物Ｂ］
本発明のセメント組成物の他の例は、（ｉ）ポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカ粉砕物、（ｉｉ）２ＣａＯ・ＳｉＯ２及び２ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２を含む焼成物であって、上述した（１）～（２）の条件を満たす焼成物の粉砕物、並びに（ｉｖ）アルカリ土類金属含有物、を含むセメント組成物（以下、「セメント組成物Ｂ」ともいう。）であって、セメント組成物中のアルカリ土類金属（ただし、アルカリ土類金属含有物に含まれるアルカリ土類金属以外のアルカリ土類金属（換言すると、セメント組成物に含まれるアルカリ土類金属含有物以外の材料に含まれているアルカリ土類金属）としては、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化カルシウム、及び水酸化カルシウムのみが含まれるものとする。）の含有率が、酸化物換算で０．１～１０質量％であるものである。
なお、セメント組成物Ｂは、上述した（ｉｉｉ）成分を含まないものである。
本発明のセメント組成物の他の例は、（ｉ）ポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカ粉砕物、（ｉｉ）２ＣａＯ・ＳｉＯ２及び２ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２を含む焼成物であって、上述した（１）～（２）の条件を満たす焼成物の粉砕物、並びに（ｉｖ）アルカリ土類金属含有物、を含むセメント組成物（以下、「セメント組成物Ｂ」ともいう。）であって、セメント組成物中のアルカリ土類金属（ただし、アルカリ土類金属含有物に含まれるアルカリ土類金属以外のアルカリ土類金属（換言すると、セメント組成物に含まれるアルカリ土類金属含有物以外の材料に含まれているアルカリ土類金属）としては、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化カルシウム、及び水酸化カルシウムのみが含まれるものとする。）の含有率が、酸化物換算で０．１～１０質量％であるものである。
なお、セメント組成物Ｂは、上述した（ｉｉｉ）成分を含まないものである。
【0037】
セメント組成物Ｂにおいて、（ｉ）ポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカ粉砕物、（ｉｉ）２ＣａＯ・ＳｉＯ２と２ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２を含む焼成物であって、上述した（１）～（２）の条件を満たす焼成物の粉砕物、及び（ｉｖ）アルカリ土類金属含有物は、各々、セメント組成物Ａで使用した、（ｉ）成分、（ｉｉ）成分、及び（ｉｖ）成分と同様のものを使用することができる。
セメント組成物Ｂ中のポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカ粉砕物の含有率は、好ましくは１０～６０質量％、より好ましくは１５～５０質量％、特に好ましくは２０～４０質量％である。上記含有率が１０質量％以上であれば、硬化体の強度をより大きくすることができる。上記含有率が６０質量％以下であれば、（ｉｉ）焼成物の粉砕物の含有率がより大きくなるため、上述の二酸化炭素の排出量の削減をより一層実現することができる。
セメント組成物Ｂ中のポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカ粉砕物の含有率は、好ましくは１０～６０質量％、より好ましくは１５～５０質量％、特に好ましくは２０～４０質量％である。上記含有率が１０質量％以上であれば、硬化体の強度をより大きくすることができる。上記含有率が６０質量％以下であれば、（ｉｉ）焼成物の粉砕物の含有率がより大きくなるため、上述の二酸化炭素の排出量の削減をより一層実現することができる。
【0038】
セメント組成物Ｂにおいて、ポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカ粉砕物１００質量部に対する、焼成物の粉砕物の量は、好ましくは３０～５００質量部、より好ましくは６５～４５０質量部、さらに好ましくは１００～４００質量部、さらに好ましくは１５０～３５０質量部、特に好ましくは２００～３２０質量部である。上記量が６５質量部以上であれば、初期材齢における水硬性組成物の二酸化炭素の吸収量がより多くなる。上記量が５００質量部以下であれば、ポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカ粉砕物の量が相対的に少なくなることによるセメント組成物の強度発現性の低下が起こりにくくなる。
【0039】
また、セメント組成物Ｂ中の焼成物の粉砕物の含有率は、好ましくは１０～９０質量％、より好ましくは３０～８５質量％、さらに好ましくは４０～８０質量％、さらに好ましくは５０～８０質量％、特に好ましくは６０～８０質量％である。上記含有率が１０質量％以上であれば、初期材齢における水硬性組成物の二酸化炭素の吸収量がより多くなる。上記量が９０質量％以下であれば、ポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカ粉砕物の量が相対的に少なくなることによるセメント組成物の強度発現性の低下が起こりにくくなる。
セメント組成物Ｂ中の（ｉ）成分と（ｉｉ）成分の合計量の割合は、セメント組成物の強度発現性の向上及び二酸化炭素の吸収量をより大きくする観点から、好ましくは８０質量％以上、より好ましくは９０質量％以上、特に好ましくは９５質量％以上である。
セメント組成物Ｂ中の（ｉ）成分と（ｉｉ）成分の合計量の割合は、セメント組成物の強度発現性の向上及び二酸化炭素の吸収量をより大きくする観点から、好ましくは８０質量％以上、より好ましくは９０質量％以上、特に好ましくは９５質量％以上である。
【0040】
セメント組成物Ｂ中のアルカリ土類金属（ただし、アルカリ土類金属含有物に含まれるアルカリ土類金属以外のアルカリ土類金属（換言すると、セメント組成物Ｂに含まれるアルカリ土類金属含有物以外の材料に含まれているアルカリ土類金属）としては、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化カルシウム、及び水酸化カルシウムのみが含まれるものとする。）の含有率は、酸化物換算で０．１～１０質量％、より好ましくは０．２～８質量％、特に好ましくは０．５～６質量％である。上記含有率が０．１質量％未満であると、セメント組成物の強度発現性が低下する。上記含有率が１０質量％を超えると、セメント組成物の初期強度発現性（例えば、材齢１日）が低下する場合がある。
なお、セメント組成物Ｂが複数のアルカリ土類金属（ただし、アルカリ土類金属含有物に含まれるアルカリ土類金属以外のアルカリ土類金属としては、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化カルシウム、及び水酸化カルシウムのみが含まれるものとする。）を含む場合、上記含有率は、その合計の含有率である。
なお、セメント組成物Ｂが複数のアルカリ土類金属（ただし、アルカリ土類金属含有物に含まれるアルカリ土類金属以外のアルカリ土類金属としては、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化カルシウム、及び水酸化カルシウムのみが含まれるものとする。）を含む場合、上記含有率は、その合計の含有率である。
【0041】
上述した（ｉ）～（ｉｉ）成分、（ｖ）成分（後述）、及び（ｖｉ）成分（後述）等には、ペリクレース（ＭｇＯ）、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）２）、酸化カルシウム（ＣａＯ；特に遊離酸化カルシウム）、水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）２）等が含まれる場合がある。上記アルカリ土類金属の含有率には、アルカリ土類金属含有物に含まれるアルカリ土類金属以外に、これらのアルカリ土類金属も含まれるものとする。
なお、（ｉ）～（ｉｉ）成分、及び、（ｖ）～（ｖｉ）成分に含まれる、ケイ酸塩鉱物（例えば、ビーライト、エーライト）、アルミネート相、フェライト相に固溶しているアルカリ土類金属（例えば、カルシウム）や、石膏（ＣａＳＯ４）、炭酸カルシウム等のアルカリ土類金属（酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化カルシウム、及び水酸化カルシウム以外のアルカリ土類金属）は、本願発明の効果に影響を及ぼすものではないか、ごく少量であるため本発明の効果にほとんど影響を及ぼさないものである。
なお、（ｉ）～（ｉｉ）成分、及び、（ｖ）～（ｖｉ）成分に含まれる、ケイ酸塩鉱物（例えば、ビーライト、エーライト）、アルミネート相、フェライト相に固溶しているアルカリ土類金属（例えば、カルシウム）や、石膏（ＣａＳＯ４）、炭酸カルシウム等のアルカリ土類金属（酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化カルシウム、及び水酸化カルシウム以外のアルカリ土類金属）は、本願発明の効果に影響を及ぼすものではないか、ごく少量であるため本発明の効果にほとんど影響を及ぼさないものである。
【0042】
セメント組成物Ｂが、アルカリ土類金属としてマグネシウムを含む場合、セメント組成物Ｂ中のマグネシウムの含有率は、酸化物換算で、好ましくは１．０～１０質量％、より好ましくは２．５～８質量％、特に好ましくは４．０～６質量％である。上記含有率が１．０質量％以上であれば、セメント組成物の強度発現性がより向上する。上記含有率が１０質量％を超えると、セメント組成物の初期強度発現性（例えば、材齢１日）が低下する場合がある。
また、セメント組成物Ｂが、アルカリ土類金属としてカルシウムを含む場合、セメント組成物Ｂ中のカルシウムの含有率は、酸化物換算で、好ましくは０．８～１０質量％、より好ましくは１．０～４．０質量％、さらに好ましくは１．２～３．０質量％、特に好ましくは１．５～２．０質量％である。上記含有率が０．８質量％以上であれば、セメント組成物の強度発現性がより向上する。上記含有率が１０．０質量％を超えると、セメント組成物の初期強度発現性（例えば、材齢１日）が低下する場合がある。
また、セメント組成物Ｂが、アルカリ土類金属としてカルシウムを含む場合、セメント組成物Ｂ中のカルシウムの含有率は、酸化物換算で、好ましくは０．８～１０質量％、より好ましくは１．０～４．０質量％、さらに好ましくは１．２～３．０質量％、特に好ましくは１．５～２．０質量％である。上記含有率が０．８質量％以上であれば、セメント組成物の強度発現性がより向上する。上記含有率が１０．０質量％を超えると、セメント組成物の初期強度発現性（例えば、材齢１日）が低下する場合がある。
【0043】
セメント組成物Ｂ中のＳＯ３の含有率は、好ましくは６．０質量％以下、より好ましくは０．５～５．０質量％、さらに好ましくは１．０～４．５質量％、特に好ましくは１．５～４．０質量％である。上記含有率が６．０質量％以下であれば、セメント組成物の強度発現性をより向上することができる。
（ｉ）成分としてポルトランドセメントクリンカを用いた場合や、（ｉｉ）成分のＳＯ３の含有率が少ない場合等、セメント組成物Ｂ中のＳＯ３の含有率が、所望の数値範囲内にならない場合には、セメント組成物Ｂ中のＳＯ３の含有率を上述した数値範囲内になるように調整する目的で、セメント組成物Ｂの材料として、（ｉ）～（ｉｉ）及び（ｉｖ）成分の他に、（ｖ）成分として、石膏を用いることができる。
セメント組成物Ｂにおいて、（ｖ）石膏としては、セメント組成物Ａで使用した、（ｖ）成分と同様のものを使用することができる。
セメント組成物Ｂの（ｉ）成分がポルトランドセメントクリンカ粉砕物である場合、（ｉ）～（ｉｉ）及び（ｉｖ）成分に加えて、石膏を含むことが好ましい。
（ｉ）成分としてポルトランドセメントクリンカを用いた場合や、（ｉｉ）成分のＳＯ３の含有率が少ない場合等、セメント組成物Ｂ中のＳＯ３の含有率が、所望の数値範囲内にならない場合には、セメント組成物Ｂ中のＳＯ３の含有率を上述した数値範囲内になるように調整する目的で、セメント組成物Ｂの材料として、（ｉ）～（ｉｉ）及び（ｉｖ）成分の他に、（ｖ）成分として、石膏を用いることができる。
セメント組成物Ｂにおいて、（ｖ）石膏としては、セメント組成物Ａで使用した、（ｖ）成分と同様のものを使用することができる。
セメント組成物Ｂの（ｉ）成分がポルトランドセメントクリンカ粉砕物である場合、（ｉ）～（ｉｉ）及び（ｉｖ）成分に加えて、石膏を含むことが好ましい。
【0044】
セメント組成物Ｂは、本発明の目的を阻害しない範囲内で、必要に応じて、上述の各成分（（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｖ）、（ｖ）成分）以外に、他の材料（（ｖｉ）成分）を配合してもよい。
必要に応じて配合される他の材料としては、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や、粉末状の各種混和剤が挙げられる。また、セメント組成物Ｂはアルカリ土類金属の他に、アルカリ金属を含んでいてもよい。
セメント組成物Ｂ中の他の材料の含有率は、セメント組成物の強度発現性等の観点から、好ましくは３０質量％以下、より好ましくは２０質量％以下である。
また、セメント組成物Ｂは、運搬及び水硬性組成物の製造の容易性等の観点から、好ましくは粉末状である。
必要に応じて配合される他の材料としては、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や、粉末状の各種混和剤が挙げられる。また、セメント組成物Ｂはアルカリ土類金属の他に、アルカリ金属を含んでいてもよい。
セメント組成物Ｂ中の他の材料の含有率は、セメント組成物の強度発現性等の観点から、好ましくは３０質量％以下、より好ましくは２０質量％以下である。
また、セメント組成物Ｂは、運搬及び水硬性組成物の製造の容易性等の観点から、好ましくは粉末状である。
【0045】
［セメント組成物Ｂの製造方法］
セメント組成物Ｂの製造方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、上述した（ｉ）～（ｉｉ）、（ｉｖ）～（ｖｉ）成分等の各材料を混合して、セメント組成物を調製する方法が挙げられる。
各材料を混合する順番は特に限定されるものではなく、例えば、（ｉ）ポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、Ｃ２ＳとＣ２ＡＳを含む焼成物の粉砕物と、粉末状のアルカリ土類金属含有物を同時に混合する方法、（ｉｉ）ポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカと、Ｃ２ＳとＣ２ＡＳを含む焼成物と、塊状のアルカリ土類金属含有物を同時に粉砕し混合する方法、（ｉｉｉ）ポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカと、Ｃ２ＳとＣ２ＡＳを含む焼成物を同時に粉砕し混合した後、得られた混合物と粉末状のアルカリ土類金属含有物を混合する方法等が挙げられる。
また、ポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカと、Ｃ２ＳとＣ２ＡＳを含む焼成物を粉砕する場合、粉砕助剤を用いてもよい。
各材料の配合量は、セメント組成物の各材料の含有率が、目標の数値範囲内となるように定められる。例えば、アルカリ土類金属含有物の量は、予め、各材料に含まれるアルカリ土類金属の含有率を測定等によって求めたうえで、セメント組成物中のアルカリ土類金属（ただし、上記アルカリ土類金属含有物に含まれるアルカリ土類金属以外のアルカリ土類金属としては、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化カルシウム、及び水酸化カルシウムのみが含まれるものとする。）の含有率（酸化物換算）が、目標とする数値範囲内になるように、定められる。
セメント組成物Ｂの製造方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、上述した（ｉ）～（ｉｉ）、（ｉｖ）～（ｖｉ）成分等の各材料を混合して、セメント組成物を調製する方法が挙げられる。
各材料を混合する順番は特に限定されるものではなく、例えば、（ｉ）ポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、Ｃ２ＳとＣ２ＡＳを含む焼成物の粉砕物と、粉末状のアルカリ土類金属含有物を同時に混合する方法、（ｉｉ）ポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカと、Ｃ２ＳとＣ２ＡＳを含む焼成物と、塊状のアルカリ土類金属含有物を同時に粉砕し混合する方法、（ｉｉｉ）ポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカと、Ｃ２ＳとＣ２ＡＳを含む焼成物を同時に粉砕し混合した後、得られた混合物と粉末状のアルカリ土類金属含有物を混合する方法等が挙げられる。
また、ポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカと、Ｃ２ＳとＣ２ＡＳを含む焼成物を粉砕する場合、粉砕助剤を用いてもよい。
各材料の配合量は、セメント組成物の各材料の含有率が、目標の数値範囲内となるように定められる。例えば、アルカリ土類金属含有物の量は、予め、各材料に含まれるアルカリ土類金属の含有率を測定等によって求めたうえで、セメント組成物中のアルカリ土類金属（ただし、上記アルカリ土類金属含有物に含まれるアルカリ土類金属以外のアルカリ土類金属としては、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化カルシウム、及び水酸化カルシウムのみが含まれるものとする。）の含有率（酸化物換算）が、目標とする数値範囲内になるように、定められる。
【0046】
［水硬性組成物］
上述したセメント組成物Ａ又はＢは、水を含むことで、硬化させることができる。
本発明の水硬性組成物の一例は、上述したセメント組成物Ａ、水、及び骨材を含み、粉末状セメント含有物１００質量部に対する水の量が２５～７０質量部であるものである（以下、「水硬性組成物Ａ」ともいう。）。
本発明の水硬性組成物の他の例は、上述したセメント組成物Ｂ、水、及び骨材を含み、セメント組成物１００質量部に対する水の量が２５～７０質量部であるものである（以下、「水硬性組成物Ｂ」ともいう。）
なお、本明細書中、「水硬性組成物」とは、硬化前の流動性を有する形態および硬化後の形態を包含するものである。
上述したセメント組成物Ａ又はＢは、水を含むことで、硬化させることができる。
本発明の水硬性組成物の一例は、上述したセメント組成物Ａ、水、及び骨材を含み、粉末状セメント含有物１００質量部に対する水の量が２５～７０質量部であるものである（以下、「水硬性組成物Ａ」ともいう。）。
本発明の水硬性組成物の他の例は、上述したセメント組成物Ｂ、水、及び骨材を含み、セメント組成物１００質量部に対する水の量が２５～７０質量部であるものである（以下、「水硬性組成物Ｂ」ともいう。）
なお、本明細書中、「水硬性組成物」とは、硬化前の流動性を有する形態および硬化後の形態を包含するものである。
【0047】
水としては、特に限定されるものではなく、水道水、「ＪＩＳ Ａ ５３０８：２０１９（レディーミクストコンクリート）」に規定される回収水等が挙げられる。
水硬性組成物Ａにおいて、粉末状セメント含有物１００質量部に対する水の量は、２５～７０質量部、好ましくは３０～６５質量部、より好ましくは４０～６０質量部、特に好ましくは４５～５５質量部である。上記量が２５質量部未満であると、水硬性組成物の硬化前の流動性が低下する。上記量が７０質量部を超えると、水硬性組成物の硬化体の強度が低下する。
水硬性組成物Ｂにおいて、セメント組成物Ｂ１００質量部に対する水の量は、２５～７０質量部、好ましくは３０～６５質量部、より好ましくは４０～６０質量部、特に好ましくは４５～５５質量部である。上記量が２５質量部未満であると、水硬性組成物の硬化前の流動性が低下する。上記量が７０質量部を超えると、水硬性組成物の硬化体の強度が低下する。
水硬性組成物Ａにおいて、粉末状セメント含有物１００質量部に対する水の量は、２５～７０質量部、好ましくは３０～６５質量部、より好ましくは４０～６０質量部、特に好ましくは４５～５５質量部である。上記量が２５質量部未満であると、水硬性組成物の硬化前の流動性が低下する。上記量が７０質量部を超えると、水硬性組成物の硬化体の強度が低下する。
水硬性組成物Ｂにおいて、セメント組成物Ｂ１００質量部に対する水の量は、２５～７０質量部、好ましくは３０～６５質量部、より好ましくは４０～６０質量部、特に好ましくは４５～５５質量部である。上記量が２５質量部未満であると、水硬性組成物の硬化前の流動性が低下する。上記量が７０質量部を超えると、水硬性組成物の硬化体の強度が低下する。
【0048】
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、石灰石細骨材、スラグ細骨材、軽量細骨材、クリンカ細骨材、ガラス骨材、及びＣＣＵ細骨材（再生骨材、廃コンクリート、高炉スラグ、および製鋼スラグから選ばれる１種以上に二酸化炭素を固定した細骨材）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。
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、石灰石細骨材、スラグ細骨材、軽量細骨材、クリンカ細骨材、ガラス骨材、及びＣＣＵ細骨材（再生骨材、廃コンクリート、高炉スラグ、および製鋼スラグから選ばれる１種以上に二酸化炭素を固定した細骨材）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。
【0049】
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、石灰石粗骨材、スラグ粗骨材、軽量粗骨材、クリンカ粗骨材、ガラス骨材、及びＣＣＵ粗骨材（再生骨材、廃コンクリート、高炉スラグ、および製鋼スラグから選ばれる１種以上に二酸化炭素を固定した粗骨材）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。
水硬性組成物が粗骨材を含む場合、細骨材率（細骨材／（細骨材＋粗骨材）の体積比を１００分率で表したもの）は、好ましくは５～７０％、より好ましくは１０～６０％、特に好ましくは２０～５０％である。細骨材率が前期範囲内であれば、水硬性組成物の硬化前のワーカビリティや成型のし易さが向上する。
水硬性組成物Ａ中の骨材の含有量（細骨材と粗骨材を併用する場合はその合計量）は、粉末状セメント含有物１００質量部に対して、好ましくは２００～７５０質量部、より好ましくは３００～６５０質量部である。
水硬性組成物Ｂ中の骨材の含有量（細骨材と粗骨材を併用する場合はその合計量）は、セメント組成物Ｂ１００質量部に対して、好ましくは２００～７５０質量部、より好ましくは３００～６５０質量部である。
上記含有量が前記数値範囲内であれば、水硬性組成物の硬化体の強度がより大きくなり、また、硬化体の収縮率がより小さくなる。
水硬性組成物が粗骨材を含む場合、細骨材率（細骨材／（細骨材＋粗骨材）の体積比を１００分率で表したもの）は、好ましくは５～７０％、より好ましくは１０～６０％、特に好ましくは２０～５０％である。細骨材率が前期範囲内であれば、水硬性組成物の硬化前のワーカビリティや成型のし易さが向上する。
水硬性組成物Ａ中の骨材の含有量（細骨材と粗骨材を併用する場合はその合計量）は、粉末状セメント含有物１００質量部に対して、好ましくは２００～７５０質量部、より好ましくは３００～６５０質量部である。
水硬性組成物Ｂ中の骨材の含有量（細骨材と粗骨材を併用する場合はその合計量）は、セメント組成物Ｂ１００質量部に対して、好ましくは２００～７５０質量部、より好ましくは３００～６５０質量部である。
上記含有量が前記数値範囲内であれば、水硬性組成物の硬化体の強度がより大きくなり、また、硬化体の収縮率がより小さくなる。
【0050】
水硬性組成物は、本発明の目的を阻害しない範囲内で、必要に応じて、セメント分散剤（減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤または高性能ＡＥ減水剤）、ＡＥ剤、消泡剤、収縮低減剤等の各種混和剤や、有機繊維や、ガラス繊維等を含んでいてもよい。
【0051】
本発明の水硬性組成物が、炭酸化してなる炭酸化硬化体（特に、炭酸化養生を行ってなる硬化体）である場合、水硬性組成物の強度をより大きくすることができる。
炭酸化硬化体は、例えば、水硬性組成物に対して炭酸化養生を行うことで得ることができる。炭酸化養生によって、水硬性組成物に二酸化炭素が固定化され、水硬性組成物の組織が緻密化することで、水硬性組成物の強度をより大きくすることができる。
炭酸化養生の方法としては、特に限定されないが、例えば、水硬性組成物を二酸化炭素に晒して炭酸化養生する方法や、水硬性組成物の混練時に、該水硬性組成物中に二酸化炭素を吹き込む方法（この場合、二酸化炭素をより多く吸収させることができる。）等が挙げられる。
なお、水硬性組成物の炭酸化（炭酸化養生以外のもの）には、コンクリート製品、コンクリート構造物、またはコンクリート舗装等の形態で、長期間にわたり空気中の二酸化炭素を吸収して自然に炭酸化が行われる態様も含まれるものとする。
セメント組成物１トンあたりの二酸化炭素の固定量は、好ましくは８０～４００ｋｇ／トン、より好ましくは１００～３５０ｋｇ／トン、さらに好ましくは１５０～３３０ｋｇ／トン、さらに好ましくは２００～３１５ｋｇ／トン、特に好ましくは２５０～３００ｋｇ／トンである。上記固定化量が８０ｋｇ／トン以上であれば、排出される二酸化炭素の総量をより低減することができる。上記固定化量が４００ｋｇ／トン以下であれば、生産性をより向上することができる。
炭酸化硬化体は、例えば、水硬性組成物に対して炭酸化養生を行うことで得ることができる。炭酸化養生によって、水硬性組成物に二酸化炭素が固定化され、水硬性組成物の組織が緻密化することで、水硬性組成物の強度をより大きくすることができる。
炭酸化養生の方法としては、特に限定されないが、例えば、水硬性組成物を二酸化炭素に晒して炭酸化養生する方法や、水硬性組成物の混練時に、該水硬性組成物中に二酸化炭素を吹き込む方法（この場合、二酸化炭素をより多く吸収させることができる。）等が挙げられる。
なお、水硬性組成物の炭酸化（炭酸化養生以外のもの）には、コンクリート製品、コンクリート構造物、またはコンクリート舗装等の形態で、長期間にわたり空気中の二酸化炭素を吸収して自然に炭酸化が行われる態様も含まれるものとする。
セメント組成物１トンあたりの二酸化炭素の固定量は、好ましくは８０～４００ｋｇ／トン、より好ましくは１００～３５０ｋｇ／トン、さらに好ましくは１５０～３３０ｋｇ／トン、さらに好ましくは２００～３１５ｋｇ／トン、特に好ましくは２５０～３００ｋｇ／トンである。上記固定化量が８０ｋｇ／トン以上であれば、排出される二酸化炭素の総量をより低減することができる。上記固定化量が４００ｋｇ／トン以下であれば、生産性をより向上することができる。
【0052】
［水硬性組成物の製造方法］
炭酸化養生を行ってなる水硬性組成物の硬化体を製造するための方法の一例としては、セメント組成物を構成する各材料、水、及び骨材を用いて、これらの混合物である混練物を調製する混練物調製工程と、混練物を型枠内に打設する打設工程と、型枠内の混練物が硬化した後に、混練物の硬化体を型枠から脱型する脱型工程と、型枠から脱型した混練物の硬化体を炭酸化養生して、炭酸化硬化体を得る炭酸化養生工程を含む方法が挙げられる。
以下、工程ごとに詳しく説明する。
炭酸化養生を行ってなる水硬性組成物の硬化体を製造するための方法の一例としては、セメント組成物を構成する各材料、水、及び骨材を用いて、これらの混合物である混練物を調製する混練物調製工程と、混練物を型枠内に打設する打設工程と、型枠内の混練物が硬化した後に、混練物の硬化体を型枠から脱型する脱型工程と、型枠から脱型した混練物の硬化体を炭酸化養生して、炭酸化硬化体を得る炭酸化養生工程を含む方法が挙げられる。
以下、工程ごとに詳しく説明する。
【0053】
［混練物調製工程］
本工程は、セメント組成物を構成する各材料、水、及び骨材を用いて、これらの混合物である混練物を調製する工程である。
水硬性組成物Ａにおいて、セメント組成物Ａを構成する各材料、水、及び骨材を用いて、これらの混合物である混練物を調製する方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、（ａ－１）予め調製されたセメント組成物Ａと、水と、骨材を同時に混練（混合）する方法、（ａ－２）（Ａ）成分を構成する（ｉ）～（ｉｉ）成分を予め混合してなる（Ａ）粉末状セメント含有物と、（Ｂ）成分と、水と、骨材を同時に混練（混合）する方法等が挙げられる。
水硬性組成物Ｂにおいて、セメント組成物Ｂを構成する各材料、水、及び骨材を用いて、これらの混合物である混練物を調製する方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、（ｂ－１）予め調製されたセメント組成物Ｂと、水と、骨材を同時に混合する方法、（ｂ－２）予め混合された（ｉ）～（ｉｉ）成分の混合物と、（ｉｖ）成分と、水と、骨材を同時に混合する方法等が挙げられる。
各材料を混練する方法は、特に限定されるものではない。また、混練に用いる装置も特に限定されるものではなく、例えば、オムニミキサ、パン型ミキサ、二軸練りミキサ、傾胴ミキサ等の慣用のミキサを使用することができる。
本工程は、セメント組成物を構成する各材料、水、及び骨材を用いて、これらの混合物である混練物を調製する工程である。
水硬性組成物Ａにおいて、セメント組成物Ａを構成する各材料、水、及び骨材を用いて、これらの混合物である混練物を調製する方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、（ａ－１）予め調製されたセメント組成物Ａと、水と、骨材を同時に混練（混合）する方法、（ａ－２）（Ａ）成分を構成する（ｉ）～（ｉｉ）成分を予め混合してなる（Ａ）粉末状セメント含有物と、（Ｂ）成分と、水と、骨材を同時に混練（混合）する方法等が挙げられる。
水硬性組成物Ｂにおいて、セメント組成物Ｂを構成する各材料、水、及び骨材を用いて、これらの混合物である混練物を調製する方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、（ｂ－１）予め調製されたセメント組成物Ｂと、水と、骨材を同時に混合する方法、（ｂ－２）予め混合された（ｉ）～（ｉｉ）成分の混合物と、（ｉｖ）成分と、水と、骨材を同時に混合する方法等が挙げられる。
各材料を混練する方法は、特に限定されるものではない。また、混練に用いる装置も特に限定されるものではなく、例えば、オムニミキサ、パン型ミキサ、二軸練りミキサ、傾胴ミキサ等の慣用のミキサを使用することができる。
【0054】
［打設工程］
本工程は、前工程で得られた混練物を型枠内に打設する工程である。
打設方法としては、特に限定されるものではなく、流し込み成形等の慣用の方法を使用することができる。
混練物を型枠内に打設した後、脱型するまでの養生方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、気中養生、湿空養生、水中養生、封かん養生、及び蒸気養生等の一般的な養生方法を採用することができる。
［脱型工程］
本工程は、型枠内の混練物が硬化した後に、混練物が硬化してなる水硬性組成物の硬化体を型枠から脱型する工程である。
本工程は、前工程で得られた混練物を型枠内に打設する工程である。
打設方法としては、特に限定されるものではなく、流し込み成形等の慣用の方法を使用することができる。
混練物を型枠内に打設した後、脱型するまでの養生方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、気中養生、湿空養生、水中養生、封かん養生、及び蒸気養生等の一般的な養生方法を採用することができる。
［脱型工程］
本工程は、型枠内の混練物が硬化した後に、混練物が硬化してなる水硬性組成物の硬化体を型枠から脱型する工程である。
【0055】
［炭酸化養生工程］
本工程は、型枠から脱型した水硬性組成物の硬化体を炭酸化養生して、水硬性組成物の硬化体を、炭酸化してなる炭酸化硬化体を得る工程である。
また、炭酸化養生における二酸化炭素ガスの濃度は、炭酸化養生における二酸化炭素の吸収をより多くする観点からは、好ましくは１体積％以上、より好ましくは１０体積％以上、さらに好ましくは５０体積％以上、特に好ましくは６０体積％以上である。また、養生設備費等にかかるコストを低減する等の観点からは、二酸化炭素ガスの濃度は、好ましくは９５体積％以下、より好ましくは８５体積％以下、さらに好ましくは８０体積％以下である。
炭酸化養生における温度は、好ましくは５～１００℃、より好ましくは１０～９０℃、さらに好ましくは１５～８０℃、さらに好ましくは２０～７５℃、さらに好ましくは２５～７０℃、さらに好ましくは３０～６５℃、さらに好ましくは３０～５０℃、特に好ましくは３０～４０℃である。上記温度が５℃以上であれば、炭酸化の効率がより向上し、硬化体の強度がより大きくなる。上記温度が１００℃以下であれば、炭酸化養生にかかるエネルギーコストをより小さくすることができる。
また、炭酸化養生における相対湿度は、好ましくは２０～９０％、より好ましくは３０～８０％、特に好ましくは４０～７０％である。上記相対湿度が２０％以上であれば、炭酸化の効率がより向上し、硬化体の強度がより大きくなる。上記相対湿度が９０％以下であれば、養生設備等にかかるコストをより低減することができる。
本工程は、型枠から脱型した水硬性組成物の硬化体を炭酸化養生して、水硬性組成物の硬化体を、炭酸化してなる炭酸化硬化体を得る工程である。
また、炭酸化養生における二酸化炭素ガスの濃度は、炭酸化養生における二酸化炭素の吸収をより多くする観点からは、好ましくは１体積％以上、より好ましくは１０体積％以上、さらに好ましくは５０体積％以上、特に好ましくは６０体積％以上である。また、養生設備費等にかかるコストを低減する等の観点からは、二酸化炭素ガスの濃度は、好ましくは９５体積％以下、より好ましくは８５体積％以下、さらに好ましくは８０体積％以下である。
炭酸化養生における温度は、好ましくは５～１００℃、より好ましくは１０～９０℃、さらに好ましくは１５～８０℃、さらに好ましくは２０～７５℃、さらに好ましくは２５～７０℃、さらに好ましくは３０～６５℃、さらに好ましくは３０～５０℃、特に好ましくは３０～４０℃である。上記温度が５℃以上であれば、炭酸化の効率がより向上し、硬化体の強度がより大きくなる。上記温度が１００℃以下であれば、炭酸化養生にかかるエネルギーコストをより小さくすることができる。
また、炭酸化養生における相対湿度は、好ましくは２０～９０％、より好ましくは３０～８０％、特に好ましくは４０～７０％である。上記相対湿度が２０％以上であれば、炭酸化の効率がより向上し、硬化体の強度がより大きくなる。上記相対湿度が９０％以下であれば、養生設備等にかかるコストをより低減することができる。
【実施例】
【0056】
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。
［Ａ．（ｉｉ）成分である焼成物の製造］
下水汚泥、建設発生土、石灰石、及び粘土を原料に用いて、表１に示す化学組成（実施例での実測値）を含む目標の化学組成範囲内となるように、各原料を混合し、焼成用原料に調製した後、ロータリーキルンを用いて１，３７０℃で、この焼成用原料を焼成して、焼成物を得た。なお、焼成の際の燃料としては、重油のほかに、廃油や廃プラスチックを使用した。
次いで、焼成物を粉砕した後、得られた粉砕物について、Ｘ線回折装置（ブルカージャパン社製、商品名「Ｄ８ ＡＤＶＡＮＣＥ Ａ－２５型」）を用いて、粉砕物の粉末Ｘ線回折（ＸＲＤ）パターンを取得した。粉末Ｘ線回折の測定条件は、ターゲット：ＣｕＫα、管球条件：４０ｋＶ－４０ｍＡ、走査範囲：２θ＝５～６５°、ステップ幅：０．０２３°／ｓｔｅｐ、及び測定時間：０．１３秒／ｓｔｅｐとした。得られた粉末ＸＲＤパターンを、解析ソフトウェア（ブルカージャパン社製、商品名「ＤＩＦＦＲＡＣ．ＥＶＡ」）を用いて定性分析したところ、Ｃ２Ｓ（β－Ｃ２Ｓ）、Ｃ２ＡＳ、Ｃ３Ａ、及びＣＡのピークが認められた。一方、ＭｇＯ（ペリクレース）のピークは認められなかった。
［Ａ．（ｉｉ）成分である焼成物の製造］
下水汚泥、建設発生土、石灰石、及び粘土を原料に用いて、表１に示す化学組成（実施例での実測値）を含む目標の化学組成範囲内となるように、各原料を混合し、焼成用原料に調製した後、ロータリーキルンを用いて１，３７０℃で、この焼成用原料を焼成して、焼成物を得た。なお、焼成の際の燃料としては、重油のほかに、廃油や廃プラスチックを使用した。
次いで、焼成物を粉砕した後、得られた粉砕物について、Ｘ線回折装置（ブルカージャパン社製、商品名「Ｄ８ ＡＤＶＡＮＣＥ Ａ－２５型」）を用いて、粉砕物の粉末Ｘ線回折（ＸＲＤ）パターンを取得した。粉末Ｘ線回折の測定条件は、ターゲット：ＣｕＫα、管球条件：４０ｋＶ－４０ｍＡ、走査範囲：２θ＝５～６５°、ステップ幅：０．０２３°／ｓｔｅｐ、及び測定時間：０．１３秒／ｓｔｅｐとした。得られた粉末ＸＲＤパターンを、解析ソフトウェア（ブルカージャパン社製、商品名「ＤＩＦＦＲＡＣ．ＥＶＡ」）を用いて定性分析したところ、Ｃ２Ｓ（β－Ｃ２Ｓ）、Ｃ２ＡＳ、Ｃ３Ａ、及びＣＡのピークが認められた。一方、ＭｇＯ（ペリクレース）のピークは認められなかった。
【0057】
解析ソフトウェア（ブルカージャパン社製、商品名「ＤＩＦＦＲＡＣ．ＴＯＰＡＳ ｖｅｒ．６」を用いて、リートベルト法によって、Ｃ２Ｓ（β－Ｃ２Ｓ）、Ｃ２ＡＳ、Ｃ３Ａ、及びＣＡの各鉱物の理論プロファイルを、粉末ＸＲＤの結果から得られた実測プロファイルにフィッティングすることにより、粉砕物の鉱物組成を測定した。結果を表２に示す。
「ＪＣＡＳ Ｉ－０１－１９９７（遊離酸化カルシウムの定量方法）」に準拠して、焼成物中のｆ．ＣａＯの含有率を測定したところ、０．３質量％であった。
焼成物には、Ｍｇ（ＯＨ）２、Ｃａ（ＯＨ）２は含まれていなかった。
焼成物の粉砕物のブレーン比表面積は、３，３１０ｃｍ２／ｇであった。
「ＪＣＡＳ Ｉ－０１－１９９７（遊離酸化カルシウムの定量方法）」に準拠して、焼成物中のｆ．ＣａＯの含有率を測定したところ、０．３質量％であった。
焼成物には、Ｍｇ（ＯＨ）２、Ｃａ（ＯＨ）２は含まれていなかった。
焼成物の粉砕物のブレーン比表面積は、３，３１０ｃｍ２／ｇであった。
【0058】
【表1】
【0059】
【表2】
【0060】
［Ｂ．水硬性組成物の調製］
［使用材料］
（１）セメント：普通ポルトランドセメント（ブレーン比表面積：３，２９０ｃｍ２／ｇ）；太平洋セメント社製；表３に示す化学組成を有しかつ表４に示す鉱物組成を有するもの；セメントの化学組成は、「ＪＩＳ Ｒ ５２０４：２０１９（セメントの蛍光Ｘ線分析方法）」に準拠して測定した。Ｘ線回折において、ペリクレース（ＭｇＯ）のピークは認められなかった。セメントの鉱物組成は、解析ソフトウェアの鉱物の設定を、表４に示す種類の鉱物に変更した以外は、上述の焼成物の粉砕物と同様にして測定した。セメントの「ＪＣＡＳ Ｉ－０１－１９９７（遊離酸化カルシウムの定量方法）」に準拠して測定されたｆ．ＣａＯの含有率は０．２質量％であった。セメントには、Ｍｇ（ＯＨ）２、Ｃａ（ＯＨ）２は含まれていなかった。
（２）焼成物：上述したもの
（３）石膏：排脱二水石膏
（４）アミンＡ：モノエタノールアミン（２－アミノエタノール）
（５）アミンＢ：ジエタノールアミン（２，２´‐イミノジエタノール）
（６）アミンＣ：トリイソプロパノールアミン水溶液（トリイソプロパノールアミンの含有率：８５質量％）
（７）アミンＤ：２－アミノ－２－メチル－１－プロパノール
（８）ＭｇＯ：ペリクレース（工業試薬、ＭｇＯ含有率：９５．０質量％以上）
（９）ＭｇＳＯ４・７Ｈ２Ｏ：試薬
（１０）ＣａＯ：硬焼生石灰（工業試薬、ＣａＯ含有率：９３．０質量％以上）
（１１）生コンクリートスラッジ：前処理として生コンクリートスラッジを１０５℃で乾燥した後、粉砕したもの、ＢＥＴ比表面積１４．７１ｍ２／ｇ、平均粒径（頻度基準）４６．９μｍ、５０％体積累積粒径（Ｄ５０）２０．４μｍ、表５に示す化学組成（「ＪＩＳ Ｒ ５２０４：２０１９（セメントの蛍光Ｘ線分析方法）」に準拠して測定したもの）を有するもの、水酸化カルシウム量１５．８質量％
（１２）細骨材：セメント協会標準砂
［使用材料］
（１）セメント：普通ポルトランドセメント（ブレーン比表面積：３，２９０ｃｍ２／ｇ）；太平洋セメント社製；表３に示す化学組成を有しかつ表４に示す鉱物組成を有するもの；セメントの化学組成は、「ＪＩＳ Ｒ ５２０４：２０１９（セメントの蛍光Ｘ線分析方法）」に準拠して測定した。Ｘ線回折において、ペリクレース（ＭｇＯ）のピークは認められなかった。セメントの鉱物組成は、解析ソフトウェアの鉱物の設定を、表４に示す種類の鉱物に変更した以外は、上述の焼成物の粉砕物と同様にして測定した。セメントの「ＪＣＡＳ Ｉ－０１－１９９７（遊離酸化カルシウムの定量方法）」に準拠して測定されたｆ．ＣａＯの含有率は０．２質量％であった。セメントには、Ｍｇ（ＯＨ）２、Ｃａ（ＯＨ）２は含まれていなかった。
（２）焼成物：上述したもの
（３）石膏：排脱二水石膏
（４）アミンＡ：モノエタノールアミン（２－アミノエタノール）
（５）アミンＢ：ジエタノールアミン（２，２´‐イミノジエタノール）
（６）アミンＣ：トリイソプロパノールアミン水溶液（トリイソプロパノールアミンの含有率：８５質量％）
（７）アミンＤ：２－アミノ－２－メチル－１－プロパノール
（８）ＭｇＯ：ペリクレース（工業試薬、ＭｇＯ含有率：９５．０質量％以上）
（９）ＭｇＳＯ４・７Ｈ２Ｏ：試薬
（１０）ＣａＯ：硬焼生石灰（工業試薬、ＣａＯ含有率：９３．０質量％以上）
（１１）生コンクリートスラッジ：前処理として生コンクリートスラッジを１０５℃で乾燥した後、粉砕したもの、ＢＥＴ比表面積１４．７１ｍ２／ｇ、平均粒径（頻度基準）４６．９μｍ、５０％体積累積粒径（Ｄ５０）２０．４μｍ、表５に示す化学組成（「ＪＩＳ Ｒ ５２０４：２０１９（セメントの蛍光Ｘ線分析方法）」に準拠して測定したもの）を有するもの、水酸化カルシウム量１５．８質量％
（１２）細骨材：セメント協会標準砂
【0061】
【表3】
【0062】
【表4】
【0063】
【表5】
【0064】
［実施例１～３］
焼成物と排脱二水石膏を、質量比が９５．６７：４．３３となる量で混合粉砕して、焼成物の粉砕物及び排脱二水石膏の混合物を得た。
上記混合物と普通ポルトランドセメントを、質量比が７５：２５（混合物：普通ポルトランドセメント）となる量で混合して、粉末状セメント含有物を得た。粉末状セメント含有物について、化学組成（実測値）を表６に、鉱物組成（計算値）を表７にそれぞれ示す。なお、粉末状セメント含有物の化学組成は、「ＪＩＳ Ｒ ５２０４：２０１９（セメントの蛍光Ｘ線分析方法）」に準拠して測定した。鉱物組成は焼成物の粉砕物と同様にして測定した。粉末状セメント含有物のブレーン比表面積は、３，３００ｃｍ２／ｇであった。
得られた粉末状セメント含有物と、表８に示す種類のアミンと、細骨材と、水を、表８に示す各量（表８中の「水／粉末状セメント含有物」は、粉末状セメント含有物に対する水の質量比を示す。）で用いて、「ＪＩＳ Ｒ ５２０１：２０１５（セメントの物理試験方法）」に準拠して供試体を作製して１日経過後に脱型し、温度６５℃、相対湿度６０％、二酸化炭素濃度８０体積％の養生槽内で、炭酸化養生を行った。炭酸化養生を行いつつ、「ＪＩＳ Ｒ ５２０１：２０１５（セメントの物理試験方法）」に準拠して、材齢７日（供試体を作製後、脱型するまでの１日を除く。）の時点における供試体（水硬性組成物の硬化体）の圧縮強さ及び曲げ強さを測定した。
焼成物と排脱二水石膏を、質量比が９５．６７：４．３３となる量で混合粉砕して、焼成物の粉砕物及び排脱二水石膏の混合物を得た。
上記混合物と普通ポルトランドセメントを、質量比が７５：２５（混合物：普通ポルトランドセメント）となる量で混合して、粉末状セメント含有物を得た。粉末状セメント含有物について、化学組成（実測値）を表６に、鉱物組成（計算値）を表７にそれぞれ示す。なお、粉末状セメント含有物の化学組成は、「ＪＩＳ Ｒ ５２０４：２０１９（セメントの蛍光Ｘ線分析方法）」に準拠して測定した。鉱物組成は焼成物の粉砕物と同様にして測定した。粉末状セメント含有物のブレーン比表面積は、３，３００ｃｍ２／ｇであった。
得られた粉末状セメント含有物と、表８に示す種類のアミンと、細骨材と、水を、表８に示す各量（表８中の「水／粉末状セメント含有物」は、粉末状セメント含有物に対する水の質量比を示す。）で用いて、「ＪＩＳ Ｒ ５２０１：２０１５（セメントの物理試験方法）」に準拠して供試体を作製して１日経過後に脱型し、温度６５℃、相対湿度６０％、二酸化炭素濃度８０体積％の養生槽内で、炭酸化養生を行った。炭酸化養生を行いつつ、「ＪＩＳ Ｒ ５２０１：２０１５（セメントの物理試験方法）」に準拠して、材齢７日（供試体を作製後、脱型するまでの１日を除く。）の時点における供試体（水硬性組成物の硬化体）の圧縮強さ及び曲げ強さを測定した。
【0065】
上述の圧縮強さ及び曲げ強さの測定と同様にして供試体を作製し、脱型後、温度６５℃、相対湿度６０％、二酸化炭素濃度２０体積％の養生槽内で、炭酸化養生を行った。材齢３日、７日、１４日の各時点の供試体を粉砕した後、炭素・硫黄分析装置にて供試体中の炭素量を測定し、得られた測定値をＣＯ２に換算することで供試体中の二酸化炭素量（Ａ）を求めた。次いで、炭素硫黄分析装置で測定した各供試体（水硬性組成物の硬化体）に含まれる炭素量と水硬性組成物の配合に基づき、炭酸化養生前の供試体に含まれる二酸化炭素量（Ｂ）を求め、供試体の二酸化炭素量の固定化量を、炭酸化養生前の二酸化炭素量と養生後の二酸化炭素量の差（Ａ－Ｂ）から算出した。
二酸化炭素の固定化量（ｋｇ／トン）は、供試体の二酸化炭素の固定化量を供試体に使用されるセメントの量で除すことで算出した。
また、炭酸化養生を材齢３日まで行った後、養生槽から供試体を取り出して、温度２０℃、相対湿度６０％の恒温恒湿室においてさらに４日間養生した供試体（表８中、「３日＋４日」と示す。）の二酸化炭素の固定化量について、同様にして測定した。
二酸化炭素の固定化量（ｋｇ／トン）は、供試体の二酸化炭素の固定化量を供試体に使用されるセメントの量で除すことで算出した。
また、炭酸化養生を材齢３日まで行った後、養生槽から供試体を取り出して、温度２０℃、相対湿度６０％の恒温恒湿室においてさらに４日間養生した供試体（表８中、「３日＋４日」と示す。）の二酸化炭素の固定化量について、同様にして測定した。
【0066】
［比較例１］
アミンを使用しない以外は実施例１と同様にして、材齢７日における水硬性組成物の圧縮強さ及び曲げ強さ等を測定した。
結果を表９に示す。
アミンを使用しない以外は実施例１と同様にして、材齢７日における水硬性組成物の圧縮強さ及び曲げ強さ等を測定した。
結果を表９に示す。
【0067】
【表6】
【0068】
【表7】
【0069】
【表8】
【0070】
【表9】
【0071】
表９から、実施例１～３の圧縮強さ（５５．９～６８．２Ｎ／ｍｍ２は、比較例１の圧縮強さ（５５．６Ｎ／ｍｍ２）よりも大きいことがわかる。
また、実施例１～３の材齢７日の曲げ強さ（１０．４～１２．２Ｎ／ｍｍ２）は、比較例１の材齢７日の曲げ強さ（１０．４Ｎ／ｍｍ２）と同様以上であることがわかる。
さらに、実施例１～３の二酸化炭素の固定量（材齢３日：２３２～２３６ｋｇ／トン、材齢７日：２３７～２４０ｋｇ／トン、材齢１４日：２３９～２４７ｋｇ／トン、材齢３日＋４日：２３６～２３８ｋｇ／トン）は、比較例１の二酸化炭素の固定量（材齢３日：２２７ｋｇ／トン、材齢７日：２３１ｋｇ／トン、材齢１４日：２３４ｋｇ／トン、材齢３日＋４日：２３３ｇ／トン）よりも大きいことがわかる。
また、実施例１～３の材齢７日の曲げ強さ（１０．４～１２．２Ｎ／ｍｍ２）は、比較例１の材齢７日の曲げ強さ（１０．４Ｎ／ｍｍ２）と同様以上であることがわかる。
さらに、実施例１～３の二酸化炭素の固定量（材齢３日：２３２～２３６ｋｇ／トン、材齢７日：２３７～２４０ｋｇ／トン、材齢１４日：２３９～２４７ｋｇ／トン、材齢３日＋４日：２３６～２３８ｋｇ／トン）は、比較例１の二酸化炭素の固定量（材齢３日：２２７ｋｇ／トン、材齢７日：２３１ｋｇ／トン、材齢１４日：２３４ｋｇ／トン、材齢３日＋４日：２３３ｇ／トン）よりも大きいことがわかる。
【0072】
［実施例４～８］
実施例１で調製した粉末状セメント含有物と表１０に示す種類のアルカリ土類金属含有物を、表１０に示す配合量で混合して、セメント組成物を得た。なお、表１０中、「アルカリ土類金属の含有率」は、セメント組成物中のアルカリ土類金属の含有率（酸化物換算）である。また、表１０中、「ｆ・ＣａＯ由来」は、セメント組成物に含まれるｆ・ＣａＯを意味する。得られたセメント組成物（表１０中、「組成物」と示す。）と、細骨材と、水を、表１０に示す各量（表１０中の「水／組成物」は、セメント組成物に対する水の質量比を示す。）で用いて、「ＪＩＳ Ｒ ５２０１：２０１５（セメントの物理試験方法）」に準拠して供試体を作製し、脱型後、温度３０℃、相対湿度６０％、二酸化炭素濃度８０体積％の養生槽内で、炭酸化養生を行った。炭酸化養生を行いつつ、「ＪＩＳ Ｒ ５２０１：２０１５（セメントの物理試験方法）」に準拠して、材齢３日及び７日の各時点における供試体（水硬性組成物の硬化体）の圧縮強さ及び曲げ強さを測定した。
また、曲げ強さの測定と同様にして炭酸化養生を行った材齢１日、３日、７日の各時点における供試体について、曲げ試験後の供試体の破壊断面に、フェノールフタレイン１％エタノール溶液を噴霧し、ノギスを用いて、供試体側面（４面）からの中性化深さ（フェノールフタレイン１％エタノール溶液の噴霧によって、呈色した領域）を測定し、その平均値を中性化深さ（炭酸化深さ）の値とした。なお、表１１中、「２０．０ｍｍ」は、完全に中性化されたことを示す。
実施例１で調製した粉末状セメント含有物と表１０に示す種類のアルカリ土類金属含有物を、表１０に示す配合量で混合して、セメント組成物を得た。なお、表１０中、「アルカリ土類金属の含有率」は、セメント組成物中のアルカリ土類金属の含有率（酸化物換算）である。また、表１０中、「ｆ・ＣａＯ由来」は、セメント組成物に含まれるｆ・ＣａＯを意味する。得られたセメント組成物（表１０中、「組成物」と示す。）と、細骨材と、水を、表１０に示す各量（表１０中の「水／組成物」は、セメント組成物に対する水の質量比を示す。）で用いて、「ＪＩＳ Ｒ ５２０１：２０１５（セメントの物理試験方法）」に準拠して供試体を作製し、脱型後、温度３０℃、相対湿度６０％、二酸化炭素濃度８０体積％の養生槽内で、炭酸化養生を行った。炭酸化養生を行いつつ、「ＪＩＳ Ｒ ５２０１：２０１５（セメントの物理試験方法）」に準拠して、材齢３日及び７日の各時点における供試体（水硬性組成物の硬化体）の圧縮強さ及び曲げ強さを測定した。
また、曲げ強さの測定と同様にして炭酸化養生を行った材齢１日、３日、７日の各時点における供試体について、曲げ試験後の供試体の破壊断面に、フェノールフタレイン１％エタノール溶液を噴霧し、ノギスを用いて、供試体側面（４面）からの中性化深さ（フェノールフタレイン１％エタノール溶液の噴霧によって、呈色した領域）を測定し、その平均値を中性化深さ（炭酸化深さ）の値とした。なお、表１１中、「２０．０ｍｍ」は、完全に中性化されたことを示す。
【0073】
［比較例２］
アルカリ土類金属含有物を使用しない以外は実施例４と同様にして、材齢３日及び７日の各時点における水硬性組成物の圧縮強さ及び曲げ強さを測定した。
結果を表１１に示す。
アルカリ土類金属含有物を使用しない以外は実施例４と同様にして、材齢３日及び７日の各時点における水硬性組成物の圧縮強さ及び曲げ強さを測定した。
結果を表１１に示す。
【0074】
【表10】
【0075】
【表11】
【0076】
表１１から、実施例４～８の圧縮強さ（材齢３日：４８．９～５８．０Ｎ／ｍｍ２、材齢７日：５８．３～７２．７Ｎ／ｍｍ２）は、比較例２の圧縮強さ（材齢３日：４５．１Ｎ／ｍｍ２、材齢７日：５２．８Ｎ／ｍｍ２）よりも大きいことがわかる。
また、実施例４～６及び８の材齢３日の曲げ強さ（１０．１～１２．５Ｎ／ｍｍ２）は、比較例２の材齢３日の曲げ強さ（９．８Ｎ／ｍｍ２）よりも大きいことがわかる。
さらに、実施例４～８の材齢７日の曲げ強さ（１２．１～１４．８Ｎ／ｍｍ２）は、比較例２の材齢７日の曲げ強さ（１１．７Ｎ／ｍｍ２）よりも大きいことがわかる。
さらに、実施例４～８の中性化深さから、材齢３日において、供試体がその内部にまで炭酸化されていることがわかる。
また、実施例４～６及び８の材齢３日の曲げ強さ（１０．１～１２．５Ｎ／ｍｍ２）は、比較例２の材齢３日の曲げ強さ（９．８Ｎ／ｍｍ２）よりも大きいことがわかる。
さらに、実施例４～８の材齢７日の曲げ強さ（１２．１～１４．８Ｎ／ｍｍ２）は、比較例２の材齢７日の曲げ強さ（１１．７Ｎ／ｍｍ２）よりも大きいことがわかる。
さらに、実施例４～８の中性化深さから、材齢３日において、供試体がその内部にまで炭酸化されていることがわかる。
【0077】
［実施例９～１２、１４］
実施例１で調製した、焼成物の粉砕物及び排脱二水石膏の混合物と普通ポルトランドセメントの混合物（実施例１の粉末状セメント含有物に該当するもの：表１２中、「粉体原料」と示す。）と、表１２に示す種類及び配合量のアミンを混合して、セメント組成物を得た。
得られたセメント組成物（表１２中、「組成物」と示す。）と、細骨材と、水を、表１２に示す各量（表１２中の「水／組成物」は、セメント組成物に対する水の質量比を示す。）で用いて、「ＪＩＳ Ｒ ５２０１：２０１５（セメントの物理試験方法）」に準拠して供試体を作製し、脱型後、温度３０℃、相対湿度６０％、二酸化炭素濃度８０体積％の養生槽内で、炭酸化養生を行った。炭酸化養生を行いつつ、「ＪＩＳ Ｒ ５２０１：２０１５（セメントの物理試験方法）」に準拠して、材齢７日における供試体（水硬性組成物の硬化体）の圧縮強さを測定した。
実施例１で調製した、焼成物の粉砕物及び排脱二水石膏の混合物と普通ポルトランドセメントの混合物（実施例１の粉末状セメント含有物に該当するもの：表１２中、「粉体原料」と示す。）と、表１２に示す種類及び配合量のアミンを混合して、セメント組成物を得た。
得られたセメント組成物（表１２中、「組成物」と示す。）と、細骨材と、水を、表１２に示す各量（表１２中の「水／組成物」は、セメント組成物に対する水の質量比を示す。）で用いて、「ＪＩＳ Ｒ ５２０１：２０１５（セメントの物理試験方法）」に準拠して供試体を作製し、脱型後、温度３０℃、相対湿度６０％、二酸化炭素濃度８０体積％の養生槽内で、炭酸化養生を行った。炭酸化養生を行いつつ、「ＪＩＳ Ｒ ５２０１：２０１５（セメントの物理試験方法）」に準拠して、材齢７日における供試体（水硬性組成物の硬化体）の圧縮強さを測定した。
【0078】
上述の圧縮強さの測定と同様にして供試体を作製し、脱型後、温度３０℃、相対湿度６０％、二酸化炭素濃度２０体積％の養生槽内で、炭酸化養生を行った。材齢３日、７日の各時点の供試体について、実施例１と同様にして、二酸化炭素の固定化量（ｋｇ／トン）を算出した。
なお、表１３中、「―」は測定を行わなかったことを示す。
なお、表１３中、「―」は測定を行わなかったことを示す。
【0079】
［実施例１３］
実施例１で調製した、焼成物の粉砕物及び排脱二水石膏の混合物と普通ポルトランドセメントの混合物と、表１２に示す量のアルカリ土類金属含有物を混合して、粉末状セメント含有物を得た。得られた粉末状セメント含有物と、表１２に示す種類及び配合量のアミンを混合して、セメント組成物を得た。なお、表１２中、「ｆ・ＣａＯ由来」は、粉末状セメント含有物に含まれるｆ・ＣａＯを意味する。
得られたセメント組成物を用いて、実施例９と同様にして供試体を作製し、供試体の材齢７日の圧縮強さを、実施例９と同様に測定した。
また、「ＪＩＳ Ｒ ５２０１：２０１５（セメントの物理試験方法）」に準拠して、材齢３日及び７日の各時点の供試体の曲げ強さを測定した。
曲げ強さの測定と同様にして炭酸化養生を行った材齢３日、７日の各時点における供試体について、実施例４と同様にして、供試体側面（４面）からの中性化深さを測定し、その平均値を中性化深さ（炭酸化深さ）の値とした。なお、表１３中、「２０．０ｍｍ」は、完全に中性化されたことを示す。
結果を表１３に示す。
実施例１で調製した、焼成物の粉砕物及び排脱二水石膏の混合物と普通ポルトランドセメントの混合物と、表１２に示す量のアルカリ土類金属含有物を混合して、粉末状セメント含有物を得た。得られた粉末状セメント含有物と、表１２に示す種類及び配合量のアミンを混合して、セメント組成物を得た。なお、表１２中、「ｆ・ＣａＯ由来」は、粉末状セメント含有物に含まれるｆ・ＣａＯを意味する。
得られたセメント組成物を用いて、実施例９と同様にして供試体を作製し、供試体の材齢７日の圧縮強さを、実施例９と同様に測定した。
また、「ＪＩＳ Ｒ ５２０１：２０１５（セメントの物理試験方法）」に準拠して、材齢３日及び７日の各時点の供試体の曲げ強さを測定した。
曲げ強さの測定と同様にして炭酸化養生を行った材齢３日、７日の各時点における供試体について、実施例４と同様にして、供試体側面（４面）からの中性化深さを測定し、その平均値を中性化深さ（炭酸化深さ）の値とした。なお、表１３中、「２０．０ｍｍ」は、完全に中性化されたことを示す。
結果を表１３に示す。
【0080】
【表12】
【0081】
【表13】
【0082】
表９、表１３から、実施例９～１２、１４の材齢７日の二酸化炭素の固定量（２９２～３１５ｋｇ／トン）は、実施例１～３（温度６５℃、相対湿度６０％、二酸化炭素濃度２０体積％の養生槽内で、炭酸化養生を行ったもの）の材齢７日の二酸化炭素の固定量（２３７～２４０ｋｇ／トン）よりも大きいことがわかる。
表１１、表１３から、実施例９～１４の材齢７日の圧縮強さ（６０．６～７４．８Ｎ／ｍｍ２）は、比較例２（アミン及びアルカリ土類金属含有物のいずれも使用しておらず、かつ、実施例９～１４と養生条件が同じもの）の圧縮強さ（材齢７日：５２．８Ｎ／ｍｍ２）よりも大きいことがわかる。
特に、実施例１３（アミン及びアルカリ土類金属含有物を使用したもの）の材齢７日の圧縮強さ（７４．８Ｎ／ｍｍ２）は、最も大きいことがわかる。
実施例１３の曲げ強さ（材齢３日：１１．８Ｎ／ｍｍ２、材齢７日：１６．６Ｎ／ｍｍ２）は、比較例２の曲げ強さ（材齢３日：９．８Ｎ／ｍｍ２、１１．７Ｎ／ｍｍ２）より大きいことがわかる。
実施例１３の中性化深さから、材齢７日において、供試体がその内部にまで炭酸化されていることがわかる。
表１１、表１３から、実施例９～１４の材齢７日の圧縮強さ（６０．６～７４．８Ｎ／ｍｍ２）は、比較例２（アミン及びアルカリ土類金属含有物のいずれも使用しておらず、かつ、実施例９～１４と養生条件が同じもの）の圧縮強さ（材齢７日：５２．８Ｎ／ｍｍ２）よりも大きいことがわかる。
特に、実施例１３（アミン及びアルカリ土類金属含有物を使用したもの）の材齢７日の圧縮強さ（７４．８Ｎ／ｍｍ２）は、最も大きいことがわかる。
実施例１３の曲げ強さ（材齢３日：１１．８Ｎ／ｍｍ２、材齢７日：１６．６Ｎ／ｍｍ２）は、比較例２の曲げ強さ（材齢３日：９．８Ｎ／ｍｍ２、１１．７Ｎ／ｍｍ２）より大きいことがわかる。
実施例１３の中性化深さから、材齢７日において、供試体がその内部にまで炭酸化されていることがわかる。
【0083】
［実施例１５～１６］
実施例１で調製した、焼成物の粉砕物及び排脱二水石膏の混合物と普通ポルトランドセメントの混合物（実施例１の粉末状セメント含有物に該当するもの：表１４中、「粉体原料」と示す。）と、表１４に示す種類及び配合量のアルカリ土類金属含有物を混合して、セメント組成物を得た。なお、実施例１６では、２種類のアルカリ土類金属含有物を混合した。
なお、表１４中、「アルカリ土類金属の含有率」は、セメント組成物中のアルカリ土類金属の含有率（酸化物換算）である。
得られたセメント組成物（表１４中、「組成物」と示す。）と、細骨材と、水を、表１４に示す各量（表１４中の「水／組成物」は、セメント組成物に対する水の質量比を示す。）で用いて、「ＪＩＳ Ｒ ５２０１：２０１５（セメントの物理試験方法）」に準拠して供試体を作製し、脱型後、温度３０℃、相対湿度６０％、二酸化炭素濃度８０体積％の養生槽内で、炭酸化養生を行った。炭酸化養生を行いつつ、「ＪＩＳ Ｒ ５２０１：２０１５（セメントの物理試験方法）」に準拠して、材齢７日における供試体（水硬性組成物の硬化体）の圧縮強さ、並びに、材齢３日及び７日の各時点における曲げ強さを測定した。
曲げ強さの測定と同様にして炭酸化養生を行った材齢３日、７日の各時点における供試体について、実施例４と同様にして、供試体側面（４面）からの中性化深さを測定し、その平均値を中性化深さ（炭酸化深さ）の値とした。なお、表１３中、「２０．０ｍｍ」は、完全に中性化されたことを示す。
結果を表１５に示す。
実施例１で調製した、焼成物の粉砕物及び排脱二水石膏の混合物と普通ポルトランドセメントの混合物（実施例１の粉末状セメント含有物に該当するもの：表１４中、「粉体原料」と示す。）と、表１４に示す種類及び配合量のアルカリ土類金属含有物を混合して、セメント組成物を得た。なお、実施例１６では、２種類のアルカリ土類金属含有物を混合した。
なお、表１４中、「アルカリ土類金属の含有率」は、セメント組成物中のアルカリ土類金属の含有率（酸化物換算）である。
得られたセメント組成物（表１４中、「組成物」と示す。）と、細骨材と、水を、表１４に示す各量（表１４中の「水／組成物」は、セメント組成物に対する水の質量比を示す。）で用いて、「ＪＩＳ Ｒ ５２０１：２０１５（セメントの物理試験方法）」に準拠して供試体を作製し、脱型後、温度３０℃、相対湿度６０％、二酸化炭素濃度８０体積％の養生槽内で、炭酸化養生を行った。炭酸化養生を行いつつ、「ＪＩＳ Ｒ ５２０１：２０１５（セメントの物理試験方法）」に準拠して、材齢７日における供試体（水硬性組成物の硬化体）の圧縮強さ、並びに、材齢３日及び７日の各時点における曲げ強さを測定した。
曲げ強さの測定と同様にして炭酸化養生を行った材齢３日、７日の各時点における供試体について、実施例４と同様にして、供試体側面（４面）からの中性化深さを測定し、その平均値を中性化深さ（炭酸化深さ）の値とした。なお、表１３中、「２０．０ｍｍ」は、完全に中性化されたことを示す。
結果を表１５に示す。
【0084】
【表14】
【0085】
【表15】
【0086】
表１１、表１５から、実施例１５～１６の材齢７日の圧縮強さ（５３．５～５６．９Ｎ／ｍｍ２）は、比較例２（アミン及びアルカリ土類金属含有物のいずれも使用しておらず、かつ、実施例１５～１６と養生条件が同じもの）の圧縮強さ（材齢７日：５２．８Ｎ／ｍｍ２）よりも大きいことがわかる。
実施例１５～１６曲げ強さ（材齢３日：１０．３～１１．５Ｎ／ｍｍ２、材齢７日：１１．６～１３．１Ｎ／ｍｍ２）は、比較例２の曲げ強さ（材齢３日：９．８Ｎ／ｍｍ２、１１．７Ｎ／ｍｍ２）と同等か、より大きいことがわかる。
実施例１５～１６の中性化深さから、供試体がその内部にまで炭酸化されていることがわかる。
実施例１５～１６曲げ強さ（材齢３日：１０．３～１１．５Ｎ／ｍｍ２、材齢７日：１１．６～１３．１Ｎ／ｍｍ２）は、比較例２の曲げ強さ（材齢３日：９．８Ｎ／ｍｍ２、１１．７Ｎ／ｍｍ２）と同等か、より大きいことがわかる。
実施例１５～１６の中性化深さから、供試体がその内部にまで炭酸化されていることがわかる。