本发明涉及土工聚合物组合物、由该组合物得到的硬化体以及该硬化体的制造方法。
背景技术：
1、土工聚合物(geopolymer)作为代替波特兰水泥的新的结合材料在全世界受到关注。在日本，作为土工聚合物的主原料，大多将粉煤灰与高炉炉渣微粉混合使用。
2、土工聚合物的co2排放量根据其评价方法而不同，但在将粉煤灰用于主原料的情况下，据称相对于波特兰水泥具有约80％的co2削减效果。另外，即使在并用粉煤灰和高炉炉渣微粉的情况下，据称也具有65％～70％的co2削减效果。
3、与波特兰水泥的硬化体相比，土工聚合物的耐酸性、耐热性(耐火性)优异。另外，土工聚合物不易发生碱硅反应，从固化的机理出发，发现了固定放射性物质等有害物质的功能，期待其有效利用。
4、作为与本申请相关的现有技术，可以举出专利文献1。专利文献1公开了由包含粉煤灰、高炉炉渣、下水焚烧污泥等活性填料和作为碱活性剂的水玻璃的土工聚合物组合物得到硬化体的技术。该现有文献中记载了：若使用偏硅酸钠的粉体作为水玻璃，则可得到高强度的硬化体。
5、专利文献2公开了包含铝酸钙类作为硬化促进剂的土工聚合物组合物。专利文献3公开了一种将高炉炉渣微粉相对于高炉炉渣微粉与粉煤灰的混合粉体的容量比例调整为35％～80％的土工聚合物组合物。
6、现有技术文献
7、专利文献
8、专利文献1：日本特开2008-239446号公报
9、专利文献2：日本特开2018-087139号公报
10、专利文献3：日本特开2021-066613号公报
技术实现思路
1、发明所要解决的课题
2、但是，在专利文献1～3中，为了得到硬化体，使用了氢氧化钾溶液、氢氧化钠溶液等高碱性溶液。因此，为了保护作业人员的身体免受碱烧伤、失明这样的危险，需要充分注意作业中的操作。另外，在作业现场的调整时，若作业人员在高碱性溶液的计量中产生错误，则还存在硬化体容易产生品质不良的课题。关于这点，若将水以外的全部原料粉末化，进行预混并装袋，则能够简化作业现场的调整，因此能够抑制计量错误等的发生。然而，碱的潮解性高，因此现实中不可能预先保存包含粉末状的碱的预混料。
3、本发明的一个目的在于提供一种操作上的限制少、能够简化作业现场的硬化体的调整作业的土工聚合物组合物和与其关联的技术。
4、用于解决课题的手段
5、硅酸钠也被称为水玻璃，被统称为水玻璃的化合物大多呈液体状，仅偏硅酸钠和原硅酸钠呈粉体状。本发明人着眼于粉体状的硅酸钠中的原硅酸钠和无水偏硅酸钠进行了研究。于是，偶然发现：若使用这些硅酸钠，则即使在不存在高碱性溶液的情况下，土工聚合物的缩合反应也会进行。
6、原硅酸钠与水反应，生成偏硅酸钠和氢氧化钠。因此，若使用原硅酸钠作为活性剂，则无需为了得到硬化体而另外添加高碱性溶液。另外，无水偏硅酸钠与水反应，生成水玻璃和氢氧化钠。因此，与原硅酸钠同样地，若使用无水偏硅酸钠作为活性剂，则能够不需要添加高碱性溶液。
7、因此，本发明人进一步反复研究，结果发现，通过将这些硅酸钠的混配比例调整为适当的范围，通过添加水而得到的硬化体在实用上极其优异，从而完成了本发明。
8、第1发明为土工聚合物组合物，具有下述特征。
9、上述土工聚合物组合物包含：至少含有高炉炉渣微粉的活性填料；和作为活性剂的硅酸钠。
10、上述硅酸钠为原硅酸钠或无水偏硅酸钠。
11、上述硅酸钠为原硅酸钠的情况下，原硅酸钠的含量相对于上述活性填料100重量份为2重量份～50重量份。
12、上述硅酸钠为无水偏硅酸钠的情况下，无水偏硅酸钠的含量相对于上述活性填料100重量份为10重量份～30重量份。
13、第2发明如第1发明，进一步具有下述特征。
14、上述原硅酸钠的含量的下限为5重量份。
15、第3发明如第1或第2发明，进一步具有下述特征。
16、上述原硅酸钠的含量的上限为45重量份。
17、第4发明如第1～第3发明中的任一发明，进一步具有下述特征。
18、上述无水偏硅酸钠的含量的下限为15重量份。
19、第5发明如第1～第3发明中的任一发明，进一步具有下述特征。
20、上述无水偏硅酸钠的含量的上限为25重量份。
21、第6发明如第1～第5发明中的任一发明，进一步具有下述特征。
22、上述高炉炉渣微粉包含勃氏比表面积的范围为3000cm2/g～4000cm2/g的标准表面积粉末和勃氏比表面积的范围为6000cm2/g～10000cm2/g的高表面积粉末中的至少一者。
23、第7发明如第1～第6发明中的任一发明，进一步具有下述特征。
24、上述活性填料还包含火山灰物质。
25、第8发明为土工聚合物硬化体，具有下述特征。
26、上述土工聚合物硬化体包含：至少含有高炉炉渣微粉的活性填料；作为活性剂的硅酸钠；和作为硬化剂的水。
27、上述硅酸钠为原硅酸钠或无水偏硅酸钠。
28、上述硅酸钠为原硅酸钠的情况下，原硅酸钠的含量相对于上述活性填料100重量份为2重量份～50重量份。
29、上述硅酸钠为无水偏硅酸钠的情况下，无水偏硅酸钠的含量相对于上述活性填料100重量份为10重量份～30重量份。
30、第9发明为土工聚合物硬化体的制造方法，具有下述特征。
31、上述制造方法包括：
32、向土工聚合物组合物中加入水并进行混炼的工序，该土工聚合物组合物包含至少含有高炉炉渣微粉的活性填料和作为活性剂的硅酸钠；和
33、将通过上述混炼工序得到的混炼物在常温下养护3小时以上的工序。
34、上述硅酸钠为原硅酸钠或无水偏硅酸钠。
35、上述硅酸钠为原硅酸钠的情况下，原硅酸钠的含量相对于上述活性填料100重量份为2重量份～50重量份。
36、上述硅酸钠为无水偏硅酸钠的情况下，无水偏硅酸钠的含量相对于上述活性填料100重量份为10重量份～30重量份。
1.一种土工聚合物组合物，该土工聚合物组合物包含：至少含有高炉炉渣微粉的活性填料；和作为活性剂的硅酸钠，
2.如权利要求1所述的土工聚合物组合物，其中，所述原硅酸钠的含量的下限为5重量份。
3.如权利要求1或2所述的土工聚合物组合物，其中，所述原硅酸钠的含量的上限为45重量份。
4.如权利要求1所述的土工聚合物组合物，其中，所述无水偏硅酸钠的含量的下限为15重量份。
5.如权利要求1或2所述的土工聚合物组合物，其中，所述无水偏硅酸钠的含量的上限为25重量份。
6.如权利要求1～5中任一项所述的土工聚合物组合物，其中，所述高炉炉渣微粉包含勃氏比表面积的范围为3000cm2/g～4000cm2/g的标准表面积粉末和勃氏比表面积的范围为6000cm2/g～10000cm2/g的高表面积粉末中的至少一者。
7.如权利要求1～6中任一项所述的土工聚合物组合物，其中，所述活性填料还包含火山灰物质。
8.一种土工聚合物硬化体，该土工聚合物硬化体包含：至少含有高炉炉渣微粉的活性填料；作为活性剂的硅酸钠；和作为硬化剂的水，
9.一种土工聚合物硬化体的制造方法，其特征在于，包括：
