JP2002293606A - 軽量固形材とその成形方法 - Google Patents

軽量固形材とその成形方法

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Masao Kaneko
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Nippon Chiko Co Ltd
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Nippon Chiko Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】有効処理に困難である浄水場の廃棄土や自然界
に大量に存在する軽石を用いて軽量化が要求される造園
用敷物、ブロック塀、さらには柱体その他の造形物とし
て使用することができる軽量固形材とその成形方法を提
供する。 【解決手段】廃棄土とおが屑と水溶性接着剤と水とを混
合攪拌して成形型に充填した後、乾燥固化することによ
って所定形状の成形部材を得、また軽石とおが屑と水溶
性接着剤と水と石膏とを混合攪拌して成形型に充填した
後、乾燥固化することによって所定形状の成形部材を得
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、温暖化現象を抑制
する高層ビルの屋上庭園に用いる敷物等のように軽量化
が要求される造園用敷物、ブロック塀、さらには柱体等
の造形物として使用することができる軽量固形材とその
成形方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、ビルの高層化、道路の舗装等によ
る輻射熱や暖房装置による温風排気、自動車排気ガス等
による地球全体の温暖化が進んでいる。この温暖化を抑
制するためには、高層ビル等の屋上を緑化することが非
常に効果的であることが知られている。
【0003】このような温暖化現象を抑制するために用
いられる高層ビルの屋上庭園の敷物あるいはブロック塀
として用いられる施設レンガは従来のレンガに比べて軽
量であることが望まれる。
【0004】従って、このような屋上庭園の敷物、ブロ
ック塀等を作成する場合の対策として軽量素材を利用す
ることと、近時の要求として、産業廃棄物を利用した
り、自然環境を悪化しない材料を使用することが好まし
い。
【0005】ところで、自然界に多量に存在する多孔質
の軽石は、軽量な材料としては有効であるが、軽石を利
用したレンガ形状等の成形部材を作成するために、セメ
ント、アスファルト、あるいは硬化剤を含むアクリル系
接着剤を用いて成形すると、軽石の保水性が損なわれる
ため、植生基盤としての利用が困難となり、破損した場
合には産業廃棄物として処理しなければならず、自然に
優しい材料とはいい難いものであった。
【0006】従って、軽石を植生基盤に利用するには、
保水性を確保しながら成形するという相反する技術を必
要とする。
【0007】一方、浄水場から発生する廃棄土は埋め立
て等に処分されるが、現在、その処分場や埋立地の確保
が非常に困難となっており、この廃棄土を用いた再利用
法の研究開発が進められている。ところが、この廃棄土
には石、砂、汚泥が含まれ、これらを分別するには膨大
な費用がかかるため、廃棄土の再利用は困難であり、そ
のまま処分しているのが現状である。
【0008】また、一般企業の排水処理場から発生する
廃棄土は汚泥が主であり、その再利用法も非常に難しい
一面を有するものである。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の事情
に鑑みてなされたもので、有効処理に困難である浄水場
の廃棄土や自然界に大量に存在する軽石を用いて軽量化
が要求される造園用敷物、ブロック塀、さらには柱体そ
の他の造形物として使用することができる軽量固形材と
その成形方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の請求項1の軽量固形材は、廃棄土とおが
屑と水溶性接着剤と水との混合物が所定形状に乾燥固化
されて成ることを特徴とする。
【0011】さらに、本発明の請求項2の軽量固形材の
成形方法は、廃棄土とおが屑と水溶性接着剤と水とを混
合攪拌して成形型に充填した後、乾燥固化することによ
って所定形状の成形部材を得るようにしたことを特徴と
する。
【0012】また、本発明の請求項3の軽量固形材は、
軽石とおが屑と水溶性接着剤と水と石膏との混合物が所
定形状に乾燥固化されて成ることを特徴とする。
【0013】さらに、本発明の請求項4の軽量固形材の
成形方法は、軽石とおが屑と水溶性接着剤と水と石膏と
を混合攪拌して成形型に充填した後、乾燥固化すること
によって所定形状の成形部材を得るようにしたことを特
徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について説
明する。
【0015】本発明は、以下の実施例で述べるように、
おが屑と水溶性接着剤と水とを共通の結合成分として含
み、これに骨材として廃棄土あるいは軽石(この場合、
石膏を加える)を用いて所定形状の軽量固形材を形成す
るものである。
【0016】(実施例1)本実施例は、骨材として廃棄
土を用いた場合であり、材料成分は以下の2通りを例示
する。
【0017】即ち、(1) 利用する廃棄土は汚泥が比較的
少ない石、砂状の廃棄土(以下「汚泥を含む廃棄土」と
云う)である場合と、(2) これを整粒した小石から成る
廃棄土(以下「整粒された廃棄土」と云う)である場
合。
【0018】(1) 汚泥を含む廃棄土を用いた材料成分は
以下の通りである。 廃棄土 …300g おが屑 …240g 接着剤 …150g 水 …150cc
【0019】(2) 整粒された廃棄土を用いた材料成分は
以下の通りである。 廃棄土 …300g おが屑 …280〜320g 接着剤 …150g 水 …300cc
【0020】上記(1) 、(2) の接着剤は一般家庭用で用
いられる木工用水溶性接着剤であり、重金属や燃焼時に
ダイオキシンとなる物質は含有していない。
【0021】上記の(1) 、(2) のいずれにおいても、用
意した材料を混合攪拌し、成形型に流し込む。このと
き、流動性が少ない場合には水を50〜100cc追加
することによって流動性のある混合物とする。
【0022】ただし、水の量が多過ぎると水分の蒸発乾
燥までの時間がかかり、なかなか成形体にならず、また
重量のある廃棄土が下方に沈んでしまい、均一な混合物
が得られなくなる。
【0023】従って、上記の混合物は廃棄土が下方に沈
まない程度の粘土状態にする。また、混合物に振動を与
えたり、水分によって発生する気泡等を可能な限り取り
除いておく必要がある。
【0024】次いで、上記の混合物を成形型に入れた状
態で約12時間程度自然乾燥を行い、その後離型したも
のを乾燥器に入れて、約160℃で8〜10時間乾燥固
化させる。
【0025】このとき、離型性を良くするため、成形型
に予めプラスチックシート等を敷いておくか、型材の内
表面にテフロン(登録商標)あるいはフッ素樹脂加工し
たものを用いるとよい。
【0026】その後、さらに自然乾燥で養生すれば硬土
がより向上する。
【0027】上記(1) の汚泥を含む廃棄土を用いた材料
成分によって成形部材を形成した場合、乾燥固化後に約
20日間自然乾燥で養生させたものは、重量が700〜
760gとなり、従来の一般的なレンガの約三分の一程
度の軽量レンガとなる。
【0028】上記(2) の整粒された廃棄土を用いた材料
成分の場合は、(1) の場合と同様に、乾燥固化後に約2
0日間自然乾燥で養生させたものは、重量が490〜5
50gとなり、さらに軽量となる。
【0029】本実施例においては、水溶性接着剤がおが
屑と結合して廃棄土を所定の固形形状に形成すると共
に、固化後は固形材全体の固形形状を保ち、しかもおが
屑は軽量であって、粉砕した後は土に化すこととなる。
【0030】本実施例によれば、種々の成形型によっ
て、図1(a) に示すように通常のレンガ形状1、図1
(b) に示すように円柱形状2、図1(c) に示すように敷
設盤の形状3、さらにはその他の形状に形成することが
でき、高層ビルの屋上庭園の敷物、ブロック塀等、さら
にはその他多方面の軽量固形材として使用することが可
能である。
【0031】(実施例2)本実施例は、骨材として多孔
性材料の軽石を用いた場合であり、材料成分は以下の通
りである。 軽 石 …450g おが屑 …240g 水 …300〜350cc 接着剤 …100〜150cc 石 膏 …160g
【0032】接着剤は、実施例1と同様に一般家庭用で
用いられる木工用水溶性接着剤であり、重金属や燃焼時
にダイオキシンとなる物質は含有していない。
【0033】上記の材料を混合器に入れ、十分に混合攪
拌した後、石膏を入れて再度混合攪拌する。石膏は水分
を含むと数分で固まるため、石膏を入れた後の混合攪拌
は手早く行う必要がある。
【0034】水溶性接着剤は石膏の自然劣化による溶解
を防ぐためと、成形体全体の強度を補うために混合した
ものであり、攪拌不足は型崩れを生じ、結晶が未発達と
なるため、十分の攪拌が必要である。
【0035】また、接着剤の量が多過ぎると、保水性が
悪くなり、少ないと石膏の自然溶解が早くなるため、必
要に応じて量の加減をする必要がある。保水性の必要が
ない場合には水溶性接着剤を多く用い、保水性が必要な
場合は水溶性接着剤を少なくする。
【0036】次いで上記の混合物を所定の成形型に流し
込んで成形する。このとき、成形体が成形型から離型し
易いように成形型にプラスチックシート等を敷いておく
か、成形型の内表面にシリコン、テフロン樹脂加工を施
しておくのが望ましい。
【0037】上記の混合物を成形型に流し込んで、1〜
2時間程度で石膏の水和が完了した時点で、成形型から
成形体を取り出して自然乾燥を行う。この自然乾燥は成
形体が乾燥し過ぎない低温の場所で養生を行う必要があ
る。
【0038】その後、40〜70℃で約6〜8時間の乾
燥を行う。このとき、温度が高過ぎると結晶中の結晶水
が抜けて強度低下、割れの原因となる。
【0039】その後、室温に放置して養生すると、さら
に強度が増加する。
【0040】このように製造した成形体の保水量は、3
50〜450g/cm3であり、もとの重量になるまで
の日数は10日程度である。なお、この保水量は、12
時間水に浸漬した成形体の重量から製造後約1カ月間自
然放置した成形体の重量を差し引くことにより計算し
た。
【0041】本実施例においては、接着剤がおが屑と結
合すると共に軽石を互いに接合して所定の固形形状に形
成すると共に、固化後は固化形状の全体形状を保つこと
ができ、しかもおが屑は軽量であって、粉砕した後は土
に化すこととなる。
【0042】このような成形部材は、軽量であると共
に、軽石の多孔性を保有することができるため、吸水性
及び保水性を備えた造園材料として使用することができ
る。
【0043】本実施例によれば、種々の成形型によっ
て、図2(a) に示すように通常のレンガ形状1、図2
(b) に示すように円柱形状2、図2(c) に示すように敷
設盤の形状3、さらには不図示の角柱形状、その他の形
状に形成することができ、高層ビルの屋上等の緑化、宅
地造成、林道開発、豪雨、台風等の自然現象による防災
対策として、また復旧工事等における緑化対策等の保水
性植生基盤としての用途、その他多方面に使用すること
が可能である。
【0044】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
おが屑と水溶性接着剤と水とを共通の結合成分として含
み、これに骨材として廃棄土あるいは軽石(この場合、
石膏を加える)を用いて所定形状の軽量固形材を得るこ
とができ、使用する骨材によって吸水性や保水性等が異
なるが、いずれもおが屑を共通成分とする軽量固形材と
して種々の用途に使用することが可能となる。
【0045】即ち、骨材として廃棄土を用いた場合に
は、吸水性は備えないが、密実な硬土の高い軽量の成形
部材として使用することができ、形状は成形型によって
自由に得ることが可能であり、高層ビルの屋上庭園の敷
物、ブロック塀等、さらにはその他多方面の軽量固形材
として使用することが可能であって、粉砕した後は土に
化すことができる自然に優しい材料としての使用が可能
となる。
【0046】また、骨材として軽石を用いた場合には、
軽石の多孔性によって軽量かつ吸水性と保水性を備える
成形部材として使用することができ、形状は成形型によ
って自由に得ることが可能であり、高層ビルの屋上等の
緑化、宅地造成、林道開発、豪雨、台風等の自然現象に
よる防災対策、また復旧工事等における緑化対策等の保
水性植生基盤として、その他多方面に使用することが可
能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a) 〜(c) は、本発明の実施例1の軽量固形材
の種々の形状を示すものである。
【図2】(a) 〜(c) は、本発明の実施例2の軽量固形材
の種々の形状を示すものである。
【符号の簡単な説明】
1…レンガ形状 2…円柱形状 3…敷設盤の形状
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08L 97/02 C08L 97/02 101/00 101/00 E04C 1/40 C04B 28/14 //(C04B 28/14 18:24 Z 18:24 18:30 18:30 14:16 14:16 24:24 Z 24:24) E04C 1/40 T Fターム(参考) 2B022 BA02 BA14 BB02 4D004 AA02 BA02 CA14 CA15 CA42 CA45 CC15 4G012 PA07 PA35 4J002 AA00X AH00W DG057 DJ006 GL00

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】廃棄土とおが屑と水溶性接着剤と水との混
    合物が所定形状に乾燥固化されて成ることを特徴とする
    軽量固形材。
  2. 【請求項2】廃棄土とおが屑と水溶性接着剤と水とを混
    合攪拌して成形型に充填した後、乾燥固化することによ
    って所定形状の固形材料を得るようにしたことを特徴と
    する軽量固形材の形成方法。
  3. 【請求項3】軽石とおが屑と水溶性接着剤と水と石膏と
    の混合物が所定形状に乾燥固化されて成ることを特徴と
    する軽量固形材。
  4. 【請求項4】軽石とおが屑と水溶性接着剤と水と石膏と
    を混合攪拌して成形型に充填した後、乾燥固化すること
    によって所定形状の固形材料を得るようにしたことを特
    徴とする軽量固形材の形成方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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