JP2001090004A - コンクリートブロック及びその製造方法 - Google Patents
コンクリートブロック及びその製造方法Info
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Abstract
の少ない、コンクリートブロックを提供する。 【解決手段】 この発明は、セメントをバインダとして
粒子径の大きな骨材2同士を接合し、骨材2間の空隙4
が連通孔により表面まで開口5したコンクリートブロッ
ク1である。この骨材2間に形成された空隙4に光触媒
として機能するNOx除去用の触媒(酸化チタン)3が
保持されている。
Description
して設置された際に、NOx除去の効果を有するコンク
リートブロックに関する。
に含まれているNOxによる大気の汚染は、自動車数の
増加、それに伴う交通渋滞などで増加している。このよ
うなNOxを除去する目的で、酸化チタン(二酸化チタ
ン)などの光触媒を外壁や舗装用ブロックの表面に保持
させてNOxを除去することが提案されている。
特開平10−46512号公報によれば、コンクリート
製基層上に、酸化チタン粉末を含むモルタルを表面層と
して被覆している。
れば、舗装ブロックのモルタル表面層を叩きによって凹
凸模様に形成させ、その凹凸模様に酸化チタンを含有す
る表面層を付与している。
タンを外壁に用いる場合には長期間の使用でも、光触媒
機能は低下しないが、舗装材料としてこのコンクリート
ブロックを使用すると光触媒機能の経時低下が激しい。
これは、舗装材料としての使用中に路面が汚れたり、ま
た、その路面が踏まれるなどして表面の酸化チタン層が
剥離してしまうためと考えられる。
ても、光触媒機能の低下の少ない、コンクリートブロッ
クを提供することを目的とする。
に、請求項1記載の発明は、セメントをバインダとして
粒子径の大きな骨材同士を接合し、該骨材間の空隙が連
通孔により表面まで開口したコンクリートブロックにお
いて、前記コンクリートブロックの表層付近の骨材間に
形成された空隙に光触媒として機能するNOx除去用の
触媒を保持させたことを特徴とするコンクリートブロッ
クである。
光触媒は、粒子径の大きな骨材間により形成された表層
付近の空隙に保持されるので、触媒面に光が到達されて
光触媒として機能する。また、この触媒が保持されてい
る面は空隙であるので、汚れることが少なく、また、ブ
ロックの表面が踏まれたり、摩擦されたりしても、触媒
は骨材間に形成された空隙に保持されるので、外力が直
接触媒に働くことがなく、したがって触媒が剥がれるこ
とが少ない。これにより、長期間の使用によっても光触
媒効果の低下の少ないコンクリートブロックを提供する
ことができる。
径1mm以上であることを特徴とする請求項1に記載のコ
ンクリートブロックである。
きいので、骨材間に触媒を保持するに十分な空隙を設け
ることができる。
径5mm以上の粗骨材を主体とすることを特徴とする請求
項1に記載のコンクリートブロックである。
は、いわゆる粗骨材を意味し、この粒子径が5mm未満の
細骨材も15%未満程度で有れば、実質的に透水性に影
響を与えないので、含まれていてもよい。
用いることにより、この粗骨材間に触媒を保持するに十
分な空隙を設けることができる。
トブロックは、透水係数が0.1cm/秒以上、JIS
A5304(1994)舗装用コンクリート平板長さL
300mm、幅W300mm、高さH60mmに基づく
曲げ強さが12kN以上の平板であることを特徴とする
請求項1〜請求項3のいずれかに記載のコンクリートブ
ロックである。
コンクリートブロックが得られるので、このコンクリー
トブロックは、平板として舗装用コンクリートブロック
として利用できる。また、この平板は、透水係数が0.
1cm/秒以上と十分に高いので、NOx除去により生
じた硝酸イオンは、降水時などの雨水により安定層、路
盤、路床、クッション層などの下層に流されるので、光
触媒の触媒活性が低下することが少ない。
インダとして粒子径の大きな骨材同士を接合し、該骨材
間の空隙が連通孔により表面まで開口したコンクリート
ブロックに、光触媒として機能するNOx除去用の触媒
を含むスラリーを噴霧するか、または、光触媒として機
能するNOx除去用の触媒を含むスラリー液の中に、前
記コンクリートブロックを浸漬することを特徴とする請
求項1に記載のコンクリートブロックの製造方法であ
る。
コンクリートブロックを容易に製造することができる。
インダとして粒子径の大きな骨材同士を接合し、該骨材
間の空隙が連通孔により形成された平板状のコンクリー
トブロックの表面側に連通孔が開口した平板状コンクリ
ートブロックまたは表面側を研磨して前記連通孔が表面
に開口した平板状コンクリートブロックを形成し、この
平板状コンクリートブロックの表面から、光触媒として
機能するNOx除去用の触媒を含むスラリーを噴霧した
ものを自然乾燥又は加熱乾燥するか、または、光触媒と
して機能するNOx除去用の触媒を含むスラリー液の中
に、前記平板状コンクリートブロックの表面を浸漬した
ものを自然乾燥又は加熱乾燥することを特徴とするコン
クリートブロックの製造方法である。
ダとして粒子径の大きな骨材同士を接合した平板状コン
クリートブロックを形成させた際に、連通孔の一部は表
面に開口されるが、骨材から遊離した状態のセメントが
表面付近に多く含まれている場合にはこの連通孔の一部
または全部は表面に開口されていない場合がある。その
ような場合を含めて、その表面を研磨により除去すれ
ば、より多くの連通孔が表面に開口される。このように
して得た平板状コンクリートブロックの表面に形成され
た開口から、触媒をその骨材間で形成された空隙に保持
させることができるので、請求項1に記載のコンクリー
トブロックを容易に製造することができる。
クは、透水性能に優れ、また、表面側が研磨されている
ので、この研磨面を上にして施工すれば、表面の歩行性
が優れる。また、骨材の研磨断面がこの表面に露出され
ることにより外観も美麗となる。
使用量は、前記骨材100重量部に対して30重量部よ
りも少ないことを特徴とする請求項6に記載のコンクリ
ートブロックの製造方法である。
い空隙に基づく連通孔が形成されるので、このコンクリ
ートブロックの透水性が優れる。これにより、NOx除
去により生じた硝酸イオンをこの連通孔を介して下層に
洗い流すことのできる平板状のコンクリートブロックを
得ることができるので、光触媒活性の低下の少ないコン
クリートブロックを得ることができる。
を透水平板を一例として図面に基づいて説明する。
ブロック1は、図1に示すように、長さL、幅Wが数十
cm程度(例えば、15cm又は30cmなど)、高さ
Hが数cm(例えば、60mm)に規格化された方形寸
法であり、歩道、コミュニティ広場、駐車場、建物周
辺、ガレージ、公園、庭園、プールサイド、親水施設な
どにおいて、透水性の路床、路盤、砂などのクッション
層を介して併設敷設されて使用されるものである。
大きな骨材2…同士がセメントなどのバインダ(不図
示)により接合され、表面1a側に配置される骨材2の
表面2aには、光触媒として機能するNOx除去用の触
媒としての酸化チタン3が保持されている。また、この
骨材2の粒径が大きいことにより、骨材2…間には、多
数の空隙4…が形成されている。また、この空隙4…は
表面1a及び裏面1bまで連通されており、表面1aに
形成された開口5から酸化チタン3まで光が届くように
構成されている。
粒径1mm以上、特に2.5mm以上であることが好まし
い。粒子径を大きくすることにより、骨材2間に酸化チ
タン3を保持するに十分な空隙4を設けることができ、
また、透水性を保持することができる。この粒子径が小
さい砂では空隙率を高めても十分に大きな空隙を保持す
ることができない。このような骨材としては、例えば、
砕石、玉砕石、川砂利等が挙げられる。
る粗骨材を用いることもできる。ここで、粗骨材とは、
5mm以上の粒子径を主体とする骨材であり、この粒子径
が5mm未満の細骨材も15%未満程度で有れば、実質的
に透水性に影響を与えないので、含まれていてもよい。
これにより、酸化チタンは、粒子径の大きな骨材2間に
より形成された空隙4に保持されるので、踏まれたりし
ても、酸化チタン3が剥がれることが少ないまた、この
骨材2を接合させるバインダとしては、通常の透水平板
に用いられるバインダがそのまま用いられ、例えば、白
色ポルトランドセメント、普通ポルトランドセメント、
高炉セメント、エコセメントなどが用いられる。これら
のセメントを主体としてバインダに使用することによ
り、平板状に成形しても、曲げ強さの大きな、踏まれた
りしても耐久性のあるコンクリートブロックを得ること
ができる。これにより、例えば、JISA5304(1
994)舗装用コンクリート平板長さL300mm、幅
W300mm、高さH60mmに基づく曲げ強さが12
kN以上と曲げ強さを大きくすることにより、舗装用平
板として利用できる。
ブロック1は、透水係数が0.1cm/秒以上であるこ
とが好ましい。透水係数が0.1cm/秒以上と高いこ
とにより、NOx除去により生じた硝酸イオンは、降水
時などの雨水により安定層、路盤、路床、クッション層
などの下層に流すことができる。
ると、その酸化触媒作用が低下することがある。このよ
うな場合、反応生成物である硝酸イオンは、吸着剤によ
り除去することが好ましいが、この透水性をコンクリー
トブロックによれば、その表面に水をかけることにより
容易に硝酸イオンを連通孔を通じて下層に洗い流すこと
ができる。これにより、雨水に晒される状態で敷設され
て使用される透水平板では、硝酸イオンは、雨水により
連通孔を通して流されるので、酸化チタンの高活性は維
持されることになる。この硝酸イオンは、少量で有れば
地中に流されても、地中の微生物により分解されて無害
化される。
えば、市販の透水平板の表面に酸化チタンを保持させる
ことにより容易に得ることができる。ここで、透水平板
とは、セメントを主バインダとして粒子径の大きな骨材
同士を接合し、骨材間の空隙が連通孔により表面まで開
口したものであり、このような透水平板は、例えば、粒
子径の大きな骨材の表面にセメントを主バインダにより
被覆し、接着性を有している状態でその骨材同士を接合
して骨材間の空隙を連通孔により形成することにより製
造することができる。
は、バインダーとして例えば、白色ポルトランドセメン
ト又は普通ポルトランドセメントを用いるのが好ましい
が、この添加量は、骨材2の全表面を濡らすに必要かつ
十分の量であることが好ましい。この発明では、骨材間
に十分な空隙を備えることが必要であるので、このバイ
ンダの使用量は、骨材2に対して必要以上に多く用いて
はいけない。
0重量部に対して30重量部よりも少なく、好ましく
は、骨材100重量部に対して、バインダーは20重量
部以下であることがよい。これにより、骨材間に十分に
広い空隙に基づく連通孔が形成されるので、このコンク
リートブロックの透水性が優れ、NOx除去により生じ
た硝酸イオンをこの連通孔を介して下層に洗い流すこと
のできる平板状のコンクリートブロックを得ることがで
きる。
材の表面には光触媒として機能するNOx除去用の酸化
チタンが保持される。この保持方法は限定されないが、
例えば、酸化チタンを含むスラリーを噴霧するか、また
は、酸化チタンを含むスラリー液の中にこのコンクリー
トブロックを浸漬し、開口付近の骨材の表層に酸化チタ
ンを保持させればよい。
を水に懸濁させた溶液である。このスラリー中の酸化チ
タン濃度としては、数%程度からその1/10程度が望まし
い。また、この酸化チタンスラリーには、適宜のバイン
ダーが添加されたものも使用することができる。その溶
液中(スラリー中)の酸化チタン濃度を変化させること
によって、コンクリートブロックへの酸化チタンが付着
する量を容易に調節することができる。このコンクリー
トブロックへの酸化チタンの保持量は、単位表面積あた
り数十g/m2〜数百g/m2程度でよい。
ルチル型、アナタース型どちらでもよいが、活性の高い
アナタース型が好ましい。また、この酸化チタンの保持
量は、それぞれの酸化チタンの光触媒活性により適宜選
択される。通常、数十g/m 2〜数百g/m2程度の保持
量により所望とする触媒性能を得ることができるので、
骨材の粒子を透水性が十分に保持される程度に選択する
ことにより、この触媒の保持により著しく、透水性能が
低下することはない。
のまま使用することもできるが、適宜の段階で表面を研
磨して、図2に示すように、表面1aに骨材2に基づく
平滑面2aが露出された平板としてもよい。このように
表面1を研磨すれば、コンクリートブロックの製造工程
で、骨材から遊離した状態のセメント分が表面付近に多
く含まれていても、その表面部分が研磨により除去され
るので、内部に形成された連通孔(空隙4)は、表面1
aに大きな開口5を形成させる。
トブロック1は、表面側が研磨されているので、この研
磨面を上にして施工すれば、表面の平滑性が優れ、さら
に、骨材22の研磨断面22aがこの表面1aに露出さ
れることにより外観も美麗となる。
には、連通された空隙の作用により表面1aには常に開
口5が形成される。これにより、この研磨されたコンク
リートブロック1を路面に施工すれば、表面1aの大き
な開口5の作用により、透水性が優れ、また、歩行性も
優れる。
クを研磨した後に保持させてもよい。この方法によれ
ば、研磨により得られた大きな開口5から、酸化チタン
3をその空隙4に保持させることができるので、透水性
に優れたコンクリートブロック1を容易に製造すること
ができる。
リートブロック1の表面を研磨してもよい。この発明に
係るコンクリートブロックでは酸化チタンは表層近傍の
空隙に保持されているので、コンクリートブロック1の
表面を強く研磨して平滑化させても、空隙に保持された
酸化チタンは剥離することがない。
空隙に酸化チタンを保持させれば、長期間に亘って路面
に使用することにより、コンクリートブロックの表面が
摩耗しても、酸化チタンの光触媒作用が維持されること
が容易に理解される。
具体的に説明する。
主体として用い、この砕石間に空隙をもたせるように、
砕石の100重量部に対して20重量の普通ポルトラン
ドセメントを主体とするバインダと適量の水を配合して
型枠に流し込んで養生を行うことにより骨材間が接合さ
れてブロック全体に亘って透水性可能な幅20cm、長
さ10cm、厚み15cmの透水性コンクリートブロッ
クを得た。
に酸化チタンの塗布量が100g/m2となるように酸
化チタンスラリー液(株式会社田中転写製、固形分濃度
0.85%)を噴霧し、自然乾燥し、本発明に従うNO
x除去能力のある透水ブロックを得た。
タンが保持された表面を上にして空気導入口と出口とを
備えた密閉容器に入れ、透水ブロック表面に一酸化窒素
(NO)を1ppmの濃度で含む空気を0.5L/分の流
量で通気した。紫外線ランプにより、透水ブロック表面
に0.6mW/cm2となるように間欠的に紫外線を照
射させ、出口から排出されるガスを化学発光方式のNO
濃度計に導き出口ガス中のNO濃度を連続的に測定し
た。結果を図3に示す。
NOは分解されないが、紫外線照射を開始すると、急激
にNO濃度は低下し、最終的にはNO濃度はゼロとなっ
た。次いで、この紫外線の照射を停止すると、NO濃度
は急激に上昇し、導入口のNO濃度(1ppm)に達し
た。このことから、酸化チタンを表面部に保持させた透
水平板が、紫外線照射のもとでNOを高い除去率で分解
することが確かめられた。
で研磨して図2に示す透水ブロックとした。上記と同様
なNOx除去試験を行ったところ、図3に示す結果と同
様な結果を得ることができた。これにより、この実施例
に従う透水ブロックでは、摩擦などにより表面が研磨さ
れても、光触媒効果が劣化されないことが確認された。 [実施例2]この実施例2においては、透水性コンクリ
ートブロック1は、図4に示すように、その表面側1a
に外観性の良好な表層部20とその表層部20の下方に
連続した下層部30とから構成される2層構造からな
る。
色彩の美しい石を小割りして、ふるいで粒径範囲を10
mm〜5mmに選別した砕石からなる表層用骨材を用いた。
この表層用骨材の100重量部を30〜20重量部の白
色ポルトランドセメントと、結合補助剤としてのヘキス
ト合成株式会社製の商品名モビニールDM200と、増
粘剤としてのヘキスト合成株式会社製の商品名チローゼ
MHと、白色ポルトランドセメントの約1/3重量の水
とをミキサに投入して混合する。
5〜2.5mmの7号砕石を主体とする骨材32を用い
た。この骨材32の100重量部を30〜20重量の普
通ポルトランドセメントと、表層材料と同様の結合補助
剤と、普通ポルトランドセメントの約1/3重量の水と
をミキサに投入して混合する。
き込み、この遅延紙上に表層材料を1〜2cmの厚さに敷
きならし、むらのないように押さえ、鋼製型枠の底部に
沿って表層材料からなる薄層を形成する。この遅延紙
は、セメント凝固の遅延剤を紙材に浸透させたものであ
る。
4〜5cmの厚さで敷きならし、締め固め機械により振動
締め固めを行うことによって表層部20と下層部30と
を形成する。
1昼夜室内で養生させた後型枠を外す。ブロック1の表
面1aの凝固の遅延したセメント分をブラシ等で表面か
ら除去し、さらにブロック1の養生を行い,型込め工程
からおよそ1週間後の適度な強度が発現した時点で、ブ
ロック表面の研磨工程を行う。これにより、骨材22が
露出して凹凸状となっているブロックの表面1aにおい
て、突出している骨材22の凸部を削り落とし、平坦面
22aが露出した厚み6cmの透水ブロック1の製造が
完了する。
は、表層部20と下層部30からなり、その表層部20
中の骨材22同士は白色ポルトランドセメントにより互
いに接着され、下層部30中の骨材32同士は、普通ポ
ルトランドセメントにより互いに接着され、表層部及び
下層部の骨材同士も互いに接着されて一体化している。
粒子径が大きいので、バインダーによる接合は、その接
点部分で行われ、その他の部分には空隙4が形成されて
いる。この空隙4は表面1aまで連通されて開口5が形
成され、この開口5により透水性を備える。
aは研磨してある。これにより、鋼製型枠中において、
最も底部に位置したことにより、セメント分が過多の状
態となっていたおそれのある部位はブロック1から除去
されている。ブロック1の踏面となる表面1aが平坦で
あることにより、その上の歩き心地が良好であるととも
に、透水性をもたらす開口5が微細孔なので、その微細
孔により滑り止めの効果がある。また、この外表面は色
彩の美しい表層用骨材22が研磨されて研磨面22aが
露出されているので、美麗である。
ートブロックの表面1aに酸化チタンの塗布量が100
g/m2となるように酸化チタンスラリーを噴霧し、自
然乾燥する。この表面は、必要により研磨仕上げされ
る。これにより、得られた透水平板は実施例1と同様に
NOx除去効果が期待される。また、この透水コンクリ
ートブロックは、磨きだしテラゾータイプの透水平板と
して、公園、遊歩道などの外観を重視した場所での使用
に適したものとされる。 [実施例3]表層用材料として、骨材、白色ポルトラン
ドセメント、結合補助剤、増粘剤、水、に加えて白色ポ
ルトランドセメントの100重量部に対して5〜50重
量部のアナタース型チタンを混合したものを用いた以外
は、実施例2に準じて2層構造のコンクリートブロック
を得た。
は、骨材22同士はその接触点で白色ポルトランドセメ
ントにより接着されている。この白色ポルトランドセメ
ントの中にアナタース型チタンが含まれているので、表
面1aに開口5を設ければ、この開口5からの光の作用
によりNOx除去能が得られることが期待される。
は、表面を研磨しても、連通孔が常に露出されて開口と
なり、この開口からの光は、白色ポルトランドセメント
まで達して、光触媒作用を有する。これにより、このよ
うなコンクリートブロックでは、長期間の使用時に表面
を磨き出しをして研磨して使用しても、その表面には、
常に開口5が形成され、その開口5部近傍には光触媒活
性のある酸化チタン3が人などが踏みつけても、摩擦を
生じない程度の深さの空隙(窪み)に保持されている
が、その保持部までは、常に十分に光が届くように構成
されるので、恒久的な触媒作用のある透水平板として使
用できることが期待される。
2層構造とした透水平板に関するものであるが、本願発
明は、これに限らず、3層以上の構造であってもよい。
例えば、表層部を2層として、最表層部にのみ酸化チタ
ンを配合して、この最表層部を触媒活性層としてもよ
い。これにより、必要な厚みの触媒活性層を得ることが
できるとともに、酸化チタンを不要に多く配合させる必
要がない。
して説明したが、この形状、大きさは、製造法は特には
制限されず、例えば高速道路等に施工される場合には、
直接、道路表面にコンクリートブロックを形成させて、
その表面に酸化チタンを噴霧するなどして骨材間の空隙
に酸化チタンを保持させてもよい。
ートブロックは、外壁材などとして使用することもでき
る。このような場合には、透水性はなくてもよく、ま
た、強度も外壁材としての強度を有すればよい。
明によれば、長期間の使用に際しても、光触媒機能の低
下の少ない、コンクリートブロックを提供することがで
きる。
クの説明図である。
クの説明図である。
のNOx除去能を確認する図である。
ある。
Claims (7)
- 【請求項1】 セメントを主バインダとして粒子径の大
きな骨材同士を接合し、該骨材間の空隙が連通孔により
表面まで開口したコンクリートブロックにおいて、 前記コンクリートブロックの表層付近の骨材間に形成さ
れた空隙に光触媒として機能するNOx除去用の触媒を
保持させたことを特徴とするコンクリートブロック。 - 【請求項2】 前記骨材は、粒径1mm以上であることを
特徴とする請求項1に記載のコンクリートブロック。 - 【請求項3】 前記骨材は、粒径5mm以上の粗骨材を主
体とすることを特徴とする請求項1に記載のコンクリー
トブロック。 - 【請求項4】 前記コンクリートブロックは、透水係数
が0.1cm/秒以上、JISA5304(1994)
舗装用コンクリート平板長さL300mm、幅W300
mm、高さH60mmに基づく曲げ強さが12kN以上
の平板であることを特徴とする請求項1〜請求項3のい
ずれかに記載のコンクリートブロック。 - 【請求項5】 セメントを主バインダとして粒子径の大
きな骨材同士を接合し、該骨材間の空隙が連通孔により
表面まで開口したコンクリートブロックに、光触媒とし
て機能するNOx除去用の触媒を含むスラリーを噴霧す
るか、または、光触媒として機能するNOx除去用の触
媒を含むスラリー液の中に、前記コンクリートブロック
を浸漬することを特徴とする請求項1に記載のコンクリ
ートブロックの製造方法。 - 【請求項6】 セメントを主バインダとして粒子径の大
きな骨材同士を接合し、該骨材間の空隙が連通孔により
形成された平板状のコンクリートブロックの表面側に連
通孔が開口した平板状コンクリートブロックまたは表面
側を研磨して前記連通孔が表面に開口した平板状コンク
リートブロックを形成し、この平板状コンクリートブロ
ックの表面から、光触媒として機能するNOx除去用の
触媒を含むスラリーを噴霧したものを自然乾燥又は加熱
乾燥するか、または、光触媒として機能するNOx除去
用の触媒を含むスラリー液の中に、前記平板状コンクリ
ートブロックの表面を浸漬したものを自然乾燥又は加熱
乾燥することを特徴とするコンクリートブロックの製造
方法。 - 【請求項7】 前記バインダの使用量は、前記骨材10
0重量部に対して30重量部よりも少ない量で使用され
ていることを特徴とする請求項6に記載のコンクリート
ブロックの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27377699A JP3583037B2 (ja) | 1999-09-28 | 1999-09-28 | コンクリートブロック及びその製造方法 |
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JP27377699A JP3583037B2 (ja) | 1999-09-28 | 1999-09-28 | コンクリートブロック及びその製造方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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1999
- 1999-09-28 JP JP27377699A patent/JP3583037B2/ja not_active Expired - Lifetime
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