JP2002154860A - 水棲生物の生息環境に適したコンクリートの製造方法 - Google Patents
水棲生物の生息環境に適したコンクリートの製造方法Info
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- JP2002154860A JP2002154860A JP2000379475A JP2000379475A JP2002154860A JP 2002154860 A JP2002154860 A JP 2002154860A JP 2000379475 A JP2000379475 A JP 2000379475A JP 2000379475 A JP2000379475 A JP 2000379475A JP 2002154860 A JP2002154860 A JP 2002154860A
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Abstract
(57)【要約】
メンテナンスフリーの植生用のコンクリート成型品を得
る為に、短繊維の綿糸或いは綿リンターを添加して、そ
の保水性と吸水性を改良すると共に、生物の生息環境を
提供すること。 ［課題］コンクリート表面に植生を与え、河川の護岸な
どに使用した場合に、水棲生物の生息環境を改善する方
法を提供する。 ［解決手段］従来、コンクリート表面に深い目地、穴或
いは凹凸を施すことにより、植生を増加させる方法は考
えられたが、必ずしも充分な効果が得られなかった。本
発明では、コンクリートに、短繊維の綿糸或いは綿リン
ターを添加して、その吸水性、保水性を改善して、植生
を増加させ、生物の生息環境を改善する為の、新しいコ
ンクリート組成を提供することを特徴とする。
る為に、短繊維の綿糸或いは綿リンターを添加して、そ
の保水性と吸水性を改良すると共に、生物の生息環境を
提供すること。 ［課題］コンクリート表面に植生を与え、河川の護岸な
どに使用した場合に、水棲生物の生息環境を改善する方
法を提供する。 ［解決手段］従来、コンクリート表面に深い目地、穴或
いは凹凸を施すことにより、植生を増加させる方法は考
えられたが、必ずしも充分な効果が得られなかった。本
発明では、コンクリートに、短繊維の綿糸或いは綿リン
ターを添加して、その吸水性、保水性を改善して、植生
を増加させ、生物の生息環境を改善する為の、新しいコ
ンクリート組成を提供することを特徴とする。
Description
【０００１】［産業上の利用分野］本発明は河川などの
護岸用として、水棲生物の生息環境に適したコンクリー
トの製造方法に関するものである
護岸用として、水棲生物の生息環境に適したコンクリー
トの製造方法に関するものである
【０００２】［従来の技術］最近、Ｂｉｏｔｏｐ（ビオ
トープ）と言う言葉が使われるが、これはドイツ語で
「生物の生息場所」と言う意味で、多くの生物に生息場
所を提供する目的で河川の改修方法が研究されている。
近年、農村にある用水路の水辺ビオトープは、一旦失わ
れると復元が困難な状態を醸し出している。堤防の法
線、或いは堤防の作り方で如何に自然が守られるかが大
切である。特に河川では、水中の浅水帯から湿生植物、
沿岸帯までの全体を意味している。河岸ではビオトープ
の機能を持つ基礎構造は植生であり、自然植生を手本に
水域整備の方法を中心に設計することが望まれる。従来
の河川工事では、これらの自然植生を徹底的に破壊して
来た。特に護岸コンクリート工事では、水草類を絶滅さ
せ、生物の移動・生活を阻止し、無生物地帯を形成させ
ている。
トープ）と言う言葉が使われるが、これはドイツ語で
「生物の生息場所」と言う意味で、多くの生物に生息場
所を提供する目的で河川の改修方法が研究されている。
近年、農村にある用水路の水辺ビオトープは、一旦失わ
れると復元が困難な状態を醸し出している。堤防の法
線、或いは堤防の作り方で如何に自然が守られるかが大
切である。特に河川では、水中の浅水帯から湿生植物、
沿岸帯までの全体を意味している。河岸ではビオトープ
の機能を持つ基礎構造は植生であり、自然植生を手本に
水域整備の方法を中心に設計することが望まれる。従来
の河川工事では、これらの自然植生を徹底的に破壊して
来た。特に護岸コンクリート工事では、水草類を絶滅さ
せ、生物の移動・生活を阻止し、無生物地帯を形成させ
ている。
【０００３】最近の河川改修工事では、コンクリート化
を出来るだけ避け、多孔質材を用いる、所謂「多自然工
法」が試みられているが、治水，利水との矛盾、調整か
ら未だ限られた範囲に過ぎない。所謂，自然環境を考慮
したと言われる「石積み工法」でも、コンクリート護岸
工法とあまり変わりがない。更には石と木材を組み合わ
せた工法が注目を集めているが、未だ局部的施工に止ま
っている。また流水と水深に変化を持たせるために木工
沈床、杭棚工、蛇籠、空石積などの組合せも試みられて
いるが、材料の収集、施工方法で困難が見られる。一方
これらの方法では護岸コンクリート工事に見られるよう
な、メンテナンスフリーは期待できない。
を出来るだけ避け、多孔質材を用いる、所謂「多自然工
法」が試みられているが、治水，利水との矛盾、調整か
ら未だ限られた範囲に過ぎない。所謂，自然環境を考慮
したと言われる「石積み工法」でも、コンクリート護岸
工法とあまり変わりがない。更には石と木材を組み合わ
せた工法が注目を集めているが、未だ局部的施工に止ま
っている。また流水と水深に変化を持たせるために木工
沈床、杭棚工、蛇籠、空石積などの組合せも試みられて
いるが、材料の収集、施工方法で困難が見られる。一方
これらの方法では護岸コンクリート工事に見られるよう
な、メンテナンスフリーは期待できない。
【０００４】メンテナンスフリーの護岸コンクリートに
ビオトープ機能を持たせる試みも行われている。一般的
にはコンクリート表面に深い目地、穴或いは凹凸を有す
る形状に成型する方法で、藻類などの植物が繁殖し、生
物の生息に適合する環境を作るものである。しかし、こ
のようなコンクリートであっても、材料そのものに限界
があり、未だ充分にビオトープの条件を充たすに至って
いない。
ビオトープ機能を持たせる試みも行われている。一般的
にはコンクリート表面に深い目地、穴或いは凹凸を有す
る形状に成型する方法で、藻類などの植物が繁殖し、生
物の生息に適合する環境を作るものである。しかし、こ
のようなコンクリートであっても、材料そのものに限界
があり、未だ充分にビオトープの条件を充たすに至って
いない。
【０００５】［発明が解決しようとする課題］本発明
は、コンクリート材料の保水性と吸水性を改良すること
によって、藻類の繁殖と生物の生息に適した環境を作る
効果的な方法を提供するものである。
は、コンクリート材料の保水性と吸水性を改良すること
によって、藻類の繁殖と生物の生息に適した環境を作る
効果的な方法を提供するものである。
【０００６】［課題を解決するための手段］本発明は、
綿糸或いは綿リンターの平均繊維長が１００μｍ−２０
００μｍ，好ましくは、３００μｍ−１０００μｍであ
ってコンクリート１ｍ３中に２０ｋｇ−８０ｋｇ，好ま
しくは３０ｋｇ−６０ｋｇを含有するコンクリートとす
ることを特徴とするものである。本発明を更に詳述する
と、本発明で言う綿糸或いは綿リンターは精製されたも
のであっても、また未精製のものでも性能的に問題は無
いが、経済的な面から未精製粗リンターが好適である。
通常の綿実から長毛繊維（リント）を刈り取った後、更
に綿実の殻から分離される最大長さが１０ｍｍ程度の低
価格の短毛繊維（粗綿リンター）を其の侭の状態で採取
した原料を使用する。特に本発明では、これらの繊維を
カッター型ミルを用いて平均繊維長を１００μｍ−２０
００μｍに粉砕することを特徴としている。綿糸或いは
綿リンターは、およそ直径が１０μｍ−２０μｍのフィ
ラメント状で、親水性のセルロースから成り、他の親水
性の天然繊維や合成繊維では得られない安価で強度が大
きく、且つ耐アルカリ性に優れた特徴がある。
綿糸或いは綿リンターの平均繊維長が１００μｍ−２０
００μｍ，好ましくは、３００μｍ−１０００μｍであ
ってコンクリート１ｍ３中に２０ｋｇ−８０ｋｇ，好ま
しくは３０ｋｇ−６０ｋｇを含有するコンクリートとす
ることを特徴とするものである。本発明を更に詳述する
と、本発明で言う綿糸或いは綿リンターは精製されたも
のであっても、また未精製のものでも性能的に問題は無
いが、経済的な面から未精製粗リンターが好適である。
通常の綿実から長毛繊維（リント）を刈り取った後、更
に綿実の殻から分離される最大長さが１０ｍｍ程度の低
価格の短毛繊維（粗綿リンター）を其の侭の状態で採取
した原料を使用する。特に本発明では、これらの繊維を
カッター型ミルを用いて平均繊維長を１００μｍ−２０
００μｍに粉砕することを特徴としている。綿糸或いは
綿リンターは、およそ直径が１０μｍ−２０μｍのフィ
ラメント状で、親水性のセルロースから成り、他の親水
性の天然繊維や合成繊維では得られない安価で強度が大
きく、且つ耐アルカリ性に優れた特徴がある。
【０００７】通常コンクリートの補強材としては、繊維
長は長い程良いとされるが、コンクリートへの混合で
は、繊維の絡み合いによる凝集現象によって均一に分散
することが出来ず，従って改良に必要な添加量を混合す
ることは出来ない。通常のコンクリートの配合では１ｍ
３あたり１０ｋｇを添加するのが限度である。ビオトー
プの条件を実現するには、コンクリートの保水性と吸水
性を大幅に改良する必要があり、１ｍ３当りの添加量を
更に増加させなくてはならない。
長は長い程良いとされるが、コンクリートへの混合で
は、繊維の絡み合いによる凝集現象によって均一に分散
することが出来ず，従って改良に必要な添加量を混合す
ることは出来ない。通常のコンクリートの配合では１ｍ
３あたり１０ｋｇを添加するのが限度である。ビオトー
プの条件を実現するには、コンクリートの保水性と吸水
性を大幅に改良する必要があり、１ｍ３当りの添加量を
更に増加させなくてはならない。
【０００８】本発明者らは様々な型の粉砕機について検
討した結果、ターボ式カッターミルを使用することによ
って、平均繊維長が１００μｍ−２０００μｍの範囲で
自由に得られることを見出した。 またこの範囲での繊
維長がコンクリートへの混合を容易にし、且つ目的とす
るコンクリートの性質を大幅に改良する為の必要混合量
を１ｍ３当り２０ｋｇ−８０ｋｇまで高めることが出来
ることを見出し本発明を完成させた。
討した結果、ターボ式カッターミルを使用することによ
って、平均繊維長が１００μｍ−２０００μｍの範囲で
自由に得られることを見出した。 またこの範囲での繊
維長がコンクリートへの混合を容易にし、且つ目的とす
るコンクリートの性質を大幅に改良する為の必要混合量
を１ｍ３当り２０ｋｇ−８０ｋｇまで高めることが出来
ることを見出し本発明を完成させた。
【０００９】本発明による綿糸或いは綿リンターの繊維
長は、１００μｍ以下ではその効果は小さく、望ましく
は３００μｍ以上である。また２０００μｍ以上では、
コンクリート中に均一に分散させることは困難であり、
好ましくは１０００μｍ以下とすることが効果的であ
る。また添加量は１ｍ３当り８０ｋｇが限界であり、こ
れ以上ではセメント量を増加しても強度を保つことが困
難である。 ２０ｋｇ以下では充分な保水性と吸水性が
得られない。本発明で使用される繊維はコンクリート中
にあって均一に分散され、繊維自身の保水力と毛細管現
象に基づく吸水性によってコンクリート自体に常に水気
を与え、植生を増加させ、コンクリートに施された目
地、穴、凹凸或いは裏詰された石や土と共に生物の生息
に適する環境を形成させる。本発明では、ビオトープの
条件と必要なコンクリート強度を充たす好適な繊維の添
加量は１ｍ３当り３０ｋｇ−６０ｋｇの範囲であると結
論した。
長は、１００μｍ以下ではその効果は小さく、望ましく
は３００μｍ以上である。また２０００μｍ以上では、
コンクリート中に均一に分散させることは困難であり、
好ましくは１０００μｍ以下とすることが効果的であ
る。また添加量は１ｍ３当り８０ｋｇが限界であり、こ
れ以上ではセメント量を増加しても強度を保つことが困
難である。 ２０ｋｇ以下では充分な保水性と吸水性が
得られない。本発明で使用される繊維はコンクリート中
にあって均一に分散され、繊維自身の保水力と毛細管現
象に基づく吸水性によってコンクリート自体に常に水気
を与え、植生を増加させ、コンクリートに施された目
地、穴、凹凸或いは裏詰された石や土と共に生物の生息
に適する環境を形成させる。本発明では、ビオトープの
条件と必要なコンクリート強度を充たす好適な繊維の添
加量は１ｍ３当り３０ｋｇ−６０ｋｇの範囲であると結
論した。
【００１０】コンクリートへの繊維の添加方法は、セメ
ント、細骨材、粗骨材に、必要により軽量骨材および混
和材などの粉体と予め混合する際に添加し、然る後に水
を加えて混練するか、若しくはフレッシュコンクリート
に直接添加混練する方法が採用される。繊維を添加する
ことによってコンクリートミックスは体積増加を起こ
し、硬化後は比重が減少する。コンクリートの強度を増
加する為には、単位当りのセメント含有量を増加させた
り、圧縮成型などの手段によって改善することも可能で
ある。コンクリートの成型に当っては基本的なコンクリ
ートミックスの配合に減水材、ＡＥ剤，着色剤などの添
加剤を加えることも可能である。
ント、細骨材、粗骨材に、必要により軽量骨材および混
和材などの粉体と予め混合する際に添加し、然る後に水
を加えて混練するか、若しくはフレッシュコンクリート
に直接添加混練する方法が採用される。繊維を添加する
ことによってコンクリートミックスは体積増加を起こ
し、硬化後は比重が減少する。コンクリートの強度を増
加する為には、単位当りのセメント含有量を増加させた
り、圧縮成型などの手段によって改善することも可能で
ある。コンクリートの成型に当っては基本的なコンクリ
ートミックスの配合に減水材、ＡＥ剤，着色剤などの添
加剤を加えることも可能である。
【００１１】［実施例１］以下本発明の具体的態様を実
施例および比較例により説明するが、本発明はこの範囲
に限定されるものではない。綿実から分離された未精製
の綿リンターをターボ式カッターミル（ターボ工業製Ｃ
−３００型）で、３ｍｍ径スクリーンを通して粉砕を行
い，平均繊維長４００μｍおよび９００μｍの繊維を得
た。本繊維を表１に示した配合（Ａ）と（Ｂ）に従っ
て、小型コンクリートミキサーを使って混練した後、コ
ンクリートの圧縮強度試験に準じ円柱状の供試験体（Ｊ
ＩＳＡ１１３２）を作成した。（寸法ｄ＝１５ｃｍ，Ｈ
＝３０ｃｍ）。これらの供試体を４週間、２０＋−３℃
の水中で養生した後、取り出して保水量と吸水性（吸水
速度）を測定した。 以上の結果を表２に示した。
施例および比較例により説明するが、本発明はこの範囲
に限定されるものではない。綿実から分離された未精製
の綿リンターをターボ式カッターミル（ターボ工業製Ｃ
−３００型）で、３ｍｍ径スクリーンを通して粉砕を行
い，平均繊維長４００μｍおよび９００μｍの繊維を得
た。本繊維を表１に示した配合（Ａ）と（Ｂ）に従っ
て、小型コンクリートミキサーを使って混練した後、コ
ンクリートの圧縮強度試験に準じ円柱状の供試験体（Ｊ
ＩＳＡ１１３２）を作成した。（寸法ｄ＝１５ｃｍ，Ｈ
＝３０ｃｍ）。これらの供試体を４週間、２０＋−３℃
の水中で養生した後、取り出して保水量と吸水性（吸水
速度）を測定した。 以上の結果を表２に示した。
【００１２】［比較例］表１に示した配合において、全
く繊維を含まない場合を実施例と同様の操作で供試体を
作成し、保水量と吸水性を測定した。 以上の結果を表
２に示した。
く繊維を含まない場合を実施例と同様の操作で供試体を
作成し、保水量と吸水性を測定した。 以上の結果を表
２に示した。
【００１３】（測定法） 保水量：水中養生して得られたコンクリート供試体の重
さを測定してから、１１０℃の空気乾燥機に入れ恒量に
なるまで乾燥し、乾燥後の重量から次式により保水量を
求めた。 吸水性（吸水速度）：琺瑯曳きのバット（縦２５ｃｍ、
幅３０ｃｍ、高さ５ｃｍ）に、３ｃｍの深さまで水が常
に満たされるようにＶ字溝を設け、常に水を流してＶ字
溝が溢れる状態にして、保水量を測定した乾燥後の供試
体をその中に浸す。予め供試体の上面にアルカリ検知の
リトマス試験紙片を置き、その上面に珪砂粉を被せてお
き、供試体の浸漬と同時にストップウォッチを始動させ
る。時間の経過と共に吸い上げられた水は繊維自体或い
は空隙を伝って上昇し、やがて上部に達すると溶解した
石灰分によってリトマス試験紙を変色させる。この変色
までの時間を測定して吸水性（吸水速度）とした。
さを測定してから、１１０℃の空気乾燥機に入れ恒量に
なるまで乾燥し、乾燥後の重量から次式により保水量を
求めた。 吸水性（吸水速度）：琺瑯曳きのバット（縦２５ｃｍ、
幅３０ｃｍ、高さ５ｃｍ）に、３ｃｍの深さまで水が常
に満たされるようにＶ字溝を設け、常に水を流してＶ字
溝が溢れる状態にして、保水量を測定した乾燥後の供試
体をその中に浸す。予め供試体の上面にアルカリ検知の
リトマス試験紙片を置き、その上面に珪砂粉を被せてお
き、供試体の浸漬と同時にストップウォッチを始動させ
る。時間の経過と共に吸い上げられた水は繊維自体或い
は空隙を伝って上昇し、やがて上部に達すると溶解した
石灰分によってリトマス試験紙を変色させる。この変色
までの時間を測定して吸水性（吸水速度）とした。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【表２】
【００１６】［実施例２］実施例１および比較例と同様
の方法で作成した供試体（ｄ＝１５ｃｍ，Ｈ＝３０ｃ
ｍ）を用いて、供試体には、外側上部円周に沿って、深
さ１０ｍｍ、幅１０ｍｍ、長さ５０ｍｍの凹形溝を設け
た。この溝に、土と水および水苔を混合して練ったペー
ストを詰め、実施例１で示した吸水性測定装置を用いて
植生の強さを測定した。本発明によるコンクリートは１
か月後に生育および増殖が観察された。一方、比較例の
コンクリートでは、水分補給が無い為、途中で生育が止
り、１か月後には枯れてしまった。
の方法で作成した供試体（ｄ＝１５ｃｍ，Ｈ＝３０ｃ
ｍ）を用いて、供試体には、外側上部円周に沿って、深
さ１０ｍｍ、幅１０ｍｍ、長さ５０ｍｍの凹形溝を設け
た。この溝に、土と水および水苔を混合して練ったペー
ストを詰め、実施例１で示した吸水性測定装置を用いて
植生の強さを測定した。本発明によるコンクリートは１
か月後に生育および増殖が観察された。一方、比較例の
コンクリートでは、水分補給が無い為、途中で生育が止
り、１か月後には枯れてしまった。
【００１７】［発明の効果］本発明によれば天然繊維で
ある綿糸或いは綿リンターを粉砕して得られた１００μ
ｍ−２０００μｍの短繊維をコンクリート中に均一に分
散することによって、その保水性と吸水性を改良し、自
然植生を増進し、生物の生息環境に適したコンクリート
を製造することが出来る。
ある綿糸或いは綿リンターを粉砕して得られた１００μ
ｍ−２０００μｍの短繊維をコンクリート中に均一に分
散することによって、その保水性と吸水性を改良し、自
然植生を増進し、生物の生息環境に適したコンクリート
を製造することが出来る。
Claims (2)
- 【請求項１】コンクリート１ｍ３の中に繊維長が１００
μｍ−２０００μｍの綿糸或いは綿リンターを２０ｋｇ
−８０ｋｇ混合して成るコンクリートの製造方法。 - 【請求項２】コンクリートの表面が生物活動に適した形
状、深い目地、穴或いは凹凸を有することを特徴とする
前記特許請求の範囲第１項記載のコンクリートの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000379475A JP2002154860A (ja) | 2000-11-09 | 2000-11-09 | 水棲生物の生息環境に適したコンクリートの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000379475A JP2002154860A (ja) | 2000-11-09 | 2000-11-09 | 水棲生物の生息環境に適したコンクリートの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002154860A true JP2002154860A (ja) | 2002-05-28 |
Family
ID=18847839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000379475A Pending JP2002154860A (ja) | 2000-11-09 | 2000-11-09 | 水棲生物の生息環境に適したコンクリートの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002154860A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102898082A (zh) * | 2012-10-17 | 2013-01-30 | 南京工业大学 | 一种干混自密实混凝土及其制备方法和应用 |
| JP2017502909A (ja) * | 2014-01-17 | 2017-01-26 | スチュワート クリーグスタインＫＲＩＥＧＳＴＥＩＮ，Ｓｔｅｗａｒｔ | 吸湿性セメント質材料 |
| CN106630730A (zh) * | 2016-11-22 | 2017-05-10 | 唐林元 | 一种基于沼液制备混凝土增效剂的方法 |
-
2000
- 2000-11-09 JP JP2000379475A patent/JP2002154860A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102898082A (zh) * | 2012-10-17 | 2013-01-30 | 南京工业大学 | 一种干混自密实混凝土及其制备方法和应用 |
| JP2017502909A (ja) * | 2014-01-17 | 2017-01-26 | スチュワート クリーグスタインＫＲＩＥＧＳＴＥＩＮ，Ｓｔｅｗａｒｔ | 吸湿性セメント質材料 |
| EP3094607A4 (en) * | 2014-01-17 | 2017-11-01 | Kriegstein, Stewart | Hygroscopic cementitious materials |
| CN106630730A (zh) * | 2016-11-22 | 2017-05-10 | 唐林元 | 一种基于沼液制备混凝土增效剂的方法 |
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