JP2002241165A - 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

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JP2002241165A JP2001038648A JP2001038648A JP2002241165A JP 2002241165 A JP2002241165 A JP 2002241165A JP 2001038648 A JP2001038648 A JP 2001038648A JP 2001038648 A JP2001038648 A JP 2001038648A JP 2002241165 A JP2002241165 A JP 2002241165A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 漁港や魚類の加工場で加工処理を行なった後
に発生する貝類の貝殻、骨材、及びセメントを混合し、
成形して舗道用の透水コンクリートブロックとする。 【解決手段】 表層と基層で形成され、前記表層はホタ
テの貝殻の配合比率が40〜70wt%、その他の骨材の配合
比率が5〜25wt%、セメントの配合比率が15〜40wt%の材
料を混練し、成形され、前記基層は、その他の骨材の配
合比率が60〜90wt%、セメントの配合比率が10〜40wt%の
材料を混練し、成形して得られたことを特徴とするコン
クリートブロックである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はコンクリートブロ
ックに関するものであり、特に漁港の加工処理所や個人
の漁師宅から発生する貝類の中身を取り除いた後の貝殻
を用いたコンクリートブロック及びその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】特に漁港の加工処理所や個人の漁師宅か
ら発生する貝類の中身を取り除いた後の貝殻は、埋め立
て処分されるか、空き地にそのままの状態で山積み状態
になっている。現在、諸般の状況から廃棄物量の低減が
迫られ、貝殻の利用法が検討されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、貝殻を
そのまま用いて商品化するには、貝殻の残存付着物から
発生する汚臭やカビなどの処理に手間がかかるし、また
非常に難しい。そのため、現在では有効な利用方法は少
ない。
【０００４】本発明は、このような問題点に対応するた
め提案されたものであり、漁港の加工処理所や個人漁師
宅から発生する貝殻を再利用することを課題とする。す
なわち、本発明の目的は、漁港の加工処理所や個人漁師
宅から発生する貝殻の廃棄物、骨材となる天然鉱物、及
びセメントとを混合して加圧成形し、コンクリートブロ
ックとすることにある。
【０００５】
【課題の解決手段】前記課題を解決するために、本発明
の第１の態様は、表層と基層で形成され、前記表層は貝
殻の配合比率が40〜70wt%、その他の骨材の配合比率が5
〜25wt%、セメントの配合比率が15〜40wt%の材料を混練
し、成形され、前記基層は、その他の骨材の配合比率が
60〜90wt%、セメントの配合比率が10〜40wt%の材料を混
練し、成形して得られたことを特徴とするコンクリート
ブロックである。
【０００６】本発明の第２の態様は、前記表層と基層は
各々1層で形成され、表層の厚みは、表層と基層を合わ
せた厚みに対して5〜30%であることを特徴とするコンク
リートブロックである。
【０００７】本発明の第３の態様は、前記貝殻は、ホタ
テ貝の貝殻を洗浄、乾燥、粉砕して、粒径が3〜10mmの
大きさに揃えたものであることを特徴とするコンクリー
トブロックである。
【０００８】本発明の第４の態様は、前記表層のその他
の骨材は、砂、砂利、着色剤から選択される何れか1
種、又は2種以上であることを特徴とするコンクリート
ブロックである。
【０００９】本発明の第５の態様は、前記砂は、珪砂で
あることを特徴とするコンクリートブロックである。
【００１０】本発明の第６の態様は、前記基層のその他
の骨材は、砂利であることを特徴とするコンクリートブ
ロックである。
【００１１】本発明の第７の態様は、前記セメントはポ
ルトランドセメント、スラグ系セメントをを含むことを
特徴とするコンクリートブロックである。
【００１２】本発明の第８の態様は、前記コンクリート
ブロックは舗道用コンクリートブロック又は公園内コン
クリートブロックのいずれかに使用可能なコンクリート
透水ブロックであることを特徴とするコンクリートブロ
ックである。
【００１３】本発明の第９の態様は、前記コンクリート
ブロックは、曲げ強度が2.5〜5.5N/mm2、透水係数が0.0
10〜0.5cm/secであることを特徴とするコンクリートブ
ロックである。
【００１４】本発明の第１０の態様は、以下で構成され
るコンクリート透水ブロックの製造方法である。 (a) 表層用としてホタテ貝の中身を取り除いた貝殻を
洗浄、乾燥して、粉砕後の粒径が3〜10mmのホタテ貝粉
砕品を40〜70wt%配合し、その他の骨材を合計5〜25wt%
配合し、セメントを15〜40wt%配合して、必要な水分を
加えて混練した原料を用意し、(b) 基層用として、そ
の他の骨材を合計60〜90wt%配合し、セメントを10〜40w
t%配合して、必要な水分を加えて混練した原料を用意
し、(c) 振動プレス成形機を用い、最初に基層を成形
し、その上に表層用の原料を重ねて加圧成形する。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について以下
に説明する。最初表層用原料について説明する。漁港の
加工処理所や個人漁師宅から発生する貝殻等の廃棄物
と、骨材となる天然鉱物、例えば砂利、砂、着色剤等、
及び製鉄会社から発生するスラグとセメントを必要な水
分とともに混合して、加圧成形しコンクリートブロック
とする。表層と基層で形成され、表層は貝殻の配合比率
が40〜70wt%、その他の骨材の配合比率が5〜25wt%、セ
メントの配合比率が15〜40wt%を混練した原料から構成
される。
【００１６】ここで、本発明に用いるホタテの貝殻につ
いて説明する。現在は、まだ有望な再利用方法が確立さ
れていないため、空き地に放置されているものが多い。
一部、お土産品や工芸品等に使用されているが、その使
用量は発生量の数%にも満たない。そこで、大量に消費
できる用途を開発する必要がある。
【００１７】廃棄物を再利用するには、前処理工程が必
要となる場合がある。そのため、中身を取り除いた貝殻
は水で良く洗浄し、屋外にて2年間放置する。これによ
って、わずかに残存している付着物も完全になくなり、
自然乾燥も行なわれる。この貝殻を、例えばロールクラ
ッシャー等の粉砕機を用いて粉砕する。粉砕して粒径が
3〜10mmのホタテ貝粉砕品とする。粒径は3〜10mmが望ま
しい。この理由は、粒径が3mmを下回ると、透水性を下
げることとなり、10mmをこえると表面部分に気孔が生じ
やすくなる。この部分にごみ等が入り目詰まりを生じや
すくなるためである。
【００１８】ホタテ貝殻の成分組成は、図1としての表1
に示した。95%程度がCaOである。ホタテ貝の配合比率を
40〜70wt%とした理由は、40%以下になると、ブロックの
透水係数が悪くなるとともにホタテのリサイクルという
点で効果が薄くなる。また、70wt%以上になると、表層
部分の強度の低下をもたらすからである。
【００１９】次に、その他の骨材について説明する。使
用場所、用途、及び必要な物性値に応じて適当量の骨
材、着色剤等を添加する。骨材としては、砂利や砂を用
いる。着色剤としては、無機顔料、有機顔料を用いれば
良い。砂利は、例えば山砂利や川砂利を用いる。砂は、
山砂や川砂を用いるが、例えば珪砂を用いる。これは、
珪砂の色調が白いので着色料を使用したとき、きれいに
発色できるためである。
【００２０】その他の骨材の、配合比率をセメントの配
合比率の関係により5〜25wt％とする。配合比率を5〜25
wt%とした理由を以下に説明する。一般的にブロックに
透水性を持たせる場合、粗骨材を多く使用する。しか
し、表面部分に粒径の大きなものを使用すると、大きな
気孔が生じる。使用中に、この孔にゴミが入り目詰まり
をもたらす。そこで、適量の砂、例えば珪砂を用いて、
大きな気孔を多少埋めるようにする。すなわち、5wt%を
下回り、配合量が少ない場合には、表面で目詰まりが生
じ、25wt%を超えると逆に透水性が悪くなる。
【００２１】次にセメントの配合について説明する。セ
メントは、一般的なセメント、例えばポルトランドセメ
ント、スラグ系セメントを用いることができる。スラグ
系セメントは、製鋼の際に高炉から発生するスラグを配
合したセメントであり、硬化速度が速く、低収縮性なの
で寸法精度も良い。また、セメント自体の色が白色であ
るため着色が自由にできる。スラグ系セメント例につい
て、化学成分を図1としての表1に示す。
【００２２】セメントの配合比率は15〜40wt%とする。
この理由は高いと粘度構成のバランスを崩し、低いと必
要強度を確保できないからである。
【００２３】このような比率で、ホタテ貝殻、その他の
骨材、及びセメントを所定の比率に混合する。混合は、
ミキサー、例えばコンクリートミキサーを用いて行な
う。このように混合して表層用の原料を得る。
【００２４】次に、基層用の原料について説明する。基
層用の原料は、その他の骨材の配合比率が60〜90wt%、
セメントの配合比率が10〜40wt%を混練した原料で構成
される。
【００２５】その他の骨材について説明する。使用場
所、用途、及び必要な物性値に応じて適当量の骨材を添
加する。骨材としては、砂利を用いる。砂利は、例えば
山砂利や川砂利を用いる。その他の骨材の、配合比率を
セメントの配合比率の関係により60〜90wt％とする。60
wt%を下回る場合は、セメントの配合比率が高くなるた
め、製造コストがあがり粒度構成のバランスも崩れる。
90wt%を超える場合には、セメントの配合量が低くなる
ため、強度の低下をもたらす。
【００２６】次にセメントの配合について説明する。セ
メントは、一般的なセメント、例えばポルトランドセメ
ント、スラグ系セメントを用いることができる。スラグ
系セメントは、製鋼の際に高炉から発生するスラグを配
合したセメントであり、硬化速度が速く、低収縮性なの
で寸法精度も良い。スラグ系セメント例について、化学
成分を図1としての表1に示す。
【００２７】セメントの配合比率は10〜40wt%とする。
この理由は、製品の強度は規格値を満足していれば良
く、40wt%を超えて過剰にセメントを使用しても原料費
が高くなる上に粒度構成のバランスも悪くなる。しか
し、10wt%を下回り、配合比率が低い場合には、必要強
度が確保できなくなるためである。
【００２８】このような比率で、その他の骨材、及びセ
メントを所定の比率に混合する。混合は、ミキサー、例
えばコンクリートミキサーを用いて行なう。このように
混合して基層用の原料を得る。
【００２９】前記のように表層用及び基層用の原料を用
意し、以下のように振動プレス成形機を用いて成形し、
コンクリートブロックを作製する。まず、基層原料と表
層原料を希望の組成になるように秤量、配合、及び混練
し、別々のホッパーに溜める。次に、予め作製した上側
金型及び下側金型を振動プレス成形機にセットする。次
に、金型枠を振動させながら、基層原料をホッパーから
金型枠部分に投入して上側の金型を下降させ、下側金型
と金型枠中の間の基層原料を加圧成形する。加圧後に上
側金型は元の位置に戻る。次に、表層原料原料のホッパ
ーから金型枠の部分に表層原料を投入し、再び、上側の
金型を下降させて加圧成形を行なう。最後に、金型枠の
振動を止め、上側金型と金型枠を上げて成形品を得る。
成形品は養生室で2週間以上養生を行なう。
【００３０】本発明では、表層と基層は2層で形成さ
れ、表層の厚みは、表層と基層を合わせた厚みに対して
5〜30％とする。この理由は、30%を超えると基層が薄く
なるため必要強度が確保できなくなる可能性があり、5%
を下回ると摩耗等で表面部分が削れたときに表層部分が
なくなる可能性があるからである。また、固化する際に
焼成が不要なので、コスト低減とともにCO2発生量を低
減できる。
【００３１】このように、製造したコンクリートブロッ
クは、曲げ強度についてはインターロッキング協会法
（4点曲げ試験機を用いて、サンプルが破断されるまで
の荷重により求める方法）により求めた。透水係数は、
JASS7M101により測定した。すべり抵抗値（湿潤）は、A
STME303により測定した。作製したコンクリートブロッ
クは、通常の透水性インターロッキングブロックの規格
値と比較して、同等程度の強度、透水係数である。この
ため、舗道用のコンクリート透水ブロック、公園内コン
クリート透水ブロック等に用いることができる。
【００３２】
【実施例】本発明の実施例について、図2としての表2に
示した。表層及び基層を各々別々に用意する。図2とし
ての表2に示したサンプル、、の各配合比に秤量
して、コンクリートミキサーに投入する。これらの原料
が均一に混ざり合うまで所定時間混練を行う。水分は約
5〜15％程度になるように添加するが、気侯、天気、及
び原料の含水率等によって変化するため適宜調整する。
【００３３】振動プレス成形機を用いて成形する。硬化
反応が終了したことを確認してから脱型を行い、さらに
2週間養生を行う。冬期には、蒸気養生室にて一昼夜養
生を行った後に脱型を行う。この場合も、更に2週間養
生を行う。
【００３４】サンプル、、について、曲げ強度、
透水試験、及びすべり抵抗値試験を行なった。作製した
コンクリートブロックは、通常の透水性インターロッキ
ングブロックの規格値と比較して、同等程度となってい
る。さらに、表層の部分には、ホタテ貝殻を62wt%使用
することができた。これは、ブロックの全重量に対して
約5.0wt%となる。
【００３５】
【発明の効果】貝殻等の廃棄物、骨材となる天然鉱物、
及びセメントとを混合して、振動プレス成形機を用いて
成形して作製したコンクリートブロックは、通常の透水
性インターロッキングブロックの規格値と比較して、同
等程度の強度、透水係数である。このため、舗道用のコ
ンクリート透水ブロック、公園内コンクリート透水ブロ
ック等に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１として表１に示したホタテ貝殻等の成分元
素である。
【図２】図２として表２に示した配合比率、特性値であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｂ３２Ｂ 13/02 Ｂ３２Ｂ 13/02 Ｃ０４Ｂ 18/04 Ｃ０４Ｂ 18/04 //(Ｃ０４Ｂ 28/02 (Ｃ０４Ｂ 28/02 14:06 14:06 Ｚ 18:04） 18:04） Ｆターム(参考） 4F100 AE01A AE01B AE02A AE02B AE03A AE03B BA02 CA13A CA24A CA24B CA30A DE01A EG002 EJ202 EJ851 EJ861 GB04 GB90 JA20 JK04 JL16 4G012 PA02 PA03 PA04 PA25 PB14 PC12 PE03 4G054 AA01 AA20 AB01 AC01 BA29

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 表層と基層で形成され、前記表層は貝殻
    の配合比率が40〜70wt%、その他の骨材の配合比率が5〜
    25wt%、セメントの配合比率が15〜40wt%の材料を混練
    し、成形され、前記基層は、その他の骨材の配合比率が
    60〜90wt%、セメントの配合比率が10〜40wt%の材料を混
    練し、成形して得られたことを特徴とするコンクリート
    ブロック。
  2. 【請求項２】 前記表層と基層は各々1層で形成され、
    表層の厚みは、表層と基層を合わせた厚みに対して5〜3
    0%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。
  3. 【請求項３】 前記貝殻は、ホタテ貝の貝殻を洗浄、乾
    燥、粉砕して、粒径が3〜10mmの大きさに揃えたもので
    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。
  4. 【請求項４】 前記表層のその他の骨材は、砂、砂利、
    着色剤から選択される何れか1種、又は2種以上であるこ
    とを特徴とする請求項１又は２に記載のコンクリートブ
    ロック。
  5. 【請求項５】 前記砂は、珪砂であることを特徴とする
    請求項４に記載のコンクリートブロック。
  6. 【請求項６】 前記基層のその他の骨材は、砂利である
    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。
  7. 【請求項７】 前記セメントはポルトランドセメント、
    スラグ系セメントをを含む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。
  8. 【請求項８】 前記コンクリートブロックは舗道用コン
    クリートブロック又は公園内コンクリートブロックのい
    ずれかに使用可能なコンクリート透水ブロックであるこ
    とを特徴とする請求項１又は請求項６に記載のコンクリ
    ートブロック。
  9. 【請求項９】 前記コンクリートブロックは、曲げ強度
    が2.5〜5.5N/mm2、透水係数が0.010〜0.5cm/secである
    ことを特徴とする請求項１又は請求項７に記載のコンク
    リートブロック。
  10. 【請求項１０】 以下で構成されるコンクリート透水ブ
    ロックの製造方法。 (a) 表層用としてホタテ貝の中身を取り除いた貝殻を
    洗浄、乾燥して、粉砕後の粒径が3〜10mmのホタテ貝粉
    砕品を40〜70wt%配合し、その他の骨材を合計5〜25wt%
    配合し、セメントを15〜40wt%配合して、必要な水分を
    加えて混練した原料を用意し、(b) 基層用として、そ
    の他の骨材を合計60〜90wt%配合し、セメントを10〜40w
    t%配合して、必要な水分を加えて混練した原料を用意
    し、(c) 振動プレス成形機を用い、最初に基層を成形
    し、その上に表層用の原料を重ねて加圧成形する。
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