JP2004238844A

JP2004238844A - Panel for sound wave absorption and electromagnetic wave absorption

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Publication number: JP2004238844A
Application number: JP2003027229A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Sakuse; 信夫柵瀬; Hirozo Bando; 浩造阪東; Yasuhiko Furusawa; 靖彦古澤; Shigeaki Sakaguchi; 重明坂口; Buun Ken Rin; ブーンケンリン; Yuji Karaki; 裕治唐木; Akira Kase; 明加瀬; Takao Uchikawa; 隆夫内川; Ayumi Hayata; 亜由美早田
Original assignee: Kajima Corp; Geostr Corp
Current assignee: Kajima Corp; Geostr Corp
Priority date: 2003-02-04
Filing date: 2003-02-04
Publication date: 2004-08-26
Anticipated expiration: 2023-02-04
Also published as: JP4043963B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a concrete panel as a structural member excellent in sound absorbing effect and electromagnetic wave absorbing effect. <P>SOLUTION: In this sound wave absorbing panel wherein a cement block is mounted on the surface of a structural panel, the cement block is three-dimensionally formed by bending and intertwining a linear object of uncured mortar or concrete whereinto vegetable short fibers are mixed, and the three-dimensionally formed cement block is hardened and turned into a crimped object-like block wherein the linear bodies are partially bound together. The sound wave absorbing panel is characterized in that the cement block is impregnated with 7-40 wt% free water. The sound wave absorbing panel can also be applied as an electromagnetic wave absorbing panel. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，建造物の構造部材として使用可能で且つ優れた音波吸収機能および電磁波吸収機能を有するパネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般の市街道路はもとより高速道路や軌道の騒音問題が顕在化しており，その対策として防音壁の設置や，構造物自身に吸音効果を持たせることが行われている。一般にコンクリートは吸音効果を有するが，通常のままでは意図する効果が得られないので，構造部材としてのコンクリート材料に吸音効果を高めるための工夫が種々なされている。一般に，コンクリート材料に吸音効果を付与するためには，コンクリートパネルに吸音材料を取付けるのが通常であり，この吸音材料でコンクリートで形成する場合には，気泡や空隙によって材料自身を多孔質なものとしたり，表面に凹凸を設けたり隙間を設けたりしている（例えば特許文献１や２）。
【０００３】
また，最近の建物や高架建造物等の壁面等で電磁波が反射して種々の通信トラブルやテレビゴーストを起こすことがあり，人体への過剰な電磁波の照射も問題視されている。このため，構造材としてのコンクリート自身に電磁波吸収効果を付与することが提案されている（例えば特許文献３や特許文献４）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１７２８０２号公報
【特許文献２】特開平９−２７３２４１号公報
【特許文献３】特開平８−３２２７６号公報
【特許文献４】実開昭５５−２５３７５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする問題点】
構造用パネル，例えばコンクリートパネルに吸音材料を取付けることによって吸音目的を達成する場合に，その吸音材料をコンクリートで形成できれば施工性や経済面でも有利である。構造用パネルの母材そのものも吸音効果を有すれば，さらに都合がよい。このような要求を満たすコンクリート製の音波吸収用パネルは実現していない。
【０００６】
同様に，構造用パネルに電磁波吸収体を取付ける場合，その電磁波吸収体をコンクリートで形成できれば施工性や経済面でも有利である。構造用パネルそのものが優れた電磁波吸収効果を有すれば，さらに都合がよい。このような要求を満たすコンクリート製の電磁波吸収用パネルも実現していない。
【０００７】
したがって，本発明の課題は，このような要求を満足できるコンクリート製の音波吸収用パネルおよび電磁波吸収用パネルを得ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば，構造用パネルの表面にセメント系ブロックを取付けてなる音波吸収用パネルであって，前記のセメント系ブロックが，植物短繊維を配合した未だ固まらないモルタルまたはコンクリートの線状体を曲げ絡み合わせて立体形状となし，これを硬化させて該線状体同士が部分的に結着した捲縮体状のブロックとしたものであり，このセメント系ブロックに７〜４０重量％の遊離水が含浸されていることを特徴とする音波吸収用パネルを提供する。
【０００９】
さらに，本発明によれば，構造用パネルの表面にセメント系ブロックを取付けてなる電磁波吸収用パネルであって，前記のセメント系ブロックが，植物短繊維を配合した未だ固まらないモルタルまたはコンクリートの線状体を曲げ絡み合わせて立体形状となし，これを硬化させて該線状体同士が部分的に結着した捲縮体状のブロックとしたものであり，このセメント系ブロックに７〜４０重量％の遊離水が含浸されていることを特徴とする電磁波吸収用パネルを提供する。
【００１０】
前記の音波吸収用パネルおよび電磁波吸収用パネルにおいて，セメント系ブロックは，線状体間の空隙率が４０±２０％の範囲にあるのがよく，セメント系ブロック内に配合される植物短繊維は綿，麻，椰子殻または籾殻とすることができ，これらの植物短繊維をモルタルまたはコンクリートの混練時に２０Ｋｇ／ｍ^３以上の配合量で混和するのがよい。また，このセメント系ブロックを取付ける構造用パネルはコンクリートパネルであることができ，このコンクリートパネルを７〜４０重量％，好ましくは１５±８重量％の遊離水を含有できる保水性のコンクリートパネルとすることもできる。この保水性のコンクリートパネルも前記のセメント系ブロックと同じく植物繊維を配合したものとすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は，本発明に従う音波吸収用パネルおよび電磁波吸収用パネルの代表的な形状例を示したものである。図１において，１は構造用パネル，２はセメント系ブロックを示す。構造用パネル１は樹脂パネルや金属パネルであってもよいが，コンクリートパネル，特に保水性のコンクリートパネルであるのが好ましい。セメント系ブロック２は，以下に説明するように，植物短繊維を配合した未だ固まらないモルタルまたはコンクリートの線状体を曲げ絡み合わせて立体形状となし，これを硬化させて該線状体同士が部分的に結着した捲縮体状のブロックとしたものであり，このセメント系ブロックに７〜４０重量％，好ましくは２０±１０重量％の遊離水が含浸されているものである。
【００１２】
構造用パネル１に取付けるセメント系ブロック２について，以下に詳述する。
【００１３】
図２に，本発明に従うセメント系ブロック２の一つの形状例を示した。このブロック２は，植物短繊維を配合したセメント系硬化体（モルタルまたはコンクリート）からなる線状体３が曲げ絡み合って立体形状のブロック２を形成している。このブロック２は，硬化した線状体３が部分的に結着し，線状体同士の間に隙間を有した構造を有しており，一見したところ，即席乾燥麺（インスタントラーメン）のような麺の捲縮固化物を拡大したような立体形状を有している。
【００１４】
このようなセメント硬化体のブロック２を作成するには，例えば図３に示したように，植物短繊維配合の未だ固まらないモルタルまたはコンクリート（以下これを略して“植物繊維入り生モルタル”と呼ぶ）の混練物をグラウトポンプ４でノズル５に圧送することにより，ノズル５から植物繊維入り生モルタルの線状体３として押し出し，これを曲げ絡み合わせる。植物短繊維を適量配合し且つ水セメント比および単位水量を調節すると，ノズル５から押し出された生モルタルの線状体３は直角はもとより１５０^ｏ近く曲げても破断することなく，くねくねと自在に曲がる。植物短繊維を配合しない場合には，そのような性質を具備させることは困難で，例えば形状保持力をもつような硬練として線状体に押し出して曲げるとすぐに折れてしまう。
【００１５】
図３ではグラウトポンプ４を使用した例を示したが，図４のような簡易押し出し器６を用いて本発明に従うブロック２を作成することもできる。図４の押し出し器６は，本発明に従う植物繊維入り生モルタルを入れるホッパー部７と，このホッパー部の先端に設けたノズル８と，ホッパー部７の生モルタルを背面から押し出すための押し出し具９とからなる持ち運び可能な簡単なものであり，作業者の人力で生モルタルの線状体３を作成できるようにしたものである。ノズル８から押し出した生モルタルの線状体３を例えば箱型の型枠１０内に捲縮させながら装填し，型枠１０内で硬化させることによって，図２に示したようなブロック２を作り出すことができる。
【００１６】
図５は，各種形状の型枠例えば側面が６面体からなる六角形状の箱型の型枠１１，側面が４面体からなる四角形状の箱型の型枠１２に，生モルタルの線状体３を装填する例を示したものである。図示のほか，側面が３面体，５面体，その他の多面体からなる多角形状，或いは側面が円筒や楕円筒からなる円筒形状の箱型の型枠を用いて，様々な形状の立体ブロック２を作り出すこともできる。このような箱型の型枠１１や１２は，底の浅いパレット形状とすることによって，形成されるブロック２の全体的な外観を小型パネル状とすることができる。
【００１７】
ノズルから押し出す生モルタルの線状体３の径については，直径が５〜３０ｍｍ，好ましくは８〜２０ｍｍのものが取り扱いやすい。植物繊維入り生モルタルの配合については後述するが，使用する植物短繊維としては，長さが２〜１２ｍｍ，径が０．１〜１．０ｍｍ程度のものが好適であり，配合量としては，植物短繊維の種類によってその適正な範囲は異なるが，１０〜８０Ｋｇ／ｍ^３好ましくは２０〜６０Ｋｇ／ｍ^３の範囲とするのがよく，植物短繊維の配合量が多いほど硬化した線状体３の湿潤性能（保水性能）および生モルタルの線状体３の変形性能が高まる。しかし，あまり多いと，骨材表面が植物短繊維で覆われるところが増え，骨材・セメント間の接合強度を低下させることにもなるので，８０Ｋｇ／ｍ^３以下，好ましくは６０Ｋｇ／ｍ^３以下とするのがよい。練り混ぜに際しては，セメントペーストに植物短繊維を先練りし，この植物短繊維入りセメントペーストを骨材と混り混ぜる方法が好ましい。一般に植物短繊維は，コンクリートに混入されると腐食しにくくなる性質があり，例えば麻はエジプトのピラミッドからも腐食していないものが発見されている実績がある。
【００１８】
植物短繊維の使用にあたっては，その乾燥体をよくほぐした状態で使用するのがよい。植物短繊維の性質上，その繊維一本一本の径や長さ，さらには表面状態や形状（針状か板状かなど）はランダムであるが，要するところ，その植物短繊維の性質に応じてコンクリート中によく分散できるような寸法形状とすればよい。麻を用いる場合には，ほぼ長さが２〜２０ｍｍで，径が０．１〜０．７ｍｍ程度のものを練り混ぜ中の材料に少しづつ投入して分散させればよい。そのさい，水を混入する前の空練りを６０秒以上行うことが好ましい。
【００１９】
コンクリート用分散剤を使用して植物短繊維の分散を促進させることも好ましい。使用できる分散剤には各種のものがあるが，例えば高性能減水剤（商品名レオビルド８０００ＥＳなど）が挙げられる。また，必要に応じて水溶性高分子等の増粘剤を使用することができる。
【００２０】
使用するセメントとしては普通セメントが使用できるが，低ｐＨ（低アルカリ）セメントを使用すると，低ｐＨの植物繊維入り生モルタルが得られ，低ｐＨ（低アルカリ）の本発明に従うブロック２を作ることができる。低ｐＨセメントとしては，ＭｇＯおよびＰ_２Ｏ_５を主成分とする低ｐＨセメントを使用できる。このような低ｐＨセメントとしては，例えば特開２００１−２００２５２号公報に記載された軽焼マグネシアを主成分とする土壌硬化剤組成物が挙げられる。またこれに相当する低ｐＨセメントは商品名マグホワイトとして市場で入手できる。さらに，セメントの一部を，必要に応じて高炉スラグ微粉末，フライアッシュ，シリカヒュームなどで置換することもできる。
【００２１】
骨材成分としては通常の細骨材および粗骨材を使用できるが，粗骨材を使用する場合には最大寸法がノズル口径より小さいものを使用する必要がある。骨材を使用する場合には最大寸法５ｍｍ以下とするのがよい。細骨材としては通常の川砂のほか，土質成分のもの例えば火山灰土，黒土等を使用可能である。また，石灰石粉等の微粉末を配合することもできる。さらに軽量細骨材を使用することもできる。
【００２２】
植物短繊維を１５Ｋｇ／ｍ^３以上，好ましくは２０Ｋｇ／ｍ^３以上配合し，水セメント比を従来のポーラスコンクリートの場合と同等もしくはこれよりも高くして（例えばポーラスコンクリートでは水セメント比が２５〜３５％程度である）練り混ぜると，スランプ値は高くても１．０ｃｍまでの混練物が得られ，その硬化体は，透水係数が１．０〜３．０ｃｍ／ｓｅｃで，単位吸水率が１０〜４０％の保水性コンクリート（モルタル）を得ることができる。したがって，該混練物をノズルから押し出し，曲げ絡み合わせて立体形状となし，これを硬化してなる本発明のブロック２は，単位吸水率が１０〜４０％の保水性を示す硬化した線状体３からなる。このため，線状体３そのものが音波吸収用および電磁波吸収用として好適な７〜４０重量％，好ましくは２０±１０重量％の遊離水（セメント等と化学的に結合していない水）を保有できる機能を有するようになる。
【００２３】
さらに，本発明に従う音波吸収用および電磁波吸収用パネルのブロック２は，圧縮強度２５０〜３３０ｋｇｆ／ｃｍ^２，曲げ強度４０〜５０ｋｇｆ／ｃｍ^２を示す硬化体製品となり得る。すなわち，普通コンクリートまたはモルタルと同等の強度特性を得ることか可能である。そして，図２に例示したように，硬化した線状体３は曲げ絡み合って部分的に結着した構造の立体形状を有するので，線状体３の間には多くの隙間を有している。この隙間の容積を空隙率として表すと，この空隙率は線状体３の曲げ絡み合いの程度を調節することによって自由に制御ができ，例えば空隙率２０〜８０％のブロック２，好ましくは空隙率４０±２０％のブロック２とすることができる。
【００２４】
このような空隙率を有することにより，ブロック２自身が軽量となるので運搬および施工に有利となり，しかも，この空隙が存在することによって，音波および電磁波が線状体３によって乱反射し，また構造用パネル１からの反射も乱反射を起こしてそれらの吸収率を高めるのに役立つ。
【００２５】
本発明に従うブロック２を作るための，代表的な植物繊維入り生モルタルの材料配合例を挙げると，普通セメントを使用した場合には，例えば，
普通ポルトランドセメント：４００Ｋｇ／ｍ^３±４０Ｋｇ／ｍ^３
高炉スラグ粉末：４００Ｋｇ／ｍ^３±４０Ｋｇ／ｍ^３
砂：８００Ｋｇ／ｍ^３±４０Ｋｇ／ｍ^３
水：３５０Ｋｇ／ｍ^３±４０Ｋｇ／ｍ^３
植物短繊維（綿の場合）：２０Ｋｇ／ｍ^３±５Ｋｇ／ｍ^３
混和剤として，
高性能減水剤（商品名８０００ＥＳ）：６Ｋｇ／ｍ^３
増粘剤（商品名ＳＦＣＡ２０００）：１．５Ｋｇ／ｍ^３
を例示できる。これによって気乾比重＝１．９±０．１，湿潤比重＝２．３±０．１の硬化体とすることができる。この硬化体は，圧縮強度３００ｋｇｆ／ｃｍ^２ ±５０ｋｇ／ｍ^３，曲げ強度４５ｋｇｆ／ｃｍ^２ ±１０ｋｇ／ｍ^３で，単位吸水率が２０％±１０％程度の保水性を示す硬化体となる。
【００２６】
また，低ｐＨセメントを使用する場合には，例えば
低ｐＨセメント（商品名マグホワイト）：５００Ｋｇ／ｍ^３±５０Ｋｇ／ｍ^３
黒土：５００Ｋｇ／ｍ^３±５０Ｋｇ／ｍ^３
砂：４００Ｋｇ／ｍ^３±４０Ｋｇ／ｍ^３
水：４２０Ｋｇ／ｍ^３±４０Ｋｇ／ｍ^３
植物短繊維（綿の場合）：２０Ｋｇ／ｍ^３±５Ｋｇ／ｍ^３
混和剤として，
ソイルセメント用混和剤（商品名レオソイル１００Ａ）：５Ｋｇ／ｍ^３±１Ｋｇ／ｍ^３
ソイルセメント用混和剤（商品名レオソイル１００Ｂ）：３Ｋｇ／ｍ^３±１Ｋｇ／ｍ^３
を例示できる。これによって気乾比重＝１．５±０．２，湿潤比重＝２．１±０．２の硬化体とすることができる。この硬化体は，圧縮強度３００ｋｇｆ／ｃｍ^２ ±５０ｋｇ／ｍ^３，曲げ強度４５ｋｇｆ／ｃｍ^２ ±１０ｋｇ／ｍ^３で，単位吸水率が３０％±１０％程度の保水性を示す硬化体となる。
【００２７】
このようにして得られる保水性を示す硬化体は，その保水性能を透水係数，単位吸水量および単位脱水量を用いて表すと例えば次のような特異な値を示す。
透水係数：線状体自身０．０００４〜０．０００５ｃｍ／秒
下記（１）の測定法に従う単位吸水量：１００〜５００Ｌ／ｍ^３
下記（２）の測定法に従う単位脱水量：５０〜１５０Ｌ／ｍ^３
（１）単位吸水量の測定法：直径１０ｃｍで高さ２０ｃｍの円柱供試体を１１０℃で湿度０％の乾燥器内にて絶乾状態としてその重量Ｗｄ（Ｋｇ）を測定し，絶乾状態の供試体全体に給水を２４時間続けた時点での重量Ｗｗ（Ｋｇ）を測定し，（Ｗｗ−Ｗｄ）／Ｖを求める。
（２）単位脱水量の測定法：直径１０ｃｍで高さ２０ｃｍの円柱供試体の全体を水中に重量変化が生じないまで浸漬して定重量Ｗｃ（Ｋｇ）を測定し，この定重量物を３０℃の乾燥器内で２４時間保持した時点での重量Ｗｅ（Ｋｇ）を測定し，（Ｗｃ−Ｗｅ）／Ｖを求める。Ｌはリットルを表示しているが，Ｌ／ｍ^３はＫｇ／ｍ^３で表示することもできる。
【００２８】
ちなみに，普通セメントモルタル硬化体（植物短繊維なし）の透水係数は０．００００３〜０．００００６ｃｍ／秒程度，前記（１）の測定法に従う単位吸水量は５０〜１００Ｌ／ｍ^３程度，前記（２）の測定法に従う単位脱水量は３０〜６０Ｌ／ｍ^３程度である。また，従来のポーラスコンクリートの本来の機能は，上方からの水が下方への簡単に抜ける（流下する）という透水性にあり，このために透水係数は例えば３．０〜５．０ｃｍ／秒と高いが，単位吸水量は７５Ｌ／ｍ^３程度，単位脱水量は４５Ｌ／ｍ^３程度である。本発明の植物短繊維入りブロック２も透水性を有するものではあるが，単位吸水量および単位脱水量が従来のポーラスコンクリートより高い値を示し，多く吸水して常時含水することができる。これは，植物短繊維の配合によってもたらされたものである。
【００２９】
本発明においては，このように保水性を有する線状体３からなり，しかもこの線状体３を部分的に結着して空隙を有するように硬化させたセメント系ブロック２を音波吸収材料および電磁波吸収材料に適用するものであり，図１に示したように，このブロック２を構造用パネル１に取付けることによって，音波吸収効果および電磁波吸収効果を有する構造材を提供するものである。構造用パネル１としてコンクリートパネルを使用した場合には，コンクリート製品からなる音波吸収効果および電磁波吸収効果を有する構造材を得ることができる。構造用パネル１は，平板状のものに限られるものではなく，逆Ｔ式の擁壁等とすることもできる。
【００３０】
構造用パネル１として保水性コンクリートを用いる場合には，音波吸収効果および電磁波吸収効果がさらに良好なコンクリート製品を得ることができる。この保水性コンクリートとしては，前述した植物短繊維入りの線状体３を製造する場合と同じようにして，植物繊維入りモルタルまたはコンクリートを練り混ぜ，これをパネル形状に打設すればよい。植物繊維としては長さが３０ｍｍ程度までの短繊維が好ましいが，必ずしも短繊維に限られるものではない。これによって，前記の線状体３の場合と同様に，音波吸収用および電磁波吸収用として好適な７〜４０重量％，好ましくは１５±８重量％の遊離水を保有することができるパネルとなる。また，その強度についても前記したとおり，普通コンクリートの場合と遜色のないものが得られ，曲げ強度も十分なものが得られる。
【００３１】
構造用パネル１にセメント系ブロック２を取付けるにはアンカーボルト等の金具を用いてもよいが，構造用パネル１がコンクリートパネルの場合には，コンクリートパネルが未だ固まらないうちに，硬化したセメント系ブロック２を，コンクリートパネルの表面から部分的埋設させるか，またはブロック２の全厚み分を埋設させ，この状態でコンクリートパネルを硬化させるのが好ましく，この方法によれば取付けが簡易で且つ完全となる。
【００３２】
構造用パネル１の大きさについては特に制限はないが，１例を挙げると，厚み１５０ｍｍで１０００ｍｍ×１５００ｍｍの配筋入りコンクリートパネルとし，この一方の表面に，厚み５０ｍｍで４００×４００のセメント系ブロック２を，構造用パネル１の厚み内に約１５〜５０ｍｍ埋設するといった形状・寸法のものが取り扱い易い。この場合のセメント系ブロック２の線状体３の直径については８〜２０ｍｍ程度とし，空隙率（線状体３の間の空間）は２０〜８０％程度，好ましくは４０±２０％とする。
【００３３】
以下に，さらに，本発明材料の音波吸収機能並びに電磁波吸収機能について説明する。
【００３４】
本発明者らは水による電磁波減衰効果に着目し，これをコンクリートで実現するために種々の試験を繰り返したが，植物短繊維を配合したモルタルまたはコンクリートでは遊離水を７〜４０重量％，好ましくは２０±１０重量％含有させることができ，その結果，優れた電磁波吸収効果を示すことがわかった。コンクリート硬化体中の水分量は，周囲環境の温湿度によって左右されるが，普通コンクリートで３〜４重量％程度であり，強制的に含浸させたとしても５〜６重量％程度に過ぎない。
【００３５】
なお，単にコンクリートを水で濡らしても，空気とコンクリートとの境界面（コンクリート表面）での電磁波の反射が大きくなってコンクリート内部での吸収効果は期待できない。これは，水の誘電率が空気の約８０倍近くもあり，水の膜が張ったような状態がコンクリート表面で生じていると，電磁波が鏡面反射のように大きく反射を起こしてしまうからである。したがって，コンクリートに電磁波吸収能力を付与するには，空気相と水相とを区分するような境界面を実質的に作らずに，電磁波エネルギーを吸収できるに十分な量の水が存在した状態のコンクリートを得ることが肝要となる。
【００３６】
植物短繊維をコンクリート中に適量配合すると，毛細管現象も起きるのではないかと考えられるが，コンクリートのマトリックス中に７〜４０重量％，好ましくは２０±１０重量％の遊離水を分散して含ませることができるようになる。この遊離水が電磁波エネルギーを吸収し，熱エネルギーに効率よく変換することができる。またコンクリート硬化体全体に分散した細孔内に含浸されている遊離水は，電磁波を反射するような明確な空気と水との鏡面を作ることも少ない。特に本発明に従う保水性コンクリートでは電磁波の反射を起こすような境界面を形成するようなことは殆んど生じない。このため，コンクリート硬化体の表面に，反射防止用の被覆等を設けるようなことは必ずしも必要ではなくなる。
【００３７】
このようなコンクリート中の遊離水による電磁波吸収機能は，音波についても実質的に同様のことが言える。コンクリート中に７〜４０重量％，好ましくは２０±１０重量％の遊離水を含浸させておくことによって，優れた吸音材となる。したがって，本発明に従うセメント系ブロック２は，遊離水を７〜４０重量％，好ましくは２０±１０重量％含有することができることから，優れた音波吸収材料および電磁波吸収材料となり，しかも，この保水性の線状体３は複雑に絡み合っており，それらの間に十分な空隙をもつので，これらの線状体３が音波および電磁波を乱反射させるように作用し，その結果，音波および電磁波を減衰させるので，いっそう優れた音波吸収機能と電磁波吸収機能とを有するようになる。保水性の線状体３からなるセメント系ブロック２に加えて，構造用パネル１についても，同様に遊離水を７〜４０重量％，強度の面を考慮すると好ましくは７〜３０重量％，さらに好ましくは１５±８重量％含有する保水性のコンクリート材料とすることによって，さらに一層優れた音波吸収材料および電磁波吸収材料とすることができる。このような保水性のコンクリートパネル１は植物繊維配合のモルタルまたはコンクリートによって得ることができることは前述のとおりである。
【００３８】
保水性のセメント系ブロック２および保水性のコンクリートパネル１に対して遊離水を含浸させるには，降雨時を利用して自然に含水させることができる。降雨があったあと，１０重量％の遊離水を含有している本発明の材料では，例えば最高気温が３６℃の日中においてその約２重量％の水が蒸発して逸出するが，夜間において約１重量％の水が周囲空気から取り込まれるといった現象が起きる。したがって，降雨が比較的多い場合には，特に給水を行わないでも，比較的高い含水率の状態が維持され，その間，音波吸収機能および電磁波吸収機能を維持することができる。
【００３９】
防音壁や電磁波遮蔽壁のように，常時，その機能を維持することが要求される用途においては，本発明の材料に水を補給できるような対策を施しておくのが好ましい。図６にその一例を示した。
【００４０】
図６は，構造用パネルとして保水性コンクリートパネル１ａを使用し，その一方の表面に保水性セメント系ブロック２を部分的に埋め込んだ本発明に従う音波吸収用および電磁波吸収用パネルを示しているが，このパネルを縦方向にして据え付ける場合，その上端面に貯水溝１３が設けてある。貯水溝１３内の水１４が保水性コンクリートパネル１ａの内部に自由に流れ込めるように，貯水溝１３の底は保水性コンクリートパネル１ａの天端と連通している。降雨時に貯水溝１３内に自然に雨水が貯溜するが，場合によっては，この貯水溝１３内の水位が一定に保たれるように，外部から給水を行うようにしてもよい。
【００４１】
保水性コンクリートパネル１ａおよび保水性セメント系ブロック２とも，植物短繊維の配合量の調整によってその保水能力を１０重量％前後となるように調整しておくことにより，両者とも，蒸発によって逸出する水分と，場合によっては水滴となって系外に流下する過剰水分とからなる排出量に相当する量の水が，貯水溝１３内から自然に流れ込み，常時，１０重量％前後の水を保有することができる。これによって，両者とも，優れた音波吸収機能および電磁波吸収機能を維持すると共に，保水性セメント系ブロック２が，前記のようにランダムな空隙を多く有することから，音波および電磁波の乱反射を誘発して減衰させるので，従来のものにはない吸音効果および電磁波吸収効果を示す。
【００４２】
以下さらに，本発明者らが行った試験例について説明する。表１に示した配合の３種のコンクリートを練り混ぜ，いずれも，供試体として６０ｃｍ×６０ｃｍ×５ｃｍのコンクリート板を製作した。材令２８日後の各供試体について，いずれも水中に２時間浸漬したあとの状態で，次のようにして電波の透過係数と反射係数を測定した。すなわち，５．８ＧＨｚの電波を送信アンテナから各供試体の広面に垂直に照射し，供試体の背面に置いた受信アンテナで透過電波を受信して透過係数を求める。また，５．８ＧＨｚの電波を送信アンテナから，入射角３０度で各供試体の広面に照射し，その反射波を反射角３０度の位置においた受信アンテナで受信して反射係数を求める。それらの結果を表１に併記した。
【００４３】
【表１】

【００４４】
表１の結果から，植物短繊維を配合した試験例１および２のものは，配合しない対照例に比べて反射係数が小さいにも拘わらず，透過係数が小さいことがわかる。すなわち反射量も透過量も少ないことから内部で吸収される量が多い。また，これらの透過係数と反射係数とから，次式に従って，電波吸収エネルギーを求め，その結果も表１に併記した。
電波吸収エネルギー（％）＝１００×（１−反射係数^２＋透過係数^２）
表１に示すとおり，対照例のものは電波吸収エネルギーが４３．６％であるのに対し，試験例１のものは電波吸収エネルギーが８６．９％に達し，試験例２のものも６８．０％に達しており，優れた電磁波吸収機能を有することがわかる。
【００４５】
さらに，表２の配合の綿混入モルタルを，図３のようにしてノズル５から直径１０ｍｍの線状体３として押し出し，これを図５のように四角形状の型枠１２内に曲げ絡ませながら打設し，厚み１０ｃｍで４０ｃｍ×４０ｃｍの小型パネル状のブロック２を作成した。線状体３の間の空隙は約４０％である。硬化したあと，このものに水を１０重量％含浸させ，防音室内でこのパネルを通過する音波の吸収率を周波数ごとに測定した。比較のために，同じ大きさの普通コンクリート製のコンクリートパネル（コンクリート配合を表２に示す）について，前記と同じ条件で音波の吸収率を測定した。その結果を表３に示した。
【００４６】
【表２】

【００４７】
【表３】

【００４８】
表３の結果から，本発明に従う保水性のセメント系ブロック２は優れた音波吸収作用を示すことがわかる。なお，本発明に従うセメント系ブロック２は大きな空隙と凹凸があるので小動物等の足がかりとなり，また植物の育成基盤ともなり得るものであるから，これを構造用パネル１の表面に取付けたものは環境配慮型の構造材としての機能を有すると言える。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように，本発明によると，セメント系材料によって優れた音波吸収用パネルおよび電磁波吸収用パネルが得られる。このものは，通常のコンクリートと同様に一般構造物の構造材料として使用可能である。このため，一般構造物の汎用材料に優れた吸音作用と電磁波吸収機能とを備えさせることが可能となり，騒音問題や電磁波障害に対して，基盤材料の面からその解決に対して多いに貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従う音波吸収用および電磁波吸収用パネルの一例を示す斜視図である。
【図２】本発明に従うセメント系ブロックの一例を示す平面図である。
【図３】植物繊維入り生モルタルの線状体の製造例を示す略側面図である。
【図４】植物繊維入り生モルタルの線状体を型枠内に装填する例を示す略図である。
【図５】植物繊維入り生モルタルの線状体を型枠内に装填する他の例を示す略図である。
【図６】本発明に従う音波吸収用および電磁波吸収用パネルの一例を示す略断面図である。
【符号の説明】
１構造用パネル
１ａ保水性コンクリートパネル
２セメント系ブロック
３植物短繊維配合のセメント系線状体
４グラウトポンプ
５，８ノズル
１０，１１，１２型枠
１３貯水溝[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a panel which can be used as a structural member of a building and has an excellent sound absorbing function and an electromagnetic wave absorbing function.
[0002]
[Prior art]
Noise problems on expressways and railroads as well as general urban roads have become apparent, and as a countermeasure, noise barriers have been installed and structures themselves have a sound absorbing effect. In general, concrete has a sound-absorbing effect, but the intended effect cannot be obtained under normal conditions. Therefore, various measures have been taken to enhance the sound-absorbing effect in a concrete material as a structural member. In general, in order to provide a sound absorbing effect to concrete material, it is usual to attach the sound absorbing material to concrete panels. When the sound absorbing material is formed of concrete, the material itself is made of porous material by air bubbles and voids. Or irregularities or gaps are provided on the surface (for example, Patent Documents 1 and 2).
[0003]
In addition, electromagnetic waves may be reflected on the walls of recent buildings and elevated structures, etc., causing various communication problems and television ghosts. Irradiation of excessive electromagnetic waves to the human body has also been regarded as a problem. For this reason, it has been proposed to add an electromagnetic wave absorbing effect to concrete itself as a structural material (for example, Patent Document 3 and Patent Document 4).
[0004]
[Patent Document 1] JP-A-11-172802
[Patent Document 2] JP-A-9-273241
[Patent Document 3] JP-A-8-32276
[Patent Document 4] Japanese Utility Model Publication No. 55-25375
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
When the sound absorbing material is achieved by attaching the sound absorbing material to a structural panel, for example, a concrete panel, it is advantageous in terms of workability and economy if the sound absorbing material can be formed of concrete. It is even more convenient if the base material of the structural panel itself also has a sound absorbing effect. A concrete sound absorbing panel satisfying such requirements has not been realized.
[0006]
Similarly, when an electromagnetic wave absorber is attached to a structural panel, it is advantageous in terms of workability and economy if the electromagnetic wave absorber can be formed of concrete. It would be even more convenient if the structural panel itself had an excellent electromagnetic wave absorption effect. A concrete electromagnetic wave absorbing panel satisfying such requirements has not been realized.
[0007]
Therefore, an object of the present invention is to provide a concrete sound absorbing panel and an electromagnetic wave absorbing panel which can satisfy such requirements.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, there is provided a sound absorbing panel in which a cement block is attached to a surface of a structural panel, wherein the cement block is made of a mortar or concrete linear body containing plant short fibers and not yet solidified. Is bent and entangled to form a three-dimensional shape, which is cured to form a crimped block in which the linear members are partially bonded to each other. Provided is a sound absorbing panel characterized by being impregnated with free water.
[0009]
Further, according to the present invention, there is provided an electromagnetic wave absorbing panel in which a cement-based block is attached to a surface of a structural panel, wherein the cement-based block is made of a mortar or concrete wire containing plant short fibers and not yet solidified. The linear body is bent and entangled to form a three-dimensional shape, which is cured to form a crimped block in which the linear bodies are partially bonded to each other. % Of free water is provided.
[0010]
In the above-mentioned sound absorbing panel and electromagnetic wave absorbing panel, the cement-based block preferably has a porosity between the linear bodies in a range of 40 ± 20%. It can be cotton, hemp, coconut husk or rice husk, and these plant short fibers are mixed at a rate of 20 Kg / m when kneading mortar or concrete.³It is advisable to mix the above amounts. The structural panel to which the cement-based block is attached may be a concrete panel, and the concrete panel is a water-retaining concrete panel capable of containing 7 to 40% by weight, preferably 15 ± 8% by weight of free water. You can also. This water-retaining concrete panel can also be made of a plant fiber mixed with the cement-based block.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 shows a typical shape example of a sound absorbing panel and an electromagnetic wave absorbing panel according to the present invention. In FIG. 1, 1 indicates a structural panel, and 2 indicates a cement-based block. The structural panel 1 may be a resin panel or a metal panel, but is preferably a concrete panel, particularly a water-retaining concrete panel. As described below, the cement-based block 2 forms a three-dimensional shape by bending and intertwining a mortar or concrete linear body that is not yet solidified and contains plant short fibers, and hardens this to form a solid body. It is a crimped block partially bound, in which 7 to 40% by weight, preferably 20 ± 10% by weight of free water is impregnated in the cement-based block.
[0012]
The cement block 2 attached to the structural panel 1 will be described in detail below.
[0013]
FIG. 2 shows an example of one shape of the cement-based block 2 according to the present invention. The block 2 has a three-dimensional block 2 in which a linear body 3 made of a cement-based hardened body (mortar or concrete) containing plant short fibers is bent and entangled. The block 2 has a structure in which the cured linear bodies 3 are partially bound and have a gap between the linear bodies. At first glance, the block 2 is like instant dry noodles (instant noodles). It has a three-dimensional shape as if a crimp-solidified product of noodles was enlarged.
[0014]
In order to prepare such a block 2 of hardened cement, for example, as shown in FIG. 3, mortar or concrete not yet solidified with plant short fibers (hereinafter referred to simply as “raw mortar containing plant fibers”) ) Is extruded from the nozzle 5 as a linear body 3 of plant fiber-containing raw mortar by pumping the kneaded material to the nozzle 5 with the grout pump 4, and this is bent and entangled. When an appropriate amount of plant short fiber is blended and the water-cement ratio and the unit water amount are adjusted, the raw mortar linear body 3 extruded from the nozzle 5 has a rectangular shape as well as a rectangular shape.^oIt bends freely without breaking even if bent near. When plant short fibers are not blended, it is difficult to provide such properties. For example, when a linear body is extruded and bent as a stiffness having a shape-retaining power, it is broken immediately.
[0015]
FIG. 3 shows an example in which the grout pump 4 is used. However, the block 2 according to the present invention can be formed by using a simple extruder 6 as shown in FIG. The extruder 6 shown in FIG. 4 includes a hopper 7 for receiving the raw mortar containing plant fibers according to the present invention, a nozzle 8 provided at the tip of the hopper, and an extruder 9 for extruding the raw mortar of the hopper 7 from the back. The portable mortar linear body 3 can be created by a human operator. The raw mortar linear body 3 extruded from the nozzle 8 is loaded, for example, into a box-shaped mold 10 while being crimped, and cured in the mold 10 to produce the block 2 as shown in FIG. be able to.
[0016]
FIG. 5 shows a mold of various shapes, for example, a hexagonal box-shaped mold 11 having a hexahedral side, a square box-shaped mold 12 having a tetrahedral side, and a linear mortar linear body 3. This is an example in which is loaded. In addition to the illustrations, the three-dimensional blocks 2 having various shapes are produced by using a polygonal shape having a side surface of a trihedron, a pentahedron, or another polyhedron, or a cylindrical box shape having a side surface of a cylinder or an elliptic cylinder. You can also. By making such box-shaped

forms

11 and 12 into a pallet shape with a shallow bottom, the overall appearance of the formed block 2 can be made into a small panel shape.
[0017]
Regarding the diameter of the raw mortar linear body 3 extruded from the nozzle, one having a diameter of 5 to 30 mm, preferably 8 to 20 mm is easy to handle. The blending of the raw mortar containing vegetable fibers will be described later. As the plant short fibers to be used, those having a length of about 2 to 12 mm and a diameter of about 0.1 to 1.0 mm are suitable. Although the appropriate range varies depending on the type of plant short fiber, it is 10 to 80 kg / m.³Preferably 20 to 60 kg / m³The wetting performance (water retention performance) of the cured linear body 3 and the deformability of the raw mortar linear body 3 are enhanced as the blending amount of the plant short fiber is increased. However, if the amount is too large, the surface of the aggregate is covered with short plant fibers, and the joint strength between the aggregate and cement is reduced.³Or less, preferably 60 kg / m³It is better to: At the time of kneading, a method is preferred in which short plant fibers are pre-kneaded into a cement paste, and the cement paste containing short plant fibers is mixed with the aggregate. In general, plant short fibers have a property of being hardly corroded when mixed into concrete. For example, hemp has been found not to be corroded even from pyramids in Egypt.
[0018]
When using short plant fiber, it is better to use it after the dried body is well loosened. Due to the nature of plant short fibers, the diameter and length of each fiber, as well as the surface state and shape (whether needle-like or plate-like) are random, but where necessary, the nature of the plant short fibers The size and shape may be set so that they can be well dispersed in concrete. When hemp is used, a material having a length of about 2 to 20 mm and a diameter of about 0.1 to 0.7 mm may be added little by little to the material being kneaded and dispersed. At that time, it is preferable to perform the kneading before mixing water for 60 seconds or more.
[0019]
It is also preferable to use a concrete dispersant to promote the dispersion of plant short fibers. There are various dispersants that can be used, and examples thereof include a high-performance water reducing agent (trade name, Leobuild 8000ES, etc.). If necessary, a thickener such as a water-soluble polymer can be used.
[0020]
As the cement to be used, ordinary cement can be used. However, if low-pH (low-alkali) cement is used, a low-pH raw fiber-containing mortar can be obtained, and a low-pH (low-alkali) block 2 according to the present invention can be produced. Can be. As low pH cement, MgO and P₂O₅Can be used as a low-pH cement. As such a low-pH cement, for example, a soil hardener composition containing lightly burned magnesia as a main component described in JP-A-2001-200252 can be mentioned. A corresponding low pH cement is commercially available under the trade name Mug White. Further, part of the cement can be replaced with blast furnace slag fine powder, fly ash, silica fume and the like as necessary.
[0021]
As the aggregate component, ordinary fine aggregate and coarse aggregate can be used, but when coarse aggregate is used, it is necessary to use one having a maximum size smaller than the nozzle diameter. When using aggregate, the maximum size is preferably 5 mm or less. As the fine aggregate, besides ordinary river sand, those having soil components such as volcanic ash soil and black soil can be used. Also, fine powder such as limestone powder can be blended. Furthermore, lightweight fine aggregate can also be used.
[0022]
15 kg / m of plant short fiber³Above, preferably 20 kg / m³When the water-cement ratio is equal to or higher than that of the conventional porous concrete (for example, the water-cement ratio is about 25 to 35% in the case of porous concrete) and the mixture is mixed, the slump value is high even if the mixture is mixed. A kneaded product of up to 1.0 cm is obtained, and the cured product can obtain water-retaining concrete (mortar) having a water permeability of 1.0 to 3.0 cm / sec and a unit water absorption of 10 to 40%. it can. Therefore, the kneaded material is extruded from the nozzle, bent and entangled to form a three-dimensional shape, and the cured product is cured. The block 2 of the present invention is a cured linear material having a water absorption of 10 to 40%. Consists of three. For this reason, the linear body 3 itself has 7 to 40% by weight, preferably 20 ± 10% by weight of free water (water not chemically bonded to cement or the like) suitable for absorbing sound waves and electromagnetic waves. It has a function that can do it.
[0023]
Further, the block 2 of the sound absorbing and electromagnetic wave absorbing panel according to the present invention has a compressive strength of 250 to 330 kgf / cm.²  , Bending strength 40-50kgf / cm²  A cured product showing That is, it is possible to obtain strength properties equivalent to those of ordinary concrete or mortar. As illustrated in FIG. 2, since the cured linear body 3 has a three-dimensional shape of a structure in which the linear body 3 is bent and entangled and partially bonded, there are many gaps between the linear bodies 3. . When the volume of the gap is expressed as a porosity, the porosity can be freely controlled by adjusting the degree of the entanglement of the linear body 3. For example, a block 2 having a porosity of 20 to 80%, preferably a porosity A block 2 of 40 ± 20% can be obtained.
[0024]
By having such a porosity, the block 2 itself becomes lightweight, which is advantageous for transportation and construction. In addition, due to the presence of this void, sound waves and electromagnetic waves are irregularly reflected by the linear body 3, and structural Reflection from panel 1 also causes diffuse reflection and helps to increase their absorptivity.
[0025]
As an example of the material composition of a raw mortar containing vegetable fibers for producing the block 2 according to the present invention, when ordinary cement is used, for example,
Ordinary Portland cement: 400 kg / m³± 40Kg / m³
Blast furnace slag powder: 400 kg / m³± 40Kg / m³
Sand: 800Kg / m³± 40Kg / m³
Water: 350Kg / m³± 40Kg / m³
Plant short fiber (in the case of cotton): 20 kg / m³± 5Kg / m³
As an admixture,
High performance water reducing agent (Product name: 8000ES): 6Kg / m³
Thickener (trade name: SFCA2000): 1.5 kg / m³
Can be exemplified. Thus, a cured product having an air-dry specific gravity of 1.9 ± 0.1 and a wet specific gravity of 2.3 ± 0.1 can be obtained. This cured product has a compressive strength of 300 kgf / cm²  ± 50kg / m³, Bending strength 45kgf / cm²  ± 10kg / m³Thus, a cured body having a water retention of about 20% ± 10% is obtained.
[0026]
When using low pH cement, for example,
Low pH cement (Mag White): 500Kg / m³± 50Kg / m³
Black clay: 500 kg / m³± 50Kg / m³
Sand: 400Kg / m³± 40Kg / m³
Water: 420Kg / m³± 40Kg / m³
Plant short fiber (in the case of cotton): 20 kg / m³± 5Kg / m³
As an admixture,
Admixture for soil cement (Reosoil 100A): 5Kg / m³± 1Kg / m³
Admixture for soil cement (Reosoil 100B): 3 kg / m³± 1Kg / m³
Can be exemplified. As a result, a cured product having an air-dry specific gravity of 1.5 ± 0.2 and a wet specific gravity of 2.1 ± 0.2 can be obtained. This cured product has a compressive strength of 300 kgf / cm²  ± 50kg / m³, Bending strength 45kgf / cm²  ± 10kg / m³Thus, a cured product having a water retention of about 30% ± 10% is obtained.
[0027]
The cured product exhibiting water retention obtained in this way exhibits the following unique values when the water retention performance is expressed by using the water permeability, the unit water absorption and the unit dehydration.
Permeability: 0.0004 to 0.0005 cm / sec.
Unit water absorption according to the following measuring method (1): 100 to 500 L / m³
Unit dehydration amount according to the following method (2): 50 to 150 L / m³
(1) Measurement method of unit water absorption: A cylindrical specimen having a diameter of 10 cm and a height of 20 cm was made completely dry in a drier at 110 ° C. and 0% humidity, and its weight Wd (Kg) was measured. The weight Ww (Kg) at the time when the water supply was continued for 24 hours to the whole specimen was measured, and (Ww-Wd) / V was obtained.
(2) Measurement method of unit dehydration amount: The whole of a cylindrical specimen having a diameter of 10 cm and a height of 20 cm was immersed in water until no weight change occurred, and a constant weight Wc (Kg) was measured. The weight We (Kg) at the time of holding for 24 hours in a dryer at ℃ is measured, and (Wc-We) / V is determined. L indicates liter, but L / m³Is Kg / m³Can also be displayed.
[0028]
Incidentally, the water permeability of the hardened ordinary cement mortar (without plant short fibers) is about 0.00003 to 0.00006 cm / sec, and the unit water absorption according to the measuring method of (1) is 50 to 100 L / m.³Degree of unit dewatering according to the measurement method of (2) above is 30 to 60 L / m.³It is about. In addition, the original function of the conventional porous concrete is to have a water permeability such that water from above easily flows down (flows down). Therefore, the water permeability coefficient is, for example, 3.0 to 5.0 cm / sec. High, but the unit water absorption is 75 L / m³Degree, unit dewatering amount is 45L / m³It is about. Although the block 2 containing plant short fibers of the present invention also has water permeability, the unit water absorption and the unit dehydration show higher values than conventional porous concrete, and can absorb a large amount of water and always contain water. This is caused by the blending of plant short fibers.
[0029]
In the present invention, the cement-based block 2 made of the water-retaining linear body 3 and hardened so as to have voids by partially binding the linear body 3 to the sound-absorbing material and The present invention is applied to an electromagnetic wave absorbing material. As shown in FIG. 1, by attaching this block 2 to a structural panel 1, a structural material having a sound absorbing effect and an electromagnetic wave absorbing effect is provided. When a concrete panel is used as the structural panel 1, a structural material made of a concrete product having a sound absorbing effect and an electromagnetic wave absorbing effect can be obtained. The structural panel 1 is not limited to a flat panel, but may be an inverted T-type retaining wall or the like.
[0030]
When the water-retaining concrete is used as the structural panel 1, a concrete product having a better sound absorbing effect and an electromagnetic wave absorbing effect can be obtained. As this water-retaining concrete, mortar or concrete containing vegetable fibers may be mixed and cast into a panel shape in the same manner as in the case of manufacturing the linear body 3 containing vegetable short fibers described above. As plant fibers, short fibers having a length of up to about 30 mm are preferred, but are not necessarily limited to short fibers. As a result, as in the case of the linear body 3, the panel can hold 7 to 40% by weight, preferably 15 ± 8% by weight of free water suitable for absorbing sound waves and electromagnetic waves. . Further, as described above, the strength of the concrete is not inferior to that of the ordinary concrete, and the bending strength is sufficient.
[0031]
A metal block such as an anchor bolt may be used to attach the cement-based block 2 to the structural panel 1. However, when the structural panel 1 is a concrete panel, the hardened cement-based block is set before the concrete panel is hardened. Preferably, the block 2 is partially buried from the surface of the concrete panel or the entire thickness of the block 2 is buried, and the concrete panel is hardened in this state. According to this method, the installation is simple and complete. Become.
[0032]
The size of the structural panel 1 is not particularly limited, but one example is a 150 mm-thick 1000 mm × 1500 mm reinforced concrete panel with a 50 mm thick 400 × 400 cement-based panel on one surface. A block 2 having a shape and size such that the block 2 is embedded in the thickness of the structural panel 1 by about 15 to 50 mm is easy to handle. In this case, the diameter of the linear body 3 of the cement block 2 is about 8 to 20 mm, and the porosity (the space between the linear bodies 3) is about 20 to 80%, preferably 40 ± 20%.
[0033]
Hereinafter, the sound absorbing function and the electromagnetic wave absorbing function of the material of the present invention will be described.
[0034]
The present inventors have paid attention to the electromagnetic wave attenuation effect of water, and have repeated various tests to realize this effect with concrete. However, in mortar or concrete containing short plant fibers, free water is preferably 7 to 40% by weight, preferably Was found to be contained in an amount of 20 ± 10% by weight, and as a result, it was found that an excellent electromagnetic wave absorbing effect was exhibited. The amount of water in the hardened concrete depends on the temperature and humidity of the surrounding environment, but is about 3 to 4% by weight of ordinary concrete, and is only about 5 to 6% by weight even if it is forcibly impregnated.
[0035]
Even if the concrete is simply wetted with water, the reflection of electromagnetic waves at the interface between the air and the concrete (concrete surface) becomes large, so that the absorption effect inside the concrete cannot be expected. This is because the dielectric constant of water is about 80 times that of air, and if a state where a film of water is formed on the concrete surface, electromagnetic waves will be greatly reflected like specular reflection. is there. Therefore, in order to impart electromagnetic wave absorption capacity to concrete, it is necessary to create a state in which there is a sufficient amount of water to absorb electromagnetic wave energy without forming a boundary surface that substantially separates the air phase and the water phase. It is important to get concrete.
[0036]
It is thought that if appropriate amounts of plant short fibers are mixed in concrete, capillary action may occur, but 7-40% by weight, preferably 20 ± 10% by weight of free water is dispersed and contained in the concrete matrix. Will be able to do it. This free water absorbs electromagnetic wave energy and can be efficiently converted to heat energy. Also, free water impregnated in the pores dispersed throughout the hardened concrete hardly creates a clear mirror surface of air and water that reflects electromagnetic waves. In particular, in the water-retentive concrete according to the present invention, almost no boundary surface that causes reflection of electromagnetic waves is formed. Therefore, it is not always necessary to provide an anti-reflection coating or the like on the surface of the hardened concrete.
[0037]
The electromagnetic wave absorbing function of free water in concrete can be said to be substantially the same for sound waves. An excellent sound absorbing material can be obtained by impregnating concrete with 7 to 40% by weight, preferably 20 ± 10% by weight of free water. Therefore, the cement-based block 2 according to the present invention can contain free water in an amount of 7 to 40% by weight, preferably 20 ± 10% by weight, so that it becomes an excellent sound absorbing material and electromagnetic wave absorbing material. Are intricately entangled and have a sufficient gap between them so that they act to diffusely reflect sound waves and electromagnetic waves, thereby attenuating sound waves and electromagnetic waves. Therefore, it has a more excellent sound wave absorbing function and electromagnetic wave absorbing function. In addition to the cement-based block 2 made of the water-retentive linear body 3, the structural panel 1 also contains 7 to 40% by weight of free water, preferably 7 to 30% by weight in consideration of strength, and furthermore, By using a water-retaining concrete material preferably containing 15 ± 8% by weight, an even more excellent sound absorbing material and electromagnetic wave absorbing material can be obtained. As described above, such a water-retaining concrete panel 1 can be obtained by using mortar or concrete containing plant fiber.
[0038]
In order to impregnate the water-retaining cement-based block 2 and the water-retaining concrete panel 1 with free water, the water can be naturally impregnated during rainfall. After rain, the material according to the invention containing 10% by weight of free water evaporates and escapes, for example, during the day when the maximum temperature is 36 ° C., but at night, At about 1% by weight of water is taken in from the surrounding air. Therefore, when the rainfall is relatively large, the state of a relatively high water content is maintained without particularly supplying water, and during that time, the sound absorbing function and the electromagnetic wave absorbing function can be maintained.
[0039]
In applications where the function is required to be maintained at all times, such as a soundproof wall or an electromagnetic wave shielding wall, it is preferable to take measures to supply water to the material of the present invention. FIG. 6 shows an example.
[0040]
FIG. 6 shows a sound absorbing and electromagnetic wave absorbing panel according to the present invention in which a water-retaining concrete panel 1a is used as a structural panel, and a water-retaining cementitious block 2 is partially embedded in one surface thereof. When the panel is installed in the vertical direction, a water storage groove 13 is provided on the upper end surface. The bottom of the water storage groove 13 communicates with the top end of the water storage concrete panel 1a so that the water 14 in the water storage groove 13 can flow freely into the water retaining concrete panel 1a. Rainwater naturally accumulates in the water groove 13 during rainfall. In some cases, water may be supplied from the outside so that the water level in the water groove 13 is kept constant.
[0041]
Both the water-retaining concrete panel 1a and the water-retaining cement-based block 2 are adjusted to adjust the water-retaining capacity to about 10% by weight by adjusting the blending amount of the plant short fibers. An amount of water corresponding to the amount of water composed of water and, in some cases, excess water flowing out of the system as water droplets flows naturally from the inside of the water storage groove 13 and always holds about 10% by weight of water. be able to. As a result, both maintain an excellent sound absorbing function and an electromagnetic wave absorbing function, and since the water-retaining cement-based block 2 has many random voids as described above, it induces irregular reflection of sound waves and electromagnetic waves. Since it is attenuated, it exhibits a sound absorption effect and electromagnetic wave absorption effect that are not available in conventional products.
[0042]
Hereinafter, test examples performed by the present inventors will be described. Three types of concrete having the composition shown in Table 1 were mixed and mixed, and a concrete plate of 60 cm × 60 cm × 5 cm was manufactured as a test piece. The transmission coefficient and the reflection coefficient of the radio wave were measured as follows in the state after immersion in water for 2 hours for each specimen 28 days after the material age. That is, a 5.8 GHz radio wave is radiated vertically from the transmitting antenna to the wide surface of each specimen, and the transmitted radio wave is received by the receiving antenna placed on the back of the specimen to determine the transmission coefficient. A 5.8 GHz radio wave is emitted from the transmitting antenna to the wide surface of each specimen at an incident angle of 30 degrees, and the reflected wave is received by a receiving antenna located at a position of a reflection angle of 30 degrees to obtain a reflection coefficient. The results are shown in Table 1.
[0043]
[Table 1]

[0044]
From the results in Table 1, it can be seen that Test Examples 1 and 2 in which the plant short fiber was blended had a small transmission coefficient in spite of a small reflection coefficient as compared with the control example in which the plant short fiber was not blended. That is, since the amount of reflection and the amount of transmission are small, the amount absorbed inside is large. Further, from these transmission coefficient and reflection coefficient, the radio wave absorption energy was obtained according to the following equation, and the results are also shown in Table 1.
Radio wave absorption energy (%) = 100 × (1−reflection coefficient²+ Transmission coefficient²)
As shown in Table 1, the radio wave absorption energy of the control example was 43.6%, the radio wave absorption energy of the test example 1 reached 86.9%, and that of the test example 2 was 68.6%. It has reached 0%, which indicates that it has an excellent electromagnetic wave absorbing function.
[0045]
Further, the cotton-mixed mortar having the composition shown in Table 2 was extruded from the nozzle 5 as a linear body 3 having a diameter of 10 mm as shown in FIG. 3, and was struck while being bent and entangled into a square mold 12 as shown in FIG. Then, a small panel-shaped block 2 having a thickness of 10 cm and a size of 40 cm × 40 cm was prepared. The gap between the linear bodies 3 is about 40%. After curing, this was impregnated with 10% by weight of water, and the absorptance of sound waves passing through the panel in the soundproof room was measured for each frequency. For comparison, the absorption rate of sound waves was measured for the same size ordinary concrete concrete panels (concrete composition is shown in Table 2) under the same conditions as described above. Table 3 shows the results.
[0046]
[Table 2]

[0047]
[Table 3]

[0048]
From the results in Table 3, it can be seen that the water-retaining cement-based block 2 according to the present invention exhibits an excellent sound absorbing effect. Since the cement-based block 2 according to the present invention has large voids and irregularities, it can be used as a foothold for small animals and the like, and can also serve as a base for growing plants. It can be said that it has a function as a consideration type structural material.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, an excellent sound absorbing panel and electromagnetic wave absorbing panel can be obtained by using a cement-based material. This material can be used as a structural material for general structures like ordinary concrete. For this reason, it is possible to provide general-purpose materials of general structures with excellent sound absorption and electromagnetic wave absorption functions, and to contribute to solving noise problems and electromagnetic interference in terms of base materials. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a sound absorbing panel and an electromagnetic wave absorbing panel according to the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing an example of a cement-based block according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic side view showing a production example of a linear body of raw mortar containing plant fiber.
FIG. 4 is a schematic diagram showing an example in which a linear body of raw mortar containing plant fiber is loaded into a mold.
FIG. 5 is a schematic view showing another example of loading a linear body of raw mortar containing vegetable fiber into a mold.
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing one example of a sound absorbing and electromagnetic wave absorbing panel according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Structural panel
1a Water-retaining concrete panel
2 cement-based blocks
3 Cement-based linear body containing plant short fibers
4 Grout pump
5,8 nozzle
10,11,12 Formwork
13 Reservoir

Claims

What is claimed is: 1. A sound absorbing panel comprising a structural panel and a cement block attached to a surface thereof, wherein the cement block is formed by bending and intertwining a mortar or concrete linear body that is not yet solidified and contains plant short fibers. It has a shape and is cured to form a crimped block in which the linear bodies are partially bonded to each other. The cement block is impregnated with 7 to 40% by weight of free water. A sound absorbing panel.

The sound absorbing panel according to claim 1, wherein the porosity of the cement-based block between the linear bodies is in a range of 40 ± 20%.

The plant short fiber blended in the cement block is cotton, hemp, coconut husk or rice husk, and one or more of these are blended at a blending amount of 20 kg / m ³ or more during kneading. Or the sound absorption panel according to 2.

4. The sound absorbing panel according to claim 1, wherein the structural panel is a concrete panel.

5. The sound absorbing panel according to claim 4, wherein the concrete panel is a water retaining concrete panel capable of containing 15 ± 8% by weight of free water.

The sound absorbing panel according to claim 5, wherein the water-retaining concrete panel is a blend of vegetable fibers.

An electromagnetic wave absorbing panel comprising a cement panel attached to a surface of a structural panel, wherein the cement block is formed by bending and intertwining a mortar or concrete linear body containing plant short fibers which is not yet solidified. It has a shape and is cured to form a crimped block in which the linear bodies are partially bonded to each other. The cement block is impregnated with 7 to 40% by weight of free water. A panel for absorbing electromagnetic waves.

8. The electromagnetic wave absorbing panel according to claim 7, wherein the porosity of the cement-based block between the linear bodies is in a range of 40 ± 20%.

Vegetable staple fibers to be incorporated in the cementitious blocks is cotton, hemp, coconut shells or rice hulls, claim 7 in which one or two or more of these are mixed with 20 Kg / m ³ or more in the amount at the time of kneading Or the panel for absorbing electromagnetic waves according to 8.

10. The electromagnetic wave absorbing panel according to claim 7, wherein the structural panel is a concrete panel.

The electromagnetic wave absorbing panel according to claim 10, wherein the concrete panel is a water-retaining concrete panel capable of containing 15 ± 8% by weight of free water.

The electromagnetic wave absorbing panel according to claim 11, wherein the water-retentive concrete panel contains vegetable fiber.