JP2005023545A - 蓄熱抑制ブロック - Google Patents
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Abstract
【課題】表面の温度上昇の抑制効果を長続きさせることができる蓄熱抑制ブロックを提供する。
【解決手段】基盤層であるコンクリートブロック5上に表層4が設けられている。表層4は、炭酸カルシウムを主成分とした固化層により形成され、その表層4により赤外線が反射されて、当該蓄熱抑制ブロック1の保有熱が極力上昇されないようになっている。
【選択図】 図3
【解決手段】基盤層であるコンクリートブロック5上に表層4が設けられている。表層4は、炭酸カルシウムを主成分とした固化層により形成され、その表層4により赤外線が反射されて、当該蓄熱抑制ブロック1の保有熱が極力上昇されないようになっている。
【選択図】 図3
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面温度が上昇することを抑制する蓄熱抑制ブロックに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近時、雨水の地下への還流促進、都市におけるヒートアイランド現象の抑制を考慮して、歩道ブロックが提案されている。この歩道ブロックとしては、特許文献1に示すように、透水性と保水性とを備えるようにすべく、内部に微細な空隙とそれに連なって表面に延びる連続空隙とを形成したものが用いられ、これを歩道に用いることにより、雨水は、それらの空隙を介して地下に還流される一方、その雨水の一部が、途中、微細な空隙に貯留され、それが、晴天時に気化熱を奪って蒸散することになっている。これにより、このような歩道ブロックを用いた歩道においては、雨水の蒸散を利用して表面ないし表面付近(空気中)の温度の上昇(ヒートアイランド現象)を抑制できることになる。
【0003】
【特許文献1】
特開2001−158676号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、歩道ブロックは、一般に、蓄熱作用が大きく、その歩道ブロックの保有熱の消費(温度低下)のためにも、該歩道ブロック内に貯留された雨水の蒸散が利用されることになり、その蓄熱抑制ブロック内に貯留された雨水は早期に蒸散して、歩道の表面(例えば路面)ないしは表面付近の温度上昇の抑制効果は、長続きしないものとなっている。
【0005】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その技術的課題は、表面の温度上昇の抑制効果を長続きさせることができる蓄熱抑制ブロックを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記技術的課題を達成するために本発明(請求項1の発明)にあっては、
基盤層上に表層が設けられている蓄熱抑制ブロックにおいて、
前記表層が、炭酸カルシウムを主成分とした固化層により形成され、
前記基盤層が強度体として設定されている構成としてある。この請求項1の好ましい態様としては、請求項2以下の記載の通りとなっている。
【0007】
【発明の効果】
請求項1に記載された発明によれば、表層が、炭酸カルシウムを主成分とした固化層により形成されていることから、その炭酸カルシウムの赤外線吸収抑制機能(赤外線反射機能)を利用して、表層(炭酸カルシウム)が、発熱(蓄熱)の原因である赤外線の吸収を抑えることになり、当該蓄熱抑制ブロック(特に表層)の保有熱が高まることを、該蓄熱抑制ブロック内部の保水量に関係なく、抑制できることになる。このため、表面の温度上昇の抑制効果を長続きさせることができる蓄熱抑制ブロックを提供できることになる。
しかも、当該蓄熱抑制ブロックを工場において簡単に製造できることから、当該蓄熱抑制ブロックを安価に大量生産することができることになる。
勿論この場合、強度体である基盤層が表層を補強して当該蓄熱抑制ブロックの強度を高めることになり、蓄熱抑制ブロックとして要求される強度は満足することになる。
【0008】
請求項2に記載された発明によれば、炭酸カルシウムが、表層の厚みが10mm前後で、発熱の原因である赤外線の吸収を最も抑える点に達し、それよりも厚みが増しても赤外線吸収抑制効果にあまり変化がないという知見に基づき、赤外線の吸収抑制の観点から、表層の厚みを効果的に設定することができることになる。
しかも、表層の厚みを必要最小限に抑えていることから、蓄熱抑制ブロックとしての強度が低下することを極力防止でき、用途の範囲を広げることができることになる。
【0009】
請求項3に記載された発明によれば、炭酸カルシウムの粒径が0.1〜1.0mm前後に設定されていることから、炭酸カルシウムとして、具体的に粒径が細かく且つ粒径範囲が狭いものが用いられることになり、単位体積当たりにおいて、粒径が大きく且つ粒径範囲が広いもの(粒径が大きくばらつくもの)を用いる場合に比して、連続空隙(微細空隙を含む)をもってその空隙の全体積を多く確保できることになり、熱の放出のための放出面積(比表面積)を増大させることができることになる。このため、炭酸カルシウムの赤外線吸収抑制機能だけでなく、比表面積の増大に基づく熱放出によっても、当該蓄熱抑制ブロック表面の温度上昇を抑制できることになり、当該蓄熱抑制ブロックの表面温度上昇の抑制効果を長続きさせることができることになる。
【0010】
請求項4に記載された発明によれば、表層に硬質珪砂が含有されていることから、表層自体の強度(耐摩耗性等)を高めることができることになる。
【0011】
請求項5に記載された発明によれば、表層の固化剤として、マグネシアセメントが用いられていることから、入手容易なマグネシアセメントにより炭酸カルシウムを主成分とする固化層を形成することができるばかりでなく、そのマグネシアセメントの色彩が白色であることを利用して、表層の色彩(白色である炭酸カルシウムの色彩)が白色でなくなることを防止できることになる。このため、赤外線(熱)反射において効果的な白色の状態を維持でき、固化剤を用いて炭酸カルシウムの固化層が形成される場合であっても、炭酸カルシウムの赤外線吸収抑制機能が低下することを防止できることになる。
【0012】
請求項6に記載された発明によれば、基盤層がコンクリートブロックにより形成されていることから、コンクリートブロックにより表層を的確に補強して、当該補強ブロックを所望の強度以上にすることができることになる。
【0013】
請求項7に記載された発明によれば、少なくとも表層の内部に、保水のための微細空隙と、該微細空隙に連なって表面に延びる連続空隙とが形成されていることから、表層内部(空隙)に雨水が保持(貯留)され、その雨水が熱を奪って蒸散することになるが、この際、表層における炭酸カルシウムの赤外線吸収抑制機能に基づき、当該蓄熱抑制ブロックの保有熱が高まることが抑えられることから、雨水の蒸散だけを考慮して作られている蓄熱抑制ブロック(熱吸収抑制機能がないもの)に比して、雨水の蒸散が当該蓄熱抑制ブロックの保有熱の消費(温度低下)に利用されてその雨水が早期に蒸散されてしまうこと(表層の温度を下げるために該表層の保有熱が雨水の気化熱として利用されること)を抑えることができることになる。このため、表層自体によって赤外線の吸収を抑えることができることと、表層内部に貯留される雨水が早期に蒸散されてしまうことを抑制できることに基づき、蓄熱抑制ブロックの表面ないしは表面付近の温度上昇の抑制効果を、より長続きさせることができることになる。
【0014】
請求項8に記載された発明によれば、炭酸カルシウムの粒径が0.1〜1.0mm前後に設定されていることから、炭酸カルシウムとして、具体的に粒径が細かく且つ粒径範囲が狭いものが用いられることになり、単位体積当たりにおいて、粒径が大きく且つ粒径範囲が広いもの(粒径が大きくばらつくもの)を用いる場合に比して、連続空隙(微細空隙を含む)をもってその空隙の全体積を多く確保できることになる。このため、表層においては、大量の雨水等については排水できる一方、雨水の保水性能については、その多くの微細空隙に基づき高めることができ、その表層内部に保持される多くの雨水を、当該蓄熱抑制ブロックの保有熱の上昇を抑制する構成(炭酸カルシウムによる赤外線吸収抑制機能)の下において、蓄熱抑制ブロックの表面ないしは表面付近の温度上昇の抑制効果を長続きさせるために有効に活用できることになる。
【0015】
請求項9に記載された発明によれば、基盤層として、空隙を有しない強度体を用いることにより表層の補強効果を高めることができる一方、表層の厚みを少なくとも10mm以上に設定することにより、赤外線吸収抑制機能を最大限引き出しつつ、その表層の厚みに基づき保水性(保水量)を高めることができ、蓄熱抑制ブロックの表面ないしは表面付近の温度上昇の抑制効果を長続きさせることができることになる。
【0016】
請求項10に記載された発明によれば、表層が、炭酸カルシウムの粒径を略一定として、透水層として設定されていることから、表層が、上下方向に連通する連続空隙を安定的に有する透水層となり、降雨時には、雨水を表層を介して基盤層(保水層)に導き、その基盤層に雨水を保持できることになる。このため、炭酸カルシウムによる赤外線吸収抑制機能に基づき、当該蓄熱抑制ブロックの熱保有が高まることを抑えて、該蓄熱抑制ブロック自体の温度上昇を抑制できると共に基盤層(保水層)に保持された雨水が早期に蒸散されてしまうことを抑制できることになる。この結果、この場合においても、蓄熱抑制ブロックの表面ないしは表面付近の温度上昇の抑制効果を、より長続きさせることができることになる。
しかも、基盤層が、水に対して非膨潤性を示す保水層構成材料を用いて、保水層に設定されていることに基づき、上記連続空隙に基づき比較的弱くなっている透水層(表層)を強度体としてしっかりと支えることになり、全体として強度を確保できることになる。
【0017】
請求項11に記載された発明によれば、表層の厚みが10mm前後に設定されていることから、前記請求項2の場合と同様、発熱の原因である赤外線の吸収を最も抑える点で、表層の厚みを設定することができ、赤外線の吸収抑制の観点から、表層の厚みを効果的に設定することができることになる。勿論この場合も、表層の厚みを必要最小限に抑えていることから、蓄熱抑制ブロックとしての強度が低下することを極力防止でき、用途の範囲を広げることができることになる。
【0018】
請求項12に記載された発明によれば、歩道ブロックとして用いられることから、蓄熱抑制ブロックの表面ないしは表面付近の温度上昇の抑制効果を長続きさせることができることに基づき、歩行を快適にできると共に、ヒートアイランド現象を抑制することができることになる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【0020】
図1〜図6は、第1実施形態を示す。その図1〜3において、符号1は、本実施形態に係る蓄熱抑制ブロックで、この蓄熱抑制ブロック1は、直方体形状とされ、その大きさは、縦L1が200mm前後、横L2が100mm前後、高さL3が60〜80mm前後とされている。このような蓄熱抑制ブロック1は、クラッシャーラン2上の敷砂3上に多数敷設されて、歩道ブロックとして用いられており、その各蓄熱抑制ブロック1の上面が歩道面をなすことになっている。
勿論この蓄熱抑制ブロック1は、歩道ブロック以外に、プールサイド、屋上のの床ブロック、家屋、ビル等の外壁等に用いることができる。
【0021】
前記蓄熱抑制ブロック1は、図3,図4に示すように、基盤層としてのコンクリートブロック5aと、該コンクリートブロック5aの上面を覆う表層4とからなる一体的な積層構造とされている。コンクリートブロック5aは、蓄熱抑制ブロック1の下部層を構成しており、その層厚は、本実施形態においては、その強い強度を利用して、主として、表層4を補強すると共に当該蓄熱抑制ブロック1全体の強度を歩道ブロックとして所望の強度を確保すべく、60〜70mm前後とされている。
【0022】
前記表層4は、蓄熱抑制ブロック1の上部層を構成しており、この表層4は、前記コンクリートブロック5aの上面に対して一体化されている。この表層4は、骨材としての炭酸カルシウムCaCO3と、固化剤(バインダー)としてのマグネシアセメントとを用いて、固化層として成形されている。CaCO3を表層4の主成分とするのは、CaCO3が赤外線(熱)の吸収を抑制する機能(赤外線吸収抑制機能、又は赤外線反射機能)を有することに着目し、そのCaCO3が保有する機能を、蓄熱抑制ブロックの保有熱の上昇を抑制するために利用するためである。表層4の含有成分として、マグネシアセメントを含めるのは、CaCO3を主成分とする固化層を形成できるようにするためだけでなく、そのマグネシアセメントの色彩が白色であることを利用して、表層4の色彩(白色である炭酸カルシウムの色彩)が白色でなくなることを防止し、赤外線(熱)反射において効果的な白色の状態を維持するためである。これにより、固化剤を用いて炭酸カルシウムの固化層が形成される場合であっても、CaCO3の赤外線吸収抑制機能が低下することを防止できることになる。しかも、マグネシアセメントが、入手容易で、混合作業を行うことが容易な液状(MgCl2の高濃度水溶液中にMgOの粉末を溶かし込んだもの)であることも、固化剤として選定された理由である。
【0023】
図5は、実施形態に係る蓄熱抑制ブロック1の赤外線吸収抑制機能の効果を示すものである。この図5においては、実施形態に係る蓄熱抑制ブロック1が、切り出された天然のトラバーチンと同様、赤外線吸収抑制機能に基づき高い効果を示すと共に、その蓄熱抑制ブロック1のうち、白色グループの温度上昇の抑制効果が、黒色グループよりも高いことを示している。
【0024】
表層4におけるCaCO3とマグネシアセメントとの重量比は、本実施形態においては、CaCO3:マグネシアセメント=6:1前後に設定されている。この重量比は、CaCO3を固化層とすると共に、CaCO3の赤外線吸収抑制機能の現実的な発揮等の観点から決定されており、赤外線吸収抑制機能を高める場合や、後述の如く、マグネシアセメントの使用により表層4内部における微細空隙の存在割合が低下することを抑制する場合には、上記重量比において、CaCO3の相対的な割合を高めることになる。
【0025】
表層4に含有されるCaCO3としては、本実施形態においては、粒径が0.1〜1.0mm前後のもの、より好ましくは0.2〜0.6mm前後のものが用いられ、CaCO3として、粒径が細かく且つ粒径範囲が狭いものが用いられることになっている。これは、単位体積当たりにおいて、粒径が大きく且つ粒径範囲が広いもの(粒径が大きくばらつくもの)を用いる場合に比して、空隙を微細な連続空隙(微細空隙を含む)とすると共にその空隙の全体積を多く確保することを目的としており、これにより、熱の放出のための放出面積(比表面積)が増大されると共に、その多くの微細空隙による毛細管現象に基づき雨水の保水性能が高められことになっている。勿論、大量の雨水等については排水されることになる。
【0026】
表層4の層厚は、10mm前後とされている。これは、表層4の厚みが10mm前後で、発熱の原因である赤外線の吸収を最も抑える点に達し、それよりも厚みが増しても赤外線吸収抑制機能にあまり変化がないという知見に基づき、赤外線の吸収抑制の観点から、表層4の厚みを10mm前後としているのである。
すなわち、表層4は、CaCO3の赤外線吸収抑制機能に基づき、通常のコンクリート(硬化状態)よりも表面温度が低くなるが、表層4の厚みが10mm以上となると、図6に示すように、10mmのものも、20mmのものも、30mmのものも、60mmのものもさほど変わらなくなる。このため、本実施形態においては、赤外線の吸収抑制の観点から効率的に表層4の厚みを設定すべく、表層4の厚みが10mm前後とされている。
この場合、実験に用いたテストブロック(表層4に相当するもの)に関しては、前述した組成のものに揃え、厚みのみを異ならせた。
勿論、赤外吸収抑制機能だけでなく、表層4内部における保水性能、熱放出性能を高めることとする場合には、微細空隙を確保すべく、表層4の厚みを、歩道ブロック等の用途上の上限の下において、少なくとも10mm以上に設定することが好ましい。
【0027】
これにより、蓄熱抑制ブロック1を歩道ブロックとして用いた場合には、夏の晴天時等において、各蓄熱抑制ブロック1は、その赤外線吸収抑制機能に基づき、赤外線(熱)の吸収を抑制し、各蓄熱抑制ブロック1の保有熱の上昇を抑える。このため、各蓄熱抑制ブロック1の表面温度(路面温度)の温度上昇が抑制されることになる。
【0028】
一方、各蓄熱抑制ブロックは、降雨時に、雨水を表層4を経てコンクリートブロック5a上面に至る間に、表層4内部における微細空隙に雨水を保水しており、表層4に雨水が保水された後には、雨水は、蓄熱抑制ブロック1の表面(路面)の気化熱を奪って蒸散され、路面の温度上昇が抑制されることになる。
この場合、各蓄熱抑制ブロック1においては、その保有熱の上昇が、表層(CaCO3)5の赤外線吸収抑制機能に基づき抑制されていることから、表層4内部に保水は、その蒸散をもって、蓄熱抑制ブロックの保有熱上昇の抑制のために使用されることが抑えられ、その分の保水を、各蓄熱抑制ブロックの表面温度を所望の温度状態に長期に亘って維持するために有効に利用できることになる。この結果、歩道の路面ないしは路面付近の温度上昇の抑制効果を長続きさせることができることになる。
【0029】
このような蓄熱抑制ブロック1は、次のようにして製造される。
先ず、表層材料としてのCaCO3と、マグネシアセメントを混ぜ合わせる。そして、その混合物を型枠内に入れてその硬化を待ち、その硬化後、その硬化物を表層成形体として脱型し、その表層成形体を別の型枠内にセットする。この場合、CaCO3とマグネシアセメントとの重量比、CaCO3の粒径等については、前述したものが好ましい。
【0030】
次に、コンクリートブロック成形材料としてのセメント、砂等、水等を混ぜ合わせて混合物を作り、その混合物を、前記表層成形体がセットされた型内に流し込む。そして、そのコンクリートブロック成形材料を基盤層として硬化させた後、その表層成形体とコンクリートブロック5aとが一体化した一体化物を脱型し、当該蓄熱抑制ブロック1を得る。
【0031】
勿論別の製造態様としては、表層成形体とコンクリートブロック5aとを同じ型枠内で成形してもよい。すなわち、先ず、型枠内の下部に表層材料を入れて表層成形体を形成し、次に、その同じ型枠内に、表層成形体の上側においてコンクリートブロック成形材料を充填して、表層成形体とコンクリートブロック5aとの一体化物を形成してもよい。この場合、コンクリートブロック成形材料を型枠内に充填するタイミングは、表層材料が硬化して表層成形体に必ずしもなっている必要はなく、未硬化の状態であってもよい。
さらに別の態様としては、型枠内にコンクリートブロック成形材料を充填し、そのコンクリートブロック成形材料の未硬化のうちに、そのコンクリートブロック成形材料の上側に、型枠内に収まるようにしつつ、予め用意された表層成形体を載せ、その表層成形体に対して、振動を与えつつ押圧力を付与することにより、表層成形体とコンクリートブロック5aとの一体化物を得るようにしてもよい。
【0032】
図7〜図9は、第2実施形態を示す。この第2実施形態において、前記第1実施形態と同一構成要素については同一符号を付してその説明を省略する。
【0033】
この実施形態に係る蓄熱抑制ブロック1は、図7に示すように、一辺が300mm前後の略正方形とされ、厚みが60mm前後とされた厚板状とされている。このような蓄熱抑制ブロック1も、前記第1実施形態同様、クラッシャーラン2上の敷砂3上に多数敷設されることになっており、その各蓄熱抑制ブロック1の上面が歩道面をなすことになっている。
【0034】
前記蓄熱抑制ブロック1は、図7〜図9に示すように、表層4と、基盤層である保水層5bとからなる積層構造とされている。表層4は、透水層として、蓄熱抑制ブロック1の上部層を構成しており、この表層4は、CaCO3と、硬質珪砂と、バインダーとしてのマグネシアセメントとを用いて成形されている。
【0035】
CaCO3は、その赤外線(熱)吸収抑制機能に着目して、蓄熱抑制ブロックの保有熱が上昇しないようにすること(温度上昇を抑制すること)を目的として含有されており、マグネシアセメントは、バインダーとして機能させると共に、その色彩の白色を利用して、含有後に表層4が白色でなくなることを防止することを目的として含有されている。このCaCO3とマグネシアセメントとの重量比は、前記第1実施形態同様、CaCO3:マグネシアセメント=6:1前後に設定するのが好ましい。
また、硬質珪砂は、表層4の強度、特に耐摩耗性を高めることを目的として混入されており、その混入割合は、硬質珪砂:CaCO3=3:7(重量比)前後に設定されている。
【0036】
上記CaCO3及び硬質珪砂は、本実施形態においては、その各粒径が、1〜3mm程度に収まるように設定されている。これは、その略一定粒径とすることに基づき、表層4に多数の連続空隙を安定して形成し、これにより、表層4を透水層とするためである。
【0037】
前記表層4の層厚は、10mm前後とされている。これは、この第2実施形態においては、表層4に赤外線吸収抑制機能だけを担わせ、保水機能に関しては、保水層5bに担わせることとしているからである。
【0038】
前記保水層5bは、前記第1実施形態に係るコンクリートブロックに代えて、蓄熱抑制ブロック1の下部層を構成しており、その層厚は、50mm前後とされている。この保水層5bは、水に対して非膨潤性を示す保水層構成材料と、バインダとしてのセメント、水とにより成形されて、成形後において、水等により形状変化が起こしにくく、所定以上の強度(例えば曲げ強度5N/mm2)が確保されることになっており、この保水層5bは、強度体として、前記表層4を補強する機能を発揮することになっている。本実施形態においては、保水層構成材料として、水に対して非膨潤性を示すゼオライト、珪藻土、真砂土、造粒焼成人工軽量骨材が含有され、これらが、セメントと水との混入により成形されることになっている。
【0039】
上記保水層構成材料には、微細空隙を有して保水性を確保する保水材料が含まれている。この保水材料は、主として、上記ゼオライト(例えば吸水率15〜16%)、珪藻土(例えば吸水率50〜60%)が構成しており、珪藻土が比較的保水保持力が低い(水を蒸散し易い)特性を示す一方、ゼオライトは、可逆的に結晶水を復元する特性に基づき、珪藻土よりも保水保持力が高い(水を蒸散しにくい)特性を示すことになっている。本実施形態においては、珪藻土が、保水層5b全体重量に対して3wt%〜15wt%の範囲とされ、ゼオライトが、保水層5b全体重量に対して5wt%〜20wt%の範囲とされている。この場合、上記珪藻土、ゼオライトの他のもの割合は、保水層5b全体重量に対して、セメントを10〜15wt%、真砂土を10〜30wt%、造粒焼成人工軽量骨材を30〜50wt%、水を10〜15wt%の各範囲のものとし、全体として100wt%となるようにするのが好ましい。
【0040】
これにより、本蓄熱抑制ブロック1においては、降雨時に、図8に示すように、雨水は、表層4を経て保水層5bに至り、その保水層5bにおいて、雨水が、ゼオライト、珪藻土等の保水材料に保水されることになっている。このとき、降雨量が、保水層5bが受け入れる時間当たりの量よりも多いときには、表層4を横に流れて目地或いは他の個所に導かれ、地下等に排水(浸透)される。
【0041】
一方、保水層5bが雨水を保水した後には、図9に示すように、路面の気化熱を奪って雨水が蒸散され、路面の温度上昇が抑制されることになる。また、保水層5bの保水量が低くなったときには、蓄熱抑制ブロック1よりも下側の地下より水を吸水することになる。
【0042】
この場合、本実施形態においても、表層4におけるCaCO3に基づき赤外線が反射されて、蓄熱抑制ブロックの保有熱が上昇されないようにされていることから、保水層における雨水が、雨水の蒸散が蓄熱抑制ブロック1の保有熱の消費に利用されることが抑えられることになる。このため、保水層5b内部の雨水が蒸散によって早期になくなってしまうことが抑制され、この保水層5b内部の雨水が有効に利用されて歩道の路面ないしは路面付近の温度上昇の抑制効果を長続きさせることができることになる。
【0043】
このような蓄熱抑制ブロック1は、次のようにして製造される。
先ず、表層材料としての硬質珪砂及びCaCO3と、マグネシアセメントを混ぜ合わせる。そして、その混合物を型枠内に入れてその硬化を待ち、その硬化後、その硬化物を表層成形体として脱型し、その表層成形体を別の型枠内にセットする。
【0044】
次に、保水層成形材料としてのゼオライト、珪藻土、真砂土、造粒焼成人工軽量骨材、セメント、水等を混ぜ合わせて混合物を作り、その混合物を、前記表層成形体がセットされた型内に流し込む。そして、その保水層成形材料を保水層成形体として硬化させた後、その表層成形体と保水層成形体とが一体化した一体化物を脱型し、当該蓄熱抑制ブロック1を得る。
【0045】
この製造方法の別の態様としては、前記実施形態同様、先ず、型枠内に表層材料を入れ、次に、コンクリートブロック成形材料をその同じ型枠内に入れて、それらの一体化物を形成するようにしてもよいし、型枠内にコンクリートブロック成形材料を入れた後、そのコンクリート成形材料の上側に予め用意された表層成形体を載せ、その表層成形体に対して振動を与えつつ押圧力を付与することにより、それらの一体化物を得るようにしてもよい。
【0046】
また、上記保水層5bとしては、土壌を主成分として、土壌の特質を具備したままで、土壌のように雨水等で泥土化せず、耐荷重性に優れた次のような矩形状ブロックを用いることもできる。すなわち、アンモニウム塩類又はナトリウム塩類の少なくともいずれかと、カリウム塩類と、鉄化合物と、硝酸カルシウム又は塩化カルシウムと、マグネシウム塩類とを水に添加して、多種多様のアルカリイオンや金属イオンを含有する液剤を調整し、これを、土壌、セメント、高炉水砕スラグの混合物に添加して練り合わせ、得られた浸潤混合物をプレス機で圧縮することにより矩形状に成形し、その後、乾燥、養生したものを用いることができる。この場合、上記液剤は、そのイオンリッチな性質のため、配合固形成分の凝結を促進、活性化し、緻密で強固な結合構造体を生成する。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態に係る蓄熱抑制ブロックを利用した状態を示す斜視図。
【図2】第1実施形態に係る蓄熱抑制ブロックの敷設状態を説明する説明図。
【図3】第1実施形態に係る蓄熱抑制ブロックを示す斜視図。
【図4】第1実施形態に係る蓄熱抑制ブロックを縦断面を模式的に示す図。
【図5】赤外線吸収抑制機能の効果を説明する特性図。
【図6】赤外線吸収抑制機能の効果と表層(CaCO3)の厚みとの関係を説明する特性図。
【図7】第2実施形態に係る蓄熱抑制ブロックを利用した状態を示す斜視図。
【図8】降雨時における第2実施形態に係る蓄熱抑制ブロックの保水、排水作用を説明する説明図。
【図9】平常(晴天)時における第2実施形態に係る蓄熱抑制ブロックの蒸散作用を説明する説明図。
【符号の説明】
1 蓄熱抑制ブロック
4 表層
5a コンクリートブロック
5b 保水層
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面温度が上昇することを抑制する蓄熱抑制ブロックに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近時、雨水の地下への還流促進、都市におけるヒートアイランド現象の抑制を考慮して、歩道ブロックが提案されている。この歩道ブロックとしては、特許文献1に示すように、透水性と保水性とを備えるようにすべく、内部に微細な空隙とそれに連なって表面に延びる連続空隙とを形成したものが用いられ、これを歩道に用いることにより、雨水は、それらの空隙を介して地下に還流される一方、その雨水の一部が、途中、微細な空隙に貯留され、それが、晴天時に気化熱を奪って蒸散することになっている。これにより、このような歩道ブロックを用いた歩道においては、雨水の蒸散を利用して表面ないし表面付近(空気中)の温度の上昇(ヒートアイランド現象)を抑制できることになる。
【0003】
【特許文献1】
特開2001−158676号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、歩道ブロックは、一般に、蓄熱作用が大きく、その歩道ブロックの保有熱の消費(温度低下)のためにも、該歩道ブロック内に貯留された雨水の蒸散が利用されることになり、その蓄熱抑制ブロック内に貯留された雨水は早期に蒸散して、歩道の表面(例えば路面)ないしは表面付近の温度上昇の抑制効果は、長続きしないものとなっている。
【0005】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その技術的課題は、表面の温度上昇の抑制効果を長続きさせることができる蓄熱抑制ブロックを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記技術的課題を達成するために本発明(請求項1の発明)にあっては、
基盤層上に表層が設けられている蓄熱抑制ブロックにおいて、
前記表層が、炭酸カルシウムを主成分とした固化層により形成され、
前記基盤層が強度体として設定されている構成としてある。この請求項1の好ましい態様としては、請求項2以下の記載の通りとなっている。
【0007】
【発明の効果】
請求項1に記載された発明によれば、表層が、炭酸カルシウムを主成分とした固化層により形成されていることから、その炭酸カルシウムの赤外線吸収抑制機能(赤外線反射機能)を利用して、表層(炭酸カルシウム)が、発熱(蓄熱)の原因である赤外線の吸収を抑えることになり、当該蓄熱抑制ブロック(特に表層)の保有熱が高まることを、該蓄熱抑制ブロック内部の保水量に関係なく、抑制できることになる。このため、表面の温度上昇の抑制効果を長続きさせることができる蓄熱抑制ブロックを提供できることになる。
しかも、当該蓄熱抑制ブロックを工場において簡単に製造できることから、当該蓄熱抑制ブロックを安価に大量生産することができることになる。
勿論この場合、強度体である基盤層が表層を補強して当該蓄熱抑制ブロックの強度を高めることになり、蓄熱抑制ブロックとして要求される強度は満足することになる。
【0008】
請求項2に記載された発明によれば、炭酸カルシウムが、表層の厚みが10mm前後で、発熱の原因である赤外線の吸収を最も抑える点に達し、それよりも厚みが増しても赤外線吸収抑制効果にあまり変化がないという知見に基づき、赤外線の吸収抑制の観点から、表層の厚みを効果的に設定することができることになる。
しかも、表層の厚みを必要最小限に抑えていることから、蓄熱抑制ブロックとしての強度が低下することを極力防止でき、用途の範囲を広げることができることになる。
【0009】
請求項3に記載された発明によれば、炭酸カルシウムの粒径が0.1〜1.0mm前後に設定されていることから、炭酸カルシウムとして、具体的に粒径が細かく且つ粒径範囲が狭いものが用いられることになり、単位体積当たりにおいて、粒径が大きく且つ粒径範囲が広いもの(粒径が大きくばらつくもの)を用いる場合に比して、連続空隙(微細空隙を含む)をもってその空隙の全体積を多く確保できることになり、熱の放出のための放出面積(比表面積)を増大させることができることになる。このため、炭酸カルシウムの赤外線吸収抑制機能だけでなく、比表面積の増大に基づく熱放出によっても、当該蓄熱抑制ブロック表面の温度上昇を抑制できることになり、当該蓄熱抑制ブロックの表面温度上昇の抑制効果を長続きさせることができることになる。
【0010】
請求項4に記載された発明によれば、表層に硬質珪砂が含有されていることから、表層自体の強度(耐摩耗性等)を高めることができることになる。
【0011】
請求項5に記載された発明によれば、表層の固化剤として、マグネシアセメントが用いられていることから、入手容易なマグネシアセメントにより炭酸カルシウムを主成分とする固化層を形成することができるばかりでなく、そのマグネシアセメントの色彩が白色であることを利用して、表層の色彩(白色である炭酸カルシウムの色彩)が白色でなくなることを防止できることになる。このため、赤外線(熱)反射において効果的な白色の状態を維持でき、固化剤を用いて炭酸カルシウムの固化層が形成される場合であっても、炭酸カルシウムの赤外線吸収抑制機能が低下することを防止できることになる。
【0012】
請求項6に記載された発明によれば、基盤層がコンクリートブロックにより形成されていることから、コンクリートブロックにより表層を的確に補強して、当該補強ブロックを所望の強度以上にすることができることになる。
【0013】
請求項7に記載された発明によれば、少なくとも表層の内部に、保水のための微細空隙と、該微細空隙に連なって表面に延びる連続空隙とが形成されていることから、表層内部(空隙)に雨水が保持(貯留)され、その雨水が熱を奪って蒸散することになるが、この際、表層における炭酸カルシウムの赤外線吸収抑制機能に基づき、当該蓄熱抑制ブロックの保有熱が高まることが抑えられることから、雨水の蒸散だけを考慮して作られている蓄熱抑制ブロック(熱吸収抑制機能がないもの)に比して、雨水の蒸散が当該蓄熱抑制ブロックの保有熱の消費(温度低下)に利用されてその雨水が早期に蒸散されてしまうこと(表層の温度を下げるために該表層の保有熱が雨水の気化熱として利用されること)を抑えることができることになる。このため、表層自体によって赤外線の吸収を抑えることができることと、表層内部に貯留される雨水が早期に蒸散されてしまうことを抑制できることに基づき、蓄熱抑制ブロックの表面ないしは表面付近の温度上昇の抑制効果を、より長続きさせることができることになる。
【0014】
請求項8に記載された発明によれば、炭酸カルシウムの粒径が0.1〜1.0mm前後に設定されていることから、炭酸カルシウムとして、具体的に粒径が細かく且つ粒径範囲が狭いものが用いられることになり、単位体積当たりにおいて、粒径が大きく且つ粒径範囲が広いもの(粒径が大きくばらつくもの)を用いる場合に比して、連続空隙(微細空隙を含む)をもってその空隙の全体積を多く確保できることになる。このため、表層においては、大量の雨水等については排水できる一方、雨水の保水性能については、その多くの微細空隙に基づき高めることができ、その表層内部に保持される多くの雨水を、当該蓄熱抑制ブロックの保有熱の上昇を抑制する構成(炭酸カルシウムによる赤外線吸収抑制機能)の下において、蓄熱抑制ブロックの表面ないしは表面付近の温度上昇の抑制効果を長続きさせるために有効に活用できることになる。
【0015】
請求項9に記載された発明によれば、基盤層として、空隙を有しない強度体を用いることにより表層の補強効果を高めることができる一方、表層の厚みを少なくとも10mm以上に設定することにより、赤外線吸収抑制機能を最大限引き出しつつ、その表層の厚みに基づき保水性(保水量)を高めることができ、蓄熱抑制ブロックの表面ないしは表面付近の温度上昇の抑制効果を長続きさせることができることになる。
【0016】
請求項10に記載された発明によれば、表層が、炭酸カルシウムの粒径を略一定として、透水層として設定されていることから、表層が、上下方向に連通する連続空隙を安定的に有する透水層となり、降雨時には、雨水を表層を介して基盤層(保水層)に導き、その基盤層に雨水を保持できることになる。このため、炭酸カルシウムによる赤外線吸収抑制機能に基づき、当該蓄熱抑制ブロックの熱保有が高まることを抑えて、該蓄熱抑制ブロック自体の温度上昇を抑制できると共に基盤層(保水層)に保持された雨水が早期に蒸散されてしまうことを抑制できることになる。この結果、この場合においても、蓄熱抑制ブロックの表面ないしは表面付近の温度上昇の抑制効果を、より長続きさせることができることになる。
しかも、基盤層が、水に対して非膨潤性を示す保水層構成材料を用いて、保水層に設定されていることに基づき、上記連続空隙に基づき比較的弱くなっている透水層(表層)を強度体としてしっかりと支えることになり、全体として強度を確保できることになる。
【0017】
請求項11に記載された発明によれば、表層の厚みが10mm前後に設定されていることから、前記請求項2の場合と同様、発熱の原因である赤外線の吸収を最も抑える点で、表層の厚みを設定することができ、赤外線の吸収抑制の観点から、表層の厚みを効果的に設定することができることになる。勿論この場合も、表層の厚みを必要最小限に抑えていることから、蓄熱抑制ブロックとしての強度が低下することを極力防止でき、用途の範囲を広げることができることになる。
【0018】
請求項12に記載された発明によれば、歩道ブロックとして用いられることから、蓄熱抑制ブロックの表面ないしは表面付近の温度上昇の抑制効果を長続きさせることができることに基づき、歩行を快適にできると共に、ヒートアイランド現象を抑制することができることになる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【0020】
図1〜図6は、第1実施形態を示す。その図1〜3において、符号1は、本実施形態に係る蓄熱抑制ブロックで、この蓄熱抑制ブロック1は、直方体形状とされ、その大きさは、縦L1が200mm前後、横L2が100mm前後、高さL3が60〜80mm前後とされている。このような蓄熱抑制ブロック1は、クラッシャーラン2上の敷砂3上に多数敷設されて、歩道ブロックとして用いられており、その各蓄熱抑制ブロック1の上面が歩道面をなすことになっている。
勿論この蓄熱抑制ブロック1は、歩道ブロック以外に、プールサイド、屋上のの床ブロック、家屋、ビル等の外壁等に用いることができる。
【0021】
前記蓄熱抑制ブロック1は、図3,図4に示すように、基盤層としてのコンクリートブロック5aと、該コンクリートブロック5aの上面を覆う表層4とからなる一体的な積層構造とされている。コンクリートブロック5aは、蓄熱抑制ブロック1の下部層を構成しており、その層厚は、本実施形態においては、その強い強度を利用して、主として、表層4を補強すると共に当該蓄熱抑制ブロック1全体の強度を歩道ブロックとして所望の強度を確保すべく、60〜70mm前後とされている。
【0022】
前記表層4は、蓄熱抑制ブロック1の上部層を構成しており、この表層4は、前記コンクリートブロック5aの上面に対して一体化されている。この表層4は、骨材としての炭酸カルシウムCaCO3と、固化剤(バインダー)としてのマグネシアセメントとを用いて、固化層として成形されている。CaCO3を表層4の主成分とするのは、CaCO3が赤外線(熱)の吸収を抑制する機能(赤外線吸収抑制機能、又は赤外線反射機能)を有することに着目し、そのCaCO3が保有する機能を、蓄熱抑制ブロックの保有熱の上昇を抑制するために利用するためである。表層4の含有成分として、マグネシアセメントを含めるのは、CaCO3を主成分とする固化層を形成できるようにするためだけでなく、そのマグネシアセメントの色彩が白色であることを利用して、表層4の色彩(白色である炭酸カルシウムの色彩)が白色でなくなることを防止し、赤外線(熱)反射において効果的な白色の状態を維持するためである。これにより、固化剤を用いて炭酸カルシウムの固化層が形成される場合であっても、CaCO3の赤外線吸収抑制機能が低下することを防止できることになる。しかも、マグネシアセメントが、入手容易で、混合作業を行うことが容易な液状(MgCl2の高濃度水溶液中にMgOの粉末を溶かし込んだもの)であることも、固化剤として選定された理由である。
【0023】
図5は、実施形態に係る蓄熱抑制ブロック1の赤外線吸収抑制機能の効果を示すものである。この図5においては、実施形態に係る蓄熱抑制ブロック1が、切り出された天然のトラバーチンと同様、赤外線吸収抑制機能に基づき高い効果を示すと共に、その蓄熱抑制ブロック1のうち、白色グループの温度上昇の抑制効果が、黒色グループよりも高いことを示している。
【0024】
表層4におけるCaCO3とマグネシアセメントとの重量比は、本実施形態においては、CaCO3:マグネシアセメント=6:1前後に設定されている。この重量比は、CaCO3を固化層とすると共に、CaCO3の赤外線吸収抑制機能の現実的な発揮等の観点から決定されており、赤外線吸収抑制機能を高める場合や、後述の如く、マグネシアセメントの使用により表層4内部における微細空隙の存在割合が低下することを抑制する場合には、上記重量比において、CaCO3の相対的な割合を高めることになる。
【0025】
表層4に含有されるCaCO3としては、本実施形態においては、粒径が0.1〜1.0mm前後のもの、より好ましくは0.2〜0.6mm前後のものが用いられ、CaCO3として、粒径が細かく且つ粒径範囲が狭いものが用いられることになっている。これは、単位体積当たりにおいて、粒径が大きく且つ粒径範囲が広いもの(粒径が大きくばらつくもの)を用いる場合に比して、空隙を微細な連続空隙(微細空隙を含む)とすると共にその空隙の全体積を多く確保することを目的としており、これにより、熱の放出のための放出面積(比表面積)が増大されると共に、その多くの微細空隙による毛細管現象に基づき雨水の保水性能が高められことになっている。勿論、大量の雨水等については排水されることになる。
【0026】
表層4の層厚は、10mm前後とされている。これは、表層4の厚みが10mm前後で、発熱の原因である赤外線の吸収を最も抑える点に達し、それよりも厚みが増しても赤外線吸収抑制機能にあまり変化がないという知見に基づき、赤外線の吸収抑制の観点から、表層4の厚みを10mm前後としているのである。
すなわち、表層4は、CaCO3の赤外線吸収抑制機能に基づき、通常のコンクリート(硬化状態)よりも表面温度が低くなるが、表層4の厚みが10mm以上となると、図6に示すように、10mmのものも、20mmのものも、30mmのものも、60mmのものもさほど変わらなくなる。このため、本実施形態においては、赤外線の吸収抑制の観点から効率的に表層4の厚みを設定すべく、表層4の厚みが10mm前後とされている。
この場合、実験に用いたテストブロック(表層4に相当するもの)に関しては、前述した組成のものに揃え、厚みのみを異ならせた。
勿論、赤外吸収抑制機能だけでなく、表層4内部における保水性能、熱放出性能を高めることとする場合には、微細空隙を確保すべく、表層4の厚みを、歩道ブロック等の用途上の上限の下において、少なくとも10mm以上に設定することが好ましい。
【0027】
これにより、蓄熱抑制ブロック1を歩道ブロックとして用いた場合には、夏の晴天時等において、各蓄熱抑制ブロック1は、その赤外線吸収抑制機能に基づき、赤外線(熱)の吸収を抑制し、各蓄熱抑制ブロック1の保有熱の上昇を抑える。このため、各蓄熱抑制ブロック1の表面温度(路面温度)の温度上昇が抑制されることになる。
【0028】
一方、各蓄熱抑制ブロックは、降雨時に、雨水を表層4を経てコンクリートブロック5a上面に至る間に、表層4内部における微細空隙に雨水を保水しており、表層4に雨水が保水された後には、雨水は、蓄熱抑制ブロック1の表面(路面)の気化熱を奪って蒸散され、路面の温度上昇が抑制されることになる。
この場合、各蓄熱抑制ブロック1においては、その保有熱の上昇が、表層(CaCO3)5の赤外線吸収抑制機能に基づき抑制されていることから、表層4内部に保水は、その蒸散をもって、蓄熱抑制ブロックの保有熱上昇の抑制のために使用されることが抑えられ、その分の保水を、各蓄熱抑制ブロックの表面温度を所望の温度状態に長期に亘って維持するために有効に利用できることになる。この結果、歩道の路面ないしは路面付近の温度上昇の抑制効果を長続きさせることができることになる。
【0029】
このような蓄熱抑制ブロック1は、次のようにして製造される。
先ず、表層材料としてのCaCO3と、マグネシアセメントを混ぜ合わせる。そして、その混合物を型枠内に入れてその硬化を待ち、その硬化後、その硬化物を表層成形体として脱型し、その表層成形体を別の型枠内にセットする。この場合、CaCO3とマグネシアセメントとの重量比、CaCO3の粒径等については、前述したものが好ましい。
【0030】
次に、コンクリートブロック成形材料としてのセメント、砂等、水等を混ぜ合わせて混合物を作り、その混合物を、前記表層成形体がセットされた型内に流し込む。そして、そのコンクリートブロック成形材料を基盤層として硬化させた後、その表層成形体とコンクリートブロック5aとが一体化した一体化物を脱型し、当該蓄熱抑制ブロック1を得る。
【0031】
勿論別の製造態様としては、表層成形体とコンクリートブロック5aとを同じ型枠内で成形してもよい。すなわち、先ず、型枠内の下部に表層材料を入れて表層成形体を形成し、次に、その同じ型枠内に、表層成形体の上側においてコンクリートブロック成形材料を充填して、表層成形体とコンクリートブロック5aとの一体化物を形成してもよい。この場合、コンクリートブロック成形材料を型枠内に充填するタイミングは、表層材料が硬化して表層成形体に必ずしもなっている必要はなく、未硬化の状態であってもよい。
さらに別の態様としては、型枠内にコンクリートブロック成形材料を充填し、そのコンクリートブロック成形材料の未硬化のうちに、そのコンクリートブロック成形材料の上側に、型枠内に収まるようにしつつ、予め用意された表層成形体を載せ、その表層成形体に対して、振動を与えつつ押圧力を付与することにより、表層成形体とコンクリートブロック5aとの一体化物を得るようにしてもよい。
【0032】
図7〜図9は、第2実施形態を示す。この第2実施形態において、前記第1実施形態と同一構成要素については同一符号を付してその説明を省略する。
【0033】
この実施形態に係る蓄熱抑制ブロック1は、図7に示すように、一辺が300mm前後の略正方形とされ、厚みが60mm前後とされた厚板状とされている。このような蓄熱抑制ブロック1も、前記第1実施形態同様、クラッシャーラン2上の敷砂3上に多数敷設されることになっており、その各蓄熱抑制ブロック1の上面が歩道面をなすことになっている。
【0034】
前記蓄熱抑制ブロック1は、図7〜図9に示すように、表層4と、基盤層である保水層5bとからなる積層構造とされている。表層4は、透水層として、蓄熱抑制ブロック1の上部層を構成しており、この表層4は、CaCO3と、硬質珪砂と、バインダーとしてのマグネシアセメントとを用いて成形されている。
【0035】
CaCO3は、その赤外線(熱)吸収抑制機能に着目して、蓄熱抑制ブロックの保有熱が上昇しないようにすること(温度上昇を抑制すること)を目的として含有されており、マグネシアセメントは、バインダーとして機能させると共に、その色彩の白色を利用して、含有後に表層4が白色でなくなることを防止することを目的として含有されている。このCaCO3とマグネシアセメントとの重量比は、前記第1実施形態同様、CaCO3:マグネシアセメント=6:1前後に設定するのが好ましい。
また、硬質珪砂は、表層4の強度、特に耐摩耗性を高めることを目的として混入されており、その混入割合は、硬質珪砂:CaCO3=3:7(重量比)前後に設定されている。
【0036】
上記CaCO3及び硬質珪砂は、本実施形態においては、その各粒径が、1〜3mm程度に収まるように設定されている。これは、その略一定粒径とすることに基づき、表層4に多数の連続空隙を安定して形成し、これにより、表層4を透水層とするためである。
【0037】
前記表層4の層厚は、10mm前後とされている。これは、この第2実施形態においては、表層4に赤外線吸収抑制機能だけを担わせ、保水機能に関しては、保水層5bに担わせることとしているからである。
【0038】
前記保水層5bは、前記第1実施形態に係るコンクリートブロックに代えて、蓄熱抑制ブロック1の下部層を構成しており、その層厚は、50mm前後とされている。この保水層5bは、水に対して非膨潤性を示す保水層構成材料と、バインダとしてのセメント、水とにより成形されて、成形後において、水等により形状変化が起こしにくく、所定以上の強度(例えば曲げ強度5N/mm2)が確保されることになっており、この保水層5bは、強度体として、前記表層4を補強する機能を発揮することになっている。本実施形態においては、保水層構成材料として、水に対して非膨潤性を示すゼオライト、珪藻土、真砂土、造粒焼成人工軽量骨材が含有され、これらが、セメントと水との混入により成形されることになっている。
【0039】
上記保水層構成材料には、微細空隙を有して保水性を確保する保水材料が含まれている。この保水材料は、主として、上記ゼオライト(例えば吸水率15〜16%)、珪藻土(例えば吸水率50〜60%)が構成しており、珪藻土が比較的保水保持力が低い(水を蒸散し易い)特性を示す一方、ゼオライトは、可逆的に結晶水を復元する特性に基づき、珪藻土よりも保水保持力が高い(水を蒸散しにくい)特性を示すことになっている。本実施形態においては、珪藻土が、保水層5b全体重量に対して3wt%〜15wt%の範囲とされ、ゼオライトが、保水層5b全体重量に対して5wt%〜20wt%の範囲とされている。この場合、上記珪藻土、ゼオライトの他のもの割合は、保水層5b全体重量に対して、セメントを10〜15wt%、真砂土を10〜30wt%、造粒焼成人工軽量骨材を30〜50wt%、水を10〜15wt%の各範囲のものとし、全体として100wt%となるようにするのが好ましい。
【0040】
これにより、本蓄熱抑制ブロック1においては、降雨時に、図8に示すように、雨水は、表層4を経て保水層5bに至り、その保水層5bにおいて、雨水が、ゼオライト、珪藻土等の保水材料に保水されることになっている。このとき、降雨量が、保水層5bが受け入れる時間当たりの量よりも多いときには、表層4を横に流れて目地或いは他の個所に導かれ、地下等に排水(浸透)される。
【0041】
一方、保水層5bが雨水を保水した後には、図9に示すように、路面の気化熱を奪って雨水が蒸散され、路面の温度上昇が抑制されることになる。また、保水層5bの保水量が低くなったときには、蓄熱抑制ブロック1よりも下側の地下より水を吸水することになる。
【0042】
この場合、本実施形態においても、表層4におけるCaCO3に基づき赤外線が反射されて、蓄熱抑制ブロックの保有熱が上昇されないようにされていることから、保水層における雨水が、雨水の蒸散が蓄熱抑制ブロック1の保有熱の消費に利用されることが抑えられることになる。このため、保水層5b内部の雨水が蒸散によって早期になくなってしまうことが抑制され、この保水層5b内部の雨水が有効に利用されて歩道の路面ないしは路面付近の温度上昇の抑制効果を長続きさせることができることになる。
【0043】
このような蓄熱抑制ブロック1は、次のようにして製造される。
先ず、表層材料としての硬質珪砂及びCaCO3と、マグネシアセメントを混ぜ合わせる。そして、その混合物を型枠内に入れてその硬化を待ち、その硬化後、その硬化物を表層成形体として脱型し、その表層成形体を別の型枠内にセットする。
【0044】
次に、保水層成形材料としてのゼオライト、珪藻土、真砂土、造粒焼成人工軽量骨材、セメント、水等を混ぜ合わせて混合物を作り、その混合物を、前記表層成形体がセットされた型内に流し込む。そして、その保水層成形材料を保水層成形体として硬化させた後、その表層成形体と保水層成形体とが一体化した一体化物を脱型し、当該蓄熱抑制ブロック1を得る。
【0045】
この製造方法の別の態様としては、前記実施形態同様、先ず、型枠内に表層材料を入れ、次に、コンクリートブロック成形材料をその同じ型枠内に入れて、それらの一体化物を形成するようにしてもよいし、型枠内にコンクリートブロック成形材料を入れた後、そのコンクリート成形材料の上側に予め用意された表層成形体を載せ、その表層成形体に対して振動を与えつつ押圧力を付与することにより、それらの一体化物を得るようにしてもよい。
【0046】
また、上記保水層5bとしては、土壌を主成分として、土壌の特質を具備したままで、土壌のように雨水等で泥土化せず、耐荷重性に優れた次のような矩形状ブロックを用いることもできる。すなわち、アンモニウム塩類又はナトリウム塩類の少なくともいずれかと、カリウム塩類と、鉄化合物と、硝酸カルシウム又は塩化カルシウムと、マグネシウム塩類とを水に添加して、多種多様のアルカリイオンや金属イオンを含有する液剤を調整し、これを、土壌、セメント、高炉水砕スラグの混合物に添加して練り合わせ、得られた浸潤混合物をプレス機で圧縮することにより矩形状に成形し、その後、乾燥、養生したものを用いることができる。この場合、上記液剤は、そのイオンリッチな性質のため、配合固形成分の凝結を促進、活性化し、緻密で強固な結合構造体を生成する。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態に係る蓄熱抑制ブロックを利用した状態を示す斜視図。
【図2】第1実施形態に係る蓄熱抑制ブロックの敷設状態を説明する説明図。
【図3】第1実施形態に係る蓄熱抑制ブロックを示す斜視図。
【図4】第1実施形態に係る蓄熱抑制ブロックを縦断面を模式的に示す図。
【図5】赤外線吸収抑制機能の効果を説明する特性図。
【図6】赤外線吸収抑制機能の効果と表層(CaCO3)の厚みとの関係を説明する特性図。
【図7】第2実施形態に係る蓄熱抑制ブロックを利用した状態を示す斜視図。
【図8】降雨時における第2実施形態に係る蓄熱抑制ブロックの保水、排水作用を説明する説明図。
【図9】平常(晴天)時における第2実施形態に係る蓄熱抑制ブロックの蒸散作用を説明する説明図。
【符号の説明】
1 蓄熱抑制ブロック
4 表層
5a コンクリートブロック
5b 保水層
Claims (12)
- 基盤層上に表層が設けられている蓄熱抑制ブロックにおいて、
前記表層が、炭酸カルシウムを主成分とした固化層により形成され、
前記基盤層が、強度体として設定されている、
ことを特徴とする蓄熱抑制ブロック。 - 請求項1において、
前記表層の厚みが、10mm前後に設定されている、
ことを特徴とする蓄熱抑制ブロック。 - 請求項1において、
前記炭酸カルシウムの粒径が、0.1〜1.0mm前後に設定されている、
ことを特徴とする蓄熱抑制ブロック。 - 請求項1において、
前記表層に、硬質珪砂が含有されている、
ことを特徴とする蓄熱抑制ブロック。 - 請求項1において、
前記表層の固化剤として、マグネシアセメントが用いられている、
ことを特徴とする蓄熱抑制ブロック。 - 請求項1において、
前記基盤層が、コンクリートブロックにより形成されている、
ことを特徴とする蓄熱抑制ブロック。 - 請求項1において、
少なくとも前記表層の内部に、保水のための微細空隙と、該微細空隙に連なって表面に延びる連続空隙とが形成されている、
ことを特徴とする蓄熱抑制ブロック。 - 請求項7において、
前記炭酸カルシウムの粒径が、0.1〜1.0mm前後に設定されている、
ことを特徴とする蓄熱抑制ブロック。 - 請求項8において、
前記表層の厚みが、少なくとも10mm以上に設定され、
前記基盤層が、空隙を有しない強度体とされている、
ことを特徴とする蓄熱抑制ブロック。 - 請求項1において、
前記表層が、前記炭酸カルシウムの粒径を略一定として、透水層に設定され、
前記基盤層が、水に対して非膨潤性を示す保水層構成材料を用いて、保水層として設定されている、
ことを特徴とする蓄熱抑制ブロック。 - 請求項10において、
前記表層の厚みが、10mm前後に設定されている、
ことを特徴とする蓄熱抑制ブロック。 - 請求項1〜11のいずれかにおいて、
歩道ブロックとして用いられる、
ことを特徴とする蓄熱抑制ブロック。
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