JP2005344504A

JP2005344504A - 土木建築資材及びその製造方法

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Publication number: JP2005344504A
Application number: JP2005171535A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ono; 博大野; Shin Nagai; 伸永井
Original assignee: EHIMEKEN SHINRIN KUMIAI RENGOK; EHIMEKEN SHINRIN KUMIAI RENGOKAI
Current assignee: EHIMEKEN SHINRIN KUMIAI RENGOK; EHIMEKEN SHINRIN KUMIAI RENGOKAI
Priority date: 2005-06-10
Filing date: 2005-06-10
Publication date: 2005-12-15

Abstract

【課題】木炭を主体に構成しつつ、排水性やクッション性に優れ、しかも意匠的にも面白味のある土木建築資材及びその製造方法を提供する。
【解決手段】木材を粉砕してから加熱して炭化させてなる木炭片と、樹脂バインダーと、セメントと、骨材とを主成分とし、板状に圧縮して固化してなるもので、平面視正略６角形の板状の本体部２と、本体部２の６つの辺のうちの１つ置きの辺の下部に外方へ突出状に形成した平面視略台形状の３つ嵌合突部３と、本体部２の残りの３つの辺の下部に開口するように凹設した、嵌合突部３に凹凸嵌合する平面視略台形状の嵌合凹部４とを備えた。
【選択図】図３

Description

本発明は、歩道等における敷石や建築物における内壁や天井や床材などとして利用可能な土木建築資材及びその製造方法に関する。

木炭を用いた土木建築資材として、木炭並びに竹炭、果実の殻の炭化物を粉砕し、これを主体にして、パルプ又は樹脂繊維とセメントとを組み合わせ、水を加えて混練し、ブロック形状に加圧成形して乾燥させてなるチャコールブロックや、木炭粉粒とセメントと木酢液と木繊維を混ぜ合わせ、これに圧力をかけてブロック状に成形し、成形後一定期間乾燥させて製作した木炭ブロックが知られている（例えば、特許文献１参照、特許文献２参照。）。

一方、歩道等で使用される敷石として、略隙間無く配置可能な平面視長方形や波形状のコンクリート製のブロックからなるものが広く採用されている。

実開平４−９８９１４号公報（第２頁、図１）特開平１１−１３１６３３号公報（第２頁、図１）

前述のような木炭ブロックは、軽量でしかも自然環境に優しいことから、最近注目されているが、粉粒状の木炭を用いていることから、排水性やクッション性を十分に確保できないという問題があり、しかも意匠的にも単純で面白味に欠けるものであった。

また、コンクリートブロックと比較して軽量であることから、敷石等として用いる場合には、木炭ブロックがガタツクという問題があり、実用化に対する大きな障害になっていた。

本発明の目的は、木炭を主体に構成しつつ、排水性やクッション性に優れ、しかも意匠的にも面白味のある土木建築資材及びその製造方法を提供することである。

本発明者は、自然環境に適合した遊歩道の路盤材について鋭意検討し、木炭の風合いを残すべく、木炭片を用いた路盤材を用いることを発案し、木炭片とセメントと樹脂バインダーと骨材と水とを混ぜ合わせ、これを施工面に打設して、締め固めてなる路盤を試作した。しかし、この路盤では締め固めにバラツキが発生して十分な強度が得られないこと、施工作業が煩雑で施工コストが高くなることなど、種々の問題があることを見出し、これを解決すべく工場等でブロック状に成形したものを施工現場で敷き並べることで、施工作業の作業性を向上し、施工コストを低減できることの発想を得て、本発明を完成するに至った。

請求項１に係る土木建築資材は、木材を粉砕してから加熱して炭化させてなる木炭片と、樹脂バインダーと、セメントと、骨材とを主要素材とし、設定形状に圧縮して固化させてなるものである。

この土木建築資材では、木炭片を用いているので、粉粒状の木炭を用いた場合よりも、クッション性及び透水性を向上できる。また、圧縮成形することで木炭片が絡まった状態となり、木炭紛を用いた場合よりも、軽量でありながら、十分な強度を確保することが可能となる。しかも、木炭片が表面に露出するので、温かみのある風合いを実現でき、遊歩道の敷石等に使用した場合には、自然との調和を図ることが可能となり、建築物の壁材や天井材などとして使用した場合には、落着いたリラックスできる居住空間を実現できるし、湿気や臭気も吸収できるので居住環境を改善することも可能となる。

このような土木建築資材は、遊歩道や並木道や歩道、河川や護岸等の敷石、擁壁材など各種土木資材に用いたり、天井材や壁材や床材などの各種建築資材に用いたり、或いはパーテーションやテーブルの天板や椅子などの各種家具類に用いることができる。

平面視略多角形の板状に圧縮して固化させてもよい。このような土木建築資材は、同一平面内に隙間無く並べて配置でき、施工性や取扱性を向上できるので好ましい。

多角形状に形成する場合には、隣接する一方の辺の下部に外方へ突出する嵌合突部を形成し、他方の辺側の下部に嵌合突部が凹凸嵌合する嵌合凹部を形成してもよい。つまり、木炭片を用いた土木建築資材は、コンクリート製のものと比較して軽量なので、敷石として用いた場合には、踏んだときに反対側が浮いてしまったりするなど、安定性を十分に確保することが困難なので、嵌合突部と嵌合凹部との凹凸嵌合により隣接する土木建築資材同士を結合して設置安定性を向上させることが好ましい。

前記木炭片の長さを１０ｃｍ以下に、縦断面積を１ｃｍ²以下に設定することが好ましい。この土木建築資材を敷石等として用いる場合には、木炭片のサイズが１０ｃｍを超えたり、縦断面積が１ｃｍ²を超える場合には、土木建築資材の強度を十分に確保できないので、木炭片の長さを１０ｃｍ以下に、縦断面積を１ｃｍ²以下に設定することが好ましい。

厚さ方向の途中部に補強用の金属メッシュを配置してもよい。この場合には、土木建築資材の強度を一層高めることが可能となる。

本発明に係る土木建築資材の製造方法は、請求項１〜５のいずれか１項記載の土木建築資材の製造方法であって、木材を粉砕してから加熱して炭化させてなる木炭片と、樹脂バインダーと、セメントと、骨材と、水とを混練し、これを型内に充填して設定形状に圧縮成形し、その後離型してから一定期間養生するものである。

この製造方法では、排水性及びクッション性に優れ、しかも施工が容易で施工コストも低減可能な土木建築資材を安価に且つ効率的に製作することが可能となる。

前記木炭片として、スクリーンを通して縦断面１ｃｍ²以下のものだけを選別して用いてもよい。この場合には、敷石として利用可能な強度の土木建築資材を製作することが可能となる。

請求項１に係る土木建築資材によれば、木炭片を用いているので、木炭紛を用いた場合よりも、クッション性及び透水性を向上できること、圧縮成形することで木炭片が絡まった状態となり、木炭紛を用いた場合よりも、軽量でありながら、十分な強度を確保することが可能となること、木炭片が表面に露出するので、温かみのある意匠性に優れた風合いのある資材を実現できること、などの効果が得られる。

ここで、平面視略多角形の板状に圧縮して固化させたものを用いると、同一平面内に並列状に隙間無く並べて配置できるので、施工性や取扱性を向上できるので好ましい。また、多角形状に形成する場合には、隣接する一方の辺の下部に外方へ突出する嵌合突部を形成し、他方の辺側の下部に嵌合突部が凹凸嵌合する嵌合凹部を形成することで、嵌合突部と嵌合凹部との凹凸嵌合により隣接する土木建築資材を結合して設置安定性を向上できる。

前記木炭片の長さを１０ｃｍ以下に、縦断面積を１ｃｍ²以下に設定すると、敷石等として使用可能な強度の土木建築資材を実現できる。また、厚さ方向の途中部に補強用の金属メッシュを配置すると、土木建築資材の強度を一層高めることが可能となる。

本発明に係る土木建築資材の製造方法によれば、排水性及びクッション性に優れ、しかも施工が容易で施工コストも低減可能な土木建築資材を安価に且つ効率的に製作することが可能となる。

前記木炭片として、スクリーンを通して縦断面１ｃｍ²以下のものだけを選別して用いると、敷石として利用可能な強度の土木建築資材を製作することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
本実施例は、遊歩道等で使用する敷石に本発明に係る土木建築資材を適用した場合のものである。

図１〜図４に示すように、敷石１は、木炭片と樹脂バインダーとセメントと骨材とを主要素材とし、板状に圧縮して固化してなるもので、平面視正略６角形の板状の本体部２と、本体部２の６つの辺のうちの１つ置きの辺の下部に外方へ突出状に形成した平面視略台形状の３つ嵌合突部３と、本体部２の残りの３つの辺の下部に開口するように凹設した、嵌合突部３に凹凸嵌合する平面視略台形状の嵌合凹部４とを備えている。

嵌合凹部４は本体部２の下部に下面側及び外面側を開放させて凹設され、先に設置した敷石１の嵌合突部３に対して嵌合凹部４を上側から嵌合させて、複数の敷石１を略隙間なく同一平面内に隣接配置できるように構成されている。そして、このように凹凸嵌合により隣接する敷石１を段つぎするので、敷石１の外縁部に荷重が作用した場合でも、この荷重を複数の敷石１で受け止めることが可能となり、敷石１の安定性を向上できる。但し、嵌合突部３と嵌合凹部４の形状は、凹凸嵌合可能であれば任意の形状に設定可能である。また、符号５は、本体部２の外縁上部に形成したテーパー面で、このテーパー面により、本体部２の外縁上部における欠け等の破損が防止されるように構成されている。

木炭片は、その長さを１０ｃｍ以下、好ましくは８ｃｍ以下に設定したものが好適に利用でき、特に木炭の風合いを残しつつ、敷石１としての強度、剛性を確保できるように、２ｃｍ〜５ｃｍの長さのものが最も多く分布するように調整することが好ましい。木炭片の最大縦断面積は、１ｃｍ²以下に設定したものが好適に利用でき、特にクッション性を確保しつつ強度、剛性を高めるため、０．６ｃｍ²〜０．８ｃｍ²のものが最も多く分布するように調整することが好ましい。木材としては、間雑材、根株、枝打ちした枝葉、製材過程で発生する端材など、建築資材等として使用に適さない各種木材を粉砕して炭化させたものを採用することが、資源を有効活用する上で好ましい。

樹脂バインダーとしては、ユリア樹脂系、ポリ酢酸ビニルを中心とするエマルジョン系、メラミン樹脂系、ゴム系、フェノール樹脂系、エポキシ樹脂系などの樹脂バインダーを利用できる。特に、木炭片の風合いを残すことができ、しかも敷石１の強度剛性を十分に確保可能なエマルジョン系の樹脂バインダーを用いることが好ましい。

骨材としては、砂、砂利、砕石など周知の骨材を利用できるが、粒子の直径が５ｍｍ以下の細骨材を用いると敷石１を鋸等により現場合わせで容易に後加工できるので好ましい。また、骨材に代えて、あるいは骨材と併用して、ガラス繊維、炭素繊維、天然繊維、化学繊維などの繊維からなる補強材を混入してもよい。更に、敷石の厚さ方向の途中部に金属メッシュ等の補強材を一体的に設けてもよい。

次に、敷石１の製造方法について説明する。
先ず、間雑材、根株、枝打ちした枝葉、製材過程で発生する端材などの木材を破砕して、これを例えば６００℃で６時間加熱して炭化させてから、直径１ｃｍの貫通穴を多数形成したパンチングメタルからなるスクリーンにて、直径１ｃｍ以下の木炭片だけを選別する。但し、加熱温度は、木材が焼失しない程度の温度、例えば４００℃〜７００℃の任意の温度に設定でき、加熱時間は加熱温度に応じて適宜に設定するものとする。

次に、上記のようにして選別した木炭片に樹脂バインダーとセメントと骨材と水を加えて一様に混練する。具体的には、木炭片４．０リットルに対して、樹脂バインダーとしてポリ酢酸ビニルを０．３３リットル、セメントを０．２９ｋｇ、骨材として砂を０．５４ｋｇ、水を０．２０〜０．２５リットルを混合して、１つの敷石１に使用する混合物の平均重量を１．６ｋｇに調整する。このとき、顔料を混ぜて、混合物を所望の色に着色しても良い。

次に、前記混合物を型内にセットして５０Ｎ／ｃｍ²で加圧して敷石形状に成形し、離型後１ヶ月間陰干しにより養生して、敷石１を得ることになる。但し、混合物は流動性が低いことから、混合物を下型内に充填した後、嵌合突部３と本体部２とを上型で加圧すると、薄肉な嵌合突部３が厚肉な本体部２よりも圧縮され、敷石１の強度が不均一になるので、嵌合突部３の上面を本体部２の上面と同じ高さに成形して、後工程により嵌合突部３の上側の余分な部分を除去してもよい。

このような敷石１を用いて遊歩道を施行する場合には、施工部位の路床に砕石を敷設した状態で、コンクリートを打設して平坦面を形成し、この上に複数の敷石１を嵌合凹部４と嵌合突部３とを凹凸嵌合させて隙間なく配置して施工することになる。このように予め工場等で製造された敷石１を用いて、遊歩道を施工できるので、現場での施工作業を格段に軽減できる。

尚、遊歩道の側縁に配置される敷石１は、敷石１を縦に半分に切断して用いることになるが、木炭片を主体に敷石１を構成しているので、現場において要求寸法に容易に加工できる。但し、図５に示す敷石１Ａのように、前記実施例の敷石１における本体部２を縦に半分に切断した本体部２Ａを有するものを予め工場等で製作してもよい。

前記実施例では、本体部２の形状が平面視正６角形状の敷石１について説明したが、本体部２の平面形状は正方形や長方形や三角形など他の形状に構成することも可能である。例えば、階段のように幅の狭い所に敷設する場合には、図６〜、図９に示す敷石１０のように、細長い５角形状の本体部１１と、本体部１１の右側の２つの辺に形成した嵌合突部１２と、左側の２つの辺に形成した、嵌合突部１２に凹凸嵌合する嵌合凹部１３とを有し、残り１つの辺は縁石等に適合するように凹部や突部を形成しないように構成したものを用いてもよい。尚、同形状の敷石を敷設してもよいが、異なる形状の本体部を有する敷石を組み合わせて敷設することも可能である。

尚、本実施例では、遊歩道等で使用される敷石１に本発明を適用したが、敷石１と同様の素材を用いて、敷石１以外の擁壁などの土木資材や、建築物の内壁や天井や床面などを建築資材や、パーテーションやテーブルの天板や椅子などの家具用資材を構成することが可能である。

敷石を敷設した状態での遊歩道の要部斜視図敷石の斜視図敷石の（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図図１のIV-IV線断面図遊歩道の側縁に用いる敷石の斜視図他の構成の敷石の斜視図同敷石の（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図同敷石の図９のVIII-VIII線断面図同敷石の使用状態の説明図

符号の説明

１敷石２本体部
３嵌合突部４嵌合凹部
５テーパー面１Ａ敷石
１０敷石１１本体部
１２嵌合突部１３嵌合凹部

Claims

木材を粉砕してから加熱して炭化させてなる木炭片と、樹脂バインダーと、セメントと、骨材とを主要素材とし、設定形状に圧縮して固化してなる土木建築資材。
平面視略多角形の板状に圧縮して固化してなる請求項１記載の土木建築資材。
隣接する一方の辺の下部に外方へ突出する嵌合突部を形成し、他方の辺側の下部に嵌合突部が凹凸嵌合する嵌合凹部を形成した請求項２記載の土木建築資材。
前記木炭片の長さを１０ｃｍ以下に、縦断面積を１ｃｍ²以下に設定した請求項１〜３のいずれか１項記載の土木建築資材。
厚さ方向の途中部に補強用の金属メッシュを配置した請求項１〜４のいずれか１項記載の土木建築資材。
請求項１〜５のいずれか１項記載の土木建築資材の製造方法であって、木材を粉砕してから加熱して炭化させてなる木炭片と、樹脂バインダーと、セメントと、骨材と、水とを混練し、これを型内に充填して設定形状に圧縮成形し、その後離型してから一定期間養生することを特徴とする土木建築資材の製造方法。
前記木炭片として、スクリーンを通して縦断面１ｃｍ²以下のものだけを選別して用いた請求項６記載の土木建築資材の製造方法。