JP2017218336A - Materials - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、骨材を結合剤により結合してなる資材に関する。 The present invention relates to a material formed by combining aggregates with a binder.
従来、仮設用の建築資材として、砂利および砕石などの天然石粒同士をセメントにより結合させたコンクリートが用いられている。仮設用の建築資材は、使用後に廃棄することが意図されている。しかしながら、コンクリートは強度を有するものの、分解性がないため、使用後の建築資材を廃棄した後、長期間にわたり元の状態で残ったままとなる。そのため、コンクリートのような建築資材は、廃棄により地球環境を汚染するという問題がある。 Conventionally, concrete in which natural stone particles such as gravel and crushed stone are bonded together with cement has been used as a temporary building material. Temporary building materials are intended to be discarded after use. However, although concrete has strength, it is not decomposable, so it remains in its original state for a long period after the used building materials are discarded. Therefore, there is a problem that building materials such as concrete contaminate the global environment by disposal.
地球環境の汚染を抑えるために、天然石粒同士を結合させるバインダー成分として、セメントの代わりに生分解性樹脂を用いる技術が開発されている。生分解性樹脂は生分解性を有するため、生分解性樹脂を用いた建築資材では、廃棄後、時間経過とともにバインダー成分が分解し、それにより建築資材の崩壊が進行する。 In order to suppress pollution of the global environment, a technology has been developed that uses a biodegradable resin instead of cement as a binder component for binding natural stone particles. Since the biodegradable resin has biodegradability, in the building material using the biodegradable resin, the binder component is decomposed with time after disposal, thereby causing the building material to collapse.
例えば特許文献１には、天然石粒を生分解性樹脂により結合した結合体であって、分解性樹脂が天然石粒同士間の間隙の全部を塞がず水が通過しうる連通路が形成されている結合体が記載されている。 For example, Patent Document 1 is a combined body in which natural stone grains are bonded with a biodegradable resin, and a communication path through which water can pass without the degradable resin blocking all the gaps between the natural stone grains is formed. The conjugates are described.
特許文献１に記載の結合体は、天然石粒同士を結合させる結合剤として生分解性樹脂が用いられている。したがって、使用済の結合体を廃棄した後、結合剤は生分解により消失し、天然石粒のみが残る。そのため、結合剤として生分解性樹脂を使用した結合体は、廃棄後の環境への負荷が小さい。しかしながら、一定の強度が求められる建築資材としての使用を考慮すると、分解性の高い樹脂を用いると使用中に樹脂の分解が進み、建築資材としての強度を維持できない恐れがある。したがって、建築資材において結合剤として生分解性樹脂を用いる場合、最終的には建築資材は崩壊し、環境への負荷は抑えられるものの、完全に崩壊するまでの時間が長くなってしまう。 In the conjugate described in Patent Document 1, a biodegradable resin is used as a binder that binds natural stone particles. Therefore, after discarding the used conjugate, the binder disappears by biodegradation, leaving only natural stone grains. Therefore, a conjugate using a biodegradable resin as a binder has a small environmental load after disposal. However, considering use as a building material that requires a certain strength, if a highly degradable resin is used, decomposition of the resin proceeds during use, and the strength as a building material may not be maintained. Therefore, when a biodegradable resin is used as a binder in a building material, the building material eventually collapses and the load on the environment can be suppressed, but the time until it completely collapses becomes long.
とりわけ、海上等の海洋での建築現場では、建築期間中に強度を保つためには、海水等によってもすぐには分解しない資材が求められるため、崩壊までの時間がより長くなることが想定される。 In particular, at construction sites in the ocean, such as at sea, it is expected that the time until collapse will be longer because materials that are not readily decomposed by seawater etc. are required to maintain strength during the construction period. The
そこで、本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、一定期間強度を保持した後に、短時間で崩壊する資材を提供することにある。 Then, this invention is made | formed in view of said problem, The objective is to provide the material which disintegrates in a short time, after hold | maintaining intensity | strength for a fixed period.
本発明に係る資材は、上記課題を解決するために、骨材同士を結合剤により結合してなる資材であって、
上記骨材同士が上記結合剤により結合してなる核層と被覆層を備えており、
上記被覆層は、上記核層の少なくとも一部を被覆しており、
上記結合剤は、分解性または水溶性の結合剤であり、
上記核層の崩壊速度は上記被覆層の崩壊速度よりも速い構成を有している。
In order to solve the above problems, the material according to the present invention is a material formed by combining aggregates with a binder,
The aggregate is provided with a core layer and a covering layer formed by bonding the aggregates with the binder,
The coating layer covers at least a part of the core layer,
The binder is a degradable or water-soluble binder,
The core layer has a disintegration rate faster than that of the coating layer.
また本発明に係る資材において、上記核層の上記結合剤は、上記被覆層の上記結合剤と異なるものであり、
上記核層の上記結合剤の分解または溶解速度が、上記被覆層の上記結合剤の分解または溶解速度よりも速いことが好ましい。
Moreover, in the material according to the present invention, the binder of the core layer is different from the binder of the coating layer,
The decomposition or dissolution rate of the binder in the core layer is preferably faster than the decomposition or dissolution rate of the binder in the coating layer.
また本発明に係る資材において、上記被覆層の上記結合剤が、脂肪族ポリエステルであることが好ましい。 In the material according to the present invention, the binder of the coating layer is preferably an aliphatic polyester.
また本発明に係る資材において、上記脂肪族ポリエステルが、ポリグリコール酸、ポリ乳酸またはポリカプロラクトンであることが好ましい。 In the material according to the present invention, the aliphatic polyester is preferably polyglycolic acid, polylactic acid or polycaprolactone.
また本発明に係る資材において、上記核層の上記結合剤が、水溶性高分子であることが好ましい。 In the material according to the present invention, the binder of the core layer is preferably a water-soluble polymer.
また本発明に係る資材において、上記水溶性高分子が、プルラン、デンプン、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースまたはポリビニルアルコールであることが好ましい。 In the material according to the present invention, the water-soluble polymer is preferably pullulan, starch, hydroxymethylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, or polyvinyl alcohol.
また本発明に係る資材において、上記核層全体が上記被覆層により被覆されていることが好ましい。 In the material according to the present invention, it is preferable that the entire core layer is covered with the covering layer.
また本発明に係る資材の一態様は、仮設用の建築資材または土木資材であり得る。 Moreover, the one aspect | mode of the material which concerns on this invention may be a construction material for temporary construction, or a civil engineering material.
本発明によって、一定期間強度を保持した後、完全に崩壊する時間が短い資材を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain a material having a short time for complete disintegration after maintaining strength for a certain period.
本発明に係る資材の一実施形態である仮設用の建築資材について以下に説明する。 A temporary building material which is an embodiment of the material according to the present invention will be described below.
本実施形態に係る建築資材は、骨材同士を結合剤により結合してなる結合体である。より詳細には、本実施形態に係る建築資材は、複数の層によって構成されており、複数の層のそれぞれが、骨材同士が結合剤によって結合してなる結合体である。以下では、核層および被覆層の２層によって構成されている建築資材について説明するが、本発明は２層によって構成されるものに限定されるものではなく、３層以上を含む態様でもあり得る。 The building material according to the present embodiment is a combined body formed by combining aggregates with a binder. More specifically, the building material according to the present embodiment is composed of a plurality of layers, and each of the plurality of layers is a joined body in which aggregates are joined together by a binder. Below, although the construction material comprised by two layers of a nucleus layer and a coating layer is demonstrated, this invention is not limited to what is comprised by two layers, and may also be an aspect containing three or more layers. .
〔骨材〕
骨材は、結合体の主たる成分を構成するものである。骨材としては、建築資材に一般的に用いられている粗骨材および細骨材を用いることができる。粗骨材としては、例えば、砕石、陸砂利および川砂利などが挙げられる。また、細骨材としては、例えば、川砂、海砂、山砂、砕砂および珪砂などが挙げられる。これらの骨材は単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
〔aggregate〕
Aggregate constitutes the main component of the combined body. As the aggregate, coarse aggregate and fine aggregate generally used for building materials can be used. Examples of the coarse aggregate include crushed stone, land gravel and river gravel. In addition, examples of the fine aggregate include river sand, sea sand, mountain sand, crushed sand, and quartz sand. These aggregates may be used alone or in combination of two or more.
また、上述のような天然の骨材に限らず、廃ガラス、ガラスビーズ、セラミックおよびプラスチックなどの人工骨材が含まれていてもよい。しかしながら建築資材崩壊後の環境への負荷を抑えるという観点からは、人工骨材を用いないことが好ましい。 Moreover, not only the natural aggregates as described above, but also artificial aggregates such as waste glass, glass beads, ceramics, and plastics may be included. However, it is preferable not to use artificial aggregate from the viewpoint of suppressing the environmental load after the collapse of building materials.
〔結合剤〕
結合剤は、骨材同士を結合させるものである。本実施形態において、結合剤は分解性または水溶性の結合剤である。
[Binder]
The binder is for binding aggregates together. In this embodiment, the binder is a degradable or water-soluble binder.
本明細書において、「分解性」とは、外部からの要因により、骨材同士を結合させている結合剤の分解が生じる性質を意図している。具体的には、加水分解性、生分解性、光分解性および酸化分解性などが包含される。なかでも、加水分解性または生分解性であることが好ましい。加水分解性、生分解性、光分解性および酸化分解性などを有する結合剤としては、加水分解性樹脂、生分解性樹脂、光分解性樹脂および酸化分解性樹脂などが挙げられ、中でも、加水分解性樹脂または生分解性樹脂であることが好ましい。 In the present specification, “degradability” intends a property in which the binder that binds the aggregates is decomposed due to an external factor. Specifically, hydrolyzability, biodegradability, photodegradability, oxidative degradability, and the like are included. Of these, hydrolyzable or biodegradable is preferable. Examples of the binder having hydrolyzability, biodegradability, photodegradability, and oxidative degradability include hydrolyzable resins, biodegradable resins, photodegradable resins, and oxidative degradable resins. It is preferably a degradable resin or a biodegradable resin.
本明細書において、「水溶性」とは、水に触れることにより、骨材同士を結合させている結合剤の溶解が生じる性質を意図している。水溶性を有する結合剤としては、水溶性高分子が挙げられる。 In the present specification, the term “water-soluble” intends the property that dissolution of the binder that binds the aggregates to each other is caused by contact with water. Examples of the water-soluble binder include water-soluble polymers.
結合剤が分解性樹脂であると、加水分解および生分解などによる結合剤の分解が進行し、骨材同士を結合させる機能が果たせなくなるか、あるいは結合剤が消失する。その結果、骨材同士がばらばらとなり、結合体が崩壊することとなる。また、結合剤が水溶性高分子であると、結合剤が水に溶解し、骨材同士を結合させる機能が果たせなくなる。その結果、骨材同士がばらばらとなり、結合体が崩壊することとなる。 When the binder is a degradable resin, decomposition of the binder proceeds due to hydrolysis and biodegradation, and the function of binding the aggregates cannot be performed, or the binder disappears. As a result, the aggregates are separated and the combined body is collapsed. Further, when the binder is a water-soluble polymer, the binder dissolves in water and the function of binding the aggregates cannot be performed. As a result, the aggregates are separated and the combined body is collapsed.
加水分解性樹脂または生分解樹脂としては、脂肪族ポリエステル、脂肪族ポリアミド、ポリエチレンオキシドなどが挙げられ、脂肪族ポリエステルであることが好ましい。脂肪族ポリエステルとしては、ポリグリコール酸、グリコール酸またはグリコリドと他のヒドロキシカルボン酸との共重合体、ポリ乳酸、乳酸と他のヒドロキシカルボン酸との共重合体、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンアジペート、ポリカプロラクトン、およびカプロラクトンと他のヒドロキシカルボン酸との共重合体が挙げられる。中でもポリグリコール酸およびポリ乳酸が好ましく、ポリグリコール酸がより好ましい。 Examples of the hydrolyzable resin or biodegradable resin include aliphatic polyester, aliphatic polyamide, polyethylene oxide, and the like, and aliphatic polyester is preferable. Aliphatic polyesters include polyglycolic acid, glycolic acid or glycolide and other hydroxycarboxylic acids, polylactic acid, copolymers of lactic acid and other hydroxycarboxylic acids, polybutylene succinate, polybutylene adipate , Polycaprolactone, and copolymers of caprolactone with other hydroxycarboxylic acids. Of these, polyglycolic acid and polylactic acid are preferred, and polyglycolic acid is more preferred.
水溶性高分子としては、多糖類（例えば、デンプン類、アルギン酸誘導体、天然ガム類、単純多糖類、複合多糖類、及びムコ多糖類）および合成高分子を挙げることができる。より具体的には、非限定的に、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸プロピレングリコールエステル、カルメロース、カルメロースカルシウム、ガティガム、カラギーナン、カルボキシビニルポリマー、カルボキシメチルエチルセルロース、カルボキシメチルスターチナトリウム、カルボキシメチルセルロースナトリウム、カルメロースナトリウム、キサンタンガム、グァーガム、クインスシードガム、グルコマンナン、コポリビドン、ジェランガム、ゼラチン、タマリンドガム、タラガム、デキストリン、デンプン、トウモロコシデンプン、トラガント、バレイショデンプン、ヒアルロン酸ナトリウム、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルスターチ、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒプロメロース、プルラン、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルアルコール、ポリビニルアルコール−アクリル酸−メタクリル酸メチル共重合体、マクロゴール６０００、エチルセルロース、メチルセルロース、リン酸架橋デンプン、ローカストビーンガム、寒天、寒梅粉、完全アルファー化デンプン、結晶セルロースカルメロースナトリウム、酸化デンプン、低置換度ヒドロキシプロピルセルロースおよび部分アルファー化デンプンなどが挙げられる。中でも、プルラン、デンプン、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ポリビニルアルコールが好ましく、プルラン、デンプン、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、およびポリビニルアルコールがより好ましい。 Examples of the water-soluble polymer include polysaccharides (eg, starches, alginic acid derivatives, natural gums, simple polysaccharides, complex polysaccharides, and mucopolysaccharides) and synthetic polymers. More specifically, but not limited to, sodium alginate, propylene glycol alginate, carmellose, carmellose calcium, gati gum, carrageenan, carboxyvinyl polymer, carboxymethyl ethyl cellulose, carboxymethyl starch sodium, carboxymethyl cellulose sodium, carmellose sodium, Xanthan gum, guar gum, quince seed gum, glucomannan, copolyvidone, gellan gum, gelatin, tamarind gum, tara gum, dextrin, starch, corn starch, tragacanth, potato starch, sodium hyaluronate, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl starch, hydroxypropyl cellulose, hydroxy Propylmethylcellulose Romellose, pullulan, polyvinylpyrrolidone, polyethylene oxide, polyvinyl alcohol, polyvinyl alcohol-acrylic acid-methyl methacrylate copolymer, macrogol 6000, ethyl cellulose, methyl cellulose, phosphate cross-linked starch, locust bean gum, agar, agar powder, complete alpha Starch, crystalline cellulose carmellose sodium, oxidized starch, low-substituted hydroxypropylcellulose and partially pregelatinized starch. Among these, pullulan, starch, hydroxypropylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, and polyvinyl alcohol are preferable, and pullulan, starch, hydroxymethylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, and polyvinyl alcohol are more preferable.
結合剤は単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。 A binder may be used independently and may be used in combination of 2 or more type.
〔その他の成分〕
本実施形態に係る建築資材には、骨材および結合剤以外の成分が含まれていてもよい。含み得る成分としては、消泡材、無機繊維、有機繊維などが挙げられる。
[Other ingredients]
The building material according to the present embodiment may include components other than the aggregate and the binder. Examples of components that can be included include antifoaming materials, inorganic fibers, and organic fibers.
〔結合体の構造〕
結合体における骨材と結合剤との含有比率に特に制限はなく、建築資材の目的、用途、使用期間および使用環境、骨材の種類ならびに結合剤の種類などに応じて適宜設定すればよい。例えば、結合体における骨材の量が７０〜９０重量％、９０〜９５重量％または９５〜９８重量％であることができる。また、結合体全体を１００としたときに、骨材の割合（容積比）が、例えば、６５〜９０、９０〜９５、９５〜９８であることができる。
[Conjugate structure]
There is no restriction | limiting in particular in the content ratio of the aggregate and binder in a conjugate | bonded body, What is necessary is just to set suitably according to the objective of a building material, an application, a use period and use environment, the kind of aggregate, the kind of binder, etc. For example, the amount of aggregate in the conjugate can be 70-90 wt%, 90-95 wt%, or 95-98 wt%. Moreover, when the whole conjugate | zygote is set to 100, the ratio (volume ratio) of aggregate can be 65-90, 90-95, 95-98, for example.
結合体には、気泡または連通する空隙が存在してもよいが、結合体の高強度化や分解性の制御しやすさの観点から、これらを含んでいないものが好ましい。なお、「気泡が存在しない」という場合、製造過程において意図せず発生してしまう微小な気泡が存在するものを排除するものではない。 Bubbles or communicating voids may exist in the bonded body, but those not containing these are preferable from the viewpoint of increasing the strength of the bonded body and ease of controlling the degradability. In the case where “bubbles do not exist”, it does not exclude the presence of minute bubbles that are unintentionally generated in the manufacturing process.
〔核層および被覆層〕
本実施形態に係る建築資材は、核層および被覆層の２層構造を有しており、核層および被覆層のそれぞれが、上述した骨材同士が結合剤によって結合されてなる結合体である。
[Nuclear layer and coating layer]
The building material according to the present embodiment has a two-layer structure of a core layer and a cover layer, and each of the core layer and the cover layer is a bonded body in which the above-described aggregates are bonded together by a binder. .
本実施の形態において、被覆層は、核層の全体を覆っている。すなわち、結合剤を分解または溶解させる要因（以下、分解要因という）、例えば水および微生物などが触れる外側に被覆層があり、その内側に核層がある。したがって、分解要因が触れる外側の被覆層の崩壊が進行し、内側にある核層に対して分解要因が触れるようになって初めて核層の崩壊の進行が開始する。 In the present embodiment, the covering layer covers the entire core layer. That is, there is a coating layer on the outside that comes into contact with factors that cause the binder to decompose or dissolve (hereinafter referred to as degradation factors), such as water and microorganisms, and a core layer on the inside. Therefore, the decay of the outer coating layer that is touched by the decomposition factor proceeds, and the decay of the nucleus layer starts only when the decomposition factor comes into contact with the inner core layer.
本実施形態に係る建築資材では、核層の崩壊速度と被覆層の崩壊速度とが異なるようにそれぞれの層が構成されている。具体的には核層の崩壊速度が被覆層の崩壊速度よりも速い構成となっている。 In the building material according to the present embodiment, each layer is configured such that the collapse rate of the core layer and the collapse rate of the coating layer are different. Specifically, the core layer has a faster decay rate than the coating layer.
本明細書において「崩壊速度」とは、結合剤が分解または溶解し、その結果結合体から骨材の一部が分離することによって結合体が崩れることにより、結合体の重量が減少する速度を意図している。崩壊速度が速ければ、結合体が完全に崩壊するまでの時間が短くなる。また、換言すれば、寸法も含めて同一形状の結合体において、結合体が完全に崩壊するまでの時間が短ければ、崩壊速度が速いと言える。 As used herein, “disintegration rate” refers to the rate at which the weight of a conjugate decreases due to the binding agent breaking down or dissolving and, as a result, part of the aggregate separates from the conjugate, causing the conjugate to collapse. Intended. If the disintegration rate is high, the time until the combined body completely disintegrates becomes short. In other words, in a bonded body having the same shape including dimensions, if the time until the combined body completely collapses is short, it can be said that the disintegration rate is fast.
核層の崩壊速度が被覆層の崩壊速度よりも速い構成であるため、被覆層の崩壊が進行し、分解要因が核層に触れる段になると、建築資材全体としては崩壊の進行速度が速まる。したがって、例えば被覆層を形成する結合体のみからなる建築資材、すなわち核層も被覆層と全く同一であるような結合体である建築資材と比較し、本実施形態の建築資材は、完全に崩壊するまでの時間が短くなる。 Since the decay rate of the nuclear layer is faster than the collapse rate of the coating layer, when the decay of the coating layer proceeds and the decomposition factor comes into contact with the nuclear layer, the rate of collapse of the building material as a whole increases. Therefore, for example, the building material according to the present embodiment is completely collapsed compared with a building material composed only of a combination forming the covering layer, that is, a building material having a core layer that is exactly the same as the covering layer. The time to do is shortened.
核層と被覆層とで崩壊速度を異なるようにする手段は特に限定されず、例えば、結合剤の種類、骨材の種類、または結合剤の使用量を変えることにより崩壊速度を異なるようにすることができる。 The means for making the disintegration rate different between the core layer and the coating layer is not particularly limited. For example, the disintegration rate is made different by changing the type of binder, the type of aggregate, or the amount of binder used. be able to.
結合剤の種類を変更する場合において、核層および被覆層のいずれにおいても結合剤として分解性樹脂を用いる場合には、被覆層に用いる分解性樹脂よりも分解速度が速い分解性樹脂を核層に用いることにより、核層の崩壊速度が被覆層の崩壊速度よりも速い構成とすることができる。同様に、核層および被覆層のいずれにも結合剤として水溶性高分子を用いる場合には、被覆層に用いる水溶性高分子よりも溶解速度が速い水溶性高分子を核層に用いることにより、核層の崩壊速度が被覆層の崩壊速度よりも速い構成とすることができる。 When changing the type of binder, if a degradable resin is used as a binder in both the core layer and the coating layer, a degradable resin having a faster decomposition rate than the degradable resin used for the coating layer is used. By using it for a structure, it can be set as the structure where the decay rate of a nuclear layer is faster than the decay rate of a coating layer. Similarly, when a water-soluble polymer is used as a binder for both the core layer and the coating layer, a water-soluble polymer having a faster dissolution rate than the water-soluble polymer used for the coating layer is used for the core layer. In addition, the core layer may have a faster decay rate than the coating layer.
本明細書において分解性樹脂の分解速度とは、分解性樹脂の分子量の低下速度を示す。また、本明細書において水溶性高分子の溶解速度とは、水溶性高分子固体が水中へ溶解する速度を示す。 In this specification, the degradation rate of the degradable resin indicates the rate of decrease in the molecular weight of the degradable resin. In the present specification, the dissolution rate of the water-soluble polymer indicates the rate at which the water-soluble polymer solid dissolves in water.
また、分解性樹脂を用いた結合体と、水溶性高分子を用いた結合体とを比較すると、水溶性高分子を用いた結合体の方が、より早く崩壊する。したがって、被覆層における結合剤として分解性樹脂を用い、核層における結合剤として水溶性高分子を用いることにより、核層の崩壊速度が被覆層の崩壊速度よりも速い構成とすることができる。 Further, when a conjugate using a degradable resin is compared with a conjugate using a water-soluble polymer, the conjugate using a water-soluble polymer disintegrates more quickly. Therefore, by using a degradable resin as the binder in the coating layer and using a water-soluble polymer as the binder in the core layer, the core layer can be disintegrated faster than the coating layer.
本実施形態における建築資材では、被覆層は核層の全体を被覆する態様であるが、被覆層が核層の一部分を被覆している態様でもあり得る。建築資材としての使用時に、被覆層のみが外界に露出しており、使用後に解体することによって、核層における被覆層に覆われていない部分が露出する使用態様であれば、核層の一部分のみが被覆層に覆われている態様であっても、一定期間は強度を保持し、建築資材全体としての崩壊時間を短くできるという効果を実現することができる。 In the building material in the present embodiment, the covering layer is an aspect that covers the entire core layer, but may be an aspect in which the covering layer covers a part of the core layer. When using as a building material, if only the coating layer is exposed to the outside world and the part of the core layer that is not covered by the coating layer is exposed by disassembly after use, only a part of the core layer is exposed. Even if it is the aspect covered with the coating layer, the effect that the intensity | strength is hold | maintained for a fixed period and the collapse time as the whole building material can be shortened can be implement | achieved.
核層および被覆層の厚みおよび形状は、建築資材に求められる強度および建築資材の使用期間によって適宜設計することができる。 The thickness and shape of the core layer and the covering layer can be appropriately designed according to the strength required of the building material and the period of use of the building material.
建築資材は目的に応じて、成形可能な任意の形状の成型品とすることができる。例えば、立方体状、パネル状、筒状、円筒状、樋状、棒状、円錐状、角錐状、球状および枠状などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。建築資材の具体的な例としては、建築工事における足場、養生体に用いることができる。 The building material can be a molded product of any shape that can be molded according to the purpose. Examples include, but are not limited to, a cubic shape, a panel shape, a cylindrical shape, a cylindrical shape, a rod shape, a rod shape, a conical shape, a pyramid shape, a spherical shape, and a frame shape. As a concrete example of the building material, it can be used for scaffolding and biological support in construction work.
以上のように、本実施形態に係る建築資材では、外側の被覆層が存在する間は、建築資材全体としては崩壊速度が比較的緩やかであるため、建築資材としての強度を保持することができる。そして、使用後、崩壊が進み内側の核層が露出すると、建築資材全体としての崩壊速度が速まる。その結果、より短い時間での完全な崩壊を実現することができる。 As described above, in the building material according to the present embodiment, while the outer covering layer is present, the collapse rate of the building material as a whole is relatively slow, so that the strength as the building material can be maintained. . And if collapse progresses after use and an inner core layer is exposed, the collapse speed as the whole building material will increase. As a result, complete collapse in a shorter time can be realized.
なお、上述の実施形態では、仮設用の建築資材について説明したが、仮設用の土木資材についての説明も同様であり、具体的な形態については、土木資材の目的に応じて適宜設計すればよい。土木資材の具体的な例としては、土木工事における足場、養生体に用いることができる。 In the above-described embodiment, the construction material for temporary construction has been described. However, the description for the civil engineering material for temporary construction is the same, and the specific form may be appropriately designed according to the purpose of the civil engineering material. . As a concrete example of the civil engineering material, it can be used for scaffolding and biological culture in civil engineering work.
〔製造方法〕
本実施の形態に係る建築資材は、骨材と結合剤とを用いて結合体を製造する従来の方法を多段階行うことで製造することができる。
〔Production method〕
The building material according to the present embodiment can be manufactured by performing a conventional method of manufacturing a combined body using aggregate and a binder in multiple stages.
各結合体を形成する方法としては、結合剤として分解性樹脂を用いる場合、樹脂と骨材とを所定の比率で混合した後、冷却または乾燥させて樹脂を固化させる方法、または樹脂を製造するための単量体材料と骨材とを所定の比率で混合し、その状態で樹脂の重合反応を行った後、冷却または乾燥させて樹脂を固化する方法が挙げられる。樹脂と骨材とを混合する場合、樹脂は、融解させた樹脂、粉末状の樹脂などを用いることができる。結合剤として水溶性高分子を用いる場合、粉末状の水溶性高分子と水と骨材とを所定の比率で混合した後、加熱または乾燥させて水溶性高分子を固化する方法が挙げられる。具体的な条件は、使用する分解性樹脂および水溶性高分子に応じて、適宜設定すればよい。 As a method for forming each bonded body, when a degradable resin is used as a binder, a resin and an aggregate are mixed at a predetermined ratio, and then cooled or dried to solidify the resin, or a resin is manufactured. For example, the monomer material and the aggregate may be mixed at a predetermined ratio, and after the polymerization reaction of the resin is performed, the resin is cooled or dried to solidify the resin. When the resin and the aggregate are mixed, the resin can be a melted resin, a powdered resin, or the like. In the case of using a water-soluble polymer as a binder, there is a method in which a powdered water-soluble polymer, water and aggregate are mixed at a predetermined ratio and then heated or dried to solidify the water-soluble polymer. Specific conditions may be appropriately set according to the decomposable resin and the water-soluble polymer to be used.
２層の結合体を有する建築資材の形成する方法を具体的に説明する。上述の方法により、核層となる結合体をまず初めに形成する。次いで、被覆層となる結合体を形成する際に、骨材と結合剤との混合物の中に、予め作製した核層を配置する。この状態で加熱または乾燥を行い、結合剤を固化することにより、核層と被覆層との２層構造を有する建築資材を得ることができる。また、骨材と結合剤との混合物の中に核層を配置する際に、核層の周囲全体に骨材と結合剤との混合物が存在することにより、核層全体が被覆層に覆われた建築資材を得ることができる。 A method of forming a building material having a two-layer combination will be specifically described. By the above-described method, a combined body that becomes a nucleus layer is first formed. Next, when forming a combined body to be a covering layer, a core layer prepared in advance is placed in a mixture of aggregate and binder. By heating or drying in this state and solidifying the binder, a building material having a two-layer structure of a core layer and a coating layer can be obtained. In addition, when the nucleus layer is arranged in the mixture of aggregate and binder, the entire nucleus layer is covered with the covering layer because the mixture of aggregate and binder exists around the entire nucleus layer. Building materials can be obtained.
以下に実施例を示し、本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。もちろん、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、細部については様々な態様が可能であることはいうまでもない。さらに、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、それぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。また、本明細書中に記載された文献の全てが参考として援用される。 Examples will be shown below, and the embodiments of the present invention will be described in more detail. Of course, the present invention is not limited to the following examples, and it goes without saying that various aspects are possible in detail. Further, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope shown in the claims, and the present invention is also applied to the embodiments obtained by appropriately combining the disclosed technical means. It is included in the technical scope of the invention. Moreover, all the literatures described in this specification are used as reference.
[崩壊評価試験]
予め重量を計ったサンプルを、８０℃に加熱してある５００ｍｌのイオン交換水が入った容器に投入し、８０℃のオーブン内で撹拌しない状態で所定時間保持した。所定時間経過後にオーブンから容器を取り出し、ピンセットでサンプルを摘み取り出した。室温でサンプルを数時間放置し、水分を除去した後、外観を確認するとともに、崩壊していない残ったサンプルの重量を測定した。
[Collapse evaluation test]
The sample weighed in advance was put into a container containing 500 ml of ion-exchanged water heated to 80 ° C., and kept in an oven at 80 ° C. without stirring for a predetermined time. After a predetermined time, the container was taken out from the oven, and the sample was picked out with tweezers. The sample was allowed to stand at room temperature for several hours, after removing moisture, the appearance was confirmed, and the weight of the remaining sample that was not disintegrated was measured.
〔実施例１〕
１２０℃で一晩乾燥させて１２０℃に保温してある珪砂（一般家庭用）２１．５ｇおよび砕石（一般家庭用小粒）２１．５ｇを、離型剤を塗布したガラス製容器内に入れ混合し、そこにプルラン（株式会社林原製）５ｇの粉を加え、均一になるように混合した。そこにイオン交換水５ｍｌを加え、更に混練した後、１２０℃に温めたオーブン内で２時間乾燥した。室温まで冷却した後、サンプルを取り出した。得られたサンプルの重量は４７．８ｇ、寸法は直径３８ｍｍ、長さが２１ｍｍであった。得られたサンプルを、離型剤を塗布したガラス製容器に入れた。次いで、砂１８ｇおよび砕石１８ｇを、サンプル全体を覆うように入れ、さらにそこに１００℃で融解させたグリコリド８ｇ（触媒として２塩化スズをグリコリドに対して９０ｐｐｍ添加し融解させたもの）を注ぎ入れた。その後、１７０℃に温めたオーブン内で重合反応させ、３時間後に室温まで冷却した後、ガラス製容器からサンプルを取り出した。得られたサンプルの重量は９２ｇ、寸法は直径４６ｍｍ、長さが２５ｍｍ（比重２．２ｇ／ｃｍ３）であった。サンプルの崩壊評価試験を実施した結果、イオン交換水の入った容器中で３時間保持した場合、サンプルの形状にほとんど変化は見られなかった。また、重量もほとんど変化していなかった。一方、イオン交換水の入った容器中で６時間保持した後には、サンプルは完全に崩壊し形状を保っていなかった。
[Example 1]
Place 21.5 g of silica sand (general household use) and 21.5 g of crushed stone (general household granule), dried overnight at 120 ° C. and kept at 120 ° C., in a glass container coated with a release agent. Then, 5 g of pullulan (manufactured by Hayashibara Co., Ltd.) was added thereto and mixed so as to be uniform. Thereto was added 5 ml of ion-exchanged water, and the mixture was further kneaded and then dried in an oven heated to 120 ° C. for 2 hours. After cooling to room temperature, the sample was removed. The obtained sample weighed 47.8 g, had a diameter of 38 mm, and a length of 21 mm. The obtained sample was put in a glass container coated with a release agent. Next, 18 g of sand and 18 g of crushed stone are placed so as to cover the entire sample, and 8 g of glycolide melted at 100 ° C. (90 ppm of tin dichloride as a catalyst added to melt) is poured. It was. Thereafter, a polymerization reaction was performed in an oven heated to 170 ° C., and after 3 hours, the mixture was cooled to room temperature, and then a sample was taken out from the glass container. The weight of the obtained sample was 92 g, the dimensions were 46 mm in diameter, and the length was 25 mm (specific gravity 2.2 g / cm 3 ). As a result of the sample collapse evaluation test, when the sample was held in a container containing ion-exchanged water for 3 hours, there was almost no change in the shape of the sample. Also, the weight was hardly changed. On the other hand, after holding for 6 hours in a container containing ion-exchanged water, the sample completely collapsed and did not maintain its shape.
〔比較例１〕
１２０℃で一晩乾燥させて１２０℃に保温してある珪砂４０ｇおよび砕石４０ｇを、離型剤塗布したガラス製容器内に入れ混合し、そこに１００℃で融解させたグリコド１１．４ｇ（触媒として２塩化スズをグリコドに対して９０ｐｐｍ添加し融解させたもの）を注ぎ入れ、目視で気泡が無く均一になるよう練り込んだ。その後、１７０℃に温めたオーブン内で重合反応させ、３時間後に室温まで冷却した後、ガラス製容器からサンプルを取り出した。得られたサンプルの重量は９１．４ｇ、寸法は、直径４６ｍｍ、長さが２５ｍｍ（比重２．１ｇ／ｃｍ３）であった。そのサンプル崩壊評価試験を実施した結果、イオン交換水の入った容器中で６時間保持した後には、サンプルの形状にほとんど変化は見られなかった。また、重量もほとんど変化していなかった。保持時間が９時間を経過した頃からサンプル表面が崩壊し始め、完全崩壊して形状が保てなくなるまでに２４時間を要した。
[Comparative Example 1]
Silica sand 40 g and crushed stone 40 g dried at 120 ° C. overnight and kept at 120 ° C. were placed in a glass container coated with a release agent, mixed, and melted at 100 ° C. 11.4 g (catalyst) As a result, 90 ppm of tin dichloride was added and melted with respect to the glycolide), and the mixture was kneaded so as to be uniform without bubbles. Thereafter, a polymerization reaction was performed in an oven heated to 170 ° C., and after 3 hours, the mixture was cooled to room temperature, and then a sample was taken out from the glass container. The weight of the obtained sample was 91.4 g, the size was 46 mm in diameter, and the length was 25 mm (specific gravity 2.1 g / cm 3 ). As a result of carrying out the sample collapse evaluation test, almost no change was observed in the shape of the sample after being kept in a container containing ion exchange water for 6 hours. Also, the weight was hardly changed. From the time when the holding time passed 9 hours, the sample surface started to collapse, and it took 24 hours until it completely collapsed and the shape could not be maintained.
本発明は、足場などの仮設用建築資材または土木資材として好適に利用することができる。 The present invention can be suitably used as a temporary building material such as a scaffold or a civil engineering material.
Claims (8)
上記骨材同士が上記結合剤により結合してなる核層と被覆層とを備えており、
上記被覆層は、上記核層の少なくとも一部を被覆しており、
上記結合剤は、分解性または水溶性の結合剤であり、
上記核層の崩壊速度は上記被覆層の崩壊速度よりも速いことを特徴とする資材。 It is a material formed by combining aggregates with a binder,
The aggregate comprises a core layer formed by bonding the aggregates with the binder and a coating layer,
The coating layer covers at least a part of the core layer,
The binder is a degradable or water-soluble binder,
A material characterized in that the decay rate of the core layer is faster than the decay rate of the coating layer.
上記核層の上記結合剤の分解または溶解速度が、上記被覆層の上記結合剤の分解または溶解速度よりも速いことを特徴とする請求項１に記載の資材。 The binder of the core layer is different from the binder of the coating layer,
The material according to claim 1, wherein the decomposition or dissolution rate of the binder in the core layer is faster than the decomposition or dissolution rate of the binder in the coating layer.
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