JP2018030740A

JP2018030740A - 多孔質コンクリート、多孔質モルタル及びその成形体

Info

Publication number: JP2018030740A
Application number: JP2016162345A
Authority: JP
Inventors: 聖世鈴木; Masayo Suzuki
Original assignee: Sansho Co Ltd
Current assignee: Sansho Co Ltd
Priority date: 2016-08-23
Filing date: 2016-08-23
Publication date: 2018-03-01

Abstract

【課題】水質浄化等に用いる、多孔質コンクリート等の空隙のアルカリ性の低減。【解決手段】中性多孔質骨材によって空隙を確保することにより、セメントによらず空隙形成を図ることでアルカリ性を弱め、微生物の生息環境を形成する多孔質コンクリート、多孔質モルタル及びそれらの成形体。前記多孔質コンクリート等に用いるセメントの使用量を抑制することにより、短期間に微生物が生息しやすい状態になる。このように構成することにより、多孔質コンクリート等の空隙で水中のごみや不純物をろ過することができ、微生物による分解作用で該空隙の目詰まりを抑制することができる。好ましくは、前記中性多孔質骨材が粗骨材を衛生陶器粉砕物であることが好ましく、更に細骨材が瓦粉砕物である多孔質、多孔質モルタル及びそれらの成形体。【選択図】なし

Description

本発明は、水質浄化等に用いられる多孔質コンクリート、多孔質モルタル及びそれらの成形体に関する。

従来、多孔質コンクリート、多孔質モルタル及びその成形体（以下、「多孔質コンクリート等」という。）による水質浄化は、空隙に生息する微生物の作用に期待するものであり、具体的には、粗骨材、セメント及び水の混練物からなり、粗骨材と粗骨材との間に空隙を設けたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
しかし、これらの多孔質コンクリート等は空隙を形成するセメントのアルカリ性により、微生物が生息可能になるまでに中和されるには長期間を要するという課題があった。

特開平１１−９３１３４

本発明が解決しようとする課題は、多孔質コンクリート等の空隙のアルカリ性を低減する点である。

本発明の多孔質コンクリート等は中性多孔質骨材によって空隙を確保することにより、セメントによらず空隙形成を図ることでアルカリ性を弱め、微生物の生息環境を形成する。

その組成は、例えば以下のようなものである。
セメントとしての早強セメント１０質量部、中性多孔質粗骨材としての衛生陶器粉砕物８０質量部、中性多孔質細骨材としての日本瓦粉砕物８０質量部、増粘剤としてのヒドロキシエチルセルロース０．１６質量部である。

前記セメントは早強セメントに限らず、普通ポルトランドセメント、高炉セメント、白色セメント等を用いることができる。

前記多孔質骨材は多孔質性の骨材であり、直径５ｍｍを超えるものを粗骨材、５ｍｍ以下のものを細骨材という。

前記中性多孔質骨材を水に浸した時の該水のｐＨは６〜８であることが必要である。この範囲にあるとき、微生物が多孔質骨材の空隙に生息しやすい。

前記中性多孔質粗骨材は衛生陶器粉砕物に限らず、中性で多孔質のものであれば任意に設定することができる。例えば、発泡アルミニウム等の金属発泡体、碍子等の陶磁器粉砕物、溶岩、サンゴ、レンガ等が挙げられる。これらのうち、多孔質コンクリート等の圧縮強度を確保するために、衛生陶器粉砕物を用いることが好ましい。衛生陶器粉砕物を用いることにより多孔質でありながら十分な圧縮強度を得ることができる。

前記中性多孔質細骨材は日本瓦粉砕物や限らず、中性で多孔質のものであれば任意に設定することができる。例えば、活性炭、備長炭等の炭、コージェライト等のセラミック粉砕物、大谷石、ゼオライト、シラス、バーミキュライト、パーライト、珪藻土等が挙げられる。これらのうち、日本瓦粉砕物、コージェライト粉砕物を用いることが好ましい。また、コージェライトは樹脂粉末等を混合して焼成することにより、多孔質性を高めることが好ましい。

前記中性多孔質骨材のうち、粗骨材により圧縮強度を確保し、細骨材により多孔質性を確保することで、多孔質コンクリート等の圧縮強度と多孔質性を両立することができる。前記中性多孔質粗骨材１００質量部に対する中性多孔質細骨材は好ましくは１００〜２００質量部、より好ましくは１５０〜１７０質量部である。

前記増粘剤はセメント１０質量部に対して好ましくは０．０５〜０．３５質量部、より好ましくは０．１質量部〜０．２質量部である。この範囲にあるとき中性多孔質骨材の周囲にセメントを選択的に配置することができ、結果として透水性が良好となる。

前記増粘剤はヒドロキシエチルセルロースに限らず、水と混合して増粘するものであれば任意に用いることができる。例えば、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース等のセルロース、カゼイン等が挙げられる。増粘剤を用いることにより、セメントスラリーと中性多孔質骨材とを混合する際に、中性多孔質骨材の周囲にセメントスラリーを効率よく付着させることができ、セメントスラリーの使用量を最小限に抑制することができる。

前記増粘剤はセルロースを用いることが好ましい。セルロースを用いることにより、中性多孔質骨材の周囲にセメントを選択的に配置しやすくなる。

前記組成物は、水と混錬して型枠等に充填することにより成形される。セメントと増粘剤とを混合した後に水と混合してセメントスラリーとした後に、中性多孔質骨材と混合することが好ましい。このように混合することにより中性多孔質骨材の周囲にセメントスラリーを効率よく付着させることができ、セメントスラリーの使用量を最小限に抑制することができる。

前記セメントスラリーは中性多孔質骨材１００質量部に対して４〜１０質量部であることが好ましい。この範囲にあるとき、粗骨材と粗骨材との空隙をセメントが完全に埋めてしまわないため、界面活性剤を用いずに空隙のある多孔質コンクリート等を得ることができる。界面活性剤を用いないことにより、多孔質コンクリート等を水中に浸した場合でも水質を汚染することが少ない。

前記多孔質コンクリート等は着色のための顔料を含有させても良い。前記着色顔料としては例えば、酸化チタン、酸化鉄等が挙げられる。

以上のように構成された多孔質コンクリート等はブロック状に形成して海、河川、湖沼等の護岸や水底へ沈めて用いたり、上下水道のろ過材として用いられる。前記多孔質コンクリート等の空隙は中性であるため、微生物が生息しやすい。また、多孔質コンクリート等に用いるセメントの使用量を抑制することにより、短期間に微生物が生息しやすい状態になる。このように構成することにより、多孔質コンクリート等の空隙で水中のごみや不純物をろ過することができるとともに、微生物による分解作用で該空隙の目詰まりを抑制することができる。

本発明によれば、多孔質コンクリート等の空隙のアルカリ性を抑制することができる。

本発明を実施するための具体的な形態について、実施例及び比較例を挙げて説明する。

表１に示す配合で混合した多孔質コンクリート等を直径５ｃｍ、高さ１０ｃｍのプラスチック製型枠に充填し、２日間静置した後に脱型して試験体とした。はじめに初期アルカリ性試験として、１リットルの水中に試験体を浸漬して８時間後の水のｐＨを測定した後、水をすべて入れ替え、再び試験体を浸漬して４８時間後の水のｐＨを測定した。なお、表中の粒径は骨材の平均粒子径を指す。
続いて、試験体を水中から取り出した後に常温で１週間静置して乾燥させ、圧縮強度を測定した。最後に透水性試験として、試験体の片端面を上にして直径５ｃｍ、高さ１０ｃｍのプラスチック製型枠を設置し、該型枠と試験体との隙間をシーリング材により接着充填して試験体上面に型枠を設け、該型枠内に５００ｍｌの水を注入して３０分後の透水量を測定した。また、水質汚濁性試験として透水後の水の泡立ち状態を目視確認した。水質汚濁性の評価は泡立ちがないものを○、やや泡立ちがみられるものを△、泡立ちの激しいものを×とした。試験の結果を表１に示す。

Claims

セメントと中性多孔質骨材と増粘剤とを含有し、前記セメントを中性多孔質骨材の周囲に選択的に配置して硬化させることを特徴とする多孔質コンクリート、多孔質モルタル及びそれらの成形体。
前記中性多孔質骨材が衛生陶器粉砕物を含有することを特徴とする請求項１に記載の多孔質コンクリート、多孔質モルタル及びそれらの成形体。
前記中性多孔質骨材のうち、粗骨材が衛生陶器粉砕物であり、細骨材が瓦粉砕物であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の多孔質コンクリート、多孔質モルタル及びそれらの成形体。