JP2018166464A - 水棲生物用ブロックおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】水棲生物に有用な成分（例えば、カルシウム等）を、長期間に亘ってかつ十分な量で、水棲生物が生息する水中に供給することができ、かつ、水中に沈める際に、安定して直立した状態で、しかも角欠け等が生じることなく設置することができ、さらには、水流による移動（例えば、水棲生物の養殖場からの流出）に対する抵抗性を有する水棲生物用ブロックを提供する。【解決手段】水棲生物に有用な成分を含むブロック本体２を有する水棲生物用ブロック１であって、ブロック本体２は、上部本体部分２ａおよび下部本体部分２ｂからなるものであり、上部本体部分２ａは、下部本体部分２ｂよりも、嵩密度が小さいものである、水棲生物用ブロック１。ブロック本体２の一例は、ケイ酸カルシウム含有材料、セメントおよび水を含む水硬性材料の硬化体である。【選択図】図１
Description
本発明は、水棲生物用ブロックおよびその製造方法に関する。
従来、養殖用の水の中に載置して、養殖に有用な成分を供給するための資材が、知られている。
例えば、特許文献１に、水棲生物の養殖用の水の中に供給するための、ケイ酸カルシウムを含む養殖用資材であって、蒸留水１リットルに対して上記養殖用資材を１ｇの量で添加した場合における水溶性ＳｉＯ２の溶出量が、３ｍｇ以上であることを特徴とする養殖用資材が、記載されている。
特許文献１に、この養殖用資材によれば、水中の珪藻の増殖をより促進させることができ、その結果、養殖池等の水質悪化を抑制し、養殖対象である水棲生物（例えば、甲殻類）の生存率を向上させることができること、および、珪藻を餌とする甲殻類等の生育が良好になることが記載されている。
例えば、特許文献１に、水棲生物の養殖用の水の中に供給するための、ケイ酸カルシウムを含む養殖用資材であって、蒸留水１リットルに対して上記養殖用資材を１ｇの量で添加した場合における水溶性ＳｉＯ２の溶出量が、３ｍｇ以上であることを特徴とする養殖用資材が、記載されている。
特許文献１に、この養殖用資材によれば、水中の珪藻の増殖をより促進させることができ、その結果、養殖池等の水質悪化を抑制し、養殖対象である水棲生物（例えば、甲殻類）の生存率を向上させることができること、および、珪藻を餌とする甲殻類等の生育が良好になることが記載されている。
一方、湖沼等の水の中に載置して、水質浄化等を図るためのブロックが、知られている。
例えば、特許文献２に、空洞を有するコンクリートブロックであって、全骨材に対する粗骨材の重量比を、３０〜７０％とすることで、多孔質のコンクリートブロックとしたことを特徴とする浄水用ブロックが、記載されている。
特許文献２に、この浄水用ブロックによれば、全骨材に対する粗骨材の比を３０〜７０％とすることなどによって、空洞コンクリートブロックを多孔質化しているため、河川や湖沼の水質を浄化するのに適しており、しかも、貫通した空洞を有しているので、魚や水生小動物の生息にも適していることが、記載されている。
例えば、特許文献２に、空洞を有するコンクリートブロックであって、全骨材に対する粗骨材の重量比を、３０〜７０％とすることで、多孔質のコンクリートブロックとしたことを特徴とする浄水用ブロックが、記載されている。
特許文献２に、この浄水用ブロックによれば、全骨材に対する粗骨材の比を３０〜７０％とすることなどによって、空洞コンクリートブロックを多孔質化しているため、河川や湖沼の水質を浄化するのに適しており、しかも、貫通した空洞を有しているので、魚や水生小動物の生息にも適していることが、記載されている。
本発明の目的は、水棲生物に有用な成分（例えば、カルシウム等）を、長期間に亘ってかつ十分な量で、水棲生物が生息する水中に供給することができ、かつ、水中に沈める際に、安定して直立した状態で、しかも角欠け等が生じることなく設置することができ、さらには、水流による移動（例えば、水棲生物の養殖場からの流出）に対する抵抗性を有する水棲生物用ブロックを提供することである。
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、水棲生物に有用な成分を含むブロック本体を有する水棲生物用ブロックであって、上記ブロック本体は、上部本体部分および下部本体部分からなるものであり、上記上部本体部分は、上記下部本体部分よりも、嵩密度が小さいものである水棲生物用ブロックによれば、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成した。
本発明は、以下の［１］〜［６］を提供するものである。
［１］ 水棲生物に有用な成分を含むブロック本体を有する水棲生物用ブロックであって、上記ブロック本体は、上部本体部分および下部本体部分からなるものであり、上記上部本体部分は、上記下部本体部分よりも、嵩密度が小さいものであることを特徴とする水棲生物用ブロック。
［２］ 上記ブロック本体は、ケイ酸カルシウム含有材料、セメントおよび水を含む水硬性材料の硬化体である、上記［１］に記載の水棲生物用ブロック。
［３］ 上記ブロック本体は、上記上部本体部分から上記下部本体部分に亘る貫通孔を有する、上記［１］又は［２］に記載の水棲生物用ブロック。
［４］ 上記貫通孔は、上記上部本体部分における断面積よりも、上記下部本体部分における断面積のほうが大きくなるように形成されている、上記［３］に記載の水棲生物用ブロック。
［５］ 上記［１］〜［４］のいずれかに記載の水棲生物用ブロックを製造するための方法であって、上記ブロック本体を構成する材料を、型枠の中に収容する材料収容工程、および、上記型枠の中に収容された材料に振動を加えて、上記ブロック本体を形成させる振動工程、を含むことを特徴とする水棲生物用ブロックの製造方法。
［６］ 上記［１］〜［４］のいずれかに記載の水棲生物用ブロックを用いた、水棲生物の成長促進方法であって、上記水棲生物用ブロックを、水棲生物が生息する水中に、上記下部本体部分が接地するように沈めて設置するブロック設置工程、を含むことを特徴とする水棲生物の成長促進方法。
［１］ 水棲生物に有用な成分を含むブロック本体を有する水棲生物用ブロックであって、上記ブロック本体は、上部本体部分および下部本体部分からなるものであり、上記上部本体部分は、上記下部本体部分よりも、嵩密度が小さいものであることを特徴とする水棲生物用ブロック。
［２］ 上記ブロック本体は、ケイ酸カルシウム含有材料、セメントおよび水を含む水硬性材料の硬化体である、上記［１］に記載の水棲生物用ブロック。
［３］ 上記ブロック本体は、上記上部本体部分から上記下部本体部分に亘る貫通孔を有する、上記［１］又は［２］に記載の水棲生物用ブロック。
［４］ 上記貫通孔は、上記上部本体部分における断面積よりも、上記下部本体部分における断面積のほうが大きくなるように形成されている、上記［３］に記載の水棲生物用ブロック。
［５］ 上記［１］〜［４］のいずれかに記載の水棲生物用ブロックを製造するための方法であって、上記ブロック本体を構成する材料を、型枠の中に収容する材料収容工程、および、上記型枠の中に収容された材料に振動を加えて、上記ブロック本体を形成させる振動工程、を含むことを特徴とする水棲生物用ブロックの製造方法。
［６］ 上記［１］〜［４］のいずれかに記載の水棲生物用ブロックを用いた、水棲生物の成長促進方法であって、上記水棲生物用ブロックを、水棲生物が生息する水中に、上記下部本体部分が接地するように沈めて設置するブロック設置工程、を含むことを特徴とする水棲生物の成長促進方法。
本発明の水棲生物用ブロックは、ブロック本体中の上部本体部分を、下部本体部分よりも、嵩密度が小さいものとなるように構成しているので、ブロック本体に含まれている水棲生物に有用な成分（例えば、カルシウム、ケイ素等）を、長期間に亘ってかつ十分な量で、水棲生物が生息する水中に供給することができる。
また、本発明の水棲生物用ブロックは、ブロック本体中の下部本体部分を、上部本体部分よりも、嵩密度が大きいものとなるように構成しているので、水中に沈める際に、安定して直立した状態で、しかも、水底への接地時の衝撃等によっても角欠け等が生じることなく、設置することができる。
さらに、本発明の水棲生物用ブロックは、ブロック本体中の下部本体部分の嵩密度が大きいことから、水中に設置した後においても、水流による移動（例えば、水棲生物の養殖場からの流出）が起き難い。
また、本発明の水棲生物用ブロックは、ブロック本体中の下部本体部分を、上部本体部分よりも、嵩密度が大きいものとなるように構成しているので、水中に沈める際に、安定して直立した状態で、しかも、水底への接地時の衝撃等によっても角欠け等が生じることなく、設置することができる。
さらに、本発明の水棲生物用ブロックは、ブロック本体中の下部本体部分の嵩密度が大きいことから、水中に設置した後においても、水流による移動（例えば、水棲生物の養殖場からの流出）が起き難い。
以下、図面を参照しつつ、本発明の水棲生物用ブロックの実施形態例を説明する。
本発明の水棲生物用ブロック１は、図１〜図２に示すとおり、水棲生物に有用な成分を含むブロック本体２を有するものである。
本発明の水棲生物用ブロック１は、ブロック本体２に加えて、他の部材を含むことができる。他の部材の一例としては、ブロック本体２の外周面４の下端部分に取り付けて、ブロック本体２の安定性を高めるための金属製の円環体が挙げられる。ただし、この金属製の円環体（鍔状の部材）に代えて、ブロック本体２の下端部分に、ブロック本体２の一部として、このような鍔状の部分を形成させてもよい。
本発明の水棲生物用ブロック１は、図１〜図２に示すとおり、水棲生物に有用な成分を含むブロック本体２を有するものである。
本発明の水棲生物用ブロック１は、ブロック本体２に加えて、他の部材を含むことができる。他の部材の一例としては、ブロック本体２の外周面４の下端部分に取り付けて、ブロック本体２の安定性を高めるための金属製の円環体が挙げられる。ただし、この金属製の円環体（鍔状の部材）に代えて、ブロック本体２の下端部分に、ブロック本体２の一部として、このような鍔状の部分を形成させてもよい。
ブロック本体２は、上部本体部分２ａおよび下部本体部分２ｂからなるものである。
本明細書中、「上部本体部分」とは、ブロック本体２の嵩密度の平均値以下の嵩密度を有する部分をいう。また、「下部本体部分」とは、ブロック本体２の嵩密度の平均値を超える嵩密度を有する部分をいう。
上部本体部分２ａおよび下部本体部分２ｂは、（ａ）同一の材料を用いる形成方法として、型枠内の硬化前の混練物に振動を加えて、ペーストを流下させ、その結果、嵩密度が上端から下端に向かって漸増する一体的な成形体を得る方法、（ｂ）異なる材料を用いる形成方法として、型枠内に、下部本体部分２ｂを形成させるための材料を供給し、その後、下部本体部分２ｂからなる成形体の上に、上部本体部分２ａを形成させるための材料を供給して、その結果、上部本体部分２ａと下部本体部分２ｂとの積層体である成形体を得る方法、等によって形成することができる。
本明細書中、「上部本体部分」とは、ブロック本体２の嵩密度の平均値以下の嵩密度を有する部分をいう。また、「下部本体部分」とは、ブロック本体２の嵩密度の平均値を超える嵩密度を有する部分をいう。
上部本体部分２ａおよび下部本体部分２ｂは、（ａ）同一の材料を用いる形成方法として、型枠内の硬化前の混練物に振動を加えて、ペーストを流下させ、その結果、嵩密度が上端から下端に向かって漸増する一体的な成形体を得る方法、（ｂ）異なる材料を用いる形成方法として、型枠内に、下部本体部分２ｂを形成させるための材料を供給し、その後、下部本体部分２ｂからなる成形体の上に、上部本体部分２ａを形成させるための材料を供給して、その結果、上部本体部分２ａと下部本体部分２ｂとの積層体である成形体を得る方法、等によって形成することができる。
上部本体部分２ａと下部本体部分２ｂとの嵩密度の比（上部本体部分２ａの嵩密度／下部本体部分２ｂの嵩密度）は、本発明の効果（例えば、より安定して、直立した状態になることや、角欠け等がより生じ難くなることや、水流による移動が起き難くなること）を高める観点から、好ましくは０．６７〜０．９６、より好ましくは０．７５〜０．９５、さらに好ましくは０．８０〜０．９４、特に好ましくは０．９０〜０．９２である。
上部本体部分２ａの嵩密度は、本発明の効果を高める観点から、好ましくは０．８８〜０．９４ｇ／ｃｍ３、より好ましくは０．８８〜０．９３ｇ／ｃｍ３、特に好ましくは０．８８〜０．９２ｇ／ｃｍ３である。
下部本体部分２ｂの嵩密度は、本発明の効果を高める観点から、好ましくは０．９７〜１．３０ｇ／ｃｍ３、より好ましくは０．９８〜１．２０ｇ／ｃｍ３、特に好ましくは０．９９〜１．１０ｇ／ｃｍ３である。
上部本体部分２ａの嵩密度は、本発明の効果を高める観点から、好ましくは０．８８〜０．９４ｇ／ｃｍ３、より好ましくは０．８８〜０．９３ｇ／ｃｍ３、特に好ましくは０．８８〜０．９２ｇ／ｃｍ３である。
下部本体部分２ｂの嵩密度は、本発明の効果を高める観点から、好ましくは０．９７〜１．３０ｇ／ｃｍ３、より好ましくは０．９８〜１．２０ｇ／ｃｍ３、特に好ましくは０．９９〜１．１０ｇ／ｃｍ３である。
ブロック本体２は、例えば、ケイ酸カルシウム含有材料、セメントおよび水を含む水硬性材料の硬化体として形成することができる。
ケイ酸カルシウム含有材料とは、ケイ酸とカルシウムを含む化合物である。具体的には、トバモライト、ゾノトライト、ＣＳＨゲル、フォシャジャイト、ジャイロライト、ヒレブランダイト、及びウォラストナイト等からなる群より選ばれる１種以上を含むものである。
トバモライトとは、結晶性のケイ酸カルシウム水和物であり、Ｃａ５・（Ｓｉ６Ｏ１８Ｈ２）・４Ｈ2Ｏ（板状の形態）、Ｃａ５・（Ｓｉ６Ｏ１８Ｈ２）（板状の形態）、Ｃａ５・（Ｓｉ６Ｏ１８Ｈ２）・８Ｈ2Ｏ（繊維状の形態）等の化学組成を有するものである。
ゾノトライトとは、結晶性のケイ酸カルシウム水和物であり、Ｃａ６・（Ｓｉ６Ｏ１７）・（ＯＨ）2（繊維状の形態）等の化学組成を有するものである。
ＣＳＨゲルとは、αＣａＯ・βＳｉＯ2・γＨ2Ｏ（ただし、α／β＝０．７〜２．３、γ／β＝１．２〜２．７である。）の化学組成を有するものである。具体的には、３ＣａＯ・２ＳｉＯ2・３Ｈ2Ｏの化学組成を有するケイ酸カルシウム水和物等が挙げられる。
フォシャジャイトとは、Ｃａ４（ＳｉＯ３）３（ＯＨ）２等の化学組成を有するものである。
ジャイロライトとは、（ＮａＣａ２）Ｃａ１４（Ｓｉ２３Ａｌ）Ｏ６０（ＯＨ）８・１４Ｈ２Ｏ等の化学組成を有するものである。
ヒレブランダイトとは、Ｃａ２ＳｉＯ３（ＯＨ）２等の化学組成を有するものである。
ウォラストナイトとは、ＣａＯ・ＳｉＯ２（繊維状又は柱状の形態）等の化学組成を有するものである。
ケイ酸カルシウム含有材料とは、ケイ酸とカルシウムを含む化合物である。具体的には、トバモライト、ゾノトライト、ＣＳＨゲル、フォシャジャイト、ジャイロライト、ヒレブランダイト、及びウォラストナイト等からなる群より選ばれる１種以上を含むものである。
トバモライトとは、結晶性のケイ酸カルシウム水和物であり、Ｃａ５・（Ｓｉ６Ｏ１８Ｈ２）・４Ｈ2Ｏ（板状の形態）、Ｃａ５・（Ｓｉ６Ｏ１８Ｈ２）（板状の形態）、Ｃａ５・（Ｓｉ６Ｏ１８Ｈ２）・８Ｈ2Ｏ（繊維状の形態）等の化学組成を有するものである。
ゾノトライトとは、結晶性のケイ酸カルシウム水和物であり、Ｃａ６・（Ｓｉ６Ｏ１７）・（ＯＨ）2（繊維状の形態）等の化学組成を有するものである。
ＣＳＨゲルとは、αＣａＯ・βＳｉＯ2・γＨ2Ｏ（ただし、α／β＝０．７〜２．３、γ／β＝１．２〜２．７である。）の化学組成を有するものである。具体的には、３ＣａＯ・２ＳｉＯ2・３Ｈ2Ｏの化学組成を有するケイ酸カルシウム水和物等が挙げられる。
フォシャジャイトとは、Ｃａ４（ＳｉＯ３）３（ＯＨ）２等の化学組成を有するものである。
ジャイロライトとは、（ＮａＣａ２）Ｃａ１４（Ｓｉ２３Ａｌ）Ｏ６０（ＯＨ）８・１４Ｈ２Ｏ等の化学組成を有するものである。
ヒレブランダイトとは、Ｃａ２ＳｉＯ３（ＯＨ）２等の化学組成を有するものである。
ウォラストナイトとは、ＣａＯ・ＳｉＯ２（繊維状又は柱状の形態）等の化学組成を有するものである。
また、ケイ酸カルシウム含有材料として、トバモライトを主成分とする軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）や、ゾノトライトを含む保湿材等の、ケイ酸カルシウムを含む建築材料（特に、端材や廃材）を用いてもよい。
中でも、入手の容易性および経済性の観点から、トバモライトを主成分とする軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）を用いることが好ましい。また、廃棄物の利用促進の観点から、軽量気泡コンクリートの製造工程や建設現場で発生する軽量気泡コンクリートの端材を用いることが、より好ましい。
中でも、入手の容易性および経済性の観点から、トバモライトを主成分とする軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）を用いることが好ましい。また、廃棄物の利用促進の観点から、軽量気泡コンクリートの製造工程や建設現場で発生する軽量気泡コンクリートの端材を用いることが、より好ましい。
ここで、軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）とは、トバモライト、および、未反応の珪石からなるものであり、かつ、８０体積％程度の空隙率を有するものである。ここで、空隙率とは、コンクリートの全体積中の、空隙の体積の合計の割合をいう。
軽量気泡コンクリート中のトバモライトの割合は、軽量気泡コンクリートの内部の空隙部分を除く固相の全体を１００体積％として、６５〜８０体積％である。
軽量気泡コンクリートは、例えば、珪石粉末、セメント、生石灰粉末、発泡剤（例えば、アルミニウム粉末）、水等を含む原料（例えば、これらの混合物からなる硬化体）をオートクレーブ養生することによって得ることができる。
軽量気泡コンクリート中のトバモライトの割合は、軽量気泡コンクリートの内部の空隙部分を除く固相の全体を１００体積％として、６５〜８０体積％である。
軽量気泡コンクリートは、例えば、珪石粉末、セメント、生石灰粉末、発泡剤（例えば、アルミニウム粉末）、水等を含む原料（例えば、これらの混合物からなる硬化体）をオートクレーブ養生することによって得ることができる。
また、ケイ酸カルシウム含有材料は多孔質であることが好ましい。ケイ酸カルシウム含有材料が多孔質である場合、該材料を水中に浸漬させた際に、該材料の多孔質部分に存在する空気が、水中に連行されることによって、水中の溶存酸素量の低下を防ぐことができる。
本発明で用いるケイ酸カルシウム含有材料は、粒状物であることが好ましい。
本明細書中、「粒状物」とは、０．１ｍｍ以上の粒度を有するものを意味する。
ここで、「粒度」とは、篩の目開き寸法に対応する値である。
ケイ酸カルシウム含有材料の粒度は、該材料に含まれるカルシウムおよびケイ素の溶出量をより多くする観点からは、好ましくは６ｍｍ以下、より好ましくは５ｍｍ以下、特に好ましくは４ｍｍ以下である。
ケイ酸カルシウム含有材料の粒度分布は、上部本体部分２ａと下部本体部分２ｂとの嵩密度の比を上述の好ましい数値範囲内に容易に調整する観点から、１．２〜４ｍｍの粒度のものを、好ましくは２０質量％以上、より好ましくは３０質量％以上、特に好ましくは４０質量％以上含むものである。
本明細書中、「粒状物」とは、０．１ｍｍ以上の粒度を有するものを意味する。
ここで、「粒度」とは、篩の目開き寸法に対応する値である。
ケイ酸カルシウム含有材料の粒度は、該材料に含まれるカルシウムおよびケイ素の溶出量をより多くする観点からは、好ましくは６ｍｍ以下、より好ましくは５ｍｍ以下、特に好ましくは４ｍｍ以下である。
ケイ酸カルシウム含有材料の粒度分布は、上部本体部分２ａと下部本体部分２ｂとの嵩密度の比を上述の好ましい数値範囲内に容易に調整する観点から、１．２〜４ｍｍの粒度のものを、好ましくは２０質量％以上、より好ましくは３０質量％以上、特に好ましくは４０質量％以上含むものである。
本発明で用いるセメントとしては、特に限定されるものではなく、例えば、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント等の各種ポルトランドセメントや、高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメント等の各種混合セメント等を使用することができる。
本発明において、ケイ酸カルシウム含有材料の量は、セメント１００質量部に対して、好ましくは３３０〜４８０質量部、より好ましくは３５０〜４５０質量部、特に好ましくは３７０〜４３０質量部である。該量が３３０質量部以上であれば、水中へのカルシウムおよびケイ素の供給量が、より増大する。該量が４８０質量部以下であれば、本発明の水棲生物用ブロックの強度（例えば、角欠けがなく、かつ、曲げ強度が大きいこと等）が、より増大する。
水の量は、セメント１００質量部に対して、好ましくは１１０〜１５０質量部、より好ましくは１２０〜１４０質量部、特に好ましくは１２５〜１３５質量部である。該量が１１０質量部以上であれば、本発明の水棲生物用ブロックの材料である混練物のワーカビリティが、より向上する。該量が１５０質量部以下であれば、本発明の水棲生物用ブロックの強度（例えば、角欠けがなく、かつ、曲げ強度が大きいこと等）が、より増大する。
本発明において、ケイ酸カルシウム含有材料の量は、セメント１００質量部に対して、好ましくは３３０〜４８０質量部、より好ましくは３５０〜４５０質量部、特に好ましくは３７０〜４３０質量部である。該量が３３０質量部以上であれば、水中へのカルシウムおよびケイ素の供給量が、より増大する。該量が４８０質量部以下であれば、本発明の水棲生物用ブロックの強度（例えば、角欠けがなく、かつ、曲げ強度が大きいこと等）が、より増大する。
水の量は、セメント１００質量部に対して、好ましくは１１０〜１５０質量部、より好ましくは１２０〜１４０質量部、特に好ましくは１２５〜１３５質量部である。該量が１１０質量部以上であれば、本発明の水棲生物用ブロックの材料である混練物のワーカビリティが、より向上する。該量が１５０質量部以下であれば、本発明の水棲生物用ブロックの強度（例えば、角欠けがなく、かつ、曲げ強度が大きいこと等）が、より増大する。
ブロック本体２は、上部本体部分２ａの上端（上端面５）から下部本体部分２ｂの下端（下端面６）に亘る貫通孔３を有する。
貫通孔３を有することによって、ブロック本体２の表面積が大きくなり、ブロック本体２ａに含まれている水棲生物に有用な成分（例えば、カルシウムおよびケイ素）を、より多量に、水中に供給することができる。また、貫通孔３内に溶出するケイ素等によって、貫通孔３を形成する内周面に、珪藻が生育するため、その珪藻を食する水棲生物（魚類、甲殻類等）が、貫通孔３を住みかとするようになる。このように、貫通孔３は、水棲生物の生育や繁殖に役立ちうるものである。
貫通孔３を有することによって、ブロック本体２の表面積が大きくなり、ブロック本体２ａに含まれている水棲生物に有用な成分（例えば、カルシウムおよびケイ素）を、より多量に、水中に供給することができる。また、貫通孔３内に溶出するケイ素等によって、貫通孔３を形成する内周面に、珪藻が生育するため、その珪藻を食する水棲生物（魚類、甲殻類等）が、貫通孔３を住みかとするようになる。このように、貫通孔３は、水棲生物の生育や繁殖に役立ちうるものである。
図１〜図２に示す貫通孔３に代えて、例えば、図３に示す貫通孔１３や、図４に示す貫通孔２３等を採用することもできる。
図３中、水棲生物用ブロック１１は、貫通孔３に代えて貫通孔１３を有する以外は図１〜図２の水棲生物用ブロック１と同様に構成されたブロックであって、外周面１４、上端面１５、下端面１６、および貫通孔１３を有する、外形が円柱状のブロック本体１２（上部本体部分１２ａおよび下部本体部分１２ｂ）からなる。
貫通孔１３は、水平断面が円形で、かつ、上端面１５から下端面１６に向かって断面積が漸増するように形成されている。このような形状に貫通孔を形成することによって、貫通孔が形成している内周面の面積が、より増大するので、水棲生物に有用な成分（例えば、カルシウムおよびケイ素）を、より多量に水中に供給することができ、また、珪藻の生育する場所を、より広くすることができる。
図４中、水棲生物用ブロック２１は、貫通孔３に代えて貫通孔２３を有する以外は図１〜図２の水棲生物用ブロック１と同様に構成されたブロックであって、外周面２４、上端面２５、下端面２６、および貫通孔２３を有する、外形が円柱状のブロック本体２２（上部本体部分２２ａおよび下部本体部分２２ｂ）からなる。
貫通孔は、円柱状に形成されている等径部分２３ａ、および、水平断面が円形で、かつ、上端面２５の側から下端面２６に向かって断面積が漸増するように形成されている拡径部分２３ｂからなる。
図３中、水棲生物用ブロック１１は、貫通孔３に代えて貫通孔１３を有する以外は図１〜図２の水棲生物用ブロック１と同様に構成されたブロックであって、外周面１４、上端面１５、下端面１６、および貫通孔１３を有する、外形が円柱状のブロック本体１２（上部本体部分１２ａおよび下部本体部分１２ｂ）からなる。
貫通孔１３は、水平断面が円形で、かつ、上端面１５から下端面１６に向かって断面積が漸増するように形成されている。このような形状に貫通孔を形成することによって、貫通孔が形成している内周面の面積が、より増大するので、水棲生物に有用な成分（例えば、カルシウムおよびケイ素）を、より多量に水中に供給することができ、また、珪藻の生育する場所を、より広くすることができる。
図４中、水棲生物用ブロック２１は、貫通孔３に代えて貫通孔２３を有する以外は図１〜図２の水棲生物用ブロック１と同様に構成されたブロックであって、外周面２４、上端面２５、下端面２６、および貫通孔２３を有する、外形が円柱状のブロック本体２２（上部本体部分２２ａおよび下部本体部分２２ｂ）からなる。
貫通孔は、円柱状に形成されている等径部分２３ａ、および、水平断面が円形で、かつ、上端面２５の側から下端面２６に向かって断面積が漸増するように形成されている拡径部分２３ｂからなる。
図５に示すように、水棲生物用ブロックの上端面（および下端面）は、図１〜図２に示すような、外周の形状（外周面４の上端および下端の各形状）が円形で、かつ、円形の開口部分（貫通孔３）を有する上端面５（および下端面６）の形態（図５中の（ａ））以外に、種々の形態を有することができる。
図５中、（ｂ）は、外周の形状（外周面の上端および下端の各形状）が円形で、かつ、正方形の開口部分（貫通孔）を有する上端面（および下端面）の例である。この場合、貫通孔は、角柱状に形成されている。
図５中、（ｃ）は、外周の形状（外周面の上端および下端の各形状）が正方形で、かつ、円形の開口部分（貫通孔）を有する上端面（および下端面）の例である。この場合、ブロック本体は、角柱状に形成されている。
図５中、（ｄ）は、外周の形状（外周面の上端および下端の各形状）が正六角形で、かつ、円形の開口部分（貫通孔）を有する上端面（および下端面）の例である。
図５中、（ｅ）は、外周の形状（外周面の上端および下端の各形状）が円形で、かつ、正六角形の開口部分（貫通孔）を有する上端面（および下端面）の例である。
図５中、（ｂ）は、外周の形状（外周面の上端および下端の各形状）が円形で、かつ、正方形の開口部分（貫通孔）を有する上端面（および下端面）の例である。この場合、貫通孔は、角柱状に形成されている。
図５中、（ｃ）は、外周の形状（外周面の上端および下端の各形状）が正方形で、かつ、円形の開口部分（貫通孔）を有する上端面（および下端面）の例である。この場合、ブロック本体は、角柱状に形成されている。
図５中、（ｄ）は、外周の形状（外周面の上端および下端の各形状）が正六角形で、かつ、円形の開口部分（貫通孔）を有する上端面（および下端面）の例である。
図５中、（ｅ）は、外周の形状（外周面の上端および下端の各形状）が円形で、かつ、正六角形の開口部分（貫通孔）を有する上端面（および下端面）の例である。
本発明において、ブロック本体の下端面には、水棲生物用ブロックの周囲の水と、貫通孔内の水とを連通させるための溝を形成させることができる。
図６は、図１〜図２に示すブロック本体２の下端面６が、溝を有する形態の一例を示す。溝７は、貫通孔３から外周面４に亘るように形成されている。このように溝７を形成させることによって、貫通孔３の中でのＳＳ（浮遊物質および懸濁物質）の堆積を防止することができる。
溝の数は、図６では２つであるが、他の数（例えば、１つまたは３つ以上）でもよい。
図６は、図１〜図２に示すブロック本体２の下端面６が、溝を有する形態の一例を示す。溝７は、貫通孔３から外周面４に亘るように形成されている。このように溝７を形成させることによって、貫通孔３の中でのＳＳ（浮遊物質および懸濁物質）の堆積を防止することができる。
溝の数は、図６では２つであるが、他の数（例えば、１つまたは３つ以上）でもよい。
本発明の水棲生物用ブロックの寸法は、特に限定されないが、例えば、以下のように定めることができる。
ブロック本体の外周面の長さ（例えば、図１中の外周面４の上端と下端の距離）は、５０〜２００ｍｍである。
ブロック本体の上端面および下端面の最大寸法（例えば、図１中の上端面５の直径や、図５中の（ｃ）の正方形における対角線の長さ）は、５０〜２００ｍｍである。
ブロック本体の貫通孔の大きさ（例えば、図１中の貫通孔３の直径や、図５中の（ｂ）の正方形における対角線の長さ）は、１０〜８０ｍｍである。
ブロック本体の貫通孔の大きさが、上端と下端とで異なる場合、下端における貫通孔の大きさから、上端における貫通孔の大きさを差し引いた値は、５〜３０ｍｍである。
ブロック本体の下端面が溝を有する場合、溝の幅（図６中の溝７の短手方向の寸法）は、５〜２０ｍｍであり、また、溝の深さ（図６中、下端面６から、図示しない上端面５に向かう深さの寸法）は、４〜１５ｍｍである。
ブロック本体の外周面の長さ（例えば、図１中の外周面４の上端と下端の距離）は、５０〜２００ｍｍである。
ブロック本体の上端面および下端面の最大寸法（例えば、図１中の上端面５の直径や、図５中の（ｃ）の正方形における対角線の長さ）は、５０〜２００ｍｍである。
ブロック本体の貫通孔の大きさ（例えば、図１中の貫通孔３の直径や、図５中の（ｂ）の正方形における対角線の長さ）は、１０〜８０ｍｍである。
ブロック本体の貫通孔の大きさが、上端と下端とで異なる場合、下端における貫通孔の大きさから、上端における貫通孔の大きさを差し引いた値は、５〜３０ｍｍである。
ブロック本体の下端面が溝を有する場合、溝の幅（図６中の溝７の短手方向の寸法）は、５〜２０ｍｍであり、また、溝の深さ（図６中、下端面６から、図示しない上端面５に向かう深さの寸法）は、４〜１５ｍｍである。
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
［実施例１］
（１）使用材料
使用材料は、以下に示すとおりである。
（ａ）ケイ酸カルシウム含有材料：軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）の廃材（粒度が０．０１ｍｍ以上、１．２０ｍｍ未満のものが４０質量％以上で、かつ、粒度が１．２０ｍｍ以上、４．００ｍｍ以下のものが４０質量％以上であるもの）
（ｂ）セメント：高炉セメントＢ種
（ｃ）水
（２）製造方法
セメント１００質量部、ケイ酸カルシウム含有材料４００質量部、水１３０質量部を混練して、混練物を得た。この混練物を型枠内に収容した後、この型枠（およびその中に収容されている混練物）に２分間、振動を加えた。次いで、型枠から混練物の成形体を脱型し、その後、混練物の成形体を６０℃の蒸気で養生し、混練物の硬化体である水棲生物用ブロックを得た。
水棲生物用ブロックは、図３および図６に示すものであり、外周面の長さが８０ｍｍ、上端面および下端面の各直径が８０ｍｍ、貫通孔の直径が上端で２０ｍｍかつ下端で３０ｍｍ、下端面の溝が幅８ｍｍで深さ６ｍｍのものであった。
［実施例１］
（１）使用材料
使用材料は、以下に示すとおりである。
（ａ）ケイ酸カルシウム含有材料：軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）の廃材（粒度が０．０１ｍｍ以上、１．２０ｍｍ未満のものが４０質量％以上で、かつ、粒度が１．２０ｍｍ以上、４．００ｍｍ以下のものが４０質量％以上であるもの）
（ｂ）セメント：高炉セメントＢ種
（ｃ）水
（２）製造方法
セメント１００質量部、ケイ酸カルシウム含有材料４００質量部、水１３０質量部を混練して、混練物を得た。この混練物を型枠内に収容した後、この型枠（およびその中に収容されている混練物）に２分間、振動を加えた。次いで、型枠から混練物の成形体を脱型し、その後、混練物の成形体を６０℃の蒸気で養生し、混練物の硬化体である水棲生物用ブロックを得た。
水棲生物用ブロックは、図３および図６に示すものであり、外周面の長さが８０ｍｍ、上端面および下端面の各直径が８０ｍｍ、貫通孔の直径が上端で２０ｍｍかつ下端で３０ｍｍ、下端面の溝が幅８ｍｍで深さ６ｍｍのものであった。
（３）水棲生物用ブロックの評価
（ａ）嵩密度
水棲生物用ブロックについて、上端面を含む厚さ４．０５ｍｍの部分（以下、上端部分という。）、および、下端面を含む厚さ４．２５ｍｍの部分（以下、下端部分という。）の各嵩密度を測定したところ、上端部分の嵩密度は０．９１ｇ／ｃｍ３であり、下端部分の嵩密度は１．００ｇ／ｃｍ３であった。
（ａ）嵩密度
水棲生物用ブロックについて、上端面を含む厚さ４．０５ｍｍの部分（以下、上端部分という。）、および、下端面を含む厚さ４．２５ｍｍの部分（以下、下端部分という。）の各嵩密度を測定したところ、上端部分の嵩密度は０．９１ｇ／ｃｍ３であり、下端部分の嵩密度は１．００ｇ／ｃｍ３であった。
（ｂ）有用な成分（ＳｉおよびＣａ）の溶出量
「ＪＩＳ Ｋ ００５８−１：２００５ スラグ類の化学物質試験方法−第１部：溶出量試験方法」に準拠して、水棲生物用ブロックの溶出試験を行い、ＳｉおよびＣａの各溶出量を測定した。
具体的には、以下の手順で測定を行なった。まず、水棲生物用ブロックから切り取った上述の上端部分（上端面を含む厚さ４．０５ｍｍの部分）を、上端部分の１０倍の質量を有するイオン交換水中に浸漬させた。次いで、３枚の羽根を有する撹拌機を用いて、２００ｒｐｍで６時間、上端部分を含むイオン交換水を撹拌した。その後、ＩＣＰ発光分析装置を用いて、上端部分からイオン交換水中に溶出したＳｉおよびＣａの各溶出量を測定した。
下端部分（下端面を含む厚さ４．２５ｍｍの部分）についても、同様にして、ＳｉおよびＣａの各溶出量を測定した。
その結果、上端部分（上端面を含む厚さ４．０５ｍｍの部分）については、Ｓｉの溶出量は、３１．２ｍｇ／リットルであり、Ｃａの溶出量は、３９．５ｍｇ／リットルであった。
下端部分（下端面を含む厚さ４．２５ｍｍの部分）については、Ｓｉの溶出量は、２９．９ｍｇ／リットルであり、Ｃａの溶出量は、３０．９ｍｇ／リットルであった。
これらの測定値から、上端部分では、下端部分に比べて、ＳｉおよびＣａの各溶出量が大きいことがわかる。
「ＪＩＳ Ｋ ００５８−１：２００５ スラグ類の化学物質試験方法−第１部：溶出量試験方法」に準拠して、水棲生物用ブロックの溶出試験を行い、ＳｉおよびＣａの各溶出量を測定した。
具体的には、以下の手順で測定を行なった。まず、水棲生物用ブロックから切り取った上述の上端部分（上端面を含む厚さ４．０５ｍｍの部分）を、上端部分の１０倍の質量を有するイオン交換水中に浸漬させた。次いで、３枚の羽根を有する撹拌機を用いて、２００ｒｐｍで６時間、上端部分を含むイオン交換水を撹拌した。その後、ＩＣＰ発光分析装置を用いて、上端部分からイオン交換水中に溶出したＳｉおよびＣａの各溶出量を測定した。
下端部分（下端面を含む厚さ４．２５ｍｍの部分）についても、同様にして、ＳｉおよびＣａの各溶出量を測定した。
その結果、上端部分（上端面を含む厚さ４．０５ｍｍの部分）については、Ｓｉの溶出量は、３１．２ｍｇ／リットルであり、Ｃａの溶出量は、３９．５ｍｇ／リットルであった。
下端部分（下端面を含む厚さ４．２５ｍｍの部分）については、Ｓｉの溶出量は、２９．９ｍｇ／リットルであり、Ｃａの溶出量は、３０．９ｍｇ／リットルであった。
これらの測定値から、上端部分では、下端部分に比べて、ＳｉおよびＣａの各溶出量が大きいことがわかる。
（ｃ）水棲生物用ブロックが水中への沈降時に直立する割合
上述の水棲生物用ブロックを１０個作製し、その各々について３回ずつ、水中への沈降時に直立するか否かを調べた。
具体的には、水棲生物用ブロックを、水深１ｍの上方が開口したタンク内に、水面のやや上方の地点から落下させて、水中に沈降させ、接地後に直立と転倒のいずれとなるかを調べた。
その結果、全３０回（１０個×３回）中、接地後に直立した数は、２１回であった。この数（２１回）は、全３０回中の割合で、７０％である。
上述の水棲生物用ブロックを１０個作製し、その各々について３回ずつ、水中への沈降時に直立するか否かを調べた。
具体的には、水棲生物用ブロックを、水深１ｍの上方が開口したタンク内に、水面のやや上方の地点から落下させて、水中に沈降させ、接地後に直立と転倒のいずれとなるかを調べた。
その結果、全３０回（１０個×３回）中、接地後に直立した数は、２１回であった。この数（２１回）は、全３０回中の割合で、７０％である。
１，１１，２１ 水棲生物用ブロック
２，１２，２２ ブロック本体
３，１３，２３ 貫通孔
４，１４，２４ 外周面
５，１５，２５ 上端面
６，１６，２６ 下端面
７ 溝部
３３，４３，５３，６３ 貫通孔
３５，４５，５５，６５ 上端面
２ａ，１２ａ，２２ａ 上部本体部分
２ｂ，１２ｂ，２２ｂ 下部本体部分
２３ａ 等径部分
２３ｂ 拡径部分
２，１２，２２ ブロック本体
３，１３，２３ 貫通孔
４，１４，２４ 外周面
５，１５，２５ 上端面
６，１６，２６ 下端面
７ 溝部
３３，４３，５３，６３ 貫通孔
３５，４５，５５，６５ 上端面
２ａ，１２ａ，２２ａ 上部本体部分
２ｂ，１２ｂ，２２ｂ 下部本体部分
２３ａ 等径部分
２３ｂ 拡径部分
Claims (6)
- 水棲生物に有用な成分を含むブロック本体を有する水棲生物用ブロックであって、
上記ブロック本体は、上部本体部分および下部本体部分からなるものであり、
上記上部本体部分は、上記下部本体部分よりも、嵩密度が小さいものであることを特徴とする水棲生物用ブロック。 - 上記ブロック本体は、ケイ酸カルシウム含有材料、セメントおよび水を含む水硬性材料の硬化体である請求項１に記載の水棲生物用ブロック。
- 上記ブロック本体は、上記上部本体部分から上記下部本体部分に亘る貫通孔を有する請求項１又は２に記載の水棲生物用ブロック。
- 上記貫通孔は、上記上部本体部分における断面積よりも、上記下部本体部分における断面積のほうが大きくなるように形成されている請求項３に記載の水棲生物用ブロック。
- 請求項１〜４のいずれか１項に記載の水棲生物用ブロックを製造するための方法であって、
上記ブロック本体を構成する材料を、型枠の中に収容する材料収容工程、および、
上記型枠の中に収容された材料に振動を加えて、上記ブロック本体を形成させる振動工程、
を含むことを特徴とする水棲生物用ブロックの製造方法。 - 請求項１〜４のいずれか１項に記載の水棲生物用ブロックを用いた、水棲生物の成長促進方法であって、
上記水棲生物用ブロックを、水棲生物が生息する水中に、上記下部本体部分が接地するように沈めて設置するブロック設置工程、
を含むことを特徴とする水棲生物の成長促進方法。
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|---|---|---|---|---|
| KR20210112124A (ko) * | 2020-03-04 | 2021-09-14 | (주)지테크 | 산소 기포를 포함하는 황토 침강제 및 그 제조 방법 |
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| JP2004298172A (ja) * | 2003-03-20 | 2004-10-28 | Yorin Kensetsu Kk | 人工魚礁 |
| JP2006257030A (ja) * | 2005-03-17 | 2006-09-28 | Nippon Steel Corp | 水域向けミネラル供給剤、藻礁ブロックおよびその製造方法 |
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| JP2013017462A (ja) * | 2011-07-14 | 2013-01-31 | Nippon Steel & Sumikin Engineering Co Ltd | 漁礁ブロック及び藻場の形成方法 |
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| KR102414704B1 (ko) * | 2020-03-04 | 2022-06-29 | (주)지테크 | 산소 기포를 포함하는 황토 침강제 및 그 제조 방법 |
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