JP2019216698A

JP2019216698A - コンクリート魚礁の表面改質方法

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Publication number: JP2019216698A
Application number: JP2018130273A
Authority: JP
Inventors: 山川　紘; Hiroshi Yamakawa; 紘山川; 友子荒川; Tomoko Arakawa
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-06-22
Filing date: 2018-06-22
Publication date: 2019-12-26
Anticipated expiration: 2038-06-22
Also published as: JP7141616B2

Abstract

【課題】コンクリート製人工魚礁において、アルカリ溶出を抑制し、藻場形成に資するミネラルを徐放し、藻類の着生を促進する、人工魚礁の表面を作製した、人工漁礁の提供。
【解決手段】コンクリート製人工魚礁の表面にポルトランドセメントより低ｐＨのフォスフェートセメント（リン酸セメント）のアルカリ溶出抑制素材を被覆することに加えて、ミネラル徐放性素材及び／又は藻類付着性向上素材で被覆して、アルカリ溶出を抑制しつつ、藻場形成に貢献する鉄分等のミネラルを徐放させ、魚礁の表面に遊走子や受精卵が着生しやすくする人工魚礁の表面改質方法である。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンクリート製の人工魚礁の表面改質に関する。

魚礁は岩礁等における魚介類及び藻類の生息域を形成している。岩礁等は藻場を形成し、魚介類の生息の場となる魚礁となっている。人工的に魚礁を作るために人工魚礁の利用がある。多くの場合、人工魚礁は、陸上の岩石を利用する場合やコンクリート製の岩礁を利用するコンクリート魚礁がある。コンクリート魚礁は、比較的安価で型枠で作製することができ、ポルトランドセメントと砂と細石で作られる。一方このコンクリート製魚礁は、水中ではアルカリが溶出するので、ある期間アルカリ溶出処理をした後で使用されたり、ケイ酸系のセラミックの表面塗布や石膏等の表面保護により、アルカリ溶出を抑制する例がある。（特開２００２−１７１９６、特開平７−８１３７）

一方、岩礁に生息する魚介類として、アワビやサザエなどの貝類が放流され、増殖される。アワビはミミガイ科の大型の巻貝の総称である。アワビには、クロアワビ、メガイアワビ、マダカアワビ、エゾアワビ、トコブシ、ミミガイなどの種類がある。アワビは水深２０ｍ程度までの岩礁に棲息し、主に、アラメ、ワカメ、コンブなどの褐藻類を食べて生きている。従って良好な藻場が岩礁として成立していることが求められる。

本発明の発明者らは、コンクリート製の人工魚礁を、特にアワビの生息域となるように利用する方法を鋭意研究し、アルカリ溶出抑制と藻場形成促進を効果的に行うようにすれば、良好な人工魚礁ができるようになるのではないかと考え、本発明を成すに至った。

特開２００２−１７１９８特開平７−８１３７

本発明は、コンクリート製人工魚礁において、アルカリ溶出を抑制し、藻場形成に資するミネラルを徐放し、藻類の着生を促進する、人工魚礁の表面を作製することである。

すなわち、本発明は、コンクリート製人工魚礁の表面にポルトランドセメントより低ｐＨのフォスフェートセメント（リン酸セメント）のアルカリ溶出抑制素材を被覆することに加えて、ミネラル徐放性素材及び／又は藻類付着性向上素材で被覆して、アルカリ溶出を抑制しつつ、藻場形成に貢献する鉄分等のミネラルを徐放させ、魚礁の表面に遊走子や受精卵が着生しやすくする人工魚礁の表面改質方法である。これらの３素材は混合してコンクリート基材の表面を被覆して使用するか、もしくは、アルカリ溶出抑制素材でコンクリート基材の表面を被覆し、その上にミネラル徐放性素材及び／又は藻類付着性向上素材で被覆して使用する。

本発明は、コンクリート製人工魚礁の表面にポルトランドセメントより低ｐＨのフォスフェートセメント（リン酸セメント）のアルカリ溶出抑制素材を被覆することに加えて、ミネラル徐放性素材及び／又は藻類付着性向上素材で被覆して、アルカリ溶出を抑制しつつ、藻場形成に貢献する鉄分等のミネラルを徐放させ、魚礁の表面に遊走子や受精卵が着生しやすくする人工魚礁の表面改質を行うことによって、魚介類の良好な生息域を生成することができるという利点がある。

フォスフェートセメントの塗布厚みに対するアルカリ溶出（ｐＨ上昇）抑制効果；フォスフェートセメント（鋳物廃砂（ＢＴＳ）を含む）のコンクリート基材への塗布厚みに対するアルカリ溶出抑制（ｐＨ上昇抑制）の効果をしめす図である。フォスフェートセメント（鋳物廃砂（ＢＴＳ）を含む）の塗布厚みに対する電気伝導度（ＥＣ）の変化；フォスフェートセメント（鋳物廃砂（ＢＴＳ）を含む）のコンクリート基材への塗布厚みに対する水浸漬後の浸漬液の電気伝導度（ＥＣ）をしめす図である。

本発明のアルカリ溶出抑制素材は、フォスフェートセメント（リン酸セメント）であり、リン酸塩に、酸化マグネシウム、ケイ酸カルシウム等を含むセメントである。このフォスフェートセメントは、ｐＨが９前後であり、ポルトランドセメントのｐＨ１１前後より、低ｐＨであるので、表面塗布により、アルカリ溶出を抑制できる。

本発明のミネラル徐放性素材は、フライアッシュ、鋳物廃砂、ゼオライト、等があるが、特に鋳物廃砂が好ましい。

本発明の藻類付着性向上素材は、表面に微細孔を形成する多孔質素材であり、サンゴ化石、有孔虫化石土、等があるが、遊走子（５μｍ）の付着性から孔径が２０−４０μｍである有孔虫化石土が好ましい。

本発明は、これらの３素材を混合してコンクリート基材の表面を被覆して使用することができる。また、ミネラル徐放性素材もしくは藻類付着性向上素材が両方の機能を有する場合は、いずれかの素材をアルカリ溶出抑制素材とともにコンクリート基材の表面に被覆しても良い。さらには、アルカリ溶出抑制素材でコンクリート基材の表面を被覆し、その上にミネラル徐放性素材及び／又は藻類付着性向上素材で被覆して使用する。後者の場合は、ミネラル徐放性素材と藻類付着性向上素材のバインダーとして再度アルカリ溶出抑制素材を用いても良いし、別途バインダーを用いても良い。

本発明による人工魚礁は、内部のコンクリートからのアルカリ溶出を抑制するとともに、さらには、外部（海中）へは、ミネラルを徐放したり、表面孔のあることで、藻類着生を促進する。

さらに、表面を黒色化すると、海藻類の遊走子が選択的に着生することやアワビ等の誘導をもたらすことが知られており、表面は黒色化すると良い。ミネラル徐放性素材である鋳物廃砂は黒色であり、ミネラル徐放性素材或いはミネラル徐放性素材と藻類付着性向上素材の混合物は、黒色であるので、そのまま用いることができる。一方最表面を有孔虫化石土で覆う場合は、有孔虫化石土に黒鉛等を混合すると良い。

本発明は、人工魚礁における良好な藻場形成のためになされるものであり、アルカリ抑制素材、ミネラル徐放性素材、藻類付着性向上素材を、当該魚礁藻場の不足を補うように適宜選択して利用できればよいので、具体的な素材はその目的に叶うものであれば良い。

以下、実施例を基に説明する。
（試験方法）

アルカリ溶出抑制素材として、フォスフェートセメントを用いる。フォスフェートセメントは、具体的には、商品名：ＥＡＧＬＥ８（（株）イーグルビジョン社）を用いた。酸化マグネシウム、二水素リン酸カリウム等を主成分とするものである。

ミネラル徐放性素材として、鋳物廃砂（商品名：ビオトープサンドＢＴＳ：江崎産業（株）製）を用いた。成分は、ＳｉＯ：４８．６％，Ａｌ２Ｏ３：９．９％，Ｆｅ２Ｏ３：１１．２％，ＣａＯ：１．９％，ＭｇＯ：１．２％，Ｃ：１５．０％，Ｋ２Ｏ：１．１，ＺｒＯ２：２．５％，ｎＯ：０．４％，ＺｎＯ：２．２％，からなっている。黒土（ＢＴＳ）とも表記する。

藻類付着性向上素材として、有孔虫化石土（商品名：フィッシュグリーン：（株）グリーンカルチャー製）を用いた。成分は、Ｃａ：２８．６％，Ｓｉ：７．２５％，Ｍｇ：０．５％，Ａｌ：０．４％，Ｆｅ：０．５％，Ｎａ：０．０５％，Ｋ：０．０７％，Ｐ：０．０４％，Ｍｎ：０．０１％，とある。

試験体の調製：ベースとなるコンクリートブロック：珪砂５号６００ｇとセメント３００ｇを配合したモルタルに、水をセメントに対して６０％（１８０ｇ）添加し練り上げ、樹脂製のケース（３．８×３．８×深さ１．８ｃｍ）に充填し、一定湿度条件下で養生し硬化させた。
次に、塗布材：ＥＡＧＬＥ剤、ＢＴＳ（鋳物廃砂）、有孔虫化石土を表１の通り配合し、コンクリートブロックに塗布可能な粘度になるよう、水を加えて混錬した。
養生後のコンクリートブロックの表面に、塗布厚さが２ｍｍになるように塗布材を塗布し一定湿度条件下で養生し硬化させた。尚、塗布の厚さを１ｍｍ、４ｍｍと変えた試験体も作成した。

塗布試験体：養生後のコンクリートブロックの表面に、塗布厚さが２ｍｍになるように塗布材を塗布し、一定湿度条件下で養生し硬化させた。尚、塗布の厚さを１ｍｍ、４ｍｍと変えた試験体も作成した。

アルカリ溶出抑制試験：養生後の試験体を１５０ｍｌ（試験体▲３▼の約５倍の堆積）の蒸留水に浸漬し蓋をして、常温下で静置し、５日後の上澄み水の水質（ｐＨ及び電気伝導度ＥＣ）を測定した。計測機器は、ｐＨ（ＨＯＲＩＢＡコンパクトｐＨメーターＢ−２１２）及びＥＣ（ＨＯＲＩＢＡコンパクト伝導率計（ＥＣ計）Ｂ−１７３）による。
（試験結果）

試験結果を表２及び図１，２に示す。

（１）フォスフェートセメント（ＥＡＧＬＥ８）／鋳物廃砂（ＢＴＳ）／有孔虫化石土の混練品のｐＨ溶出試験結果について
表２から、２ｍｍ表面塗布について、フォスフェートセメント（ＥＡＧＬＥ８）、フォスフェートセメント（ＥＡＧＬＥ８）＋鋳物廃砂（ＢＴＳ）、フォスフェートセメント（ＥＡＧＬＥ８）＋有孔虫化石土、フォスフェートセメント（ＥＡＧＬＥ８）＋鋳物廃砂（ＢＴＳ）＋有孔虫化石土のｐＨ抑制は、ほぼ同程度であり、鋳物廃砂（ＢＴＳ）と有孔虫化石土は、アルカリ溶出抑制への関与は少ないと考えられる。塗布によるアルカリ溶出抑制（ｐＨ上昇抑制）は、主にフォスフェートセメント（ＥＡＧＬＥ８）によるものと考えられる。

（２）フォスフェートセメント（商品名：ＥＡＧＬＥ８）の塗布膜厚とｐＨ及びＥＣとの関係
表２，図１，２は、コンクリートブロックへのフォスフェートセメント（商品名：ＥＡＧＬＥ８）の塗布膜厚に対するｐＨ及びＥＣの関係を示した。フォスフェートセメント（商品名：ＥＡＧＬＥ８）の塗布膜厚が多いほどｐＨが低く、アルカリ溶出抑制効果が高い。４ｍｍ以上あれば、ｐＨ１０以下にできる。フォスフェートセメント（商品名：ＥＡＧＬＥ８）のｐＨは、ｐＨ９−１０と言われているので、そのｐＨで留まると考えられる。従って、フォスフェートセメントを一定以上の厚さに塗布すれば、コンクリートセメントからのアルカリ溶出を抑制できる。その上にミネラル徐放性素材（例えば鋳物廃砂）及び／又は藻類付着性向上素材（例えば有孔虫化石土）をフォスフェートセメント（商品名：ＥＡＧＬＥ８）との混練品、あるいはフォスフェートセメント（商品名：ＥＡＧＬＥ８）層の上にそれぞれを層として塗布すると良い。

電気伝導度（ＥＣ）への影響は、膜厚に対し、いったん上昇し、その後下降する。
基材（コンクリート）からのアルカリイオン溶出抑制と塗布素材からのカルシウムイオン等の溶出とのイオン遮蔽バランスによると考えられるが、厚みが増せばアルカリイオンの抑制があることを示すと考えられる。

Claims

コンクリート魚礁の表面を、アルカリ溶出抑制素材に、ミネラル徐放性素材及び／又は藻類付着性向上素材を混合して被覆することを特徴とする人工魚礁の表面改質方法。
コンクリート魚礁の表面を、アルカリ溶出抑制素材を第１層として被覆し、その上にミネラル徐放性素材及び／又は藻類付着性向上素材を重ねた層として被覆することを特徴とする人工魚礁の表面改質方法。
アルカリ溶出抑制素材がフォスフェートセメントである請求項１又は２の人工魚礁の表面改質方法。
ミネラル徐放性素材、藻類付着性向上素材が、それぞれ、鋳物廃砂と有孔虫化石土であることを特徴とする請求項１又は２の人工魚礁の表面改質方法。
最外表面が黒色化された請求項１〜４のいずれかに記載の人工魚礁の表面改質方法。