JP3071214U - Concrete block - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 間知ブロック、護岸ブロック、擁壁ブロック
として利用できるコンクリートブロックを提案する。
【解決手段】 主に土木資材等として用いられているコ
ンクリート製のブロックにおいて、前記ブロック5は、
表層部2と基体部4とから成り、前記表層部2は、水硬
性セメント、天然ケイ酸塩鉱物の微細粉粒、微細ガラス
粉粒、水性合成樹脂エマルジョンとを混合したポリマー
セメント組成物から成る。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To propose a concrete block that can be used as a brick block, a seawall block, or a retaining wall block. SOLUTION: In a concrete block mainly used as a civil engineering material or the like, the block 5 includes:
The surface layer 2 is composed of a polymer cement composition obtained by mixing hydraulic cement, fine particles of a natural silicate mineral, fine glass particles, and an aqueous synthetic resin emulsion. .
Description
【0001】[0001]
本考案は、間知ブロック、護岸ブロック、擁壁ブロックとして利用できるコン クリートブロックに関する。 The present invention relates to a concrete block that can be used as a machin block, a seawall block, or a retaining wall block.
【0002】[0002]
従来、法面、壁面等に用いられるコンクリート製のブロックは、表面に模様を 施したり、石材等を固着して化粧を行っているが、この種の表面仕上げには、表 面に意匠性を出すためにだけに様々な資材が用いられている。さらに、仕上げを する中で廃材の排出が避けられないものも多数存在する。 一方で、廃棄物の再利用が叫ばれている中で、この種の土木資材には廃材の再 利用が進んでいないという現状がある。 Conventionally, concrete blocks used for slopes, walls, etc. are decorated with patterns or fixed with stones, etc., but this type of surface finish requires a decorative surface. Various materials are used just to get them out. In addition, there are many cases where the discharge of waste material is inevitable during finishing. On the other hand, while there is a demand for recycling of waste materials, there is a current situation in which recycling of waste materials for this type of civil engineering materials has not progressed.
【0003】[0003]
そこで、本考案は廃棄物であるガラス屑をこの種の土木資材に再利用し、ガラ ス屑が脱落しないようなブロックを提供することを目的とする。 Therefore, the purpose of the present invention is to reuse glass waste, which is waste, for this kind of civil engineering material, and to provide a block in which glass waste does not fall off.
【0004】[0004]
本考案は前記に鑑み提案されたものであって、主に土木資材等として用いられ ているコンクリート製のブロックにおいて、前記ブロックは、表層部と基体部と から成り、前記表層部は、水硬性セメント、天然ケイ酸塩鉱物の微細粉粒、微細 ガラス粉粒、水性合成樹脂エマルジョンとを混合したポリマーセメント組成物か ら成ることを特徴とするコンクリートブロックに関するものである。 The present invention has been proposed in view of the above, and in a concrete block mainly used as a civil engineering material or the like, the block includes a surface layer portion and a base portion, and the surface layer portion has a hydraulic property. The present invention relates to a concrete block comprising a polymer cement composition obtained by mixing cement, fine particles of a natural silicate mineral, fine glass particles, and an aqueous synthetic resin emulsion.
【0005】[0005]
前記構成の本考案のコンクリートブロックは、ガラス屑を効果的に再利用する ものであり、廃棄物の再利用に貢献するものである。また、ガラス屑を用いた表 層部は極めて強度が高いので、経年の使用においてガラス屑が脱落するなどの事 象を生ずることがなく、法面、壁面等に用いることができる。 The concrete block of the present invention having the above-mentioned structure effectively reuses glass waste and contributes to the reuse of waste. In addition, since the surface layer using glass dust has extremely high strength, it can be used on a slope, a wall surface, etc. without occurrence of a phenomenon such as falling off of glass dust during use over time.
【0006】[0006]
前記のように本考案のコンクリートブロックは、表層部と基体部とから成り、 表層部は以下に示す各材料から構成される。 本考案に用いる天然ケイ酸塩鉱物である鉄電気石[NaFe3Al6B3Si6(OH)30]お よびザクロ石[Fe3Al2(SiO4)3]はそれぞれ二極性結晶体であるため、粉砕した 微細粉粒が独立した二極性結晶体を有し、これが水と接触するとき天然ケイ酸塩 鉱物のもつ電気特性により水を電気分解し、水が水素イオン(H+)と水酸イオン(O H-)に分解される。その際、プラスイオン(H+)はイオン移動度が大きいため、水 素ガス(H2)として放出されるが、水酸イオン(OH-)は周囲の水分子(H2O)と結合し [H2O+OH-=(H3O2)-]、ヒドロキシルイオン(H3O2)-と呼ばれる界面活性物質に 変化し、界面活性効果を発生することがわかっている。 本考案ではこの特性を利用し、水硬性セメントに強化骨材として粉砕した天然 ケイ酸塩鉱物の微細粉粒と微細ガラス粉粒を入れ、水性合成樹脂エマルジョンと 混合すると、この水性合成樹脂エマルジョンの界面活性効果が促進される。その 結果、水硬性セメントとエマルジョン中の水性合成樹脂との親和力が高まり、セ メント結晶質組成と水性合成樹脂とが緻密に絡み合った共重合体を作り、高い曲 げ特性と圧縮特性を示す。なお、天然ケイ酸塩鉱物の微細粉粒の粒度を50μm 以下にすると界面活性効果がさらに促進されることがわかった。 さらに、水性合成樹脂エマルジョンは水の界面活性効果によりセメント結晶質 組成と微細ガラス粉粒との間に樹脂膜を形成する。その結果、セメント結晶質組 成に直接微細ガラス粉粒が接触しない状態となり、セメントとガラスとの反応を 防止し、多量の微細ガラス粉粒を添加した場合でも極めて高い強度の固化体(表 層部)が得られることがわかった。 尚、従来より微細ガラス粉粒を水硬性セメントに混入させると固化体の強度が 低下することが知られているが、粉砕した天然ケイ酸塩鉱物の微細粉粒と水性合 成樹脂エマルジョンの相乗効果により微細ガラス粉粒の多量利用にても高強度の 固化体(表層部)となることが見出された。As described above, the concrete block according to the present invention includes the surface layer and the base, and the surface layer includes the following materials. The tourmaline [NaFe 3 Al 6 B 3 Si 6 (OH) 30 ] and the garnet [Fe 3 Al 2 (SiO 4 ) 3 ], which are natural silicate minerals used in the present invention, are each bipolar crystals. Therefore, the crushed fine particles have independent bipolar crystals, and when they come into contact with water, they electrolyze water due to the electrical properties of natural silicate minerals, and water is converted to hydrogen ions (H + ). It is decomposed into - hydroxyl ion (OH). At this time, the positive ions (H + ) are released as hydrogen gas (H 2 ) because of their high ion mobility, but the hydroxyl ions (OH − ) are combined with the surrounding water molecules (H 2 O). It has been found that [H 2 O + OH − = (H 3 O 2 ) − ], which changes to a surfactant called hydroxyl ion (H 3 O 2 ) − , generates a surfactant effect. In the present invention, utilizing this property, fine particles and fine glass particles of natural silicate mineral pulverized as a reinforcing aggregate are added to hydraulic cement and mixed with an aqueous synthetic resin emulsion. The surfactant effect is promoted. As a result, the affinity between the hydraulic cement and the aqueous synthetic resin in the emulsion increases, and a copolymer in which the cement crystalline composition and the aqueous synthetic resin are tightly entangled with each other is exhibited, exhibiting high bending characteristics and compression characteristics. In addition, it was found that the surface active effect was further promoted when the particle size of the fine particles of the natural silicate mineral was 50 μm or less. In addition, the aqueous synthetic resin emulsion forms a resin film between the cement crystalline composition and the fine glass particles due to the surfactant effect of water. As a result, the fine glass particles do not come into direct contact with the cement crystalline composition, which prevents the reaction between the cement and the glass. Even when a large amount of fine glass particles are added, the solidified material (surface layer) has extremely high strength. Part) was obtained. It has been conventionally known that mixing fine glass particles into hydraulic cement reduces the strength of the solidified product.However, the synergistic effect of the fine particles of ground natural silicate mineral and the aqueous synthetic resin emulsion is synergistic. It was found that due to the effect, even when a large amount of fine glass particles were used, a high-strength solidified body (surface layer) was obtained.
【0007】 本考案に用いる水硬性セメントとしては、普通ポルトランドセメント、早強セ メント、ホワイトセメント、アルミナセメントのいずれでもよいが、後述する実 施例ではホワイトセメントを用いた。The hydraulic cement used in the present invention may be any of ordinary portland cement, early-strength cement, white cement, and alumina cement. In embodiments described later, white cement was used.
【0008】 天然ケイ酸塩鉱物の粉砕及びガラス屑廃材の粉砕は回転叩解式粉砕機を使用し た。粉砕した天然ケイ酸塩鉱物の微細粉粒の粒度は特に限定するものではなく5 〜250μm程度であればよいが、高い界面活性効果を得る上では50μm以下 とすることが好ましい。また微細ガラス粉粒の粒度は150μm〜10mm程度 であればよい。[0008] A rotary beating pulverizer was used for pulverizing natural silicate minerals and pulverizing glass waste. The particle size of the fine particles of the pulverized natural silicate mineral is not particularly limited, and may be about 5 to 250 μm, but is preferably 50 μm or less in order to obtain a high surface active effect. The particle size of the fine glass particles may be about 150 μm to 10 mm.
【0009】 着色顔料は無機顔料、有機着色材いずれを用いても差し支えない。例えば使用 する微細ガラス粉粒は、緑色(透明)、褐色(透明)等の種々の種類があるので それらの色に一致するように着色顔料を選定するようにしてもよい。As the color pigment, any of an inorganic pigment and an organic colorant may be used. For example, there are various types of fine glass particles used, such as green (transparent) and brown (transparent), so that the color pigment may be selected so as to match those colors.
【0010】 また、本考案の水性合成樹脂エマルジョンとしては、酢酸ビニル系エマルジョ ン、酢酸ビニル・アクリル共重合樹脂エマルジョン、酢酸ビニル・エチレン共重 合樹脂エマルジョン、アクリル系共重合樹脂エマルジョン、アクリル・スチレン 共重合樹脂エマルジョン、酢酸ビニル・エチレン・塩化ビニル共重合樹脂エマル ジョンなどを用いてもよいが、アクリル・スチレン共重合樹脂エマルジョンと酢 酸ビニル・エチレン・塩化ビニル共重合樹脂エマルジョンとを組み合せた混合水 性合成樹脂エマルジョンを用いることが望ましい。 上記混合水性合成樹脂エマルジョンとしては、アクリル・スチレン共重合樹脂 エマルジョン(不揮発分50%以下省略)と酢酸ビニル・エチレン・塩化ビニル 共重合樹脂エマルジョン(不揮発分50%以下省略)と組み合わせた混合水性合 成樹脂エマルジョン20〜50重量%濃度(不揮発分10〜25%)を用いるこ とが望ましい。また、混合水性合成樹脂エマルジョンの組み合わせ割合は、アク リル・スチレン共重合樹脂エマルジョン10〜90重量部と酢酸ビニル・エチレ ン・塩化ビニル共重合樹脂エマルジョン90〜10重量部を組み合わせ混合し、 それぞれ100重量部となるように調整した。より好ましくは、アクリル・スチ レン共重合樹脂エマルジョン40〜60重量部、酢酸ビニル・エチレン・塩化ビ ニル共重合樹脂エマルジョン40〜60重量部である。The aqueous synthetic resin emulsion of the present invention includes a vinyl acetate emulsion, a vinyl acetate / acryl copolymer resin emulsion, a vinyl acetate / ethylene copolymer resin emulsion, an acrylic copolymer resin emulsion, and an acrylic / styrene emulsion. Copolymer resin emulsion, vinyl acetate / ethylene / vinyl chloride copolymer resin emulsion, etc. may be used, but a mixture of acrylic / styrene copolymer resin emulsion and vinyl acetate / ethylene / vinyl chloride copolymer resin emulsion is used. It is desirable to use an aqueous synthetic resin emulsion. The mixed aqueous synthetic resin emulsion includes an acrylic / styrene copolymer resin emulsion (nonvolatile content of 50% or less is omitted) and a vinyl acetate / ethylene / vinyl chloride copolymer resin emulsion (nonvolatile content of 50% or less is omitted). It is desirable to use a resin emulsion having a concentration of 20 to 50% by weight (nonvolatile content: 10 to 25%). The mixing ratio of the mixed aqueous synthetic resin emulsion is 100 to 90 parts by weight of an acrylic / styrene copolymer resin emulsion and 90 to 10 parts by weight of a vinyl acetate / ethylene / vinyl chloride copolymer resin emulsion. It was adjusted to be parts by weight. More preferably, it is 40 to 60 parts by weight of an acrylic / styrene copolymer resin emulsion and 40 to 60 parts by weight of a vinyl acetate / ethylene / vinyl chloride copolymer resin emulsion.
【0011】 天然ケイ酸塩鉱物とは、電気石、ザクロ石、ヒル石、ゼオライト、その他天然 の岩石類を指す。天然ケイ酸塩鉱物の中でも、電気石やザクロ石は、微細粉粒と した場合においても独立した極性結晶体を有し、電気特性が顕著であることは公 知であるが、本考案の実施例では、鉄電気石、ザクロ石の2種の微細粉粒を用い た。The natural silicate mineral refers to tourmaline, garnet, hillite, zeolite, and other natural rocks. Among the natural silicate minerals, tourmaline and garnet have independent polar crystals even when they are made into fine particles, and it is known that the electrical characteristics are remarkable. In the example, two types of fine powder, tourmaline and garnet, were used.
【0012】 前記のように本考案のコンクリートブロックは、前述の各材料から構成される ポリマーセメント組成物からなる表層部と基体部とから成り、基体部は普通コン クリートで構成しても良いし、表層部と同様のポリマーセメント組成物で構成し ても良く、何等限定するものではない。 また、本考案のコンクリートブロックは、後述する実施例にて示すような間知 ブロックばかりでなく、護岸ブロック、擁壁ブロックとしても利用でき、それぞ れ公知の手法により適宜に成形、製造することができる。[0012] As described above, the concrete block of the present invention comprises a surface layer made of the polymer cement composition composed of the above-mentioned materials and a base, and the base may be made of ordinary concrete. Alternatively, it may be composed of the same polymer cement composition as the surface layer portion, and is not limited at all. In addition, the concrete block of the present invention can be used as a seawall block and a retaining wall block as well as a bay block as shown in an example to be described later, and each can be appropriately molded and manufactured by a known method. Can be.
【0013】[0013]
本考案の実施例を図面に基づいて説明する。 図1(a)に示すようにパレット1に以下に示すポリマーセメント組成物を充 填し、表層部2を形成する。 予め、ポリマーセメント組成物として、粉砕した天然ケイ酸塩鉱物の微細粉粒 10〜90重量部、微細ガラス粉粒20〜180重量部、ホワイトセメント10 〜90重量部に対し、(混合)水性合成樹脂エマルジョン(不揮発分)4〜36 重量部を配合した。 したがって、形成される表層部2中の微細ガラス粉粒の割合は8.5〜88重 量%である。 また、図1(b)に示すように型枠3内に普通コンクリートを打設し、基体部 4を形成する。 そして、図1(c)に示すように前記パレット1を反転して型枠3上に載置し て圧接し、硬化した後、型枠3、パレット1より脱型した。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1A, a pallet 1 is filled with a polymer cement composition shown below to form a surface layer 2. In advance, as a polymer cement composition, 10 to 90 parts by weight of fine particles of ground natural silicate minerals, 20 to 180 parts by weight of fine glass particles, and 10 to 90 parts by weight of white cement, (mixed) aqueous synthesis 4 to 36 parts by weight of a resin emulsion (nonvolatile content) was blended. Therefore, the ratio of the fine glass particles in the formed surface layer portion 2 is 8.5 to 88% by weight. Further, as shown in FIG. 1 (b), ordinary concrete is poured into the formwork 3 to form the base portion 4. Then, as shown in FIG. 1 (c), the pallet 1 was turned over, placed on a mold 3, pressed into contact, cured, and then released from the mold 3 and the pallet 1.
【0014】 こうして得られた図2のコンクリートブロック5は、基体部4上にポリマーセ メント組成物からなる表層部2が一体になった間知型のコンクリートブロックで あり、図3に示すように積み上げることにより、法面や壁面などを施工すること ができた。 図中、21で示した黒丸は、比較的大径の微細ガラス粉粒であって、その一部 が表層部2の表面に露出し、日光等が照射された場合に、乱反射して優れた美観 を呈するものとなった。The concrete block 5 of FIG. 2 obtained in this manner is a concrete block of the type in which the surface layer portion 2 made of the polymer cement composition is integrated on the base portion 4, and is stacked as shown in FIG. As a result, slopes and wall surfaces could be constructed. In the figure, black circles indicated by 21 are fine glass powder particles having a relatively large diameter, a part of which is exposed on the surface of the surface layer portion 2 and is excellent in irregular reflection when exposed to sunlight or the like. It was an aesthetic.
【0015】 以上本考案を図面の実施例に基づいて説明したが、本考案は前記実施例に限定 されるものではなく、実用新案登録請求の範囲に記載の構成を変更しない限りど のようにでも実施することができる。The present invention has been described based on the embodiment of the drawings. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and is not limited to the configuration described in the claims for utility model registration. But it can be implemented.
【0016】[0016]
以上説明したように本考案のコンクリートブロックは、ガラス屑を効果的に再 利用するものであり、しかもおよそ10〜90%にも達する多量のガラスを使う ことができるので、従来のガラス含有のこの種の資材等に比べて廃棄物の再利用 に貢献するものである。 また、本考案のコンクリートブロックは、表層部の表面にガラス屑が部分的に 露出するので、このようなブロックを用いて法面、壁面等を施工した場合には日 光等の照射が乱反射されて優れた美観を呈するものとなる。 さらに、硬化させた表面を研磨仕上げすることにより、その意匠性が向上し、 研磨により生じた研磨屑やガラス屑は再び新たなコンクリートブロックの製造に 供することができるので、実質的に廃材が排出しないものである。 As described above, the concrete block of the present invention effectively reuses glass waste and can use a large amount of glass as much as about 10 to 90%. It contributes to the reuse of waste compared to other materials. Also, in the concrete block of the present invention, since glass dust is partially exposed on the surface of the surface layer, irradiation of sunlight etc. will be irregularly reflected when slopes, walls, etc. are constructed using such blocks. And presents an excellent aesthetic. In addition, the hardened surface is polished to improve its design, and the swarf and glass swarf generated by the swarf can be used again for the production of new concrete blocks. It does not.
【図1】本考案のコンクリートブロックの製造過程にお
ける(a)表層部の形成、(b)基体部の形成、(c)
合体工程を模式的に示す断面図である。FIG. 1 shows a process of manufacturing a concrete block according to the present invention.
It is sectional drawing which shows a joining process typically.
【図2】(a)本考案のコンクリートブロックの一実施
例を示す断面図、(b)側面図である。2A is a cross-sectional view showing one embodiment of the concrete block of the present invention, and FIG. 2B is a side view.
【図3】図2のコンクリートブロックを用いて施工した
壁面を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing a wall surface constructed using the concrete block of FIG. 2;
1 パレット 2 表層部 21 比較的大径の微細ガラス粉粒 3 型枠 4 基体部 5 コンクリートブロック DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pallet 2 Surface part 21 Fine glass powder particles with relatively large diameter 3 Formwork 4 Base part 5 Concrete block
Claims (1)
ンクリート製のブロックにおいて、前記ブロックは、表
層部と基体部とから成り、前記表層部は、水硬性セメン
ト、天然ケイ酸塩鉱物の微細粉粒、微細ガラス粉粒、水
性合成樹脂エマルジョンとを混合したポリマーセメント
組成物から成ることを特徴とするコンクリートブロッ
ク。1. A concrete block mainly used as a civil engineering material or the like, wherein the block is composed of a surface layer and a base, and the surface layer is formed of a hydraulic cement or a fine silicate mineral. A concrete block comprising a polymer cement composition in which powder, fine glass powder, and an aqueous synthetic resin emulsion are mixed.
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