JP3577583B2 - 多孔質炭入りコンクリート製品 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面に細孔を多数有し、竹炭・木炭・活性炭等の粉粒状木質炭化物を多量に含有した炭入りコンクリート製品であって、外装壁板，間知ブロック，空洞ブロック，側溝ブロック，庭岩，魚礁ブロック，魚巣ブロック，歩道床ブロック，川床ブロック，栗石，ブロック表層，物品表面の表層等に使用し、炭の機能で空気・水の浄化を行い、又微生物・植物を着生させ易くして、生物的浄化力も有し、しかも軽量で、白華現象を抑制できるコンクリート製品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、河川・湖・池・海岸等ではその河川・湖・池の水の汚れが大きくなり環境悪化させ、浄化することが期待されている。河川・湖・池の堤体・護岸に、又道路の法面に間知ブロック・護岸ブロック・堤体ブロック等のコンクリートブロックが多く使用されているが、間知ブロック，その他の土木建築に用いられている普通のコンクリート製品は、環境浄化力が弱いものであって浄化を期待することは難しいものであった。
この点を解消すべく、特開平８−２９５５７８号公報，特開平８−３２５０７６号公報等において知られるように、セメントに木質系炭化物を混入して浄化力を保有させたコンクリート製品を作る試みがなされているが、従来のポルトランドセメントに粉粒状の木質系炭化物を混入できる割合は低く、多量に混入すると脆性と強度不足を生起し、高々数重量％が限度であった。しかしながら数重量％の木質系炭化物の混入では炭化物による浄化力は弱く実用的でなかった。
又、ポルトランドセメントと細骨材と砂利とを混合する普通コンクリートは、その比重（２．５程度）が大きく、又１次及び２次の白華現象を避けることができず、打ちっぱなしのコンクリート表面の白華のある地肌に樹脂系塗料を塗布して表面状態を改善していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、従来のこれらの問題点を解消し、多量の木質炭化物を含有させることができ、水，空気及び環境を浄化させることができ、白華現象の発生が大巾に抑えられ、又比重が軽い多孔質炭入りコンクリート製品を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決した本発明の構成は、
１） ポルトランドセメント１００重量部に対して、粉粒状の木質炭化物を１５〜３５重量部，細骨材を４０〜１５重量部の割合で配合し、所要量の水で混練し、表面に細突起を多数有する型枠内に流し込んで硬化させて製造された表面に細孔を多数有し、しかも上記型枠として型枠の細突起を有する表面にそれより大きい凹凸を複数設けたものを使用し、同型枠から脱型された硬化した製品の表面に細孔のある凹凸を複数設けた多孔質炭入りコンクリート製品
２） ポルトランドセメント１００重量部に対して非晶質の活性シリカ粉を５〜３０重量部の割合で混入した前記１）記載の多孔質炭入りコンクリート製品
３） ポルトランドセメント１００重量部に対して非晶質の活性シリカ粉を１０〜２０重量部の割合で混入した前記１）記載の多孔質炭入りコンクリート製品
４） 木質炭化物が竹炭である前記１）〜３）記載の多孔質炭入りコンクリート製品
にある。
【０００５】
【作用】
本発明は、ポルトランドセメント１００重量部に対して、木質炭化物を１５〜３５重量部、細骨材を４０〜１５重量部の割合で混合することで、従来の普通セメントでは混合できないとされた木質炭化物を多量混合させることができ、しかも脆性もなく普通コンクリート製品同等程度の強度を有させることができた。この多量の木質炭化物によって、水・空気の浄化力が高くなり、又多孔性の炭の構造から微生物の着生を促し、生物的浄化力も高まる。
本発明のコンクリート製品の表面の細孔は０．５ｍｍ〜数ｍｍの孔径で長さは数ｍｍ〜数十ｍｍであり、枝分れがあるものであり、これを成型する型枠は、シリコンゴム等で自然の多孔質物品表面（例えば所定形状・配置の軽石・溶岩）を型取りする方法が最も容易な型枠製造方法である。
本発明のコンクリート製品の表面は平面状，曲面状，軽石を多数取付けたこぶ状の凹凸があるもの，数ｍｍ〜数十ｍｍの大中小の凹凸を与えるもの等がある。あるいは全体形状を庭岩風に、又は植生ポット形状等に所望の形状にできる。
本発明の非晶質の活性シリカ粉は、ＳｉＯ_２ を９割程とする球状の超微粉のもので、マイクロシリカ（エルケム社の商標名）がその代表例であり、実施例も、これを使用している。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明のポルトランドセメントには、普通ポルトランドセメント，早強セメント，高炉セメントが含まれる。Ｗ／Ｃ比は、ブロック，板，吹付け等の用途目的に最適のものが選ばれる。ノースランプとすることもできる。又本発明の木質炭化物としては、竹炭，木炭，活性炭等があり、資源回復力のある竹炭が好ましい。木質炭化物の粒径は１ｍｍ以上が好ましく５ｍ／ｍ前後が実用的である。本発明の細骨材としては砂が一般的である。木質炭化物を多くすると細骨材の混合重量割合を小さくするのがよい。
又、表面を細孔が多数ある状態とすることで、コンクリート内に封止された木質炭化物と空気・液体との接触面積を大巾に高め、木質炭化物の機能（空気浄化・液体浄化・脱臭効果・吸湿・遠赤外線吸収）を大きく引き出すことができる。
特に表面に凹凸を与えれば細孔の数を増大でき、木質炭化物の効果を高め、且つ外観も所要のものにできる。
非晶質の活性シリカ粉をセメントに対して５〜３０重量％好ましくは１０〜２０重量％の割合で入れると表面の細孔の形成・表面の形状の精密な形状・模様を転写できる。その割合が５％より小さいとその効果が小さく、３０％を超えると過多となり、１０〜２０％が最もよい。
又コンクリート製品中の木質炭化物は空気・液体の浄化ばかりでなく、１次及び２次の白華現象を抑え、又コンクリート製品の比重を大巾に低下させることができる。
【０００７】
【実施例】
以上、本発明の実施例について説明する。本実施例は、セメントとして普通ポルトランドセメントを使用し、木質炭化物として平均粒径が５ｍ／ｍ程度であり、又細骨材として砂を使用し、これに非晶質の活性シリカ粉としてマイクロシリカ（エルケム社の商標名）を混合し、これを所定量の水と混練して大小の凹凸と表面に細突起のある型枠に流し込んで軽石が複数配置された態様の表面に細孔を多数有するコンクリートブロックの例である。
図１は、実施例の斜視図である。
図２は、実施例の平面図である。
図３は、実施例の製造状態の説明図である。
図４は、本発明の他の実施例を示す斜視図である。
図中、１は本実施例のポルトランドセメントと砂と竹炭２号とマイクロシリカ（非晶質のシリカ粉）を１：０．３３：０．２５：０．２の割合で混入し、所定量の水で混練したコンクリート原料、１ａは気乾比重０．８６０の竹炭２号、２はポルトランドセメントと砂と砂利の普通コンクリート原料、３は型枠、３ａは型枠３の底面部、３ｂは同底面部の細突起、３ｃは同底面部の凹部、３ｄは同底面部の凸部、４は成型された多孔質炭入りコンクリート製品、４ａはコンクリート製品の０．５ｍｍ〜数ｍｍの細孔、４ｂは軽石形状の中型の凸部、４ｃは小さい数ｍｍ〜数十ｍｍの凹部、５は普通コンクリートのベース部、６は他の植生ポットの実施例の多孔質炭入りコンクリート製品、６ａは細孔、６ｂは植生用の大きい陥凹部、６ｃは小さい凸部、６ｄは小さい凹部である。
この実施例では、小さい自然の細片状の軽石を敷いた上に大中小の軽石を配置し、この上にシリコンゴム等の樹脂製の型取り材を流し込んで細突起３ｂと凹部３ｃと凸部３ｄを有する型枠３の底面部３ａを製作する。同底面部３ａを底面とする型枠３内にまず炭入りコンクリート原料１を流し込み、次にその上方から普通コンクリート原料２を流し込んで普通コンクリートのベース部５上に多孔質炭入りコンクリート製品４を形成した。同コンクリート製品４は、軽石風の大きな凸部４ｂを大小配置した細孔を多数存在するコンクリート壁ブロック製品である（図１参照）。
この実施例の多孔質炭入りコンクリート製品４は、１次及び２次の白華現象はほとんどなくなった。又６価クロムの溶出は普通コンクリート製品に比べ１／３０以下程に大巾に低減できていた。この６価クロムは、上記多孔質炭入りコンクリート製品４と同様に製造した２ｃｍ立方体を１５個を蒸留水３００ｍｌに溶出させた結果、１日後で普通コンクリートの半分程の溶出で４日後は１／３０程の溶出になって大巾に６価クロムの溶出量が低いものとなっていた。
又、多孔質炭入れコンクリート製品４の部分の比重は、半分の１．５程度で大巾に軽量化できた。又、多孔質炭入りコンクリート製品４のＰＨは中性化によるコンクリート劣化がなく１０前後の値にでき、植生に好ましい環境に近づけることができる。
又多孔質炭入りコンクリート製品４内部及び表面は竹炭２号１ａ多数存在し、又表面は細孔４ａが多数あって表面積が大きく増大している。又大きな軽石風の凸部４ｂ、小さい凹部４ｃ、小さい凸部も多く存在することから、気体・液体との接触面積が増大し、内部の竹炭２号１ａとの接触が増え、液体・空気中のガスの吸収力、吸着力及び保湿力・浄化する能力が高くなっている。又、マイクロシリカを含有したことで、型枠の微細な突起・孔の形状を精密に転写でき、本物の軽石にそっくりの状態を作成することができた。
図４に示す他の実施例は、図１〜３の実施例と同じコンクリート原料１でもって植生ポットを製造した例であり、表面は細孔６ａ，小さな凸部６ｃ，小さな凹部６ｄを有し、大きい軽石風のブロックの上部に植生の為の大きい陥凹部６ｂを形成している。
この実施例の多孔質炭入りコンクリート製品６は、保水力を有し、植生に優れている。又６価クロムの溶出が少ないので植生し易く、しかも比重が１．５程であるので軽量であり、運ぶのが容易である。
【０００８】
【発明の効果】
以上の様に、本発明によれば、木質炭化物をセメント１００重量部に対し１５〜３５重量部の多数のものを含ませることができ、しかも表面が細孔を多数有する状態とすることで、空気・液体の浄化能力・脱臭力が大巾に向上し、又比重が半分程度までに大巾に軽くでき、よって運搬コストを低減し、コンクリート現場の施工性を大巾に改善でき、又、６価クロムの溶出も大巾に低減できる。コンクリートのＰＨを劣化させることなく１０の値前後にでき、植生・環境に好ましいものとした。又１次・２次白華の発生を抑えることができた。
更に非晶質の活性シリカ粉を混入したものは、きわめて精密な表面転写力を得ることができる。
表面が多孔質で木質炭化物を混入しているので、保水力・吸湿力が高く、又水に濡れたときと乾燥したときの色あいが変化し、美的にも優れたものにできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の斜視図である。
【図２】実施例の平面図である。
【図３】実施例の製造状態の説明図である。
【図４】本発明の他の実施例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ コンクリート原料
１ａ 竹炭２号
２ 普通コンクリート原料
３ 型枠
３ａ 底面部
３ｂ 細突起
３ｃ 凹部
３ｄ 凸部
４ 多孔質入りコンクリート製品
４ａ 細孔
４ｂ 凸部
４ｃ 凹部
５ ベース部
６ 多孔質炭入りコンクリート製品
６ａ 細孔
６ｂ 陥凹部
６ｃ 凸部
６ｄ 凹部

Claims (4)

1. ポルトランドセメント１００重量部に対して、粉粒状の木質炭化物を１５〜３５重量部，細骨材を４０〜１５重量部の割合で配合し、所要量の水で混練し、表面に細突起を多数有する型枠内に流し込んで硬化させて製造された表面に細孔を多数有し、しかも上記型枠として型枠の細突起を有する表面にそれより大きい凹凸を複数設けたものを使用し、同型枠から脱型された硬化した製品の表面に細孔のある凹凸を複数設けた多孔質炭入りコンクリート製品。
2. ポルトランドセメント１００重量部に対して非晶質の活性シリカ粉を５〜３０重量部の割合で混入した請求項１記載の多孔質炭入りコンクリート製品。
3. ポルトランドセメント１００重量部に対して非晶質の活性シリカ粉を１０〜２０重量部の割合で混入した請求項１記載の多孔質炭入りコンクリート製品。
4. 木質炭化物が竹炭である請求項１〜３記載の多孔質炭入りコンクリート製品。

Images