JP3781343B2

JP3781343B2 - 低温炭化資材とそれを用いる舗装施工法

Info

Publication number: JP3781343B2
Application number: JP2000298908A
Authority: JP
Inventors: 和行阿部; 政春宇高
Original assignee: 有限会社阿部林業開発
Priority date: 2000-09-29
Filing date: 2000-09-29
Publication date: 2006-05-31
Anticipated expiration: 2020-09-29
Also published as: JP2002104864A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低温(400〜550℃)で炭化した竹、針葉樹、広葉樹等のチップ(小片、砕片、粉粒体)を主として土木用に使用する低温炭化資材とそれを用いる舗装施工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
木炭や竹炭が吸着作用(物理吸着、化学吸着)に優れていることはよく知られている。この吸着作用や、透水性等の性質を必要としないで、主として防腐を目的とする場合であれば、例えば特開平11−58325号にみられるように、炭化しなくても、150〜350℃で単に軽度の低温加熱をするだけで、土木用資材や建築材料としての使用が可能である。しかし、木炭や竹炭は舗装資材のような土木資材としては強度や耐久性に劣ると考えられてきた。これは600〜1000℃の中温から高温炭化によって得られるもので、耐摩耗性、耐衝撃性、硬度、その他機械的強度に劣ることから、到底使用に耐えるものがみられないからである。特開平8−325076号、特開平10−101449号において吸着性又は水浄化コンクリ−トブロックとして提案されている例もみられるが、ゼオライトと活性炭、木炭を同等に多孔性物質として扱っているものの、木炭や活性炭の使用が機械的強度を低下させ、土木資材として難点を有していることの解決方法がみられない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者は木炭や竹炭の持つ吸着その他の作用(大気中、土中、水中を問わない)を活かしながら、半永久的に使用できる資材とそれを用いる施工法を提供するべく検討した。資材としては例えば、遊歩道に施工するための不定形のものや、ブロックのような定形の資材を提供しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を検討した結果、温度400〜550℃で炭化処理した炭化チップに対し、セメントとバインダ−を配合添加してなる低温炭化資材とした。これには固化前又は固化後に着色材を付与してもよい。更に、この配合物を型成形してブロック形状の低温炭化資材とすることができるし、遊歩道その他地面への施工時のように型枠組みをして成形可能にした部分へ不定形のものを打設固化させることもできる。この場合、セメントは、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、白色ポルトランドセメント、高炉セメントなどが挙げられる。配合添加されるバインダ−はセメントと炭化チップの双方に接着作用を有するものが好ましい。バインダ−としてはエチレン酢酸ビニル共重合体乳剤、アスファルト乳剤、ゴムアスファルト乳剤、改質アスファルト乳剤などを挙げることができる。
【０００５】
また、温度400〜550℃で炭化処理した炭化チップに対し、セメントと、該セメント又は炭化チップに接着作用を有するバインダ−を配合添加し、舗装面へ舗設前に着色材を配合添加又は、舗装面へ舗設後に着色材を塗布する舗装施工法とした。
【０００６】
本発明に用いる着色材は、無機顔料、有機顔料などで、例えば、弁柄が特に好ましい。炭化チップの原料は、破砕竹や、主として間伐材を処理するために排出される通称ウッドチップで、木質は、杉、広葉樹、唐松などで、その大きさは、大略長さが５〜８cm以下、幅が２〜３cm以下、厚さが３〜５mm程度のものである。大きさを特に限定するものではないが、乾留時、配合添加時の取扱い易さ、製品の透水性能、強度などを考慮して用いることができ、炭化が400〜550℃の比較的低い温度で空気を遮断して行なわれ、乾留炭の焼成と同様である。通常の黒炭(焼成温度600〜700℃)や白炭(焼成温度700〜1000℃)の製造とは遙かに低い焼成温度である。しかし、炭化することには違いない。表１に黒炭、白炭との違いを示す。
【０００７】
【表１】

【０００８】
本発明では必要に応じて細骨材を使用する。細骨材は、天然の砂、玉石、砂利、砕石、鉄鋼スラグ、その他これに類似する粒状材料の骨材である。その他、これに類似するものとして、例えば、人工焼成骨材、シリカサンド、焼成発泡骨材、人工軽量骨材なども用いられる。細骨材の使用量は、炭化チップに対し、ほぼ0.5〜1.5重量部が好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下実施例によって本発明を説明する。表２に竹炭、木炭(杉炭)とバインダ−(ＩＣレジン:エチレン酢酸ビニル共重合体セメント混入用乳剤)、セメント、砂、水をそれぞれ配合添加した実施例をNo.１〜４に示す配合組成とし、これを同じく表２中に示すプレス圧力で成形してブロック(300×300×57mm)を作成し、評価試験をした。また、表２中に示すNo.５及びNo.６は比較例であって、No.５はバインダ−(ＩＣレジン)を配合添加しないでセメントを配合添加した例、No.６はセメントを配合添加しないでバインダ−を配合添加した例である。
【００１０】
【表２】

【００１１】
これらの結果から、炭化チップに対し、セメントとバインダ−を同時に用いると、それぞれが持つ機能の相乗効果が発揮されて、セメントとバインダ−を個々に用いた比較例のNo.５、No.６の場合に比べて曲げ応力、圧縮応力共に大きな土木資材が得られることがわかる。セメントの配合添加量が多くなるにつれて、曲げ応力、圧縮応力が大となるが、バインダ−を用いない場合に比べて小さい値となっている。曲げ応力を増すために内部に金属製ネットを存在させたり、配筋を存在させたりしてもよい。バインダ−の配合添加量が多くなるにつれて曲げ応力が増すものの、圧縮応力は低下する。バインダ−と同時にセメントを配合添加することによって相乗作用を発揮して実用に耐えうるものとなることが分かる。特に、バインダ−にエチレン酢酸ビニル共重合体を用いることによって顕著な作用が得られた。また、エチレン酢酸ビニル共重合体は自然界に悪い影響がないので都合がよい。透水量がほぼバインダ−及びセメントの配合割合に反比例している。そこで、透水性を重んじる場合にはバインダ−及びセメントの配合割合を減らす必要がある。
【００１２】
定形物による舗装例前記実施例No.１とNo.３に示した組成のものを方形成形枠に充填し、常温固化させて製作したブロック(300×300×50mm)を整地した地面上に敷き詰めた。各ブロックの固定はモルタルにて施工した。この施工によって、高速道路や市街地の中央分離帯、緑地部に定形物ブロックを表面に敷くこと、及び家屋の歩道部に施工することができた。
【００１３】
不定形物による遊歩道施工例実施例No.１に示した組成で、着色材として弁柄を0.2％加えたものを用意し、整地した遊歩道上に未固化の不定形のものを直接舗設して延展し(坪料55kg/m²)、展圧後の厚さ50mmの舗装を行った。これを２昼夜放置して養生した。
【００１４】
この施工の結果、遊歩道の施工に際して、下地を整地する程度で、下地の砂、砕石等の転圧や排水側溝設備の工事を必要としないで、本施工を行うことができる。従って、工事の経費が安価で工期の短縮ができる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明は下記の特徴がある。
(１)400〜550℃の低温で炭化した炭化チップをバインダ−等で固化させた低温炭化資材であるから、原料の竹や樹木の強度(剛性)を黒炭や白炭よりも高く維持した特徴を備えた上で吸着作用を発揮する。そこで、この低温炭化資材は施工態様によって水や大気又は土壌の浄化が図れる。
(２)歩道としての硬度が十分あり、弾性に富むと共に、表面の粗面によってアスファルトよりも歩きやすい。
(３)蟻、白蟻、ナメクジ、ムカデ等が歩道に巣を作ったり繁殖したりしない防虫効果がある。
(４)炭化チップが多孔質のため、雨のときや多湿のときは保水し、空気が乾燥しても適度に多孔質内に保水した状態であるため歩道に好適である。
(５)保温力と輻射熱によって融雪作用があるので、歩道に最適である。
(６)腐蝕が生じ難く、きのこ等菌糸類による被害も生じ難いため耐久性に富む。
(７)通水性に優れているため、整地面に砕石等の敷設や排水溝を設ける必要がない。遊歩道等として施工後も周囲の植物に悪影響を与えないし、排水溝を設けないので地下水脈の変化もない。
(８)着色材を加えた場合、本発明を施工した場所に最適な景観を保つことができる。そこで環境保全に寄与する。

Claims

温度400〜550℃で炭化処理した炭化チップに対し、セメントと、エチレン酢酸ビニル共重合体乳剤、アスファルト乳剤、ゴムアスファルト乳剤、改質アスファルト乳剤の１種又は２種以上の混合物からなるバインダ−とを配合添加し、固化してなる低温炭化資材。
固化前又は固化後に着色材を付与した請求項１記載の低温炭化資材。
温度400〜550℃で炭化処理した炭化チップに対し、セメントと、エチレン酢酸ビニル共重合体乳剤、アスファルト乳剤、ゴムアスファルト乳剤、改質アスファルト乳剤の１種又は２種以上の混合物からなるバインダ−とを配合添加した不定形資材を、舗装面に舗設する舗装施工法。
温度400〜550℃で炭化処理した炭化チップに対し、セメントと、エチレン酢酸ビニル共重合体乳剤、アスファルト乳剤、ゴムアスファルト乳剤、改質アスファルト乳剤の１種又は２種以上の混合物からなるバインダ−とを配合添加し成形した定形ブロック資材を、舗装面に舗設する舗装施工法。
温度400〜550℃で炭化処理した炭化チップに対し、セメントと、エチレン酢酸ビニル共重合体乳剤、アスファルト乳剤、ゴムアスファルト乳剤、改質アスファルト乳剤の１種又は２種以上の混合物からなるバインダ−とを配合添加した不定形資材に対して、着色材を配合添加して舗装面へ舗設する舗装施工法。
温度400〜550℃で炭化処理した炭化チップに対し、セメントと、エチレン酢酸ビニル共重合体乳剤、アスファルト乳剤、ゴムアスファルト乳剤、改質アスファルト乳剤の１種又は２種以上の混合物からなるバインダ−とを配合添加し成形した定形ブロック資材を舗装面へ舗設後に、該定形ブロック資材の表面に着色材を塗布する舗装施工法。