JP4043963B2

JP4043963B2 - 音波吸収用および電磁波吸収用パネル

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Publication number: JP4043963B2
Application number: JP2003027229A
Authority: JP
Inventors: 信夫柵瀬; 浩造阪東; 靖彦古澤; 重明坂口; ブーンケンリン; 裕治唐木; 明加瀬; 隆夫内川; 亜由美早田
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 2003-02-04
Filing date: 2003-02-04
Publication date: 2008-02-06
Anticipated expiration: 2023-02-04
Also published as: JP2004238844A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，建造物の構造部材として使用可能で且つ優れた音波吸収機能および電磁波吸収機能を有するパネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般の市街道路はもとより高速道路や軌道の騒音問題が顕在化しており，その対策として防音壁の設置や，構造物自身に吸音効果を持たせることが行われている。一般にコンクリートは吸音効果を有するが，通常のままでは意図する効果が得られないので，構造部材としてのコンクリート材料に吸音効果を高めるための工夫が種々なされている。一般に，コンクリート材料に吸音効果を付与するためには，コンクリートパネルに吸音材料を取付けるのが通常であり，この吸音材料でコンクリートで形成する場合には，気泡や空隙によって材料自身を多孔質なものとしたり，表面に凹凸を設けたり隙間を設けたりしている（例えば特許文献１や２）。
【０００３】
また，最近の建物や高架建造物等の壁面等で電磁波が反射して種々の通信トラブルやテレビゴーストを起こすことがあり，人体への過剰な電磁波の照射も問題視されている。このため，構造材としてのコンクリート自身に電磁波吸収効果を付与することが提案されている（例えば特許文献３や特許文献４）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１７２８０２号公報
【特許文献２】
特開平９−２７３２４１号公報
【特許文献３】
特開平８−３２２７６号公報
【特許文献４】
実開昭５５−２５３７５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする問題点】
構造用パネル，例えばコンクリートパネルに吸音材料を取付けることによって吸音目的を達成する場合に，その吸音材料をコンクリートで形成できれば施工性や経済面でも有利である。構造用パネルの母材そのものも吸音効果を有すれば，さらに都合がよい。このような要求を満たすコンクリート製の音波吸収用パネルは実現していない。
【０００６】
同様に，構造用パネルに電磁波吸収体を取付ける場合，その電磁波吸収体をコンクリートで形成できれば施工性や経済面でも有利である。構造用パネルそのものが優れた電磁波吸収効果を有すれば，さらに都合がよい。このような要求を満たすコンクリート製の電磁波吸収用パネルも実現していない。
【０００７】
したがって，本発明の課題は，このような要求を満足できるコンクリート製の音波吸収用パネルおよび電磁波吸収用パネルを得ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば，構造用パネルの表面にセメント系ブロックを取付けてなる音波吸収用パネルであって，前記のセメント系ブロックが，ほぐされた植物短繊維を１０〜８０Ｋｇ／ｍ ³ の配合量で配合した未だ固まらないモルタルまたはコンクリートの線状体を曲げ絡み合わせて立体形状となし，これを硬化させて該線状体同士が部分的に結着した捲縮体状のブロックとしたものであり，このセメント系ブロックに７〜４０重量％の遊離水が含浸されていることを特徴とする音波吸収用パネルを提供する。
【０００９】
さらに，本発明によれば，構造用パネルの表面にセメント系ブロックを取付けてなる電磁波吸収用パネルであって，前記のセメント系ブロックが，植物短繊維を配合した未だ固まらないモルタルまたはコンクリートの線状体を曲げ絡み合わせて立体形状となし，これを硬化させて該線状体同士が部分的に結着した捲縮体状のブロックとしたものであり，このセメント系ブロックに７〜４０重量％の遊離水が含浸されていることを特徴とする電磁波吸収用パネルを提供する。
【００１０】
前記の音波吸収用パネルおよび電磁波吸収用パネルにおいて，セメント系ブロックは，線状体間の空隙率が４０±２０％の範囲にあるのがよく，セメント系ブロック内に配合される植物短繊維は綿，麻，椰子殻または籾殻とすることができ，これらの植物短繊維をモルタルまたはコンクリートの混練時に２０Ｋｇ／ｍ³以上の配合量で混和するのがよい。また，このセメント系ブロックを取付ける構造用パネルはコンクリートパネルであることができ，このコンクリートパネルを７〜４０重量％，好ましくは１５±８重量％の遊離水を含有できる保水性のコンクリートパネルとすることもできる。この保水性のコンクリートパネルも前記のセメント系ブロックと同じく植物繊維を配合したものとすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は，本発明に従う音波吸収用パネルおよび電磁波吸収用パネルの代表的な形状例を示したものである。図１において，１は構造用パネル，２はセメント系ブロックを示す。構造用パネル１は樹脂パネルや金属パネルであってもよいが，コンクリートパネル，特に保水性のコンクリートパネルであるのが好ましい。セメント系ブロック２は，以下に説明するように，植物短繊維を配合した未だ固まらないモルタルまたはコンクリートの線状体を曲げ絡み合わせて立体形状となし，これを硬化させて該線状体同士が部分的に結着した捲縮体状のブロックとしたものであり，このセメント系ブロックに７〜４０重量％，好ましくは２０±１０重量％の遊離水が含浸されているものである。
【００１２】
構造用パネル１に取付けるセメント系ブロック２について，以下に詳述する。
【００１３】
図２に，本発明に従うセメント系ブロック２の一つの形状例を示した。このブロック２は，植物短繊維を配合したセメント系硬化体（モルタルまたはコンクリート）からなる線状体３が曲げ絡み合って立体形状のブロック２を形成している。このブロック２は，硬化した線状体３が部分的に結着し，線状体同士の間に隙間を有した構造を有しており，一見したところ，即席乾燥麺（インスタントラーメン）のような麺の捲縮固化物を拡大したような立体形状を有している。
【００１４】
このようなセメント硬化体のブロック２を作成するには，例えば図３に示したように，植物短繊維配合の未だ固まらないモルタルまたはコンクリート（以下これを略して“植物繊維入り生モルタル”と呼ぶ）の混練物をグラウトポンプ４でノズル５に圧送することにより，ノズル５から植物繊維入り生モルタルの線状体３として押し出し，これを曲げ絡み合わせる。植物短繊維を適量配合し且つ水セメント比および単位水量を調節すると，ノズル５から押し出された生モルタルの線状体３は直角はもとより１５０^o近く曲げても破断することなく，くねくねと自在に曲がる。植物短繊維を配合しない場合には，そのような性質を具備させることは困難で，例えば形状保持力をもつような硬練として線状体に押し出して曲げるとすぐに折れてしまう。
【００１５】
図３ではグラウトポンプ４を使用した例を示したが，図４のような簡易押し出し器６を用いて本発明に従うブロック２を作成することもできる。図４の押し出し器６は，本発明に従う植物繊維入り生モルタルを入れるホッパー部７と，このホッパー部の先端に設けたノズル８と，ホッパー部７の生モルタルを背面から押し出すための押し出し具９とからなる持ち運び可能な簡単なものであり，作業者の人力で生モルタルの線状体３を作成できるようにしたものである。ノズル８から押し出した生モルタルの線状体３を例えば箱型の型枠１０内に捲縮させながら装填し，型枠１０内で硬化させることによって，図２に示したようなブロック２を作り出すことができる。
【００１６】
図５は，各種形状の型枠例えば側面が６面体からなる六角形状の箱型の型枠１１，側面が４面体からなる四角形状の箱型の型枠１２に，生モルタルの線状体３を装填する例を示したものである。図示のほか，側面が３面体，５面体，その他の多面体からなる多角形状，或いは側面が円筒や楕円筒からなる円筒形状の箱型の型枠を用いて，様々な形状の立体ブロック２を作り出すこともできる。このような箱型の型枠１１や１２は，底の浅いパレット形状とすることによって，形成されるブロック２の全体的な外観を小型パネル状とすることができる。
【００１７】
ノズルから押し出す生モルタルの線状体３の径については，直径が５〜３０ｍｍ，好ましくは８〜２０ｍｍのものが取り扱いやすい。植物繊維入り生モルタルの配合については後述するが，使用する植物短繊維としては，長さが２〜１２ｍｍ，径が０.１〜１.０ｍｍ程度のものが好適であり，配合量としては，植物短繊維の種類によってその適正な範囲は異なるが，１０〜８０Ｋｇ／ｍ³好ましくは２０〜６０Ｋｇ／ｍ³の範囲とするのがよく，植物短繊維の配合量が多いほど硬化した線状体３の湿潤性能（保水性能）および生モルタルの線状体３の変形性能が高まる。しかし，あまり多いと，骨材表面が植物短繊維で覆われるところが増え，骨材・セメント間の接合強度を低下させることにもなるので，８０Ｋｇ／ｍ³以下，好ましくは６０Ｋｇ／ｍ³以下とするのがよい。練り混ぜに際しては，セメントペーストに植物短繊維を先練りし，この植物短繊維入りセメントペーストを骨材と混り混ぜる方法が好ましい。一般に植物短繊維は，コンクリートに混入されると腐食しにくくなる性質があり，例えば麻はエジプトのピラミッドからも腐食していないものが発見されている実績がある。
【００１８】
植物短繊維の使用にあたっては，その乾燥体をよくほぐした状態で使用するのがよい。植物短繊維の性質上，その繊維一本一本の径や長さ，さらには表面状態や形状（針状か板状かなど）はランダムであるが，要するところ，その植物短繊維の性質に応じてコンクリート中によく分散できるような寸法形状とすればよい。麻を用いる場合には，ほぼ長さが２〜２０ｍｍで，径が０.１〜０.７ｍｍ程度のものを練り混ぜ中の材料に少しづつ投入して分散させればよい。そのさい，水を混入する前の空練りを６０秒以上行うことが好ましい。
【００１９】
コンクリート用分散剤を使用して植物短繊維の分散を促進させることも好ましい。使用できる分散剤には各種のものがあるが，例えば高性能減水剤（商品名レオビルド８０００ＥＳなど）が挙げられる。また，必要に応じて水溶性高分子等の増粘剤を使用することができる。
【００２０】
使用するセメントとしては普通セメントが使用できるが，低ｐＨ（低アルカリ）セメントを使用すると，低ｐＨの植物繊維入り生モルタルが得られ，低ｐＨ（低アルカリ）の本発明に従うブロック２を作ることができる。低ｐＨセメントとしては，ＭｇＯおよびＰ₂Ｏ₅を主成分とする低ｐＨセメントを使用できる。このような低ｐＨセメントとしては，例えば特開２００１−２００２５２号公報に記載された軽焼マグネシアを主成分とする土壌硬化剤組成物が挙げられる。またこれに相当する低ｐＨセメントは商品名マグホワイトとして市場で入手できる。さらに，セメントの一部を，必要に応じて高炉スラグ微粉末，フライアッシュ，シリカヒュームなどで置換することもできる。
【００２１】
骨材成分としては通常の細骨材および粗骨材を使用できるが，粗骨材を使用する場合には最大寸法がノズル口径より小さいものを使用する必要がある。骨材を使用する場合には最大寸法５ｍｍ以下とするのがよい。細骨材としては通常の川砂のほか，土質成分のもの例えば火山灰土，黒土等を使用可能である。また，石灰石粉等の微粉末を配合することもできる。さらに軽量細骨材を使用することもできる。
【００２２】
植物短繊維を１５Ｋｇ／ｍ³以上，好ましくは２０Ｋｇ／ｍ³以上配合し，水セメント比を従来のポーラスコンクリートの場合と同等もしくはこれよりも高くして（例えばポーラスコンクリートでは水セメント比が２５〜３５％程度である）練り混ぜると，スランプ値は高くても１.０ｃｍまでの混練物が得られ，その硬化体は，透水係数が 1.0〜3.0 cm/secで，単位吸水率が１０〜４０％の保水性コンクリート（モルタル）を得ることができる。したがって，該混練物をノズルから押し出し，曲げ絡み合わせて立体形状となし，これを硬化してなる本発明のブロック２は，単位吸水率が１０〜４０％の保水性を示す硬化した線状体３からなる。このため，線状体３そのものが音波吸収用および電磁波吸収用として好適な７〜４０重量％，好ましくは２０±１０重量％の遊離水（セメント等と化学的に結合していない水）を保有できる機能を有するようになる。
【００２３】
さらに，本発明に従う音波吸収用および電磁波吸収用パネルのブロック２は，圧縮強度２５０〜３３０kgf/cm² ，曲げ強度４０〜５０kgf/cm² を示す硬化体製品となり得る。すなわち，普通コンクリートまたはモルタルと同等の強度特性を得ることか可能である。そして，図２に例示したように，硬化した線状体３は曲げ絡み合って部分的に結着した構造の立体形状を有するので，線状体３の間には多くの隙間を有している。この隙間の容積を空隙率として表すと，この空隙率は線状体３の曲げ絡み合いの程度を調節することによって自由に制御ができ，例えば空隙率２０〜８０％のブロック２，好ましくは空隙率４０±２０％のブロック２とすることができる。
【００２４】
このような空隙率を有することにより，ブロック２自身が軽量となるので運搬および施工に有利となり，しかも，この空隙が存在することによって，音波および電磁波が線状体３によって乱反射し，また構造用パネル１からの反射も乱反射を起こしてそれらの吸収率を高めるのに役立つ。
【００２５】
本発明に従うブロック２を作るための，代表的な植物繊維入り生モルタルの材料配合例を挙げると，普通セメントを使用した場合には，例えば，
普通ポルトランドセメント：４００Ｋｇ／ｍ³±４０Ｋｇ／ｍ³
高炉スラグ粉末：４００Ｋｇ／ｍ³±４０Ｋｇ／ｍ³
砂：８００Ｋｇ／ｍ³±４０Ｋｇ／ｍ³
水：３５０Ｋｇ／ｍ³±４０Ｋｇ／ｍ³
植物短繊維（綿の場合）：２０Ｋｇ／ｍ³±５Ｋｇ／ｍ³
混和剤として，
高性能減水剤（商品名８０００ＥＳ）：６Ｋｇ／ｍ³
増粘剤（商品名ＳＦＣＡ２０００）：１.５Ｋｇ／ｍ³
を例示できる。これによって気乾比重＝１.９±０.１，湿潤比重＝２.３±０.１の硬化体とすることができる。この硬化体は，圧縮強度３００kgf/cm² ±５０kg/m³，曲げ強度４５kgf/cm² ±１０kg/m³で，単位吸水率が２０％±１０％程度の保水性を示す硬化体となる。
【００２６】
また，低ｐＨセメントを使用する場合には，例えば
低ｐＨセメント（商品名マグホワイト）：５００Ｋｇ／ｍ³±５０Ｋｇ／ｍ³
黒土：５００Ｋｇ／ｍ³±５０Ｋｇ／ｍ³
砂：４００Ｋｇ／ｍ³±４０Ｋｇ／ｍ³
水：４２０Ｋｇ／ｍ³±４０Ｋｇ／ｍ³
植物短繊維（綿の場合）：２０Ｋｇ／ｍ³±５Ｋｇ／ｍ³
混和剤として，
ソイルセメント用混和剤（商品名レオソイル１００Ａ）：５Ｋｇ／ｍ³±１Ｋｇ／ｍ³
ソイルセメント用混和剤（商品名レオソイル１００Ｂ）：３Ｋｇ／ｍ³±１Ｋｇ／ｍ³
を例示できる。これによって気乾比重＝１.５±０.２，湿潤比重＝２.１±０.２の硬化体とすることができる。この硬化体は，圧縮強度３００kgf/cm² ±５０kg/m³，曲げ強度４５kgf/cm² ±１０kg/m³で，単位吸水率が３０％±１０％程度の保水性を示す硬化体となる。
【００２７】
このようにして得られる保水性を示す硬化体は，その保水性能を透水係数，単位吸水量および単位脱水量を用いて表すと例えば次のような特異な値を示す。
透水係数：線状体自身０.０００４〜０.０００５ｃｍ／秒
下記(1) の測定法に従う単位吸水量：１００〜５００Ｌ／ｍ³
下記(2) の測定法に従う単位脱水量：５０〜１５０Ｌ／ｍ³
(1) 単位吸水量の測定法：直径１０ｃｍで高さ２０ｃｍの円柱供試体を１１０℃で湿度０％の乾燥器内にて絶乾状態としてその重量Ｗｄ（Ｋｇ）を測定し，絶乾状態の供試体全体に給水を２４時間続けた時点での重量Ｗｗ（Ｋｇ）を測定し，（Ｗｗ−Ｗｄ）／Ｖを求める。
(2) 単位脱水量の測定法：直径１０ｃｍで高さ２０ｃｍの円柱供試体の全体を水中に重量変化が生じないまで浸漬して定重量Ｗｃ（Ｋｇ）を測定し，この定重量物を３０℃の乾燥器内で２４時間保持した時点での重量Ｗｅ（Ｋｇ）を測定し，（Ｗｃ−Ｗｅ）／Ｖを求める。Ｌはリットルを表示しているが，Ｌ／ｍ³はＫｇ／ｍ³で表示することもできる。
【００２８】
ちなみに，普通セメントモルタル硬化体（植物短繊維なし）の透水係数は０.００００３〜０.００００６ｃｍ／秒程度，前記(1) の測定法に従う単位吸水量は５０〜１００Ｌ／ｍ³程度，前記(2) の測定法に従う単位脱水量は３０〜６０Ｌ／ｍ³程度である。また，従来のポーラスコンクリートの本来の機能は，上方からの水が下方への簡単に抜ける（流下する）という透水性にあり，このために透水係数は例えば３.０〜５.０ｃｍ／秒と高いが，単位吸水量は７５Ｌ／ｍ³程度，単位脱水量は４５Ｌ／ｍ³程度である。本発明の植物短繊維入りブロック２も透水性を有するものではあるが，単位吸水量および単位脱水量が従来のポーラスコンクリートより高い値を示し，多く吸水して常時含水することができる。これは，植物短繊維の配合によってもたらされたものである。
【００２９】
本発明においては，このように保水性を有する線状体３からなり，しかもこの線状体３を部分的に結着して空隙を有するように硬化させたセメント系ブロック２を音波吸収材料および電磁波吸収材料に適用するものであり，図１に示したように，このブロック２を構造用パネル１に取付けることによって，音波吸収効果および電磁波吸収効果を有する構造材を提供するものである。構造用パネル１としてコンクリートパネルを使用した場合には，コンクリート製品からなる音波吸収効果および電磁波吸収効果を有する構造材を得ることができる。構造用パネル１は，平板状のものに限られるものではなく，逆Ｔ式の擁壁等とすることもできる。
【００３０】
構造用パネル１として保水性コンクリートを用いる場合には，音波吸収効果および電磁波吸収効果がさらに良好なコンクリート製品を得ることができる。この保水性コンクリートとしては，前述した植物短繊維入りの線状体３を製造する場合と同じようにして，植物繊維入りモルタルまたはコンクリートを練り混ぜ，これをパネル形状に打設すればよい。植物繊維としては長さが３０ｍｍ程度までの短繊維が好ましいが，必ずしも短繊維に限られるものではない。これによって，前記の線状体３の場合と同様に，音波吸収用および電磁波吸収用として好適な７〜４０重量％，好ましくは１５±８重量％の遊離水を保有することができるパネルとなる。また，その強度についても前記したとおり，普通コンクリートの場合と遜色のないものが得られ，曲げ強度も十分なものが得られる。
【００３１】
構造用パネル１にセメント系ブロック２を取付けるにはアンカーボルト等の金具を用いてもよいが，構造用パネル１がコンクリートパネルの場合には，コンクリートパネルが未だ固まらないうちに，硬化したセメント系ブロック２を，コンクリートパネルの表面から部分的埋設させるか，またはブロック２の全厚み分を埋設させ，この状態でコンクリートパネルを硬化させるのが好ましく，この方法によれば取付けが簡易で且つ完全となる。
【００３２】
構造用パネル１の大きさについては特に制限はないが，１例を挙げると，厚み１５０ｍｍで１０００ｍｍ×１５００ｍｍの配筋入りコンクリートパネルとし，この一方の表面に，厚み５０ｍｍで４００×４００のセメント系ブロック２を，構造用パネル１の厚み内に約１５〜５０ｍｍ埋設するといった形状・寸法のものが取り扱い易い。この場合のセメント系ブロック２の線状体３の直径については８〜２０ｍｍ程度とし，空隙率（線状体３の間の空間）は２０〜８０％程度，好ましくは４０±２０％とする。
【００３３】
以下に，さらに，本発明材料の音波吸収機能並びに電磁波吸収機能について説明する。
【００３４】
本発明者らは水による電磁波減衰効果に着目し，これをコンクリートで実現するために種々の試験を繰り返したが，植物短繊維を配合したモルタルまたはコンクリートでは遊離水を７〜４０重量％，好ましくは２０±１０重量％含有させることができ，その結果，優れた電磁波吸収効果を示すことがわかった。コンクリート硬化体中の水分量は，周囲環境の温湿度によって左右されるが，普通コンクリートで３〜４重量％程度であり，強制的に含浸させたとしても５〜６重量％程度に過ぎない。
【００３５】
なお，単にコンクリートを水で濡らしても，空気とコンクリートとの境界面（コンクリート表面）での電磁波の反射が大きくなってコンクリート内部での吸収効果は期待できない。これは，水の誘電率が空気の約８０倍近くもあり，水の膜が張ったような状態がコンクリート表面で生じていると，電磁波が鏡面反射のように大きく反射を起こしてしまうからである。したがって，コンクリートに電磁波吸収能力を付与するには，空気相と水相とを区分するような境界面を実質的に作らずに，電磁波エネルギーを吸収できるに十分な量の水が存在した状態のコンクリートを得ることが肝要となる。
【００３６】
植物短繊維をコンクリート中に適量配合すると，毛細管現象も起きるのではないかと考えられるが，コンクリートのマトリックス中に７〜４０重量％，好ましくは２０±１０重量％の遊離水を分散して含ませることができるようになる。この遊離水が電磁波エネルギーを吸収し，熱エネルギーに効率よく変換することができる。またコンクリート硬化体全体に分散した細孔内に含浸されている遊離水は，電磁波を反射するような明確な空気と水との鏡面を作ることも少ない。特に本発明に従う保水性コンクリートでは電磁波の反射を起こすような境界面を形成するようなことは殆んど生じない。このため，コンクリート硬化体の表面に，反射防止用の被覆等を設けるようなことは必ずしも必要ではなくなる。
【００３７】
このようなコンクリート中の遊離水による電磁波吸収機能は，音波についても実質的に同様のことが言える。コンクリート中に７〜４０重量％，好ましくは２０±１０重量％の遊離水を含浸させておくことによって，優れた吸音材となる。したがって，本発明に従うセメント系ブロック２は，遊離水を７〜４０重量％，好ましくは２０±１０重量％含有することができることから，優れた音波吸収材料および電磁波吸収材料となり，しかも，この保水性の線状体３は複雑に絡み合っており，それらの間に十分な空隙をもつので，これらの線状体３が音波および電磁波を乱反射させるように作用し，その結果，音波および電磁波を減衰させるので，いっそう優れた音波吸収機能と電磁波吸収機能とを有するようになる。保水性の線状体３からなるセメント系ブロック２に加えて，構造用パネル１についても，同様に遊離水を７〜４０重量％，強度の面を考慮すると好ましくは７〜３０重量％，さらに好ましくは１５±８重量％含有する保水性のコンクリート材料とすることによって，さらに一層優れた音波吸収材料および電磁波吸収材料とすることができる。このような保水性のコンクリートパネル１は植物繊維配合のモルタルまたはコンクリートによって得ることができることは前述のとおりである。
【００３８】
保水性のセメント系ブロック２および保水性のコンクリートパネル１に対して遊離水を含浸させるには，降雨時を利用して自然に含水させることができる。降雨があったあと，１０重量％の遊離水を含有している本発明の材料では，例えば最高気温が３６℃の日中においてその約２重量％の水が蒸発して逸出するが，夜間において約１重量％の水が周囲空気から取り込まれるといった現象が起きる。したがって，降雨が比較的多い場合には，特に給水を行わないでも，比較的高い含水率の状態が維持され，その間，音波吸収機能および電磁波吸収機能を維持することができる。
【００３９】
防音壁や電磁波遮蔽壁のように，常時，その機能を維持することが要求される用途においては，本発明の材料に水を補給できるような対策を施しておくのが好ましい。図６にその一例を示した。
【００４０】
図６は，構造用パネルとして保水性コンクリートパネル１ａを使用し，その一方の表面に保水性セメント系ブロック２を部分的に埋め込んだ本発明に従う音波吸収用および電磁波吸収用パネルを示しているが，このパネルを縦方向にして据え付ける場合，その上端面に貯水溝１３が設けてある。貯水溝１３内の水１４が保水性コンクリートパネル１ａの内部に自由に流れ込めるように，貯水溝１３の底は保水性コンクリートパネル１ａの天端と連通している。降雨時に貯水溝１３内に自然に雨水が貯溜するが，場合によっては，この貯水溝１３内の水位が一定に保たれるように，外部から給水を行うようにしてもよい。
【００４１】
保水性コンクリートパネル１ａおよび保水性セメント系ブロック２とも，植物短繊維の配合量の調整によってその保水能力を１０重量％前後となるように調整しておくことにより，両者とも，蒸発によって逸出する水分と，場合によっては水滴となって系外に流下する過剰水分とからなる排出量に相当する量の水が，貯水溝１３内から自然に流れ込み，常時，１０重量％前後の水を保有することができる。これによって，両者とも，優れた音波吸収機能および電磁波吸収機能を維持すると共に，保水性セメント系ブロック２が，前記のようにランダムな空隙を多く有することから，音波および電磁波の乱反射を誘発して減衰させるので，従来のものにはない吸音効果および電磁波吸収効果を示す。
【００４２】
以下さらに，本発明者らが行った試験例について説明する。表１に示した配合の３種のコンクリートを練り混ぜ，いずれも，供試体として６０ｃｍ×６０ｃｍ×５ｃｍのコンクリート板を製作した。材令２８日後の各供試体について，いずれも水中に２時間浸漬したあとの状態で，次のようにして電波の透過係数と反射係数を測定した。すなわち，５.８ＧＨｚの電波を送信アンテナから各供試体の広面に垂直に照射し，供試体の背面に置いた受信アンテナで透過電波を受信して透過係数を求める。また，５.８ＧＨｚの電波を送信アンテナから，入射角３０度で各供試体の広面に照射し，その反射波を反射角３０度の位置においた受信アンテナで受信して反射係数を求める。それらの結果を表１に併記した。
【００４３】
【表１】

【００４４】
表１の結果から，植物短繊維を配合した試験例１および２のものは，配合しない対照例に比べて反射係数が小さいにも拘わらず，透過係数が小さいことがわかる。すなわち反射量も透過量も少ないことから内部で吸収される量が多い。また，これらの透過係数と反射係数とから，次式に従って，電波吸収エネルギーを求め，その結果も表１に併記した。
電波吸収エネルギー（％）＝１００×（１−反射係数²＋透過係数²）
表１に示すとおり，対照例のものは電波吸収エネルギーが４３.６％であるのに対し，試験例１のものは電波吸収エネルギーが８６.９％に達し，試験例２のものも６８.０％に達しており，優れた電磁波吸収機能を有することがわかる。
【００４５】
さらに，表２の配合の綿混入モルタルを，図３のようにしてノズル５から直径１０ｍｍの線状体３として押し出し，これを図５のように四角形状の型枠１２内に曲げ絡ませながら打設し，厚み１０ｃｍで４０ｃｍ×４０ｃｍの小型パネル状のブロック２を作成した。線状体３の間の空隙は約４０％である。硬化したあと，このものに水を１０重量％含浸させ，防音室内でこのパネルを通過する音波の吸収率を周波数ごとに測定した。比較のために，同じ大きさの普通コンクリート製のコンクリートパネル（コンクリート配合を表２に示す）について，前記と同じ条件で音波の吸収率を測定した。その結果を表３に示した。
【００４６】
【表２】

【００４７】
【表３】

【００４８】
表３の結果から，本発明に従う保水性のセメント系ブロック２は優れた音波吸収作用を示すことがわかる。なお，本発明に従うセメント系ブロック２は大きな空隙と凹凸があるので小動物等の足がかりとなり，また植物の育成基盤ともなり得るものであるから，これを構造用パネル１の表面に取付けたものは環境配慮型の構造材としての機能を有すると言える。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように，本発明によると，セメント系材料によって優れた音波吸収用パネルおよび電磁波吸収用パネルが得られる。このものは，通常のコンクリートと同様に一般構造物の構造材料として使用可能である。このため，一般構造物の汎用材料に優れた吸音作用と電磁波吸収機能とを備えさせることが可能となり，騒音問題や電磁波障害に対して，基盤材料の面からその解決に対して多いに貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従う音波吸収用および電磁波吸収用パネルの一例を示す斜視図である。
【図２】本発明に従うセメント系ブロックの一例を示す平面図である。
【図３】植物繊維入り生モルタルの線状体の製造例を示す略側面図である。
【図４】植物繊維入り生モルタルの線状体を型枠内に装填する例を示す略図である。
【図５】植物繊維入り生モルタルの線状体を型枠内に装填する他の例を示す略図である。
【図６】本発明に従う音波吸収用および電磁波吸収用パネルの一例を示す略断面図である。
【符号の説明】
１構造用パネル
1a 保水性コンクリートパネル
２セメント系ブロック
３植物短繊維配合のセメント系線状体
４グラウトポンプ
５，８ノズル
10,11,12 型枠
13 貯水溝

Claims

構造用パネルの表面にセメント系ブロックを取付けてなる音波吸収用パネルであって，前記のセメント系ブロックが，ほぐされた植物短繊維を１０〜８０Ｋｇ／ｍ ³ の配合量で配合した未だ固まらないモルタルまたはコンクリートの線状体を曲げ絡み合わせて立体形状となし，これを硬化させて該線状体同士が部分的に結着した捲縮体状のブロックとしたものであり，このセメント系ブロックに７〜４０重量％の遊離水が含浸されていることを特徴とする音波吸収用パネル。
セメント系ブロックは，線状体間の空隙率が４０±２０％の範囲にある請求項１に記載の音波吸収用パネル。
セメント系ブロック内に配合される植物短繊維は綿，麻，椰子殻または籾殻であり，これらの１種または２種以上が混練時に２０〜８０Ｋｇ／ｍ³ の配合量で混和されている請求項１または２に記載の音波吸収用パネル。
構造用パネルはコンクリートパネルである請求項１ないし３に記載の音波吸収用パネル。
コンクリートパネルは１５±８重量％の遊離水を含有できる保水性のコンクリートパネルである請求項４に記載の音波吸収用パネル。
保水性のコンクリートパネルは植物繊維を配合したものである請求項５に記載の音波吸収用パネル。
構造用パネルの表面にセメント系ブロックを取付けてなる電磁波吸収用パネルであって，前記のセメント系ブロックが，植物短繊維を配合した未だ固まらないモルタルまたはコンクリートの線状体を曲げ絡み合わせて立体形状となし，これを硬化させて該線状体同士が部分的に結着した捲縮体状のブロックとしたものであり，このセメント系ブロックに７〜４０重量％の遊離水が含浸されていることを特徴とする電磁波吸収用パネル。
セメント系ブロックは，線状体間の空隙率が４０±２０％の範囲にある請求項７に記載の電磁波吸収用パネル。
セメント系ブロック内に配合される植物短繊維は綿，麻，椰子殻または籾殻であり，これらの１種または２種以上が混練時に２０Ｋｇ／ｍ³以上の配合量で混和されている請求項７または８に記載の電磁波吸収用パネル。
構造用パネルはコンクリートパネルである請求項７ないし９に記載の電磁波吸収用パネル。
コンクリートパネルは１５±８重量％の遊離水を含有できる保水性のコンクリートパネルである請求項１０に記載の電磁波吸収用パネル。
保水性のコンクリートパネルは植物繊維を配合したものである請求項１１に記載の電磁波吸収用パネル。