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Description
以下、本発明を具体化した第1の実施形態を図1〜図6に従って説明する。
図1に示すように、本実施形態のブロック10は、例えば道路に敷設されるものであって、直方体状をなすブロック本体11を備えている。このブロック本体11は、図2に示すように、骨材として第1砂12と第2砂13とセラミック骨材(セラミック製の人工骨材)14とを使用し、これら各砂12,13とセラミック骨材14とセメント(「バラセメント」ともいう。)15とが配合されてなる原材16から製造されている。なお、第1砂12と第2砂13とは、互いに粒度分布が異なる砂であり、第2砂13は第1砂12よりも粗目な砂である。
図3には、本実施形態にて原材16として使用される各砂12,13とセラミック骨材14とセメント15とをそれぞれ粒子として捉えた場合の粒子サイズ毎の分布が示されている。すなわち、原材16を構成する各砂12,13とセラミック骨材14とセメント15とをそれぞれ粒子として捉えた場合、それら全ての粒子は、粒子径が0.15mm未満である小粒子Aと、粒子径が0.15mm以上且つ2.5mm未満である中粒子Bと、粒子径が2.5mm以上である大粒子Cとに分類される。
図2に示すように、ブロック製造装置17は、水平方向に並設された複数(本実施形態では4つ)のホッパ18,19,20,21を備えている。そして、ホッパ18には第1砂12が貯留されると共に、ホッパ19には第2砂13が貯留されている。また、ホッパ20にはセラミック骨材14が貯留されると共に、ホッパ21にはセメント15が貯留されている。さらに、各ホッパ18〜21の下方には、混合容器22が配設されている。この混合容器22内には、各ホッパ18〜21の底面に形成された開口部(図示略)を介して、原材16を構成する各砂12,13とセラミック骨材14とセメント15とがそれぞれ落下給材されると共に、水タンクWTから所定量の水Wが供給されるようになっている。混合容器22内には、ブレード23が設けられており、該ブレード23が図示しないモータの駆動に基づき回転することにより、各砂12,13とセラミック骨材14とセメント15と水Wとは、均一に掻き混ぜられる。その結果、ゼロスランプ(スランプとはコンクリートの柔らかさを表す指標であって、ゼロスランプとは流動性が「0(零)」に近いことを示す。)の原材16が生成される。
(1)もし仮に半径が3.7〜6500nmになる細孔25の比表面積が1.3〜4m2 /gであって細孔容積が0.04ml/gよりも大きいとすると、ブロック10内の空洞部分(すなわち、ブロック10の空隙率)が大きくなってしまい、ブロック10の曲げ強度(<3.0N/mm2 )が低下してしまうおそれがある。一方、もし仮に半径が3.7〜6500nmになる細孔25の比表面積が1.3〜4m2 /gであって細孔容積が0.02ml/gよりも小さいとすると、細孔容積が小さくなることで細孔25への水の浸入量が低下してしまい、水分の吸水率が低下してしまうおそれがある。また、保水率が低下してしまうおそれがある。
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態を説明する。なお、第2の実施形態は、骨材となる原材が第1の実施形態と異なっている。したがって、以下の説明においては、第1の実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第1の実施形態と同一又は相当する部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
(3)原材16には、高吸水性骨材であるセラミック粒26が配合される。そのため、本実施形態の原材16から製造されるブロック10は、その吸水率及び保水率を第1の実施形態のブロック10に比して向上させることができる。
(実施例1)
第1砂12が原材16のうち55.8質量%となり、第2砂13が原材16のうち5.3質量%となり、セラミック粒26が原材16のうち14.8質量%となり、セメント15が原材16のうち19.6質量%となるように、各砂12,13とセラミック粒26とセメント15とを配合する。そして、原材16のうち4.5質量%が水Wとなるように、水Wを配合して混合容器22内で均一に掻き混ぜる。その後、原材16を型枠24内に給材し、硬化させることによりブロック10を製造する。
第1砂12が原材16のうち58.3質量%となり、第2砂13が原材16のうち5.6質量%となり、セラミック骨材14が原材16のうち14.5質量%となるように、各砂12,13とセラミック骨材14とを配合する。また、セメント15が原材16のうち19.4質量%となるように、セメント15とを配合する。そして、原材16のうち2.2質量%が水Wとなるように、水Wを配合して混合容器22内で均一に掻き混ぜる。後の工程は、実施例1と同様である。
骨材として第1砂12と砂利とを使用し、該第1砂12と砂利とセメント15とにより原材16を生成し、該原材16からブロック10を製造する。第1砂12が原材16のうち58.1質量%となり、砂利が原材16のうち18.8質量%となり、セメント15が原材16のうち16.6質量%となるように、第1砂12と砂利とセメント15とを配合する。そして、原材16のうち6.5質量%が水Wとなるように該水Wを配合して混合容器22内で均一に掻き混ぜる。後の工程は、実施例1と同様である。
ここで、各砂12,13とセラミック骨材14とセラミック粒26とセメント15との配合率を実施例1〜5及び比較例1のように設定して原材16を生成した場合、該原材16の各粒子A〜Cの配合率は、図3及び図5に示す表から表1に示すような配合率となる。すなわち、実施例1,2のブロック10においては、比較例1のブロック10に比して小粒子Aの配合率が高くなっている。
上記実施例1,2及び比較例1のブロック10について、空隙率、粗粒率、細孔容積、比表面積、吸水性、保水性、曲げ強度、温度低減効果及び気化熱温度をそれぞれ測定した。ブロック10の空隙率は、ブロック10を製造する前段階にて各砂12,13、セラミック骨材14、セラミック粒26、セメント15及び水Wの合計質量を算出(試算)し、その合計質量と成型直後(原材16の水分が蒸発する前の状態)のブロック10の質量(重量)とから検出される。この場合、ブロック10内において連続多孔質構造を形成する各細孔25だけではなく、他の細孔25と連通しない細孔25(吸水及び保水についてほとんど機能しない細孔)も算出結果に含まれることになる。また、ブロック10の空隙率は、ブロック10の製造後において、表乾状態(表面が乾燥すると共に内部が水分飽和した状態)にあるブロック10の質量と絶乾状態(保水率がほぼ「0(零)」の状態)にあるブロック10の質量とから検出することも可能である。この場合、他の細孔25と連通しない細孔25は算出結果に含まれない。ただし、空隙率の各測定方法で測定を行ったとしても、その測定結果(算出結果)はほぼ同等の値になる。
・各実施形態において、各砂12,13、セラミック骨材14、セラミック粒26及びセメント15の配合率は、原材16の粗粒率が2.05〜2.35となるように設定してもよい。すなわち、原材16の粗粒率が1.8以上であって且つ2.05未満であった場合には、ブロック10の曲げ強度を3.0N/mm2 以上にすることは可能であるが、5.0N/mm2 以上にすることはできなかった。ところが、原材16の粗粒率が2.05以上となるように各砂12,13、セラミック骨材14、セラミック粒26及びセメント15の配合率を設定した場合には、ブロック10の曲げ強度を5.0N/mm2 以上にすることができる。すなわち、ブロック10の曲げ強度をさらに向上させることができる。
・各実施形態において、骨材として、陶磁器破砕粒、シャモット、ガラスカレット、焼却灰、フェロニッケルスラグ骨材及び銅スラグなどを用いてもよい。
・各実施形態において、ブロック10は、その形状が任意の形状(例えば球形状)をなすものであってもよい。
(イ)前記高吸水性骨材は、その吸水率が12%以上であり、その内部に多数の細孔からなる連続した多孔質構造が形成されている請求項4に記載のブロック。
Claims (5)
- 骨材とセメントとが配合されてなる原材から製造され、内部に多数の細孔からなる連続多孔質構造が形成されるブロックであって、
前記各細孔のうち半径が3.7〜6500nmになる細孔は、水銀圧入法により測定された場合、細孔容積が0.02〜0.04ml/gになると共に、比表面積が1.3〜4m2 /gになるように形成されており、且つ前記各細孔に基づく空隙率が18〜28%になるように形成されたブロック。 - 前記骨材及びセメントをそれぞれ粒子として捉えた場合に、前記原材の粗粒率が1.8〜2.35となるように前記骨材及びセメントの配合率を設定する請求項1に記載のブロック。
- 前記骨材及びセメントをそれぞれ粒子として捉えた場合に、前記原材の粗粒率が2.05〜2.35となるように前記骨材及びセメントの配合率を設定する請求項1に記載のブロック。
- 前記骨材は、比較的吸水性の高い高吸水性骨材と、比較的吸水性の低い低吸水性骨材とを含む請求項1〜請求項3のうち何れか一項に記載のブロック。
- 前記原材から製造されるブロック本体の表面側には、該ブロック本体に比して透水性が優れた透水層が形成されている請求項1〜請求項4のうち何れか一項に記載のブロック。
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