JP4217167B2 - コンクリ−ト平板 - Google Patents
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Description
融雪システムは、歩道がアスファルトまたはコンクリ−トの舗装部分、アスファルトまたはコンクリ−トの基礎部分および発砲スチロ−ルなどの断熱部分からなる構造(3層)であって、基礎部分に大径管とその内面底部に小径管が固定された二重管構造のガスパイプが配設されており、降雪時に、大径管と小径管との間に燃焼高温ガスを強制的に吹き込んで基礎部分に伝熱し、上方の舗装部分に伝熱して歩道上の積雪を溶かし、下方への熱拡散を断熱部分で抑制する一方、大径管中の放熱後の低温ガスは小径管に吸引し排出する、というシステムである(特許文献1参照)。
融雪用ブロックは、セメント、粗骨材、細骨材、AE減水剤および水を所定の割合で配合した普通コンクリ−ト材に0.5〜3重量%のカ−ボン粉末またはチップを混入した厚板状のコンクリ−トブロックであり、電気ヒ−タ線(例:絶縁材料を被せた炭素繊維強化複合材料の線状ヒ−タ)を内蔵させ、かつ、ブロック下面および側面を断熱材(例:ウレタン樹脂)で囲んだものである。該ブロックを路面に施工し、降雪時に通電し加熱して融雪する、というものである(特許文献2参照)。
しかしながら、このシステムは、コンクリ−トまたはアスファルトの熱伝導率が小さいこと、また、車道などに利用しようとすると強度を確保するために層厚に施工しなければならず、大径管から路面までの距離が大きいことなどが原因して、路面温度の立ち上がりが遅く熱効率も低い、という問題点があった。
・表面温度の立ち上がりの促進および熱効率の向上
にあり、もってエネルギ−消費量の抑制を図れるコンクリ−ト平板を提供することにある。
・特定の材料を含む配合物の硬化体である表層と、
・該硬化体より熱伝導率の小さいコンクリ−トである基層と、
を組み合わせ、熱源を内蔵した2層型コンクリ−ト平板が十分な効果を有していることを確認し、本発明を完成した。
「セメント、BET比表面積が5〜25m2/gの微粒子、粒径2mm以下の細骨材、減水剤および水を含む配合物の硬化体である表層と、熱伝導率が該硬化体より小さいコンクリ−トである基層とを積層してなるコンクリ−ト平板であって、
・パイプまたは電気ヒーター線を内蔵し、
・該パイプまたは電気ヒーター線の表層表面からのかぶり厚さが40mm以下になるように配設され、
・前記表層の熱伝導率が2.1W/(m・k)以上であり、
・前記表層の表面に、高低差が10mm以下の凹凸が形成されており、
・該凹凸を形成したコンクリ−ト平板の表面積が凹凸を形成しない場合の表面積の1.01〜8.00倍であること」(請求項1)
を要旨とする。
・配合物がブレ−ン比表面積2500〜30000cm2/gの無機粒子を含むこと(請求項2)、
・無機粒子がブレ−ン比表面積5000〜30000cm2/gの無機粒子Aおよびブレ−ン比表面積が2500〜5000cm2/gの無機粒子Bとからなること(請求項3)、
・配合物が金属繊維、有機繊維および炭素繊維からなる群より選ばれる1種以上の繊維を含むこと(請求項4)、
などの特徴を有している。
そのコンクリ−ト平板を歩道に施工した場合、該平板内の熱は、専ら熱伝導率の高い硬化体である表層に向けて伝導して融雪などに消費され、コンクリ−トである基層を経由して地盤へ伝導する熱損は小さい。
このように、本発明のコンクリ−ト平板は、熱効率が高く、表面温度の立ち上がりを促進する、という効果を奏し、エネルギ−消費量の抑制を図れる。
本発明のコンクリ−ト平板の表層を構成する硬化体は、歩道に使用可能な強度を有し、熱伝導率が基層のコンクリ−トより高い。硬化体の前駆物質である配合物は、流動性が高く成形が容易である、という長所も有している。
最初に、該配合物に使用する材料を説明する。
硬化体に早期強度発現を望む場合には、早強ポルトランドセメントの使用が、配合物に高い流動性を望む場合には、中庸熱ポルトランドセメントまたは低熱ポルトランドセメントの使用がそれぞれ好ましい。
ブレ−ン比表面積が2500cm2/g未満であると、水和反応が不活発になり、強度および熱伝導率の低下が生じ、一方5000cm2/gを超えると、クリンカの粉砕に時間を要し、そのうえ配合物に所定の流動性を付与するため水量を多く配合しなければならず、結果として硬化体の強度および熱伝導率の低下が生じるので、いずれも好ましくない。
微粒子は、BET比表面積が5〜25m2/g、好ましくは8〜25m2/gである。
BET比表面積が5m2/g未満の場合、配合物の充填性が低下し、硬化体に緻密さを欠くようになり強度および熱伝導率が低下し、逆に、25m2/gを超える場合、配合物に所定の流動性を付与するために水量を多く配合しなければならず、結果として硬化体の強度および熱伝導率が低下するので、いずれの場合も好ましくない。
なお、市販のシリカフュ−ムおよびシリカダストは、一般的に5〜25m2/gのBET比表面積を有しており、そのまま使用できるので経済的である。
配合量を5〜50質量部の範囲外で行なうと、配合物の流動性が極端に低下するので、緻密な硬化体の成形が困難になるうえ、製造に手間がかかるなどの欠点が生じ好ましくない。
細骨材は、硬化体の強度、熱伝導率などの点から、粒径が2mm以下のものを使用する。ここで、粒径とは「85%質量累積粒径」を意味する。
さらに、耐久性をも考慮した場合、最大粒径は2mm以下が好ましく、1.5mm以下がより好ましくい。
なお、配合物の流動性を良好に維持するためには、75μm以下の粒子が2.0質量%以下であるのが好ましく、1.5質量%以下がより好ましい。
減水剤中、減水効果の大きい高性能減水剤および高性能AE減水剤、特に、ポリカルボン酸系のものが好ましい。
配合量が0.1質量部未満では、配合物の混練および成形が困難になり、緻密な硬化体の製造に手間がかかるので好ましくなく、また、4.0質量部を超えると、材料分離や著しい凝結遅延が生じ、硬化体の強度および熱伝導率も低下するなどの欠点が生じるので好ましくない。
(注)以下に記載の減水剤の配合量は、全て固形分換算値である。
10質量部未満では、配合物の混練および成形が困難になり、緻密な硬化体の製造に手間がかかるなどの欠点が生じ、逆に、30質量部を超えると、配合物の硬化体の強度や熱伝導率が低下するなどの欠点が生じるので、いずれも好ましくない。
(イ)ブレ−ン比表面積が2500〜30000cm2/gで、かつ、
(ロ)ブレ−ン比表面積がセメントよりも大きい
無機粒子を配合することにより、配合物の流動性ならびに硬化体の強度および耐久性を向上させることができる。
そのような無機粒子には、スラグ、石灰石粉末、長石類、ムライト類、アルミナ粉末、石英粉末、フライアッシュ、火山灰、シリカゾル、炭化物粉末、窒化物粉末などが挙げられる。中でも、スラグ、石灰石粉末および石英粉末は、硬化体の品質安定性を向上させ、コスト上も好ましい。
好ましいブレ−ン比表面積は、4500〜20000cm2/gである。
無機粒子とセメントとのブレ−ン比表面積の差は、配合物の流動性や硬化体の強度や耐久性の観点から、1000cm2/g以上が好ましく、2000cm2/g以上がより好ましい。
例えば、無機粒子Aおよび無機粒子Bが
(い)材質のみ相違する場合(例:石灰石粉末および石英粉末の組合せ)、
(ろ)ブレ−ン比表面積のみ相違する場合、
(は)材質もブレ−ン比表面積も相違する場合
などがあり、いずれを選択してもよい。
無機粒子Aのブレ−ン比表面積がセメントおよび無機粒子Bのうちの大きい方のブレ−ン比表面積と比較して、1000cm2/g以上高いと、配合物の流動性および硬化体の強度、耐久性の点から好ましい。より好ましくは、2000cm2/g以上である。
また、無機粒子Bとセメントのブレ−ン比表面積との差は、上記と同様、流動性、強度および耐久性の点から、100cm2/g以上が好ましく、200cm2/g以上がより好ましい。差を100cm2/g以上とすることによって、配合物の充填性および流動性の向上、ならびに硬化体の強度および耐久性の向上が図れる。
一方、無機粒子Bのブレ−ン比表面積が2500cm2/g未満であると、配合物の流動性、硬化体の強度および耐久性の向上効果が小さく好ましくない。逆に、5000cm2/gを超えると、細かさが無機粒子Aと差異が小さく、上記無機粒子Aのブレ−ン比表面積が5000cm2/g未満の場合と同様に、わざわざ無機粒子Bを使用する意味がなく、かつ、コスト高ともなり好ましくない。
無機粒子Aの配合量は、セメント100質量部に対して50質量部以下が好ましく、10〜40質量部がより好ましい。無機粒子Bの配合量は、セメント100質量部に対して40質量部以下が好ましく、5〜35質量部がより好ましい。
なお、実際に無機粒子Aおよび無機粒子Bの2種を使用する場合、両者を予め混合し混合物として配合しても、また個別に他の材料と共に配合することもさしつかえない。その場合、無機粒子Aおよび無機粒子Bの合計量は、前述した無機粒子(1材質)の配合の場合と同様、セメント100質量部に対して55質量部以下が好ましく、より好ましくは10〜50質量部である。
該金属繊維の配合は、硬化体の曲げ強度を大幅に高める点で好ましい。
使用できる金属繊維は、鋼繊維、ステンレス繊維、アモルファス繊維などが挙げられ、中でも、鋼繊維が強度に優れ、またコストの面、入手し易すさの点から好ましい。
金属繊維の寸法は、配合物中における金属繊維の材料分離の防止、硬化体の曲げ強度の向上などの点から、好ましくは直径:0.01〜1.0mm、長さ:2〜30mm、より好ましくは直径:0.05〜0.5mm、長さ:5〜25mmである。金属繊維のアスペクト比(長さ/直径)は、好ましくは20〜200、より好ましくは40〜150である。
好適な金属繊維としては、例えば、直径:0.5mm以下、引張強度:1〜3.5GPa、かつ、120MPaの圧縮強度を有するセメント系マトリックスに対する界面付着強度(付着面の単位面積当たりの最大引張力):3MPa以上を具備する鋼繊維が挙げられる。
また、金属繊維の表面上に、マトリックスに対する抵抗(長手方向の滑り)を増大させるため、溝または突起を配設することもできる。
さらに、鋼繊維の表面に該繊維のヤング係数より小さいヤング係数の金属層(例;亜鉛、錫、銅、アルミニウムなど)を設けた多層金属繊維を用いることもできる。
該配合量が4%を超えると、配合物の流動性を確保するため単位水量を増大しなければならないので、反って金属繊維の配合効果が低下し、不経済であり、さらに、混練物中にファイバ−ボ−ルを生じ易くなり好ましくない。
(注)金属・有機・炭素繊維の各配合量は、配合物中の体積百分率であり、以下、単に 「%」で示す。
有機繊維としては、ビニロン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、アラミド繊維などが挙げられる。中でも、ビニロン繊維およびポリプロピレン繊維の使用がコストの面および入手し易すさの点で好ましい。
炭素繊維としては、PAN系・ピッチ系炭素繊維が挙げられる。
上記両繊維の寸法は、配合物中における繊維の材料分離の防止および硬化体の破壊エネルギ−の向上の点から、直径:0.005〜1.0mm、長さ:2〜30mmが好ましく、直径:0.01〜0.5mm、長さ:5〜25mmがより好ましい。また、それらのアスペクト比(長さ/直径)は、好ましくは20〜200、より好ましくは30〜150である。
なお、有機繊維および炭素繊維は、併用することできる。
該配合量が10.0%を超えると、配合物の流動性を確保するため単位水量を増大しなければならないので、反って有機繊維および/または炭素繊維の配合効果が低下し、不経済であり、さらに、混練物中にファイバ−ボ−ルを生じ易くなり好ましくない。
繊維状粒子としては、ウォラストナイト、ボ−キサイト、ムライトなどが、薄片状粒子としては、マイカフレ−ク、タルクフレ−ク、バ−ミキュライトフレ−ク、アルミナフレ−クなどが挙げられる。
上記平均粒度が1mmを超えると、配合物の流動性、硬化体の強度などが低下するので好ましくない。
なお、繊維状粒子は、針状度(長さ/直径):3以上のものが硬化体の靱性を向上させるので好ましい。
1)配合物:
・フロ−値;好ましくは230mm以上、より好ましくは240mm以上である。ここで、フロ−値とは、本明細書中において「JIS R 5201(セメントの物理試験方法)11.フロ−試験」に規定される方法において、15回の落下運動を行なわないで測定した値(以下、本明細書中において「0打フロ−値」という)である。
無機粒子として無機粒子Aおよび無機粒子Bを用いた場合、0打フロ−値は、好ましくは240mm以上、より好ましくは250mm以上である。
細骨材として、特に、75μm以下の粒子の含有量が2.0質量%以下のものを用いた場合、該フロ−値は、250mm以上が好ましく、260mm以上がより好ましい。
なお、フロ−試験において、フロ−値が200mmに達する時間は、好ましくは10.5秒以内、より好ましくは10.0秒以内である。
・圧縮強度;好ましくは120MPa以上、より好ましくは130MPa以上である。
・曲げ強度;好ましくは15MPa以上、より好ましくは18MPa以上、特に好ましくは20MPa以上である。
配合物が金属繊維を含む場合、曲げ強度は、30MPa以上が好ましく、32MPa以上がより好ましく、35MPa以上が特に好ましい。
・熱伝導率;好ましくは2.0W/(m・k)以上、より好ましくは2.1W/(m・k)以上である。
図1は、本発明の硬化体の熱伝導率を測定するための装置の概略図であって、鋼管2(φ1.8×60cm)を内蔵した円筒供試体1(φ20×40cm)の上面および下面には、断熱材(図示せず)が設置され、該鋼管2の中には直径1.6cmの電気ヒ−タ−(図示せず)が配設され、中心方向のほぼ中央部に熱電対3がセットされている。
円筒供試体を温度制御された液体(水)に浸し、一定電力を電気ヒ−タ−に供給し、該円筒供試体中心部と外面の温度が平衡状態になったとき、両者の温度を計測し、下記の式から熱伝導率を算出する。
λ=Q・ln(b/a)/(2・π・L・(Ta−Tb))・・・・・・・・(1)
ここで、λ :熱伝導率(W/m・k)
Q :電力(W)
a :鋼管の外径(m)
b :供試体の外径(m)
L :供試体の高さ(m)
Ta:供試体中心部温度(℃)
Tb:供試体の外面温度(℃)
該当するコンクリ−トは、汎用されているレディミクストコンクリ−ト、気泡コンクリ−ト、軽量コンクリ−トなどが挙げられる。そして、これらの材料構成、物理化学的構成などについて、特に、限定するものではない。
本発明のコンクリ−ト平板は、特定の配合物より製造された硬化体および該硬化体より熱伝導率の小さいコンクリ−トとを積層させてなるコンクリ−ト平板であって、該平板内にパイプまたは電気ヒ−タ−線を融雪用熱源として内蔵する。
図2は、本発明のコンクリ−ト平板4の1例であって、パイプ7(流体の入口7Aおよび出口7B:後記図3参照)を内蔵し、かつ、表層5および基層6の2層からなる積層体であるコンクリ−ト平板4を示す概略斜視図である。
すなわち、表層5としての配合物より製造された硬化体、基層6としてのコンクリ−トからなる2層の積層体からなり、内蔵するパイプ7の上面が表層5に連続して接するように基層6に埋設されたコンクリ−ト平板4を示す図である。なお、パイプ7に代えて電気ヒ−タ−線を用いた場合も同様な構成ができる。
歩道などへのコンクリ−ト平板4の施工は、表層5(硬化体)を歩道面とし、降った雪に接触する。
1)パイプ:液体、蒸気などの流体を通すことにより、コンクリ−ト平板の硬化体またはコンクリ−トを加熱する(表面温度は、任意に変えることができる)。
パイプの材質としては、ステンレス製、スチ−ル製、樹脂製のものなどが挙げられる。2)電気ヒ−タ−線:通電することにより、コンクリ−ト平板の硬化体またはコンクリ−トを加熱する(表面温度は、任意に変えることができる)。
電気ヒ−タ−線としては、ニッケルクロム合金線、銅ニッケル合金線などが挙げられる。
図3は、本発明において、コンクリ−ト平板4に埋設するステンレス製パイプ7の配設パタ−ンの1例を示す平面図であって、流体は入口7Aから流入し、出口7Bより排出される。
(a)表層(硬化体)の内部、
(b)パイプまたは電気ヒ−タ−線の上面が表層(硬化体)に連続して接するようにした基層(コンクリ−ト)の内部、
(c)基層(コンクリ−ト)の内部
などが挙げられる。その他、表層および基層に跨がりウェ−ブ状にすることもできる。
好ましいのは、(b)である(図2参照)。
パイプまたは電気ヒ−タ−線は、表層表面からのかぶり厚さ(表層表面に凹凸が形成されている場合は、凹部の底面からの距離)が40mm以下になるように配設するのが好ましく、30mm以下がより好ましい。
このように、かぶり厚さを小さくできるのは、超高強度かつ高耐久性を具備する硬化体を表層として用いているためであり、本発明の特徴の一つである。
表層(硬化体)の厚さは、(a)の場合、70mm以下が好ましく、20〜50mmがより好ましい。(c)の場合、5〜35mmが好ましい。
コンクリ−ト平板の全厚は、耐久性、車両などの荷重などを考慮して適宜決めれば良い。
凹凸の形状、寸法、配置模様など、特に限定しない。
なお、コンクリ−ト平板の耐久性(特に、凹凸部分の耐久性)から、凹凸の高低差は、10mm以下が好ましく、0.5〜5mmがより好ましい。
該倍数が1.01倍未満では、熱効率の向上および滑り止め効果が認められないので、一方、8.00倍を超えると、熱効率は向上するが、耐久性(特に、凹凸部分)が低下するうえ、形状が複雑になり過ぎコンクリ−ト平板の製造コストをアップするので、いずれも好ましくない。
配合物の混練方法には、例えば、
・水、減水剤を除く材料でもって別途に混合し調製したプレミックス材と、先に除外した水および減水剤とをミキサに投入し混練する方法、
・水を除く材料(ただし、減水剤は粉末状のものを使用する)でもって別途に混合し調製したプレミックス材と、水をミキサに投入し混練する方法、
・全材料を個別にミキサに順次投入し混練する方法、
などが挙げられるが、特に本発明において限定するものではない。
混練用ミキサは、コンクリ−ト混練用のものでよく、例えば、振動型ミキサ、パンタイプミキサ、二軸練りミキサなどである。
なお、基層のコンクリ−トの混練方法は、従来法にしたがう。
(i)所定の型枠に、基層用コンクリ−ト混練物を流し込んだのち、配合物を流し込み成形する方法、
(ii)予め表層用の平板硬化体を作製し、その上に基層用のコンクリ−ト混練物を流し込み成形する方法、
(iii)表層用の平板硬化体および基層用の平板コンクリ−トを個別に作製し、その両者を接着させる方法、
などが挙げられる。
パイプまたは電気ヒ−タ−の内蔵は、予め型枠内にパイプまたは電気ヒ−タ−線を設置後、配合物またはコンクリ−ト混練物を流し込めばよい。(ii)(iii)のように、予め表層や基層の平板を作製する場合も同様である。
なお、養生方法は、気中養生、蒸気養生など特に限定するものではない。
以下、セメント、微粒子、粒径2mm以下の細骨材、減水剤および水を含む配合物の硬化体の作製方法、特性について具体例を用いて説明する。
使用材料は、次のとおりである。
(1)セメント :低熱ポルトランドセメント(太平洋セメント(株)製、
ブレ−ン比表面積;3200cm2/g)
(2)微粒子 :シリカフュ−ム(BET比表面積;10m2/g)
(3)無機粒子A:石英粉末A(ブレ−ン比表面積;7500cm2/g)
(4)無機粒子B:石英粉末B(ブレ−ン比表面積;4000cm2/g)
(5)細骨材 :珪砂(最大粒径;0.6mm、75μm以下;0.3質量%)
(6)金属繊維 :鋼繊維(直径;0.2mm、長さ;13mm)
(7)繊維状粒子:ウォラストナイト(平均粒度;0.3mm、針状度;4)
(8)減水剤 :ポリカルボン酸系高性能AE減水剤
(9)水 :水道水
セメント100質量部、微粒子32質量部、無機粒子A39質量部、細骨材120質量部、減水剤1.0質量部(固形分換算、以下同様)および水22質量部を2軸ミキサに投入し混練して配合物を調製した。
配合物の0打フロ−値は、260mmであった。
また、硬化体の圧縮強度は、該配合物を型枠に流し込み、20℃、48時間前置き後、90℃、48時間蒸気養生し硬化させて、φ50×100mmの供試体3本を作製し測定した。圧縮強度は、210MPa(平均値)であった。
さらに、曲げ強度の測定は、該配合物を型枠に流し込み、20℃、48時間前置きしたのち、90℃、48時間蒸気養生し硬化させて、4×4×16cmの供試体3本を作製して行なった。曲げ強度は、26MPa(平均値)であった。
セメント100質量部、微粒子32質量部、無機粒子A26質量部、無機粒子B13質量部、細骨材120質量部、減水剤1.0質量部および水22質量部を2軸ミキサに投入し混練して配合物を調製した。
前記試験例1に記載した方法で各特性を測定した結果、配合物の0打フロ−値:285mm、硬化体の圧縮強度:230MPa(平均値)および曲げ強度:28MPa(平均値)であった。
セメント100質量部、微粒子32質量部、無機粒子A26質量部、無機粒子B13質量部、細骨材120質量部、金属繊維2%、減水剤1.0質量部および水22質量部を2軸ミキサに投入し混練して配合物を調製した。
前記試験例1に記載した方法で各特性を測定した結果、配合物の0打フロ−値:275mm、硬化体の圧縮強度:230MPa(平均値)および曲げ強度:47MPa(平均値)であった。
セメント100質量部、微粒子32質量部、無機粒子A26質量部、無機粒子B13質量部、細骨材120質量部、金属繊維2%、繊維状粒子4質量部、減水剤1.0質量部および水22質量部を2軸ミキサに投入し混練して配合物を調製した。
前記試験例1に記載した方法で各特性を測定した結果、配合物の0打フロ−値:270mm、硬化体の圧縮強度:230MPa(平均値)および曲げ強度:46MPa(平均値)であった。
熱伝導率の測定方法は、図1に示す鋼管を内蔵した円筒供試体(φ20×40cm)を作製し(配合物を20℃、48時間前置きしたのち、90℃、48時間蒸気養生して作製)、その上面および下面断熱材を貼付したのち、円筒供試体を精密冷水槽および制御測定装置((株)チノ−社製)に設置し(水槽は満水にした)、該鋼管内に直径1.6cmの電気ヒ−タ−を配設したのち、90Wの電力を供給して、円筒供試体の中心部と外面の温度が平行状態に達したときの両者の温度を測定し、前記(1)式を用いて熱伝導率を算出した。
比較のため、普通コンクリ−ト(水セメント比;55%、スランプ;5cm、空気量;4.5%)の熱伝導率も測定した。
その結果、試験例1と試験例2の両硬化体の熱伝導率は、ほぼ同一であり、普通コンクリ−トの熱伝導率と比較すると100:65であった。また、試験例3と試験例4の両硬化体の熱伝導率もほぼ同一であり、普通コンクリ−トの熱伝導率と比較すると100:60であった。
前記試験例1〜4の各配合物および後記する普通コンクリ−ト(比較例1)を用い、パイプを内蔵した2層型のコンクリ−ト平板(用途;車道舗装用)を作製し、積雪時における該平板の表面温度などを調べた。
コンクリ−ト平板は、次のようにして作製した。
縦1m×横3mの型枠に、スチ−ルパイプ(10A管)を図2に示す“パイプ7の配設パタ−ン”となるように配設し、かつ、型枠底面に平行(該パイプ周面の上面が連続的に見える)になるように、基層用普通コンクリ−トの混練物を厚さ10cmに流し込み、始発時間経過後、その上面に前記試験例で調製した配合物(表層用)を流し込んだのち、90℃、48時間蒸気養生し硬化させ脱型して、スチ−ルパイプのかぶり厚2.0cm、全厚12cmの2層からなるコンクリ−ト平板4種類(実施例1〜4)を作製した。
なお、基層に用いる普通コンクリ−トは、比較例1に示すものと同じである。
その後、スチ−ルパイプに20℃の不凍液(熱源)を1500cc/分の割合で流し、該表層上面中央(対角線の交点)の温度変化および雪の高さ減少量(mm/時間)を測定した。得た結果を表1に列記した。
普通コンクリ−トのみからなり、かつ、実施例1〜4と同じ全厚12cmのコンクリ−ト平板を作製した。
普通コンクリ−トの材料の配合割合は、普通ポルトランドセメント100質量部(ブレ−ン比表面積3300cm2/g)、細骨材270質量部(陸砂、F.M.;2.8)、粗骨材336質量部(砕石、最大粒径;20mm、F.M.;6.0)、リグニンスルホン酸系減水剤1.0質量部および水55質量部であった。
上記材料を慣用の方法で調製した配合物(混練物)を型枠に流し込み、実施例1〜4と同一スチ−ルパイプを用い、同じ配設パタ−ン、かぶり厚:5cmにした1層からなるコンクリ−ト平板を作製した。
該配合物(混練物)およびその硬化体の特性を調べた結果、スランプは15.0cm、圧縮強度は40MPa、曲げ強度は5MPaであった。
また、降雪時の特性も実施例1〜4と同様に測定し、結果を表1に併記した。
一方、普通コンクリ−トを使用した場合、温度上昇は鈍く、融雪効果は本発明の約1/3[=21/(65〜70)mm]程度にしか達しないことが明らかとなった(比較例1)。
また、建築物の床、壁、天井などに施工した場合、室温の冷暖房を効率的に行なえ、しかも、室温を一定に保持するから、屋内にも十分に利用できるコンクリ−ト平板である。
2 鋼管 7A 入口
3 熱電対 7B 出口
4 コンクリ−ト平板
5 表層
6 基層
Claims (4)
- セメント、BET比表面積が5〜25m2/gの微粒子、粒径2mm以下の細骨材、減水剤および水を含む配合物の硬化体である表層と、熱伝導率が該硬化体より小さいコンクリ−トである基層とを積層してなるコンクリ−ト平板であって、
パイプまたは電気ヒーター線を内蔵し、
該パイプまたは電気ヒーター線の表層表面からのかぶり厚さが40mm以下になるように配設され、
前記表層の熱伝導率が2.1W/(m・k)以上であり、
前記表層の表面に、高低差が10mm以下の凹凸が形成されており、
該凹凸を形成したコンクリ−ト平板の表面積が凹凸を形成しない場合の表面積の1.01〜8.00倍である、
ことを特徴とするコンクリ−ト平板。 - 前記配合物がブレ−ン比表面積2500〜30000cm2/gの無機粒子を含むことを特徴とする請求項1に記載のコンクリート平板。
- 前記無機粒子がブレ−ン比表面積5000〜30000cm2/gの無機粒子Aおよびブレ−ン比表面積が2500〜5000cm2/gの無機粒子Bとからなることを特徴とする請求項2に記載のコンクリート平板。
- 前記配合物が金属繊維、有機繊維および炭素繊維からなる群より選ばれる1種以上の繊維を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のコンクリート平板。
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