JP4488404B2 - 多孔質焼結舗装材及びその製造方法 - Google Patents

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Description

この発明は、主として建物、道路、公園等の都市部の建築物や土木建造物において、その外面、例えば、建物の外壁面、屋上及び屋根等、高速道路の防護壁等、公園の遊歩道の路面等に敷設され、あるいは、貼設される多孔質焼結舗装材及びその製造方法に係り、特に透水性や保水性に優れていていわゆるヒートアイランド現象の抑止対策用として好適な多孔質焼結舗装材及びその製造方法に関する。
近年、都市部の気温が周辺部に比べて高温になるいわゆるヒートアイランド現象が観測されるようになり、熱中症や光化学スモッグの発生による目や呼吸器への障害等といった人体への影響や、局地的集中豪雨の発生等、都市部での生活に様々な問題を引き起こしている。
このため、このヒートアイランド現象を緩和するための対策が検討されており、そのうちの1つとして、都市部における建築物や土木建造物の壁面、屋上、路面等の緑化や保水性舗装が検討されており、これまでにもいくつかの提案がされている。
例えば、特許第2,756,934号公報には、石炭灰フライアッシュとクリンカーアッシュとを両者の合計で50〜85重量%、木節粘土等の粘土質原料と高炉セメント等の水硬性セメントとを両者の合計で15〜30重量%(但し、水硬性セメントは粘土質原料1重量部に対して、0.3〜0.5重量部の範囲の量で調合する)及び高炉水滓スラグ等の焼結調整材料0〜20重量%からなる原料組成物を成形し、乾燥した後、焼成過程においてCaOを含むアルカリ性水蒸気による水熱反応過程を経て1000〜1200℃の温度で焼成することにより、保水性と透水性を有して舗道ブロックや植生基板材として有用な多孔質焼結体を製造する方法が提案されている。
しかしながら、この方法においては、骨材として粒径0.5mm以下のフライアッシュと粒径0.5〜1mmのクリンカーアッシュとの混合物が用いられており、舗装材としての機械的強度(曲げ強度)には優れているものの、吸水率や透水係数が比較的低くて透水性や保水性が必ずしも十分ではなく、また、苔等の発生により滑り易くなったり、更には耐摩耗性が不足するという問題がある。
また、特許第3,158,086号公報には、粒度1.5mm〜10.0mmの範囲にあるクリンカーアッシュ骨材を重量比で45%〜80%、ソーダ石灰ガラスと水硬性セメントよりなる多孔質結晶化ガラス成分を重量比で20%〜55%からなり、さらに、これらの配合材の配合量に対して成形用水分を重量比で10%〜25%の範囲で加えて混合し、造粒した組成物を、20分〜60分の養生反応過程を経て振動成形機型枠内に充填し、成形面圧力5kg/cm2〜30kg/cm2の範囲で平板状、或いはブロック状に成形し、該成形体を養生硬化し乾燥した後に1000℃〜1200℃の温度範囲で焼成することにより、保水性と透水性を有して透水・保水材料、ろ過材料、浄化材料、吸音材料、植生用材料等として有用な連続気泡の孔隙を有する粗粒子焼結体を製造する方法が提案されている。
しかしながら、この方法においては、粒度1.5mm〜10.0mmのクリンカーアッシュを骨材としており、骨材粒子間に100μm(0.1mm)〜5000μm(5mm)の孔隙を有することから、吸水率や透水係数が比較的高くて透水性や保水性に優れているものの、舗装材としての機械的強度(曲げ強度)が低く、特に使用時に人がその上に乗る等の荷重が作用する公園の遊歩道の路面等に敷設する舗装材としては必ずしも適しているとはいえない。
しかも、これら従来の多孔質焼結体は、いずれもその主たる骨材成分として石炭火力発電所から排出される比較的柔らかい材質のクリンカーアッシュを用いていることから耐摩耗性が不足し、この点からも路面舗装用等の用途に用いる舗装材としては不向きであり、また、骨材のバインダーとして水硬性セメントを用いているために、使用時に徐々にそのセメント成分が溶出し、舗装材の表面に白っぽい粉状の残渣物が浮き出た状態のいわゆる白華現象が生じるという問題もある。
特許第2,756,934号公報 特許第3,158,086号公報
そこで、本発明者らは、ヒートアイランド現象の抑止対策用として要求される透水性や保水性に優れているだけでなく、舗装材として要求される機械的強度や耐摩耗性にも優れている舗装材を開発すべく鋭意検討した結果、粒径7mm以下のクリンカーアッシュを骨材とする多孔質保水層と粒径6mm以下の磁器質セラミック粉砕物を骨材とする多孔質補強層との多層構造を有する多孔質焼結体で形成することにより、0.1〜100μmの多数の細孔を有して優れた保水性能を発揮するクリンカーアッシュの特性を損なうことなく、優れた機械的強度や耐摩耗性を付与することができ、特にヒートアイランド現象の抑止対策用の舗装材として好適に用いることができることを見出し、本発明を完成した。
従って、本発明の目的は、透水性や保水性だけでなく、機械的強度や耐摩耗性にも優れているほか白華現象もなく、種々の建築物や土木建造物において、その壁面、屋上、路面等に敷設しあるいは貼設するのに適しており、ヒートアイランド現象の抑止対策用としても有用な多孔質焼結舗装材を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、透水性や保水性だけでなく、機械的強度や耐摩耗性にも優れており、種々の建築物や土木建造物において、その壁面、屋上、路面等に敷設しあるいは貼設するのに適しており、ヒートアイランド現象の抑止対策用としても有用な多孔質焼結舗装材の製造方法を提供することにある。
すなわち、本発明は、骨材、水硬性セメント及びガラス粉からなる原料混合物に添加水を添加して混合し、所定の形状に成形し、得られた成形物を焼成して得られる多孔質焼結体からなる多孔質焼結舗装材であり、上記多孔質焼結体が粒径7mm以下のクリンカーアッシュを骨材とする多孔質保水層と粒径6mm以下の磁器質セラミック粉砕物を骨材とする多孔質補強層とが上記多孔質補強層を表面層として積層された多層構造を有する、多孔質焼結舗装材である。
また、本発明は、水分含有量5〜20重量%であって粒径7mm以下のクリンカーアッシュ40〜80重量%、水硬性セメント10〜25重量%及び粒径2mm以下のガラス粉10〜25重量%からなる原料混合物に添加水を添加してクリンカーアッシュ含有水分を含む水分含有量を10〜20重量%に調整し、上記原料混合物及び添加水を混合して多孔質保水層用の混合物を調製し、また、粒径6mm以下の磁器質セラミック粉砕物50〜80重量%、水硬性セメント5〜25重量%及び粒径2mm以下のガラス粉5〜25重量%からなる原料混合物に添加水を添加して水分含有量を5〜15重量%に調整し、上記原料混合物及び添加水を混合して多孔質補強層用の混合物を調製し、上記多孔質保水層用の混合物と多孔質補強層用の混合物とを積層させて成形し、得られた多層成形物を養生し乾燥した後、1000〜1200℃で焼成する、多孔質焼結舗装材の製造方法である。
本発明の多孔質焼結舗装材は、粒径7mm以下のクリンカーアッシュを骨材とする多孔質保水層と粒径6mm以下の磁器質セラミック粉砕物を骨材とする多孔質補強層とを有し、上記多孔質補強層が表面層として積層された多層構造を有する多孔質焼結体であり、多孔質保水層により優れた保水性が発揮され、また、多孔質補強層により舗装材として必要な機械的強度と優れた耐摩耗性が発揮され、また、骨材、水硬性セメント及びガラス粉を原料とする多孔質焼結体であることから、舗装材として必要な優れた透水性が発揮される。
ここで、本発明の多孔質焼結体の多層構造については、少なくとも多孔質補強層が表面層として積層されていればよく、例えば、多孔質保水層を基層とし、また、多孔質補強層を表層とする2層構造であっても、また、多孔質保水層が多孔質補強層によりサンドイッチ状に挟み込まれた3層構造であっても、更には、多孔質保水層と多孔質補強層とが交互に積層された4層以上の多層構造であってもよい。
また、本発明の多孔質焼結舗装材において、多層構造を形成する多孔質保水層と多孔質補強層の厚さについては、求められる製品の舗装材に要求される全体の厚さや保水性能及び機械的強度等に依存するが、これら多孔質保水層と多孔質補強層の厚さの比率については、製品の舗装材における保水性能と機械的強度とのバランスを考慮すると、多孔質保水層の厚さ(T)と多孔質補強層の厚さ(D)との比率(T/D)が、通常3〜11、好ましくは5〜10の範囲であるのがよい。
本発明において、多孔質焼結舗装材を製造する際に、多孔質焼結体の多孔質保水層を形成するために原料として用いられるクリンカーアッシュは、通常その水分含有量が5〜20重量%であり、篩い分けして粒径の大きなものをカットした粒径7mm以下、好ましくは3mm以下のものが用いられる。この粒径が7mmより大きいと機械的強度が不足し、また、クリンカーアッシュの粒子間の空隙が大きくなるために保水性も低下する。
また、このクリンカーアッシュと共に多孔質保水層を形成するための原料として配合される水硬性セメントについては、例えば高炉セメント、ポルトランドセメント、フライアッシュセメント、アルミナセメント、ホワイトセメント等を挙げることができ、これらはその1種のみを単独で用いることができるほか、2種以上を混合して用いてもよい。この水硬性セメントについては、経済性やリサイクル性等の観点から、好ましくは高炉セメントである。
更に、上記クリンカーアッシュ及び水硬性セメントと共に多孔質保水層を形成するための原料として配合されるガラス粉は、焼成時に溶融し、上記水硬性セメントと相俟って骨材(クリンカーアッシュ)の粒子間に孔隙を形成しつつこれら骨材粒子間を部分的に結合するものであり、具体的には、板ガラス、ビンガラス等の屑ガラス(ソーダ石灰ガラス)を粉砕して形成された2mm以下、好ましくは0.6mm以下のものが用いられる。
上記のクリンカーアッシュ、水硬性セメント及びガラス粉は、クリンカーアッシュ40〜80重量%、好ましくは55〜65重量%、水硬性セメント10〜25重量%、好ましくは20重量%前後、及びガラス粉10〜25重量%、好ましくは20重量%前後の割合で配合し、多孔質保水層を形成するための原料混合物とする。クリンカーアッシュについてはその配合割合が40重量%より低いと所望の保水性が得られず、反対に、80重量%より高くなると機械的強度が不足し、また、水硬性セメントについてはその配合割合が10重量%より低いと機械的強度が不足し、反対に、25重量%より高くなると保水性が低下し、更に、ガラス粉についてはその配合割合が10重量%より低いと機械的強度が不足し、反対に、25重量%より高くなると保水性が低下する。
このようにして得られた多孔質保水層を形成するための原料混合物については、次に、添加水を添加してクリンカーアッシュ含有水分を含む水分含有量を10〜20重量%に調整し、混合して、所定の形状に成形されるが、この際に、原料混合物及び添加水の混合は、これらを十分に混合できるミキサーであれば特に制限はなく、例えば、ハンドミキサー、二軸ミキサー、傾胴ミキサー、パン型ミキサー等や、回転するパン、固定の壁スクレーパー及びアジテーターを備えた逆流式高速混合ミキサー(アイリッヒ社製のアイリッヒミキサー)や、攪拌羽根無しの拡散混合型ミキサー(千代田技研工業株式会社製のオムニミキサー(OmniMixer))等を挙げることができる。
この多孔質保水層を形成するための原料混合物と添加水の混合に際しては、好ましくは添加水を徐々に添加して全体が均一になるように十分に混合し、多孔質保水層用の混合物を調製する。
一方、多孔質焼結舗装材を製造する際に、多孔質焼結体の多孔質補強層を形成するために原料として用いられる磁器質セラミック粉砕物は、例えば衛生陶器、タイル、食器等の不良品等を粉砕し、篩い分けして粒径の大きなものをカットして得られた粒径6mm以下、好ましくは0.5〜4mmのものが用いられる。この粒径が6mmより大きくなると機械的強度が不足し、また、0.5mmより小さいと透水性が不足する虞が生じる。
また、多孔質補強層を形成するための原料として配合される水硬性セメント及びガラス粉は、上記の多孔質保水層を形成するための原料として用いられる水硬性セメント及びガラス粉と同様である。
上記の磁器質セラミック粉砕物、水硬性セメント及びガラス粉は、磁器質セラミック粉砕物50〜90重量%、好ましくは65〜75重量%、水硬性セメント5〜25重量%、好ましくは12〜18重量%、及びガラス粉5〜25重量%、好ましくは10〜25重量%の割合で配合し、多孔質補強層を形成するための原料混合物とする。磁器質セラミック粉砕物についてはその配合割合が50重量%より低いと透水性が不足し、反対に、90重量%より高くなると機械的強度が不足し、また、水硬性セメントについてはその配合割合が5重量%より低いと製造過程で多層成形物の強度が不足して取扱いが困難になり、反対に、25重量%より高くなると透水性が不足し、更に、ガラス粉についてはその配合割合が5重量%より低いと機械的強度が不足し、反対に、25重量%より高くなると透水性が不足する。
この多孔質補強層を形成するための原料混合物についても、次に、添加水を添加して水分含有量を10〜20重量%に調整し、混合して、所定の形状に成形されるが、この際に、原料混合物及び添加水の混合は、これらを十分に混合できるミキサーであれば特に制限はなく、例えば、ハンドミキサー、二軸ミキサー、傾胴ミキサー、パン型ミキサー等や、逆流式高速混合ミキサー(アイリッヒミキサー)、攪拌羽根無しの拡散混合型ミキサー(オムニミキサー)等を挙げることができる。
この多孔質補強層を形成するための原料混合物と添加水の混合に際しては、好ましくは最初に70%程度の出力で原料混合物を混合し、次いで出力を100%にして添加水を徐々に添加しながら全体が均一になるように十分に混合し、多孔質補強層用の混合物を調製する。
なお、上記の多孔質保水層用の混合物や多孔質補強層用の混合物中には、必要により、本発明の趣旨を損なわない範囲で、顔料、フライアッシュ等の第三成分を添加してもよい。
次に、得られた多孔質保水層用の混合物と多孔質補強層用の混合物とは、積層して成形され、所望の多層成形物とされる。
この多層成形物の成形方法についても、特に制限はなく、例えば、金型内に多孔質保水層用の混合物と多孔質補強層用の混合物とを順次、あるいは必要により複数回繰り返して、注入して行う方法や、先ず金型内に多孔質保水層用及び多孔質補強層用の混合物の何れか一方を注入して成形物を成形し、次いで得られた成形物の上に他方の混合物を注入して成形物を成形する操作を1回、あるいは必要により複数回繰り返して、行う方法等を例示することができる。
これら多孔質保水層用及び多孔質補強層用の混合物は、次にプレス成形や振動成形等の手段により舗装材として適した所定の形状、例えば縦200〜500mm×横200〜500mm×厚さ20〜100mmの平板形状や、表面に凹凸模様のある平板形状、更には、公園の路面や建造物の壁面に模様を形成しながら敷設しあるいは貼設するのに適した形状等の種々の形状に成形される。
そして、これら多孔質保水層用及び多孔質補強層用の混合物の成形条件については、例えば、プレス成形である場合には5〜250kg/cm2、好ましくは50〜100kg/cm2の面圧下に行われ、また、振動成形である場合には、通常、振動数2000〜6000rpm及び振幅0.2〜1.2mm、好ましくは振動数3000〜5000rpm及び振幅0.3〜0.7mmの条件下に、0.05〜5kg/cm2、好ましくは0.1〜1kg/cm2の面圧付与下に行われる。プレス成形や振動成形の際に付与される面圧については、低すぎると機械的強度が不足し、反対に、高すぎると保水性や透水性が不足する。
このようにして得られた多層成形物については、水硬性セメントの水和反応が進んで硬化するまで養生するが、この際の成形物の養生は、好ましくは成形物の曲げ強度が8kg/cm2以上、より好ましくは10kg/cm2程度になるまで行うのがよく、養生後の成形物の曲げ強度が8kg/cm2より低いと焼成時に破損し易くてその取扱いが困難になる。
この多層成形物の養生は、混合物の成形後、当該成形物を1〜4日間、好ましくは1〜2日間放置する自然養生であっても、また、30〜80℃、好ましくは50℃前後で3〜4時間、好ましくは3〜4時間行う蒸気養生であってもよく、更には、これら自然養生と蒸気養生とを組み合わせて行ってもよい。
上記の養生が終了して所定の曲げ強度に達した多層成形物は、次に焼成され、製品の舗装材とされる。この多層成形物の焼成は、焼成温度1000〜1200℃、好ましくは1100〜1200℃、及び、焼成時間1.5〜30時間、好ましくは2〜4時間の条件で行われ、また、焼成装置については、上記焼成条件の焼成温度1000〜1200℃及び焼成時間1.5〜30時間を満たすことができる装置であればどのような装置であつてもよく、例えばシャトルキルン等の装置を用いて行うバッチ式であつても、また、例えばローラーハースキルンを用いて行う連続式であつてもよい。焼成温度が1000℃より低いと未焼結部分が生じて舗装材の強度が低下し、また、1200℃より高いと多層成形物全体が溶融して製品形状を維持できなくなる。
本発明の方法によって得られる多孔質焼結舗装材は、多孔質保水層と多孔質補強層とが積層された多層構造を有する多孔質焼結体であり、通常、嵩比重1.1〜1.5、好ましくは1.2〜1.4、曲げ強度(JIS A 5411準拠、気乾状態)3〜8N/mm2、好ましくは3〜5N/mm2、吸水率(JIS A 5209準拠、体積換算)15〜40vol%、好ましくは25〜35vol%、透水性(インターロッキングブロック協会法)0.03×10-2〜2.5×10-2cm/S、好ましくは0.3×10-2〜2.5×10-2cm/S、及び耐摩耗性(JIS A 5029)0.1g以下、好ましくは0.05g以下を有し、また、屋外に仮設置して暴露試験のようにして行われるセメント成分溶出試験により白華現象を生じないものである。
本発明によれば、透水性や保水性だけでなく、機械的強度や耐摩耗性にも優れており、種々の建築物や土木建造物において、その壁面、屋上、路面等に敷設しあるいは貼設するのに適しており、ヒートアイランド現象の抑止対策用としても有用な多孔質焼結舗装材を提供することができ、また、その製造方法を提供することができる。
以下、実施例及び比較例に基づいて、本発明の好適な実施の形態を具体的に説明する。
〔実施例1〜10〕
篩い分けして粒径3mm超えをカットした粒径3mm以下のクリンカーアッシュ(水分含有量10wt%前後)と、高炉セメントB種と、屑ガラス(三和化学社製)を粉砕して製造され、篩い分けして0.6mm超えをカットした粒径0.6mm以下のガラス粉とを表1に示す割合で配合し、多孔質保水層用の原料混合物とした。
この多孔質保水層用の原料混合物を表1に示す割合で逆流式高速混合ミキサー(アイリッヒミキサー)に装入し、先ず添加水を添加することなく混合した後、クリンカーアッシュ中の水分も含めて水分含有量が表1に示す割合になるように徐々に添加水を添加し、十分に混合して多孔質保水層用の混合物を得た。
また、篩い分けして粒径0.5mm未満と粒径4mm超えをカットした粒径0.5〜4mmの磁器質セラミック粉砕物(森下製土社製商品名:セルベン8目/寸)と、上記と同じ高炉セメントと、上記と同じガラス粉とを表1に示す割合で配合し、多孔質補強層用の原料混合物とした。
この多孔質補強層用の原料混合物を表1に示す割合で攪拌羽根無しの拡散混合型ミキサー(オムニミキサー)に装入し、先ず添加水を添加することなく70%の出力で混合した後、100%の出力に上げて表1に示す割合の添加水を徐々に添加し、十分に混合して多孔質補強層用の混合物を得た。
次に、プレス成形機(後藤鉄工所社製)の金型内に、先ず表1に示す量の多孔質保水層用の混合物を充填し、続いてその上に表1に示す量の多孔質補強層用の混合物を充填し、面圧50kg/cm2の条件下に振動成形し、縦300mm×横300mm×厚さ60mmの平板形状に成形した。
得られた多層成形物をその敷板と共に金型から取り出し、4日間放置して自然養生により養生した。成形物の養生は曲げ強度が10kg/cm2程度になるのを目安にして行った。
次に、養生した多層成形物を、ローラーハースキルンを用いて焼成温度1100〜1200℃、焼成時間(焼成温度の保持時間)5〜30分、焼成速度200〜250mm/分、及び昇降温速度2〜10℃/分の条件で焼成し、各実施例1〜10の多孔質焼結舗装材を得た。
得られた各実施例1〜10の多孔質焼結舗装材はその多孔質保水層及び多孔質補強層の厚さの比率が表1に示す通りであった。
得られた各実施例1〜10の多孔質焼結舗装材について、その嵩比重、曲げ強度(JIS A 5411準拠、気乾状態)、吸水率(JIS A 5209準拠、体積換算)、透水性(インターロッキングブロック協会法)、及び耐摩耗性(JIS A 5029)を測定した。
また、各実施例1〜10の多孔質焼結舗装材について、屋外に仮設置して暴露試験のようにしてセメント成分溶出試験を行い、白華現象の発現の有無を調べ、◎:白華現象はみられない、○:白華現象が僅かにみられる、×:白華現象がかなりみらるの4段階で評価した。
測定された各実施例1〜10の多孔質焼結舗装材の物性と白華現象の発現の評価結果を表1に示す。
〔実施例11〕
クリンカーアッシュとして粒径3〜5mmのものを用いた以外は、上記実施例6と同様にして実施例12の多孔質焼結舗装材を得た。
得られた実施例12の多孔質焼結舗装材について、上記各実施例の場合と同様にその物性を測定すると共に、白華現象の発現の評価をした。
結果を表1に示す。
Figure 0004488404
〔比較例1〕
実施例6と同じ組成を有する多孔質保水層用の混合物のみを用い、実施例6と同様にして比較例1の多孔質焼結舗装材を得た。
得られた比較例1の多孔質焼結舗装材について、上記各実施例の場合と同様にその物性を測定すると共に、白華現象の発現の評価をした。
結果を表2に示す。
〔比較例2〕
実施例6と同じ組成を有する多孔質補強層用の混合物のみを用い、実施例6と同様にして比較例2の多孔質焼結舗装材を得た。
得られた比較例2の多孔質焼結舗装材について、上記各実施例の場合と同様にその物性を測定すると共に、白華現象の発現の評価をした。
結果を表2に示す。
〔比較例3〕
クリンカーアッシュとして粒径7mm超え12mm以下のものを用いた以外は、上記実施例6と同様にして比較例3の多孔質焼結舗装材を得た。
得られた比較例3の多孔質焼結舗装材について、上記各実施例の場合と同様にその物性を測定すると共に、白華現象の発現の評価をした。
結果を表2に示す。
〔比較例4〕
磁器質セラミック粉砕物として粒径6mm超え10mm以下のものを用いた以外は、上記実施例6と同様にして比較例4の多孔質焼結舗装材を得た。
得られた比較例4の多孔質焼結舗装材について、上記各実施例の場合と同様にその物性を測定すると共に、白華現象の発現の評価をした。
結果を表2に示す。
Figure 0004488404
本発明の多孔質焼結舗装材は、優れた透水性や保水性だけでなく、機械的強度や耐摩耗性にも優れており、種々の建築物や土木建造物において、その壁面、屋上、路面等に敷設しあるいは貼設するのに適しており、特にヒートアイランド現象の抑止対策用として有用なものである。
また、本発明の方法は、このようなヒートアイランド現象の抑止対策用として有用な多孔質焼結舗装材を工業的に製造する上で好適な方法である。

Claims (7)

  1. 骨材、水硬性セメント及びガラス粉からなる原料混合物に添加水を添加して混合し、所定の形状に成形して得られた成形物を焼成して得られる多孔質焼結体からなる多孔質焼結舗装材であり、上記多孔質焼結体が粒径7mm以下のクリンカーアッシュを骨材とする多孔質保水層と粒径6mm以下の磁器質セラミック粉砕物を骨材とする多孔質補強層とが上記多孔質補強層を表面層として積層された多層構造を有することを特徴とする多孔質焼結舗装材。
  2. 多孔質焼結体は多孔質保水層の厚さ(T)と多孔質補強層の厚さ(D)の比率(T/D)が3〜11の範囲である請求項1に記載の多孔質焼結舗装材。
  3. 水分含有量5〜20重量%であって粒径7mm以下のクリンカーアッシュ40〜80重量%、水硬性セメント10〜25重量%及び粒径2mm以下のガラス粉10〜25重量%からなる原料混合物に添加水を添加してクリンカーアッシュ含有水分を含む水分含有量を10〜20重量%に調整し、上記原料混合物及び添加水を混合して多孔質保水層用の混合物を調製し、
    また、粒径6mmの磁器質セラミック粉砕物50〜90重量%、水硬性セメント5〜25重量%及び粒径2mm以下のガラス粉5〜25重量%からなる原料混合物に添加水を添加して水分含有量を5〜15重量%に調整し、上記原料混合物及び添加水を混合して多孔質補強層用の混合物を調製し、
    上記多孔質保水層用の混合物と多孔質補強層用の混合物とを積層させて成形し、
    得られた多層成形物を養生し乾燥した後、1000〜1200℃で焼成することを特徴とする多孔質焼結舗装材の製造方法。
  4. 多孔質保水層用及び多孔質補強層用の混合物の成形は、金型内に多孔質保水層用の混合物と多孔質補強層用の混合物とを順次注入して行う請求項3に記載の多孔質焼結舗装材の製造方法。
  5. 多孔質保水層用及び多孔質補強層用の混合物の成形は、金型内に多孔質保水層用及び多孔質補強層用の混合物の何れか一方を注入して成形物を成形し、次いで得られた成形物の上に他方の混合物を注入して成形物を成形することにより行う請求項3に記載の多孔質焼結舗装材の製造方法。
  6. 多孔質保水層用及び多孔質補強層用の混合物の成形は、5〜250kg/cm2の面圧下にプレス成形により行う請求項4又は5に記載の多孔質焼結舗装材の製造方法。
  7. 多孔質保水層用及び多孔質補強層用の混合物の成形は、0.05〜5kg/cm2の面圧付与下に振動成形により行う請求項4又は5に記載の多孔質焼結舗装材の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006129838A1 (ja) 2005-05-31 2006-12-07 Shinsei_Techno Co., Ltd. 保水性成形体およびその製造方法
JP2008215039A (ja) * 2007-03-07 2008-09-18 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 保水・透水舗装ブロックとその製造方法
JP4865906B1 (ja) * 2010-12-27 2012-02-01 英生 住野 屋外駐車場の構造およびその舗装方法
AU2013206165B2 (en) * 2012-06-14 2019-01-17 Island Block & Paving Pty Ltd Bricks and blocks
CN109371775B (zh) * 2018-11-23 2023-12-12 西南交通大学 道路行车道透水路面结构及其铺设方法
CN112979335B (zh) * 2021-02-08 2022-07-01 哈尔滨化兴软控科技有限公司 氮化铝多孔隙原料的制备方法
CN113338102B (zh) * 2021-07-02 2023-03-17 西安建筑科技大学 一种应用于海绵城市建设的生态透水砖及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2756934B2 (ja) * 1995-07-10 1998-05-25 株式会社テトラ 石炭灰を原料とする焼結体とその製造方法
JP3158086B2 (ja) * 1997-11-06 2001-04-23 株式会社テトラ 粗粒子焼結体及びその製造方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002327402A (ja) * 2001-03-01 2002-11-15 Toray Ind Inc 透水性ブロックおよびその製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2756934B2 (ja) * 1995-07-10 1998-05-25 株式会社テトラ 石炭灰を原料とする焼結体とその製造方法
JP3158086B2 (ja) * 1997-11-06 2001-04-23 株式会社テトラ 粗粒子焼結体及びその製造方法

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