JP4537099B2

JP4537099B2 - 防藻性ポーラスコンクリートの製造方法

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Publication number: JP4537099B2
Application number: JP2004091232A
Authority: JP
Inventors: 誠一長岡; 隆芳小林
Original assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Priority date: 2004-03-26
Filing date: 2004-03-26
Publication date: 2010-09-01
Anticipated expiration: 2024-03-26
Also published as: JP2005272264A

Description

本発明は、空隙を有する防藻性ポーラスコンクリートの製造方法に関するものである。

従来より、海岸の浸食や高波等を防止するため、海岸等の水際にコンクリート製の堤防、階段状護岸等が設けられている。
そのような堤防、階段状護岸等は、透水性が無く、水はけが悪い。そのため、潮の干満や波により堤防、階段状護岸等の平坦な部分に水たまりができやすく、平坦な部分に藻類等が発生付着し、非常に滑りやすくなり、歩行や作業等に困難が伴い危険である。また、平坦な部分に発生付着した藻類等は、堤防、階段状護岸等の外観を損ない、更に、腐敗による悪臭の原因にもなる。

上記問題を解決するため、例えば、特許文献１では、セメントと骨材と防藻剤等とを添加して藻類の発生を防止するコンクリートの構成が記載されている。
しかしながら、特許文献１記載の構成においては、防藻剤を添加することで長期間に亘って藻類の発生を抑制するという考えに立っているため、ある程度多めの防藻剤を添加しなければならない。また、藻類の発生環境を改善するという考えには立っていないため、依然としてコンクリートの水はけが悪いという問題を有している。

そのため、コンクリートの水はけを良好とすることで防藻剤の添加量を減少させても、長期間に亘って藻類の発生を抑制する防藻性コンクリートが要望されている。
特開平７−２５６５３号公報

本発明は、上記問題点に鑑み、コンクリートの水はけを良好とすることで防藻剤の添加量を減少させても、長期間に亘って藻類の発生を抑制する防藻性コンクリートを作製する防藻性ポーラスコンクリートの製造方法を提供することを課題とする。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、セメント及び骨材を含むコンクリート原料等に防藻剤を混練し、セメント１００重量部に対して防藻剤を０．５〜５重量部配合して、所定の空隙を有するコンクリートを形成することにより上記課題が解決されることを見いだし、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明は、少なくともセメントと防藻剤と粗骨材と水とを混練し、空隙を５〜４０％有するポーラスコンクリートを作製する防藻性ポーラスコンクリートの製造方法であって、
前記セメント１００重量部に対して前記防藻剤を０．５〜５重量部配合することを特徴とする防藻性ポーラスコンクリートの製造方法を提供する。

本発明に係る製造方法で製造された防藻性ポーラスコンクリートは、所定の空隙を有するため、水はけがよく、藻類の発生をある程度抑制でき、更に、防藻剤が混合されているため長期間に亘って藻類の発生を抑制できる。
また、本発明に係る製造方法で製造された防藻性ポーラスコンクリートは、コンクリート中に防藻剤が混合されているため、防藻剤の流出による防藻効果の低下が抑えられ、長期間に亘り防藻効果が持続する。
更に、本発明に係る製造方法で製造された防藻性ポーラスコンクリートは、水はけがよく、藻類の発生をある程度抑制できるため、使用する防藻剤を少なくできる。

本発明に係る防藻性ポーラスコンクリートの製造方法の実施形態について説明する。
本発明の防藻性ポーラスコンクリートの製造方法は、少なくともセメントと防藻剤と粗骨材と水とを混練し、セメント１００重量部に対して防藻剤を０．５〜５重量部配合して、空隙を５〜４０％有するポーラスコンクリートを作製するものである。

以下、防藻性ポーラスコンクリートを形成する各成分について説明する。

前記セメントは、特に限定されるものではなく、各種のものを使用できる。
例えば、ポルトランドセメント、高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメント等を挙げることができる。
ポルトランドセメントは、石灰石と粘土とを主原料に、ケイ石、酸化鉄原料を加え、１４００〜１５００℃で焼成したクリンカーを急冷した後、石膏を加えて製造される。
高炉セメントは、製鉄所の高炉で銑鉄を製造する際に生成するスラグと石灰石と粘土とを主原料に、ケイ石、酸化鉄原料を加え、１４００〜１５００℃で焼成したクリンカーと少量の石膏とを混合して粉砕又は、別々に粉砕して混合して製造される。
フライアッシュセメントは、火力発電所等で微粉炭を燃焼させる際に生成する副産物（フライアッシュという）と石灰石と粘土とを主原料に、ケイ石、酸化鉄原料を加え、１４００〜１５００℃で焼成したクリンカーと少量の石膏とを均一に混合して製造される。
シリカセメントは、ケイ酸質白土、フライアッシュ、火山灰等のシリカ質混合材をポルトランドセメントクリンカーに混合し、少量の石膏を加えて粉砕等して製造される。

前記防藻剤としては、防藻作用を有する物質であれば、特に限定されるものではなく、有機系防藻剤や無機系防藻剤を使用できる。
有機系防藻剤としては、例えば、３−（３，４−ジクロロフェニル）−１，１−ジメチルウレア、３−（３，４−ジクロロフェニル）−１−メトキシ−１−メチルウレア、１，１−ジメチル−３−フェニルウレア、３−（４−クロロフェニル）−１，１−ジメチルウレア、３−（４−クロロフェニル）−１−メチル−１−（１−メチル−２−プロピニル）ウレア、１−ブチル−３−（３，４−ジクロロフェニル）−１−メチルウレア、１−（２−メチルシクロフェニル）−３−フェニルウレア、３−（５−tert−ブチルイソオキサゾール−３−イル）−１，１−ジメチルウレア等のウレア系化合物やテトラクロルメチルスルホニルピリジン、３−ヨード−２−プロピニルブチルカーバメート、２−メチル−チオ−４−tert−ブチルアミノ−６−シクロプロピルアミノ−ｓ−トリアジン、２−（４−チオシアノメチルチオ）ベンゾチアゾール、２−ｎ−オクチル−４−イソチアゾリン、２−クロロ−４，６−ビス（エチルアミノ）−１，３，５−トリアジン、２−［（４−クロロ−６−エチルアミノ−１，３，５−トリアジン−２−イル）アミノ］−２−メチルプロピオニトリル、テトラクロロイソフタロニトリル等を挙げることができる。
無機系防藻剤としては、銀、銅、亜鉛、錫、ニッケルから選ばれた少なくとも１種類の金属、又は金属イオンからなる無機化合物を挙げることができる。
尚、防藻剤は、セメントの水和反応を阻害せずに防藻効果を発揮するものが好ましい。

前記水は、通常、清水が使用できる。
前記清水としては、例えば、水道水、イオン交換水等を挙げることができる。

前記粗骨材としては、砕石、川砂利、再生骨材及びこれらの混合物等を使用できる。
前記粗骨材の粒子径は、５〜４０ｍｍ程度が好ましい。
また、粗骨材は所定の空隙を確保するために、単一の粒子径のものを使用することが好ましい。
粒子径が、５ｍｍ未満のものでは、粒子径が小さすぎるため所定の空隙を得ることができないという問題を有する。
また、粒子径が、４０ｍｍを超えると、ポーラスコンクリートの強度が低下するという問題を有する。
尚、前記粗骨材の粒子径は、実施例記載の方法により測定される。

前記防藻性ポーラスコンクリートには、更に、細骨材、混和剤（例えば、高性能ＡＥ減水剤、ＡＥ減水剤、硬化促進剤、高分子増粘剤、起泡剤、遅延剤）等の任意の成分を添加することができる。

前記細骨材としては、例えば、川砂、山砂、海砂、天然軽量細骨材（パーライト、ヒル石等）等の天然細骨材や砕砂、人工軽量細骨材、高炉スラグ細骨材等の人工軽量細骨材等を挙げることができる。
尚、細骨材とは、JIS A 0203に規定されており、１０ｍｍ網ふるいを全部通り、５ｍｍ網ふるいを質量で８５％以上通る骨材をいう。

前記高性能ＡＥ減水剤とは、JIS A 0203に規定されており、フレッシュコンクリートに一定の流動性を与えるための単位水量を低減し、更に、コンクリート中への微細空気泡の連行作用があり、空気泡の量とその作用によりワーカビリティの改善等の効果を奏する混和剤である。主成分としては、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物と変性リグニンスルホン酸との混合物、ポリカルボン酸高分子、メラミンスルホン酸と変性リグニンとの混合物等である。
前記ＡＥ減水剤とは、JIS A 0203に規定されており、モルタルやコンクリート中への微細空気泡の連行作用があり、更に、コンクリートに一定の流動性を与えるための単位水量を低減しワーカビリティの改善等の効果を奏する混和剤である。主成分としては、リグニンスルホン酸、オキシカルボン酸等である。
前記硬化促進剤とは、コンクリートの凝結並びに硬化を早め初期強度の発現を促進する混和剤である。
前記遅延剤とは、コンクリートの凝結を遅らせる混和剤である。主成分としては、糖類、オキシカルボン酸塩等である。

前記セメントと前記防藻剤との混合量は、セメント１００重量部に対して防藻剤が０．５〜５重量部であり、好ましくはセメント１００重量部に対して防藻剤が０．５〜３重量部である。
防藻剤の量が０．５重量部未満の場合には、防藻効果の持続性に劣るという問題を有する。
また、防藻剤の量が５重量部を超える場合には、防藻効果に大きな差はなく不経済となるためである。
尚、セメント及び防藻剤の重量部は、水分を含まない状態（絶乾状態）とした場合の重量部を意味する。

前記水の使用量は、通常、前記セメント１００重量部に対して１５〜４０重量部である。
水の使用量が１５重量部未満の場合には、所要の流動性が得られずコンクリートの製造が困難になるという問題を有する。
また、水の使用量が４０重量部を超える場合には、所要のコンクリート強度を得ることができなくなるというの問題を有する。

前記粗骨材の混合量は、粗骨材の実績率により定めることができる。
前記粗骨材の実績率は、JIS A 1104 に準じて測定されるものであり、いわゆる、粗骨材がどの程度密に充填されるかを示す値である。
尚、使用する粗骨材の重量部は、JIS A 0203に規定されている骨材の表面に付着した水（表面水）がなく、骨材の内部の空隙が水で満たされている状態とした場合の重量部を意味する。

また、任意成分である前記高性能ＡＥ減水剤（混和剤）の添加量としては、セメント１００重量部に対して該高性能ＡＥ減水剤が０．５〜５重量部である。
高性能ＡＥ減水剤を添加することにより、所要の流動性を有するコンクリートの製造が可能となる効果を奏する。
高性能ＡＥ減水剤の添加量が０．５重量部未満の場合には、所要の流動性が得られないという問題を有する。
また、高性能ＡＥ減水剤の添加量が５重量部を超える場合には、流動性が上がりすぎ空隙詰まりをおこすという問題を有する。

本実施形態の防藻性ポーラスコンクリートを作製する一の方法について説明する。
前記防藻性ポーラスコンクリートは、所定量の前記セメントと所定量の前記水と所定量の前記防藻剤と所定量の前記粗骨材とをコンクリートミキサー等の機器を用いて混練し作製される。添加する順序については、特に制限はない。
例えば、所定量のセメントと所定量の防藻剤と所定量の粗骨材とを混ぜておき、そこに所定量の水を加える方法や所定量の水に所定量の防藻剤を混ぜておき、それを所定量のセメントと所定量の粗骨材との混合物に加える方法である。
尚、前記の何れの方法においても、前記セメントと前記水とよりセメントペーストが形成される。該セメントペースト中には、防藻剤が含まれている。

前記セメントペーストは、前記粗骨材の表面にまんべんなくまぶされたようになり、該セメントペーストが、バインダーとしての役割を果たして前記粗骨材同士を接着する。それにより、空隙を有するポーラスコンクリートが形成される。
また、前記セメントペーストは、前記粗骨材の表面にまんべんなくまぶされるため、該セメントペーストの表面積が格段に広がることになる。それにより、該セメントペースト中に含まれる防藻剤が粗骨材の表面にまんべんなく分散することで防藻効果を発揮し易くなる。

本実施形態の防藻性ポーラスコンクリートを作製する他の方法としては、前記セメントと前記水と前記防藻性と前記粗骨材とに、更に前記細骨材を加えるものである。
即ち、セメントと水と細骨材とからモルタルが形成される。該モルタルも前記セメントペーストと同様にバインダーとしての役割を果たして前記粗骨材同士を接着する。
また、前記セメントペーストの場合と同様に防藻効果を発揮し易くなる。

前記防藻性ポーラスコンクリートは、空隙が５〜４０％であり、好ましくは空隙が１０〜３０％である。
空隙が５％未満の場合には、透水性が無くなるという問題を有する。
また、空隙が４０％を超えることは、粗骨材やセメントペースト等の配合上あり得ない。
ポーラスコンクリートにおいては、（ある容器に充填した粗骨材の見かけの体積）≒（ポーラスコンクリートの体積）となり、粗骨材間の空隙にどの程度、水、セメント、防藻剤等を入れるかにより、ポーラスコンクリートの空隙を調整することができる。
尚、空隙率は、実施例記載の測定法を用いて測定される。

前記防藻性ポーラスコンクリートの使用態様としては、例えば、前記防藻性ポーラスコンクリートを用いて堤防、階段状護岸等の全体を作製する場合がある。また、既存の水はけの悪いコンクリート製の堤防、階段状護岸等の表面部分に所定の厚さ該防藻性ポーラスコンクリートを付着・硬化させる態様等がある。

以下、実施例により本発明の防藻性ポーラスコンクリートの製造方法の具体例及びその効果を説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。

（粗骨材の粒子径の測定法）
JIS A 1102骨材のふるい分け試験の方法に準じて測定を行った。

（空隙の測定法）
空隙は、日本コンクリート工学協会の「エココンクリート研究委員会報告書、ポーラスコンクリートの空隙率測定方法」に準じて測定を行った。

（防藻性ポーラスコンクリート作製）
（実施例１）
普通ポルトランドセメント（住友大阪セメント(株)製、密度3.15g/cm³）289kgに水 75kg、６号砕石（大阪府高槻産、粒子径5〜13mm、表乾密度2.70g/cm³、実績率58.0%）1554kg、防藻剤（神戸製鋼（株）製、商品名：ケニファイン）8.67kg、高性能ＡＥ減水剤（花王(株)製、商品名：マイティ3000S）1.445kgを混練りし、型枠（幅：0.3m×長さ：0.3m×高さ：0.05m）に入れて空隙率25%の防藻性ポーラスコンクリートを作製した。
添加した前記防藻剤の量は、使用したセメントの3重量%にあたる。
作製した防藻性ポーラスコンクリートを港湾内の突堤部分で潮の干満や波の影響を受ける場所に放置し藻類の発生状況を観察した。
その結果を表１に示した。
尚、表乾密度とは、JIS A 0203に規定されており、表面乾燥飽水状態の骨材の質量を、骨材の絶対容積で除した値である。
また、実績率とは、JIS A 0203に規定されており、容器に満たした骨材の絶対容積の、その容器の容積に対する百分率で表した値である。

（実施例２）〜（比較例１）
防藻剤の添加量を変えた以外は、実施例１と同様にして藻類の発生状況を観察した。
防藻剤の使用量及び結果を表１に示した。

（比較例２）
普通ポルトランドセメント（住友大阪セメント（株）製、密度3.15g/cm³）289kgに水75kg、６号砕石（大阪府高槻産、粒子径5〜13mm、表乾密度2.70g/cm³、実績率58.0%）1554kg、高性能ＡＥ減水剤（花王(株)製、商品名：マイティ3000S）1.445kgを混練りし、型枠（幅：0.3m×長さ：0.3m×高さ：0.05m）に入れて空隙率25%のポーラスコンクリートを作製した。
該ポーラスコンクリートの表面に防藻剤（神戸製鋼(株)製、商品名：ケニファイン）2.89kgを塗布した。塗布方法は、商品名：「ケニファイン」（粉体）を水を用いて100倍水溶液とし、該水溶液を散水機を用いて前記ポーラスコンクリート表面に散布し、乾燥後、試体として用いた。
実施例１と同様の場所で藻類の発生状況を観察した。
その結果を表１に示した。

（比較例３）
普通ポルトランドセメント（住友大阪セメント(株)製、密度密度3.15g/cm³）309kgに水 170kg、砕砂(滋賀県野洲産) 804kg、５号砕石（大阪府高槻産、粒子径13〜20mm、表乾密度2.70g/cm³、実績率58.0%）687kg、６号砕石（大阪府高槻産、粒子径5〜13mm、表乾密度2.70g/cm³、実績率58.1%) 295kg、防藻剤（神戸製鋼(株)製、商品名：ケニファイン) 15.45kg、高性能ＡＥ減水剤（花王(株)製、商品名：マイティ3000S）3.09kgを混練りし、型枠（幅：0.3m×長さ：0.3m×高さ：0.05m）に入れて防藻性普通コンクリートを作製した。
実施例１と同様の場所で藻類の発生状況を観察した。
その結果を表１に示した。

（比較例４）〜（比較例５）
防藻剤の添加量を変えた以外は、比較例３と同様にして藻類の発生状況を観察した。
防藻剤の使用量及び結果を表１に示した。

実施例１〜実施例３においては、長期間に亘って藻類の発生を抑制できることが判明した。

Claims

少なくともセメントと防藻剤と粗骨材と水とを混練し、空隙を５〜４０％有するポーラスコンクリートを作製する防藻性ポーラスコンクリートの製造方法であって、
前記セメント１００重量部に対して前記防藻剤を０．５〜５重量部配合することを特徴とする防藻性ポーラスコンクリートの製造方法。