JP5483312B2 - 舗装用即脱ブロック - Google Patents
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Description
例えば、自動車のウィンドウガラスに使用されていた強化ガラス等を破砕して得られるガラスカレットを骨材として混入したコンクリート製品であって、前記ガラスカレットは平面部を備え、同平面部を表面に露出させ光の反射により視認性を良くしたコンクリート製品が提案されている(特許文献1)。このコンクリート製品は、主に光が当たる平板、点字ブロック、車止め、縁石などでの視認性を高めることができるとともに、強化ウィンドウガラスとして使用されていた自動車の廃ガラスを再利用することにより、廃棄物の再資源化と原料費の節減が可能となるものである。
一方、近年、家電製品のリサイクルが義務付けられ、廃棄されたテレビ等の家電製品やパソコン等の情報機器を構成する各部品のリサイクルが進められている。
例えば、薄型テレビ等の部品である廃液晶パネルからガラス基板を回収するための、複数の特定の工程を含む方法が提案されている(特許文献2)。得られたガラス基板は、破砕した後に、ガラスカレット(ガラス片)として、再生ガラス、珪石代替材料、タイル材料等に再利用することができるとされている。
本発明は、該フラットパネルディスプレイのガラス基板を破砕して得られるガラス片が、表裏に平面部を有しかつ薄厚であることに着目し、この形態を利用した舗装用ブロックを提供することを目的とする。
[1] 本発明の一つは、透水性を有する多孔質モルタル硬化体からなる舗装面形成層を少なくとも含む舗装用即脱ブロックであって、前記多孔質モルタル硬化体が、情報機器の画面に用いられていたガラス薄板を破砕した廃ガラス片である、表裏に平面部を有する厚さ0.3〜1.2mmのガラス片からなる細骨材、及び、無機質材からなる他の細骨材(本明細書中、「無機質骨材」ともいう。)を含んでおり、これら細骨材全体の量は、セメント100質量部に対して、350〜550質量部であり、これら細骨材全体中の前記ガラス片からなる細骨材の割合が15〜35質量%であり、一部の前記ガラス片の平面部が、前記即脱ブロックの舗装面に表出しており、前記平面部で光を鏡面反射することによる「きらきら感」が出ることを特徴とする舗装用即脱ブロックである。
なお、本発明で言う「舗装用即脱ブロック」とは、インターロッキングブロック、カラー平板等の歩道、車道、公園等に敷設されている即時脱型(即脱)成型されるものをいう。
また、「きらきら感」とは、光の反射によりダイヤモンドや雲母のように光り輝いている感をいう。
また、本発明で言う「情報機器」とは、テレビ、パソコン、携帯電話、ゲーム機器等の薄厚ガラス基板からなる画面を有する機器をいう。
また、無機質骨材としては、従来からモルタルやコンクリートの細骨材として用いられているものであればよく、珪砂、山砂、海砂、砕砂、再生細骨材、ガラスビン廃材のカレット、フライアッシュやパーライト等の軽量骨材が挙げられる。強度の向上を目的とする場合は、珪砂等の強度・耐久性のある骨材を用いることが好ましい。
[3] 本発明の一つは、上記ガラス片の粒径が1〜5mmである上記[1]又は[2]に記載の舗装用即脱ブロックである。
[4] 本発明の一つは、上記多孔質モルタル硬化体の透水係数が、0.01cm/秒以上である上記[1]〜[3]のいずれかに記載の舗装用即脱ブロックである。
[5] 本発明の一つは、上記舗装用即脱ブロックが、上記[1]〜[4]のいずれかに記載の多孔質モルタル硬化体からなる舗装面形成層と、前記舗装面形成層よりも大きな透水係数を有する多孔質モルタル硬化体もしくは多孔質コンクリート硬化体からなる基層とが積層されたものである舗装用即脱ブロックである。
また、本発明の舗装用即脱ブロックは、透水性を有する多孔質(ポーラス)のモルタル硬化体からなる舗装面形成層を含むため、降雨後の水はけが良く、しかも多孔質モルタル硬化体の中に水分が残存している場合は、舗装面の温度上昇の抑制に寄与する等、環境に優しい。
更に、十分有効利用されていなかった情報機器からのガラス廃材を大量処理することができ、廃棄物の低減に貢献する。
図1は、多孔質モルタル硬化体からなる舗装面形成層と多孔質コンクリート硬化体からなる基層とが積層してなる本発明の舗装用即脱ブロックの一例における舗装面形成層の一部を示す。
図1中、舗装面形成層1は、透水性を有する多孔質モルタル硬化体からなる。
この多孔質モルタル硬化体は、表裏に平面部を有しかつ薄厚であるガラス片からなる細骨材2、及び補強用の珪砂等の無機質骨材4を含み、これらがモルタルマトリックス3中に散在している。また、雨水等の水が下方向に浸透するための種々の形態の連続空隙(透水孔、空隙、毛細管)5を有する。
舗装面1a及びその近傍領域において、ガラス片からなる細骨材2の平面部2aは、成型時の振動と加圧によって、略横になる傾向がある。特に、舗装面1aにおいて、ガラス片からなる細骨材2は、略横(水平)に配向した形で表面に表出(露出)しており、光源からの入光Aを平面部2aで鏡面反射させ、反射光Bによる「きらきら感」を出している。
この人工骨材は、テレビやパソコン等の画面に使用されている薄厚ガラス基板の廃材を破砕して得ることができる。中でも、フラットパネルディスプレイの液晶ガラス(液晶ディスプレイ中のガラス基板)もしくはプラズマガラス(プラズマディスプレイ中のガラス基板)は、これら廃材の処理技術がある程度確立していることと、容易かつ大量に上記ガラス片が得られることから好ましい。
ガラス片からなる細骨材2は、例えば液晶ガラスからは次のようにして得られる。
まず、ガラス基板のガラス表面に付着した液晶を、アセトン等の有機溶剤洗浄によって回収する。次いで、ガラス基板にプラズマを照射し、ガラス基板から金属、有機物等のガラス以外の物質を分離させる。その後、ガラス基板を破砕装置などで破砕すれば、鋭利な輪郭を有するガラス片が得られる。この鋭利な輪郭を有するガラス片を篩装置等で分級し、さらにエッジ処理を行なえば、モルタルの調製時に作業者が素手で取り扱うことも可能な、ガラス片からなる細骨材2が得られる。
ガラス片からなる細骨材2の板厚は、0.3〜1.2mm、好ましくは0.6〜1.2mmである。ここで、板厚とは、ガラス片の表裏の平面部2a間の距離をいう。該板厚が0.3mm未満では、壊れ易く、かつ取り扱い難くなる。該板厚が1.2mmを超えると、光を反射することによる視認性は得られるものの、「きらきら感」による意匠性が得難くなる。
中でも、「きらきら感」の観点から、粒径が1〜3mmの砂を用いることが好ましい。ここで、砂の「粒径」とは、85%重量累積粒径を意味する。
多孔質モルタル硬化体に含まれる細骨材全体中のガラス片からなる細骨材2の割合は、15〜35質量%である。該割合が10質量%未満では、「きらきら感」を十分に出すことが困難となる。該割合が40質量%を超えると、モルタル硬化体の機械的強度(例えば、曲げ強度)が低下する可能性がある。
細骨材全体の量は、セメント100質量部に対して、350〜550質量部であり、好ましくは400〜500質量部である。該量が350質量部未満では、「きらきら感」を十分に出すことが困難となる。該量が550質量部を超えると、多孔質モルタル硬化体の機械的強度(例えば、曲げ強度)が低下する。
セメントは、従来からインターロッキングブロックや舗装平板等の舗装ブロックに用いられているものであれば特に限定されない。普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント等の各種ポルトランドセメントの他、高炉セメント等の混合セメント、白色セメント、エコセメント等が挙げられる。
セメント以外の混和材としては、高炉スラグ粉末、フライアッシュ、シリカフューム、石灰石粉末、珪石粉末等の1種または2種以上の組み合わせが挙げられる。混和材は、セメントに対し、従来からの混和量(例えば、セメント100質量部に対して30質量部以内)で混和して用いることができる。また、舗装用即脱ブロック1の意匠性を高めるべく、インターロッキングブロックやカラー平板に使用されている各種顔料を、「きらきら感」を阻害しない範囲で添加することができる。
混練水としては、水道水、工業用水、回収水等が使用される。混練水の量は、透水性インターロッキングブロック等のセメント系透水性即脱ブロックやセメント系透水性即脱平板に使用される量と同じであり、セメント100質量部に対して、好ましくは25〜35質量部である。この範囲を外れると良好な透水性を有する即脱ブロックが得難くなる。
本発明の多孔質モルタル硬化体を得るための好ましいモルタル配合は、例えば、(a)セメント100質量部、(b)混和材0〜30質量部、(c)ガラス片からなる細骨材40〜200質量部、(d)砂250〜450質量部、(e)減水剤0.5〜2質量部(固形分換算)、(f)混練水20〜30質量部であって、前記(c)と(d)の合計量中の(c)の割合が10〜40質量%であるものである。
製造方法は、従来からのインターロッキングブロック、即脱ブロックの製造方法を準用できる。モルタルやコンクリートの混練に用いるミキサー等の従来からの製造装置を用いて、従来からの混練方法、成型方法で行えばよい。
多孔質モルタル組成物からなる舗装面形成層のみの単層の即脱ブロックを形成するには、例えば、本発明のモルタル硬化体を形成するためのモルタル組成物を型枠内に投入した後、外部振動を加えつつ上面を加圧し、その後、養生すればよい。ただし、実用上、単層の即脱ブロックは特殊な用途向けであり、汎用の即脱ブロックとしては、舗装面形成層と基層との二層の積層体である即脱ブロックが用いられる。
なお、養生は、気中養生、蒸気養生、炭酸化養生等のいずれでもよい。
本発明では、上記即脱ブロックの製造技術を用いることは重要である。すなわち、本発明は、モルタルとして超硬練りの多孔質モルタルを用いることによって、セメントノロとガラス片との濡れ性能が悪くなり、そのため、加圧振動成型することによって、成形体の表面付近においてガラス片が略横に配向するとともに、ガラス片からなる細骨材2の平面部2aが容易に成形体の表面に表出(露出)することに着目して、完成されたものである。加圧力、加圧時間、振動機、振動数、振動手段、振動時間等は特に限定されず、従来の即脱ブロックの成型条件の範囲内で、ガラス片が成形体の表面に表出し易い条件を適宜選定すればよい。
該多孔質モルタル硬化体は、透水性を有するとともに、舗装用ブロックとしての実用上の機械的強度(例えば、曲げ強度)及び耐久性を有し、光照射により「きらきら感」を出すものであれば、特に限定されない。この「きらきら感」が持続するために、表面が耐摩耗性を有すること、すなわち、表面に表出しているガラス片からなる細骨材2が、モルタルマトリックス3から剥離し難いものであることが、好ましい。
また、舗装面形成層1は、JIS A 5371に規定する透水性インターロッキングブロックの品質規格を満たすことが好ましい。
すなわち、舗装面形成層1の透水係数は0.01cm/秒以上である。本発明では、このように高い透水係数を有するモルタル硬化体を多孔質モルタル硬化体という。該透水係数は、JIS A 5371に規定する測定方法によるものである。透水係数を高くすることによって「きらきら感」が得られ易くなる。また、路面の排水性も良くなる。
該透水係数の制御は、多孔質モルタル硬化体のモルタルを構成する各材料の粒度、混練水量、成型時の振動数や加圧力等によって行えばよい。
例えば、細骨材として、ガラス片からなる細骨材2と共に粒径1〜3mmの砂を用い、かつ、水セメント比(質量比)を20〜30%とすれば、透水係数が0.01cm/秒以上の多孔質モルタル硬化体が得られ、透水係数が0.01cm/秒以上の舗装用即脱ブロックとなる。なお、二層の積層体では、排水性を考慮して、通常、路面形成層(表層)よりも基層のほうが透水係数が大きいので、路面形成層(表層)の透水係数が0.01cm/秒以上であれば、舗装用即脱ブロック全体の透水係数も0.01cm/秒以上となる。
積層ブロックを製造する場合、製造方法は従来のインターロッキングブロックの製造方法に準ずる。
本発明の舗装用即脱ブロックの舗装面形成層に相当する多孔質モルタル試験体を作製し、その性能確認を行なった。
1.使用材料及び配合割合
(1)セメント;普通ポルトランドセメント(太平洋セメント社製)
(2)ガラス片からなる細骨材
A1 液晶ガラス片;粒径1.2〜2.5mm、板厚0.7mm
A2 液晶ガラス片;粒径1.2〜2.5mm、板厚1.0mm
B1 プラズマガラス片;粒径1.2〜2.5mm、板厚0.9mm
B2 プラズマガラス片;粒径1.2〜2.5mm、板厚1.2mm
C ビンガラス片;粒径1.2〜2.5mm(比較用;表裏に平面部を有しない)
D ガラス片;粒径5〜10mm、板厚3mm(比較用;表裏に平面部を有するが、板厚が大きい)
(3)無機質骨材;3号珪砂(平均粒径2mm;天然珪砂)
(4)水;水道水
(5)減水剤;高性能減水剤(配合量:セメント100質量部に対して1質量部)
表1に示す配合に基づき、インターロッキングブロックの製造方法に準じて、種々のモルタル試験体を作製した。
透水係数の制御は、成型時の振動数を3,500〜4,500vpm、加圧力を60〜80kgf/cm2の範囲で変えることにより行なった。
なお、モルタル試験体の寸法は、98mm(長さ)×198mm(幅)×60mm(厚さ)の直方体とした。
(1)試験項目及び試験方法
(a)透水試験
各モルタル試験体につき、JIS A 5371に定められる方法により測定した。
(b)曲げ強度試験
各モルタル試験体につき、JIS A 5371に定められる方法により測定した。
(c)「きらきら感」の評価試験
写真撮影用のライトを光源とし、薄暗くした室内において、モルタル試験体の表面から略3m離れた斜め30度の方向から光を照射し、種々の角度、方向からモルタル試験体の表面を眺めて、「きらきら感」が出ているか否かの官能試験を行なった。
非常に出ている場合は◎、出ている場合は○、視認性はあるものの「きらきら感」(意匠性)がない場合は△、視認性も「きらきら感」もない場合は×とした。評価者は3人とした。
(d)剥離抵抗性の評価試験
ワイヤーブラシにより各モルタル試験体の表面を強く擦り、表面に表出しているガラス片が容易に剥離するか否かの確認試験を行なった。剥離しなければ○、剥離し易ければ×とした。
(2)測定結果
上記(a)〜(d)の各試験結果を表2に示す。
1a 舗装面
2 ガラス片からなる細骨材
2a 平面部
3 モルタルマトリックス
4 無機質骨材(砂)
5 連続空隙(透水孔、空隙、毛細管)
10 舗装用即脱ブロック
11 地面
20 舗装用即脱ブロック
21 舗装面形成層(表層)
22 基層
23 地面
A 入光
B 反射光
Claims (5)
- 透水性を有する多孔質モルタル硬化体からなる舗装面形成層を少なくとも含む舗装用即脱ブロックであって、
前記多孔質モルタル硬化体が、情報機器の画面に用いられていたガラス薄板を破砕した廃ガラス片である、表裏に平面部を有する厚さ0.3〜1.2mmのガラス片からなる細骨材、及び、無機質材からなる他の細骨材を含んでおり、
これら細骨材全体の量は、セメント100質量部に対して、350〜550質量部であり、
これら細骨材全体中の前記ガラス片からなる細骨材の割合が15〜35質量%であり、
一部の前記ガラス片の平面部が、前記即脱ブロックの舗装面に表出しており、前記平面部で光を鏡面反射することによる「きらきら感」が出ることを特徴とする舗装用即脱ブロック。 - 上記廃ガラス片は、フラットパネルディスプレイの液晶ガラスもしくはプラズマガラスからなる請求項1に記載の舗装用即脱ブロック。
- 上記ガラス片の粒径が1〜5mmである請求項1又は2に記載の舗装用即脱ブロック。
- 上記多孔質モルタル硬化体の透水係数が、0.01cm/秒以上である請求項1〜3のいずれか1項に記載の舗装用即脱ブロック。
- 上記舗装用即脱ブロックは、請求項1〜4のいずれか1項に記載の多孔質モルタル硬化体からなる舗装面形成層と、前記舗装面形成層よりも大きな透水係数を有する多孔質モルタル硬化体もしくは多孔質コンクリート硬化体からなる基層とが積層されたものである舗装用即脱ブロック。
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