JPH0149661B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、盛り土、道路、地面の舗装、柔らか
い地面、等を、砂、砂利、小石、岩石ブロツクの
ような固体粒子を使用して建造するための建築材
料に関する。

［従来の技術］ 一般にこのような建築材料として、固体粒子と
セメントとを混ぜて固めるモルタルが知られてい
る。

［当該発明が解決しようとする課題］ しかし、この様なモルタルは高価であるばかり
ではなく、乾燥させるための時間を要する等、施
工上問題があるがかりではなく、完成されたもの
が脆く、また透水性に劣るなど、使用できるとこ
ろに制約があつた。

したがつて、本発明の目的は、上記従来技術の
問題点に鑑み案出されたもので、施工上有利であ
り、また汎用性に優れた建築材料を提供すること
である。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の建築材料は、透水性を有し、多数の固
体粒子のかたまり内に、このかたまりのほぼ全体
に渡つて細くかつ柔軟性を有する連続的線状要素
を三次元的に分布させて、線状要素を多数の固体
粒子に細かくからませることにより、固体粒子と
線状要素とを、これらの間に本質的に接着を介在
させることなく結合させて機械的強度を固体粒子
のかたまりに持たせてなることを特徴とする。

本発明で、固体粒子のかたまりに機械的強度を
持たせると云うことは、本発明の建築材料が、盛
り土、道路、地面の舗装、基礎ブロツクとして実
用上使用できる程度にもろくないと云うことを意
味する。即ち、固体粒子だけで、これらの用途に
適用させた場合には、機械的強度が不足して実用
的でないのを、本発明では線状要素で補強してい
る。

前記線状要素は固体粒子全体にほぼ均一に分散
されているのが好ましい。

固体粒子の重量含有量は連続線状要素の重量含
有量よりも大きいのが好ましい。

連続線状要素は次の要素の一種もしくは混合か
ら選択することが好都合である：少なくとも一種
の連続的化学フイラメンを含んでいる糸、不連続
繊維から形成されている織物糸、金属糸、金属テ
ープ、細い紐、小繊維リボン。

連続線状要素が固体粒子間の結合を行なう唯一
の手段を構成していることが望ましい。即ちセメ
ントのような結合剤をほとんど含んでいないこと
が好ましい。

固体粒子は次の如き種類の粒子の一種もしくは
混合から選択されることが望ましい：砂、砂利、
小石、天然岩石ブロツク、天然壌土のかけら、人
工の骨材、コンクリートブロツク、家庭及び産業
上の固体廃棄物。

好ましくは複数種の固体粒子を使用した場合に
は剛性の粒子を重量％において他の粒子よりも多
いことが望ましい。

本発明において連続線状要素の「連続」と言わ
れる意味は、織物産業において通常与えられる意
味であり、天然の繊維（一般的に数センチメート
ルの長さである）に比べて、又は産業上用いられ
る如くに切断されている化学繊維に比べて長いと
云うことである。

連続線状要素は固体粒子との混合の直前に製造
することも可能であるし、又は、あらかじめ製造
しておき適当な条件下で保持し（ボビン等で保持
し）混合時に使用することもできる。

前記連続線状要素はその機械的特徴が最終的に
得られる建築材料に良好な機械的強度を充分に与
える程度の性質が必要である。

連続線状要素が糸の場合、特物性又は植物性天
然繊維又は化学繊維が使用できる。

連続線状要素がフイラメント、小バンド又は糸
状薄片の場合、化学的及び／又は金属的性質のも
のが使用できる。

材料内の連続線状要素の重量比率は、例えば数
パーセントのように小さくて良い。

本発明の建築材料は固体粒子のかたまりに連続
的線状要素が三次元的なネツトワーク状にからま
せることにより構成される。

固体粒子のかたまり内の連続的線状要素は不規
則に分布している。この分布は製造及び使用条件
により変化する。

［実施例］ 次に本発明の建築材料の実施例を説明する： 固体粒子：粒度0.2から２mmの砂； 連続的線状要素：４６本のポリエステルフイラメ
ントにより形成された17テツクスの無撚子； 砂に対する糸の重量％：0.14％； Ｌ（建築材料の単位体積当りの糸の平均長さ） ＝0.125ｍ／cm³； Ｍ（線状要素間の理論的平均間隔）＝4.9mm。

糸を砂に入れるのには次の如くにして行なわれ
た（第１図参照）： 砂１をエンドレスベルト２により調節された量
ずつホツパ３内に導びく。

砂１はホツパ３内に落ち、ノズル又はランス５
により噴流４の形態で水をホツパ３内に導く。こ
の結果、ホツパ３の下方に制御された形態及び速
度で一定の水と砂との混合流６が生じる。気圧吹
付け用ガン７により混合流６の方向にボビン９か
ら糸８を引き出す。糸／砂の割合はこのようにし
て砂の流量と糸８の噴出速度とにより制御され
る。砂＋糸＋水の組み合わせが支承体１０上に次
次に覆われるように広がり、水は重量により自然
に、例えば、支承体１０の排出口１０ａを通つて
排出される。

上記の如くにして形成された建築材料は約1.5
ｇ／cm³の乾燥密度を示す。剛性の小さい容器
（PVC）内に入れて直径50mmの円形錐を用いて穴
あけ試験を行なつたところ、錐を５mm入れるのに
は約１トンの力が必要であつた。

本発明の建築材料は特に建造、土木工学（建
築、農業土木等を含む）の分野での使用に適して
いる。

本発明の建築材料は、例えば、下記の如き目的
に使用することができるが、下記の実施例は単に
例示にすぎず、本発明を限定するものではない。
第２図に適用法が示されており、この図には自然
状態では車を受けるのに適していない砂土上に経
済的に道路を形成する方法が示されている。自然
の土の上に適当な粒度、すなわち乾燥状態で0.2
から１mmの粒度の砂を配合する。

砂の上層１１を充填掘削機１２により掘削し、
コンベヤベルト１３に砂を供給する。このコンベ
ヤベルト１３は道路線図に平行に配置されてい
て、水圧サイクロン−ホツパ１４を介して線図上
に砂を落とす役目を果たす。砂と水との混合流１
５を線図上に規則正しく供給し例えば15cmの厚さ
の層１６を形成する。砂が地面上に流出している
間に、ボビン90からポリエステルの糸１７を装置
７０により引き出し水圧式に砂上に噴出させて砂
と混ぜ合わせる。このポリエステルの糸１７は砂
の重量の0.15重量％の40デシテツクスのポリエス
テルの糸である。

地面上に形成した層１６全体を締固めし、次い
で下記の如き上塗りで覆う。

表面舗装においては、必要に応じて、層１６の
表面上の糸１７の密度をこの層の他の部分におけ
る密度よりも大きくなるように糸１７の噴出方法
を調整するようにしても良い。

上塗りは次の如き方法で行う。

0.5/m²のビチユーメンの乳剤を撒き、次いで
ビチユーメン及び糸により下方の隣接する層に接
着される150ｇ/m²の不織布を広げるもう一度乳剤
を散布し、小砂利を敷くことにより上塗りを完成
する。

上記の方法において、Ｍは2.1mmであり、Ｌ＝
0.68ｍ／cm³である。

自動化することできる共通の回転式フレーム１
８により、継目なしベルト１３、掘削機、及び必
要な場合にはホツパ１４，７０及びボビン９０を
支承させている。

上記の建築材料は海中での調査作業用の基礎ブ
ロツクの形成にも用いられる。

１mmから３mmの粒度の粗い砂を適当な場所です
くい、平底船で作業現場まで運ぶ。砂を水圧手段
で移し、直接的水圧駆動手段により100デシテツ
クスのポリエステルの糸を砂に混合する。

糸の混合量は砂（Ｍ＝３mm）の重量に対して
0.2重量％である。砂と糸との混合物を海底に配
置し、形成相間に腐食に対して耐性を有し、高度
の機械特性を有する基礎ブロツクを徐々に形成す
る。同じ方法で粒度５から10mmの粗い砂とこの砂
の重量に対して0.3重量％の150デシテツクスの糸
（Ｍ＝３mm）との混合物を被覆することにより最
終的外部保護を行なうことができる。

本発明の材料は次の如き他の目的にも使用する
ことができる。

風食を受ける砂域（例えば砂漠）の保護を行な
う上層形成。

粒子が軽量骨材である（例えば膨張粘度）本発
明の材料で構成されている軽量で絶縁性の材料。

土手の被覆又は斜面の保護用の排水かつ過性
の層、 連続的線状要素を含まない粒子において許容さ
れるよりも急勾配を成す築堤； 浸食に対して大きい耐性を有する築堤； 浸食に対して耐性を有する被覆を形成するため
の材料； コンクリート製造路の底層； 鉄道軌道用の底層。

第３図には、所望の固体粒子の流量に対応した
間隔でベルト１９の上方に、このベルトの横方向
に方向に伸びているスクレーパ２１と、固体粒子
２０を供給するベルトコンベヤ１９とが図示され
ている。このベルトコンベヤ１９はモータＭによ
り矢印Ｆの方向に駆動される。ベルトコンベヤ１
９の排出端部は尖端円筒形のホツパ２２の上方に
位置していて、このホツパ２２には導管２３によ
り水も供給され、この導管２３の供給端部２３ｃ
は供給する水が渦巻き状の運動をすることができ
るようにらせん形状をしている。受容表面２４の
上方に位置しているホツパ２２は固体粒子のかた
まりから水を除くことができるようにふるいで構
成されているのが有利である。

糸状の線状材料、例えば無限長さのプラスチツ
ク糸２５を供給する装置がホツパの外部に設けら
れている。この供給装置は実施例では、供給ボビ
ン２６と、プラスチツク糸２５を引き出す一対の
駆動ローラ２７と、プラスチツク糸２５を、ホツ
パ２２から排出された渦巻いている水及び砂と混
合させるために案内する圧縮空気噴付けガン２８
とを備えている。

上記の装置を使用しての方法の実施は、ホツパ
２２内に一定量の固体粒子２０を供給し、同時に
水２９の渦を形成して固体粒子と混ざり合わせ
る。ホツパ２２を出た後、水と固体粒子とが管状
流３０を形成する。この管状流は正接方向の圧力
により回転状の液状泥土のカーテンの如くに下方
で広がつている。この部分に、糸の送り量を定め
る駆動ローラ２７と噴付ガン２８とによりプラス
チツク糸２５を供給する。液体がその渦内でプラ
スチツク糸２５を捕え、受容表面２４の方向へ引
張り、この表面上で糸が細粒材料と次々に混合し
て配置され、一方、水が重量により受容表面２４
の孔２４ａを通つて排出される。糸２５は第２図
に示されている場合と同様にホツパ２２内で水と
砂との流れに混ぜ合わされても良い。複数本の糸
を同じ場所においても、または液体の流れの異な
る場所においても同時に合体させることもでき
る。

第４図に示されている装置では二重噴射ノズル
が使用されている。図示の装置は、図示されてい
ない加圧下の水源に連結されているノズル３１を
備えている。ノズル３１の下端は導管３２に開口
している。この導管３２は、糸状部材源３３に連
結されている導管３２ａを側部に有する。導管３
２は下方で細くなつていて砂供給源３５と横方向
に連通している大径の導管３４内に開口してい
る。この砂供給源３５には例えば第１図に示され
ている手段に類似の手段で砂を行なうことができ
る。

ノズル３１の出口の所で管３２に形成されてい
るスロツトルが糸状部材源３３から糸を吸い込
み、この糸は負圧により導管３２内に導びかれ
る。導管３２の出口において管３４に設けられて
いるスロツトルにより砂供給源３５から砂が吸い
込まれる。このような装置では乾燥した砂が用い
られるが、代わりに砂供給源３５導管３４との間
での砂の詰まりを防止する手段を設けても良い。

第５図には噴射ノズルの変形実施例が示されて
おり、この実施例では糸３７ａを案内する管３７
が開口しているノズル３６が備えられている。ノ
ズル３６は導管３８ａにより、撹拌機４０により
混合される水と砂との混合物を収容している槽３
９と横方向に連通している導管３８内に開口して
いる。

水が加圧下でノズル３６内に供給され、ノズル
の出口３６ａに槽３９からの水と砂との混合物を
吸い込むスロツトルが形成されていて、この混合
物が図示されていない支承体上に配置されて水が
排出される。

第６図には更に他の変形例が示されていて、噴
射ノズル４１が側方導管４２により加圧下の水供
給源に、及び導管４４により糸４３ａのボビン４
３に連結されている。導管４４の出口４４ａ近辺
の水の循環により形成された沈下により引つ張ら
れた糸４３ａが噴射ノズル４１から出た水の噴射
４５と共に固体粒子の層４６内に導かれる。

［発明の効果］ 本発明の建築材料においては、固体粒子並びに
連続的線状要素として、実施例で記したように、
比較的安価なものが利用でき、セメント等高価な
材料を使用しなくても済む。また、施工すると、
ほとんどすぐに使用することができるので、工期
が短かくて済む。そして、完成されたものは、弾
性がありまた透水性にも優れるので用途が広く、
また耐年性にも優れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の材料の製造装置の第１の実施
例の概略立面図、第２図は本発明の材料の製造装
置の第２の実施例の概略立面図、第３図は本発明
の材料の製造装置の第３の実施例の部分概略立面
図、第４図は本発明の材料の製造装置の第４の実
施例の概略立面図、第５図は本発明の材料の製造
装置の第５の実施例の部分概略立面図、第６図は
本発明の材料の製造装置の第６の実施例の部分概
略図である。 ２，１３，１９…ベルトコンベヤ；３，１４，
２２…ホツパ；８，１７，２５，４３ａ…糸；
９，９０，２６，３３，４３、…ボビン；５，３
１，３６，４１、…ノズル；３９…槽；４０…撹
拌機。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 多数の固体粒子のかたまり内に、このかたま
   りのほぼ全体に渡つて細くかつ柔軟性を有する連
   続的線状要素を三次元的に分布させて、線状要素
   を多数の固体粒子に細かくからませることによ
   り、固体粒子と線状要素とを、これらの間に本質
   的に接着を介在させることなく結合させて機械的
   強度を固体粒子のかたまりに持たせてなることを
   特徴とする透水性を有する建築材料。