JPH08188482A - 多孔質ブロック構造体 - Google Patents

多孔質ブロック構造体

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JPH08188482A
JPH08188482A JP74295A JP74295A JPH08188482A JP H08188482 A JPH08188482 A JP H08188482A JP 74295 A JP74295 A JP 74295A JP 74295 A JP74295 A JP 74295A JP H08188482 A JPH08188482 A JP H08188482A
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granules
water
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porous block
porous
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JP74295A
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Yoshimi Saito
吉民 斉藤
Kazuyoshi Nagai
和芳 永井
Shiro Higashijima
史朗 東島
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Shinagawa Fuel Co Ltd
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Shinagawa Fuel Co Ltd
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    • C04B38/00Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 湖沼、河川、海岸、ダム等、水際域の水質の
浄化を促進させる機能も備えた生物環境創造用材料とし
て有用な多孔質構造体を提供すること。 【構成】 火山噴出物又は燃焼灰を主成分とする顆粒
を、所定の型中で、800℃〜1,400℃で焼成し、結
合せしめてなる多孔質ブロック構造体。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、湖沼、河川、海岸、ダ
ム等、水際域の水質の浄化を促進させる機能も備えた生
物環境創造用材料として有用な多孔質ブロック構造体に
関する。
【0002】
【従来の技術】湖沼、河川、海岸、ダム等、水際域の生
物環境創造用材料として有用な多孔質構造体としては種
々のものが知られている。例えば、砕石とセメントペー
ストによって作られた多孔質コンクリートがある。セメ
ント硬化体は、構造物として利用する際の強度は十分で
ある。しかし、強アルカリ性の石灰を溶出する為、水中
又は水辺に棲息する生物に悪影響を及ぼすおそれがあ
る。また、ゼオライト、パーライト等を有機バインダー
を使用して顆粒とし、これを型に入れてブロック化した
後、乾燥し、炭化して顆粒同士を相互に結合することに
よって得られる軽量顆粒ブロック構造体がある。この軽
量顆粒ブロック構造体は、炭化工程でバインダーが完全
に燃焼して灰になるとブロックが崩壊してしまうため、
効率的に大量生産するには製造工程を改良する必要があ
り、又、炭化が不完全である場合には、バインダーが水
中に溶出して、水質汚染を起こしたり、生物に対して悪
影響を及ぼすおそれがある。さらに、砕石、小石及びリ
ン吸着能を有する粒状物を充填した網状ないし、多孔質
構造物が知られている。この粒状物を充填する構造物
は、長期間にわたって耐腐食性であり、且つ耐候性に優
れた材質でなければならず、コスト的にも高くなり、設
置する場所によっては周囲の景観を損ねるという問題が
ある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題の
ない、湖沼、河川、海岸、ダム等、水際域の生物環境創
造用材料として有用な多孔質ブロック構造体を提供する
ことである。すなわち、多孔質ブロック構造体を形成す
る顆粒間の結合にセメント、又は有機バインダーを用い
ず、焼成によって直接顆粒同士を相互に結合し、連続的
な空隙を持たせることにより水質の自然浄化作用を促進
し、植物が生育できる多孔質ブロック構造体を提供する
ことである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、アロフ
ェンを主成分とする物質からなる顆粒を、所定の型中
で、800℃〜1,400℃で焼成し、相互に結合せしめ
てなる多孔質ブロック構造体により達成される。アロフ
ェンを主成分とする物質は、アルミニウムの珪酸塩を主
成分とするものであり、典型的には火山噴出物又は燃焼
灰が挙げられ、具体例としては鹿沼土として知られてい
るものを挙げることができる。本発明ではアロフェンを
主成分とする物質をまず顆粒状に成形する。アロフェン
を主成分とする物質(火山噴出物、燃焼灰等)を主成分
とする原料に水を加えて、水分を20〜30%になるよ
うに調湿し、顆粒を作成する。この際、カオリン、粘
土、ベントナイト等の無機バインダーを、アロフェンを
主成分とする物質100重量部に対して30重量部以
下、添加してもよい。造粒には、転動造粒、圧縮造粒、
押出し造粒等任意の造粒法を適用できる。顆粒の大きさ
は2mm〜70mm程度が適当であり、用途によって大きさ
を選定すればよい。
【0005】次に、得られた顆粒を適当な型に充填して
焼成する。この型としては、焼成温度に耐える材質のも
のであればよく特に限定されないが、例えば、アルミ
ナ、シリカ等を主成分とする原料を、目的とするブロッ
ク構造体の形状に成形して焼成したものが適当である。
その形状は、底のある皿型か、又は底のない中空状のも
のでもよい。型、すなわち、構造体の平面形状は、特に
限定されるものではないが、多数の構造体を隙間なく敷
き詰めることができるような形状、例えば、正方形、長
方形、三角形、正五角形、正六角形、円形、楕円形等が
好ましい例として挙げられる。この型の大きさ及び形状
が、目的とするブロック構造体の大きさ及び形状を規定
することとなるので、目的のブロック構造体の形状によ
り適宜、選定すればよい。例えば、内寸300×300
×100mm程度のものが量産に適している。
【0006】顆粒は20〜30%の水分を含有している
ので、焼成に先立ち、例えば100〜200℃で1〜3
時間乾燥する。乾燥は、型中で行ってもよいし、予め乾
燥してから型に充填しても良い。焼成温度及び焼成時間
は、顆粒の材質によっても異なるが、焼成温度は600
〜2,000℃、好ましくは800℃〜1,400℃、焼成
時間は0.5〜4.0時間、好ましくは1時間程度が適当で
ある。焼成により、顆粒同士が接点で熔融して相互に結
合し、同時に連続した空隙が形成され、多孔質ブロック
構造体となる。このため本発明の構造体は、水によって
容易に崩壊することがなく、また衝撃に対して高い強度
を有している。焼成温度が800℃より低いと顆粒同士
の相互の結合が充分に行われないため、高強度の構造体
が得られない。また構造体の燐吸着能力を高く維持する
ためには焼成温度を1,100℃以下にすることが望まし
い。1,100℃より高いと、アロフェンを主成分とする
物質が有する、水中の燐の吸着能力が著しく低下してし
まうからである。また温度が高くなるに従って、製造コ
ストが増大することは説明するまでもない。
【0007】本発明のブロック構造体は、焼成段階で使
用した型を、顆粒が相互に結合して一体となった構造体
の周囲にそのまま熔融付着させて、ブロック構造体の外
壁とした形状のものでもよいし、或いは使用した型を取
り除いたものでもよい。使用した型を取り除くために
は、型が熔融した顆粒と結合しないように、型の内面に
所定の処理を行ってから使用するか、熔融した顆粒と結
合しないような材質の型を使用すればよい。周囲に型を
結合させたブロック構造体は、寸法の精度が高く、また
強度が増し、製品の輸送時の破損が減少し、また施工時
の使い勝手も良いので好ましい。一方、型を取り除く場
合は、型を何回も反復して使用することができるので、
製造コストを低減することができる。使用する顆粒のサ
イズにより、また用途に合わせて、透水性等の向上を目
的として、本発明のブロック構造体には適当な孔を形成
してもよい。孔の数、形状は特に限定されないが、例え
ば煉炭のように多数の孔を形成しておいてもよい。
【0008】以下実施例により本発明をさらに詳細に説
明する。 〔実施例1〕多孔質ブロック構造体の作製 栃木産の鹿沼土を造粒機マルメライザーに投入し、回転
円板を回転させながら、初めに細粒を作り、次に粒子表
面が適度に濡れた状態になるように少しずつ水分を添加
し、その後さらに鹿沼土を投入して粒子の直径を大きく
し、この作業を数回繰り返して最終的に直径約5mm〜1
5mmの顆粒を作製した。得られた顆粒の水分は、約35
%であった。この顆粒を120℃で2時間乾燥し、ほぼ
無水状態にした。乾燥した顆粒を、直径80mm、深さ4
0mmの円形の磁製皿に充填し、電気炉中、温度1,300
℃で1時間焼成することにより、多孔質ブロック構造体
(直径80mm×高さ40mmの円柱状)を作製した。
【0009】〔実施例2〕多孔質ブロック構造体の作製 栃木産の鹿沼土とベントナイト(重量比92:8)をリ
ボンミキサーに投入し、数分撹伴し、均一にした。水分
は23〜26%に調湿した。調整した原料をロール成型
機で豆炭状に成型し、顆粒を作製した。顆粒の形状は、
50mm×50mm×35mmであった。得られた顆粒を実施
例1と同様に乾燥し、次いで、150mm×150mm×7
0mmの型に充填し、実施例1と同様に焼成を行って、多
孔質ブロック構造体(150mm×150mm×70mmの直
方体)を作製した。
【0010】〔試験例1〕pH測定試験 本発明の顆粒、及び比較として軽量顆粒体及び多孔質コ
ンクリートを各50g、200mlの水に24時間浸漬し
た後pHを測定した。その結果、本発明の顆粒及び軽量
顆粒体は、pHに影響を与えないことがわかったが、多
孔質コンクリートは強アルカリ性を示した。
【0011】試験に使用した軽量顆粒体及び多孔質コン
クリートの製造方法は次のとおりである。 軽量顆粒体 パーライト46重量%、ゼオライト46重量%、ベント
ナイト8重量%の組成を有する原料を造粒機マルメライ
ザーに投入し、回転円板を回転させながら少しずつ水分
を添加して、粒子表面が適度に濡れた状態になるように
湿分を調節し、次に適量の原料とカルボキシルメチルセ
ルロース1%水溶液を交互に投入して、粒子の直径を大
きくし、この作業を数回繰り返して最終的に粒径約5mm
〜15mmの顆粒を作成した。この顆粒を150℃で2時
間乾燥し、次いで350℃で30分加熱して炭化させ、
軽量顆粒体を作製した。 多孔質コンクリート 底にセメントペーストの排出孔を設けた直径100mmの
プラスチック容器に5〜10mmの砕石を50mmの厚さで
充填し、上からポルトランドセメントペーストを注ぎ、
振動を与えて固め、同時に余分なセメントペーストを底
部の排出孔から排出した後、2日間養生して多孔質コン
クリートを作製した。
【0012】〔試験例2〕空隙の連続性 実施例1で作製した直径80mm、高さ40mmの円柱状の
多孔質ブロック構造体を、アクリル樹脂製の円筒(内径
85mm)内に設置し、多孔質ブロック構造体と筒の隙間
部分をシールして上部より水を注いだ。水は瞬時に多孔
質ブロック構造体を通過した。この結果は、形成された
空隙が連続していること、本発明の多孔質ブロック構造
体が透水性にすぐれていることを示している。
【0013】〔試験例3〕顆粒の細孔の連続性 実施例2で作成した50mm×50mm×35mmの豆炭状の
顆粒を実施例1と同様に乾燥、焼成した。得られた顆粒
の4角を削り、アクリル樹脂製の円筒(内径55mm)内
に設置し、顆粒と筒の隙間部分をシールして、上部より
水を注いで10cmの深さに水を保持した。2分間放置す
ると、顆粒の下面が水で濡れ、その後水滴となって連続
して落下した。顆粒にも連続した細孔が存在しているこ
とが確認された。
【0014】〔試験例4〕多孔質ブロック構造体の使用
試験 実施例1及び実施例2で作成した多孔質ブロック構造体
を使用して、牧草ケンタッキー31フェスクとメトハギの
種をまき、適度に水を与えると、5日で発芽した。1週
間後、ケンタッキー31フェスクは順調に生育し、背丈は
40mm、同様にメトハギも10mmとなった。根は、多孔
質ブロック構造体の空隙及び顆粒体の細孔に入り込んで
いた。この結果は、本発明の多孔質ブロック構造体が、
培土と変わりなく植物を成育せしめることを示してい
る。
【0015】
【発明の効果】本発明の多孔質ブロック構造体は、顆粒
同士が接点で熔融して結合しているので、水によって顆
粒が崩壊することなく、強度を持続させることができ
る。又、本発明の多孔質ブロック構造体は、顆粒を結合
させるために、セメント、有機バインダー等の結合性物
質を一切使用していないので、複雑な生産工程を必要と
せず容易に製造できる。さらに、本発明の多孔質ブロッ
ク構造体は、水中の燐を吸着する能力を有しているた
め、水質浄化作用があり、ブロックの空隙には生物が棲
息し、植物が根を張ることができるため、湖沼、河川、
海岸、ダム等、水際域の生物環境創造用材料として有用
である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アロフェンを主成分とする物質からなる
    顆粒を、800℃〜1,400℃で焼成し、相互に結合せ
    しめてなる多孔質ブロック構造体。
  2. 【請求項2】 アロフェンを主成分とする物質が火山噴
    出物又は燃焼灰である請求項1記載の多孔質ブロック構
    造体。
  3. 【請求項3】 顆粒の長径が2〜70mmである請求項1
    記載の多孔質ブロック構造体。
JP74295A 1995-01-06 1995-01-06 多孔質ブロック構造体 Pending JPH08188482A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114920525A (zh) * 2022-06-24 2022-08-19 杭州汉特建材有限公司 一种高强植生混凝土及其制备方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114920525A (zh) * 2022-06-24 2022-08-19 杭州汉特建材有限公司 一种高强植生混凝土及其制备方法
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