TW201307247A

TW201307247A - 互鎖磚

Info

Publication number: TW201307247A
Application number: TW101123788A
Authority: TW
Inventors: Teruhiro Okuya; Akihisa Kaneda; Kenji Seki; Daiki Nakahara; Fumio Yamazaki
Original assignee: Komatsu Seiren Co; Nippon Road
Priority date: 2011-07-01
Filing date: 2012-06-29
Publication date: 2013-02-16
Also published as: EP2738148A1; WO2013005689A1; JP6008855B2; EP2738148B1; JPWO2013005689A1; KR20140058497A; EP2738148A4; KR101879195B1

Abstract

藉由本發明可提供緩和施工地方的限制情形，即便酷熱但熱島對策仍優異的互鎖磚。本發明係關於由含有多孔質陶瓷粒狀物及水泥，且彎曲強度3.0MPa以上、保水能力0.20g/cm3以上、容積比重1.7g/cm3以下構成的互鎖磚。前述多孔質陶瓷較佳係將混合物施行煅燒而獲得者，該混合物含有選自於由熔渣、有機污泥、矽藻土及硼矽酸玻璃所構成群組中之至少1種物質及黏土，且前述混合物以含有熔渣、有機污泥及黏土尤佳。

Description

互鎖磚

發明領域

本發明係關於互鎖磚。

本案係以2011年7月1日在日本所提出申請的特願2011-147157號為基礎主張優先權，並爰引其內容於本案中。

發明背景

在諸如道路、步道、停車場、前廊等的鋪設時有使用互鎖磚。互鎖磚一般係以諸如砂礫、瓦礫、玻璃等破碎物為骨材，由該骨材與水泥摻合而製造。此種互鎖磚成為不會使雨水滲透入地底中的構造。

近年諸如區域性洪水、因地下水減少而衍生的大都市沙漠化、因熱島現象造成的氣溫上升等已構成問題。該等現象可認為雨水不會從鋪設面滲透入地底、以及地底的水分不易蒸散所造成。

針對此種問題，有提案內部形成複數孔，具有透水性與保水性的互鎖磚。例如有提案：含有由造紙污泥焚化灰渣所構成多孔質微粒子的混凝土磚，保水量0.15/cm³以上、汲吸高度70%以上、透水係數0.01cm/sec以上的保水性磚(例如專利文獻1)。根據專利文獻1的發明，當使用為鋪設用磚時，能使充分的水分蒸散，降低路面溫度，可形成排水佳的步道與道路。

[先行技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2007-145669號公報

發明概要

然而，習知互鎖磚為維持強度，便提高密度、通常成為容積比重達2kg/cm³以上。所以，習知互鎖磚因為較重，因而其施工地方有所限制。

除此之外，專利文獻1的技術雖就防止地下水減少、與熱島對策係屬有效，但卻無法滿足對酷熱的因應。

緣是，本發明係以緩和施工地方的限制情形，且即便酷熱仍是熱島對策優異的互鎖磚為目的。

本發明者等經深入鑽研的結果發現藉由將多孔質陶瓷的粒狀物使用為骨材，且設為特定彎曲強度、特定保水能力、特定容積比重，便可獲得保水性、汲吸水的能力(揚水性)、使內部水蒸散的能力(蒸散性)均優異，且輕量化的互鎖磚，遂完成本發明。

即，本發明互鎖磚一態樣，特徵在於：含有多孔質陶瓷的粒狀物及水泥，且彎曲強度3.0MPa以上、保水能力0.20g/cm³以上、容積比重1.7g/cm³以下。

前述多孔質陶瓷較佳係由含有從熔渣、有機污泥、矽藻土、硼矽酸玻璃所構成群組中選擇之至少1種、與黏土的混合物，施行煅燒而獲得(另一說法，「前述多孔質陶瓷較佳係含有從熔渣、有機污泥、矽藻土、硼矽酸玻璃所構成群組中選擇之至少1種、與黏土的混合物，並煅燒前述混合物而獲得」)；前述混合物更佳係含有熔渣、有機污泥及黏土。

根據本發明互鎖磚一態樣，緩和施工地方的限制情形、即便酷熱但熱島對策仍優異。

用以實施發明之形態

本發明互鎖磚一態樣係含有多孔質陶瓷的粒狀物(以下稱「粒狀陶瓷」)及水泥。

粒狀陶瓷係作為骨材並摻合者。

所謂「粒狀」係指粒徑5mm以下，即能通過開孔5mm篩的大小。粒狀陶瓷的粒徑例如較佳係超過0.5mm且5mm以下、更佳係超過1mm且5mm以下。若超過上述上限值，則會有所獲得互鎖磚的強度嫌不足的可能性。若未滿上述下限值，則會有所獲得互鎖磚的保水性、揚水性、蒸散性降低、或容積比重變大的可能性。

粒徑係利用篩分進行測定的值，例如超過0.5mm且5mm以下的粒狀物，指能通過開孔5mm的篩，但無法通過開孔0.5mm篩者。

再者，互鎖磚係在不違背本發明目的之範圍內，亦可含有具上述範圍外之粒徑的粒狀陶瓷。

粒狀陶瓷較佳係微米等級氣孔及毫米等級氣孔中至少其中一者相互連通形成連通孔者。藉由使用有形成此種連通孔的粒狀陶瓷，互鎖磚便保水性、揚水性更優異，且具有透水性。又，連通孔較佳係貫通粒狀陶瓷形成者。

所謂「微米等級氣孔」係指氣孔最大徑(亦簡稱「孔徑」)1~1000μm者；孔徑係利用電子顯微鏡觀察粒狀陶瓷的切斷面並測定的值。所謂「毫米等級氣孔」係指孔徑超過1mm且5mm以下者；孔徑係切斷粒狀陶瓷，利用尺規測定在該切斷面上所形成孔的值。氣孔的孔徑係藉由原料種類、煅燒條件的組合便可調節。

粒狀陶瓷的飽和含水率若過低，便無法獲得充分的保水性；若過高，則會有互鎖磚強度轉為不足的可能性。所以，粒狀陶瓷的飽和含水率，就下限值較佳係5質量%以上、更佳係10質量%以上、特佳係15質量%以上、最佳係30質量%以上、最最佳係40質量%以上。就上限值較佳係80質量%以下、更佳係70質量%以下。上限值與下限值可任意組合。更具體而言，較佳係5質量%以上、更佳係10質量%以上、特佳係15~80質量%、最佳係30~80質量%、最最佳係40~70質量%。

飽和含水率係將試料浸漬於水中60分鐘，再從水中取出，使接觸布到呈可去除表面水滴程度之後，馬上測定質量(飽和含水狀態質量)，利用下述(1)式所求得的值。

飽和含水率(質量%)=[(飽和含水狀態質量-絕乾質量)/絕乾質量]×100………(1)

粒狀陶瓷的容積比重例如較佳係1g/cm³以下、更佳係0.2~0.95g/cm³、特佳係0.4~0.9g/cm³。上限值與下限值可任意組合。若超過上述上限值，因為互鎖磚的容積比重變小，因而成為摻合大量粒狀陶瓷狀態，會有損及互鎖磚強度的可能性。若未滿上述下限值，則會有互鎖磚強度不足的可能性。

粒狀陶瓷之製造方法，係例如將原料進行混合而形成混合物(以下簡稱「混合物」)(混合步驟)，再將混合物施行成形而形成成形體(成形步驟)，對成形體施行煅燒而獲得陶瓷燒結體(煅燒步驟)方法等。

混合步驟係將含有黏土的原料進行混合而獲得混合物的步驟。

混合物較佳係例如含有從熔渣、有機污泥、矽藻土、硼矽酸玻璃所構成群組中選擇至少1種、以及黏土，更佳係含有熔渣、有機污泥及黏土。藉由使用熔渣，便可形成較大的毫米等級氣孔，藉由使用矽藻土則可形成微米等級的氣孔。此外，藉由使用有機污泥可形成微米等級氣孔、與更小的氣孔。就從提升保水能力與降低容積比重的觀點，較佳係含有熔渣、有機污泥及黏土，或者含有熔渣、矽藻土及黏土；就從提升彎曲強度與提升保水能力的觀點，較佳係含有有機污泥、矽藻土及黏土。為求彎曲強度、保水能力、及容積比重能均衡更佳，較佳係含有熔渣、有機污泥、矽藻土及黏土。由此種混合物進行煅燒所獲得的粒狀陶瓷係具有連通孔，成為具有多數氣孔者。

熔渣並無特別的限定，可例如：金屬精煉時所產生的高爐熔渣、城市垃圾熔融時所產生的城市垃圾熔融熔渣、下水污泥熔融時所產生的下水污泥熔融熔渣、進行延展性鑄鐵等鑄鐵時所產生的鑄鐵熔渣等玻璃質熔渣等等，其中，更佳係因為組成安定所以能獲得獲得安定的發泡狀態，且相較於其他熔渣之下呈1.5~2倍左右之發泡率的鑄鐵熔渣。藉由使用鑄鐵熔渣，形成扁平形狀的毫米等級氣孔，俾提高透水性與保水性。

摻合物(混合物)中的熔渣摻合量係可經考量混合物的成形性之後再決定，下限值較佳係30質量%以上、更佳係40質量%以上。上限值較佳係80質量%以下、更佳係70質量%以下、特佳係60質量%以下。上限值與下限值可任意組合。更具體而言，例如較佳係80質量%以下、更佳係30~70質量%、特佳係40~60質量%。若在上述範圍內，便不會損及混合物的成形性，且能順暢成形，並可使粒狀陶瓷的容積比重成為較佳範圍。

有機污泥係含有作為主成分之有機物的污泥。有機污泥係可使用任意物，特佳係源自諸如下水、工廠等的排水處理之活性污泥。活性污泥係從採用活性污泥法的排水處理設備，經由凝聚及脫水步驟而被排放出。藉由使用此種有機污泥，可有效率地形成微米等級的氣孔，甚至可形成奈米等級的氣孔。藉由形成奈米等級的氣孔，便可獲得容積比重較低的粒狀陶瓷，且更加提高互鎖磚的保水性。又，源自廢棄物經定位的排水處理之活性污泥，可再度利用為原料。所謂「奈米等級氣孔」係指孔徑1nm以上且未滿1000nm者；孔徑係粒狀陶瓷的切斷面利用電子顯微鏡觀察並測定的值。

有機污泥的含水率例如較佳係60~90質量%、更佳係65~85質量%。若在上述範圍內，便可獲得均質的混合物，且容易維持良好的成形性。

有機污泥中的有機物含量並無特別的限定，例如有機污泥固形份中的有機物含量(有機物含量)較佳係70質量%以上、更佳係80質量%以上。有機污泥固形份中的有機物含量，上限值亦可為100質量%。前述有機物含量越多，則越能輕易形成微米等級的氣孔，甚至可形成奈米等級的氣孔。有機物含量係經乾燥後的污泥根據JIS M8812-1993，依碳化溫度700℃測定灰分(質量%)，並依下述(2)式所求得的值。

有機物含量(質量%)=100(質量%)-灰分(質量%)………(2)

有機污泥的平均粒徑較佳係1~5μm、更佳係1~3μm。平均粒徑越小，則越能輕易地形成微米等級的氣孔，甚至可形成奈米等級的氣孔。平均粒徑係利用粒度分佈測定裝置(LA-920、股份有限公司堀場製作所製)所測定的體積基準之中位直徑(體積50%徑)。

混合物中的有機污泥含量係可經考量混合物的成形性之後再決定，下限值較佳係1質量%以上、更佳係5質量%以上。上限值較佳係60質量%以下、更佳係40質量% 以下、特佳係30質量%以下、最佳係20質量%以下。上限值與下限值可任意組合。更具體而言，例如較佳係1~60質量%、更佳係5~30質量%、特佳係5~20質量%。若在上述範圍內，混合物便具備有適度的流動性與可塑性，俾提升成形性，並可不會阻塞成形裝置地順暢成形。

矽藻土係由矽藻的遺骸所構成沈積物，屬於具有微米等級氣孔的多孔質。藉由使用矽藻土，便可在粒狀陶瓷上形成源自矽藻土的微細氣孔。

矽藻土並無特別的限定，可使用習知耐火絕熱磚、過濾材等中所使用者為同樣物。例如可在不需要將所夾雜的黏土礦物(蒙脫石等)、或石英、長石等分別精製之情況下，於已辨識該等含有率之前提下，調整在混合物中的摻合量。

矽藻土的含水率並無特別的限定，例如自然乾燥狀態下的含水率較佳為20~60質量%、更佳為30~50質量%、特佳為35~45質量%。

理由係若在上述範圍內，藉由一邊辨識含水率，一邊在混合時去除夾雜物中的粗粒子分之後再使用，便可獲得成形性良好的混合物。

含水率係使用採乾燥減量方式的下述規格紅外線水分計，將試料進行乾燥(200℃、12分鐘)，再利用下述(3)式所求得的值。

<規格>

測定方式：乾燥減量法(利用加熱乾燥進行的質量測定方式)

最小表示：含水率；0.1質量%

測定範圍：含水率；0.0~100質量%

乾燥溫度：0~200℃

測定精度：試料質量5g以上、含水率±0.1質量%

熱源：紅外線燈；185W

含水率(質量%)=[(m₁-m₂)/(m₁-m₀)]×100………(3)

m₁：乾燥前的容器質量與乾燥前的試料質量之合計質量(g)；m²：乾燥後的容器質量與乾燥後的試料質量之合計質量(g)；m₀：乾燥後的容器質量(g)

混合物中的矽藻土含量係可經考量對粒狀陶瓷所要求飽和含水率與強度等之後再決定，例如較佳係55質量%以下、更佳係1~55質量%、特佳係1~45質量%。若在上述上限值以下，混合物的成形性便呈良好；若在上述下限值以上，便可輕易地獲得所需飽和含水率的粒狀陶瓷、所需強度的粒狀陶瓷。

硼矽酸玻璃係以硼與矽為主成分的氧化物玻璃。硼矽酸玻璃係可例如AN100(商品名、無鹼硼矽酸玻璃、旭硝子股份有限公司製)等。

硼矽酸玻璃最好係熔融溫度較高者。硼矽酸玻璃的熔融溫度較佳係900℃以上、更佳係1000℃以上、特佳係1200℃以上。若在上述下限值以上，硼矽酸玻璃的粒子在陶瓷燒結體的煅燒步驟中會部分性熔融，具有使硼矽酸玻璃的粒子彼此間熔接、或黏土、矽藻土類等的黏結劑之功能。此外，熔融溫度越高，越能提升粒狀陶瓷的強度。又，硼矽酸玻璃的熔融溫度較佳係1800℃以下、更佳係1600℃以下。

硼矽酸玻璃的粒徑較佳係0.3~5mm。若粒徑未滿0.3mm，則粒狀陶瓷的氣孔形成嫌不足、或容積比重增加。若氣孔的形成不足，便會有損及保水性、揚水性、蒸散性、或不易獲得透水性、或無法獲得所需容積比重之粒狀陶瓷的可能性。若粒徑超過5mm，便會有成形性降低、或成形時導致擠出口的夾具遭受破損之可能性。

相對於除硼矽酸玻璃以外的原料合計100質量份，混合物中的硼矽酸玻璃含量較佳係10~50質量份、更佳係10~40質量份、特佳係15~40質量份。若未滿上述下限值，便會有無法充分提升粒狀陶瓷強度的可能性；若超過上述上限值，便會有損及混合物成形性的可能性。

本發明的黏土係一般作為窯業原料使用呈黏土狀性狀的礦物材料，除矽藻土以外者。

黏土係可使用習知陶瓷燒結體所使用的公知物，由諸如：石英、長石、黏土系等礦物組成構成，構成礦物係以高嶺石為主，較佳係包括有：埃洛石、蒙脫石、伊利石、膨潤土、葉蠟石。其中，就從抑制燒結時的龜裂進展、防止粒狀陶瓷破壞的觀點，更佳係含有粒徑達500μm以上的石英粗粒者。又，前述石英的粗粒較佳係粒徑5mm以下。此種黏土係可例如蛙目黏土等。黏土係可單獨摻合1種、或適當組合摻合2種以上。

混合物中的黏土含量係可經考量對粒狀陶瓷所要求強度與成形性等之後再決定，下限值較佳係5質量%以上、更佳係10質量%以上。上限值較佳係45質量%以下、更佳係40質量%以下。上限值與下限值可任意組合。更具體而言，例如較佳係5~45質量%、更佳係10~40質量%。若在上述範圍內，便不致損及混合物的成形性，且能順暢成形，並可形成充足粒狀陶瓷強度者。

混合物係在不致妨礙本發明效果之範圍內亦可含有任意成分。任意成分係可例如：Mighty 2000WH(商品名、花王股份有限公司製)等萘系流動化劑、MelmentF-10(商品名、昭和電工股份有限公司製)等三聚氰胺系流動化劑、Darex Super 100pH(商品名、Grace Chemicals股份有限公司製)等多元羧酸系流動化劑、諸如銀、銅、鋅等抗菌劑、諸如沸石、磷灰石等吸附劑、以及金屬鋁等。

當在混合物中摻合任意成分時，任意成分的摻合量例如較佳依5~10質量%範圍決定。

此外，後述混合步驟中，當有機污泥依較佳摻合比進行摻合時，在混合步驟中亦可未添加水，在混合物的流動性調整等之目的下，亦可適當地摻合水。

混合步驟所使用的混合裝置並無特別的限定，可使用公知混合裝置。

混合裝置係可例如：Mix Muller(東新工業股份有限公司製)等混練機、捏合機(Moriyama股份有限公司製)、混合機(日陶科學股份有限公司製)等。

混合步驟的混合時間係可經考量原料的摻合比、混合物的流動性等之後再決定，較佳係決定使混合物成為可塑狀態的混合時間。混合時間例如較佳係設為15~45分鐘範圍、更佳係設為25~35分鐘範圍。

混合步驟的溫度並無特別的限定，可經考量原料的摻合比、含水率等之後再決定，例如較佳係設為40~80℃範圍、更佳係設為50~60℃範圍。

成形步驟係將由混合步驟所獲得混合物成形為任意形狀的步驟。

成形方法係可使用公知成形方法，可經考量混合物的性狀、所需成形體的形狀之後再決定。成形方法係例如：使用成形機，獲得諸如板狀、粒狀或柱狀等成形體的方法；將混合物填充於任意形狀的模框中而獲得成形體的方法；或者將混合物施行擠出，經延伸或軋延後再切斷為任意尺寸的方法等。

成形機係可舉例如：真空土練成形機、平板沖壓成形機、平板擠出成形機等，其中較佳係真空土練成形機。

煅燒步驟係將由成形步驟所獲得成形體施行乾燥(乾燥操作)，再將經乾燥成形體施行煅燒(煅燒操作)，將矽藻土與黏土等施行燒結而獲得陶瓷燒結體的步驟。

乾燥操作並無特別的限定，可使用公知方法。例如可將成形體自然乾燥，亦可利用50~220℃熱風乾燥爐施行任意時間處理而乾燥。經乾燥後的成形體含水率並無特別的限定，例如較佳係未滿5質量%、更佳係未滿1質量%。下限值係可為0質量%。上限值與下限值可任意組合。

煅燒操作並無特別的限定，可使用公知方法。例如使用滾軸式隧道窯等連續式燒結爐、或梭動窯等批次式燒結爐，依任意溫度施行煅燒的方法。其中，煅燒操作係就從生產性的觀點，較佳使用連續式燒結爐。

煅燒溫度係可配合混合物的性狀等而決定，例如設為900℃~1200℃、較佳係950~1200℃。若在上述下限值以上，源自有機污泥的臭氣成分便會被熱分解而消除，且有機污泥中的有機物大部分會揮發而減量。若超過上述上限值，陶瓷燒結體的組織全體會進行玻璃化，會有導致成形體破損、或氣孔阻塞的可能性。

煅燒步驟後，視需要可設計破碎步驟。破碎步驟中，將由煅燒步驟所獲得陶瓷燒結體利用鎚碎機等予以破碎(破碎操作)，所獲得破碎物施行篩分成為任意粒徑(篩分操作)。破碎操作的條件設定係當能獲得所需範圍粒徑的粒狀陶瓷時，便未必一定要施行篩分操作。

粒狀陶瓷係可如：日本專利特開2005-239467號公報所記載的陶瓷燒結體、國際公開第10/106724號小冊所記載的多孔質陶瓷燒結體等、及該等視需要經破碎者等。又，可例如屬於多孔質陶瓷燒結體的GREENBIZ(註冊商標、小松精練股份有限公司製)、及其經視需要破碎者等。

互鎖磚中的粒狀陶瓷含量係可考量用途等再行決定，例如相對於互鎖磚100g，下限值較佳係10g以上、更佳係30g以上、特佳係40g以上、最佳係50g以上。上限值較佳係95g以下、更佳係90g以下。上限值與下限值可任意組合。更具體而言，較佳係10~95g、更佳係30~90g、特佳係40~90g、最佳係50~90g。若未滿上述下限值，會有互鎖磚的保水性、揚水性或蒸散性嫌不足、或不易獲得透水性的可能性；若超過上述上限值，會有互鎖磚強度嫌不足的可能性。

水泥係可例如：普通卜特蘭水泥、早強卜特蘭水泥、高爐水泥、特殊水泥等習知互鎖磚製造時所使用的公知水泥。

互鎖磚係除粒狀陶瓷及水泥之外，再不致妨礙本發明效果之範圍內，亦可含有粒狀陶瓷以外的骨材(任意骨材)、顏料、流動化劑。

任意骨材係可例如：瓦礫的破碎物、砂礫、玻璃的破碎物等。

本發明互鎖磚一態樣，係可為由任意組成物構成的單層構造，亦可為任意組成物、與其他任意組成物積層呈層狀的多層構造。多層構造物係可例如具備有未含有顏料的基層、與含有顏料的表層之雙層構造物。又，可例如由粒狀陶瓷的含量、種類不同之層呈交互積層的多層構造。

互鎖磚的彎曲強度係3.0MPa以上、較佳係4.5MPa以上、更佳係5.0MPa以上、特佳係6.5MPa以上。上限值較佳係10.0MPa以下。上限值與下限值可任意組合。

若達3.0MPa以上，便屬於作為諸如鋪設道路、停車場等的鋪設材料之足夠強度，若達5.0MPa以上，便屬於作為車道鋪設材料的足夠強度。彎曲強度的上限值並無特別的限定，若為提高彎曲強度，而過度提高密度，便會有保水性、揚水性降低的可能性。

互鎖磚的彎曲強度係可利用後述砂漿中的粒狀陶瓷種類、摻合量、水泥種類等之組合而調節。

互鎖磚的保水能力係0.20g/cm³以上、較佳係0.25g/cm³以上、更佳係0.30g/cm³以上、特佳係0.35g/cm³以上。又，上限值較佳係0.80g/cm³以下、更佳係0.50g/cm³以下。上限值與下限值可任意組合。若保水能力達0.20g/cm³以上，在酷熱時會使所保持的水氣化，並釋放出潛熱，便可抑制鋪設面的溫度上升。就從鋪設面的溫度降低觀點，保水能力越高越佳，但若過度提高保水能力，便會有彎曲強度降低的可能性。

保水能力係利用根據社團法人互鎖磚鋪設技術協會(JIPEA)所規定的互鎖磚保水性試驗(JIPEA-TM-7)，所測定之保水量表示。

互鎖磚的保水能力係可利用後述砂漿中的粒狀陶瓷種類、摻合量、水泥種類等之組合而調節。

互鎖磚的容積比重係1.7g/cm³以下、較佳係1.6g/cm³以下、更佳係1.5g/cm³以下。又，下限值較佳係1.1g/cm³以上。上限值與下限值可任意組合。若容積比重在1.7g/cm³以下，失重損失(deadweight loss)會輕減，就連習知不適於互鎖磚施工的屋頂與橋面等處亦均可施工，施工地方的限制變少。且，施工時的工人負荷輕減，運送費亦降低。容積比重越低越佳，但若使容積比重過度降低，便會有揚水性、彎曲強度降低的可能性。

互鎖磚的容積比重係可利用後述砂漿中的粒狀陶瓷種類、摻合量、水泥種類等之組合而調節。

互鎖磚的汲吸高度較佳係30%以上、更佳係40%以上、特佳係80%以上、最佳係85%以上、最最佳係90%以上。上限值亦可為100%。上限值與下限值可任意組合。若汲吸高度達80%以上，即便長期間沒有下雨的情況，仍會汲吸在互鎖磚下面(例如地底)所存在的水，便可發揮抑制鋪設面溫度上升的效果。

互鎖磚的汲吸高度係可利用後述砂漿中的粒狀陶瓷種類、摻合量、水泥種類等之組合而調節。

互鎖磚亦可具有透水性。藉由具有透水性，便可使雨水快速滲透入地底。所謂「具有透水性」係指成為對象的構件呈飽和含水狀態，可將從飽和含水狀態的構件其中一面所添加的水從另一面排出。

互鎖磚的透水性程度係利用根據JIS A5371(預鑄無筋混凝土製品附錄2(規定)鋪設‧邊界磚類推薦規格2-3互鎖磚)所測定的透水係數表示。互鎖磚的透水係數較佳係0.01cm/s以上。

本發明互鎖磚之製造方法一態樣，係將粒狀陶瓷、水泥、水、以及視需要的任意成分進行混合而形成砂漿(砂漿調製步驟)，將該砂漿成形為任意形狀並使硬化(硬化步驟)的方法。

在砂漿調製步驟中，砂漿中的粒狀陶瓷與水泥之摻合比率(質量比)，較佳係粒狀陶瓷：水泥=30：70~95：5。若粒狀陶瓷的摻合比率未滿上述下限值，便會有保水性、揚水性或蒸散性降低、或不易獲得透水性的可能性；若粒狀陶瓷的摻合比率超過上述上限值，便會有強度降低的可能性。

砂漿中的水量係可經考量骨材、水泥的種類、摻合量等之後再適當決定。

硬化步驟係可採用習知公知方法，例如：將砂漿裝入任意形狀的模框中，放置數小時至數日而使硬化的方法；或將砂漿裝入任意形狀的模框中，加壓而使硬化的零坍度加壓成形法等，其中較佳係零坍度加壓成形法。採用零坍度加壓成形法時，砂漿中的水量係設定為砂漿呈零坍度狀態的範圍。

根據本發明互鎖磚一態樣，藉由含有粒狀陶瓷，便可具備保水性、揚水性及蒸散性，使所保持的水蒸散俾抑制鋪設面的溫度上升，且因為能有效率汲吸接觸到互鎖磚的水並蒸散，便可長期抑制鋪設面的溫度上升，即便酷熱仍可防止熱島現象。

本發明互鎖磚一態樣，因為彎曲強度達3.0MPa以上，因而具備有作為鋪設材料用的足夠強度。

此外，因為保水能力達0.20g/cm³以上，因而可保持大量的水，使所保持的水蒸散便可防止熱島現象。

再者，因為容積比重在1.7g/cm³以下，因而緩和施工地方的限制情形。

[實施例]

以下，例示實施詳細說明例本發明，惟本發明並不因以下的記載而受限定。

(使用原料)

實施例所使用的原料係如下。

<有機污泥>

從利用染色工廠(小松精練股份有限公司、美川工廠)的活性污泥法進行之排水處理設備，經由凝聚及脫水步驟而被排出的活性污泥。該活性污泥的有機物含量(對固形份)係83質量%、含水率係70質量%。

<黏土>

蛙目黏土(岐阜縣產或愛知縣產)。

<矽藻土>

能登地區產的耐火磚原料，含水率5質量%的粉末狀矽藻土。

<鑄鐵熔渣>

以SiO₂、Al₂O₃、CaO、Fe₂O₃、FeO、MgO、MnO、K₂O、Na₂O為主成分的延展性鑄鐵熔渣。

<瓦礫粒子>

將瓦礫予以破碎，使通過開孔5mm的篩者。

<水泥>

普通卜特蘭水泥、宇部三菱水泥股份有限公司製。

<粒狀陶瓷>

依照以下的製造方法進行製造者。

將有機污泥10質量份、鑄鐵熔渣55質量份、黏土30質量份、及矽藻土5質量份，利用Mix Muller(東新工業股份有限公司製)進行混合而形成混合物，將其利用真空土練成形機(高濱工業股份有限公司製)成形為板狀而形成成形體。所獲得成形體依1000℃施行煅燒而獲得陶瓷燒結體。將所獲得陶瓷燒結體予以破碎，並使通過開孔5mm的篩而獲得粒狀陶瓷。所獲得粒狀陶瓷係有形成連通孔者，容積比重0.75g/cm³、飽和含水率50質量%。容積比重及飽和含水率係針對任意100個的測定結果平均值。

(實施例1)

將粒狀陶瓷66質量份、水泥20質量份、及水14質量份進行混合而形成零坍度砂漿。將該砂漿填充於模框中，施行振動加壓(2噸壓力)而使硬化。從模框中取出硬化物，進行1星期養生，便獲得縱100mm、橫200mm、厚60mm的單層構造互鎖磚。針對所獲得互鎖磚，求取最大荷重、彎曲強度、常溫質量、絕乾質量、濕潤質量、容積比重、汲吸質量、汲吸高度及保水能力，結果如表1所示。

(實施例2)

將粒狀陶瓷33.6質量份、瓦礫粒子33.6質量份、水泥20質量份、及水12.4質量份進行混合，而獲得零坍度的第一砂漿。又，將粒狀陶瓷64質量份、水泥21質量份、及水15質量份進行混合，獲得零坍度的第二砂漿。將第一砂漿填充於模框中，更將第二砂漿填充於模框中之後，施行振動加壓(2噸壓力)而使硬化。從模框中取出硬化物，進行1星期養生，便獲得縱100mm、橫200mm、厚60mm的互鎖磚。該互鎖磚係具備有由第一砂漿硬化的基層(厚55mm)、與由第二砂漿硬化的表層(厚5mm)之雙層構造物。針對所獲得互鎖磚，求取最大荷重、彎曲強度、常溫質量、絕乾質量、濕潤質量、容積比重、汲吸質量、汲吸高度及保水能力，結果如表1所示。

(實施例3)

將粒狀陶瓷33.5質量份、瓦礫粒子33.5質量份、水泥20部、及水13質量份進行混合而獲得零坍度砂漿。將獲得砂漿填充於模框中，施行振動加壓(2噸壓力)而使硬化。從模框中取出硬化物，進行1星期養生，便獲得縱100mm、橫200mm、厚60mm的單層構造互鎖磚。針對所獲互鎖磚，求取最大荷重、彎曲強度、常溫質量、絕乾質量、濕潤質量、容積比重、汲吸質量、汲吸高度及保水能力，結果如表1所示。

(參考例1)

針對透水式互鎖磚(Twinkwork T、北陸磚股份有限公司製)，樣品(N)數=1，求取彎曲強度、絕乾質量、濕潤質量、容積比重、汲吸質量、汲吸高度、保水能力，結果如表1所示。本例互鎖磚係養生期間達1個月以上。

(評價方法) <連通孔之有無>

將獲得粒狀陶瓷浸漬於水中，經使充分吸水後予以切斷或粉碎，目視觀察切斷面。當切斷面全體呈遍佈水分分佈及保持水份的情況，便判斷有形成連通孔，當切斷面沒有水分擴散的情況，便判斷為各個氣孔呈獨立，沒有形成連通孔或連通孔形成不足。

<最大荷重、彎曲強度>

使用萬能試驗裝置(股份有限公司島津製作所製)，根據JIS A5371(預鑄無筋混凝土製品附錄2(規定)鋪設‧邊界磚類推薦規格2-3互鎖磚)，測定最大荷重。載荷跨距設為試料長度的80%，設定為邊緣應力度增加成為1.0MPa的載荷速度。樣品(N)數設為N=10，求取平均值。

再者，從所測定的最大荷重，依照下述(4)式計算出彎曲強度。

彎曲強度(MPa)=[{3×跨距(mm)}÷{2×試料寬度(mm)×試料厚度(mm)×試料厚度(mm)}]×最大荷重(N)………(4)

<常溫質量>

試料在養生室中施行600℃‧時養生，將經養生後馬上測定的質量設為常溫質量。

樣品(N)數設為N=10，求取平均值。

<容積比重>

利用游標卡尺測定試料的外形尺寸並求取體積。將同試料形成絕乾狀態，利用電子天秤測定質量(絕乾質量)，利用下述(5)式計算出容積比重。樣品(N)數設為N=10，求取平均值。

容積比重(g/cm³)=[絕乾質量(g)]/[體積(cm³)]………(5)

<汲吸質量、汲吸高度>

根據JIPEA所規定的互鎖磚吸水性試驗(JIPEA-TM-8)，測定30分鐘後的汲吸質量。

樣品(N)數設為N=10，求取平均值。

再者，從所測定汲吸質量，依照下述(6)式計算出汲吸高度。

汲吸高度(%)={30分鐘後的汲吸質量(g)-絕乾質量(g)}÷{濕潤質量(g)-絕乾質量(g)}×100………(6)

<保水能力>

根據JIPEA所規定的互鎖磚保水性試驗(JIPEA-TM-7)進行測定，從下述(7)式求取保水能力。樣品(N)數設為N=10，求取平均值。

保水能力(g/cm³)={濕潤質量(g)-絕乾質量(g)}÷試料體積(cm³)………(7)

如表1所示，使用本發明一態樣的實施例1~3，汲吸高度達88%以上，因此有效率地汲吸地底的水。所以，得知使用本發明一態樣的互鎖磚，即便在酷熱仍是熱島對策優異。

此外，使用本發明一態樣的實施例1~3，因為保水能力達0.23g/cm³以上，因而得知能有效率地保持雨水。

再者，使用本發明一態樣的實施例1~3，因為容積比重為1.3~1.5g/cm³、彎曲強度為3.81MPa以上，因而得知具備有作為鋪設材料的充分強度，且緩和施工地方的限制情形。

(產業上之可利用性)

根據本發明的互鎖磚，能緩和施工地方的限制情形，即便酷熱仍是熱島對策優異，因而產業上極有用。

Claims

一種互鎖磚，其特徵在於：含有多孔質陶瓷的粒狀物及水泥，且彎曲強度為3.0MPa以上，保水能力為0.20g/cm³以上，容積比重為1.7g/cm³以下。
如申請專利範圍第1項之互鎖磚，其中前述多孔質陶瓷係將混合物施行煅燒而獲得者，該混合物含有：選自於由熔渣、有機污泥、矽藻土及硼矽酸玻璃所構成群組中之至少1種物質；及，黏土。
如申請專利範圍第2項之互鎖磚，其中前述混合物含有熔渣、有機污泥及黏土。