TWI443246B - Environmental activity, preservation, repair of concrete and the use of its concrete blocks - Google Patents

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Hirokazu Nishimura
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Description

環境活性、保全、修復用混凝土及利用其之混凝土塊
本發明係有關一種環境活性混凝土,特別是有關作為漁港、港灣、海岸、河川等之護岸使用或作為魚礁丟入海洋等使用之混凝土製的環境活性用塊中的環境活性混凝土。
以往就知悉在漁港、港灣、海岸、河川等中,為遮斷從外海等來襲的波浪以達成保持靜穩的水面之目的,而在岸邊附近排列鋪設消波塊以構築堤防(例如,參照專利文獻2)。
前述專利文獻2所示的消波塊係使用具有至少3根以上的腳體所成的混凝土塊。
然而,作為漁港,海岸,河川等之護岸使用,或作為魚礁丟入海洋使用的塊係被要求生物類的群集、附著、培育效果,特別是在魚類的群集、培育效果上優異者。
為獲得上述之生物類的群集、附著、培育效果,可知有透過將混凝土表面粗化或微細構造使海藻類(專利文獻1)、混凝土塊的表面塗布胺基酸(專利文獻2)、在製造混凝土塊時將胺基酸混勻於混凝土中(專利文獻3)、以及在製造混凝土塊製造時混勻燒酒廢液(專利文獻5、6、7)而能獲得具有生物類的群集、附著、培育效果之混凝土塊。
如此,混凝土塊的表面粗化或在表面上施作微細構造的手法、塗布生物誘餌的手法、或在混凝土塊中混勻生物誘餌的手法,係具有所謂無需龐大的設備和工夫之優點。
〔先行技術文獻〕 〔專利文獻〕
〔專利文獻1〕日本特開2007-215532號公報。
〔專利文獻2〕日本特開2000-336630號公報。
〔專利文獻3〕日本特開2008-295441號公報。
〔專利文獻4〕日本特開平10-1352號公報。
〔專利文獻5〕日本特開2005-348717號公報。
〔專利文獻6〕日本特開2007-181457號公報。
〔專利文獻7〕日本特開2009-171932號公報。
〔非專利文獻8〕「水產學系列37魚類的化學感覺和促進吃餌物質」日本水產學會編。
然而,專利文獻1所記載的混凝土塊僅限於促進生物類之附著,無法期待培育效果,雖對所產生的海藻類有間接的效果,但魚類的群集、培育效果在原理上有困難。如同專利文獻2所記載之混凝土塊,在表面塗布著生物誘餌的混凝土塊之構造雖透過讓生物誘餌流出於環境中可期待生物類之群集、附著、培育效果,但在丟入水中的情況,表面會被河川的水流或波浪所沖刷,因而生物誘餌直接被剝落而流失,無法長時間維持。因而具有所謂無法將水產物長時間維持聚集於一處的群集、培育效果,以及藻類的附著、培育效果之問題點。
另一方面,如同專利文獻4所記載的混凝土塊,在混勻 有生物誘餌的混凝土塊中,由於混勻的生物誘餌從混凝土塊慢慢地流出,可長時間維持生物類的群集、附著、培育效果。然而專利文獻4中由於用以引誘生物之有效物質的量少,所以雖稍可見藻類或貝類之附著,但不認為可引誘魚類等。再者專利文獻5、6、7所記載之固形化材料係將生物誘餌作成燒酒廢液,因而具有所謂無法以高濃度配合該燒酒廢液、以及就算作為生物誘餌具有效用但含有破壞混凝土強度的有害物質之缺點。
再者,此等混勻型的混凝土塊中,具有所謂的生物誘餌流出於水中的量少且有很多是未流出並困在混凝土塊中並這樣地殘留浪費的問題點。
本發明係提供一種克服上述課題且具有生物類之群集、附著、培育效果,特別是具有魚類之群集、培育效果的環境活性混凝土及環境活性用塊,申請專利範圍第1項所記載之發明係提供一種環境活性、保全、修復用混凝土,其係為將具有生物類之群集、附著、培育效果,特別是將在水產物之群集、培育效果優異的生物誘餌混勻而成的環境活性、保全、修復用混凝土,其特徵在於,為了讓生物誘餌有效地長時間慢慢地在河川、海岸、海洋及湖沼中流出,係在該混凝土的組成物中調配高濃度的生物誘餌,且所形成的組成物具有高的空氣含量及生物誘餌的引出性,並且具有用以形成環境活性、保全、修復用混凝土之足夠強度,藉由所流出的生物誘餌之臭氣來提升引誘效果,關於該生物誘餌是選自胺基 酸的環境活性、保全、修復用混凝土中,該胺基酸是精胺酸。
有關生物類之群集、附著、培育效果,特別是在魚類之群集培育效果上具有效用的環境活性混凝土組成物所需之用件為:
第一、具有效性的生物誘餌大量地混勻於組成物中。
第二、組成物具有例如供生物誘餌有效率地流出水中的微細構造。
第三、組成物具有足以形成環境活性混凝土的強度。
第四、具有從組成物獲得之環境活性用混凝土塊不殘留於混凝土內部的構造。
有關混勻形的混凝土塊,雖然藉由將多數滯留於混凝土中的生物誘餌慢慢地放出環境中可發揮效果,但在原理上流出量是受限制的,當然有必要選擇具有效性的生物誘餌且以高濃度調合於混凝土中。
有關此等生物誘餌倒未有特別限制,例如可舉出胺基酸、丙胺酸、精胺酸、門冬醘胺、天門冬氨酸、胱胺酸、半胱胺酸、麩醯胺酸、麩胺酸、甘胺酸、組胺酸、異白胺酸、白胺酸、離胺酸、甲硫胺酸、苯丙胺酸、脯胺酸、絲胺、羥丁胺酸、色胺酸、酪胺酸、纈胺酸等,而核酸方面例如可舉出肌苷、鳥嘌呤、腺核苷、尿苷、胸苷等。
有關此等胺基酸、核酸在形態上倒沒有限制,可以是單純的單體或是混合物亦可,且亦可如同發酵廢液般含有該胺基酸或核酸。再者亦可為含蛋白質或肽、DNA或RNA等胺基酸或核酸的高分子,但有必要如同後述般必要以不對該生物誘餌朝環境有效率地流出、形成的混凝土之強度上造成影 響的程度進行選擇。
又、有關此等的胺基酸及核酸之相對於環境活性用塊組成物之添加量係如同上述,越多越能符合所謂朝環境流出之目的,但若2%以上,較佳為添加3%以上則能發揮本發明之效果。
再者,在本發明的環境活性用塊組成物中,添加用以形成塊的其他添加劑亦無問題。那樣的添加劑可舉出AE劑、減水劑。
本發明在作為具有效性的生物誘餌方面是鹼性胺基酸,特別是注意到精胺酸。有關該胺基酸和魚類的效果係如.同非專利文獻7所記載,針對魚類的味覺器官具有感受性。
混勻了本鹼性胺基酸的混凝土組成物係如專利文獻3所記載,然而針對此等胺基酸之流出進行檢討的結果,由感官檢查了解到透過3%以上的調配,精胺酸有意義地流出。
再者,通常如專利文獻4至6所示,當誘餌進行高濃度調配就有無法獲得混凝土之強度,無法獲得構造體的問題。
在本發明中的環境活性用塊組成物中,即使高濃度調配該精胺酸,亦可得到足以獲得該塊構造體的強度,且明白所獲得之構造體的比重相對於未進行調配的混凝土是來得低。此乃表示含有精胺酸的混凝土組成物是多孔質,且意味著容易讓該物質流出水中。
其次,說明上述的混凝土組成物之沈設實驗的結果。沈設實驗係在海中及河川中兩處,在大阪灣南部及山口縣河川進行了實驗。沈設兩個月的觀察中,觀察到海中的精胺酸混勻混凝土主要可見產生有藻類,有魚類群集著。且在河川的 沈設實驗中確認到在精胺酸混勻混凝土中有香魚的吃痕及鰻魚在塊內成長的情況。
申請專利範圍第5項所記載之發明係提供一種環境活性、保全、修復用混凝土塊,係為由具有至少3根以上的腳體所構成的環境活性、保全、修復用混凝土塊,其特徵為,係以申請專利範圍第1項至第4項中任一項之環境活性、保全、修復用混凝土所形成。
依據此構成,由於是設置形成各腳體,所以和水接觸的混凝土塊的表面積增大,可增加生物誘餌自混凝土表面滲出水中的量。又,因為是同時利用多孔質的混凝土形成,所以可確保更多與水接觸的表面積,而且水亦容易滲入混凝土的內部,透過該滲入的水使內部的生物誘餌自表面慢慢地滲出,所以能增加生物誘餌從混凝土整體滲出水中的量。再者,由於透過設置多根腳體確保較多的表面積可使混凝土自體的厚壁整體薄化,故能使生物誘餌有效率地流出環境。
申請專利範圍第6項所記載之發明係提供一種如申請專利範圍第5項所記載之環境活性、保全、修復用混凝土塊,其中,上述腳體係具有在順著該腳體的長度方向設置的複數條稜線部和該稜線之間各自設置的平面部而形成多面柱。
依據此構成,由於將各腳體形成多面體的柱,所以和水接觸的混凝土塊的表面積更增加,能更增加生物誘餌自混凝土表面滲出水中的量。
本發明係提供一種具有生物類之群集、附著、培育效果,特別是魚類之群集、培育效果優異的環境活性混凝土及 環境活性用塊。
此外,本發明係如申請專利範圍第1項所記載,透過將具有效性的生物誘餌高濃度調配於環境活性混凝土,能有效率地自該塊流出。
又,本發明係如申請專利範圍第1項所記載,透過將生物誘餌高濃度地添加精胺酸,可獲得未降低混凝土之強度的多孔質的混凝土。因此可增加讓生物誘餌自環境中流出的量,可獲得在生物類的群集、附著、培育效果,特別是魚類的群集,培育效果優異的環境活性混凝土。
本發明係如申請專利範圍第5項所記載,由於作成更加確保和水接觸的混凝土表面積,且被混勻於該混凝土中的生物誘餌自該混凝土表面各適量地慢慢地滲出,因而能長時間維持該生物誘餌有效率地慢慢地流出,達成水產物之群集、培育效果及藻類附著、培育的效果。且又可將混凝土塊自體的厚壁整體薄化,能使生物誘餌效率地滲出環境。
本發明係如申請專利範圍第6項所記載,由於將各腳體作成多面體的柱能更增多生物誘餌自混凝土表面滲出水中的量,因而能更長時間獲得水產物之群集、培育效果及藻類的附著、培育效果。
〔本發明最佳實施形態〕
本發明為達成所謂減少在混凝土內部殘留而浪費的生 物誘餌之量,且能使該生物誘餌長時間慢慢地流出並能長時間維持水產物之群集、培育效果,以及藻類的附著、培育效果之構造,係藉混勻生物誘餌而成的多孔質之混凝土形成來實現具有至少3根以上的腳體所構成的環境活性用塊。
以下,針對本發明的環境活性混凝土及環境活性用塊,茲參照附件圖面來說明較佳實施例。
圖1~圖6係表示適用本發明的環境活性用塊,以消波塊作為一個例子。在同圖中,消波塊1係具有形成同一形狀的4個腳體2a、2b、2c、2d之混凝土塊,且例如是使混凝土流入型框(未圖示)而形成一體。又,在成形時,各腳體2a、2b、2c、2d為,使其各基端部3a、3a、3a、3a相互結合,同時使各腳體2a、2b、2c、2d的軸線4、4、4、4與該消波塊1的中心O(重心)一致,該4個腳體2a、2b、2c、2d以從中心O大約120°間隔形成放射狀延伸設置的狀態。
此外,在此的成形處理中,例如在將碎石、水泥及水所構成之基準混勻物(以下,稱為「預拌混凝土」)混勻時,在生物誘餌方面,以胺基酸、核酸為代表的生物誘餌被以該預拌混凝土全體比3%至7%或比其還高地添加於該預拌混凝土內,使混勻有該生物誘餌的預拌混凝土流入前述型框且使之固化而成形成指定的形狀。
如同前述,在混勻有以胺基酸、核酸為代表的生物誘餌之預拌混凝土中,特別是所選擇的胺基酸、核酸中,在迄至該預拌混凝土凝固為止的極端時間和緩預拌混凝土的黏性。藉此,該預拌混凝土容易進入到型框的角隅而容易成形。另一方面,凝固後會在混凝土表面及內部形成多孔狀的縫隙而 成為多孔質的混凝土,與水接觸的表面積變多且水容易滲透,該生物誘餌變得容易自混凝土整體流出於環境中。
再者,若使用本發明的混凝土且作成增大消波塊1的表面積之形狀時,更可增加生物誘餌之流出。
於是,在本實施例中,為能更增加消波塊1的表面積,係將前述4個腳體2a、2b、2c、2d作成:具有在順著該腳體2a、2b、2c、2d的長度方向設置的6條稜線部22、22…和該稜線部22、22…之間分別設置的平面部23、23…而形成橫斷面呈正六角形的六面柱。又,各腳體2a、2b、2c、2d係形成為:橫斷面的面積是隨著從基端部3a側朝末端部3b慢慢地變小之頭細的六角錐狀,同時末端部3b的端面24亦切成平坦面。
再者,各自集合有4個腳體2a、2b、2c、2d當中的3個前述腳體(圖1的情況是腳體2a、2b、2c)的基端部3a、3a、3a的4個部位係各自呈大致水平面,在該水平面的中央部位分別設置凹陷部5、5、5、5。該各凹陷部5、5、5、5係由:不連續地形成疏遠的3個第1凹陷部5a、5a、5a、以及設置在被該3個第1凹陷部5a、5a、5a所包圍的內側部位的1個第2凹陷部5b所構成。
此外,前述第1凹陷部5a、5a、5a係形成在3個前述腳體(圖1的情況是腳體2a、2b、2c)當中之相互鄰接的腳體間(圖1的情況是腳體2a和2b、2b和2c、2c和2a)。此外,各第1凹陷部5a、5a、5a所各別設置的切口部6、6、6係作成容易將進到第1凹陷部5a、5a、5a內的水排出外部。
另一方面,前述第2凹陷部5b係在由3個第1凹陷部 5a、5a、5a所包圍的內側部位,作成前述第1凹陷部5a的內方設有階梯部的狀態而在俯視圖中形成角形。又,在第2凹陷部5b的底面8形成有未圖示之微小的條紋狀凹凸。
如此構成的消波塊1係在漁港、海岸、河川等之岸邊附近的水中及堤防排列配置而構築魚礁或消波堤。此外,在魚礁及消波堤的構築上,消波塊1不限於排列成一層,亦有排列成數層的情況。
此外,由於設置於水中的消波塊1可確保更多混凝土表面積和水接觸,故生物誘餌被混勻於該混凝土中並從該混凝土表面適量地一點一點隨時間慢慢地滲出,可長時間維持水產物的群集、培育效果及海藻之附著、培育的效果。
又,在作為消波堤使用的情況,凹陷部5係緩和波浪的衝撃。此際,由於第1凹陷部(上段)5a、5a、5a被設置在靠近消波塊1的外表面,所以水不易屯積,但是第2凹陷部(下段)5b由於是設置在比第1凹陷部5a、5a、5a還深邃的內側,所以容易屯積水,於該第2凹陷部5b捕捉海藻等之芽孢而形成藻類或水產物等之多樣的棲息環境。而且,由於在底面8設置條紋狀之微小的凹凸面,所以該微小的凹凸面容易使藻類及鮑魚等之貝類的附著。
〔實施例〕 (添加了精胺酸的混凝土之強度試驗)
為試驗本發明中的環境活性用混凝土之強度,調整成表1所示的組成,並在填入Φ 12.5×25的框之後,培養28天。實施所獲得之試用體的強度試驗。
※1:相對於水泥重量的添加率,※2:標稱強度
其結果,明白就算是相對於水泥重量添加7%精胺酸亦不會降低混凝土的壓縮強度。
(添加了精胺酸的混凝土之密度及臭氣的感官評估試驗)
接著以表2所示的組成調製試用體,填入Φ 12.5×25的框之後,培養7天。經調查所獲得之試用體的密度。其結果顯示於表2。
※1:相對於水泥重量的添加率
其結果,了解到添加有精胺酸者之混凝土密度的值小,且空氣量、流動度有偏高的傾向。由此了解添加有精胺酸的混凝土具有多孔質的構造。
其次針對比較例2、實施例3、4及5的試用體實施感官評估。評估是有7名小組人員,依據表3對由試用體產生的臭氣進行評估。結果顯示於表4。
如表4所示,認定添加有3%以上精胺酸添加量的試用體會產生精胺酸的臭氣。
(在河川的沈設實驗)
調整根據比較例2、實施例5之組成的塊,在山口縣河川進行了沈設實驗。在該河川主要是確認香魚的繁殖狀況,以目視觀測了塊表面的藻類之繁殖狀況和香魚的吃痕。
其結果顯示於表5。
*:推測是舊的吃痕
其結果,認定在添加了精胺酸的塊中,在香魚的吃痕、藻類的生育狀況下具有引誘香魚的效果。
(在海中的沈設實驗)
製作依據比較例2、實施例5的組成之混凝土塊,將其沈設於大阪灣南部的港灣部,主要以目視觀測藻類的繁殖狀況。在沈設的第一個月,主要有屬海萵苣的藻類棲息於表面,確認在實施例5組成的混凝土塊有藻類棲息。其結果顯示於表6。
此外,有關應特別寫出的事例有,在實施例5組成的混凝土塊中,觀測到塊周邊群集有很多的輻鰭魚綱(條鰭魚;Girella mezina)。
此外,本發明可在不悖離本發明之精神下進行各種改變,且本發明當然可及於該改變既改變者。
〔產業上可利用性〕
如同以上所說明,本發明雖針對適用消波塊的情況作了說明,但不限定是消波塊,亦可應用於一般的混凝土塊。
1‧‧‧消波塊
2a、2b、2c、2d‧‧‧腳體
3a‧‧‧基端部
3b‧‧‧末端部
4‧‧‧軸線
5‧‧‧凹陷部
5a‧‧‧第1凹陷部
5b‧‧‧第2凹陷部
6‧‧‧切口部
8‧‧‧底面
22‧‧‧稜線部
23‧‧‧平面部
24‧‧‧端面
O‧‧‧中心(重心)
〔圖1〕本發明係顯示一實施形態的消波塊之前視圖。
〔圖2〕係顯示一實施形態之消波塊的後視圖。
〔圖3〕係顯示一實施形態之消波塊的右側視圖。
〔圖4〕係顯示一實施形態之消波塊的左側視圖。
〔圖5〕係顯示一實施形態之消波塊的俯視圖。
〔圖6〕係顯示一實施形態之消波塊的仰視圖。

Claims (6)

  1. 一種環境活性、保全、修復用混凝土,其係為將具有生物類之群集、附著、培育效果,特別是將在水產物之群集,培育效果優異的生物誘餌混勻而成的環境活性、保全、修復用混凝土,其特徵為,為了讓生物誘餌有效地長時間慢慢地在河川、海岸、海洋及湖沼中流出,係在該混凝土的組成物中調配高濃度的生物誘餌,且所形成的組成物具有高的空氣含量及生物誘餌的引出性,並且具有用以形成環境活性、保全、修復用混凝土之足夠強度,藉由所流出的生物誘餌之臭氣來提升引誘效果,關於該生物誘餌是選自胺基酸的環境活性、保全、修復用混凝土中,該胺基酸是精胺酸。
  2. 如申請專利範圍第1項之環境活性、保全、修復用混凝土,其中,精胺酸在混凝土組成物中含有2wt%以上。
  3. 如申請專利範圍第2項之環境活性、保全、修復用混凝土,其中,精胺酸在混凝土組成物中含有3wt%以上。
  4. 如申請專利範圍第3項之環境活性、保全、修復用混凝土,其中,精胺酸在混凝土組成物中含有3wt%至7wt%。
  5. 一種環境活性、保全、修復用混凝土塊,係為由具有至少3根以上的腳體所構成之環境活性、保全、修復用混凝土塊,其特徵為,係以申請專利範圍第1項至第4項中任一項之環境活性、保全、修復用混凝土所形成。
  6. 如申請專利範圍第5項之環境活性、保全、修復用混凝土塊,其中,該腳體係具有在順著該腳體的長度方向設置的複數條稜線部和該稜線之間分別設置的平面部而形成多面柱。
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