(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸水率６〜２０％の硬質材料を骨材とし、空隙率２５〜４０％のポーラスコンクリートブロックの空隙に植生基材を充填したことを特徴とする植栽用コンクリートブロック。
【請求項２】
硬質材料が、石、瓦、煉瓦、タイル、人工軽量骨材、高炉スラグ骨材及びこれらの粉砕品から選ばれる１種又は２種以上である請求項１記載の植栽用コンクリートブロック。
【請求項３】
植生基材を充填する前のポーラスコンクリートブロックの材令１４日以降の曲げ強度が１０ｋｇｆ／ｃｍ２以上である請求項１又は２記載の植栽用コンクリートブロック。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、植栽用コンクリートブロックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、法面や道路等の舗装面を緑化することを目的として、ポーラスコンクリートブロックの空隙に土壌等の植生基材を充填した植栽用コンクリートブロックが用いられており、その構造も多数提案されている。
【０００３】
このポーラスコンクリートブロックの空隙率は、主に植生基材の充填性及び植生の面から２５％以上である必要があり、また、主に強度の面から４０％以下であることが必要とされている。そして、このような空隙率（２５〜４０％）とするために最大骨材寸法２５〜１０ｍｍで、均等係数１．５以下の骨材が使用されている。これらの骨材の吸水率は下記のコンクリート用粗骨材の規格に準ずるものである。
【０００４】
【表１】
0003614963.tif 000002
【０００５】
しかし、従来使用されている骨材は吸水率が３％以下と低いため、成形したポーラスコンクリートブロックの吸水率も低く、従って保水性が十分ではない。このため、ポーラスコンクリートブロックの空隙に充填した植性基材が乾燥しやすく、植性基材の保水性を確保するために保水性材料を混入することが行われている。
【０００６】
一方、植物に必要な養分の保持性に密接に関係している因子として材料の陽イオン交換容量が挙げられる。陽イオン交換容量〔以下ＣＥＣ（ｃａｔｉｏｎ  ｅｘｃｈａｎｇｅ  ｃａｐａｃｉｔｙ）で示す〕とは、材料に吸着しているＣａ２＋，Ｍｇ２＋，Ｋ＋，Ｎａ＋，Ｈ＋  などの陽イオンが材料溶液中の別の陽イオンと交換される現象（陽イオン交換）において、材料１００ｇ当りの交換される陽イオン（交換性陽イオン）の総量であり、ｍｅ／１００ｇという単位で表される。この陽イオン交換容量が高いということは養分の保持性が高い材料ということであり、植物の発育の良い材料であるといえる。
【０００７】
上記骨材はＣＥＣが低いため、成形されたポーラスコンクリートブロックのＣＥＣも低く、従って養分の保持性も低い。このため、養分保持はポーラスコンクリートブロックの空隙に充填する植生基材のＣＥＣに依存するところが大きく、ＣＥＣの高い植生基材を選定しなければならないため、使用し得る植生基材に制限があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明は、ポーラスコンクリートブロック自体の吸水率及び保水性が高く、充填した植生基材が乾燥しにくく、またポーラスコンクリートブロック自体のＣＥＣが高く、ＣＥＣの低い植生基材でも使用することができる植栽用コンクリートブロックを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このような実情において、本発明者は鋭意検討を行った結果、空隙率２５〜４０％のポーラスコンクリートブロックを成形する際に、骨材として吸水率６〜２０％の硬質材料を用いることにより、コンクリートブロック自体の吸水率だけでなく、保水性及びＣＥＣが飛躍的に増大することを見出し、本発明を完成した。
【００１０】
すなわち、本発明は、吸水率６〜２０％の硬質材料を骨材とし、空隙率２５〜４０％のポーラスコンクリートブロックの空隙に植生基材を充填したことを特徴とする植栽用コンクリートブロックを提供するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明で用いるポーラスコンクリートブロックを形成するセメントとしては普通セメント、早強セメント、超早強セメント、中庸熱セメント、耐硫酸塩セメント等のポルトランドセメント、低熱セメント、高ビーライトセメント等を用いることができる。本発明においてはポルトランドセメントを用いることが好ましい。
【００１２】
上記セメントと混合する骨材の吸水率は６〜２０％であるが、８〜１８％が好ましく、１０〜１５％が特に好ましい。骨材の材質としては特に限定されるものではないが、石、瓦、煉瓦、タイル、人工軽量骨材、高炉スラグ骨材等の硬質材料が好ましい。これらは１種を単独で又は２種以上を混合して用いることができ、また、必要に応じて粉砕して用いてもよい。
これらの硬質材料のうち、石、瓦、煉瓦、タイル等は製品製造工程や建築現場等で廃材として生じたものを使用することができる。
【００１３】
本発明で用いるポーラスコンクリートブロックの空隙率は２５〜４０％であるが、主に強度及び植生の点から２５〜３５％とすることが好ましく、従って最大骨材寸法は２５〜１０ｍｍとし、骨材の均等係数を１．５以下とすることが好ましい。
【００１４】
ポーラスコンクリートブロックは、上記セメント、骨材、水等を混合し、常法、例えば、型枠に充填後、バイブレータ等で締め固めることにより成形することにより製造することができる。
【００１５】
かくして得られるポーラスコンクリートブロック自体の吸水率は６〜２０％であり、かつその保水性は従来のブロックに比べて約５倍以上となる。更に、このポーラスコンクリートブロックのＣＥＣもほぼ１０ｍｅ／１００ｇ以上となる。
【００１６】
植栽用コンクリートブロックが法面や道路等の舗装面に適用される場合、大きな応力が生じない箇所への適用が大部分であり、その点ではポーラスコンクリートブロック自体にそれほどの強度は必要とされないといえる。しかしながら、ブロックの耐久性を考慮すると、植生基材を充填する前のポーラスコンクリートブロックの材令１４日以降の曲げ強度が１０ｋｇｆ／ｃｍ２以上であることが望ましい。特に２０ｋｇｆ／ｃｍ２以上であることが望ましく、舗装面などで車両が走行する部分に適用する場合には、３０ｋｇｆ／ｃｍ２以上であることが更に望ましい。
【００１７】
ポーラスコンクリートブロックの空隙に充填する植生基材は基本的には土壌であり、土壌として具体的には砂質土壌、壌質土壌、粘質土壌、強粘質土壌等が挙げられる。本発明においてはポーラスコンクリート自体のＣＥＣが高いので、従来のブロックに比べてＣＥＣの低い土壌を用いることができる。これらの土壌の充填は常法により、例えば粉体のままかあるいはスラリー状にして行うことができる。
【００１８】
更にこれらの土壌には、陽イオン交換体、保水性材料、肥料、土壌安定剤等を組み合わせて配合すれば、より植物が生育しやすい環境が得られる。陽イオン交換体としてはモンモリロナイト、バーミキュライト、アロフェン、火山灰等の粘土鉱物、ゼオライト及びこれらを主成分とする物質等が挙げられる。保水性材料としてはポリビニルアルコール系共重合体、アクリル酸・アクリル酸ナトリウム共重合架橋体、アルギン酸カルシウム、パルプファイバー等が挙げられる。肥料としては緩効性肥料が好ましい。土壌安定剤としては真珠岩パーライト、黒曜石パーライト等が挙げられる。なお、本発明においてはポーラスコンクリート自体の吸水率、保水性が高いので保水性材料の使用が必要ないか、又は使用量を減じることができる。
これらの植生基材は、乾燥状態でポーラスコンクリートブロックの空隙に充填してもよいし、水に植生基材を分散させたスラリー状態にして充填してもよい。また、植物の種子の播種方法については、植生基材を充填した後に播種してもよいし、植生基材中に種子を混合させておいてもよい。植物の種子を播種せずに雑草の飛来種子を発育させてもよい。
【００１９】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２０】
試験例１
骨材の吸水率の相違により、成形されたポーラスコンクリートブロックの吸水率に差が生じることを表２に示す実験方法により確認した。吸水率は５個のブロックの平均値とした。実験結果を表３〜５に示す。
【００２１】
【表２】
0003614963.tif 000003
【００２２】
【表３】
0003614963.tif 000004
【００２３】
【表４】
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【００２４】
【表５】
0003614963.tif 000006
【００２５】
この実験結果より、従来の吸水率３％以下の骨材を使用した場合と比べて、本発明に係る吸水率６〜２０％の骨材を使用したポーラスコンクリートブロックは、約２倍以上の吸水率を有することが確認された。骨材の吸水率の増加にほぼ比例して、形成されたポーラスコンクリートブロックの吸水率も増加し、その値は、骨材の吸水率よりも若干低くなることを確認した。これは、骨材表面を覆ったセメントペーストが骨材の吸水を妨げているためである。なお、ここで骨材の吸水率が３％以下の場合のポーラスコンクリートブロックの吸水率は、２．０２〜２．１０％と一定しているが、これはブロックの空隙中に水が残った状態であるためであり、言い換えれば骨材の吸水率が０％に近い状態であってもポーラスコンクリートブロックの吸水率としては２％程度の数値を示すといえる。
【００２６】
試験例２
骨材の吸水率の相違により、成形されたポーラスコンクリートブロックの保水性に差が生じることを実験により確認した。実験には上記と同様のポーラスコンクリートブロックを使用し、ブロックの吸水率試験を行った後、温度２０℃、湿度６０％の室内に放置し、１日〜１０日後の含水比を測定することによって保水性の確認を行った。含水比は５個のブロックの平均値とした。実験結果を表６〜８に示す。
【００２７】
【表６】
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【００２８】
【表７】
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【００２９】
【表８】
0003614963.tif 000009
【００３０】
この実験結果より、骨材の吸水率の増加にほぼ比例して、成形されたポーラスコンクリートブロックの保水性も増加することを確認した。すなわち、本発明に係る吸水率６〜２０％の硬質材料を骨材とし、空隙率が２５〜４０％となるように成形されたポーラスコンクリートブロックは、従来の吸水率３％以下の硬質材料を骨材として使用したものに比べて約５倍以上の保水性を有することが確認された。
【００３１】
試験例３
骨材の相違により、成形されたポーラスコンクリートブロックのＣＥＣに差が生じることを確認した。ポーラスコンクリートブロックは試験例１に示したのと同様の方法で成形した。ＣＥＣの測定は、材料を浸出管に詰め、１００ｍｌの酢酸アンモニウムを滴下した後、５０ｍｌの８０％アルコールを滴下し、材料を洗浄し、この後１０％塩化カリ液を滴下しアンモニウムイオンを浸出させ、これを定量することにより行った。この測定は、各種骨材、この各種骨材を配合して成形したポーラスコンクリートブロック及び各種土壌について行った。結果を表９及び表１０に示す。なお、ポーラスコンクリートブロックのＣＥＣは、ブロックの空隙率を０％として算出した。
【００３２】
【表９】
0003614963.tif 000010
【００３３】
【表１０】
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【００３４】
この測定結果より、植栽用コンクリートブロックにおいて、吸水率６〜２０％の硬質材料を骨材として使用すれば、成形したポーラスコンクリートブロックのＣＥＣもほぼ１０ｍｅ／１００ｇ以上となり、養分の保持性が土壌のＣＥＣと同程度に向上することが確認された。
【００３５】
試験例１〜３の結果から本発明の植栽用コンクリートブロックは次のような利点を有するものであるといえる。すなわち、本発明に係る吸水率６〜２０％の硬質材料を骨材とし、空隙率が２５〜４０％となるように成形したポーラスコンクリートブロックの空隙に植生基材を充填した植栽用コンクリートブロックは、従来の吸水率３％以下の硬質材料を骨材とした植栽用コンクリートブロックに比べて、ポーラスコンクリートブロックの吸水率が約２倍以上となり、ポーラスコンクリートブロックの保水性が約５倍以上となる。このため、ポーラスコンクリートブロックの空隙に充填する植生基材が乾燥しにくくなり、植生基材中に保水性材料を混入する必要がなくなるか又は、その混入量を少なくすることができる。また、ポーラスコンクリートブロックのＣＥＣもほぼ１０ｍｅ／１００ｇ以上となり、養分の保持性が土壌のＣＥＣと同程度に向上するため、植生基材として、ＣＥＣの低い土壌を使用することもできる。
【００３６】
実施例１
次表に示す配合のセメント組成物を振動加圧成形することにより、縦２００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚さ８０ｍｍのポーラスコンクリートブロックを製造した。
【００３７】
【表１１】
0003614963.tif 000012
【００３８】
製造したポーラスコンクリートブロック１０個について下記方法により試験を行ったところ、空隙率２８．９％（平均値）、曲げ強度２２．６ｋｇｆ／ｃｍ２（平均値）、吸収率１１．３８％（平均値）の測定結果が得られた。
【００３９】
〔試験方法〕
・空隙率：
空隙率の測定方法には、インターロッキングブロック等の振動加圧即時脱型製品で一般的に用いられるブロックを脱型直後未硬化の段階で測定する方法とコンクリート平板等の流し込み製品で用いられるブロックが硬化し、脱型した段階で測定する方法がある。
本実施例の場合、振動加圧成形によりポーラスコンクリートブロックを製造したため、前記の方法で空隙率を測定した。測定方法の手順は以下の通りである。
（１）脱型直後の未硬化のポーラスコンクリートブロックの幅と長さと厚さを０．１ｍｍまで測定する。ただし厚さは２箇所の平均値とする。
（２）このブロックの重量を０．１ｇまで測定する。（Ｗ１）
（３）測定したブロックの寸法からブロックの容積を０．１ｃｍ３  まで算出する。（Ｖ１）
（４）次式によりブロックの単位容積重量（Ｇ１）を算出する。
【００４０】
【数１】
0003614963.tif 000013
【００４１】
（５）ブロックの配合からブロックの空隙率を０％としたときの理論上の単位容積重量（Ｇ２）を算出する。なお、Ｇ２は、各材料の単位量の合計となり、本実施例の場合には、以下の通りとなる。
【００４２】
【数２】
0003614963.tif 000014
【００４３】
（６）次式によりブロックの空隙率を算出する。
【００４４】
【数３】
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【００４５】
・曲げ強度：
ポーラスコンクリートブロックを気温２０℃、湿度６０％において１４日間養生し、建築工事標準仕様書ＪＡＳＳ７  Ｍ−１０１の「インターロッキングブロックの品質規格」に規定される曲げ強度試験方法に準じて行なった。
【００４６】
・吸水率：
試験例１と同様の方法で行った。
【００４７】
試験例４
本発明の植栽用コンクリートブロックと従来の植栽用コンクリートブロックにおける植物の発育状況を次表に示す試験方法により比較した。結果を表１２に示す。
なお、この試験の植生基材として使用した砂質土壌は保水性が悪く、ＣＥＣも低いため、通常は保水性材料や陽イオン交換体と混合して使われることが多いものである。この試験では、植物の発育状況の差を明確にするために砂質土壌単独で使用した。
【００４８】
【表１２】
0003614963.tif 000016
【００４９】
【表１３】
0003614963.tif 000017
【００５０】
この結果より、本発明の植栽用コンクリートブロックは、従来の植栽用コンクリートブロックに比べて吸水性が高く、その結果、保水性が向上し充填した植生基材が乾燥しにくくなり、なおかつＣＥＣも高まるため植物の発育が良好であることが確認された。
【００５１】
【発明の効果】
本発明によれば、植生基材が乾燥しにくく、また、陽イオン交換容量の低い植生基剤でも使用し得る植栽用コンクリートブロックを得ることができる。