(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント、水、および、重晶石からなる粗骨材を含む水硬性組成物の硬化体を、少なくとも表面部分の一部として含み、
上記水の配合量が、上記セメント１００質量部に対して１５〜２０質量部であり、
上記硬化体の空隙率が１０〜１８％であり、
上記粗骨材に対するペーストまたはモルタルの体積比（（ペーストまたはモルタル）／粗骨材）が０．４〜０．６であることを特徴とするポーラス・スプリットン・ブロック。
【請求項２】
上記ポーラス・スプリットン・ブロックが、植生可能な積みブロックである請求項１に記載のポーラス・スプリットン・ブロック。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のポーラス・スプリットン・ブロックを製造するための方法であって、
一対のポーラス・スプリットン・ブロックを製造するための型枠の中に、少なくとも表面部分の一部を形成させるための材料としての上記水硬性組成物を含む、上記ポーラス・スプリットン・ブロックのコンクリート材料を充填する充填工程と、
上記充填工程で得られた上記型枠内の上記コンクリート材料を硬化させる硬化工程と、
上記硬化工程で得られた上記コンクリート材料の硬化体を２つに割裂して、割裂部分である表面部分が上記水硬性組成物の硬化体によって形成されている、上記ポーラス・スプリットン・ブロックを得る割裂工程、
を含むポーラス・スプリットン・ブロックの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポーラス・スプリットン・ブロックに関する。
【背景技術】
【０００２】
スプリットン・ブロックは、即時脱型により締め固めたブロックを割裂することで得られる、自然石の割肌に類似した割面を意匠として取り入れている小型の積みブロックである。
スプリットン・ブロックとして、例えば、特許文献１には、圧縮強さが１００Ｎ／ｍｍ２以上であるセメントペースト硬化体またはセメントモルタル硬化体からなる円柱成形体を、直径方向に線載荷して割裂し、該割裂した面を露出してなる、スプリットン・ブロックが記載されている。
【０００３】
一方、雨水等の水はけが良くなり、かつ、草木類の植生が可能で自然環境を保護しうるという観点から、多数の空隙を有するポーラスコンクリートが、河川の護岸や、海岸や道路等の法面の擁壁等に用いられる積みブロックに用いられている。
例えば、特許文献２には、基層を構成する即時脱型コンクリートと、表層を構成するポーラスコンクリートとが積層して一体成形されてなるとともに、上記即時脱型コンクリートと上記ポーラスコンクリートの境界は、凹凸形状が形成されてなるものであることを特徴とする積みブロックが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１６０７８９号公報
【特許文献２】特開２００１−３４７５１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
透水性や植生機能を付与するための多数の空隙を有するスプリットン・ブロック（以下、「ポーラス・スプリットン・ブロック」ともいう。）が存在する。しかし、ポーラス・スプリットン・ブロックの空隙率を大きくすると、製品重量が小さくなり、規定の製品重量を確保することが難しくなるという問題がある。
これに対して、重量骨材を使用することで、空隙率が大きくても、製品重量を大きくすることが可能である。しかし、鉄鋼スラグ系重量骨材等の一般的な重量骨材は、重量骨材自身の強度や靱性が大きいことから、製造工程においてブロックを精度良く割ることが困難であったり、骨材部分が割れずに割面に残存する場合がある。このため、ブロックの割面に大きな凹凸が生じ、製品の寸法精度が低下することによる歩留まりの低下（不良品の発生率の増大）や、割面の意匠性の低下が起こる等の問題がある。
そこで、本発明の目的は、品質（空隙率が大きくても製品重量が大きく、かつ、寸法精度に優れること）、生産性、および、意匠性に優れたポーラス・スプリットン・ブロックを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、特定の材料を含む水硬性組成物の硬化体を、少なくとも表面部分の一部として含むポーラス・スプリットン・ブロックによれば、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、以下の［１］〜［３］を提供するものである。
［１］  セメント、水、および、重晶石からなる粗骨材を含む水硬性組成物の硬化体を、少なくとも表面部分の一部として含むことを特徴とするポーラス・スプリットン・ブロック。
［２］  上記ポーラス・スプリットン・ブロックが、植生可能な積みブロックである前記［１］に記載のポーラス・スプリットン・ブロック。
［３］  前記［１］又は［２］に記載のポーラス・スプリットン・ブロックを製造するための方法であって、一対のポーラス・スプリットン・ブロックを製造するための型枠の中に、少なくとも表面部分の一部を形成させるための材料としての上記水硬性組成物を含む、上記ポーラス・スプリットン・ブロックのコンクリート材料を充填する充填工程と、上記充填工程で得られた上記型枠内の上記コンクリート材料を硬化させる硬化工程と、上記硬化工程で得られた上記コンクリート材料の硬化体を２つに割裂して、割裂部分である表面部分が上記水硬性組成物の硬化体によって形成されている、上記ポーラス・スプリットン・ブロックを得る割裂工程、を含むポーラス・スプリットン・ブロックの製造方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のポーラス・スプリットン・ブロックは、品質（空隙率が大きくても製品重量が大きく、かつ、寸法精度に優れること）、生産性、および、意匠性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明のポーラス・スプリットン・ブロックの一例を示す斜視図である。
【図２】本発明のポーラス・スプリットン・ブロックの製造方法の充填工程および硬化工程における、型枠の鉛直方向の略中央部分において水平方向に切断した状態の一例を示す断面図である。
【図３】本発明のポーラス・スプリットン・ブロックの製造方法の割裂工程における、ポーラス・スプリットン・ブロックの鉛直方向の略中央部分において水平方向に切断した状態の一例を示す断面図である。
【図４】実施例２のポーラス・スプリットン・ブロックの割裂面の写真である。
【図５】比較例３のポーラス・スプリットン・ブロックの割裂面の写真である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明のポーラス・スプリットン・ブロックは、セメント、水、および、重晶石からなる粗骨材を含む水硬性組成物の硬化体を、少なくとも表面部分の一部として含むものである。
セメントの例としては、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント等の各種ポルトランドセメントや、高炉セメント、フライアッシュセメント等の混合セメントや、エコセメント等が挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００１０】
水としては、特に限定されるものではなく、例えば、水道水、スラッジ水等が挙げられる。
水の配合量は、セメント１００質量部に対して、好ましくは１５〜３０質量部、より好ましくは１７〜２８質量部、特に好ましくは１８〜２５質量部である。該量が１５質量部以上であれば、混練後の打設等の作業が可能な時間をより十分に確保することができ、成形性及び作業性をより向上させることができる。該量が３０質量部以下であれば、連続空隙を十分に形成させて、透水性をより向上させることができ、かつ、硬化体の強度をより大きくすることができる。
【００１１】
重晶石からなる粗骨材の粒径は、ポーラス・スプリットン・ブロックの用途に応じて適宜定めればよいが、通常、５〜３０ｍｍ、好ましくは５〜２５ｍｍ、より好ましくは５〜２３ｍｍである。該粒径が大きいほど、ポーラス・スプリットン・ブロック中の空隙が大きくなる。また、重晶石からなる粗骨材の粒度分布は、粒径７〜２０ｍｍのものが９０質量％以上であることが好ましい。
重晶石の密度は、通常、３．５〜４．５ｇ／ｃｍ３である。本発明では、水硬性組成物が重晶石からなる粗骨材を含むことで、ポーラス・スプリットン・ブロックの重量を大きくすることができる。また、重晶石は強度が小さいため、製造工程（後述）において、上記水硬性組成物を含む硬化体を２つに割裂する際に、重晶石からなる粗骨材が割れずに割面に残存することが起こりにくくなる。このため、製品の寸法精度が向上することで歩留まりが向上し、かつ、割面の意匠性（表面が滑らかであるため、外観が良好であること）を向上させることができる。
【００１２】
水硬性組成物は、必要に応じて他の材料を含んでいてもよい。必要に応じて含まれる他の材料の例としては、細骨材、セメント分散剤、及び、セメント混和材等が挙げられる。
細骨材の例としては、川砂、山砂、陸砂、海砂、砕砂、珪砂、及びスラグ細骨材、またはこれらの混合物等が挙げられる。水硬性組成物が細骨材を含むことによって、硬化後の乾燥による収縮を抑制することができる。
細骨材の粒度分布は、粒径４ｍｍ以下のものが９０質量％以上であることが好ましい。
細骨材の配合量は、セメント１００質量部に対して、好ましくは１５０質量部以下、より好ましくは１０〜１３０質量部、特に好ましくは２０〜１２０質量部である。該配合量が１５０質量部以下であれば、硬化体の強度をより大きくすることができる。
【００１３】
セメント分散剤の例としては、リグニン系、ナフタレンスルホン酸系、メラミン系、またはポリカルボン酸系等の、減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤または高性能ＡＥ減水剤等が挙げられる。中でも、水硬性組成物の流動性、施工性、及び強度発現性をより向上させる観点から、ＡＥ減水剤又は高性能ＡＥ減水剤が好ましく、高性能ＡＥ減水剤がより好ましい。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
セメント１００質量部に対するセメント分散剤の配合量（複数の種類を用いる場合、合計量）は、固形分換算で、好ましくは０．１〜２．０質量部、より好ましくは０．２〜１．８質量部、特に好ましくは０．４〜１．６質量部である。該量が０．１質量部以上であれば、混練後の打設等の作業が可能な時間をより十分に確保することができ、成形性及び作業性をより向上させることができる。該量が２．０質量部以下であれば、連続空隙を十分に形成させて、透水性をより向上させることができる。
【００１４】
セメント混和材の例としては、高炉スラグ粉末、フライアッシュ、シリカフューム、石灰石粉末、珪石粉末等の無機粉末が挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
セメントとセメント混和材の合計量中のセメント混和材の割合は、水硬性組成物の強度発現性の観点から、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは３０質量％以下である。
【００１５】
重晶石からなる粗骨材１００体積％に対する、ペースト（水硬性組成物が細骨材を含まない場合における、粗骨材以外の上記材料の混合物）またはモルタル（水硬性組成物が細骨材を含む場合における、粗骨材以外の上記材料の混合物）の体積比（ペーストまたはモルタル／粗骨材の体積比）は、好ましくは０．３〜０．８、より好ましくは０．３５〜０．７、特に好ましくは０．４〜０．６である。該体積比が０．３以上であれば、水硬性組成物の強度発現性がより向上する。該体積比が０．８以下であれば、連続空隙を十分に形成させて、透水性をより向上させることができる。
【００１６】
本発明のポーラス・スプリットン・ブロックにおいて、セメント、水、および、重晶石からなる粗骨材を含む水硬性組成物の硬化体は、少なくとも表面部分の一部（特に、該硬化体を敷設したときに露出する面）として含まれていればよい。
また、透水性をより向上させ、植生可能な部分をより広くする観点から、ポーラス・スプリットン・ブロックの表面部分全てが、多孔質（ポーラス）の硬化体によって形成されていることが好ましい。また、製造の容易性、および、ブロックの質量を所望の製品重量とする観点から、ポーラス・スプリットン・ブロック全てが、上記水硬性組成物の硬化体からなるものであってもよい。
本発明のポーラス・スプリットン・ブロックは、透水性を有し、植生可能なものであることから、河川の護岸や、海岸や道路等の法面の擁壁等に用いられる積みブロックとして好適である。
本発明のポーラス・スプリットン・ブロックにおいて、水硬性組成物の硬化体の空隙率は、用途によっても異なるが、好ましくは１０〜４０％、より好ましくは１３〜３５％、特に好ましくは１５〜２５％である。該空隙率が１０％以上であれば、ポーラス・スプリットン・ブロックが、より透水性に優れたものになる。該空隙率が４０％以下であれば、ポーラス・スプリットン・ブロックの強度をより大きくすることができる。
【００１７】
以下、本発明のポーラス・スプリットン・ブロックの一例について、図１を参照にしながら具体的に説明する。
ポーラス・スプリットン・ブロック１は、基層２と表層３からなる。基層２は、通常、地中に埋設される部分である。基層２は、例えば、即時脱型コンクリート等の硬化体からなるものである。即時脱型コンクリートの例としては、「ＪＩＳ  Ａ  １１５０：２００７（コンクリートのスランプフロー試験方法）」に準拠して測定したスランプフロー値が、好ましくは２ｃｍ以下、より好ましくは１ｃｍ以下、特に好ましくは０．５ｃｍ以下の普通コンクリート等が挙げられる。また、基層２は、上述の水硬性組成物の硬化体からなるものであってもよい。
表層３は、上述の水硬性組成物の硬化体からなるものである。
基層２及び表層３の境界面には、基層２から表層３が剥落しにくくする観点から、お互いに嵌合するような凹凸形状が形成されていてもよい。
【００１８】
本発明のポーラス・スプリットン・ブロックの製造方法の一例は、一対のポーラス・スプリットン・ブロックを製造するための型枠の中に、少なくとも表面部分の一部（具体的には、後で硬化体を２つに割裂したときに割裂面となる部分）を形成させるための材料としての上述した水硬性組成物を含む、硬化体（ポーラス・スプリットン・ブロック）の材料であるコンクリート材料を充填する充填工程と、充填工程で得られた型枠内の上記コンクリート材料を硬化させる硬化工程と、硬化工程で得られた上記コンクリート材料の硬化体を２つに割裂して、割裂部分である表面部分が水硬性組成物の硬化体によって形成されている、ポーラス・スプリットン・ブロックを得る割裂工程、を含むものである。以下、図２〜３を参照しつつ、工程ごとに詳しく説明する。
【００１９】
［充填工程］
本工程は、一対のポーラス・スプリットン・ブロックを製造するための型枠４の中に、少なくとも表面部分の一部を形成させるための材料としての上述した水硬性組成物を含む、ポーラス・スプリットン・ブロックのコンクリート材料（以下、「水硬性組成物Ｂ」ともいう。）９ａを、型枠４内の空洞８に充填する工程である（図２（ｃ）、（ｄ）参照）。
水硬性組成物Ｂの調製方法としては、特に限定されるものではなく、二軸型ミキサーやパン型ミキサー等を用いて、各材料を混練すればよい。
【００２０】
［硬化工程］
本工程は、充填工程で得られた型枠４内の水硬性組成物Ｂ（９ａ）を硬化させる工程である。型枠内の水硬性組成物Ｂ（９ａ）の硬化は、例えば、振動締固め等によって行われる。
水硬性組成物Ｂの硬化後、脱型することで、一対のポーラス・スプリットン・ブロック１０を得ることができる（図３（ｅ）参照）。
［割裂工程］
本工程は、硬化工程で得られた一対のポーラス・スプリットン・ブロック１０を、水硬性組成物Ｂの硬化体９ｂの略中央部分において２つに割裂して、表面部分が水硬性組成物Ｂの割裂体９ｃである、二つのポーラス・スプリットン・ブロック１を得る工程である（図３（ｆ）参照）。
【００２１】
ポーラス・スプリットン・ブロックが、水硬性組成物Ｂの硬化体と、水硬性組成物Ｂ以外の水硬性組成物（例えば、重晶石からなる粗骨材を使用していないもの：以下、「水硬性組成物Ａ」ともいう。）の硬化体からなる場合（例えば、図１に示す、基層２と表層３からなるポーラス・スプリットン・ブロック１）、上記充填工程の前に、型枠４の中に、水硬性組成物Ａ（７ａ）を充填して硬化する工程を行ってもよい。
具体的には、型枠４に治具５を敷設することで、型枠４内に水硬性組成物Ａを充填させるための空洞６を形成する（図２（ａ）参照）。次いで、空洞６に水硬性組成物Ａ（７ａ）を充填し（図２（ｂ）参照）、硬化させた後、治具５を取り除くことで、型枠４内に水硬性組成物Ｂを充填させるための空洞８を形成することができる（図２（ｃ）参照）。その後、上述した充填工程〜硬化工程を行うことで、水硬性組成物Ａの硬化体７ｂからなる基層と水硬性組成物Ｂの割裂体９ｃからなる表層からなるポーラス・スプリットン・ブロック１が対になったもの（一対のポーラス・スプリットン・ブロック１０）を得ることができる（図３（ｅ）参照）。
【実施例】
【００２２】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
［使用材料］
（１）  セメント；太平洋セメント社製、普通ポルトランドセメント、密度：３．１６ｇ／ｃｍ３
（２）  重晶石からなる粗骨材Ａ；粒径：５〜２０ｍｍ（粒径７〜２０ｍｍのもの：９０質量％以上）、密度：４．１０ｇ／ｃｍ３
（３）  重晶石からなる粗骨材Ｂ；粒径：５〜２５ｍｍ（粒径１５〜２５ｍｍのもの：９０質量％以上）、密度：４．１０ｇ／ｃｍ３
（４）  粗骨材Ａ；砕石、粒径：５〜２０ｍｍ（粒径７〜２０ｍｍのもの：９０質量％以上）、密度：２．６３ｇ／ｃｍ３
（５）  粗骨材Ｂ；電気炉酸化スラグ、粒径：５〜２０ｍｍ（粒径７〜２０ｍｍのもの：９０質量％以上）、密度：３．５８ｇ／ｃｍ３
（６）  粗骨材Ｃ；電気炉酸化スラグ、粒径：５〜２０ｍｍ（粒径５〜１５ｍｍのもの：９０質量％以上）、密度：３．５８ｇ／ｃｍ３
（７）  細骨材；山砂、粒径：５ｍｍ以下（粒径４ｍｍ以下のもの：９０質量％以上）、密度：２．５７ｇ／ｃｍ３
（８）  水；水道水                                         
【００２３】
［実施例１］
ポーラス・スプリットン・ブロックの目標空隙率を１８％とし、セメント１００質量部、水２０質量部、細骨材５０質量部及び、重晶石からなる粗骨材Ａ６２９質量部を、強制二軸ミキサーに投入して混練を行った。次いで、混練物を一対のポーラス・スプリットン・ブロックを製造することが可能な型枠に充填した後、高振動加圧即時脱型成形機を用いて、７２．５Ｈｚの振動数、加圧力０．１２３ＭＰａの条件で、１１秒間、振動成形を行った。
なお、重晶石からなる粗骨材１００体積％に対する、該粗骨材以外の混合物の体積比は、０．４６であった。
脱型した後、得られた一対のポーラス・スプリットン・ブロックを、耐圧機および専用の鋼製治具によって割裂し、２個のポーラス・スプリットン・ブロックを得た。
得られたポーラス・スプリットン・ブロックの割裂面を目視したところ、凹凸の大きさは適度であり、表面が滑らかで意匠性に優れたものであった。
また、得られたポーラス・スプリットン・ブロックの４箇所において控長（図１においては、ブロック１の表層３の表面から基層２に向かう奥行の寸法）を測定し、控長の寸法差の最大値（控長の最大値と最小値の差）を算出した。
さらに、得られたポーラス・スプリットン・ブロックの単位容積質量（ｋｇ／リットルを測定した。
【００２４】
［比較例１］
重晶石からなる粗骨材Ａの代わりに、粗骨材Ａを使用する以外は実施例１と同様にして、２個のポーラス・スプリットン・ブロックを得た。得られたポーラス・スプリットン・ブロックについて、実施例１と同様にして控長等を測定した。
また、得られたポーラス・スプリットン・ブロックの割裂面を目視したところ、やや大きい凹凸がみられ、意匠性に劣るものであった。
［比較例２］
重晶石からなる粗骨材Ａの代わりに、粗骨材Ｂを使用する以外は実施例１と同様にして、２個のポーラス・スプリットン・ブロックを得た。得られたポーラス・スプリットン・ブロックについて、実施例１と同様にして控長等を測定した。
また、得られたポーラス・スプリットン・ブロックの割裂面を目視したところ、骨材が割れた形跡がなかった。このため、表面に大きな凹凸が見られ、意匠性に劣るものであった。
それぞれの結果を表１に示す。
【００２５】
【表１】
0006987578.tif 000002
【００２６】
［実施例２］
重晶石からなる粗骨材Ａの代わりに、重晶石からなる粗骨材Ｂを使用する以外は実施例１と同様にして、２個のポーラス・スプリットン・ブロックを得た。得られたポーラス・スプリットン・ブロックの割裂面を目視したところ、凹凸の大きさは適度であり、表面が滑らかで意匠性に優れたものであった（図４参照）。
［比較例３］
重晶石からなる粗骨材Ａの代わりに、粗骨材Ｃを使用する以外は実施例１と同様にして、２個のポーラス・スプリットン・ブロックを得た。得られたポーラス・スプリットン・ブロックの割裂面を目視したところ、骨材が割れた形跡がなかった。このため、表面に大きな凹凸が見られ、意匠性に劣るものであった（図５参照）。
【００２７】
表１から、本発明のポーラス・スプリットン・ブロックの単位容積質量は２．９２ｋｇ／リットルであり、本発明のポーラス・スプリットン・ブロックは、比較例１〜２のポーラス・スプリットン・ブロック（単位容積質量：２．０９〜２．６３ｋｇ／リットル）と比較して、製品重量を大きくしうることがわかる。
また、本発明のポーラス・スプリットン・ブロックの控長の寸法差の最大値（控長の最大値と最小値の差）は３ｍｍであり、該数値は、「ＪＩＳ  Ａ  ５３７１：２０１６（プレキャスト無筋コンクリート製品）」に規定されている許容差（±５ｍｍ）の範囲内に収まっていることがわかる。
一方、比較例１のポーラス・スプリットン・ブロックの控長の寸法差の最大値は、６ｍｍであり、該数値は、「ＪＩＳ  Ａ  ５３７１：２０１６（プレキャスト無筋コンクリート製品）」に規定されている許容差（±５ｍｍ）の若干範囲外であることがわかる。
また、比較例２のポーラス・スプリットン・ブロックの控長の寸法差の最大値は、８ｍｍであり、該数値は、「ＪＩＳ  Ａ  ５３７１：２０１６（プレキャスト無筋コンクリート製品）」に規定されている許容差（±５ｍｍ）の範囲外であることがわかる。
さらに、図４〜５より、実施例２のポーラス・スプリットン・ブロックは、比較例３のポーラス・スプリットン・ブロックよりも意匠性に優れていることがわかる。
【符号の説明】
【００２８】
１  ポーラス・スプリットン・ブロック
２  基層
３  表層
４  型枠
５  治具
６，８  空洞
７ａ  水硬性組成物Ａ
７ｂ  水硬性組成物Ａの硬化体
９ａ  水硬性組成物Ｂ
９ｂ  水硬性組成物Ｂの硬化体
９ｃ  水硬性組成物Ｂの割裂体
１０  一対のポーラス・スプリットン・ブロック
【図１】
0006987578.tif 000003
【図２】
0006987578.tif 000004
【図３】
0006987578.tif 000005
【図４】
0006987578.tif 000006
【図５】
0006987578.tif 000007