(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメントと、グラファイトの粗粒子と、カーボン短繊維とを主組成材とする；該主組成材を加水混練してプレキャストコンクリート路板又は現場打ちコンクリート路盤を形成する；該プレキャストコンクリート路板又は現場打ちコンクリート路盤中においてカーボン短繊維が交錯し、且つ該カーボン短繊維がグラファイトの粗粒子間を架橋した構造を有する；上記カーボン短繊維に通電するための通電用電極を有する；該カーボン短繊維を通電線路として上記グラファイトの粗粒子に通電して該グラファイトの粗粒子の発熱を促す構成を有する；上記粗粒子とセメントとカーボン短繊維とが１：１〜１．５：０．０１〜０．０３（重量比）であることを特徴とする発熱プレキャストコンクリート路板又は発熱現場打ちコンクリート路盤。
【請求項２】
セメントと、コークスの粗粒子と、カーボン短繊維とを主組成材とする；該主組成材を加水混練してプレキャストコンクリート路板又は現場打ちコンクリート路盤を形成する；該プレキャストコンクリート路板又は現場打ちコンクリート路盤中においてカーボン短繊維が交錯し、且つ該カーボン短繊維がコークスの粗粒子間を架橋した構造を有する；上記カーボン短繊維に通電するための通電用電極を有する；該カーボン短繊維を通電線路として上記コークスの粗粒子に通電して該コークスの粗粒子の発熱を促す構成を有する；上記粗粒子とセメントとカーボン短繊維とが１：１〜１．５：０．０１〜０．０３（重量比）であることを特徴とする発熱プレキャストコンクリート路板又は発熱現場打ちコンクリート路盤。
【請求項３】
セメントと、木炭又は竹炭の粗粒子と、カーボン短繊維とを主組成材とする；該主組成材を加水混練してプレキャストコンクリート路板又は現場打ちコンクリート路盤を形成する；該プレキャストコンクリート路板又は現場打ちコンクリート路盤中においてカーボン短繊維が交錯し、且つ該カーボン短繊維が木炭又は竹炭の粗粒子間を架橋した構造を有する；上記カーボン短繊維に通電するための通電用電極を有する；該カーボン短繊維を通電線路として上記木炭又は竹炭の粗粒子に通電して該木炭又は竹炭の粗粒子の発熱を促す構成を有する；上記粗粒子とセメントとカーボン短繊維とが１：１〜１．５：０．０１〜０．０３（重量比）であることを特徴とする発熱プレキャストコンクリート路板又は発熱現場打ちコンクリート路盤。
【請求項４】
上記プレキャストコンクリート路板又は現場打ちコンクリート路盤中に上記通電用電極に接続された通電線材を埋設したことを特徴とする請求項１又は２又は３記載の発熱プレキャストコンクリート路板又は発熱現場打ちコンクリート路盤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車道や歩道等の道路を形成するプレキャストコンクリート路板又は現場打ちコンクリート路盤に係り、殊に路面の発熱による融雪を主たる目的とした発熱プレキャストコンクリート路板又は発熱現場打ちコンクリート路盤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば特開昭６１−１７８４５１号等に示すように、セメントと砂利と砂の混練材中に金属製等の導電性繊維を混入して導電性を付与した導電コンクリートが知られているが、これらはコンクリートに通電性を付与することを目的としており、又導電性繊維を混入したのみでは融雪に必要な温度の発熱を得ることは困難である。
【０００３】
又これらはセメントと砂利と砂を基本構成要素としており、多量の砂利や砂が通電性を妨げ、発熱そのものを妨げる構造となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はプレキャストコンクリート路板又は現場打ちコンクリート路盤の在来のセメント・砂利・砂から成るコンクリートにおける所要の強度を得ながら、通電による発熱、殊に融雪に必要な温度の発熱を確実に招来させるようにした発熱プレキャストコンクリート路板又は発熱現場打ちコンクリート路盤を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明はセメントと、グラファイトの粗粒子と、カーボン短繊維とを主組成材とし、該主組成材を加水混練してプレキャストコンクリート路板又は現場打ちコンクリート路盤を形成する。
【０００６】
上記プレキャストコンクリート路板又は現場打ちコンクリート路盤は、該路板又は路盤中において上記カーボン短繊維が交錯し、且つ該カーボン短繊維が上記グラファイトの粗粒子間を架橋した構造を有する。
【０００７】
そして上記プレキャストコンクリート路板又は現場打ちコンクリート路盤の適所に上記カーボン短繊維に通電するための通電用電極を具備せしめ、該カーボン短繊維を通電線路網として上記グラファイトの粗粒子に通電して該粗粒子の発熱を促す構成とする。
【０００８】
上記発熱プレキャストコンクリート路板又は発熱現場打ちコンクリート路盤は、路板又は路盤としての所要の強度を得ながら、通電による発熱、殊に融雪に必要な温度の発熱を確実且つ速やかに招来させることができる。
【０００９】
又は上記グラファイトの粗粒子に換えコークスの粗粒子を用いる。又はグラファイトの粗粒子に換え高温焼成炭（木炭又は竹炭）の粗粒子を用いる。
【００１０】
上記粗粒子とセメントとカーボン短繊維の適切な配合比は、１：１〜１．５：０．０１〜０．０３（重量比）である。
【００１１】
上記プレキャストコンクリート路板又は現場打ちコンクリート路盤中には、上記通電用電極に接続された通電線材を埋設し、路板面又は路盤面における均一な発熱を促す。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下本発明に係る実施の形態を図１乃至図３に基づいて説明する。
本発明に係る発熱プレキャストコンクリート路板１、又は発熱現場打ちコンクリート路盤２はセメント３と、骨材を兼ねるグラファイトの粗粒子４と、補強材を兼ねるカーボン短繊維５とを主組成材とし、該主組成材を加水混練して型枠に流し込み、上記路板１を形成し、該路板１を道路施工面６に敷き詰めて路盤即ち路面を形成する。
【００１３】
又は上記主組成材を加水混練して道路施工面６に現場打ちし、所定厚の路盤２、即ち路面を形成する。
【００１４】
図１に示すように、上記プレキャストコンクリート路板１又は現場打ちコンクリート路盤２は、該路板１又は路盤２中において上記カーボン短繊維５が交錯し、且つ該カーボン短繊維５が上記グラファイトの粗粒子５間を架橋した構造を有する。
【００１５】
そして上記プレキャストコンクリート路板１又は現場打ちコンクリート路盤２の適所に上記カーボン短繊維５に通電するための通電用電極７を具備せしめ、該カーボン短繊維５を通電線路網として上記グラファイトの粗粒子４に通電して該グラファイトの粗粒子４の発熱を促す構成とする。
【００１６】
上記プレキャストコンクリート路板１又は現場打ちコンクリート路盤２中には、上記通電用電極７に接続された通電線材８を埋設し、路板面又は路盤面における均一な発熱を促す。この通電線材８は金属線の他、炭素線材を用いる。
【００１７】
上記通電線材８は発熱プレキャストコンクリート路板１の略全長に亘って挿入し、これを同路板１の辺縁に沿って配設する。又は辺縁に沿って配設しつつ、中間部に並行に配設する。
【００１８】
又上記通電線材８は発熱現場打ちコンクリート路盤２の所要長に亘って、上記と同様、路盤２の辺縁部に沿って配設する。又は辺縁に沿って配設しつつ、中間部に並行に配設する。又は同路盤２の路幅方向に上記通電線材８を間隔を置いて埋め込み配設する。
【００１９】
即ち上記通電線材８は発熱プレキャストコンクリート路板１又は発熱現場打ちコンクリート路盤２中に、間隔を置いて並行に複数本配設する。
【００２０】
上記道路施工面６は、例えば下地として砕石で固めた表面であり、又は鉄筋コンクリートを埋設したコンクリート床板の表面である。
【００２１】
他例として、上記グラファイトの粗粒子４に換え、コークスの粗粒子４を用いる。又はグラファイトの粗粒子４に換え、高温焼成炭（木炭又は竹炭）の粗粒子４を用いる。
【００２２】
上記グラファイトの粗粒子４、コークスの粗粒子４、高温焼成炭の粗粒子４は何れも従来のコンクリートにおける砂利に代わる骨材として機能し、発熱材として機能する。即ち骨材と発熱材を構成している。
【００２３】
又上記カーボン短繊維５は通電線路網として機能しつつ、補強材として機能する。即ち通電線路網と補強材を構成している。
【００２４】
上記粗粒子４とセメント３とカーボン短繊維５の適切な配合比は、
１：１〜１．５：０．０１〜０．０３（重量比）である。上記セメント３に対するカーボン短繊維５の配合比（重量比）は１〜３％であり、上記カーボン短繊維５の配合量が多いと、スランプ（硬さ）が低下し、エアー量が多くなりコンクリートとしての物性を損なう。
【００２５】
因みに在来のコンクリートはセメント、砂利、砂を組成分とし、その配合比は１：３：２である。
【００２６】
従来のセメント・砂利・砂を主組成材とするコンクリートは砂利と砂が通電による発熱を妨げており、本発明に係る発熱プレキャストコンクリート路板１又は発熱現場打ちコンクリート路盤２には、上記砂利や砂を全く混入しないのが理想であるが、本発明の発熱を阻害しない範囲で貧配合する場合を除外するものではない。
【００２７】
既知の通り、上記グラファイトは導電体・発熱体として用いられており、例えば工業用加熱炉における電極棒の廃材を再利用し、これを破砕した粗粒子４を上記発熱材兼骨材として用いる。
【００２８】
又上記コークスは粘結炭を主成分とする配合石炭を１，０００℃以上で高温乾留して得られる金属光沢のある黒灰色の多孔質構造を有し、該コークスの粗粒子４を上記発熱材兼骨材として用いる。
【００２９】
又木材又は竹材を空気を制限して加熱を進めると、発熱分解を来し多孔質構造の木炭又は竹炭に変わる。上記高温焼成炭は６００℃〜１，０００℃前後で炭化した木炭又は竹炭であり、例えば木材の場合は備長炭がそれに相当する。炭化の進んだ高温焼成炭は上記グラファイト又はコークスと同効の通電による発熱を来し、この粗粒子４を上記発熱材兼骨材として用いる。
【００３０】
上記粗粒子４の大きさは３〜２５ｍｍ、上記カーボン短繊維５は長さ３〜１０ｍｍの、１デニールから３デニールの短繊維が最適である。カーボン繊維は路面に錆を表出しない利点がある。
【００３１】
上記カーボン短繊維５を単独で用いるか、又はカーボン短繊維５と導電金属繊維を併用する。
【００３２】
次に発熱プレキャストコンクリート路板１又は発熱現場打ちコンクリート路盤２の第１乃至第３実験例を表１乃至表３に示し、比較例を表４に示す。
【００３３】
【表１】
0003545383.tif 000002
【００３４】
上記表１におけるグラファイトの粗粒子４とセメント３とカーボン短繊維５の配合比は、１：１：０．０１であり、粗粒子４の大きさは３〜２５ｍｍを混在し、又カーボン短繊維５は長さ３〜１０ｍｍの、１デニールから３デニールの短繊維が混在している。
【００３５】
これを混練して縦７０ｃｍ、横１０ｃｍ、厚さ３ｃｍのブロックを形成し、このブロックに通電しつつ１分毎の表面温度を測定した。
【００３６】
この結果、上記表１に示す通り、通電前３０℃であったブロック表面温度が、通電４〜５分後には４０℃付近に達し、２０分後には４４℃に達していることが認められ、融雪材として有効であることが証左される。
【００３７】
【表２】
0003545383.tif 000003
【００３８】
上記表２におけるコークスの粗粒子４とセメント３とカーボン短繊維５の配合比は、１：１．５：０．０１５であり、粗粒子４の大きさは３〜２５ｍｍを混在し、又カーボン短繊維５は長さ３〜１０ｍｍの、１デニールから３デニールの短繊維が混在している。
【００３９】
これを混練して縦８０ｃｍ、横２０ｃｍ、厚さ５ｃｍのブロックを形成し、このブロックに通電しつつ１分毎の表面温度を測定した。
【００４０】
この結果、上記表２に示す通り、通電前２７℃であったブロック表面温度が、通電４〜５分後には３０℃前後に達し、１６分後には３７．６℃に達していることが認められ、融雪材として有効であることが証左される。
【００４１】
【表３】
0003545383.tif 000004
【００４２】
上記表３における高温焼成炭の粗粒子４とセメント３とカーボン短繊維５の配合比は、表中に重量（ｋｇ）と、長さと大きさ（ｍｍ）と、太さ（ｄ…デニール）を以って表示している。
【００４３】
これを混練して縦６０ｃｍ、横１５ｃｍ、厚さ３ｃｍのブロックを形成し、このブロックに通電しつつ５分後の表面温度を示した。
【００４４】
この結果、上記表３に示す通り、通電前２２℃であったブロック表面温度が、竹炭の場合には通電５分後に２８℃に達し、備長炭の場合には通電５分後に２７℃に達していることが認められ、コークスと同様、融雪材として有効であることが証左され、相対評価としてグラファイトが最も適切であることが解る。
【００４５】
【表４】
0003545383.tif 000005
【００４６】
上記表４はグラファイトの粗粒子４と砂とセメントとカーボン短繊維５を組成材とするコンクリートであり、その配合比は、
０．２５：２．２５：１：０．０１である。粗粒子４の大きさは３〜２５ｍｍであり、又カーボン短繊維５は長さ３〜１０ｍｍの、１デニールから３デニールの短繊維である。
【００４７】
これを混練して縦７０ｃｍ、横１０ｃｍ、厚さ３ｃｍのブロックを形成し、このブロックに通電しつつ１分毎の表面温度を測定した。
【００４８】
この結果、上記表４に示す通り、通電前２８℃であったブロック表面温度が、通電開始後５分経過しても僅か１℃の温度上昇しかしないことが解る。
【００４９】
上記実験結果から在来のコンクリートに在来のコンクリートと略同等の砂を混入し、更に上記グラファイトの粗粒子４とカーボン短繊維５を混入しても、充分な発熱が得られないことがわかる。上記砂と同様、砂利を混入した場合、更に発熱性能が低下することは上記の事実から明らかである。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、プレキャストコンクリート路板又は現場打ちコンクリート路盤としての所要の強度を得ながら、通電による発熱、殊に融雪に必要な温度の発熱を確実且つ速やかに得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発熱プレキャストコンクリート路板又は発熱現場打ちコンクリート路盤の拡大断面図。
【図２】発熱プレキャストコンクリート路板の平面図。
【図３】同側面図。
【符号の説明】
１…プレキャストコンクリート路板、２…現場打ちコンクリート路盤、３…セメント、４…グラファイト又はコークス又は高温焼成炭の粗粒子、５…カーボン短繊維、６…道路施工面、７…通電用電極、８…通電線材
【図１】
0003545383.tif 000006
【図２】
0003545383.tif 000007
【図３】
0003545383.tif 000008