(57)【要約】【課題】  保水性能が高く、気化熱による温度低減効果とその持続性能が高い舗装用ブロックを提供する。【解決手段】  舗装用ブロック１１は直方体状をしたブロック本体１２の表面を多孔質層１３で覆ったものである。ブロック本体１２は、粒度が１ｍｍ以下の木粉と、粒度が２ｍｍ以下の砂と、セメント等のバインダーとを均一に混練して硬化させたものである。多孔質層１３は砂や小石、セラミック粒子等の無機質の粒体を接着剤でブロック本体１２の表面に固定したものである。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
木粉と砂を混合し、バインダーによって固めたことを特徴とする舗装用ブロック。
【請求項２】
木粉の粒度が１ｍｍ以下であり、砂の粒度が２ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項１に記載の舗装用ブロック。
【請求項３】
木粉の混合割合が、砂及び木粉を含む骨材の容量のうち２５〜７５％であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の舗装用ブロック。
【請求項４】
前記木粉の原料は、木材、竹、草、木質の建築廃棄物のうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項１、２又は３に記載の舗装用ブロック。
【請求項５】
前記砂は、山砂又は真砂土であることを特徴とする、請求項１〜４に記載の舗装用ブロック。
【請求項６】
前記バインダーの主成分は、セメントであることを特徴とする、請求項１〜５に記載の舗装用ブロック。
【請求項７】
砂、小石、セラミック粒子などの無機質の粒体を固めた多孔質層により表面を覆ったことを特徴とする、請求項１〜６に記載の舗装用ブロック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、路面に敷き詰めて舗装するための舗装用ブロック（インターロッキングブロック）に関する。
【背景技術】
【０００２】
都市は郊外に比べて気温の高いことはよく知られている。都市と郊外との気温差は１年中を通じて観測されているが、特に風のない夜間における気温差が大きいと言われている。このように都市部の気温が郊外もしくは都市部周辺に比べて局所的に高くなる現象は、ヒートアイランド現象と呼ばれている。
【０００３】
ヒートアイランド現象の原因としては、都市部における緑地面積の減少なども指摘されているが、道路におけるアスファルト舗装を始めとした水密性の高い材料を用いた舗装（水密舗装と言われる。）も原因の一つとされている。水密舗装では、地面を水密性の高い材料で覆ってしまうため、路盤下に水が浸透せず、地面からの水の蒸発もない。そのため、打ち水効果も期待できず、道路が乾燥して表面温度が上昇し易い。また、水密舗装では、昼間の太陽熱により路盤下の深層まで高温となり、蓄積された熱が夜間に放出される。そのため、都市部における気温、特に夜間の気温が年々上昇してきており、ヒートアイランド現象に対する対策が急務とされている。
【０００４】
ヒートアイランド現象を緩和するための対策としては、都市における緑地の拡大、透水性舗装等が提案されている。しかし、緑地の拡大とは言っても限られた都市部での土地面積では、実行は容易ではない。
【０００５】
透水性舗装とは、地面を多孔質材料からなる路盤で覆ったものである。透水性舗装を行なうための舗装用ブロックとしては、小石やセラミック粒子を固めた多孔質ブロックがある。透水性舗装は、水を透過させるので、雨などの水が透水性舗装を透過して路盤下の地面に浸透する。そして、地上の温度が高くなった場合には、地面に浸透していた水が透水性舗装を通って蒸発し、気化熱を奪うことによって気温の上昇を緩和するものである。
【０００６】
透水性舗装については、近年の研究において、短期の温度低減効果が認められている。しかしながら、透水性舗装の場合には、雨水などが通過して地面に浸透し易い反面、地面に浸透していた水も透水性舗装を通って速やかに蒸発して空気中に発散してしまい、路盤下の地面がすぐに乾燥してしまう。そのため、透水性舗装の場合には、短期の温度低減効果は認められても温度低減効果を持続できなかった。ある報告では、透水性舗装の場合には、降雨後数時間で一般舗装材と同程度の表面になると記載されている。
【０００７】
このように、透水性舗装では水を保持させておくことができず、そのため気温を低減させる効果が持続しないことが問題となっており、保水性の高い舗装材が求められている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記のような技術的課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、保水性能が高く、気化熱による温度低減効果とその持続性能が高い舗装用ブロックを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の舗装用ブロックは、木粉と砂を混合し、バインダーによって固めたことを特徴としている。木粉の材料としては、木材から得た木チップやおが屑などのほか、竹や草を粒状化もしくは粉状化したものであってもよく、また木質の建築廃棄物を再利用したものでもよい。また、砂としては、山砂や真砂土が望ましい。バインダーは、主成分としてセメントが用いられるが、エポキシ樹脂接着剤などの硬質接着剤などを含んでいてもよい。
【００１０】
本発明の舗装用ブロックは地面に敷き詰めて路盤を構成するものである。この舗装用ブロックは、木粉を含んでいるので、降雨や散水等によって濡れると、木粉が水を含んで保水することができる。従って、舗装用ブロック自体が高い保水性を有している。
【００１１】
また、この舗装用ブロックによれば、骨材として木粉と砂を加えることによって舗装用ブロックが多孔質化されており、適度の透水性を有している。従って、降雨や散水によって濡れると、水は舗装用ブロックを透過して路盤下の地面に浸透する。しかも、濡れて水を含んだ路盤下の地面は、表面を多量の水を含んだ舗装用ブロックで覆われているので、乾燥しにくくなり、地面自体の保水性も向上させることができる。
【００１２】
従って、この舗装用ブロックを敷いた路面では、降雨や散水によって多量の水を舗装用ブロックや地面に保持することができ、気温が上昇した場合には、舗装用ブロック内に保持されていた水分が蒸発して気化熱を奪い、気温を下げることができる。しかも、舗装用ブロックが高い保水性能を有し、地面の保水性も高めることができるので、保水性能を長時間持続させることができる。よって、気温を低下させる効果も長時間持続する。
【００１３】
本発明の舗装用ブロックに用いられる木粉は粒度が１ｍｍ以下のものが望ましく、砂の粒度は２ｍｍ以下のものが望ましい。木粉の粒度が１ｍｍよりも大きくなると、木粉が水を吸収しにくくなり、舗装用ブロックの保水性が低下するからである。また、砂の粒度が２ｍｍよりも大きくなると、舗装用ブロック内の隙間（気孔）が大きくなって水が通り抜け易くなり、舗装用ブロックの保水性が低下する。さらに、木粉の粒度が大きいと、舗装用ブロックの強度が低下し、舗装用に使用するのに適さなくなるからである。
【００１４】
また、本発明の舗装用ブロックにおいては、木粉の混合割合が、砂及び木粉を含む骨材の容量のうち２５〜７５％であることが望ましい。木粉の混合比率が２５％以下であると、舗装用ブロックの保水性が低下するからである。また、木粉の混合比率が７５％以上であると、舗装用ブロックの強度が低下するからである。
【００１５】
また、本発明の舗装用ブロックにおいては、砂、小石、セラミック粒子などの無機質の粒体を固めた多孔質層により表面を覆ってもよい。表面を無機質の多孔質層により覆うことにより舗装用ブロックの表面の強度を高め、舗装用ブロックの耐久性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施例を図面に従って詳細に説明する。
【００１７】
図１は本発明の一実施例による舗装用ブロック１１を示す斜視図である。舗装用ブロック１１は、ブロック本体１２と表面の多孔質層１３とからなる。舗装用ブロック１１は、強度を考慮して適度の厚み、例えば５乃至６ｃｍくらいに形成されており、路面にほぼ隙間無く敷き詰めることができるような平面形状、例えば正方形や長方形、六角形などに成型されている。但し、舗装用ブロック１１を隙間無くぴったりと敷き詰めてしまうと、降雨量が多い場合などに水が溜まる恐れがある。そのため、ブロック本体１２の両側面及び両端面に非対称に凸部１４を設け、舗装用ブロック１１どうしの間に隙間ができるようにしている。
【００１８】
ブロック本体１２は、木材（例えば、間伐材や建築廃棄物）や竹、草などを微粉砕して粒状又は紛状化した木粉と、山砂や真砂土などの砂とを含んでおり、これらをバインダー中にほぼ均一に混合させ、圧力を加えながらバインダーで固めて成型したものである。木粉は複数種類のものを用いてもよいが、水の吸収性と保水性を良好にするためには、１ｍｍ以下の粒度のものが好ましい。ブロック本体１２を多孔質化して適度の透水性を持たせるためには、砂は２ｍｍ以下の粒度のものが好ましい。さらに、木粉や砂はできるだけ均一にバインダー中に分散させておく。
【００１９】
木粉と砂の混合比率は、木粉や砂（石炭灰などを加えることもある。）などの骨材の容量を１００％として、２５〜７５％とすることが望ましく、特に骨材中の木粉の混合比率を５０％くらいにするのが望ましい。木粉の混合比率が２５％以下であると、舗装用ブロック１１の保水性が低下するからである。また、このブロック本体１２は砂によって強度を持たせているので、木粉の混合比率が７５％以上になると、舗装用ブロック１１の機械的強度が低下するからである。
【００２０】
また、ブロック本体１２に透水性を持たせるためには、気孔又は隙間の一部はブロック本体１２の表面に現われている必要がある。吸水性を高めるためには、木粉の一部はブロック本体１２の表面に露出してことが望ましい。さらに、内部の木粉も水を吸収しなければならないので、ブロック本体１２の内部の気孔ないし隙間による気孔率は、水をスムーズに内部の木粉に導くことができる程度に有していなければならず、内部の気孔は互いにつながっている必要がある。すなわち、ブロック本体１２は内部に適度の隙間を有する連続気泡の多孔質体となっている。
【００２１】
バインダーとしては、セメントを主成分とするが、エポキシ系樹脂接着剤等の硬質接着剤を含んでいてもよい。また、バインダーには、硬化剤や増強剤なども含まれていても差し支えない。
【００２２】
多孔質層１３は比較的粒度の大きな小石、砂、セラミック粒子などの無機質の粒体をエポキシ系接着剤等の硬質接着剤で固めたものであり、表面は平らに均されている。ブロック本体１２が表面に露出していると、靴底との摩擦による摩耗が激しくなる恐れがあるので、耐摩耗性の大きな材料で形成された多孔質層１３で表面を覆うことにより、舗装用ブロック１１の表面強度を高めて舗装用ブロック１１の摩耗を防止し、耐久性を向上させている。但し、硬質接着剤の量は、粒体間の隙間が埋まって水が通過できなくならないようにすると共に、粒体が剥がれ落ちないようしっかりと接着できるよう、適切な量の硬質接着剤を用いる必要がある。
【００２３】
図２は上記舗装用ブロック１１の製造工程を説明する工程図である。舗装用ブロック１１の製造にあたっては、図２に示すように、ブロック本体１２の原料である所定の粒度の各木粉と、所定の粒度の砂と、各バインダー材料を計量し（ステップＳ１）、これを撹拌して均一に混練する（ステップＳ２）。一方、多孔質層１３の原料である砂、小石、セラミック粒子などの無機質の粒体と、エポキシ樹脂等の接着剤とを計量し（Ｓ３）、これを撹拌して均一に混練する（ステップＳ４）。
【００２４】
ついで、混練されたブロック本体１２の原料を、振動プレスマシンの型内に所定厚みとなるように流し込み、さらにブロック本体１２の原料の上に、多孔質層１３の原料を比較的薄く流し込んで積層する。こうして各原料を型内に入れ終わると、振動プレスマシンで振動を加えながら押圧板で上からプレスして所定形状に成型する（ステップＳ５）。
【００２５】
こうして舗装用ブロック１１が成型されたら、その舗装用ブロック１１を未硬化のままで型から取り出す（ステップＳ６）。ついで、舗装用ブロック１１の表面洗い出しを行なって内部の木粉を舗装用ブロック１１の表面に露出させ（ステップＳ７）、洗い出しが完了したらそのまま放置し、バインダーを養生硬化させる（ステップＳ７）。バインダーが硬化して舗装用ブロック１１が完成したら、目視あるいは計器により製品検査を行なう（ステップＳ８）。製品検査の結果、不良と判定された製品は廃棄する。また、製品検査で良と判定された製品は養生シートなどで包み、あるいはそのままで段ボール箱内に梱包し（ステップＳ９）、出荷する（ステップＳ１０）。
【００２６】
本発明の舗装用ブロック１１は、地面に敷き詰めて路盤を構成される。舗装用ブロック１１は、木粉を含んでいるので、降雨や散水等によって濡れると、木粉が水を含み、高い保水性を示す。また、舗装用ブロック１１によれば、木粉と砂によって舗装用ブロックが多孔質化されており、適度の透水性を有しているので、降雨や散水によって濡れると、水は舗装用ブロックを透過して路盤下の地面に浸透する。しかも、濡れて水を含んだ路盤下の地面は、表面を多量の水を含んだ舗装用ブロック１１で覆われているので、地面が乾燥しにくく、地面自体の保水性も向上する。
【００２７】
従って、この舗装用ブロック１１を敷いた路面では、降雨や散水によって多量の水を舗装用ブロックや地面に保持することができ、気温が上昇した場合には、舗装用ブロック内に保持されていた水分が蒸発して気化熱を奪い、気温を下げることができる。しかも、舗装用ブロックが高い保水性能を有し、地面の保水性も高めることができるので、多量の水を長時間保持し続けることができる。よって、徐々に水を蒸発させて気温を低下させる効果を長時間持続させることができ、ヒートアイランド現象の緩和に高い効果を発揮する。
【００２８】
また、この舗装用ブロック１１は、その原料の大部分が木粉や砂、セメント等の自然原料でできているので、廃棄時には粉砕して地面に埋めることにより自然に分解し、処理施設などを必要としない。
【００２９】
次に、実測例を説明する。図３は、本発明の舗装用ブロック１１を構成するブロック本体１２と多孔質層１３の混合割合（重量比）を表わした表である。この表中のＣＺ２５０と表わしたものは、花王（株）製のマイティ１５０であり、Ａ２−１は中国大連産の比較的大きな小石と砂である。また、Ｗ／Ｃはセメントに対する水の重量比である。また、木粉と山砂、砂利との密度の比は１：１０であるので、山砂、砂利及び木粉を１００％として、木粉の混合割合を容積で表わしたものは４３％となる。また、このような舗装用ブロック１１によれば、５０％程度の保水率が得られた。
【００３０】
図４及び図５はこの舗装用ブロックを用いて他の舗装用ブロックと効果の比較を行なったものである。すなわち、図４は本発明の舗装用ブロック、上砂石、セメントレンガ、焼過レンガ、インターロッキングコレクション、赤レンガの保水量（保持している水の重量で表わしている。）の時間的変化を測定した結果を示す図である。図５は本発明の舗装用ブロック、上砂石、セメントレンガ、焼過レンガ、インターロッキングコレクション、赤レンガの表面温度の時間的変化を測定した結果を示す図である。ここで、インターロッキングコレクションとは、赤レンガにセメントを混入したブロックである。
【００３１】
図４、図５から分かるように、本発明の舗装用ブロックによれば、他の舗装用ブロックに比べて保水性能の持続時間が長く、表面温度が上昇速度も遅いことが分かる。よって、都市部の鋪道などに本発明の舗装用ブロックを用いることにより、気温の上昇を抑えることができ、ヒートアイランド現象の緩和に高い効果がある。
【００３２】
また、詳細は省略するが、木粉の混合割合が骨材中で５０％（容量）の本発明サンプルを作製して各種計測を行なった。まず、本発明サンプルについて曲げ試験を行なったところ、３.８ＭＰａという値が得られた。舗装用ブロック（インタロッキングブロック）に必要な曲げ強度は、３.０ＭＰａであるから、本発明サンプルでは充分な曲げ強度が達成されている。つぎに、横幅、縦長さ、高さのサイズがそれぞれ１００ｍｍ、２００ｍｍ、６０ｍｍの本発明サンプルについて保水量を測ったところ、５００ｃｃであった。木粉を含まない比較例については、保水量は１５０〜２５０ｃｃであるので、大きな保水量が得られることが分かる。また、上記サイズの本発明サンプルを用いて重量を測ったところ、乾燥時には木粉を含まない比較例の２／３の重さであるのに対し、吸水飽和時には比較例の４／５であった。これからも保水性に優れていることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施例による舗装用ブロックの斜視図である。
【図２】本発明の舗装用ブロックの製造工程を示す工程図である。
【図３】本発明の舗装用ブロックの成分の一例を示す表である。
【図４】本発明の舗装用ブロックと他の舗装用ブロックの保水量の時間的変化を比較して示す図である。
【図５】本発明の舗装用ブロックと他の舗装用ブロックの表面温度の時間的変化を比較して示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１１  舗装用ブロック
１２  ブロック本体
１３  多孔質層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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