(57)【要約】      （修正有）【課題】ポーラスコンクリートと言う名称で、透水性を高め、植栽効果を促進できる従来のポーラスコンクリートにはなかった、溶岩風の多孔質なコンクリートや蜂の巣状のような多孔質なコンクリートの製造方法を確立する。【解決手段】多孔質コンクリートの製造方法は、適度に破砕した発泡スチロールの粒とコンクリート用材料とを練り合わせたコンクリート製品に、発泡スチロールを溶かす溶剤を用いることで、意図的に人工の空隙を造ること、又は、適度な粒のゼリー状の寒天や生分解性プラスチック類をコンクリート用材料とを練り合わせることで、製品内にある寒天が乾燥したり、生分解性プラスチック類が自然分解すると空隙ができることで多孔質なコンクリート製品になる、この製造方法により溶岩のような肌面又は、ハニカム構造のような蜂の巣状に形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
適度な粒に破砕した発泡スチロールとコンクリート用材料とを練り合わせたコンクリート製品に、発泡スチロールを溶かす溶剤を用いて、コンクリート製品に意図的な人工の空隙を造ることを特徴とした多孔質コンクリートの製造方法。
【請求項２】
請求の範囲１の多孔質コンクリートの製造方法で、発泡スチロールの代わりに適度な粒に粉砕したゼリー状の寒天とコンクリート用材料とを練り合わせたコンクリート製品が、ゼリー状の寒天が乾燥することで、コンクリート製品に意図的に人工の空隙ができることを特徴とした多孔質コンクリートの製造方法。
【請求項３】
請求の範囲１の多孔質コンクリートの製造方法で、植物を主原料とした生分解性機能のある発泡スチロール及びプラスチック類を適度な粒に破砕したものと、コンクリート用材料とを練り合わせたコンクリート製品が、生分解性機能のある発泡スチロール及びプラスチック類が自然分解することで、コンクリート製品に意図的に人工の空隙ができることを特徴とした多孔質コンクリートの製造方法。
【請求項４】
請求の範囲２の多孔質コンクリートの製造方法で、寒天の代わりとなる、ゼラチン及び多糖類で構成された食物繊維からなるゼリー状の材料を適度な粒に粉砕し、これらのものとコンクリート用材料とを練り合わせたコンクリート製品が、ゼリー状の材料が乾燥することで、コンクリート製品に意図的に人工の空隙ができることを特徴とした多孔質コンクリートの製造方法。
【請求項５】
請求の範囲１及び請求の範囲２及び請求の範囲３及び請求の範囲４の多孔質コンクリートの製造方法で、練り合わせた生コンクリートを型枠代わりに、布製のシーツ等を用いることにより、特別な専用型枠を使用しなくても製造できることを特徴とした多孔質コンクリートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、コンクリート製品の成型方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来の多孔質コンクリートは、ポーラスコンクリートと言う名称で、透水性を高め、植栽効果を促進できるコンクリート製品である。
従来のポーラスコンクリートにはなかった、溶岩風の多孔質なコンクリートや蜂の巣状のような多孔質なコンクリートの製造方法である。【０００３】  この発明である多孔質コンクリートの製造方法で、コンクリート製品の露出面を溶岩のような肌面に成形できる特徴があるとともに、ハニカム構造に近い蜂の巣状に形成されるので、今後、音の吸音材や衝撃の緩衝材としての応用範囲の拡大に期待できるものである。
【非特許文献１】  自作カタログ「Ｂｅｅｅ  Ｃｏｎｃｒｅｔｅ」  野村崇幸。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  産廃物及び一般廃棄物の家庭ごみとして発生した、使用済み発泡スチロール製品を再利用することで、あらたな活用方法を確立し資源の有効利用となる産業に寄与したく、また、寒天等の身近な材料を用いたものや生分解性プラスチック類を活用したコンクリート工学に寄与したく、この発明をした。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  この発明は、適度な粒に破砕した発泡スチロールとコンクリート用材料とを練り合わせたコンクリート製品に、発泡スチロールを溶かす溶剤を用いて、硬化したコンクリート製品内にある発泡スチロールを溶かして意図的に人工の空隙を造ることや、ゼリー状の寒天類を適度な粒に粉砕し、コンクリート用材料とを練り合わせることで、硬化したコンクリート製品内にあるゼリー状の寒天類が乾燥することにより、意図的な人工の空隙ができることや、適度な粒にした破砕した生分解性プラスチック類とコンクリート用材料とを練り合わせることで、硬化したコンクリート製品内にある生分解性プラスチック類が自然分解することにより意図的に人工の空隙のある多孔質なコンクリート製品にすることである。【０００６】  使用済み発泡スチロールを用いた場合を例にして説明をおこなう。
なお、コンクリート用材料として水とセメントとモルタル系の接着剤を使用する。【０００７】  使用済み発泡スチロールを粉砕機で粒径１０ｍｍ程度以下に細かく破砕させる、また、型枠の代用として布製のシーツを用いる。
この布製のシーツ４には、生コンクリートの凝結を遅らせる遅延剤を染み込ませてある。【０００８】  破砕した発泡スチロールの粒１とコンクリート材料２のセメント、水、モルタル系の接着剤を練混機３に入れて練り混ぜおこなう、ほどよく練り上がったら発泡スチロールの粒１が入った生コンクリートを布製のシーツ４で包み込み、ロープで固定する。【０００９】  発泡スチロールの粒１が入った生コンクリートが硬化したら、布製のシーツ４を解き、コンクリートの表面を水洗いし、発泡スチロールの粒１が見える程度まで、きれいにコンクリート表面のセメントペーストを洗い出す。【００１０】  コンクリートの表面が硬化した時点で、発泡スチロールを溶かす溶剤５をまんべんなくコンクリートの表面に塗ることで、コンクリート中の発泡スチロールの粒１が溶解して多孔質コンクリートが出来上がる。【００１１】  以上が、使用済み発泡スチロールを用いた例である。
以下、ゼリー状の寒天を用いた場合を例にして説明をおこなう。
なお、コンクリート用材料として水、セメント、モルタル系の接着剤、セメントの凝結促進剤を使用した。【００１２】  ゼリー状に固まった寒天を包丁等で粒径１０ｍｍ程度以下に細かく切り刻み粉砕させる、また、型枠の代用として布製のシーツを用いる。
この布製のシーツ４には、生コンクリートの凝結を遅らせる遅延剤を染み込ませてある。【００１３】  粉砕したゼリー状の寒天の粒６とコンクリート材料２のセメント、水、モルタル系の接着剤、セメントの凝結促進剤を練混機３に入れて練り混ぜおこなう、ほどよく練り上がったらゼリー状の寒天の粒６が入った生コンクリートを布製のシーツ４で包み込み、ロープで固定する。【００１４】  ゼリー状の寒天の粒６が入った生コンクリートが硬化したら、布製のシーツ４を解き、コンクリートの表面を水洗いをし、ゼリー状の寒天の粒６が見える程度まで、きれいにコンクリート表面のセメントペーストを洗い出す。【００１５】  コンクリートの中にあるゼリー状の寒天の粒６は、自然乾燥または、強制的に乾燥させることで寒天の水分が蒸発して多孔質コンクリートが出来上がる。
【発明の効果】
【００１６】  破砕した使用済み発泡スチロールを溶かすこと又は、ゼリー状の寒天の水分が蒸発することで、従来になかった蜂の巣のような形状のコンクリート製品となり、型枠代わりに布製のシーツを用いることや、製品の表面に着色を施すことで、より実物感のある溶岩風のコンクリートが製造可能となる。【００１７】  また、ハニカム構造のような蜂の巣状に似通ったコンクリートが成形できることは、音の吸音効果や衝撃を緩衝できる構造物への応用も今後、期待されるところである。
そして、使用済み発泡スチロールの新たな活用方法と用途範囲が広がることにある。【００１８】  また、寒天のように食物繊維が多く、多糖類な素材を生コンクリートと混ぜ合わせると固まらないコンクリートになってしまうが、以下、発明の実施するための最良の形態で説明するように、寒天の中へ塩分を入れることで、セメントの凝結不良を抑制させることが可能となる。
このことは、多糖類な素材を生コンクリートと混ぜ合わせることのできるコンクリート工学の分野にも寄与されるものである。
【発明の実施するための最良の形態】
【００１９】  以下、本発明の実施の形態を図１に基づいて説明する。
なお、使用済み発泡スチロールを用いた場合である。
【００２０】  使用済み発泡スチロールを破砕機に入れ、粒径約１０ｍｍ程度以下に細かく破砕して発泡スチロールの粒１にする。
【００２１】  多孔質コンクリート製品の製造に用いる型枠は、既存の型枠を使用することができるが、自然石風な擬石を製造したい場合は、布製のシーツ等を用いると実物感のある多孔質コンクリート製品となる。
型枠は、布製のシーツ４を用いた説明をする。
【００２２】  布製のシーツ４を生コンクリートの凝結時間を遅らせる遅延剤を水で希釈した水溶液に浸し、布製のシーツ４が遅延剤希釈水溶液に十分にしみこんだら布製のシーツ４を軽く絞り、過剰な遅延剤希釈水溶液を取り除く。
【００２３】  練り混ぜは、練混機３へ発泡スチロールの粒１、コンクリート材料２のセメント、水モルタル系の接着剤などを入れ十分に練り混ぜをおこなう。
【００２４】  発泡スチロールの粒１が入った生コンクリートが練り上がったら、布製のシーツ４の中へいれ、生コンクリートを包み込むようにして、布製のシーツ４をロープ等で固定する。
【００２５】  発泡スチロールの粒１が入った生コンクリートが硬化したら、布製のシーツ４のロープを解き、この布製のシーツ４を取り除く。
なお、取り除いた布製のシーツ４は、遅延剤希釈水溶液の入ったバケツ等の容器に浸しておくと再利用が可能になる。
【００２６】  続いて、コンクリートの表面を水洗いし、発泡スチロールの粒１が見える程度まで、きれいにコンクリート表面のセメントペーストを洗い出す。
【００２７】  コンクリートの表面が完全に硬化したところで、発泡スチロールを溶かす溶剤５をまんべんなくコンクリートの表面に塗ることで、コンクリート中の発泡スチロールが溶解して多孔質コンクリートが出来上がる。
【００２８】  以上が使用済み発泡スチロールを用いた場合である。
以下、ゼリー状の寒天を用いた場合の説明する。
本来、寒天と生コンクリートとを単純に混ぜ合わせるとセメントの凝結不良をおこし、コンクリートとして満足に固まらなくなってしまう。
これは、寒天が多糖類であるのでコンクリートに悪影響を及ぼすと考えられる。
セメントの凝結不良を回避させる為に、ゼリー状の寒天の中に塩分を含ませることで、塩による浸透脱水作用により、セメントの凝結の促進をはかった。
【００２９】  ゼリー状に固まった寒天を包丁等で、粒径約１０ｍｍ程度以下に細かく切り刻み粉砕してゼリー状の寒天の粒６にする。
【００３０】  多孔質コンクリート製品の製造に用いる型枠は、既存の型枠を使用することができるが、自然石風な擬石を製造したい場合は、布製のシーツ等を用いると実物感のある多孔質コンクリート製品となる。
型枠は、布製のシーツ４を用いた説明をする。
【００３１】  布製のシーツ４を生コンクリートの凝結時間を遅らせる遅延剤を水で希釈した水溶液に浸し、布製のシーツ４が遅延剤希釈水溶液に十分にしみこんだら布製のシーツ４を軽く絞り、過剰な遅延剤希釈水溶液を取り除く。
【００３２】  練り混ぜは、練混機３へゼリー状の寒天６、コンクリート材料２のセメント、水、モルタル系の接着剤を入れ十分に練り混ぜをおこなう。
【００３３】  ゼリー状の寒天の粒６が入った生コンクリートが練り上がったら、布製のシーツ４の中へいれ、生コンクリートを包み込むようにして、布製のシーツ４をロープ等で固定する。
【００３４】ゼリー状の寒天の粒６が入った生コンクリートが硬化したら、布製のシーツ４のロープを解き、この布製のシーツ４を取り除く。
なお、取り除いた布製のシーツ４は、遅延剤希釈水溶液の入ったバケツ等の容器に浸しておくと再利用が可能になる。
【００３５】  続いて、コンクリートの表面を水洗いし、ゼリー状の寒天６が見える程度まで、きれいにコンクリート表面のセメントペーストを洗い出す。
【００３６】  コンクリートの中にあるゼリー状の寒天の粒６は、自然乾燥または、強制的に乾燥させると寒天の水分が蒸発して多孔質コンクリートが出来上がる。
【実施例１】
【００３７】  以下に本発明の実施例１を挙げて詳しく説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。【００３８】  使用済み発泡スチロールを用いた溶岩風の擬石の作り方を基にして説明をする。
溶岩風の擬石の大きさは、１０リットルのポリバケツ程度のものである。【００３９】  練混機３にコンクリートミキサのパン形強制練混ぜミキサを用いた。【００４０】  使用済み発泡スチロールは、家庭用食品のトレーや野菜又は、魚介類を入れる発泡スチロール箱を使った。【００４１】  発泡スチロールの粒１にする破砕機は、電動小枝粉砕機を活用して、破砕しきれない部分は、手で細かくちぎることで対応し粒径約１０ｍｍ程度以下に細かく破砕した。【００４２】  布製のシーツ４は、９０ｃｍ角程度の綿系のシーツを用いた、アクリル系のシーツは、吸水性が低いので使用するには、望ましくない。【００４３】  生コンクリートの凝結時間を遅らせる遅延剤は、１８リットル容器のポリバケツ内で遅延剤の原液に対して２倍の水で希釈した水溶液１０リットル程度をつくる。
布製のシーツ４を１８リットル容器のポリバケツ内に入れ、遅延剤を希釈した水溶液に浸す。【００４４】  十分に浸したところで、布製のシーツ４を軽く手で絞って、過剰な水溶液を取り除く。【００４５】  生コンクリートの配合は、製品の用途に応じた配合が必要である、実施例１に基づいた配合は、発泡スチロールの粒１は、１２ｋｇ／ｍ３、コンクリート材料２のセメントは、４３５ｋｇ／ｍ３、水は、１４３ｋｇ／ｍ３また、モルタル接着剤を０．８ｋｇ／ｍ３の配合で、１回の練り混ぜ量０．０５    ｍ３に相当する各々の材料を練混機３で練り混ぜた。【００４６】  練り上がった生コンクリートを、１５リットル容器のポリバケツで受け取り、あらかじめに用意した布製のシーツ４を広げて、その中央部の上にポリバケツに入れた生コンクリートを載せる。【００４７】  布製のシーツ４の四隅の端を持ち、生コンクリートを包み込むようにして、頂天部をロープで縛り固定させる。【００４８】  出来上がる製品に実物感を持たせる為に、生コンクリートを包み込んだ布製のシーツ４の側面を手で押さえながら作為的に凹凸をつけた後、生コンクリートが硬化するまで、屋内で養生をおこなう。【００４９】  翌日、生コンクリートが硬化したところで、布製のシーツ４を結んだロープを解き、布製のシーツ４を製品から取り出す。【００５０】  取り出した布製のシーツ４は、遅延剤を希釈した水溶液の入った１８リットル容器のポリバケツ内へ入れ、再使用する。【００５１】  硬化したコンクリートの表面を洗車用のブラシを使い、水でコンクリートの表面から発泡スチロールの粒１が見える程度まで、きれいにコンクリート表面のセメントペーストを洗い出す。【００５２】  コンクリートの表面が完全に硬化したところで、発泡スチロールを溶かす溶剤５を用いる。
この発泡スチロールを溶かす溶剤５は、柑橘類から抽出した自然成分で構成された溶剤を用いることが、環境に配慮した良いものではあるが、いま現在、一般的な市場に流通していないので、実施例１として、使用できなかったが、自然環境面からこの溶剤を用いることが最良と考える。
実施例１では、発泡スチロールの粒１を溶かす溶剤に石油系混合物  ミネラルスピリットを用いて、コンクリートの表面全体をハケでまんべんなく溶剤を塗った。約１５分程度で、コンクリート中の発泡スチロールが溶解して多孔質なコンクリートが出来上がる。【００５３】  以上が、使用済み発泡スチロールを用いた実施例１であるが、より実物感をもたせたい場合は、製品の表面が乾燥したら、アクリル樹脂系の黒色ツヤ消し塗料をスプレーガンで製品の表面を噴霧させると、溶岩風の擬石が出来上がる。
【実施例２】
【００５４】  以下に本発明の実施例２を挙げて詳しく説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。【００５５】  ゼリー状に固まった寒天を用いて、手の拳大程度の大きさの溶岩風擬石の作り方を基にして説明をする。【００５６】  練混機３に調理用ハンドミキサを用いた。【００５７】  ゼリー状に固まった寒天は、粉末寒天４ｇに対して水を４００ｍｌの割合と塩化カシウム１０ｇとを混ぜ合わせ、調理用の鍋に入れ煮沸し、自然冷却してゼリー状の寒天にする。
塩化カシウムを使用することにより、セメントの凝結促進剤として効果と寒天をセメントと混ぜ合わせることによるセルントの凝結不良の防止になる。【００５８】  ゼリー状の寒天の粒６にする為、調理用の鍋に入ったゼリー状に固まった寒天を取り出し、包丁で粒径約１０ｍｍ程度の角張った形に切り刻む。【００５９】  布製のシーツ４は、３０ｃｍ角程度の綿系のシーツを用いた、アクリル系のシーツは、吸水性が低いので使用するには、望ましくない。【００６０】  生コンクリートの凝結時間を遅らせる遅延剤は、洗面容器内で遅延剤の原液に対して２倍の水で希釈した水溶液２リットル程度を造る。
布製のシーツ４を洗面容器内に入れ、遅延剤を希釈した水溶液に浸す。【００６１】  十分に浸したところで、布製のシーツ４を軽く手で絞って、過剰な水溶液を取り除く。【００６２】  生コンクリートの配合は、製品の用途に応じた配合が必要である、実施例２に基づいた配合は、ゼリー状の寒天の粒６は、４００ｇ、コンクリート材料２のセメントは、４００ｇ、水は、２０ｇまた、モルタル接着剤を５ｍｌの配合で、１個の製品分の練り混ぜ量として練混機３でゼリー状の寒天の粒６が必要以上に細かく粉砕しないように練り混ぜた。【００６３】  練り上がった生コンクリートを、あらかじめに用意した布製のシーツ４を広げて、その中央部に練り混ぜた生コンクリートを載せる。【００６４】  布製のシーツ４の四隅の端を持ち、生コンクリートを包み込むようにして、頂天部をロープで縛り固定させる。【００６５】  出来上がる製品に実物感を持たせる為に、生コンクリートを包み込んだ布製のシーツ４の側面を手で押さえながら作為的に凹凸をつけた後、生コンクリートが硬化するまで、屋内で養生をおこなう。【００６６】  翌日、生コンクリートが硬化したところで、布製のシーツ４を結んだロープを解き、布製のシーツ４を製品から取り出す。【００６７】  取り出した布製のシーツ４は、遅延剤を希釈した水溶液の入った洗面容器に入れ、再使用する。【００６８】  硬化したコンクリートの表面を塗装用のハケを使い、水でコンクリートの表面からゼリー状の寒天の粒６が見える程度まで、きれいにコンクリート表面のセメントペーストを洗い出す。【００６９】  製品内にあるゼリー状の寒天の粒６は、屋外に放置すると時間の経過とともに自然に蒸発して、製品に空隙が出来上がる。
強制的に取り除く場合は、製品が十分に硬化した時点で、水の入った調理用の鍋に製品を入れ、煮沸沸騰させることで、ゼリー状の寒天の粒６は、液状に戻り、製品に空隙が出来上がる。
液状に戻ったゼリー状の寒天の粒６は、次回の時に、水の一部として再利用する。【００７０】    以上が、ゼリー状に固まった寒天を用いた実施例２であるが、より実物感をもたせたい場合は、製品の表面が乾燥したら、アクリル樹脂系の黒色ツヤ消し塗料をスプレーガンで製品の表面を噴霧させると、溶岩風の擬石が出来上がる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】  本発明の溶岩風擬石やハニカム構造のような蜂の巣状のコンクリート製品は、従来になかった外壁材として吸音効果のあるコンクリートや衝撃の緩衝効果のあるコンクリートとしての発展性があり、テーマーパーク等の独創性のある内装材として活用も今後、期待される。【００７２】  また、本発明の多孔質コンクリートの製造方法は、通常のコンクリート製品質量の１／２〜１／３と非常に軽くなるので、庭園用としての溶岩風の庭石や家庭用のエクステリア用品としての分野にも期待がもてる。【００７３】  使用済み発泡スチロールを利用した新たなコンクリート製品の分野への活用方法を確立させることは、資源の有効利用に繋がるものである。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】  本発明の実施形態における工程図である。
【符号の説明】
【００７５】１  発泡スチロールの粒
２  コンクリート材料
３  練混機
４  布製のシーツ
５  発泡スチロールを溶かす溶剤
６  ゼリー状の寒天の粒
【図１】
2011105579.tif 000003