(57)【要約】    【課題】有機酸（特に、ギ酸や乳酸）による浸食劣化を効果的に抑制することのできる畜舎設備用のコンクリート製品及びその製造方法を提供する。    【解決手段】畜舎設備用のコンクリート製品の一例である畜舎用コンクリート・スノコ１は、セメント（ポルトランドセメント又はポルトランドセメント代替品）及び高炉スラグ微粉末を含むコンクリート材料を用いて、プレキャストコンクリート製品として形成される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント及び高炉スラグ微粉末を含むコンクリート材料を用いてプレキャストコンクリート製品として形成された畜舎設備用のコンクリート製品。
【請求項２】
前記コンクリート材料は、前記セメントと前記高炉スラグ微粉末との重量比が約５０：５０である、請求項１に記載の畜舎設備用のコンクリート製品。
【請求項３】
前記コンクリート材料は、前記セメントと前記高炉スラグ微粉末との重量比が５０：５０〜３０：７０である、請求項１に記載の畜舎設備用のコンクリート製品。
【請求項４】
前記コンクリート材料は、超硬練り状態に調製され、
即時脱型法によって製造された、請求項１〜３のいずれか１つに記載の畜舎設備用のコンクリート製品。
【請求項５】
上面が開口した型枠を振動させつつ、該型枠内にセメント及び高炉スラグ微粉末を含むコンクリート材料を打設する打設工程と、
前記型枠に対して往復動するプレス型板によって該型枠内のコンクリート材料を加圧する加圧締固工程と、
前記型枠の上面にパレットを設置するパレット設置工程と、
前記型枠及び前記パレットを一体として反転させた後、前記型枠を取り外してコンクリート成形品を前記パレット上に配置する脱型工程と、
前記コンクリート成形品を前記パレット上にて養生させる養生工程と、
を含む、畜舎設備用のコンクリート製品の製造方法。
【請求項６】
前記コンクリート材料は、前記セメントと前記高炉スラグ微粉末との重量比が約５０：５０である、請求項５に記載の畜舎設備用のコンクリート製品の製造方法。
【請求項７】
前記コンクリート材料は、前記セメントと前記高炉スラグ微粉末との重量比が５０：５０〜３０：７０である、請求項５に記載の畜舎設備用のコンクリート製品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、畜舎設備用のコンクリート製品及びその製造方法に関し、特に、ギ酸、乳酸などの有機酸による浸食劣化を抑制することのできる畜舎設備用のコンクリート製品及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、豚舎などの畜舎においては、コンクリート製のスノコ（以下「コンクリート・スノコ」という）が使用されている（特許文献１参照）。コンクリート・スノコは、例えば金属性のスノコに比べて、家畜の糞尿等による腐食が少ないため、近年ではその使用がますます増加している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−８４９０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、畜舎において使用されているコンクリート・スノコのうち、特に餌場付近のコンクリート・スノコに、他の場所に比べて、著しい浸食劣化が発生することが確認されている。本発明者らがその原因を調査したところ、かかる浸食劣化は、飼料に含まれるギ酸、乳酸などの有機酸によるものであることが判明した。ここで、ギ酸は、例えば飼料の防腐剤、抗菌剤として使用されており、乳酸は、例えば飼料に添加した乳酸菌によって生成される。
【０００５】
コンクリート・スノコの浸食劣化が発生すると、浸食劣化の発生箇所において家畜が怪我をし易くなり、また、コンクリート・スノコの交換周期も早まるため、このような浸食劣化を抑制すること、すなわち、コンクリート・スノコにギ酸や乳酸などの有機酸に対して高い耐性を持たせることが望ましい。
なお、このようなギ酸や乳酸などの有機酸に対する高い耐性は、上記コンクリート・スノコに限られず、畜舎内外において使用される畜舎設備用のコンクリート製品に共通して望まれる特性の一つであると言える。
【０００６】
本発明は、このような課題に着目してなされたものであり、有機酸（特にギ酸及び乳酸）による浸食劣化を抑制することのできる畜舎設備用のコンクリート製品及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、ギ酸、乳酸などの有機酸に対して高い耐性を有する畜舎設備用のコンクリート製品を開発すべく鋭意実験を行なった。その結果、セメント及び高炉スラグ微粉末を含むコンクリート材料を用いることにより、有機酸（特にギ酸及び乳酸）に対して高い耐性を有するコンクリート製品を製造できることを見出した。なお、セメント及び高炉スラグ微粉末を含むコンクリート材料は、例えば海洋コンクリート構造物の製造に用いられていたが、ギ酸や乳酸に対する高い耐性に着目して、これを畜舎設備用のコンクリート製品の製造に用いるという技術思想はこれまでなかった。
【０００８】
本発明者は、上記知見に基づいて本発明を完成させた。
すなわち、本発明による畜舎設備用のコンクリート製品は、セメント及び高炉スラグ微粉末を含むコンクリート材料を用いてプレキャストコンクリート製品として形成される。ここで、セメントには、ポルトランドセメント及びポルトランドセメント代替品が含まれる。
【０００９】
また、本発明による畜舎設備用のコンクリート製品の製造方法は、上面が開口した型枠を振動させつつ、該型枠内にセメント及び高炉スラグ微粉末を含むコンクリート材料を打設する打設工程と、前記型枠に対して往復動するプレス型板によって該型枠内のコンクリート材料を加圧する加圧締固工程と、前記型枠の上面にパレットを設置するパレット設置工程と、前記型枠及び前記パレットを一体として反転させた後、前記型枠を取り外してコンクリート成形品を前記パレット上に配置する脱型工程と、前記コンクリート成形品を前記パレット上にて養生させる養生工程と、を含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、畜舎設備用のコンクリート製品の有機酸（特にギ酸や乳酸）による浸食劣化を抑制することができる。また、従来に比べて、有機酸（特にギ酸や乳酸）に対して高い耐性を有する畜舎設備用のコンクリート製品を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】セメント及び高炉スラグ微粉末を含むコンクリート材料を用いて形成したコンクリート製品のギ酸浸漬試験の結果を示す図である。
【図２】セメント及び高炉スラグ微粉末を含むコンクリート材料を用いて形成したコンクリート製品の乳酸浸漬試験の結果を示す図である。
【図３】本発明の実施形態による畜舎用コンクリート・スノコを示す図である。
【図４】実施形態による畜舎用コンクリート・スノコの製造方法を示す図である。
【図５】実施形態による畜舎用コンクリート・スノコの製造方法を示す図である。
【図６】実施形態による畜舎用コンクリート・スノコの製造方法を示す図である。
【図７】実施形態による畜舎用コンクリート・スノコの製造方法を示す図である。
【図８】実施形態による畜舎用コンクリート・スノコの製造方法を示す図である。
【図９】実施形態による畜舎用コンクリート・スノコの製造方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明について説明する。
本発明者は、ポルトランドセメントを用いたコンクリート材料によって畜舎用コンクリート・スノコを製造しているが、畜舎用コンクリート・スノコの製造に、高炉スラグ微粉末を混入させたコンクリート材料を用いたところ、有機酸（特にギ酸及び乳酸）に対する耐性が高まるとの感触を得た。
【００１３】
そこで、高炉スラグ微粉末を混入させたコンクリート材料、すなわち、ポルトランドセメント及び高炉スラグ微粉末を含むコンクリート材料を用いることにより、有機酸（特にギ酸及び乳酸）に対する耐性がどの程度向上するかを確認するための実験を行なった。具体的には、ポルトランドセメント及び高炉スラグ微粉末を含むコンクリート材料を用いて試験製品を製造し、製造した試験製品からコア試供体を採取し、採取したコア試供体の浸漬試験を実施した。なお、浸漬試験は、社団法人日本コンクリート工学協会、ＪＩＳ原案「コンクリートの溶液浸漬による耐薬品性試験方法（案）」を参考にした。以下に浸漬試験の概要を示す。
【００１４】
〔浸漬試験の概要〕
（１）試験製品の製造
試験製品１：普通ポルトランドセメント、水及び骨材をミキサーによって混練して超硬練りのコンクリート材料を調製し、該コンクリート材料を用いて即時脱型法によってコンクリート・スノコを製造し、これを試験製品１（従来のコンクリート・スノコに相当する）とした。
試験製品２：上記試験製品１に用いたコンクリート材料に対し、普通ポルトランドセメントの５０％（重量％）を高炉スラグ微粉末で置換したコンクリート材料、すなわち、高炉スラグ微粉末の置換率が５０重量％のコンクリート材料を用いて即時脱型法によってコンクリート・スノコを製造し、これを試験製品２とした。
試験製品３：上記試験製品１に用いたコンクリート材料に対し、普通ポルトランドセメントの７０％（重量％）を高炉スラグ微粉末で置換したコンクリート材料、すなわち、高炉スラグ微粉末の置換率が７０重量％のコンクリート材料を用いて即時脱型法によってコンクリート・スノコを製造し、これを試験製品３とした。
【００１５】
（２）試供体の作成
コンクリートコア抜きマシンを用いて試験製品１〜３のそれぞれからコア試供体を６本採取した。各コア試供体は、２０℃で材齢１４日間の気中養生を行ない、浸漬試験開始の２日前から２０℃の水中養生を行なった後に浸漬試験に供した。以下の説明においては、試験製品１から採取したコア試供体を試供体Ａ（Ａ１〜Ａ６）、試験製品２から採取したコア試供体を試供体Ｂ（Ｂ１〜Ｂ６）、試験製品３から採取したコア試供体を試供体Ｃ（Ｃ１〜Ｃ６）とする。
【００１６】
（３）試験溶液の作成
浸漬試験に用いた有機酸は、ギ酸及び乳酸の２種類とし、試験溶液（ギ酸溶液、乳酸溶液）は、それぞれ質量比でギ酸、乳酸が５％の濃度（ｐＨ１．９〜２．０：実測値）となるように水道水で調整した。
【００１７】
（４）試験方法
試供体Ａ１〜Ａ３、試供体Ｂ１〜Ｂ３及び試供体Ｃ１〜Ｃ３をギ酸溶液中に浸漬させ、試供体Ａ４〜Ａ６、試供体Ｂ４〜Ｂ６及び試供体Ｃ４〜Ｃ６を乳酸溶液中に浸漬させ、浸漬時間の経過に対する各試供体の重量変化を観察した。
試験溶液は、試供体１本当たり約２０００（ｃｃ）とし、７日毎に全量を交換した。また、浸漬試験は１３週間行ない、１，２，４，６，８，１０及び１３週に、各試供体の重量を測定し、３本の平均値から重量変化率を求めた。
【００１８】
（５）試験結果
試験結果を図１，２に示す。図１は、各試供体をギ酸溶液中に浸漬させたギ酸浸漬試験の結果を示し、図２は、各試供体を乳酸溶液中に浸漬させた乳酸浸漬試験の結果を示している。図１に示すように、ギ酸溶液中に１３週間浸漬させた場合の重量変化率は、試供体Ａ（普通ポルトランドセメント）では「−４１．４５％」、試供体Ｂ（高炉スラグ微粉末の置換率が５０重量％）では「−１２．０８％」、試供体Ｃ（高炉スラグ微粉末の置換率が７０重量％）では「−９．８５％」であった。また、図２に示すように、乳酸溶液中に１３週間浸漬させた場合の重量変化率は、試供体Ａ（普通ポルトランドセメント）では「−４７．７４％」、試供体Ｂ（高炉スラグ粉末の置換率５０％）では「−１０．８５％」、試供体Ｃ（高炉スラグ微粉末の置換率７０％）では「−７．７３％」であった。
【００１９】
上記試験結果より、高炉スラグ微粉末を普通ポルトランドセメントの内割りで置換することで、すなわち、普通ポルトランドセメント及び高炉スラグ微粉末を結合材として用いることで、ギ酸や乳酸による浸食劣化が大幅に改善されることが確認された。従って、普通ポルトランドセメント及び高炉スラグ微粉末を含むコンクリート材料を用いて畜舎設備用のコンクリート製品を製造することにより、該畜舎設備用のコンクリート製品のギ酸、乳酸による浸食劣化を大幅に抑制することが可能となる。
【００２０】
なお、上記浸漬試験においては、普通ポルトランドセメントを用いているが、早強ポルトランドセメントなどの各種ポルトランドセメントを用いた場合やポルトランドセメントに代替可能な他のセメントを用いた場合であっても同様の結果が得られると考えられる。また、高炉スラグ微粉末の混入量に応じて重量変化率（すなわち、浸食劣化の抑制効果）に差が生じるものの、高炉スラグ微粉末を混入させることによってギ酸や乳酸に対する耐性を向上できると考えられる。
【００２１】
次に、本発明の実施形態による畜舎設備用のコンクリート製品について説明する。
図３は、畜舎設備用のコンクリート製品の一例である畜舎用コンクリート・スノコを示している。畜舎用コンクリート・スノコ１は、例えば畜舎の床に敷き詰められて使用されるものであり、セメント及び高炉スラグ微粉末を含むコンクリート材料を用いてプレキャストコンクリート製品として形成される。セメントと高炉スラグ微粉末との重量比は、任意に設定することができる。但し、上記試験結果より、ギ酸及び乳酸により浸食劣化を効果的に抑制するためには、セメントと高炉スラグ微粉末との重量比を５０：５０〜３０：７０（数％程度の誤差を含む）とするのが好ましい。
【００２２】
セメントは、ポルトランドセメントやポルトランドセメントに代替可能な他の種類のセメント（例えば、ポルトランドセメント代替品）とすることができる。また、高炉スラグ微粉末は、高炉水砕スラグを粉砕して製造されるものであり、一般に流通しているものを使用可能である。なお、ポルトランドセメントには、普通ポルトランドセメントはもちろん、早強ポルトランドセメント、超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、耐硫酸塩ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメントなどの各種ポルトランドセメントが含まれる。
【００２３】
そして、セメント、高炉スラグ微粉末、水及び骨材をミキサー等によって混練してコンクリート材料とし、該コンクリート材料を所定の型枠に打設し、所定の養生を経て畜舎用コンクリート・スノコ１が製造される。なお、骨材のサイズや種類等は任意に選択することができる。好ましくは、上記ミキサー等によって超硬練り状態（いわゆるゼロスランプ状態）のコンクリート材料を調製し、即時脱型法にて畜舎用コンクリート・スノコ１を製造する。このように即時脱型法にて畜舎用コンクリート・スノコ１を製造すれば、型枠の使用回転率が高まることとなり畜舎用コンクリート・スノコ１の生産性を向上できる。また、即時脱型法にて畜舎用コンクリート・スノコ１を製造すれば、特別な処理を施すことなく、表面を粗面として形成することができ、家畜が足を滑らすことを抑制できるとともに家畜の爪などを適度に摩耗させることが可能となり、畜舎用コンクリート・スノコとして好適な特性を付与できる。
【００２４】
図４〜図９は、上記畜舎用コンクリート・スノコ１の製造方法を示している。ここでは、即時脱型法によって畜舎用コンクリート・スノコ１を製造する場合を説明する。
まず、図４に示すように、型枠３をテーブル振動機５上に取り付ける。型枠３は、例えば金属製であり、上面が開口するとともに、その内側に上記畜舎用コンクリート・スノコ１の形状に対応した空間が形成されている。
【００２５】
次に、テーブル振動機５を動作させて型枠３を振動させつつ、図５に示すように、型枠３内の空間にセメント及び高炉スラグ微粉末を含むコンクリート材料（フレッシュ・コンクリート：ＦＣ）を投入する（第１打設工程）。コンクリート材料（ＦＣ）は、上述したように、セメント、高炉スラグ微粉末、水及び骨材が図示省略したミキサー等によって超硬練り状態に調製されたものであり、例えば搬送ベルト７によって搬送されて型枠３内に供給される。この第１打設工程においては、例えば型枠３の深さのほぼ半分の厚さを有する一層目のコンクリート材料（ＦＣ１）を打設する。
【００２６】
次に、図６に示すように、一層目のコンクリート材料（ＦＣ１）の上に鉄筋９を設置する（鉄筋設置工程）。この鉄筋９は、畜舎用コンクリート・スノコ１の強度を補うものであり、畜舎用コンクリート・スノコ１の形状に合わせて形成される。なお、図には示していないが、鉄筋９には、かぶり厚を確保するためのスペーサが適宜設けられている。
【００２７】
次に、設置された鉄筋９の上にさらにコンクリート材料（ＦＣ）を投入し、図７に示すように、二層目のコンクリート材料（ＦＣ２）を打設する（第２打設工程）。ここで投入されるコンクリート材料によって型枠３内の空間が満たされる。なお、二層目のコンクリート材料（ＦＣ２）を打設された後、必要に応じて、型枠３内のコンクリート材料（ＦＣ）をコテなどによって均すようにしてもよい（コテ仕上げ）。
【００２８】
次に、図８に示すように、型枠３に対して上下方向に往復動するプレス型板１１を動作させて該型枠３内のコンクリート材料（ＦＣ）を加圧する（加圧締固工程）。このプレス型板１１による加圧によって型枠３の形状に対応したコンクリート成形品（すなわち、コンクリート・スノコ）が形成される。
【００２９】
次に、プレス型板１１を元の位置に戻した後、図９に示すように、型枠３の上にパレット１３を設置する（パレット設置工程）。パレット１３は、平板状のパレット本体１３ａと、該パレット本体１３ａの底面に設けられた一対の脚部１３ｂと、を有している。パレット１３は、その脚部１３ｂを上にして、すなわち、パレット１３（パレット本体１３ａ）の積載面（天面）側を型枠３に向けて、型枠３の上に設置される。
【００３０】
次に、図示省略するが、型枠３及びパレット１３をテーブル振動機５から取り外して所定の位置に移動し、型枠３及びパレット９を一体として反転させた後に型枠３を取り外す（脱型工程）。これにより、型枠３内で形成されたコンクリート成形品は、パレット１３の積載面上に配置されることになる。そして、パレット１３の積載面上に配置されたコンクリート成形品のバリ取りなどを行なった後、所定期間の養生を経て（養生工程）、図３に示す畜舎用コンクリート・スノコ１が完成する。養生方法としては、気中養生、水中養生、蒸気養生などの通常のコンクリート養生方法を適宜用いることができる。
【００３１】
本実施形態による畜舎用コンクリート・スノコ１は、セメント及び高炉スラグ微粉末を含むコンクリート材料を用いてプレキャストコンクリート製品として形成される。これにより、従来のコンクリート・スノコに比べて、ギ酸や乳酸による浸食劣化を抑制することができ、家畜が怪我をするおそれを低減しつつ、コンクリート・スノコの交換周期の長期化を図ることができる。
【００３２】
ここで、セメントと高炉スラグ微粉末との重量比は、５０：５０（高炉スラグ微粉末の置換率が約５０重量％）〜３０：７０（高炉スラグ微粉末の置換率が約７０重量％）であるのが好ましいが、コンクリート材料の型枠への投入の容易さを考慮すると、さらに好ましくは５０：５０である。このようにすると、即時脱型法による畜舎用コンクリート・スノコの生産性の低下を抑制しつつ、ギ酸や乳酸による浸食劣化の抑制効果を十分に発揮させることができる。但し、セメントと高炉スラグ微粉末との重量比は上記したものに限るものではなく、高炉スラグ微粉末が混合されていればギ酸や乳酸による浸食劣化を抑制することができる。なお、上記重量比の数値には、数％程度の誤差が含まれることはもちろんである。
【００３３】
また、本実施形態による畜舎用コンクリート・スノコ１は、即時脱型法によって製造されており、型枠３の使用回転率を高めて生産性を向上できるとともに、特別な処理を施すことなく、その表面が粗面として形成される。これにより、家畜が足を滑らすことを抑制できるとともに家畜の爪などを適度に摩耗させることが可能となり、畜舎用コンクリート・スノコとして適した性能を付与することができる。
【００３４】
なお、上記実施形態では、本発明を適用した畜舎用コンクリート・スノコについて説明しているが、本発明は、畜舎設備用のコンクリート製品に広く適用できるものである。畜舎設備用のコンクリート製品としては、上記畜舎用コンクリート・スノコ以外にも、例えば、コンクリート製の餌場、コンクリート製のサイロ、コンクリート製の排水路（廃水路）などが該当し、これらについてもセメント及び高炉スラグ微粉末を含むコンクリート材料を用いて製造することにより、ギ酸や乳酸による浸食劣化を効果的に抑制することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１…畜舎用コンクリート・スノコ、３…型枠、５…テーブル振動機、９…鉄筋、１１…プレス型板、１３…パレット、ＦＣ…コンクリート材料
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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