(57)【要約】【課題】蓄熱材カプセルを混入したコンクリートの火災時の爆裂を防止し、耐爆裂性と蓄熱性を併せ持った建築用コンクリート部材を開発する。【解決手段】セメント、水、骨材、化学混和剤および蓄熱材カプセルを含有するコンクリート製の蓄熱建材であって、蓄熱材カプセルは、融点が5〜35℃の蓄熱剤を含有し、コンクリートから骨材を除いた部分に対する容積比が０．３０以下であり、水セメント比（Ｗ／Ｃ）が、０．３０以上であり、耐爆裂性を備えている耐爆裂性蓄熱建材。【選択図】図１
2019011211.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント、水、骨材、化学混和剤および蓄熱材カプセルを含有するコンクリート製の蓄熱建材であって、
蓄熱材カプセルは、融点が5〜35℃の蓄熱剤を含有し、コンクリートから骨材を除いた部分に対する容積比が０．３０以下であり、
水セメント比（Ｗ／Ｃ）が、０．３０以上であり、
耐爆裂性を備えていること、
を特徴とする耐爆裂性蓄熱建材。
【請求項２】
蓄熱建材が、躯体用建材であることを特徴とする請求項１記載の耐爆裂性蓄熱建材。
【請求項３】
圧縮強度が、標準水中養生４週間で30N/mm2以上であることを特徴とする請求項１または２に記載された耐爆裂性蓄熱建材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄熱用マイクロカプセルを用いた蓄熱建材に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物の室内環境の快適性を確保しつつ、環境負荷低減を図ろうとする試みの１つとして、蓄熱技術を応用した建材の開発が進められている。例えば、熱エネルギーの貯蔵に特別な設備機器を必要としない、蓄熱性能を有する内装ボード類などの内装建材が提案されている。
これに関する従来技術としては、コンクリート中に熱交換が可能な冷温水管を設置することで蓄熱体を形成するもの、パイプ中に蓄熱材としてコンクリートを充填したものがある。これらの場合では、コンクリート自体が有する範囲の蓄熱性を利用するものであり、十分な蓄熱量を確保するためには、相応のコンクリート容積とそれに伴う重量の増加が生じることになる。
コンクリート内に温水管などを配管する方法では、蓄熱体の設置部位が限定されたり、そのためのスペースの確保が必要となり、配管と鉄筋の納まりによる制限を受けるほか、埋設した冷温水管の将来的なメンテナンスについても考慮しなければならない。また、コンクリートを充填したパイプは、600℃前後の高い温度を蓄熱の対象とした例であり、生活温度域を対象としている技術ではない。
また、別の技術として、蓄熱性のカプセルを混入したコンクリート系の建材が提案されている。
例えば、特許文献１（特開２００３−３１３０６２号公報）には、水硬性材料、潜熱蓄熱材を内包するマイクロカプセル、多孔質無機粉体を含有する潜熱蓄熱材を内包するマイクロカプセルを含有することを特徴とする水硬性組成物が開示されている。この先行文献では、蓄熱材の相変化の伴う寸法変化の影響を低減するために、マイクロカプルを多孔質珪酸カルシウム粒子の空隙に分散させたのちに、ポルトランドセメントと混ぜて、１０ｍｍ厚の板状体を形成した例が開示されている。この技術では、壁・天井等の内装ボードなどとしては使用可能でも、躯体としての強度が必要な用途には適していない。
また、例えば、特許文献２（特開２００４−３５９５２４号公報）には、珪酸カルシウム（好ましくは、ワラストナイト）、カプセル化蓄熱材（好ましくは、０〜５０℃の融点を有する芯物質の周囲にラジカル付加重合により得られる熱可塑性樹脂を主成分とするカプセル壁が形成されたもの）及び水からなる混合物（好ましくは、混合物中に多孔材料が含まれる）が賦形され炭酸化処理されてなる蓄熱建材、及び炭酸化処理された硬化体からなる蓄熱建材であって、硬化体中に、非晶質シリカ、炭酸カルシウム及びカプセル化蓄熱材が含有され、非晶質シリカの含有量が４重量％以上であり、カプセル化蓄熱材の含有量が０．５〜８０体積％である蓄熱建材が開示されている。この先行技術は、具体的には、水に分散したこれらの組成物を抄造法により板状に堆積して、プレス脱水後硬化させて形成した板体であり、内装材としては適用できても、コンクリートのように打設して建築物の躯体を形成する用途には適していない。
特許文献３（特開平10-297950号公報）には、蓄熱材カプセルをコンクリート固形重量部100部に対して5〜50固形重量部混入して、多量の冷熱を蓄えることが可能な冷熱蓄熱用コンクリートが提案されている。この先行例では、建物の床材・壁材等へ適用した場合の冷房効果を期待するものの、カプセルを大量混入する場合に懸念されるコンクリートの強度や耐火性能への影響については考慮されておらず、蓄熱材として使用されるパラフィンの沸点を考えると、火災時の耐火性能を著しく損なう可能性がある。
特許文献４（特許第3226093号公報）には、空調空間から空調機に還流する空調空気経路の適所に、コンクリートスラブ躯体の中空部により構成した蓄熱空気通路を配置する構成とした空調システムにおいて、前記蓄熱空気通路内又は躯体に常温レベルで相変化する潜熱蓄熱材を配置した空調システムが開示されている。この先行発明は、空調システムに活用するものであって、コンクリートの強度や耐火性能については考慮されていない。
【０００３】
蓄熱材を内包したカプセルを混入したコンクリートを用いて建物の部材を構成した場合は、室内の温度変化を少なくさせることが期待できるが、蓄熱材を混入させたコンクリート部材が火災を受けた場合では、沸点300℃程度の蓄熱材を混入したコンクリートでは、火災時の熱により蓄熱材がコンクリート内部で気化し、内部圧力が上昇することでコンクリートに爆裂が生じ、耐火性能が著しく損なわれるリスクがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３１３０６２号公報
【特許文献２】特開２００４−３５９５２４号公報
【特許文献３】特開平１０−２９７９５０号公報
【特許文献４】特許第３２２６０９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、蓄熱材カプセルを混入したコンクリートの火災時の爆裂を防止し、耐爆裂性と蓄熱性能を併せ持った建築用コンクリート部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
１．セメント、水、骨材、化学混和剤および蓄熱材カプセルを含有するコンクリート製の蓄熱建材であって、
蓄熱材カプセルは、融点が５〜３５℃の蓄熱剤を含有し、コンクリートから骨材を除いた部分に対する容積比が０．３０以下であり、
水セメント比（Ｗ／Ｃ）が、０．３０以上であり、
耐爆裂性を備えていること、
を特徴とする耐爆裂性蓄熱建材。
１−２  なお、蓄熱材カプセルの含有量は、コンクリートから骨材を除いた部分（セメントペースト[空気を含む]＋蓄熱材カプセル）に対する容積比で０．０５〜０．３０であることが好ましい。
１−３  さらに、水セメント比に関しては、
容積比でコンクリートの水セメント比（Ｗ／Ｃ）が、０．３０〜０．６５であって、
かつ、水セメント比（W/C）の上限を、蓄熱材カプセルの容積比（VP）に対して次の式で求められる値とすることが好ましい。
W/C＝−1.40×VP＋0.72
１−４  使用する骨材は、最大寸法が５〜２５ｍｍであることが好ましい。
１−５  蓄熱材カプセルは、体積加重平均径または粒子径の中央値が２μm〜200μmであることが好ましい。
２．蓄熱建材が、躯体用建材であることを特徴とする１．記載の耐爆裂性蓄熱建材。
３．圧縮強度が、標準水中養生４週間で30N/mm2以上であることを特徴とする１．または２．に記載された耐爆裂性蓄熱建材。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、躯体用建材として十分な強度をそなえた耐爆裂性に優れたコンクリート製蓄熱建材を実現した。本発明は、建物火災において爆裂することを防止できるので、構造材のみならず非構造材として、生活環境を緩和する建築材料として使用することができる。特に、火災の過熱によって爆裂し、脆弱化した場合の影響が大きい柱材、壁材、床スラブ材などの構造部材として、適している。
本発明は、蓄熱材カプセルによりコンクリート部材に蓄熱性を付与し、蓄熱材カプセルの容積比と水セメント比の範囲を定めることにより、構造部材としても十分な強度を有する耐爆裂性コンクリート部材を実現した。この結果、蓄熱材を含むコンクリート部材を仕上げ材のみならず、構造部材としての用途を拡張することができた。
本発明によれば、コンクリート部材の容積を利用した合理的な蓄熱量の確保が可能となり、従来の蓄熱建材を用いた施工も省略できるほか、耐久性の高いコンクリート部材とすることで、高付加価値な建築ストックの形成に貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例の試験体の温度変化を表すグラフが表示された図。
【図２】実施例１、比較例２、３の試験体の温度変化を表すグラフが表示された図。
【図３】実施例２、比較例１、２の試験体の温度変化を表すグラフが表示された図。
【図４】試験体の爆裂を水セメント比と蓄熱材カプセルの容積比との関係で示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明は、蓄熱用マイクロカプセルを用いた蓄熱建材であり、火災時の爆裂を防止し、耐爆裂性と蓄熱性を併せ持った蓄熱材カプセルを混入した建築用コンクリート部材を実現した。
本発明は、蓄熱材カプセルによりコンクリート部材に蓄熱性を付与し、蓄熱材カプセルの容積比と水セメント比の範囲を定めることにより、構造部材としても十分な強度を有する耐爆裂性コンクリート部材であるので、蓄熱材を含むコンクリート部材を仕上げ材のみならず、構造部材として適用できる。
本発明の蓄熱建材は、構造材のみならず非構造材として、生活環境を緩和する建築材料である。特に、火災の過熱によって爆裂し、脆弱化した場合の影響が大きい柱材、壁材、床スラブ材などの構造部材として、適している。
蓄熱性コンクリートとして、鉄筋コンクリート部材、鉄骨コンクリート部材および鉄骨鉄筋コンクリート部材を使用する建築物に利用される。
（建材の定義）
本発明では「建材」とは、建築物の柱、梁、壁および床を構成する、非構造部材を含むコンクリート部材の意味で使用する。
（耐爆裂性の定義）
本発明において「耐爆裂性」とは、火災時における外部からの加熱によって、コンクリートの表層部分が剥離・飛散し、鉄筋が露出することのない性質の意味で使用する。
【００１０】
本発明は、セメント、水、骨材、化学混和剤および蓄熱材カプセルを含有するコンクリート製の蓄熱建材であって、融点が５〜３５℃の蓄熱剤をカプセル化して、コンクリートから骨材を除いた部分に対する容積比０．３０以下で混入し、水セメント比（Ｗ／Ｃ）を０．３０以上とすることにより、耐爆裂性を備えた耐爆裂性蓄熱建材である。この耐爆裂性蓄熱建材は、強度も十分に備えているので構造躯体として使用できる。
構造躯体として、柱、壁、床などのコンクリート部材として使用できるので、蓄熱される熱量が大きく、住環境の環境緩和作用も大きい。この結果、蓄熱性の仕上げ用建材や機器の使用を削減することができる。
（利用分野）
建材としての、鉄筋コンクリート部材、鉄骨コンクリート部材および鉄骨鉄筋コンクリート部材を使用する建築物などに利用される。
【００１１】
本発明では、耐爆裂性を備えた蓄熱性建材として、次のような構成が好ましい。
（１）蓄熱材カプセルの含有量は、コンクリートから骨材を除いた部分（セメントペースト[空気を含む]＋蓄熱材カプセル）に対する容積比で０．０５〜０．３０であることが好ましい。
（２）水セメント比に関しては、容積比でコンクリートの水セメント比（Ｗ／Ｃ）が、０．３０〜０．６５であって、かつ、水セメント比（W/C）の上限を、蓄熱材カプセルの容積比（VP）に対して次の式で求められる値とすることが好ましい。
W/C＝−1.40×VP＋0.72
（３）使用する骨材は、最大寸法が５〜２５ｍｍであることが好ましい。
（４）蓄熱材カプセルは、体積加重平均径または粒子径の中央値が２μm〜200μmであることが好ましい。
（５）躯体用建材として、圧縮強度が、標準水中養生４週間で30N/mm2以上であることが実現できる。コンクリート使用される一般的な設計基準強度は、１８、２１、２４、２７、３０、３３、３６N/mm2であり、３６N/mm2を超える場合では高強度コンクリートと目されるので、30N/mm2以上の強度が発揮されることは、十分である。
【００１２】
本発明は、蓄熱性に優れ、蓄熱材カプセルを混入しても十分な強度を有し、火災時にも耐爆裂性能を発揮する、建物の構築と長期供用が可能なコンクリート部材である。
本発明では、蓄熱建材に期待する蓄熱性を直接、コンクリート部材（構造部材および非構造部材）に与えることから、建物の躯体構築とは別に蓄熱建材を施工する必要がなくなる。また、部材の容積（厚さ）を利用して蓄熱材カプセルの混入量を増加させることができるため、合理的な蓄熱量の確保が可能となる。
本発明によれば、コンクリート自体が本来有する蓄熱性に加え、蓄熱材カプセルの混入による蓄熱性の向上が可能となるほか、蓄熱体がそのまま躯体となるため、自由な造形で建物を構築することができ、蓄熱体の設置場所が制限されることがない。また、埋設する冷温水管のメンテナンスや鉄筋との納まりを考慮する必要がなくなる。
さらに、内装ボード類のように薄い部材厚によって蓄熱量が制限されることがなく、改修時にボード類を撤去したとしても、蓄熱性能は躯体に保持されたままとなる。従って、蓄熱建材に係る施工を省略することができるほか、耐久性の高いコンクリート部材とすることで長期供用が可能となり、将来的にも蓄熱性を有した高付加価値の建築ストックを形成していくことができる。
【００１３】
本発明は、セメント、水、骨材、化学混和剤および蓄熱材カプセルを含有するコンクリート部材である。本発明に使用するセメント、水、骨材、化学混和剤の種類については限定されるものではなく、一般的な材料を用いることができるが、次のようなものが適している。
【００１４】
（蓄熱材カプセル）
・蓄熱剤について
蓄熱材カプセルに内包される潜熱蓄熱剤としては、無機塩、有機酸、パラフィン類、アルコール類、脂肪酸類などが挙げられる。これらのうち、生活温度域での蓄熱が可能であること、融点を任意に設定できること、融解・凝固を繰り返しても劣化しにくいことなどの特徴から、パラフィン類が好ましい。
・カプセルについて
蓄熱材カプセルの膜材には、コンクリート練混ぜ時の衝撃、セメント水和反応に伴うpH12程度の強アルカリ性環境および80℃以下の水和熱に対しても、破壊して内包する潜熱蓄熱剤を漏出させることのない耐久性が必要となる。また、潜熱蓄熱剤の相変化に伴う体積変化に追従でき、膜材を介した熱の出入りを妨げないことも重要であることから、メラミンなどの合成樹脂が適している。
（セメント）
セメントは、一般的に多く使用される普通ポルトランドセメントのほか、蓄熱材カプセルを混入したコンクリートをプレキャスト部材に適用することも考慮すると、生産性の観点から、初期の強度発現性に優れた早強ポルトランドセメントを用いることができる。
（水）
練混ぜ水には、セメントの凝結時間に影響を与えることのない、地下水や工業用水などを使用する。
（骨材）
骨材には、高温加熱時の爆裂深さが大きくなるとされる石灰岩以外のものとして、硬質砂岩や安山岩などを用いるのが好ましい。
（化学混和剤）
粉末状の蓄熱材カプセルを用いる場合には、コンクリートの練混ぜ時間の増加や流動性の低下が生じやすくなるため、ポリカルボン酸などを主成分とする高性能AE減水剤もしくは高性能減水剤を用いることができる。
（調合  空気量）
コンクリートの空気量が過大になると圧縮強度の低下を引き起こすため、調合上の空気量は4.5％とするのが適当である。
【００１５】
使用する蓄熱材カプセルの含有量は、コンクリートの蓄熱性能および耐火性能に大きく影響するが、これらの性能は、「蓄熱材カプセル」と「コンクリートから骨材を除いた部分」との容積比に関連付けられる。なお、「コンクリートから骨材を除いた部分」は、「空気を含むセメントペースト＋蓄熱材カプセル」を指す。この蓄熱材カプセルの含有量が上記の容積比で０．０５を下回ると、十分な蓄熱性能が期待できなくなる。一方、含有量が容積比で０．３０よりも多くなると、蓄熱材カプセル内の潜熱蓄熱剤の量も増加するが、火災時の耐火性能を著しく損なう可能性が生じてくる。
【００１６】
コンクリートの水セメント比（Ｗ／Ｃ）は、所要の強度や長期耐久性を確保するために０．６５以下とする。ただし、水セメント比が０．２５〜０．３０より低くなると、一般のコンクリートでも火災時に爆裂が生じやすくなることに加え、蓄熱材カプセルを混入したコンクリートでは、前記の通り、含有する潜熱蓄熱剤によってこの傾向が助長される恐れがある。そのため、水セメント比は０．３０以下とならないようにする。本試験結果でも、水セメント比が０．３では、爆裂することが確認されている。
【００１７】
一方、水セメント比が０．３０を超える場合においても、蓄熱材カプセルの含有量が増加すると、コンクリートの強度低下と相まって、潜熱蓄熱剤による爆裂発生への影響も大きくなるため、火災時の耐火性能が損なわれる可能性がある。すなわち、コンクリートの強度が低くなるほど（水セメント比が大きくなるほど）、火災時に蓄熱材が気化することによるコンクリート内部の圧力上昇に耐えられなくなり、爆裂が生じやすくなる。そこで、耐火性能の観点から定める水セメント比（W/C）の下限値０．３０と蓄熱材カプセルの容積比の上限値０．３０、およびコンクリートの強度・耐久性の観点から定める水セメント比の上限値０．６５と蓄熱性能を確保するための蓄熱材カプセルの容積比の下限値０．０５から、蓄熱材カプセルの容積比ごとに、耐火性能を確保するための水セメント比（W/C）の最大値を定めると、式(1)が得られる。
W/C＝−1.40×VP＋0.72          （１）    [0.05＜VP＜0.30]
ここで、W/C：水セメント比、VP：コンクリートから骨材を除いた部分(水、セメント、混和材、空気および蓄熱材カプセルの合計容積)に対する蓄熱材カプセルの容積比である。
【００１８】
なお、セメントの一部を高炉スラグ微粉末、フライアッシュ、シリカフュームなどの混和材で置換すると、コンクリートのフレッシュ性状の改善や耐久性の向上などが期待できるようになるが、このような場合には、水と粉体（セメント＋混和材）の割合について、前記と同様に、水粉体比（W/B）で、0.65以下、0.30以上、かつ、式(1)のW/B以下（W/CをW/Bに読み替える）の範囲とすればよい。
【００１９】
上記の蓄熱材カプセルの容積比と水セメント比の範囲でコンクリートの調合設計を行うことにより、コンクリートの強度低下と耐火性能の低下の問題を同時に解決することができる。これらの問題と本発明の着目点をまとめると以下のようである。
生活温度域において有用で（火災時の熱で気化する）、かつカプセル化された（応力負担が期待できない）潜熱蓄熱剤を用いて蓄熱コンクリートとし、これで建物を構築しようとした場合には、次の（１）（２）を満足することが必要である。
（１）通常は問題とならないようなコンクリート強度域でも火災時の爆裂対策が必要
（２）蓄熱材の混入による強度低下の対策が必要
これらの対策方法は相反するものであり（例えば、（１）のために強度を下げれば、（２）が達成できなくなり、その反対も同じ）、（１）（２）を同時にバランスよく対策する必要がある。
そこで、本発明では、蓄熱材カプセルの容積比と水セメント比の組合せを考えることで、コンクリートの耐爆裂性を確保しながら、所要の蓄熱性と圧縮強度を設計できる範囲を示すことに着目した。
【００２０】
蓄熱材カプセルの膜材および内包される潜熱蓄熱剤は特に限定されるものではないが、潜熱蓄熱剤の融点は、生活温度域である5〜35℃の範囲にあるのが好ましい。
蓄熱材カプセルの寸法が小さくなるとコンクリートの練混ぜが困難となったり、流動性が低下したりすることがある。一方、蓄熱材カプセルの寸法が大きくなると、コンクリートの強度が著しく低下することがある。そのため、蓄熱材カプセルの体積加重平均径または粒径の中央値は、2〜200μmの範囲にあるのが好ましい。
蓄熱材カプセルをコンクリートに混入させる際の状態（外観）は特に限定されるものではなく、例えば、粉末状の蓄熱材カプセルや液体に分散させてスラリー状とした蓄熱材カプセルを用いることができる。スラリー状とした蓄熱材カプセルを用いた場合では、コンクリートの練混ぜ時間の増加や流動性の低下を抑制することができる。
【実施例】
【００２１】
６例の試験を行った。モルタル組成及び圧縮強度試験と耐火試験の結果を表１に示す。
（１）使用材料を以下に示す。
普通ポルトランドセメント（密度：3.16g/cm3）
骨材1（砕砂、最大寸法：5mm、表乾密度：2.58g/cm3）
骨材2（陸砂、最大寸法：5mm、表乾密度：2.64g/cm3）
化学混和剤（ポリカルボン酸エーテル系高性能AE減水剤）
蓄熱材カプセル（潜熱蓄熱剤：パラフィンワックス、融点：26℃、体積加重平均径：164μm）
（２）調合表を表１に示す。基材のモルタルの調合は、水セメント比0.50、単位水量148kg/m3、粗骨材容積404L/m3、空気量4.5%のコンクリートを想定したものであり、そこから粗骨材を除いたものとした。表1の全てのモルタル調合において、骨材1と骨材2の質量比は54：46、空気量は7.6%である。基材の水セメント比は0.50とし、水セメント比および蓄熱材カプセルの容積比を変化させた実験を行った。水セメント比を0.50よりも小さくした実施例2および比較例1では、セメントが増加することによって打込み時のモルタルの粘性が増加しやすくなることに配慮して、基材よりも、水をそれぞれ10および20kg/m3増加させた。蓄熱材カプセルを混入した実施例1、2および比較例1〜3では、骨材1と骨材2の質量比を保持しながら、蓄熱材カプセルと骨材を置換した。各調合で打込みに必要な軟らかさが得られるように、化学混和剤の添加量により調整した。
【００２２】
（３）実施例および比較例
試験では、以下のシリーズ(A),(B)を行った。
シリーズ（A）：
蓄熱材カプセルの混入量が蓄放熱特性、圧縮強度および耐爆裂性に及ぼす影響についてみるために、実施例1および比較例2、3の水セメント比を基材と同じ0.50とし、蓄熱材カプセルの混入量を変化させた。
シリーズ(B)：
水セメント比が蓄放熱特性、圧縮強度および耐爆裂性に及ぼす影響についてみるために、実施例2および比較例1、2では、蓄熱材カプセルの混入量を168L/m3で同じとし、水セメント比を0.50〜0.30に変化させた。水セメント比に応じて水の量を変化させているため、骨材を除いた部分に対する蓄熱材カプセルの容積比は0.21〜0.26で異なる。
【００２３】
（４）練混ぜ
練混ぜには、容量30リットルのプラネタリーミキサを使用した。
まず、水および化学混和剤以外の材料を60秒間空練りし、その後、水および化学混和剤を加えて、全体が一体となるまで練り混ぜた。
（５）養生
いずれの試験体も材齢4週まで20℃の水中養生を行い、それ以降は、20℃、60%RHの雰囲気で気中養生を行った。
【００２４】
【表１】
2019011211.tif 000003
【００２５】
（６）試験項目
試験項目は、圧縮強度試験、蓄放熱特性試験および耐火試験とした。
（試験体）
圧縮試験体：圧縮強度試験の試験体は、直径5cm、高さ10cmとした。
蓄放熱特性試験および耐火試験の試験体：幅15cm、高さ15cm、厚さ8.5cmとした。
耐火試験体：蓄放熱特性試験後の試験体を用いた。
【００２６】
（７）試験条件
(a)圧縮強度試験：材齢4週（水中養生）および材齢9週（水中養生4週、気中養生5週）に行った。試験体数は各調合および材齢で3体とした。
(b)蓄放熱特性試験：材齢約10週から開始し、試験体数は各調合で1体とした。
試験では、試験体を設置した恒温槽の温度を約30℃から約20℃、及び約20℃から約30℃へと切り替え、その後、各温度で一定に保持した際の試験体の温度変化を測定した。
試験体の温度は、内部（試験体中心）に設置した熱電対を用いて測定した。
また、恒温槽の温度の切り替えは、試験体の温度変化から、潜熱蓄熱剤による相変化の終了が確認された段階で行った。
例えば、実施例1を例にとると、図1に示すように、最初に恒温槽の温度を３０℃にして、試験体の温度を３０℃に保持した状態とし、恒温槽を２０℃に切り替えた時間をスタートの０分とした。恒温槽の温度を、２０℃に保った状態では、試験体からの放熱が続く。試験体が２０℃に近づき、ほぼ一定の温度を示した６００分で、恒温槽を３０℃に切り替えた。その後、試験体の温度が３０℃に近づき、ほぼ一定の温度を示した１２００分まで、試験体の温度変化を計測した。
(c)耐火試験：材齢約11週に実施し、試験体数は各調合で1体とした。
加熱面は打込み時に底面とした15×15cmの1面とし、それ以外の面は断熱材で被覆した。
加熱は、ISO834の標準加熱温度曲線に準じ、30分まで行った。
爆裂の有無については、加熱中および加熱後の試験面の状態から目視により判断した。
【００２７】
（８）試験結果
(a)図2、3に蓄放熱特性試験の結果を示す。
シリーズ（Ａ）：図2
恒温槽の温度を約30℃から約20℃に切り替えた場合、基材ではおおよそ400分で定常状態に到達した。
これに対して、蓄熱材カプセルを混入した実施例1および比較例2、3では、蓄熱材の融点である26℃付近から温度降下が緩やかとなり、いずれも蓄熱材カプセルの混入量の増加とともに定常状態に到達する時間が遅くなる傾向を示した。
恒温槽の温度を約20℃から約30℃に切り替えた場合においても、蓄熱材カプセルを混入した試験体（実施例1および比較例2、3）の温度変化は基材と比較して緩やかとなる傾向を示した。また、温度下降時と比較して、23〜26℃付近にかけての温度上昇速度の緩和がより顕著となった。
【００２８】
シリーズ（Ｂ）：図3
蓄熱材カプセルの混入量が同じで、水セメント比が異なる実施例2、比較例1および比較例2の結果を比較すると、ほぼ同様の温度変化を示した。これらは、混入量は168L/m3で同一であるが、水セメント比に応じて水の量を変化させているため、骨材を除いた部分に対する蓄熱材カプセルの容積比は0.21〜0.26で若干異なる。
したがって、コンクリートの蓄熱性能は、水セメント比や蓄熱材カプセルの容積比に関わらず、蓄熱材カプセルの混入量(L/m3)で調節することができる。
以上より、蓄熱材カプセルを混入した実施例1、2および比較例1〜3では、基材と比較して、室内の温度変化を低減させる、優れた蓄熱性が得られることが確認された。
【００２９】
(b)圧縮強度試験および耐火試験の結果を表1に示す。
シリーズ（Ａ）：
実施例1では、基材に対して蓄熱材カプセルの混入量を増加させても耐火試験では爆裂を生じることはなく、標準水中養生4週で30N/mm2程度となる十分な強度が得られている。一方、比較例2、3では、蓄熱材カプセルの混入量とともに圧縮強度は低下し、耐火試験では爆裂が生じた。これらは、水セメント比の下限である0.3は超えているものの、式(1)から算出される水セメント比(W/C)を大きく上回っているものである。
シリーズ（Ｂ）：
実施例2では、蓄熱材カプセルの混入量(L/m3)を実施例1の2倍としたが、耐火試験で爆裂することなく、実施例1と同等以上の圧縮強度が得られている。これは、蓄熱材カプセルの容積比が過大にならないように、単位水量と水セメント比を調整したことによる（具体的には、式(1)から逆算される蓄熱材カプセルの容積比(VP)を越えないように、単位水量を増加させながら、水セメント比(W/C)を低減させたことによる）。一方、比較例1では、蓄熱材カプセルの混入量は実施例2と同じ168L/m3で、蓄熱材カプセルの容積比はやや少なく、水セメント比の低減により圧縮強度は増加しているものの、水セメント比が下限（0.3）に到達し、耐火試験では爆裂が生じた。
【００３０】
上記の爆裂の有無について、蓄熱材カプセルの容積比と水セメント比の組合せで整理して図示すると、図4のようになる。本発明では、コンクリートの蓄熱性能および圧縮強度は、要求性能に応じて蓄熱材カプセルの混入量(L/m3)と水セメント比で調節すればよく、ここで、蓄熱材カプセルの容積比（0.05〜0.30）と水セメント比の組合せ（0.65以下、0.30以上、かつ、式(1)のW/C以下）に留意して、単位水量または粗骨材量を定める（すなわち、蓄熱材カプセルの混入量と水セメント比を決定した後、蓄熱材カプセルの容積比を調整する）ことにより、耐爆裂性が得られるようになる。
【００３１】
比較例1、2、3の爆裂時間に着目すると、蓄熱材カプセル量が増加すると、爆裂開始時間が早くなる傾向がみられる。比較例1のように、水セメント比が０．２５〜０．３０より低くなると、一般のコンクリートでも火災時に爆裂が生じやすくなることが知られているが、蓄熱材カプセルの混入量を多くした場合では、通常は爆裂することがない水セメント比の比較例2および3でも爆裂が生じている。したがって、蓄熱材を混入したコンクリートでは、所要の蓄熱性能および圧縮強度を得るための蓄熱材の混入量および水セメント比を確保すると同時に、耐爆裂性に留意して水セメント比および蓄熱材の混入量（容積比）を適切な範囲に定めなければならない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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