(57)【要約】  本発明は、コンクリート混和材としての建設材料混合物に関する。  この建設材料混合物は、ポゾラン担体及び光触媒体を含有する。ポゾラン担体及び光触媒体は、乾燥混合物として存在する。この乾燥混合物は、セメントフリーの乾燥混合物であり、ここで光触媒体の一次粒径は２ｎｍ〜１００ｎｍであり、及びポゾラン担体は、０．１μｍ〜１ｍｍの間の粒径を有する少なくとも９０重量％のフライアッシュからなる。担体及び光触媒体は、光触媒体が少なくとも部分的に担体の表面に分散した状態となるように混合される。建設材料混合物は、触媒体用の他のポゾラン担体の使用と比べて、コンクリートの加工性を改善する。【選択図】図１ｃ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート混和材としての建設材料混合物であって、
前記建設材料混合物は、ポゾラン担体及び光触媒体を含み、
前記ポゾラン担体及び前記光触媒体は乾燥混合物として存在する、建設材料混合物であって、
前記建設材料混合物はセメントフリーの乾燥混合物であり、前記光触媒体は、２ｎｍ〜１００ｎｍの間の一次粒径を有し、
ここで前記ポゾラン担体は、０．１μｍ〜１ｍｍの間の粒径を有する少なくとも９０重量％のフライアッシュからなり、
前記担体及び光触媒体は完全に混合され、これにより前記光触媒体が少なくとも部分的に前記担体の表面に分散されていることを特徴とする、建設材料混合物。
【請求項２】
微粒子状の前記光触媒体は、アナターゼ型の二酸化チタンを含有する、請求項１に記載の建設材料混合物。
【請求項３】
前記乾燥混合物は、特に鋭利な粒子形状から丸みを帯びた粒子形状である異なる粒子形状を有する充填材を更に含有する、請求項１又は２に記載の建設材料混合物。
【請求項４】
前記乾燥混合物は、５％〜５０％、好ましくは１５％〜３５％の光触媒体部分を有する、前記光触媒体及び担体のみからなる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の建設材料混合物。
【請求項５】
前記担体の平均粒径は、４００μｍより小さく、好ましくは２００μｍより小さく、特に好ましくは５０μｍより小さい、請求項１〜４のいずれか１項に記載の建設材料混合物。
【請求項６】
一次粒径が２ｎｍ〜１００ｎｍの間である微粒子状の光触媒体とポゾラン担体との乾燥混合物を調整するステップであって、
ここで前記ポゾラン担体は、０．１μｍ〜１ｍｍの間の粒径を有する少なくとも９０重量％のフライアッシュからなり、
前記光触媒体及び前記担体は、インテンシブドライミキサにおいて、建設材料混合物に加工される、ステップを含む、コンクリート混和材としての建設材料混合物を調整するための方法。
【請求項７】
前記微粒子状の光触媒体として、アナターゼ型の二酸化チタンを使用する、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記乾燥混合物は、特に鋭利な粒子形状から丸みを帯びた粒子形状である異なる粒子形状を有する充填材を更に含有する、請求項６又は７に記載の方法。
【請求項９】
前記乾燥混合物は、５％〜５０％、好ましくは１５％〜３５％の光触媒体部分を有する、前記光触媒体及び担体のみからなる、請求項６〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記担体の平均粒径は、４００μｍより小さく、好ましくは２００μｍより小さく、特に好ましくは５０μｍより小さい、請求項６〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
一次粒径が２ｎｍ〜１００ｎｍの間である微粒子状の光触媒体とポゾラン担体とのセメントフリー乾燥混合物を調整するステップであって、
ここで前記ポゾラン担体は、０．１μｍ〜１ｍｍの間の粒径を有する少なくとも９０重量％のフライアッシュからなり、
前記光触媒体及び前記担体は、インテンシブドライミキサにおいて、建設材料混合物に加工される、ステップによって調整される、モルタル又はコンクリートのための光触媒性建設材料混合物。
【請求項１２】
前記微粒子状の前記光触媒体として、好ましくはアナターゼ型の二酸化チタンを使用し、ここで前記担体として前記フライアッシュを使用する、請求項１１に記載の光触媒性建設材料混合物。
【請求項１３】
前記乾燥混合物は、特に鋭利な粒子形状から丸みを帯びた粒子形状である異なる粒子形状を有する充填材を更に含有する、請求項１１又は１２に記載の光触媒性建設材料混合物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乾燥建設材料混合物に関する。特に本発明は、モルタル混合物及びコンクリート混合物用の機能性混和材として使用される乾燥建設材料混合物に関する。
【背景技術】
【０００２】
技術分野において、様々な種類の材料が知られている。建築工事の実施のために、特に、モルタル及びコンクリート等の成形可能な建設材料が使用される。
【０００３】
コンクリートは、例えば水及び粒子からなるセメントのような結合材と、必要に応じて、機能的特性に影響を及ぼす上記以外の混和材とから構成される。
【０００４】
建設材料及びこの建設材料の成分の要件は多種多様であり、用途に応じて異なる。一方では、コンクリートの製造において、可能な限り高品質の材料を提供する必要があり、他方では、多くの場合、審美的な外観又は特殊な機能面での付加価値等の追加条件を達成する必要がある。これに応じて、生コンクリートの特性（例えば加工性及び加工時間）及び／又は硬化コンクリートの特性（例えば強度）を改善するコンクリート添加剤又はコンクリート混和材が存在する。このようなコンクリート添加剤及びコンクリート混和材は、所望の特性が改善されるのみならず、他の関連の特性が許容できないレベルまで大幅に悪化することのないように使用される。
【０００５】
コンクリート用として知られている混和材は、例えば二酸化チタン（ＴｉＯ2）等の光触媒性材料の一種である。
【０００６】
特許文献１は、防火及び耐熱建設材料について記載している。この建設材料は、特にセメント、二酸化チタン、ヒュームドシリカ及びパーライトからなる。
【０００７】
特許文献２では、光触媒活性材料を含む担体を敷き詰めることが記載されている。担体粒子は特に冶金スラグ、例えばスラグ砂である。
【０００８】
このような光触媒体は、電磁放射線、特にＵＶ線及び可視光線の影響下で、有機化合物がコンクリートと接触した場合に、有機化合物の分解を促進する。更に、上記の光触媒体は、窒素酸化物やスルホキシド等の無機大気汚染物質の低減にも役立つ。
【０００９】
光触媒体の例として、「ＫＲＯＮＯＣｌｅａｎ」の商標名で市販されている、クロノス社の光触媒体を挙げることができる。
【００１０】
この光触媒体は、加工技術上の理由から、好ましくは水性の形態で使用され、生コンクリートの調製時に添加される。
【００１１】
特許文献３から、水硬性結合材と光触媒粒子とを混合し、建設材料混合物として提供することが知られている。特許文献４から、担体粒子、例えばメタカオリン担体に光触媒成分を担持させることが可能であることが知られている。
【００１２】
しかしながら、完成したコンクリートの結果として得られる特性の改善に当たって、材料の加工性が特に重要であることには常に注意する必要がある。加工性に関して、広く受け入れられ知られている基準は、建設材料混合物の水要求量及び凝縮性、並びに調整された建設材料の拡散係数である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】国際公開第２０１０００２９３４Ａ２号
【特許文献２】国際公開第２００８１４２２０５Ａ１号
【特許文献３】国際公開第１９９８００５６０１Ａ１号
【特許文献４】国際公開第２００９０８０６４７Ａ１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の課題は、強度及び光触媒活性に関して結果として得られる特性に悪影響を及ぼすことなく、加工性が改善された光触媒活性建設材料混合物を提供することである。
【００１５】
更に、建設材料混合物を使用した場合に、結果として得られる材料の光触媒活性を大幅に悪化させることなく、光触媒活性材料の必要量を可能な限り減らす必要がある。よって、光触媒体の削減とコンクリートの技術特性の改善の両方を同時に実現した上で、高い光触媒効率を達成することである。
【００１６】
更に、本発明の課題は、光触媒活性物質の使用量を削減した光触媒特性を有するコンクリート製品を提供することでもある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記の課題は、請求項１の技術的特徴を備える建設材料混合物によって解決される。
【００１８】
更に、上記の課題は、請求項６に記載の製造方法及び製法に関する請求項１１の要件に従って作製された建設材料混合物によって解決される。
【００１９】
本発明によると、建設材料混合物は、丸みを帯びているか、又は球形の粒子形状を有するフライアッシュからなるポゾラン担体を有する。この担体は、微粒子状の光触媒体と混合される。
【００２０】
フライアッシュは、炭塵と必要に応じて使用される混合燃焼物質との、発電所で発生する細粒状の燃えかすである。組成は炭の種類及び由来、更に混合燃焼物質の種類及び量、並びに燃焼条件によって決まる。フライアッシュは、知られているものとして規格化された建設材料の混和材である（ＤＩＮ  ＥＮ  ４５０）。
【００２１】
担体の平均粒径は、０．１μｍ〜１ｍｍの範囲内である。担体と光触媒体との混合は、微粒子状の光触媒体の一部が担体に担持されるように行われる。よって、微粒子状であるがより小径の光触媒粒子は、より大径の担体粒子の表面上に存在する。本発明によると、ポゾラン担体は、少なくとも９０重量％がフライアッシュからなっている。
【００２２】
フライアッシュの特性は、専門文献の数多くの箇所から確認できる。Ｔｈｏｍａｓ  Ｈｏｌｚａｐｆｅｌ及びＨａｎｓ−Ｕｌｒｉｃｈ  Ｂａｍｂａｕｅｒは、「ＴＩＺ−Ｆａｃｈｂｅｒｉｃｈｔｅ、第１１１巻、２号、１９８７年」において、概観を行っている。現在得られているフライアッシュの品質にも今なお有効な包括的な特徴は、１９５８年に溯る（Ｇｕｅｎｚ  Ｗ；Ｋｉｒｓｃｈ  Ｈ；Ｍａｋｏｗｓｋｉ  Ｍ．−Ｔｈ．）：「Ｓｃｈｌａｇｅｎｋｕｎｄｅ」Ｓｐｒｉｎｇｅｒｖｅｒｌａｇ、ベルリン、１９５８年）。フライアッシュは、原則として粉末状の物質である。粒径の範囲は、０．０１μｍ〜１ｍｍと複数桁を包括する。原則として多様な粒子形状が存在するが、大部分は、滑面から微小粗面までの表面形状を有する球状の粒子である。フライアッシュが部分的に、中空粒子の形態もとることも知られている。フライアッシュの組成は、使用する炭及び基礎となる燃焼プロセスに応じて決まる。
【００２３】
上記に関して、丸みを帯びているか、又は球形の粒子形状とは、担体粒子の５０％以上が丸みを帯びているか、又は球形の粒子形状を有して存在することであると理解される。
【００２４】
本発明によると、燃焼プロセス、特にエネルギ生成プロセスにおいて発生する物質は、希少かつ高価な原料（光触媒体）と共に、最適化された建設材料混合物に加工され、この建設材料混合物は、２つの出発物質の有利な特性を併せもち、かつこれらを改善している。フライアッシュは、ポゾラン材料として、また、球状の粒子形状及び粒子分布を有することにより、強度及び孔分布の点で、改善された建設材料特性をもたらす。他方でフライアッシュは、光触媒体の担体として、光触媒効率が不変である場合に、必要となる光触媒性材料を改善するのに役立つ。
【００２５】
ポゾラン材料（フライアッシュもこれに属する）は一般に、混和材として知られている。フライアッシュは、ＤＩＮ  ＥＮ  ２０６−１／ＤＩＮ  １０４５−２に準拠して、水セメント比及び最小セメント含有量に基づいて計算してよい。フライアッシュは、その化学的組成から、水及びアルカリ性の結合材への結合能を有し、モルタル又はコンクリートの製造の際に、混和材として用いられる。
【００２６】
フライアッシュのコンクリート混和材としての使用は知られているとはいえ、驚くべきことに、フライアッシュを原料として、丸みを帯びているか、又は球形の粒子形状を有する光触媒体と混合されたポゾラン担体からなる乾燥混合物を生成し、また、コンクリート製造時に上記の乾燥混合物を添加することが、有利に作用することが明らかになった。加工性が改善されると共に、光触媒効果が高まる。
【００２７】
よって、本発明の建設材料混合物は、先行技術から知られている混合物と比較して、本質的な利点を有する。本発明の建設材料混合物は、特にコンクリート製造時の加工性に関して、ポゾラン材料と光触媒体との組み合わせとして、先行技術において提案された組み合わせの特性を上回る。更に、本発明の建設材料混合物は、セメントフリーの混合物となる。従って、光触媒活性物質がフライアッシュと混合される。この混合によって、フライアッシュ粒子上の光触媒活性物質の一次分散が得られる。後にコンクリートを混和させる場合には、この一次分散によって、セメントを含む乾燥物質の混合が行われる建設材料とは反対に、光触媒体のより良好な分散が得られる。光触媒体は微粒子状であり、その一次粒径は、２ｎｍ〜１００ｎｍの範囲であり、二次粒径（凝集体）は、数百ｎｍ〜１μｍの範囲である。
【００２８】
よって、光触媒性材料が少なくとも部分的に担体の表面に分散した状態となるように、丸みを帯びているか、又は球形としたポゾラン担体と光触媒性材料とを初めに配合した場合、後で結合材混合物に添加した際の光触媒体の作用が改善される。先行技術の場合と比較して同等か又はより高い光触媒の有効性を達成するために、既知の方法よりも少量の光触媒性材料しか必要としない。
【００２９】
乾燥混合物の調整により光触媒体が生成され、この光触媒体は、光触媒活性における利点と、その他の建設材料特性に関する作用における利点とを併せ持っている。
【００３０】
丸みを帯びた又は球形としたポゾラン担体と光触媒性材料とを上記に応じて結合させるか、又はこの両者を分散させる作業は、インテンシブドライミキサ（例えば、Ｅｉｒｉｃｈ、Ｌｏｅｄｉｇｅ又はＨｅｎｓｃｈｅｌ）によって達成される。２つの成分の配合の際に、他より大幅に小径の光触媒粒子が、ポゾラン担体上に担持される。結果として得られる材料は、硬化可能な乾燥混合物として、以降の加工工程において、容易かつ的確に使用される。
【００３１】
この混合物を使用した場合、ポゾラン担体自体は、使用する結合材とのポゾラン反応に移行し、改善された加工性及び強度増加をもたらし、その結果改善されたコンクリート特性が得られる。他方、担体粒子上に分散し、粒子に混じり合った状態の光触媒粒子は、後に結合材を添加する際に、より良好な形で分散され、より効果的となる。しかしながら、この所見だけでは、このように驚くべき効果の向上を完全に説明できない。他の相乗効果が発生し、ここで、コンクリートの硬化後も担体粒子上に設けた光触媒中心上で浄化する有害物質の吸着剤として担体が作用する可能性もある。
【００３２】
丸みを帯びているか、又は球形の粒子形状によって、光触媒反応性のコンクリート表面において改変された細孔構造が得られ、この細孔構造が分解率に好適な影響を及ぼす可能性もある。
【００３３】
本発明による建設材料混合物は、光触媒効率が高い（よって従来より少量の光触媒の使用で、先行技術の場合と少なくとも同等の分解率を達成する）ばかりではなく、建設材料の技術面においても先行技術に記載の同様のセメント混合物と同等の効果を有するか、又は先行技術に記載のセメント混合物より好適である。更に、ポゾラン担体の丸い粒子形状は、コンクリート又はセメント混合物の加工作業を改善し、これによって、必要に応じて水の節約及び細孔体積縮小、更には強度の向上が可能となる。
【００３４】
光触媒等の微細混和材は、確かにコンクリートにおける水要求量を増加させ、加工性に悪影響を及ぼすことがあるが、細孔充填の改善により強度を改善することもある。
【００３５】
丸みを帯びているか、又は球形としたポゾラン担体と、部分的にこのポゾラン担体上に分散した光触媒性材料との本発明に記載の組み合わせから、結果として得られるコンクリートについて、多孔率、細孔サイズ、加工特性及び強度を異なる形で調節し、最適化することで、２つの利点を余すところなく生かすことが可能となる。
【００３６】
従って本発明は、光触媒効率、及び建設材料技術上の特性に関して、最適化とコスト削減を実現する。
【００３７】
本発明に関して重要な点は、光触媒性材料と、フライアッシュからなるポゾラン担体とが配合され、担体上の光触媒性材料の分散及び光触媒体と担体との混合が、他の何らかの混和材が添加される以前に行われるということである。まさにこのようにして、本発明はその有利な作用を奏し得る。
【００３８】
本発明による結合材の粒径は広い範囲に及ぶものとすることができるが、この範囲は、光触媒体の一次粒子とフライアッシュとの間で、少なくとも１〜３桁分に及ぶ。
【００３９】
好適な実施例において、微粒子状の光触媒体は、好ましくはアナターゼ型の二酸化チタンを含有する。二酸化チタンは既知の光触媒体であり、本発明の実施に特に適している。二酸化チタンを原料として、様々な市販の光触媒製品が提供されているが、これらの光触媒製品は、場合によっては形状及び有効性の点で大幅に異なっている。例えば、二酸化チタン凝集体が存在する上で最適化された有効面を有する製品が存在する。更に、二酸化チタン製品の変形例として、ＵＶ線を使用した活性化に限らず、可視光線の範囲の光線を使用した活性化の場合にも、効率的に有害物質低減に寄与するものも存在する（例えば、ＫＲＯＮＯＣｌｅａｎ７０００）。
【００４０】
通常、光触媒粒子凝集体の寸法は、数百ｎｍ〜１μｍの範囲内にあり、一次粒子のサイズは、２ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内にある。
【００４１】
有利となるのは、具体的な光触媒体としての二酸化チタンの使用であるが、これは、この生成物については、幅広い試験が行われ十分に認知されており、極めて多様な使用形態での利用可能性が存在するためである。
【００４２】
本発明は、二酸化チタンを原料とした、全ての利用可能な微粒子状生成物の形態を用いて実施することが可能であり、ここで「微粒子状」とは、一次粒子平均粒径が２ｎｍ〜１００ｎｍの範囲にあり、場合によっては更に大きな凝集体を含むこともある混合物と理解される。
【００４３】
本発明の変形例において、建設材料混合物は、微粒子状の光触媒体及びフライアッシュの上記の材料以外にも、更に他の充填材を含有する。これらの充填材は、フライアッシュの粒子形状とは相違する粒子形状を有し、鋭利な粒子形状から丸みを帯びた粒子形状までの形状を有する。このような充填材は、特に流動性向上剤として作用することができ、これ以降の加工の過程で建設材料混合物を添加した場合に、材料特性に有利に作用する。原則として、上記の充填材は、他の機能的特性を有し、例えばポゾラン体として作用することもできる。
【００４４】
上記の充填材としては、任意の充填材、例えばトラス粉砕物、石灰石粉砕物、玄武岩粉砕物、スラグ砂、エーロシル又は他の物質も検討される。粒子形状が異なる上記の充填材の重量部は、丸みを帯びているか、又は球形とした粒子形状の担体の重量部より小さいものとする。
【００４５】
本発明の実施例において、乾燥混合物は、光触媒体及びポゾラン担体（このポゾラン担体も、少なくとも９０％はフライアッシュからなる）のみからなるため、他の充填材を含有していない。この場合には、光触媒体部分は、５％〜５０％、好ましくは１５％〜３５％となり、ここでは重量部が基準となっている。
【００４６】
実験において、上記の重量部において、本発明による建設材料混合物が、特に有利な作用を発揮することが明らかとなった。上記の実施例においては、フライアッシュの重量部が、光触媒体の重量部と少なくとも同量であるが、好ましくは光触媒体の重量部より大きい。
【００４７】
上記は、十分な担体表面が光触媒体の分散のために提供される状態を確保し、他方でフライアッシュによる光触媒体の重量部の十分な分離が確保される。
【００４８】
割合の変更については、当業者が本発明による建設材料混合物を用いて、いかなる主要な目標を追求するかに応じて、当業者が本発明の範囲内で行うことである。例えば、ポゾラン担体の有利な作用を重視する場合、より多くの割合のポゾラン担体を選択する。最適化は、要件に応じて、関連分野で知られており通常業務として実施可能な方法及び実験によって可能となる。
【００４９】
好ましくは、本発明の建設材料混合物において、担体の平均粒径は、４００μｍより小さく、特に好ましくは２００μｍより小さく、特に５０μｍより小さい。
【００５０】
ポゾラン担体の粒径を小さくすることで、担体と光触媒体とのより好適な混合、及び担体物質上の光触媒体のより良好な分散が可能となる。
【００５１】
本発明を、添付の図面を参照し、以下に詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１ａ】図１ａは、電子顕微鏡で撮像された、フライアッシュ粒子（ｓｔｅａｍｅｎｔ  Ｈ４）の画像である。
【図１ｂ】図１ｂは、微粒子状の二酸化チタン光触媒体（例えば、ＫＲＯＮＯＣｌｅａｎ７０００）の写真である。
【図１ｃ】図１ｃは、二酸化チタン光触媒体（例えば、ＫＲＯＮＯＣｌｅａｎ７０００）とフライアッシュとの混合物を示し、フライアッシュと光触媒体とが良好に混合された状態で存在していることが認められる。
【発明の詳細な説明】
【００５３】
図１ａは、電子顕微鏡で撮像された、フライアッシュ粒子（ｓｔｅａｍｅｎｔ  Ｈ４）の画像を示す。フライアッシュの粒子形状及び１〜２桁分に及ぶ粒径の分布がはっきりと分かる。
【００５４】
図１ｂは、微粒子状の二酸化チタン光触媒体（ＫＲＯＮＯＣｌｅａｎ７０００、）の写真であり、粒径の判定のために尺度に注意を払う必要がある。光触媒体は、特に凝集体の形態で存在している。
【００５５】
図１ｃは、二酸化チタン光触媒体（ＫＲＯＮＯＣｌｅａｎ７０００、１重量部）とフライアッシュ（ｓｔｅａｍｅｎｔ  Ｈ４、３重量部）との混合物を示し、フライアッシュと光触媒体とが良好に混合された状態で存在していることが判る。従って、本発明の本実施例に記載の混合物においては、図１ｂとの比較からすぐに判るように、一方では、成分の混合プロセスによって、光触媒体の成分がより良好に分散した状態で存在している。他方では、これらの径の小さい粒子の、径の大きいフライアッシュ粒子の表面上への分散が行われる。ポゾラン担体粒子の表面には光触媒粒子が担持され、特に光触媒混合物の細分化された成分が担体の表面に担持されている。更に、粒径の大きい凝集体の一部は、担体から分離された状態で存在している。図示した混合は、例えばＨｅｎｓｃｈｅｌ社のインテンシブドライミキサを用いた乾式混合法で行われる。
【００５６】
より少量の光触媒体を使用した場合に光触媒活性の効率が高まる理由は、これらの撮像画像を用いて説明できない。しかしながら、光触媒混合物のより小径の成分から、担体自体からなる球状の担体粒子に担持されることで、一種の光触媒活性を有する粒子が形成されることが明らかとなる。他方では、担体の粒子は球状か、又は丸みを帯びた形状であるため、物質同士の良好な混合及び極めて好適な分散が実現され、後の使用においてこの点を利用する。
【００５７】
本実施例によると、フライアッシュと、ここでは二酸化チタンとの乾燥混合物である光触媒体は、インテンシブドライミキサで実現され、ここで図示した混合物が約５分間強力に混合される。フライアッシュと光触媒体との比率は、応用例に応じて決定される。特にモルタル試験においては、プントケによる方法に従った多孔率の算出値と、算出された拡散係数とから、重要な関係が得られる（ＤＩＮ  ＥＮ  １９６）。
【００５８】
プントケによる最も密度の高い充填状態の算出方法は、専門家の間では、例えば自己充填コンクリートに関するＤＡｆＳｔＢガイドラインで説明されている。この方法は、含水量が密な粒子構造の飽和には十分でない場合に、微小デブリが材料固有の圧縮密度に達するまでわずかな力で押圧することによって、再生可能に圧縮されることに基づいている。含水量の段階的増加によって、「圧縮不可能な状態」から「まさに圧縮可能な状態」への移行点が算出される。次いで、再計量によって、サンプルの含水量及び水要求量が計算される。
【００５９】
このように算出された質量比は、モルタル試験に供され、ここでセメント２５％の混合物の使用量について、セメント１００％を使用した場合と比較して一定の拡散係数を示す必要がある。上記が成立しない場合には、フライアッシュと光触媒体との比率を変更してよい。
【００６０】
以下の表は、建設材料調合物の加工性の特徴的な尺度として、異なる組成の場合の拡散係数（ＤＩＮ  ＥＮ  １９６に記載のモルタル試験）を示す。
【００６１】
【表１】
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【００６２】
表１
表１の例１）では、結合材としてもっぱらセメントを使用した。この混合物のセメント部分は、他の実施例との関連で、１００重量％と定義される。拡散係数は、この混合物がどの程度流動性を有し、また加工性を有するかを示す。ここで算出された数値は、他の実施例の参照値として使用できる。
【００６３】
表１の例２）では、フライアッシュとセメントとを２５：７５の質量比で混合する。フライアッシュは拡散係数を増大させるため、モルタル混合物をより良好にポンピングできるようにし、かつ加工性を有するものにする。
【００６４】
表１の例３）では、３重量部のセメントと１重量部の二酸化チタン光触媒体との予混合物が生成され、その後この予混合物を、２５：７５の質量比でセメントと混合する。拡散係数は、表１の例１）と比較すると大幅に減少するが、これは微粒子状の光触媒体に起因すると考えられる。よってセメントは、光触媒作用を有するが、この場合には拡散係数が大幅に低下するため、加工性を犠牲にすることになる。
【００６５】
本発明による例４）では、１重量部の光触媒体を、フライアッシュと１：３の質量比で、Ｅｉｒｉｃｈ社のインテンシブドライミキサを用いて、５分間混合し、次いで上記の本発明の建設材料混合物を、セメントと２５：７５の質量比で混合する。拡散係数は、例３の光触媒特性を上回る光触媒特性を提供したにもかかわらず、例１の混合物と同様に良好な加工性を有する。よって本発明によると、一定又は改善された加工性の場合には、有害物質の低減という有効な付加価値を有する建設材料が生成される。
【００６６】
混和材となったスラグ砂及び銅スラグ砂は、加工性に対して上記と同様に有利な影響をもたらさず、拡散係数は本発明の混合物の場合と比較して大幅に低かった。
【００６７】
従って、スラグ砂及び銅スラグ砂は、単独でコンクリート混和材として、拡散係数及びそれに伴って加工性に対して、フライアッシュの影響と同様に有利な影響を及ぼすとしても、これら２つの混和材の有利な影響は、光触媒体との組み合わせではほぼ完全に存在しなくなる。フライアッシュ及び光触媒体からなる本発明の混合物のみが、拡散係数を高いレベルに維持し、同時に有利な影響を実現する。
【００６８】
結果として得られる建設部品の品質、特に表面品質については、それぞれの建設材料によってどの程度の圧縮密度が達成されるかも重要となる。
【００６９】
この目的のために、全ての出発物質に関して、最も密度の高い圧縮状態の決定を算出できる。
【００７０】
【表２】
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【００７１】
表２
表２に示すように、表２の例４）によるフライアッシュと光触媒体とからなる本発明の混合物が、極めて密に圧縮されている。多孔率は、通常は岩石粉砕物が示す数値のレベルにある。
【００７２】
上記のそれぞれの例は、例えば表２の６）又は８）に記載した混合物が他と比べて大幅に劣悪に圧縮されることを示す。このことは、岩石粉砕物が、鋭利な粒子形状を有するため、球状又は丸みを帯びたフライアッシュと同様の圧縮状態を可能にするものではないという事実に起因する。
【００７３】
従って、本発明の混合物は、岩石粒子（例えばメタカオリン）及び光触媒体からなる混合物と比較して、結果として得られる建設材料特性を改善し、更にこれに関して、既知の建設材料と比較しても同様のことが当てはまる。更に高い密度を有する表面は、コンクリートにとっての有害物質の侵襲可能性が低下することを意味する。
【００７４】
窒素酸化物の分解に関連する光触媒の有効性は、ＩＳＯ２２１９７−１に依拠して、硬化試験体で試験された。試験体は、ＤＩＮ  ＥＮ  １９６に準拠して、添加剤／結合材間の比率を３：１として生成した。「結合材部分」という重量部においては、フライアッシュ及び／又は光触媒体の重量部も加算した。窒素酸化物の分解の測定結果を、以下の表で示した。
【００７５】
【表３】
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【００７６】
表３
本発明の建設材料混合物を使用した場合、即ち表３の例４）の場合には、同量の光触媒体を含有しているものの、この光触媒体をセメントのみからなる物質内に分散させている混合物（表３の例３）参照）と比較して、光触媒の有効性の向上が見られることが明らかになった。同時に、本発明の建設材料混合物で製造された生コンクリートは、セメントのみ、セメント及び光触媒体、又はセメントとフライアッシュのいずれかを用いて製造されたコンクリートと比較して、同様に良好な又は改善されたコンクリート技術上の特性を有する（表１を参照）。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明による建設材料混合物は、色が不均一な担体を用いた場合に一層の利点をもたらす。例えば、コンクリートへのフライアッシュの既知の形での使用によって、色が不均一な表面が発生するため、このような組成は打放しコンクリート表面の製造には適さないことになる。二酸化チタン光触媒体の添加によって、色の不均一の平準化がもたらされるため、フライアッシュを含む本発明の建設材料混合物は、打放しコンクリート表面、プレキャストコンクリート、舗装用敷石等、更には内壁及び外壁のしっくいの製造に特に適している。
【００７８】
特に、本発明の建設材料混合物は、コンクリート製品、例えばコンクリート製舗装用敷石の製造において使用される。多くの場合、今日、コンクリート製舗装用敷石において、２つの層システムが使用され、コアコンクリートが仕上げコンクリートによって被覆され、この仕上げコンクリートが周囲環境と接触している。この場合、本発明の建設材料混合物に含まれる光触媒体混和材は、仕上げコンクリートにのみ使用されるが、これはこの仕上げコンクリートのみにおいて接触が発生するためである。更に本発明は、他の数多くの建設材料、例えば、内壁及び外壁のしっくい、プレキャストコンクリート又はその他のコンクリート表面に使用される。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【国際調査報告】
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