(57)【要約】【課題】海藻類の繁殖の効率が良好であり、簡便、低コストにて製造が可能であり、長期間にわたって磯焼けの解消に有効な藻礁並びにその製造方法を提供する。【解決手段】粗骨材１２、細骨材１４及びセメント含有結合剤１７とからなる平均ブロック径が１００〜２０００ｍｍの無機基体１１のセメント含有結合剤１７表面にカーボンファイバー短繊維、グラファイト粒子のいずれか又は双方１８が一部を露出した状態で接着固定されている藻礁１０とする。藻礁１０は、複数個をネットに収容してネット入りの藻礁２２とすることが好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粗骨材、細骨材及びセメント含有結合剤とからなる平均ブロック径が１００〜２０００ｍｍの無機基体の前記セメント含有結合剤表面にカーボンファイバー短繊維、グラファイト粒子のいずれか又は双方が一部を露出した状態で接着固定されていることを特徴とする藻礁。
【請求項２】
前記セメント含有結合剤が鉄イオンを含有することを特徴とする請求項１に記載の藻礁。
【請求項３】
前記粗骨材が廃棄コンクリート破砕粒子であり、前記無機基体が空隙性であることを特徴とする請求項１又は２に記載の藻礁。
【請求項４】
前記藻礁を複数個ネットに収容したネット入りの藻礁。
【請求項５】
粗骨材、細骨材及びセメント含有結合剤組成物を混合して無機基体原料とする混合工程、前記無機基体原料を平均ブロック径１００〜２０００ｍｍのブロック形状の未硬化物とする成形工程、前記未硬化物の表面にカーボンファイバー短繊維、グラファイト粒子のいずれか又は双方を吹き付ける吹き付け工程、吹き付け後の前記未硬化物を硬化させて無機基体の前記セメント含有結合剤表面にカーボンファイバー短繊維、グラファイト粒子のいずれか又は双方が一部を露出した状態で接着固定された藻礁とする硬化工程を有することを特徴とする藻礁の製造方法。
【請求項６】
前記セメント含有結合剤組成物として鉄イオンを含有する組成物を使用することを特徴とする請求項５に記載の藻礁の製造方法。
【請求項７】
前記成形工程は、前記無機基体原料を小編み目ネットに収容して吊り下げる工程であることを特徴とする請求項５又は６に記載の藻礁の製造方法。
【請求項８】
前記粗骨材が廃棄コンクリート破砕粒子であり、前記無機基体が空隙性であることを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の藻礁の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、藻礁及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、海流の変化や海岸の環境汚染などによると推定される原因によって日本各地並びに東南アジアの海岸において、海底に生えているコンブやワカメ、その他多くの種類の海藻が減少し、代わりにサンゴモと呼ばれる硬い殻のような海藻が海底の岩の表面を覆いつくす状態とる「磯焼け」という現象が発生して魚が寄り付かなくなり、重大な環境問題となっている。
【０００３】
海藻類の発生を促進し、魚の生育環境を改善する漁礁は公知である（例えば特許文献１）。特許文献１に開示の漁礁はステビアなどの植物性資材の海性生物賦活剤を分散含有させたポーラスコンクリートで漁礁用自然石を保持するものである。
【０００４】
コンクリート護岸などの表面に短期間で藻類を繁殖させる塗料も公知である（特許文献２）。特許文献２に開示の塗料は、セメント、骨材、活性シリカ及び多孔質無機粉体からなるものである。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１４３４３１号公報
【特許文献２】特開２００３−８２２６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に開示された漁礁は、全体の中で海藻の繁殖に有効な表面積が小さく、またステビアなどの有機化合物を使用するために、これが消費されると効果がなくなるものであり、根本的な磯焼け対策には有効なものではなく、改善が求められている。
【０００７】
特許文献２に開示された塗料を使用すると、コンクリートや自然石だけの場合と比較して海藻類の繁殖は促進されるが、基体の製造の後にさらに無機系の接着剤を塗布する工程が必要であり、工程が多く、コストが高くなるという問題や、形成される藻礁の表面積が小さいという問題を有する。
【０００８】
本発明は、上記の公知技術の問題点に鑑みて、海藻類の繁殖の効率が良好であり、簡便、低コストにて製造が可能であり、長期間にわたって磯焼けの解消に有効な藻礁並びに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】
【０００９】
本発明の藻礁は、粗骨材、細骨材及びセメント含有結合剤とからなる平均ブロック径が１００〜２０００ｍｍの無機基体の前記セメント含有結合剤表面にカーボンファイバー短繊維、グラファイト粒子のいずれか又は双方が一部を露出した状態で接着固定されていることを特徴とする。
【００１０】
上記構成の藻礁は、カーボンファイバー短繊維ないしグラファイト粒子の生物親和性が高いことにより、海藻類の繁殖の効率が良好であり、簡便、低コストにて製造が可能であり、長期間にわたって磯焼けの解消に有効である。
【００１１】
上記の藻礁においては、前記セメント含有結合剤が鉄イオンを含有することが好ましい。
【００１２】
係る構成の藻礁は、カーボンファイバー短繊維、グラファイト粒子のいずれか又は双方だけの場合よりもさらに多種の海藻類のより短期間での繁殖に有効である。
【００１３】
上記の藻礁においては、前記粗骨材が廃棄コンクリート破砕粒子であり、前記無機基体が空隙性であることが好ましい。
【００１４】
係る構成の藻礁は、表面積が大きく、産業廃棄物である廃棄コンクリートを有効に利用でき、より低コストにて藻礁を得ることができる。空隙性とは、表面から内部に及ぶ空隙ないし孔を複数有することをいう。
【００１５】
本発明の藻礁の製造方法は、粗骨材、細骨材及びセメント含有結合剤組成物を混合して無機基体原料とする混合工程、前記無機基体原料を平均ブロック径１００〜２０００ｍｍのブロック形状の未硬化物とする成形工程、前記未硬化物の表面にカーボンファイバー短繊維、グラファイト粒子のいずれか又は双方を吹き付ける吹き付け工程、吹き付け後の前記未硬化物を硬化させて無機基体の前記セメント含有結合剤表面にカーボンファイバー短繊維、グラファイト粒子のいずれか又は双方が一部を露出した状態で接着固定された藻礁とする硬化工程を有することを特徴とする。
【００１６】
上記の構成によれば、表面にカーボンファイバー短繊維ないしグラファイト粒子が付着しており、これらの生物親和性が高いことによって海藻類の繁殖の効率が良好であり、簡便、低コストにて製造が可能であり、長期間にわたって磯焼けの解消に有効な藻礁を製造することができる。
【００１７】
上述の藻礁の製造方法においては、前記セメント含有結合剤組成物として鉄イオンを含有する組成物を使用することが好ましい。
【００１８】
係る構成の製造方法によれば、カーボンファイバー短繊維、グラファイト粒子のいずれか又は双方だけの場合よりもさらに海藻類の短期間での繁殖に有効な藻礁を製造することができる。
【００１９】
上述の藻礁の製造方法においては、前記成形工程は、前記無機基体原料を小編み目ネットに収容して吊り下げる工程であることが好ましい。
【００２０】
係る構成の製造方法によれば、所望の大きさの無機基体を製造することができ、無機基体原料の硬化前にカーボンファイバー短繊維ないしグラファイト粒子を全面に吹き付けることができ、海藻類の繁殖に有効な表面積の広い藻礁を製造することができる。
【００２１】
また上記の藻礁の製造方法においては、前記粗骨材が廃棄コンクリート破砕粒子であり、前記無機基体が空隙性であることが好ましい。
【００２２】
係る構成の製造方法によれば、産業廃棄物である廃棄コンクリートを有効に利用でき、低コストにて表面積が大きな藻礁を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の藻礁に使用するカーボンファイバー短繊維としては、アクリロニトリル繊維等の繊維を処理して得られるものやピッチ系カーボンファイバー短繊維を限定なく使用することができる。コストの点よりピッチ系カーボンファイバー短繊維の使用が好ましい。カーボンファイバー短繊維は、長さが０．３〜３ｍｍであることが好ましい。
【００２４】
粗骨材としては、天然石粒子、コンクリート破砕粒子等が限定なく使用できるが、ビルなどの建築物やケーソンなどの構築物を解体した時に発生する廃棄コンクリートの破砕粒子を使用することが好ましい。粗骨材の粒子の大きさは、粒子径が５ｍｍを超え５０ｍｍ以下、好ましくは３０ｍｍ以下である。係る粗骨材を使用することにより、空隙性の無機基体を得ることができる。
【００２５】
細骨材としては、天然石を粉砕、分級した粒状体、陶砂、砂、廃棄コンクリートの粉砕粒子等を使用する。細骨材は、５ｍｍの篩を通過する粒子径であることが好ましく、０．１〜３ｍｍであることがより好ましい。細骨材としては、生コンクリートに使用する砂、廃棄コンクリートの粉砕粒子（上記の粗骨材を採取した残分など）が最も好ましい。
【００２６】
粗骨材と細骨材の比率は、重量比にて１〜６であることが好ましく、３以上であることがより好ましく、３．５以上であることがさらに好ましい。粗骨材の比率が大きいほど空隙性の無機基体となるが、強度が低下する。粗骨材／細骨材の比率は、重量比にて３．５〜５であることが特に好ましい。骨材全量（粗骨材＋細骨材）／セメント重量比は４〜８であることが好ましく、５〜７であることがより好ましい。
【００２７】
本発明の藻礁のセメント含有結合剤は、セメント、水、混和剤を含有する組成物にて形成される。セメントとしては、気硬性セメント、水硬性セメント等の公知のセメント類が使用可能である。特に、ポルトランドセメント、アルミナセメント等一般に広く用いられているセメントが使用できる。混和剤成分として減水剤を使用することは好ましい態様である。
【００２８】
セメント含有結合剤に鉄イオンを含有させる場合、公知の化合物を添加する。具体的には硫酸第一鉄、硫酸第二鉄、塩化第二鉄、鉄の有機酸塩等の鉄化合物から選択される１種以上を添加する。
【００２９】
セメント含有結合剤組成物における水セメント比は、粗骨材、細骨材及びセメント含有結合剤組成物を混合して無機基体原料とし、この無機基体原料を小編み目ネットに収容して吊り下げて平均ブロック径（最も長い長さと最も短い長さの平均値）１００〜２０００ｍｍのブロック形状の未硬化物に成形する際に、粗骨材の表面でレベリングしやすく、細骨材を含むセメント含有結合剤組成物が小編み目ネットの編み目から漏れださない程度の流動性を有するように調整する。係る構成によれば、粗骨材の存在によって空隙性の無機基体を容易に製造することができる。
【００３０】
具体的には水セメント比は５０％以下３０％以上であることが好ましく、４５％以下であることがより好ましく、３５〜４０％以下であることがさらに好ましい。小編み目ネットを構成する材料は公知の材料を使用することができ、ナイロン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン等の繊維を使用して構成することが好ましい。小編み目ネットの目は粗骨材粒子がでなければよく、５〜１５ｍｍであることが好ましく、１０〜１５ｍｍであることがより好ましい。
【実施例１】
【００３１】
図１は、本発明の藻礁の好適な形態を例示した正面図であり、一部分を拡大して断面構造を示した。藻礁１０は、無機基体１１として粗骨材１２、細骨材１４及びこれらを結合するセメント含有結合剤からなり、複数の空隙１６を有する空隙性の無機基体を使用し、表面にカーボンファイバー短繊維ないしグラファイト粒子１８が一部を露出した状態でセメント含有結合剤の層に接着固定された構造を有している。カーボンファイバー短繊維ないしグラファイト粒子１８は、メカニズムは明らかではないが、海藻類の短期での繁殖に有効である。空隙１６は平均孔径が３ｍｍ以上であり、より好ましくは５ｍｍ以上である。係る空隙１６は内部までカーボンファイバー短繊維やグラファイトの吹き付けが可能であり、海水と接触する表面積も大きい。藻礁１０の大きさは１００ｍｍ未満の場合には海水の流れによって動きやすくなる。藻礁１０の大きさは２００〜１５００ｍｍであることが好ましく、３００〜１０００ｍｍであることがより好ましい。
【００３２】
図２は、本発明の藻礁の製造方法の吹き付け工程を例示した正面図である。混合工程は、粗骨材、細骨材及びセメント含有結合剤組成物を混合して無機基体原料とする工程であり、生コンクリートの製造に使用される混合装置を使用することができる。無機基体原料は小編み目ネット１９に製造する無機基体の大きさに応じて所定量を入れ、図２の矢印のように吊り上げると略球状の未硬化物に成形される（成形工程）。成形工程に次いでセメント含有結合剤組成物が硬化するまでに図２のようにカーボンファイバー短繊維、グラファイト粒子又はこれらの混合物１８を、スプレー装置等を使用して吹き付ける（吹き付け工程）。カーボンファイバー短繊維ないしグラファイト粒子を吹き付けた後に未硬化物を硬化させることにより、藻礁が形成される。小編み目ネットは取り外して再利用してもよく、そのままネット付きの藻礁として使用してもよい。
【００３３】
本発明の製造方法において未硬化物を小編み目ネットに収容して吊り下げて吹き付け工程を行うことにより、吊り下げることなく地面に載置して吹き付ける場合と比較して表面全面にカーボンファイバー短繊維ないしグラファイト粒子が接着固定された藻礁が得られる。
【実施例２】
【００３４】
図１に示した藻礁１０はそのまま海底に設置してもよいが、複数個を大編み目のネットに収容して海底、磯などに設置することが好ましい。図３は、図１に例示した藻礁１０の複数個をネットに収容して大編み目のネット２０入りの藻礁２２としたものである。係る構成のネット入り藻礁２２は個々の藻礁においても、藻礁全体としても海水との接触面積が大きく、個々の藻礁の全面にカーボンファイバー短繊維ないしグラファイト粒子が固着されているので海藻類の繁殖の密度が高く、磯焼け対策を有効に行うことができる。大編み目のネットを構成する材料としては、小編み目ネット構成材料と同じ材料を使用することができその編み目は、特に限定されるものではないが、１０〜５０ｍｍであることが好ましく、１５〜４０ｍｍであることがより好ましい。
【００３５】
またこのネット入り藻礁２２は個々の藻礁の間の空隙と表面の凹凸により消波作用を有し、ブロック状の藻礁をネットに収容することにより、個々に積み重ねた場合と比較して施工が容易であり、しかも波によって流されることがないという特徴を有する。また、ネット入りの藻礁２２は海底Ｇの凹凸に沿って変形する性質を有すること、ために積み重ねる施工が容易に行えるという特徴や潮の満干や潮流により、海水も入れ代わるため、藻礁を設置した部分と陸との間の生態系に影響を及ぼさないという特有の効果も有する。
【００３６】
図４は、図３の藻礁を海中に配設した例を示した図であり、ネット入りの藻礁２２を複数個水平方向に配列すると共に高さ方向に複数段積み重ね、上面を平坦に形成したものであり、人工リーフに相当する。係る構成の人工リーフは、海岸から離れた所に形成することが有効である。
【００３７】
図５は図３の藻礁を海底Ｇに配設した別の実施形態を例示した図であり、ネット入りの藻礁２２を断面が略三角形状ないし台形状であり、常に一部が海面より出るように積み重ねた構成であり、人工リーフに相当する。係る構成の人工リーフは、海藻類の繁殖と共に消波効果、防波効果が大きく、海岸に近い所に形成することが有効であり、潮の満干や潮流により、この人工リーフにより仕切られた海の海水も入れ代わるため、藻礁を設置した部分と陸との間の生態系に影響を及ぼさないという特有の効果も有する。
【００３８】
図６は図３のネット入り藻礁２２を海岸に配設した実施形態を例示した図であり、ネット入りの藻礁２２が海岸の緩い傾斜面Ｓに沿って配設されている。係る配列の藻礁は、海藻類の繁殖促進効果とともに波による緩傾斜海岸の侵食を防止する作用を有し、緩傾斜護岸を構成する。
【実施例３】
【００３９】
（実施例）
最大粒子径が２５ｍｍ，０．４ｍｍの篩の通過分が１５重量％の粗骨材１２５０ｋｇ、最大粒子径が５ｍｍ、０．３ｍｍの篩の通過分が２１重量％の細骨材３００ｋｇ、セメント２５０ｋｇ、減水剤と鉄イオン含有化合物等を合計数％溶解した混和剤水溶液３５ｋｇ，水５０ｋｇを生コンクリート混合装置に入れて撹拌し、骨材、セメント、水からなる組成物を調製し、これを１２の編み目を有するポリエチレン製のネット（小編み目ネット）に収容して図２のようにクレーンで吊り下げ、未硬化物とした。その後直ちに未硬化物の表面に平均長さ１ｍｍのカーボンファイバー短繊維をスプレーガンにて吹き付け付着させ、そのまま放置してセメント含有結合剤組成物を硬化させた後に小編み目ネットを除去して重量が３０〜５０ｋｇの藻礁１０を作製した。
【００４０】
得られた藻礁１０を２００〜５００個、目の大きさが２５ｍｍの大編み目のポリプロピレン製のネットに収容してネット入り藻礁２２とし、このネット入り藻礁２２を１０個、北海道南西部の磯焼けが発生している海中に設置した。１５カ月後に設置した藻礁を調査したところ、充分な海藻類の繁茂が認められた。比較のためにカーボンファイバーの吹き付けを行わなかった無機基体を海底に設置したが、海藻類の繁茂は、本願の藻礁と比較すると充分ではなかった。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の藻礁の好適な形態を例示した正面図と部分断面図
【図２】本発明の藻礁の製造方法における吹き付け工程を例示した正面図
【図３】藻礁ブロックの複数個をネットに収容したネット入り藻礁を例示した正面図
【図４】図３のネット入り藻礁を海中に配設した例を示した図
【図５】図３のネット入り藻礁を海中に配設した別の実施形態を示した図
【図６】図３のネット入り藻礁を海岸に配設した実施形態を例示した図
【符号の説明】
【００４２】
１０    藻礁
１１    無機基体
１２    粗骨材
１４    細骨材
１７    セメント含有結合剤
１８    カーボンファイバー短繊維ないしグラファイト粒子
２０    ネット
【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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