(57)【要約】【課題】  水路を構成するＵ字溝・用排水路ブロックや河川敷に据付けられる積みブロックなどのコンクリートブロックであって、半永久的に水質の浄化を行うことが出来るコンクリートブロックの提供。【解決手段】  水に接する表面には浄化層３を設け、該浄化層３はモルタルに人工ゼオライトと酸化チタンを混合して構成し、人工ゼオライトと酸化チタンの重量割合をセメント重量１００に対して、それぞれ５％〜４０％の割合としている。【選択図】    図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
水路を構成するＵ字溝、用排水路ブロックや河川敷に据付けられる積みブロックなどのコンクリートブロックにおいて、水に接する表面には浄化層を設け、該浄化層はモルタルに吸着材と酸化チタンを混合して構成し、吸着材と酸化チタンの重量割合をセメント重量１００に対して、それぞれ５％〜４０％の割合としたことを特徴とする水質を浄化するコンクリートブロック。
【請求項２】
上記浄化層を吸着材と酸化チタンを混合して構成した請求項１記載の水質を浄化するコンクリートブロック。
【請求項３】
水路を構成するＵ字溝、用排水路ブロックや河川敷に据付けられる積みブロックなどのコンクリートブロックにおいて、該コンクリートブロック内には吸着材を混入すると共に水に接する表面には浄化層を設け、該浄化層はモルタルに酸化チタンを混合して構成し、酸化チタンの重量割合をセメント重量１００に対して、５％〜４０％の割合としたことを特徴とする水質を浄化するコンクリートブロック。
【請求項４】
上記浄化層を酸化チタンにて構成した請求項３記載の水質を浄化するコンクリートブロック。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は水質の浄化を長期にわたり支援することが出来るコンクリートブロックに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
今日、道路や河川工事、建築工事には色々なコンクリートブロックが使われている。これら各種のコンクリートブロックを使用される場所で大別するならば、地上に設置されるコンクリートブロックと水中で使用されるコンクリートブロックがある。しかし、時には両者に跨って使用されるコンクリートブロックも存在する。
【０００３】
地上で使用されるコンクリートブロックの場合には、その表面は常に大気に接し、その為に大気中の汚れが付着する。特に、雨が降ると、該雨と共に汚れがコンクリートブロック表面を流れて隙間に入り込む。一方、水中で使用されるコンクリートブロックは常に水に接している為に、水の汚れがコンクリートブロック表面に多少を問わず付着する。
【０００４】
従って、水の汚れはその分だけ僅かではあるが浄化されるが、しかし表面にある程度付着してしまうと、その後は汚れが付着することは出来ない。すなわち、実際には、普通のコンクリートブロックでは水を浄化する能力は殆どない。そこで、コンクリートブロック内に酸化チタンを混入するならば、表面に付着した汚れが除去される。すなわち、酸化チタンは光触媒として機能し、紫外線が当ることで汚染物質が分解される。
【０００５】
しかし、コンクリートブロック内に酸化チタンの粉末を混入しても、ブロック面に表面化して紫外線が当る酸化チタンは僅かであり、その為に分解される汚染物質は極僅かに限られてしまう。酸化チタンを使用して光触媒機能を備えたコンクリートブロックは色々知られている。例えば、特開平１１−６１７０８号に係る「触媒効果を用いて大気中のＮＯＸを除去するコンクリート製品、及びその製造方法」はその１つであり、コンクリート部材の路面に露出する部分に、表面に光触媒効果のある酸化チタンをコーティングした無機材料部材が埋め込まれている。
【０００６】
又、特開２００１−２６９５８１号に係る「光触媒活性及び耐光性に優れた光触媒被覆複合部材及びその製造方法」は、光触媒活性を高めると共に、バインダとして使用されている塗膜の分解を抑制し、耐光性に優れた光触媒被覆複合部材である。しかし、これら光触媒コンクリートブロックは表面に付着した汚染物質を分解することは出来るが、その分解量は極僅かに過ぎない。すなわち、コンクリートブロック表面に付着しない限り汚染物質の分解は不可能である。
【特許文献１】特開平１１−６１７０８号に係る「触媒効果を用いて大気中のＮＯＸを除去するコンクリート製品、及びその製造方法」
【特許文献２】特開２００１−２６９５８１号に係る「光触媒活性及び耐光性に優れた光触媒被覆複合部材及びその製造方法」
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
このように、従来の光触媒コンクリートブロックには上記のごとき問題がある。本発明が解決しようとする課題はこの問題点であり、半永久的に水質の浄化を効率的に行うことが出来るコンクリートブロックを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本考案に係るコンクリートブロックは、水が接する表面にのみ浄化層を設けている。該浄化層はモルタルに人工ゼオライトなどの吸着材と酸化チタンを混合したものであり、該浄化層にて汚れた水質が浄化され、しかも浄化機能は半永久的に持続する。ここで、人工ゼオライトとは石炭灰をアルカリ処理して結晶化させた多孔質な物質で、その細かい間隙や細孔内に汚染物質(例えば、アンモニア、トリクロロエチレンなど)を吸着することが出来る。ただし、吸着材としては人工ゼオライトの他に活性炭や珪素土などが使用される。
【０００９】
一方、酸化チタンは光を吸収することで光触媒反応を起こすことが出来、この反応にて上記人工ゼオライトなどに吸着した汚染物質が分解する。本発明では、コンクリートブロックの製造方法は限定しないが、型枠内面に人工ゼオライトなどと酸化チタンを混入したモルタルを吹付け、その後、コンクリートを型枠に流し込んで造られる。
【００１０】
本考案のコンクリートブロックは表面に浄化層を設け、該浄化層は吸着材と酸化チタンを混入したモルタルで構成する場合を基本とするが、吸着材はコストが安いためにコンクリートブロック全体に混合し、表面の浄化層はモルタルに酸化チタンのみを混入したものとすることも出来る。
さらに、モルタルを用いないで吸着材と酸化チタンを混合しただけの浄化層、一方、酸化チタンだけで構成した浄化層とすることも出来る。
【考案の効果】
【００１１】
本考案のコンクリートブロックは、その表面に浄化層を有している為に、該浄化層を構成する為に混入している人工ゼオライトなどに汚染物質は吸着する。従って、汚れている水質は浄化されて環境保全に大きな助けとなる。そして、浄化層内には酸化チタンが混合されている為に、該酸化チタンの光触媒反応によって人工ゼオライトなどに吸着した汚染物質を分解することが出来る。
【００１２】
従って、人工ゼオライトなどは半永久的に水質浄化の働きを持続することが可能と成る。そして、本発明ではコンクリートブロック全体に人工ゼオライトなどと酸化チタンを混在しているのではなく、水が接する表面に設けた浄化層にのみ人工ゼオライトなどと酸化チタンを混入している為に、安価であると共に浄化機能は高く、同時に光を吸収して吸着した汚染物質を分解する働きも旺盛となる。
【００１３】
一方、吸着材をコンクリートブロック全体に混合すると共に、表面浄化層はモルタルに酸化チタンを混ぜて構成する場合、激流にあって該表面浄化層が剥がれても、コンクリートブロックには吸着材は残るために水質浄化機能はそのまま維持される。
【実施例】
【００１４】
図１は本考案に係るコンクリートブロックの具体例であり、Ｕ字溝ブロックを示している。Ｕ字溝ブロックは底部１と両側部２，２を有し、これを長手方向に連続して配列することで水路が構成される。そして、Ｕ字溝ブロックの内表面には浄化層３を設けている。該浄化層３はモルタルで構成され、その内部に人工ゼオライトと酸化チタンが混入されている。
【００１５】
ここで、モルタルを構成するセメント重量に対する人工ゼオライトと酸化チタンの重量割合は、セメント１００に対してそれぞれが５％〜４０％とされる。砂の割合は通常のモルタルの場合と同じであって、特に限定しない。
【００１６】
ところで、浄化層３を設けたＵ字溝ブロックの浄化能力をテストする為に、該Ｕ字溝ブロックの両端をコンクリートで塞いで水が漏れないようにし、その中に醤油、アンモニアを用いてＣＯＤ(化学的酸素消費量)、アンモニアの濃度をそれぞれ２０ｐｐｍ、１０ｐｐｍに調整した水を入れ、時間の経過と共にこれらがどの程度減少するかをテストする。
【００１７】
〔ＣＯＤ測定の試験結果〕
開始直後から１日、３日、７日、１２日、１７日経過したＣＯＤ測定値は次表の
通りであり、試験結果は図２に示している。
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【００１８】
〔アンモニア濃度測定の試験結果〕
開始直後から、１日、３日、７日、１２日、１７日経過したアンモニア濃度測定値を次表に示している。そして、試験結果のグラフは図３に示している。
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【００１９】
ＣＯＤ測定については、人工ゼオライトと酸化チタンの両方を混入したＵ字溝ブロックの場合が一番測定値が下がり、浄化の効果が得られる。ついで酸化チタン、人工ゼオライトをそれぞれ単独で混入した場合が良い結果となる。普通コンクリートにおいても、若干ＣＯＤ値が低下するが、両方を混合したＵ字溝ブロックと比較すれば２倍近くのＣＯＤが残る。
【００２０】
普通コンクリートであっても、アンモニア濃度はある程度減少する。これはアンモニアが強い揮発性の物質である為に試験期間中に蒸発したものと思われる。しかし、ＣＯＤ値と同じく、人工ゼオライトと酸化チタンを併用したＵ字溝ブロックが最もアンモニア濃度値が低下して浄化効果が高い。
【００２１】
このように、水の汚れを示す代表的な指標であるＣＯＤ(化学的酸素消費量)値が普通コンクリートと比較して下がることが分かる。従って、酸化チタン、人工ゼオライトとも水質浄化をする上で効果的であると言える。両方を混入したＵ字溝ブロックは、一方を混入する場合よりもＣＯＤ、アンモニア濃度値が減少しており、人工ゼオライトが吸着した汚染物質を酸化チタンが分解するという相乗効果で、人工ゼオライトの吸着能力が低下することなく半永久的に機能する。
【００２２】
図４は河川敷に設けている積みブロックを表しているが、Ｕ字溝ブロックに限らず該積みブロックの表面にも浄化層を設けることで上記Ｕ字溝ブロックと同じように浄化機能を呈し得る。
【００２３】
図５はコンクリートブロック表面に設けている浄化層３の断面をモデル化して、汚染物質の吸着・分解態様を図示している。同図の円形の５は人工ゼオライト、8角形の６は酸化チタンを表し、小さな円形７は汚染物質である。汚染物質７，７・・は水中に無数存在し、この汚染物質７，７・・は人工ゼオライト５，５・・が有している間隙８，８・・に侵入して吸着される。
【００２４】
人工ゼオライト５を表している大きな円形内に小さな複数円が形成されているが、ここで白円は間隙８を表して、黒円は汚染物質7を表している。すなわち、水中の汚染物質７は白円の間隙８に侵入することで黒円で示す汚染物質７が詰まる。このように表面層３に人工ゼオライト５，５・・を混入することで水中に存在している無数の汚染物質７，７・・が間隙８，８・・に侵入することが出来る。
【００２５】
全ての間隙８，８・・に汚染物質７，７・・が詰まってしまうならば、浄化能力はなくなるが、酸化チタン６，６・・が存在している為に間隙８，８・・に詰まっている汚染物質７，７・・が分解する。すなわち、人工ゼオライト５の黒円で示す汚染物質７が分解し、再び白円で示す間隙８となる。分解した汚染物質７は×印で示している。従って、人工ゼオライト５は水中の汚染物質７を吸着する能力を半永久的に失うことはない。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】内面に浄化層を有したＵ字溝ブロック
【図２】ＣＯＤの測定結果を示すグラフ。
【図３】アンモニア濃度値を示すグラフ。
【図４】河川敷に設けている積みブロック。
【図５】浄化層断面をモデル化して、汚染物質の吸着・分解態様を表す。
【符号の説明】
【００２７】
１  底部
２  側部
３  浄化層
４  積みブロック
５  人工ゼオライト
６  酸化チタン
７  汚染物質
８  間隙
【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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