(57)【要約】【目的】表層での保水能力を高めて舗装表面での温度抑制作用を向上させる。【構成】本発明に係る木質コンクリート系舗装を製造ないしは舗設するにあたっては、まず、おがくずに含まれいているタンニンを予めおがくずから除去処理する（ステップ１０１）。次に、タンニンが除去処理されたおがくずをセメント及び水と混合し、混合物を作製する（ステップ１０２）。おがくずは、例えば木質廃材をチップ化する際に生じたものや、柱や梁といった住宅用軸組部材を工場でプレカットする際に生じたものを使用することができる。次に、混合工程で得られた混合物をコンクリート用ミキサー等を使って混練し、これを混練物とする（ステップ１０３）。最後に、かかる混練物を現場に搬入した後、混練物を硬化させ、木質モルタルあるいは木質コンクリートからなる構造体を形成する（ステップ１０４）。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント、水及び細骨材を含む混合物であって、前記細骨材のうち、一部又は全部を木質微粉体として前記混合物を混練硬化させてなることを特徴とする木質コンクリート系構造体。
【請求項２】
前記木質微粉体を予めタンニンが除去処理されたもので構成する請求項１記載の木質コンクリート系構造体。
【請求項３】
木質微粉体を細骨材の一部又は全部としてセメント及び水と混合し、該混合工程で得られた混合物を混練して混練物とし、しかる後、該混練物を硬化させることを特徴とする木質コンクリート系構造体の製造方法。
【請求項４】
前記混合工程の前に前記木質微粉体からタンニンを除去処理する請求項３記載の木質コンクリート系構造体の製造方法。
【請求項５】
前記タンニンの除去処理工程を、前記木質微粉体の水中への浸漬工程及びその後の脱水処理工程で構成する請求項４記載の木質コンクリート系構造体の製造方法。
【請求項６】
前記硬化工程の前に、前記タンニンが有する硬化遅延作用に伴う材料分離を抑制する増粘剤を前記混合物又は前記混練物に添加する請求項３記載の木質コンクリート系構造体の製造方法。
【請求項７】
セメント、水及び細骨材を含む混合物であって、前記細骨材のうち、一部又は全部を木質微粉体として前記混合物を混練硬化させてなることを特徴とする木質コンクリート系舗装。
【請求項８】
前記木質微粉体を予めタンニンが除去処理されたもので構成する請求項７記載の木質コンクリート系舗装。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木質材料を利用した木質コンクリート系構造体及びその製造方法並びに木質コンクリート系舗装に関する。
【０００２】
【従来の技術】
夏期において舗装面が高温化し、それが原因で広い地域にわたり通常よりも気温が高くなるヒートアイランド現象を防止するため、さまざまな対策が講じられており、例えば、種々の透水性舗装や保水性舗装が歩行者道路や自動車道路に採用されている。
【０００３】
透水性舗装は、当初は、水密性の高いアスファルトの代わりに透水性の高い材料を使用することにより、雨水の浸透と空気の疎通を促進して街路樹の育成を図る対策として考えられた。また、保水性舗装は、水の気化熱を利用して舗装面の温度上昇を抑制し、上述したヒートアイランド現象を防止することを目的として開発されるようになった。
【０００４】
特開平９−９５９０４号公報には、透水性と保水性を有する多孔質のセラミックスから成る有孔表層と、この有孔表層の下部にあって水分の貯留能力と晴天時には貯留した水分を水蒸気として有孔表層に供給する機能を備える水分貯留層とを有する舗装体が開示されている。
【０００５】
また、特開平１０−４６５１３号公報には、水分若しくは空気のいずれか一方の、または、両方の流通能力を備え容積百分率で１５乃至３５　％の空隙を有する透水性アスファルト混合物、透水性セメントコンクリート、透水性セメントモルタル、透水性石油樹脂混合物若しくは、これらの材料を用いた多孔質成形ブロック等の有孔表層において、保水性を有するとともに透水性を有するシルト系充填材を有孔表層中の空隙に充填する構成が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の保水性舗装においては、降雨後しばらくは表層での蒸発散によって表面温度を抑制する作用があるものの、表層近傍での保水能力が十分ではないため、晴天が続けば、上述した舗装表面での温度抑制作用を持続させることができないという問題を生じていた。
【０００７】
ちなみに、アスファルトに空隙を設けて該空隙に保水剤を充填する舗設方法があるが、かかる舗設方法では、該保水剤に高分子吸水剤等を使用した場合、湿潤乾燥に伴う収縮が生じたり強度が低下したりするという問題や、アスファルト舗装の場合には舗設の際の加熱工程が不可欠なため、耐熱性を有する保水剤を使用せざるを得ず、その場合には保水性が安定しないことがあるという問題があり、未だ改善の余地があった。
【０００８】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、表層での保水能力を高めて舗装表面での温度抑制作用を向上させることが可能な木質コンクリート系舗装を提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、軽量かつ所定の強度を有しかつ保水が可能な木質コンクリート系構造体及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る木質コンクリート系構造体は請求項１に記載したように、セメント、水及び細骨材を含む混合物であって、前記細骨材のうち、一部又は全部を木質微粉体として前記混合物を混練硬化させてなるものである。
【００１１】
また、本発明に係る木質コンクリート系構造体は、前記木質微粉体を予めタンニンが除去処理されたもので構成するものである。
【００１２】
また、本発明に係る木質コンクリート系構造体の製造方法は請求項３に記載したように、木質微粉体を細骨材の一部又は全部としてセメント及び水と混合し、該混合工程で得られた混合物を混練して混練物とし、しかる後、該混練物を硬化させるものである。
【００１３】
また、本発明に係る木質コンクリート系構造体の製造方法は、前記混合工程の前に前記木質微粉体からタンニンを除去処理するものである。
【００１４】
また、本発明に係る木質コンクリート系構造体の製造方法は、前記タンニンの除去処理工程を、前記木質微粉体の水中への浸漬工程及びその後の脱水処理工程で構成するものである。
【００１５】
また、本発明に係る木質コンクリート系構造体の製造方法は、前記硬化工程の前に、前記タンニンが有する硬化遅延作用に伴う材料分離を抑制する増粘剤を前記混合物又は前記混練物に添加するものである。
【００１６】
また、本発明に係る木質コンクリート系舗装は請求項７に記載したように、セメント、水及び細骨材を含む混合物であって、前記細骨材のうち、一部又は全部を木質微粉体として前記混合物を混練硬化させてなるものである。
【００１７】
また、本発明に係る木質コンクリート系舗装は請求項８に記載したように、前記木質微粉体を予めタンニンが除去処理されたもので構成するものである。
【００１８】
本発明に係る木質コンクリート系構造体及びその製造方法並びに木質コンクリート系舗装において、木質コンクリート系構造体を製造するには、まず、木質微粉体をセメント及び水と混合して混合物を作製する。
【００１９】
ここで、木質微粉体は、構造上、細骨材として機能するとともに、水分を吸放湿する保水材としても機能する。
【００２０】
木質微粉体の樹種や粒径等については任意であるが、ここで言う微粉体とは、おがくず又はそれと同等かそれよりも小さな粒径の粉体をいい、おがくずとは、「鋸で材木を切る時にできる屑。ひきくず。のこくず。」（広辞苑第５版）をいうものとする。
【００２１】
木質微粉体は上述したように細骨材として混合するが、その場合、細骨材の全部を木質微粉体で構成する方法と、一部を木質微粉体、残りを砂、コンクリートガラの粉砕物その他の細粒材で構成する方法とに大別され、いずれを採用するかは任意である。
【００２２】
また、木質微粉体の混合量は、強度と保水性のバランスを考慮しつつ、セメント量や他の細骨材である砂の量とのかねあいで適宜決定すればよい。
【００２３】
次に、混合工程で得られた混合物をコンクリート用ミキサー等を使って混練し、これを混練物とする。
【００２４】
混練物ができたならば、これを硬化させ、木質モルタルからなる構造体を形成する。
【００２５】
ここで、一般的には、セメント及び水を混合したセメントミルク（セメントペースト）に細骨材である砂を加えたものをモルタル、さらに砂利等の粗骨材を加えたものをコンクリートとそれぞれ呼ぶが、本明細書では、おがくずを細骨材として使用してなるものもモルタル、コンクリートの一種と考え、通常のモルタル、コンクリートと区別すべく、おがくずを細骨材として使用したモルタルやコンクリートを、木質モルタル、木質コンクリートとそれぞれ定義するとともに、木質モルタルからなる構造体や木質コンクリートからなる構造体の総称を木質コンクリート系構造体と定義する。
【００２６】
このようにして製造された木質モルタルは、気泡コンクリートと同等以上の圧縮強度、すなわち１０〜２５Ｎ／ｍｍ２程度の圧縮強度が得られることを実験で確認した。
【００２７】
また、製造された木質モルタルと通常のモルタルとを平均湿度７０％の気中に放置したところ、通常のモルタルは質量変化がほとんど観察されなかったのに対し、木質モルタルは、質量が約７０〜８０％に低下することが実験で確認された。これは、木質モルタル内の木質微粉体が保水していた水の蒸発に起因するものであって、木質微粉体が保水材として機能することが実証されたと言える。
【００２８】
本発明に係る木質コンクリート系構造体の用途は任意であるが、特に、その軽量性からくる取り扱いの容易さを重視するならば、建築物の壁仕上げ材に採用することができるし、木質微粉体に起因する吸放湿性を重視するならば、建築物の内壁仕上げ材に採用することもできる。かかる用途では、室内の湿度を一定に保つことが可能となる。
【００２９】
また、一定の強度と保水性を重視するならば、道路の舗装に利用することが可能である。かかる用途においては、降雨があったとき、その雨水を木質コンクリート系構造体としての木質コンクリート舗装内に含有される木質微粉体が吸収して保水し、晴天時には、木質微粉体に保水された水が蒸発して該木質コンクリート舗装表面から蒸散し、そのときに気化熱を奪うので、木質コンクリート舗装の表面温度の上昇を抑制することができる。
【００３０】
なお、いずれの用途に利用するにしろ、木質コンクリート系構造体を木質モルタルからなる構造体とするか、木質コンクリートからなる構造体とするかは任意であり、圧縮強度や曲げ強度の大きさが重視されるのであれば、混練前に砂利等の粗骨材を混合して木質コンクリートからなる構造体を製造すればよいし、保水性が重視されるのであれば、上述した手順で木質モルタルからなる構造体を製造すればよい。
【００３１】
ここで、木質微粉体にはタンニンが含まれており、かかるタンニンは、セメントと水の水和反応を遅延させる、いわば硬化遅延作用を有する。
【００３２】
そのため、タンニンの含有量が多い樹種のおがくずを木質微粉体とする場合には、混合工程の前に木質微粉体からタンニンを除去処理しておくのがよい。タンニンを除去処理するには、タンニンが水溶性であることを利用し、例えば、木質微粉体を水中にいったん浸漬することでタンニンを溶出させ、一定時間経過してからこれを取り出し、遠心分離等で脱水処理する方法を採用することができる。
【００３３】
一方、タンニンを除去するのではなく、タンニンが有する硬化遅延作用によって硬化が遅延したとしても、それに起因する材料分離を抑制する増粘剤を硬化工程の前、例えば混練工程の前あるいは混練中に混合物又は混練物に添加するようにしてもよい。
【００３４】
増粘剤は例えば、セルロース系や、水溶性の合成樹脂エマルジョンを使用することが可能であり、該合成樹脂はさらに、ポリアクリル酸、アクリル酸エステル、スチレン・アクリル酸エステル、シリコーン・アクリル酸エステル、酢酸ビニル、エチレン酢酸ビニル系樹脂（ＥＶＡ）などを使用することができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る木質コンクリート系構造体及びその製造方法並びに木質コンクリート系舗装の実施の形態を木質コンクリート系舗装を例として、添付図面を参照して説明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３６】
本実施形態に係る木質コンクリート系構造体としての木質コンクリート系舗装は、セメント、水及び細骨材を含む混合物を混練硬化させて構成してあるが、本実施形態においては、かかる細骨材のうち、一部又は全部を木質微粉体であるおがくずとしてある。
【００３７】
図１は、本実施形態に係る木質コンクリート系舗装の製造方法（舗設方法）の手順を示したフローチャートである。同図でわかるように、本実施形態に係る木質コンクリート系舗装を製造ないしは舗設するにあたっては、まず、おがくずに含まれいているタンニンを予めおがくずから除去処理する（ステップ１０１）。
【００３８】
すなわち、おがくずには、セメントと水の水和反応を遅延させる、いわば硬化遅延作用を有するタンニンが含まれているので、これを予め除去しておくのが望ましい。
【００３９】
タンニンを除去処理するには、タンニンが水溶性であることを利用し、まず、おがくずを水中にいったん浸漬することでタンニンをおがくずから溶出させ、一定時間経過した後、これを取り出して遠心分離等で脱水処理すればよい。
【００４０】
次に、タンニンが除去処理されたおがくずをセメント及び水と混合し、混合物を作製する（ステップ１０２）。
【００４１】
おがくずは、例えば木質廃材をチップ化する際に生じたものや、柱や梁といった住宅用軸組部材を工場でプレカットする際に生じたものを使用することができる。
【００４２】
ここで、おがくずは、構造上、細骨材として機能するとともに、水分を吸放湿する保水材としても機能するが、細骨材全量に占めるおがくずの量が多いほど、あるいはセメントに対するおがくずの量が多いほど、保水性は向上し、圧縮強度や曲げ強度は低下する。
【００４３】
そのため、細骨材全量に占めるおがくずの量、セメントに対するおがくずの量あるいは水セメント比を決定するにあたっては、本実施形態に係る木質コンクリート系舗装に要求される強度や保水性を適宜考慮する。
【００４４】
例えば、交通量の多い自動車用道路に適用するのであれば、本実施形態に係る木質コンクリート系舗装を木質コンクリートからなる構造体とするとともに、自動車用道路として要求される強度が確保されるよう、おがくずの量を抑えるようにすればよいし、歩道に適用するのであれば、本実施形態に係る木質コンクリート系舗装を木質モルタルからなる構造体とするとともに、歩道として要求される強度を下回ることがないよう、できるだけ多くのおがくずを混合して保水性向上を図るようにすればよい。
【００４５】
なお、木質コンクリートからなる構造体を製造舗設するのであれば、砂利等の粗骨材を追加混合し、これを混合物としておく。
【００４６】
次に、混合工程で得られた混合物をコンクリート用ミキサー等を使って混練し、これを混練物とする（ステップ１０３）。
【００４７】
最後に、かかる混練物を現場に搬入した後、流動性が高い場合にはこれを型枠内に流し込み、流動性が低い場合には敷き均し、しかる後、かかる状態で混練物を硬化させ、木質モルタルあるいは木質コンクリートからなる構造体を形成する（ステップ１０４）。
【００４８】
ここで、おがくずの含有量を水量に対して多くすることで保水性の高い木質コンクリート系舗装を舗設するのであれば、混練物は上述したように流動性が低くなり、むしろ固練りとなることが想定される。
【００４９】
かかる場合には、超固練りのローラー転圧コンクリート舗装（Ｒｏｌｌｅｒ　Ｃｏｍｐａｃｔｅｄ　Ｃｏｎｃｒｅｔｅ　Ｐａｖｅｍｅｎｔ：ＲＣＣＰ）に使用されている技術を転用することが考えられる。すなわち、まず、フィニッシャを使って混練物を敷き均し、次いで、振動ローラで転圧した後、タイヤローラで仕上げればよい。
【００５０】
なお、本実施形態に係る木質コンクリート系舗装を舗設するにあたっては、上述したＲＣＣＰを含め、従来のコンクリート舗装の舗設方法に準じて行えばよいので、本発明とは関係のない混和剤、鉄筋等の鋼材、配合設計、舗設機械その他舗設に関する一般的事項については、その詳細な説明を省略する。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態に係る木質コンクリート系舗装によれば、木質微粉体であるおがくずが保水材としての機能を果たし、降雨の際にはその雨水を保水し、晴天時には、気化熱を奪いながら保水された水を大気へと蒸散させる。
【００５２】
そのため、木質コンクリート系舗装の舗装表面における温度上昇を抑制することが可能となる。
【００５３】
また、本実施形態に係る木質コンクリート系構造体及びその製造方法並びに木質コンクリート系舗装によれば、利用価値のなかった膨大な量の木質廃材や間伐材を保水材として有効利用することが可能となる。
【００５４】
また、本実施形態に係る木質コンクリート系構造体及びその製造方法並びに木質コンクリート系舗装によれば、木質材料であるおがくずが木質モルタルあるいは木質コンクリート内に閉じこめられることとなるため、吸放湿の繰り返しに伴って混入する微生物により、ある程度生分解されるとしても、好気性環境にはないため、ほとんどは生分解されない。
【００５５】
そのため、従来であれば、大量の木質廃材や間伐材を焼却処分することで発生する膨大な量の二酸化炭素ガスを炭素の形で固定することが可能となり、地球規模における二酸化炭素削減にも寄与する。
【００５６】
また、本実施形態に係る木質コンクリート系構造体及びその製造方法によれば、細骨材として砂の代わりにおがくずを使ったので、一定の強度を有しているにもかかわらず、切削加工は容易となる。したがって、木質コンクリート系構造体を木質コンクリート系舗装とした場合には路面補修を容易に行うことができるとともに、木質コンクリート系構造体として板状体を製作した場合には、所望の大きさへのプレカットを容易に行うことが可能となる。
【００５７】
また、本実施形態に係る木質コンクリート系構造体及びその製造方法並びに木質コンクリート系舗装によれば、木質微粉体であるおがくずを細骨材として利用し、強度面でも所定の強度を得ることに成功した。
【００５８】
本出願人は、本発明に係る木質コンクリート系構造体の供試体を製作し、その保水性及び強度を試験したので、その概要を以下に説明する。
【００５９】
まず、セメント、水及びタンニンが除去処理されたおがくずを混合混練し、直径１０ｃｍ、長さ２０ｃｍの円筒型供試体を製作した。
【００６０】
次に、かかる供試体に対し、圧縮強度試験を行ったところ、おがくずに対するセメント重量比や、水セメント比にもよるが、材齢２８日で１０〜２５Ｎ／ｍｍ２程度の圧縮強度が得られた。
【００６１】
木質コンクリートではなく木質モルタルでこれだけの圧縮強度が得られたことで、強度的にもその適用範囲が非常に広いことがわかる。
【００６２】
また、かかる供試体を通常のモルタル供試体とともに、平均湿度７０％の気中に放置したところ、通常のモルタル供試体の質量は３，５００ｇとほぼ一定で、時間経過に対する質量変化がほとんど観察されなかった。
【００６３】
一方、木質モルタルの供試体は、製作時には、２，０００〜２，３００ｇだった質量が、１，５００〜１，８００ｇへと低下し、低下率としては約７０〜８０％になることがわかった。
【００６４】
これは、木質モルタル内のおがくずが保水していた水の蒸発に起因するものであって、製作当初、おがくずが完全湿潤状態ではなかったことを勘案すれば、本来の保水性は、上述の実験値以上であると推定可能であり、おがくずをセメント及び水と混練した木質モルタルにおいて、該おがくずを保水材として十分に機能させることができる。
【００６５】
本実施形態では、木質微粉体に含まれるタンニンを予め除去処理するようにしたが、これに代えてタンニンを除去するのではなく、タンニンが有する硬化遅延作用によって硬化が遅延したとしても、それに起因する材料分離を抑制する増粘剤を硬化工程の前、例えば混練工程の前あるいは混練中に混合物又は混練物に添加するようにしてもよい。
【００６６】
増粘剤は例えば、セルロース系や、水溶性の合成樹脂エマルジョンを使用することが可能であり、該合成樹脂はさらに、ポリアクリル酸、アクリル酸エステル、スチレン・アクリル酸エステル、シリコーン・アクリル酸エステル、酢酸ビニル、エチレン酢酸ビニル系樹脂（ＥＶＡ）などを使用することができる。
【００６７】
また、本実施形態では、木質コンクリート系舗装を新規に舗設する場合を説明したが、既設のアスファルト舗装やコンクリート舗装の表層部分を切削し、その切削部分に本発明に係る木質コンクリート系構造体を形成する、いわば舗装の改修に本発明を適用することも可能である。なお、改修手順自体については、公知の方法を採用すればよい。
【００６８】
また、本実施形態では、木質コンクリート系構造体を木質コンクリート系舗装としたが、本発明に係る木質コンクリート系構造体は、かかる構造体に限定されるものではなく、建築及び土木分野において、所定の強度を保持しつつ、軽量性又は保水性のいずれかが要求されるあらゆる部位、例えば壁材、床材、屋根材、防音壁等に適用することが可能である。
【００６９】
また、本実施形態では、無視できない量のタンニンがおがくずに含まれていることを前提としたが、樹種によってはタンニンの含有量が少ないものもある。
【００７０】
したがって、タンニンの除去処理は必須ではなく、樹種等によってタンニンの含有量が水和反応に実質的な影響を与えないのであれば、かかる除去処理工程を省略してもかまわない。
【００７１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係る木質コンクリート系構造体及びその製造方法並びに木質コンクリート系舗装によれば、木質微粉体であるおがくずが保水材としての機能を果たし、降雨の際にはその雨水を保水し、晴天時には、気化熱を奪いながら保水された水を大気へと蒸散させる。そのため、木質コンクリート系舗装の舗装表面における温度上昇を抑制することが可能となる。また、利用価値のなかった膨大な量の木質廃材や間伐材を保水材として有効利用することが可能となる。
【００７２】
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る木質コンクリート系構造体の製造方法を示すフローチャート。
【図１】
2004091216.tif 000003