(57)【要約】【課題】骨材使用料の削減と、貝殻処理の手間と費用を削減すること。これにより、産業廃棄物としての貝殻問題の解決と石材資源の節約を同時に解決すること。【解決手段】水とセメントと破砕した貝殻とからなり、上記破砕貝殻は細砂状に破砕した貝砂と、貝砂より粗く破砕した粗砕貝材とからなり、上記破砕貝殻を全重量混合比約５５％乃至約６０％とする。上記貝砂と上記粗砕貝材との混合比は貝砂／貝砂及び粗砕貝材の和が６０％乃至８０％である。上記貝殻はホタテ貝の貝殻である。破砕貝殻は２〜３年間野積みにしたものを用いる。これにより、コンクリート強度（圧縮強度σ）の低下を招かずに、実績率を大とすることができる。【選択図】　　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
水とセメントと破砕した貝殻とからなり、上記破砕貝殻は細砂状に破砕した貝砂と、該貝砂より粗く破砕した粗砕貝材とからなり、上記破砕貝殻を全重量混合比約５５％乃至約６０％とすることを特徴とする貝殻コンクリート。
【請求項２】
請求項１記載の貝殻コンクリートにおいて、上記貝砂と上記粗砕貝材との混合比は貝砂／貝砂及び粗砕貝材の和が６０％乃至８０％であることを特徴とする貝殻コンクリート。
【請求項３】
請求項１記載の貝殻コンクリートにおいて、上記貝殻はホタテ貝の貝殻であることを特徴とする貝殻コンクリート。
【請求項４】
請求項１記載の貝殻コンクリートにおいて、破砕貝殻は一定期間野積みにしたものを用いることを特徴とする貝殻コンクリート。
【請求項５】
セメントに破砕貝殻を混入し適宜量の水にて混練し、上記破砕貝殻は細砂状に破砕した貝砂及び該貝砂より粗く破砕した粗砕貝材とからなり、全重量混合比約５５％乃至約６０％とすることを特徴とする貝殻コンクリートの製造方法。
【請求項６】
請求項５記載の貝殻コンクリートの製造方法において、上記貝砂と上記粗砕貝材との混合比は貝砂／貝砂及び粗砕貝材の和が６０％乃至８０％であることを特徴とする貝殻コンクリートの製造方法。
【請求項７】
請求項５記載の貝殻コンクリートの製造方法において、上記貝殻はホタテ貝の貝殻であることを特徴とする貝殻コンクリートの製造方法。
【請求項８】
請求項５記載の貝殻コンクリートの製造方法において、破砕貝殻は一定期間野積みにしたものを用いることを特徴とする貝殻コンクリートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明はコンクリートに関し、とくに骨材として破砕した貝殻を用いる貝殻コンクリート及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンクリートはセメントに砂、砂利等の骨材と水を適当な割合で混ぜこねたものであり、土木建築用材などとして広く用いられている。
【０００３】
従来のコンクリートに用いられる骨材は砂、砂利、砕砂、砕石等であり、これら石材系骨材はいずれも全国的に年々減少の一途をたどっている。
また、これら石材系骨材の掘削採取は環境問題の上からも好ましくない。
【０００４】
一方、貝殻は産業廃棄物として年間２０万トン程度発生し、埋め立て場所の選定や費用の捻出に苦慮している。
【０００５】
［失敗例］
そこで、貝殻をコンクリートの骨材として使えるかが試行された。しかしながら、貝殻をコンクリート用材として使用すると実績率（コンクリートの単位容積中の貝殻混入部分の重量比割合）が挙がらず、空隙率（コンクリートの単位容積中の貝殻の空隙の割合）が過大となって、コンクリートの圧縮強度σが減少し実用に適さない。
【０００６】
発明者らの検討の結果、これは貝殻の形状特性に由来するためであることが判った。すなわち、貝殻は弯曲しているためコンクリート中で空隙が生じ、混練しても分離が起き易いからである。
【０００７】
そこで貝殻を破砕してコンクリート中に混入することにより実績率を増大することが試みられた。
【０００８】
ところが、実績率がある値を越えるとコンクリートのワーカビリティが極端に悪化し、これまた実用に適さない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本願発明は、上記背景に鑑み、石材系骨材の資源枯渇及び貝殻の処理に関する問題を一挙に解決することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のため、本願発明による貝殻コンクリートは、水とセメントと破砕した貝殻とからなり、上記破砕貝殻は細砂状に破砕した貝砂と、該貝砂より粗く破砕した粗砕貝材とからなり、上記破砕貝殻を全重量混合比約５５％乃至約６０％とすることを特徴とする。
また、請求項１記載の貝殻コンクリートにおいて、上記貝砂と上記粗砕貝材との混合比は貝砂／貝砂及び粗砕貝材の和が６０％乃至８０％であることを特徴とする。
また、請求項１記載の貝殻コンクリートにおいて、上記貝殻はホタテ貝の貝殻であることを特徴とする。
また、請求項１記載の貝殻コンクリートにおいて、破砕貝殻は一定期間野積みにしたものを用いることを特徴とする。
また、本願発明による貝殻コンクリートの製造方法は、セメントに破砕貝殻を混入し適宜量の水にて混練し、上記破砕貝殻は細砂状に破砕した貝砂及び該貝砂より粗く破砕した粗砕貝材とからなり、全重量混合比約５５％乃至約６０％とすることを特徴とする。
また、請求項５記載の貝殻コンクリートの製造方法において、上記貝砂と上記粗砕貝材との混合比は貝砂／貝砂及び粗砕貝材の和が６０％乃至８０％であることを特徴とする。
また、請求項５記載の貝殻コンクリートの製造方法において、上記貝殻はホタテ貝の貝殻であることを特徴とする。
また、請求項５記載の貝殻コンクリートの製造方法において、破砕貝殻は一定期間野積みにしたものを用いることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、実施の形態を示す図面に基づき本願発明による貝殻コンクリート及びその製造方法をさらに詳しく説明する。
【００１２】
本願発明による貝殻コンクリートにおいて水ｗとセメントｃの重量混合比（ｗ／ｃ）は、コンクリートに一般に用いられる条件である５５％とした。この条件において、例えばホタテ貝の貝殻を破砕してなる破砕貝殻ａを全重量混合比約５５％乃至約６０％混入する。上記破砕貝殻ａは、細砂状に破砕した貝砂Ｓと、該貝砂より粗く破砕した粗砕貝材Ｔとからなる。貝砂Ｓは、例えば、１０ｍｍ篩を全部通り、５ｍｍ篩を重量で８５％以上通過するよう貝殻を細砂状に破砕したものである。また粗砕貝材Ｔは、例えば、５ｍｍ篩を重量で８５％以上とどまるよう貝殻を粗く破砕したものである。上記破砕貝殻ａは一定期間例えば２乃至３年間野積みにしたものを用いる。
【００１３】
上記貝砂Ｓと上記粗砕貝材Ｔとの混合比は次に示す通りである。
【００１４】
Ｓ／Ｓ＋Ｔ
＝Ｓ／ａ
＝６０％乃至８０％
【００１５】
破砕貝殻ａの混入率を全重量混合比で約５５％乃至６０％としたのは、表１に示す経験上の見地からである。
【００１６】
表１は本願発明による貝殻コンクリートの試験結果を示す。表中、「ウ」は３０ｍｍ篩でウエットスクリーニングした試料、「原」は練り上がった試料である。
【００１７】
【表１】
2004051407.tif 000002
【００１８】
表１より、供試Ｎｏ．１（Ｓ／ａ＝７５．０％）のとき、破砕貝殻ａの混入率は重量混合比５４．５％である。このとき、コンクリートの流動性はスランプ２０．５（ウェット試料時）であり、後述する比較例に比しワーカビリティが悪く「不適」である。
【００１９】
供試Ｎｏ．２乃至供試Ｎｏ．６はＳ／ａ＝６０．０％乃至８０．０％であり、このとき破砕貝殻ａの混入率は重量混合比５６．２％乃至５６．１％である。このときのコンクリートの流動性はスランプ１２．５乃至１７．５（ウェット試料時）であり、ワーカビリティが後述する比較例並みに良好で「適」である。
【００２０】
供試Ｎｏ．７はＳ／ａ＝７５．０％であり、このとき破砕貝殻ａの混入率は重量混合比６０．９％である。このときのコンクリートの流動性はスランプ４３×４１．５（ウェット試料時）であり、後述する比較例に比しワーカビリティが悪く「不適」である。
【００２１】
なお、実績率が５割以下ではコンクリート強度の低下を招くので「不適」である。
【００２２】
表１において、コンクリート品質を「適」と判定したときのコンクリートの圧縮強度σは、δ７のとき（打設後７日経過後）１９．０Ｎ／ｍｍ２乃至２４．１Ｎ／ｍｍ２、δ２８のとき（打設後２８日経過後）２５．１Ｎ／ｍｍ２乃至３２．２Ｎ／ｍｍ２である。
【００２３】
これらを表２に示す比較例と比較する。
【００２４】
【表２】
2004051407.tif 000003
【００２５】
比較例は、水、セメント、石材系の細骨材及び砕石からなる通常のコンクリートであり、破砕貝殻を混入していない。比較例のスランプは１６．０ｃｍであり、圧縮強度σはｄ７で２８．１Ｎ／ｍｍ２、ｄ２８で４０．６Ｎ／ｍｍ２である。
【００２６】
よって、供試Ｎｏ．２乃至供試Ｎｏ．６はスランプ値で比較例と大差なく、ワーカビリティ良好といえる。また、圧縮強度σにおいても設計基準強度が約３０Ｎ／ｍｍ２以下のコンクリート構造物であれば十分実用に耐えられることが判る。かかるコンクリート構造物には、例えば、増殖ブロック、波消ブロック、魚礁ブロックのほか、一般土木用コンクリート、建築用コンクリートがある。
【００２７】
以上から、破砕貝殻ａ中の貝砂Ｓの混合比Ｓ／ａとして６０％乃至８０％を採用する。
【００２８】
また、コンクリート中における破砕貝殻の実績率は全重量混合比５４．５％では過小であり、同６０．９％では過大である。よって、実績率は全重量混合比約５５％乃至約６０％を採用する。前述のように、このときのコンクリートのワーカビリティ及び圧縮強度σがいずれも「適」だからである。
【００２９】
なお、コンクリートはＳ／ａが大きくなると、単位水量とセメント量が大きくなる。このことから、セメント量の増加による水和熱（コンクリートが固化するときに発生する熱）が高くなり、コンクリートにひび割れが発生するおそれがある。よって、Ｓ／ａ＝８０％超は不適である。またコンクリートの流動性やワーカビリティを考えると、Ｓ／ａ＝６０％未満は不適である。
【００３０】
本願発明によるコンクリートの製造方法は、上記した貝砂及び粗砕貝材とセメントとを水により適宜に混練すればよく、貝砂と粗砕貝材との混合比は上記した通りである。混練の順序又は回数については従来と変わらない。
【００３１】
このように本実施の形態によれば、通常の石材系の骨材を用いることなくコンクリートを製造することができるから、石材系の骨材使用量を削減することができる。また、貝殻を大量に費消することができるので、貝殻処理の手間と費用を削減することができる。
【００３２】
これにより、産業廃棄物としての貝殻問題の解決と石材資源の節約を同時に解決することができる。
【００３３】
また、貝殻は産業廃棄物であるから、低コストのコンクリートを供することが可能となる。
【００３４】
本願発明による貝殻コンクリート及びその製造方法は上記した実施の形態に制限されない。例えば、貝殻はホタテ貝以外の貝の貝殻とすることができる。
【００３５】
また、貝殻を野積みする期間は任意である。
【００３６】
上記貝砂及び粗砕貝材の定義は、通常の分別定義によったが、他の分別値によることもできる。要は細砂状に破砕した貝砂と、該貝砂より粗く破砕した粗砕貝材という破砕の大小を混合するのである。
【００３７】
【発明の効果】
このように本願発明による貝殻コンクリート及びその製造方法によれば、石材系骨材の使用に歯止めをかけることができ、貝殻処理の手間と費用を削減することができる。またこれにより、産業廃棄物としての貝殻問題の解決と石材資源の節約を同時に解決することができる等の効果がある。