(57)【要約】【課題】木炭の有する優れた性能を最大限に活かすことができ、高強度且つ低価格な建築材料を提供することを目的とする。【解決手段】砕いた木炭２とセメントと水とを混ぜて固め、多孔質の塊にしたことを特徴とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
砕いた木炭（２）とセメントと水とを混ぜて固め、多孔質の塊にしたことを特徴とする建築材料。
【請求項２】
砕いた木炭（２）と、廃プラスチックと石炭灰とから成る人工砕石（３）と、セメントと、水とを混ぜて固め、多孔質の塊にしたことを特徴とする建築材料。
【請求項３】
前記砕いた木炭（２）は、建築部材等の廃材を炭化処理して得られたものであることを特徴とする請求項１又は２記載の建築材料。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、主原料を木炭とする建築材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、木炭の調湿、断熱、吸音、脱臭、吸着等の性質が注目され、家屋等の建築材料の一部として取り入れられるようになってきている。その中でも、木炭をそのまま或いは砕いて板状に形成し、板材等に貼設して内装材として盛んに使用されている。しかし、これらの内装材は、板材等によって木炭が被覆されており、木炭が室内の空気に直接接触しないため、木炭の性質が十分に発揮されないという問題があった。
【０００３】
そこで、木炭を粉砕して粉粒にし、セメント等と混ぜ合わせてブロック状に固めた木炭ブロックが、建築材料として利用することが試みられている（例えば、特許文献１参照。）。このように形成することで、木炭が板材等で被覆されず、室内の空気と直接接触するため、木炭の持つ性質を活かすことができると共に、建築材料として利用できるだけの強度を十分に備えることができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１３１６３３号公報（第１−２頁、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、木炭を粉砕して粒度を微小にするためには、専用の粉砕装置が必要であり、製造コストが高くなってしまう問題がある。また、組織が緻密であるため、木炭の性質を十分に発揮するには、良質な木炭を使用しなければならず、必然的に木炭ブロックが高価格なものになってしまうことは避けられない問題であった。このような面から見ても、前記試みはまだ完全なものであるとは決していえなかった。
【０００６】
そこで、本発明は、前記事情に基づいてなされたものであり、木炭の有する優れた性能を最大限に活かすことができ、高強度且つ低価格な建築材料を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、砕いた木炭とセメントと水とを混ぜて固め、多孔質の塊にしたことを特徴とする。この建築材料は、砕いた木炭に適量のセメントと水を混ぜて練ってから、使用用途に応じた型に流し込んでブロック状に固めて成形するものである。セメントと水の量は、砕いた全ての木炭の周りを包み且つ砕いた木炭同士の間に隙間ができるような範囲で決定する。
【０００８】
このように構成することにより、主原料である木炭がある程度の大きさを持った形状で、且つそれらが多孔質のブロック状に形成されるため、木炭の表面積、即ち空気との接触面積が拡大し、木炭の持つ調湿、断熱、吸音、脱臭、吸着等の優れた性質を十分に活かすことができる。また、主原料が木炭であるため、建築材料自体が軽量になると共に、砕いた木炭がセメントにより強固に結合するため、十分な強度を確保することができる。さらに、製造過程において木炭を粉砕する必要がないため、専用の機械等が不要となり低コスト化を図ることができる。
【０００９】
また、請求項２記載の発明のように、砕いた木炭と、廃プラスチックと石炭灰とから成る人工砕石と、セメントと、水とを混ぜて固め、多孔質の塊にしてもよい。この場合も、前記同様に、砕いた木炭と人工砕石に適量のセメントと水を混ぜて練ってから、使用用途に応じた型に流し込んでブロック状に固めて成形してもよいし、練った状態でそのまま地表面に流し込んで固めてもよい。また、セメントと水の量も、砕いた全ての木炭及び人工砕石の周りを包み且つ砕いた木炭及び人工砕石同士の間に隙間ができるような範囲で決定する。このように構成することで、前記同様に、木炭の優れた性質を十分に活かすことができると共に、主原料に廃棄処理が困難な廃プラスチックをリサイクルして使用することにより、循環型社会に貢献することは勿論のこと、建築材料としての強度の向上化と軽量化を図ることが可能となり、高性能な木炭ブロックを低価格で提供することができる。
【００１０】
ここで、使用する木炭に関しては、特に限定するものではないが、請求項３記載の発明のように、砕いた木炭は、建築部材等の廃材を炭化処理して得られたものであることが望ましい。本発明の建築材料には、必ずしも良質な木炭を使用する必要はなく、リサイクルした木炭を使用しても、木炭の性質を最大限に活かすに十分な構造を成しているため、特別問題が生じることはない。また、廃材をリサイクルすることにより循環型社会に大きく貢献すると共に、より一層低価格に商品を提供することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の建築材料は、建築部材の廃材を炭化処理して得られた木炭を砕いて、高炉セメントにより結合させて多孔質状に構成したものである。成形方法としては、まず、建築部材の廃材を炭化処理して成形された木炭を、破砕機にかけて破砕し、ふるいにかけて粒度をそろえる。次に、破砕した木炭に、高炉セメントと水を配合してよく混ぜる。各原料の配合割合の一例としては、０〜２０ｍｍの大きさの破砕した木炭４５リットル、高炉セメント１２．５ｋｇ（体積換算約４リットル）、水６ｋｇである。後はこれを型に流し込み、上面を均す程度に上から少し押さえ、固化するのを待って型から取り出す。その後、一週間程度養成すれば図１に示すような木炭ブロック１が得られる（第１実施形態）。セメントと水の量を少なくしたことで破砕した木炭２同士の間に隙間ができ、おこしのような多孔質構造となり、木炭独自が備える多孔質構造と相まって、木炭の表面積が増加し空気と十分に接触するため、木炭の優れた性質がこの上なく発揮される。木炭ブロックの使用用途に応じて、木炭ブロックの強度、外観及び機能を変化させるために、セメント高強度化剤、着色料、保水剤等の機能性材料を各原料の配合時、又は木炭ブロック形成後に木炭ブロックの空隙を利用して加えてもよい。
【００１２】
本発明の建築材料の別の実施形態は、主原料に廃プラスチックと石炭灰（フライアッシュ）とから生成した人工砕石を加え、上記生成方法と同様にすることで図２に示す木炭ブロック１を得るものである（第２実施形態）。各原料の配合割合の一例としては、０〜２０ｍｍの大きさの破砕した木炭２７リットル、０〜２０ｍｍの大きさの人工砕石１８リットル、高炉セメント１２．５ｋｇ（体積換算約４リットル）、水４ｋｇである。人工砕石３は角ばった形をしており、且つ表面が粗いことから、セメントにより強固に結合するため、高強度の優れた木炭ブロック１を成形することができる。
【００１３】
ここで、人工砕石の製造工程について説明する。まず、廃プラスチックを熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂とに分別し、必要に応じて粉砕機等を用いて細かく粉砕する。次に、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、フライアッシュを、各々計量して混合機に投入し、混合する。次に、混合したものを押出成形機に投入して溶融混練し、押出ダイスにより円柱状や角柱状に押出す。冷やされて固化した塊を岩石やプラスチック用の破砕機にかけて破砕し、その後ふるいにかけて粒度をそろえる。こうして人工砕石が得られる。人工砕石の強度や重さに関しては、原料である熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、フライアッシュの配合割合によって変化する。各原料の配合割合は、強度と重さの兼ね合い等から、２〜３：１：１の範囲が適当であり、特に３：１：１前後が最も好ましい。この割合を目安にしながら、施工する現場に応じて、建築材料を硬くしたい場合には熱硬化性樹脂の割合を大きくし、重くしたい場合にはフライアッシュの割合を大きくしたりすることで調整することができる。
【００１４】
本発明の建築材料は、家屋等の壁、床、屋根等のあらゆる部材として使用することができる。図３は本発明の建築材料を使用した一例を示したものである。木炭ブロックを一枚の板状の木炭壁４に形成し、オフィス等で使用するパーテーション等の仕切壁としたものである。多孔質構造の木炭壁にすることにより、通気性に非常に優れると共に、木炭と空気の接触面積が非常に大きくなり、木炭の性質が十分に発揮される。また、木炭の粒が隙間を空けて結合し、内部に空気を多く含んだ構造により、優れた吸音作用が発揮されるので、オフィスや店舗等の公共の場に使用した場合には非常に好適な環境を作り出すことができる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明のうち請求項１記載の発明によれば、破砕された木炭をセメントにより強固に結合して多孔質の塊にすることにより、木炭が被覆されずに空気と直接接触し且つ接触面積が拡大するため、木炭の持つ本来の性質をこの上なく発揮させることができる。特に、吸音作用に優れ、家屋やオフィス等の建築部材としての利用価値に非常に優れた建築材料を提供することができる。
【００１６】
本発明のうち請求項２記載の発明によれば、破砕された木炭と、廃プラスチックと石炭灰から生成した人工砕石と、をセメントにより強固に結合して多孔質の塊にすることにより、木炭の性質を十分に活かすことができることはもちろんのこと、軽量でありながら高い強度を有し、且つ安価な商品価値の非常に優れた建築材料を提供することができる。また、資源をリサイクルすることにより循環型社会に貢献することができる。
【００１７】
請求項３記載の発明によれば、建築部材等の廃材をリサイクルすることにより、循環型社会に大きく貢献すると共に、より一層安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による建築材料の第１実施形態を示す斜視図である。
【図２】本発明による建築材料の第２実施形態を示す斜視図である。
【図３】本発明の建築部材の使用例を示す斜視図である。
【符号の説明】
２  破砕した木炭（砕いた木炭）
３  人工砕石
【図１】
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【図２】
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【図３】
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