(57)【要約】【課題】木の根、間伐材等の再利用を可能とし、自然環境保護に貢献する。【解決手段】木の根、間伐材等の廃棄木材を粉砕してチップとし、このチップを高温で熱処理して炭化物とし、この炭化物を粉砕して所定の粒度のカーボン粉体とするカーボン粉体製造工程１と、粗骨材、細骨材、水、混和剤等とカーボン粉体製造工程１で得られたカーボン粉体とを所定の配合比で練混ぜて生コンを製造する生コン製造工程２と、生コン製造工程２で得られた生コンをコンクリート材料としてコンクリート二次製品を製造するコンクリート二次製品製造工程３とを備える。木の根等の廃棄木材の再利用が可能となり、自然環境の保護に貢献できる。コンクリート二次製品のカーボン粉体により、汚水等に含まれる不純物を吸着できるので、河川等に用いた場合に水を浄化することができる。【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、水、混和剤等と廃棄木材からなるカーボン粉体とを所定の配合比で練混ぜて生コンを製造し、この生コンをコンクリート材料として製造されることを特徴とするコンクリート二次製品。
【請求項２】
木の根、間伐材、建築資材等の廃棄木材を粉砕してチップとし、このチップを高温で熱処理して炭化物とし、この炭化物を粉砕して所定の粒度のカーボン粉体とするカーボン粉体製造工程と、粗骨材、細骨材、水、混和剤等とカーボン粉体製造工程で得られたカーボン粉体とを所定の配合比で練混ぜて生コンを製造する生コン製造工程と、生コン製造工程で得られた生コンをコンクリート材料としてコンクリート二次製品を製造するコンクリート二次製品製造工程とを備えてなることを特徴とするコンクリート二次製品の製造方法。
【請求項３】
前記生コン製造工程において、ミキサー内に粗骨材、細骨材、セメント、カーボン粉体、細骨材、粗骨材、水、混和剤の順に投入して練混ぜることを特徴とする請求項２に記載のコンクリート二次製品の製造方法。
【請求項４】
前記生コン製造工程において、ミキサー内に粗骨材、細骨材、セメント、細骨材、粗骨材、水、混和剤の順に投入して練混ぜ、この後にミキサー内にカーボン粉体を投入して更に練混ぜることを特徴とする請求項２に記載のコンクリート二次製品の製造方法。
【請求項５】
前記セメントは、普通ポルライドセメントであることを特徴とする請求項２から４の何れかに記載のコンクリート二次製品の製造方法。
【請求項６】
前記粗骨材は、砕石であることを特徴とする請求項２から５の何れかに記載のコンクリート二次製品の製造方法。
【請求項７】
前記細骨材は、陸砂又は砕砂の少なくとも何れか一方であることを特徴とする請求項２から６の何れかに記載のコンクリート二次製品の製造方法。
【請求項８】
前記混和剤は、減水剤又は高性能減水剤であることを特徴とする請求項２から７の何れかに記載のコンクリート二次製品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリート二次製品及びコンクリート二次製品の製造方法に関し、特に、自然環境保護に有効なコンクリート二次製品及びコンクリート二次製品の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、林道の開設によって得られる木の根、山林の間伐によって得られる間伐材、建築物の解体によって得られる建築資材、土木資材等の廃棄木材は、建築資材、土木資材等として再利用しにくく、ほとんど焼却処分されていたが、今後、ダイオキシン規制の強化により、焼却処分が非常に難しくなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなダイオキシン規制の問題に対処するために、廃棄木材を廃棄処分、埋立処分等することも考えられるが、廃棄処分等された廃棄木材が長期間風雨に晒されると、有害物質が流出して地下水等の生活用水に混入し、周辺の自然環境を破壊する新たな問題が生じる恐れがある。
【０００４】
一方、河川の護岸等の工事に使用されるコンクリート二次製品は、護岸等の機能は有しているものの、河川を浄化する機能は有していない。このため、河川を浄化するためには、そのような機能を有するものを河川に設置しなければならず、工事費が高くついてしまう。
【０００５】
本発明は、上記のような従来の問題を解決したものであって、木の根、山林の間伐によって得られる間伐材、建築物の解体によって得られる建築資材等の廃棄木材を有効に活用する方法を見出すことによって、自然環境保護に貢献することができるとともに、河川等に設置した場合には河川等を浄化することができて、自然環境の保護に貢献することができ、さらに、地球温暖化防止の一翼を担うことのできる、コンクリート二次製品及びコンクリート二次製品の製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記のような課題を解決するために、本発明の請求項１に係るコンクリート二次製品は、粗骨材、細骨材、水、混和剤等と廃棄木材からなるカーボン粉体とを所定の配合比で練混ぜて生コンを製造し、この生コンをコンクリート材料として製造される手段を採用したものである。
また、請求項２に係るコンクリート二次製品の製造方法は、木の根、間伐材、建築資材等の廃棄木材を粉砕してチップとし、このチップを高温で熱処理して炭化物とし、この炭化物を粉砕して所定の粒度のカーボン粉体とするカーボン粉体製造工程と、粗骨材、細骨材、水、混和剤等とカーボン粉体製造工程で得られたカーボン粉体とを所定の配合比で練混ぜて生コンを製造する生コン製造工程と、生コン製造工程で得られた生コンをコンクリート材料としてコンクリート二次製品を製造するコンクリート二次製品製造工程とを備えてなる手段を採用したものである。
さらに、請求項３に係るコンクリート二次製品の製造方法は、請求項２に記載のコンクリート二次製品の製造方法において、前記生コン製造工程において、ミキサー内に粗骨材、細骨材、セメント、カーボン粉体、細骨材、粗骨材、水、混和剤の順に投入して練混ぜる手段を採用したものである。
さらに、請求項４に係るコンクリート二次製品の製造方法は、請求項２に記載のコンクリート二次製品の製造方法において、前記生コン製造工程において、ミキサー内に粗骨材、細骨材、セメント、細骨材、粗骨材、水、混和剤の順に投入して練混ぜ、この後にミキサー内にカーボン粉体を投入して更に練混ぜる手段を採用したものである。
さらに、請求項５に係るコンクリート二次製品の製造方法は、請求項２から４の何れかに記載のコンクリート二次製品の製造方法において、前記セメントは、普通ポルライドセメントである手段を採用したものである。
さらに、請求項６に係るコンクリート二次製品の製造方法は、請求項２から５の何れかに記載のコンクリート二次製品の製造方法において、前記粗骨材は、砕石である手段を採用したものである。
さらに、請求項７に係るコンクリート二次製品の製造方法は、請求項２から６の何れかに記載のコンクリート二次製品の製造方法において、前記細骨材は、陸砂又は砕砂の少なくとも何れか一方である手段を採用したものである。
さらに、請求項８に係るコンクリート二次製品の製造方法は、請求項２から７の何れかに記載のコンクリート二次製品の製造方法において、前記混和剤は、減水剤又は高性能減水剤である手段を採用したものである。
【０００７】
【作用】
本発明は、前記のような手段を採用したことにより、カーボン製造工程において、木の根、間伐材、建築資材等の廃棄木材を粉砕してチップとし、このチップを高温で熱処理して炭化物とし、この炭化物を粉砕して所定の粒度のカーボン粉体を製造し、生コン製造工程において、カーボン製造工程において得られたカーボン粉体と粗骨材、細骨材、水、混和剤等とを所定の配合比で練混ぜて生コンを製造し、コンクリート二次製品製造工程において、生コン製造工程において得られた生コンをコンクリート材料とすることにより、所定のコンクリート二次製品が製造されることになる。生コン製造工程においては、ミキサー内に粗骨材、細骨材、セメント、カーボン粉体、細骨材、粗骨材、水、混和剤の順に投入して練混ぜる。または、ミキサー内に粗骨材、細骨材、セメント、細骨材、粗骨材、水、混和剤の順に投入して練混ぜ、この後にミキサー内にカーボン粉体を投入して更に練混ぜる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す本発明の実施の形態について説明する。
図１には、本発明によるコンクリート二次製品の製造方法の一実施の形態が示されていて、このコンクリート二次製品の製造方法は、廃棄木材からカーボン粉体を製造するカーボン粉体製造工程１と、カーボン粉体を含有する生コンを製造する生コン製造工程２と、カーボン粉体を含有する生コンをコンクリート材料としてコンクリート二次製品を製造するコンクリート二次製品製造工程３とを備えている。
【０００９】
カーボン粉体製造工程１は、廃棄木材を粉砕機で粉砕することによりチップに形成し、このチップを熱処理機で１２００℃の高温で熱処理することにより炭化物に形成し、この炭化物を粉砕機で粉砕することにより所定の粒度のカーボン粉体に形成するものである。
【００１０】
廃棄木材としては、建築資材、土木資材等として再利用できないもの、ダイオキシン規制により焼却処分に費用が嵩むもの等であって、例えば、林道を開設した際に得られる木の根、山林を間伐した際に得られる間伐材（有効利用後の端材等）、木造建築物を解体した際に得られる建築資材、土木資材等が挙げられる。但し、これらに限定することなく、カーボン粉体を形成できる廃棄木材であれば良い。
【００１１】
生コン製造工程２は、コンクリート材料をミキサーで練混ぜることにより生コン（レディミクストコンクリート、以下「生コン」という。）を製造する工程である。
【００１２】
コンクリート材料は、セメント（普通ポルトランドセメント；密度３．１６ｇ／ｃｍ３）、骨材（細骨材（陸砂；密度２．６１ｇ／ｃｍ３、砕砂；密度２．６２ｇ／ｃｍ３）、粗骨材（砕石；密度２．６２ｇ／ｃｍ３）、水（水道水；密度１．００ｇ／ｃｍ３）、混和材（カーボン粉体製造工程で得られたカーボン粉体）、混和剤（減水剤（パリック（商品名）；（株）サンフローパリック）又は高性能減水剤（レオビルド（商品名）；（株）エヌアムビー））を所定の割合で配合したものである。
【００１３】
生コン製造工程２においては、ミキサー内にコンクリート材料を、粗骨材→細骨材→セメント＋カーボン→細骨材→粗骨材→水＋混和剤の順に投入し、所定の時間練混ぜて生コンを製造する。又は、ミキサー内にコンクリート材料を、粗骨材→細骨材→セメント→細骨材→粗骨材→水＋混和剤の順に投入し、所定の時間練混ぜた後、カーボン粉体を投入し、更に所定の時間練混ぜて生コンを製造する。
【００１４】
コンクリート二次製品製造工程３は、生コン製造工程２で得られた生コンをコンクリート材料としてコンクリート二次製品を製造する工程であって、コンクリート二次製品としては、道路築造の「可変側溝」、「Ｌ型擁壁」、「歩車道境界ブロック」、「大型積ブロック」、河川の「環境保全型ブロック」、「護床ブロック」、「大型張ブロック」、下水道の「マンホールブロック」、住宅建設の「基礎コンクリート」、「土間コンクリート」等が挙げられる。
【００１５】
以下、本発明によるコンクリート二次製品の製造方法の実施例について具体的に説明する。
まず、カーボン粉体製造工程１において、木の根、間伐材等の廃棄木材を粉砕機（図示せず）で粉砕してチップに形成し、このチップを熱処理機（図示せず）で１２００℃の高温で熱処理して炭化物に形成し、この炭化物を粉砕機（図示せず）で粉砕して所定の粒度のカーボン粉体に形成した。
【００１６】
次に、生コン製造工程２において、セメント（普通ポルトランドセメント）、細骨材（陸砂、砕砂）、粗骨材（砕石）、水（水道水）、混和材（カーボン粉体製造工程で得られたカーボン粉体）、混和剤（減水剤又は高性能減水剤）を表１に示す割合で配合し、これをミキサーで練混ぜて生コンを製造した。
【００１７】
【表１】
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【００１８】
具体的には、可傾式ミキサー（５０ｌ）を用い、このミキサー内に表１のコンクリート材料を３０ｌ投入し、練混ぜた。投入順序は、粗骨材（全量）→細骨材（１／２量）→セメント＋カーボン粉体（全量）→細骨材（１／２量）→水＋混和剤の順とした。カーボン粉体は、セメント投入時に同時に投入した。練混ぜ時間は、３分とした。または、粗骨材（１／２量）→細骨材（１／２量）→セメント（全量）→細骨材（１／２量）→粗骨材（１／２量）→水＋混和剤の順に投入し、３分間練混ぜた後、カーボン粉体を投入し、更に１．５分練混ぜた。得られた生コンの性状を表２に示す。
【００１９】
【表２】
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【００２０】
そして、コンクリート二次製品製造工程において、各配合にて供試体を３本ずつ採取し、圧縮強度試験を行った。その結果を表３に示す。なお、比較のために、カーボン粉体を混入していない供試体も採取し、同様に圧縮強度試験を行った。
【００２１】
【表３】
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【００２２】
この結果、カーボン粉体を混入させた本発明のコンクリート二次製品の製造方法によって製造されたコンクリート二次製品は、従来のカーボン粉体を混入させていないコンクリート二次製品に比べて圧縮強度が５〜１０％高いことが分かる。
【００２３】
さらに、本発明のコンクリート二次製品の製造方法によって製造された本発明のコンクリート二次製品（供試体）が河川の水質にどのような影響を与えるかについて試験した。その結果を表４に示す。ここで、ＢＯＤは、生物化学的酸素要求量を示し、ＣＯＤは、化学的酸素要求量を示している。
【００２４】
【表４】
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【００２５】
この結果、本発明のコンクリート二次製品は、汚水に含まれている様々な不純物がカーボン粉体に吸着されることにより、水を浄化させる機能を有していることが分かる。また、住宅建設の基礎コンクリート、土間コンクリート等として使用した場合には、カーボン粉体が空気中に含まれる水分を吸収することになるので、除湿効果も期待できる。
【００２６】
上記のように構成したこの実施の形態によるコンクリート二次製品及びコンクリート二次製品の製造方法にあっては、従来、廃棄処分するしか方法がなかった廃棄木材を有効に利用することができるので、周辺の自然環境を破壊するようなことはなく、自然環境の保護に貢献することができることになる。また、河川等に用いることにより、河川等の水に含まれている様々な不純物をカーボン粉体が吸着することになるので、水を浄化することができることになる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明は、前記のように構成したことにより、木の根、間伐材、建築資材等の廃棄木材は、カーボン粉体製造工程においてカーボン粉体となり、生コン製造工程において、セメント、骨材、水、混和剤等と練混ぜられて生コンとなり、コンクリート二次製品製造工程において、型枠等に打設されて所定のコンクリート二次製品となることになる。従って、従来、廃棄処分するか、焼却処分するしかなかった廃棄木材を有効に再利用することができることになるので、有害物質を出したり、焼却時にダイオキシンを出したりすることがなくなり、自然環境の保護に貢献することができることになる。また、コンクリート二次製品を河川等に用いることにより、河川等の水に含まれる不純物がカーボン粉体によって吸着されることになるので、河川等の水を浄化することもできることになり、これによっても自然環境の保護に貢献することができることになる。さらに、焼却処分する必要がないので、地球温暖化防止の一翼を担うこともできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるコンクリート二次製品の製造方法の一実施の形態を示したフロー図である。
【符号の説明】
１……カーボン粉体製造工程
２……生コン製造工程
３……コンクリート二次製品製造工程
【図１】
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