(57)【要約】【課題】製造を容易に行うことができる墓石を提供する。【解決手段】少なくとも、セメント、ポゾラン質微粉末、最大粒径２ｍｍ以下の細骨材、減水剤、及び水を含む配合物の硬化体からなる墓石。上記墓石は、配合物に、ブレーン比表面積が２５００〜３００００ｃｍ２／ｇで、かつ上記セメントよりも大きなブレーン比表面積を有する無機粒子を含むことができる。前記無機粒子は、ブレーン比表面積５０００〜３００００ｃｍ２／ｇの無機粒子Ａと、ブレーン比表面積２５００〜５０００ｃｍ２／ｇの無機粒子Ｂとから構成することができる。上記墓石は、配合物に、金属繊維、有機繊維及び炭素繊維からなる群より選ばれる１種以上の繊維を含むことができる。【選択図】          なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、セメント、ポゾラン質微粉末、粒径２ｍｍ以下の細骨材、減水剤、及び水を含む配合物の硬化体からなることを特徴とする墓石。
【請求項２】
配合物に、ブレーン比表面積が２５００〜３００００ｃｍ２／ｇで、かつ上記セメントよりも大きなブレーン比表面積を有する無機粒子を含む請求項１記載の墓石。
【請求項３】
無機粒子が、ブレーン比表面積５０００〜３００００ｃｍ２／ｇの無機粒子Ａと、ブレーン比表面積２５００〜５０００ｃｍ２／ｇの無機粒子Ｂとからなる請求項２記載の墓石。
【請求項４】
配合物に、金属繊維、有機繊維及び炭素繊維からなる群より選ばれる１種以上の繊維を含む請求項１〜３のいずれかに記載の墓石。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超高強度コンクリート硬化体からなる墓石に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、墓石は、その色調、模様あるいは形等から、御影石等の自然石が使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記墓石では、御影石等の自然石を切り出し、運搬し、加工することにより製造されるので、その製造に手間と時間がかかるうえ、コストも高くなるという課題がある。また、近年、環境保護の立場から、自然石の生産が難しくなる方向にあり、また、輸入石も輸出国の生産制限等により入手が困難となりつつある。
【０００４】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、製造を容易に行うことができる墓石を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、特定の材料を含む配合物の硬化体からなる墓石であれば、上記課題を解決することができることを見出し、本発明を完成した。
【０００６】
即ち、本発明は、少なくとも、セメント、ポゾラン質微粉末、最大粒径２ｍｍ以下の細骨材、減水剤、及び水を含む配合物の硬化体からなることを特徴とする墓石である（請求項１）。このように構成した墓石は、配合物を混練し、成形し、養生することにより製造することができるので、その製造が容易である。また、本発明で用いる配合物は、流動性に優れるので、成形等を容易に行なうことができる。また、本発明の配合物の硬化体は、１３０ＭＰａ以上の圧縮強度と２０ＭＰａ以上の曲げ強度を発現するので、該硬化体からなる本発明の墓石は、耐久性にも優れるものである。
上記墓石は、配合物に、ブレーン比表面積が２５００〜３００００ｃｍ２／ｇで、かつ上記セメントよりも大きなブレーン比表面積を有する無機粒子を含むことができる（請求項２）。このように配合物に無機粒子を含むことによって、配合物の流動性や墓石の強度を向上させることができる。
上記無機粒子は、ブレーン比表面積５０００〜３００００ｃｍ２／ｇの無機粒子Ａと、ブレーン比表面積２５００〜５０００ｃｍ２／ｇの無機粒子Ｂとから構成することができる（請求項３）。このようにブレーン比表面積の異なる２種の無機粒子を用いることによって、配合物の流動性をより一層向上させることができる。
上記墓石は、配合物に、金属繊維、有機繊維及び炭素繊維からなる群より選ばれる１種以上の繊維を含むことができる（請求項４）。このように金属繊維等を含むことによって、墓石の曲げ強度や破壊エネルギー等を向上させることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明で使用するセメントとしては、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント等の各種ポルトランドセメントが挙げられる。
本発明において、墓石の早期強度を向上させようとする場合には、早強ポルトランドセメントを使用することが好ましく、配合物の流動性を向上させようとする場合には、中庸熱ポルトランドセメントや低熱ポルトランドセメントを使用することが好ましい。
【０００８】
セメントのブレーン比表面積は、２５００〜５０００ｃｍ２／ｇが好ましく、３０００〜４５００ｃｍ２／ｇがより好ましい。該値が２５００ｃｍ２／ｇ未満であると、水和反応が不活発になって、墓石の強度が低下する等の欠点があり、５０００ｃｍ２／ｇを超えると、セメントの粉砕に時間がかかり、また、水量が多くなるため、墓石の強度が低下する等の欠点がある。
【０００９】
ポゾラン質微粉末としては、シリカフューム、シリカダスト、フライアッシュ、スラグ、火山灰、シリカゾル、沈降シリカ等が挙げられる。
一般に、シリカフュームやシリカダストは、そのＢＥＴ比表面積が５〜２５ｍ２／ｇであり、粉砕等をする必要がないので、本発明のポゾラン質微粉末として好適である。
ポゾラン質微粉末のＢＥＴ比表面積は、５〜２５ｍ２／ｇが好ましく、８〜２５ｍ２／ｇがより好ましい。該値が５ｍ２／ｇ未満であると、墓石の強度が低下する等の欠点があり、２５ｍ２／ｇを超えると、水量が多くなるため、墓石の強度が低下する等の欠点がある。
ポゾラン質微粉末の配合量は、セメント１００質量部に対して５〜５０質量部、好ましくは１０〜４０質量部である。配合量が５〜５０質量部の範囲外では、流動性が極端に低下するので墓石の製造に手間がかかる等の欠点がある。
【００１０】
本発明においては、粒径２ｍｍ以下の細骨材が用いられる。ここで、細骨材の粒径とは、８５％質量累積粒径である。細骨材の粒径が２ｍｍを超えると、墓石の強度等が低下するので好ましくない。
なお、本発明においては、墓石の強度や耐久性等から、最大粒径が２ｍｍ以下の細骨材を用いることが好ましく、最大粒径が１．５ｍｍ以下の細骨材を用いることがより好ましい。また、配合物の流動性等から、７５μｍ以下の粒子の含有量が２．０質量％以下である細骨材を用いることが好ましく、７５μｍ以下の粒子の含有量が１．５質量％以下である細骨材を用いることがより好ましい。
細骨材としては、川砂、陸砂、海砂、砕砂、珪砂等又はこれらの混合物を使用することができる。
細骨材の配合量は、墓石の強度等の観点から、セメント１００質量部に対して５０〜２５０質量部であることが好ましく、８０〜２００質量部であることがより好ましい。
【００１１】
減水剤としては、リグニン系、ナフタレンスルホン酸系、メラミン系、ポリカルボン酸系の減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤を使用することができる。これらのうち、減水効果の大きな高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤を使用することが好ましく、特に、ポリカルボン酸系の高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤を使用することが好ましい。
減水剤の配合量は、セメント１００質量部に対して、固形分換算で０．１〜４．０質量部が好ましく、０．１〜２．０質量部がより好ましい。配合量が０．１質量部未満では、混練が困難になるとともに、墓石の製造に手間がかかる等の欠点がある。配合量が４．０質量部を超えると、材料分離や著しい凝結遅延が生じ、また、墓石の強度が低下する等の欠点がある。
なお、減水剤は、液状または粉末状のいずれでも使用することができる。
【００１２】
水量は、セメント１００質量部に対して、１０〜３０質量部が好ましく、より好ましくは１２〜２５質量部である。水量が１０質量部未満では、混練が困難になるとともに、墓石の製造に手間がかかる等の欠点がある。水量が３０質量部を超えると、墓石の強度が低下する等の欠点がある。
【００１３】
本発明においては、配合物の流動性や、墓石の強度を向上させる観点から、前記配合物に、ブレーン比表面積が２５００〜３００００ｃｍ２／ｇで、かつ上記セメントよりも大きなブレーン比表面積を有する無機粒子を含ませることが好ましい。
無機粒子としては、スラグ、石灰石粉末、長石類、ムライト類、アルミナ粉末、石英粉末、フライアッシュ、火山灰、シリカゾル、炭化物粉末、窒化物粉末等が挙げられる。中でも、スラグ、石灰石粉末、石英粉末は、コストの点や硬化後の品質安定性の点で好ましく用いられる。
無機粒子は、ブレーン比表面積が好ましくは２５００〜３００００ｃｍ２／ｇ、より好ましくは４５００〜２００００ｃｍ２／ｇで、かつセメント粒子よりも大きなブレーン比表面積を有する。無機粒子のブレーン比表面積が２５００ｃｍ２／ｇ未満であると、セメントとのブレーン比表面積の差が小さくなり、配合物の流動性や墓石の強度を向上させる効果が小さくなる。無機粒子のブレーン比表面積が３００００ｃｍ２／ｇを超えると、粉砕に手間がかかるため材料が入手し難くなるうえ、配合物の流動性や墓石の強度を向上させる効果が小さくなる。
無機粒子とセメントとのブレーン比表面積の差は、配合物の流動性と墓石の強度の観点から、１０００ｃｍ２／ｇ以上が好ましく、２０００ｃｍ２／ｇ以上がより好ましい。
無機粒子の配合量は、配合物の流動性と墓石の強度の観点から、セメント１００質量部に対して５５質量部以下が好ましく、１０〜５０質量部がより好ましい。
【００１４】
本発明においては、無機粒子として、異なる２種の無機粒子Ａ及び無機粒子Ｂを併用することができる。
この場合、無機粒子Ａと無機粒子Ｂは、同じ種類の粉末（例えば、石灰石粉末）を使用してもよいし、異なる種類の粉末（例えば、石灰石粉末及び石英粉末）を使用してもよい。
無機粒子Ａは、ブレーン比表面積が５０００〜３００００ｃｍ２／ｇ、好ましくは６０００〜２００００ｃｍ２／ｇのものである。また、無機粒子Ａは、セメント及び無機粒子Ｂよりもブレーン比表面積が大きいものである。
無機粒子Ａのブレーン比表面積が５０００ｃｍ２／ｇ未満であると、セメントや無機粒子Ｂとのブレーン比表面積の差が小さくなり、前記の１種の無機粒子を用いる場合と比べて、配合物の流動性を向上させる効果が小さくなるばかりか、２種の無機粒子を用いているために、材料の準備に手間がかかるので、好ましくない。該ブレーン比表面積が３００００ｃｍ２／ｇを超えると、粉砕に手間がかかるため、材料が入手し難くなる等の欠点がある。
無機粒子Ａとセメント及び無機粒子Ｂとのブレーン比表面積の差（換言すれば、無機粒子Ａと、セメントと無機粒子Ｂのうちブレーン比表面積の大きい方とのブレーン比表面積の差）は、配合物の流動性の観点から、１０００ｃｍ２／ｇ以上が好ましく、２０００ｃｍ２／ｇ以上がより好ましい。
【００１５】
無機粒子Ｂのブレーン比表面積は、２５００〜５０００ｃｍ２／ｇである。また、セメントと無機粒子Ｂとのブレーン比表面積の差は、配合物の流動性の観点から、１００ｃｍ２／ｇ以上が好ましく、２００ｃｍ２／ｇ以上がより好ましい。
無機粒子Ｂのブレーン比表面積が２５００ｃｍ２／ｇ未満であると、配合物の流動性を向上させる効果が小さくなる。５０００ｃｍ２／ｇを超えると、ブレーン比表面積の数値が無機粒子Ａに近づくため、前記の１種の無機粒子を用いる場合と比べて、流動性等を向上させる効果が小さくなるばかりか、２種の無機粒子を用いているために、材料の準備に手間がかかるので、好ましくない。
また、セメントと無機粒子Ｂとのブレーン比表面積の差が１００ｃｍ２／ｇ以上であることによって、配合物を構成する粒子の充填性が向上し、流動性等を向上することができる。
【００１６】
無機粒子Ａの配合量は、セメント１００質量部に対して５０質量部以下が好ましく、１０〜４０質量部がより好ましい。無機粒子Ｂの配合量は、セメント１００質量部に対して４０質量部以下が好ましく、５〜３５質量部がより好ましい。無機粒子Ａ及び無機粒子Ｂの配合量が前記の数値範囲外では、前記の１種の無機粒子を用いる場合と比べて、配合物の流動性を向上させる効果が小さくなるばかりか、２種の無機粒子を用いているために、材料の準備に手間がかかるので、好ましくない。
なお、無機粒子Ａと無機粒子Ｂの合計量は、セメント１００質量部に対して５５質量部以下が好ましく、より好ましくは１０〜５０質量部である。
【００１７】
本発明においては、墓石の曲げ強度や破壊強度等を大幅に高める観点から、配合物に、金属繊維、有機繊維及び炭素繊維からなる群より選ばれる１種以上の繊維を配合することが好ましい。
金属繊維は、墓石の曲げ強度等を大幅に高める観点から、配合される。
金属繊維としては、鋼繊維、ステンレス繊維、アモルファス繊維等が挙げられる。中でも、鋼繊維は、強度に優れており、また、コストや入手のし易さの点からも好ましいものである。金属繊維の寸法は、配合物中における金属繊維の材料分離の防止や、墓石の曲げ強度の向上の点から、直径が０．０１〜１．０ｍｍ、長さが２〜３０ｍｍであることが好ましく、直径が０．０５〜０．５ｍｍ、長さが５〜２５ｍｍであることがより好ましい。また、金属繊維のアスペクト比（繊維長／繊維直径）は、好ましくは２０〜２００、より好ましくは４０〜１５０である。
【００１８】
金属繊維の形状は、直線状よりも、何らかの物理的付着力を付与する形状（例えば、螺旋状や波形）が好ましい。螺旋状等の形状にすれば、金属繊維とマトリックスとが引き抜けながら応力を担保するため、曲げ強度が向上する。
金属繊維の好適な例としては、例えば、直径が０．５ｍｍ以下、引張強度が１〜３．５ＧＰａの鋼繊維からなり、かつ、１２０ＭＰａの圧縮強度を有するセメント系硬化体のマトリックスに対する界面付着強度（付着面の単位面積当たりの最大引張力）が３ＭＰａ以上であるものが挙げられる。本例において、金属繊維は、波形または螺旋形の形状に加工することができる。また、本例の金属繊維の周面上に、マトリックスに対する運動（長手方向の滑り）に抵抗するための溝または突起を付けることもできる。また、本例の金属繊維は、鋼繊維の表面に、鋼繊維のヤング係数よりも小さなヤング係数を有する金属層（例えば、亜鉛、錫、銅、アルミニウム等から選ばれる１種以上からなるもの）を設けたものとしてもよい。
【００１９】
金属繊維の配合量は、配合物中の体積百分率で、好ましくは４％以下、より好ましくは０．５〜３％、特に好ましくは１〜３％である。該配合量が４％を超えると、流動性等を確保するために単位水量が増大するうえ、配合量を増やしても金属繊維の補強効果が向上しないため、経済的でなく、さらに、混練物中でいわゆるファイバーボールを生じ易くなるので、好ましくない。
【００２０】
有機繊維及び炭素繊維は、墓石の破壊エネルギー等を高める観点から、配合される。
有機繊維としては、ビニロン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、アラミド繊維等が挙げられる。中でも、ビニロン繊維及び／又はポリプロピレン繊維は、コストや入手のし易さの点で好ましく用いられる。
炭素繊維としては、ＰＡＮ系炭素繊維やピッチ系炭素繊維が挙げられる。
有機繊維及び炭素繊維の寸法は、配合物中におけるこれら繊維の材料分離の防止や、墓石の破壊エネルギーの向上の点から、直径が０．００５〜１．０ｍｍ、長さ２〜３０ｍｍであることが好ましく、直径が０．０１〜０．５ｍｍ、長さ５〜２５ｍｍであることがより好ましい。また、有機繊維及び炭素繊維のアスペクト比（繊維長／繊維直径）は、好ましくは２０〜２００、より好ましくは３０〜１５０である。
【００２１】
有機繊維及び炭素繊維の配合量は、配合物中の体積百分率で好ましくは１０．０％以下、より好ましくは１．０〜９．０％、特に好ましくは２．０〜８．０％である。配合量が１０．０％を超えると、流動性等を確保するために単位水量が増大するうえ、配合量を増やしても繊維の増強効果が向上しないため、経済的でなく、さらに、混練物中にいわゆるファイバーボールを生じ易くなるので、好ましくない。
【００２２】
配合物の混練方法は、特に限定されるものではなく、例えば、（１）水、減水剤以外の材料を予め混合して、プレミックス材を調製しておき、該プレミックス材、水及び減水剤をミキサに投入し、混練する方法、（２）粉末状の減水剤を用意し、水以外の材料を予め混合して、プレミックス材を調製しておき、該プレミックス材及び水をミキサに投入し、混練する方法、（３）各材料を各々個別にミキサに投入し、混練する方法、等を採用することができる。
混練に用いるミキサは、通常のコンクリートの混練に用いられるどのタイプのものでもよく、例えば、揺動型ミキサ、パンタイプミキサ、二軸練りミキサ等が用いられる。
【００２３】
混練後、配合物を所定の型枠に流し込んで成形し、その後、養生して本発明の墓石を製造する。
養生は、蒸気養生や気中養生等を行なえばよい。
このように、本発明の墓石は、配合物を混練し、成形し、養生することにより製造することができるので、その製造が容易である。また、本発明で用いる配合物は、「ＪＩＳ  Ｒ  ５２０１（セメントの物理試験方法）１１．フロー試験」に記載される方法において、１５回の落下運動を行なわないで測定した値（本明細書中において、「０打フロー値」ともいう。）が、２３０ｍｍ以上と流動性に優れ、自己充填性を有するので、墓石の成形等を容易に行なうことができる。
【００２４】
本発明の配合物の硬化体は、１３０ＭＰａ以上の圧縮強度と２０ＭＰａ以上の曲げ強度を発現するものであり、該硬化体からなる本発明の墓石は、耐久性にも優れるものである。
【００２５】
【実施例】
以下、実施例により本発明を説明する。
［１．使用材料］
以下に示す材料を使用した。
2004324179.tif 000002
【００２６】
実施例１
低熱ポルトランドセメント１００質量部、シリカフューム３２質量部、石英粉末Ａ３９質量部、珪砂１２０質量部、高性能ＡＥ減水剤１．０質量部（セメントに対する固形分）、水２２質量部をニ軸ミキサに投入し、混練した。
また、前記配合物をφ５０×１００ｍｍの型枠内に流し込み、２０℃で４８時間前置き後、９０℃で４８時間蒸気養生した。該硬化体の圧縮強度（３本の平均値）は２１０ＭＰａであった。
また、前記配合物を４×４×１６ｃｍの型枠内に流し込み、２０℃で４８時間前置き後、９０℃で４８時間蒸気養生した。該硬化体の曲げ強度（３本の平均値）は２５ＭＰａであった。
また、前記配合物をφ５０×１００ｍｍの型枠内に流し込み、２０℃で４８時間前置き後、９０℃で４８時間蒸気養生した。該硬化体の透水係数を「地盤工学会規準ＪＧＳ  ０２３１（土の透水試験法）」に準じて、変水位透水試験方法により測定した。その結果、水の浸透が全く認められず、浸透深さはゼロであった。
【００２７】
実施例２
低熱ポルトランドセメント１００質量部、シリカフューム３２質量部、石英粉末Ａ２６質量部、石英粉末Ｂ１３質量部、珪砂１２０質量部、高性能ＡＥ減水剤１．０質量部（セメントに対する固形分）、水２２質量部をニ軸ミキサに投入し、混練した。
また、前記配合物をφ５０×１００ｍｍの型枠内に流し込み、２０℃で４８時間前置き後、９０℃で４８時間蒸気養生した。該硬化体の圧縮強度（３本の平均値）は２３０ＭＰａであった。
また、前記配合物を４×４×１６ｃｍの型枠内に流し込み、２０℃で４８時間前置き後、９０℃で４８時間蒸気養生した。該硬化体の曲げ強度（３本の平均値）は２８ＭＰａであった。
また、前記配合物をφ５０×１００ｍｍの型枠内に流し込み、２０℃で４８時間前置き後、９０℃で４８時間蒸気養生した。該硬化体の透水係数を「地盤工学会規準ＪＧＳ  ０２３１（土の透水試験法）」に準じて、変水位透水試験方法により測定した。その結果、水の浸透が全く認められず、浸透深さはゼロであった。
【００２８】
実施例３
低熱ポルトランドセメント１００質量部、シリカフューム３２質量部、石英粉末Ａ２６質量部、石英粉末Ｂ１３質量部、珪砂１２０質量部、高性能ＡＥ減水剤１．０質量部（セメントに対する固形分）、水２２質量部、鋼繊維（配合物中の体積の２％）をニ軸ミキサに投入し、混練した。
該配合物のフロー値を、「ＪＩＳ  Ｒ  ５２０１（セメントの物理試験方法）１１．フロー試験」に記載される方法において、１５回の落下運動を行なわないで測定した。その結果、フロー値は２６５ｍｍであった。
また、前記配合物をφ５０×１００ｍｍの型枠内に流し込み、２０℃で４８時間前置き後、９０℃で４８時間蒸気養生した。該硬化体の圧縮強度（３本の平均値）は２３０ＭＰａであった。
また、前記配合物を４×４×１６ｃｍの型枠内に流し込み、２０℃で４８時間前置き後、９０℃で４８時間蒸気養生した。該硬化体の曲げ強度（３本の平均値）は４７ＭＰａであった。
また、前記配合物をφ５０×１００ｍｍの型枠内に流し込み、２０℃で４８時間前置き後、９０℃で４８時間蒸気養生した。該硬化体の透水係数を「地盤工学会規準ＪＧＳ  ０２３１（土の透水試験法）」に準じて、変水位透水試験方法により測定した。その結果、水の浸透が全く認められず、浸透深さはゼロであった。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の墓石は、配合物を混練し、成形し、養生することにより製造することができるので、その製造が容易である。また、本発明で用いる配合物は、「ＪＩＳ  Ｒ  ５２０１（セメントの物理試験方法）１１．フロー試験」に記載される方法において、１５回の落下運動を行なわないで測定した値が、２３０ｍｍ以上と流動性に優れ、自己充填性を有するので、墓石の成形等を容易に行なうことができる。
また、本発明の配合物の硬化体は、１３０ＭＰａ以上の圧縮強度と２０ＭＰａ以上の曲げ強度を発現するものであり、該硬化体からなる本発明の墓石は、耐久性にも優れるものである。