(57)【要約】【課題】破砕等に要する労力、エネルギ、コストを軽減せしめた、廃棄コンクリートを用いた新規で且つ有用な構造物を提供すること。【解決手段】ＪＩＳ−Ａ−５３８０規定に従うサイズが４０ｍｍ以上の廃棄コンクリート塊からなる大型粗骨材１６が多数積み上げられると共に、それら大型粗骨材１６の表面に塗り着けるようにして被着せしめた、ＪＩＳ−Ｒ−５２０１に準拠した物理試験のフロー値が１５０〜３００ｍｍのモルタルを用いた結合材１８により、かかる大型粗骨材１６の各当接部位が相互に固着されて、それら大型粗骨材１６の間に全体として連続した空隙２０が形成されてなる、新規な構造のポーラスコンクリートブロック１０を得た。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＪＩＳ−Ａ−５３８０規定に従うサイズが４０ｍｍ以上の廃棄コンクリート塊からなる大型粗骨材が多数積み上げられると共に、それら大型粗骨材の表面に塗りつけるようにして被着せしめた、ＪＩＳ−Ｒ−５２０１に準拠した物理試験のフロー値が１５０〜３００ｍｍのモルタルを用いた結合材により、かかる大型粗骨材の各当接部位が相互に固着されて、それら大型粗骨材の間に全体として連続した空隙が形成されていることを特徴とする大型粗骨材を用いたポーラスコンクリートブロック。
【請求項２】
前記モルタルとして、ＪＩＳ−Ａ−５３８０規定に従うサイズが５．０ｍｍ以下の細骨材を、細骨材／モルタルの容積比で０．２０〜０．５０となる量だけ配合したものを採用した請求項１に記載のポーラスコンクリートブロック。
【請求項３】
前記結合材が、前記大型粗骨材の表面の実質的に全体に亘って２ｍｍ以上の層厚で被着されている請求項１又は２に記載のポーラスコンクリートブロック。
【請求項４】
前記結合材として、前記モルタルに高性能ＡＥ減水剤を添加したものを採用した請求項１乃至３の何れかに記載のポーラスコンクリートブロック。
【請求項５】
前記結合材として、前記モルタルに凝結遅延剤を添加したものを採用した請求項１乃至４の何れかに記載のポーラスコンクリートブロック。
【請求項６】
前記結合材として、前記モルタルに水中不分離剤を添加したものを採用した請求項１乃至５の何れかに記載のポーラスコンクリートブロック。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れかに記載のポーラスコンクリートブロックを海底に設置したことを特徴とする漁礁。
【請求項８】
ＪＩＳ−Ａ−５３８０規定に従うサイズが４０ｍｍ以上の廃棄コンクリート塊からなる大型粗骨材を積み上げて、ＪＩＳ−Ｒ−５２０１に準拠した物理試験のフロー値が１５０〜３００ｍｍのモルタルを用いた結合材を、かかる積み上げた大型粗骨材に対して吹き付けることにより該大型粗骨材の表面に塗り付けるようにして被着せしめて、その後、該結合材を固化せしめることにより、該大型粗骨材の各当接部位を該結合材で相互に固着せしめて、それら大型粗骨材の間に全体として連続した空隙を形成することを特徴とする大型粗骨材を用いたポーラスコンクリートブロックの製造方法。
【請求項９】
前記大型粗骨材の適当数の積み上げと、それら大型粗骨材への前記結合材の吹き付けとを、交互に繰り返すことによって、かかる大型粗骨材の積み上げ高さを次第に大きくしてゆく請求項８に記載のポーラスコンクリートブロックの製造方法。
【請求項１０】
ＪＩＳ−Ａ−５３８０規定に従うサイズが４０ｍｍ以上の廃棄コンクリート塊からなる大型粗骨材に対して、ＪＩＳ−Ｒ−５２０１に準拠した物理試験のフロー値が１５０〜３００ｍｍのモルタルを用いた結合材を、表面に塗り付けるようにして予め被着せしめた後、かかる大型粗骨材を多数積み上げて該結合材を固化せしめることにより、多数の該大型粗骨材の各当接部位を該結合材で相互に固着せしめて、それら大型粗骨材の間に全体として連続した空隙を形成することを特徴とする大型粗骨材を用いたポーラスコンクリートブロックの製造方法。
【請求項１１】
前記大型粗骨材に対して前記結合材を大気中で被着せしめた後、該大型粗骨材を順次に水中に沈下せしめて、それら多数の大型粗骨材を水底に積み上げて該結合材を水中で固化せしめることにより、多数の該大型粗骨材の各当接部位を該結合材で相互に固着する請求項１０に記載のポーラスコンクリートブロックの製造方法。
【請求項１２】
ＪＩＳ−Ａ−５３８０規定に従うサイズが４０ｍｍ以上の廃棄コンクリート塊からなる大型粗骨材の多数を全体としてネット材でくるんで吊り上げ、ＪＩＳ−Ｒ−５２０１に準拠した物理試験のフロー値が１５０〜３００ｍｍのモルタルを用いた結合材の浴中に浸漬した後に取り出すことにより、多数の該大型粗骨材のそれぞれの表面に該結合材を表面に塗り付けるようにして被着せしめて、それら大型粗骨材を積み上げた状態で該結合材を固化せしめることにより、かかる大型粗骨材の各当接部位を該結合材で相互に固着せしめて、それら大型粗骨材の間に全体として連続した空隙を形成することを特徴とする大型粗骨材を用いたポーラスコンクリートブロックの製造方法。
【請求項１３】
ＪＩＳ−Ａ−５３８０規定に従うサイズが４０ｍｍ以上の廃棄コンクリート塊からなる大型粗骨材を積み上げて、ＪＩＳ−Ｒ−５２０１に準拠した物理試験のフロー値が１５０〜３００ｍｍのモルタルを用いた結合材を、かかる積み上げた大型粗骨材に対して上方から流下させるように流しかけることにより、各大型粗骨材の表面に該結合材を塗り付けるようにして被着せしめて、その後、該結合材を固化せしめることにより、該大型粗骨材の各当接部位を該結合材で相互に固着せしめて、それら大型粗骨材の間に全体として連続した空隙を形成することを特徴とする大型粗骨材を用いたポーラスコンクリートブロックの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、粒径が４０ｍｍ以上の大型の廃棄コンクリート塊を有効利用して漁礁等として有利に採用され得るようにした新規な構造物であるコンクリートブロック、およびそのようなコンクリートブロックの新規な製造方法等に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
近年、環境に対する意識が高まり、生産活動において発生する各種の廃棄物を再利用する循環型社会の形成を目指した取り組みが様々な分野で行なわれている。そうした中で土木、建築等の分野に多用されているコンクリート構造物の解体後に発生する廃棄コンクリートの処理が問題となってきている。従来、廃棄コンクリートの再利用の態様としては、コンクリート構造物の解体後に発生する廃棄コンクリートを破砕して、路盤材として利用するものが殆どであった。しかし、耐用年数に近づくコンクリート構造物が多く発生する今後は、廃棄コンクリートの発生量が増大し続けることから、試算では、２００５年頃には、発生する廃棄コンクリートの量が路盤材の需要量を超えるとも言われている。そのために、廃棄コンクリートを有効に再利用するための新たな用途の開発が急務となってきている。
【０００３】
また、廃棄コンクリートを路盤材として再利用するに際しては、粒径を４０ｍｍ以下にまで破砕しなければならず、その処理が面倒で、相当の設備とエネルギーが費用となり、時間やコストも必要であるという問題があった。このような観点からも、廃棄コンクリートに関して、路盤材以外の簡易で且つ有益な再利用の方策が切望されていたのである。
【０００４】
なお、廃棄コンクリートを分級して再生コンクリートの骨材等として利用することも提案されているが、路盤に利用する場合よりも高度な破砕や分別が要求されることとなり、その実現には相当の設備や費用，時間が必要となることから、需要の増加は見込み難いのが現状である。
【０００５】
また、廃棄コンクリートを４０ｍｍ以下の粒径にまで破砕処理する場合には、粒径が５ｍｍ以下のコンクリートの微粉末が発生し易く、特に再生コンクリートの用途で要求される２５ｍｍ以下の粒径を実現するためにはコンクリート微粉末の発生量の増加を避け難く、大気汚染や周囲環境への悪影響が懸念される。それ故、従来から採用され、或いは検討されている廃棄コンクリートの再利用の態様は、環境的に、必ずしも望ましいものではないという問題があったのである。
【０００６】
【解決課題】
ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背景として為されたものであって、その解決課題とするところは、破砕等に要する労力やエネルギ，コストを抑えつつ、廃棄コンクリートの再利用を実現せしめ得る、新規で且つ有用な構造物を提供することにある。
【０００７】
さらに、本発明は、そのような新規な構造物の、簡便且つ有効な製造方法の提供をも目的とするものである。
【０００８】
【解決手段】
以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。また、本発明の態様乃至は技術的特徴は、以下に記載のものに限定されることなく、明細書全体および図面に記載され、或いはそれらの記載から当業者が把握することの出来る発明思想に基づいて認識されるものであることが理解されるべきである。
【０００９】
（コンクリートブロックに関する本発明の態様１）
本発明の第１の態様は、廃棄コンクリート塊を利用した新規なポーラスコンクリートブロックに関するものであり、その特徴とするところは、ＪＩＳ−Ａ−５３８０規定に従うサイズが４０ｍｍ以上の廃棄コンクリート塊からなる大型粗骨材が多数積み上げられると共に、それら大型粗骨材の表面に塗りつけるようにして被着せしめた、ＪＩＳ−Ｒ−５２０１に準拠した物理試験のフロー値が１５０〜３００ｍｍのモルタルを用いた結合材により、かかる大型粗骨材の各当接部位が相互に固着されて、それら大型粗骨材の間に全体として連続した空隙が形成されていることにある。
【００１０】
このような本態様に従う構造とされたコンクリートブロックにおいては、従来再利用が困難であった粒径４０ｍｍ以上の大型粗骨材であるコンクリート塊をそのまま利用することの出来ることが大きな特徴の一つである。そして、一般の吹付け等の被着用のモルタルに比して大きいフロー値（１５０〜３００ｍｍ）を有する特定のモルタルを用いた結合材を採用して、各コンクリート塊の当接部位を相互に固着したことも大きな特徴の一つである。さらに、本態様に従う構造とされたコンクリートブロックにおいては、ポーラスコンクリートを含むコンクリート製品の製造に際して一般に採用されている骨材とモルタルの混練を採用せずに、大型粗骨材の表面に塗りつける態様で結合材を大型粗骨材に被着せしめたことも、構成上の大きな特徴の一つである。
【００１１】
なお、本態様において「塗りつけるように」とは、塗膜を形成するような各種の手法を含み、例えばどぶ漬けによる塗膜形成や吹き付けによる塗膜形成，貼り付けによる塗膜形成等の公知の各種の塗膜形成法に準じた態様で結合材を粗骨材表面に被着することが含まれる。また、本態様において採用されるコンクリート塊の粒径は、適当な大きさの空隙形成や破砕処理にかかる工数、搬送やポーラスコンクリートブロック製造の際の取り扱いの容易性等を考慮すると、ＪＩＳ−Ａ−５３８０規定に従うサイズが４０ｍｍ以上であって５００ｍｍ以下の粒径を持つコンクリート塊がより好適に採用される。
【００１２】
このような複数の特徴的な構成を相互に組み合わせて採用したことにより、本態様に従う構造とされたコンクリートブロックにおいては、従来からコンクリート用骨材としては利用困難であった粒径４０ｍｍ以上の大型粗骨材を採用することが可能となり、連続した大形の空隙による多数の通孔を備えた新規な構造物であるポーラスコンクリートブロックが実現されることとなったのである。特に、本態様においては、従来の混練（練り混ぜ）を採用しないで、結合材を粗骨材に塗りつけるようにして被着せしめたことにより、従来の混練に比して、大型の粗骨材を転動等させて積極的に動かす必要がなくなり、製造設備も簡単で済む。そして、上述の如き特定のフロー値のモルタルと組み合わせて塗りつけによる結合材の被着構造を採用したことによって、大きなサイズの粗骨材に対しても、粗骨材の表面に結合材を有利に被着せしめることが可能となり、複数の大型粗骨材を強固に且つ安定して連結固着せしめて目的とするポーラスコンクリートブロックが実現され得るのである。
【００１３】
すなわち、粒径が４０ｍｍ以上の大型の粗骨材を用いてポーラスコンクリートを製造する場合には、小径の骨材を用いる場合に比べて、粗骨材の相互間での当接部分の面積が、粗骨材の容積や重量に対して小さくなることから、粗骨材間の結合力を確保することが難しいという問題があるが、本態様では、一般の吹付け等の被着用のモルタルに比して大きいフロー値を有する特定のモルタルを用いた結合材を採用し、且つ混練ではない塗りつけ状の態様で結合材を骨材表面に被着せしめたことにより、粗骨材どうしの当接部位で結合材が肉盛されるようにして固着力を発揮し得る固着構造を、容易に実現せしめ得たのであり、それによって、大型の粗骨材間の固着強度を充分に且つ安定して得ることが出来るのである。
【００１４】
なお、本態様において、結合材を構成するモルタルには、急結材等といったセメントの凝結を促進することに貢献する特別な添加剤を採用することは望ましくない。また、本態様においては、結合材として、２８日材令における結合材強度が５０ＭＰａ以上、好ましくは８０ＭＰａ以上のものが好適に採用される。そして、このように急結材を採用しないことや、結合材強度が格別に大きいこと、などといった好適な態様は、例えばトンネル工事等に採用される吹き付け用モルタル等に比しても構成上で大きく相違するものであって、本発明の特徴が一層顕著に認識されることとなる。
【００１５】
しかも、本態様においては、従来の路盤用等としての廃棄コンクリートの再利用の態様に比して、４０ｍｍ以上の充分に大きな粒径で廃棄コンクリートを再利用することが出来る。それ故、廃棄コンクリートの破砕や分別が簡略となって、必要な労力やエネルギ，コストが軽減され得ると共に、破砕処理に伴うコンクリートの微粉末の発生も抑えられることから、廃棄コンクリートの再利用に際しての環境上の問題も軽減乃至は回避され得るのである。
【００１６】
なお、採用する結合材のフロー値が１５０ｍｍより小さいと、粗骨材の表面に結合材を略均一に広げて被着することが難しくなり、場合によっては結合材が存在しない部分が発生したり、反対に結合材が過度に肉盛りされた部分が発生したり等して、結合材による粗骨材間での安定した結合力を得ることが困難となる。一方、採用する結合材のフロー値が３００ｍｍを超えると、結合材が粗骨材表面を流れ落ちて充分な結合材の層厚を確保することが難しくなり、粗骨材の結合部位において充分な結合力を得ることが難しくなる。
【００１７】
また、本発明において結合材に採用されるセメントの種類等は、特に制限されることなく、従来から公知の各種セメントが適宜に採用され得るが、好適には普通ポルトランドセメントや高炉セメントが採用される。更にまた、モルタル用の細骨材としても各種細骨材が適宜に採用可能であるが、川砂、砕砂が好適に採用される。混和材には石灰石粉やガラス繊維くずなどの廃棄物も使用可能であり、結合材を粗骨材へ被着する際のリバウンドの低減の為に、シリカフューム等の使用も有効である。
【００１８】
（コンクリートブロックに関する本発明の態様２）
本発明の第２の態様は、前記態様１に係るポーラスコンクリートブロックに関するものであり、前記モルタルとして、ＪＩＳ−Ａ−５３８０規定に従うサイズが５．０ｍｍ以下の細骨材を、細骨材／モルタルの容積比で０．２０〜０．５０となる量だけ配合したものを採用したことを特徴とする。このような本態様に従うポーラスコンクリートブロックにおいては、前記フロー値において、粗骨材表面に被着せしめる結合材の適度な肉盛と成形性がより有利に実現可能となる。
【００１９】
（コンクリートブロックに関する本発明の態様３）
本発明の第３の態様は、前記態様１又は２に係るポーラスコンクリートブロックに関するものであり、前記結合材が、前記大型粗骨材の表面の実質的に全体に亘って２ｍｍ以上の層厚で被着されていることを、特徴とする。このような本態様に従うポーラスコンクリートブロックにおいては、粗骨材相互の少ない当接面間での固着強度を一層有利に確保することが可能となり、さらには該粗骨材間において適当な大きさの空隙をより有利に形成することが可能となる。なお、結合材の層厚は、粗骨材が相互に結合せしめられる当接部間では、２ｍｍ以下となって粗骨材どうしが実質的に直接に当接した状態となることがある。
【００２０】
（コンクリートブロックに関する本発明の態様４）
本発明の第４の態様は、前記態様１乃至３の何れかの態様に係るポーラスコンクリートブロックに関するものであり、前記結合材として、前記モルタルに高性能ＡＥ減水剤を添加したものを採用したことを、特徴とする。このような本態様に従うポーラスコンクリートブロックにおいては、前記フロー値のモルタルに対して、適度な流動性と成形性が付与されて、粗骨材の表面への結合材の塗りつけを容易に行なうことが出来る。なお、かかる高性能ＡＥ減水剤の添加量としては、セメント重量の０．１〜５．０％の範囲が好適に採用される。ここにおいて、かかる高性能ＡＥ減水剤としては、公知のものが適宜に採用可能であり、具体的には、例えば株式会社サンフローパリック社製の商品名：パリックＦＰ３００Ｕや、株式会社エヌエムビー社製の商品名：レオビルドＳＰ−８Ｓ、花王株式会社製の商品名：マイティ３０００Ｈ等が例示される。
【００２１】
（コンクリートブロックに関する本発明の態様５）
本発明の第５の態様は、前記態様１乃至４の何れかの態様に係るポーラスコンクリートブロックに関するものであり、前記結合材として、前記モルタルに凝結遅延剤を添加したものを採用したことを、特徴とする。このような本態様に従うポーラスコンクリートブロックにおいては、例えば、後述するように、予め積み上げておいた粗骨材に結合材を吹き付けて、結合材が重力作用で時間をかけて流下させることにより、粗骨材表面を覆うように結合材で被覆せしめる際に、結合材が粗骨材表面を行き渡る前に凝結が進行して流動性が低下してしまうことを防ぐことができる。それ故、そのように重力作用を利用して粗骨材表面に結合材を広げて被着せしめることが容易となり、被着された結合材によって発揮される粗骨材どうしの固着強度を一層安定して得ることができる。また、例えば、後述するように、予め大気中で結合材を被着せしめた粗骨材を水中に沈下して積み重ね、水中で結合材を凝結固化させて粗骨材どうしを連結一体化する場合でも、未固化の固着材を被着せしめた粗骨材を水中に沈下せしめる際に、水中に沈下する前にモルタルが硬化してしまうことを防止して、結合材による目的とする固着強度を有効に得ることも可能となる。なお、かかる凝結遅延剤をあまり多く添加し過ぎるとモルタルの硬化不良のおそれがあることから、セメント重量に対して凝結遅延剤の添加量を１．０％以下とすることが望ましい。ここにおいて、かかる凝結遅延剤としては、公知のものが適宜に採用され得る。具体的には、例えば株式会社サンフローパリック社製の商品名：パリックＴが例示される。
【００２２】
（コンクリートブロックに関する本発明の態様６）
本発明の第６の態様は、前記態様１乃至５の何れかの態様に係るポーラスコンクリートブロックに関するものであり、前記結合材として、前記モルタルに水中不分離剤を添加したものを採用したことを、特徴とする。このような本態様に従うポーラスコンクリートブロックにおいては、例えば、後述するように、大気中で結合材を粗骨材に塗りつけてから該粗骨材を水中へ沈下して積み上げて、水中で結合材を凝結させることで粗骨材を連結固着する場合に、粗骨材表面に塗り付けられた結合材が、粗骨材を水中に沈下せしめた際に溶脱してしまうことを抑えることができる。これにより、粗骨材表面を覆って粗骨材どうしを固着するモルタル量ひいてはモルタルによる固着力を安定して確保することが出来ると共に、水中へ溶脱する結合材の量を抑えて、環境汚染を防止することも出来る。
【００２３】
なお、水中不分離剤の添加量が多過ぎると、過多分の効果の向上が望めずにコスト的に無駄になることに加えて、モルタルのフロー値を得難くなることから、モルタル１ｍ３  あたり６ｋｇ以下の添加量とすることが望ましい。また、水中不分離剤としては、公知のものが適宜に採用され得る。具体的には、竹本油脂株式会社製の商品名：アクアセッターや、第一工業製薬株式会社製の商品名：ユニショットＡ−１０、日商岩井ケミカル株式会社製の商品名：ニッショウオーシャンＳＰ−１２等が例示される。
【００２４】
（コンクリートブロックに関する本発明の態様７）
本発明の第７の態様は、前記態様１乃至６の何れかに係るポーラスコンクリートブロックの用途発明に関するものであり、かかるポーラスコンクリートブロックを海底に設置することによって構成した漁礁を、特徴とする。このような本態様に従う特定構造のポーラスコンクリートブロックによって構成された漁礁にあっては、従来のポーラスコンクリートでは到底実現できなかった程に大きな連続通孔を有していることから、特に大型の海老や貝、魚等が生息する漁礁として有利に採用され得る。即ち、従来では、漁礁として利用できる程に大きなサイズで連続した空隙を有するコンクリート製の漁礁を提供しようとした場合、型成形することが考えられるが、相当に大きく且つ複雑な型構造となることからコスト面で高価なものとなり、必ずしも現実的ではなかった。しかし、本態様に従えば、コンクリート廃材を利用して容易に且つ安価に漁礁を提供することが可能であり、廃材の再資源化によって環境保全の効果も発揮され得る。特に、大型のコンクリート塊を採用したことによって、比較的大型の空隙を容易に形成することが可能となり、かかる空隙が大型の海老や貝、魚等の生息場所として好適に用いられるのである。
【００２５】
なお、本態様に係る漁礁が適用される、上述の海底は、海の底に限ったものではなく、川底、湖底等の水中生物が生息する各種の場所を含むが、特に海中での使用が望ましい。けだし、海水は元々ＰＨが大きく、対アルカリに強い生物系が生息しており、ポーラスコンクリートブロックによるアルカリの生物への影響が少ない為、環境汚染や生物固体への悪影響や問題が殆どないと考えられるからである。
【００２６】
（コンクリートブロックの製造方法に関する本発明の態様１）
ポーラスコンクリートブロックの製造方法に関する本発明の第１の態様は、ＪＩＳ−Ａ−５３８０規定に従うサイズが４０ｍｍ以上の廃棄コンクリート塊からなる大型粗骨材を積み上げて、ＪＩＳ−Ｒ−５２０１に準拠した物理試験のフロー値が１５０〜３００ｍｍのモルタルを用いた結合材を、かかる積み上げた大型粗骨材に対して吹き付けることにより該大型粗骨材の表面に塗り付けるようにして被着せしめて、その後、該結合材を固化せしめることにより、該大型粗骨材の各当接部位を該結合材で相互に固着せしめて、それら大型粗骨材の間に全体として連続した空隙を形成することを、特徴とする。
【００２７】
このような本態様の方法に従えば、吹き付けによって結合材を骨材に被着せしめることから、大型の機材を用意することなく、小型の機材で前述の如き本発明に従う構造とされたポーラスコンクリートブロックを簡易に、しかも優れた作業性をもって製造することが可能となる。
【００２８】
（コンクリートブロックの製造方法に関する本発明の態様２）
ポーラスコンクリートブロックの製造方法に関する本発明の第２の態様は、前記第１の態様に従うポーラスコンクリートブロックの製造方法であって、前記大型粗骨材の適当数の積み上げと、それら大型粗骨材への前記結合材の吹き付けとを、交互に繰り返すことによって、かかる大型粗骨材の積み上げ高さを次第に大きくしてゆくことを、特徴とする。本態様の製造方法に従えば、多くの粗骨材からなる大型のポーラスコンクリートブロックを形成する際にも、段階的に結合材を粗骨材に被覆せしめて積み上げることにより、ポーラスコンクリートブロックの内部に位置する粗骨材にまで結合材を容易に被覆せしめることが可能となる。それ故、全ての粗骨材に対して結合材をまんべんなく被着せしめるための作業が容易となると共に、大型のコンクリートブロックを製造する際にも各粗骨材の連結部位に結合材を充分に行き渡らせて、粗骨材間の固着強度を一層安定して確保することが可能となる。
【００２９】
（コンクリートブロックの製造方法に関する本発明の態様３）
ポーラスコンクリートブロックの製造方法に関する本発明の第３の態様は、ＪＩＳ−Ａ−５３８０規定に従うサイズが４０ｍｍ以上の廃棄コンクリート塊からなる大型粗骨材に対して、ＪＩＳ−Ｒ−５２０１に準拠した物理試験のフロー値が１５０〜３００ｍｍのモルタルを用いた結合材を、表面に塗り付けるようにして予め被着せしめた後、かかる大型粗骨材を多数積み上げて該結合材を固化せしめることにより、多数の該大型粗骨材の各当接部位を該結合材で相互に固着せしめて、それら大型粗骨材の間に全体として連続した空隙を形成することを、特徴とする。このような方法に従えば、各粗骨材の表面の全体に対する結合材の被着を一層確実に行うことが出来るのであり、それによって、特に、フロー値が小さい場合でも、粗骨材間の当接部分での連結固定力を、適当量の結合材により充分に安定して確保することが出来るのである。
【００３０】
（コンクリートブロックの製造方法に関する本発明の態様４）
ポーラスコンクリートブロックの製造方法に関する本発明の第４の態様は、前記第３の態様に従うポーラスコンクリートブロックの製造方法であって、前記大型粗骨材に対して前記結合材を大気中で被着せしめた後、該大型粗骨材を順次に水中に沈下せしめて、それら多数の大型粗骨材を水底に積み上げて該結合材を水中で固化せしめることにより、多数の該大型粗骨材の各当接部位を該結合材で相互に固着することを、特徴とする。
【００３１】
このような本態様の方法に従えば、ポーラスコンクリートブロックの大型粗骨材の積み上げは水底で行なわれることとなる為、搬送の際には各粗骨材の単位で容易に搬送することが出来る。そして、かかるポーラスコンクリートブロックを設置する水底の形状に大きな起伏などがある場合でも、それに沿った形状で順次に大型粗骨材を積み上げて連結一体化することが可能であり、底面に対応した形状のポーラスコンクリートブロックを製造することが容易となり、設置場所に対応した各種形状で安定した設置が可能となる。なお、粗骨材を水中に沈下させる際には、結合材を被着せしめた粗骨材をそのまま水中へ投げ入れることも可能であるが、粗骨材が水中を降下する際に、粗骨材に被着せしめられた結合材の溶脱を軽減する為、粗骨材をワイヤで吊り下げる等して水底までゆっくり沈下させる方法や、ネット等に載せて水底まで沈下する方法などがより好適に採用され得る。
【００３２】
（コンクリートブロックの製造方法に関する本発明の態様５）
ポーラスコンクリートブロックの製造方法に関する本発明の第５の態様は、ＪＩＳ−Ａ−５３８０規定に従うサイズが４０ｍｍ以上の廃棄コンクリート塊からなる大型粗骨材の多数を全体としてネット材でくるんで吊り上げ、ＪＩＳ−Ｒ−５２０１に準拠した物理試験のフロー値が１５０〜３００ｍｍのモルタルを用いた結合材の浴中に浸漬した後に取り出すことにより、多数の該大型粗骨材のそれぞれの表面に該結合材を表面に塗り付けるようにして被着せしめて、それら大型粗骨材を積み上げた状態で該結合材を固化せしめることにより、かかる大型粗骨材の各当接部位を該結合材で相互に固着せしめて、それら大型粗骨材の間に全体として連続した空隙を形成することを、特徴とする。このような方法に従えば、複数の粗骨材の表面の全体に対する結合材の被着を効率的に且つ容易に行うことが可能となる。
【００３３】
なお、本態様に従って製造されたポーラスコンクリートブロックを用いて漁礁を形成するに際しては、例えば、鉄系等の金属材で形成したネット材を採用し、かかるネット材で多数の大型粗骨材をくるんだままの状態で結合材を固化せしめて、全体としてポーラスコンクリートと為した後、或いは、結合材が固化する前の状態で、多数の大型粗骨材を積み上げたものをネット材ごと水中に吊り下げて沈下させて水底に設置することが可能である。このような方法によれば、大型のポーラスコンクリートブロックを、水底に容易に設置することが出来る。なお、水底に残されたネット材は、例えば、そのまま腐食するように材質を選択すれば良い。
【００３４】
（コンクリートブロックの製造方法に関する本発明の態様６）
ポーラスコンクリートブロックの製造方法に関する本発明の第６の態様は、ＪＩＳ−Ａ−５３８０規定に従うサイズが４０ｍｍ以上の廃棄コンクリート塊からなる大型粗骨材を積み上げて、ＪＩＳ−Ｒ−５２０１に準拠した物理試験のフロー値が１５０〜３００ｍｍのモルタルを用いた結合材を、かかる積み上げた大型粗骨材に対して上方から流下させるように流しかけることにより、各大型粗骨材の表面に該結合材を塗り付けるようにして被着せしめて、その後、該結合材を固化せしめることにより、該大型粗骨材の各当接部位を該結合材で相互に固着せしめて、それら大型粗骨材の間に全体として連続した空隙を形成することを、特徴とする。このような製造方法に従えば、極めて簡単な設備で、目的とする大型粗骨材からなるポーラスコンクリートを容易に製造することが出来る。
【００３５】
【発明の実施形態】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするため、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【００３６】
先ず、大型粗骨材を用いたポーラスコンクリートブロックを製造するにあたり、それら大粒径の骨材を結合する結合材の調合を行なう。セメントとして普通ポルトランドセメントを用い、細骨材としては川砂を用いる。なお、細骨材としての川砂の粒径は、ＪＩＳ−Ａ−５３８０規定に従うサイズが５．０ｍｍ以下のものが好適に採用される。ここでＪＩＳ−Ａ−５３８０規定に従うサイズが５．０ｍｍ以下のものとは、５．０ｍｍの篩にかけた通過率が８５％以上のものを言う。混和剤としてはポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤を用いるが、ここにおいて前述の水中不分離剤や凝結遅延剤を併せて添加することも可能である。さらに、セメントとして高炉セメントを用いたり、細骨材として砕砂を用いることも適宜に可能である。そして、水／セメント比を０．２〜０．３５、細骨材／結合材容積比を０．２〜０．５の範囲で調整して、練り混ぜを行なう。かかる練り混ぜ時間は２７０秒以上とすることが望ましく、結合材の練り混ぜにはセメントと細骨材を空練りしておくことが望ましい。
【００３７】
なお、結合材の評価は、ＪＩＳ−Ｒ−５２０１セメントの物理試験に準拠して、１５打フロー値を測定することで行なう。ここにおいて、結合材の吹き付け作業の容易性、該結合材の粗骨材への被着性を考慮すると、１５打フロー値が１５０〜２１０ｍｍであることが望ましい。こうして、本発明における結合材を得る。
【００３８】
次に、廃棄コンクリートを破砕してなる大型粗骨材を準備する。かかる大型粗骨材としてはＪＩＳ−Ａ−５３８０規定に従うサイズが４０ｍｍ以上のものが採用されるが、更にはＪＩＳ−Ａ−５３８０規定に従うサイズが５００ｍｍ以下であるコンクリート塊がより好適に採用される。ここでＪＩＳ−Ａ−５３８０規定に従うサイズが４０ｍｍ以上とは、４０ｍｍの篩にかけた残留率が８５％以上であるものを言う。
【００３９】
以下、前述のようにして準備した結合材と粗骨材による大型粗骨材を用いたポーラスコンクリートブロックの製造方法及び該大型粗骨材を用いたポーラスコンクリートブロックとしての、図１に例示された漁礁１０の製造方法の１つを、例示する。
【００４０】
先ず、図２に示されているように、前述のとおりに準備した大型粗骨材１６の適当数を積み上げた後、前述のとおりに別途準備した結合材１８を吹き付け機（図示せず）に充填して、図２（ａ）に示すように、吹き付け機のノズル３０から積み上げた大型粗骨材１６の表面に吹き付ける。かかる吹き付け機としては、吹き付けコンクリートの施工に使用される公知の吹き付け機が使用可能である。吹き付けは、後述するように結合材１８の流下によって、積み上げられたコンクリートブロックの内部に位置する粗骨材にまで結合材１８が行き渡るように、適当な方向から吹き付けるようにする。
【００４１】
そして、積み上げられた大型粗骨材１６の上面に吹き付けられた結合材１８が、重力作用によって大型粗骨材１６の表面を沿う形で流下することにより、結合材１８が、各大型粗骨材１６の表面を全体に亘って実質的に被着せしめられる。この結合材１８の大型粗骨材１６の表面上における層厚は、２．０ｍｍ以上で略一定となるように調節することが望ましい。これにより、結合材１８は、全ての大型粗骨材１６の実質的に全表面に被着されて、各大型粗骨材１６の相互の当接部位を所定厚さでくるんで覆うようになり、かかる結合材１８が凝結することで、複数の大型粗骨材１６が相互に固着せしめられることとなる。ここにおいて、前述の如きフロー値を持つ結合材１８は、かかる大型粗骨材１６の表面を沿う形で流下して、過度の肉盛も回避されることから、該大型粗骨材１６間には適当な大きさの空隙２０が、全体として連続して形成されることとなる。
【００４２】
かかる製造方法で得たコンクリートブロック１２に対して、図２（ｂ）に示すように、さらに大型粗骨材１６を積み上げる。その後、新たに積み上げた大型粗骨材１６に対して、上述の下段部分に積み重ねた粗骨材と同様に、結合材１８を吹き付けて各大型粗骨材１６を相互に固着する。このような大型粗骨材１６の積み上げと結合材１８の吹き付けを交互に適当回数繰り返すことによって、所望の大きさの大型粗骨材を用いたポーラスコンクリートブロック１０を得る。なお、最終的に得られたポーラスコンクリートブロック１０においては、内部に形成された空隙２０が全体として連続せしめられることとなる。また、図２は、説明を簡略にするためのモデル図であって、実際には、図１に示されているように、適当なコンクリート構造物を破砕した各種形状の大型粗骨材１６を用いて製造される。
【００４３】
なお、結合材１８を一度に吹き付ける大型粗骨材１６の積み重ねの段数は、粗骨材の大きさ、施工場所の地形や工数等から実施者の判断において任意に設定可能なものであるが、大型粗骨材１６を一層又は二層ずつ積み上げる毎に結合材の吹き付けを行なう方法が、粗骨材間の固着強度を最も安定して得ることが出来る。
【００４４】
このようにして得た大型粗骨材を用いたポーラスコンクリートブロック１０は、例えば、適当なクレーン装置により、空隙に挿通せしめたワイヤを利用して吊り上げ、水中に沈下させて、海底等の水底に設置することで、かかる大型粗骨材を用いたポーラスコンクリートブロックによる漁礁を得ることが出来るのである。なお、かかる大型粗骨材を用いたポーラスコンクリートブロック１０の海底への設置については、該ポーラスコンクリートブロック１０の製造をネット上で行ない、搬送の際には該ネットによって該ポーラスコンクリートブロック１０を持ち上げて搬送しても良い。
【００４５】
続いて、前述のようにして準備した結合材と粗骨材による大型粗骨材を用いたポーラスコンクリートブロックの製造方法及び該大型粗骨材を用いたポーラスコンクリートブロックによる漁礁の製造方法について、別の実施形態を例示する。
【００４６】
先ず、図３（ａ）に示されているように、大気中において、大型粗骨材１６に対して結合材１８を塗り付けるようにして被着する。なお、結合材１８の大型粗骨材１６に対する塗り付けの方法としては、例えば、どぶ漬け、吹き付け、貼り付け等の各種態様が採用可能である。そして、表面に結合材１８を被着せしめた大型粗骨材１６を、漁礁を形成する海底に積み上げて敷設する。
【００４７】
大型粗骨材１６の海底への敷設は、大型粗骨材１６を順次に海中に投げ入れて行うことも可能であるが、海面への接触の際の衝撃や海中を沈下する際の水の抵抗によって引き起こされる結合材１８の剥離や溶脱と、剥離／溶脱した結合材による海中の汚染を軽減するために、例えば、図３（ｂ）に示すように大型粗骨材１６にワイヤ３２を固着せしめ、該ワイヤ３２で大型粗骨材１６を吊下げて沈下速度を調節しつつ海底に設置する方法や、図示しないが、ネット等を用いて大型粗骨材１６を一つずつ、或いは適当な数ずつ纏めて吊り下げて、海底まで搬送する方法が好適に採用される。併せて、結合材１８の剥離や溶脱を回避する為、本製造方法に従う場合は、結合材１８は、水中不分離剤を添加して調製することが望ましい。
【００４８】
そして、これら表面に結合材１８を層状に被着せしめた大型粗骨材１６の多数個を所望の形状に海底に積み上げて、大型粗骨材１６相互の当接部位を結合材１８で覆って接合することにより、多数の大型粗骨材１６を相互に固着せしめて、目的とする形状のポーラスコンクリートブロック１０及び該ポーラスコンクリートブロックによる漁礁を得ることが出来る。
【００４９】
次に、前述のようにして準備した結合材と粗骨材による大型粗骨材を用いたポーラスコンクリートブロックの製造方法について、更に別の実施形態を例示する。
【００５０】
先ず、図４に示されているように、適当な製造工場に搬送装置４０を設けて、この搬送装置４０により、例えば鋼線等で製作されたネット材４２を支持せしめる搬送するラインを構築する。また、搬送ライン上には、浴プール４４を設置して、この浴プール４４に対して、予め調製した前述の如きモルタルからなる結合材１８を貯留しておく。
【００５１】
そして、多数の大型粗骨材１６を積み上げた状態で、上述のネット材４２で全体としてくるむことにより、かかるネット材４２を袋状として、搬送装置４０で支持せしめ、吊り下げた状態でライン上を搬送せしめる。このライン上に設置された浴プール４４の開口上部まで搬送すると、かかる搬送装置４０は、ネット材４２を下降させ、該ネット材４２で全体をくるんだままの状態でネット材４２内に積み上げた大型粗骨材１６の複数を全体として、浴プール４４に貯留された結合材１８の中に浸漬する。その後、適当な時間を経過した後、ネット材４２を吊り上げて結合材１８の浴中から取り出す。
【００５２】
これにより、ネット材４２の隙間から結合材１８をネット材４２の内部に侵入させて、かかる結合材１８を、大型粗骨材１６の表面に被着せしめる。即ち、浴中から取り出した状態では、既に、各大型粗骨材１６の表面に所定厚さの層状に結合材１８が被着形成されているのである。
【００５３】
このようにして結合材１８を被着せしめた後、搬送装置４０により、ネット材４２を適当な場所まで搬送せしめて、被着した結合材１８を固化させる。それにより、積み上げた状態の多数の大型粗骨材１６を相互に結合材１８で連結固定せしめて、全体として連続した空隙が内部に形成された、大型のポーラスコンクリートブロックを得ることが出来るのである。
【００５４】
また、かくの如くして得られたポーラスコンクリートブロック１０は、例えば、ネット材４２ごと、トラックや船等の輸送手段で設置場所まで搬送して、ネット材４２ごとクレーン等で吊り上げて、目的とする海底等にネット材ごと沈下させて設置するようにしても良い。このようなネット材４２ごとの設置態様を採用すると、大気中で製造した大型のポーラスコンクリートブロックの設置施行が容易となる。なお、ネット材４２は、例えば腐食によって消失するような材質を選定すること等によって、大きな問題となることもない。
【００５５】
なお、このような本実施形態に従う製造手法においては、浴プール４４の槽内において結合材１８を攪拌するスクリュ等の攪拌手段を採用することが望ましい。また、ネット材４２でくるんだ大型粗骨材１６を浴プール４４に浸漬せしめた際の結合材１８の回り込みが速やかに且つ安定して行われるように、結合材１８のフロー値を大きめに設定すると共に、大型粗骨材１６の表面に被着される結合材１８の層厚を大きくする必要がある場合には、例えば、被着せしめた結合材１８の硬化後に、再度、浴プール４４の結合材１８中にネット材４２ごと浸漬する工程を繰り返して、結合材１８を多層に形成しても良い。
【００５６】
さらに、本発明によるフロー値を持つ結合材の、吹き付けによるコンクリートブロックへの付着率を確認するための実験を行った結果を、〔表１〕に示す。実験は、結合材をモルタルとし、吹き付け機と垂直に設置した３０ｃｍ×３０ｃｍ×６ｃｍのコンクリート平板に結合材を吹き付けることで実施した。吹き付け機のノズル先端からコンクリート平板までの距離は３０ｃｍとした。なお、セメントとしては普通ポルトランドセメント、細骨材として川砂を使用し、混和剤としてポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤を添加した。これらの調合としては、細骨材／結合材容積比（Ｓ／ｍ）を０．３５、混和剤／セメント比（Ｓｐ／Ｃ）を１．０に固定し、水／セメント比（Ｗ／Ｃ）を調整することでフロー値のみを変化させた。かかる結合材をコンクリート平板へ吹き付け、吹き付け後の付着率を確認した。なお、結合材の１バッチの練り混ぜ量は７リットルとし、吹き付けはその中から２Ｋｇを採取して実施した。
【００５７】
【表１】
2004331447.tif 000003
【００５８】
表１に示された実験結果から明らかなように、結合材のフロー値を変化させることでコンクリートへの付着率が変化することが確認され、本発明による結合材が持つフロー値において高い付着率が発現されることが明らかとなった。
【００５９】
次に、粗骨材表面を流下する結合材の、粗骨材への付着に関する実験を行い、付着状態を目視にて確認した。具体的には、図５に示されている如き一対の円柱形の実験用コンクリートブロック１６′，１６′を採用して、これらのブロック１６′，１６′の外周面への図５に示す各部位：ａ〜ｎにおける結合材の付着厚さを測定した。その結果を図７に示す。
【００６０】
より詳細には、かかる流下実験は、大粒径の粗骨材を想定したφ１０×２０ｃｍのコンクリート製円柱試験体（１６′，１６′）２本を鉛直方向に重ね合わせて配置し、その上端部から２リットルの結合材１８を流下させた。なお、セメントとしては普通ポルトランドセメント、細骨材として川砂を使用し、混和剤としてポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤を添加することによって得られた結合材１８を採用した。これらの調合としては、表２に示すように、水／セメント比（Ｗ／Ｃ）を０．２２に固定し、細骨材／結合材容積比（Ｓ／ｍ）およびフロー値を変化させた。フロー値については、混和剤／セメント比（Ｓｐ／Ｃ）を調節することで変化させた。結合材流下後の試験体の養生は気中養正とし、結合材硬化後に、試験体を約５ｃｍの厚さで４等分の輪切りにし、その切断面の結合材の付着厚さを計測した。
【００６１】
試験体の結合材硬化後の切断面の様子を図６に示す。結合材のフロー値が小さすぎる（結合材が硬すぎる）場合には、図６（ｃ）に示すように、該結合材が粗骨材に対して偏って被着してしまい、該粗骨材全体に亘って均一に被着しない。一方、結合材のフロー値が大きすぎる（結合材が柔らかすぎる）場合は、図６（ｂ）に示すように、適度な層厚を持って被着することが困難である。本実験により、本発明の結合材が持つフロー値の範囲内において、図６（ａ）に示すように、粗骨材の略全体に亘って適度な層厚を持って結合材を被着せしめることが可能であることが確認された。
【００６２】
次に、試験体の図５に示す箇所について、結合材の付着厚さを測定した結果を図７に示す。本実験によっても、前記同様の結果が確認され、本発明の結合材が持つフロー値によって、粗骨材の表面に比較的均一に結合材が被着せしめられることが確認された。
【００６３】
【表２】
2004331447.tif 000004
【００６４】
一方、水／セメント比（Ｗ／Ｃ）を０．２５、細骨材／結合材容積比（Ｓ／ｍ）を０．３５、混和剤／セメント比（Ｓｐ／Ｃ）を１．０，フロー値を１８３ｍｍに調整した結合材を、粒径が２０ｃｍ程度で約１２個のコンクリート塊に対して吹き付け、本発明に従うポーラスコンクリートブロックを得た。ここにおいて、モルタル結合材強度は１００ＭＰａ程度で、ポーラスコンクリートブロックの重量は約２６０Ｋｇであった。そして、ポーラスコンクリートブロック上部２箇所にワイヤを挿通し、吊り上げたところ問題無く搬送することが出来ることを確認した。
【００６５】
そして、かかるポーラスコンクリートブロックを、長さ４５ｍ、幅３ｍ、水深１．５ｍの造波潮流水路に設置し、本発明によるポーラスコンクリートブロックを海底に設置した場合の安定性について確認実験を行なった。本実験は、表３に示す潮流のみと、表４に示す潮流および規則波を発生させて、かかるポーラスコンクリートブロックの移動の有無を確認した。その結果、全ての条件において本発明によるポーラスコンクリートブロックが移動しないことが確認され、本実験により本発明によるポーラスコンクリートブロックの漁礁としての適用が可能であることが認められた。
【００６６】
【表３】
2004331447.tif 000005
【００６７】
【表４】
2004331447.tif 000006
【００６８】
以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、これらはあくまでも例示であって、本発明は、かかる実施形態における具体的な記載によって、何等、限定的に解釈されるものではない。
【００６９】
特に、本発明に従う構造とされたポーラスコンクリートブロックの用途は、何等、限定されるものではない。例えば、前記実施形態では、かかるポーラスコンクリートブロックを海底に設置せしめることで漁礁として適用したが、該ポーラスコンクリートブロックの空隙に培土を充填し、植樹に利用したり、着生初期の草木を保護するために河岸の法面等に敷設する等の適用も、本発明の範囲に含まれるものであることは言うまでもない。
【００７０】
【発明の効果】
上述の説明から明らかなように、本発明に従う構造とされた大型粗骨材を用いたポーラスコンクリートブロック及びその製造方法は、従来再利用不可能とされていた大粒径の廃棄コンクリート塊を再利用可能とするものであり、大粒径の粗骨材を利用することにより、廃棄コンクリートの破砕や分別の為の工数を低減し、今後大量に発生すると予想される廃棄コンクリートを有効に利用することが可能となるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例としてのポーラスコンクリートブロックを用いた漁礁を示す断面説明図である。
【図２】本発明に従う製造方法の一実施形態を概略的に示すモデル図である。
【図３】本発明に従う製造方法の別の実施形態を概略的に示すモデル図である。
【図４】本発明に従う製造方法の更に別の実施形態を概略的に示すモデル図である。
【図５】実験に際して結合材の付着厚さを計測する箇所を説明する説明図である。
【図６】結合材の粗骨材への付着実験を説明するためのモデル図である。
【図７】結合材の付着厚さを計測した実験の結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１０  ポーラスコンクリートブロック
１６  大型粗骨材
１８  結合材
２０  空隙
３２  ワイヤ
４０  搬送装置
【図１】
2004331447.tif 000007
【図２】
2004331447.tif 000008
【図３】
2004331447.tif 000009
【図４】
2004331447.tif 000010
【図５】
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【図６】
2004331447.tif 000012
【図７】
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