(57)【要約】【課題】十分な護岸強度が得られるとともに、空隙率が高く、植物の生育に良好な植生基盤を提供でき、自然生態系を保全し河川景観を向上することのできるプレキャストタイプの護岸用ポーラスコンクリートブロックの実現を課題とする。【解決手段】普通コンクリートで形成された普通コンクリート体２からなる枠体部と、この枠体部と一体に形成された貝殻ポーラスコンクリート成形体１とを具備することを特徴とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポーラス（多孔質）コンクリートで構成され、河川の堤防や川床に敷き詰めて護岸を実現する護岸用ポーラスコンクリートブロックにおいて、
普通コンクリートで形成された枠体部と、
前記枠体部と一体に形成された貝殻ポーラスコンクリート成形体と、
を具備することを特徴とする護岸用ポーラスコンクリートブロック。
【請求項２】
前記貝殻ポーラスコンクリート成形体は、産業廃棄物である貝殻とセメントや石膏などの水硬性物質とに、水を主体とした液体を加えて混練した生配合物を硬化させて得られることを特徴とする請求項１に記載の護岸用ポーラスコンクリートブロック。
【請求項３】
前記貝殻ポーラスコンクリート成形体は、産業廃棄物である貝殻と砂などの細骨材またはこれに対してさらに砂利その他の粗骨材を加えた構成物と、セメントや石膏などの水硬性物質とに水を主体とした液体を加えて混練した生配合物を硬化させて得られることを特徴とする請求項１に記載の護岸用ポーラスコンクリートブロック。
【請求項４】
前記貝殻ポーラスコンクリート成形体は、その厚み方向に複数の凹部または複数の穴部を有することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の護岸用ポーラスコンクリートブロック。
【請求項５】
前記枠体は、隣接する護岸用ポーラスコンクリートブロックと相互に嵌合が可能な嵌合部を有することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の護岸用ポーラスコンクリートブロック。
【請求項６】
前記枠体は、その底部に堤防面あるいは川床面に打ち込むことが可能な突起部を有することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の護岸用ポーラスコンクリートブロック。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、護岸用ポーラスコンクリートブロックに関し、特に産業廃棄物である貝殻を用いた空隙率の高い護岸用ポーラスコンクリートブロックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、コンクリートによる護岸工法としては、堤防や川床にあらかじめプレキャストしたコンクリートブロックを埋め込む方法が普及していた。この方法は従来の石積み工法に変わるものであって、固形のブロックが堤防や川床の全面を覆ってしまい、そのため、雨水や川水が堤防に浸透せず、堤防や川床が草木や藻類の植生に適しなくなり、自然環境が破壊されてしまうという問題があった。このような問題を解決するため、平成９年に河川法が改正され、治水、利水に加え、「河川環境の整備と保全」が指針として位置づけられるようになった。
【０００３】
ポーラスコンクリートを用いた護岸方法は、コンクリート護岸の構造体であるコンクリートブロックに植生機能を付加することができる河川護岸方法であり、治水のみならず、河川を動植物の生息・生育場所として機能させる護岸方法である。ポーラスコンクリートとは、連続または独立の空隙構造を多く含んだ多孔質のコンクリートをいい、多くの場合、砕石などの粗骨材とセメントや石膏などの結合材を混合し、各粗骨材の表面を結合材で被覆した状態で結合材を硬化させて互いに結合させて成形して得られる。
【０００４】
ところで、これまでの調査や文献によると、このようなポーラスコンクリートが植生にとって良好な条件となるのは空隙率が２１％以上となる場合であり、この空隙率が確保されれば、植物の根系が空隙に侵入することが可能になると言われている。
ただし、植物の生育に良好な植生基盤を作るには、空隙の量と大きさができるだけ大きいほうが望ましく、空隙は連続であり空隙径が大きいことが望ましい。連続空隙率が高く空隙径が大きいと、ポーラスコンクリートの空隙部に充填材を充填するのが容易になる。充填材はポーラスコンクリートに肥沃な土壌と同等な機能を持たせるために用いられ、土壌、肥料、保水材などからなるものである。
【０００５】
しかし、空隙率が高くなれば、通常反比例して強度が低下するという問題が生まれる。空隙率を維持しながら強度を得るためには、構造に工夫を加える必要があり、結果的には高価なものになってしまうという問題があった。このため、従来の護岸用ポーラスコンクリートブロックは必ずしもその空隙率が十分に高いとは言えず、また、価格面でも比較的高価であった。ポーラスコンクリートを用いた河川の護岸工法としては護岸の現場でコンクリートを打ち込んで施工する現場打ちの方法と、あらかじめ工場プラントでコンクリートブロックを製造しておいて現場でブロックを張るプレキャスト工法とがあるが、ここではプレキャスト工法に用いられる護岸用ポーラスコンクリートブロックについて述べる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述のごとく、従来の護岸用ポーラスコンクリートブロックは強度を考慮するため空隙率が比較的低く、高い空隙率を得ようとすると高価になるという問題があった。
ところで、発明者らは、先に貝殻を利用したポーラスコンクリートとその成形体の製造方法について提案している。これは牡蠣や真珠の養殖地などで産業廃棄物として多量に投棄されている貝殻を用いてポーラスコンクリートを製造し、これを基にして成形体を形成する方法である。これによると、大きな貫通空間と、一定以上の強度を有するポーラスコンクリート成形体を安価に製造することができる。
本発明は、この技術を発展させることによって、従来の問題点を解消し、十分な護岸強度が得られるとともに、空隙率が高く、植物の生育に良好な植生基盤を提供でき、自然生態系を保全し河川景観を向上することのできるプレキャストタイプの護岸用ポーラスコンクリートブロックを実現することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため、本発明はポーラス（多孔質）コンクリートで構成され、河川の堤防や川床に敷き詰めて護岸を実現する護岸用ポーラスコンクリートブロックにおいて、普通コンクリートで形成された枠体部と、前記枠体部と一体に形成された貝殻ポーラスコンクリート成形体とを具備することを特徴とする。これにより、空隙率や透水性が高く、かつ、十分な強度を得ることができる護岸用ポーラスコンクリートブロックを安価に実現することができる。
【０００８】
前記貝殻ポーラスコンクリート成形体は、産業廃棄物である貝殻とセメントや石膏などの水硬性物質とに、水を主体とした液体を加えて混練した生配合物を硬化させて得られることを特徴とする。
これにより、産業廃棄物である貝殻を用いて、空隙率が高く、植物の生育に良好な植生基盤を提供でき、自然環境を汚すことがない護岸用ポーラスコンクリートブロックを安価に実現することができる。
【０００９】
前記貝殻ポーラスコンクリート成形体は、産業廃棄物である貝殻と砂などの細骨材またはこれに対してさらに砂利その他の粗骨材を加えた構成物と、セメントや石膏などの水硬性物質とに水を主体とした液体を加えて混練した生配合物を硬化させて得られることを特徴とする。
これにより、産業廃棄物である貝殻を用いて、空隙率が高く、植物の生育に良好な植生基盤を提供でき、自然環境を汚すことがなく、かつ十分な強度を有する護岸用ポーラスコンクリートブロックを安価に実現することができる。
【００１０】
前記貝殻ポーラスコンクリート成形体は、その厚み方向に複数の凹部または複数の穴部を有することを特徴とする。
これにより、全体としての空隙率を一層高めることができ、充填材の定着を容易にして、植物の根系の進入、生育を一層容易にすることができ、良好な植生基盤を提供することができる。
【００１１】
前記枠体は隣接する護岸用ポーラスコンクリートブロックと相互に嵌合が可能な嵌合部を有することを特徴とする。
これにより、護岸用ポーラスコンクリートブロックの一体性を高めることができ、ブロックの滑動を防止し護岸の安定性を高めることができる。
【００１２】
前記枠体はその底部に堤防面あるいは川床面に打ち込むことが可能な突起部を有することを特徴とする。
これにより、護岸用ポーラスコンクリートブロックの滑動を防止することができ、護岸の安定性を高めることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる護岸用ポーラスコンクリートブロックを添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１（ａ）は本発明の護岸用ポーラスコンクリートブロックの一実施の形態の構成を示す外観図で、図１（ｂ）はその（Ａ）−（Ａ）での断面図である。
図１（ａ）および図１（ｂ）において、符号Ａは本発明の護岸用ポーラスコンクリートブロックであり、符号１は貝殻ポーラスコンクリート体であり、符号２は貝殻ポーラスコンクリート体１の周囲を取り囲むように設けられた普通コンクリート体である。普通コンクリート体２は基本的には相互に連続的に組み合わさって平面を形成するような形状になっている。貝殻ポーラスコンクリート体１は、この普通コンクリート体２に一体に固化されている。また、この護岸用ポーラスコンクリートブロックＡの底部に突起部３を設けて、この部分を堤防や川床に打ち込んだり埋め込んだりすることで、ブロックを土壌や川床に係り止めすることができ、ブロックの滑動を防止して安定性を増すことができる。
【００１５】
図２（ａ）は、本発明の護岸用ポーラスコンクリートブロックＡの他の実施の形態の構成を示す外観図で、図２（ｂ）はその（Ａ）−（Ａ）での断面図である。簡単のため、図１と同一の機能の要素については同一の符号で表している。この実施の形態が図１のそれと異なっている点は、護岸用ポーラスコンクリートブロックＡの普通コンクリート体２で構成された枠体の２辺に相互係り止め用の嵌合部４を設けた点である。隣接する護岸用ポーラスコンクリートブロックＡ同士で、この部分を相互に重ね合わせるようにすることで、一体性を高めることができる。さらに必要に応じて連結金具で相互に固着して一体性をさらに高めることもできる。このようにすると、
ブロックの安定性が増して、護岸工法を一層安定確実にすることができる。
【００１６】
図３（ａ）は、本発明の護岸用ポーラスコンクリートブロックＡの他の実施の形態の構成を示す外観図で、図３（ｂ）はその上面図である。簡単のため、この図でも、図１と同一の機能の要素については同一の符号で表している。この護岸用ポーラスコンクリートブロックＡは、普通コンクリート体２で構成された枠体に工夫を施して、外周四辺の中央部分に嵌合部４を設け、護岸用ポーラスコンクリートブロックＡが上下左右に嵌合するようにし、一体性をより高めるようにしたものである。これにより、ブロックの安定性が増して、護岸工法を一層安定確実にすることができる。
【００１７】
図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に本発明の護岸用ポーラスコンクリートブロックＡのさらに他の実施の形態の断面図を示す。この実施の形態は、以上に述べた図１の実施の形態の護岸用ポーラスコンクリートブロックＡの貝殻ポーラスコンクリート体１に、その厚み方向に複数の凹部５、複数の盲穴（非貫通穴）６、あるいは複数の貫通穴７を設けるようにしたものである。このように護岸用ポーラスコンクリートブロックＡの貝殻ポーラスコンクリート体１の表面に凹部５や盲穴６や貫通穴７を多数設けるようにすると、この凹部５や盲穴６や貫通穴７によって充填材や覆土材としての土砂・土壌の充填が容易で堆積させやすくなり、流出が少なくなる。
【００１８】
ここで、先に提案した貝殻ポーラスコンクリート体１の製造方法について簡単に述べる。貝殻ポーラスコンクリート体１は産業廃棄物として多量に投棄されている貝殻とセメントや石膏などの水硬性物質粉体とを水を主体とした液体を混ぜて混錬してポーラスコンクリート生配合物とを製造し、これを硬化させて形成する。この過程で、必要に応じて細骨材、粗骨材あるいは、混和剤を混入する。
使用される貝殻は食用となる貝の貝殻や養殖真珠貝の貝殻など産業廃棄物の貝殻であり、通常は原形のままで利用できるが、用途により所要の大きさに粉砕して用いてもよい。例えば、牡蠣貝殻や帆立貝殻とそれらの砕片が挙げられる。
【００１９】
水硬性物質紛体としては、セメントや石膏など水硬性物質であれば任意の材質のものが用いられる。例えば、セメント全種や石膏などの水硬性物質が挙げられる。
【００２０】
添加する細骨材としては、粒径２．５ｍｍ以下の粒体であれば任意の材質のものが用いられる。添加量は上記粉体に対して重量比で３００％以下である。通常は１００％程度を添加すればよい。１００％程度であれば乾燥による収縮を抑制することができる。
【００２１】
添加する粗骨材としては、粒径２．５ｍｍ以上の粒体であれば任意の材質のものが用いられる。例えば、軽量骨材や普通骨材が挙げられる。粗骨材の添加量は上記貝殻に対する容積比で５０％以下であり、この粗骨材の添加により、コンクリートの強度を向上することができる。
【００２２】
また、混和剤として、前記の貝殻表面に附着された結合材またはモルタルの強度および貝殻との付着強度の向上などを図ることができるものを用いることができる。混和剤には、普通に使用されている増粘性を持つ高性能減水剤が挙げられるが、望ましくはポリカルボン酸とセルロースエーテルの複合体の特殊混和剤を用いる。添加量は、粉体に対して重量比で５％以下である。
【００２３】
水を主体とした液体の添加量は、一般的には上記粉体の重量に対して１０〜３５％である。１０％未満では混練できず、また３５％より大きいと結合材の強度が弱くて、成形の時に空隙が結合材に埋められてしまい、空隙が小さくなる。
【００２４】
なお、水を主体とした液体の添加量の好適値は、貝殻の大きさ、粗骨材の添加、混和剤の種類などにより異なる。例えば、貝殻１００％、細骨材の添加無の場合、好ましくは１０〜２０％である。粗骨材３０％を添加する場合、好ましくは１５〜３０％である。更に細骨材を添加する場合、好ましくは２０〜３５％である。
【００２５】
混練に用いるミキサーはオムニミキサーが最適である。ポーラスコンクリート成形体の製造方法は使用材料によって、少し異なる。例えば、貝殻１００％、細骨材の添加無の場合、貝殻をミキサーに投入し、骨材表面水率５〜１５％の範囲で水を主体とした液体を添加し、貝殻の実質的全般表面に水を主体とした液体を均等状態に附着させるために、３０秒の混練を行なう。次に、粉体をミキサーに投入して貝殻の実質的全般表面に安定状態の外被造殻層を被覆形成させるために、６０秒で練混ぜる。この外被造殻貝殻に対し更に残った水を主体とした液体と混和剤を添加して３０秒混練して、出来上がったコンクリートを所要形状の型枠内に投入し、振動または遠心を加えることにより貝殻を相互に付着させ、養生を行なって硬化させる。
【００２６】
硬化に際しては、練り上がった貝殻ポーラスコンクリートを予め用意された型枠８へ打設する。この型枠８は、図５に示すように、外枠８１と該外枠８１の内側に挿脱可能に設けられた内枠８２とで構成されたものであり、この内枠８２内に貝殻ポーラスコンクリートの打設が終了した後、即ち内枠８２を引き上げて脱型する。その後、必要があれば外枠８１の一部を差し替え、貝殻ポーラスコンクリートと外枠８１との間に普通コンクリート体２となる生コンクリートを打設して、養生を行って硬化させる。そして、翌日脱型をし、２週間の空中養生を経て、貝殻ポーラスコンクリートからなる護岸用ポーラスコンクリートブロックＡの一連の製造工程が完了する。
【００２７】
こうして得られた貝殻ポーラスコンクリートは、貝殻及び粗骨材が互いに独立しており、振動または遠心を加えることにより貝殻及び粗骨材を相互に付着させて一体化でき、貝殻及び粗骨材の間に大きな貫通空隙が造られる。
【００２８】
このような構成であるので、貝殻ポーラスコンクリート体１の空隙率は３０〜６０％と大きく、透水性も透水係数が５〜４０ｃｍ／ｓｅｃと高い。したがって護岸用に敷設したとき、貝殻ポーラスコンクリート体１を通して植物の根系が十分に進入することが可能になる。また、貝殻は自然物であるため、これが周囲環境を汚染することが少ない。また、さらに貝殻ポーラスコンクリート体１の表面は凹凸が多く複雑な構造を示して表面積が大きいので、覆土材を用いて護岸用ポーラスコンクリートブロックＡを覆う場合には、この覆土材が出水などで流出する可能性が比較的少なくなる。
【００２９】
この場合、貝殻ポーラスコンクリート体１自身の圧縮強度は２．５〜８．０Ｎ／ｍｍ２程度であり、護岸用ポーラスコンクリートブロックＡに求められる圧縮強度１０Ｎ／ｍｍ２以上の条件は満たせない。これは、普通コンクリート体２の部分の体積比率を多くして全体の強度を持たせるか、空隙率を３０％程度と多少犠牲にして粗骨材の添加量を増やして貝殻ポーラスコンクリート体１の強度を向上させるかの方法をとることで解決することができる。
【００３０】
以上、本発明を実施の形態に沿って説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲でいろいろな対応が考えられる。たとえば、本発明の請求項４で述べた凹部や穴部の構成、本発明の請求項５で述べた嵌合部や請求項６で述べた突起部の形状についてはさまざまなものが考えられる。また、枠体部と貝殻ポーラスコンクリート成形体の組み合わせの形状、方法についても同様でこれらの変形も含めて本発明の対象とするものである。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１の発明は、護岸用ポーラスコンクリートブロックにおいて、普通コンクリートで形成された枠体部と、この枠体部と一体に形成された貝殻ポーラスコンクリート成形体とを具備することを特徴とする。
これにより、空隙率や透水性が高く、かつ、十分な強度を得ることができる護岸用ポーラスコンクリートブロックを安価に実現することができる。
【００３２】
本発明の請求項２の発明は、貝殻ポーラスコンクリート成形体は、産業廃棄物である貝殻とセメントや石膏などの水硬性物質とに、水を主体とした液体を加えて混練した生配合物を硬化させて得られることを特徴とする。
これにより、産業廃棄物である貝殻を用いて、空隙率が高く、植物の生育に良好な植生基盤を提供でき、自然環境を汚すことがない護岸用ポーラスコンクリートブロックを安価に実現することができる。
【００３３】
本発明の請求項３の発明は、貝殻ポーラスコンクリート成形体は、産業廃棄物である貝殻と砂などの細骨材またはこれに対してさらに砂利その他の粗骨材を加えた構成物と、セメントや石膏などの水硬性物質とに水を主体とした液体を加えて混練した生配合物を硬化させて得られることを特徴とする。
これにより、産業廃棄物である貝殻を用いて、空隙率が高く、植物の生育に良好な植生基盤を提供でき、自然環境を汚すことがなく、かつ十分な強度を有する護岸用ポーラスコンクリートブロックを安価に実現することができる。
【００３４】
本発明の請求項４の発明は、貝殻ポーラスコンクリート成形体は、その厚み方向に複数の凹部または複数の穴部を有することを特徴とする。
これにより、全体としての空隙率を一層高めることができ、充填材の定着を容易にして、植物の根系の進入、生育を一層容易にすることができ、良好な植生基盤を提供することができる。
【００３５】
本発明の請求項５の発明は、枠体は隣接する護岸用ポーラスコンクリートブロックと相互に嵌合が可能な嵌合部を有することを特徴とする。
これにより、護岸用ポーラスコンクリートブロックの一体性を高めることができ、ブロックの滑動を防止し護岸の安定性を高めることができる。
【００３６】
本発明の請求項６の発明は、枠体はその底部に堤防面あるいは川床面に打ち込むことが可能な突起部を有することを特徴とする。
これにより、護岸用ポーラスコンクリートブロックの滑動を防止することができ、護岸の安定性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の護岸用ポーラスコンクリートブロックの一実施の形態の構成を示す外観図および断面図。
【図２】本発明の護岸用ポーラスコンクリートブロックの他の実施の形態の構成を示す外観図および断面図。
【図３】本発明の護岸用ポーラスコンクリートブロックのさらに他の実施の形態の構成を示す外観図および上面図。
【図４】本発明の護岸用ポーラスコンクリートブロックのさらに他の実施の形態の構成を示す断面図。
【図５】型枠への護岸用ポーラスコンクリートブロックの打ち込み方法を示す断面図。
【符号の説明】
１    貝殻ポーラスコンクリート体
２    普通コンクリート体
３    突起部
４    嵌合部
５    凹部
６    盲穴
７    貫通穴
８    型枠
８１  外枠
８２  内枠
Ａ    護岸用ポーラスコンクリートブロック
【図１】
2004162372.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2004162372.tif 000006
【図５】
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