(57)【要約】【課題】ポーラス状に形成することによって表面積を大きくするとともに保水性，水質浄化能力，脱臭力を高め、緑化基盤材としても利用することができる軽量コンクリートを得ることを目的とする。【解決手段】骨材としての無機質発泡体１と炭２とを混合して、セメント３により結合して得た無機質発泡体と炭を混入した軽量コンクリート１０を基本構成としている。上記無機質発泡体１と炭２との間に多数個の気泡４を介在させてある。無機質発泡体１として発泡ガラスを用いる。軽量コンクリートの配合比は重量比でセメント１に対して無機質発泡体を１〜２、炭を０．１〜０．７、水分を２〜０．５とする。更に軽量コンクリートに適量の減水剤を混合する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨材としての無機質発泡体と炭とを混合して、セメントにより結合して得たことを特徴とする無機質発泡体と炭を混入した軽量コンクリート。
【請求項２】
上記無機質発泡体と炭との間に多数個の気泡を介在させた請求項１に記載の無機質発泡体と炭を混入した軽量コンクリート。
【請求項３】
無機質発泡体として発泡ガラスを用いた請求項１又は２に記載の無機質発泡体と炭を混入した軽量コンクリート。
【請求項４】
軽量コンクリートの配合比が、重量比でセメント１に対して無機質発泡体を１〜２、炭を０．１〜０．７、水分を２〜０．５とした請求項１，２又は３に記載の無機質発泡体と炭を混入した軽量コンクリート。
【請求項５】
軽量コンクリートに適量の減水剤を混合した請求項４に記載の無機質発泡体と炭を混入した軽量コンクリート。
【請求項６】
無機質発泡体として用いた発泡ガラスは廃ガラスの粉体を焼成して製造され、最大寸法を軽量コンクリートとしての最小寸法の２分の１以内とした請求項１，２，３，４又は５に記載の無機質発泡体と炭を混入した軽量コンクリート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無機質発泡体と炭を混入してポーラス状に形成することにより、表面積を大きくするとともに保水性，水質浄化能力，脱臭力を高めた軽量コンクリートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から発泡コンクリートとか無機質発泡体の単用コンクリート、炭入りコンクリート等の軽量コンクリートが各種の用途に供されているが、これらの軽量コンクリートの強度不足を補うために多くのセメントが配合されているのが通例である。また、外観上から成形は滑面仕上げが一般に採用されており、無機質発泡体とか炭が表面に現れにくい構成となっていたため、素材の持つ保水性とか水質浄化能力及び脱臭力が充分に生かされていないのが現状である。
【０００３】
上記に関して、特許文献１には骨材とセメントからなるコンクリート質の基礎部材と、活性炭，砂，セメントからなる浄化用部材を複合させた活性炭含有コンクリートブロックの構成が開示されている。このようなコンクリートブロックによれば、活性炭を混入することによる機械的強度の低下したコンクリートブロックを単独に使用せず、機械的強度の大きいコンクリートに浄化能力を有する活性炭混入部材を融合させた複合材とすることにより、河川，湖沼の護岸用もしくは家庭用の内装材として使用可能なコンクリートブロックが提供される。
【特許文献１】特開２００２−５４１１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に無機質発泡体とか炭は水質浄化能力があるが、そのまま用いると強度不足に伴って使用中に飛散したり水中に流出してしまうという問題がある。強度不足を補うために多くのセメントを配合すると、軽量コンクリートとしての保水性とか水質浄化能力及び脱臭力が充分に生かされないという問題が生じる。更に屋上の緑化とか壁面等の緑化基盤材として利用する場合には大きな強度は要求されないので、軽量なポーラスコンクリートが求められている。特に薄い被膜で結合されて軽量なポーラスコンクリートの実現が希求されている。
【０００５】
前記特許文献１に記載された手段によれば、河川の護岸と水浄化を兼ねたコンクリートブロックが提供されるが、保水性，水質浄化能力，脱臭力等の全ての機能を持たせるとともに緑化基盤材として利用可能な軽量コンクリートを得ることはできない。
【０００６】
そこで本発明は無機質発泡体と炭を混入してポーラス状に形成することにより、表面積を大きくするとともに保水性，水質浄化能力，脱臭力を高め、緑化基盤材としても利用することができる軽量コンクリートを得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するために、骨材としての無機質発泡体と炭とを混合して、セメントにより結合して得た無機質発泡体と炭を混入した軽量コンクリートを基本構成としている。上記無機質発泡体と炭との間に多数個の気泡を介在させてある。
【０００８】
無機質発泡体として発泡ガラスを用いる。軽量コンクリートの配合比は重量比でセメント１に対して無機質発泡体を１〜２、炭を０．１〜０．７、水分を２〜０．５とする。更に軽量コンクリートに適量の減水剤を混合してある。
【０００９】
無機質発泡体として用いた発泡ガラスは廃ガラスの粉体を焼成して製造され、最大寸法を軽量コンクリートとしての最小寸法の２分の１以内とする。
【００１０】
かかる軽量コンクリートによれば、無機質発泡体としての発泡ガラスの持つ強度，透水性，水質浄化作用と炭の持つ保水性，水質浄化作用，脱臭作用が有効に生かされて、河川護岸用とか既存の排水路又は排水管内に設置して有効であり、緑化基盤材としても利用することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明にかかる軽量コンクリートは、軽量であるとともに多孔質に形成されたことにより、表面積が大きくて保水性，水質浄化能力，脱臭力が高く、緑化基盤材としても利用することができるとともに河川護岸用とか道路，公園等の法面、排水路，排水管内に設置して有効に利用することができる。更に軽量コンクリートの表面積及び多孔性が飛躍的に高められることから、吸着性及びバクテリア等の生育環境が向上して河川の水質浄化作用は格段に高められ、水棲動物の繁殖にも貢献することができる。
【００１２】
軽量コンクリートを緑化基盤材としても利用した場合には、植物の根茎の伸長が抑制されるため、植生した植物の肥大化が防止されるとともに苔，芝等の繁殖が妨げられることがなく、施肥を調節することで目的に合わせた植物を繁殖させることができる。更に緑化基盤材としても利用した際にコンクリート自体の飛散とか流出現象は発生せず、しかも比較的低価格で施工できるとともに維持費，管理費を低廉化することができる。また、軽量コンクリートを農業用水路に用いることによって排水中の残留窒素，リン等の余剰肥料を吸着除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に本発明にかかる無機質発泡体と炭を混入した軽量コンクリートの実施形態を説明する。本発明の軽量コンクリートは、多孔質であるため表面積が大きく、土壌微生物の繁殖とか保肥性，保水性に優れ、水質浄化作用及び脱臭作用を生かした利用方法とともに屋上等の緑化基盤材としても利用できることが特徴となっている。
【００１４】
図１は本発明を適用して製作した軽量コンクリート１０の断面図であり、図２は同コンクリートブロック１１の斜視図である。図中の１は粒状に形成された骨材としての無機質発泡体、２は該無機質発泡体の間に混入された炭、３は無機質発泡体１と炭２を結合するセメント、４は多数個の気泡であり、無機質発泡体１として発泡ガラスが利用できる。
【００１５】
軽量コンクリート１０の配合比は、重量比でセメント１に対して無機質発泡体は１〜２、炭は０．１〜０．７、水分は２〜０．５、その他適量の減水剤を混合し、気泡４の混入によって全体的に多孔質に形成されていることが構造上の特徴となっている。
【００１６】
無機質発泡体１として用いた発泡ガラスは、廃ガラスの粉体を焼成して製造され、比重が１．０以下で最大寸法は軽量コンクリートとしての最小寸法の２分の１以内とすることが好ましく、炭２は廃材等の木質材その他の産業廃棄物を炭化したものを利用する。形状例としては長片が２ｃｍ程度で粉分の少ないものがよい。
【００１７】
コンクリートブロック１１とは軽量コンクリート１０を３０ｃｍ×３０ｃｍ×６ｃｍ程度のブロック体に成形したものであって、空気中での乾燥状態の重量は約４７００ｇである。従って製品化した際の単位重量は１．０〜０．７ｔ程度となる。このコンクリートブロック１１の吸水重量は６４００ｇ程度で吸水量は１７００ｇ程度であり、このことから空隙率は３０％程度となる。
【００１８】
図３は本発明にかかるコンクリートブロック１１を河川護岸用として利用した状態を示す要部断面図であり、各コンクリートブロック１１は留杭５を介在して斜面上に敷設して構成されている。図４は上記コンクリートブロック１１を適宜に組み合わせて既存の排水路６内に設置した状態を示す平面図、図５は同断面図である。図６は本発明の軽量コンクリート１０を排水管７内に平面的に設置して用いた例を示している。
【００１９】
更に図示は省略したが、本発明にかかるコンクリートブロック１１を緑化基盤材の場所打ち材又は硬化体として利用することにより、長期使用中に該コンクリートブロック１１自体が飛散したり流出する懸念は全くなく、施工性を高めるとともに比較的低価格で緑化基盤材を構築することができる。
【００２０】
本発明にかかる軽量コンクリート１０は、無機質発泡体１と炭２が混入されているため、従来の無機質発泡体１のみが混入された軽量コンクリートに較べて多孔性の度合いが高くて表面積が飛躍的に増大しており、吸着性能の増加とともにバクテリアの生育環境が良好となって水質浄化機能が向上されることが大きな特徴となっている。従って前記排水管７を用いて排水処理を行うことによって河川の水質浄化に寄与することができるとともに、集水枡等の排水設備に使用することによって地下へ浸透する水の浄化をはかって地下水の水質を高め、水環境を良好に保全することができる。
【００２１】
多孔性とは物質内部に空洞があることを指しており、従来から発泡ガラスや炭が多孔質の物質であることは既知の事項である。表面積とは物質の断面を構成する外周や空洞の隔壁表面積の総計であり、従来から備長炭等の炭では１ｇ中の表面積は３００ｍ２程度である。本発明にかかる軽量コンクリート１０は多孔性の度合いが高いことにより、多くの空洞が微生物の住処となる。
【００２２】
前記したように、軽量コンクリート１０の配合比をセメント１に対して無機質発泡体は１〜２、炭は０．１〜０．７、水分は２〜０．５としたことにより、運搬及び各種の施工を容易とするとともに施工中にコンクリートブロック１１の上部に重量物を置いたり人間が乗っても十分に耐えることができる。運搬が容易なことから屋上での施工性も良く、従来の施工方法のように外枠等の設置は不要であって、工期の短縮と工費の低廉化をはかることができる。
【００２３】
また、上記軽量コンクリート１０は透水性に優れており、植物の根茎の伸長がある程度抑制されるため、植生後の肥大化を防止して小型の植物及び苔等の繁殖は妨げない等の作用を有しており、緑化基盤材として有効に利用することができる。更に施肥を行うことによって目的に合わせた植物の管理栽培も可能であり、河川，道路，公園等の法面に適用することによって維持費及び管理費の低廉化をはかることができる。更に街路樹や公園樹等の根回りに施工すれば、管理コストを節減することができる。
【００２４】
上記植生後の肥大化を防止する作用とは、軽量コンクリート１０自体の構造がポーラスであるとともに無機質発泡体１としての発泡ガラスや炭２も空隙率が高いため、植物の生育は可能であるものの通常の耕地のような肥大化した植物の生育は図れないことを指している。従って図３に示したようにコンクリートブロック１１を河川護岸用として利用することにより、植物の肥大化が防止されて護岸法面を保護する作用をもたらす。特に水際では水質浄化作用に加えて植物の根茎による浄化作用が得られるので、水棲動物の繁殖にも寄与することができる。
【００２５】
本発明にかかるコンクリートブロック１１は、家屋の塀とか擁壁などの緑化ブロックとして利用したり、あまり強度を必要としない部分で軽量化が求められる構造物の緑化基材として利用することができる。更に上記コンクリートブロック１１に苔，芝，セダム等を植生することによって、従来緑化が困難とされている建造物を手軽に緑化することができる。
【００２６】
植生方法としてはコンクリートブロック１１を屋上に据え付けてから苔，芝，セダム等を直接植え付ける方法のほか、別の場所でコンクリートブロック１１に植え付けて養生してから屋上に設置する方法がある。又、コンクリートブロック１１を他の基盤材の上に設置してから土で覆って芝等を植え付ける方法を採ることもできる。
【００２７】
図４に示したようにコンクリートブロック１１を適宜に組み合わせて既存の排水路６内に設置したり、図６に示したように軽量コンクリート１０を排水管７内に平面的に設置して用いることによって水質浄化作用がもたらされる。例えば図４に示すコンクリートブロック１１を家庭用の排水路に実施したところ、上流部では油膜や乳白色をした洗濯排水と思われる水が供給されているにもかかわらず、コンクリートブロック１１を設置した位置よりも下流の排水路内の透明度が増大して油膜も消失していることが認められた。
【００２８】
特に排水が無機質発泡体１とか炭２等の多孔質の断面を通過する時に、粉塵などの粒子を吸着する作用があり、コンクリートブロック１１自体はアルカリ質であることから酸性雨等の浄化処理にも適している。水質浄化として用いる場合には、１ヶ月に１〜２回コンクリートブロック１１を洗浄，乾燥すれば半永久的に使用することができる。
【００２９】
また、水質浄化施設に上記コンクリートブロック１１を用いた際に、該コンクリートブロック１１の付着物は容易に除去できるので、繰り返し再利用が可能となって工事コストと維持管理コストを低廉化することができる。
【００３０】
更に軽量コンクリート１０を農業用水路の構築に用いることにより、排水中の残留農薬及び窒素，リン等の余剰肥料を減量して適正な施肥作用とともに河川の浄化作用がもたらされる。また、水質浄化材として水槽，排水溝及び排水パイプ等の各種製品に応用することによって水質浄化作用が高められる。
【００３１】
上記コンクリートブロック１１は、軽量であるとともに完全に固形化しており、簡単に破壊されたり散乱する問題は生じないので、例えば脱臭等の目的で床下とか畜舎及びその排水路、ペットの小屋回り、生ゴミの集積場所等に設置することが可能であり、環境の改善作用が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明にかかる軽量コンクリートは、軽量であるとともに多孔質に形成されたことにより、表面積が大きくて保水性，水質浄化能力，脱臭力が高いため、河川護岸用とか道路，公園等の法面，排水路，排水管，農業用水路内に設置して利用可能である。更に植物の根茎の伸長が抑制されて植物の肥大化が防止されるとともに苔，芝等の繁殖が妨げられることがないので、屋上等の緑化基盤材としても有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明を適用して製作した軽量コンクリートの断面図。
【図２】同コンクリートブロックの斜視図。
【図３】本発明にかかる軽量コンクリートを河川護岸用として利用した状態を示す要部断面図。
【図４】軽量コンクリートを排水路内に設置した状態を示す平面図。
【図５】図４の断面図。
【図６】軽量コンクリートを排水管内に設置して用いた例を示す斜視図。
【符号の説明】
【００３４】
１…無機質発泡体
２…炭
３…セメント
４…気泡
５…留杭
６…排水路
７…排水管
１０…軽量コンクリート
１１…コンクリートブロック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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