(57)【要約】【課題】  表面温度の立ち上がりおよび熱効率の向上を課題とし、もってエネルギ−消費量の抑制を図れるコンクリ−ト平板の提供をすること。【解決手段】  セメント、微粒子（例；ＢＥＴ比表面積５〜２５ｍ２／ｇのシリカフュ−ム）、粒径２ｍｍ以下の細骨材、減水剤および水を含む配合物の硬化体（表層；好ましくは厚さ；７０ｍｍ以下）と、熱伝導率が該硬化体より小さいコンクリ−ト（基層）とを積層してなるコンクリ−ト平板であって、熱源となるパイプまたは電気ヒ−タ−線を内蔵すること。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント、微粒子、粒径２ｍｍ以下の細骨材、減水剤および水を含む配合物の硬化体（表層）と、熱伝導率が該硬化体より小さいコンクリ−ト（基層）とを積層してなるコンクリ−ト平板であって、パイプまたは電気ヒ−タ−線を内蔵することを特徴とするコンクリ−ト平板。
【請求項２】
前記配合物がブレ−ン比表面積２５００〜３００００ｃｍ２／ｇの無機粒子を含むことを特徴とする請求項１に記載のコンクリ−ト平板。
【請求項３】
前記無機粒子がブレ−ン比表面積５０００〜３００００ｃｍ２／ｇの無機粒子Ａおよびブレ−ン比表面積が２５００〜５０００ｃｍ２／ｇの無機粒子Ｂとからなることを特徴とする請求項２に記載のコンクリ−ト平板。
【請求項４】
前記配合物が金属繊維、有機繊維およ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を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のコンクリ−ト平板。
【請求項５】
前記配合物が平均粒径１ｍｍ以下の繊維状粒子および／または薄片状粒子を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のコンクリ−ト平板。
【請求項６】
前記硬化体（表層）の表面が凹凸状に形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のコンクリ−ト平板。
【請求項７】
前記硬化体（表層）の厚さが７０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のコンクリ−ト平板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリ−ト平板に関し、道路、ビルの屋上などの屋外に施工して融雪用、凍結防止用などに、建築物の屋内に施工して床、天井などの冷暖房用に使用できるコンクリ−ト平板に関する。
【背景技術】
【０００２】
降雪地方では、歩道、車道、駐車場など（以下、単に「歩道」という）を降雪時でも使用しなければならない。そのために、それらの積雪凍結防止方法が従来より盛んに研究され利用されている。例えば、融雪システム、融雪用ブロックなどである。
融雪システムは、歩道がアスファルトまたはコンクリ−トの舗装部分、アスファルトまたはコンクリ−トの基礎部分および発砲スチロ−ルなどの断熱部分からなる構造（３層）であって、基礎部分に大径管とその内面底部に小径管が固定された二重管構造のガスパイプが配設されており、降雪時に、大径管と小径管との間に燃焼高温ガスを強制的に吹き込んで基礎部分に伝熱し、上方の舗装部分に伝熱して歩道上の積雪を溶かし、下方への熱拡散を断熱部分で抑制する一方、大径管中の放熱後の低温ガスは小径管に吸引し排出する、というシステムである（特許文献１参照）。
融雪用ブロックは、セメント、粗骨材、細骨材、ＡＥ減水剤および水を所定の割合で配合した普通コンクリ−ト材に０．５〜３重量％のカ−ボン粉末またはチップを混入した厚板状のコンクリ−トブロックであり、電気ヒ−タ線（例：絶縁材料を被せた炭素繊維強化複合材料の線状ヒ−タ）を内蔵させ、かつ、ブロック下面および側面を断熱材（例：ウレタン樹脂）で囲んだものである。該ブロックを路面に施工し、降雪時に通電し加熱して融雪する、というものである（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００１−４０６０７号公報
【特許文献２】特開２００２−２４２１１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記融雪システムは、大径管中の燃焼ガスの熱が基礎部分を経由して上層の舗装部分（コンクリ−トまたはアスファルト）に伝熱し、路面の積雪を溶かす方法である。
しかしながら、このシステムは、コンクリ−トまたはアスファルトの熱伝導率が小さいこと、また、車道などに利用しようとすると強度を確保するために層厚に施工しなければならず、大径管から路面までの距離が大きいことなどが原因して、路面温度の立ち上がりが遅く熱効率も低い、という問題点があった。
【０００４】
また、前記融雪ブロックは、カ−ボン粉末をコンクリ−トに混入することにより、熱伝導率が改良された点は認められるが、その反面、コンクリ−ト自体の強度を低下させるため、高強度を要する車道などに使用する場合、層厚に施工することになるので、反って路面温度の立ち上がりも遅く熱効率も低下する、という上記融雪システムと同様の問題点を有していた。
【０００５】
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、
・表面温度の立ち上がりの促進および熱効率の向上
にあり、もってエネルギ−消費量の抑制を図れるコンクリ−ト平板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記目的を達成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（表層）と、
・該硬化体より熱伝導率の小さいコンクリ−ト（基層）
を組み合わせ、熱源を内蔵した２層型コンクリ−ト平板が十分な効果を有していることを確認し、本発明を完成した。
【０００７】
すなわち、本発明（コンクリ−ト平板）は、
「セメント、微粒子、粒径２ｍｍ以下の細骨材、減水剤および水を含む配合物の硬化体（表層）と、熱伝導率が該硬化体より小さいコンクリ−ト（基層）とを積層してなるコン クリ−ト平板であって、パイプまたは電気ヒ−タ−線を内蔵すること」（請求項１）
を要旨とする。
【０００８】
また、本発明は、
・配合物がブレ−ン比表面積２５００〜３００００ｃｍ２／ｇの無機粒子を含むこと（請求項２）、
・無機粒子がブレ−ン比表面積５０００〜３００００ｃｍ２／ｇの無機粒子Ａおよびブレ−ン比表面積が２５００〜５０００ｃｍ２／ｇの無機粒子Ｂとからなること（請求項３）、
・配合物が金属繊維、有機繊維およ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（請求項４）、
・配合物が平均粒径１ｍｍ以下の繊維状粒子および／または薄片状粒子を含むこと（請求項５）、
・硬化体（表層）の表面が凹凸状に形成されていること（請求項６）、
・硬化体（表層）の厚さが７０ｍｍ以下であること（請求項７）
などの特徴を有している。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、本発明のコンクリ−ト平板は、高い熱伝導率を有する硬化体（表層）と、それより熱伝導率の低いコンクリ−ト（基層）からなり、熱源としてパイプまたは電気ヒ−タ−線を内蔵する。
そのコンクリ−ト平板を歩道に施工した場合、該平板内の熱は、専ら熱伝導率の高い硬化体（表層）に向けて伝導して融雪などに消費され、コンクリ−ト（基層）を経由して地盤へ伝導する熱損は小さい。
このように、本発明のコンクリ−ト平板は、熱効率が高く、表面温度の立ち上がりを促進する、という効果を奏し、エネルギ−消費量の抑制を図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明のコンクリ−ト平板の表層を構成する硬化体は、歩道に使用可能な強度を有し、熱伝導率が基層のコンクリ−トより高い。硬化体の前駆物質である配合物は、流動性が高く成形が容易である、という長所も有している。
最初に、該配合物に使用する材料を説明する。
【００１１】
使用するセメントは、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など各種ポルトランドセメントが挙げられる。
硬化体に早期強度発現を望む場合には、早強ポルトランドセメントの使用が、配合物に高い流動性を望む場合には、中庸熱ポルトランドセメントまたは低熱ポルトランドセメントの使用がそれぞれ好ましい。
【００１２】
セメントは、ブレ−ン比表面積が２５００〜５０００ｃｍ２／ｇ、好ましくは３０００〜４５００ｃｍ２／ｇである。
ブレ−ン比表面積が２５００ｃｍ２／ｇ未満であると、水和反応が不活発になり、強度および熱伝導率の低下が生じ、一方５０００ｃｍ２／ｇを超えると、クリンカの粉砕に時間を要し、そのうえ配合物に所定の流動性を付与するため水量を多く配合しなければならず、結果として硬化体の強度および熱伝導率の低下が生じるので、いずれも好ましくない。
【００１３】
使用する微粒子は、シリカフュ−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、沈降シリカなどが挙げられる。
微粒子は、ＢＥＴ比表面積が５〜２５ｍ２／ｇ、好ましくは８〜２５ｍ２／ｇである。
ＢＥＴ比表面積が５ｍ２／ｇ未満の場合、配合物の充填性が低下し、硬化体に緻密さを欠くようになり強度および熱伝導率が低下し、逆に、２５ｍ２／ｇを超える場合、配合物に所定の流動性を付与するために水量を多く配合しなければならず、結果として硬化体の強度および熱伝導率が低下するので、いずれの場合も好ましくない。
なお、市販のシリカフュ−ムおよびシリカダストは、一般的に５〜２５ｍ２／ｇのＢＥＴ比表面積を有しており、そのまま使用できるので経済的である。
【００１４】
微粒子の配合量は、セメント１００質量部に対し５〜５０質量部、好ましくは１０〜４０質量部である。
配合量を５〜５０質量部の範囲外で行なうと、配合物の流動性が極端に低下するので、緻密な硬化体の成形が困難になるうえ、製造に手間がかかるなどの欠点が生じ好ましくない。
【００１５】
使用する細骨材には、川砂、陸砂、海砂、砕砂、珪砂などが挙げられ、これらの混合物も使用できる。
細骨材は、硬化体の強度、熱伝導率などの点から、粒径が２ｍｍ以下のものを使用する。ここで、粒径とは「８５％質量累積粒径」を意味する。
さらに、耐久性をも考慮した場合、最大粒径は２ｍｍ以下が好ましく、１．５ｍｍ以下がより好ましくい。
なお、配合物の流動性を良好に維持するためには、７５μｍ以下の粒子が２．０質量％以下であるのが好ましく、１．５質量％以下がより好ましい。
【００１６】
細骨材の配合量は、硬化体の強度、熱伝導率、耐久性などの観点から、セメント１００質量部に対し５０〜２５０質量部が好ましく、８０〜２００質量部がより好ましい。
【００１７】
使用する減水剤は、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、高性能減水剤または高性能ＡＥ減水剤が挙げられる（各減水剤は、液状、粉末状いずれも使用できる）。
減水剤中、減水効果の大きい高性能減水剤および高性能ＡＥ減水剤、特に、ポリカルボン酸系のものが好ましい。
【００１８】
減水剤の配合量は、セメント１００質量部に対し、固形分換算で０．１〜４．０質量部（注）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、配合物の混練および成形が困難になり、緻密な硬化体の製造に手間がかかるので好ましくなく、また、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、硬化体の強度および熱伝導率も低下するなどの欠点が生じるので好ましくない。
（注）以下に記載の減水剤の配合量は、全て固形分換算値である。
【００１９】
水量は、セメント１００質量部に対し１０〜３０質量部が好ましく、１２〜２５質量部がより好ましい。
１０質量部未満では、配合物の混練および成形が困難になり、緻密な硬化体の製造に手間がかかるなどの欠点が生じ、逆に、３０質量部を超えると、配合物の硬化体の強度や熱伝導率が低下するなどの欠点が生じるので、いずれも好ましくない。
【００２０】
本発明のコンクリ−ト平板を製造するさい、配合物に
（イ）ブレ−ン比表面積が２５００〜３００００ｃｍ２／ｇで、かつ、
（ロ）ブレ−ン比表面積がセメントよりも大きい
無機粒子を配合することにより、配合物の流動性ならびに硬化体の強度および耐久性を向上させることができる。
そのような無機粒子には、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、窒化物粉末などが挙げられる。中でも、スラグ、石灰石粉末および石英粉末は、硬化体の品質安定性を向上させ、コスト上も好ましい。
【００２１】
無機粒子のブレ−ン比表面積が２５００ｃｍ２／ｇ未満の場合、セメントのブレ−ン比表面積との差が小さくなるために配合物の流動性、硬化体の強度および耐久性の向上効果が小さいので好ましくなく、また、３００００ｃｍ２／ｇを超える場合も、上記と同様に流動性、強度、耐久性の向上効果が小さくなるうえ、入手も難くなり好ましくない。
好ましいブレ−ン比表面積は、４５００〜２００００ｃｍ２／ｇである。
無機粒子とセメントとのブレ−ン比表面積の差は、配合物の流動性や硬化体の強度や耐久性の観点から、１０００ｃｍ２／ｇ以上が好ましく、２０００ｃｍ２／ｇ以上がより好ましい。
【００２２】
無機粒子の配合量は、配合物の流動性や硬化後の強度や耐久性の観点から、セメント１００質量部に対し５５質量部以下が好ましく、１０〜５０質量部がより好ましい。
【００２３】
上記説明は、１材質からなる無機粒子を使用する場合であるが、材質、細かさなどが相違する２つの無機粒子（「無機粒子Ａ」および「無機粒子Ｂ」とする）を組み合わせて使用することもできる。
例えば、無機粒子Ａおよび無機粒子Ｂが
（い）材質のみ相違する場合（例：石灰石粉末および石英粉末の組合せ）、
（ろ）ブレ−ン比表面積のみ相違する場合、
（は）材質もブレ−ン比表面積も相違する場合
などがあり、いずれを選択してもよい。
【００２４】
上記（ろ）および（は）の場合のブレ−ン比表面積は、無機粒子Ａが５０００〜３００００ｃｍ２／ｇであり、６０００〜２００００ｃｍ２／ｇがより好ましく、一方、無機粒子Ｂは、２５００〜５０００ｃｍ２／ｇである。
【００２５】
セメント、無機粒子Ａ及び無機粒子Ｂの細かさの関係は、次のとおりである。
無機粒子Ａのブレ−ン比表面積がセメントおよび無機粒子Ｂのうちの大きい方のブレ−ン比表面積と比較して、１０００ｃｍ２／ｇ以上高いと、配合物の流動性および硬化体の強度、耐久性の点から好ましい。より好ましくは、２０００ｃｍ２／ｇ以上である。
また、無機粒子Ｂとセメントのブレ−ン比表面積との差は、上記と同様、流動性、強度および耐久性の点から、１００ｃｍ２／ｇ以上が好ましく、２００ｃｍ２／ｇ以上がより好ましい。差を１００ｃｍ２／ｇ以上とすることによって、配合物の充填性および流動性の向上、ならびに硬化体の強度および耐久性の向上が図れる。
【００２６】
上記無機粒子Ａのブレ−ン比表面積が５０００ｃｍ２／ｇ未満であると、細かさの点でセメントおよび無機粒子Ｂとの差異が小さくなる。その結果、前記無機粒子１種を使用した場合の効果（配合物の流動性、硬化体の強度および耐久性）とほぼ同等となり、無機粒子をＡ・Ｂに分けて使用する意味がないうえ、無機粒子を１種多く準備する必要が生じコスト高となり好ましくない。逆に、３００００ｃｍ２／ｇを超えると、入手が困難になり好ましくない。
一方、無機粒子Ｂのブレ−ン比表面積が２５００ｃｍ２／ｇ未満であると、配合物の流動性、硬化体の強度および耐久性の向上効果が小さく好ましくない。逆に、５０００ｃｍ２／ｇを超えると、細かさが無機粒子Ａと差異が小さく、上記無機粒子Ａのブレ−ン比表面積が５０００ｃｍ２／ｇ未満の場合と同様に、わざわざ無機粒子Ｂを使用する意味がなく、かつ、コスト高ともなり好ましくない。
【００２７】
無機粒子Ａおよび無機粒子Ｂは、混合されたとき、前述した無機粒子（１材質）の場合のブレ−ン比表面積に関する条件（イ）および（ロ）を満たしていることが必要である。また、ブレ−ン比表面積の好ましい範囲、および、より好ましい範囲も前述した無機粒子の場合（１材質の場合）と同じである。
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。
なお、実際に無機粒子Ａおよび無機粒子Ｂの２種を使用する場合、両者を予め混合し混合物として配合しても、また個別に他の材料と共に配合することもさしつかえない。その場合、無機粒子Ａおよび無機粒子Ｂの合計量は、前述した無機粒子（１材質）の配合の場合と同様、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。
【００２８】
本発明で用いる配合物に、金属繊維、有機繊維およ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できる。
該金属繊維の配合は、硬化体の曲げ強度を大幅に高める点で好ましい。
使用できる金属繊維は、鋼繊維、ステンレス繊維、アモルファス繊維などが挙げられ、中でも、鋼繊維が強度に優れ、またコストの面、入手し易すさの点から好ましい。
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、硬化体の曲げ強度の向上などの点から、好ましくは直径：０．０１〜１．０ｍｍ、長さ：２〜３０ｍｍ、より好ましくは直径：０．０５〜０．５ｍｍ、長さ：５〜２５ｍｍである。金属繊維のアスペクト比（長さ／直径）は、好ましくは２０〜２００、より好ましくは４０〜１５０である。
【００２９】
金属繊維は、直線状よりも螺旋状、波状などの形状のものが物理的付着力を増大させ、該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、曲げ強度も向上させるので好ましい。
好適な金属繊維としては、例えば、直径：０．５ｍｍ以下、引張強度：１〜３．５ＧＰａ、かつ、１２０ＭＰａの圧縮強度を有するセメント系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）：３ＭＰａ以上を具備する鋼繊維が挙げられる。
また、金属繊維の表面上に、マトリックスに対する抵抗（長手方向の滑り）を増大させるため、溝または突起を配設することもできる。
さらに、鋼繊維の表面に該繊維のヤング係数より小さいヤング係数の金属層（例；亜鉛、錫、銅、アルミニウムなど）を設けた多層金属繊維を用いることもできる。
【００３０】
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％（注）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、配合物の流動性を確保するため単位水量を増大しなければならないので、反って金属繊維の配合効果が低下し、不経済であり、さらに、混練物中にファイバ−ボ−ルを生じ易くなり好ましくない。
（注）金属・有機・炭素繊維の各配合量は、配合物中の体積百分率であり、以下、単に      「％」で示す。
【００３１】
有機繊維および炭素繊維は、硬化体の破壊エネルギ−などの性能向上を期待して配合することができる。
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、アラミド繊維などが挙げられる。中でも、ビニロン繊維およびポリプロピレン繊維の使用がコストの面および入手し易すさの点で好ましい。
炭素繊維としては、ＰＡＮ系・ピッチ系炭素繊維が挙げられる。
上記両繊維の寸法は、配合物中における繊維の材料分離の防止および硬化体の破壊エネルギ−の向上の点から、直径：０．００５〜１．０ｍｍ、長さ：２〜３０ｍｍが好ましく、直径：０．０１〜０．５ｍｍ、長さ：５〜２５ｍｍがより好ましい。また、それらのアスペクト比（長さ／直径）は、好ましくは２０〜２００、より好ましくは３０〜１５０である。
なお、有機繊維および炭素繊維は、併用することできる。
【００３２】
有機繊維および／または炭素繊維の配合量は、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。
該配合量が１０．０％を超えると、配合物の流動性を確保するため単位水量を増大しなければならないので、反って有機繊維および／または炭素繊維の配合効果が低下し、不経済であり、さらに、混練物中にファイバ−ボ−ルを生じ易くなり好ましくない。
【００３３】
本発明の配合物に、平均粒度１ｍｍ以下の繊維状粒子および／または薄片状粒子を配合して、硬化体の靱性を向上させることができる。ここで、粒度とは、粒子１個の最大寸法（繊維状粒子は、その長さ）である。
繊維状粒子としては、ウォラストナイト、ボ−キサイト、ムライトなどが、薄片状粒子としては、マイカフレ−ク、タルクフレ−ク、バ−ミキュライトフレ−ク、アルミナフレ−クなどが挙げられる。
上記平均粒度が１ｍｍを超えると、配合物の流動性、硬化体の強度などが低下するので好ましくない。
【００３４】
繊維状粒子および／または薄片状粒子の配合量は、配合物の流動性、硬化体の強度および靱性の観点から、セメント１００質量部に対し３５質量部以下が好ましく、１〜２５質量部がより好ましい。
なお、繊維状粒子は、針状度（長さ／直径）：３以上のものが硬化体の靱性を向上させるので好ましい。
【００３５】
本発明の配合物およびその硬化体の特性（フロ−値、圧縮強度、曲げ強度、熱伝導率）を説明する。
１）配合物：
・フロ−値；好ましくは２３０ｍｍ以上、より好ましくは２４０ｍｍ以上である。ここで、フロ−値とは、本明細書中において「ＪＩＳ  Ｒ  ５２０１（セメントの物理試験方法）１１．フロ−試験」に規定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（以下、本明細書中において「０打フロ−値」という）である。
無機粒子として無機粒子Ａおよび無機粒子Ｂを用いた場合、０打フロ−値は、好ましくは２４０ｍｍ以上、より好ましくは２５０ｍｍ以上である。
細骨材として、特に、７５μｍ以下の粒子の含有量が２．０質量％以下のものを用いた場合、該フロ−値は、２５０ｍｍ以上が好ましく、２６０ｍｍ以上がより好ましい。
なお、フロ−試験において、フロ−値が２００ｍｍに達する時間は、好ましくは１０．５秒以内、より好ましくは１０．０秒以内である。
【００３６】
２）硬化体：
・圧縮強度；好ましくは１２０ＭＰａ以上、より好ましくは１３０ＭＰａ以上である。
・曲げ強度；好ましくは１５ＭＰａ以上、より好ましくは１８ＭＰａ以上、特に好ましくは２０ＭＰａ以上である。
配合物が金属繊維を含む場合、曲げ強度は、３０ＭＰａ以上が好ましく、３２ＭＰａ以上がより好ましく、３５ＭＰａ以上が特に好ましい。
・熱伝導率；好ましくは２．０Ｗ／（ｍ・ｋ）以上、より好ましくは２．１Ｗ／（ｍ・ｋ）以上である。
【００３７】
上記熱伝導率は、図１に示す方法で測定する。
図１は、本発明の硬化体の熱伝導率を測定するための装置の概略図であって、鋼管２（φ１．８×６０ｃｍ）を内蔵した円筒供試体１（φ２０×４０ｃｍ）の上面および下面には、断熱材（図示せず）が設置され、該鋼管２の中には直径１．６ｃｍの電気ヒ−タ−（図示せず）が配設され、中心方向のほぼ中央部に熱電対３がセットされている。
【００３８】
上記装置を使用して熱伝導率を、次のように測定し求める。
円筒供試体を温度制御された液体（水）に浸し、一定電力を電気ヒ−タ−に供給し、該円筒供試体中心部と外面の温度が平衡状態になったとき、両者の温度を計測し、下記の式から熱伝導率を算出する。
λ＝Ｑ・ｌn（ｂ／ａ）／（２・π・Ｌ・（Ｔa−Ｔb)）・・・・・・・・（１）
ここで、λ ：熱伝導率（Ｗ／ｍ・ｋ）
Ｑ ：電力（Ｗ）
ａ ：鋼管の外径（ｍ）
ｂ ：供試体の外径（ｍ）
Ｌ ：供試体の高さ（ｍ）
Ｔa：供試体中心部温度（℃）
Ｔb：供試体の外面温度（℃）
【００３９】
本発明のコンクリ−ト平板の基層となるコンクリ−トには、前記硬化体よりも熱伝導率が小さいものが採用される。
該当するコンクリ−トは、汎用されているレディミクストコンクリ−ト、気泡コンクリ−ト、軽量コンクリ−トなどが挙げられる。そして、これらの材料構成、物理化学的構成などについて、特に、限定するものではない。
【００４０】
次に、本発明のコンクリ−ト平板について説明する。
本発明のコンクリ−ト平板は、特定の配合物より製造された硬化体および該硬化体より熱伝導率の小さいコンクリ−トとを積層させてなるコンクリ−ト平板であって、該平板内にパイプまたは電気ヒ−タ−線を融雪用熱源として内蔵する。
図２は、本発明のコンクリ−ト平板４の１例であって、パイプ７（流体の入口７Ａおよび出口７Ｂ）を内蔵し、かつ、表層５および基層６の２層からなる積層体であるコンクリ−ト平板４を示す概略斜視図である。
すなわち、表層５としての配合物より製造された硬化体、基層６としてのコンクリ−トからなる２層の積層体からなり、内蔵するパイプ７の上面が表層５に連続して接するように基層６に埋設されたコンクリ−ト平板４を示す図である。なお、パイプ７に代えて電気ヒ−タ−線を用いた場合も同様な構成ができる。
歩道などへのコンクリ−ト平板４の施工は、表層５（硬化体）を歩道面とし、降った雪に接触する。
【００４１】
熱源となるパイプまたは電気ヒ−タ−線について説明する。
１）パイプ：液体、蒸気などの流体を通すことにより、コンクリ−ト平板の硬化体またはコンクリ−トを加熱する（表面温度は、任意に変えることができる）。
パイプの材質としては、ステンレス製、スチ−ル製、樹脂製のものなどが挙げられる。２）電気ヒ−タ−線：通電することにより、コンクリ−ト平板の硬化体またはコンクリ−トを加熱する（表面温度は、任意に変えることができる）。
電気ヒ−タ−線としては、ニッケルクロム合金線、銅ニッケル合金線などが挙げられる。
【００４２】
パイプまたは電気ヒ−タ−線の配設パタ−ンは、特に限定するものではなく、従来から知られている配設パタ−ンを利用できる。
図３は、本発明において、コンクリ−ト平板４に埋設するステンレス製パイプ７の配設パタ−ンの１例を示す平面図であって、流体は入口７Ａから流入し、出口７Ｂより排出される。
【００４３】
パイプまたは電気ヒ−タ−線の内蔵位置は、コンクリ−ト平板の厚さ方向から見た場合、
（ａ）表層（硬化体）の内部、
（ｂ）パイプまたは電気ヒ−タ−線の上面が表層（硬化体）に連続して接するようにした基層（コンクリ−ト）の内部、
（ｃ）基層（コンクリ−ト）の内部
などが挙げられる。その他、表層および基層に跨がりウェ−ブ状にすることもできる。
好ましいのは、（ｂ）である（図２参照）。
パイプまたは電気ヒ−タ−線は、表層表面からのかぶり厚さ（表層表面に凹凸が形成されている場合は、凹部の底面からの距離）が４０ｍｍ以下になるように配設するのが好ましく、３０ｍｍ以下がより好ましい。
このように、かぶり厚さを小さくできるのは、超高強度かつ高耐久性を具備する硬化体を表層として用いているためであり、本発明の特徴の一つである。
表層（硬化体）の厚さは、（ａ）の場合、７０ｍｍ以下が好ましく、２０〜５０ｍｍがより好ましい。（ｃ）の場合、５〜３５ｍｍが好ましい。
コンクリ−ト平板の全厚は、耐久性、車両などの荷重などを考慮して適宜決めれば良い。
【００４４】
本発明のコンクリ−ト平板は、硬化体（表層）の表面が凹凸状に形成されているのが好ましい。凹凸は、熱伝導面積を大きくし、熱効率を向上させるだけでなく、利用者（通行人、走行車など）に対する滑り止め効果も有する。
凹凸の形状、寸法、配置模様など、特に限定しない。
なお、コンクリ−ト平板の耐久性（特に、凹凸部分の耐久性）から、凹凸の高低差は、１０ｍｍ以下が好ましく、０．５〜５ｍｍがより好ましい。
【００４５】
上記凹凸を形成したコンクリ−ト平板は、それがない場合に比べ、表面積が１．０１〜８．００倍であることが好ましく、１．０５〜５．００倍がより好ましく、１．１０〜３．００倍が特に好ましい。
該倍数が１．０１倍未満では、熱効率の向上および滑り止め効果が認められないので、一方、８．００倍を超えると、熱効率は向上するが、耐久性（特に、凹凸部分）が低下するうえ、形状が複雑になり過ぎコンクリ−ト平板の製造コストをアップするので、いずれも好ましくない。
【００４６】
本発明のコンクリ−ト平板の製造方法について説明する。
配合物の混練方法には、例えば、
・水、減水剤を除く材料でもって別途に混合し調製したプレミックス材と、先に除外した水および減水剤とをミキサに投入し混練する方法、
・水を除く材料（ただし、減水剤は粉末状のものを使用する）でもって別途に混合し調製したプレミックス材と、水をミキサに投入し混練する方法、
・全材料を個別にミキサに順次投入し混練する方法、
などが挙げられるが、特に本発明において限定するものではない。
混練用ミキサは、コンクリ−ト混練用のものでよく、例えば、振動型ミキサ、パンタイプミキサ、二軸練りミキサなどである。
なお、基層のコンクリ−トの混練方法は、従来法にしたがう。
【００４７】
上記配合物（混練物）からコンクリ−ト平板を製造する方法は、
(i)所定の型枠に、基層用コンクリ−ト混練物を流し込んだのち、配合物を流し込み成形する方法、
(ii)予め表層用の平板硬化体を作製し、その上に基層用のコンクリ−ト混練物を流し込み成形する方法、
(iii)表層用の平板硬化体および基層用の平板コンクリ−トを個別に作製し、その両者を接着させる方法、
などが挙げられる。
パイプまたは電気ヒ−タ−の内蔵は、予め型枠内にパイプまたは電気ヒ−タ−線を設置後、配合物またはコンクリ−ト混練物を流し込めばよい。(ii)(iii)のように、予め表層や基層の平板を作製する場合も同様である。
なお、養生方法は、気中養生、蒸気養生など特に限定するものではない。
【００４８】
（試験例）
以下、セメント、微粒子、粒径２ｍｍ以下の細骨材、減水剤および水を含む配合物の硬化体の作製方法、特性について具体例を用いて説明する。
使用材料は、次のとおりである。
(1)セメント  ：低熱ポルトランドセメント（太平洋セメント（株）製、
ブレ−ン比表面積；３２００ｃｍ２／ｇ）
(2)微粒子    ：シリカフュ−ム（ＢＥＴ比表面積；１０ｍ２／ｇ）
(3)無機粒子Ａ：石英粉末Ａ（ブレ−ン比表面積；７５００ｃｍ２／ｇ）
(4)無機粒子Ｂ：石英粉末Ｂ（ブレ−ン比表面積；４０００ｃｍ２／ｇ）
(5)細骨材    ：珪砂（最大粒径；０．６ｍｍ、７５μｍ以下；０．３質量％）
(6)金属繊維  ：鋼繊維（直径；０．２ｍｍ、長さ；１３ｍｍ）
(7)繊維状粒子：ウォラストナイト（平均粒度；０．３ｍｍ、針状度；４）
(8)減水剤    ：ポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤
(9)水        ：水道水
【００４９】
（試験例１）
セメント１００質量部、微粒子３２質量部、無機粒子Ａ３９質量部、細骨材１２０質量部、減水剤１．０質量部（固形分換算、以下同様）および水２２質量部を２軸ミキサに投入し混練して配合物を調製した。
配合物の０打フロ−値は、２６０ｍｍであった。
また、硬化体の圧縮強度は、該配合物を型枠に流し込み、２０℃、４８時間前置き後、９０℃、４８時間蒸気養生し硬化させて、φ５０×１００ｍｍの供試体３本を作製し測定した。圧縮強度は、２１０ＭＰａ（平均値）であった。
さらに、曲げ強度の測定は、該配合物を型枠に流し込み、２０℃、４８時間前置きしたのち、９０℃、４８時間蒸気養生し硬化させて、４×４×１６ｃｍの供試体３本を作製して行なった。曲げ強度は、２６ＭＰａ（平均値）であった。
【００５０】
（試験例２）
セメント１００質量部、微粒子３２質量部、無機粒子Ａ２６質量部、無機粒子Ｂ１３質量部、細骨材１２０質量部、減水剤１．０質量部および水２２質量部を２軸ミキサに投入し混練して配合物を調製した。
前記試験例１に記載した方法で各特性を測定した結果、配合物の０打フロ−値：２８５ｍｍ、硬化体の圧縮強度：２３０ＭＰａ（平均値）および曲げ強度：２８ＭＰａ（平均値）であった。
【００５１】
（試験例３）
セメント１００質量部、微粒子３２質量部、無機粒子Ａ２６質量部、無機粒子Ｂ１３質量部、細骨材１２０質量部、金属繊維２％、減水剤１．０質量部および水２２質量部を２軸ミキサに投入し混練して配合物を調製した。
前記試験例１に記載した方法で各特性を測定した結果、配合物の０打フロ−値：２７５ｍｍ、硬化体の圧縮強度：２３０ＭＰａ（平均値）および曲げ強度：４７ＭＰａ（平均値）であった。
【００５２】
（試験例４）
セメント１００質量部、微粒子３２質量部、無機粒子Ａ２６質量部、無機粒子Ｂ１３質量部、細骨材１２０質量部、金属繊維２％、繊維状粒子４質量部、減水剤１．０質量部および水２２質量部を２軸ミキサに投入し混練して配合物を調製した。
前記試験例１に記載した方法で各特性を測定した結果、配合物の０打フロ−値：２７０ｍｍ、硬化体の圧縮強度：２３０ＭＰａ（平均値）および曲げ強度：４６ＭＰａ（平均値）であった。
【００５３】
上記試験例１〜４で調製された各配合物の硬化体の熱伝導率を測定した。
熱伝導率の測定方法は、図１に示す鋼管を内蔵した円筒供試体（φ２０×４０ｃｍ）を作製し（配合物を２０℃、４８時間前置きしたのち、９０℃、４８時間蒸気養生して作製）、その上面および下面断熱材を貼付したのち、円筒供試体を精密冷水槽および制御測定装置（（株）チノ−社製）に設置し（水槽は満水にした）、該鋼管内に直径１．６ｃｍの電気ヒ−タ−を配設したのち、９０Ｗの電力を供給して、円筒供試体の中心部と外面の温度が平行状態に達したときの両者の温度を測定し、前記（１）式を用いて熱伝導率を算出した。
比較のため、普通コンクリ−ト（水セメント比；５５％、スランプ；５ｃｍ、空気量；４．５％）の熱伝導率も測定した。
その結果、試験例１と試験例２の両硬化体の熱伝導率は、ほぼ同一であり、普通コンクリ−トの熱伝導率と比較すると１００：６５であった。また、試験例３と比較例４の両硬化体の熱伝導率もほぼ同一であり、普通コンクリ−トの熱伝導率と比較すると１００：６０であった。
【実施例】
【００５４】
（実施例１〜４）
前記試験例１〜４の各配合物および後記する普通コンクリ−ト（比較例１）を用い、パイプを内蔵した２層型のコンクリ−ト平板（用途；車道舗装用）を作製し、積雪時における該平板の表面温度などを調べた。
コンクリ−ト平板は、次のようにして作製した。
縦１ｍ×横３ｍの型枠に、スチ−ルパイプ（１０Ａ管）を図２に示す配設パタ−ンとなるように配設し、かつ、型枠底面に平行（該パイプ周面の上面が連続的に見える）になるように、基層用普通コンクリ−トの混練物を厚さ１０ｃｍに流し込み、始発時間経過後、その上面に前記試験例で調製した配合物（表層用）を流し込んだのち、９０℃、４８時間蒸気養生し硬化させ脱型して、スチ−ルパイプのかぶり厚２．０ｃｍ、全厚１２ｃｍの２層からなるコンクリ−ト平板４種類（実施例１〜４）を作製した。
なお、基層に用いる普通コンクリ−トは、比較例１に示すものと同じである。
【００５５】
次いで、降雪時に、屋外に上記４種類のコンクリ−ト平板の表層を上にして敷設し、２０ｃｍの高さに積雪させた（それ以上積雪しないように処置した）。
その後、スチ−ルパイプに２０℃の不凍液（熱源）を１５００ｃｃ／分の割合で流し、該表層上面中央（対角線の交点）の温度変化および雪の高さ減少量（ｍｍ／時間）を測定した。得た結果を表１に列記した。
【００５６】
【表１】
2005207189.tif 000003
【００５７】
（比較例１）
普通コンクリ−トのみからなり、かつ、実施例１〜４と同じ全厚１２ｃｍのコンクリ−ト平板を作製した。
普通コンクリ−トの材料の配合割合は、普通ポルトランドセメント１００質量部（ブレ−ン比表面積３３００ｃｍ２／ｇ）、細骨材２７０質量部（陸砂、Ｆ.Ｍ.；２．８）、粗骨材３３６質量部（砕石、最大粒径；２０ｍｍ、Ｆ.Ｍ.；６．０）、リグニンスルホン酸系減水剤１．０質量部および水５５質量部であった。
上記材料を慣用の方法で調製した配合物（混練物）を型枠に流し込み、実施例１〜４と同一スチ−ルパイプを用い、同じ配設パタ−ン、かぶり厚：５ｃｍにした１層からなるコンクリ−ト平板を作製した。
該配合物（混練物）およびその硬化体の特性を調べた結果、スランプは１５．０ｃｍ、圧縮強度は４０ＭＰａ、曲げ強度は５ＭＰａであった。
また、降雪時の特性も実施例１〜４と同様に測定し、結果を表１に併記した。
【００５８】
表１から、本発明のコンクリ−ト平板を降雪地方で使用した場合、積雪時においても平板表面の温度が急速に上昇し、かつ、高温を維持して、積った雪の高さの約１／３［＝（６５〜７０）／２００ｍｍ］を減少させる、という融雪効果を有していることが認められた（実施例１〜４）。
一方、普通コンクリ−トを使用した場合、温度上昇は鈍く、融雪効果は本発明の約１／３［＝２１／（６５〜７０）ｍｍ］程度にしか達しないことが明らかとなった（比較例１）。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明のコンクリ−ト平板は、熱伝導率の高い材質の硬化体を表層として構成しているため、その表面（路面）温度の立ち上がりが早く、積雪および凍結を防止し、加熱に要するエネルギ−消費量の低減を可能としたので、降雪地帯での歩道、車道、駐車場など、屋外利用が十分に可能である。
また、建築物の床、壁、天井などに施工した場合、室温の冷暖房を効率的に行なえ、しかも、室温を一定に保持するから、屋内にも十分に利用できるコンクリ−ト平板である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の硬化体の熱伝導率測定用装置の断面概略図である。
【図２】本発明のコンクリ−ト平板の１例であって、パイプを内蔵した積層体（表層および基層）からなることを示す概略斜視図である。
【図３】本発明において、コンクリ−ト平板に埋設するステンレス製パイプの配設パタ−ンの１例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  円筒供試体                    ７    パイプ
２  鋼管                          ７Ａ  入口
３  熱電対                        ７Ｂ  出口
４  コンクリ−ト平板
５  表層
６  基層
【図１】
2005207189.tif 000004
【図２】
2005207189.tif 000005
【図３】
2005207189.tif 000006