(57)【要約】【課題】  ＪＩＳＡ  ５３７１附属書（５）２００４に規定する規格を満たし、空隙率２１％以上を保証するポーラスコンクリート積みブロックを安価に提供すること。【解決手段】ポーラスコンクリートの締め固めに振動と加圧もって製作することで、粗骨材として輝緑岩砕石、細骨材として銅水冷スラグを使用しセメント、水以外の材料を混練することなく、製品化することで課題を解決した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
実績率の低い粗骨材を使用し、粗骨材間がセメントと細骨材の混合物で接合された、２１％以上の空隙率と１８Ｎ／ｍｍ２以上の圧縮強度を有する、製品の全構造がポーラスコンクリートである積みブロック。
【請求項２】
実績率が５６％以下の輝緑岩砕石を粗骨材とする請求項１のポーラスコンクリート積みブロック。
【請求項３】
細骨材の配合量が全骨材の５〜１０ｍａｓｓ％とする請求項１のポーラスコンクリート積みブロック。
【請求項４】
銅水砕スラグを細骨材とする請求項１のポーラスコンクリート積みブロック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、２１％以上の空隙率及び１８Ｎ／ｍｍ２以上の圧縮強さを有し、ブロック表面での植生を可能にするポーラスコンクリート積みブロックに関する。
【背景技術】
【０００２】  近年、地球環境の破壊が急激に進行し、１年間に地球に棲息する生物の０・３％が絶滅していると言われている。セメントコンクリートはインフラ整備に使用され、経済の発展に大きく貢献してきたが、多用した結果として緑や水辺の自然環境を破壊し動植物の棲息を阻害する結果となった。この様な状況を改善するために、環境負荷への低減及び生物の棲息環境の改善を図るコンクリートとして、連続空隙を有するポーラスコンクリートの活用が注目されてきた。【０００３】  河川護岸等に使用される積みブロックに於いても、植生への期待、微生物を含む小動物の生存への期待等から、ポーラスコンクリート製品の使用が増加してきている。
非特許文献１及び２によれば、植生に適しているポーラスコンクリートブロックの空隙率は２１％以上必要であるとされているが、一方で圧縮強度はＪＩＳ  Ａ５３７１付属書（５）に規定されている１８Ｎ／ｍｍ２以上が必要となる。しかし、空隙率が大きくなれば、コンクリートブロックの圧縮強度は低くなることはよく知られている。このため、特殊な混和材や高価な増粘剤等を使用したり、側圧への安定のためにブロックの質量を確保する目的で特殊な骨材の使用や、控え（奥行き）を大きくするなどの対策を講じるなどの方法により、上記ブロックは製造されてきた。【０００４】  特許文献１には、普通コンクリートとポーラスコンクリートの複合品でＪＩＳ規格基準である圧縮強度、質量を確保しようとする製品がある。特許文献２では植生を促進させるために、表面のポーラスコンクリート部分及び表面から内部に伸びた複数個の孔に木質炭化物、ゼオライト、肥料等の補助資材を含有した植生土を封入した緑化用コンクリートブロックが開示されている。【０００５】  従来のポーラスコンクリートブロックは植生効果に特化したものが多くあり（特許文献２、特許文献３，特許文献４、特許文献５）ブロックの背面に空間を作り背後地盤からの浸透水補給路や植物根の定着部としたもの（特許文献３）補助資材による植生効果を期待したものである（特許文献２、特許文献４、特許文献５）。
【非特許文献１】コンクリート工学Ｖｏｌ．Ｎｏ．８，２００１．８
【非特許文献２】ポーラスコンクリート河川護岸工法の手引きＰ２１
【特許文献１】特開２００３−３１３８８７
【特許文献２】特開２００２−０５４１４７
【特許文献３】特開２００３−２７８１３４
【特許文献４】特開２００１−２７１３２４
【特許文献５】特開２００１−２７０７６７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  本発明の目的は、２１％以上の空隙率と１８Ｎ／ｍｍ２以上の圧縮強度を有し、普通コンクリート積みブロックに代わる植生に適しているポーラスコンクリート積みブロックを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  本発明は、以下の（１）ないし（３）の環境保全型ポーラスコンクリート積みブロックを要旨としている。
（１）実績率の低い粗骨材を使用し、粗骨材間がセメントと細骨材の混合物で接合された、２１％以上の空隙率と１８Ｎ／ｍｍ２以上の圧縮強度を有する、製品の全構造がポーラスコンクリートである積みブロック。
（２）実績率が５６％以下の輝緑岩砕石を粗骨材とする（１）のポーラスコンクリート積みブロック。
（３）細骨材の配合量が全骨材の５〜１０ｍａｓｓ％とする（１）のポーラスコンクリート積みブロック。
（４）銅水砕スラグを細骨材とする（１）のポーラスコンクリート積みブロック。
【発明の効果】
【０００８】  実績率の低い輝緑岩砕石を粗骨材として使用し、粗骨材間の接合剤としてセメントと銅製錬過程で生じる副産物である銅スラグの混合物を使用することにより、特殊な増粘剤や混和剤等を使用することなく使用セメント量も従来製品と同等量で製造できるポーラスコンクリート積みブロックを提供することにより、植物の生育や土壌微生物の棲息に有効な環境配慮型護岸の構築に貢献できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】  環境保全型ポーラスコンクリート積みブロックにおいて使用する粗骨材及び細骨材について説明する。
粗骨材としては、従来のポーラスブロックの粗骨材に使用されてきた石灰石（実績率６０％、比重２．７０）に比較して、５５％前後の実績率で、３．１０と高い比重を有する輝緑石砕石を使用するが、上記実績率や比重を満足する粗骨材であればいずれを使用することも可能である。すなわち、ポーラスコンクリート積みブロックの空隙率は、使用する粗骨材の実績率に左右され、実績率の低い粗骨材を使用するほど高くなる。一方、ポーラスコンクリート積みブロックの圧縮強度は、様々な因子によるが、使用する粗骨材の固有の強度に大きく影響を受け、一般に比重の高い粗骨材ほど強度が高い。したがって、上記実績率や比重を有する粗骨材であれば、本発明のポーラスセメント積みブロックの粗骨材として使用することが可能である。【００１０】  細骨材としては、銅製錬工程における副産物である銅水砕スラグを使用する。図１に示すように従来のポーラスセメントにおいて、粗骨材間はセメントペーストにより接合され、粗骨材に石灰石を使用した場合、石灰石に付着する微粉石灰石が粗骨材の役割を担ってきた。しかし、本発明におけるポーラスセメント積みブロックに使用する粗骨材は、実績率が低く、細骨材を含有していないことから、図２に示すように粗骨材間を接合するセメントペースト内に細骨材を分散させ、接合部強度を高くする必要がある。細骨材としては、高炉スラグ（比重２．７９）、輝緑岩砕砂（比重２．９７）、瀬戸内海砂（比重２．６０）、石灰岩砕砂（比重２．６６）を使用することが可能であるが、３．５０と高い比重の銅水砕スラグを使用することが望ましい。さらに、細骨材の配合量であるが、全骨材量の５〜１０ｍａｓｓ％が望ましい。すなわち、細骨材の配合量が大きくなると、セメントペースト内に分散し得ない細骨材が、粗骨材間により構成される大気孔内に充填され、結果としてポーラスセメント積みブロックの空隙率を低くするからである。【００１１】  以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００１２】  コンクリート積みブロックの製造プラントを使用して試作品を作製する前に、▲１▼成型性、▲２▼製品としての外観の良否、▲３▼作業性の良否、▲４▼空隙率、▲５▼強度特性の計５項目についての判断基準を決定する目的で、予備実験を実施した。試験した１２種類の配合表を表１に、試験結果を表２に示す。【００１３】
【表１】
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【００１４】
【表２】
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【００１５】  表２の結果から、コンクリート積みブロック製造プラントでの実機試験は、試験番号０２、０３及び１２を基準として実施することとした。
【実施例２】
【００１６】  実施例１の試験結果から、表１における試験番号０２、０６、１２及び、試験番号１２の骨材量を変えた試験番号１３、１４の計５種類の配合について、図３に示す形状のポーラスセメント積みブロックの実機試験を行った。配合設計表を表３に示す。なお、試験は、表３に示す配合物を２０〜３０秒の振動、加圧による締め固め成型後、即脱型し、一週間及び二週間後の圧縮強度を測定すると共に、空隙率及び試作ブロック一個当たりの重量を測定した。試験結果を表４に示す。【００１７】
【表３】
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【００１８】
【表４】
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【００１９】  表４に示す結果から、細骨材を使用していない試験番号０２及び０６は、空隙率は２５．０％以上と大きいものの、いずれも圧縮強度がＪＩＳ  Ａ５３７１付属書（５）に規定されている１８Ｎ／ｍｍ２以下となっている。一方、粗骨材に実績率の低い輝緑石砕石及び細骨材に銅水砕スラグを使用した試験番号１２、１３、１４では、植生や微生物の棲息に有効とされる２１％以上の空隙率で、かつ一週圧縮強度においてさえ、いずれの試料も１８Ｎ／ｍｍ２以上の値を示している。また、銅水砕スラグの全骨材量に占める割合は、試験番号１２で５．６ｍａｓｓ％、１３で７．６ｍａｓｓ％、１４で１１．２ｍａｓｓ％であり、細骨材が全骨材量に占める割合が５〜１０ｍａｓｓ％の範囲で、所望の空隙率、圧縮強度を有するポーラスセメント積みブロックを得られることが実証された。
【実施例３】
【００２０】  細骨材の種類がポーラスコンクリートの空隙率や圧縮強度に及ぼす影響を検討するために、表５に示すの配合で試験体を作製し、測定した諸物性を表６に示す。【００２１】
【表５】
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【００２２】
【表６】
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【００２３】  表６の結果から、細骨材に銅水砕スラグを使用した試験体が最も高い空隙率及び圧縮強度を示している。製品想定空隙率及び圧縮強度は、振動・加圧を与えない供試体とコンクリート積みブロック実機での品質を経験値により計算した値である。何れの細骨材を使用しても、求める製品品質は得られると想定できるが、安定した圧縮強度と重量で最高値を示した銅水砕スラグを採用することが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】  ポーラスコンクリート積みブロック詳細図
【図２】  本発明におけるポーラスコンクリート積みブロック内部模式図
【図３】  従来のポーラスコンクリート積みブロック内部模式図
【図１】
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【図２】
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【図３】
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