(57)【要約】【課題】施工が容易で、しかも肥料効果に優れたポーラスコンクリートを提供する。【解決手段】ポーラスコンクリート材料の一部に肥料及び肥料成分を有した材料を用いたこと。そして前記肥料成分に木質系バイオマスの焼却灰を用いたこと。またポーラスコンクリートの骨材として砕石汚泥の乾燥物を用いることなどを特徴とする。また本発明のポーラスコンクリートを護岸工事に用いる場合は、上層が従来の骨材及び結合材を用いたポーラスコンクリートを使用し、下層が本発明のポーラスコンクリートを用いた二層構造の護岸とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポーラスコンクリート材料の一部に肥料及び肥料成分を有した材料を用いたことを特徴とするポーラスコンクリート。
【請求項２】
請求項１の肥料成分を有した材料として木質系バイオマスの焼却灰を用いたことを特徴とするポーラスコンクリート。
【請求項３】
請求項１のポーラスコンクリートの骨材として砕石汚泥の乾燥物を用いたことを特徴とするポーラスコンクリート。
【請求項４】
請求項１，２，３のポーラスコンクリートの表面に酸化チタンを塗布したことを特徴とするポーラスコンクリート。
【請求項５】
上層が従来の骨材及び結合材を用いたポーラスコンクリートであり、下層が請求項１，２，３のポーラスコンクリートより構成される二層構造の護岸。
【請求項６】
請求項５の二層構造の護岸において、上層のポーラスコンクリートに酸化チタンおよび人工ゼオライトを塗布したことを特徴とする二層構造の護岸。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明は、緑化コンクリートに関し、更に詳しくは肥料成分を配分したポーラスコンクリートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近、河川の護岸や海岸の法面、山岳道路等の法面として植物が成育し、自然に近い環境をつくるように連続空隙を有する、いわゆるポーラスコンクリートブロックが知られている。一方、河川の環境改善が社会問題となっており、護岸の機能として治水、利水に加えて微生物を含んだ動植物の生息・生育場所としての機能が要求されており、この観点からも、ポーラスコンクリートが注目されている。
【０００３】
特に空隙部に土、種子、保水材等の植生材を充填した緑化用コンクリートブロックは道路の法面や護岸等に敷設し緑化する方法として注目されており、積極的に緑化効果をポーラスコンクリートに付与する色々な方法が下記の特許文献に提案されている。
【０００４】
特許文献１は、ポーラスコンクリート硬化体の空隙に種子、肥料及び培地材等を充填した緑化用植生基盤の上面を種子付寒冷紗で被覆する方法であり、特許文献２は、ポーラスコンクリートブロック本体の表面側から裏面側に向けて間隔を隔てた位置に肥料成分を含む土壌層を設けることにより植物の根が肥料に向かって成長させる方法を提案し、特許文献３は、りん回収材をポーラスコンクリート混練終了直前に投入し蒸気養生することによりりん肥料をポーラスコンクリート表面に固定し、空隙部に肥料を充填することなく長期にわたって肥料効果を持続させる方法を提案する。特許文献４は、肥料等を混ぜた植物培養土を水溶性袋に充填し、ポーラスコンクリート材料と一緒に混練打設し、ポーラスコンクリートの固化開始後に袋が溶けて植物培養土がポーラスコンクリート空隙部に充填される方法を提案している。
【特許文献１】特開平８−１８４０４８号公報
【特許文献２】特開平１１−１１７３３４号公報
【特許文献３】特開２００１−２５３７４８号公報
【特許文献４】特開２００１−３０３５３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
施工が容易で、しかも肥料効果に優れたポーラスコンクリートを提供する。そしてこのポーラスコンクリートに混入する肥料の一部として木質系バイオマスの燃焼後の灰、特にその数％が灰として残る樹皮の焼却灰を利用する。大雨時の河水が増水した場合でも、植生が水流に流され難く、生活排水や家畜ふん尿の流入により汚染がひどい河水中の窒素酸化物を積極的に分解する本発明のポーラスコンクリートを用いた護岸構造を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１のものは、ポーラスコンクリート材料の一部に肥料及び肥料成分を有した材料を用いたポーラスコンクリートであり、請求項２のものは、請求項１の肥料成分を有した材料に木質系バイオマスの焼却灰を用いたポーラスコンクリートである。請求項３のものは、請求項１のポーラスコンクリートの骨材として砕石汚泥の乾燥物を用いたものである。請求項４のものは、請求項１，２，３のポーラスコンクリートの表面に光触媒を塗布したものである。
【０００７】
請求項５のものは、上層が従来の骨材及び結合材を用いたポーラスコンクリート、下層が請求項１，２，３のポーラスコンクリートより構成される二層構造の護岸であり、請求項６のものは、請求項５の二層構造の護岸において、上層に光触媒を塗布したことを特徴とする二層構造の護岸である。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の発明は、従来、コンクリートブロックやタイルで良く知られている白華現象（エフロレッセンス）にヒントを得たものである。すなわち、一般にコンクリート中のカルシウム成分が長期間に亘って水分によって溶出されることは良く知られている。一般的に肥料は白華現象の成分である水酸化カルシウムよりも水への溶解度が数百倍大きいので、コンクリート材料の一部に混ぜると固化後ポーラスコンクリート表面から徐々に溶出してくる。その結果、肥料効果が得られる。ここで示す肥料は、農林水産省による肥料取締法にて定義されているものである。また、ここで示す肥料成分を有した材料としては畜ふん尿の焼却灰や堆肥等がある。
【０００９】
地球温暖化防止対策としてカーボンニュートラルである木質系バイオマスが石化燃料の代替品として注目を集めている。しかし、燃焼後の灰、特に樹皮はその数％が灰として残り、利用先を探している。樹皮の燃焼灰にはカリ成分が多く残っており、請求項２の発明は、この灰をコンクリート材料の一部に混ぜて利用するものである。このように焼却灰の利用先を確保することにより木質系バイオマスを燃料に利用することが促進され、温暖化防止に寄与し、さらに肥料を購入するよりもコストが安くなるメリットがある。
【００１０】
また、循環型社会の構築が大きな課題となっており、砕石工程で発生する汚泥の利用先を探している。請求項３の発明は、この汚泥をポーラスコンクリートの骨材として利用することにより循環型社会の構築とポーラスコンクリートのコスト低減を目的としたものである。
【００１１】
ポーラスコンクリートは内部の空隙により吸音効果が高いので道路の隔壁等として注目を集めている。一方、自動車の排気ガスによる大気汚染に関して、請求項４の発明は肥料効果のあるポーラスコンクリートの表面に光触媒である酸化チタンを吹き付けて固定し、ポーラスコンクリートの表面で窒素酸化物や硫黄酸化物を積極的に分解することを特徴としている。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項１，２，３の発明のポーラスコンクリートを護岸の下層に、上層には従来の骨材と結合材からなるポーラスコンクリートを設けた二層構造の護岸である。上層のポーラスコンクリートは水流に対して十分な強度がある。下層のポーラスコンクリートは肥料効果はあるが上層よりも強度が低い。植生は肥料効果のある下層のポーラスコンクリートに根を繁殖させる。その結果、河水の牽引力を上層で受け、植生が下層に根を繁殖することにより、大雨時の河水が増水した場合でも、植生が水流に流されにくい特徴がある。
【００１３】
また、家畜ふん尿や生活排水の流入により汚染がひどい河川に関して、請求項６の発明は、請求項５の護岸において上層のポーラスコンクリートの表面に光触媒である酸化チタン及び人工ゼオライト等を吹き付けて固定することにより、積極的に河水中の窒素酸化物を分解したり、重金属を吸着除去することを特徴としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、ポーラスコンクリート材料の一部に肥料及び肥料成分を有した材料を用いたこと。そして前記肥料成分に木質系バイオマスの焼却灰を用いたことを特徴とする。またポーラスコンクリートの骨材として砕石汚泥の乾燥物を用いることなどを特徴としている。
【００１５】
また本発明のポーラスコンクリートを護岸工事に用いる場合は、上層が従来の骨材及び結合材を用いたポーラスコンクリートを使用し、下層が本発明のポーラスコンクリートを用いた二層構造の護岸とする。さらに二層構造の護岸において、上層の従来の骨材及び結合材を用いたポーラスコンクリートに光触媒を塗布したことなどを特徴とする。
【実施例１】
【００１６】
以下に本発明について図面に基づき更に詳しく説明する。図１は本発明のポーラスコンクリートの部分詳細構造を示す。隣接する骨材１同志が結合材であるセメント２及び焼却灰３の混合物で連結され、ところどころに空隙４ができている。
【実施例２】
【００１７】
図２は、実施例１の本発明のポーラスコンクリートを用いた二層構造の護岸を示す。上層は従来の一般骨材とポルトランドセメントを用いた強度型ポーラスコンクリート６であり、その表面に酸化チタン及び人工ゼオライトを吹き付け固化した。その下層に骨材として砕石汚泥の乾燥物を、また結合材のポルトランドセメントに樹皮を燃料とした蒸気ボイラーで発生した焼却灰の電気集塵機捕集分を混ぜて成型した緑化型ポーラスコンクリート５を配した。
【００１８】
焼却灰の中のカリ成分は徐々に水に溶けてポーラスコンクリートの表面に滲み出てくる。焼却灰を混ぜた緑化型ポーラスコンクリート５は強度型ポーラスコンクリート６よりも強度は低い。７は植生を示す。８は該植生７の根を示す。該根８は下層の緑化型ポーラスコンクリート５の表層に滲み出てくる肥料に向かって伸びていく。その結果、下層の緑化型ポーラスコンクリート５の空隙部には植生７の根８が繁茂し、植生７がしっかり固定される。９は河川の水流を示しており、たとえば大雨で水流９の勢いが激しくなっても、水流に対する護岸としての耐力は上層の強度型ポーラスコンクリート６が担う一方、植生７はその根８が下層の緑化型ポーラスコンクリート５の空隙部に繁茂してしっかり固定されているので水流９によって流失されにくい特徴がある。
【００１９】
また、ポーラスコンクリート６の表面に固定された酸化チタン及び人工ゼオライトにより、河川中の硝酸態窒素は積極的に分解され、りん等の重金属は吸着される特徴がある。
【００２０】
上層及び下層のポーラスコンクリートの構成成分表を表１に示す。数値はコンクリート１ｍ３あたりの重量（ｋｇ）である。上層の強度型ポーラスコンクリート６は表１で示されるように従来の構成成分よりなり、強度が高い。また、その表面には酸化チタン及び人工ゼオライトが塗布されている。下層の緑化型ポーラスコンクリート５は表１で示されている成分構成よりなり、焼却灰３中の肥効成分であるカリ成分が徐々に表面に滲み出してくる。表２に使用した焼却灰の成分表を示す。植生７の根８は下層に根を張っている。
【００２１】
【表１】
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【００２２】
【表２】
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上層強度型ポーラスコンクリート６の表面に塗布した酸化チタンはチタン工業（株）製の製品を、また、人工ゼオライトは前田工業建設（株）製の製品を用いた。
【実施例３】
【００２３】
図３は本発明による道路の隔壁の断面を示す。同図の１０は従来の一般骨材とポルトランドセメントに樹皮を燃料とした蒸気ボイラーで発生した焼却灰の電気集塵機捕集分を混ぜて成型した緑化型ポーラスコンクリートを示す。焼却灰の中のカリ成分は徐々に水に溶けてポーラスコンクリートの表面に滲み出てくる。１１は１０のポーラスコンクリートの表面に酸化チタンを吹きつけ固化したポーラスコンクリートである。１０のポーラスコンクリートの空隙部には植生１２の根１３がポーラスコンクリートの表面に滲み出てくる肥料によって繁茂する。
【００２４】
また、ポーラスコンクリート１１の表面に固定された酸化チタンにより、大気中の窒素酸化物及び硫黄酸化物は積極的に分解される特徴がある。
【００２５】
ポーラスコンクリート１０の成分構成を表３に示す。使用した焼却灰は表２と同じものを用いた。表層のポーラスコンクリート１１の成分構成はポーラスコンクリート１０と同じであるが外部から酸化チタンを吹き付けた。植生１２の根１３はポーラスコンクリートの空隙部４に繁茂し壁面が緑化された。また、表４は騒音低減量を示す。隔壁が有る場合の騒音値は隔壁から１ｍ離れ、地上から１ｍの高さに測定装置を設置して測定したときの数値である。本発明の隔壁を用いると騒音が１６ｄＢ低下した。
【００２６】
【表３】
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【００２７】
【表４】
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【産業上の利用可能性】
【００２８】
平成９年に河川法が改正され、河川の目的として治水、利水に加え河川環境の整備と保全が位置づけられた。こうした背景から、コンクリート護岸の構造体に植生機能を付加できるポーラスコンクリートは治水のみならず、微生物を含んだ動植物の生息・生育場所としての機能が評価されている。更に、近年、大雨の発生が多く、その都度護岸の植生が流失され易い。本発明の二層式護岸は植生の根を下層のポーラスコンクリートにてしっかり固定するので、大雨でも植生が流失され難い長所があり、今後そのニーズの高まることが期待されている。
【００２９】
ポーラスコンクリートの多孔質構造は優れた吸音効果があり、景観に配慮した吸音壁面緑化を取り入れた道路の隔壁が注目されている。本発明は、さらにその隔壁の表面に光触媒である酸化チタンを吹きつけ固化させて、自動車の排気ガス中の窒素酸化物および硫黄酸化物を分解させる機能があり、大気汚染改善型緑化吸音板として、今後の普及が期待されている。
【００３０】
一方、地球温暖化防止の対策として石化燃料の代わりにカーボンニュートラルである木質系バイオマスの利用が検討されている。しかし、特に樹皮を燃焼した際には、その重量の３〜７％の灰が発生し、その利用先が問題である。本発明は、その燃焼灰中に含まれているカリ成分を利用して長期間に亘って肥料効果が持続するポーラスコンクリート製品を提供するものであり、本発明のポーラスコンクリート製品が普及することにより、石化代替燃料として木質系バイオマスの利用が増え、地球温暖化防止に貢献する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明によるポーラスコンクリート構造の部分詳細断面図を示す。
【図２】本発明による二層ポーラスコンクリート構造の断面図を示す。
【図３】本発明による道路のポーラスコンクリート製隔壁の断面図を示す。
【符号の説明】
【００３２】
１  骨材
２  セメント
３  焼却灰
４  空隙
５  緑化型ポーラスコンクリート
６  強度型ポーラスコンクリート
７  植生
８  植生の根
９  水流
１０  緑化ポーラスコンクリート
１１  表面酸化チタン塗布ポーラスコンクリート
１２  植生
１３  植生の根
【図１】
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【図２】
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【図３】
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