(57)【要約】【課題】二酸化炭素の吸収能力を上げ、吸収量を多く確保することによって、大気中の二酸化炭素を効果的及び効率的に固定化する構造部材を提供する。【解決手段】大気Ｅ中の二酸化炭素Ｇを固定化する二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６と一体となるように設けられた鋼材２０と所定の距離を離して、大気Ｅと連通する通気路２２が二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６内に形成されている。また、二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６の表面には、通気を阻止する遮断層１８が形成されている。よって、二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６の内部に積極的に大気を送り込むので、二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６への大気中の二酸化炭素Ｇの吸収能力を上げることができ、効果的に二酸化炭素Ｇを固定化することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水、セメント、混和材料、及び骨材を含有するコンクリート組成物を硬化して得られ、空隙を有し、大気中の二酸化炭素を固定化する二酸化炭素固定化コンクリート成型体と、
前記二酸化炭素固定化コンクリート成型体と一体となるように設けられた鋼材と、
前記鋼材と所定の距離を離して前記二酸化炭素固定化コンクリート成型体内に形成され、大気と連通する通気路と、
前記二酸化炭素固定化コンクリート成型体の表面に形成され、通気を阻止する遮断層と、
を備えることを特徴とする二酸化炭素固定化構造部材。
【請求項２】
水、セメント、混和材料、及び骨材を含有するコンクリート組成物を硬化して得られ、空隙を有し、大気中の二酸化炭素を固定化する二酸化炭素固定化コンクリート成型体と、
前記二酸化炭素固定化コンクリート成型体と一体となるように設けられ、錆の発生を防ぐ防錆手段を有する鋼材と、
前記二酸化炭素固定化コンクリート成型体内に形成され、大気と連通する通気路と、
を備えることを特徴とする二酸化炭素固定化構造部材。
【請求項３】
前記通気路とつながる前記大気の出入口の少なくとも一方に送気ファンが設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の二酸化炭素固定化構造部材。
【請求項４】
前記コンクリート組成物の硬化前にアルカリ分解性を有する空間形成部材を前記コンクリート組成物内に配置し、前記コンクリート組成物の硬化後に該空間形成部材をアルカリ分解によって消失させて、前記二酸化炭素固定化コンクリート成型体内に前記通気路を形成することを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の二酸化炭素固定化構造部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメント系材料を利用して大気中の二酸化炭素を固定化する構造部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、大気中に排出された二酸化炭素がもたらす地球温暖化に対する早急な対策が求められている。ＣＯ２抑制対策として、太陽光発電等の自然エネルギーや省エネなどの技術と並んで、排出された二酸化炭素を固定化する技術の開発が挙げられている。
【０００３】
二酸化炭素を固定化する方法としては、土木建築構造物に二酸化炭素を吸収させることが考えられる。土木建築構造物に使用される一般のコンクリートは、大気中の二酸化炭素と反応して炭酸化反応を生じる性質がある。
【０００４】
この反応は、硬化したセメント水和物に含まれる水酸化カルシウムが、大気中からコンクリートに浸透した二酸化炭素と反応し、炭酸カルシウムを生じるものであり、以下の反応式で表すことができる。
【０００５】
Ｃａ（ＯＨ）２＋ＣＯ２  →  ＣａＣＯ３＋Ｈ２Ｏ
上式の反応により、大気中の二酸化炭素が炭酸カルシウムとなってコンクリート中に固定化され、大気中の二酸化炭素が減少することになる。そして、コンクリート中の炭酸カルシウムは安定な反応物として存在し、極めて分解されにくいので、二酸化炭素はそのままコンクリート中に固定され続ける。
【０００６】
一般のコンクリートの微細構造は緻密なので、気体の拡散係数が小さく、二酸化炭素の浸透速度は緩慢である。よって、上式で示した炭酸化の反応速度は緩やかであり、大気中の二酸化炭素を固定化する特性は極めて弱い。例えば、一般の土木建築構造物のコンクリートでは、表層から２０ｍｍ程度の深さまで炭酸化反応が進行するには、約５０年程度の時間を要する。
【０００７】
特許文献１の多孔質構造体２００では、図１６に示すように、コンクリート等の基材２０２中に空隙形成材を混練する。そして、基材２０２が硬化した後に、この空隙形成材を水溶解、熱溶解、生分解、又はアルカリ分解によって収縮又は消失させて、空隙２０４を形成する。
【０００８】
よって、トンネル坑壁面の一次覆工用吹付けコンクリート、道路の遮音壁、住宅の壁等に多孔質構造体２００を適用し、空隙２０４による透水性、遮音性、断熱性等の効果を発揮させることができる。
【０００９】
特許文献１の多孔質構造体２００には、多数の空隙２０４が形成されているので、基材２０２にコンクリートを用いた場合には、先に述べたような二酸化炭素の固定化が期待できる。
【００１０】
しかし、特許文献１の多孔質構造体２００を鉄筋コンクリート、鉄骨コンクリート、鉄骨鉄筋コンクリート等の構造部材に適用した場合、鉄筋や鉄骨等の鋼材の防錆効果を発揮するコンクリートのアルカリ性が炭酸化反応によって失われてしまうので、炭酸化したコンクリートに接触する鉄筋や鉄骨等の鋼材が錆び易くなってしまう。
【００１１】
特に、通常の鉄筋コンクリート構造部材は、所定の強度を確保するために構造部材の表面から数ｃｍの浅い位置に配筋されており、構造部材の内部に二酸化炭素を吸収できるコンクリートがまだ十分にあったとしても、早い段階で構造部材の表面に通気を遮断する塗料を塗るなどして、二酸化炭素の吸収を止めなければならない。よって、効率よく、多くの二酸化炭素を固定化することができない。
【特許文献１】特開２００３−２７７１６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は係る事実を考慮し、二酸化炭素の吸収能力を上げ、吸収量を多く確保することによって、大気中の二酸化炭素を効果的及び効率的に固定化する構造部材を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に記載の発明は、水、セメント、混和材料、及び骨材を含有するコンクリート組成物を硬化して得られ、空隙を有し、大気中の二酸化炭素を固定化する二酸化炭素固定化コンクリート成型体と、前記二酸化炭素固定化コンクリート成型体と一体となるように設けられた鋼材と、前記鋼材と所定の距離を離して前記二酸化炭素固定化コンクリート成型体内に形成され、大気と連通する通気路と、前記二酸化炭素固定化コンクリート成型体の表面に形成され、通気を阻止する遮断層と、を備えることを特徴としている。
【００１４】
請求項１に記載の発明では、二酸化炭素固定化コンクリート成型体と一体となるように鋼材が設けられている。この二酸化炭素固定化コンクリート成型体は、水、セメント、混和材料、及び骨材を含有するコンクリート組成物を硬化したものであり、空隙を有し、大気中の二酸化炭素を固定化する。また、二酸化炭素固定化コンクリート成型体内には、大気と連通する通気路が、鋼材と所定の距離を離して形成されている。さらに、二酸化炭素固定化コンクリート成型体の表面には、通気を阻止する遮断層が形成されている。
【００１５】
よって、通気路を用いて、二酸化炭素固定化コンクリート成型体の内部に積極的に大気を送り込むので、二酸化炭素固定化コンクリート成型体への大気中の二酸化炭素の吸収能力を上げることができ、効果的に二酸化炭素を固定化することができる。
【００１６】
また、通気路と鋼材は所定の距離を離しているため、通常の鋼材を用いた場合においても、二酸化炭素固定化コンクリート成型体の炭酸化による鋼材の錆びを防ぐことができる。
【００１７】
また、遮断層が形成されているので、二酸化炭素固定化コンクリート成型体の表面からの炭酸化は起こらない。よって、二酸化炭素固定化コンクリート成型体の表面から浅い位置に鋼材が設けられていても、二酸化炭素を吸収できる二酸化炭素固定化コンクリート成型体がまだ十分にある状態で、この鋼材付近の二酸化炭素固定化コンクリート成型体が炭酸化されることがない。これにより、早い段階で二酸化炭素の吸収を止めなくてもよく、効率よく、多くの二酸化炭素を固定化することができる。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、水、セメント、混和材料、及び骨材を含有するコンクリート組成物を硬化して得られ、空隙を有し、大気中の二酸化炭素を固定化する二酸化炭素固定化コンクリート成型体と、前記二酸化炭素固定化コンクリート成型体と一体となるように設けられ、錆の発生を防ぐ防錆手段を有する鋼材と、前記二酸化炭素固定化コンクリート成型体内に形成され、大気と連通する通気路と、を備えることを特徴としている。
【００１９】
請求項２に記載の発明では、二酸化炭素固定化コンクリート成型体と一体となるように鋼材が設けられている。この二酸化炭素固定化コンクリート成型体は、水、セメント、混和材料、及び骨材を含有するコンクリート組成物を硬化したものであり、空隙を有し、大気中の二酸化炭素を固定化する。また、鋼材は、錆の発生を防ぐ防錆手段を有している。さらに、二酸化炭素固定化コンクリート成型体内には、大気と連通する通気路が形成されている。
【００２０】
よって、通気路を用いて、二酸化炭素固定化コンクリート成型体の内部に積極的に大気を送り込むので、二酸化炭素固定化コンクリート成型体への大気中の二酸化炭素の吸収能力を上げることができ、効果的に二酸化炭素を固定化することができる。
【００２１】
また、二酸化炭素固定化コンクリート成型体の炭酸化によって鋼材が錆びる心配がないので、全ての二酸化炭素固定化コンクリート成型体に二酸化炭素を固定化することができる。よって、効率よく、多くの二酸化炭素を固定化することができる。
【００２２】
また、二酸化炭素固定化コンクリート成型体の表面からも二酸化炭素を吸収することができるので、より二酸化炭素の吸収能力を上げることができる。
【００２３】
請求項３に記載の発明は、前記通気路とつながる前記大気の出入口の少なくとも一方に送気ファンが設けられていることを特徴としている。
【００２４】
請求項３に記載の発明では、通気路とつながる大気の出入口の少なくとも一方に送気ファンが設けられているので、より積極的に多量の大気を二酸化炭素固定化コンクリート成型体の内部に送り込むことができる。よって、二酸化炭素固定化コンクリート成型体への大気中の二酸化炭素の吸収能力をさらに上げることができ、より効果的に二酸化炭素を固定化することができる。
【００２５】
請求項４に記載の発明は、前記コンクリート組成物の硬化前にアルカリ分解性を有する空間形成部材を前記コンクリート組成物内に配置し、前記コンクリート組成物の硬化後に該空間形成部材をアルカリ分解によって消失させて、前記二酸化炭素固定化コンクリート成型体内に前記通気路を形成することを特徴としている。
【００２６】
請求項４に記載の発明では、アルカリ分解性を有する空間形成部材を硬化前のコンクリート組成物内に配置する。そして、この空間形成部材をコンクリート組成物の硬化後にアルカリ分解によって消失させる。これにより、二酸化炭素固定化コンクリート成型体内に通気路を形成する。
【００２７】
よって、二酸化炭素固定化コンクリート成型体内の適正な位置に空間形成部材を配置することができる。また、空間形成部材は自然に消失する。よって、正確かつ容易に通気路を形成することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は上記構成としたので、二酸化炭素の吸収能力を上げ、吸収量を多く確保することによって、大気中の二酸化炭素を効果的及び効率的に固定化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る二酸化炭素固定化構造部材を説明する。なお、本実施形態では、主に鉄筋コンクリートの床スラブや柱に二酸化炭素固定化構造部材を適用した例を示すが、これに限らず、コンクリート及び鋼材を有する鉄筋コンクリート構造、鉄骨コンクリート構造、鉄骨鉄筋コンクリート構造等のあらゆるコンクリート構造への適用が可能であり、また、床、柱、梁、壁等のあらゆる構造部材として用いることができる。
【００３０】
まず、本発明の第１の実施形態に係る二酸化炭素固定化構造部材１０について説明する。図１、２には、第１の実施形態の二酸化炭素固定化構造部材１０が示されている。
【００３１】
図１には、柱１２の間に設けられた梁１４に囲まれるようにして支持された鉄筋コンクリートの床スラブ１６を下面側から見た平面図が示されている。
【００３２】
図１のＡ−Ａ断面図の図２（Ａ）、及び図１のＢ−Ｂ断面図の図２（Ｂ）に示すように、床スラブ１６は、水、セメント、混和材料、及び骨材を含有するコンクリート組成物を硬化した二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６と、二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６の表面から数ｃｍの深さに設けられた鋼材としての普通鉄筋２０によって構成されている。二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６は、空隙を有し、二酸化炭素を効果的に固定化する構造になっている。また、普通鉄筋２０は、二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６と一体となるように設けられている。
【００３３】
また、二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６の表面には、通気を阻止する遮断層となるエポキシ樹脂塗料１８が塗布されている。
【００３４】
さらに、通気路としての通気孔２２が、普通鉄筋２０と所定の距離を離して床スラブ１６の厚さ方向の略中央に、略水平に形成されている。また、この通気孔２２は、図１に示す床スラブ１６の平面図において、端辺付近からこれに対向する端辺付近に向う長さになっている。また、通気孔２２の両端には、二酸化炭素固定化構造部材１０外部の大気Ｅと連通する吸排気孔２４が通気孔２２とつながるように形成されている。この吸排気孔２４から通気孔２２に大気Ｅを流すことによって、二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６の内部に大気Ｅが送り込まれる。そして、図１に示すように、通気孔２２が形成されている方向と直交する方向に、この通気孔２２が等間隔で複数並べられている。また、吸排気孔２４の内壁には、二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６の表面と同様に、エポキシ樹脂塗料１８が塗布されている。
【００３５】
次に、本発明の第１の実施形態に係る二酸化炭素固定化構造部材１０の作用及び効果について説明する。
【００３６】
第１の実施形態では、図２（Ａ）に示すように、自然換気によって吸排気孔２４から取り込んだ大気Ｅを通気孔２２に流すことにより、二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６の内部に積極的に大気Ｅを送り込むことができる。よって、二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６への大気Ｅ中の二酸化炭素Ｇの吸収能力を上げることができ、効果的に二酸化炭素Ｇを固定化することができる。
【００３７】
また、普通鉄筋２０には防錆処理が施されていないが、通気孔２２と普通鉄筋２０は所定の距離を離しているため、二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６の炭酸化領域Ｗが普通鉄筋２０に達しない。よって、コストが安い普通鉄筋２０を用いた場合においても、二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６の炭酸化による普通鉄筋２０の錆びを防ぐことができる。
【００３８】
また、エポキシ樹脂塗料１８によって二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６の表面からの炭酸化は起こらない。よって、二酸化炭素Ｇを吸収できる二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６がまだ十分にある状態で、表面から浅い位置に設けられた普通鉄筋２０付近の二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６が炭酸化されて普通鉄筋２０が錆びることはない。これにより、早い段階で二酸化炭素Ｇの吸収を止めなくてもよく、効率よく、多くの二酸化炭素Ｇを二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６に固定化することができる。
【００３９】
また、吸排気孔２４の内壁には、エポキシ樹脂塗料１８が塗布されているので、吸排気孔２４周囲の二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６が炭酸化されて吸排気孔２４付近の普通鉄筋を錆びさせることがない。
【００４０】
図３には、第１の実施形態の変形例としての二酸化炭素固定化構造部材２８が示されている。二酸化炭素固定化構造部材２８は、第１の実施形態の床スラブ１６をボイドスラブ３０としたものである。通気孔２２が大きな径のボイドなので、通気孔２２内壁の表面積が大きくなり、また、通気量も多くなる。よって、二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６への大気Ｅ中の二酸化炭素Ｇの吸収能力をより上げることができる。
【００４１】
次に、本発明の第２の実施形態に係る二酸化炭素固定化構造部材３２について説明する。
【００４２】
第２の実施形態は、第１の実施形態の二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６の表面に遮断層を設けず、また、鋼材としてエポキシ樹脂鉄筋３４を用いたものである。したがって、以下の説明において、第１の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。図４、５には、第２の実施形態の二酸化炭素固定化構造部材３２が示されている。
【００４３】
図４には、柱１２の間に設けられた梁１４に囲まれるようにして支持された鉄筋コンクリートの床スラブ３６を下面側から見た平面図が示されている。
【００４４】
図４のＣ−Ｃ断面図の図５（Ａ）、及び図４のＤ−Ｄ断面図の図５（Ｂ）に示すように、床スラブ３６は、二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６と、二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６の表面から数ｃｍの深さに設けられた鋼材としてのエポキシ樹脂鉄筋３４によって構成されている。エポキシ樹脂鉄筋３４は、二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６と一体となるように設けられている。
【００４５】
また、吸排気孔２４から通気孔２２に大気Ｅを流すことによって、二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６の内部に大気Ｅが送り込まれる。そして、図４に示すように、通気孔２２が形成されている方向と直交する方向に、この通気孔２２が等間隔で複数並べられている。
【００４６】
次に、本発明の第２の実施形態に係る二酸化炭素固定化構造部材３２の作用及び効果について説明する。
【００４７】
第２の実施形態では、図５（Ａ）に示すように、自然換気によって吸排気孔２４から取り込んだ大気Ｅを通気孔２２に流すことにより、二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６の内部に積極的に大気Ｅを送り込むことができる。よって、二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６への大気Ｅ中の二酸化炭素Ｇの吸収能力を上げることができ、効果的に二酸化炭素Ｇを固定化することができる。
【００４８】
また、エポキシ樹脂鉄筋３４は二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６の炭酸化によって錆びる心配がないので、全ての二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６に二酸化炭素Ｇを固定化することができる。よって、効率よく、多くの二酸化炭素Ｇを固定化することができる。
【００４９】
また、二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６の表面からも二酸化炭素Ｇを吸収することができるので、より二酸化炭素Ｇの吸収能力を上げることができる。
【００５０】
図６には、第２の実施形態の変形例としての二酸化炭素固定化構造部材３８が示されている。二酸化炭素固定化構造部材３８は、第２の実施形態の床スラブ３６をボイドスラブ４０としたものである。通気孔２２が大きな径のボイドなので、通気孔２２内壁の表面積が大きくなり、また、通気量も多くなる。よって、二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６への大気Ｅ中の二酸化炭素Ｇの吸収能力をより上げることができる。
【００５１】
次に、本発明の第３の実施形態に係る二酸化炭素固定化構造部材４２について説明する。
【００５２】
第３の実施形態は、第１の実施形態の床スラブ１６の上側を普通コンクリート４４とし、鋼材としてＰＣより線４６を用いたものである。したがって、以下の説明において、第１の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。
【００５３】
図７には、第３の実施形態の二酸化炭素固定化構造部材４２の断面図が示されている。ＰＣコンクリートの床スラブ４８は、工場で製造されるコンクリート二次製品としての二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６と、二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６の上方に現場で後打ちされる普通コンクリート４４によって構成されている。床スラブ４８の下面から数ｃｍの深さには、鋼材としてのＰＣより線４６が二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６と一体となるように配置されている。また、普通コンクリート４４の厚さ方向の略中央には普通鉄筋２０が設けられている。
【００５４】
また、床スラブ４８の下面には、通気を阻止する遮断層となるエポキシ樹脂塗料１８が塗布されている。
【００５５】
さらに、略矩形断面の通気孔５０が、ＰＣより線４６と所定の距離を離して二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６の厚さ方向の略中央に位置し、図１の通気孔２２のように等間隔で複数並べられている。さらに、通気孔５０の両端には、二酸化炭素固定化構造部材４２外部の大気Ｅと連通する吸排気孔（不図示）が通気孔５０とつながるように形成されている。この吸排気孔から通気孔５０に大気Ｅを流すことによって、二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６の内部に大気Ｅが送り込まれる。
【００５６】
次に、本発明の第３の実施形態に係る二酸化炭素固定化構造部材４２の作用及び効果について説明する。
【００５７】
第３の実施形態では、ＰＣコンクリートの床スラブ４８においても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、普通鉄筋２０は、炭酸化の進行が遅い普通コンクリート４４に覆われているので、炭酸化による普通鉄筋２０の錆びを防ぐことができる。
【００５８】
なお、第３の実施形態では、二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６の下面にエポキシ樹脂塗料１８を塗布したが、エポキシ樹脂塗料１８を塗布しないで、ＰＣより線４６に防錆処理を施し、吸排気孔の内壁にエポキシ樹脂塗料１８を塗布するようにしてもよい。
【００５９】
次に、本発明の第４の実施形態に係る二酸化炭素固定化構造部材５２、５４について説明する。
【００６０】
第４の実施形態は、第２の実施形態の二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６を鉄骨コンクリートの柱や梁に適用したものである。したがって、以下の説明において、第２の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。図８、９には、第４の実施形態の二酸化炭素固定化構造部材５２、５４が示されている。
【００６１】
図８の平断面図に示すように、二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６は、２つのＩ型鋼を十文字にした断面形状の鉄骨５８と一体となって四角柱の柱５６を形成している。また、鉄骨５８の表面には、エポキシ樹脂塗料１８が塗布されている。
【００６２】
十文字に区切られた各二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６には、それぞれ鉛直の通気孔６０が形成されている。さらに、通気孔６０の上下両端には、二酸化炭素固定化構造部材５２外部の大気Ｅと連通する吸排気孔６２が通気孔６０とつながるように形成されている。この吸排気孔６２から通気孔６０に大気Ｅを流すことによって、二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６の内部に大気Ｅが送り込まれる。
【００６３】
図９の平断面図に示すように、二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６は、Ｉ断面の鉄骨６６と一体となって四角柱の梁６４を形成している。また、鉄骨６６の表面には、エポキシ樹脂塗料１８が塗布されている。
【００６４】
鉄骨６６によって２つに区切られた各二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６には、それぞれ鉛直の通気孔６０が２つ並んで形成されている。さらに、通気孔６０の上下両端には、二酸化炭素固定化構造部材５４外部の大気Ｅと連通する吸排気孔６２が通気孔６０とつながるように形成されている。この吸排気孔６２から通気孔６０に大気Ｅを流すことによって、二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６の内部に大気Ｅが送り込まれる。
【００６５】
また、鉄骨６６の外周面には、補助吸気孔６８が複数形成されている。
【００６６】
次に、本発明の第４の実施形態に係る二酸化炭素固定化構造部材５２、５４の作用及び効果について説明する。
【００６７】
第４の実施形態では、鉄骨コンクリートの柱５６や梁６４においても、第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６８】
また、鉄骨５８、６６は二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６の炭酸化によって錆びる心配がないので、全ての二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６に二酸化炭素Ｇを固定化することができる。よって、効率よく、多くの二酸化炭素Ｇを固定することができる。
【００６９】
また、補助吸気孔６８を設けることよって大気Ｅの通気量が多くなるので、二酸化炭素Ｇの吸収能力をより上げることができる。
【００７０】
なお、第４の実施形態では、鉄骨５８、６６の表面にエポキシ樹脂塗料１８を塗布したが、二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６の炭酸化による鉄骨５８、６６の錆びを防ぐものであればよく、鉛系錆止め（鉛丹、ジンクロメート、シアナミド鉛、亜酸化鉛）、ジンクリッチペイント錆止め等を塗布してもよい。また、鉄骨５８、６６自体に腐食しろを設けるようにしてもよい。
【００７１】
次に、本発明の第５の実施形態に係る二酸化炭素固定化構造部材７０、７２、７４について説明する。
【００７２】
第５の実施形態は、第１又は第２の実施形態の二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６を鉄筋コンクリートの柱に適用したものである。したがって、以下の説明において、第１又は第２の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。図１０、１１、１２には、第５の実施形態の二酸化炭素固定化構造部材７０、７２、７４が示されている。
【００７３】
図１０の平断面図に示すように、二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６は、二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６の表面から数ｃｍの深さに設けられたエポキシ樹脂鉄筋３４と一体となって四角柱の柱７６を形成している。
【００７４】
二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６の略中央には、鉛直の通気孔７８が形成されている。さらに、通気孔７８の上下両端には、二酸化炭素固定化構造部材７０外部の大気Ｅと連通する吸排気孔８０が通気孔７８とつながるように形成されている。この吸排気孔８０から通気孔７８に大気Ｅを流すことによって、二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６の内部に大気Ｅが送り込まれる。
【００７５】
図１１の平断面図に示すように、二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６は、二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６の表面から数ｃｍの深さに設けられた普通鉄筋２０と一体となって四角柱の柱８２を形成している。
【００７６】
二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６の略中央には、鉛直の通気孔７８が、普通鉄筋２０と所定の距離を離して形成されている。さらに、通気孔７８の上下両端には、二酸化炭素固定化構造部材７２外部の大気Ｅと連通する吸排気孔８０が通気孔７８とつながるように形成されている。この吸排気孔８０から通気孔７８に大気Ｅを流すことによって、二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６の内部に大気Ｅが送り込まれる。
【００７７】
また、二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６の表面、及び吸排気孔８０の内壁には、エポキシ樹脂塗料１８が塗布されている。
【００７８】
図１２の平断面図に示すように、柱８４の外郭は、普通鉄筋２０と一体となった既製の普通コンクリート８６であり、この普通コンクリート８６に囲まれた内空間に二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６が充填され、四角柱の柱８４を形成している。
【００７９】
二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６の略中央には、鉛直の通気孔７８が形成されている。さらに、通気孔７８の上下両端には、二酸化炭素固定化構造部材７４外部の大気Ｅと連通する吸排気孔８０が通気孔７８とつながるように形成されている。この吸排気孔８０から通気孔７８に大気Ｅを流すことによって、二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６の内部に大気Ｅが送り込まれる。
【００８０】
次に、本発明の第５の実施形態に係る二酸化炭素固定化構造部材７０、７２、７４の作用及び効果について説明する。
【００８１】
第５の実施形態の図１０では、鉄筋コンクリートの柱７０において、第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００８２】
また、図１１では、鉄筋コンクリートの柱７２において、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００８３】
さらに、図１２では、外郭既製コンクリートの柱８４において、第２の実施形態と同様の効果を得ることができ、また、普通鉄筋２０は、炭酸化の進行が遅い普通コンクリート８６に覆われているので、炭酸化による普通鉄筋２０の錆びを防ぐことができる。
【００８４】
次に、本発明の第６の実施形態に係る二酸化炭素固定化構造部材８８について説明する。
【００８５】
第６の実施形態は、第１の実施形態の吸排気孔２４の出入口に送気ファン９０が設けられたものである。したがって、以下の説明において、第１の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。図１３には、第６の実施形態の二酸化炭素固定化構造部材８８が示されている。図１３では、図２（Ａ）の床スラブ１６右側に形成された吸排気孔２４が吸気孔９２となり、床スラブ１６左側に形成された吸排気孔２４が排気孔９４となっている。また、吸気孔９２の入口に設けられた送気ファン９０は、大気Ｅを通気孔２２に送り込み、排気孔９４の出口に設けられた送気ファン９０は、通気孔２２に送り込まれた大気Ｅの一部を床スラブ１６の外部に送り出すものである。
【００８６】
次に、本発明の第６の実施形態に係る二酸化炭素固定化構造部材８８の作用及び効果について説明する。
【００８７】
第６の実施形態では、送気ファン９０の強制空気循環によって、より積極的に多量の大気Ｅを二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６の内部に送り込むことができる。よって、二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６への大気Ｅ中の二酸化炭素Ｇの吸収能力をさらに上げることができ、より効果的に二酸化炭素を固定することができる。
【００８８】
なお、第６の実施形態では、送気ファン９０を吸気孔９２の入口と排気孔９４の出口の両方に設けたが、どちらか一方に設けるようにしてもよい。
【００８９】
また、送気ファン９０の電源として、太陽光発電システム等の自然エネルギーを利用すれば、発電による新たな二酸化炭素の発生を防ぐことができる。
【００９０】
次に、本発明の第７の実施形態に係る二酸化炭素固定化構造部材９６について説明する。
【００９１】
第７の実施形態は、第１の実施形態の通気孔２２の端部同士を連結孔９８でつなげたものである。したがって、以下の説明において、第１の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。図１４には、第７の実施形態の二酸化炭素固定化構造部材９６が示されている。
【００９２】
図１４には、柱１２の間に設けられた梁１４に囲まれるようにして支持された鉄筋コンクリートの床スラブ１０２を下面側から見た平面図が示されている。
【００９３】
図１４に示すように、通気孔２２が形成されている方向と直交する方向に、この通気孔２２が等間隔で複数並べられている。そして、床スラブ１０２の厚さ方向の深さが通気孔２２と同じになるように水平に設けられた連結孔９８によって、隣り合う通気孔２２の端部同士が交互につなげられて方形波状の通気路を形成している。
【００９４】
そして、この通気路の両端部に吸排気孔２４が通気孔２２とつながるように形成されている。
【００９５】
次に、本発明の第７の実施形態に係る二酸化炭素固定化構造部材９６の作用及び効果について説明する。
【００９６】
第７の実施形態では、複数の通気孔２２をつなげて１つの通気路とすることにより、吸排気孔２４を少なくすることができる。よって、床スラブ１６表面に形成される穴が少なくなるので、床スラブ１０２の強度を強くすることができる。
【００９７】
また、第６の実施形態で示した送気ファン９０の数も少なくできるので、省エネ化を図ることができる。
【００９８】
第７の実施形態では、通気孔２２を連結孔９８でつなげて１つの通気路としたが、部分的につなげて複数の通気路としてもよい。例えば、図１５に示す二酸化炭素固定化構造部材１００のように、Ｕの字状と逆Ｕの字状の通気路を交互に繰り返して並べてもよい。
【００９９】
なお、第１〜第７の実施形態で示した通気孔２２、５０、６０、７８、吸排気孔２４、６２、８０、吸気孔９２、排気孔９４、連結孔９８は、空間形成部材となるＰＬＡ樹脂製の中空パイプを用いて形成する。打設前に、型枠への仮固定等によって孔を形成する位置にＰＬＡ樹脂製の中空パイプを配置する。そして、型枠内にコンクリート組成物を流し込み硬化させる。コンクリート組成物の硬化後、このＰＬＡ樹脂製の中空パイプは、二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６の有するアルカリ性によって分解されて消失する。これによって二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６内に孔が形成される。
【０１００】
通気孔２２、５０、６０、７８、吸排気孔２４、６２、８０、吸気孔９２、排気孔９４、連結孔９８の形成方法は、大気Ｅを流す通気空間を所定の位置に形成できるものであればよく、空間形成部材に生分解材料やオレンジ酸で溶解する発砲スチロール等を用いてもよい。空間形成部材に水溶性材料を用いる場合には、硬化前のコンクリート組成物に溶解しない材料を選定する必要があり、また、熱溶解性材料を用いる場合には、コンクリート組成物の硬化熱で溶解しない材料を選定する必要がある。また、エアチューブを空間形成部材とし、コンクリート組成物の硬化後に空気を抜いて、しぼんだエアチューブを抜き取る方法を用いてもよい。
【０１０１】
また、第１〜第７の実施形態で示した、通気孔２２、５０、６０、７８、吸排気孔２４、６２、８０、吸気孔９２、排気孔９４、連結孔９８の孔の径、長さ、数、配置は、対象とする構造部材の大きさや強度、又は計画した二酸化炭素の固定化量や吸収能力に応じて適宜決めればよい。通気孔の配置は、鋼材からできるだけ離した方が、より多くの量の二酸化炭素を二酸化炭素固定化コンクリート成型体に固定化することができる。
【０１０２】
第１〜第６の実施形態では、１つの通気孔に対して２つの吸排気孔を設けたり、吸気孔、排気孔を１つずつ設けた例を示したが、１つの通気孔に対して３つ以上の吸排気孔を設けたり、複数の吸気孔や排気孔を設けるようにしてもよい。
【０１０３】
第１、第２、第６、及び第７の実施形態では、床スラブ１６、３６、１０２、１０４の下面に吸排気孔２４の出入口を設けたが、床スラブ１６、３６、１０２、１０４の強度が確保できれば上面に設けてもよい。
【０１０４】
第１、第３、第５、及び第６の実施形態では、二酸化炭素固定化コンクリート成型体２６の表面に塗布する遮断層をエポキシ樹脂塗料１８としたが、通気を阻止あるいは大きく低減する材料であればよく、仕上げ塗り材、セメント系左官材料や通気性を有しないタイル等の外装材としてもよいし、コンクリート表面から余剰水を除去して表層の水セメント比を低減し、緻密化させてもよい。室内の壁に二酸化炭素固定化構造部材を適用する場合には、通気性を有しない壁紙や装飾シート等を用いてもよい。
【０１０５】
また、第２、第５の実施形態では、防錆手段を有する鋼材をエポキシ樹脂鉄筋３４としたが、ステンレス鉄筋、亜鉛メッキ鉄筋等を用いてもよい。また、炭素繊維、ガラス繊維、有機繊維（ポリピロピレン、ビニロン、アラミド等）等をエポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、熱可塑性樹脂などの収束材で収束した連続繊維補強材（線状、２次元、３次元（立体）等）で鉄筋を覆うようにしてもよい。
【０１０６】
また、第１及び第５の実施形態では、吸排気孔２４、８０の内壁にエポキシ樹脂塗料１８を塗布したが、通気を阻止する材料であればよい。また、塩ビ管等を挿入してもよい。
【０１０７】
また、第６の実施形態では、第１の実施形態に送気ファン９０を適用した例を示したが、第１〜第７のどの実施形態においても適用可能である。
【０１０８】
また、図２、５、１３では、説明の便宜上、鉄筋２０、３４が吸排気孔２４、吸気孔９２、排気孔９４によって分断された図になっているが、実際には、鉄筋２０、３４を回避するように吸排気孔２４、吸気孔９２、排気孔９４が形成されている。
【０１０９】
なお、工場等の建物からは、排気、廃熱等の二酸化炭素ガスを多く含む空気が排出されるので、これらの建物自体または建物を囲う塀等の建物付近の構造物に、本実施形態を適用することによってＣＯ２削減の大きな効果が得られるものであるが、一般に、建物室内の二酸化炭素濃度は、建物外の二酸化炭素濃度の２倍程度と言われている。よって、室内の内壁、床、柱、及び梁に本実施形態を適用した場合においても二酸化炭素削減の大きな効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る二酸化炭素固定化構造部材を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図、及びＢ−Ｂ断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る二酸化炭素固定化構造部材の変形例を示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る二酸化炭素固定化構造部材を示す平面図である。
【図５】図４のＣ−Ｃ断面図、及びＤ−Ｄ断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る二酸化炭素固定化構造部材の変形例を示す断面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る二酸化炭素固定化構造部材を示す断面図である。
【図８】本発明の第４の実施形態に係る二酸化炭素固定化構造部材を示す断面図である。
【図９】本発明の第４の実施形態に係る二酸化炭素固定化構造部材を示す断面図である。
【図１０】本発明の第５の実施形態に係る二酸化炭素固定化構造部材を示す断面図である。
【図１１】本発明の第５の実施形態に係る二酸化炭素固定化構造部材を示す断面図である。
【図１２】本発明の第５の実施形態に係る二酸化炭素固定化構造部材を示す断面図である。
【図１３】本発明の第６の実施形態に係る二酸化炭素固定化構造部材を示す断面図である。
【図１４】本発明の第７の実施形態に係る二酸化炭素固定化構造部材を示す平面図である。
【図１５】本発明の第７の実施形態に係る二酸化炭素固定化構造部材の変形例を示す平面図である。
【図１６】従来の多孔質構造体を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１０  二酸化炭素固定化構造部材
１８  エポキシ樹脂塗料（遮断層、防錆塗料）
２０  普通鉄筋（鋼材）
２２  通気孔（通気路）
２６  二酸化炭素固定化コンクリート成型体
２８  二酸化炭素固定化構造部材
３２  二酸化炭素固定化構造部材
３４  エポキシ樹脂鉄筋
３８  二酸化炭素固定化構造部材
４２  二酸化炭素固定化構造部材
４６  ＰＣより線（鋼材）
５０  通気孔（通気路）
５２  二酸化炭素固定化構造部材
５４  二酸化炭素固定化構造部材
５８  鉄骨（鋼材）
６０  通気孔（通気路）
６６  鉄骨（鋼材）
７０  二酸化炭素固定化構造部材
７２  二酸化炭素固定化構造部材
７４  二酸化炭素固定化構造部材
７８  通気孔（通気路）
８８  二酸化炭素固定化構造部材
９０  送気ファン
９６  二酸化炭素固定化構造部材
１００  二酸化炭素固定化構造部材
Ｅ  大気
Ｇ  二酸化炭素
【図１】
2007246375.tif 000003
【図２】
2007246375.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2007246375.tif 000014
【図１３】
2007246375.tif 000015
【図１４】
2007246375.tif 000016
【図１５】
2007246375.tif 000017
【図１６】
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