(57)【要約】【課題】施工場所の制限が緩和され、猛暑でもヒートアイランド対策に優れ、かつ高い強度を備えたインターロッキングブロックを提供する。【解決手段】多孔質セラミックスの粒状物と、セメントと、繊維状フィラーとを含むことよりなる。前記多孔質セラミックスは、スラグ、有機汚泥、珪藻土及びフィラーからなる群から選択される少なくとも１種と、粘土とを含む混合物を焼成して得られることが好ましい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔質セラミックスの粒状物と、セメントと、繊維状フィラーとを含むことを特徴とするインターロッキングブロック。
【請求項２】
前記多孔質セラミックスは、スラグ、有機汚泥、珪藻土及びフィラーからなる群から選択される少なくとも１種と、粘土とを含む混合物を焼成して得られることを特徴とする請求項１に記載のインターロッキングブロック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インターロッキングブロックに関する。
【背景技術】
【０００２】
道路、歩道、駐車場、ポーチ等の舗装に、インターロッキングブロックが用いられている。インターロッキングブロックは、砂利、瓦、ガラス等の破砕物を骨材とし、この骨材とセメントとを配合して製造されたものが一般的である。このようなインターロッキングブロックは、通常、雨水を地中に浸透させない構造、ブロック自体が保水しない構造となっている。
【０００３】
近年、局地的な洪水、地下水の減少に伴う大都市の砂漠化、ヒートアイランド現象による気温の上昇等が問題とされている。これらの現象は、舗装面から雨水が地中に浸透しないこと、地中の水分が蒸散しにくいことに起因すると考えられている。
【０００４】
こうした問題に対し、内部に複数の孔が形成され、透水性及び保水性を備えるインターロッキングブロックが提案されている。例えば、製紙スラッジ焼却灰からなる多孔質微粒子を含有するコンクリートブロックであって、保水量０．１５／ｃｍ３以上、吸い上げ高さ７０％以上、透水係数０．０１ｃｍ／ｓｅｃ以上である保水性ブロックが提案されている（例えば、特許文献１）。特許文献１の発明によれば、舗装用ブロックとして用いた場合、十分な水分を蒸散させて路面温度を低減し、水捌けのよい歩道や道路を形成できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１４５６６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のインターロッキングブロックは、強度を維持するために密度が高く、通常、嵩比重が２ｇ／ｃｍ３以上となっている。従って、従来のインターロッキングブロックは重いため、その施工場所が限られていた。
加えて、特許文献１の技術は、地下水の減少防止やヒートアイランド対策には有効なものの、猛暑への対応が満足できるものではない。
そこで、本発明は、施工場所の制限が緩和され、猛暑でもヒートアイランド対策に優れ、かつ高い強度を備えたインターロッキングブロックを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、鋭意検討した結果、多孔質セラミックスの粒状物を骨材として用い、かつ繊維状フィラーを配合することで、保水性、内部の水を蒸散させる能力（蒸散性）に優れ、高い強度を備え、軽量化されたインターロッキングブロックを得られることを見出し、本発明に至った。
【０００８】
即ち、本発明のインターロッキングブロックは、多孔質セラミックスの粒状物と、セメントと、繊維状フィラーとを含むことを特徴とする。
前記多孔質セラミックスは、スラグ、有機汚泥、珪藻土及びフィラーからなる群から選択される少なくとも１種と、粘土とを含む混合物を焼成して得られることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のインターロッキングブロックによれば、施工場所の制限が緩和され、猛暑でもヒートアイランド対策に優れ、かつ高い強度を備える。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（インターロッキングブロック）
本発明のインターロッキングブロックは、多孔質セラミックスの粒状物（以下、粒状セラミックスということがある）と、セメントと、繊維状フィラーとを含むものである。
【００１１】
＜粒状セラミックス＞
粒状セラミックスは、骨材として配合されるものである。
粒状とは、粒子径５ｍｍ以下、即ち、目開き５ｍｍの篩を通過できる大きさを意味する。粒状セラミックスの粒子径は、例えば、０．５ｍｍ超５ｍｍ以下が好ましく、１ｍｍ超５ｍｍ以下がより好ましく、１ｍｍ超３ｍｍ以下がさらに好ましい。上記上限値超であると、得られるインターロッキングブロックの強度が不足するおそれがある。上記下限値未満であると、得られるインターロッキングブロックの保水性、蒸散性が低下したり、嵩比重が大きくなるおそれがある。
粒子径は、篩分けにより測定される値であり、例えば、０．５ｍｍ超５ｍｍ以下の粒状物は、目開き５ｍｍの篩を通過し、目開き０．５ｍｍの篩を通過できないものを意味する。
また、インターロッキングブロックは、本発明の目的に反しない範囲で、上記範囲外の粒子径を有する粒状セラミックスを含んでもよい。
【００１２】
粒状セラミックスは、マイクロメートルオーダーの気孔及び／又はミリメートルオーダーの気孔が互いに連通して、連通孔が形成されているものが好ましい。このような連通孔が形成された粒状セラミックスが用いられることで、インターロッキングブロックは、保水性により優れると共に透水性を備える。また、連通孔としては、粒状セラミックスを貫通して形成されたものが好ましい。
マイクロメートルオーダーの気孔とは、気孔の最大径（単に孔径ということがある）１〜１０００μｍのものを意味し、孔径は、粒状セラミックスの切断面を電子顕微鏡で観察し、測定される値である。ミリメートルオーダーの気孔とは、孔径１ｍｍ超５ｍｍ以下のものを意味し、孔径は、粒状セラミックスを切断し、その切断面に形成されている孔をスケールで測定した値である。気孔の孔径は、原料の種類や、焼成条件を組み合わせることにより調節できる。
【００１３】
粒状セラミックスの飽和含水率は、低すぎると十分な保水性が得られず、高すぎるとインターロッキングブロックの強度が不十分になるおそれがある。このため、粒状セラミックスの飽和含水率は、５質量％以上が好ましく、１０質量％以上がより好ましく、１５〜８０質量％がさらに好ましく、３０〜８０質量％が特に好ましく、４０〜７０質量％が最も好ましい。
飽和含水率は、試料を水に６０分間浸漬し、水中から取り出し、表面の水滴を除去する程度に布に接触させた後、直ちに質量を測定（飽和含水状態質量）し、下記（１）式により求められる値である。
【００１４】
飽和含水率（質量％）＝［（飽和含水状態質量−絶乾質量）／絶乾質量]×１００・・・（１）
【００１５】
粒状セラミックスの嵩比重は、例えば、１ｇ／ｃｍ３以下が好ましく、０．２〜０．９５ｇ／ｃｍ３がより好ましく、０．４〜０．９ｇ／ｃｍ３がさらに好ましい。上記上限値超であると、インターロッキングブロックの嵩比重を小さくするために、多量の粒状セラミックスを配合することとなり、インターロッキングブロックの強度が損なわれるおそれがある。上記下限値未満であるとインターロッキングブロックの強度が不十分になるおそれがある。
【００１６】
≪粒状セラミックスの製造方法≫
粒状セラミックスの製造方法は、例えば、原料を混合して混合物（以下、単に混合物ということがある）とし（混合工程）、混合物を成形して成形体とし（成形工程）、成形体を焼成してセラミックス焼結体を得る（焼成工程）方法等が挙げられる。
【００１７】
混合工程は、粘土を含む原料を混合して混合物を得る工程である。
混合物としては、例えば、スラグ、有機汚泥、珪藻土、フィラーからなる群から選択される少なくとも１種と、粘土とを含むものが好ましく、スラグ、有機汚泥及び粘土を含むものがより好ましい。スラグを用いることで大きなミリメートルオーダーの気孔を形成することができ、珪藻土を用いることでマイクロメートルオーダーの気孔を形成することができる。加えて、有機汚泥を用いることでマイクロメートルオーダーの気孔と、さらに小さな気孔を形成することができる。保水能の向上と嵩比重の低減との観点からは、スラグと有機汚泥と粘土とを含むもの、もしくはスラグと珪藻土と粘土とを含むものが好ましく、曲げ強度の向上と保水能の向上の観点からは、有機汚泥と珪藻土と粘土とを含むものが好ましい。曲げ強度と、保水能と、嵩比重とをよりバランスよくするためには、スラグ、有機汚泥、珪藻土及び粘土を含むものが好ましい。このような混合物を焼成して得られた粒状セラミックスは、連通孔を有し、多くの気孔を有するものとなる。
【００１８】
スラグは、特に限定されず、例えば、金属精錬時に発生する高炉スラグ、都市ゴミの溶融時に発生する都市ゴミ溶融スラグ、下水汚泥の溶融時に発生する下水汚泥溶融スラグ、ダクタイル鋳鉄等の鋳鉄時に発生する鋳鉄スラグ等のガラス質スラグ等が挙げられ、中でも、組成が安定しているため安定した発泡状態が得られると共に、他のスラグに比べ１．５〜２倍程度の発泡率である鋳鉄スラグがより好ましい。鋳鉄スラグを用いることで、偏平な形状のミリメートルオーダーの気孔を形成し、透水性や保水性を高められる。
【００１９】
配合物中のスラグの配合量は、混合物の成形性を勘案して決定することができ、例えば、８０質量％以下が好ましく、３０〜７０質量％がより好ましく、４０〜６０質量％がさらに好ましい。上記範囲内であれば、混合物の成形性を損なわず、かつ円滑に成形できると共に、粒状セラミックスの嵩比重を好適な範囲にすることができる。
【００２０】
有機汚泥は、主成分として有機物を含有する汚泥である。有機汚泥は、任意のものを用いることができ、下水や工場等の排水処理に由来する活性汚泥が特に好ましい。活性汚泥は、活性汚泥法を用いた排水処理設備から、凝集・脱水工程を経て排出される。このような有機汚泥を用いることで、マイクロメートルオーダーの気孔を効率的に形成でき、さらに、ナノメートルオーダーの気孔を形成できる。ナノメートルオーダーの気孔が形成されることで、嵩比重の低い粒状セラミックスを得られ、かつインターロッキングブロックの保水性をより高められる。さらに、廃棄物の位置付けであった排水処理由来の活性汚泥を原料として再度利用することができる。ナノメートルオーダーの気孔とは、孔径１ｎｍ以上１０００ｎｍ未満のものを意味し、孔径は、粒状セラミックスの切断面を電子顕微鏡で観察し、測定される値である。
有機汚泥の含水率は、例えば、６０〜９０質量％が好ましく、６５〜８５質量％がより好ましい。上記範囲内であれば、均質な混合物が得られると共に、良好な成形性を維持しやすい。
【００２１】
有機汚泥中の有機物の含有量は、特に限定されないが、例えば、有機汚泥の固形分中の有機物の含有量（有機物含有量）として７０質量％以上が好ましく、８０質量％以上がより好ましい。前記有機物含有量が多いほど、マイクロメートルオーダーの気孔を容易に形成でき、さらに、ナノメートルオーダーの気孔を形成できる。なお、有機物含有量は、乾燥後の汚泥をＪＩＳ  Ｍ８８１２−１９９３に準じ、炭化温度７００℃で灰分（質量％）を測定し、下記（２）式により求まる値である。
【００２２】
有機物含有量（質量％）＝１００（質量％）−灰分（質量％）    ・・・（２）
【００２３】
有機汚泥の平均粒子径は、好ましくは１〜５μｍ、より好ましくは１〜３μｍとされる。平均粒子径が小さいほど、マイクロメートルオーダーの気孔を容易に形成でき、さらに、ナノメートルオーダーの気孔を形成できる。なお、平均粒子径は、粒度分布測定装置（ＬＡ−９２０、株式会社堀場製作所製）により測定される体積基準のメディアン径（体積５０％径）である。
【００２４】
混合物中の有機汚泥の含有量は、混合物の成形性等を勘案して決定することができ、例えば、１〜６０質量％が好ましく、５〜３０質量％がより好ましく、５〜２０質量％がさらに好ましい。上記範囲内であれば混合物は適度な流動性と可塑性とを備え、成形性が向上し、成形装置を閉塞することなく円滑に成形できる。
【００２５】
珪藻土は、珪藻の遺骸からなる堆積物であり、マイクロメートルオーダーの気孔を有する多孔質である。珪藻土を用いることで、珪藻土に由来する微細な気孔を粒状セラミックスに形成できる。
珪藻土は、特に限定されず、従来、耐火断煉瓦、濾過材等に使用されていたものと同様のものを用いることができる。例えば、狭雑している粘土鉱物（モンモリロナイト等）や石英、長石等を分別精製する必要はなく、これらの含有率を認識した上で、混合物への配合量を調整することができる。
【００２６】
珪藻土の含水率は特に限定されず、例えば、自然乾燥状態での含水率が２０〜６０質量％が好ましく、３０〜５０質量％がより好ましく、３５〜４５質量％がさらに好ましい。
上記範囲内であれば、含水率を認識しながら、混合の際に狭雑物中の粗粒子分を除去して使用することで、成形性が良好な混合物を得られるためである。
なお、含水率は、乾燥減量方式である下記仕様の赤外線水分計を用い、試料を乾燥（２００℃、１２分）し、下記（３）式により求めた値である。
【００２７】
＜仕様＞
測定方式：乾燥減量法（加熱乾燥・質量測定方式）
最小表示：含水率；０．１質量％
測定範囲：含水率；０．０〜１００質量％
乾燥温度：０〜２００℃
測定精度：試料質量５ｇ以上で、含水率±０．１質量％
熱源：赤外線ランプ；１８５Ｗ
【００２８】
含水率（質量％）＝［（ｍ１−ｍ２）／（ｍ１−ｍ０）］×１００  ・・・（３）
ｍ１：乾燥前の容器の質量と乾燥前の試料の質量との合計質量（ｇ）
ｍ２：乾燥後の容器の質量と乾燥後の試料の質量との合計質量（ｇ）
ｍ０：乾燥後の容器の質量（ｇ）
【００２９】
混合物中の珪藻土の含有量は、粒状セラミックスに求める飽和含水率や強度等を勘案して決定でき、例えば、５５質量％以下が好ましく、１〜４５質量％がより好ましい。上記上限値以下であれば、混合物の成形性が良好であり、上記下限値以上であれば、所望の飽和含水率の粒状セラミックスや、所望の強度の粒状セラミックスを得られやすい。
【００３０】
本発明における粘土は、一般的に窯業原料として用いられる粘土状の性状を示す鉱物材料であり、珪藻土以外のものである。
粘土は、従来、セラミックス焼結体に用いられる公知のものを用いることができ、石英、長石、粘土系等の鉱物組成で構成され、構成鉱物はカオリナイトを主とし、ハロイサイト、モンモリロナイト、イライト、ベントナイト、パイロフィライトを含むものが好ましい。中でも、焼結時のクラックの進展を抑え、粒状セラミックスの破壊を防ぐ観点から粒子径が５００μｍ以上の石英の粗粒を含むものがより好ましい。このような粘土としては、例えば、蛙目粘土等が挙げられる。粘土は、１種単独で又は２種以上を適宜組み合わせて配合できる。
【００３１】
混合物中の粘土の含有量は、粒状セラミックスに求める強度や成形性等を勘案して決定でき、例えば、５〜４５質量％が好ましく、１０〜４０質量％がより好ましい。上記範囲内であれば混合物の成形性を損なわず、かつ円滑に成形できると共に、粒状セラミックスの強度を十分なものにできる。
【００３２】
本発明のフィラーとしては、例えば、溶融温度が９００℃以上の高融点ガラスの粒子等の粒子状フィラー；炭素繊維、バサルト繊維、ロックウール等の繊維状フィラーが挙げられ、中でも、高融点ガラスの粒子、繊維状フィラーが好ましく、高融点ガラスの粒子がより好ましい。高融点ガラスの粒子を用いることで、粒状セラミックスの強度をより向上でき、良好な成形性が得られる。
例えば、高融点ガラスの粒子をフィラーとして含む原料を焼結すると、高融点ガラスの粒子は、部分的に溶融し、フィラー同士で融着したり、後述する粘土類や珪藻土等のバインダーとして機能したりし、粒状セラミックスの強度をより向上することができる。あるいは、繊維状フィラーは、粒状セラミックスに取り込まれることで、粒状セラミックスの強度をより向上させることができる。
【００３３】
高融点ガラスは、溶融温度９００℃以上のものであり、好ましくは溶融温度１０００℃以上、より好ましくは溶融温度１２００℃以上のものである。上記下限値以上であれば、高融点ガラスの粒子は、後述する焼成工程において部分的に溶融し、高融点ガラスの粒子同士で融着したり、粘土類や珪藻土類等のバインダーとして機能できる。加えて、溶融温度が高いほど、粒状セラミックスの強度を向上できる。また、高融点ガラスの溶融温度は、１８００℃以下が好ましく、１６００℃以下がより好ましい。上記上限値超であると、焼結した際に、高融点ガラスの粒子が溶融しにくく、粒状セラミックスの強度を十分に向上できないおそれがある。
【００３４】
高融点ガラスの材質は、特に限定されないが、無アルカリガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラスが好ましく、中でも、ホウケイ酸ガラスが好ましい。
このような材質であれば、粒状セラミックスの強度を十分に向上できる。
【００３５】
無アルカリガラスは、実質的にナトリウム、カリウム、リチウム等のアルカリ金属元素を含有しないガラスである。実質的に含有しないとは、ガラス組成中のアルカリ金属元素の含有量が酸化物換算で０．１質量％以下を意味する。
アルミノケイ酸ガラスは、アルミニウムと珪素とを主成分とする酸化物ガラスである。
ホウケイ酸ガラスは、ホウ素と珪素とを主成分とする酸化物ガラスである。
石英ガラスは、石英から作製されるガラスで、酸化珪素の純度が高いものをいう。
ホウケイ酸ガラスは、ホウ素と珪素とを主成分とする酸化物ガラスである。ホウケイ酸ガラスとしては、ＡＮ１００（商品名、無アルカリホウケイ酸ガラス、旭硝子株式会社製）等が挙げられる。
【００３６】
高融点ガラスは、例えば、液晶テレビ等の液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等のパネル、ＥＬ用カバーガラス、ＣＣＤに代表される固体撮像素子用のカバーガラス、ハンドパスフィルター等の光学フィルター用ガラス、チップ・オン・ガラス用途のガラス基板用ガラス、フラスコやビーカー等の各種製品に用いられている。
高融点ガラスの粒子には、上記の製品の製造工程で排出される廃ガラスや、廃棄された液晶テレビ等から回収されるパネルを用いることができる。
【００３７】
液晶テレビ等のフラットディスプレイ用のパネルは、大型化等に伴い、フラットディスプレイの製造時に、多量の廃ガラスを発生する。フラットディスプレイ用のパネルの廃ガラスを高融点ガラスの粒子とすることで、廃棄物を削減できる。このため、環境負荷を低減する観点から、フラットディスプレイ用のパネルの廃ガラスを高融点ガラスの粒子として用いることが好ましい。加えて、フラットディスプレイ用のパネルの廃ガラスは、ガラス組成物の純度が高いため、特段の精製をすることなく、安定した品質の高融点ガラスとして利用できる。
【００３８】
高融点ガラスの粒子の粒子径は、０．３〜５ｍｍが好ましい。粒子径が０．３ｍｍ未満であると、粒状セラミックスにおける気孔の形成が不十分になったり、嵩比重が増加したりする。そして、気孔の形成が不十分であると、保水性、蒸散性が損なわれたり、透水性が得られにくかったり、所望する嵩比重の粒状セラミックスを得られないおそれがある。粒子径が５ｍｍ超であると、成形性が低下したり、成形時に押出し口の金具が破損するおそれがある。
【００３９】
混合物中の高融点ガラスの粒子の含有量は、フィラー以外の原料の合計１００質量部に対し、１０〜４０質量部が好ましく、１５〜４０質量部がより好ましい。上記下限値未満であると、粒状セラミックスの強度を十分に向上できないおそれがあり、上記上限値超であると、混合物の成形性が損なわれるおそれがある。
【００４０】
混合物に配合される繊維状フィラー（特に、混合物用の繊維状フィラーということがある）は、後述する繊維状フィラーと同様のものが挙げられる。
混合物用の繊維状フィラーの長さは、粒状セラミックスの大きさを勘案して適宜決定される。
混合物中の混合物用の繊維状フィラーの含有量は、粘土類及び珪藻土等、粒状セラミックスの骨格を形成する原料１００質量部に対し、０．０１〜２０質量部が好ましく、０．０１〜１０質量部がより好ましく、０．０５〜５質量部がさらに好ましく、０．１〜２質量部が特に好ましい。上記下限値未満では、粒状セラミックスの強度を十分に向上できないおそれがあり、上記上限値超では、成形性が損なわれるおそれがある。
【００４１】
混合物は、本発明の効果を阻害しない範囲で、任意成分を含有してもよい。任意成分としては、例えば、マイティ２０００ＷＨ（商品名、花王株式会社製）等のナフタリン系の流動化剤、メルメントＦ−１０（商品名、昭和電工株式会社製）等のメラミン系の流動化剤、ダーレックススーパー１００ｐＨ（商品名、グレースケミカルズ株式会社製）等のポリカルボン酸系の流動化剤、銀、銅、亜鉛等の抗菌剤、塩化アンモニウム、塩化亜鉛等の消臭剤、ゼオライト、アパタイト等の吸着剤、金属アルミニウム等が挙げられる。
混合物に任意成分を配合する場合、任意成分の配合量は、例えば、５〜１０質量％の範囲で決定することが好ましい。
また、混合物の流動性の調整等を目的として、適宜、水を配合してもよいが、有機汚泥が好適な配合比で配合されている場合には、混合工程にて水を添加しなくてもよい。
【００４２】
混合工程に用いられる混合装置は特に限定されず、公知の混合装置を用いることができる。
混合装置としては、例えば、ミックスマラー（東新工業株式会社製）等の混練機や、ニーダー（株式会社モリヤマ製）、混合機（日陶科学株式会社製）等が挙げられる。
【００４３】
混合工程における混合時間は、原料の配合比、混合物の流動性等を勘案して決定することができ、混合物が可塑状態となるような混合時間を決定することが好ましい。混合時間は、例えば、１５〜４５分の範囲とすることが好ましく、２５〜３５分の範囲とすることがより好ましい。
【００４４】
混合工程における温度は特に限定されず、原料の配合比や含水率等を勘案して決定することができ、例えば、４０〜８０℃の範囲とすることが好ましく、５０〜６０℃の範囲とすることがより好ましい。
【００４５】
成形工程は、混合工程で得られた混合物を任意の形状に成形する工程である。
成形方法は、公知の成形方法を用いることができ、混合物の性状や所望する成形体の形状を勘案して決定することができる。成形方法は、例えば、成形機を用いて、板状、粒状又は柱状等の成形体を得る方法、混合物を任意の形状の型枠に充填して成形体を得る方法、あるいは、混合物を押し出し、延伸又は圧延した後、任意の寸法に切断する方法等が挙げられる。
成形機としては、真空土練成形機、平板プレス成形機、平板押出し成形機等が挙げられ、中でも、真空土練成形機が好ましい。
【００４６】
焼成工程は、成形工程で得られた成形体を乾燥し（乾燥操作）、乾燥した成形体を焼成し（焼成操作）、珪藻土又は粘土等を焼結してセラミックス焼結体を得る工程である。
乾燥操作は、特に限定されず、公知の方法を用いることができる。例えば、成形体を自然乾燥してもよいし、５０〜２２０℃の熱風乾燥炉で任意の時間処理して乾燥してもよい。乾燥後の成形体の含水率は、特に限定されないが、例えば、５質量％未満が好ましく、１質量％未満がより好ましい。
焼成操作は特に限定されず、公知の方法を用いることができる。例えば、ローラーハースキルン等の連続式焼結炉、シャトルキルン等の回分式焼結炉を用い、任意の温度で焼成する方法が挙げられる。中でも、焼成操作には、生産性の観点から連続式焼結炉を用いることが好ましい。
焼成温度は、混合物の性状等に応じて決定でき、例えば、９００℃〜１２００℃とされる。上記下限値以上であれば、有機汚泥由来の臭気成分が熱分解され解消されると共に、有機汚泥中の有機物の大部分が揮発して減量する。上記上限値超であると、セラミックス焼結体の組織全体のガラス化が進み、成形体が破損したり、気孔が閉塞するおそれがある。
【００４７】
焼成工程の後、必要に応じて破砕工程を設けることができる。破砕工程では、焼成工程で得られたセラミックス焼結体をハンマーミル等で破砕し（破砕操作）、得られた破砕物を任意の粒子径になるように篩分けする（篩分操作）。なお、破砕操作の条件設定にて、所望する範囲の粒子径の粒状セラミックスが得られる場合には、必ずしも篩分操作を行う必要はない。
【００４８】
粒状セラミックスとしては、特開２００５−２３９４６７号公報に記載のセラミックス焼結体、国際公開第１０／１０６７２４号パンフレットに記載の多孔質セラミックス焼結体等、及び必要に応じてこれらを破砕したもの等が挙げられる。また、多孔質セラミックス焼結体であるグリーンビズ（登録商標、小松精練株式会社製）、及び必要に応じてこれを破砕したもの等が挙げられる。
【００４９】
インターロッキングブロック中の粒状セラミックスの含有量は、用途等を勘案して決定でき、例えば、インターロッキングブロック中、１０〜９５質量％が好ましく、４０〜９０質量％がより好ましく、５０〜９０質量％がさらに好ましい。上記下限値未満であると、インターロッキングブロックの保水性、蒸散性が不十分になったり、透水性が得られにくくなったりするおそれがあり、上記上限値超であると、インターロッキングブロックの強度が不十分になるおそれがある。
【００５０】
＜セメント＞
セメントとしては、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、高炉セメント、特殊セメント等、従来、インターロッキングブロックの製造に用いられる公知のセメントが挙げられる。
【００５１】
＜繊維状フィラー＞
繊維状フィラーとしては、例えば、炭素繊維、バサルト繊維、ロックウール、ガラス繊維等の無機繊維、パラ系アラミド繊維、メタ系アラミド繊維、超高分子量ポリエチレン繊維、ポリアリレート繊維、ポリパラフェニレンベンズオキサゾール（ＰＢＯ）繊維、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）繊維、ポリイミド繊維、フッ素繊維、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）繊維、ビニロン繊維等の有機繊維等が挙げられ、中でも、無機繊維が好ましく、炭素繊維、バサルト繊維、ロックウールがより好ましく、炭素繊維がさらに好ましい。インターロッキングブロックは、これらの繊維状フィラーを含有することで、強度をより高められる。
【００５２】
炭素繊維としては、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系、ピッチ系、レーヨン及びセルロース系等の種々の炭素繊維が挙げられる。また、環境面への配慮から、炭素繊維としては、炭素繊維の製造工程で生じる規格外品、炭素繊維の産業廃棄物や廃材品等の廃棄物を有効活用するのが好ましい。
バサルト繊維は、天然に存在するバサルト（玄武岩）を射出して製造される繊維である。
ロックウールは、玄武岩、鉄炉スラグ等に石灰等を混合し、高温で溶融し生成される人造鉱物繊維である。
【００５３】
繊維状フィラーの長さは、インターロッキングブロックの大きさや繊維状フィラーの種類等を勘案して決定でき、例えば、１ｍｍ以上が好ましく、５ｍｍ以上がより好ましく、１０ｍｍ以上がさらに好ましい。また、上限は、１００ｍｍ以下が好ましく、５０ｍｍ以下がより好ましい。上記下限値未満であると、インターロッキングブロックの強度を十分に高められないおそれがあり、上記上限値超であると、生産性が損なわれたり、インターロッキングブロックの外観が損なわれたりするおそれがある。
繊維状フィラーの太さは、インターロッキングブロックの大きさや繊維状フィラーの種類等を勘案して決定でき、例えば、炭素繊維又はバサルト繊維であれば、１〜１０００μｍが好ましく、５〜１００μｍがより好ましい。また、ロックウールであれば、１〜１００μｍが好ましく、３〜３０μｍがより好ましい。上記下限値未満であると、インターロッキングブロックの強度を十分に高められないおそれがあり、上記上限値超であると、生産性が損なわれたり、インターロッキングブロックの外観が損なわれたりするおそれがある。
【００５４】
インターロッキングブロック中の繊維状フィラーの含有量は、用途等を勘案して決定でき、例えば、骨材１００質量部（後述の任意骨材を用いる場合、粒状セラミックスと任意骨材との合計。以下、総骨材量ということがある。）に対し、０．０５〜１０質量部が好ましく、０．１〜５質量部がより好ましい。上記下限値未満であると、インターロッキングブロックの強度を十分に高められないおそれがあり、上記上限値超であると、後述するモルタル調製工程の作業性が低下するおそれがある。
【００５５】
＜その他の原料＞
インターロッキングブロックは、粒状セラミックス及びセメント以外に、本発明の効果を阻害しない範囲で、粒状セラミックス以外の骨材（任意骨材）、顔料、流動化剤を含有してもよい。
【００５６】
任意骨材としては、瓦の破砕物、砂利、ガラスの破砕物等が挙げられる。インターロッキングブロックは、任意骨材を含むことで、強度のさらなる向上を図れる。
任意骨材の粒子径は、例えば、０．５ｍｍ超５ｍｍ以下が好ましく、１ｍｍ超５ｍｍ以下がより好ましい。上記上限値超であると、得られるインターロッキングブロックの強度が不足するおそれがある。上記下限値未満であると、得られるインターロッキングブロックの嵩比重が大きくなるおそれがある。
【００５７】
本発明のインターロッキングブロックは、任意の組成のものからなる一層構造であってもよいし、任意の組成のものと、他の任意の組成のものとが層状に積層された多層構造であってもよい。多層構造のものとしては、例えば、顔料を含まない基層と、顔料を含む表層とを備える二層構造のものが挙げられる。また、例えば、粒状セラミックスの含有量や種類の異なる層が交互に積層された多層構造が挙げられる。
【００５８】
インターロッキングブロックの曲げ強度は、３．０ＭＰａ以上が好ましく、４．５ＭＰａ以上がより好ましく、５．０ＭＰａ以上がさらに好ましく、６．５ＭＰａ以上が特に好ましい。３．０ＭＰａ以上であれば、舗道、駐車場等の舗装材料として十分な強度であり、５．０ＭＰａ以上であれば車道の舗装材料として十分な強度である。曲げ強度の上限値は、特に限定されないが、曲げ強度を高めるために、密度を高めすぎると、保水性が低下するおそれがある。
インターロッキングブロックの曲げ強度は、後述するモルタル中の粒状セラミックスの種類や配合量、繊維状フィラーの種類や配合量、セメントの種類等を組み合わせることで調節できる。
【００５９】
インターロッキングブロックの保水能は、０．２０ｇ／ｃｍ３以上が好ましく、０．２５ｇ／ｃｍ３以上がより好ましく、０．３０ｇ／ｃｍ３以上がさらに好ましく、０．３５ｇ／ｃｍ３以上が特に好ましい。保水能が０．２０ｇ／ｃｍ３以上であれば、猛暑時には保水した水を気化させ、潜熱を放出して舗装面の温度上昇を抑制できる。舗装面の温度低減の面からは、保水能が高いほうが好ましいが、保水能を高めすぎると、曲げ強度が低下するおそれがある。
保水能は、社団法人インターロッキングブロック舗装技術協会（ＪＩＰＥＡ）が定めるインターロッキングブロックの保水性試験（ＪＩＰＥＡ−ＴＭ−７）に準拠して測定される保水量により表される。
インターロッキングブロックの保水能は、後述するモルタル中の粒状セラミックスの種類や配合量、セメントの種類等を組み合わせることで調節できる。
【００６０】
インターロッキングブロックの嵩比重は、１．７ｇ／ｃｍ３以下が好ましく、１．５ｇ／ｃｍ３以下がより好ましい。嵩比重が１．７ｇ／ｃｍ３以下であれば、死荷重が軽減され、従来、インターロッキングブロックの施工が不適とされていた屋上や橋面への施工もでき、施工場所の制限が少なくなる。加えて、施工時の労働者の負担が軽減され、運送費も低下する。嵩比重は、低いほうが好ましいが、嵩比重を低下させすぎると、曲げ強度が低下するおそれがある。
インターロッキングブロックの嵩比重は、後述するモルタル中の粒状セラミックスの種類や配合量、セメントの種類等を組み合わせることで調節できる。
【００６１】
インターロッキングブロックは透水性を有していてもよい。透水性を有することで、速やかに雨水を地中に浸透させられる。「透水性を有する」とは、対象となる部材を飽和含水状態とし、飽和含水状態の部材の一方の面から添加された水を他方の面から排出できることをいう。
インターロッキングブロックの透水性の程度は、ＪＩＳ  Ａ５３７１（プレキャスト無筋コンクリート製品  付属書２（規定）舗装・境界ブロック類推奨仕様２−３インターロッキングブロック）で測定される透水係数で表される。インターロッキングブロックの透水係数は、０．０１ｃｍ／ｓ以上が好ましい。
【００６２】
（インターロッキングブロックの製造方法）
本発明のインターロッキングブロックの製造方法は、粒状セラミックスと、セメントと、繊維状フィラーと、水と、必要に応じて任意成分とを混合してモルタルとし（モルタル調製工程）、このモルタルを任意の形状に成形し硬化させる（硬化工程）方法が挙げられる。
【００６３】
モルタル調製工程において、モルタル中、総骨材量：セメント量で表される質量比（以下、骨材／セメント比ということがある）は、３０：７０〜９５：５が好ましい。骨材／セメント比が上記下限値未満であると、保水性又は蒸散性が低下したり、透水性が得られにくくなったりするおそれがあり、骨材／セメント比が上記上限値超であると、強度が低下するおそれがある。
モルタル中の水の量は、骨材やセメントの種類や配合量等を勘案して適宜決定できる。
【００６４】
硬化工程は、従来公知の方法を採用でき、例えば、モルタルを任意の形状の型枠に入れ、数時間から数日間放置して硬化させる方法、モルタルを任意の形状の型枠に入れ、加圧して硬化させるゼロスランプ加圧成形法等が挙げられ、中でも、ゼロスランプ加圧成形法が好ましい。ゼロスランプ加圧成形法を採用する場合、モルタル中の水の量は、モルタルがゼロスランプの状態となる範囲とされる。
【００６５】
本発明のインターロッキングブロックによれば、粒状セラミックスを含むことで保水性及び蒸散性を備え、保水した水を蒸散して舗装面の温度上昇を抑制するため、舗装面の温度上昇を長期に抑制し、猛暑でもヒートアイランド現象を防止できる。
加えて、本発明のインターロッキングブロックは、粒状セラミックスを含むため、軽量化を図れる。
さらに、本発明のインターロッキングブロックは、繊維状フィラーを含むため、強度を高められる。
【実施例】
【００６６】
以下、実施例を示して本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の記載によって限定されるものではない。
【００６７】
（使用原料）
実施例に用いた原料は、以下の通りである。
＜有機汚泥＞
染色工場（小松精練株式会社、美川工場）の活性汚泥法による排水処理設備から、凝集・脱水工程を経て排出された活性汚泥。この活性汚泥の有機物含有量（対固形分）は８３質量％、含水率は７０質量％であった。
＜粘土＞
蛙目粘土（岐阜県産又は愛知県産）。
＜珪藻土＞
能登地区産の耐火煉瓦の原料で、含水率が５質量％の粉末状の珪藻土。
＜鋳鉄スラグ＞
ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ、Ｆｅ２Ｏ３、ＦｅＯ、ＭｇＯ、ＭｎＯ、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏを主成分とするダクタイル鋳鉄スラグ。
＜任意骨材＞
瓦粉砕物：瓦を破砕し、目開き５ｍｍの篩を通過し、目開き３ｍｍの篩を通過しないもの。
ガラス粒子：ホウケイ酸ガラスの粉砕物。目開き３ｍｍの篩を通過し、目開き１ｍｍの篩を通過しないもの。
＜セメント＞
普通ポルトランドセメント（普通Ｓ）：宇部三菱セメント株式会社製。
高炉セメント（高炉Ｓ）：宇部三菱セメント株式会社製。
【００６８】
＜繊維状フィラー＞
炭素繊維（繊維Ｃ１２）：トレカＴ７００ＳＣ２４０００（商品名、太さ７μｍ、東レ株式会社製）を長さ１２ｍｍにカットしたもの。
炭素繊維（繊維Ｃ３０）：トレカＴ７００ＳＣ２４０００（商品名、太さ７μｍ、東レ株式会社製）を長さ３０ｍｍにカットしたもの。
【００６９】
＜粒状セラミックス＞
以下の製造方法で製造されたもの。
有機汚泥１０質量部と、鋳鉄スラグ５５質量部と、粘土３０質量部と、珪藻土２質量部とをミックスマラー（東新工業株式会社製）で混合して混合物とし、これを真空土練成形機（高浜工業株式会社製）で板状に成形して成形体とした。得られた成形体を１０００℃で焼成しセラミックス焼結体を得た。得られたセラミックス焼結体を破砕して、粒状セラミックスを得た。得られた粒状セラミックスを篩分けし、目開き１ｍｍの篩を通過したもの（粒子Ｂ１）と、目開き３ｍｍの篩を通過し、目開き１ｍｍの篩を通過しないもの（粒子Ｂ２）とを得た。
得られた粒状セラミックスは、連通孔が形成されたものであり、嵩比重０．７５ｇ／ｃｍ３、飽和含水率５０質量％であった。なお、嵩比重及び飽和含水率は、任意の１００個についての測定結果の平均値である。
【００７０】
（実施例１〜４、比較例１）
表１に従い、第一のモルタルを構成する各原料を混合して、ゼロスランプの第一のモルタルを得た。また、第二のモルタルを構成する各原料を混合して、ゼロスランプの第二のモルタルを得た。第一のモルタルを型枠に充填し、さらに第二のモルタルを型枠に充填した後、振動加圧（２トンの圧力）して硬化させた。硬化物を型枠から取り出し、１週間養生し、縦１００ｍｍ、横２００ｍｍ、厚さ６０ｍｍのインターロッキングブロックを得た。このインターロッキングブロックは、第一のモルタルが硬化した基層（厚み５５ｍｍ）と、第二のモルタルが硬化した表層（厚みが５ｍｍ）とを備える二層構造のものである。得られたインターロッキングブロックについて、最大荷重、曲げ強度、絶乾質量、湿潤質量、嵩比重及び保水能を求め、かつ凍結試験をし、その結果を表１に記した。
【００７１】
（参考例１）
本発明の粒状セラミックスが含まれていない舗装用ブロックであるリアルソイルペイブ（商品名、保水性ブロック、日本興業株式会社製）について、凍結試験を行った。
【００７２】
（参考例２）
本発明の粒状セラミックスが含まれていない舗装用コンクリート平板であるリビオ［ａｉ］（商品名、保水性ブロック、株式会社ユニソン製）について、凍結試験を行った。
【００７３】
（評価方法）
＜連通孔の有無＞
得られた粒状セラミックスを水に浸漬し、十分に吸水させた後に切断又は粉砕し、切断面を目視で観察した。切断面の全体に満遍なく水分が分布・保水されている場合、連通孔が形成されていると判断し、切断面に水分がいきわたっていない場合は、個々の気孔が独立しており、連通孔が形成されていないか又は連通孔の形成が不十分であると判断した。
【００７４】
＜最大荷重（１週間荷重）、曲げ強度（１週間強度）＞
各例で得られた１週間養生後のインターロッキングブロックについて、万能試験装置（株式会社島津製作所製）を用い、ＪＩＳ  Ａ５３７１（プレキャスト無筋コンクリート製品  付属書２（規定）舗装・境界ブロック類推奨仕様２−３インターロッキングブロック）に準拠して、最大荷重を測定した。載荷スパンを試料の長さの８０％とし、縁応力度の増加が１．０ＭＰａとなるような載荷速度とした。なお、サンプル（Ｎ）数はＮ＝１０とし、その平均値を求めた。
また、測定された最大荷重から、下記（４）式によって曲げ強度を算出した。
【００７５】
曲げ強度（ＭＰａ）＝［｛３×スパン（ｍｍ）｝÷｛２×試料の幅（ｍｍ）×試料の厚さ（ｍｍ）×試料の厚さ（ｍｍ）｝］×最大荷重（Ｎ）  ・・・（４）
【００７６】
＜嵩比重＞
試料の外形寸法をノギスで測定して体積を求めた。同試料を絶乾状態にし、電子天秤にて質量を測定（絶乾質量）し、下記（５）式により嵩比重を算出した。なお、サンプル（Ｎ）数はＮ＝１０とし、その平均値を求めた。
嵩比重（ｇ／ｃｍ３）＝［絶乾質量（ｇ）］／［体積（ｃｍ３）］  ・・・（５）
【００７７】
＜保水能＞
ＪＩＰＥＡが定めるインターロッキングブロックの保水性試験（ＪＩＰＥＡ−ＴＭ−７）に準拠して測定し、下記（６）式により保水能を求めた。なお、サンプル（Ｎ）数はＮ＝１０とし、その平均値を求めた。
保水能（ｇ／ｃｍ３）＝｛湿潤質量（ｇ）−絶乾質量（ｇ）｝÷試料の体積（ｃｍ３）  ・・・（６）
【００７８】
＜凍結試験＞
各例のインターロッキングブロックを水に６０分間浸漬し、これを−２０℃の冷凍室内で２時間保管した。次いで、各例のインターロッキングブロックの表面に５０ｍＬの水を注ぎ、さらに−２０℃の冷凍室内で１時間保管した。保管後のインターロッキングブロックを目視で観察した。
【００７９】
【表１】
2013227768.tif 000002
【００８０】
表１に示すように、本発明を適用した実施例１〜４は、最大荷重４８００Ｎ以上、曲げ強度３ＭＰａ以上、嵩比重１．５ｇ／ｃｍ３以下であった。加えて、実施例１〜４は、保水能０．２２０ｇ／ｃｍ３以上のものであった。
繊維状フィラーを含まない比較例１は、嵩比重１．４ｇ／ｃｍ３、保水能０．２３３ｇ／ｃｍ３であったが、最大荷重４３１７Ｎ、曲げ強度２．９５ＭＰａであり、低い強度のものであった。
これらの結果から、本発明を適用したインターロッキングブロックは、保水性に優れているため、ヒートアイランド対策に優れ、かつ舗装材料として十分な強度を備え、施工場所の制限を緩和できることが判った。
【００８１】
凍結試験の結果、実施例１〜４、比較例１の表面には、氷の層が確認できなかった。このことから、実施例１〜４、比較例１のインターロッキングブロックは、水が凍結するような温度環境で舗装材料として用いられた場合、水が付着しても、表面に水が残りにくく、氷の層が形成されにくいため、滑りにくいことが判った。
一方、参考例１及び参考例２の表面には、氷の層が形成されていた。