(57)【要約】【課題】この発明は、軽量でしかも設置しやすく、さらに、温度上昇抑制効果のあるコンクリートパネルや工法を提供することを目的とする。【解決手段】上記の目的を解決するために、この発明のコンクリートパネルは、少なくともセメントと、全重量に対して２％以上１５％の重量比の竹繊維を材料として含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともセメントと、全重量に対して２％以上１５％の重量比の竹繊維を材料として含むコンクリート板材。
【請求項２】
長さが２５０〜５００ｍｍ、幅が２００〜５００ｍｍ、厚さが１０〜５０ｍｍであり、竹繊維は植繊機により加圧しつつ破砕および混錬して処理されたものである請求項１のコンクリート板材。
【請求項３】
建築物の屋上に敷きつめて建築物の温度上昇を防止するための請求項１または請求項２のコンクリート板材。
【請求項４】
太陽光発電パネルの設置場所の地面に敷きつめて雑草の生育を防止するための請求項１または請求項２のコンクリート板材。
【請求項５】
建築物の側面に取り付けるための請求項１または請求項２のコンクリート板材。
【請求項６】
請求項１または請求項２のコンクリート板材を太陽光発電パネルの設置場所の地面に敷きつめて雑草の生育を防止する太陽光発電パネル設置場所整地工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、竹を使用したコンクリート板材に関する。たとえば、建築物の屋上や側面、あるいは、太陽光発電パネルの設置場所の地面に設置して使用する。
【背景技術】
【０００２】
建造物が強い太陽光を受けることにより、夏場には室温が上昇する。そのため、空調装置による冷房が行われるが、これにより多くの電力が消費される。特許文献１には、粉砕した貝殻を骨材とし、その粉砕した貝殻を、結合材であるアスファルトエマルジョン樹脂に混練してなる保水性舗装材を建物の屋根に塗布し、保水性舗装材の有する保水作用によってその表面温度と裏面温度の差により、建物内部の温度を下げることが記載されている。また、特許文献１には、その保水性舗装材を道路に塗布し、気化熱の作用によって舗装面の温度を低下させ、ヒートアイランド現象を抑制することが記載されている。
【０００３】
また、特許文献２には、竹繊維とパーライトとを混合して出来たセメントの舗装材は夏季の路面温度の上昇抑制効果を有することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２１３８６１号公開特許公報
【特許文献２】特開２０１４−１５８２２号公開特許公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の保水性舗装材は、粉砕した貝殻を結合材であるアスファルトエマルジョン樹脂に混練してなる保水性舗装材を塗布するものであり、施工する現場に、大がかりな設備を設置する必要がある。したがって、建築物の屋上や、斜面などでの施工は困難である。特に、一旦建設された建造物に対して後から施工したり、既に太陽光発電パネルが設置されている場所において実施することは極めて難しい。  
【０００６】
特許文献２に記載された舗装材は、軽く、しかも保水性を有するが、やはり、建築物の屋上や、斜面などでも容易に実施できるようなコンクリート製品や工法が望まれる。
【０００７】
この発明は、軽量でしかも設置しやすく、さらに、温度上昇抑制効果のあるコンクリート板材や工法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を解決するために、この発明のコンクリート板材は、少なくともセメントと、全重量に対して２％以上１５％の重量比の竹繊維を材料として含む。竹繊維は植繊機により加圧しつつ破砕および混錬して処理されたものが好ましい。
【０００９】
このコンクリート板材は、建築物の屋上に敷きつめて建築物の温度上昇を防止するため、あるいは、太陽光発電パネルの設置場所の地面に敷きつめて雑草の生育を防止するための敷石のようなものとして適用することができる。これらの場合、長さが２５０〜５００ｍｍ、幅が２００〜５００ｍｍ、厚さが１０〜５０ｍｍのブロックとすることが好ましい。
【００１０】
この発明の太陽光発電パネル設置場所整地工法は、上述のコンクリート板材を太陽光発電パネルの設置場所の地面に敷きつめて雑草の生育を防止するものである。
【００１１】
さらに、この発明のコンクリート板材は建築物の側面に取り付けるためのサイディング材として適用することもできる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明のコンクリート板材は軽く、人力による持ち運びも容易である。大規模な設備を使用することなく、簡単に設置することができる。十分な保水性を有し、気化熱により設置場所の温度上昇を低減することができる。また、断熱性にも優れる。  
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】コンクリート板材の例を示す斜視図である。
【図２】植繊機の例を示す正面図である。
【図３】建築物の屋上へのコンクリート板材の設置を示す正面図である。
【図４】太陽光発電パネルの設置場所へのコンクリート板材の設置を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
この発明を実施するための形態について説明する。図１はコンクリート板材の例を示す斜視図である。コンクリート板材１０は略直方体の形状である。上下面は、ほぼ長方形であるが、角部には丸みを設けていてもよい。厚さは、長さや幅に比べて小さく、パネル状のコンクリートブロックである。
【００１５】
コンクリート板材１０の形状・寸法は用途によって適宜選択できるが、建築物の屋上や地面に設置する場合、２５０〜５００ｍｍ、幅が２００〜５００ｍｍ、厚さが１０〜５０ｍｍであることが好ましい。この範囲にすることにより、面材として敷きつめるのに適した面積と、人がのっても耐えられる強度を有し、かつ、人力で持ち運ぶことができる大きさに保つことができる。特に、斜面に設置する場合には、図１に示すように孔１１を設け、アンカーボルトを使用できるようにすることが好ましい。本例では、幅中心線（長辺に沿った方向の線）に沿って２つの孔を設けている。また、建築物の側面に取り付けるためのサイディング材として適用する場合は、通常のサイディング材と同様に、厚さを小さくし、面積を広く取ることが好ましい。
【００１６】
このコンクリート板材１０は、少なくともセメントと、全重量に対して２％以上１５％の重量比の竹繊維を材料としている。すなわち、竹繊維を骨材とするコンクリートと見ることができる。そして、さらに他の素材を加えることもできる。これらの素材を水とともにモルタルミキサーで撹拌混合し、型に入れて固化させる。
【００１７】
この発明で使用される竹繊維およびその製造方法の例について説明する。竹としては、たとえば孟宗竹、和竹、笹竹などが使用できる。これらの竹を切り出して使用する。主に茎の部分が使用されるが、枝や葉の部分は取り除いてもよく、また、そのまま一緒に使用してもよい。
【００１８】
切り出された竹をまず破砕する。竹はある程度乾燥させたものでもよく、切り出されたままの生の状態であってもよい。例えば、特開平１１−２６２７５０号公開特許公報に記載された装置および方法などを用いてもよい。
【００１９】
捻じれ刃付き円盤カッタを３枚取付けたシャフトを２本近接させることにより、捻じれ刃付き円盤カッタが対峙した３つの組合せを形成し、その円盤カッタの組合せの間を竹を通過させることにより竹を破砕する。この破砕を２回繰り返してもよい。こうして、竹は細かなチップにされる。たとえば、２０乃至５０ｍｍ程度に破砕する。
【００２０】
ついで、植繊機を用いて竹チップを加圧しつつ破砕および混錬して繊維化する。図２は、植繊機の構造を模式的に示す断面図である。植繊機１はシリンダ２を有する。このシリンダ２の一端部（図２における右側）は排出口であり、反対側断部の側面上側には、チップの導入装置であるホッパー３がある。このシリンダ２の中心軸線に沿って回転軸を有する移送スクリュー４、このスクリュー４の先端にはナイフが形成されている。
【００２１】
さらにこのシリンダ２の排出口側の端部には、カバー５が設けられている。そして、このカバー５には、繊維化された竹チップが通過するための排出孔が形成されている。適宜の大きさ形状に予め破砕された竹チップは、ホッパー３によってシリンダ２に導入され、移送スクリュー４により排出口側に向けて移動する。この移送スクリュー２の螺回谷部に沿って、ホッパー３より供給された竹チップは順次排出口側へ移送される。ホッパー３より供給される竹チップには、移送される間に大きな圧力が付加される。この内部圧力およびスクリュー２の回転により硬組織や軟組織で構成される竹材が混錬されて硬組織と軟組織の解体がなされる。特にチップ自体の発熱も作用し、竹チップは繊維化される。
【００２２】
カバー５の手前にカッタ６があり、繊維化された竹は所望の長さに切断されながらシリンダ２から排出され、空気中に吐出される。こうして、０．１〜１０ｍｍの長さの竹のチョップトストランド（繊維化された竹の破片）が得られる。
【００２３】
次に、この繊維化された竹の破片の性質について説明する。竹繊維は５０μｍ程度の大きさの孔をハニカム状に有する微細構造を有する。そして、この孔には多数の乳酸菌が存在し、この乳酸菌が臭い成分や鮮度を低下させる成分を分解する。この竹繊維は、ハニカム状の微細構造の隔壁を開き、内部が開放状態になっていることがわかる。こうして、周囲にある不快臭の成分などが良好に取り込まれ、乳酸菌による作用が盛んになる。これは、この発明に係る竹粉に固有の性質である。チッパーやシュレッダーなど従来の破砕装置により破砕した竹粉は、このような開かれた多孔質構造を有しない。
【００２４】
この竹繊維は、その繊維長が７ｍｍ以上のものが５％、５〜７ｍｍのものが５％、３〜５ｍｍのものが１７％、３ｍｍ以下のものが７３％となっている。また、嵩高性にすぐれていて、コンクリートの骨材として適している。
【００２５】
コンクリート板材の具体例について、詳細に述べる。以下の例では、上述の製造方法でいた竹繊維を使用している。また、形状は長さ２７．７ｃｍ、幅２１ｃｍで統一しており、厚さは３〜４．５ｃｍの範囲内で適宜選択している。また、竹繊維を全重量に対して２％以上１５％の重量比の範囲内で選択して配合している。
【００２６】
まず、第１のコンクリート板材の例について説明する。材料の配合は次の通りである。
竹繊維：１リットル、  山砂：１リットル、  セメント：１リットル、  水：３００ｃｃ
これを厚さ４ｃｍで形成した。この例のコンクリート板材の重さは３ｋｇである。
【００２７】
第２のコンクリート板材の例について説明する。材料の配合は次の通りである。
竹繊維：１リットル、  パーライト：１リットル、  セメント：１リットル、  水：２００ｃｃ
これを厚さ３．５ｃｍで形成した。この例のコンクリート板材の重さは１ｋｇである。
【００２８】
第３のコンクリート板材の例について説明する。材料の配合は次の通りである。
竹繊維：１リットル、  石粉：１リットル、  セメント：１リットル、  水：３００ｃｃ
これを厚さ４．３ｃｍで形成した。この例のコンクリート板材の重さは３ｋｇである。
【００２９】
第４のコンクリート板材の例について説明する。材料の配合は次の通りである。
竹繊維：１リットル、  セメント：１．５リットル、  水：３００ｃｃ
これを厚さ３．２ｃｍで形成した。この例のコンクリート板材の重さは２ｋｇである。
【００３０】
第５のコンクリート板材の例について説明する。材料の配合は次の通りである。
竹繊維：１リットル、  パーライト：０．５リットル、  セメント：１．５リットル、  水：３００ｃｃ
これを厚さ３．５ｃｍで形成した。この例のコンクリート板材の重さは２ｋｇである。
【００３１】
以上、５つのコンクリート板材の例を示したが、その材量、厚さ、重量を表１にまとめて示す。なお、１リットルの竹繊維の重量はほぼ１００ｇであるので、第２の例では竹繊維の重量比は１０％、第４の例と第５の例では６．６％、第１の例と第３の例では３．３％であり、全重量に対して２％以上１５％の重量比の範囲内である。最も重いものでも３ｋｇであり、最も軽いものは１ｋｇであり、力の強くない人でも簡単に持ち運ぶことができる。また、どの例のコンクリート板材も優れた保水性を有する。さらに、人がのっても壊れないだけの強度があり、しかも竹繊維があるために通常のコンクリート材よりもひび割れが生じにくい。
【表１】
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【実施例１】
【００３２】
この発明の第１の実施例について説明する。建築物の屋上に敷きつめて建築物の温度上昇を防止するためのコンクリート板材の例である。図３は、建築物の屋上へのコンクリート板材の設置を示す正面図である。
【００３３】
建築物の屋上は、日射に直接さらされるため高温になる。そして、その熱が天井に伝わり、建築物の内部の室温を上昇させる。夏場においては、空調装置により冷房が行われるが、これによる消費電力は大きい。この電気料金は大きな負担になる。また、大量の電力消費は、発電のための二酸化炭素排出を増大させ、温暖化を増長する。夏場における電力消費の集中は、電力需要を上回るおそれもあり、停電を引き起こす問題も生じる。
【００３４】
本実施例では、材料に竹繊維を含むコンクリート板材を建築物の屋上に敷きつめて建築物の温度上昇を防止するためのものとして使用する。コンクリート板材としては、長さが２５０〜５００ｍｍ、幅が２００〜５００ｍｍ、厚さが１０〜５０ｍｍであり、竹繊維は植繊機により加圧しつつ破砕および混錬して処理されたものであることが好ましい。例えば、前述の第１から第５のコンクリート板材の例で示したものなどが使用できる。これにより、１個あたりの重量を３ｋｇ以内に抑えることができる。本実施例では、図１に示す孔１１は必要ではない。
【００３５】
コンクリート板材１０を建築物の屋上に敷きつめていくだけで、実施することができる。したがって、セメントミキサーなどの設備を屋上まで持ち上げる必要はない。コンクリート板材１０は３ｋｇ以内であり軽いので、簡単に持ち上げることができる。これを屋上の床面に並べていくだけでよい。
【００３６】
建築物の屋上には、通常、ゴムなどの防水層２０が設けられているが、その上にコンクリート板材１０をならべていく。このコンクリート板材１０は竹繊維を多く含んでいることより、大きな保水性を有する。こうして、防水層２０の上にコンクリート板材１０による保水層が形成される。
【００３７】
降雨時には、多くの雨水がコンクリート板材１０により吸収される。そして、日照時には、この水が蒸発することによる気化熱が床面の熱を奪う。こうして、床面付近の温度を１０℃以上下げることができる。これによって、室温の上昇も防止される。これまでの屋根の表面は防水層２０のみであるので、雨が降っても、雨水はそのまま流れ出し、排水管より外に排出される。しかし、この発明のコンクリート板材１０であれば、多くの雨水を保持するので、長時間に渡って冷却を続けることができる。
【００３８】
また、この実施例のコンクリート板材１０は保水層２０の保護も行う。通常の建築物では、保水層２０は日射や外気にさらされるため、時間とともに劣化し、たとえば２０年程度で寿命を迎える。しかし、この実施例では、保水層２０の上面はコンクリート板材１０により保護されるので、劣化が進行しにくい。
【実施例２】
【００３９】
この発明の第２の実施例について説明する。太陽光発電パネルの設置場所の雑草の生育を防止する整地工法およびそれに使用するためのコンクリート板材の例である。図４は、太陽光発電パネルの設置場所へのコンクリート板材の設置を示す正面図である。
【００４０】
太陽光発電パネル３０は、傾斜地のような他に用途がない場所に設置されることが多い。そして、野外に設置されるために、設置場所では雑草が生えてくる。太陽光発電パネルの設置場所には当たりの良いところが選ばれるため、通常の空き地などよりも雑草の生育は盛んである。この雑草の生育を防止するために、この実施例の太陽光発電パネル設置場所整地工法では、太陽光発電パネル３０の設置場所の地面にコンクリート板材１０を敷きつめていく。
【００４１】
この実施例で用いられるコンクリート板材も、長さが２５０〜５００ｍｍ、幅が２００〜５００ｍｍ、厚さが１０〜５０ｍｍであり、竹繊維は植繊機により加圧しつつ破砕および混錬して処理されたものであることが好ましい。そして、コンクリート板材には図１に示すような孔１１が形成されていることが好ましい。特に、本例では、幅中心線に沿って２つの孔を設けている。
【００４２】
コンクリート板材１０は地面に並べて敷きつめられ、アンカーボルト４０により地面に固定される。このコンクリート板材１０は太陽光発電パネル３０を支えるものではないので２０〜３０ｃｍ程度の深さまでアンカーボルト４０を打ち込めばよい。これにより、斜面であってもコンクリート板材１０が滑り落ちることを防止できる。
【００４３】
この実施例でも、セメントミキサーなどの設備を施工現場まで持ち込む必要はない。したがって、太陽光発電パネルの設置後であっても、簡単に行うことができる。こうして敷きつめたコンクリート板材１０は、雑草の生育を効果的に防止する。
【実施例３】
【００４４】
この発明の第４の実施例について説明する。建築物の側面に取り付けるためのコンクリート板材の例である。建築物の外壁として取り付けるサイディング材でもよく、外壁と内壁の間に取り付ける中間材でもよい。サイディング材の場合は、通常のサイディング材の規格の厚さにすることにより、これまでの建築で使用される金具や工法を流用することができる。
【００４５】
この発明のコンクリート板材は軽く、しかも断熱性に優れている。したがって、室温を一定に保つことができ、暖房や冷房にようする燃料や電力の消費量を軽減することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１．植繊機
２．シリンダ
３．ホッパー
４．移送スクリュー
５．カバー
６．カッタ
７．回転軸体
１０．コンクリート板材
１１．孔
２０．防水層
３０．太陽光発電パネル
４０．アンカーボルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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