(57)【要約】【課題】周辺の自然環境と調和し、廃棄トナーのリサイクル利用に資するコンクリート成形品を提供する。【解決手段】セメント１００重量部に対し、廃トナーを５重量部以上３０重量部以下で配合した混合物を成形してコンクリート成形体とする。こうして製造されたコンクリート成形体は、黒色である廃トナーの色の影響を受けて、明度が低下するため、このコンクリート成形体を用いて護岸工事を行えば、周辺の環境・景観に調和したものとなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント１００重量部に対して廃トナーを５重量部以上３０重量部以下で配合した混合物を成形してなるコンクリート成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周辺の自然環境と調和するように明度を小さくしたコンクリート成形品に関し、護岸工事等に好適に利用することができる。
【背景技術】
【０００２】
コンクリートは、護岸工事や防波ブロック等、国土の保全や土木工事において、人々の目に触れる箇所で盛んに利用されている。特にコンクリート成形品は、現場打ち施工に比べて労力低減や工期短縮を図ることができるというメリットから、これらの工事に多用されている。
【０００３】
しかし、近年において、コンクリート構造物が周辺の自然環境と著しく異なることから、これを違和感のない、安らぎのあるものとすることが求められている。
【０００４】
コンクリート構造物が自然環境と調和するためには、コンクリートの色を自然環境の色と合わせることが有効であると指摘されており（平成２０年３月３１日 国土交通省河川局「中小河川に関する河道計画の技術基準」）、この要求にこたえるため、コンクリートに特定の素材色をもつ骨材を配合し、周辺環境の色彩に合わせたコンクリート成形品が開発されている（特許文献１）。
【０００５】
一方、レーザプリンターや複写機に用いられているトナーカートリッジは、廃棄のために破砕処理しようとするとトナーが飛散し、周囲を黒色に汚したり、粉塵問題を引き起こしたり、粉塵爆発のおそれを生じたりする。このため、廃トナーを再利用する技術が社会的に要請されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１４６７７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであり、自然環境と調和し、廃トナーのリサイクル利用に資するコンクリート成形品を提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のコンクリート成形体は、セメント１００重量部に対して廃トナーを５重量部以上３０重量部以下で配合した混合物を成形してなることを特徴とする。
【０００９】
本発明のコンクリート成形体では、黒色をなす廃トナーが含まれているため、通常のコンクリートに比べて明度が小さくなる。また、廃トナーの配合量がセメント１００重量部に対して５重量部以上３０重量部以下とされているため、コンクリート成形体の明度が自然環境の平均的明度に近くなり、周辺の環境・景観と調和したコンクリート成形品となる。しかも、色材として今まで廃棄されていた廃トナーを用いているため、廃トナーの廃棄による黒色汚染、粉塵公害、粉塵爆発のおそれ等の問題を解決できる、画期的な廃トナーの再利用技術となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本願発明のコンクリートブロック１の斜視模式図である。
【図２】廃トナーの添加量と明度との関係を示すグラフである。
【図３】廃トナーの添加量と圧縮強度との関係を示すグラフである。
【図４】実施例３〜５及び比較例２のコンクリート成形体の材齢ごとの外観写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
トナーは通常、ミクロンサイズの樹脂微粉末の粒子表面に、顔料の微粉末を付着させてなる。樹脂としてはポリスチレンやアクリルが用いられている。本発明のコンクリート成形品の製造のために用いる廃トナーの種類は、特に限定はされず、樹脂の種類に制限はない。また、顔料にはカーボンブラックや酸化鉄が用いられているが、黒色のものであれば、いずれの種類の顔料を用いたものでも使用できる。ただし、コンクリート成形品の色彩を一定範囲内で品質管理する観点から、原料となる廃トナーは、絶えず同じ種類のものを使用することが好ましい。
【００１２】
本発明のコンクリート成形品の製造のためには、まずフレッシュコンクリートを用意する。フレッシュコンクリートとはセメント粉にフライアッシュや砂や砂利等の骨材を混合し、水で練って固まってない状態のものをいう。セメント１００重量部に対して廃トナーを５重量部以上３０重量部以下の範囲で配合し、廃トナーがフレッシュコンクリートに均一に分散するまで混練する。混練に際しては、廃トナーが均一に分散できるよう、界面活性剤を添加してもよい。また、水を加える前の粉末の状態で廃トナーを混合しておき、最後に水を所定量となるように加えて混練してもよい。
【００１３】
こうして得られた混合物を、剥離剤を塗布したコンクリート型枠に流し込み、固化させてから型枠を外してコンクリート成形品とする。本発明のコンクリート成形品では、セメント１００重量部に対して廃トナーを５重量部以上３０重量部以下としているため、廃トナーが顔料となり、コンクリート成形品の明度が小さくなる。廃トナーの配合量が５重量部未満では、明度を小さくする効果が小さく、周囲の景観よりもコンクリート成形品の明度が大きくなって目立つため、周辺の環境・景観と調和が困難となる。一方、廃トナーの配合量が３０重量部を越えると、混合物の粘度が上がり、混合物の混練に大きなトルクを要するとともに、コンクリート型枠への流し込みにおける作業性が悪くなる。さらには、コンクリート成形品の機械的強度が低下する。このため、利用可能な用途範囲が限定される。さらに好ましいのは、コンクリート１００重量部に対して廃トナーが８重量部以上２５重量部以下であり、最も好ましいのは１０重量部以上２０重量部以下である。
【００１４】
以下、本願発明のコンクリート成型品を具体的に記載した実施例について、比較例と比較して説明する。
図１に本願発明のコンクリートブロック１を示す。このコンクリートブロック１は、河川の堤防の法面に設置される護岸用のコンクリートブロックであり、縦１０００ｍｍ、横５００ｍｍ、厚さ１２０ｍｍの平板基材２の上に、厚さ３０ｍｍの５つの擬石部３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅが形成されている。擬石部３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅの表面は不規則な凹凸状とされており、自然石を石積みした形態に模されている。平板基材２及び擬石部３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅは、それぞれ表１に示す配合の混合物を固化したコンクリートからなる。これらの各部のうち擬石部３ｂが本願発明の実施例１、擬石部３ｄが本願発明の実施例２であり、平板基材２及び擬石部３ａ、３ｃ、３ｅは同じ組成からなる比較例１である。
なお、各部のコンクリートの圧縮強度を測定するため、JIS A 1132に準じて各混合物から圧縮強度試験用のコンクリート供試体も製作し、コンクリートブロック１と同じ養生を行い、２週間養生した。
【００１５】
【表１】
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【００１６】
このコンクリート成形品は、以下のようにして製造した。
まず、コンクリートブロック１を成形するための型枠を用意する。この型枠には、擬石部３ａ〜３ｅに整合する凹部が形成されている。次に、混練機に表１に示される実施例１及び実施例２の組成割合でセメント、骨材、廃トナー、及び水を投入し、混練して２種類の混合物を用意する。同様に表１に示される比較例１の組成割合でセメント、骨材、及び水を投入し、混練してフレッシュコンクリートを用意する。そして、型枠の凹部及び側壁に離型剤を塗布してから、擬石部３ａ〜３ｅに整合する凹部に、それぞれの組成の混合物を注ぐ。最後に表１の比較例１の組成のフレッシュコンクリートを注ぐ。混合物及びフレッシュコンクリートが硬化し終わってから、型枠を外してコンクリートブロック１を取り出す。
【００１７】
＜明度測定＞
上記のようにして製造したコンクリートブロック１の擬石部３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅについて、明度を測定した。明度の測定には標準色票の明度スケールＮ９．５〜Ｎ１．０を用い、これと擬石部とを目視で比較することにより、行った。その結果、表２に示すように、廃トナーが配合されていない擬石部３ａ，３ｃ，３ｅは明度が７．５であり、明るいのに対して、廃トナーが配合された擬石部３ｂ及び３ｄはともに５．５であり、明度が低く暗い色になっていることが分かった。この結果から、擬石部３ｂ及び３ｄは、周辺の環境・景観と調和することを示している。
【００１８】
【表２】
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【００１９】
＜圧縮強度＞
実施例１，２及び比較例１において作製した圧縮強度試験用のコンクリート供試体を用い、JIS A 1108に準じて圧縮強度試験を行った。結果を表３に示す。この表から、廃トナーを配合した実施例１，２に係るコンクリート供試体は、廃トナーを配合しない比較例１に係るコンクリート供試体の圧縮強度に対して、87％以上の圧縮強度を維持できることが分かった。
【００２０】
【表３】
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【００２１】
[廃トナーの配合量とコンクリート成形体の明度及び圧縮強度との関係]
廃トナーの配合割合による明度及び圧縮強度への影響を調べるため、廃トナーの配合量を変化させて、２５ｃｍ×２５ｃｍ×５ｃｍの正方形板形状のコンクリート成形体と、JIS A1132コンクリートの強度試験用供試体と、実施例１、２、及び比較例１で使用したコンクリート型枠を用いたコンクリートブロックとを製造し、その明度を前述の方法と同様の方法で測定した。作製した成形体の配合割合等を下記表４に示す。
【００２２】
【表４】
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【００２３】
−結  果−
上記のようにして作製したコンクリート成形体（材齢７日、１４日及び２８日）について、明度及び圧縮強度を測定した。圧縮強度は20±2℃の水中養生を行い、材齢７日、１４日及び２８日にJIS A 1108「コンクリートの圧縮強度試験方法」に準じて行った。明度の結果を図２に、圧縮強度の結果を図３に示す。また、２５ｃｍ×２５ｃｍ×５ｃｍの正方形板形状のコンクリート成形体及びコンクリートブロックの写真を図４に示す。
【００２４】
図２及び図４から、廃トナーのセメントに対する配合割合が増すにしたがって、明度が低下していることが分かる。また、水中での養生日数が経過するに従い明度は少し上昇するが、材齢増加に従ってその増加速度は遅くなり、材齢２８日においてほぼ一定の明度になった。これらのことから、護岸工事等において実施例３〜５の配合比のコンクリート成形体を用いれば、周辺の環境・景観と調和し、経時変化も少ないことが分かった。
また、図３から、廃トナーの配合割合が増加するにつれてコンクリート成形体の圧縮強度は若干低下するものの、その低下割合は小さく、セメントに対して３０重量％配合した実施例５においても、廃トナーを配合しない比較例２に係るコンクリート成形体の圧縮強度に対して、70％以上の圧縮強度を維持できることから、実用的にも充分な強度であることが分かった。
【００２５】
この発明は上記発明の実施の態様及び実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。
【符号の説明】
【００２６】
１…コンクリートブロック（コンクリート成形品）
２…平板基材
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ…擬石部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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