(57)【要約】【課題】夏場は路面の温度を低下させ、冬場は、路面の凍結を防止できるインターロッキングブロックおよびその製造方法を提供する。【解決手段】路面を形成するために敷設されるインターロッキングブロック１００であって、保水および熱伝導の機能を有し、敷設した際の底面側に露出する金属多孔質部１２０と、金属多孔質部１２０の周囲に形成されるコンクリート部１１０とを備える。これにより、金属多孔質部１２０が表面の熱を底面側に伝導するとともに、底面側の敷砂層から吸水することで、夏場は路面の温度を低下させることができる。また、冬場は、金属多孔質部１２０が底面側の熱を表面に伝導することで路面の凍結を防止することができる。【選択図】図１
2016061060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
路面を形成するために敷設されるインターロッキングブロックであって、
保水および熱伝導の機能を有し、敷設した際の底面側に露出する金属多孔質部と、
前記金属多孔質部の周囲に形成されるコンクリート部と、を備える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】
前記金属多孔質部は、前記底面から１０ｍｍ以上１５ｍｍ以下の深さまで露出していることを特徴とする請求項１記載のインターロッキングブロック。
【請求項３】
前記金属多孔質部は、円柱形状に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のインターロッキングブロック。
【請求項４】
前記金属多孔質部は、敷設時の路面側の平面より敷砂層側の底面の面積の方が大きい形状に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のインターロッキングブロック。
【請求項５】
前記コンクリート部は、透水構造で形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のインターロッキングブロック。
【請求項６】
路面を形成するために敷設されるインターロッキングブロックの製造方法であって、
コンクリート部を形成する材料を計量して混練する工程と、
金属多孔質部の空間を確保するための多孔質部用型を型枠の中央に設置する工程と、
前記型枠にコンクリートを供給して成形する工程と、
前記多孔質部用型を抜く工程と、
前記多孔質部用型を抜いた位置に生じた孔に前記金属多孔質部を嵌め込んで成形体を生成する工程と、
前記型枠を外し前記成形体を養生する工程と、を含むことを特徴とする製造方法。
【請求項７】
路面を形成するために敷設されるインターロッキングブロックの製造方法であって、
コンクリート部を形成する材料を計量して混練する工程と、
型枠内に金属多孔質部の底面形状に応じた孔が設けられたスペーサ板を設置し、前記スペーサ板に前記金属多孔質部となる部材を設置する工程と、
前記型枠にコンクリートを供給し、成形体として成形する工程と、
前記型枠を外し前記成形体を養生する工程と、を備えることを特徴とする製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、路面を形成するために敷設されるインターロッキングブロックおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、都市部では気温上昇を抑制する働きを持つ緑地や水面の減少により、ヒートアイランド現象が顕著化している。その抑制対策として、舗装分野においては熱環境の改善に寄与する技術として保水性舗装など温度低減効果を有するインターロッキングブロックが開発され実用化されている。例えば、特許文献１記載の舗装材料は、ブロック体に形成され、材料の内部が連続または不連続の多数の小さな空間を有する多孔質体で構成されている。そして、そのような構成により、透水性を付加させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３０２９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１記載の舗装材料に代表されるような現状の保水性インターロッキングブロックは保水能力不足などの課題点もあり、実際に路面温度低減効果を持続させることが困難な場合がある。また、熱伝導の機能が低く、温度低減効果は必ずしも十分とは言えない。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、夏場は路面の温度を低下させ、冬場は、路面の凍結を防止できるインターロッキングブロックおよびその製造方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】
【０００６】
（１）上記の目的を達成するため、本発明のインターロッキングブロックは、路面を形成するために敷設されるインターロッキングブロックであって、保水および熱伝導の機能を有し、敷設した際の底面側に露出する金属多孔質部と、前記金属多孔質部の周囲に形成されるコンクリート部とを備えることを特徴としている。
【０００７】
これにより、金属多孔質部が路面側の熱を敷砂層側に伝導するとともに、敷砂層から吸水することで、夏場は路面の温度を低下させることができる。また、冬場は、金属多孔質部が敷砂層側の熱を表面に伝導することで路面の凍結を防止することができる。
【０００８】
（２）また、本発明のインターロッキングブロックは、前記金属多孔質部が、前記底面から１０ｍｍ以上１５ｍｍ以下の深さまで露出していることを特徴としている。これにより、金属多孔質部がコンクリート部の底面より十分な深さまで露出するため、敷砂層からの吸水性および敷砂層との間の熱伝導性を向上させることができる。
【０００９】
（３）また、本発明のインターロッキングブロックは、前記金属多孔質部が、円柱形状に形成されていることを特徴としている。これにより、金属多孔質部を容易に加工でき、製造作業性を向上することができる。
【００１０】
（４）また、本発明のインターロッキングブロックは、前記金属多孔質部が、敷設時の路面側の平面より敷砂層側の底面の面積の方が大きい形状に形成されていることを特徴としている。これにより、金属多孔質部の露出面を大きくし、限られたブロック内において金属多孔質部は吸水機能や熱伝導機能を向上できる。
【００１１】
（５）また、本発明のインターロッキングブロックは、前記コンクリート部が、透水構造で形成されていることを特徴としている。これにより、コンクリート部が表面から敷砂層へ透水し、金属多孔質部が吸水するという２つの機能を一つのブロックに持たせられる。
【００１２】
（６）また、本発明のインターロッキングブロックの製造方法は、路面を形成するために敷設されるインターロッキングブロックの製造方法であって、コンクリート部を形成する材料を計量して混練する工程と、金属多孔質部の空間を確保するための多孔質部用型を型枠の中央に設置する工程と、前記型枠にコンクリートを供給して成形する工程と、前記多孔質部用型を抜く工程と、前記多孔質部用型を抜いた位置に生じた孔に前記金属多孔質部を嵌め込んで成形体を生成する工程と、前記型枠を外し前記成形体を養生する工程と、を含むことを特徴としている。これにより、熱伝導性と吸水性を有するインターロッキングブロックを製造することができる。なお、金属多孔質部を嵌め込む際には接合面にペーストを塗布することが好ましい。
【００１３】
（７）また、本発明のインターロッキングブロックの製造方法は、路面を形成するために敷設されるインターロッキングブロックの製造方法であって、コンクリート部を形成する材料を計量して混練する工程と、型枠内に金属多孔質部の底面形状に応じた孔が設けられたスペーサ板を設置し、前記スペーサ板に前記金属多孔質部となる部材を設置する工程と、前記型枠にコンクリートを供給し、成形体として成形する工程と、前記型枠を外し前記成形体を養生する工程と、を備えることを特徴としている。これにより、熱伝導性と吸水性を有するインターロッキングブロックを製造することができる。特に一体成形することで金属多孔質部とコンクリート部との接合を強化できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、インターロッキングブロックの効果で、夏場は路面の温度を低下させ、冬場は、路面の凍結を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）、（ｂ）それぞれ円柱状の金属多孔質部を有するインターロッキングブロックの斜視図および正断面図である。
【図２】本発明のインターロッキングブロックを用いた敷設体を示す断面図である。
【図３】本発明のインターロッキングブロックの製造方法の一例を示すフローチャートである。
【図４】本発明のインターロッキングブロックの製造方法の一例を示すフローチャートである。
【図５】（ａ）、（ｂ）それぞれ円錐台状の金属多孔質部を有するインターロッキングブロックの斜視図および正断面図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）それぞれ本発明のインターロッキングブロックの例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【００１７】
（インターロッキングブロックの構成）
図１（ａ）、（ｂ）は、それぞれ円柱状の金属多孔質部を有するインターロッキングブロック１００の斜視図および正断面図である。図１（ａ）、（ｂ）に示すように、インターロッキングブロック１００は、歩道または車道の路面を形成するために、矩形体に構成され、目地を維持しつつ敷設される。インターロッキングブロックの形状は、底面が１００ｍｍ×１００ｍｍ、１００ｍｍ×２００ｍｍ、２００ｍｍ×２００ｍｍ、３００ｍｍ×３００ｍｍの４種類、厚さは６０ｍｍ（歩道用）、８０ｍｍ（車道用）の２種類がある。例えば、インターロッキングブロック１００の寸法は、１００ｍｍ×２００ｍｍ×８０ｍｍとすることができる。
【００１８】
なお、図面上では、形状を単純化して表現しているが、実際にはインターロッキングブロック１００の側面に目地キープが設けられている。インターロッキングブロック１００は、コンクリート部１１０および金属多孔質部１２０を備えている。
【００１９】
インターロッキングブロック１００は、保水性インターロッキングブロックに分類されうる。一般に保水性インターロッキングブロックは、セメント、ペーパースラッジ灰やパーライトくず等の保水材料が配合された超硬練りの舗装用即脱製品である。規格（インターロッキングブロック舗装の設計施工要領）では、保水性インターロッキングブロックが定義されている。保水性インターロッキングブロックは、絶乾状態のブロック全体を水中に浸して２４時間吸水させた後の単位体積当たりの保水量が０．１５ｇ／ｃｍ３以上、絶乾状態のブロック下端部を水に浸し３０分経過後のブロックの質量と十分湿潤状態としたときのブロックの質量比の百分率として吸上げ高さが７０％以上、十分湿潤状態とした状態から１００〜１１０℃で加熱した絶乾状態となるまでの湿潤-絶乾時間が４８時間以上であるという条件を満足するものをとして定義されている。
【００２０】
コンクリート部１１０は、金属多孔質部１２０の周囲に、セメント、水、細骨材、粗骨材および混和材料からなるコンクリートで形成されている。コンクリート部１１０を構成するコンクリートは、一般的な空隙率のものや保水構造を有するものでも良いが、それらより空隙率の高い透水構造で形成されていることが好ましい。これにより、コンクリート部１１０が表面から敷砂層へ透水し、金属多孔質部１２０が吸水するという２つの機能を一つのブロックに持たせることができる。なお、コンクリートの空隙率は普通ブロックで１０％以下、保水性ブロックで５％〜２０％、透水性ブロックで１５％〜３０％となる。
【００２１】
金属多孔質部１２０は、例えば、アルミニウムで空孔率５０〜８５ｖｏｌ％、空孔径２００〜０．１μｍ程度の多孔質状に形成されている。そのため、保水および熱伝導の機能を有している。なお、材料は、金属であればよく、例えば亜鉛であってもよいが、コスト、重量、加工性の面でアルミニウムが好ましい。金属多孔質部１２０は、毛細管現象で表層部の微細な空隙域まで水を吸い上げるため、地表面の温度を低く保つことができる。なお、吸水性を高めるために、露出部１２１側の孔径を大きくし、路面側に向かうほど孔径を小さく形成することもできる。
【００２２】
ポーラス（多孔質）な材料は、自然界に多く存在する木や竹、珊瑚、骨などと同じ構造で、その内部に多数の空隙や気孔を含む。このような材料は、高エネルギー吸収能、軽量、高剛性、電磁波遮熱性、振動吸収性、流体透過性または巨大非表面積等を有し、緻密な材料には無い特徴をもつ。ポーラス材料の一つであるスポンジは、そのものの強度が低く、熱伝導性が劣っている。一方、銀白色の金属であるアルミニウム等は、常温常圧で良い熱伝導性、電気伝導性を持ち、加工性が良く軽量であるため様々な分野に用いられているが、多孔質アルミニウムは、ポーラス構造により表面積が増大し保水能力を確保できる。
【００２３】
また、金属多孔質部１２０は、敷設した際の底面側（敷砂側）に露出しており、この露出部１２１により、金属多孔質部１２０が路面の熱を底面側に伝導するとともに、底面側の敷砂層から吸水することで、夏場は路面の温度を低下させることができる。また、冬場は、金属多孔質部１２０が路盤側の熱を路面に伝導することで路面の温度を高めることで融雪と凍結防止の効果が得られる。
【００２４】
金属多孔質部１２０は、底面から１０ｍｍ以上１５ｍｍ以下の深さまで露出していることが好ましい。これにより、金属多孔質部１２０がコンクリート部１１０の底面より１０ｍｍ以上１５ｍｍ以下の深さまで露出した状態で敷設されるため、敷砂層からの吸水性および敷砂層との間の熱伝導性を向上させることができる。また、露出が１５ｍｍを超えると路盤が平坦でなかった場合に、敷砂層が路盤の凹凸を吸収できずに路面が平坦でなくなる恐れがある。
【００２５】
金属多孔質部１２０は、路面側にも露出させても良いが、金属多孔質部１２０の表面がコンクリート部１１０の表面より５ｍｍ以上２０ｍｍ以下の深さに位置するように設けて、外観上、路面側には露出しない方が好ましい。金属多孔質部１２０の表面の深さが５ｍｍ未満では、路面の表面にひび割れや破壊が生じる恐れがあり、２０ｍｍを超えると路面への熱の伝導性が低下する。
【００２６】
なお、インターロッキングブロック１００は、路面側に表層を設けてもよい。表層は、コンクリート部１１０と一体でもよいし、コンクリート部１１０とは別のブロックであってもよい。別のブロックが用いられる場合、表層と内部は２層で構成される。この場合、表層を構成するコンクリートは、一般的な空隙率のものや保水構造を有するものでも良いが、それらより空隙率の高い透水構造で形成されていることが好ましい。金属多孔質部１２０は、円柱形状に形成されていることが好ましい。これにより、金属多孔質部を容易に加工でき、製造作業性を向上することができる。なお、他の形状の例については後述する。
【００２７】
（敷設体）
上記のように構成されたインターロッキングブロック１００を敷設することで、歩道や車道の路面を形成できる。図２は、インターロッキングブロック１００を用いた敷設体２００を示す断面図である。敷設体２００は、インターロッキングブロック１００、目地砂２１０および敷砂２２０により、路盤２５０上に形成されている。
【００２８】
敷砂２２０の層は、路盤２５０からコンクリート部１１０の底面までの２０ｍｍ程度の厚さを占めており、金属多孔質部１２０の露出部１２１が、敷砂２２０の層に１０ｍｍ以上１５ｍｍ以下の深さまで食い込んでいる。例えば、雨が降った場合には、路面上の水が目地砂２１０やインターロッキングブロック１００を通り、敷砂２２０の層に溜まるが、溜まりきれない水は側溝に排出される。残留した水は、敷砂２２０の層から金属多孔質部１２０に吸水され、保持されて、わずかずつ路面から気化することで夏場は路面の温度を低下させる。
【００２９】
また、敷砂２２０の層は、路面に対してインターロッキングブロック１００および目地砂２１０によりある程度断熱されており、夏は路面より低い温度に維持され、冬は路面より高い温度に維持されている。したがって、金属多孔質部１２０により、夏場は路面の熱が敷砂側に伝わり、冬場は敷砂側の熱が路面に伝わる。
【００３０】
（インターロッキングブロックの製造方法）
（１）嵌め込んで成形する方法
次に、インターロッキングブロック１００の製造方法を説明する。製造方法には、金属多孔質部１２０をコンクリートの成形体に嵌め込む方法と、金属多孔質部１２０をコンクリートと一体で成形する方法がある。図３は、インターロッキングブロック１００の製造方法の一例（嵌め込み）を示すフローチャートである。まず、コンクリート部を形成する材料を計量して混練する（工程Ｓ１）。そして、多孔質用型を型枠の中央に設置し（工程Ｓ２）、型枠にコンクリートを供給して成形する（工程Ｓ３）。その際には、ゼロスランプのコンクリートを型枠に供給し、強力な振動で締固め即時脱型する。
【００３１】
成形が進んだら、多孔質用型を抜く（工程Ｓ４）。多孔質用型を抜いた位置には、金属多孔質部が挿入可能なサイズの中空として孔が生じるため、孔に金属多孔質部を嵌め込んで成形体を生成する（工程Ｓ５）。金属多孔質部を嵌め込む際には接合面にペーストを塗布することが好ましい。そして、型枠を外し成形体を養生する（工程Ｓ６）。これにより、熱伝導性と吸水性を有するインターロッキングブロック１００を製造することができる。
【００３２】
（２）一体で成形する方法
図４は、インターロッキングブロックの製造方法の一例（一体成形）を示すフローチャートである。まず、コンクリート部を形成する材料を計量して混練する（工程Ｔ１）。次に、型枠内に金属多孔質部１２０の底面形状に応じた孔が設けられたスペーサ板を設置し、スペーサ板に金属多孔質部となる部材を設置する（工程Ｔ２）。
【００３３】
次に、型枠にコンクリートを供給し、成形体として成形する（工程Ｔ３）。その際には、ゼロスランプのコンクリートを型枠に供給し、強力な振動で締固め即時脱型する。そして、型枠を外し成形体を養生する（工程Ｔ４）。これにより、熱伝導性と吸水性を有するインターロッキングブロック１００を製造することができる。特に一体成形することで金属多孔質部１２０とコンクリート部１１０との接合を強化できる。
【００３４】
（その他の形態）
上記のインターロッキングブロック１００は、金属多孔質部１２０が円柱形状であるが、その他の形状であってもよい。図５（ａ）、（ｂ）は、それぞれ円錐台状の金属多孔質部３２０を有するインターロッキングブロック３００の斜視図および正断面図である。インターロッキングブロック３００は、コンクリート部３１０および金属多孔質部３２０を備えている。
【００３５】
金属多孔質部３２０は、円錐台状に形成されている。このように、金属多孔質部３２０は、敷設時の路面側の平面より敷砂層側の底面の面積の方が大きい形状に形成されていてもよい。これにより、金属多孔質部３２０の露出面を大きくし、限られた体積のブロック内において金属多孔質部３２０は吸水機能や熱伝導機能を向上させることができる。
【００３６】
また、インターロッキングブロックは、様々な外形や寸法を有するものであってもよい。図６（ａ）〜（ｃ）は、インターロッキングブロック４００〜６００を示す平面図である。図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、インターロッキングブロック４００〜６００は、正方体に形成されている。
【００３７】
そして、インターロッキングブロック４００に対して、インターロッキングブロック５００、６００は、それぞれ底面の寸法が２倍、３倍になっている。例えば、インターロッキングブロック４００〜６００の寸法は、１００ｍｍ×１００ｍｍ×８０ｍｍ、２００ｍｍ×２００ｍｍ×８０ｍｍ、３００ｍｍ×３００ｍｍ×８０ｍｍとすることができる。いずれのインターロッキングブロック４００〜６００も中央の位置に金属多孔質部４２０〜６２０を有し、その周囲はコンクリート部４１０〜６１０で形成されている。
【符号の説明】
【００３８】
１００  インターロッキングブロック
１１０  コンクリート部
１２０  金属多孔質部
１２１  露出部
２００  敷設体
２１０  目地砂
２２０  敷砂
２５０  路盤
３００  インターロッキングブロック
３１０  コンクリート部
３２０  金属多孔質部
４００〜６００  インターロッキングブロック
４１０〜６１０  コンクリート部
４２０〜６２０  金属多孔質部
【図１】
2016061060.tif 000003
【図２】
2016061060.tif 000004
【図３】
2016061060.tif 000005
【図４】
2016061060.tif 000006
【図５】
2016061060.tif 000007
【図６】
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