(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
即時脱型方法で製造したコンクリートブロックにおいて、
前記ブロックの本体の主原料はセメントとして生活ゴミの焼却灰や下水汚泥を主原料として製造されたエコセメントを用いるとともに、
骨材として産業廃棄物である保水性を有する高炉水砕スラグを用い、
表面に水溶性の酸化チタンが塗布又は噴霧され、コンクリートブロックの内部にまで酸化チタンが浸透して当該コンクリートブロックの空隙部分に酸化チタンが保存されていることを特徴とするコンクリートブロック。
【請求項２】
請求項１記載のコンクリートブロックにおいて、水、セメントおよび高炉水砕スラグの配合割合を、水１１２ｋｇ／ｍ３、セメント４００ｋｇ／ｍ３、高炉水砕スラグ１９６０ｋｇ／ｍ３としたことを特徴とするコンクリートブロック。
【請求項３】
請求項１または２記載のコンクリートブロックにおいて、前記コンクリートブロックの表面に苔、セダム及び芝からなる群から選択された少なくとも１つのものを育成させたことを特徴とするコンクリートブロック。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、環境に優しいコンクリートブロックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
都市舗装では、その大部分がアスファルトやコンクリート等の材料によって覆われている。このため夏期にてはその地表温度が高温となり、いわゆるヒートアイランド現象等の深刻な状況を引き起こしている。このため最近では都市部の舗装の一部にアスファルトやコンクリート系の透水性を有する舗装が敷設されるようになってきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記した透水性舗装の技術は、主に透水性アスファルト及びコンクリート系の材料及びブロック系の透水性平板や透水性インターロッキングブロック等が用いられている。しかもこれらを透水性とするためには、いずれも構造体そのものをポーラスにしていたため、以下に示す問題がある。
【０００４】
▲１▼  アスファルト系では、盛夏の高温時に材料の軟化による強度劣化。
▲２▼  コンクリート系では、景観的に劣る。
▲３▼  コンクリート系では、透水性は可能であるが保水性は不可能。更に表面からの目詰まりに問題がある。
【０００５】
以上からわかるように従来の舗装では透水性のみを考慮したものであるため、雨水や散水時の水は、殆どブロック内に保水されることなく、そのまま地中に浸透されてしまい、大都市では益々温度上昇が激しくなってヒートアイランド現象及び環境の悪化を助長している。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、都市の温度上昇を抑えるばかりか、環境にも優しいコンクリートブロックを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の［請求項１］に係るコンクリートブロックは、即時脱型方法で製造したコンクリートブロックにおいて、前記ブロックの本体の主原料はセメントとして生活ゴミの焼却灰や下水汚泥を主原料として製造されたエコセメントを用いると共に、骨材は産業廃棄物である高炉水砕スラグを用いた。これによりブロック自体に保水機能を備えることができるばかりか、材料のリサイクル品の使用も可能となる。
【０００８】
本発明の［請求項２］に係るコンクリートブロックは、［請求項１］において、前記コンクリートブロックの表面に苔，セダム及び芝等を育成させた。これにより、よりＣＯ2 ，ＮＯx 等を減少させることが可能となるばかりか、景観上も改善される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
図１は本発明によるコンクリートブロックの第１の実施の形態を示す構成図である。図１において、１はコンクリートブロック（以下、単にブロックと称す）の本体を示し、基層２と表層３との２層からなる。なお、ブロックの形状そのものは周知である。
【００１０】
本実施の形態のブロックで使用する主原料は、セメントとしては生活ゴミ焼却灰や下水汚泥等を主原料として製造されたいわゆる「エコセメント」を用い、骨材として産業廃棄物の「高炉水砕スラグ」を使用する。即ち、リサイクル品を主原料とする。そして、主原料に用いた水砕スラグの特性を利用して、ブロックに保水機能を持たせ、雨水等を巧みに貯水させるようにしたものである。
【００１１】
因みに、ブロックの一般的な基層及び表層の配合は下記の通りである。
▲１▼  基層
セメント：３００〜５００  ｋｇ／ｍ3 
粗骨材  ：８００〜１１００  ｋｇ／ｍ3 
細骨材  ：１０００〜１２００  ｋｇ／ｍ3 
水      ：８０〜１２０  ｋｇ／ｍ3 
▲２▼  表層
セメント：３００〜６００  ｋｇ／ｍ3 
細骨材  ：１５００〜２１００  ｋｇ／ｍ3 
水      ：１３０〜１７０  ｋｇ／ｍ3 
なお、顔料を１．５〜５ｋｇ／ｍ3 使用することもある。
【００１２】
これに対して、本実施の形態の場合の一層打ち（基層及び表層は同じ配合）のブロック配合では、エコセメント，骨材に高炉水砕スラグ１００％を用いたものの配合割合は表１の通りであり、骨材（水砕スラグ）の物理的特性は表２の通りである。
【００１３】
【表１】
0004065118.tif 000002
なお、普通セメントの場合はセメント量，水量，スラグ量及び混和材量は変更する。
【００１４】
【表２】
0004065118.tif 000003
【００１５】
本実施の形態でのブロックは、表１の配合割合をもとに現場配合に修正し、原材料と水及び混和材をミキサーに投入し、１８０秒間練り混ぜてフレッシュコンクリートを製造した。そして製造したフレッシュコンクリートの性状を確認し、即時脱型機の型枠に投入し、振動加圧成型を行ないブロックを成形した。
【００１６】
成型機で成形したブロックの物性値を表３に示す。
【表３】
0004065118.tif 000004
【００１７】
図２はブロックの表面温度と表面１０ｃｍ上の温度とを実測した結果を示す図である。なお、図２（ａ）は本実施の形態で作成した保水性ブロックの温度測定図であり、図２（ｂ）は一般的にヒートアイランド現象に貢献すると言われている透水性ブロックの温度測定図である。
【００１８】
なお、この実験日は平成１２年８月２９日（晴）に行なったものであり、図の縦軸は温度（℃），横軸は時間を示している。又、黒丸は表面温度を、白丸は表面１０ｃｍ上の温度を示している。又、いずれの場合もブロックには水分を与えない状態のものである。
【００１９】
上記図からわかることは、日射量の変化と対応して温度上昇し、むしろ保水性ブロックの方が最高温度が高いことがわかる。表面１０ｃｍ上の温度についても同様である。
【００２０】
図３は図２と同様にブロックの表面温度と表面１０ｃｍ上の実測した結果を示す図であり、この場合は実験日は平成１２年８月３１日（晴後雷雨時）のものである。即ち、当日は午前中は晴天で午後１時から激しい雷雨となったもので、雷雨時間はほゞ３０分間程度であった。この場合も図２と同様に図３（ａ）は保水性ブロック，図３（ｂ）は透水性ブロックの温度測定図である。
【００２１】
上記各図からわかることは保水性ブロックの場合、日射量の変化に応じて温度上昇し、午後１時の雷雨によって急激に温度が約２０℃程度下がり、雷雨後は一旦４０℃程度まで回復するが、ＰＭ６．００以降３０℃台を維持する。
【００２２】
一方、透水性ブロックの場合は、雷雨と共に温度は４０℃台の初めの値までに降下するが、雷雨後は一旦４０℃中程まで回復し、以降はＰＭ１０．００ごろまで４０℃台の温度を維持し、それ以降翌朝までほゞ４０℃程度を維持する。
【００２３】
以上のことは、何らブロックに水分を与えない状態での１日のブロックの温度測定と、何らブロックに水分を与えない状態でほゞ半日経過したのち、ＰＭ１．００になって急激に雷雨が３０分程度発生した場合についての温度測定とを行なったものである。
【００２４】
図３（ａ）の温度測定結果からわかることは、保水性ブロックの温度の降下は一目瞭然であり、これにより保水性ブロック内にある空隙中が保水状態であれば舗装表面の温度を気化熱によって低下させる効果が明らかとなった。一般的にヒートアイランド現象の緩和に有効と言われている透水性アスファルト舗装よりも、明らかに表面温度及び地上１０ｃｍ上の温度は低い。このことにより保水性ブロックがヒートアイランド現象の緩和に対して透水性アスファルト舗装より有効であることが見出せた。
【００２５】
（第２の実施の形態）
図４は本発明によるコンクリートブロックの第２の実施の形態を示す構成図である。図４では表層をなくして基層２のみの一層構成とし、その上面に複数の溝４を設け、土壌がこぼれ落ちない構造とした。そして土壌を前記溝内に充填し、この内部にコケ，セダム，芝等を植生した。
【００２６】
図５は図４の断面からみた図であり、図５では溝が１本の場合を示した。なお、図５（ａ）はコケの場合でありその他は応用例であって、図５（ｂ）はセダム，図５（ｃ）は芝を植生した場合を示す。又、ブロックの材料には基層用としてエコセメントと天然の砕石，砕砂を、表層にはエコセメントと保水性を持つ水砕スラグを練り混ぜ、上記同様に即時脱型成型機を用いて成形した。ブロック硬化後（材令７日）水溶性酸化チタンを塗布した。なお、水溶性酸化チタンをブロックの表面に塗布すると、その成分は内部にまで浸透する。
【００２７】
上記した通り、保水機能を持った本実施の形態のブロック表面に苔，セダム，芝を植生した夫々を、短期間に育成させる目的で大型植物育成装置インキュベータを設置して育成させた。そして育成させた本実施の形態によるブロックを図６に示すデシケータに入れ、ＣＯ2 濃度，ＮＯx 濃度を測定した。
【００２８】
図６（ａ）ではデシケータの内部に植生を有する供試ブロックを入れておき、３８０ｐｐｍのＣＯ2 を強制的に入れ、時間毎に１２０分までにどの程度のＣＯ2 が吸収されるか、又、光合成でどれだけ減ったかを計測するものである。又、図６（ｂ）は前記同様によりデシケータの内部に供試ブロックを入れ、ＮＯx 濃度約１２ｐｐｍのディーゼル車の排気ガスを入れ、時間に対するＮＯx の吸収を計測するようにしたものである。
【００２９】
図７はＣＯ2 の消費量（吸収量）を示す実験結果図であり、ブロック自体と植生のあるブロックとを対比して示す。そして縦軸にＣＯ2 濃度割合を示し、横軸に時間（分）を示す。図から理解できるように本実施の形態で用いたブロックは、空隙部分が多く空気との接触面積が多いため、コンクリートの炭酸化（中性化）（Ｃａ（ＯＨ2 ）2 ＋ＣＯ2 →ＣａＣＯ3 ＋Ｈ2 Ｏ）によるＣＯ2 を吸収する能力があることがわかる。
【００３０】
又、以下に列挙することもわかる。
▲１▼  昼のＣＯ2 吸収と夜のＣＯ2 放出の比は、芝１／０．６５，セダム１／０．３４，苔１／０．２９であった。このことは植生の中で苔がＣＯ2 吸収性に優れていることを意味する。
▲２▼  土壌のみ変化は昼夜関係なく増加する傾向にある。土壌に残存する有機物が土壌微生物に分解されＣＯ2 として放出される。
▲３▼  保水性のあるブロックに土壌を加えた場合、土壌が加わることでＣＯ2 吸収は約１０％高くなる。
▲４▼  植生のあるブロックは普通ブロックより約１０％吸収性が高い。
▲５▼  植生，土壌及びブロックの吸収量の合成値と、実測値において同じような変化であるが、保水性のあるブロックは、植生した場合でもＣＯ2 吸収性に優れている。
【００３１】
図８はＮＯx 濃度及び吸着率の変化を示す実験結果図であり、縦軸はＮＯx 濃度（ｐｐｍ）とＮＯx 吸着率（％）とを示し、横軸は時間（分）を示す。先ず、図６（ｂ）に示すようにデシケータに供試ブロックを入れ、真空ポンプを用いて真空にした後に、ディーゼル車の排気ガス（ＮＯx 濃度約１２．６８ｐｐｍ）を注入した。インキュベータ（室温２０℃，湿度６０％）にデシケータを入れて放置し、測定時間を５，１０，１５，２０，２５，３０分とし、夫々経過時間でＮＯx 濃度を測定した。又、水溶性酸化チタンを塗布したブロックでのＮＯx の濃度変化と、ＮＯx 吸着率の変化とを対比して実験した。
【００３２】
又、昼の状態（１０，０００ルクス、インキュベータ内に白色蛍光管を１５本均等に設置、紫外線量：０．００６ｍＷ／ｃｍ2 ）とした。又、真空デシケータ内のガスを循環させ、測定したガスを装置から再度デシケータ内に戻さない構造とした。図から理解できるように、水溶性酸化チタンにはＮＯx に対する吸着効果があることが実証できた。
【００３３】
又、以下に列挙することもわかる。
▲１▼  本実施のブロック表面に対して水溶性酸化チタンを塗布すればＮＯx 吸着が得られる。
▲２▼  本実施の保水性ブロックは水溶性酸化チタンを塗布しない場合でもブロックに吸収される。これは、ブロック中に含まれる水分によってＮＯx が吸収されると考えられる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によればブロックの主原料に産業廃棄物を利用することにより都市ゴミ問題、又、産業廃棄物の特性を利用し、ブロックに保水機能を持たせることにより、大都市のヒートアイランド現象の緩和に貢献できる。又、無味乾燥なコンクリート表面上を苔等を育成させ、緑化にすると共に、植物の光合成からＣＯ2 消費の一助となる。又、水溶性の酸化チタンをブロックに塗布又は噴霧させることにより、工場地帯や車からの排気されるＮＯx の除去ができる。これらのことは本発明のブロックを舗装に敷設することにより、地球環境保全に貢献すると共に、省資源，省エネルギー対策に大きく寄与できるものである。このことは社会的に有意義である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるコンクリートブロックの全体斜視図。
【図２】本発明によるコンクリートブロックの夏場における舗装表面温度の測定結果を保水性ブロックと透水性ブロックとを対比して示す図。
【図３】本発明によるコンクリートブロックの夏場における舗装表面温度の測定結果を保水性ブロックと透水性ブロックとを対比すると共に、特に晴天から雷雨時での変化の測定結果を示す図。
【図４】コンクリートブロックへの植生のための構造を説明する図。
【図５】苔，セダム及び芝等を植生したブロックの断面。
【図６】本発明によるコンクリートブロックのＣＯ2 ，ＮＯx を測定したデシケータの構成図。
【図７】ＣＯ2 の消費量（吸着量）を示す実験結果図。
【図８】ＮＯx 濃度及び吸着率の変化を示す実験結果図。
【符号の説明】
１        ブロック本体
２        基層
３        表層
４        溝
【図１】
0004065118.tif 000005
【図２】
0004065118.tif 000006
【図３】
0004065118.tif 000007
【図４】
0004065118.tif 000008
【図５】
0004065118.tif 000009
【図６】
0004065118.tif 000010
【図７】
0004065118.tif 000011
【図８】
0004065118.tif 000012