(57)【要約】      （修正有）【課題】太陽光が十分に当たらないコンクリートの表面において、清浄性と耐久性とを向上することができる表面ボードを提供する。【解決手段】トンネル１の内壁２の表面に、電荷移動型触媒を混合したモルタル製の表面ボード１１，１１Ａを設ける。混合した電荷移動型触媒により、コンクリート表面において防汚性、抗菌性、防臭性等の効果が得られる。そして、電荷移動型触媒であるから、太陽光などが当たらない場所でも、その触媒効果が得られ、さらに、表面ボード１１，１１Ａの表面が磨耗しても、表面ボード１１，１１Ａ内に混合した電荷移動型触媒が表面に現れるから、長期に渡って触媒効果を維持することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電荷移動型触媒を混合したセメント系混合物からなることを特徴とするボード。
【請求項２】
前記ボードが短繊維補強モルタルからなることを特徴とする請求項１記載のボード。
【請求項３】
前記電荷移動型触媒は、内部での電荷移動により酸化反応及び／又は還元反応を行う複合酸化物からなることを特徴とする請求項１又は２記載のボード。
【請求項４】
前記請求項１〜３のいずれか１項に記載のボードを用い、前記ボードをコンクリートの表面に設けたことを特徴とするコンクリート表面構造。
【請求項５】
前記コンクリートの表面が地下構造物の表面であることを特徴とする請求項４記載のコンクリート表面構造。
【請求項６】
荷移動型触媒を混合したセメント系混合物を表面に設ける表面の施工方法において、前記表面に、電荷移動型触媒を混合したモルタルの吹付けにより前記セメント系混合物の層を形成することを特徴とする表面構造の施工方法。
【請求項７】
荷移動型触媒を混合したセメント系混合物を表面に設ける表面の施工方法において、前記表面に、電荷移動型触媒を混合したモルタルの鏝塗りにより前記セメント系混合物の層を形成することを特徴とする表面構造の施工方法。
【請求項８】
荷移動型触媒を混合したセメント系混合物を表面に設ける表面の施工方法において、前記表面の目地に、電荷移動型触媒を混合したモルタルを充填することを特徴とする表面構造の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボードとコンクリート表面構造及びその表面構造の施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリートは耐久性に優れ、各種の構造物に用いられ、トンネル，水路や地下貯水槽などにおいて、コンクリートの表面を露出した構造が多数採用されている。
【０００３】
そして、このようなコンクリート表面の耐久性と清浄性を保つため、光触媒を用いる技術が提案されており、打放しコンクリート表面に、アナターゼ型酸化チタン及び過酸化チタンを主成分としつつ透明な光触媒材を塗布して光触媒層を形成する表面構造が提案され、この表面構造では、光と反応すると有機物を分解し得るアナターゼ型酸化チタンを含むので、防汚効果を更に向上させることができる（例えば特許文献１及び特許文献２）。
【０００４】
また、光触媒層において直射日光のあたらない部分に紫外線を照射する紫外線発光ダイオードを設ける汚染空浄化システムも提案されている（例えば特許文献３）。
【特許文献１】特開２００５−６７９２１号公報
【特許文献２】特開２００５−１５３０７号公報
【特許文献３】特開２００６−３１４９１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１及び２のように、光触媒を塗布することによりコンクリート表面に設けるものでは、塗膜が磨耗したり、経時的に剥げたりすると、触媒による防汚効果が低下したり、得られなくなったりするという問題があり、さらに、地下に埋設された構造物などでは、太陽光が十分に当たらないため、触媒効果を得ることができない。
【０００６】
これに対して、特許文献３では、太陽光が十分に当たらない箇所でも、触媒効果を得ることができるが、そのために発光ダイオードなどの紫外線の光源を設けなければならず、工事費及び設備費が掛かると共に、地下などの電源の取りにくい箇所では使用が困難である。
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、太陽光が十分に当たらないコンクリートの表面において、清浄性と耐久性とを向上することできるボードとコンクリート表面構造及びその表面構造の施工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】
【０００８】
請求項１の発明は、電荷移動型触媒を混合したセメント系混合物からなるものである。
【０００９】
また、請求項２の発明は、前記ボードが短繊維補強モルタルからなるものである。
【００１０】
また、請求項３の発明は、前記電荷移動型触媒は、内部での電荷移動により酸化反応及び／又は還元反応を行う複合酸化物からなるものである。
【００１１】
また、請求項４の発明は、前記請求項１〜３のいずれか１項に記載のボードを用い、前記ボードをコンクリートの表面に設けたものである。
【００１２】
また、請求項５の発明は、前記コンクリートの表面が地下構造物の表面である。
【００１３】
また、請求項６の発明は、荷移動型触媒を混合したセメント系混合物を表面に設ける表面の施工方法において、表面に、電荷移動型触媒を混合したモルタルを吹付けて前記セメント系混合物の層を形成する施工方法である。
【００１４】
また、請求項７の発明は、荷移動型触媒を混合したセメント系混合物を表面に設ける表面の施工方法において、表面に、電荷移動型触媒を混合したモルタルの鏝塗りにより前記セメント系混合物の層を形成する施工方法である。
【００１５】
また、請求項８の発明は、荷移動型触媒を混合したセメント系混合物を表面に設ける表面の施工方法において、前記表面の目地に、電荷移動型触媒を混合したモルタルを充填する施工方法である。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の構成によれば、電荷移動型触媒により、防汚性、抗菌性、防臭性等の効果を備えたボードが得られる。そして、電荷移動型触媒であるから、太陽光などが当たらない場所でも、その触媒効果が得られ、さらに、表面が磨耗しても、内部に混合した電荷移動型触媒が表面に現れるから、長期に渡って触媒効果を維持することができる。
【００１７】
また、請求項２の構成によれば、所定の強度が得られると共に、ボードの薄肉化が可能となり、また、必要に応じて、現場で切断や穴あけ作業などの加工を行うことができる。
【００１８】
また、請求項３の構成によれば、光や水の存在といった環境条件の変化に関わりなく、防汚性を付与可能にし、また抗菌性や防臭性の付与することができる。
【００１９】
また、請求項４の構成によれば、コンクリートの表面にボードを取り付けることにより、新設及び既設を問わず、全てのコンクリートの表面に触媒効果を付与することができる。そして、電荷移動型触媒であるから、太陽光などが当たらない場所でも、その触媒効果が得られ、さらに、表面が磨耗しても、内部に混合した電荷移動型触媒が表面に現れるから、長期に渡って触媒効果を維持することができる。
【００２０】
また、請求項５の構成によれば、太陽光の当たらないコンクリート表面に触媒効果を付与できる。
【００２１】
また、請求項６の構成によれば、現場において、モルタル吹付作業により、コンクリートなどの表面に電荷移動型触媒を混合したセメント系混合物の層を簡便に設けることができる。
【００２２】
また、請求項７の構成によれば、現場において、鏝塗り作業により、コンクリートなどの表面に電荷移動型触媒を混合したセメント系混合物の層を簡便に設けることができる。
【００２３】
また、請求項８の構成によれば、現場において、表面の目地に電荷移動型触媒を混合したモルタルを充填して目地材とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明における好適な実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。各実施例では、従来とは異なる新規なボードとコンクリート表面構造及びその表面構造の施工方法を採用することにより、従来にないボードとコンクリート表面構造及びその表面構造の施工方法が得られ、以下の実施例で、ボードとコンクリート表面構造及びその表面構造の施工方法について記述する。
【実施例１】
【００２５】
以下、本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。図１〜図２は本発明の実施例１を示し、同図に示すように、既設又は新設のトンネル１は、内壁２がコンクリートにより形成されている。
【００２６】
前記内壁部２は、左右の縦壁部３，３と、これら左右の壁部３，３の上部を連結するアーチ部４とを備え、前記左右の縦壁部３，３がコンクリート製の底板部５の両側に立設されている。
【００２７】
そして、前記内壁２及び底板部５は、現場打ちコンクリートやプレキャストコンクリート版により形成されている。
【００２８】
前記内壁２の内面には、電荷移動型触媒を混合したモルタルからなるボードたる表面ボード１１が設けられ、このプレキャスト製品である表面ボード１１は、薄板状をなし、セメント系混合物の層となり、例えば５〜３０ｍｍ程度の厚さを有する。また、前記モルタルがセメント系混合物である。また、同一材料からなる湾曲状の表面ボード１１Ａを形成し、この表面ボード１１Ａは、アーチ部４を分割した断面形状をなし、アーチ部４の内面に一対の表面ボード１１Ａ，１１Ａを取り付け、縦壁部３の内面に、平板状の表面ボード１１，１１を取り付ける。
【００２９】
前記表面ボード１１，１１Ａは、短繊維を混合してモルタルを練り混ぜ、同繊維を３次元ランダム配向させた短繊維補強モルタルからなり、さらに、前記モルタルに電荷移動型触媒を混合している。
【００３０】
前記短繊維は、鋼繊維，ガラス繊維，炭素繊維、あるいはポリエチレン、ポリプロプレン，アラミド繊維などの各種の繊維を用いることができ、短繊維の直径は数μｍ〜数十μｍ、その長さは数ｍｍ〜数十ｍｍ程度である。尚、本実施例では、上記モルタルがセメントを含むように、セメント系混合物とはセメントを含む各種の混合物を表す。
【００３１】
次に、前記電荷移動型触媒の各例を示す。
【００３２】
前記電荷移動型触媒の第１の例としては、電子供与元素（ドナー）と電子受容元素（アクセプター）と電子キャリアー元素と還元中心元素と酸化中心元素との複合酸化物結晶からなり、さらに、微量の酸化活性化剤と還元活性化剤とを含んでなる。ここで、電子供与元素は電子を電子受容元素に供与し、電子受容元素は電子供与元素からの電子を受容し、電子キャリアー元素は電子供与元素から電子受容元素への電子の移動を橋渡す機能をそれぞれもつ。また還元中心元素は電子受容元素に移動した電子を受け取って還元反応を行い、酸化中心元素は電子の移動により生じた電子供与体の正孔を受け取って酸化反応を行う機能をそれぞれもつ。さらに、酸化活性化剤は酸化中心元素での酸化反応を活性化し、還元活性化剤は還元中心元素での還元反応を活性化する機能をそれぞれもつ。
【００３３】
そして、本発明による電荷移動型触媒における電荷移動は、構成元素中の電子供与元素と電子受容元素との間で行われる電子移動による電荷分離をいい、化合物結晶格子の熱的振動により生ずると考えられる。このときの電子移動は電子供与元素と電子受容元素とのｄ−ｄ軌道間，ｄ−ｆ軌道間，ｓ−ｄ軌道間，ｐ−ｄ軌道間で行われると考えられる。かかる電荷（電子）の結晶内移動を有効かつ効率的に行わせるため、本発明による電荷移動型触媒は、電子供与元素と電子受容元素を配位した結晶格子間に、酸化物が半導体特性を持つ元素（電子キャリアー元素）を配位させたペロブスカイト構造酸化物結晶又はスピネル構造酸化物結晶、或いはこれらの混晶である。なお、電子供与元素、電子受容元素、電子キャリアー元素の３元素を含む複合酸化物結晶構造であれば、上記の結晶構造に限られるものではない。そして、電子供与元素と電子受容元素間の電子移動による電荷分離を駆動力（ドライビング力）として結晶構造内に配位した酸化反応点で酸化反応を、還元反応点で還元反応を行わせるため、酸化中心元素及び還元中心元素を格子点に配位せしめる。
【００３４】
ここで、電子供与元素としては、モリブデン、タングステン、ニッケル、及びコバルトからなる群から選ばれる一種以上の元素が好ましく、電子受容元素としては、アルミニウム、ケイ素、錫、チタン、及び鉄からなる群から選ばれる一種以上の元素が好ましい。これら電子供与元素と電子受容元素の組み合わせは、両元素のイオン化傾向の差が大きくなる組み合わせが好ましい。より具体的には、モリブデンとアルミニウムの組み合わせなどが好ましい。電子キャリアー元素としては、その酸化物が半導体特性をもち電子移動度の高い元素、具体的にはジルコニウム、マンガン、及びバナジウムからなる群から選ばれる一種以上の元素が好ましい。酸化中心元素としては、ホール移動度の高い元素、具体的には、銀、及び白金からなる群から選ばれる一種以上の元素が好ましい。還元中心元素としては、電子移動度の高い元素、具体的には、パラジウム、及び亜鉛からなる群から選ばれる一種以上の元素が好ましい。そして、酸化反応を活性化する酸化活性化剤としては、 IＡ、IIＡ属の元素、より具体的には、リチウム、ベリリウム、及びバリウムからなる群から選ばれる一種以上の元素の酸化物が好ましい。また、還元反応を活性化する還元活性化剤としては、イットリウム、ジルコニウム、ニオブ、モリブデン、テクネチウム、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、及び白金からなる群から選ばれる一種以上の元素の酸化物が好ましい。なお、上記各機能元素の例示中に、同じ元素が複数の機能元素の好ましい例として重複して挙げたものがある（モリブデン、ジルコニウム、パラジウム）が、各機能元素を選択するに当たり、同じ元素を複数にわたる機能元素として選択しないようにする。また、各機能元素を選択するに当たり、複数の元素を選択可能であるが、通常は一種の元素を選択する。
【００３５】
これら各機能元素は結晶構造内において酸化物の形態で存在する。即ち、電子供与体は電子供与元素の酸化物、電子受容体は電子受容元素の酸化物、電子キャリアーは電子キャリアー元素の酸化物、酸化中心体は酸化中心元素の酸化物、還元中心体は酸化中心元素の酸化物の形態で存在する。また、酸化活性化剤、還元活性化剤も結晶構造内外で酸化物の形態で存在する。
【００３６】
そして、上記各機能成分の配合割合は、モル比で、電子供与体：電子受容体：電子キャリアー：酸化中心体：還元中心体：酸化活性化剤：還元活性化剤＝１：１：０．５〜１：０．２〜１：０．２〜１：０．０００５〜０．００１：０．０００５〜０．００１の範囲が好ましい。
【００３７】
上記電荷移動型触媒の作用を説明する。本発明による触媒結晶構造内のドナー元素から電子が電子キャリアー元素を介してアクセプター元素へ移動すると、ドナー元素は正電荷（＋）、アクセプター元素は負の電荷（−）をもつ。そして、アクセプター元素の近くの格子点に配位した還元中心元素では、アクセプター元素へ移動した電子を受け取って、外部から近づいた物質に対し還元反応を行う。一方、ドナー元素の近くの格子点に配位した酸化中心元素では、ドナー元素に生じた正孔が酸化中心元素へ移動（ホール移動）して、外部から近づいた物質に対し酸化反応を行う。これら、酸化反応と還元反応を一つの触媒内で行わせて、外部から近づいた物質を酸化分解及び還元分解する機能をもつ。従って、外部から近づいた汚れ成分、各種菌類、臭い成分等を酸化還元分解して、防汚性、抗菌性、防臭性等の機能を発揮する。
【００３８】
次に、前記電荷移動型触媒の第２の例としては、電子供与元素と電子受容元素と電子キャリアー元素と酸化反応を行う酸化中心元素との複合酸化物結晶からなり、該複合酸化物の結晶構造内外に酸化反応を活性化する酸化活性化剤を含んでなる。かかる第２の例における電荷移動型触媒は、酸化反応により分解する成分に対して有効に作用する。また、前記電荷移動型触媒の第３の例としては、電子供与元素と電子受容元素と電子キャリアー元素と還元反応を行う還元中心元素との複合酸化物結晶からなり、該複合酸化物の結晶構造内外に還元反応を活性化する還元活性化剤を含んでなる。かかる第３の例における電荷移動型触媒は、還元反応により分解する成分に対して有効に作用する。
【００３９】
さらに、前記電荷移動型触媒の第４の例としては、上記第２の例における酸化反応型の電荷移動型触媒と上記第３の例における還元反応型の電荷移動型触媒との混合物からなる。かかる第４の例における電荷移動型触媒は、酸化反応により分解する成分に対しては第２の例における酸化反応型の電荷移動型触媒が、還元反応により分解する成分に対しては第３の例における還元反応型の電荷移動型触媒がそれぞれ有効に作用する。これら第２、第３、第４の例において、電荷移動の原理、結晶構造、各機能元素の具体例、各機能成分の配合割合、作用等は第１の例において述べたと同様である。
【００４０】
以下は電荷移動型触媒の内容をより具体的に説明するためのものである。これら電荷移動型触媒の例により本発明の範囲が限定されるものではない。
【００４１】
製造例１（電荷移動型酸化還元触媒の製造）
電子供与体として酸化モリブデン、電子受容体として酸化アルミニウム、電子キャリア（運搬体）として酸化ジルコニウム、酸化中心体を構成する元素として白金微粉末、還元中心体を構成する元素としてパラジウム微粉末を各等モルづつ混合し、さらに酸化活性化剤として酸化リチウム、還元活性化剤として酸化イットリウムを、それぞれモル比で１０００分の１添加して攪拌混合（各成分のモル比は１：１：１：１：１：０．００１：０．００１）した後、７重量％のポリビニルアルコール水溶液をバインダーとして適量加え、２〜３時間混合微粉砕装置にかけて微粉砕して泥奨を作る。この泥奨をロータリーキルン式焼成炉で焼成温度１３５０℃にて約１時間程焼成する。そこで得られたセラミックス状微粉末を超微粉化するために、らい潰機にて２４時間粉砕し、３μｍ以下の触媒粉末を得た。得られた触媒微粉末の粒度分布は中心ピークで０．３μｍであった。触媒を構成する各成分の配合比は非化学量論的であるが、焼成過程でペロブスカイト結晶やスピネル結晶の結晶構造をもち、それぞれの成分は化学量論的配位をしている。その場合、過剰な成分は結晶粒界に分布し、また、触媒結晶の中に発生する空格子の部分に酸素が配位していると考えられる。
【００４２】
製造例２（電荷移動型の酸化触媒と還元触媒との混合物の製造）
電子供与体として酸化モリブデン、電子受容体として酸化アルミニウム、電子キャリア（運搬体）として酸化ジルコニウム、酸化中心体を構成する元素として白金微粉末を各等モルづつ混合し、さらに酸化活性化剤として酸化リチウムを、モル比で１０００分の１添加して攪拌混合（各成分のモル比は１：１：１：１：０．００１）する。その泥奨の製造や焼成の方法は、上記製造例１に準じた工程により酸化触媒の微粉末を製造する。また、電子供与体として酸化モリブデン、電子受容体として酸化アルミニウム、電子キャリア（運搬体）として酸化ジルコニウム、還元中心体を構成する元素としてパラジウム微粉末を各等モルづつ混合し、さらに還元活性化剤として酸化イットリウムをモル比で１０００分の１添加して攪拌混合（各成分のモル比は１：１：１：１：０．００１）する。その泥奨の製造や焼成の方法は、上記製造例１に準じた工程により還元触媒の微粉末を製造する。これら酸化触媒と還元触媒を等量づつ混合して、電荷移動型の酸化還元触媒を得る。
【００４３】
それらの電荷移動型触媒を用いた実験では、酸化電流値の測定により、電荷の移動が容易なことが確認され、撥水性試験では、高い撥水性が確認され、汚泥テストでは、墨汁などの汚泥液を滴下しても、水の噴流により洗い流すことができ、抗菌性テストで高い抗菌性を有することが確認できた。
【００４４】
したがって、上記電荷移動型触媒として、電子供与元素と電子受容元素と前記電子供与元素から前記電子受容元素への電子の移動を促進する電子キャリアー元素と前記電子受容元素に移動した電子により還元反応を行う還元中心元素と電子の移動により生じた前記電子供与元素の正孔により酸化反応を行う酸化中心元素との複合酸化物結晶からなり、該複合酸化物の結晶構造内外に酸化反応を活性化する酸化活性化剤と還元反応を活性化する還元活性化剤とを含み、前記複合酸化物結晶はペロブスカイト構造酸化物結晶、スピネル構造酸化物結晶又はこれらの混晶からなり、前記電子供与元素はモリブデン及びタングステンからなる群から選ばれる一種以上の元素であり、前記電子受容元素はアルミニウムであり、前記電子キャリアー元素はジルコニウムであり、前記酸化中心元素は白金であり、前記還元中心元素はパラジウムであり、前記酸化活性化剤はリチウムの酸化物であり、前記還元活性化剤はイットリウムの酸化物である電荷移動型触媒を用いると、一触媒内に酸化中心と還元中心とを有するため、触媒に触れた物質を酸化還元反応により分解し、防汚性、抗菌性、防臭性等を発揮でき、また、電子供与元素と電子受容元素と前記電子供与元素から前記電子受容元素への電子の移動を促進する電子キャリアー元素と電子の移動により生じた前記電子供与元素の正孔により酸化反応を行う酸化中心元素との複合酸化物結晶からなり、該複合酸化物の結晶構造内外に酸化反応を活性化する酸化活性化剤を含み、前記複合酸化物結晶はペロブスカイト構造酸化物結晶、スピネル構造酸化物結晶又はこれらの混晶からなり、前記電子供与元素はモリブデン及びタングステンからなる群から選ばれる一種以上の元素であり、前記電子受容元素はアルミニウムであり、前記電子キャリアー元素はジルコニウムであり、前記酸化中心元素は白金であり、前記酸化活性化剤はリチウムの酸化物である電荷移動型触媒を用いると、一触媒内に酸化中心を有するため、触媒に触れた物質の内、酸化反応により分解する成分を分解でき、また、電子供与元素と電子受容元素と前記電子供与元素から前記電子受容元素への電子の移動を促進する電子キャリアー元素と前記電子受容元素に移動した電子により還元反応を行う還元中心元素との複合酸化物結晶からなり、該複合酸化物の結晶構造内外に還元反応を活性化する還元活性化剤を含み、前記複合酸化物結晶はペロブスカイト構造酸化物結晶、スピネル構造酸化物結晶又はこれらの混晶からなり、前記電子供与元素はモリブデン及びタングステンからなる群から選ばれる一種以上の元素であり、前記電子受容元素はアルミニウムであり、前記電子キャリアー元素はジルコニウムであり、前記還元中心元素はパラジウムであり、前記還元活性化剤はイットリウムの酸化物である電荷移動型触媒を用いると、一触媒内に還元中心を有するため、触媒に触れた物質の内、還元反応により分解する成分を分解できる。
【００４５】
さらに、上述した電荷移動型触媒を組み合わせて用いることができ、例えば、酸化中心を有する触媒と還元中心を有する触媒との混合すれば、触媒に触れた物質を酸化分解、還元分解して、防汚性、抗菌性、防臭性等を発揮できる。
【００４６】
このように電荷移動型触媒によれば、触媒内での電荷の移動に基づく酸化還元反応により触媒に触れた物質を分解するので、光や水の存在といった環境条件に左右されることがない利点がある。
【００４７】
上記のような電荷移動型触媒を微粉末とした触媒微粉末を、前記モルタルに混合し、触媒微粉末を混合した短繊維補強モルタルからなる前記表面ボード１１，１１Ａを形成する。尚、触媒微粉末は、モルタルにおいて、フィラーの役目をなす。
【００４８】
例えば、セメントと砂と触媒微粉末とを合わせた全体重量に対して、触媒日粉末を５〜２０重量％程度含む。
【００４９】
このように電荷移動型触媒の微粉末を混合した表面ボード１１，１１Ａを、トンネル１の表面たる内面に設けたから、太陽光の当たらないトンネル１内でも、電荷移動型触媒の作用により、汚れ難く、清浄性に優れた表面構造が得られる。また、表面ボード１１，１１Ａは、トンネル１を長さ方向に分割した長さを有する。図１に示すように、トンネル１は断面が閉じた形状をなす。
【００５０】
また、トンネル穴６と間隔を置いて、前記表面ボード１１，１１Ａを配置した後、表面ボード１１，１１Ａとトンネル穴６との間に、現場打ちコンクリートを充填してアーチ部４及び縦壁部５，５を構築してもよく、このように表面ボード１１，１１Ａを型枠として用いることにより施工性が向上し、また、打設したコンクリートと表面ボード１１，１１Ａとが一体化される。
【００５１】
尚、トンネル１の底板部５には舗装層（図示せず）が設けられるが、舗装層を設けずに底板部５のコンクリートが露出する場合は、その上面に表面ボード１１を設ける。
【００５２】
このように本実施例では、請求項１に対応して、少なくとも一方の表面を露出して設けられ、電荷移動型触媒を混合したセメント系混合物からなるから、電荷移動型触媒により、防汚性、抗菌性、防臭性等の効果を備えたボードたる表面ボード１１，１１Ａが得られる。そして、電荷移動型触媒であるから、太陽光などが当たらない場所でも、その触媒効果が得られ、さらに、表面が磨耗しても、内部に混合した電荷移動型触媒が表面に現れるから、長期に渡って触媒効果を維持することができる。
【００５３】
このように本実施例では、請求項２に対応して、表面ボード１１，１１Ａが短繊維補強モルタルからなるから、所定の強度が得られると共に、表面ボード１１，１１Ａの薄肉化が可能となり、また、必要に応じて、現場で切断や穴あけ作業などの加工を行うことができる。
【００５４】
このように本実施例では、請求項３に対応して、前記電荷移動型触媒は、内部での電荷移動により酸化反応及び／又は還元反応を行う複合酸化物からなるから、光や水の存在といった環境条件の変化に関わりなく、防汚性を付与可能にし、また抗菌性や防臭性の付与することができる。
【００５５】
このように本実施例では、請求項４に対応して、請求項１〜３のいずれか１項に記載の表面ボード１１，１１Ａを用い、表面ボード１１，１１Ａをコンクリートの表面たる内壁２の表面に設けたから、コンクリートの表面にボード１１，１１Ａを取り付けることにより、新設及び既設を問わず、全てのコンクリート部材やコンクリート構造物の表面に触媒効果を付与することができる。そして、電荷移動型触媒であるから、太陽光などが当たらない場所でも、その触媒効果が得られ、さらに、表面ボード１１，１１Ａの表面が磨耗しても、表面ボード１１，１１Ａ内に混合した電荷移動型触媒の粉末が表面に現れるから、長期に渡って触媒効果を維持することができる。
【００５６】
また、このように本実施例では、請求項５に対応して、コンクリートの表面が地下構造物たるトンネル１の表面であるから、太陽光の当たらないコンクリート表面に触媒効果を付与できる。このように、地下構造物の表面とは、内部空間に露出する内面を示す。
【００５７】
また、実施例上の効果として、表面ボード１１，１１Ａは、トンネル１のコンクリート部分である内壁２より薄肉であるから、コンクリート部分の全肉厚に触媒を混合する場合より、安価に済む。
【実施例２】
【００５８】
図３は、本発明の実施例２を示し、上記実施例１と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例では、短繊維は混合せず、セメント系混合物として、電荷移動型触媒の触媒微粉末を混合したモルタル１２を用い、このモルタル１２は、ポンプ圧送による吹付が可能な配合とする。
【００５９】
そして、既設又は新設のトンネル１において、その内壁２の内面に、吹付装置１３を用いて前記モルタル１２を吹き付けてモルタル１２の層１２Ａを形成する。
【００６０】
また、図示しないが、作業者などが鏝を用いて、電荷移動型触媒の触媒微粉末を混合したモルタル１２を鏝塗りし、内壁２の内面に、モルタル１２の層１２Ａを形成するようにしてもよい。この鏝塗りの場合は、モルタル１２として短繊維補強モルタルを用いてもよい。尚、層１２Ａの厚さは、５〜３０ｍｍとすることが好ましい。
【００６１】
このように本実施例では、セメント系混合物として、電荷移動型触媒の触媒微粉末を混合したモルタル１２を用いる点で、上記実施例１と同様な作用・効果を奏する。
【００６２】
また、このように本実施例では、請求項６に対応して、荷移動型触媒を混合したセメント系混合物をコンクリートの表面に設けるコンクリート表面の施工方法において、コンクリート構造物たるトンネル１の表面に、電荷移動型触媒を混合したモルタルの吹付けによりセメント系混合物の層１２Ａを形成するから、現場において、モルタル吹付作業により、コンクリートの表面に電荷移動型触媒を混合したセメント系混合物の層１２Ａを簡便に設けることができる。
【００６３】
また、このように本実施例では、請求項７に対応して、荷移動型触媒を混合したセメント系混合物をコンクリートの表面に設けるコンクリート表面の施工方法において、コンクリート構造物たるトンネル１の表面に、電荷移動型触媒を混合したモルタルの鏝塗りによりセメント系混合物の層１２Ａを形成するから、現場において、モルタル吹付作業により、コンクリートの表面に電荷移動型触媒を混合したセメント系混合物の層１２Ａを簡便に設けることができる。
【実施例３】
【００６４】
図４は、本発明の実施例３を示し、上記各実施例と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、同図は、暗渠の水路２１に本発明を適用した例であり、前記水路２１は、長さ方向に連続するコンクリート製の本体２２を備え、この本体２２は、底板部２３と左右の側板部２４，２４とを一体に備え、上部が開口し、この開口をコンクリート製の蓋板部２５により塞いでいる。そして、本体２２は現場打ちコンクリート又はプレキャストコンクリートにより形成される。尚、図中Ｗは、水路２１内を流れる水である。
【００６５】
そして、それら新設又は既設の本体２２の表面たる内面及び蓋板部２５の表面たる下面に、前記表面ボード１１を取り付けることにより、表面ボード１１からなるセメント混合物の層を設けたり、前記モルタル１２を吹き付けてモルタル１２の層１２Ａを形成する。
【００６６】
このように本実施例では、各請求項に対応して、上記各実施例と同様な作用・効果を奏し、また、このようにコンクリートが水Ｗと接する場合、表面に藻類が付着する場合があるが、それらの発生を抑制することができ、水を抜いて内部で作業員が表面の清掃を行う場合も、比較的容易に汚れを取ることができる。
【実施例４】
【００６７】
図５は、本発明の実施例４を示し、上記各実施例と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、同図は、地下の貯水槽３１に本発明を適用した例であり、この貯水槽３１は、底板部３２と、この底板部３２の周囲に立設した側板部３３と、これら側板部３３の上部を塞ぐ上板部３４とを備え、現場打ちコンクリート又はプレキャストコンクリートにより形成されている。また、貯水層３１には図示しない出入り口が形成され、この出入り口から作業者が内部に入って清掃や点検作業を行うことができる。
【００６８】
そして、新設又は既設の貯水槽３１の表面たる内面に、前記表面ボード１１を設けることにより、表面ボード１１からなるセメント混合物の層を設けたり、前記モルタル１２を吹き付けてモルタル１２の層１２Ａを形成する。
【００６９】
このように本実施例では、各請求項に対応して、上記各実施例と同様な作用・効果を奏し、また、このようにコンクリート構造物内に水Ｗを溜めた場合、表面に藻類が付着する場合があるが、それらの発生を抑制することができ、水を抜いて内部で作業員が表面の清掃を行う場合も、比較的容易に汚れを取ることができる。
【実施例５】
【００７０】
図６は、本発明の実施例５を示し、上記各実施例と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、同図は、地下駐車場４１に本発明を適用した例であり、この駐車場４１は、底板部４２と、この底板部４２の周囲に立設した側板部４３と、これら側板部４３の上部を塞ぐ上板部４４とを備え、現場打ちコンクリート又はプレキャストコンクリートにより形成されている。尚、図中４５は、上板部４４を支える支持体たるコンクリート製の柱であり、側板部３３，３３の間で底板部４２上に複数立設されている。尚、支持体としてはコンクリート製の壁体を側板部３３，３３の間に設けてもよい。
【００７１】
また、駐車場４１には図示しない車の出入り口４６が形成され、地上の車などはその出入り口４６から内部に出入りできるようになっている。尚、この例の駐車場４１は、鉄筋コンクリート製のビルなどの構造物４７の地下部分に設けられている。
【００７２】
そして、新設又は既設の駐車場４１の表面たる内面に、前記表面ボード１１を設けることにより、表面ボード１１からなるセメント混合物の層を設けたり、前記モルタル１２を吹き付けてモルタル１２の層１２Ａを形成する。尚、図６に示すように、駐車場４１は、出入り口４６を備えるが、断面が閉じた形状の部分を有する。
【００７３】
さらに、前記柱４５あるいは支持体であるコンクリート製の壁体（図示せず）の表面にも、前記表面ボード１１を設けることにより、表面ボード１１からなるセメント混合物の層を設けたり、前記モルタル１２を吹き付けてモルタル１２の層１２Ａを形成する。
【００７４】
このように車が出入りする駐車場４１では、排気ガスの影響により、内面が汚れ易いが電荷移動型触媒を混合した層により、汚れが付き難くなり、また、底板部４２は車両の走行により磨耗し易いが、表面ボード１１又はモルタル１２の層１２Ａが磨耗しても、内部から電荷移動型触媒の微粉末が表れるから、触媒効果を維持することができる。このように、通行などにより磨耗が発生し易い面に設けることが特に好ましい。
【００７５】
このように本実施例では、各請求項に対応して、上記各実施例と同様な作用・効果を奏し、また、駐車場のように、車両の排気ガスの影響を受ける場合でも、排気ガスなどによる汚れの付着を抑制でき、また、清掃も容易となり、地下の注射場４１内を清浄に保つことができる。
【００７６】
さらに、車両が走行して磨耗し易い底板部４２の表面たる上面に、表面ボード１１又は層１２Ａを設けることにより、表面が磨耗してもその下の電荷移動型触媒が、磨耗した表面に現れ、触媒効果を維持することができる。また、磨耗が激しい場合は、表面ボード１１を交換したり、再度、モルタル吹付で層１２Ａを設けるようにすることができる。
【実施例６】
【００７７】
図７は、本発明の実施例６を示し、上記各実施例と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、同図は、上記実施例５の柱４５，４５の間に、仕切り板として前記表面ボード１１を設けた例を示し、この例では、表面ボード１１の両面が露出するため、それら両面で触媒効果を得ることができる。
【００７８】
このように本実施例では、請求項１〜３に対応して、上記各実施例と同様な作用・効果を奏し、また、このように仕切り板などの構造物としての強度を必要としない場合は、表面ボード１１を単独で使用することもでき、しかも、短繊維補強モルタルを用いれば、所定の強度も得られる。
【実施例７】
【００７９】
図８は、本発明の実施例７を示し、上記各実施例と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、同図は、地下構造物のコンクリート製内壁５１と間隔をおいて表面ボード１１を配置し、それら内壁５１と表面ボード１１との間に、断熱空間５２を設けた例であり、請求項１〜３に対応して、上記各実施例と同様な作用・効果を奏する。
【実施例８】
【００８０】
図９は、本発明の実施例８を示し、上記各実施例と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、同図は、コンクリートなどからなる地下構造物の表面６１の目地６２に、前記モルタル１２を充填して目地材とするものであり、前記目地６２は、前記表面６１に設けた板状材６３，６３の隙間により形成される。尚、前記構造物の表面６１はコンクリートなどで構成され、前記板状材６３には、前記ボード１１やタイルなどを用いることができる。
【００８１】
このように本実施例では、請求項８に対応して、荷移動型触媒を混合したセメント系混合物を表面６１に設ける表面６１の施工方法において、表面６１の目地６２に、電荷移動型触媒を混合したモルタル１２を充填するから、現場において、表面６１の目地６２に電荷移動型触媒を混合したモルタル１２を充填し、触媒作用を備えた目地材を形成することができる。
【００８２】
なお、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、実施例で示したトンネル以外でも、コンクリート製のボックスカルバートなどにも本発明は適用可能である。また、触媒は実施例に限定されず、電荷移動型触媒であれば各種のものを用いることができる。さらに、表面ボードとモルタル吹付とを組み合わせてコンクリートの表面を覆ってもよい。また、例えば、実施例５の駐車場などでは、上板部の表面たる下面に、他の材質のボードを設けてもよく、構造物の内面の少なくとも一部に、表面ボードからなるセメント混合物の層や、モルタル吹き付け又は鏝塗りによるモルタルの層を設ければよい。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の実施例１を示す断面図である。
【図２】同上、表面ボードの斜視図である。
【図３】本発明の実施例２を示す断面図である。
【図４】本発明の実施例３を示す断面図である。
【図５】本発明の実施例４を示す断面図である。
【図６】本発明の実施例５を示す断面図である。
【図７】本発明の実施例６を示す一部切欠き斜視図である。
【図８】本発明の実施例５を示す要部の断面図である。
【図９】本発明の実施例６を示す要部の断面図である。
【符号の説明】
【００８４】
１  トンネル（コンクリート構造物）
２  内壁（コンクリート）
１１  表面ボード（ボード）
１１Ａ  表面ボード（ボード）
１２  モルタル
１２Ａ  層
１３  吹付装置
２１  水路（コンクリート構造物）
３１  貯水槽（コンクリート構造物）
４１  地下駐車場（コンクリート構造物）
５１  内壁（コンクリート）
６１  表面
６２  目地
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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