JPH07331601A

JPH07331601A - 透水ブロック

Info

Publication number: JPH07331601A
Application number: JP6148614A
Authority: JP
Inventors: Ko Hasegawa; 洸長谷川; Makoto Hiratani; 誠平谷
Original assignee: MASUDA KOSAN KK
Current assignee: MASUDA KOSAN KK
Priority date: 1994-06-06
Filing date: 1994-06-06
Publication date: 1995-12-19

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】目詰まりや変褪色を起こさず強固で透水性能
に優れた、しかも透水性の調節が可能な透水ブロックを
提供する。【構成】花崗岩、或いはそれが風化した真砂土を破砕
して得た長石類、石英、雲母等の小塊や微粒子を混合
し、焼結により結合して透水ブロックを得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、新規な透水ブロックに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来言われている透水ブロックとは、降
雨時等に路面上に溜まった水を速やかに地下に浸透させ
る目的をもって、歩道や街路樹の周囲等に敷設されるも
のである。この種透水ブロックの必要性は古くから認識
されており、従来から、平板状やインターロッキング式
のコンクリート製ブロック（骨材を多くしたものや、繊
維を加えて丸めた粒状のものを圧縮成型したもの）や、
小石を樹脂で固めたもの等が提供されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の骨材を
多く入れたコンクリートブロックでは、透水性は有して
いても非常に小さく、決して充分な水はけ能力があると
は言えなかった。更に、セメント分が少ないために脆
く、ブロックの角等が比較的欠けやすく特に歩道等に使
用する場合寿命が短い欠点があった。また、繊維を加え
て丸めたものからなるブロックは、製造しにくいうえに
コストが高く、同様にもろい欠点がある。

【０００４】このように、従来の透水性コンクリートブ
ロックにおいては、石のように固く緻密にすると透水性
がなくなり、透水性を確保するともろくなるという相反
する性質を本来的に有している。

【０００５】一方、小石を樹脂で接着固化したものは、
樹脂によって透水性が阻害される場合や樹脂が流れ出す
場合等があり、また樹脂にゴミが付着して目詰まりを起
こしたり、変褪色して汚い外観を呈する欠点がある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで本発明者は、上記
諸点に鑑み鋭意研究した結果、本発明ブロックを完成さ
せたものである。そして、その特徴とするところは、花
崗岩或いはそれが風化した真砂土の構成鉱物である長石
類や石英、雲母の小塊や微粒子を混合し、焼結によって
結合成型した点にある。更に、透水ブロックを着色した
り部分的に模様を付けたり或いは強度増強等の目的で、
他の岩石例えば砂岩、粘板岩、チャート、凝灰岩、安山
岩、玄武岩等の小塊や微粒子、或いは粘土や金属類を混
合或いは添加して、焼結により結合して成型した点にあ
る。

【０００７】ここで花崗岩とは、火成岩の一種で優白質
の深成岩でミカゲ石とも言われる。主成分は長石（特に
カリ長石）と石英であり、他に有色鉱物を含む。長石の
割合や有色鉱物の種類や量により、様々な種類がある。
性状は粒状で細粒のものから粗粒のものまであり、わり
あいに硬いものである。

【０００８】また真砂土（真砂、マサ、マサ土）とは花
崗岩が風化したもので、特に粗粒花崗岩が風化したもの
が本発明の良好な原料となる。そして、その中には長石
（斜長石、アルカリ長石：ナトリウム、カルシウム、カ
リウム、バリウムのアルミノケイ酸鉱物）以外に、石英
（珪素の酸化鉱物）が比較的大きな小塊として含まれて
いる。また、これらの微粒子も多いし、雲母の含有量も
高い。但し、真砂土中には径が数十cm以上もある風化が
あまり進んでいない大きな塊もあるが、これらを破砕す
ることにより容易にこれら鉱物の小塊や微粒子が得られ
る。

【０００９】従来、この真砂土は破砕機やロッドミル等
で破砕した後水簸して粒径により分級し、大径（例えば
５mm以上）のものは再度破砕して分級し、コンクリート
の骨材として使用されている。従って、付加価値は低
く、コストや手間のわりには安価なものである。本発明
は、この真砂土に更に付加価値を付けて、その有効利用
を図るという観点からスタートしたものである。尚、真
砂土は破砕しやすいために好んで用いられるが、花崗岩
も粘板岩その他の岩石も同様な用途に用いられている。

【００１０】前記した花崗岩及びその風化物である真砂
土は、長石を主成分とする。例えば島根県西部の益田市
近郊から採掘した真砂土の鉱物組成比は、長石７０％
（斜長石４５％：カリ長石２５％）、石英２３％、黒雲
母７％である（島根県立工業技術センター：顕微鏡鑑定
による）。但し、風化に対する抵抗力は石英が一番大き
く、次いでカリ長石、黒雲母、斜長石の順である。従っ
て、風化して粒子化したもの或いは破砕品では、石英と
カリ長石がほぼ同量ずつで大部分を占めている。即ち、
粒径が８〜５mmでは長石 69.75％、石英 29.71％、雲母
0.54％の割合であるが、５〜 2.5mmでは長石 56.01％、
石英 43.67％、雲母0.31％、 2.5〜 0.6mmでは長石 49.
89％、石英 40.76％、雲母9.39％となる。長石の大部分
はカリ長石である。

【００１１】尚、溶融温度はカリ長石が最も低くて 1,2
00℃である。また石英は溶融温度が1,725℃と最も高
い。しかし焼成実験の結果によれば、真砂土中の多くの
石英は1,200〜 1,300℃程度の温度で表面が溶融して融
着しているのが見られた。これは、焼結することにより
その表面にアルカリ（ナトリウムや雲母、長石類の風化
作用によると思われる）が作用して珪酸塩化合物（溶融
温度が 1,050℃近傍）を作ることによると思われる。従
って、これら真砂土中の石英小塊は、長石と同様に 1,2
00〜 1,300℃前後に加熱すると表面が溶融して融着す
る。更に、小塊に付着している鉱物の微粒子や粘土成分
自体低温で溶融するので、これらが接着剤の役目も果た
す。

【００１２】花崗岩を破砕して得た小塊や微粒子の場合
も、その構成鉱物は真砂土の場合と同じである。そし
て、長石や雲母の微粒子が石英の小塊の表面に付着して
いるので、これらの小塊や微粒子の混合物は同様に 1,2
00〜 1,300℃前後の温度で焼結できる。尚、真砂土の破
砕品と花崗岩の破砕品を混合して使用することもでき
る。或いは、長石類の小塊や微粒子と珪石（石英）を破
砕して得た小塊や微粒子を混合したものを焼結により結
合成型してもよい。

【００１３】更に、透水ブロックを着色したりブロック
に模様を付けたり、或いは強度増強などの目的で、他の
岩石類、例えば砂岩、粘板岩、チャート、凝灰岩、安山
岩、玄武岩等の小塊や微粒子を、更には或いは粘土や金
属類を混合或いは添加して焼結することもできる。これ
らの岩石類の溶融温度は、長石よりも高いものも低いも
のもあるが、少量であるため全体への影響は少ない。粘
土は低い温度で溶融する。

【００１４】本発明における小塊の大きさは、０．１〜
１０ｍｍ程度であり、あまり小さいと透水性が小さくな
り、あまり大きいと焼結が難しくなる。より好ましく
は、１〜８ｍｍ程度である。勿論、種々の大きさのもの
を混合してもよい。前記の真砂土中のものは、このサイ
ズより大きいものがあるため、その場合には更に破砕す
ればよい。破砕は１次破砕した後ロッドミル等を用いる
通常の方法でよく、特別な方法である必要はない。ま
た、サイズによる分離は、水を用いた分級（水簸）、或
いは篩による分級でよい。

【００１５】微粒子は、シルト（微砂：0.０２〜0.００
２ｍｍ）や粘土（0.００２ｍｍ以下）程度のものであ
る。これらは、小塊の表面に付着して、溶融温度を下げ
たり接着剤の役目を果たす。但し、あまり多いと透水ブ
ロックの透水性が低下するので、１％程度以下、特に0.
５％程度にするとよい。

【００１６】焼結とは、高温により表面を融解結合させ
るもので、粉体の焼結セラミックを製造する方法と類似
のものである。焼結温度は、 1,200〜 1,300℃程度であ
り、時間としては、５〜６０分程度でよい。しかし、急
激に昇熱したり冷却すると割れが入ったり充分に溶融し
ない。そのため、溶融温度の前後は４〜２０時間程度か
けて上げたり下げたりすることが好ましい。発明者の実
験によると、小塊の粒度分布によって焼結時間が次のよ
うに変化する。粒径 8.0 〜5.0 mm 1,300 ℃で約５分、或いは1,25
0 ℃で約40分 5.0 〜2.5 mm 1,280 ℃で約10分、或いは1,230 ℃で
約60分 5.0 〜0.074mm 1,280 ℃で約５分、或いは1,230 ℃で
約60分 2.5 〜1.2 mm 1,280 ℃で約５分、或いは1,230 ℃で
約40分

【００１７】焼結は、型に入れて行なう。型は、平板状
のものを作る場合には升状のものや板に桟で区切りを付
けたもの等を使用するが、筒状やコップ状等のものを作
るには、外型と内型を組み合わしたものを使うなど、製
品に応じたものを使用する。焼結は、電気炉、バーナー
連続窯等、どのような方法で行なってもよい。

【００１８】尚、本発明で言う透水ブロックとは、従来
の歩道等に敷設できる平板状やインターロッキング状の
もの以外に、パイプ状や容器状等あらゆる形状のものを
含む。またその用途も歩道等の敷設用に限らず、その優
れた透水性や多孔性を利用して、街路樹や花壇の覆いや
囲い、法面保護や護岸工事等の土木用部材、タイルや壁
材、排水溝や集水器の蓋等の建築用部材、さらには、空
隙が大きいためバクテリアの繁殖に好適であり、汚水処
理に於けるバクテリアの培養床としても、また生物学的
な濾過材にできるなど、極めて広範囲な用途に使用され
るものである。

【００１９】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
詳細に説明する。（実施例１）図１は、板状透水ブロック１の１例を示
す斜視図である。これは、真砂土（島根県益田市産）の
破砕品で、粒径が８〜５mmのもの（表面には微粒子が付
着している）を、縦横各３０cm、深さ６cmの升状の型に
入れて焼結したものである。焼結条件は、電気炉で６時
間かけて 1,250℃に昇温し、この状態を４０分間維持
し、次いで電源を切って４時間かけて放冷したものであ
る。得られた透水ブロックは、長石小塊２、石英の小塊
３及び雲母粒４が相互の表面が堅固に融着した丈夫なも
のであった。全体の色は薄い白灰色であった。

【００２０】この透水ブロック１の透水性を、図２に示
すようにして測定した。即ち、透水ブロック１の上面に
直径８cmの塩ビパイプ５を粘土６で固定し、パイプ５内
に収納した袋状ビニールフイルム７の中程を糸８で固く
縛り、５００ｃｃの水９をこぼれないように入れた。そ
して、測定開始と同時に糸８を引き上げて水を塩ビパイ
プ５内に放出して、水の透過時間を計測した。２秒後
に、水９は完全に透水ブロックを透過した。計算した結
果、水の透過量は１7.９１４L ／cm²・Hrとなった。

【００２１】同様の焼結条件（但し、焼結温度は 1,230
℃で60分）で、粒径が５〜 2.5ｍｍの真砂土破砕品、5.
0 〜 0.074ｍｍの破砕品、2.5 〜1.2 ｍｍの破砕品を用
いて透水ブロック１を作り、同様にして水の透過量を測
定した。透過時間とそれに基づいて計算した透過量は、
それぞれ３秒（１1.９４２L ／cm²・Hr）、８秒（4.４
７８L ／cm²・Hr）、９秒（3.９８１L ／cm²・Hr）で
あった。粒径が1.２ｍｍ以下の場合、この試験方法では
水が透水ブロックに吸収され、通過する量が少ないため
測定は不可能であった。これらのブロックは、歩道に敷
いたり壁部の飾りにしたり、河川に敷設して微生物の住
処にすることができるなど多くの用途が考えられる。

【００２２】（実施例２）次に、図３はインターロッ
キング状の透水ブロック１０を示すもので、上部と下部
で小塊の大きさを変えたものである。型の下部の方に粒
径５〜８mmの大きめの小塊、上部には１〜３mmの小さめ
の小塊をそれぞれ充填し、実施例１と同様の条件で焼結
したものである。このブロックは、上部の間隙が小さい
ため木の葉その他のゴミが目詰まりを生じにくい利点が
ある。

【００２３】（実施例３）図４に示す板状の透水ブロ
ック１１は、真砂土の破砕品と花崗岩（益田市産）の破
砕品を２対１で混合したもの（粒径は、実施例１と同
じ）の上面に、黒茶色の粘板岩の小塊（粒径5.0 〜2.5
mm）１２を混入して矢印模様１３を描き、実施例１と同
様にして焼結したものである。矢印模様１３は天然石の
着色であるため褪色せず、白い色の中で黒茶色の斑点模
様が目立つ利点がある。

【００２４】（実施例４）図５に示す鉢状の透水ブロ
ック１４は、真砂土の破砕品で、粒径が５〜 2.5mmのも
の及び2.5 〜1.2 mmのもの（表面には、微粒子が付着し
ている）を１対１で混合し、外型と内型の間に充填して
焼結したものである。焼結条件は、電気炉で４時間かけ
て 1,230℃に昇温し、この状態を６０分間維持し、次い
で電源を切って４時間かけて放冷したものである。得ら
れた透水ブロックは、粒子の隙間が小さくて土はこぼれ
ないがコンクリート製品と比べて透水性が極めて大き
く、長石小塊２、石英の小塊３及び雲母粒４が相互の表
面が堅固に融着した丈夫なものであった。

【００２５】（実施例５）図６に示す透水ブロック１
５はパイプ状のもので、外型と内型の間に実施例４と同
様に配合した小塊を充填し、実施例４と同様の条件で焼
結したものである。この透水ブロックは、暗渠や排水パ
イプ、汚水処理用曝気槽の発泡器などに使用できる。

【００２６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明の透水
ブロックは、長石類と石英を主成分とする天然石ででき
ており、また加熱による溶融でこれら鉱物の小塊の表面
が融着しているため結合力が非常に強く、欠ける等の破
損がほとんどなく、寿命が著しく長い。また、樹脂等の
接着剤を使用していないため、非常に大きな透水性を有
している。

【００２７】更に、従来道路の構築材やコンクリートの
骨材など付加価値の低い分野に使用されていた真砂土や
花崗岩その他の岩石の破砕品の有効利用が図られる効果
もある。

【００２８】また、得られた透水ブロックは空隙率が大
きいため、コンクリートブロックと比較して軽量であ
る。また、粒度を選択することによって、透水性が調節
可能である。従って、道路（特に歩道）等に採用すれ
ば、表面に水が溜まることがなく、スリップ事故等を防
止することができる。また形状は自在であり、排水路や
暗渠用のパイプ、植木鉢、濾材その他多くの用途に応じ
て種々な形状のものを作ることができる。更に、窯業用
の窯を利用すれば、安価で大量に製造することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明ブロックの１例を示す斜視図である。

【図２】板状ブロックの透水性測定方法を示す断面図で
ある。

【図３】本発明ブロックの他の例を示す斜視図である。

【図４】本発明ブロックの異なる他の例を示す斜視図で
ある。

【図５】本発明ブロックの異なる他の例を示す斜視図で
ある。

【図６】本発明ブロックの更に異なる他の例を示す斜視
図である。

【符号の説明】

１板状透水ブロック２長石の小塊３石英の小塊４雲母粒１０インターロッキング状透水ブロック１１板状透水ブロック１２粘板岩の小塊１３矢印模様１４鉢状透水ブロック１５パイプ状透水ブロック

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｅ０４Ｂ 2/02 Ｅ０４Ｃ 1/39 Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】真砂土或いは花崗岩を破砕して得た長石
類、石英、雲母等の小塊や微粒子を混合し、焼結により
結合して成型したことを特徴とする透水ブロック。
【請求項２】砂岩、粘板岩、チャート、凝灰岩、安山
岩、玄武岩等他の岩石の小塊や微粒子或いは粘土や金属
類を混合或いは添加して、焼結により結合して成型する
ものである請求項１記載の透水ブロック。