JPH10151612A - 複合型ポーラスブロックの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポーラスコンクリートの利点を生かすと共
に、土木構造用コンクリートブロックとして形状、構
造、強度その他の性能を有する複合型ポーラスブロック
の製造方法を提供する。 【解決手段】 ポーラスコンクリート２１を、型枠１２
内に打設し、その上に、ペーストの浸透を防止する硬さ
と厚さを有するノースランプのモルタル２２を層状に敷
き均し、このモルタル２２上に普通コンクリート２３を
打設し、ポーラスコンクリート２１にペーストを侵入さ
せないようにして製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複合型ポーラスブ
ロックの製造方法に関する。複合型ポーラスブロックと
は、法面に擁壁を形成する擁壁コンクリートブロック、
河川の護床、根固めブロックのような護岸、水辺保護用
コンクリートブロックなどの土木工事用コンクリートブ
ロックであって、ポーラスコンクリートと組み合わせた
ものを言う。

【０００２】

【従来の技術】ポーラスコンクリートは、連続空隙を有
する多孔質のコンクリートで、水や空気を自由に通過さ
せ、生物環境を早期に創造するとともに、多孔質内部及
び外部表面に付着・棲息するバクテリアなどの微生物に
よって、水質を自然浄化する機能を有しており、多自然
型の河川構造物や擁壁などを造る上で好適な材料と言わ
れている。上記のような特性を十分に得るためにはポー
ラスコンクリートの空隙率をできるだけ大きくすること
が好ましいが、一方、ポーラスコンクリートは空隙率を
大きくした場合には強度が低下するという性質がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのようなポ
ーラスコンクリートの利点を生かすと共に、土木構造用
コンクリートブロックとして強度その他の性能を有する
複合型ポーラスブロックの製造方法を提供することを目
的とするものである。ポーラスコンクリートと普通コン
クリートとを複合するために、単にポーラスコンクリー
ト上に、普通コンクリートを打設する方法では、普通コ
ンクリート中のモルタル分やペーストがポーラスコンク
リートの空隙中に多量に侵入し、ポーラスコンクリート
の空隙がモルタルで充填され、普通コンクリートと大差
のない空隙状態になるため、所望の空隙率で所望の厚さ
を有するポーラスコンクリート部が得られない。

【０００４】また、普通コンクリートを打設した後、そ
の上にポーラスコンクリートを打設する方法ではポーラ
スコンクリートが普通コンクリートの中に侵入し沈み込
んでしまい、その結果、所望の空隙率で所望の厚さを有
するポーラスコンクリート部が得られない。そこで、普
通コンクリートがある程度硬化し、流動性がなくなって
から、ポーラスコンクリートを打設することも考えられ
るが、その場合、次の（ａ）〜（ｃ）の問題がある。

【０００５】（ａ）普通コンクリートの硬化が進んでか
らポーラスコンクリートを打設すると、ポーラスコンク
リートと普通コンクリートとの付着力が低く、両者の一
体性がなくなり、剥離してしまう。 （ｂ）ポーラスコンクリートの打設の際に、振動あるい
は転圧などによりポーラスコンクリートを締め固める必
要があるが、そのことによって、硬化中の普通コンクリ
ートに振動を与えてしまい、ひび割れ発生などの悪影響
がある。

【０００６】（ｃ）ポーラスコンクリートを打設した
後、時間をおいて普通コンクリートを打設しなければな
らないため、製造作業を連続的に行うことができず、製
造工場の製造作業工程に支障を来し、製造能率が低下す
る。本発明は以上の実情に鑑み開発されたもので、ポー
ラスコンクリートの特性とコンクリートブロックの特性
を合わせ持つ、法面、護岸又は水辺保護用の土木用コン
クリートブロックを製造する方法を提供するものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明が、対象とする複
合型ポーラスブロックは、密実コンクリートからなる基
体の表層部にポーラスコンクリート部を備え、該ポーラ
スコンクリートと前記密実コンクリートとを一体結合し
たブロックである。このブロックは、基体が密実コンク
リートブロックとしての形状、強度、機能を備え、その
表層側がポーラスコンクリートで、水や空気が流通し、
微生物による自然浄化機能などの好適な特性を有し、か
つポーラスコンクリートと密実コンクリートとが強固に
一体化しているブロックである。

【０００８】本発明は、ポーラスコンクリートを型枠底
板上に打設し、このポーラスコンクリートの上に、ペー
ストの浸透を防止する硬さと厚さを有するノースランプ
のモルタルを層状に敷き均し、このモルタル上に普通コ
ンクリートを打設した後、養生を行うことを特徴とする
複合型ポーラスブロックの製造方法である。ここで、ペ
ーストの浸透を防止する硬さと厚さを有するノースラン
プのモルタルとは、細骨材とセメントに最小限の水を加
えて硬練りし、可塑性を付与したモルタルであって、流
動性を全く有しないものを、厚さ数ｍｍ以上となるよう
に鏝または平面バイブレータなどで層状に均一に転圧し
たもので、この層を貫通してセメントペーストが浸透す
るのを許容しないものである。このようなノースランプ
のモルタルは、細骨材の種類、形状、粒度分布、セメン
ト量等によって水分量が変動するが、試し練り等によっ
て適切な特性のモルタルを得ることができる。

【０００９】また、本発明の複合型ポーラスブロックの
別の製造方法として、ポーラスコンクリートを型枠底板
上に打設し、その上に超硬練りのコンクリートを打設
し、この超硬練りコンクリートに振動加圧力を加えた
後、即時脱型することを特徴とする複合型ポーラスブロ
ックの製造方法を提供する。ここで超硬練りのコンクリ
ートは、コンクリートスランプ試験におけるスランプ値
が０ｃｍのコンクリートで、大きな振動加速度と加圧力
を与えることによって締め固めが可能なコンクリートで
ある。このような超硬練りのコンクリートは、粗骨材、
細骨材、セメントを配合し、粘着性の塊状物を形成する
程度の量の水を加えて混練することによって得ることが
できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１〜４に、本発明の対象とする
複合型ポーラスブロックの例を示した。図１は表層側に
凸部を有するポーラスコンクリート２を備え、基体３が
密実コンクリートで、これらが一体化した複合型ブロッ
ク１である。図２、図３は、表層側に平坦なポーラスコ
ンクリート２の層を形成し、密実コンクリートの基体３
と一体化した複合ブロック１である。このようなブロッ
クのポーラスコンクリート２と基体３との結合部付近の
部分断面図を図４に示した。ポーラスコンクリート２
は、粗骨材とセメントとからなり、連続した空隙を有す
る「おこし」状の構造を有する。一方、基体３は密実な
コンクリートからなり、ポーラスコンクリート２との境
界は緊密に接合されている。そして、ポーラスコンクリ
ート２には、基体３側からペースト等の浸入がない。

【００１１】このような複合型ブロック１は、例えば、
河川の護床、根固めブロック、擁壁用ブロックとして好
適である。河川の護床・根固めブロックとしては、ブロ
ックの基体を普通コンクリート、表層部をポーラスコン
クリートとし、基体の普通コンクリートの機能としては
護床・根固めブロックとして必要な強度を確保する。ポ
ーラスコンクリートの機能は、水生植物などの根が空隙
部に活着・侵入しやすいため、ブロック表面が水生植物
の生育に適した環境になり、水生植物で緑化される。従
って、周囲の環境と調和した護床工・根固め工を提供す
ることができる。また、ポーラスコンクリートの空隙部
にバクテリアなどの微生物が付着・棲息することによ
り、これらの微生物が水中の有機物などの有害物質を分
解するため、水質が浄化されるという特徴がある。

【００１２】法面の擁壁用ブロックとしては、基体がブ
ロック面板と控から構成され、面板の表層部をポーラス
コンクリートとする。基体の普通コンクリート部の機能
としては擁壁用ブロックとして必要な強度を確保し、法
面の安定に寄与する。ポーラスコンクリートは、雑草や
ツタなどの植物の根がブロック表面の空隙部に活着・侵
入できるため、これらの植物によって擁壁の表面全体を
覆うことができる。また水辺では藻が付着・成長するの
で、擁壁面の全体の緑化が可能となる。ポーラスコンク
リートの表面には、玉石等の擬石模様の凹凸を付すと一
層自然環境にマッチしたものとなる。

【００１３】以上のような複合型ポーラスブロックの製
造方法は、ポーラスコンクリートを型枠内に打設し、そ
の上に、コンクリートからのペーストがポーラスコンク
リート中に浸入するのを防止すると共に両者を接合させ
るために、ノースランプのモルタルを層状に敷き均し、
その上に普通コンクリートを打設する。図３の接合部４
はこのモルタルの硬化した層である。

【００１４】基体の普通コンクリートは、土木用ブロッ
クの場合、空隙をほとんど含まず、まだ固まらないフレ
ッシュ時の状態においては通常５〜１０ｃｍのスランプ
の流動性を有する。このようなコンクリートをポーラス
コンクリートの特性を害することなくポーラスコンクリ
ートと一体に複合させるには、上記特性のモルタルの使
用により達成することができた。

【００１５】また、本発明の複合型ポーラスブロックの
別の製造方法は、ポーラスコンクリートを型枠内に打設
し、その上に超硬練りのコンクリートを打設し、該超硬
練りコンクリートに振動加圧力を加える方法で、超硬練
りのコンクリートはセメントペーストを発生することな
くポーラスコンクリートと接合し、複合強度を確保する
ことができるものである。

【００１６】

【実施例】

（実施例−１）次の工程により複合型ポーラスブロック
として図３に例示した法面保護用擁壁ブロックを製造し
た。（１）図５に模式的に示すように、テーブルバイブ
レータ１０を備えた定盤１１の上に型枠１２を載せ、ミ
キサで練り混ぜたポーラスコンクリート２１を型枠１２
内に打設した。表面を平らに均した後、振動を与えて締
め固めた。

【００１７】ポーラスコンクリート２１を打設した部分
は、ブロックの表面から８ｃｍ（締固め後において）の
厚さの部分とした。ポーラスコンクリートの配合は、次
の通りとした。 水セメント比 ２７％ 単位セメント量 ３００ｋｇ／ｍ³ 単位水量 ８１ｋｇ／ｍ³ 単位粗骨材量 １５２１ｋｇ／ｍ³ （２）水セメント比２３％、セメント：細骨材＝１：２
の配合でノースランプの硬練りのモルタル２２を練り混
ぜ、型枠１２内に先に打設したポーラスコンクリート２
１の表面に厚さ２ｃｍ敷き均し、モルタル上面をコテで
タンピングし、転圧した。

【００１８】（３）ミキサで普通コンクリート２３を練
り混ぜ、図６に示すように、モルタル２２の層の上に、
普通コンクリート２３を型枠１３の上端まで流し込み、
法面ブロックの控部コンクリート２４を形成し、テーブ
ルバイブレータ１０により振動を与えて締め固めた後、
打込み面をコテで仕上げた。普通コンクリート２３の配
合は次の通りとした。

【００１９】水セメント比 ５０％ 細骨材率 ４２％ スランプ １０ｃｍ 空気量 ４．０％ 単位セメント量 ３２０ｋｇ／ｍ³ 単位水量 １６０ｋｇ／ｍ³ 単位細骨材量 ７６３ｋｇ／ｍ³ 単位粗骨材量 １０９１ｋｇ／ｍ³ ＡＥ減水剤 ０．８０ｋｇ／ｍ³ （４）蒸気養生を行った後、翌日脱型した。

【００２０】実施例１ではポーラスコンクリート中にモ
ルタル又はペーストの侵入は全く認められず、所定の空
隙率で所定の厚さのバラツキのないポーラスコンクリー
トを得ることができた。普通コンクリートとポーラスコ
ンクリートとの結合の一体性について建研式付着試験器
により普通コンクリートとポーラスコンクリートとの付
着強度試験を行った。試験の結果、付着強度は２．３Ｎ
／ｍｍ² と十分に大きな値であり、また付着破壊状態は
ポーラスコンクリートと普通コンクリートとの接合部４
の破断ではなく、ポーラスコンクリートの部分で破断し
ていた。従って、ポーラスコンクリートと普通コンクリ
ートは完全に一体化しており、十分な付着強度が得られ
ることが確認された。

【００２１】次に比較例として上記実施例１のうち第２
工程を省略した工程でその他の条件を同一にして実施例
１と同じ法面保護ブロックを製造した。製品断面を観察
したところ、ポーラスコンクリート中へモルタルが侵入
し、空隙がほとんどないコンクリートになってしまい、
良好な製品を得ることができなかった。（実施例−２）
複合ポーラスブロックとして図２に例示した護床・根固
めブロックを次の工程により製造した。

【００２２】（１）図７に示すように、テーブルバイブ
レータ１０を備えた定盤１１上に底板１３を置き、その
上に型枠１２を載せ、ミキサで練り混ぜたポーラスコン
クリート２１を型枠内１２内に打設した。その上面を平
らに均した後、振動を与えて締め固めた。ポーラスコン
クリート２１の配合は、次の通りである。 水セメント比 ２４％ 単位セメント量 ３００ｋｇ／ｍ³ 単位水量 ７２ｋｇ／ｍ³ 単位粗骨材量 １５４５ｋｇ／ｍ³ ポーラスコンクリート２１を打設した部分は、ブロック
の表面から１０ｃｍ（締固め後において）の厚さの部分
とした。

【００２３】（２）前記ポーラスコンクリート２１の上
に超硬練りのコンクリート２５を打設し、その上面に加
圧板２６を置きバイブレータ２７により振動を与えて締
め固めた。加圧シリンダ２９は枠３１に反力を支持させ
る。超硬練りコンクリートの配合は次の通りである。 水セメント比 ３５％ スランプ ０ｃｍ 単位セメント量 ３２０ｋｇ／ｍ³ 単位水量 １１２ｋｇ／ｍ³ 単位細骨材量 ７６３ｋｇ／ｍ³ 単位粗骨材量 １０９４ｋｇ／ｍ³ （３）振動加圧成形後即時脱型した。

【００２４】ブロックの製造結果、所定の空隙率で所定
の厚さのバラツキのないポーラスコンクリートの部分を
造ることができ、ポーラスコンクリート中へのモルタル
やペーストの侵入は全く認められなかった。建研式付着
試験器により超硬練りコンクリートとポーラスコンクリ
ートとの付着強度試験を行った結果、付着強度は２．３
Ｎ／ｍｍ² と十分に大きな値であり、付着破壊はポーラ
スコンクリート内で起こった。従って、ポーラスコンク
リートと超硬練りコンクリートとの接合境界部は強固に
一体化していることが確認された。

【００２５】この製造方法ではポーラスコンクリート及
び超硬練りコンクリートは、成形後直ちに脱型するいわ
ゆる即時脱型が可能である。従って、型枠を底板と側板
とに分割することができる構造にしておくと、成形後直
ちに側板を取り外すことができ側板型枠の数が少なくて
済む利点がある。なお、実施例２における留意事項を挙
げると、超硬練りコンクリートを締め固めるには、図７
に示すような大きな振動加速度と加圧力を与えることが
できる振動加圧成形装置が必要となる。普通コンクリー
トの場合は振動加速度が１ｇ〜２ｇ（ｇは重力の加速
度）程度で十分に締め固め可能であるが、超硬練りコン
クリートにおいては、振動加速度６ｇ〜１５ｇ程度及び
加圧力０．６〜１．２ＭＰａ程度の振動加圧を与える必
要がある。従って、大型のブロックの成形には大型の振
動加圧装置が必要となり、型枠もこれに耐える強度を有
するものとする必要がある。また、超硬練りコンクリー
トが比較的一様厚さの平板状であり、かつ製品形状が複
雑でなく、振動加圧面が十分広い形状の場合に適する。
さらに、即時脱型製品は５〜１０％程度の空隙が残り、
寸法精度がやや劣るので、製品の種類による外観、寸法
等の要求に留意する必要がある。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、ポーラスコンクリート
部へのモルタルやセメントペースト分の侵入のない、所
望の空隙率と所望の厚さを有する、自然環境に適した優
れた複合型ポーラスブロックを容易に製造することがで
きるようになった。その第１の方法では、コンクリート
打設、モルタル敷均し及び普通コンクリート打設と言う
一連の製造工程を連続的に行うことができ、ポーラスコ
ンクリートおよび普通コンクリートが硬化を始める前
に、すべての作業を終えることができるので、両者が完
全に一体化する。また、製造工程を連続的に行うことが
できるので、製造能率が高い。

【００２７】また第２の方法では、上記のほか、簡易な
工程で、成形後即時脱型により容易に製造することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】複合型ポーラスブロックの斜視図である。

【図２】複合型ポーラスブロックの斜視図である。

【図３】複合型ポーラスブロックの斜視図である。

【図４】複合型ポーラスブロックの部分断面図である。

【図５】実施例の製造工程の説明図である。

【図６】実施例の製造工程の説明図である。

【図７】実施例の別の製造工程の説明図である。

【符号の説明】

１ 複合型ポーラスブロック ２ ポーラスコンクリート ３ 基体 ４ 接合部 １０ テーブルバイブレータ １１ 定盤 １２ 型枠 １３ 底板 ２１ ポーラスコンクリート ２２ モルタル ２３ 普通コンクリート ２４ 控え部コンクリート ２５ 超硬練りコンクリート ２６ 加圧板 ２７ バイブレータ ２８ フレーム ２９ 加圧シリンダ ３１ 枠

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村田 浩三 埼玉県大宮市北袋町１丁目297番地 三菱 マテリアル株式会社セメント研究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポーラスコンクリートを型枠底板上に打
   設し、該ポーラスコンクリートの上に、ペーストの浸透
   を防止する硬さと厚さを有するノースランプのモルタル
   を層状に敷き均し、該モルタル上に普通コンクリートを
   打設した後、養生を行うことを特徴とする複合型ポーラ
   スブロックの製造方法。
2. 【請求項２】 ポーラスコンクリートを型枠底板上に打
   設し、その上に超硬練りのコンクリートを打設し、該超
   硬練りコンクリートの上面に振動加圧力を加えた後、即
   時脱型することを特徴とする複合型ポーラスブロックの
   製造方法。