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JP2011093759A - Lightweight water-retentive block - Google Patents

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JP2011093759A
JP2011093759A JP2009251090A JP2009251090A JP2011093759A JP 2011093759 A JP2011093759 A JP 2011093759A JP 2009251090 A JP2009251090 A JP 2009251090A JP 2009251090 A JP2009251090 A JP 2009251090A JP 2011093759 A JP2011093759 A JP 2011093759A
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JP
Japan
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water
pearlite
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test
amount
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2009251090A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiromi Fujiwara
浩巳 藤原
Masatomo Maruoka
正知 丸岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Utsunomiya University
Original Assignee
Utsunomiya University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Utsunomiya University filed Critical Utsunomiya University
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Publication of JP2011093759A publication Critical patent/JP2011093759A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
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Abstract

【課題】ヒートアイランド現象の緩和に有効な運搬性、作業性および保水性能に優れた軽量保水性ブロックを提供する。
【解決手段】セメントと、ペーパースラッジ灰と、パーライトとを含む水硬性組成物に混練水を加えて加圧成型する。配合における単位セメント量を190〜220kg/cm3、単位ペーパースラッジ灰量を80〜120kg/cm3、単位パーライト量を100〜125kg/cm3とし、耐アルカリ性天然セルロースの短繊維を4〜6kg/cm3混合する。
【選択図】なし
The present invention provides a lightweight water-retaining block excellent in transportability, workability, and water retention performance that is effective in mitigating a heat island phenomenon.
Kneading water is added to a hydraulic composition containing cement, paper sludge ash, and pearlite, followed by pressure molding. Unit cement content of 190~220kg / cm 3 in the formulation, the unit paper sludge ash amount 80~120kg / cm 3, a unit pearlite amount is 100~125kg / cm 3, the short fibers alkali resistant natural cellulose 4~6Kg / Mix 3 cm.
[Selection figure] None

Description

本発明は、主としてヒートアイランド現象の緩和を目的として使用される比較的低強度の軽量保水性ブロックに関するものである。   The present invention relates to a relatively low-strength lightweight water retaining block used mainly for the purpose of mitigating the heat island phenomenon.

近年、都市内の気温が周辺地域に比べて上昇するというヒートアイランド現象が顕著化している。それに伴いビルの屋上においても、日中に大量の熱を蓄積するため、夜間になっても表面温度が外気温より高いとともにビル内温度も高くなるという現象が確認されている。   In recent years, the heat island phenomenon, in which the temperature in a city rises compared to the surrounding area, has become prominent. Along with this, a large amount of heat is accumulated on the roof of the building during the day, and it has been confirmed that the surface temperature is higher than the outside temperature and the temperature inside the building is higher even at night.

これに基づいて、都市における熱環境の悪化を緩和する手段の一つとして、高層ビル等における屋上の熱的特性を改善することが有効であると考えられている。これを具体化する方策の1つとして、ビルの屋上を保水性を有するブロックで覆う方法があり、この方法に適した保水性ブロックの開発が必要である。   Based on this, it is considered effective to improve the thermal characteristics of the rooftops of high-rise buildings and the like as a means to alleviate the deterioration of the thermal environment in cities. As one of the measures to embody this, there is a method of covering the roof of a building with a block having water retention, and it is necessary to develop a water retention block suitable for this method.

従来のヒートアイランド現象を緩和するための保水性ブロックに関する技術として、例えば特許文献1には、セメントと、骨材と、水と、保水材とを含む保水性ブロックであって、保水材が、オートクレーブ養生した気泡コンクリートの粒体からなり、かつ、保水性ブロック中の保水材の配合量を、0.16〜0.20m3/m3とした保水性ブロックが開示されている。 As a technique related to a water retention block for alleviating a conventional heat island phenomenon, for example, Patent Document 1 discloses a water retention block including cement, aggregate, water, and a water retention material, and the water retention material is an autoclave. consists granules curing the aerated concrete, and, the amount of the water-retaining material in the water retention block, water retention block is disclosed in which a 0.16~0.20m 3 / m 3.

また、特許文献2には、水硬性組成物からなる多孔質の保水性ブロックにおいて、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の下端部を水に浸し30分経過した後のブロックの質量M30と十分に湿潤状態としたときのブロックの質量Mcwの比の百分率(M30/Mcw)×100%としての吸上げ高さが70%以上、曲げ強度が3N/mm2以上であり、十分に湿潤状態とした状態から100〜110℃で加熱して絶乾状態となるまでの湿潤−絶乾時間が48時間以上である保水性ブロックが開示されている。 Patent Document 2 discloses that in a porous water retention block made of a hydraulic composition, the water retention amount per unit volume after the entire dry block is immersed in water and absorbed for 24 hours is 0.15 g. / Cm 3 or more, the percentage of the ratio of the block mass M 30 after 30 minutes have passed after the bottom end of the completely dry block is immersed in water and the block mass M cw when sufficiently wet (M 30 / M cw ) × 100%, the suction height is 70% or more, the bending strength is 3 N / mm 2 or more, and it is heated from 100 to 110 ° C. until it becomes completely dry from a sufficiently wet state. A water-retaining block having a wet-dry time of 48 hours or more is disclosed.

また、その具体的な配合例として、水硬性組成物が、セメント、パーライトくずおよびペーパースラッジ灰が配合された超硬練りの即脱可能なコンクリートであり、ペーパースラッジ灰について単位ペーパースラッジ灰量が100〜300kg/m3とする場合、パーライトくずについて単位パーライトくず量を300kg/m3以上とする場合、単位セメント量を150kg/m3以上、かつ単位ペーパースラッジ灰量が100〜300kg/m3のである場合などが開示されている。 In addition, as a specific blending example, the hydraulic composition is a super hard kneaded concrete blended with cement, pearlite litter and paper sludge ash, and the amount of paper sludge ash per unit of paper sludge ash is If the 100 to 300 / m 3, if the unit pearlite scrap quantity for pearlite scrap 300 kg / m 3 or more, the unit cement content of 150 kg / m 3 or more, and a unit paper sludge ash weight of 100 to 300 / m 3 The case where it is is disclosed.

その他、特許文献3には、廃棄物であるペーパースラッジ焼却灰の有効利用を図った道路舗装用インターロッキングブロックとして、セメント、ペーパースラッジ焼却灰、および少なくとも一部が軽量骨材からなる骨材を含む保水性ブロックであり、軽量骨材として軽石の破砕物あるいはパーライト粒などを用い、単位セメント量は250〜450kg/m3、単位ペーパースラッジ焼却灰量は30〜700kg/m3、単位軽量骨材量は、150〜700kg/m3がとしたものが記載されている。 In addition, in Patent Document 3, cement, paper sludge incineration ash, and an aggregate made of at least a part of lightweight aggregate are used as an interlocking block for road pavement that aims to effectively use paper sludge incineration ash that is waste. Water-retaining block containing pumice crushed or pearlite grains as lightweight aggregate, unit cement amount is 250-450 kg / m 3 , unit paper sludge incineration ash amount is 30-700 kg / m 3 , unit lightweight bone The material amount is described as 150 to 700 kg / m 3 .

特開第3535862号公報Japanese Patent No. 3535862 特開2007−230827号公報JP 2007-230827 A 特開2008−075270号公報JP 2008-075270 A

ヴォンタンヴァン、藤原博巳、川島顕、「軽量屋上保水ブロックの開発に関する研究」、第36回土木学会関東支部技術研究発表会講演概要集、2009年3月Von Tan Van, Hiroshi Fujiwara, Akira Kawashima, “Study on Development of Lightweight Rooftop Water-Retaining Block”, 36th Kanto Branch Technical Research Presentation Presentation, March 2009

特許文献1〜3記載の発明では、ヒートアイランド現象の緩和を目的としつつ、同時に廃材の有効利用を図ったものであるが、歩道など路面に用いられるインターロッキングブロックを対象としている。   In the inventions described in Patent Documents 1 to 3, the purpose is to alleviate the heat island phenomenon, and at the same time, the waste materials are effectively used, but the object is an interlocking block used on a road surface such as a sidewalk.

そのため、インターロッキングブロックとしての強度も要求され、軽量骨材の使用などによりブロックの軽量化を図っているものの、保水性の面でも軽量化の面でも限度がある。   For this reason, strength as an interlocking block is also required, and although the weight of the block is reduced by using lightweight aggregates, there are limits in terms of water retention and weight reduction.

これに対し、本発明は、保水性によるヒートアイランド現象の緩和効果の向上に主眼を置いたものであり、例えばビルの屋上に設置する場合など荷重条件が緩い条件のもと、荷重、運搬コスト、作業性を考慮し、より軽量で保水性能に優れた保水性ブロックを提供することを目的としたものである。   On the other hand, the present invention focuses on improving the mitigation effect of the heat island phenomenon due to water retention, for example, when installed on the roof of a building under conditions where the load conditions are loose, such as load, transportation cost, In view of workability, the object is to provide a water-retaining block that is lighter and has superior water retention performance.

本願の請求項1に係る軽量保水性ブロックは、セメントと、ペーパースラッジ灰と、パーライトとを含む水硬性組成物に混練水を加えて加圧成型してなり、配合における単位セメント量が190〜220kg/cm3、単位ペーパースラッジ灰量が80〜120kg/cm3、単位パーライト量が100〜125kg/cm3であることを特徴とするものである。 The lightweight water-retaining block according to claim 1 of the present application is formed by adding kneaded water to a hydraulic composition containing cement, paper sludge ash, and pearlite and press-molding. 220 kg / cm 3, a unit paper sludge ash weight 80~120kg / cm 3, the amount of units pearlite is characterized in that a 100~125kg / cm 3.

セメントとしては、普通ポルトランドセメントを用いることができるが、それ以外のセメントでもよい。   As the cement, ordinary Portland cement can be used, but other cements may be used.

単位セメント量が増すにつれて強度が増す反面、ブロックの密度が大きくなる。本発明ではビルの屋上に設置する場合などを考慮し、荷重、運搬コスト、作業性の面から軽量で保水性能に優れた保水性ブロックを目的としており、後述する各実験結果から単位セメント量を190〜220kg/cm3とした。 While the strength increases as the unit cement amount increases, the density of the block increases. In the present invention, considering the case where it is installed on the roof of a building, etc., it is aimed at a water retention block that is lightweight and excellent in water retention performance in terms of load, transportation cost, workability, and the unit cement amount is determined from each experimental result described later. 190 to 220 kg / cm 3 .

ペーパースラッジ灰(以下、「PS灰」という。)は、製紙業から出る廃棄物のうちの大部分であるペーパースラッジと呼ばれる製紙汚泥を焼却処理した後に残る灰である。製紙原料のうち紙とならない微細繊維や、タルク、カオリンなどの填料、および古紙混入異物などが含まれている。   Paper sludge ash (hereinafter referred to as “PS ash”) is ash that remains after incineration of paper sludge called paper sludge, which is the majority of the waste from the paper industry. It contains fine fibers that do not become paper among papermaking raw materials, fillers such as talc and kaolin, and foreign materials mixed with waste paper.

多孔質であるため保水性に優れ、このPS灰を用いることで、コンクリートに保水、吸水性能を付与できることが確認されている。また、PS灰は軽量であり、ポゾラン反応が期待できることから、軽量でありながら、一般的な軽量ブロックと同等の強度を有する軽量保水性ブロックを開発可能と考えられたため、これを使用した。   Since it is porous, it is excellent in water retention, and it has been confirmed that water retention and water absorption performance can be imparted to concrete by using this PS ash. Since PS ash is lightweight and can be expected to have a pozzolanic reaction, it was thought that it was possible to develop a lightweight water-retaining block having the same strength as a general lightweight block while being lightweight.

産業廃棄物の処理および有効利用の観点からは、できるだけ多く用いることが考えられるが、大量使用は密度の増加につながり、後述する各実験において、軽量化や保水性能の向上の面で本発明の期待する効果が得られなかったため、下限を80kg/cm3とし、上限を120kg/cm3とした。 From the viewpoint of the treatment and effective use of industrial waste, it is considered that it is used as much as possible, but large-scale use leads to an increase in density, and in each experiment described later, the present invention is reduced in terms of weight reduction and water retention performance. Since the expected effect was not obtained, the lower limit was set to 80 kg / cm 3 and the upper limit was set to 120 kg / cm 3 .

パーライトは非常に軽量であり、高い吸水性を有することから本発明で用いることとしたが、後述する各実験結果より、単位セメント量が190〜220kg/cm3、単位ペーパースラッジ灰量が80〜120kg/cm3との相対的な関係からは、単位パーライト量を125kg/cm3以下としたときに、保水性ブロックとしての期待される高い保水性能が得られた。 Perlite is very lightweight and has high water absorption, so it was used in the present invention. From each experimental result to be described later, the unit cement amount is 190 to 220 kg / cm 3 , and the unit paper sludge ash amount is 80 to From the relative relationship with 120 kg / cm 3 , when the unit pearlite amount was 125 kg / cm 3 or less, high water retention performance expected as a water retention block was obtained.

請求項2に係る発明は、請求項1に係る軽量保水性ブロックにおいて、さらに繊維材料を含むことを特徴とするものである。   The invention according to claim 2 is characterized in that the lightweight water-retaining block according to claim 1 further includes a fiber material.

この場合の繊維材料は、保水性ブロックの補強の役割と繊維材料自体の保水能力を期待したものであり、保水能力の面からは天然繊維が望ましい。   The fiber material in this case expects the role of reinforcing the water retention block and the water retention capability of the fiber material itself, and natural fibers are desirable from the viewpoint of the water retention capability.

請求項3に係る発明は、請求項1または2に係る軽量保水性ブロックにおいて、配合における密度を0.6g/cm3以下としたことを特徴とするものである。 The invention according to claim 3 is characterized in that, in the lightweight water-retaining block according to claim 1 or 2, the density in blending is 0.6 g / cm 3 or less.

本発明の軽量保水性ブロックは、加圧成型により締め固められることで、実密度は一般に配合密度より大きくなるが、本発明ではブロックの圧縮強度1N/mm2以上、実密度1.0g/cm3以下程度を目標としており、後述する実験結果では、セメント、ペーパースラッジ灰、パーライトなどを含む配合において、密度を0.6g/cm3以下となる配合としたときに、これらの目標を達成しつつ、高い保水性能が確保できた。 The lightweight water-retaining block of the present invention is compacted by pressure molding, so that the actual density is generally larger than the blending density. However, in the present invention, the block compressive strength is 1 N / mm 2 or more and the actual density is 1.0 g / cm. The target is about 3 or less, and in the experimental results described below, these targets are achieved when the density is 0.6 g / cm 3 or less in a blend containing cement, paper sludge ash, pearlite, etc. However, high water retention performance was secured.

請求項4に係る発明は、請求項1、2または3に係る軽量保水性ブロックにおいて、前記パーライトがパーライトくずであることを特徴とするものである。   The invention according to claim 4 is the lightweight water retaining block according to claim 1, 2, or 3, wherein the pearlite is pearlite waste.

パーライトくずとしては、真珠岩等水分を含むガラス質流紋岩類を粉砕後、高温で焼成発泡させたものであるパーライトを製造する際に、発泡せずに製品とならなかったものなどを使用することができる。   As pearlite scraps, pearlite or other vitreous rhyolite is pulverized and then fired and foamed at high temperatures to produce pearlite that did not foam and became a product. can do.

製品のパーライトは非常に軽量であり、膨張させると多孔質構造、高い吸水性、断熱性などの特性を有する。パーライトくずについても同様に高い吸水性が確認されており、産業廃棄物の有効利用といった面の効果も得られる。   The product pearlite is very light, and when expanded, it has properties such as a porous structure, high water absorption, and heat insulation. Similarly, high water absorption has been confirmed for pearlite waste, and the effect of effective use of industrial waste can be obtained.

請求項5に係る発明は、請求項1、2または3に係る軽量保水性ブロックにおいて、前記パーライトが、真珠岩を破砕、粒度を調整し急速に加熱、発泡させた粒度が2.5mm以下で密度が0.15kg/m3のもの、または真珠岩を破砕、粒度を調整し急速に加熱、発泡させた粒度が50mm以下で密度が0.17kg/m3のもの、またはこれらを所定の割合で加えたものであることを特徴とするものである。 The invention according to claim 5 is the lightweight water-retaining block according to claim 1, 2, or 3, wherein the pearlite crushes the pearlite, adjusts the particle size, rapidly heats and foams, and the particle size is 2.5 mm or less. Density of 0.15 kg / m 3 , or crushing pearlite, adjusting particle size, rapidly heating and foaming, particle size of 50 mm or less and density of 0.17 kg / m 3 , or a predetermined ratio thereof It is characterized by being added in.

これらは、製品のパーライトとして市販されているものであり、後述の実験結果において、期待する良好な保水性能が得られたものである。   These are commercially available as pearlite of the product, and the expected good water retention performance was obtained in the experimental results described below.

請求項6に係る発明は、請求項1〜5に係る軽量保水性ブロックにおいて、前記繊維材料が木材から抽出した耐アルカリ性天然セルロースの短繊維であること特徴とする水硬性組成物。   The invention according to claim 6 is the hydraulic composition according to claims 1 to 5, wherein the fiber material is a short fiber of alkali-resistant natural cellulose extracted from wood.

市販品として、例えばバッカイ社の製品名「ウルトラファイバー500」があり、コンクリートやモルタルに添加することにより、ひび割れ低減に効果を発揮し、強度、耐久性の向上が可能であることが知られている。   As a commercially available product, for example, there is a product name “Ultra Fiber 500” manufactured by Baccai Co., Ltd., and it is known that by adding it to concrete or mortar, it is effective in reducing cracks and can improve strength and durability. Yes.

この製品は、木材から抽出した、耐アルカリ性天然系セルロースを100%使用したものであり、繊維長が短く、直径が小さく、繊維数が多く、見掛け密度も大きいことにより、優れた分散性を発揮することができる。   This product uses 100% alkali-resistant natural cellulose extracted from wood and has excellent dispersibility due to its short fiber length, small diameter, large number of fibers, and high apparent density. can do.

また、繊維の形状が導管状であるため、繊維質量に対して約80%の質量の水分を保持することができるため、セメントとの親和性に富み、セメント水和物と直接結合することができることから、ブロックの保水性を向上させることができる。配合量としては、「ウルトラファイバー500」の場合で、4〜6kg/cm3の範囲で、高い保水性が得られることを確認している。 In addition, since the shape of the fiber is a conduit, it can retain about 80% of the moisture relative to the fiber mass, so it has a high affinity with cement and can be directly bonded to cement hydrate. Since it can do, the water retention of a block can be improved. In the case of “Ultra Fiber 500”, it is confirmed that high water retention is obtained in the range of 4 to 6 kg / cm 3 .

本発明の軽量保水性ブロックは、低強度であるが、非常に軽量で高い保水性能を有するため、荷重が作用しない条件あるいは低荷重条件での使用において、ヒートアイランド現象の緩和に非常に高い効果を発揮することができる。   The lightweight water-retaining block of the present invention has low strength, but is very lightweight and has high water retention performance, so it has a very high effect on mitigating the heat island phenomenon when used under conditions where no load is applied or under low load conditions. It can be demonstrated.

また、非常に軽量であることから、運搬性、作業性に優れる。   Moreover, since it is very lightweight, it is excellent in transportability and workability.

実験1の保水性試験に用いた湿潤状態にする装置の説明図である。It is explanatory drawing of the apparatus made into the wet state used for the water retention test of Experiment 1. FIG. 実験1の吸水試験に用いた吸水性試験装置の説明図である。It is explanatory drawing of the water absorption test apparatus used for the water absorption test of Experiment 1. FIG. 実験1の締め固め性試験における単位セメント量220kg/m3でのCi図である。FIG. 6 is a Ci diagram at a unit cement amount of 220 kg / m 3 in the compaction test of Experiment 1. 実験1の締め固め性試験における単位セメント量270kg/m3でのCi図である。FIG. 4 is a Ci diagram at a unit cement amount of 270 kg / m 3 in the compaction test of Experiment 1. 実験1の締め固め性試験における単位セメント量320kg/m3でのCi図である。FIG. 4 is a Ci diagram at a unit cement amount of 320 kg / m 3 in the compaction test of Experiment 1. 実験1の圧縮強度試験におけるNo.18、No.19およびNo.20の配合での1日強度と14日強度比較図である。It is a 1 day intensity | strength comparison chart with the combination of No.18, No.19, and No.20 in the compressive strength test of Experiment 1, and a 14-day strength comparison figure. 実験1の圧縮強度試験における密度−圧縮強度分布図(材齢14日シリーズ)である。It is a density-compressive strength distribution map (material age 14 day series) in the compressive strength test of Experiment 1. 実験1の圧縮強度試験における密度−圧縮強度分布図(材齢1日シリーズ)である。It is a density-compressive strength distribution map (material age 1 day series) in the compressive strength test of Experiment 1. 実験1におけるセメント量毎の密度−吸水率分布図である。6 is a density-water absorption distribution diagram for each cement amount in Experiment 1. FIG. 実験1におけるパーライト体積置換率毎の密度−吸水率分布図である。4 is a density-water absorption distribution diagram for each pearlite volume substitution rate in Experiment 1. FIG. 実験1における単位PS灰量毎の密度−吸水率分布図である。4 is a density-water absorption distribution map for each unit PS ash amount in Experiment 1. FIG. 実験1における密度−保水量分布図である。6 is a density-water retention distribution diagram in Experiment 1. FIG. 実験1における吸上高さ分布図である。It is a wicking height distribution map in Experiment 1. 実験2における密度−吸水率分布図である。6 is a density-water absorption distribution diagram in Experiment 2. FIG. 実験2における吸水率比較図である。It is a water absorption rate comparison chart in Experiment 2. 実験2における密度−圧縮強度分布図である。6 is a density-compressive strength distribution diagram in Experiment 2. FIG. 実験2における密度比較図である。6 is a density comparison diagram in Experiment 2. FIG. 実験2における保水量比較図である。It is a water retention amount comparison diagram in Experiment 2. 実験2における密度−保水量分布図である。It is a density-water retention amount distribution map in Experiment 2. 実験2における吸上げ高さ図である。FIG. 6 is a drawing showing the suction height in Experiment 2. 実験3における圧縮強度比較図である。FIG. 10 is a comparison of compressive strength in Experiment 3. 実験3における吸水率比較図である。It is a water absorption rate comparison figure in experiment 3. 実験3における密度比較図である。FIG. 6 is a density comparison diagram in Experiment 3. 実験3における密度分布図である。FIG. 6 is a density distribution diagram in Experiment 3. 実験3における圧縮強度分布図である。6 is a compressive strength distribution diagram in Experiment 3. FIG. 実験3における吸水率分布図である。It is a water absorption rate distribution map in Experiment 3. 実験4における密度比較図である。FIG. 6 is a density comparison diagram in Experiment 4. 実験4における圧縮強度比較図である。It is a compression strength comparison figure in experiment 4. 実験4における保水量比較図である。It is a water retention amount comparison chart in Experiment 4. 実験4における吸上げ高さ図である。It is a suction height figure in experiment 4. 実験4における吸水率比較図である。It is a water absorption rate comparison figure in experiment 4. 実験5における試験手順を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a test procedure in Experiment 5. 実験5における照射試験装置の図である。It is a figure of the irradiation test apparatus in Experiment 5. 実験5における照射試験表面温度の図である。It is a figure of the irradiation test surface temperature in Experiment 5. 実験5における照射試験底面温度の図である。It is a figure of the irradiation test bottom face temperature in Experiment 5. 実験5におけるブロック水分蒸発量測定結果の図である。It is a figure of the block moisture evaporation amount measurement result in Experiment 5.

以下、本発明における配合を求めるために行った予備的実験を含む実験結果と好ましい実施形態について述べる。   Hereinafter, experimental results including a preliminary experiment conducted for obtaining the formulation in the present invention and preferred embodiments will be described.

既往の研究より、リサイクル材料であるペーパースラッジ灰(PS灰)をコンクリート用混和材料として使用する際、PS灰の主成分であるシリカ(SiO2)およびアルミナ(Al23)によるポゾラン反応によって強度増加が期待できることが確認されている。また、保水性を有するPS灰を使用することによって、ブロックに保水・吸水性を付与させることが可能であることも確認されている。 From past studies, when paper sludge ash (PS ash), which is a recycled material, is used as an admixture for concrete, it is determined by a pozzolanic reaction with silica (SiO 2 ) and alumina (Al 2 O 3 ), which are the main components of PS ash. It has been confirmed that an increase in strength can be expected. Moreover, it has also been confirmed that by using PS ash having water retention, it is possible to impart water retention and water absorption to the block.

本発明の目的は、屋上等に設置する高い保水性を有するブロックを提供することであり、この保水性ブロックに求められる性能としては、屋上に設置し、荷重を受けないブロックであることから、圧縮強度は一般コンクリートより小さくても問題が発生しないと考えられる。   The purpose of the present invention is to provide a block having high water retention that is installed on the rooftop, etc., and the performance required for this water retention block is a block that is installed on the roof and does not receive a load. It is considered that no problem occurs even if the compressive strength is smaller than that of general concrete.

それに加え、温度低減効果を一般的なものよりさらに高くすること、屋上という場所や運搬・作業性を考え、ブロック重量をより軽いものとすることが望ましいと考えられる。よって、実験における保水性ブロックの仮の目標値を以下のように定めた。   In addition to this, it is desirable to make the block weight lighter in consideration of a higher temperature reduction effect than a general one and a rooftop location and transportation / workability. Therefore, the temporary target value of the water retention block in the experiment was determined as follows.

1) 密度1.0g/cm3
2) 吸水率80%
3) 圧縮強度1N/mm2
1) Density 1.0 g / cm 3
2) 80% water absorption
3) Compressive strength 1N / mm 2

また、これらの実験を行うことにより、リサイクル材料およびコンクリート用補強天然繊維(バッカイ社の商品名「ウルトラファイバー500」、以下、「UF500」という。)を使用した軽量保水性ブロックを試作し、軽量・保水特性について把握した。   In addition, by carrying out these experiments, a lightweight water-retaining block using recycled materials and reinforced natural fibers for concrete (trade name “Ultrafiber 500”, hereinafter referred to as “UF500”) of concrete is manufactured as a prototype.・ Understanding water retention characteristics.

〔実験1〕セメント量・PS灰量の選定
(1) 概要
[Experiment 1] Selection of cement and PS ash
(1) Overview

上述の仮の目標値である密度1.0g/cm3、吸水率80%、圧縮強度1N/mm2の軽量ブロックの開発のため、実験1では、単位セメント量・単位PS灰量を強度増加領域内で変化させ、強度・吸水量・密度の変化傾向を確認し、その使用量の最適値を選出することとした。 In order to develop a lightweight block with a density of 1.0 g / cm 3 , a water absorption rate of 80%, and a compressive strength of 1 N / mm 2 , the temporary target values described above were increased in unit cement amount and unit PS ash amount in Experiment 1. It was decided to select the optimum value of the amount used, changing within the region, confirming the changing tendency of strength, water absorption and density.

(2) 使用材料
実験1における使用材料を表1に示す。
(2) Materials used Table 1 shows the materials used in Experiment 1.

実験1では目的のブロックを試作するにあたり、リサイクル材料と保水性の有する天然コンクリート補強繊維を用いた。   In Experiment 1, in producing a target block, a natural material reinforcing fiber having recycled materials and water retention capacity was used.

(3) 配合条件および示方配合
実験1では、既往のインターロッキングブロックに関する研究結果より、最適とされた配合に基づき、単位セメント量は320kg/m3、単位水量は160kg/m3、単位PS灰量を200kg/m3としたものを基本配合とし、その他の骨材に関しては軽量化のため全量パーライトくずに置換した。
(3) Blending conditions and formula blending In Experiment 1, the unit cement amount was 320 kg / m 3 , the unit water amount was 160 kg / m 3 , and the unit PS ash was based on the optimum blending based on the past research results on interlocking blocks. An amount of 200 kg / m 3 was used as a basic composition, and the other aggregates were replaced with pearlite waste in order to reduce the weight.

基本配合を表2に示す。   Table 2 shows the basic composition.

表3、表4にそれぞれ材齢14日のシリーズおよび1日のシリーズの示方配合を示す。単位セメント量を320、270、220kg/m3の3水準、単位PS灰量を160、200、240kg/m3の3水準、軽量化・強度増加のため、パーライトくず−硬質パーライトの体積置換率(体積割合)を100−0、50−50、0−100の3水準、組み合わせ計27配合について試験を行い、吸水率、強度、密度について確認した。ここで、UF500の混入量はモルタルに対する最大添加量である5kg/m3とした。 Tables 3 and 4 show the composition of the 14-day series and 1-day series, respectively. Unit cement amount is 320, 270, 220kg / m 3 three levels, unit PS ash amount is 160, 200, 240kg / m 3 three levels, pearlite scrap-hard pearlite volume substitution rate for weight reduction and strength increase (Volume ratio) was tested for three levels of 100-0, 50-50, and 0-100, and a combined total of 27, and water absorption, strength, and density were confirmed. Here, the mixing amount of UF500 was set to 5 kg / m 3 which is the maximum addition amount with respect to the mortar.

注:No.18は材齢一日で圧縮試験を行った。   Note: No. 18 was subjected to a compression test at the age of one day.

ただし、ここで養生は製品工場で行われているものと同様とし、以下の通りとする。
前置き時間1h、温度上昇速度10℃/h、最高温度75℃±5℃を4h保持、以下自然降下。
However, the curing is the same as that performed at the product factory, and is as follows.
Preliminary time 1 h, temperature rise rate 10 ° C./h, maximum temperature 75 ° C. ± 5 ° C. held for 4 h, hereinafter natural descent.

なお、製品工場における製品の出荷までの日数が14日程度であることに準じ、材齢14日において強度を測定したが、試験の進行速度を考慮し、表4では1日材齢で実験を行った。   The strength was measured at the age of 14 days in accordance with the number of days until the shipment of the product at the product factory being about 14 days. In consideration of the progress of the test, Table 4 shows the experiment at the age of 1 day. went.

(4) 練り混ぜ方法および供試体作製方法
練り混ぜには、公称容量10Lのオムニミキサーを用いた。練り混ぜ方法は、材料投入後30秒間空練りし、練り混ぜ水投入後1分間練混ぜた。
(4) Mixing method and specimen preparation method For mixing, an omni mixer with a nominal capacity of 10 L was used. In the kneading method, the material was kneaded for 30 seconds after the material was added, and the mixture was mixed for 1 minute after the water was added.

練り混ぜ後の材料は、十分な剛性を持った型枠を基層投入し、振動を加え、1日養生後、即時脱型を行った。   The material after kneading was put into a base layer with a mold having sufficient rigidity, applied with vibration, and immediately demolded after curing for one day.

(5) 試験項目および試験方法
試験項目を以下に示す。
(5) Test items and test methods The test items are shown below.

(5)-1 締め固め性試験
締め固め性試験は「JSCE-F 508 締め固め性試験方法」に準じて行った。試験方法を以下に示す。
(5) -1 Compaction test The compaction test was conducted in accordance with “JSCE-F 508 compaction test method”. The test method is shown below.

1.変位計の調整:非接触型変位計の0点を、試料高さ200mmに調整する。 1. Adjustment of displacement meter: The zero point of the non-contact displacement meter is adjusted to a sample height of 200 mm.

2.試料の計量:コンクリートの示方配合に基づいて、試料容器の内高200mmの容器(3.534l)に相当する試料を正しく計り取る。 2. Weighing of the sample: Based on the concrete composition of the concrete, weigh the sample corresponding to the 200 mm inner container (3.534 l) of the sample container correctly.

3.試料の投入:試料は、手練り用さじを用い、粗骨材が集中しないよう均等性に注意し、こぼさないようにしながら3層に詰め、各層を直径16mmの突き棒で10回均等に突き、試料上面がほぼ平らとなるよう突き棒で均す。 3. Sample input: Use a spoon for hand-mixing, pay attention to uniformity so that coarse aggregate does not concentrate, pack the sample into 3 layers while avoiding spills, and thrust each layer 10 times with a 16mm diameter stick. Then, level the surface of the sample with a stick so that it is almost flat.

4.試料容器の装着:試料を詰めた試料容器を振動台に装着して固定し、滑り棒を滑動させて静かに上載板を試料上面まで降ろす。 4). Attaching the sample container: A sample container packed with the sample is attached to the shaking table and fixed, and the slide bar is slid to gently lower the mounting plate to the upper surface of the sample.

5.初期データの入力:試料名、コンクリートの単位容積質量、振動条件(加速度、振動数、振幅のうち、振動台の振動を制御するのに必要な任意の2条件と計測時間間隔および振動時間)を入力する。 5. Input of initial data: Sample name, concrete unit volume mass, vibration conditions (acceleration, vibration frequency, amplitude, any two conditions necessary for controlling vibration of shaking table, measurement time interval and vibration time) input.

6.計測の開始:スイッチを投入し、データ処理系および機会振動系を駆動させる。 6). Start of measurement: Switch on and drive the data processing system and opportunity vibration system.

データ処理方法
7.データ処理プログラムは、計測開始の入力により、機会振動系を駆動させるとともに、所定の計測時間間隔Δtで試料上面の変位xiの電気信号を取り込むようになっていなければならない。
6. Data processing method The data processing program must drive the opportunity vibration system in response to an input of measurement start and capture an electrical signal of the displacement xi on the sample upper surface at a predetermined measurement time interval Δt.

8.任意の時間tiにおける試料の充填率γtiは、次式によって計算する。
γti=h/(h+xi)×100
ここに、h:試料の充填率100%における高さ(=100mm)
8). The sample filling rate γ ti at an arbitrary time ti is calculated by the following equation.
γ ti = h / (h + x i ) × 100
Where h: height at 100% filling rate of sample (= 100 mm)

9.任意の締め固め仕事量Etiは、次式によって計算する。ただし、試料の密度mtiは直前の計測時間における充填率と示方配合から求めた単位容積質量から計算する。
ti=mti・αmax 2・ti/(2π)2
ここに、Eti:締め固め仕事量(J/l)、mti:試料の密度(kg/l)、αmax:正弦波振動の最大加速度(m/s2)、ti:振動時間(s)、f:振動数(s-1
9. Arbitrary compaction work Eti is calculated by the following equation. However, the density m ti of the sample is calculated from the unit volume mass obtained from the filling rate in the immediately preceding measurement time and the indicated composition.
E ti = m ti · α max 2 · t i / (2π) 2 f
Where E ti : Compaction work (J / l), m ti : Sample density (kg / l), α max : Maximum acceleration of sinusoidal vibration (m / s 2 ), t i : Vibration time ( s), f: frequency (s -1 )

10. 締め固め関数は、充填率と締め固め仕事量に関する1組のデータを、最小自乗法によって次式に近似する。
γt=Ci+(Cf−Ci){1−exp(−bEt d)}
ここに、γt:締め固め時間tにおける充填率(%)、Et:締め固め時間tにおける締め固め仕事(J/l)、Ci:初期充填率(%)、Cf:達成可能充填率(%)、bおよびd:実験係数
10. The compaction function approximates a set of data related to the filling rate and compaction work by the least square method to the following equation.
γ t = C i + (C f −C i ) {1−exp (−bE t d )}
Where γ t : filling rate (%) at compaction time t, Et: compaction work (J / l) at compaction time t, C i : initial filling rate (%), C f : achievable filling rate (%), B and d: experimental coefficient

11. 締め固め効率Ceは、締め固め仕事量1J/lにおける締め固め関数の勾配として、次式によって計算される。
e=bd(Cf−Ci)E(d−1)exp(−bEd)
11. The compaction efficiency Ce is calculated by the following equation as the gradient of the compaction function at the compaction work amount 1 J / l.
C e = bd (C f −C i ) E (d−1) exp (−bE d )

12. 締め固め完了仕事量E98は、締め固め関数に充填率98%を代入したときの締め固め仕事量として、計算によって求める。 12 The compacted work E98 is obtained by calculation as the compacted work when a filling rate of 98% is substituted into the compaction function.

(5)-2 保水性試験
保水量を求めるため保水性試験を行った。保水量は、湿潤質量と絶乾質量および供試体の体積を求めて、以下の式で算出する。
保水量(g/cm3)=(湿潤質量(g)−絶乾質量(g))/供試体の体積(cm3
ここに、
(5) -2 Water retention test A water retention test was conducted to determine the amount of water retention. The water retention amount is calculated by the following equation by obtaining the wet mass, the absolutely dry mass, and the volume of the specimen.
Water retention amount (g / cm 3 ) = (wet mass (g) −absolute dry mass (g)) / volume of specimen (cm 3 )
here,

湿潤質量:15〜25℃の静水中で24時間吸水させた後、供試体を取り出して図1のような密閉式のプラスチック容器に入れて、15〜30℃の室温で30分間水を切り、絞った濡れウエスで目に見える水分をぬぐった後、直ちに計測した時の質量。   Wet mass: After absorbing water in still water at 15 to 25 ° C. for 24 hours, the specimen is taken out and placed in a sealed plastic container as shown in FIG. 1 and drained at room temperature of 15 to 30 ° C. for 30 minutes, Mass when measured immediately after wiping visible water with a wrung wet cloth.

絶乾質量:温度105±5℃の乾燥機内において一定質量となるまで乾燥した後、常温まで冷却したときの質量。   Absolutely dry mass: The mass when dried to a constant mass in a dryer having a temperature of 105 ± 5 ° C. and then cooled to room temperature.

(5)-3 吸水試験
吸水性試験は、30分間の水の吸い上げ高さを求めるものであり、試験方法を以下に記す。
(5) -3 Water absorption test The water absorption test is to determine the water uptake for 30 minutes, and the test method is described below.

1.ブロックを温度105±5℃の乾燥機内で一定質量になるまで乾燥した後、常温まで冷却する。 1. The block is dried to a constant mass in a dryer having a temperature of 105 ± 5 ° C., and then cooled to room temperature.

2.ブロックを図2に示す吸水性試験装置に設置する。設置後の水位はブロック底面から5mmの高さとなるようにし、水は15〜25℃の清水とする。供試体設置台の上面には、金網などのブロック底面に水が回るような材料を用いるか、吸水性のスポンジを挟む。 2. The block is installed in the water absorption test apparatus shown in FIG. The water level after installation is 5 mm from the bottom of the block, and the water is fresh water at 15 to 25 ° C. On the top surface of the specimen mounting base, use a material that allows water to turn around the bottom of the block, such as a wire mesh, or sandwich a water-absorbing sponge.

3.30分経過後にブロックを取り出し、水が滴り落ちない程度まで水を切り、絞ったウエスで目に見える水滴をぬぐう。この時の質量を30分後の吸い上げ質量とする。 3. After 30 minutes, remove the block, drain the water to the extent that it does not drip, and wipe visible water drops with a squeezed waste cloth. The mass at this time is taken as the sucked mass after 30 minutes.

4.ブロックを湿潤状態とし、湿潤質量を量る。 4). Wet the block and weigh the wet mass.

5.吸い上げ高さは、以下の計算式より求める。
吸い上げ高さ(%)=(30分後の吸い上げ質量(g)−絶乾質量(g))/(湿潤質量(g)−絶乾質量(g))×100
5. The suction height is obtained from the following formula.
Suction height (%) = (Sucked mass after 30 minutes (g) −absolute mass (g)) / (wet mass (g) −absolute mass (g)) × 100

保水性舗装用コンクリートブロック品質規格による各項目の製品の規格値を表5に示す。   Table 5 shows the standard values of the products of each item according to the quality standards of concrete blocks for water retention pavement.

(5)-4 圧縮強度試験
「JIS A 1108 コンクリートの圧縮強度試験方法」に準拠して行った。ただし供試体の成型方法は加圧振動による成型とした。養生は蒸気養生とし、養生条件は製品工場における製品の出荷までの日数が14日程度であることに準じ、材齢14日において強度を測定した。また、供試体寸法および質量を測定し、見かけ密度の算出を行った。
(5) -4 Compressive strength test The compressive strength test was conducted in accordance with “JIS A 1108 Compressive strength test method for concrete”. However, the specimen was molded by pressure vibration. The curing was steam curing, and the curing condition was that strength was measured at 14 days of age, according to the fact that the number of days until shipment of the product in the product factory was about 14 days. Moreover, the specimen size and mass were measured, and the apparent density was calculated.

(6) 試験結果および考察
(6)-1 締め固め試験結果
一般的に、粉体量が少なすぎる場合、達成可能充填率は100%以下となり、良好な締め固めを行うことができなくなるとされる。しかし、すべて27配合の達成可能充填率Cfおよび締め固め効率Ceについては、使用した材料に係わらずほぼ100%に達し、100%を超える場合もあった。
(6) Test results and discussion
(6) -1 Results of compaction test Generally, when the amount of powder is too small, the achievable filling rate is 100% or less, and good compaction cannot be performed. However, the achievable filling rate C f and compaction efficiency C e of all 27 blends reached almost 100% regardless of the material used, and sometimes exceeded 100%.

これは、基本配合において軽量化を図るため細骨材の全量を粉体としたことが原因だと考えられる。また、充填率が100%を超える配合があった原因は試験を行った際に振動加圧により水分がコンクリート表面に出て、型枠から抜けたことであると考えられる。
締め固め性試験結果を、図3〜図5に示す。
This is thought to be due to the fact that the total amount of fine aggregate was powdered in order to reduce the weight in the basic composition. In addition, it is considered that the cause of the blending ratio exceeding 100% is that moisture was discharged to the concrete surface by vibration pressurization and removed from the mold when the test was performed.
The results of the compaction test are shown in FIGS.

既往の研究より、初期充填率(Ci)は、容器に試料を詰めたときの充填率で、単位水量およびモルタル骨材空隙比の増加にしたがって大きくなる傾向がある。   From previous studies, the initial filling rate (Ci) is the filling rate when a sample is packed in a container, and tends to increase as the unit water volume and the mortar aggregate void ratio increase.

単位セメント量220、270および320kg/m3の場合ともに、単位PS灰量160kg/m3を用いた配合のCiが比較的大きかった。よって、単位PS灰量が小さい時、より締め固めが容易であることが分かった。また、本実験では、初期充填率が90%を超える配合が多く見られ、今回用いた配合においてはブロックの締め固めが容易であることが確認された。 In each of the unit cement amounts 220, 270, and 320 kg / m 3 , the Ci of the blend using the unit PS ash amount 160 kg / m 3 was relatively large. Therefore, it was found that compaction is easier when the unit PS ash amount is small. Further, in this experiment, many blends having an initial filling rate exceeding 90% were observed, and it was confirmed that the block compaction was easy in the blend used this time.

試作したブロックでは一般コンクリート用の骨材を使用せず、粉体であり粒径の細かいPS灰、パーライトくずを多量に使用していることから、締め固め後、骨材間の空隙が小さく、組織が密となったためCiが大きくなったと考えられる。   The prototype block does not use the aggregate for general concrete, but uses a large amount of powdered fine PS ash and pearlite litter, so after compaction, the gap between the aggregates is small, It is thought that Ci became large because the organization became dense.

(6)-2 ブロック各種性状試験結果。
試験結果を表6に示す。
(6) -2 Block property test results.
The test results are shown in Table 6.

材齢14日の圧縮強度はすべて目標値を満足する結果となった。   The compressive strength at the age of 14 days all satisfied the target value.

試験を行っている中で、材齢14日の強度が目標値を明らかに上回る大きな値となったため、試験の進行速度を考慮し、材齢1日の強度においても目標値を満足する場合、材齢1日の強度の測定でブロック性能を十分検討できると考えられる。   During the test, the strength of the 14th day of age was a large value that clearly exceeded the target value, so considering the progress of the test, if the target value is satisfied even in the strength of the 1st day of age, It is considered that the block performance can be sufficiently examined by measuring the strength of the material one day.

ここで、No.18、No.19,およびNo.20の配合において、1日強度、14日強度を測定したものを表7に示す。   Here, Table 7 shows the values measured for the 1-day strength and the 14-day strength in the formulations of No. 18, No. 19, and No. 20.

それら強度の関係を図6に示す。   The relationship between these strengths is shown in FIG.

表7より、3配合の強度において、1日強度と14日強度ともに3N/mm2 以上であり、目標値を大きく上回ったことが確認された。14日強度が1日強度より大きいと予想できると考えられるため、後は1日強度を測定することとした。 From Table 7, it was confirmed that, in the strength of 3 blends, both the 1-day strength and the 14-day strength were 3 N / mm 2 or more, greatly exceeding the target value. Since it can be expected that the 14-day strength is greater than the daily strength, the daily strength was measured later.

1日強度を測定した配合の試験結果を表8に示す。   Table 8 shows the test results of the blends whose daily strength was measured.

密度と圧縮強度分布を図7、図8に示す。   The density and compressive strength distribution are shown in FIGS.

図7、図8に示すように、1日強度が14日強度に比べ、多少小さい値となったが、1日強度、14日強度ともに目標値1N/mm2を上回ったことが確認された。1日強度も目標値の3倍の大きな値となった。 As shown in FIG. 7 and FIG. 8, the daily intensity was slightly smaller than the 14-day intensity, but it was confirmed that both the 1-day intensity and the 14-day intensity exceeded the target value of 1 N / mm 2 . . The daily intensity was also three times larger than the target value.

これは、既往の研究と同様に、本研究では単位セメント量200kg/m3以上かつ単位PS灰量100kg/m3以上300kg/m3以下の範囲でコンクリートを配合したため、水和反応の際に水酸化カルシウムが多く生成され、PS灰によりポゾラン反応が十分に生じたことより、圧縮強度が増大したと考えられる。 This is because, in the present study, concrete was blended in the range of unit cement amount 200 kg / m 3 or more and unit PS ash amount 100 kg / m 3 or more and 300 kg / m 3 or less in the present study. It is considered that the compressive strength was increased because a large amount of calcium hydroxide was produced and the pozzolanic reaction was sufficiently generated by PS ash.

全27配合ともに1日養生で密度、吸水率、保水量、吸上げ高さ試験を行ったため、ブロック性状の変化傾向をより把握しやすくするため以下、全27配合の試験結果を同時にグラフに示す。
密度−吸水率分布を図9、図10および図11に示す。
Since all 27 formulations were subjected to a daily curing with density, water absorption rate, water retention, and suction height test, the test results for all 27 formulations are shown in the graph at the same time in order to make it easier to grasp the change tendency of block properties. .
The density-water absorption distribution is shown in FIG. 9, FIG. 10, and FIG.

図9に単位セメント量毎の密度‐吸水率分布を示し、図10にパーライトくずと硬質パーライトの体積置換率(割合)が100-0(パーライトくず100%に対して硬質パーライト0%)、50−50(パーライトくず50%に対して硬質パーライト50%)、0−100(パーライトくず0%に対して硬質パーライト100%)の場合の試験結果を表した。   FIG. 9 shows the density-water absorption distribution for each unit cement amount. FIG. 10 shows that the volume substitution rate (percentage) of pearlite scrap and hard pearlite is 100-0 (hard pearlite 0% with respect to 100% pearlite scrap), 50 The test results in the case of −50 (50% hard pearlite with respect to 50% pearlite waste) and 0-100 (100% hard pearlite with respect to 0% pearlite waste) are shown.

図9より、単位セメント量が220、270kg/m3の場合は単位セメント量320kg/m3の場合と比べ、吸水率が高く、密度が小さいことが分かる。単位セメント量が320kg/m3における密度は目標値より大きい傾向が多く見られ、単位セメント量が大きくなるにつれてブロックの密度は大きくなることが分かる。 9 that the amount of the unit cement than when in the case of 220,270kg / m 3 of unit cement content 320 kg / m 3, a high water absorption, it is understood density is small. It can be seen that the density at a unit cement amount of 320 kg / m 3 tends to be larger than the target value, and that the block density increases as the unit cement amount increases.

単位セメント量が320kg/m3における吸水率が比較的劣る結果となった。これは、密度が大きくなったことより、試験体に含む空隙が減少し、間隙内に含むことのできる水分が減少したことが原因と考えられる。 The water absorption rate was relatively inferior when the unit cement amount was 320 kg / m 3 . This is presumably because the voids included in the test specimen decreased due to the increase in density, and the water that could be included in the gaps decreased.

図10より、パーライトくずと硬質パーライトの体積割合が100−0の場合、ブロックの密度が目標値を満足した。吸水率に関しても体積置換が100%の場合は、吸水率の目標値(80%)を満足しないものの良好な傾向を示した。これは、パーライトくずの吸水率が硬質パーライトのそれより高いことが原因だと考えられる。   From FIG. 10, when the volume ratio of pearlite litter and hard pearlite is 100-0, the block density satisfied the target value. Regarding the water absorption rate, when the volume substitution was 100%, the target value (80%) of the water absorption rate was not satisfied, but a good tendency was shown. This is thought to be because the water absorption rate of pearlite scrap is higher than that of hard pearlite.

したがって、単位セメント量が220kg/m3かつパーライトくずを100%用いた組み合わせの場合、ブロックの密度が小さく、吸水率が高い傾向が得られたため、実験1の範囲では最も好ましい値であると考えられる。 Therefore, in the case of a combination in which the unit cement amount is 220 kg / m 3 and 100% pearlite waste is used, the density of the block tends to be small and the water absorption rate tends to be high. It is done.

また、図11に単位PS灰量毎の密度‐吸水率分布を示す。単位PS灰量が160、200、240kg/m3の配合では類似した分布が見られ、近似直線でも著しく変化の傾向が見当たらないため、今回の範囲ではまだ単位PS灰量を選定することは難しいと考えられる。また、全27配合の吸水率は最大でも55%以下であり、目標値を大きく下回っているため、その後の実験において、単位PS灰量を種々変化させてブロック性状に及ぼす傾向を把握することとした。 FIG. 11 shows the density-water absorption distribution for each unit PS ash amount. A similar distribution is seen with unit PS ash amounts of 160, 200, and 240 kg / m 3 , and there is no significant change in the approximate line, so it is still difficult to select the unit PS ash amount within this range. it is conceivable that. In addition, since the water absorption rate of all 27 blends is 55% or less at the maximum, which is far below the target value, in the subsequent experiments, the tendency to affect the block properties by variously changing the amount of unit PS ash; did.

図12に密度−保水量分布を示す。
パーライトくずと硬質パーライトの体積割合(PA−PW)が0−100の場合では、保水量の最大値が0.45g/cm3、最小値が0.33g/cm3であり、また密度の最大値が1.52g/cm3、最小値が1.10g/cm3であるため、最大値・最小値の差が大きく、製品の製造に良くないと考えられる。
FIG. 12 shows the density-water retention distribution.
Maximum volume ratio of pearlite scraps and the hard pearlite (PA-PW) is in the case of 0-100, the maximum value of 0.45 g / cm 3 of water retention capacity, the minimum value of 0.33 g / cm 3, also the density of the since the value is 1.52 g / cm 3, the minimum value is 1.10 g / cm 3, the difference between the maximum and minimum values is large, it is considered not good for the manufacture of the product.

逆に、パーライトくず100%に対して硬質パーライト0%の場合では、密度が小さいとともに、保水量が大きい、最大値・最小値の差が小さいため、ブロックは軽量で吸水率・保水性が良いことが確認された。したがって、以後の実験においては、パーライトくずを100%使用した配合を使用することとした。   Conversely, in the case of hard pearlite 0% with respect to 100% pearlite scrap, the density is small and the water retention amount is large, and the difference between the maximum value and the minimum value is small, so the block is lightweight and has good water absorption and water retention. It was confirmed. Therefore, in the subsequent experiments, it was decided to use a blend using 100% pearlite waste.

また、全27配合ともに保水量の規格値を満足した。こらは、今回用いたリサイクル材料およびコンクリート補強用繊維は保水性に優れる材料であるため、保水性を友試体に付与したことが原因だと考えられる。
図13に吸上げ高さ−密度の図を示す。
In addition, all 27 formulations satisfied the standard value of water retention amount. This is probably because the recycled materials and concrete reinforcing fibers used this time are materials that have excellent water retention, and that this is because water retention was imparted to friend samples.
FIG. 13 shows a suction height-density diagram.

吸上げ高さについても図13に示すように吸上げ高さの規格値(70%)を満足し、非常に良好な結果が得られた。これは、本研究ではリサイクル材料であるPS灰、パーライトくずを用いたことと、繊維数が多く繊維自重の約80%が保水性を有するコンクリート用補強天然繊維(UF500)を導入したことが原因で、吸上げ高さが向上されたと考えられる。   As shown in FIG. 13, the suction height satisfied the standard value (70%) of the suction height, and a very good result was obtained. This is due to the use of recycled PS ash and pearlite scrap in this study and the introduction of reinforced natural fibers for concrete (UF500), which has a large number of fibers and approximately 80% of its own weight has water retention. Therefore, it is considered that the suction height has been improved.

〔実験2〕 パーライトの選定
(1) 概要
実験1でのセメント量・PS灰量の選定の結果より、単位セメント量220kg/m3でパーライトくずを100%混入した場合に、保水量・密度ともに最も良好な結果が得られた。しかし、吸水率については最大でも50%前後と目標値は満足していない。よって、吸水率が目標の80%に達するように、更にパーライトの種類を変え、その吸水率の変化傾向を得ることとした。本節では3種類のパーライトを用いて実験を行い、吸水率の目標を満足する配合を提案するとともにブロックの軽量・保水性状を把握した。
[Experiment 2] Selection of perlite
(1) Outline From the results of selecting the amount of cement and PS ash in Experiment 1, the best results for both water retention and density were obtained when pearlite waste was mixed at a unit cement amount of 220 kg / m 3. It was. However, the target value is not satisfied with the maximum water absorption rate of around 50%. Therefore, the kind of pearlite was further changed so that the water absorption rate reached 80% of the target, and the change tendency of the water absorption rate was obtained. In this section, we conducted experiments using three types of perlite, proposed a composition that satisfies the water absorption target, and grasped the lightness and water retention of the block.

(2) 使用材料
使用材料を表9に示す。
(2) Materials used Table 9 shows the materials used.

ここで使用したパーライトは東興パーライト社製の硬質パーライト(P5B)、太平洋パーライト社製のパーライト細(P2)およびパーライト粗(P3)とした。P2とP3は真珠岩を破砕、粒度を調整し急速に加熱、発泡させたものであり、軽量かつ白色の建設材料用パーライトである。軽量性、保水性など優れた特徴がある。P2は粒度が2.5mm以下、密度が0.15kg/m3のものであり、P3は粒度が5mm以下、密度が0.17kg/m3のものである。また、P5Bは、真珠岩等水分を含むガラス流紋岩類を粉砕後、高温で焼成発泡させたものであり、粒度が5mm以下で密度が0.20kg/m3のものである。 The pearlite used here was hard pearlite (P5B) manufactured by Toko Perlite, pearlite fine (P2), and pearlite coarse (P3) manufactured by Taiheiyo Pearlite. P2 and P3 are pearlite crushed, adjusted in particle size, rapidly heated and foamed, and are lightweight and white pearlite for construction materials. It has excellent features such as light weight and water retention. P2 has a particle size of 2.5 mm or less and a density of 0.15 kg / m 3 , and P3 has a particle size of 5 mm or less and a density of 0.17 kg / m 3 . P5B is obtained by pulverizing glass rhyolite such as pearlite and then firing and foaming it at a high temperature. The particle size is 5 mm or less and the density is 0.20 kg / m 3 .

これらは非常に軽量な材料であり、高い吸水性の特性を有する材料でもある。このため、これらを使用することにより、より高い吸水率を有するブロックの開発が期待できると考えられる。本章では、各配合の実験を行い、試作されたブロックの性状を比較し、本研究に最も適用する配合かつパーライトの種類を選定する。   These are very lightweight materials and also have high water absorption characteristics. For this reason, it is considered that development of a block having a higher water absorption rate can be expected by using these. In this chapter, we will experiment with each formulation, compare the properties of the prototype blocks, and select the formulation and pearlite type most applicable to this study.

(3) 示方配合
セメント量・PS灰量の選定の結果より、単位セメント量220kg/m3、パーライトくずが100%の組み合わせにおいて密度・吸水率のよい結果が得られている。よって、単位セメント量220kg/m3の場合において、パーライトを3種類変化させ、性状に及ぼす傾向を把握し、目的値達成可能なパーライトを選定することとした。
(3) How to mix From the results of selecting the amount of cement and the amount of PS ash, a good result of density and water absorption is obtained in the combination of unit cement amount 220kg / m 3 and pearlite scrap 100%. Therefore, in the case where the unit cement amount is 220 kg / m 3 , three kinds of pearlite are changed, and the tendency to affect the properties is grasped, and pearlite capable of achieving the target value is selected.

また、PS灰は実験1よりブロックの性状の大きな変化の傾向が見られなかったため、単位PS灰量を160、200、240kg/m3の3水準を変化させた。よって、PS灰の3水準、パーライトをP2、P3、P5Bの3種類を組み合わせた9配合、さらに単位PS灰量160kg/m3、P2、P3を50%ずつ混合した配合を加えた。合計10配合について実験を行った。
示方配合を表10に示す。
In addition, since the PS ash did not show a tendency of a large change in the properties of the block from Experiment 1, the unit PS ash amount was changed to three levels of 160, 200, and 240 kg / m 3 . Therefore, 3 blends of PS ash, 9 blends of pearlite in combination of P2, P3 and P5B, and blends of unit PS ash amount 160 kg / m 3 , P2 and P3 were added 50% each. Experiments were conducted for a total of 10 formulations.
Table 10 shows the indication composition.

*ただし養生は実験1と同様とした。   * However, the curing was the same as in Experiment 1.

(4) 練り混ぜ方法および供試体作製方法
実験1と同様とした。
(5)-5 試験項目
実験1と同様とした。
(4) Kneading method and specimen preparation method The same as in Experiment 1.
(5) -5 Test items Same as in Experiment 1.

(6) 試験結果
試験結果を表11に示す。圧縮強度は実験1で述べた理由から1日強度で評価するものとした。
(6) Test results Table 11 shows the test results. The compressive strength was evaluated based on the daily strength for the reason described in Experiment 1.

図14に密度−吸水率の関係について示し、図15に各種のパーライトにおける吸水率の比較を示す。P2およびP3を用いた場合、吸水率は目標の80%に近い値を示している。P5Bを使用した場合、密度と吸水率ともに目標値を満足しなかった。これは、P5BがP2、P3より硬質であり、細かいため、閉め固めおよび振動加圧により材料が密となり、試験体の空隙が減少し、毛細管現象が発生しにくく、水を吸い込まれることが困難であることが原因だと考えられる。   FIG. 14 shows the relationship between density and water absorption, and FIG. 15 shows a comparison of water absorption in various pearlites. When P2 and P3 are used, the water absorption rate is close to the target of 80%. When P5B was used, neither the density nor the water absorption rate satisfied the target value. This is because P5B is harder than P2 and P3, and fine, so the material becomes dense by compaction and vibration pressurization, the void of the test specimen is reduced, capillary action is unlikely to occur, and it is difficult to suck water This is considered to be the cause.

図16、図17に密度と圧縮強度の関係および各種パーライトにおける密度比較について示す。   FIGS. 16 and 17 show the relationship between density and compressive strength, and density comparison among various pearlites.

図16より、P5Bを使用した場合、P2、P3を用いた場合と比べ、圧縮強度は減少する結果となった。図17より、P5Bを用いた配合はP2,P3を用いた配合より密度は大きな値となった。これは、P2、P3の密度と比べ、P5Bは大きいため、これを用いた試験体の密度も大きくなるものと考えられる。よって、P2、P3を用いることが好ましいと考えられる。   From FIG. 16, when P5B was used, the compressive strength was reduced as compared with the case where P2 and P3 were used. From FIG. 17, the density using P5B was higher than the density using P2 and P3. Since P5B is larger than the densities of P2 and P3, it is considered that the density of the test body using this is also increased. Therefore, it is considered preferable to use P2 and P3.

図18に保水量の結果を示し、図19に密度−保水量の分布図を示す。
図18より、P2を使用した配合は、保水量が0.52g/cm3以となり、最大でも0.50g/cm3を超えていないP3およびP5Bを使用した配合と比較すると、良好な結果が得られた。
また、図19より、全配合の保水量が規格ラインを超える結果となった。
FIG. 18 shows the result of the water retention amount, and FIG. 19 shows a density-water retention distribution map.
From FIG 18, it formulated using P2, when water retention capacity becomes 0.52 g / cm 3 or more, compared to the formulation using P3 and P5B that at most does not exceed 0.50 g / cm 3, good results Obtained.
Moreover, from FIG. 19, the water retention amount of all the blends exceeded the standard line.

吸上げ高さについても、図20に示すように全配合の吸上げ高さが90%を超え、規格値の70%より大きく上回った。保水量と吸上げ高さともに規格を満足したことが確認された。   As for the wicking height, as shown in FIG. 20, the wicking height of all the blends exceeded 90%, and exceeded the standard value of 70%. It was confirmed that the water retention amount and suction height satisfied the standards.

実験1で述べたように、今回試作したブロックでは一般コンクリート用の骨材を使用せず、粉体であり、粒径の細かい保水性を有するPS灰、パーライトくずを多量に使用したとともに吸水率80%を有するコンクリート用補強天然繊維を混入したため、保水性と吸水性が良好な結果を得られたものと考えられる。   As described in Experiment 1, the prototype block did not use general concrete aggregates, it was a powder, PS ash with a fine particle size and water retention, and a large amount of pearlite waste and water absorption. It is considered that good results of water retention and water absorption were obtained because 80% natural fiber for concrete was mixed.

実験1、実験2のまとめ
単位セメント量が増加するにつれ、ブロック密度も増加した。
Summary of Experiment 1 and Experiment 2 As the unit cement amount increased, the block density also increased.

今回の配合において、各種ブロック性状の目標を満足するためには、単位セメント量は220kg/m3以下である必要がある。 In this blending, the unit cement amount needs to be 220 kg / m 3 or less in order to satisfy various block property targets.

PS灰、パーライトくずのリサイクル材料を用いてのブロック吸水率は50%が最大であった。   The block water absorption rate using the recycled material of PS ash and perlite scrap was 50%.

単位セメント量270±50kg/m3、単位PS灰量200±40kg/m3の強度増加レベル内であれば材料1日においても圧縮強度1N/mm2以上のブロックの作製が可能である。 A block with a compressive strength of 1 N / mm 2 or more can be produced even in one day of material as long as it is within the strength increase level of unit cement amount 270 ± 50 kg / m 3 and unit PS ash amount 200 ± 40 kg / m 3 .

リサイクル材料を用いる事により、低強度レベルであれば、保水性舗装用コンクリートブロック品質規格に決まれる保水量の規格値を満足し、かつ2倍以上の性能を得る事ができる。   By using recycled materials, if the strength level is low, the standard value of the water retention amount determined by the water block pavement concrete block quality standard can be satisfied, and more than twice the performance can be obtained.

リサイクル材料を用いることにより、低強度であれば、保水性および吸上げ高さの規格値を十分満足するブロックの作製が可能である。   By using a recycled material, if the strength is low, it is possible to produce a block that sufficiently satisfies the standard values of water retention and suction height.

製品のパーライト細又パーライト粗を用いることで、70%程度の吸水率を持つブロックの作製が可能である。   By using a pearlite fine or pearlite coarse product, a block having a water absorption of about 70% can be produced.

〔実験3〕 実機試験
(1) 概要
[Experiment 3] Actual machine test
(1) Overview

実験1、2の結果より、吸水の目標値は満足しないのもの良好な性状を持つブロックの作製ができた。そこで、これらの室内実験結果から、製品工場実験を行った。   From the results of Experiments 1 and 2, a block having good properties could be produced although the target value of water absorption was not satisfied. Therefore, a product factory experiment was conducted from the results of these laboratory experiments.

ここで、実験1、実験2において良好であった配合に加え、工場の実機を用いることによる傾向を把握するため、種々の配合を選出し、実験を行った。   Here, in addition to the blends that were good in Experiments 1 and 2, various blends were selected and experiments were conducted in order to grasp the tendency due to the use of actual factory equipment.

(2) 使用材料
使用材料を表12に示す。
(2) Materials used Table 12 shows the materials used.

(3) 配合条件
配合を表13に示す。
(3) Blending conditions Table 13 shows the blending conditions.

実験1、実験2の結果より、目標の軽量保水性ブロック性状に最も近い配合をもとに、5配合について実機実験を行った。また、同配合において、室内試験も行い、実機のものとの比較を行った。養生は実験1と同様とした。   Based on the results of Experiment 1 and Experiment 2, an actual machine experiment was conducted for 5 formulations based on the formulation closest to the target lightweight water retention block property. In addition, in the same composition, a laboratory test was also performed and compared with the actual one. Curing was the same as in Experiment 1.

(4) 練り混ぜ方法および供試体作製方法
今回比較用に実製品製造ラインについてブロックを作製しての諸性状把握実験の他に、室内実験にて、締め固め性試験を行っており、工場と室内実験では練り混ぜ方法が異なるため、以下に記す。
(4) Kneading method and specimen preparation method For this comparison, in addition to experiments on grasping various properties by making blocks on the actual product production line, a compaction test was conducted in the laboratory experiment. Since the mixing method is different in the laboratory experiment, it is described below.

ミキサーはオムニ型ミキサーを用い、セメントと粉体を入れて30秒まぜた後,水と混和剤を入れて1分間練り混ぜた。   The mixer used was an omni-type mixer. After mixing cement and powder for 30 seconds, water and an admixture were added and kneaded for 1 minute.

練り混ぜ後の材料はベルトコンベアーで運ばれ、十分な剛性を持った型枠にテーブルバイブレーター(振幅1.5mm、振動数90Hz)を用い、30kN/m2のプレスと振動(振幅0.3mm、振動数110Hz)を基層投入後2秒間、表層投入後7秒間の計9秒間加え、振動締め固め後、即時脱型を行った。 Material after kneading is carried in a belt conveyor, sufficient stiffness to mold the table vibrator (amplitude 1.5 mm, frequency 90 Hz) having used, vibration of the press 30 kN / m 2 (amplitude 0.3 mm, A frequency of 110 Hz) was added for 2 seconds after the base layer was added and 7 seconds after the surface layer was added for a total of 9 seconds. After the vibration was compacted, immediate demolding was performed.

作製した供試体は、平面寸法198×98mm、厚さ5mmの着色可能な表層部と55mmの基層部にて構成される。   The prepared specimen is composed of a colorable surface layer portion having a planar dimension of 198 × 98 mm and a thickness of 5 mm and a base layer portion of 55 mm.

(5) 試験項目
(5)- 保水性試験
(5) Test items
(5)-Water retention test

保水量を求めるため保水性試験を行った。保水量は、湿潤質量と絶乾質量および供試体の体積を求めて、実験1と同様、以下の式で算出した。
保水量(g/cm3)=(湿潤質量(g)−絶乾質量(g))/供試体の体積(cm3
A water retention test was conducted to determine the amount of water retention. The water retention amount was calculated by the following equation, as in Experiment 1, by obtaining the wet mass, the absolutely dry mass, and the volume of the specimen.
Water retention amount (g / cm 3 ) = (wet mass (g) −absolute dry mass (g)) / volume of specimen (cm 3 )

(5)-2 吸水試験
吸水性試験は、30分間の水の吸い上げ高さを求めるものであり、試験方法は実験1と同様である。
(5)-3 圧縮強度試験
「JIS A 1106 コンクリートの圧縮強度試験方法」に準拠して行った。
(5) -2 Water absorption test The water absorption test is to determine the water uptake height for 30 minutes, and the test method is the same as in Experiment 1.
(5) -3 Compressive strength test The test was conducted in accordance with “JIS A 1106 Concrete Compressive Strength Test Method”.

(6) 試験結果
試験結果を表14に示す。
(6) Test results Table 14 shows the test results.

また、圧縮強度、吸水率、密度の結果を図にまとめたものを図21〜図23に示す。ただし、実験1の実験結果より、全配合における保水量および吸上げ高さが規格値を満足したため、ここで目標のブロックの性能の密度、圧縮強度および吸水率のみについて検討することとした。   Moreover, what put together the result of the compressive strength, the water absorption rate, and the density in a figure is shown in FIGS. However, from the experimental results of Experiment 1, since the water retention amount and the sucked height in all the blends satisfied the standard values, only the density of the target block performance, the compressive strength, and the water absorption rate were examined here.

図21より、圧縮強度はほぼすべての配合において室内試験の配合よりも大きな値となった。これは、実機試験におけるプレスが室内試験のものより大きく、締め固めによる試験体が密となったため、強度が増加したものと考えられる。   From FIG. 21, the compressive strength was larger than that of the laboratory test in almost all the formulations. This is thought to be due to the fact that the press in the actual machine test was larger than that in the laboratory test, and the specimen was compacted by compaction, so that the strength increased.

図22より、吸水率については、実機試験のものと室内試験のもので同様の傾向を示した。しかし、すべての配合において吸水率は室内試験のものより減少し、40%以下となった。これは、前述の通り、試験体が密となったため、空隙が減少し、空隙内に含むことのできる水分が減少したことが原因と考えられる。また、空隙が減少したため、毛細管現象が阻まれてしまったことも原因の一つであると考えられる。   From FIG. 22, the water absorption rate showed the same tendency between the actual machine test and the laboratory test. However, in all the formulations, the water absorption decreased from that in the laboratory test to 40% or less. As described above, this is considered to be caused by a decrease in the water content that can be contained in the voids due to a decrease in the voids because the specimens became dense. In addition, it is considered that one of the causes is that the capillary phenomenon has been hindered because the voids have decreased.

図23より、密度については、実機試験のものは室内試験のものと比べ、大きくなった。これは、前述の通り、試験体が密になり、残存空隙が少なくなってしまったため、密度が大きくなってしまったものと考えられる。   From FIG. 23, the density of the actual machine test was larger than that of the laboratory test. As described above, it is considered that the density has increased because the specimens have become dense and the remaining voids have decreased.

また、図21、図22の結果より、全配合において、実機試験の強度は室内試験のものより大きい、また実機試験の吸水率は室内試験のものより小さい結果が得られたため、密度についても実機試験のものは室内試験のものより大きい結果となるはずが、図23に示すように、No.2、No.3では、実機のものは室内のものより小さい結果となってしまった。これは、パーライト(P2、P3)が非常にもろい材料であり、締め固めの際、実機のプレスによりパーライトがつぶされてしまい、パーライトの粒径が変化し、試験体の体積が大きくなってしまったためではないかと考えられる。   In addition, from the results shown in FIGS. 21 and 22, in all the formulations, the strength of the actual machine test was larger than that of the laboratory test, and the water absorption rate of the actual machine test was smaller than that of the laboratory test. The result of the test should be larger than that of the indoor test, but as shown in FIG. 23, the results of No. 2 and No. 3 were smaller than those of the actual machine. This is because pearlite (P2, P3) is a very fragile material, and when compacted, the pearlite is crushed by the actual press, the particle size of the pearlite changes, and the volume of the specimen increases. It is thought that it was because of.

(7) 成型機試験の条件を変化し、実機試験結果を再現
(7)-1 概要
実機試験では室内実験と比べ、吸水率が減少し、40%以下となった。
(7) Change the molding machine test conditions and reproduce the actual machine test results
(7) -1 Outline In the actual machine test, the water absorption decreased to 40% or less compared with the laboratory test.

実機および室内試験の締め固めにおけるプレス条件が異なるためブロックの性状が異なったと考えられ、ここで、室内においても実機試験の条件を再現するため、室内にて簡易型ブロック成型機を用いて5秒〜30秒プレス時間を変化させ、試験を行った。これより、ブロックの各種性状を把握し、実機試験を再現できるプレス時間を求める。   It is considered that the properties of the blocks were different because the press conditions for compaction of the actual machine and the laboratory test were different. Here, in order to reproduce the conditions of the actual machine test even indoors, a simple block molding machine was used for 5 seconds. The test was performed by changing the press time for ˜30 seconds. From this, the various properties of the block are grasped, and the press time capable of reproducing the actual machine test is obtained.

(7)-2 使用材料
(1)-2と同様とした。
(7) -2 Materials used
Same as (1) -2.

(7)-3 配合条件 (7) -3 Mixing conditions

表13のNo.2が実機試験と室内試験ともに吸水率が最も高い結果が得られた。よって、ここでは、単位セメント量220kg/m3、単位パーライト細(P2)量118kg/m3、単位PS灰量160kg/m3とした配合No.2について、それぞれのプレス時間で試験を行った。 No. 2 in Table 13 showed the highest water absorption rate in both the actual machine test and the laboratory test. Therefore, here, a test was conducted at each press time for Formulation No. 2 with a unit cement amount of 220 kg / m 3 , a unit pearlite fine (P2) amount of 118 kg / m 3 , and a unit PS ash amount of 160 kg / m 3 . .

(7)-4 練り混ぜ方法および供試体作製方法 (7) -4 Kneading method and specimen preparation method

締め固め試験については、公称容量10Lのオムニミキサーを用いた。材料投入後30秒間空練りし、練り混ぜ水投入後1分間練混ぜた。練り混ぜ後の材料は、十分な剛性を持った型枠を基層投入し、振動を加え、1日養生後、即時脱型を行った。   For the compaction test, an omni mixer with a nominal capacity of 10 L was used. The material was kneaded for 30 seconds after the material was added, and mixed for 1 minute after mixing. The material after kneading was put into a base layer with a mold having sufficient rigidity, applied with vibration, and immediately demolded after curing for one day.

供試体は簡易型ブロック成型機(以下成型機)を用いて、平面寸法198×98mm、高さ55mmにて構成される。   The specimen is configured with a plane size of 198 × 98 mm and a height of 55 mm using a simple block molding machine (hereinafter referred to as a molding machine).

(7)-5 試験項目および試験方法
実験1と同様とした。
(7) -5 Test items and test method Same as those in Experiment 1.

(7)-6 試験結果
試験結果を表15、表16に示す。
(7) -6 Test results Tables 15 and 16 show the test results.

図24に密度分布を示す。プレス時間を30秒追加した後、得られる密度の結果が目標の値を下回ったが、近似直線がやや上に傾いていることが分かった。近似直線の方程式が単調増加であるため、時間を増やすことにより、密度が増加する傾向が確認された。これは、プレス時間を増やすことにより、フレッシュコンクリートに含まれる空気量がだんだん減少するため、試験体がより密となった現象であると考えられる。   FIG. 24 shows the density distribution. After adding 30 seconds of press time, the density result obtained was below the target value, but it was found that the approximate line was slightly tilted upward. Since the equation of the approximate line is monotonically increasing, it was confirmed that the density increased with increasing time. This is considered to be a phenomenon in which the specimen becomes denser because the amount of air contained in the fresh concrete gradually decreases by increasing the press time.

図25より、密度と同様に圧縮強度についてもこれらの現象が確認された。プレス時間が増えることより、空気量が減少し、試験体がより密となるため、圧縮強度も大きくなったと考えられる。   From FIG. 25, these phenomena were confirmed about the compressive strength as well as the density. It is considered that the compression strength also increased because the amount of air decreased and the specimen became denser due to the increase in press time.

図26に吸水率分布を示す。プレス時間を増やすことより、吸水率が減少し、近時直線が下に傾いている。これは、試験体に含まれる空気量が減少し、試験体が密となったため、空隙内に含むことのできる水分が減少したことが原因と考えられる。また、空隙が減少したため、毛細管現象が発生しにくくなったことも原因の一つであると考えられる。   FIG. 26 shows the water absorption rate distribution. By increasing the press time, the water absorption rate decreases and the recent straight line is inclined downward. This is presumably because the amount of air contained in the test body decreased and the test body became dense, so that the water that could be contained in the gap was reduced. In addition, it is considered that one of the causes is that the capillary phenomenon is less likely to occur because the voids are reduced.

これまでの実験結果より、密度は本研究の目標値1g/cm3を満足しており、また、圧縮強度についても、全体的に本研究の目標値1N/mm2を満足した。したがって、問題となった実機試験における吸水率の減少の解決方法を探すため、簡易型ブロック成型機試験における吸水率の結果から近似直線を用いることにより、実機試験を再現する簡易型ブロック成型機におけるプレス時間を暫定的に求めることとする。 From the experimental results so far, the density satisfied the target value of 1 g / cm 3 of this study, and the compressive strength also generally satisfied the target value of 1 N / mm 2 of this study. Therefore, in order to find a solution for the reduction in water absorption rate in the actual machine test that became a problem, in the simple block molding machine that reproduces the actual machine test by using an approximate straight line from the result of the water absorption rate in the simple block molding machine test The press time will be determined provisionally.

実機試験における吸水率の値を得られるために必要なプレス時間は近似直線により以下の関数から求めることができると考えられる。
y=−0.1748x+53.457
ただし、
yは吸水率(%)、
xはプレス時間(s)
を示す。
It is considered that the press time necessary to obtain the water absorption value in the actual machine test can be obtained from the following function using an approximate line.
y = -0.1748x + 53.457
However,
y is the water absorption rate (%)
x is the press time (s)
Indicates.

ここで、実機試験から得られた吸水率の目標値は表15に示したように40.2(%)である。したがって、上式を用いて、実機試験結果を同等の吸水率を得ることのできるプレス時間を算出すると、必要なプレス時間は1分15秒と求めることができる。   Here, the target value of the water absorption obtained from the actual machine test is 40.2 (%) as shown in Table 15. Therefore, if the press time which can obtain an equivalent water absorption rate is calculated using the above formula, the required press time can be obtained as 1 minute 15 seconds.

このプレス時間は推測値であるが、今回は暫定的にこのプレス時間1分15秒を室内における簡易型ブロック成型機を用いて、実機試験結果と同等の性能のブロックを作製することのできるプレス時間と設定した。この条件において後の、吸水率の目標値を満足する配合を選出するためブロック性能の改良試験を行うこととした。   This press time is an estimated value, but this time, a press that can tentatively produce a block with the same performance as the actual machine test result using a simple block molding machine indoors with this press time of 1 minute 15 seconds. Set with time. Under these conditions, a block performance improvement test was conducted in order to select a composition that would satisfy the target value of water absorption later.

(8) まとめ
実機試験において、プレスが大きいため、圧縮強度が室内試験より増大結果となった。
密度についても室内より大きい結果となったが、目標値を満足したことが確認された。
実機試験において、プレスが大きいため、吸水率が室内試験と比べ、低い結果となった。
(8) Summary In the actual machine test, because the press was large, the compressive strength increased compared to the laboratory test.
The density was also larger than the room, but it was confirmed that the target value was satisfied.
In the actual machine test, since the press was large, the water absorption rate was lower than that in the laboratory test.

簡易型ブロック成型機試験において、圧縮強度および密度ともに目標値を満足したブロックの作製が可能である。   In a simple block molding machine test, it is possible to produce a block that satisfies the target values for both compressive strength and density.

暫定的にプレス時間1分15秒を室内における簡易型ブロック成型機を用いて、実機試験結果と同等の性能のブロックを作製することのできるプレス時間と設定した。この条件において後の、吸水率の目標値を満足する配合を選出するためブロック性能の改良試験を行うこととした。   Temporarily, the press time of 1 minute 15 seconds was set as the press time that can produce a block having the same performance as the actual machine test result using a simple block molding machine in the room. Under these conditions, a block performance improvement test was conducted in order to select a composition that would satisfy the target value of water absorption later.

〔実験4〕
(1) 概要
[Experiment 4]
(1) Overview

これまでの試験結果より、単位セメント量220kg/m3およびパーライト細(P2)またパーライト粗(P3)を使用した場合、試験体の性能が良い傾向であることが分かった。また、実験2より、プレスを1分15秒とすることにより、実機試験を室内で再現できることが分かった。 From the test results so far, it was found that when the unit cement amount is 220 kg / m 3 and pearlite fine (P2) or pearlite coarse (P3) is used, the performance of the specimen tends to be good. Experiment 2 also showed that the actual machine test could be reproduced indoors by setting the press to 1 minute 15 seconds.

そこで、実験4ではプレスを1分15秒とし、各種ブロック性状を満足する配合を選出するため実験を行った。   Therefore, in Experiment 4, the press was performed for 1 minute and 15 seconds, and an experiment was conducted to select a blend satisfying various block properties.

(2) 使用材料
使用材料を表17に示す。
(2) Materials used Table 17 shows the materials used.

(3) 示方配合
配合を表18に示す。
(3) Table 18 shows the formulation of indication.

PS灰はパーライトに比べ密度が大きく、吸水率も小さい。今回、目標を満足する配合を選出するにあたり、強度の目標値は満足していること、プレスにより室内実験よりも材料が密となり強度が増加すること考察し単位PS灰量を100kg/m3とした。また、P3はP2より粒度の粗いものであり、これを段階的にP2に置換することにより、粒度分布を変化させ、最も毛細管現象の効果が大きくなる比率を選出するため、P2に対するP3の体積置換率を0〜100%変化させた6配合について実験を行った。 PS ash has a higher density and lower water absorption than pearlite. This time, in selecting a composition that satisfies the target, we considered that the target value of the strength was satisfied, and that the material became denser and stronger than the laboratory experiment due to the press, and the unit PS ash amount was 100 kg / m 3 did. Further, P3 is coarser than P2, and by replacing this with P2 stepwise, the particle size distribution is changed, and the ratio of P3 with respect to P2 is selected in order to select the ratio that maximizes the capillary effect. Experiments were conducted on six formulations with the substitution rate varied from 0 to 100%.

養生は実験1と同様とした。   Curing was the same as in Experiment 1.

(4) 練り混ぜ方法および供試体作製方法
実験1と同様とした。
(5) 試験項目
実験1と同様とした。
(4) Kneading method and specimen preparation method The same as in Experiment 1.
(5) Test items Same as in Experiment 1.

(6) 試験結果
試験結果を表19に示す。
(6) Test results Table 19 shows the test results.

図27より、全6配合ともに密度が目標値を満足したことが確認された。特に、パーライト粗置換率が80%および100%の場合において、密度が比較的小さかったため、ブロックの軽量性をより改善できると考えられる。これは、P3の粒子がP2のものより大きく、硬質であるため、締め固めにおけるプレスによって、P2を多く使用する場合の方が密となり供試体の残存空隙が少なくなり、体積が小さくなったため密度が大きくなったことが原因であると考えられる。   From FIG. 27, it was confirmed that the density satisfied the target value for all the six formulations. In particular, when the pearlite rough substitution rate is 80% and 100%, the density is relatively small, and thus the lightness of the block can be further improved. This is because the particles of P3 are larger and harder than those of P2, so that when P2 is used in a large amount due to pressing in compaction, the remaining voids of the specimen are reduced and the volume is reduced. This is thought to be due to the increase in.

また、表18および表19より、配合上の計算される配合密度と実密度を比較するとすべての配合において、実密度の方が配合密度より大きくなった。これは、振動加圧成型により、空気量は5%以下となっていること、およびPS灰、繊維の吸水率が高く、余剰水を吸水していることが原因であると考えられる。   Further, from Table 18 and Table 19, when the blending density calculated on blending and the actual density were compared, the actual density was larger than the blending density in all blends. This is considered to be due to the fact that the amount of air is 5% or less due to vibration pressure molding, and that PS ash and fibers have a high water absorption rate and absorb excess water.

図28より、パーライト粗P3の体積置換率が80%および100%を用いた場合、圧縮強度がP2を用いた場合と比べ、減少する結果となった。これは、前述の通り、P2を多く使用する場合、供試体が密となったため、強度が増大したものと考えられる。P3をまったく用いない配合No.1において、P2を使用することで、プレスより供試体が密になり、圧縮強度は最も大きい値となるはずが、図28に示したように劣る結果となってしまった。これは、P3をまったく用いなかったため、P3の硬質性による強度がないことが原因であると考えられる。   From FIG. 28, it was found that when the volume substitution rate of the pearlite crude P3 was 80% and 100%, the compressive strength was reduced compared to the case where P2 was used. As described above, it is considered that when P2 is used in a large amount, the strength of the specimen increased because the specimen became dense. In Formulation No. 1 which does not use P3 at all, by using P2, the specimen becomes denser than the press and the compressive strength should be the largest value, but the result is inferior as shown in FIG. Oops. This is presumably because P3 was not used at all, and the strength due to the hardness of P3 was not present.

図29に保水量比較図を示す。上述より、P2を使用することで供試体が密となり、水分が含めることのできる残存空隙が減少するため、保水量が小さいと考えられるが、図29に示すように、その傾向が見られなかった。全6配合において、保水量及が規格値を大きく上回った。これは、PS灰およびパーライトを多く用いたため、水分が多く含まれると考えられる。   FIG. 29 shows a water retention amount comparison chart. From the above, it is considered that the use of P2 makes the specimen dense and the residual voids that can contain moisture decrease, so it is considered that the water retention amount is small, but as shown in FIG. 29, the tendency is not seen. It was. In all 6 formulations, the water retention amount and the standard value greatly exceeded. This is because PS ash and pearlite are used in a large amount, so that it is considered that a lot of water is contained.

図30より、吸上げ高さが全6配合ともに90%を超え、非常に良好な結果となった。この結果が得られた原因は保水性に優れる材料を使用したこと、それに加えコンクリート補強用天然繊維を使用したことであると考えられる。繊維の形状が導管状であるため、供試体がより多くの水分をより早く吸上げることができると考えられる。   From FIG. 30, the sucked height exceeded 90% for all 6 formulations, which was a very good result. It is considered that the reason why this result was obtained was that a material excellent in water retention was used, and in addition, natural fibers for reinforcing concrete were used. Since the shape of the fiber is a conduit, it is considered that the specimen can absorb more moisture more quickly.

図31より、実験3の結果と比べ、吸水率が多少改良されたが、仮の目標値の80%をまだ満足していない結果となった。吸水率の目標値を満足していない配合の中、パーライト粗(P3)の体積置換率が80%を用いた場合、最も高い吸水率が得られた。   From FIG. 31, although the water absorption rate was somewhat improved as compared with the result of Experiment 3, the result was not yet satisfied with 80% of the temporary target value. Among the blends not satisfying the target value of water absorption, the highest water absorption was obtained when the volume substitution rate of pearlite crude (P3) was 80%.

これは、締め固めのプレス圧より、P2を使用した場合、残存空隙が少ないため、水分を多く含むことができない、逆に、P3を多く使用した場合、P3粒子の性状が粗いものなので、供試体の空隙における毛細管現象が発生しやすいことが原因と考えられる。P3の体積置換率が60%の配合No.3の場合において、吸水率が劣る結果となった。これは、図27に示したように、P3の体積置換率が60%の場合、密度が最も大きかったため、プレスにより、供試体が密となり、空隙率が減少してしまったことが原因であると考えられる。   This is because when P2 is used, the remaining voids are less than the compacted press pressure, so that it cannot contain a lot of moisture. Conversely, when P3 is used in a large amount, the properties of P3 particles are rough. This is considered to be due to the tendency of capillary action in the voids of the specimen. In the case of the blending No. 3 in which the volume substitution rate of P3 was 60%, the water absorption rate was inferior. This is because, as shown in FIG. 27, when the volume substitution rate of P3 was 60%, the density was the highest, so that the specimen became dense and the porosity decreased due to the press. it is conceivable that.

図27〜図31より、圧縮強度の目標値を満足した配合No.1〜4の中、パーライトP3の体積置換率が40%を配合したNo.3の場合、比較的に吸水率が大きく、密度が小さい結果が得られたため、目標の軽量保水性ブロックの開発には最も望ましい配合であると考えられる。   From FIG. 27 to FIG. 31, in the case of No. 3 in which the volume replacement ratio of pearlite P3 is 40% among the blend Nos. 1 to 4 that satisfy the target value of compressive strength, the water absorption is relatively large. Because of the low density results, it is considered the most desirable formulation for the development of the targeted lightweight water retaining block.

(7) まとめ (7) Summary

ペーパースラッジ灰量を100kg/m3、パーライト細P2を40%パーライト粗P3に置換する配合において、密度および圧縮強度が目標値を満足した。 In the blending in which the amount of paper sludge ash was 100 kg / m 3 and the pearlite fine P2 was replaced with 40% pearlite crude P3, the density and compressive strength satisfied the target values.

ペーパースラッジ灰量を100kg/m3とすると供に、パーライト細P2を40%パーライト粗P3に置換することによりブロックの吸水率を改善することが可能である。 When the amount of paper sludge ash is 100 kg / m 3 , the water absorption rate of the block can be improved by replacing the pearlite fine P2 with 40% pearlite coarse P3.

したがって、リサイクル材料およびコンクリート補強用天然繊維ウルトラファイバーを用いることにより、それらの特徴を生かし、軽量保水性ブロックへの適用することが可能であることが確認された。   Therefore, it was confirmed that the use of recycled materials and the natural fiber ultrafiber for reinforcing concrete can be applied to a lightweight water-retaining block by taking advantage of these characteristics.

〔実験5〕
(1) 概要
実験4の結果より、圧縮強度の目標値を満足したもののP3の体積置換率が40%場合、比較的良好な結果が得られたことが確認された。そこで、試作されたブロックの温度上昇性能(供試体表面温度)と水分蒸発性能(供試体表面からの水分蒸発量)を相対評価し、ヒートアイランド現象に効果があるかどうか確認のため、照射試験を行った。
[Experiment 5]
(1) Outline From the result of Experiment 4, it was confirmed that a relatively good result was obtained when the volume substitution rate of P3 was 40% although the target value of compressive strength was satisfied. Therefore, relative evaluation of the temperature rise performance (sample surface temperature) and moisture evaporation performance (moisture evaporation from the sample surface) of the prototype block was conducted, and an irradiation test was conducted to confirm whether the heat island phenomenon was effective. went.

(2) 供試体
ブロック配合条件を表20に示す。
(2) Specimen Table 20 shows the block formulation conditions.

実験4の試験結果より、ブロック性状を表21に示す。   From the test results of Experiment 4, the block properties are shown in Table 21.

(3) 試験方法
(3)-1 試験手順
試験手順を図32に示す。
(3) Test method
(3) -1 Test procedure Figure 32 shows the test procedure.

(3)-2 試験器具
図33に示す構造の照射試験装置を使用する。照射試験装置と供試体の条件は表21に示す。
(3) -2 Test equipment An irradiation test equipment with the structure shown in Fig. 33 is used. Table 21 shows the conditions of the irradiation test apparatus and the specimen.

(3)-3 試験室
雰囲気温度20±3℃、雰囲気湿度65±15%に保持できる恒温恒湿室に照射試験装置を設置する。
(3) -3 Test chamber An irradiation test device is installed in a constant temperature and humidity chamber that can maintain an atmospheric temperature of 20 ± 3 ° C and an atmospheric humidity of 65 ± 15%.

(3)-4 照射試験法
(3)-4−1 密粒度アスファルト試験体によるランプ高さ(H)の決定
1.図33に示すように、密粒度アスファルト供試体表面の中心に縦20mm×横20mmのアルミテープを貼着する。アルミテープには熱電対を差し込む隙間を空けておく。
2.密粒度アスファルト供試体を15〜25℃の清水中で24時間浸水させる。
(3) -4 Irradiation test method
(3) -4-1 Determination of lamp height (H) by means of a dense particle size asphalt specimen As shown in FIG. 33, a 20 mm long × 20 mm wide aluminum tape is stuck to the center of the surface of the dense-graded asphalt specimen. Leave a gap in the aluminum tape to insert the thermocouple.
2. The dense asphalt specimen is immersed in fresh water at 15 to 25 ° C. for 24 hours.

3.密粒度アスファルト供試体を取り出して、絞った濡れウエスで目に見える水膜をぬぐった後、図33に示すような密閉式のプラスッチック容器に入れ、試験室内で30分間水を切る。 3. After removing the dense asphalt specimen and wiping the visible water film with a squeezed wet cloth, it is placed in a sealed plastic container as shown in FIG.

4.密粒度アスファルト供試体を取り出して、絞った濡れウエスで目に見える水膜をぬぐった後、図32に示すように断熱材にはめ込む。供試体表面と断熱材の隙間には幅10mm程度のアルミテープを貼着し、隙間から水分が蒸発しないようにする。 4). After removing the dense asphalt specimen and wiping the visible water film with a squeezed wet cloth, it is fitted into a heat insulating material as shown in FIG. An aluminum tape having a width of about 10 mm is attached to the gap between the surface of the specimen and the heat insulating material so that moisture does not evaporate from the gap.

5.密粒度アスファルト供試体表面のアルミテープの隙間に熱電対を差し込み、アルミテープを押し付けて熱電対と供試体表面を密着させる。温度記録はパソコンに温度データを送信することで記録する。
6.ランプの中心直下に供試体中心を合わせて照射試験装置を設置する。
7.ランプを点灯し、照射を開始する。表面温度の記録は、照射開始から10分毎とする。
5. Insert a thermocouple into the gap between the aluminum tape on the surface of the dense asphalt specimen and press the aluminum tape to bring the thermocouple into close contact with the specimen surface. Temperature recording is performed by sending temperature data to a personal computer.
6). An irradiation test equipment is installed with the center of the specimen aligned just below the center of the lamp.
7). Turn on the lamp and start irradiation. The surface temperature is recorded every 10 minutes from the start of irradiation.

8.照射時間2〜4時間で供試体表面温度が60℃以上となるようにランプ高さ(H)を決定する。照射開始から2時間以内に表面温度が60℃を超えた場合、または4時間照射しても表面温度が60℃以下の場合は、再度手順を繰り返し、ランプ高さ(H)を調整し直す。 8). The lamp height (H) is determined so that the surface temperature of the specimen becomes 60 ° C. or higher in the irradiation time of 2 to 4 hours. If the surface temperature exceeds 60 ° C. within 2 hours from the start of irradiation, or if the surface temperature is 60 ° C. or less even after irradiation for 4 hours, the procedure is repeated again, and the lamp height (H) is adjusted again.

(3)-4−2 供試体の準備及び照射試験装置の調整
1.〜5.について、密粒度アスファルトの場合と同様とする
ただし、ランプ高さ(H)は、密粒度アスファルト供試体で調整した高さに合わせる。
(3) -4-2 Preparation of specimens and adjustment of irradiation test equipment 1 to 5 shall be the same as in the case of dense grained asphalt. However, the lamp height (H) is adjusted with the dense grained asphalt specimen. Adjust to the height you have done.

6.密粒度アスファルト供試体の熱電対の上に放射照時計を設置した後、直ちにランプを消灯する。 6). Immediately after installing a radiation clock on the thermocouple of the dense-graded asphalt specimen, turn off the lamp.

7.他の供試体におけるランプ高さ(H)は、密粒度アスファルト供試体の放射照度になるように調整する。 7. The lamp height (H) in the other specimens is adjusted so as to be the irradiance of the dense grained asphalt specimen.

(3)-4−3 照射試験
1.はかりのゼロ調整を行う。
(3) -4-3 Irradiation test Perform zero adjustment of the scale.

2.ランプを点灯し、照射を開始する。表面温度の記録は、照射開始から10分毎とする。質量減量(すなわち水分蒸発量)の記録は、照射開始から10分毎とする。
3.昼夜の日照を再現するため、12時間ごとにランプの点灯・消灯を行うものとする。
2. Turn on the lamp and start irradiation. The surface temperature is recorded every 10 minutes from the start of irradiation. The mass loss (that is, the amount of water evaporation) is recorded every 10 minutes from the start of irradiation.
3. In order to reproduce day and night sunshine, the lamp is turned on and off every 12 hours.

(4) 照射試験結果及び考察
照射試験結果は、照射試験条件を表22に、表面温度、底面温度及び水分蒸発量を図34、図35および図36に示す。
(4) Irradiation test results and discussion The irradiation test results are shown in Table 22 for the irradiation test conditions, and in FIG. 34, FIG. 35 and FIG.

図34より、試作軽量保水性ブロックにおける表面温度はほかのブロックと比べ、低い結果であることが確認された。これは、試作軽量保水性ブロックの使用した材料はほかのブロックのものと違い、保水性に優れるものがほとんどであるからだと考えられる。   From FIG. 34, it was confirmed that the surface temperature in the prototype lightweight water-retaining block was lower than that in the other blocks. This is thought to be because most of the materials used in the prototype lightweight water retention block are excellent in water retention, unlike other blocks.

多孔質であるため保水性に優れるペーパースラッジ灰を用いることで、ブロックに保水、吸水性能を付与できる。また、パーライトは非常に軽量であり、膨張させると多孔質構造、高い吸水性、断熱性などの特性を有するため、ブロックの保水性を高めることができる。   By using paper sludge ash that is porous and has excellent water retention, water retention and water absorption performance can be imparted to the block. In addition, pearlite is very lightweight and, when expanded, has properties such as a porous structure, high water absorption, and heat insulation, so that the water retention of the block can be increased.

さらに、コンクリート補強用天然繊維を用いたことより、ブロックの強度が改善できると他に、繊維の形状が導管状であるため、繊維質量に対して約80%の質量の水分を保持することができ、ブロックの保水性を向上することができる。   Furthermore, since the strength of the block can be improved by using the natural fiber for reinforcing concrete, the shape of the fiber is a conduit shape, so that it can hold moisture of about 80% of the mass of the fiber. And the water retention of the block can be improved.

これらの材料を用いたため、ブロックが保持できる水量が非常に多く、ランプ光の影響より、水分が蒸発し、試作ブロックの表面温度は最も低く、3日間通じても60℃以下を保つことができた。製作方法及び用いる材料の違いから、密粒度アスファルトは3日間ともに90℃を超える値を示した。   Because these materials are used, the block can hold a large amount of water, the water evaporates due to the influence of the lamp light, the surface temperature of the prototype block is the lowest, and it can be kept below 60 ° C even for 3 days. It was. Due to the difference in the production method and the materials used, dense grained asphalt showed a value exceeding 90 ° C. for 3 days.

保持できる水量がほとんどないため水分の蒸発散があまりなかったことが原因と考えられる。普通ブロックについても、保持水量が少ないため他のブロックより高い温度となった。市販のセラミック系保水性ブロックは初日に水分を多量に含んでいるため温度が低く、表面温度低減効果が表れている。   This is probably because there was little water evapotranspiration because there was almost no water to hold. The normal block also had a higher temperature than the other blocks due to the small amount of water retained. Since the commercially available ceramic water-retaining block contains a large amount of moisture on the first day, the temperature is low, and the effect of reducing the surface temperature appears.

しかし、間隙のみに水分を保持しているとガラス質であるため水分の抜けが急速であり、2日目以降は90℃近くまで温度が上昇してしまうことも確認された。よって、試作軽量保水ブロックは最も温度低減効果を有すると考えられる。   However, if moisture was held only in the gap, it was glassy and the moisture was rapidly removed, and it was also confirmed that the temperature rose to nearly 90 ° C. after the second day. Therefore, it is considered that the prototype lightweight water retaining block has the most temperature reducing effect.

図35より、底面温度の結果では表面温度の結果より全体的に低い結果となった。これはブロックの底面では直接熱を受けないことと、ブロック中の水分が重力により底面に集中するためと考えられる。密粒度アスファルトと普通ブロックにおいては保持できる水量が少ないため温度低減効果はほとんど見られなかった。   From FIG. 35, the result of the bottom surface temperature was generally lower than the result of the surface temperature. This is probably because the bottom surface of the block does not receive heat directly and the water in the block concentrates on the bottom surface due to gravity. The dense grained asphalt and the ordinary block had little temperature reduction effect due to the small amount of water that could be retained.

市販のセラミック系保水性ブロックについては、表面温度と同様に初日に水分が残留しているため低い結果となったが、初日で水分を放出しきっているため2日目からは温度が上昇し、温度低減効果がなく、80℃を超える結果となった。試作軽量保水性ブロックでは、3日間を通じても、保持水量が多く残留し、水分の蒸発散ため、温度低減効果が顕著に表れ、50℃程度の低い結果となった。   As for the commercially available ceramic water-retaining block, the result was low because moisture remained on the first day as well as the surface temperature, but since the water was completely released on the first day, the temperature rose from the second day, There was no temperature reduction effect and the result exceeded 80 ° C. In the trial light-weight water-retaining block, a large amount of retained water remained throughout the three days, and the temperature reduction effect was remarkably exhibited due to the evaporation of moisture, resulting in a low result of about 50 ° C.

図36より、表面温度測定間の水分蒸発量は、密粒度アスファルト及び普通ブロックについては、水分の保持がほとんど行わなかったため、水分蒸発散による表面温度及び底面温度の温度低減効果が見られなかった。市販のセラミック系保水性ブロックについては、初日の保持水量が大きいが2日目以降、水分がなくなっているため、密粒度アスファルト及び普通ブロックと同様に温度低減効果が見られなかった。   From FIG. 36, the amount of water evaporation during the surface temperature measurement did not show the effect of reducing the temperature of the surface temperature and the bottom surface due to the evaporation of water because the moisture was hardly retained for the dense asphalt and the ordinary block. . Regarding the commercially available ceramic water-retaining block, the amount of water retained on the first day was large, but since the water was lost after the second day, the temperature reduction effect was not seen as in the case of the dense grained asphalt and the ordinary block.

比較的に軽量保水性ブロックにおける保持水量が非常に多く、3日間通じて他のブロックにおける水分がほとんどなくなってしまったが、試作軽量保水性ブロッにおいては、まだ大量に残っている。   The amount of water retained in the relatively light weight water retaining block is very large, and the water in the other blocks has almost disappeared for 3 days. However, a large amount still remains in the prototype light weight water retaining block.

そのため、図34、図35に示すように試作軽量保水性ブロックは他のブロックより温度低減効果が表れ、長期にわたる水分を保持することができるため、長期間温度低減効果が期待できると考えられる。   Therefore, as shown in FIGS. 34 and 35, the prototype lightweight water-retaining block exhibits a temperature reduction effect than other blocks and can retain moisture for a long period of time, so it is considered that a temperature reduction effect for a long period can be expected.

(5) まとめ
試作した軽量保水性ブロックにおいて、表面温度低減効果が確認された。
(5) Summary The effect of reducing the surface temperature was confirmed in the prototype lightweight water retaining block.

ブロックの底面においては、表面と異なり、熱を直接受けないこと、ブロックの水分が重力により底面に集中することにより表面より低い温度を示す。   Unlike the surface, the bottom surface of the block does not receive heat directly, and the moisture of the block concentrates on the bottom surface due to gravity, thereby indicating a lower temperature than the surface.

試作した軽量保水性ブロックは、長期にわたり水分を保持することが可能なため、温度低減効果が長期間期待できる。   Since the prototype lightweight water-retaining block can retain moisture for a long period of time, a temperature reduction effect can be expected for a long period of time.

試作した軽量保水性ブロックは長期にわたる表面温度低減効果の持続が期待でき、外部からの水分の供給がある状態であれば、更に長期の蒸発散が可能であると考えられるため、ヒートアイランド現象に有効である。   Prototype lightweight water retention block can be expected to maintain the effect of reducing surface temperature over a long period of time, and if it is in a state where moisture is supplied from the outside, it is considered that evapotranspiration will be possible for a longer period of time. It is.

〔配合調整〕
以上の各実験結果をもとに、目標値を
1) 実密度0.9g/cm3以下
2) 吸水率50%以上
3) 圧縮強度1N/mm2以上
に置き換えて、表20の配合を基準として、配合における単位セメント量、単位ペーパースラッジ灰量、単位パーライト量の範囲を決めるための配合調整を行った。
(Combination adjustment)
Based on the above experimental results, the target value
1) Real density 0.9g / cm 3 or less
2) More than 50% water absorption
3) The composition was adjusted to determine the range of the unit cement amount, unit paper sludge ash amount, and unit pearlite amount in the blending, based on the blending in Table 20, replacing the compressive strength of 1 N / mm 2 or more.

その結果、単位セメント量が190〜220kg/cm3、単位ペーパースラッジ灰量が80〜120kg/cm3、単位パーライト量が100〜125kg/cm3との範囲であれば、上記の新たな目標値をほぼ満足できることが分かった。 As a result, the unit cement amount 190~220kg / cm 3, a unit paper sludge ash weight 80~120kg / cm 3, be in the range of unit amount pearlite and 100~125kg / cm 3, the new target value of the Was found to be almost satisfactory.

なお、この配合調整においては、UF500については、4〜6kg/cm3の範囲で配合し、その性能を確認した。 In this blending adjustment, UF500 was blended in the range of 4 to 6 kg / cm 3 and its performance was confirmed.

Claims (6)

セメントと、ペーパースラッジ灰と、パーライトとを含む水硬性組成物に混練水を加えて加圧成型してなり、配合における単位セメント量が190〜220kg/cm3、単位ペーパースラッジ灰量が80〜120kg/cm3、単位パーライト量が100〜125kg/cm3であることを特徴とする軽量保水性ブロック。 A hydraulic composition containing cement, paper sludge ash, and pearlite is added with kneaded water and subjected to pressure molding. The unit cement amount in the blend is 190 to 220 kg / cm 3 , and the unit paper sludge ash amount is 80 to 120 kg / cm 3, weight water retention block unit amount pearlite characterized in that it is a 100~125kg / cm 3. 請求項1記載の軽量保水性ブロックにおいて、さらに繊維材料を含むことを特徴とする軽量保水性ブロック。   The lightweight water-retaining block according to claim 1, further comprising a fiber material. 請求項1または2記載の軽量保水性ブロックにおいて、配合における密度を0.6g/cm3以下としたことを特徴とする軽量保水性ブロック。 The lightweight water-retaining block according to claim 1 or 2, wherein the density in the blending is 0.6 g / cm 3 or less. 請求項1、2または3記載の軽量保水性ブロックにおいて、前記パーライトがパーライトくずであることを特徴とする軽量保水性ブロック。   4. The lightweight water-retaining block according to claim 1, 2, or 3, wherein the pearlite is pearlite waste. 請求項1、2または3記載の軽量保水性ブロックにおいて、前記パーライトが、真珠岩を破砕、粒度を調整し急速に加熱、発泡させた粒度が2.5mm以下で密度が0.15kg/m3のもの、または真珠岩を破砕、粒度を調整し急速に加熱、発泡させた粒度が50mm以下で密度が0.17kg/m3のもの、またはこれらを所定の割合で加えたものであることを特徴とする軽量保水性ブロック。 The lightweight water-retaining block according to claim 1, 2, or 3, wherein the pearlite crushes the pearlite, adjusts the particle size, rapidly heats and foams, the particle size is 2.5 mm or less, and the density is 0.15 kg / m 3. Or pearlite is crushed, the particle size is adjusted and heated rapidly, the particle size is 50 mm or less and the density is 0.17 kg / m 3 , or these are added at a predetermined ratio Lightweight water-retaining block featuring 請求項1〜5の何れかの請求項に記載の軽量保水性ブロックにおいて、前記繊維材料が木材から抽出した耐アルカリ性天然セルロースの短繊維であること特徴とする軽量保水性ブロック。   The lightweight water-retaining block according to any one of claims 1 to 5, wherein the fiber material is a short fiber of alkali-resistant natural cellulose extracted from wood.
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