JP2000290961A - コンクリートブロック及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】コンクリートブロックの表面が保護部でカバー
することにより、耐衝撃性、耐摩耗性等が大きく改善す
ることができる。 【解決手段】コンクリート製本体の表面の一部又は全部
に、水分の存在下においても反応硬化する樹脂製の保護
部を設けたものであって、該樹脂には補強材が混合され
たことを特徴とするコンクリートブロック。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンクリートブロ
ックに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コンクリートブロックは、傾斜地、河川
や海岸の岸壁、崖等の保護用、通路の舗装用等に多用さ
れている。中でも海岸で用いられるものとしては、テト
ラポットのような消波用のものと、岸の表面に敷設して
使用する護岸用のものがある。護岸用のものは、通常浜
に傾斜をもって並べて敷設されている。形状としては、
中心に孔を開けて波力を緩和するものや、表面に突条の
あるもの等がある。これらによって、浜の浸食を防止
し、浜を護るとともに浜近傍の景観や種々の施設等を保
護するばかりでなく、国土保全という大きな意味も有し
ている。

【０００３】また、崖等の倒壊を防止するため傾斜地に
石垣のように積んで用いるものもある。勿論、緩傾斜地
に並べて敷設もされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】これらのコンクリート
ブロック、特に浜で使用されるコンクリートブロック
は、１日数千〜数万回という波に曝されているため、そ
の損傷も激しいものである。特に、護岸用敷設式のもの
は波による衝撃ばかりでなく、波によってもたらされる
砂や小石によって表面が毎回擦られる。砂等によって擦
られることによって、コンクリートブロックの表面は柔
らかい部分から磨耗して厚さを失っていく。

【０００５】この摩耗は非常に激しく、１年でコンクリ
ートブロックの角が丸くなる程である。勿論、表面も摩
耗し凹凸ができる。このように摩耗すると、美観が損な
われるばかりか、コンクリートブロック自体の重量が減
少し、敷設時の設計基準を満たさなくなり、更にコンク
リートブロック相互の噛み合い厚さを確保できず、安定
性を失い崩壊する。更に、消波効果が減少したり、堆砂
効果が減少し護岸の役を果たせなくなる。

【０００６】結局、損傷したコンクリートブロックは早
急に交換しなければならず、その費用は莫大なものとな
っていた。このような事態を防止するため、本業界では
安価で耐摩耗性の大きいコンクリートブロックが待望さ
れていた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者は鋭意
研究の結果、本発明のコンクリートブロックを完成させ
たものであり、その特徴とするところは、コンクリート
製本体の表面の一部又は全部に、水分の存在下において
も反応硬化する樹脂製の保護部を設けたものであって、
該樹脂には補強材が混合された点にある。さらにコンク
リートブロックの製造方法として、水の存在下において
も反応硬化する樹脂に補強材を混合したものをコンクリ
ート成形型に注入し、少なくとも表層の樹脂が硬化する
前にコンクリートを流し込むことを特徴とするものであ
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】コンクリート製本体とは、本発明
のコンクリートブロックの主要部である。即ち、後述す
る保護部以外の全体をさす。勿論、この部分が一様にす
べてコンクリート製に限定している訳ではなく、本体が
セメント系のものであればよい。

【０００９】保護部とは、コンクリート製の本体の表面
に設けたもので、本コンクリートブロックを摩耗等の損
傷から保護する部分である。よって、摩耗や衝撃等の外
的要因を受ける部分に設ける。通常は、敷設した表面が
受けるため、そのような表面部分でよい。しかし、その
他の部分にも設けてもよい。本発明でいう「表面の一部
又は全部」という表現はこのことをさす。

【００１０】保護部は、樹脂に補強材が混合されたもの
（樹脂モルタル）である。この樹脂は、硬化する時点に
おいて水分が存在していたとしても硬化するものであ
る。即ち、型内に樹脂を入れ、硬化前にその上からコン
クリートを注入した時、樹脂（少なくとも表層部）及び
コンクリート共に未硬化であるが、その状態で両方が硬
化していくという意味である。

【００１１】上記のような樹脂であれば、どのようなも
のでもよいが、発明者の実験ではポリサルファイド変性
樹脂が好適である。これは、モノマー又はプレポリマー
の分子内にＳx （Ｓはイオウ原子、x は平均０〜３個）
単位を含む基の繰り返し単位が１又は複数含まれている
ものである。ポリサルファイド変性エポキシ樹脂を例に
とって説明すると、化１のようなプレポリマーである。
これが、硬化して保護部となる。

【００１２】

【化１】

【００１３】ここで、式中Ｒ¹ 及びＲ² は、化２、化
３、化４、化５、化６、化７等の有機基であり、Ｒ³ 、
Ｒ⁴ は分子内に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ
プレポリマーの残基である。また、Ｘ及びＹは、−Ｓ
−、−Ｏ−、−ＮＨ−から選ばれる基である。更に、ａ
は繰り返し単位ごとに０〜５の整数、ｂは１〜５０の整
数である。ただし、ａが繰り返し単位すべてについて０
の場合、Ｘ又はＹの少なくとも一方は−Ｓ−基である。
ａは１〜２．５が好ましい。

【００１４】

【化２】

【００１５】

【化３】

【００１６】

【化４】

【００１７】

【化５】

【００１８】

【化６】

【００１９】

【化７】

【００２０】以上の化２〜化７において、ｍは１以上の
整数であり、Ｒ¹ 及びＲ² は同じ有機基であっても異な
っていてもよい。

【００２１】ポリサルファイド変性エポキシ樹脂は反応
可能な官能基を有するイオウ含有ポリマー又はイオウ含
有オリゴマーと分子内に２個以上のエポキシ基を有する
エポキシプレポリマーとの付加反応により合成される。
本発明のエポシキ樹脂としては、化１中、Ｒ¹ が化６の
ものであるジエチルホルマール構造のものが好適であ
る。

【００２２】またポリサルファイド変性された樹脂とし
ては、エポキシだけでなく、ウレタン等のプレポリマー
が使用できる。１液型ウレタンでは分子の一部ないし全
部の主鎖中にポリサルファイド連鎖を含み、２液型ウレ
タンではプレポリマー中及び／又は硬化剤中に同様にポ
リサルファイド連鎖を含むことができる。２液の場合、
ポリサルファイド樹脂（末端ＳＨ）を硬化剤として用い
てもよい。

【００２３】本発明で用いられるポリサルファイド変性
樹脂は、変性しない樹脂に比べて接着性や耐薬品性が優
れている。また、特異なポリサルファイド骨格を有して
いるため柔軟性や耐衝撃性も良好である。湿潤面に対し
ても強い接着力を発揮するため、コンクリートとの同時
接着（硬化に要する時間は問わない）には最適である。
これらの物性を発揮する理由は必ずしも明らかではない
が、含有されるサルファイド結合のイオウはエーテル結
合の酸素とは異なり、疎水性であるが、一方でｄ軌道を
有しているため二重結合性と共鳴構造を有し、無機物や
金属に配位結合しやすいためではないかと考えられる。

【００２４】硬化剤は、変性プレポリマーの反応性末端
基が変性しないプレポリマーと同様なので、変性しない
ものと同様でよく、エポキシならばアミン、ポリアミン
類等普通のものを用いてもよい。また、これらの樹脂に
は、希釈剤、可塑剤、溶剤、顔料等他の添加剤を加えて
もよい。

【００２５】補強材とは、前記した樹脂に混合するもの
で、骨材系、繊維系、ゴム系等である。補強材は、保護
部に強度を付与するもので、ゴムチップのように変形を
吸収し、かつ耐磨耗性を向上させるものや、骨材のよう
に表面や全体の耐摩耗を向上させるもの、また繊維のよ
うに割れや引っ張りに対する強度を向上させるものであ
る。この補強材の混入によって、単なる樹脂では得られ
ない種々の強度が得られるもので、このことが本発明の
大きな特徴になっている。また、補強材は複数種まぜて
使用してもよい。

【００２６】骨材系のものとしては、小さな石、砂、砂
利等の自然物ばかりでなく、セラミックやその粉砕物、
破砕品等でよい。粒といってもその形状はどのようなも
のでもよい。球以外の場合には、径という表現はおおよ
その外形サイズという意味である。これらは、一般に硬
度が高く、耐摩耗性を向上させる。これをより顕著にす
るため、エメリーやガーネット等の硬質骨材を使用する
ことも好適である。

【００２７】繊維系のものとしては、ガラス繊維、ポリ
アミド繊維、ポリエステル繊維等の強度の高いもので、
短繊維（１ｍｍ〜数ｃｍ）が好適である。これらは、保
護部の耐衝撃性を向上させ、クラック防止に大きく寄与
する。

【００２８】ゴム系のものとしては、プラスチック粒、
ゴムチップ等であり、一般には硬度は大きくない。逆に
柔軟なものが多い。このようなものの場合、変形して衝
撃や剪断などを吸収し、クラック防止に寄与するととも
に、耐磨耗性をも向上させる。

【００２９】補強材の混入割合としては、繊維系では重
量比で数％〜５０％程度であるが、ゴム系及び骨材系で
は数％〜２０００％程度まで可能である。補強材の混入
によって得られる樹脂モルタルは、硬化後空隙のないも
の、空隙を有する透水性のものいずれでもよい。これも
使用する補強材の種類によって変化するもので自由であ
る。しかし、どの場合でも数％以上は混入しないと効果
が小さいことは当然である。

【００３０】大量の骨材を混入し、かつ非透水構造した
い場合、樹脂／骨材混合物を調整し成形すると、気泡の
多い構造になり、成形に手間どる。型枠内にあらかじめ
樹脂液を流し込んでおき、骨材をそのまま大量に添加
し、液中に沈めることができるが、やはり手間どり、気
泡の多い構造になる。前者より後者の方法がすぐれてい
るが、問題点は投入骨材が樹脂液となじみにくく、空気
を巻き込んだり、流動性が悪かったりすることである。
これを改良するためには、あらかじめ混入する骨材の表
面を、樹脂液となじみやすい溶剤や樹脂液で混合処理し
ておくとよい。このようにすれば、たとえばゴムチップ
の場合、通常の方法では樹脂液／ゴムチップ（重量比）
＝１／０．４程度だったものが、容易に１／（１以上）
とすることができ、気泡の巻き込みも著しく減少する。

【００３１】本発明の保護部の厚みは、特に限定せず、
使用場所の環境（受ける外的要因の強さ）によって選定
すればよい。０．１〜１５ｃｍ程度であるが、通常の海
では０．５〜３ｃｍが好適である。

【００３２】また、保護部の表面は平滑でも、種々の凹
凸を設けてもよい。例えば、その上を歩行する場合の滑
り防止として、波形の凹凸を設けても、幾何学的な溝を
設けても自由である。

【００３３】本発明のコンクリートブロックの製造方法
としては特に限定はしないが、本発明に使用する樹脂の
特性を生かして製造することが望ましい。

【００３４】例えば、コンクリートブロック成形型（表
面に凹凸を付ける場合には底面にその凹凸の加工を施す
か、そのような形状の部材を敷く）に、補強材を混合し
た樹脂モルタルを所定厚み注入し、樹脂が硬化する前
（表層以外は硬化していてもよい）に、その上からコン
クリートを流し込めばよい。補強材は樹脂に混合した形
でもよいが、樹脂または樹脂モルタルに追加する形で混
入させてもよい。また、補強材のみを設置した後、樹脂
を含浸する方法等も材料によっては可能である。コンク
リートが適度に樹脂内に部分的に侵入し、硬化した後剥
離しないようアンカーとなる。勿論、コンクリートが下
方に侵入し過ぎる場合には、樹脂を注入した後網のよう
なものを間に設けてもよい。この場合でもいくらかは侵
入するため剥離の心配はない。

【００３５】これで、放置するだけで保護部付きコンク
リートブロックが完成する。勿論、通常のコンクリート
ブロック製造時に行なう作業や工程を行なってもよい。
例えば、振動、脱泡等である。

【００３６】また、本発明のコンクリートブロックの形
状は、通常使用されるコンクリートブロックと同様でよ
い。即ち、用途によって決めればよい。

【００３７】本発明のコンクリートブロックの用途とし
ては、護岸用、消波用、擁壁用、道路の壁面、崖、放水
路等、コンクリートブロックの使用できる場所はすべて
使用でき、且つ従来では使用できなかった所にも可能で
ある。

【００３８】以下図面に示す実施の形態に基づいて本発
明をより詳細に説明する。

【００３９】図１は、本発明のコンクリートブロックの
一例を示す断面図である。コンクリート製本体２の上部
に樹脂製の保護部３が設けられている。この保護部３
は、ポリサルファイド変性されたエポキシ樹脂モルタル
であり、骨材４が混合されている。この骨材４は、硬質
骨材として天然石の小石、粉砕物が使用されている。こ
の例では、保護部の厚みは５ｃｍである。

【００４０】図２は、本発明のコンクリートブロックの
他の例を示す断面図である。この例では、保護部３にゴ
ムチップ５が混合されている。また、保護部３の表面に
は滑り止めの凹凸が形成されている。

【００４１】図３は、本発明のコンクリートブロックの
更に他の例を示す断面図である。この例では、保護部３
は大部分がゴムチップ５で構成され、その周囲に樹脂が
ゴムチップ５を点接着するように存在する。よって、空
隙が多く水が透過できるタイプである。勿論、ゴムチッ
プ以外の補強材でも同様の構成は可能である。

【００４２】

【発明の効果】本発明のコンクリートブロックによる
と、以下のような利点がある。 （１）コンクリートブロックの表面が保護部でカバーさ
れているため、耐衝撃性、耐摩耗性等が大きく改善され
ている。 （２）保護部となる樹脂が水の存在下でも硬化するもの
であるため、その製造が非常に容易である。 （３）保護部の中に補強材が混入されているため、単に
樹脂のみのものと比較して耐衝撃性、耐摩耗性等が優れ
ている。 （４）保護部を水浸透性にもできるため、消波効果や藻
や草の発生が必要な場所にも好適に使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のコンクリートブロックの一例を示す断
面図である。

【図２】本発明のコンクリートブロックの他の例を示す
断面図である。

【図３】本発明のコンクリートブロックの更に他の例を
示す断面図である。

【符号の説明】

１：コンクリートブロック ２：コンクリート製本体 ３：保護部 ４：骨材 ５：ゴムチップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長田 秀晴 大阪府大阪市中央区谷町９丁目２番30号 オサダ技研株式会社内 Ｆターム(参考） 2D018 EA01 4F100 AC06H AE01A AG00H AK01B AK41H AK46H AK51B AK53B AK57B AL06B AN00H BA02 CA23B DG01H DG03H EH312 EJ082 GB01 GB07 JB12B JK09 JK10 JL01 4J002 CD201 CK051 CN011 CN021 FD010 GF00 GL00

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンクリート製本体の表面の一部又は全
   部に、水分の存在下においても反応硬化する樹脂製の保
   護部を設けたものであって、該樹脂には補強材が混合さ
   れたことを特徴とするコンクリートブロック。
2. 【請求項２】 樹脂がポリサルファイド変性樹脂である
   ことを特徴とする請求項１に記載のコンクリートブロッ
   ク。
3. 【請求項３】 ポリサルファイド変性樹脂がエポキシ系
   又はウレタン系であることを特徴とする請求項２に記載
   のコンクリートブロック。
4. 【請求項４】 水の存在下においても反応硬化する樹脂
   に補強材を混合したものをコンクリート成形型に注入
   し、少なくとも表層の樹脂が硬化する前にコンクリート
   を流し込むことを特徴とするコンクリートブロックの製
   造方法。