廃瓦等を利用した環境負荷低減コンクリートブロックの研究開発

廃瓦等を利用した環境負荷低減コンクリートブロックの研究開発
流守博・村田 浩行*・青山 宏昭**
要 旨
福井県は越前瓦の産地であり,廃瓦の有効利用は重要な課題となっている.そこで,廃瓦を粗骨材として利用
したポーラス状のコンクリートブロックを作製し,強度試験ならびに連続空隙率試験を行った.その結果,40%
程度であれば,粗骨材の代替材として十分に利用できることが明らかとなった.
キーワード: 越前廃瓦,ポーラスコンクリートブロック
表-1 試験供試体の寸法および本数
1.はじめに
越前瓦の廃材(以下,廃瓦という)については,
これまでも防草材や化粧材料として研究開発を行っ
てきた.しかしながら,廃棄物の縮減と CO2 排出量
の削減が重要な課題となっている中で,さらなる廃
瓦の再利用促進が必要であると言える.
そこで,廃瓦を粗骨材の一部として混入したポー
3.供試体製作方法
ラスコンクリート連接ブロックを製作し,比較用に
供試体の製作には,㈱ミルコンの即時脱型成形機
製作した一般砕石によるブロックと共に,強度試験
を用いて作成した.表-2 に使用材料,表-3 に配合を
ならびに必要空隙率を満足するかどうかの試験を行
示す.
った.また現地にて植生回復の程度を確認するため
表-2 使用材料一覧
に試験施工を行ったので,その結果を報告する.
2.試験方法
供試体による室内試験として,圧縮強度試験,連
続空隙率試験を行った.
圧縮強度試験は、JIS A 1108「コンクリートの圧
縮強度試験方法」に準拠した。
連続空隙率試験については,
「ポーラスコンクリ
練り混ぜは、即時脱型成形専用のミキサーを使用
し,1 バッチの練り混ぜ量は,0.3m3 とした.
ートの空隙率試験方法(案)
」
(ポーラスコンクリー
練り混ぜ方法は、一般砕石(最大粒径 20mm)と廃
ト河川護岸工法の手引き:
(財)先端建設技術センタ
瓦骨材
(最大粒径15mm)
を3:2 で混合した粗骨材に,
ー)に準拠した.
セメントを加えた後 30 秒練り混ぜ、
水と混和剤を投
供試体については,
「ポーラスコンクリートの供
試体の作り方(案)
」
(ポーラスコンクリート河川護
岸工法の手引き:
(財)先端建設技術センター)に準
拠して製作した円柱供試体(φ10×h20cm)を 3 本,
実際にブロックを製作したものからコア抜きした供
試体(φ9.4×h15cm)を 3 本製作し,廃瓦入りと一
般骨材との2 ケースで計12 本
(圧縮強度試験:6 本,
連続空隙率試験:6 本)ずつ製作した.
表-1 に試験供試体の寸法および本数を示す.
入して 80 秒練り混ぜた.
ミキサーにて練り混ぜ後,即時脱型成形機にて供
試体を作製した。
表-3 配合
4.室内試験結果および考察
(1) 圧縮強度試験
表-4 は圧縮強度試験結果を示す。
表-4 圧縮強度試験結果
(3 本平均値)
廃瓦入り
一般砕石
通常供試体(2 週)
18.9N/mm2
18.9N/mm
コア抜き(2 週)
19.1N/mm2
19.9N/mm
製品と同一で標準養生した円柱供試体と,製品を
コア抜きした供試体で,
材齢 14 日の圧縮強度を確認
した結果,廃瓦を混入したコンクリートの圧縮強度
図-1 試験施工位置(福井県坂井市三国町楽円)
は,所定の強度を満足し,一般砕石のコンクリート
写真-1 施工状況
と比較して問題ないことが確認できた.
(2) 連続空隙率試験
表-5 は連続空隙率試験結果を示す。
表-5 連続空隙率試験結果
廃瓦入り(%)
通常
供試体
19.1
コア
抜き
18.4
18.1
18.3
一般砕石(%)
18.9
18%以上
18.9
18.7
18.9
18%以上
18.4
18.9
18%以上
18.6
18.2
18%以上
廃瓦を混入したコンクリートの連続空隙率につい
ても,
一般砕石のコンクリートと比較して問題なく,
写真-2 完成状況
基準となる 18%を満足することが確認できた.
5.現地試験施工
一級河川竹田川において,ポーラスコンクリート
の連接ブロックが植生状況にどう影響するかを見る
ため,現地にて試験施工を実施した。
図-1 は,試験施工位置を示す。
施工規模としては,竹田川左岸の護岸として,廃
瓦混入ポーラスコンクリート連接ブロックを
L=36.3m(面積 126m2)
,一般砕石で製作したポーラ
スコンクリート連接ブロックを L=18.1m(面積 63m2)
を設置した.植生の回復を確認するため,水面上に
出る位置にそれぞれ設置した.(現地試験にあたっ
ては,三国土木の北部 G に多大なるご協力を得た.
)
写真-1 は施工状況,
写真-2 は完成状況写真を示す。
5.現地試験施工結果
現地試験施工において,写真-3 に 3 ヶ月後の状況
写真を示す.廃瓦混入ならびに一般砕石のブロック
ともわずかに植生の回復が見られるが,全体的には
まだ回復途中である.
写真-3 植生回復状況
(1) 圧縮強度試験
1)一般砕石を用いたコンクリートに比較して大
きな差はなく,十分な強度の発現がみられた.
(2) 連続空隙率試験
1) 一般砕石を用いたコンクリートに比較して大
きな差はなく空隙率を確保できることが確認
できた.
これは,降雨による水位上昇に伴いブロックが水
没し種子が流されたため,植生の回復が遅れている
ものと考えられる.植生の回復については,今後も
(3) 現地試験
1) 廃瓦混入コンクリートにおいても,問題なく
植生の回復が図られている.
経過を観察していく.
以上の各種試験結果から,廃瓦を粗骨材として
40%(一般砕石と 3:2 で廃瓦を混入)程度利用できる
6.まとめ
本研究の結果,以下の知見が得られた.
ことがわかった.
図-2 連接ブロック割付け図