多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜装置並びにその方法
【課題】
ポーラスコンクリート構造体の空隙内壁面や外面全体に渡って確実に多孔質無機粉状物の被膜を固着させ微生物の定着と、藻や水草等の水生植物の着床、活着を促す多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜装置並びにその方法を提供する。
【解決手段】
セメントと多孔質無機粉状物とを含む懸濁液に、ポーラスコンクリート構造体の一部又は全部を浸漬し、懸濁液を攪拌混合させつつ該ポーラスコンクリート構造体に振動を加えながら、懸濁液中でのポーラスコンクリート構造体の内外の構造体要素の表面に多孔質無機粉状物膜を形成させる。
ポーラスコンクリート構造体の空隙内壁面や外面全体に渡って確実に多孔質無機粉状物の被膜を固着させ微生物の定着と、藻や水草等の水生植物の着床、活着を促す多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜装置並びにその方法を提供する。
【解決手段】
セメントと多孔質無機粉状物とを含む懸濁液に、ポーラスコンクリート構造体の一部又は全部を浸漬し、懸濁液を攪拌混合させつつ該ポーラスコンクリート構造体に振動を加えながら、懸濁液中でのポーラスコンクリート構造体の内外の構造体要素の表面に多孔質無機粉状物膜を形成させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続空隙を有するポーラスコンクリート構造体の外面並びに内部空隙側の内壁面部分に多孔質無機粉状物を含む膜を形成させる多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜装置並びにその成膜方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
セラミック多孔体は、内部に多くの空隙（細孔）を有しており、この性質を生かした有用な機能を活用した応用がなされている。セラミック多孔体は、これを構造体の要素として用いることにより、軽量化、断熱、吸音、防振、耐衝撃、吸着等の機能を有するとともに、細孔の大きさや分布条件を設定することにより、イオン交換、選択透過、選択吸着、分離機能等をも有する。なかでも、ゼオライトは、触媒担体、吸着剤、イオン交換剤等として多く用いられ、応用分野が広いことが知られている。特許文献１は、人工ゼオライトの製造方法および人工ゼオライトを含むコンクリート構築物に関する提案であり、これによって、苔・草等小植物の育成を促すようにしたものである。
【特許文献１】特開２００２−２９３５３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記の特許文献１の人工ゼオライトを含むコンクリート構築物では、粉末原料をアルカリ水懸濁液で熱水処理してＮａ型又はＫ型人工ゼオライトを形成し、これを塩化アンモニウム水懸濁液に浸漬しイオン交換して製造したＮＨ４型人工ゼオライトを、コンクリート材料中に含ませて小植物育成層ブロック２を形成し、これを積みブロック本体に一体成型してブロック本体に固着するものが示されている。また、人工ゼオライトを一体成型でなく、構造物に面接触する態様で固着したり、あるいは、モルタルペーストに対して浸漬したり、さらには吹き付けによる固着方法も示唆されている。安価でかつ経済的な方法での人工ゼオライトのコンクリートへの固着方法は、浸漬である。一方、人工ゼオライトの優れた機能を生かして魚礁製造や、水質改善構造体、道路法面緑化、脱臭機能材に適用する場合に、多孔質構造体とこの人工ゼオライトとを結合させるとさらに大きな海水や淡水の浄化機能、緑化、脱臭機能が得られたり、あるいはそれ自体を魚礁として使用し得ると考えられるが、現状ではそれらを実用化し得る提案がなく、その出現が待望されていた。特に、多孔質構造体への人工ゼオライトの固着方法が難しく、低コストで実用的な水生植物育成等の構造体の出現が待望されていた。
【０００４】
本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、その１つの目的は、極めて簡単な方法で連続空隙を有するポーラスコンクリート構造体の空隙内壁面や外面全体に渡って確実に多孔質無機粉状物の被膜を固着させ、ポーラスコンクリート構造体自体への微生物の定着と、多孔質無機粉状物によるイオン交換、吸着機能により藻や水草等の水生植物の着床、活着を促すことのできる多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜装置並びにその方法を提供することにある。また、本発明の他の目的は、低コストで実用に優れた多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜装置並びにその方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために、本発明は、セメントと多孔質無機粉状物とを含む懸濁液に、ポーラスコンクリート構造体の一部又は全部を浸漬し、懸濁液を攪拌混合させつつ該ポーラスコンクリート構造体に振動を加えながら、懸濁液中でのポーラスコンクリート構造体の内外の構造体要素の表面に多孔質無機粉状物膜を形成させることを特徴とする多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜方法から構成される。
【０００６】
その際、ポーラスコンクリート構造体を懸濁液内で移動させて構造体内部の細孔での気液交換を行わせるようにするとよい。ポーラスコンクリート構造体自体に振動を加えながら、かつ、このポーラスコンクリート構造体を懸濁液内で移動するから構造体内部での細孔（空隙）の壁面部分に良好な密度で被膜形成させる。構造体の懸濁液内での移動は、水平方向への移動、斜め方向、上下方向、その他の任意方向への移動でもよく、また、回動あるいは静止状態での回転変位でもよい。上下方向移動では、吊支装置を用いる場合には、この操作による上下移動で実現し得る。また、水平方向或は横方向移動では、進退ロッドを有するシリンダ装置を用いて移動させるようにしても良い。
【０００７】
また、ポーラスコンクリート構造体の懸濁液内での位置を保持した状態で該構造体自体を回動させつつ構造体内部の細孔での気液交換を行わせるようにするとなおよい。
【０００８】
さらに、ポーラスコンクリート構造体を吊支部材により吊支した状態で該吊支部材を周回駆動させるよことにより支持したポーラスコンクリート構造体を回転させつつ構造体内部の細孔での気液交換を行わせるようにするとよい。
【０００９】
また、本発明は、セメントと多孔質無機粉状物とを含む懸濁液１２を収容する収容槽１４と、収容槽１４内の懸濁液１２を攪拌混合させる攪拌混合装置１６と、懸濁液１２内にポーラスコンクリート構造体１８の一部又は全部を浸漬した状態で支持する支持手段（２０）と、浸漬支持されたポーラスコンクリート構造体１８自体に振動を加える振動装置２２と、を含む多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜装置から構成される。
【００１０】
また、懸濁液１２に一部又は全部を支持させたポーラスコンクリート構造体１８自体を懸濁液内で強制的に移動させる移動手段（３０）を設けるとよい。
【００１１】
また、支持手段（２０）はポーラスコンクリート構造体１８を直接に抱持した状態で支持する吊支部材２４を含むとよい。
【００１２】
また、支持手段（２０）と振動装置２２は連結されて、振動装置を支持することにより吊支部材２４を介してポーラスコンクリート構造体１８を支持するようにするとよい。
【００１３】
また、移動手段は、ポーラスコンクリート構造体１８を吊支部材２４により吊支した状態で該吊支部材を周回駆動させる周回駆動装置３０を有し、
支持したポーラスコンクリート構造体１８を回転させつつ構造体１８内部の細孔Ｐでの気液交換を行わせるようにするとよい。
【００１４】
さらに、多孔質無機粉状物をゼオライトから構成するとなおよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜方法によれば、セメントと多孔質無機粉状物とを含む懸濁液に、ポーラスコンクリート構造体の一部又は全部を浸漬し、懸濁液を攪拌混合させつつ該ポーラスコンクリート構造体に振動を加えながら、懸濁液中でのポーラスコンクリート構造体の内外の構造体要素の表面に多孔質無機粉状物膜を形成させるから、簡単な構成によりポーラスコンクリート構造体の外面のみならず内面の空隙壁面に確実に多孔質無機粉状物被膜を形成させることができ、ポーラスコンクリート構造体自体による微生物の着生場所を広く確保し、水質浄化機能を行わせるとともに、さらに、その大きな比表面積へ多孔質無機粉状物を確実に成膜させるから、藻場育成、水生植物着生、道路法面緑化、脱臭機能さらには魚礁機能を確実に保持させることができる。特に、脱臭機能材として適用する際には、臭気源からの気体の通路に配置させて有効に実効化させ得る。
【００１６】
また、ポーラスコンクリート構造体を懸濁液内で移動あるいは揺動させて構造体内部の細孔での気液交換を行わせることにより、ポーラスコンクリート構造体内の空隙に貯留される空気を連続空隙から吐き出して液体と空気を確実に交換し、均質、高密度の多孔質無機粉状物被膜を形成させ得る。
【００１７】
また、ポーラスコンクリート構造体の懸濁液内での位置を保持した状態で該構造体自体を回動させつつ構造体内部の細孔での気液交換を行わせることにより、小型の収容槽での作業が可能で、作業スペースを小さなものとできるうえに、浅い収容槽内での吊り込み状態での構造体への被膜形成を行え、目視作業容易にして、迅速、短時間の成膜作業を実現し得る。
【００１８】
また、ポーラスコンクリート構造体を吊支部材により吊支した状態で該吊支部材を周回駆動させるよことにより支持したポーラスコンクリート構造体を回転させつつ構造体内部の細孔での気液交換を行わせることにより、作業スペースの小型化、作業の容易化を保持するとともに、吊支部材による架け替え作業でよいから、処理対象の構造体を取り替える際の段取り変え作業を簡易、迅速に行わせ得る。また、構成が極めて簡単で、メンテナンス性が良好である。
【００１９】
また、本発明の多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜装置によれば、セメントと多孔質無機粉状物とを含む懸濁液を収容する収容槽と、収容槽内の懸濁液を攪拌混合させる攪拌混合装置と、懸濁液内にポーラスコンクリート構造体の一部又は全部を浸漬した状態で支持する支持手段と、浸漬支持されたポーラスコンクリート構造体自体に振動を加える振動装置と、を含む構成であるから、簡単な構成によりポーラスコンクリート構造体の外面のみならず内面の空隙壁面に確実に多孔質無機粉状物被膜を形成させることができ、ポーラスコンクリート構造体自体による微生物の着生場所を広く確保し、水質浄化機能を行わせるとともに、さらに、その大きな比表面積へ多孔質無機粉状物を確実に成膜させるから、藻場育成、水生植物着生、さらには魚礁機能を確実に保持させることができる。
【００２０】
懸濁液に一部又は全部を支持させたポーラスコンクリート構造体自体を懸濁液内で強制的に移動させる移動手段が設けられた構成とすることにより、ポーラスコンクリート構造体内の空隙に貯留される空気を連続空隙から吐き出して液体と空気を確実に交換し、均質、高密度の多孔質無機粉状物被膜を形成させ得る。
【００２１】
また、支持手段はポーラスコンクリート構造体を直接に抱持した状態で支持する吊支部材を含む構成であるから、作業スペースの小型化、作業の容易化を保持するとともに、吊支部材による架け替え作業でよいから、処理対象の構造体を取り替える際の段取り変え作業を簡易、迅速に行わせ得る。また、構成が極めて簡単で、メンテナンス性が良好である。
【００２２】
また、支持手段と振動装置は連結されて、振動装置を支持することにより吊支部材を介してポーラスコンクリート構造体を支持する構成とすることにより、振動装置を別体で準備してポーラスコンクリート構造体にあてがい支持する装置を必要とせず、また、作業準備が後片付けも簡単に、かつ短時間に行える。
【００２３】
また、移動手段は、ポーラスコンクリート構造体を吊支部材により吊支した状態で該吊支部材を周回駆動させる周回駆動装置を有し、支持したポーラスコンクリート構造体を回転させつつ構造体内部の細孔での気液交換を行わせるようにする構成であるから、小型の収容槽での作業が可能で、作業スペースを小さなものとできるうえに、浅い収容槽内での吊り込み状態での構造体への被膜形成を行え、目視作業容易にして、迅速、短時間の成膜作業を実現し得る。
【００２４】
また、多孔質無機粉状物が、ゼオライトであると、ゼオライトの持つ高いイオン交換機能、吸着機能等と、ポーラスコンクリート構造体の高空隙率構成とあいまって、藻場育成、珪藻着生、魚礁あるいはその一部として適用したり、さらには、水質浄化を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、添付図面を参照しつつ本発明を実施するための最良の形態について説明する。本発明は、多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜装置並びにその成膜方法に関するものであるが、実施の最良の形態として、以下、多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体を説明しつつその成膜方法を説明する。
【００２６】
図１、図２は本発明の多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜装置（以下、「成膜装置」という。）１０の基本構成を示しており、図において、成膜装置１０は、懸濁液１２を収容する収容槽１４と、該収容槽内の懸濁液１２を攪拌混合させる攪拌混合装置１６と、懸濁液中にポーラスコンクリート構造体１８の一部又は全部を浸漬した状態で支持する支持装置２０と、該ポーラスコンクリート構造体１８に振動を加える振動装置２２と、を備えている。
【００２７】
懸濁液１２は、例えば水にセメントと多孔質無機粉状物とを混合した液体であり、接着結合剤としてのセメントと、多孔質無機粉状物と、の混合懸濁液を対象物としてのポーラスコンクリート構造体の［空隙内壁面及び外表面］、すなわち、内外表面に成膜固着させる。セメントは、水硬性セメントであり，例えばポルトランドセメント，シリカセメント，アルミナセメント，高炉セメント、石灰スラグセメントなどがある。多孔質無機粉状物は、多数の細孔を有する粉状物であり、接着結合剤を介してポーラスコンクリートの内外表面に固定され、特有の機能を発現させる。この多孔質無機粉状物の第一の機能としては、例えば、構造体などに固定させる場合には、軽量化機能，断熱機能，吸音機能，防振機能，耐衝撃機能（緩衝機能），吸着機能などを有する。また、第二の機能としては、例えば、選択吸着機能，イオン交換機能，選択濾過機能，選択透過機能，分離機能などがある。したがって、ポーラスコンクリートの高い空隙率による微生物の広大なすみかの提供を通じた水質浄化機能を行うとともに、海草、藻類育成の基材を形成させる。また、魚礁としても機能し得る。また、道路法面緑化材、脱臭機能材としても適用し得る。本実施形態では、該多孔質無機粉状物は、人工ゼオライト粉状体から構成されており、ゼオライトの吸着機能及びイオン交換機能を介して海水，淡水等での水生植物育成を促進し、特に水質浄化や水産資源に重要な役目を果たすアマゴやカジメ等の海草の成長に寄与させる。ゼオライトはＭ２／ｎＯ・Ａｌ２Ｏ３・ｙＳｉＯ２・ｗＨ２Ｏ（ｙ≧、ｎは陽イオンＭの価数、ｗは空隙に含まれる水の分子数）で示される結晶性アルミニウムのケイ酸塩である。ゼオライトの骨格構造には空隙が連通したチャンネルが三次元的に広がり、陽イオンや水分で占められている。これは、合成ゼオライトでは、Ｓｉ４＋の一部をＡｌ３＋で置換しているため，正電荷が不足し，その不足を補うためにＮａ＋、Ｋ＋、Ｃａ２＋などの陽イオンを保持する性質があるからである。これらのイオンは移動性であるから，層状粘土類に比べてはるかに高い陽イオン交換能を持っている。ゼオライトは種々の出発原料があり、その製造方法も異なる。出発原料としては、Ａ型として、ケイ酸ナトリウム、アルミン酸ナトリウム、シリカゲル（粘土骨格シリカ）、カセイソーダがある。また、Ｘ型として、ケイ酸ナトリウム、アルミン酸ナトリウムがある。さらに、Ｙ型として、ケイ酸ナトリウム、アルミン酸ナトリウム等がある。ゼオライトは、例えば０．３〜１０ｎｍの孔径の微細孔を有するとよく、これらの機能を安定して行う。実施形態では、例えば１０μｍ〜３０μｍ程度の粒径のものが使用され、セメント粒子の粒径に対応して略同径に合わせてある。これによって、ポーラスコンクリートの内部空隙内でこれらの粒子が詰まりにくくなり、表面成膜とその後のイオン交換機能を具体的に実現し得る。なお、多孔質無機粉状物は、ゼオライトに限らず、例えば、シリカゲル，アルミナゲル，活性炭，珪藻土、その他の多孔質無機物質でもよい。懸濁液１２は、例えば重量比でセメント８０％、人工ゼオライト１５％、その他鉄分等５％とし、これに適宜の水を加えてサラサラ状態の十分な流動性を有する状態にするとよい。鉄化合物のイオンは、ゼオライトのイオン交換機能により吸着され、これらの鉄分が富栄養化の原因を生じさせるリンを吸着し、水質浄化に寄与し得る。
【００２８】
図１，２において、収容槽１４内の懸濁液１２を攪拌混合させるための攪拌混合装置１６が設けられている。本実施形態において、攪拌混合装置１６は、収容槽１４内に配置されたサンドポンプからなり、収容槽内の懸濁液に強制的な水流を起こさせて混合攪拌し、セメントや多孔質無機粉状物が水と分離して底面に沈殿しないようにする。
【００２９】
懸濁液１２内にポーラスコンクリート構造体１８の一部又は全部を浸漬した状態で支持装置２０により該ポーラスコンクリート構造体１８が支持される。ポーラスコンクリート構造体１８は、ポーラスコンクリートよりなる任意形状のブロック構造体であり、図３，４に示すように連続空隙Ｐを形成したものである。本実施形態では例えば図１に示すように、俵形状とされているが、円筒、板状、立体四角形状その他の立体多角形状、異形形状等でも良い。本実施形態では後述するように帯状ベルトにより吊り下げられた状態で回動するようになっており、この実施形態に限れば俵形状、円筒形状あるいは多角形筒形等が好ましい。ポーラスコンクリートは、軽量コンクリートに採用される独立気泡成型体としてのコンクリートではなく、通常のコンクリートに比して粗骨材に対する細骨材の割合を極端に低くして２０〜３０％程度の連通空隙率を有する多孔質コンクリートであり、内部の空隙内の無数の孔に微生物が着床生息し得る。ポーラスコンクリート構造体１８は、例えば港湾、沿岸海域、湖、河川、沼、湖水等に沈めて配置させ、藻場や水生植物育成基材、魚礁並びに水質改善基材、道路法面緑化材、脱臭機能材などとして適用される。
【００３０】
ポーラスコンクリート構造体１８の一部又は全部を浸漬した状態で支持する支持装置２０は、上面側に該ポーラスコンクリート構造体１８を載置して支持するようにしても良いが、本実施形態では上から吊支部材２４を介して吊り下げ状態で支持する支持手段である。詳しくは、本実施形態の吊支部材２４は、無端帯状ベルトからなり、特に２本の帯状ベルト２４Ａがポーラスコンクリート構造体１８をループの内側に直接に抱持するように間隔を空けて２箇所で掛け回されてポーラスコンクリート構造体１８を吊支している。支持装置２０は、例えば図示しないホイスト等の吊支機構により垂下された吊支索条２６と、吊支索条２６に支持されて無端帯状ベルト２４Ａを外周に調帯するプーリ３０１と、無端帯状ベルトとしての吊支部材２４と、を含む。
【００３１】
本実施形態では、支持装置２０は、例えば正逆回転モータを内蔵した周回駆動装置３０から成っており、該周回駆動装置３０のケース３２の両端にそれぞれモータの回転軸に固定されたベルト調帯用プーリ３０１が取り付けられて水平方向軸周りに正逆回転する。周回駆動装置３０は、懸濁液１２に一部又は全部を支持させたポーラスコンクリート構造体１８自体を懸濁液内で強制的に移動させる移動手段であり、特に本実施形態では、俵型あるいはおにぎり型のポーラスコンクリート構造体１８の位置を静止状態として回転変位させる周回駆動装置３０から構成されている。すなわち、移動手段は、懸濁液内におけるポーラスコンクリート構造体の水平移動，垂直移動、斜め移動等の直線移動、あるいは曲線的な移動，さらにはこれらの組み合わせ移動に限らず、収容槽内での位置を変化させることなく、その角度を変位させるものも含む。本実施形態では、これによって、各々の無端帯状ベルト２４Ａは、上部をプーリ３０１の外周に、下部をポーラスコンクリート構造体１８の外周に掛け回した状態でそれぞれに調帯されてポーラスコンクリート構造体１８を内側で支持する。ポーラスコンクリート構造体１８は、懸濁液１２の全部を浸漬した状態で処理を行っても良いし、あるいは、図２のように同構造体１８の上部を若干大気側に露出した状態で支持したり、さらには、図５のように半分程度を浸漬させた状態で支持させて処理を行っても良い。
【００３２】
本実施形態において、振動装置２２は、周回駆動装置３０のケース３２に外付け固定された振動モータを含み、周回駆動装置３０に微小振動を加えながらこの振動を吊支部材２４に伝え、該吊支部材を介してポーラスコンクリート構造体１８を間接的に微振動させる。ポーラスコンクリート構造体１８を微振動させることにより、ボーラスコンクリートの空隙及びその内外壁面に形成される多孔質無機粉状物の被膜の形成を確実に行わせ得る。なお、図１中、３４は、水平方向に移動可能なホイストからの吊支索条の下端側に配置されチェーンに調帯されたフック３７付き吊支金具、３６はフック３７に係止される振動緩衝用リング、３８は、周回駆動装置３０をリング３６に吊支させるワイヤである。
【００３３】
次に、図６も参照しつつ本実施形態の多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜装置の作用とともに、多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜方法について説明する。まず、所要の配合比により人工ゼオライト粉と、セメントと、水とを混合して懸濁液１２を用意する。収容槽１４内に懸濁液を投入し（Ｓ１）、吊支索条２４に支持させた周回駆動装置３０の両プーリ３０１にそれぞれ無端状ベルト２４Ａ、２４Ａを調帯させ、それらの両ベルトの下端側においてポーラスコンクリート構造体１８を抱持するように下から掛け回し、該ポーラスコンクリート構造体１８の例えば３分の２程度が懸濁液に浸漬する程度に吊支高さ位置を調整する（Ｓ２）。次に、攪拌混合装置としてのサンドポンプを起動させて吐出流により懸濁液１２を攪拌混合させ、沈殿分離を生じさせないで均等にセメントや多孔質無機粉状物粒子が分散するようにさせる（Ｓ３）−（ａ）。さらに、振動装置２２を起動させてポーラスコンクリート構造体１８自体に振動を加え（Ｓ３）−（ｂ）、同時に周回駆動装置３０を駆動させてポーラスコンクリート構造体１８自体を回転させる（Ｓ３）−（ｃ）。なお、周回駆動装置３０による回転は、周期的あるいは非周期的に回転方向を反転させて逆回動させてもよい。必ずしも全周回転することなく、所要の角度のみの回転としてもよい。また、ホイスト装置を操作して周回駆動装置全体の上下動、あるいは水平方向移動を同時に行うようにしても良い。このように、懸濁液内に浸漬したポーラスコンクリート構造体１８に微振動を加えて振動させるとともに、これを回転変位させるから、その際に、ポーラスコンクリート構造体内部の細孔の壁面に滞留する空気が構造体の回転あるいは反転時に連続空隙から抜け出て大気に浮上し放出され，この間に空気の滞留空間に懸濁液体成分が入り込み気液交換され、そのうちのゼオライト粒子及びセメント粒子を確実に細孔内壁面にとり込んで膜Ｌ（図４参照）或は層として確実に固着させる。浸漬した構造体１８を液中から吊り上げて余剰の液を流出させ、必要に応じて例えば１週間程度養生させると構造体の内外面への被膜の固着を強固にさせ得る。なお、構造体への付着被膜原料としての懸濁液の調製に際し、例えば界面活性機能により流動性を増して付着性を良好にするための添加剤や、海藻や珪藻等の水生植物の誘引・着生と活着生育を促す鉄化合物粉を混合するようにしてもよい。これによって、単にどぶ漬け方法により構造物等を懸濁液内に浸漬させて引き上げるだけの方法と異なり、３０％程度の空隙率を有する連続空隙体であるポーラスコンクリート構造体の空隙内壁面にまで確実にゼオライト粒子膜を形成させ、ポーラスコンクリート構造体による広大な微生物のすみかの確保とともに、吸着あるいはイオン交換機能を介して水生植物や藻場育成を大幅に促進させ、かつ、微生物の分解作用を介した水質浄化に寄与し得る。
【００３４】
なお、実施形態ではサンドポンプからの吐出は懸濁液中において行っているが、例えば図７のように、一端吐出ホース１６１を液中から大気に突出し，大気側から一部を大気に露出させたポーラスコンクリート構造体の部分に向けて吸引液を吐出し、構造体の空隙内への注入的な放出とともに、懸濁液の混合攪拌を行わせるようにしても良い。さらに、図８に示すように、振動装置２２は、周回駆動装置３０のケース３２に取り付けるようにせずに、別個の支持機構により支持させた状態でポーラスコンクリート構造体を直接に振動させるようにしてもよい。
【００３５】
上記のようにして多孔質無機粉状物膜を内外壁面に施したポーラスコンクリート構造体は、海、湖沼などでの藻場育成基材、水質浄化基材あるいは魚礁として水中の適宜位置に投入設置し、あるいはこれを必要に応じてアンカー手段で固定することができる。また、道路法面等において植物の植栽花壇材、土台，その他の緑化材として、あるいは、臭気源からの気体の通路に配置させて脱臭機能材としても適用可能である。
【００３６】
以上説明した本発明の多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜装置並びにその方法は、上記した実施形態のみの構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の本質を逸脱しない範囲において、任意の改変を行ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明の多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜装置並びにその方法は、藻場育成基材、水質浄化基材あるいは魚礁として好適に用いることのできるポーラスコンクリート構造体への確実な成膜に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施形態に係る多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜装置の全体斜視説明図である。
【図２】図１の装置の概念作用説明図である。
【図３】図１の構造体の一部拡大斜視説明図である。
【図４】図１の構造体の断面説明図である。
【図５】図１の装置の他の概念作用説明図である。
【図６】本発明の多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜方法を説明するフローチャート図である。
【図７】図１の装置の他の概念作用説明図である。
【図８】図１の装置の他の概念作用説明図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０ 成膜装置
１２ 懸濁液
１４ 収容槽
１６ 攪拌混合装置
１８ ポーラスコンクリート構造体
２０ 支持装置
２２ 振動装置
２４ 吊支部材
２４Ａ 無端帯状ベルト
３０ 周回駆動装置
３０１ ベルト調帯用プーリ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続空隙を有するポーラスコンクリート構造体の外面並びに内部空隙側の内壁面部分に多孔質無機粉状物を含む膜を形成させる多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜装置並びにその成膜方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
セラミック多孔体は、内部に多くの空隙（細孔）を有しており、この性質を生かした有用な機能を活用した応用がなされている。セラミック多孔体は、これを構造体の要素として用いることにより、軽量化、断熱、吸音、防振、耐衝撃、吸着等の機能を有するとともに、細孔の大きさや分布条件を設定することにより、イオン交換、選択透過、選択吸着、分離機能等をも有する。なかでも、ゼオライトは、触媒担体、吸着剤、イオン交換剤等として多く用いられ、応用分野が広いことが知られている。特許文献１は、人工ゼオライトの製造方法および人工ゼオライトを含むコンクリート構築物に関する提案であり、これによって、苔・草等小植物の育成を促すようにしたものである。
【特許文献１】特開２００２−２９３５３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記の特許文献１の人工ゼオライトを含むコンクリート構築物では、粉末原料をアルカリ水懸濁液で熱水処理してＮａ型又はＫ型人工ゼオライトを形成し、これを塩化アンモニウム水懸濁液に浸漬しイオン交換して製造したＮＨ４型人工ゼオライトを、コンクリート材料中に含ませて小植物育成層ブロック２を形成し、これを積みブロック本体に一体成型してブロック本体に固着するものが示されている。また、人工ゼオライトを一体成型でなく、構造物に面接触する態様で固着したり、あるいは、モルタルペーストに対して浸漬したり、さらには吹き付けによる固着方法も示唆されている。安価でかつ経済的な方法での人工ゼオライトのコンクリートへの固着方法は、浸漬である。一方、人工ゼオライトの優れた機能を生かして魚礁製造や、水質改善構造体、道路法面緑化、脱臭機能材に適用する場合に、多孔質構造体とこの人工ゼオライトとを結合させるとさらに大きな海水や淡水の浄化機能、緑化、脱臭機能が得られたり、あるいはそれ自体を魚礁として使用し得ると考えられるが、現状ではそれらを実用化し得る提案がなく、その出現が待望されていた。特に、多孔質構造体への人工ゼオライトの固着方法が難しく、低コストで実用的な水生植物育成等の構造体の出現が待望されていた。
【０００４】
本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、その１つの目的は、極めて簡単な方法で連続空隙を有するポーラスコンクリート構造体の空隙内壁面や外面全体に渡って確実に多孔質無機粉状物の被膜を固着させ、ポーラスコンクリート構造体自体への微生物の定着と、多孔質無機粉状物によるイオン交換、吸着機能により藻や水草等の水生植物の着床、活着を促すことのできる多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜装置並びにその方法を提供することにある。また、本発明の他の目的は、低コストで実用に優れた多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜装置並びにその方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために、本発明は、セメントと多孔質無機粉状物とを含む懸濁液に、ポーラスコンクリート構造体の一部又は全部を浸漬し、懸濁液を攪拌混合させつつ該ポーラスコンクリート構造体に振動を加えながら、懸濁液中でのポーラスコンクリート構造体の内外の構造体要素の表面に多孔質無機粉状物膜を形成させることを特徴とする多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜方法から構成される。
【０００６】
その際、ポーラスコンクリート構造体を懸濁液内で移動させて構造体内部の細孔での気液交換を行わせるようにするとよい。ポーラスコンクリート構造体自体に振動を加えながら、かつ、このポーラスコンクリート構造体を懸濁液内で移動するから構造体内部での細孔（空隙）の壁面部分に良好な密度で被膜形成させる。構造体の懸濁液内での移動は、水平方向への移動、斜め方向、上下方向、その他の任意方向への移動でもよく、また、回動あるいは静止状態での回転変位でもよい。上下方向移動では、吊支装置を用いる場合には、この操作による上下移動で実現し得る。また、水平方向或は横方向移動では、進退ロッドを有するシリンダ装置を用いて移動させるようにしても良い。
【０００７】
また、ポーラスコンクリート構造体の懸濁液内での位置を保持した状態で該構造体自体を回動させつつ構造体内部の細孔での気液交換を行わせるようにするとなおよい。
【０００８】
さらに、ポーラスコンクリート構造体を吊支部材により吊支した状態で該吊支部材を周回駆動させるよことにより支持したポーラスコンクリート構造体を回転させつつ構造体内部の細孔での気液交換を行わせるようにするとよい。
【０００９】
また、本発明は、セメントと多孔質無機粉状物とを含む懸濁液１２を収容する収容槽１４と、収容槽１４内の懸濁液１２を攪拌混合させる攪拌混合装置１６と、懸濁液１２内にポーラスコンクリート構造体１８の一部又は全部を浸漬した状態で支持する支持手段（２０）と、浸漬支持されたポーラスコンクリート構造体１８自体に振動を加える振動装置２２と、を含む多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜装置から構成される。
【００１０】
また、懸濁液１２に一部又は全部を支持させたポーラスコンクリート構造体１８自体を懸濁液内で強制的に移動させる移動手段（３０）を設けるとよい。
【００１１】
また、支持手段（２０）はポーラスコンクリート構造体１８を直接に抱持した状態で支持する吊支部材２４を含むとよい。
【００１２】
また、支持手段（２０）と振動装置２２は連結されて、振動装置を支持することにより吊支部材２４を介してポーラスコンクリート構造体１８を支持するようにするとよい。
【００１３】
また、移動手段は、ポーラスコンクリート構造体１８を吊支部材２４により吊支した状態で該吊支部材を周回駆動させる周回駆動装置３０を有し、
支持したポーラスコンクリート構造体１８を回転させつつ構造体１８内部の細孔Ｐでの気液交換を行わせるようにするとよい。
【００１４】
さらに、多孔質無機粉状物をゼオライトから構成するとなおよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜方法によれば、セメントと多孔質無機粉状物とを含む懸濁液に、ポーラスコンクリート構造体の一部又は全部を浸漬し、懸濁液を攪拌混合させつつ該ポーラスコンクリート構造体に振動を加えながら、懸濁液中でのポーラスコンクリート構造体の内外の構造体要素の表面に多孔質無機粉状物膜を形成させるから、簡単な構成によりポーラスコンクリート構造体の外面のみならず内面の空隙壁面に確実に多孔質無機粉状物被膜を形成させることができ、ポーラスコンクリート構造体自体による微生物の着生場所を広く確保し、水質浄化機能を行わせるとともに、さらに、その大きな比表面積へ多孔質無機粉状物を確実に成膜させるから、藻場育成、水生植物着生、道路法面緑化、脱臭機能さらには魚礁機能を確実に保持させることができる。特に、脱臭機能材として適用する際には、臭気源からの気体の通路に配置させて有効に実効化させ得る。
【００１６】
また、ポーラスコンクリート構造体を懸濁液内で移動あるいは揺動させて構造体内部の細孔での気液交換を行わせることにより、ポーラスコンクリート構造体内の空隙に貯留される空気を連続空隙から吐き出して液体と空気を確実に交換し、均質、高密度の多孔質無機粉状物被膜を形成させ得る。
【００１７】
また、ポーラスコンクリート構造体の懸濁液内での位置を保持した状態で該構造体自体を回動させつつ構造体内部の細孔での気液交換を行わせることにより、小型の収容槽での作業が可能で、作業スペースを小さなものとできるうえに、浅い収容槽内での吊り込み状態での構造体への被膜形成を行え、目視作業容易にして、迅速、短時間の成膜作業を実現し得る。
【００１８】
また、ポーラスコンクリート構造体を吊支部材により吊支した状態で該吊支部材を周回駆動させるよことにより支持したポーラスコンクリート構造体を回転させつつ構造体内部の細孔での気液交換を行わせることにより、作業スペースの小型化、作業の容易化を保持するとともに、吊支部材による架け替え作業でよいから、処理対象の構造体を取り替える際の段取り変え作業を簡易、迅速に行わせ得る。また、構成が極めて簡単で、メンテナンス性が良好である。
【００１９】
また、本発明の多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜装置によれば、セメントと多孔質無機粉状物とを含む懸濁液を収容する収容槽と、収容槽内の懸濁液を攪拌混合させる攪拌混合装置と、懸濁液内にポーラスコンクリート構造体の一部又は全部を浸漬した状態で支持する支持手段と、浸漬支持されたポーラスコンクリート構造体自体に振動を加える振動装置と、を含む構成であるから、簡単な構成によりポーラスコンクリート構造体の外面のみならず内面の空隙壁面に確実に多孔質無機粉状物被膜を形成させることができ、ポーラスコンクリート構造体自体による微生物の着生場所を広く確保し、水質浄化機能を行わせるとともに、さらに、その大きな比表面積へ多孔質無機粉状物を確実に成膜させるから、藻場育成、水生植物着生、さらには魚礁機能を確実に保持させることができる。
【００２０】
懸濁液に一部又は全部を支持させたポーラスコンクリート構造体自体を懸濁液内で強制的に移動させる移動手段が設けられた構成とすることにより、ポーラスコンクリート構造体内の空隙に貯留される空気を連続空隙から吐き出して液体と空気を確実に交換し、均質、高密度の多孔質無機粉状物被膜を形成させ得る。
【００２１】
また、支持手段はポーラスコンクリート構造体を直接に抱持した状態で支持する吊支部材を含む構成であるから、作業スペースの小型化、作業の容易化を保持するとともに、吊支部材による架け替え作業でよいから、処理対象の構造体を取り替える際の段取り変え作業を簡易、迅速に行わせ得る。また、構成が極めて簡単で、メンテナンス性が良好である。
【００２２】
また、支持手段と振動装置は連結されて、振動装置を支持することにより吊支部材を介してポーラスコンクリート構造体を支持する構成とすることにより、振動装置を別体で準備してポーラスコンクリート構造体にあてがい支持する装置を必要とせず、また、作業準備が後片付けも簡単に、かつ短時間に行える。
【００２３】
また、移動手段は、ポーラスコンクリート構造体を吊支部材により吊支した状態で該吊支部材を周回駆動させる周回駆動装置を有し、支持したポーラスコンクリート構造体を回転させつつ構造体内部の細孔での気液交換を行わせるようにする構成であるから、小型の収容槽での作業が可能で、作業スペースを小さなものとできるうえに、浅い収容槽内での吊り込み状態での構造体への被膜形成を行え、目視作業容易にして、迅速、短時間の成膜作業を実現し得る。
【００２４】
また、多孔質無機粉状物が、ゼオライトであると、ゼオライトの持つ高いイオン交換機能、吸着機能等と、ポーラスコンクリート構造体の高空隙率構成とあいまって、藻場育成、珪藻着生、魚礁あるいはその一部として適用したり、さらには、水質浄化を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、添付図面を参照しつつ本発明を実施するための最良の形態について説明する。本発明は、多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜装置並びにその成膜方法に関するものであるが、実施の最良の形態として、以下、多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体を説明しつつその成膜方法を説明する。
【００２６】
図１、図２は本発明の多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜装置（以下、「成膜装置」という。）１０の基本構成を示しており、図において、成膜装置１０は、懸濁液１２を収容する収容槽１４と、該収容槽内の懸濁液１２を攪拌混合させる攪拌混合装置１６と、懸濁液中にポーラスコンクリート構造体１８の一部又は全部を浸漬した状態で支持する支持装置２０と、該ポーラスコンクリート構造体１８に振動を加える振動装置２２と、を備えている。
【００２７】
懸濁液１２は、例えば水にセメントと多孔質無機粉状物とを混合した液体であり、接着結合剤としてのセメントと、多孔質無機粉状物と、の混合懸濁液を対象物としてのポーラスコンクリート構造体の［空隙内壁面及び外表面］、すなわち、内外表面に成膜固着させる。セメントは、水硬性セメントであり，例えばポルトランドセメント，シリカセメント，アルミナセメント，高炉セメント、石灰スラグセメントなどがある。多孔質無機粉状物は、多数の細孔を有する粉状物であり、接着結合剤を介してポーラスコンクリートの内外表面に固定され、特有の機能を発現させる。この多孔質無機粉状物の第一の機能としては、例えば、構造体などに固定させる場合には、軽量化機能，断熱機能，吸音機能，防振機能，耐衝撃機能（緩衝機能），吸着機能などを有する。また、第二の機能としては、例えば、選択吸着機能，イオン交換機能，選択濾過機能，選択透過機能，分離機能などがある。したがって、ポーラスコンクリートの高い空隙率による微生物の広大なすみかの提供を通じた水質浄化機能を行うとともに、海草、藻類育成の基材を形成させる。また、魚礁としても機能し得る。また、道路法面緑化材、脱臭機能材としても適用し得る。本実施形態では、該多孔質無機粉状物は、人工ゼオライト粉状体から構成されており、ゼオライトの吸着機能及びイオン交換機能を介して海水，淡水等での水生植物育成を促進し、特に水質浄化や水産資源に重要な役目を果たすアマゴやカジメ等の海草の成長に寄与させる。ゼオライトはＭ２／ｎＯ・Ａｌ２Ｏ３・ｙＳｉＯ２・ｗＨ２Ｏ（ｙ≧、ｎは陽イオンＭの価数、ｗは空隙に含まれる水の分子数）で示される結晶性アルミニウムのケイ酸塩である。ゼオライトの骨格構造には空隙が連通したチャンネルが三次元的に広がり、陽イオンや水分で占められている。これは、合成ゼオライトでは、Ｓｉ４＋の一部をＡｌ３＋で置換しているため，正電荷が不足し，その不足を補うためにＮａ＋、Ｋ＋、Ｃａ２＋などの陽イオンを保持する性質があるからである。これらのイオンは移動性であるから，層状粘土類に比べてはるかに高い陽イオン交換能を持っている。ゼオライトは種々の出発原料があり、その製造方法も異なる。出発原料としては、Ａ型として、ケイ酸ナトリウム、アルミン酸ナトリウム、シリカゲル（粘土骨格シリカ）、カセイソーダがある。また、Ｘ型として、ケイ酸ナトリウム、アルミン酸ナトリウムがある。さらに、Ｙ型として、ケイ酸ナトリウム、アルミン酸ナトリウム等がある。ゼオライトは、例えば０．３〜１０ｎｍの孔径の微細孔を有するとよく、これらの機能を安定して行う。実施形態では、例えば１０μｍ〜３０μｍ程度の粒径のものが使用され、セメント粒子の粒径に対応して略同径に合わせてある。これによって、ポーラスコンクリートの内部空隙内でこれらの粒子が詰まりにくくなり、表面成膜とその後のイオン交換機能を具体的に実現し得る。なお、多孔質無機粉状物は、ゼオライトに限らず、例えば、シリカゲル，アルミナゲル，活性炭，珪藻土、その他の多孔質無機物質でもよい。懸濁液１２は、例えば重量比でセメント８０％、人工ゼオライト１５％、その他鉄分等５％とし、これに適宜の水を加えてサラサラ状態の十分な流動性を有する状態にするとよい。鉄化合物のイオンは、ゼオライトのイオン交換機能により吸着され、これらの鉄分が富栄養化の原因を生じさせるリンを吸着し、水質浄化に寄与し得る。
【００２８】
図１，２において、収容槽１４内の懸濁液１２を攪拌混合させるための攪拌混合装置１６が設けられている。本実施形態において、攪拌混合装置１６は、収容槽１４内に配置されたサンドポンプからなり、収容槽内の懸濁液に強制的な水流を起こさせて混合攪拌し、セメントや多孔質無機粉状物が水と分離して底面に沈殿しないようにする。
【００２９】
懸濁液１２内にポーラスコンクリート構造体１８の一部又は全部を浸漬した状態で支持装置２０により該ポーラスコンクリート構造体１８が支持される。ポーラスコンクリート構造体１８は、ポーラスコンクリートよりなる任意形状のブロック構造体であり、図３，４に示すように連続空隙Ｐを形成したものである。本実施形態では例えば図１に示すように、俵形状とされているが、円筒、板状、立体四角形状その他の立体多角形状、異形形状等でも良い。本実施形態では後述するように帯状ベルトにより吊り下げられた状態で回動するようになっており、この実施形態に限れば俵形状、円筒形状あるいは多角形筒形等が好ましい。ポーラスコンクリートは、軽量コンクリートに採用される独立気泡成型体としてのコンクリートではなく、通常のコンクリートに比して粗骨材に対する細骨材の割合を極端に低くして２０〜３０％程度の連通空隙率を有する多孔質コンクリートであり、内部の空隙内の無数の孔に微生物が着床生息し得る。ポーラスコンクリート構造体１８は、例えば港湾、沿岸海域、湖、河川、沼、湖水等に沈めて配置させ、藻場や水生植物育成基材、魚礁並びに水質改善基材、道路法面緑化材、脱臭機能材などとして適用される。
【００３０】
ポーラスコンクリート構造体１８の一部又は全部を浸漬した状態で支持する支持装置２０は、上面側に該ポーラスコンクリート構造体１８を載置して支持するようにしても良いが、本実施形態では上から吊支部材２４を介して吊り下げ状態で支持する支持手段である。詳しくは、本実施形態の吊支部材２４は、無端帯状ベルトからなり、特に２本の帯状ベルト２４Ａがポーラスコンクリート構造体１８をループの内側に直接に抱持するように間隔を空けて２箇所で掛け回されてポーラスコンクリート構造体１８を吊支している。支持装置２０は、例えば図示しないホイスト等の吊支機構により垂下された吊支索条２６と、吊支索条２６に支持されて無端帯状ベルト２４Ａを外周に調帯するプーリ３０１と、無端帯状ベルトとしての吊支部材２４と、を含む。
【００３１】
本実施形態では、支持装置２０は、例えば正逆回転モータを内蔵した周回駆動装置３０から成っており、該周回駆動装置３０のケース３２の両端にそれぞれモータの回転軸に固定されたベルト調帯用プーリ３０１が取り付けられて水平方向軸周りに正逆回転する。周回駆動装置３０は、懸濁液１２に一部又は全部を支持させたポーラスコンクリート構造体１８自体を懸濁液内で強制的に移動させる移動手段であり、特に本実施形態では、俵型あるいはおにぎり型のポーラスコンクリート構造体１８の位置を静止状態として回転変位させる周回駆動装置３０から構成されている。すなわち、移動手段は、懸濁液内におけるポーラスコンクリート構造体の水平移動，垂直移動、斜め移動等の直線移動、あるいは曲線的な移動，さらにはこれらの組み合わせ移動に限らず、収容槽内での位置を変化させることなく、その角度を変位させるものも含む。本実施形態では、これによって、各々の無端帯状ベルト２４Ａは、上部をプーリ３０１の外周に、下部をポーラスコンクリート構造体１８の外周に掛け回した状態でそれぞれに調帯されてポーラスコンクリート構造体１８を内側で支持する。ポーラスコンクリート構造体１８は、懸濁液１２の全部を浸漬した状態で処理を行っても良いし、あるいは、図２のように同構造体１８の上部を若干大気側に露出した状態で支持したり、さらには、図５のように半分程度を浸漬させた状態で支持させて処理を行っても良い。
【００３２】
本実施形態において、振動装置２２は、周回駆動装置３０のケース３２に外付け固定された振動モータを含み、周回駆動装置３０に微小振動を加えながらこの振動を吊支部材２４に伝え、該吊支部材を介してポーラスコンクリート構造体１８を間接的に微振動させる。ポーラスコンクリート構造体１８を微振動させることにより、ボーラスコンクリートの空隙及びその内外壁面に形成される多孔質無機粉状物の被膜の形成を確実に行わせ得る。なお、図１中、３４は、水平方向に移動可能なホイストからの吊支索条の下端側に配置されチェーンに調帯されたフック３７付き吊支金具、３６はフック３７に係止される振動緩衝用リング、３８は、周回駆動装置３０をリング３６に吊支させるワイヤである。
【００３３】
次に、図６も参照しつつ本実施形態の多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜装置の作用とともに、多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜方法について説明する。まず、所要の配合比により人工ゼオライト粉と、セメントと、水とを混合して懸濁液１２を用意する。収容槽１４内に懸濁液を投入し（Ｓ１）、吊支索条２４に支持させた周回駆動装置３０の両プーリ３０１にそれぞれ無端状ベルト２４Ａ、２４Ａを調帯させ、それらの両ベルトの下端側においてポーラスコンクリート構造体１８を抱持するように下から掛け回し、該ポーラスコンクリート構造体１８の例えば３分の２程度が懸濁液に浸漬する程度に吊支高さ位置を調整する（Ｓ２）。次に、攪拌混合装置としてのサンドポンプを起動させて吐出流により懸濁液１２を攪拌混合させ、沈殿分離を生じさせないで均等にセメントや多孔質無機粉状物粒子が分散するようにさせる（Ｓ３）−（ａ）。さらに、振動装置２２を起動させてポーラスコンクリート構造体１８自体に振動を加え（Ｓ３）−（ｂ）、同時に周回駆動装置３０を駆動させてポーラスコンクリート構造体１８自体を回転させる（Ｓ３）−（ｃ）。なお、周回駆動装置３０による回転は、周期的あるいは非周期的に回転方向を反転させて逆回動させてもよい。必ずしも全周回転することなく、所要の角度のみの回転としてもよい。また、ホイスト装置を操作して周回駆動装置全体の上下動、あるいは水平方向移動を同時に行うようにしても良い。このように、懸濁液内に浸漬したポーラスコンクリート構造体１８に微振動を加えて振動させるとともに、これを回転変位させるから、その際に、ポーラスコンクリート構造体内部の細孔の壁面に滞留する空気が構造体の回転あるいは反転時に連続空隙から抜け出て大気に浮上し放出され，この間に空気の滞留空間に懸濁液体成分が入り込み気液交換され、そのうちのゼオライト粒子及びセメント粒子を確実に細孔内壁面にとり込んで膜Ｌ（図４参照）或は層として確実に固着させる。浸漬した構造体１８を液中から吊り上げて余剰の液を流出させ、必要に応じて例えば１週間程度養生させると構造体の内外面への被膜の固着を強固にさせ得る。なお、構造体への付着被膜原料としての懸濁液の調製に際し、例えば界面活性機能により流動性を増して付着性を良好にするための添加剤や、海藻や珪藻等の水生植物の誘引・着生と活着生育を促す鉄化合物粉を混合するようにしてもよい。これによって、単にどぶ漬け方法により構造物等を懸濁液内に浸漬させて引き上げるだけの方法と異なり、３０％程度の空隙率を有する連続空隙体であるポーラスコンクリート構造体の空隙内壁面にまで確実にゼオライト粒子膜を形成させ、ポーラスコンクリート構造体による広大な微生物のすみかの確保とともに、吸着あるいはイオン交換機能を介して水生植物や藻場育成を大幅に促進させ、かつ、微生物の分解作用を介した水質浄化に寄与し得る。
【００３４】
なお、実施形態ではサンドポンプからの吐出は懸濁液中において行っているが、例えば図７のように、一端吐出ホース１６１を液中から大気に突出し，大気側から一部を大気に露出させたポーラスコンクリート構造体の部分に向けて吸引液を吐出し、構造体の空隙内への注入的な放出とともに、懸濁液の混合攪拌を行わせるようにしても良い。さらに、図８に示すように、振動装置２２は、周回駆動装置３０のケース３２に取り付けるようにせずに、別個の支持機構により支持させた状態でポーラスコンクリート構造体を直接に振動させるようにしてもよい。
【００３５】
上記のようにして多孔質無機粉状物膜を内外壁面に施したポーラスコンクリート構造体は、海、湖沼などでの藻場育成基材、水質浄化基材あるいは魚礁として水中の適宜位置に投入設置し、あるいはこれを必要に応じてアンカー手段で固定することができる。また、道路法面等において植物の植栽花壇材、土台，その他の緑化材として、あるいは、臭気源からの気体の通路に配置させて脱臭機能材としても適用可能である。
【００３６】
以上説明した本発明の多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜装置並びにその方法は、上記した実施形態のみの構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の本質を逸脱しない範囲において、任意の改変を行ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明の多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜装置並びにその方法は、藻場育成基材、水質浄化基材あるいは魚礁として好適に用いることのできるポーラスコンクリート構造体への確実な成膜に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施形態に係る多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜装置の全体斜視説明図である。
【図２】図１の装置の概念作用説明図である。
【図３】図１の構造体の一部拡大斜視説明図である。
【図４】図１の構造体の断面説明図である。
【図５】図１の装置の他の概念作用説明図である。
【図６】本発明の多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜方法を説明するフローチャート図である。
【図７】図１の装置の他の概念作用説明図である。
【図８】図１の装置の他の概念作用説明図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０ 成膜装置
１２ 懸濁液
１４ 収容槽
１６ 攪拌混合装置
１８ ポーラスコンクリート構造体
２０ 支持装置
２２ 振動装置
２４ 吊支部材
２４Ａ 無端帯状ベルト
３０ 周回駆動装置
３０１ ベルト調帯用プーリ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメントと多孔質無機粉状物とを含む懸濁液に、ポーラスコンクリート構造体の一部又は全部を浸漬し、
懸濁液を攪拌混合させつつ該ポーラスコンクリート構造体に振動を加えながら、懸濁液中でのポーラスコンクリート構造体の内外の構造体要素の表面に多孔質無機粉状物膜を形成させることを特徴とする多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜方法。
【請求項２】
ポーラスコンクリート構造体を懸濁液内で移動させて構造体内部の細孔での気液交換を行わせるようにすることを特徴とする請求項１記載の多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜方法。
【請求項３】
ポーラスコンクリート構造体の懸濁液内での位置を保持した状態で該構造体自体を回動させつつ構造体内部の細孔での気液交換を行わせるようにすることを特徴とする請求項１または２記載の多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜方法。
【請求項４】
ポーラスコンクリート構造体を吊支部材により吊支した状態で該吊支部材を周回駆動させるよことにより支持したポーラスコンクリート構造体を回転させつつ構造体内部の細孔での気液交換を行わせるようにすることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜方法。
【請求項５】
セメントと多孔質無機粉状物とを含む懸濁液を収容する収容槽と、
収容槽内の懸濁液を攪拌混合させる攪拌混合装置と、
懸濁液内にポーラスコンクリート構造体の一部又は全部を浸漬した状態で支持する支持手段と、
浸漬支持されたポーラスコンクリート構造体自体に振動を加える振動装置と、を含むことを特徴とする多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜装置。
【請求項６】
懸濁液に一部又は全部を支持させたポーラスコンクリート構造体自体を懸濁液内で強制的に移動させる移動手段が設けられたことを特徴とする請求項５記載の多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜装置。
【請求項７】
支持手段はポーラスコンクリート構造体を直接に抱持した状態で支持する吊支部材を含むことを特徴とする請求項５または６記載の多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜装置。
【請求項８】
支持手段と振動装置は連結されて、振動装置を支持することにより吊支部材を介してポーラスコンクリート構造体を支持することを特徴とする請求項５ないし７のいずれかに記載の多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜装置。
【請求項９】
移動手段は、ポーラスコンクリート構造体を吊支部材により吊支した状態で該吊支部材を周回駆動させる周回駆動装置を有し、
支持したポーラスコンクリート構造体を回転させつつ構造体内部の細孔での気液交換を行わせるようにすることを特徴とする請求項５ないし８のいずれかに記載の多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜装置。
【請求項１０】
多孔質無機粉状物が、ゼオライトである請求項１ないし９のいずれかに記載の多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜装置。
【請求項１】
セメントと多孔質無機粉状物とを含む懸濁液に、ポーラスコンクリート構造体の一部又は全部を浸漬し、
懸濁液を攪拌混合させつつ該ポーラスコンクリート構造体に振動を加えながら、懸濁液中でのポーラスコンクリート構造体の内外の構造体要素の表面に多孔質無機粉状物膜を形成させることを特徴とする多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜方法。
【請求項２】
ポーラスコンクリート構造体を懸濁液内で移動させて構造体内部の細孔での気液交換を行わせるようにすることを特徴とする請求項１記載の多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜方法。
【請求項３】
ポーラスコンクリート構造体の懸濁液内での位置を保持した状態で該構造体自体を回動させつつ構造体内部の細孔での気液交換を行わせるようにすることを特徴とする請求項１または２記載の多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜方法。
【請求項４】
ポーラスコンクリート構造体を吊支部材により吊支した状態で該吊支部材を周回駆動させるよことにより支持したポーラスコンクリート構造体を回転させつつ構造体内部の細孔での気液交換を行わせるようにすることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜方法。
【請求項５】
セメントと多孔質無機粉状物とを含む懸濁液を収容する収容槽と、
収容槽内の懸濁液を攪拌混合させる攪拌混合装置と、
懸濁液内にポーラスコンクリート構造体の一部又は全部を浸漬した状態で支持する支持手段と、
浸漬支持されたポーラスコンクリート構造体自体に振動を加える振動装置と、を含むことを特徴とする多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜装置。
【請求項６】
懸濁液に一部又は全部を支持させたポーラスコンクリート構造体自体を懸濁液内で強制的に移動させる移動手段が設けられたことを特徴とする請求項５記載の多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜装置。
【請求項７】
支持手段はポーラスコンクリート構造体を直接に抱持した状態で支持する吊支部材を含むことを特徴とする請求項５または６記載の多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜装置。
【請求項８】
支持手段と振動装置は連結されて、振動装置を支持することにより吊支部材を介してポーラスコンクリート構造体を支持することを特徴とする請求項５ないし７のいずれかに記載の多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜装置。
【請求項９】
移動手段は、ポーラスコンクリート構造体を吊支部材により吊支した状態で該吊支部材を周回駆動させる周回駆動装置を有し、
支持したポーラスコンクリート構造体を回転させつつ構造体内部の細孔での気液交換を行わせるようにすることを特徴とする請求項５ないし８のいずれかに記載の多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜装置。
【請求項１０】
多孔質無機粉状物が、ゼオライトである請求項１ないし９のいずれかに記載の多孔質無機粉状物のポーラスコンクリート構造体への成膜装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−１５１７１３（Ｐ２００６−１５１７１３Ａ）
【公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３４１４７８（Ｐ２００４−３４１４７８）
【出願日】平成１６年１１月２６日（２００４．１１．２６）
【出願人】（５９６００２４２４）不二高圧コンクリート株式会社 (8)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月２６日（２００４．１１．２６）
【出願人】（５９６００２４２４）不二高圧コンクリート株式会社 (8)
【Ｆターム（参考）】
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