生物付着防止法および生物付着防止用ブロック
【課題】 海水または淡水に触れる表面に生物が付着するのを、化学物質等の人工的な作用によらずに防止する。
【解決手段】 海水（淡水）に触れる部材の表面に海水系（淡水系）の生物が付着するのを防止する方法において、その部材を構成する材料として、植物繊維を配合した浸水性モルタルまたはコンクリート材料を使用し、この材料の海水（淡水）に面する側の表面に、この材料の内部から淡水（海水）を流出させることを特徴とする生物付着防止法である。植物繊維を配合した浸水性モルタルまたはコンクリート材料は、植物繊維の配合により硬化体マトリックス内に水が自然に浸透・流下する細孔を有するようにした材料である。
【解決手段】 海水（淡水）に触れる部材の表面に海水系（淡水系）の生物が付着するのを防止する方法において、その部材を構成する材料として、植物繊維を配合した浸水性モルタルまたはコンクリート材料を使用し、この材料の海水（淡水）に面する側の表面に、この材料の内部から淡水（海水）を流出させることを特徴とする生物付着防止法である。植物繊維を配合した浸水性モルタルまたはコンクリート材料は、植物繊維の配合により硬化体マトリックス内に水が自然に浸透・流下する細孔を有するようにした材料である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水に触れる部材表面に生物が付着するのを防止する方法およびそのためのセメントまたはコンクリートブロックに関する。
【背景技術】
【０００２】
水生の生物が各種構造物の表面に付着すると、害になったり不都合が生じることがある。例えば発電所の取水口近傍にムラサキイガイやフジツボ等の生物が多量に付着すると取水操作に不都合が生じる。その除去には多大の経費と残渣処理を必要とする。
【０００３】
構造物表面に生物が付着するのを防止するには、その表面を生物が付着し難い形態に工夫したり、生物が忌避する物質を塗布または混入したりする化学的な手段による方法、或いは電流・電磁気・光・振動・その他の物理的な手段による方法など各種提案されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の生物付着を防止する方法は、いずれも一長一短があり、それなりの効果があるが、基本的には人工的に水と接する表面に細工を施して生物が付着し難い表面に改変することを原則としている。つまり、自然の摂理の上に則ったものではなく、人工的な物質や器具を用いて、生物が拒絶する物質・環境等を構造物表面において実現しようとするものであった。このために、生物付着防止のために過大の費用が嵩み、しかも、その効果が常時持続するという保証は得られなかった。本発明は、このような問題の解決を図ることを課題としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、水生の生物が生育している水とは塩分濃度や温度が異なる環境を構造物表面に自然に形成できれば、人工的な化学物質や器具を使用しなくても生物の習性を利用して付着防止できるのではないかと着目し、そのための手段として、植物繊維入りブロックを用いる方法を見い出した。
【０００６】
すなわち本発明によれば、海水に触れる部材の表面に海水系の生物が付着するのを防止する方法において、該部材を構成する材料として、植物繊維を配合した浸水性モルタルまたはコンクリート材料を使用し、この材料の海水に面する側の表面に、この材料の内部から淡水を流出させることを特徴とする生物付着防止法を提供する。そのさい、植物繊維を配合した浸水性モルタルまたはコンクリート材料としては、植物繊維の配合により硬化体マトリックス内に水が自然に浸透・流下する細孔を有する材料を使用し、この材料において、海水に面する側の表面と淡水に面する側の裏面をもたせ、該裏面の淡水に対して表面の海水よりも高い静圧を付与する。
【０００７】
淡水系の生物の付着を防止するには、前記の生物付着防止法において、海水と淡水の関係を逆にすればよい。すなわち、本発明によれば、淡水に触れる部材の表面に淡水系の生物が付着するのを防止する方法において、該部材を構成する材料として、植物繊維を配合した浸水性モルタルまたはコンクリート材料を使用し、この材料の淡水に面する側の表面に、この材料の内部から海水等の含塩水を流出させることを特徴とする生物付着防止法を提供する。さらに本発明によれば、水に触れる部材の表面に生物が付着するのを防止する方法において、該部材を構成する材料として、植物繊維を配合した浸水性モルタルまたはコンクリート材料を使用し、この材料の水に面する側の表面に、この材料の内部から前記の水の温度とは異なる温度の水を流出させることを特徴とする生物付着防止法を提供する。
【０００８】
このような生物付着防止法を実施する部材として、植物繊維を配合した浸水性モルタルまたはコンクリート材料からなる生物付着防止用ブロックであって、該ブロックの内部に水が貯溜する空洞を形成し、この空洞内の水が該ブロックの外表面に流出する細孔を、前記の植物繊維の分散によって該ブロック内に形成したことを特徴とする生物付着防止用ブロックであるのが好ましい。
【０００９】
本発明によると、海水系の生物或いは淡水系の生物が、海水または淡水に触れる表面に付着する現象を、セメント系硬化体の材料を用いて防止することができる。モルタルまたはコンクリート系のセメント系硬化体材料はその成形性・強度・耐久性・経済性等の点で他の材料にはない優れた特徴があり、この種の材料用いて水生の生物の付着が簡単に防止できたことは、生物付着で苦慮していた各種の水際構造物や水中構造物の分野などで多大の貢献ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は、海水系の付着生物に対しては淡水を用い、淡水系の付着生物に対しては海水等の含塩水を用いて、付着しやすい構造物表面近傍に異なった塩分の水膜層を自然に作り出すことによって、付着を防止することを要旨とするものであり、それを実現する部材として水が浸透するモルタルまたはコンクリート材料、特に植物繊維を配合した浸水性モルタルまたはコンクリート材料であって植物繊維の配合により硬化体マトリックス内に水が自然に浸透・流下する細孔を有する材料を使用する点に特徴がある。
【００１１】
植物繊維を適量配合したモルタルまたはコンクリートは、硬化体マトリックス中に微細な細孔が分布される結果、水が浸透する性質を有するようになる。この状況を図１に従って説明すると、図１は、植物繊維を適量配合したコンクリートブロック２（植物繊維入りブロックという）に対して水が浸透・流下する状態を普通のコンクリートブロック１と対比して図解的に示したものである。
【００１２】
これらブロック１および２の上に、ブロック上面とほぼ同一の底面積をもつ水槽３を設置する。水槽３の底部はブロックの上面であり、水槽３内の水はブロックの上面いっぱいに接している。水槽壁の下部から水が外に漏れないようにシールを施してある。試験に供した普通コンクリートのブロック１と植物繊維入りブロック２は、表１に示す配合および材令・性質を有するものであり、その大きさは両者とも高さ２００ｍｍ×幅５００ｍｍ×幅５００ｍｍである。
【００１３】
【表１】
【００１４】
図１のものにおいて、水槽３内に２００ｍｍの高さまで水を張り、８時間経過した時点で観察すると、普通コンクリートのブロック１ａには殆ど水は浸透せず、水槽３内の水の高さも１９４ｍｍを維持しているのに対し、植物繊維入りブロック２ａでは、側面に水が滲み出して来ており、水槽内の水の高さも１４５ｍｍまで減少した。２４時間経過後でも、普通コンクリートのブロック１ｂでは殆どブロック内に水は浸透せず、水槽内の水の高さはほぼ初期の値と等しい１９１ｍｍであったのに対し、植物繊維入りブロック２ｂでは、その底部から水が流出しており、水槽内の水の高さは５０ｍｍまで低下した。
【００１５】
この結果から、普通コンクリートブロック１では水が自然に流下するような性質を持たないのに対し、植物繊維入りブロック２では、上方から下方に向けて水が自然に浸透・流下する性質（浸水性）を有することがわかる。後者の性質は硬化体マトリックス中に植物繊維を適量配合することによって発現し得る。
【００１６】
本発明は、このような植物繊維入りモルタルまたはコンクリートの性質を、生物付着防止に利用しようとするものである。
【００１７】
その代表的な利用の仕方を図２に図解的に示した。図２に示す如く、植物繊維入りモルタルまたはコンクリートによって箱型ブロック４を作る。この箱型ブロック４は、広面側の壁５ａと５ｂ、狭面側の壁６ａと６ｂ（６ａに対向する側に位置するが図面上では切り欠かれて見えない）および底板７とからなり、これらによって囲われる内部空洞８内に淡水９を溜める。このブロック４の外側の面、例えば広面側の壁５ａの外面が海水１０に接し、空洞８内の淡水９の水面レベルを海水１０のそれより高い状態に維持されると、壁５ａを通じて、淡水９が海水１０の側にゆっくりと自然に流出し、壁５ａの外面は、薄い淡水層１１で覆われることになる。つまり、壁５ａの外面は海水側に面しているものの、実際には薄い淡水層１１で覆われるので、海水系の生物が海中より壁５ａに近づいても淡水層１１で拒絶反応を示して付着するのを忌避する。
【００１８】
この忌避現象は、海水に触れる部材として、前記のような植物繊維を配合した浸水性モルタルまたはコンクリート材料を使用し、この材料の海水に面する側の表面に、この材料の内部から淡水を流出させる限り続くと見てよい。淡水の流出を続けるには、空洞８内の淡水９に対して外面の海水１０より高い静圧を維持すればよく、実際には、水面が海面より高く維持されるように、淡水９を空洞８内に導入し続ければよい。
【００１９】
図２では、箱型ブロック４の全体を、植物繊維入りの浸水性モルタルまたはコンクリート（植物繊維入りセメント系硬化体と言う）で構成した例を示したが、海水１０と接する壁部（例えば５ａ）だけを該植物繊維入りセメント系硬化体とし、他の部分は非浸水性の材料で構成して、壁部を通じて流出する淡水９は、海水１０と接する壁部５ａだけからとし、他の部分からは流出しないようにすることもできる。その場合、壁５ａの部分を本発明に従う植物繊維入りセメント系硬化体とし、他の部分を普通コンクリートまたはモルタルとすることもできる。
【００２０】
図３は、構造物１２が海水１０と接する面に、植物繊維入りセメント系硬化体からなる箱型ブロック４を取付け、このブロック４の内部に形成した空洞８内に淡水源１３から淡水９を導入し、空洞８内の淡水９の水面レベルを海水１０のそれより高く維持している状態を示したものである。この状態では、図２で説明したように、ブロック４が海水１０に触れる側の面１４に、その内部から淡水９が流出するので、その面１４に淡水層１１が生成する。このため、海水系の生物が海中より面１４に近づいても淡水層１１で拒絶反応を示して付着するのを忌避する。
【００２１】
図３の例において、淡水源１３は河川の流水でもよいし、貯溜された雨水であってもよく、場合によっては、工業用水や水道水であってもよい。また、植物繊維入りセメント系硬化体で作られるブロック４は、中空パネル形状のものとし、そのパネルの内部空間を、淡水９を導入する空洞とするものが実際的である。このような中空パネルを多数貼り合わせることによって構造物１２の海水１０と接する面を仕上げ、各々の中空パネルの空洞に淡水９を導く通路を形成することにより、海水１０と接する面が大きな面積であっても、これに対応することができる。
【００２２】
図４は、前記のような箱型ブロックに蓋をして内部に閉塞空洞を形成し、この閉塞空洞に淡水源１３から淡水９を圧入する構成を示したものである。淡水９の圧入は、図示のようにポンプ１５を用いてもよいが、水頭ヘッドを高くした淡水槽を設置し、この淡水槽から閉塞空洞内に淡水を落水させる構成でもよい。箱型ブロック内にこのような閉塞空洞を設ける場合には、閉塞空洞内の淡水９に対して海水よりも高い静圧を付与することができるので、空洞内の淡水９の水面レベルを海水のそれより高く維持することは必ずしも必要とはしなくなる。このため、このようなブロックを用いると、海面下の構造物に対しても、生物付着防止を図ることができる。なお、海水に面する壁面１６を植物繊維入りセメント系硬化体で構成し、その他の壁面１７については非透水性の材料（普通コンクリートや金属その他の材料など）でこの箱型ブロックを構成することもできる。
【００２３】
これらの例においては、海水と接する面に植物繊維入りセメント系硬化体の内部から淡水を流出させる態様を示したが、海水と淡水を逆として、淡水に接する面に植物繊維入りセメント系硬化体の内部から海水を流出させる態様とすると、淡水側の外面には海水の塩濃度をもつ水膜が形成されるので、淡水系の生物がその面に付着するのを忌避し、その外面に淡水系の生物が付着するのを防止することができる。この態様において、海水は天然でもよいし、人工であってもよい。場合によっては、海水中の無機塩類の主要成分、例えば塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ2）、硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ4）、塩化カリウム（ＫＣｌ）等から選択される少なくとも一つの成分を含む水溶液であってもよい。海水の塩濃度（塩分）は通常は約３.４％であるが、その濃度は淡水系の生物の付着状況に応じて変更することができる。また、前述した水溶液の濃度も、海水中に含まれる各成分を基準に調節するが、その濃度は同様に変更可能である。このように、海水またはその無機塩類の主要成分を含む水溶液、即ち含塩水を用いて、淡水系の生物の付着防止を図る。
【００２４】
いずれにしても、これらは水の塩濃度の差を利用して生物付着を防止するものであるが、塩濃度に代えて温度の差を利用して生物付着を防止することも可能である。すなわち、海水（含塩水）・淡水を問わず、植物繊維入りセメント系硬化体の内部から温度が異なる含塩水・淡水（つまり温水または冷水）を流出させることによって、その植物繊維入りセメント系硬化体の外表面を生物の生息環境とは異なる温度状態に維持することができ、これによってもその表面に生物が付着するのを防止することができる。
【００２５】
いずれにしても、本発明においては、生物付着を防止するためには、海水または淡水に触れる部材を構成する材料として、その内部から水が流出する浸水性モルタルまたはコンクリート材料を使用することが一つの特徴であり、特に植物繊維を適切且つ適量にセメント系硬化体内に分散配合することにより、水の圧力差によって、その材料の内部から外表面に流出するような細孔を形成する点に特徴がある。以下にそのような浸水性の植物繊維入りセメント系硬化体について説明する。
【００２６】
図１で示したようなセメント系硬化体ブロック中を水が自然に浸透・流下する性質は、硬化体マトリックス中に植物繊維を適量配合することによって得ることができる。すなわち、本発明に従うブロックは、セメント等の結合材および骨材のほかに、植物繊維を配合した点に特徴がある。使用する植物繊維としては、長さが２〜２０ｍｍ、径が０.１〜１.０ｍｍ程度の短繊維が好適であり、配合量としては、植物繊維の種類によってその適正な範囲は異なるが、１０〜８０Ｋｇ／ｍ3好ましくは２０〜６０Ｋｇ／ｍ3の範囲とするのがよく、植物繊維の配合量が多いほどブロック中に水が浸透・流下する性能は高まる。
【００２７】
その理由は必ずしも明らかではないが、植物繊維それ自身が水を吸水する性質を有することのほかに、硬化体マトリックス中に植物繊維が分散されることにより、水が浸透するような微細な細孔が硬化体マトリックス全体に分布するようになると考えられる。しかし、あまり植物繊維の配合量が多いと、骨材表面が植物繊維で覆われるところが増え、骨材・結合材間の接合強度を劣化させることにもなるので、８０Ｋｇ／ｍ3以下、好ましくは６０Ｋｇ／ｍ3以下とするのがよい。練り混ぜに際しては、例えばセメントペーストに植物繊維を先練りし、植物繊維入りセメントペーストを骨材と練り混ぜる方法が好ましい。一般に植物繊維は、コンクリートに混入されると腐食しがたくなる性質があり、例えば麻はエジプトのピラミッドからも腐食していないものが発見されている実績がある。
【００２８】
植物繊維としては、麻、綿、籾、藁の少なくとも１種を原料とすることができる。植物繊維の使用にあたっては、よくほぐした状態で使用するのがよい。植物繊維の性質上、その繊維一本一本の径や長さ、さらには表面状態や形状（針状か板状かなど）はランダムであるが、要するところ、その植物繊維の性質に応じてコンクリート中によく分散できるような寸法形状とすればよい。麻を用いる場合には、ほぼ長さが２〜１２ｍｍで、径が０.２〜０.７ｍｍ程度のものを練り混ぜ中の材料に少しずつ投入して分散させればよい。そのさい、水を混入する前の空練りを６０秒以上行うことが好ましい。
【００２９】
練り混ぜにさいしては、コンクリート用分散剤を使用して植物繊維の分散を促進させることも好ましい。使用できる分散剤には各種のものがあるが、例えば高性能減水剤や高性能ＡＥ減水剤などが挙げられる。
【００３０】
使用する結合材として、セメント系では普通セメントが使用できるが、低ｐＨセメントを使用すると、低ｐＨの植物繊維入り生モルタルが得られ、低ｐＨの本発明に従う生物付着防止用ブロックを作ることができ、環境に対して優しくなる。低ｐＨセメントとしては、ＭｇＯおよびＰ2Ｏ5を主成分とする低ｐＨセメントを使用できる。このような低ｐＨセメントとしては、例えば特開２００１−２００２５２号公報に記載された軽焼マグネシアを主成分とする土壌硬化剤組成物が挙げられる。またこれに相当する低ｐＨセメントは商品名マグホワイトとして市場で入手できる。さらに、セメントの一部を、必要に応じて高炉スラグ微粉末、フライアッシュ、シリカヒュームなどで置換することもできる。
【００３１】
骨材成分としては通常の細骨材および粗骨材を使用できる。場合によっては、粗骨材を使用せずいわゆるモルタル配合のブロックとすることも可能である。軽量骨材、すなわち軽量細骨材および／または軽量粗骨材を使用して、植物繊維配合の軽量ブロックとすることもできる。
【００３２】
本発明の生物付着防止用ブロック基材を作る場合、代表的な植物繊維入り生モルタルの材料配合例を挙げると、普通セメントを使用した場合には、例えば、
普通ポルトランドセメント：６００Ｋｇ／ｍ3±２００Ｋｇ／ｍ3
粗骨材（最大寸法20mm） ：６５０Ｋｇ／ｍ3± ５０Ｋｇ／ｍ3
細骨材 ：７００Ｋｇ／ｍ3±１００Ｋｇ／ｍ3
水 ：２４０Ｋｇ／ｍ3± ４０Ｋｇ／ｍ3
植物短繊維（綿の場合） ： ３５Ｋｇ／ｍ3± １０Ｋｇ／ｍ3
混和剤として、
高性能減水剤（例えば（株）エヌエムビー製の商品名8000ES）：６Ｋｇ／ｍ3±２Ｋｇ／ｍ3を例示できる。これによって気乾比重＝１.９±０.２、湿潤比重＝２.１±０.２の硬化体とすることができる。この硬化体は、圧縮強度３００kgf/cm2 ±５０kg/m3、曲げ強度４５kgf/cm2 ±１０kg/m3の強度を有することができる。
【００３３】
また、 低ｐＨセメントを使用する場合には、例えば
低ｐＨセメント（商品名マグホワイト）：５００Ｋｇ／ｍ3±５０Ｋｇ／ｍ3
黒土 ：５００Ｋｇ／ｍ3±５０Ｋｇ／ｍ3
砂 ：４００Ｋｇ／ｍ3±４０Ｋｇ／ｍ3
水 ：４２０Ｋｇ／ｍ3±４０Ｋｇ／ｍ3
植物短繊維（綿の場合） ：２０Ｋｇ／ｍ3±５Ｋｇ／ｍ3
混和剤として、
ソイルセメント用混和剤（商品名レオソイル１００Ａ）：５Ｋｇ／ｍ3±１Ｋｇ／ｍ3
ソイルセメント用混和剤（商品名レオソイル１００Ｂ）：３Ｋｇ／ｍ3±１Ｋｇ／ｍ3
を例示できる。これによって気乾比重＝１.５±０.２、湿潤比重＝２.１±０.２の硬化体とすることができる。この硬化体は、圧縮強度３００kgf/cm2 ±５０kg/m3、曲げ強度４５kgf/cm2 ±１０kg/m3で、単位吸水率が３０％±１０％程度の浸水性を示す硬化体となる。
【００３４】
このようにして得られる浸水性を示す硬化体は、その浸水性能を透水係数、単位吸水量および単位脱水量を用いて表すと、次のような特異な値を示す。
透水係数：０.０００１〜０.０００５ｃｍ／ｓｅｃ（普通セメントを用いた場合には通常０.０００１〜０.０００３ｃｍ／ｓｅｃ、低ｐＨセメントを用いた場合には通常０.０００４〜０.０００５ｃｍ／ｓｅｃの程度となる）。
下記(1) の測定法に従う単位吸水量：１００〜５００Ｌ／ｍ3（普通セメントを用いた場合には通常１００〜３００Ｌ／ｍ3、低ｐＨセメントを用いた場合には通常１００〜５００Ｌ／ｍ3の程度となる）。
下記(2) の測定法に従う単位脱水量単位脱水量：５０〜１５０Ｌ／ｍ3（普通セメントを用いた場合には通常３０〜６０Ｌ／ｍ3、低ｐＨセメントを用いた場合には通常５０〜１５０Ｌ／ｍ3の程度となる）。
(1) 単位吸水量の測定法：直径１０ｃｍで高さ２０ｃｍの円柱供試体を１１０℃で湿度０％の乾燥器内にて絶乾状態としてその重量Ｗｄ（Ｋｇ）を測定し、絶乾状態の供試体全体に給水を２４時間続けた時点での重量Ｗｗ（Ｋｇ）を測定し、（Ｗｗ−Ｗｄ）／Ｖを求める。
(2) 単位脱水量の測定法：直径１０ｃｍで高さ２０ｃｍの円柱供試体の全体を水中に重量変化が生じないまで浸漬して定重量Ｗｃ（Ｋｇ）を測定し、この定重量物を３０℃の乾燥器内で２４時間保持した時点での重量Ｗｅ（Ｋｇ）を測定し、（Ｗｃ−Ｗｅ）／Ｖを求める。Ｌはリットルを表わしているが、Ｌ／ｍ3はＫｇ／ｍ3で表示することもできる。
【００３５】
ちなみに、普通セメントモルタルの硬化体の透水係数は３×１０-5ｃｍ／秒〜６×１０-5ｃｍ／秒程度、単位吸水量は５０〜１００Ｌ／ｍ3程度、単位脱水量は３０〜６０Ｌ／ｍ3程度である。なお、従来のポーラスコンクリートの本来の機能は、上方からの水が下方への簡単に抜けるという透水性にあり、このために透水係数は３.０〜５.０ｃｍ／秒と高い。しかし、コンクリート自体での保水・含水機能は持たない。このため単位吸水量および単位脱水量は極めて低く、例えばポーラスコンクリートのセメントマトリックス自身の単位吸水量は普通コンクリートのそれと同等の７５Ｌ／ｍ3程度、単位脱水量は４５Ｌ／ｍ3程度である。本発明の植物繊維入りブロックも透水性を有するものではあるが、その透水係数はポーラスコンクリートとは対比できないほど低く、単位吸水量および単位脱水量が従来のポーラスコンクリートとは比べて高い値を示し、多く吸水して常時含水することができる。このため、圧力差を加えると水はそのマトリックス中をゆっくりと均等に浸透してゆくことができ、これによって、生物付着防止に有効な水膜をその外表面に形成することができる。
【００３６】
このようにして本発明によれば、植物繊維を配合した浸水性モルタルまたはコンクリート材料からなる生物付着防止用ブロックであって、該ブロックの内部に水が貯溜する空洞を形成し、この空洞内の水が該ブロックの外表面に流出する細孔を、前記の植物繊維の分散によって該ブロック内に形成したことを特徴とする生物付着防止用ブロックを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に従う植物繊維入りセメント系硬化体ブロックの水の浸透・流下の挙動を普通コンクリートブロックと対比して示した図である。
【図２】本発明に従う植物繊維入りセメント系硬化体を用いた生物付着防止法の原理を説明するための略断面図である。
【図３】本発明に従う植物繊維入りセメント系硬化体を用いた生物付着防止法の１実施例を示す略断面図である。
【図４】本発明に従う植物繊維入りセメント系硬化体による生物付着防止法の他の例を示す略断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１、１ａ〜１ｂ 普通コンクリートブロック
２、２ａ〜２ｂ、２Ａ〜２Ｆ 本発明に従う植物繊維入りセメント系硬化体ブロック
３ 水槽
４ 植物繊維入りセメント系硬化体ブロック
５ａ 植物繊維入りセメント系硬化体からなる海水と接する壁
８ 植物繊維入りセメント系硬化体ブロック内の空洞
９ 淡水
１０ 海水
１１ 薄い淡水層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水に触れる部材表面に生物が付着するのを防止する方法およびそのためのセメントまたはコンクリートブロックに関する。
【背景技術】
【０００２】
水生の生物が各種構造物の表面に付着すると、害になったり不都合が生じることがある。例えば発電所の取水口近傍にムラサキイガイやフジツボ等の生物が多量に付着すると取水操作に不都合が生じる。その除去には多大の経費と残渣処理を必要とする。
【０００３】
構造物表面に生物が付着するのを防止するには、その表面を生物が付着し難い形態に工夫したり、生物が忌避する物質を塗布または混入したりする化学的な手段による方法、或いは電流・電磁気・光・振動・その他の物理的な手段による方法など各種提案されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の生物付着を防止する方法は、いずれも一長一短があり、それなりの効果があるが、基本的には人工的に水と接する表面に細工を施して生物が付着し難い表面に改変することを原則としている。つまり、自然の摂理の上に則ったものではなく、人工的な物質や器具を用いて、生物が拒絶する物質・環境等を構造物表面において実現しようとするものであった。このために、生物付着防止のために過大の費用が嵩み、しかも、その効果が常時持続するという保証は得られなかった。本発明は、このような問題の解決を図ることを課題としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、水生の生物が生育している水とは塩分濃度や温度が異なる環境を構造物表面に自然に形成できれば、人工的な化学物質や器具を使用しなくても生物の習性を利用して付着防止できるのではないかと着目し、そのための手段として、植物繊維入りブロックを用いる方法を見い出した。
【０００６】
すなわち本発明によれば、海水に触れる部材の表面に海水系の生物が付着するのを防止する方法において、該部材を構成する材料として、植物繊維を配合した浸水性モルタルまたはコンクリート材料を使用し、この材料の海水に面する側の表面に、この材料の内部から淡水を流出させることを特徴とする生物付着防止法を提供する。そのさい、植物繊維を配合した浸水性モルタルまたはコンクリート材料としては、植物繊維の配合により硬化体マトリックス内に水が自然に浸透・流下する細孔を有する材料を使用し、この材料において、海水に面する側の表面と淡水に面する側の裏面をもたせ、該裏面の淡水に対して表面の海水よりも高い静圧を付与する。
【０００７】
淡水系の生物の付着を防止するには、前記の生物付着防止法において、海水と淡水の関係を逆にすればよい。すなわち、本発明によれば、淡水に触れる部材の表面に淡水系の生物が付着するのを防止する方法において、該部材を構成する材料として、植物繊維を配合した浸水性モルタルまたはコンクリート材料を使用し、この材料の淡水に面する側の表面に、この材料の内部から海水等の含塩水を流出させることを特徴とする生物付着防止法を提供する。さらに本発明によれば、水に触れる部材の表面に生物が付着するのを防止する方法において、該部材を構成する材料として、植物繊維を配合した浸水性モルタルまたはコンクリート材料を使用し、この材料の水に面する側の表面に、この材料の内部から前記の水の温度とは異なる温度の水を流出させることを特徴とする生物付着防止法を提供する。
【０００８】
このような生物付着防止法を実施する部材として、植物繊維を配合した浸水性モルタルまたはコンクリート材料からなる生物付着防止用ブロックであって、該ブロックの内部に水が貯溜する空洞を形成し、この空洞内の水が該ブロックの外表面に流出する細孔を、前記の植物繊維の分散によって該ブロック内に形成したことを特徴とする生物付着防止用ブロックであるのが好ましい。
【０００９】
本発明によると、海水系の生物或いは淡水系の生物が、海水または淡水に触れる表面に付着する現象を、セメント系硬化体の材料を用いて防止することができる。モルタルまたはコンクリート系のセメント系硬化体材料はその成形性・強度・耐久性・経済性等の点で他の材料にはない優れた特徴があり、この種の材料用いて水生の生物の付着が簡単に防止できたことは、生物付着で苦慮していた各種の水際構造物や水中構造物の分野などで多大の貢献ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は、海水系の付着生物に対しては淡水を用い、淡水系の付着生物に対しては海水等の含塩水を用いて、付着しやすい構造物表面近傍に異なった塩分の水膜層を自然に作り出すことによって、付着を防止することを要旨とするものであり、それを実現する部材として水が浸透するモルタルまたはコンクリート材料、特に植物繊維を配合した浸水性モルタルまたはコンクリート材料であって植物繊維の配合により硬化体マトリックス内に水が自然に浸透・流下する細孔を有する材料を使用する点に特徴がある。
【００１１】
植物繊維を適量配合したモルタルまたはコンクリートは、硬化体マトリックス中に微細な細孔が分布される結果、水が浸透する性質を有するようになる。この状況を図１に従って説明すると、図１は、植物繊維を適量配合したコンクリートブロック２（植物繊維入りブロックという）に対して水が浸透・流下する状態を普通のコンクリートブロック１と対比して図解的に示したものである。
【００１２】
これらブロック１および２の上に、ブロック上面とほぼ同一の底面積をもつ水槽３を設置する。水槽３の底部はブロックの上面であり、水槽３内の水はブロックの上面いっぱいに接している。水槽壁の下部から水が外に漏れないようにシールを施してある。試験に供した普通コンクリートのブロック１と植物繊維入りブロック２は、表１に示す配合および材令・性質を有するものであり、その大きさは両者とも高さ２００ｍｍ×幅５００ｍｍ×幅５００ｍｍである。
【００１３】
【表１】
【００１４】
図１のものにおいて、水槽３内に２００ｍｍの高さまで水を張り、８時間経過した時点で観察すると、普通コンクリートのブロック１ａには殆ど水は浸透せず、水槽３内の水の高さも１９４ｍｍを維持しているのに対し、植物繊維入りブロック２ａでは、側面に水が滲み出して来ており、水槽内の水の高さも１４５ｍｍまで減少した。２４時間経過後でも、普通コンクリートのブロック１ｂでは殆どブロック内に水は浸透せず、水槽内の水の高さはほぼ初期の値と等しい１９１ｍｍであったのに対し、植物繊維入りブロック２ｂでは、その底部から水が流出しており、水槽内の水の高さは５０ｍｍまで低下した。
【００１５】
この結果から、普通コンクリートブロック１では水が自然に流下するような性質を持たないのに対し、植物繊維入りブロック２では、上方から下方に向けて水が自然に浸透・流下する性質（浸水性）を有することがわかる。後者の性質は硬化体マトリックス中に植物繊維を適量配合することによって発現し得る。
【００１６】
本発明は、このような植物繊維入りモルタルまたはコンクリートの性質を、生物付着防止に利用しようとするものである。
【００１７】
その代表的な利用の仕方を図２に図解的に示した。図２に示す如く、植物繊維入りモルタルまたはコンクリートによって箱型ブロック４を作る。この箱型ブロック４は、広面側の壁５ａと５ｂ、狭面側の壁６ａと６ｂ（６ａに対向する側に位置するが図面上では切り欠かれて見えない）および底板７とからなり、これらによって囲われる内部空洞８内に淡水９を溜める。このブロック４の外側の面、例えば広面側の壁５ａの外面が海水１０に接し、空洞８内の淡水９の水面レベルを海水１０のそれより高い状態に維持されると、壁５ａを通じて、淡水９が海水１０の側にゆっくりと自然に流出し、壁５ａの外面は、薄い淡水層１１で覆われることになる。つまり、壁５ａの外面は海水側に面しているものの、実際には薄い淡水層１１で覆われるので、海水系の生物が海中より壁５ａに近づいても淡水層１１で拒絶反応を示して付着するのを忌避する。
【００１８】
この忌避現象は、海水に触れる部材として、前記のような植物繊維を配合した浸水性モルタルまたはコンクリート材料を使用し、この材料の海水に面する側の表面に、この材料の内部から淡水を流出させる限り続くと見てよい。淡水の流出を続けるには、空洞８内の淡水９に対して外面の海水１０より高い静圧を維持すればよく、実際には、水面が海面より高く維持されるように、淡水９を空洞８内に導入し続ければよい。
【００１９】
図２では、箱型ブロック４の全体を、植物繊維入りの浸水性モルタルまたはコンクリート（植物繊維入りセメント系硬化体と言う）で構成した例を示したが、海水１０と接する壁部（例えば５ａ）だけを該植物繊維入りセメント系硬化体とし、他の部分は非浸水性の材料で構成して、壁部を通じて流出する淡水９は、海水１０と接する壁部５ａだけからとし、他の部分からは流出しないようにすることもできる。その場合、壁５ａの部分を本発明に従う植物繊維入りセメント系硬化体とし、他の部分を普通コンクリートまたはモルタルとすることもできる。
【００２０】
図３は、構造物１２が海水１０と接する面に、植物繊維入りセメント系硬化体からなる箱型ブロック４を取付け、このブロック４の内部に形成した空洞８内に淡水源１３から淡水９を導入し、空洞８内の淡水９の水面レベルを海水１０のそれより高く維持している状態を示したものである。この状態では、図２で説明したように、ブロック４が海水１０に触れる側の面１４に、その内部から淡水９が流出するので、その面１４に淡水層１１が生成する。このため、海水系の生物が海中より面１４に近づいても淡水層１１で拒絶反応を示して付着するのを忌避する。
【００２１】
図３の例において、淡水源１３は河川の流水でもよいし、貯溜された雨水であってもよく、場合によっては、工業用水や水道水であってもよい。また、植物繊維入りセメント系硬化体で作られるブロック４は、中空パネル形状のものとし、そのパネルの内部空間を、淡水９を導入する空洞とするものが実際的である。このような中空パネルを多数貼り合わせることによって構造物１２の海水１０と接する面を仕上げ、各々の中空パネルの空洞に淡水９を導く通路を形成することにより、海水１０と接する面が大きな面積であっても、これに対応することができる。
【００２２】
図４は、前記のような箱型ブロックに蓋をして内部に閉塞空洞を形成し、この閉塞空洞に淡水源１３から淡水９を圧入する構成を示したものである。淡水９の圧入は、図示のようにポンプ１５を用いてもよいが、水頭ヘッドを高くした淡水槽を設置し、この淡水槽から閉塞空洞内に淡水を落水させる構成でもよい。箱型ブロック内にこのような閉塞空洞を設ける場合には、閉塞空洞内の淡水９に対して海水よりも高い静圧を付与することができるので、空洞内の淡水９の水面レベルを海水のそれより高く維持することは必ずしも必要とはしなくなる。このため、このようなブロックを用いると、海面下の構造物に対しても、生物付着防止を図ることができる。なお、海水に面する壁面１６を植物繊維入りセメント系硬化体で構成し、その他の壁面１７については非透水性の材料（普通コンクリートや金属その他の材料など）でこの箱型ブロックを構成することもできる。
【００２３】
これらの例においては、海水と接する面に植物繊維入りセメント系硬化体の内部から淡水を流出させる態様を示したが、海水と淡水を逆として、淡水に接する面に植物繊維入りセメント系硬化体の内部から海水を流出させる態様とすると、淡水側の外面には海水の塩濃度をもつ水膜が形成されるので、淡水系の生物がその面に付着するのを忌避し、その外面に淡水系の生物が付着するのを防止することができる。この態様において、海水は天然でもよいし、人工であってもよい。場合によっては、海水中の無機塩類の主要成分、例えば塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ2）、硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ4）、塩化カリウム（ＫＣｌ）等から選択される少なくとも一つの成分を含む水溶液であってもよい。海水の塩濃度（塩分）は通常は約３.４％であるが、その濃度は淡水系の生物の付着状況に応じて変更することができる。また、前述した水溶液の濃度も、海水中に含まれる各成分を基準に調節するが、その濃度は同様に変更可能である。このように、海水またはその無機塩類の主要成分を含む水溶液、即ち含塩水を用いて、淡水系の生物の付着防止を図る。
【００２４】
いずれにしても、これらは水の塩濃度の差を利用して生物付着を防止するものであるが、塩濃度に代えて温度の差を利用して生物付着を防止することも可能である。すなわち、海水（含塩水）・淡水を問わず、植物繊維入りセメント系硬化体の内部から温度が異なる含塩水・淡水（つまり温水または冷水）を流出させることによって、その植物繊維入りセメント系硬化体の外表面を生物の生息環境とは異なる温度状態に維持することができ、これによってもその表面に生物が付着するのを防止することができる。
【００２５】
いずれにしても、本発明においては、生物付着を防止するためには、海水または淡水に触れる部材を構成する材料として、その内部から水が流出する浸水性モルタルまたはコンクリート材料を使用することが一つの特徴であり、特に植物繊維を適切且つ適量にセメント系硬化体内に分散配合することにより、水の圧力差によって、その材料の内部から外表面に流出するような細孔を形成する点に特徴がある。以下にそのような浸水性の植物繊維入りセメント系硬化体について説明する。
【００２６】
図１で示したようなセメント系硬化体ブロック中を水が自然に浸透・流下する性質は、硬化体マトリックス中に植物繊維を適量配合することによって得ることができる。すなわち、本発明に従うブロックは、セメント等の結合材および骨材のほかに、植物繊維を配合した点に特徴がある。使用する植物繊維としては、長さが２〜２０ｍｍ、径が０.１〜１.０ｍｍ程度の短繊維が好適であり、配合量としては、植物繊維の種類によってその適正な範囲は異なるが、１０〜８０Ｋｇ／ｍ3好ましくは２０〜６０Ｋｇ／ｍ3の範囲とするのがよく、植物繊維の配合量が多いほどブロック中に水が浸透・流下する性能は高まる。
【００２７】
その理由は必ずしも明らかではないが、植物繊維それ自身が水を吸水する性質を有することのほかに、硬化体マトリックス中に植物繊維が分散されることにより、水が浸透するような微細な細孔が硬化体マトリックス全体に分布するようになると考えられる。しかし、あまり植物繊維の配合量が多いと、骨材表面が植物繊維で覆われるところが増え、骨材・結合材間の接合強度を劣化させることにもなるので、８０Ｋｇ／ｍ3以下、好ましくは６０Ｋｇ／ｍ3以下とするのがよい。練り混ぜに際しては、例えばセメントペーストに植物繊維を先練りし、植物繊維入りセメントペーストを骨材と練り混ぜる方法が好ましい。一般に植物繊維は、コンクリートに混入されると腐食しがたくなる性質があり、例えば麻はエジプトのピラミッドからも腐食していないものが発見されている実績がある。
【００２８】
植物繊維としては、麻、綿、籾、藁の少なくとも１種を原料とすることができる。植物繊維の使用にあたっては、よくほぐした状態で使用するのがよい。植物繊維の性質上、その繊維一本一本の径や長さ、さらには表面状態や形状（針状か板状かなど）はランダムであるが、要するところ、その植物繊維の性質に応じてコンクリート中によく分散できるような寸法形状とすればよい。麻を用いる場合には、ほぼ長さが２〜１２ｍｍで、径が０.２〜０.７ｍｍ程度のものを練り混ぜ中の材料に少しずつ投入して分散させればよい。そのさい、水を混入する前の空練りを６０秒以上行うことが好ましい。
【００２９】
練り混ぜにさいしては、コンクリート用分散剤を使用して植物繊維の分散を促進させることも好ましい。使用できる分散剤には各種のものがあるが、例えば高性能減水剤や高性能ＡＥ減水剤などが挙げられる。
【００３０】
使用する結合材として、セメント系では普通セメントが使用できるが、低ｐＨセメントを使用すると、低ｐＨの植物繊維入り生モルタルが得られ、低ｐＨの本発明に従う生物付着防止用ブロックを作ることができ、環境に対して優しくなる。低ｐＨセメントとしては、ＭｇＯおよびＰ2Ｏ5を主成分とする低ｐＨセメントを使用できる。このような低ｐＨセメントとしては、例えば特開２００１−２００２５２号公報に記載された軽焼マグネシアを主成分とする土壌硬化剤組成物が挙げられる。またこれに相当する低ｐＨセメントは商品名マグホワイトとして市場で入手できる。さらに、セメントの一部を、必要に応じて高炉スラグ微粉末、フライアッシュ、シリカヒュームなどで置換することもできる。
【００３１】
骨材成分としては通常の細骨材および粗骨材を使用できる。場合によっては、粗骨材を使用せずいわゆるモルタル配合のブロックとすることも可能である。軽量骨材、すなわち軽量細骨材および／または軽量粗骨材を使用して、植物繊維配合の軽量ブロックとすることもできる。
【００３２】
本発明の生物付着防止用ブロック基材を作る場合、代表的な植物繊維入り生モルタルの材料配合例を挙げると、普通セメントを使用した場合には、例えば、
普通ポルトランドセメント：６００Ｋｇ／ｍ3±２００Ｋｇ／ｍ3
粗骨材（最大寸法20mm） ：６５０Ｋｇ／ｍ3± ５０Ｋｇ／ｍ3
細骨材 ：７００Ｋｇ／ｍ3±１００Ｋｇ／ｍ3
水 ：２４０Ｋｇ／ｍ3± ４０Ｋｇ／ｍ3
植物短繊維（綿の場合） ： ３５Ｋｇ／ｍ3± １０Ｋｇ／ｍ3
混和剤として、
高性能減水剤（例えば（株）エヌエムビー製の商品名8000ES）：６Ｋｇ／ｍ3±２Ｋｇ／ｍ3を例示できる。これによって気乾比重＝１.９±０.２、湿潤比重＝２.１±０.２の硬化体とすることができる。この硬化体は、圧縮強度３００kgf/cm2 ±５０kg/m3、曲げ強度４５kgf/cm2 ±１０kg/m3の強度を有することができる。
【００３３】
また、 低ｐＨセメントを使用する場合には、例えば
低ｐＨセメント（商品名マグホワイト）：５００Ｋｇ／ｍ3±５０Ｋｇ／ｍ3
黒土 ：５００Ｋｇ／ｍ3±５０Ｋｇ／ｍ3
砂 ：４００Ｋｇ／ｍ3±４０Ｋｇ／ｍ3
水 ：４２０Ｋｇ／ｍ3±４０Ｋｇ／ｍ3
植物短繊維（綿の場合） ：２０Ｋｇ／ｍ3±５Ｋｇ／ｍ3
混和剤として、
ソイルセメント用混和剤（商品名レオソイル１００Ａ）：５Ｋｇ／ｍ3±１Ｋｇ／ｍ3
ソイルセメント用混和剤（商品名レオソイル１００Ｂ）：３Ｋｇ／ｍ3±１Ｋｇ／ｍ3
を例示できる。これによって気乾比重＝１.５±０.２、湿潤比重＝２.１±０.２の硬化体とすることができる。この硬化体は、圧縮強度３００kgf/cm2 ±５０kg/m3、曲げ強度４５kgf/cm2 ±１０kg/m3で、単位吸水率が３０％±１０％程度の浸水性を示す硬化体となる。
【００３４】
このようにして得られる浸水性を示す硬化体は、その浸水性能を透水係数、単位吸水量および単位脱水量を用いて表すと、次のような特異な値を示す。
透水係数：０.０００１〜０.０００５ｃｍ／ｓｅｃ（普通セメントを用いた場合には通常０.０００１〜０.０００３ｃｍ／ｓｅｃ、低ｐＨセメントを用いた場合には通常０.０００４〜０.０００５ｃｍ／ｓｅｃの程度となる）。
下記(1) の測定法に従う単位吸水量：１００〜５００Ｌ／ｍ3（普通セメントを用いた場合には通常１００〜３００Ｌ／ｍ3、低ｐＨセメントを用いた場合には通常１００〜５００Ｌ／ｍ3の程度となる）。
下記(2) の測定法に従う単位脱水量単位脱水量：５０〜１５０Ｌ／ｍ3（普通セメントを用いた場合には通常３０〜６０Ｌ／ｍ3、低ｐＨセメントを用いた場合には通常５０〜１５０Ｌ／ｍ3の程度となる）。
(1) 単位吸水量の測定法：直径１０ｃｍで高さ２０ｃｍの円柱供試体を１１０℃で湿度０％の乾燥器内にて絶乾状態としてその重量Ｗｄ（Ｋｇ）を測定し、絶乾状態の供試体全体に給水を２４時間続けた時点での重量Ｗｗ（Ｋｇ）を測定し、（Ｗｗ−Ｗｄ）／Ｖを求める。
(2) 単位脱水量の測定法：直径１０ｃｍで高さ２０ｃｍの円柱供試体の全体を水中に重量変化が生じないまで浸漬して定重量Ｗｃ（Ｋｇ）を測定し、この定重量物を３０℃の乾燥器内で２４時間保持した時点での重量Ｗｅ（Ｋｇ）を測定し、（Ｗｃ−Ｗｅ）／Ｖを求める。Ｌはリットルを表わしているが、Ｌ／ｍ3はＫｇ／ｍ3で表示することもできる。
【００３５】
ちなみに、普通セメントモルタルの硬化体の透水係数は３×１０-5ｃｍ／秒〜６×１０-5ｃｍ／秒程度、単位吸水量は５０〜１００Ｌ／ｍ3程度、単位脱水量は３０〜６０Ｌ／ｍ3程度である。なお、従来のポーラスコンクリートの本来の機能は、上方からの水が下方への簡単に抜けるという透水性にあり、このために透水係数は３.０〜５.０ｃｍ／秒と高い。しかし、コンクリート自体での保水・含水機能は持たない。このため単位吸水量および単位脱水量は極めて低く、例えばポーラスコンクリートのセメントマトリックス自身の単位吸水量は普通コンクリートのそれと同等の７５Ｌ／ｍ3程度、単位脱水量は４５Ｌ／ｍ3程度である。本発明の植物繊維入りブロックも透水性を有するものではあるが、その透水係数はポーラスコンクリートとは対比できないほど低く、単位吸水量および単位脱水量が従来のポーラスコンクリートとは比べて高い値を示し、多く吸水して常時含水することができる。このため、圧力差を加えると水はそのマトリックス中をゆっくりと均等に浸透してゆくことができ、これによって、生物付着防止に有効な水膜をその外表面に形成することができる。
【００３６】
このようにして本発明によれば、植物繊維を配合した浸水性モルタルまたはコンクリート材料からなる生物付着防止用ブロックであって、該ブロックの内部に水が貯溜する空洞を形成し、この空洞内の水が該ブロックの外表面に流出する細孔を、前記の植物繊維の分散によって該ブロック内に形成したことを特徴とする生物付着防止用ブロックを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に従う植物繊維入りセメント系硬化体ブロックの水の浸透・流下の挙動を普通コンクリートブロックと対比して示した図である。
【図２】本発明に従う植物繊維入りセメント系硬化体を用いた生物付着防止法の原理を説明するための略断面図である。
【図３】本発明に従う植物繊維入りセメント系硬化体を用いた生物付着防止法の１実施例を示す略断面図である。
【図４】本発明に従う植物繊維入りセメント系硬化体による生物付着防止法の他の例を示す略断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１、１ａ〜１ｂ 普通コンクリートブロック
２、２ａ〜２ｂ、２Ａ〜２Ｆ 本発明に従う植物繊維入りセメント系硬化体ブロック
３ 水槽
４ 植物繊維入りセメント系硬化体ブロック
５ａ 植物繊維入りセメント系硬化体からなる海水と接する壁
８ 植物繊維入りセメント系硬化体ブロック内の空洞
９ 淡水
１０ 海水
１１ 薄い淡水層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
海水に触れる部材の表面に海水系の生物が付着するのを防止する方法において、該部材を構成する材料として、植物繊維を配合した浸水性モルタルまたはコンクリート材料を使用し、この材料の海水に面する側の表面に、この材料の内部から淡水を流出させることを特徴とする生物付着防止法。
【請求項２】
植物繊維を配合した浸水性モルタルまたはコンクリート材料は、植物繊維の配合により硬化体マトリックス内に水が自然に浸透・流下する細孔を有する材料である請求項１に記載の生物付着防止法。
【請求項３】
該材料は、海水に面する側の表面と淡水に面する側の裏面を有し、該裏面の淡水に対して表面の海水より高い静圧を付与する請求項１に記載の生物付着防止法。
【請求項４】
淡水に触れる部材の表面に淡水系の生物が付着するのを防止する方法において、該部材を構成する材料として、植物繊維を配合した浸水性モルタルまたはコンクリート材料を使用し、この材料の淡水に面する側の表面に、この材料の内部から含塩水を流出させることを特徴とする生物付着防止法。
【請求項５】
水に触れる部材の表面に生物が付着するのを防止する方法において、該部材を構成する材料として、植物繊維を配合した浸水性モルタルまたはコンクリート材料を使用し、この材料の水に面する側の表面に、この材料の内部から前記の水の温度とは異なる温度の水を流出させることを特徴とする生物付着防止法。
【請求項６】
植物繊維を配合した浸水性モルタルまたはコンクリート材料からなる生物付着防止用ブロックであって、該ブロックの内部に水が貯溜する空洞を形成し、この空洞内の水が該ブロックの外表面に流出する細孔を、前記の植物繊維の分散によって該ブロック内に形成したことを特徴とする生物付着防止用ブロック。
【請求項７】
該ブロックは、
透水係数：０.０００１〜０.０００５ｃｍ／ｓｅｃ、
下記(1) の測定法に従う単位吸水量：１００〜５００Ｌ／ｍ3、
下記(2) の測定法に従う単位脱水量：３０〜１５０Ｌ／ｍ3、
を示すものである請求項６に記載の生物付着防止用ブロック。
(1) 単位吸水量の測定法：直径１０ｃｍで高さ２０ｃｍの円柱供試体を１１０℃で湿度０％の乾燥器内にて絶乾状態としてその重量Ｗｄ（Ｋｇ）を測定し、絶乾状態の供試体全体に給水を２４時間続けた時点での重量Ｗｗ（Ｋｇ）を測定し、（Ｗｗ−Ｗｄ）／Ｖを求める。Ｖは供試体の体積、Ｌはリットルを表わす。
(2) 単位脱水量の測定法：直径１０ｃｍで高さ２０ｃｍの円柱供試体の全体を水中に重量変化が生じないまで浸漬して定重量Ｗｃ（Ｋｇ）を測定し、この定重量物を３０℃の乾燥器内で２４時間保持した時点での重量Ｗｅ（Ｋｇ）を測定し、（Ｗｃ−Ｗｅ）／Ｖを求める。Ｖは供試体の体積、Ｌはリットルを表わす。
【請求項１】
海水に触れる部材の表面に海水系の生物が付着するのを防止する方法において、該部材を構成する材料として、植物繊維を配合した浸水性モルタルまたはコンクリート材料を使用し、この材料の海水に面する側の表面に、この材料の内部から淡水を流出させることを特徴とする生物付着防止法。
【請求項２】
植物繊維を配合した浸水性モルタルまたはコンクリート材料は、植物繊維の配合により硬化体マトリックス内に水が自然に浸透・流下する細孔を有する材料である請求項１に記載の生物付着防止法。
【請求項３】
該材料は、海水に面する側の表面と淡水に面する側の裏面を有し、該裏面の淡水に対して表面の海水より高い静圧を付与する請求項１に記載の生物付着防止法。
【請求項４】
淡水に触れる部材の表面に淡水系の生物が付着するのを防止する方法において、該部材を構成する材料として、植物繊維を配合した浸水性モルタルまたはコンクリート材料を使用し、この材料の淡水に面する側の表面に、この材料の内部から含塩水を流出させることを特徴とする生物付着防止法。
【請求項５】
水に触れる部材の表面に生物が付着するのを防止する方法において、該部材を構成する材料として、植物繊維を配合した浸水性モルタルまたはコンクリート材料を使用し、この材料の水に面する側の表面に、この材料の内部から前記の水の温度とは異なる温度の水を流出させることを特徴とする生物付着防止法。
【請求項６】
植物繊維を配合した浸水性モルタルまたはコンクリート材料からなる生物付着防止用ブロックであって、該ブロックの内部に水が貯溜する空洞を形成し、この空洞内の水が該ブロックの外表面に流出する細孔を、前記の植物繊維の分散によって該ブロック内に形成したことを特徴とする生物付着防止用ブロック。
【請求項７】
該ブロックは、
透水係数：０.０００１〜０.０００５ｃｍ／ｓｅｃ、
下記(1) の測定法に従う単位吸水量：１００〜５００Ｌ／ｍ3、
下記(2) の測定法に従う単位脱水量：３０〜１５０Ｌ／ｍ3、
を示すものである請求項６に記載の生物付着防止用ブロック。
(1) 単位吸水量の測定法：直径１０ｃｍで高さ２０ｃｍの円柱供試体を１１０℃で湿度０％の乾燥器内にて絶乾状態としてその重量Ｗｄ（Ｋｇ）を測定し、絶乾状態の供試体全体に給水を２４時間続けた時点での重量Ｗｗ（Ｋｇ）を測定し、（Ｗｗ−Ｗｄ）／Ｖを求める。Ｖは供試体の体積、Ｌはリットルを表わす。
(2) 単位脱水量の測定法：直径１０ｃｍで高さ２０ｃｍの円柱供試体の全体を水中に重量変化が生じないまで浸漬して定重量Ｗｃ（Ｋｇ）を測定し、この定重量物を３０℃の乾燥器内で２４時間保持した時点での重量Ｗｅ（Ｋｇ）を測定し、（Ｗｃ−Ｗｅ）／Ｖを求める。Ｖは供試体の体積、Ｌはリットルを表わす。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−４５２９２（Ｐ２００８−４５２９２Ａ）
【公開日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２１９４２１（Ｐ２００６−２１９４２１）
【出願日】平成１８年８月１１日（２００６．８．１１）
【出願人】（０００００１３７３）鹿島建設株式会社 (1,387)
【出願人】（０００２３００１０）ジオスター株式会社 (77)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月１１日（２００６．８．１１）
【出願人】（０００００１３７３）鹿島建設株式会社 (1,387)
【出願人】（０００２３００１０）ジオスター株式会社 (77)
【Ｆターム（参考）】
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