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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022152501
(43)【公開日】2022-10-12
(54)【発明の名称】誘引材含有コンクリート及びコンクリート構造体
(51)【国際特許分類】
C04B 28/02 20060101AFI20221004BHJP
C04B 24/38 20060101ALI20221004BHJP
C04B 22/06 20060101ALI20221004BHJP
C04B 22/14 20060101ALI20221004BHJP
【ＦＩ】
C04B28/02
C04B24/38 Z
C04B22/06 Z
C04B22/14 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021055297
(22)【出願日】2021-03-29
(71)【出願人】
【識別番号】000003296
【氏名又は名称】デンカ株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】504157024
【氏名又は名称】国立大学法人東北大学
(74)【代理人】
【識別番号】100207756
【弁理士】
【氏名又は名称】田口 昌浩
(74)【代理人】
【識別番号】100129746
【弁理士】
【氏名又は名称】虎山 滋郎
(74)【代理人】
【識別番号】100135758
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 高志
(74)【代理人】
【識別番号】100154391
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 康義
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 大雅
(72)【発明者】
【氏名】真下 昌章
(72)【発明者】
【氏名】飯野 藤樹
(72)【発明者】
【氏名】吾妻 行雄
【テーマコード（参考）】
4G112
【Ｆターム（参考）】
4G112MA01
4G112MB23
4G112PB39
(57)【要約】
【課題】植食動物の除去効率を向上させる誘引材含有コンクリート及びその誘引材含有コンクリートを硬化してなるコンクリート構造体を提供する。
【解決手段】本発明の誘引材含有コンクリートはセメントと、カルシウムアルミネート及び石膏を含有するカルシウムアルミネート混和材と、植食動物を誘引する食材を含有する誘引材とを含む。本発明のコンクリート構造体は本発明の誘引材含有コンクリートを硬化してなるものである。
【選択図】なし
【解決手段】本発明の誘引材含有コンクリートはセメントと、カルシウムアルミネート及び石膏を含有するカルシウムアルミネート混和材と、植食動物を誘引する食材を含有する誘引材とを含む。本発明のコンクリート構造体は本発明の誘引材含有コンクリートを硬化してなるものである。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
セメントと、
カルシウムアルミネート及び石膏を含有するカルシウムアルミネート混和材と、
植食動物を誘引する食材を含有する誘引材とを含む誘引材含有コンクリート。
カルシウムアルミネート及び石膏を含有するカルシウムアルミネート混和材と、
植食動物を誘引する食材を含有する誘引材とを含む誘引材含有コンクリート。
【請求項2】
前記食材が海藻及び野菜のうちの少なくとも１種の食材である請求項１に記載の誘引材含有コンクリート。
【請求項3】
前記海藻が葉状の海藻であり、前記野菜が葉野菜である請求項２に記載の誘引材含有コンクリート。
【請求項4】
前記誘引材の使用量が、前記誘引材含有コンクリート１００質量部に対して、１０～６０質量部である請求項１～３のいずれか１項に記載の誘引材含有コンクリート。
【請求項5】
骨材をさらに含む請求項１～４のいずれか１項に記載の誘引材含有コンクリート。
【請求項6】
水をさらに含む請求項１～５のいずれか１項に記載の誘引材含有コンクリート。
【請求項7】
請求項１～６のいずれか１項に記載の誘引材含有コンクリートを硬化してなるコンクリート構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、誘引材含有コンクリート及びその誘引材含有コンクリートを硬化してなるコンクリート構造体に関するものである。
【背景技術】
【0002】
沿岸海域には海藻が繁茂する藻場があり、海洋生物にとって餌場や産卵場等の重要な役割を果たす。しかし近年、藻場が消失する「磯焼け」と呼ばれる現象がみられている。磯焼けの原因は様々だが、ウニや魚類等の植食動物による食害が特に問題視されている（非特許文献１）。
【0003】
これまで植食動物の除去による食害の減少に関する技術が種々提案されている（非特許文献１、特許文献１、２）。
【0004】
しかし、植食動物の除去はダイバーによる手作業が主であり、労力の大きさから継続が難しく、磯焼けを改善するには至っていない。
特許文献３～４は、海藻礁を記載している。しかし、これらの文献は、海藻を形成する場としてのコンクリートブロックを記載するに過ぎず、さらに、混和材としてカルシウムアルミネートを例示していない。
特許文献３～４は、海藻礁を記載している。しかし、これらの文献は、海藻を形成する場としてのコンクリートブロックを記載するに過ぎず、さらに、混和材としてカルシウムアルミネートを例示していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特許第３３１１３３９号公報
【特許文献2】特開２０１１－１６７０８３号公報
【特許文献3】特開２０００－１９７４２６号公報
【特許文献4】特開平１１－１３７１１７号公報
【非特許文献】
【0006】
【非特許文献1】水産庁、改訂 磯焼け対策ガイドライン、２０１５年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、上述の従来技術の問題点を解決するためになされたもので、植食動物の除去効率を向上させる誘引材含有コンクリートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明者らは、上記の目的を達成すべく鋭意研究を進めたところ、植食動物を誘引する食材を含有する誘引材を含むコンクリートが上記課題を解決できることを見出した。
本発明は、上記の知見に基づくものであり、以下を要旨とする。
［１］セメントと、カルシウムアルミネート及び石膏を含有するカルシウムアルミネート混和材と、植食動物を誘引する食材を含有する誘引材とを含む誘引材含有コンクリート。
［２］前記食材が海藻及び野菜のうちの少なくとも１種の食材である上記［１］に記載の誘引材含有コンクリート。
［３］前記海藻が葉状の海藻であり、前記野菜が葉野菜である上記［２］に記載の誘引材含有コンクリート。
［４］前記誘引材の使用量が、前記誘引材含有コンクリート１００質量部に対して、１０～６０質量部である上記［１］～［３］のいずれか１つに記載の誘引材含有コンクリート。
［５］骨材をさらに含む上記［１］～［４］のいずれか１つに記載の誘引材含有コンクリート。
［６］水をさらに含む上記［１］～［５］のいずれか１つに記載の誘引材含有コンクリート。
［７］上記［１］～［６］のいずれか１つに記載の誘引材含有コンクリートを硬化してなるコンクリート構造体。
本発明は、上記の知見に基づくものであり、以下を要旨とする。
［１］セメントと、カルシウムアルミネート及び石膏を含有するカルシウムアルミネート混和材と、植食動物を誘引する食材を含有する誘引材とを含む誘引材含有コンクリート。
［２］前記食材が海藻及び野菜のうちの少なくとも１種の食材である上記［１］に記載の誘引材含有コンクリート。
［３］前記海藻が葉状の海藻であり、前記野菜が葉野菜である上記［２］に記載の誘引材含有コンクリート。
［４］前記誘引材の使用量が、前記誘引材含有コンクリート１００質量部に対して、１０～６０質量部である上記［１］～［３］のいずれか１つに記載の誘引材含有コンクリート。
［５］骨材をさらに含む上記［１］～［４］のいずれか１つに記載の誘引材含有コンクリート。
［６］水をさらに含む上記［１］～［５］のいずれか１つに記載の誘引材含有コンクリート。
［７］上記［１］～［６］のいずれか１つに記載の誘引材含有コンクリートを硬化してなるコンクリート構造体。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、植食動物の除去効率を向上させる誘引材含有コンクリート及びその誘引材含有コンクリートを硬化してなるコンクリート構造体を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0010】
［誘引材含有コンクリート］
本発明の誘引材含有コンクリートは、セメントと、カルシウムアルミネート及び石膏を含有するカルシウムアルミネート混和材と、植食動物を誘引する食材を含有する誘引材とを含む。これにより、植食動物の少なくとも一部を所定の領域に集めることができ、集まった植食動物を捕獲することにより、植食動物の除去効率を向上させることができる。
本発明の誘引材含有コンクリートは、セメントと、カルシウムアルミネート及び石膏を含有するカルシウムアルミネート混和材と、植食動物を誘引する食材を含有する誘引材とを含む。これにより、植食動物の少なくとも一部を所定の領域に集めることができ、集まった植食動物を捕獲することにより、植食動物の除去効率を向上させることができる。
【0011】
（セメント）
本明細書において、セメントとは、セメントペースト、セメントモルタル、及びコンクリートを総称するものである。本発明の誘引材含有コンクリートに使用されるセメントには、例えば、普通、早強、超早強、低熱、及び中庸熱等の各種ポルトランドセメントや、これらポルトランドセメントに、高炉スラグ、フライアッシュ、又はシリカを混合した各種混合セメント、これらポルトランドセメントに、石灰石粉末や高炉徐冷スラグ微粉末等を混合したフィラーセメント、並びに、都市ゴミ焼却灰や下水汚泥焼却灰を原料として製造した環境調和型セメント（エコセメント）などが挙げられる。これらのセメントは一種を単独で、又は二種以上を組み合わせて使用できる。これらのセメントの中で、誘引材を容易に含有させられるという観点から、普通ポルトランドセメントが好ましい。
本明細書において、セメントとは、セメントペースト、セメントモルタル、及びコンクリートを総称するものである。本発明の誘引材含有コンクリートに使用されるセメントには、例えば、普通、早強、超早強、低熱、及び中庸熱等の各種ポルトランドセメントや、これらポルトランドセメントに、高炉スラグ、フライアッシュ、又はシリカを混合した各種混合セメント、これらポルトランドセメントに、石灰石粉末や高炉徐冷スラグ微粉末等を混合したフィラーセメント、並びに、都市ゴミ焼却灰や下水汚泥焼却灰を原料として製造した環境調和型セメント（エコセメント）などが挙げられる。これらのセメントは一種を単独で、又は二種以上を組み合わせて使用できる。これらのセメントの中で、誘引材を容易に含有させられるという観点から、普通ポルトランドセメントが好ましい。
【0012】
本発明の誘引材含有コンクリートに使用されるセメントのブレーン比表面積は、セメントの適切な水和速度の観点から、２５００～４８００ｃｍ２／ｇが好ましく、２８００～４０００ｃｍ２／ｇがより好ましく、３０００～３６００ｃｍ２／ｇがさらに好ましい。なお、ブレーン比表面積は、ＪＩＳ Ｒ ５２０１－１９９７「セメントの物理試験方法」に準拠して測定することができる。
【0013】
本発明の誘引材含有コンクリートに使用されるセメントは、セメントクリンカー及び石膏を含むことが好ましい。これにより、セメントの急結を防止するとともに、セメント硬化体の強度及び化学抵抗性を高めることができる。このような観点から、ボーグ式を用いて算出したセメントクリンカーの鉱物組成は、Ｃ３Ｓ（珪酸三カルシウム）が４０～７０質量％、Ｃ２Ｓ（珪酸二カルシウム）が７～４０質量％、Ｃ３Ａ（アルミン酸三カルシウム）が１～１５質量％及びＣ４ＡＦ（鉄アルミン酸四カルシウム）が５～２０質量％であることが好ましい。また、セメント中の石膏の含有量は、ＳＯ３換算として、０．５～４質量％が好ましく、１．５～３質量％がより好ましい。
【0014】
本発明の誘引材含有コンクリートにおけるセメントの含有量は、コンクリートの強度を一定以上に保つ観点から、セメント、カルシウムアルミネート混和材及び誘引材の合計１００質量部に対して、１０～９５質量部であることが好ましい。また植食動物に対する誘引効果を高める観点から、本発明の誘引材含有コンクリートにおけるセメントの含有量は、２０～９０質量部であることがより好ましい。さらに、海中での形態維持性の観点から、本発明の誘引材含有コンクリートにおけるセメントの含有量は、３０～８０質量部であることがさらに好ましい。
【0015】
（カルシウムアルミネート混和材）
本発明の誘引材含有コンクリートに使用されるカルシウムアルミネート混和材は、カルシウムアルミネート及び石膏を含有する。カルシウムアルミネート混和材は、収縮低減剤及び又は繊維をさらに含有してもよい。
本発明の誘引材含有コンクリートに使用されるカルシウムアルミネート混和材は、カルシウムアルミネート及び石膏を含有する。カルシウムアルミネート混和材は、収縮低減剤及び又は繊維をさらに含有してもよい。
【0016】
カルシウムアルミネートは、ＣａＯとＡｌ２Ｏ３とを主成分とする水和活性を有する物質の総称であり、硬化時間が早く、初期強度発現性が高い材料である。カルシウムアルミネートの代表的なものとしてはアルミナセメントが挙げられ、通常市販されているものが使用できる。市販されているアルミナセメントとして、例えば、アルミナセメント１号、アルミナセメント２号などが使用できる。しかし、アルミナセメントよりも短時間で硬化し、その後の初期強度発現性が高いことから、溶融後に急冷した非晶質カルシウムアルミネートが好ましい。
【0017】
初期強度発現性の観点から、カルシウムアルミネートにおけるＣａＯとＡｌ２Ｏ３とのモル比（ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３モル比）は、１．０～３．０が好ましく、１．７～２．５がより好ましい。また、カルシウムアルミネートにおけるＣａＯとＡｌ２Ｏ３とのモル比（ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３モル比）が１．０～１．７の場合も、セメントや消石灰及び生石灰を配合することで硬化時間をより短縮して初期強度発現性を高めることが可能である。
【0018】
カルシウムアルミネートのブレーン比表面積は、３０００ｃｍ２／ｇ以上が好ましい。カルシウムアルミネートのブレーン比表面積が３０００ｃｍ２／ｇ以上であると、カルシウムアルミネートの急結力が低下することを抑制できる。なお、ブレーン比表面積は、ＪＩＳ Ｒ ５２０１－１９９７「セメントの物理試験方法」に準拠して測定することができる。
【0019】
カルシウムアルミネートのガラス化率は、反応活性の観点から、７０％以上が好ましく、９０％以上がより好ましい。カルシウムアルミネートのガラス化率が７０％以上であると初期強度発現性を向上させることができる。カルシウムアルミネートのガラス化率の測定は、加熱前のサンプルについて粉末Ｘ線回折法により結晶鉱物のメインピーク面積Ｓを予め測定し、その後１０００℃で２時間加熱後、１～１０℃／分の冷却速度で徐冷し、粉末Ｘ線回折法による加熱後の結晶鉱物のメインピーク面積Ｓ０を求め、Ｓ０及びＳの値を用い、次の式を用いてガラス化率χを算出する。
ガラス化率χ（％）＝１００×（１－Ｓ／Ｓ０）
ガラス化率χ（％）＝１００×（１－Ｓ／Ｓ０）
【0020】
カルシウムアルミネート混和材の石膏として、例えば、半水石膏及び無水石膏が使用でき、強度発現性の観点から、無水石膏が好ましい。無水石膏として、例えば、弗酸副生無水石膏及び天然無水石膏が使用できる。
【0021】
石膏を水に浸漬させたときの水のｐＨは、８以下であることが好ましい。すなわち、石膏を水に浸漬させたときの水は、弱アルカリから酸性であることが好ましい。石膏を水に浸漬させたときの水のｐＨが８以下であると、石膏成分の溶解度が高くなることを抑制でき、石膏成分の溶解による初期強度発現性の阻害を抑制できる。ここでいう石膏を水に浸漬させたときの水のｐＨとは、石膏／イオン交換水＝１ｇ／１００ｇの２０℃における希釈スラリーのｐＨを、イオン交換電極等を用いて測定したものである。
【0022】
石膏のブレーン比表面積は３０００ｃｍ２／ｇ以上であることが好ましく、初期強度発現性の観点及び適正な作業時間が得られるという観点から、５０００ｃｍ２／ｇ以上であることがより好ましい。なお、ブレーン比表面積は、ＪＩＳ Ｒ ５２０１－１９９７「セメントの物理試験方法」に準拠して測定することができる。
【0023】
カルシウムアルミネート混和材における石膏の使用量は、特に限定されるものではないが、カルシウムアルミネート１００質量部に対して、５０～２５０質量部が好ましい。石膏の使用量が５０質量部以上であると、作業時間を十分とることができ、強度発現性を向上させることができる。石膏の使用量が２５０質量部以下であると、十分な作業時間及び十分な初期強度を得ることができる。
【0024】
本発明の誘引材含有コンクリートにおけるカルシウムアルミネート混和材の含有量は、コンクリートの強度を一定以上に保つ観点から、セメント、カルシウムアルミネート混和材及び誘引材の合計１００質量部に対して３～５０質量部であることが好ましい。また植食動物に対する誘引効果を高めるという観点から、カルシウムアルミネート混和材の含有量は、５～４０質量部であることがより好ましい。さらに、海中での形態維持性の観点から、カルシウムアルミネート混和材の含有量は、１０～３０質量部であることがさらに好ましい。
【0025】
（誘引材）
本発明の誘引材含有コンクリートに使用される誘引材は、植食動物を誘引する食材を含有する。
ここで、食材とは、人間の食料の材料である。また、誘引材に使用される食材は、廃棄物であってもよい。これにより、廃棄されていた食材を有効活用することができ、また、誘引材の入手が容易になる。廃棄されていた食材には、例えば、商品としての規格を満たさないために廃棄されていた食材、過剰な豊作による食材の価格低下を抑制するために廃棄されていた食材、食材を収穫もしくは加工する際に発生する食材のゴミなどが挙げられる。また、植食動物は、主に、海藻を食べる動物である。植食動物には、例えば、ウニ、サザエ、アメフラシ、小型巻貝、捕食性魚類（アイゴ、ブダイ、ノトイスズミ、ニザダイ等）等が挙げられる。本発明の誘引材含有コンクリートは、ウニの除去に特に好適である。
本発明の誘引材含有コンクリートに使用される誘引材は、植食動物を誘引する食材を含有する。
ここで、食材とは、人間の食料の材料である。また、誘引材に使用される食材は、廃棄物であってもよい。これにより、廃棄されていた食材を有効活用することができ、また、誘引材の入手が容易になる。廃棄されていた食材には、例えば、商品としての規格を満たさないために廃棄されていた食材、過剰な豊作による食材の価格低下を抑制するために廃棄されていた食材、食材を収穫もしくは加工する際に発生する食材のゴミなどが挙げられる。また、植食動物は、主に、海藻を食べる動物である。植食動物には、例えば、ウニ、サザエ、アメフラシ、小型巻貝、捕食性魚類（アイゴ、ブダイ、ノトイスズミ、ニザダイ等）等が挙げられる。本発明の誘引材含有コンクリートは、ウニの除去に特に好適である。
【0026】
入手が容易であるという観点から、誘引材に使用される食材は、海藻及び野菜のうちの少なくとも１種の食材であることが好ましい。
誘引材に使用される海藻は、一般に入手可能な海藻で十分であり、例えばコンブ、ワカメ、アラメ、カジメ等の葉状の海藻の葉部又は茎部が使用可能である。海藻の形状は、コンクリート及びカルシウムアルミネート混和材と混ぜて硬化することが可能であれば特に限定されない。
誘引材に使用される野菜は、一般に入手可能な野菜で十分であり、例えばキャベツ、レタス、ハクサイ等の葉野菜が使用可能である。野菜の形状は、コンクリート及びカルシウムアルミネート混和材と混ぜて硬化することが可能であれば特に限定されない。
誘引材に使用される海藻は、一般に入手可能な海藻で十分であり、例えばコンブ、ワカメ、アラメ、カジメ等の葉状の海藻の葉部又は茎部が使用可能である。海藻の形状は、コンクリート及びカルシウムアルミネート混和材と混ぜて硬化することが可能であれば特に限定されない。
誘引材に使用される野菜は、一般に入手可能な野菜で十分であり、例えばキャベツ、レタス、ハクサイ等の葉野菜が使用可能である。野菜の形状は、コンクリート及びカルシウムアルミネート混和材と混ぜて硬化することが可能であれば特に限定されない。
【0027】
誘引材は、本発明の効果を阻害しない範囲で、上記食材以外の材料を含んでもよい。食材以外の材料は、例えば、廃棄された食材に混入している土、砂、石等の食材以外の材料である。しかし、本発明の誘引材含有コンクリートにおける植食動物を誘引する効果をさらに高めるという観点から、誘引材における上記食材の含有量は、好ましくは８０～１００質量％であり、より好ましくは９０～１００質量％であり、さらに好ましくは９５～１００質量％であり、特に好ましくは１００質量％である。
【0028】
本発明の誘引材含有コンクリートにおける誘引材の含有量は、誘引材含有コンクリートの硬化体の強度を一定以上に保つという観点から、セメント、カルシウムアルミネート混和材及び誘引材の合計１００質量部に対して、１０～６０質量部であることが好ましい。また、植食動物に対する誘引効果を高める観点から、誘引材の含有量は、２０～６０質量部であることがより好ましい。さらに、誘引材含有コンクリートの硬化体の海中での形態維持性の観点から、誘引材の含有量は、２０～４５質量部であることがさらに好ましい。
【0029】
（水）
本発明の誘引材含有コンクリートは、水をさらに含むことが好ましい。本発明の誘引材含有コンクリートにおける水の使用量は、誘引材含有コンクリートのワーカビリティの観点から、セメント、カルシウムアルミネート混和材及び誘引材の合計１００質量部に対して、１０～２００質量部であることが好ましく、４０～１５０質量部であることがより好ましく、６０～１３０質量部であることがさらに好ましく、８０～１１０質量部であることがよりさらに好ましい。
本発明の誘引材含有コンクリートは、水をさらに含むことが好ましい。本発明の誘引材含有コンクリートにおける水の使用量は、誘引材含有コンクリートのワーカビリティの観点から、セメント、カルシウムアルミネート混和材及び誘引材の合計１００質量部に対して、１０～２００質量部であることが好ましく、４０～１５０質量部であることがより好ましく、６０～１３０質量部であることがさらに好ましく、８０～１１０質量部であることがよりさらに好ましい。
【0030】
（骨材）
本発明の誘引材含有コンクリートは、誘引効果の観点、及び誘引材含有コンクリートの硬化体の強度向上の観点から、骨材をさらに含むことが好ましい。骨材には、例えば、細骨材、粗骨材、川砂、山砂、砕石等が挙げられる。これらの骨材は、１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて使用することができる。
本発明の誘引材含有コンクリートは、誘引効果の観点、及び誘引材含有コンクリートの硬化体の強度向上の観点から、骨材をさらに含むことが好ましい。骨材には、例えば、細骨材、粗骨材、川砂、山砂、砕石等が挙げられる。これらの骨材は、１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて使用することができる。
【0031】
誘引効果の観点、及び誘引材含有コンクリートの硬化体の強度向上の観点から、骨材の粒径は、好ましくは０．１～２０ｍｍであり、より好ましくは５～１３ｍｍである。
【0032】
本発明の誘引材含有コンクリートにおける骨材の使用量は、セメント、カルシウムアルミネート混和材及び誘引材の合計１００質量部に対して、１００～１０００質量部であることが好ましい。骨材の使用量が１００質量部以上であると、誘引効果を長期間持続することができ、骨材の使用量が１０００質量部以下であると、誘引材含有コンクリートの硬化体の強度が大きくなる。このような観点から、骨材の使用量は、３００～７５０質量部であることがより好ましく、４００～５５０質量部であることがさらに好ましい。
【0033】
［コンクリート構造体］
本発明のコンクリート構造体は、本発明の誘引材含有コンクリートを硬化してなるものである。本発明のコンクリート構造体は、硬化し、さらに成形してなるものであってもよい。これにより、本発明のコンクリート構造体は植食動物を誘引するものとなる。
本発明のコンクリート構造体は、本発明の誘引材含有コンクリートを硬化してなるものである。本発明のコンクリート構造体は、硬化し、さらに成形してなるものであってもよい。これにより、本発明のコンクリート構造体は植食動物を誘引するものとなる。
【0034】
本発明のコンクリート構造体の構造は特に限定されないが、誘引効果を持続させるためには、ポーラス構造であることが好ましい。また、本発明のコンクリート構造体の形状は特に限定されない。コンクリート構造体の形状には、例えば、円柱体、角柱体、直方体、円錐体、球体、テトラポット体等の形状が挙げられる。コンクリート構造体の大きさ及び形状は、設置する海域等の条件に応じて決めることが望ましい。例えば、潮流の速い海域では、テトラポット体形状のコンクリート構造体を複数個組み合わせることにより、コンクリート構造体が流されることを防ぎ、目的の箇所に留めることができる。
【0035】
〈作用効果〉
以下、本発明の誘引材含有コンクリートの作用効果の一例について説明する。
以下、本発明の誘引材含有コンクリートの作用効果の一例について説明する。
【0036】
本発明の誘引材含有コンクリートは、植食動物を誘引する食材を含有する誘引材を、セメント及びカルシウムアルミネート混和材を使用して硬化させることで、誘引材の誘引効果を長期間持続させることができる。
【0037】
本発明の誘引材含有コンクリートは、主に海藻を食べる植食動物、特にウニに対する誘引効果を持つ。これにより、植食動物の少なくとも一部を十分に集めることができ、植食動物の除去効率を向上させることができる。
【実施例0038】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
【0039】
［圧縮強度の評価試験］
ＪＩＳ Ｒ ５２０１－１９９７「セメントの物理試験方法」に準拠し、コンクリート構造体の圧縮強度を、セメントペーストと骨材を混合してから２８日後に測定した。２８日後に形状を維持できていないものについて測定不可とした。
［ブレーン比表面積の評価試験］
ＪＩＳ Ｒ ５２０１－１９９７「セメントの物理試験方法」に準拠し、セメント、カルシウムアルミネート及び石膏のブレーン比表面積を測定した。
［骨材の粒径の評価試験］
ＪＩＳ Ａ １１０２「骨材のふるい分け試験」に準拠し、篩分けを行い、各篩にとどまる質量分率が最も高い篩の篩目を骨材の粒径とした。
［誘引効果の評価方法］
誘引材含有コンクリートを硬化してなるコンクリート構造体を実海域に設置し、誘引効果の評価試験を実施した。志津川湾野島沿岸の水深６．４ｍ、水温１８．０℃の平坦な礁底にロープで１ｍ２正方形区画を設け、区画中心部に直方体のコンクリート構造体（１０ｃｍ×１０ｃｍ×９ｃｍ）を１個設置した。区画内のウニの個体数の経時変化を調べ、コンクリート構造体未設置の対照区に対し、○：効果あり（個体数２０％以上増）、△：効果ややあり（個体数１０％以上２０％未満増）、×：効果なし（個体数０以上１０％未満増）で誘引効果を評価した。
ＪＩＳ Ｒ ５２０１－１９９７「セメントの物理試験方法」に準拠し、コンクリート構造体の圧縮強度を、セメントペーストと骨材を混合してから２８日後に測定した。２８日後に形状を維持できていないものについて測定不可とした。
［ブレーン比表面積の評価試験］
ＪＩＳ Ｒ ５２０１－１９９７「セメントの物理試験方法」に準拠し、セメント、カルシウムアルミネート及び石膏のブレーン比表面積を測定した。
［骨材の粒径の評価試験］
ＪＩＳ Ａ １１０２「骨材のふるい分け試験」に準拠し、篩分けを行い、各篩にとどまる質量分率が最も高い篩の篩目を骨材の粒径とした。
［誘引効果の評価方法］
誘引材含有コンクリートを硬化してなるコンクリート構造体を実海域に設置し、誘引効果の評価試験を実施した。志津川湾野島沿岸の水深６．４ｍ、水温１８．０℃の平坦な礁底にロープで１ｍ２正方形区画を設け、区画中心部に直方体のコンクリート構造体（１０ｃｍ×１０ｃｍ×９ｃｍ）を１個設置した。区画内のウニの個体数の経時変化を調べ、コンクリート構造体未設置の対照区に対し、○：効果あり（個体数２０％以上増）、△：効果ややあり（個体数１０％以上２０％未満増）、×：効果なし（個体数０以上１０％未満増）で誘引効果を評価した。
【0040】
［実施例１］
セメント８０質量部とカルシウムアルミネート混和材１０質量部と誘引材Ａ１０質量部と水道水１００質量部とをコンクリートミキサー（オムニミキサー、株式会社チヨダマシナリー製）に投入して練り混ぜ、セメントペーストを調製し、１０ｃｍ×１０ｃｍ×９ｃｍの型枠に流し込んだ。１週間室温で静置して養生した後、脱型した成型体を用いて、上述の誘引効果の評価を実施した。
セメント８０質量部とカルシウムアルミネート混和材１０質量部と誘引材Ａ１０質量部と水道水１００質量部とをコンクリートミキサー（オムニミキサー、株式会社チヨダマシナリー製）に投入して練り混ぜ、セメントペーストを調製し、１０ｃｍ×１０ｃｍ×９ｃｍの型枠に流し込んだ。１週間室温で静置して養生した後、脱型した成型体を用いて、上述の誘引効果の評価を実施した。
【0041】
［実施例２］
セメント８０質量部とカルシウムアルミネート混和材１０質量部と誘引材Ｂ１０質量部と水道水１００質量部とをコンクリートミキサーに投入したこと以外は実施例１と同様に実施した。
セメント８０質量部とカルシウムアルミネート混和材１０質量部と誘引材Ｂ１０質量部と水道水１００質量部とをコンクリートミキサーに投入したこと以外は実施例１と同様に実施した。
【0042】
［実施例３］
セメント６０質量部とカルシウムアルミネート混和材３０質量部と誘引材Ａ１０質量部と水道水１００質量部とをコンクリートミキサーに投入したこと以外は実施例１と同様に実施した。
セメント６０質量部とカルシウムアルミネート混和材３０質量部と誘引材Ａ１０質量部と水道水１００質量部とをコンクリートミキサーに投入したこと以外は実施例１と同様に実施した。
【0043】
［実施例４］
セメント６０質量部とカルシウムアルミネート混和材３０質量部と誘引材Ｂ１０質量部と水道水１００質量部をコンクリートミキサーに投入したこと以外は実施例１と同様に実施した。
セメント６０質量部とカルシウムアルミネート混和材３０質量部と誘引材Ｂ１０質量部と水道水１００質量部をコンクリートミキサーに投入したこと以外は実施例１と同様に実施した。
【0044】
［実施例５］
セメント３０質量部とカルシウムアルミネート混和材３０質量部と誘引材Ａ４０質量部と水道水１００質量部とをコンクリートミキサーに投入したこと以外は実施例１と同様に実施した。
セメント３０質量部とカルシウムアルミネート混和材３０質量部と誘引材Ａ４０質量部と水道水１００質量部とをコンクリートミキサーに投入したこと以外は実施例１と同様に実施した。
【0045】
［実施例６］
セメント３０質量部とカルシウムアルミネート混和材３０質量部と誘引材Ｂ４０質量部と水道水１００質量部とをコンクリートミキサーに投入したこと以外は実施例１と同様に実施した。
セメント３０質量部とカルシウムアルミネート混和材３０質量部と誘引材Ｂ４０質量部と水道水１００質量部とをコンクリートミキサーに投入したこと以外は実施例１と同様に実施した。
【0046】
［実施例７］
セメント３０質量部とカルシウムアルミネート混和材１０質量部と誘引材Ａ６０質量部と水道水１００質量部とをコンクリートミキサーに投入したこと以外は実施例１と同様に実施した。
セメント３０質量部とカルシウムアルミネート混和材１０質量部と誘引材Ａ６０質量部と水道水１００質量部とをコンクリートミキサーに投入したこと以外は実施例１と同様に実施した。
【0047】
［実施例８］
セメント３０質量部とカルシウムアルミネート混和材１０質量部と誘引材Ｂ６０質量部と水道水１００質量部をコンクリートミキサーに投入したこと以外は実施例１と同様に実施した。
セメント３０質量部とカルシウムアルミネート混和材１０質量部と誘引材Ｂ６０質量部と水道水１００質量部をコンクリートミキサーに投入したこと以外は実施例１と同様に実施した。
【0048】
［実施例９］
セメント７０質量部とカルシウムアルミネート混和材１０質量部と誘引材Ａ２０質量部と水道水１００質量部をコンクリートミキサーに投入して練り混ぜ、セメントペーストを調製した。セメントペーストに骨材を、セメント、カルシウムアルミネート混和材及び誘引材の合計１００質量部に対して４７０質量部を投入してさらに練り混ぜ、１０ｃｍ×１０ｃｍ×９ｃｍの型枠に流し込み、テーブル・バイブレータ（ＣＦ－１０３３、株式会社丸東製作所製）を用いて振動数２８００ｒｐｍで約２０秒間締固めを行ったこと以外は実施例１と同様に実施した。
セメント７０質量部とカルシウムアルミネート混和材１０質量部と誘引材Ａ２０質量部と水道水１００質量部をコンクリートミキサーに投入して練り混ぜ、セメントペーストを調製した。セメントペーストに骨材を、セメント、カルシウムアルミネート混和材及び誘引材の合計１００質量部に対して４７０質量部を投入してさらに練り混ぜ、１０ｃｍ×１０ｃｍ×９ｃｍの型枠に流し込み、テーブル・バイブレータ（ＣＦ－１０３３、株式会社丸東製作所製）を用いて振動数２８００ｒｐｍで約２０秒間締固めを行ったこと以外は実施例１と同様に実施した。
【0049】
［実施例１０］
セメント７０質量部とカルシウムアルミネート混和材１０質量部と誘引材Ｂ２０質量部と水道水１００質量部をコンクリートミキサーに投入して練り混ぜ、セメントペーストを調製した。セメントペーストに骨材を、セメント、カルシウムアルミネート混和材及び誘引材の合計１００質量部に対して４７０質量部を投入してさらに練り混ぜ、１０ｃｍ×１０ｃｍ×９ｃｍの型枠に流し込み、テーブル・バイブレータ（ＣＦ－１０３３、株式会社丸東製作所製）を用いて振動数２８００ｒｐｍで約２０秒間締固めを行ったこと以外は実施例１と同様に実施した。
セメント７０質量部とカルシウムアルミネート混和材１０質量部と誘引材Ｂ２０質量部と水道水１００質量部をコンクリートミキサーに投入して練り混ぜ、セメントペーストを調製した。セメントペーストに骨材を、セメント、カルシウムアルミネート混和材及び誘引材の合計１００質量部に対して４７０質量部を投入してさらに練り混ぜ、１０ｃｍ×１０ｃｍ×９ｃｍの型枠に流し込み、テーブル・バイブレータ（ＣＦ－１０３３、株式会社丸東製作所製）を用いて振動数２８００ｒｐｍで約２０秒間締固めを行ったこと以外は実施例１と同様に実施した。
【0050】
［比較例１］
セメント１００質量部と水道水１７質量部とをコンクリートミキサー（オムニミキサー、株式会社チヨダマシナリー製）に投入して練り混ぜ、セメントペーストを調製し、１０ｃｍ×１０ｃｍ×９ｃｍの型枠に流し込んだ。１週間室温で静置して養生した後、脱型した成型体を用いて、上述の誘引効果の評価を実施した。
セメント１００質量部と水道水１７質量部とをコンクリートミキサー（オムニミキサー、株式会社チヨダマシナリー製）に投入して練り混ぜ、セメントペーストを調製し、１０ｃｍ×１０ｃｍ×９ｃｍの型枠に流し込んだ。１週間室温で静置して養生した後、脱型した成型体を用いて、上述の誘引効果の評価を実施した。
【0051】
［比較例２］
カルシウムアルミネート混和材１００質量部と水道水１７質量部とをコンクリートミキサー（オムニミキサー、株式会社チヨダマシナリー製）に投入して練り混ぜ、セメントペーストを調製し、１０ｃｍ×１０ｃｍ×９ｃｍの型枠に流し込んだ。１週間室温で静置して養生した後、比較例１と同様に誘引効果の評価を実施した。
カルシウムアルミネート混和材１００質量部と水道水１７質量部とをコンクリートミキサー（オムニミキサー、株式会社チヨダマシナリー製）に投入して練り混ぜ、セメントペーストを調製し、１０ｃｍ×１０ｃｍ×９ｃｍの型枠に流し込んだ。１週間室温で静置して養生した後、比較例１と同様に誘引効果の評価を実施した。
【0052】
［比較例３］
誘引材Ａ１ｋｇを洗濯用ネットに入れ、比較例１と同様に誘引効果の評価を実施した。
誘引材Ａ１ｋｇを洗濯用ネットに入れ、比較例１と同様に誘引効果の評価を実施した。
【0053】
［比較例４］
誘引材Ｂ１ｋｇを洗濯用ネットに入れ、比較例１と同様に誘引効果の評価を実施した。
誘引材Ｂ１ｋｇを洗濯用ネットに入れ、比較例１と同様に誘引効果の評価を実施した。
【0054】
［比較例５］
セメント５０質量部とカルシウムアルミネート混和材５０質量部と水道水１００質量部とをコンクリートミキサーに投入したこと以外は比較例１と同様に実施した。
セメント５０質量部とカルシウムアルミネート混和材５０質量部と水道水１００質量部とをコンクリートミキサーに投入したこと以外は比較例１と同様に実施した。
【0055】
［比較例６］
セメント３０質量部と誘引材Ａ７０質量部と水道水１００質量部とをコンクリートミキサーに投入したこと以外は比較例１と同様に実施した。
セメント３０質量部と誘引材Ａ７０質量部と水道水１００質量部とをコンクリートミキサーに投入したこと以外は比較例１と同様に実施した。
【0056】
［比較例７］
セメント３０質量部と誘引材Ｂ７０質量部と水道水１００質量部とをコンクリートミキサーに投入したこと以外は比較例１と同様に実施した。
セメント３０質量部と誘引材Ｂ７０質量部と水道水１００質量部とをコンクリートミキサーに投入したこと以外は比較例１と同様に実施した。
【0057】
［比較例８］
カルシウムアルミネート混和材３０質量部と誘引材Ａ７０質量部と水道水１００質量部とをコンクリートミキサーに投入したこと以外は比較例１と同様に実施した。
カルシウムアルミネート混和材３０質量部と誘引材Ａ７０質量部と水道水１００質量部とをコンクリートミキサーに投入したこと以外は比較例１と同様に実施した。
【0058】
［比較例９］
カルシウムアルミネート混和材３０質量部と誘引材Ｂ７０質量部と水道水１００質量部とをコンクリートミキサーに投入したこと以外は比較例１と同様に実施した。
カルシウムアルミネート混和材３０質量部と誘引材Ｂ７０質量部と水道水１００質量部とをコンクリートミキサーに投入したこと以外は比較例１と同様に実施した。
【0059】
（使用原料）
上記実施例及び比較例では、以下の原料を使用した。
セメント：普通ポルトランドセメント、市販品、ブレーン比表面積３３００ｃｍ２／ｇ、セメントクリンカー中のセメント鉱物組成は、Ｃ３Ｓが５６質量％、Ｃ２Ｓが２６質量％、Ｃ３Ａが９質量％、Ｃ４ＡＦが９質量％であった。セメント中の石膏の含有量はＳＯ３換算として２．１質量％であった。
カルシウムアルミネート混和材：カルシウムアルミネート（ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３モル比２．２、ガラス化率９７％、ブレーン比表面積５０００ｃｍ２／ｇ）１００質量部と石膏（天然無水石膏、ブレーン値６０００ｃｍ２／ｇ、ｐＨ７．２）１００質量部との混合物。
誘引材Ａ：ワカメ養殖場で廃棄されたワカメ茎
誘引材Ｂ：キャベツ
骨材：６号砕石（新潟県糸魚川産、粒径５～１３ｍｍ）
水：水道水
上記実施例及び比較例では、以下の原料を使用した。
セメント：普通ポルトランドセメント、市販品、ブレーン比表面積３３００ｃｍ２／ｇ、セメントクリンカー中のセメント鉱物組成は、Ｃ３Ｓが５６質量％、Ｃ２Ｓが２６質量％、Ｃ３Ａが９質量％、Ｃ４ＡＦが９質量％であった。セメント中の石膏の含有量はＳＯ３換算として２．１質量％であった。
カルシウムアルミネート混和材：カルシウムアルミネート（ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３モル比２．２、ガラス化率９７％、ブレーン比表面積５０００ｃｍ２／ｇ）１００質量部と石膏（天然無水石膏、ブレーン値６０００ｃｍ２／ｇ、ｐＨ７．２）１００質量部との混合物。
誘引材Ａ：ワカメ養殖場で廃棄されたワカメ茎
誘引材Ｂ：キャベツ
骨材：６号砕石（新潟県糸魚川産、粒径５～１３ｍｍ）
水：水道水
【0060】
【表1】
【0061】
【表2】
【0062】
実施例１～１０では、１５分後～２４時間後までウニの誘引効果がみられた。このため、ウニを集めるための時間を十分に確保でき、ウニの除去効率を十分に向上させることができることがわかった。
比較例１、２及び５では、コンクリートが誘引材を含有していないため、ウニの誘引効果はみられなかった。
比較例３、４、８及び９では、３０分後までは誘引効果がみられた。しかし、セメントを用いて誘引材を硬化させていなかったため、９０分後、及び２４時間後には誘引効果がみられなかった。このため、ウニを集めるための時間が不十分になり、ウニの除去効率を向上させることは難しいことがわかった。
比較例６及び７では、９０分後までは誘引効果がみられた。しかし、カルシウムアルミネート混和材を用いなかったため、セメントによる誘引材の硬化が不十分であったため、２４時間後には誘引効果がみられなかった。このため、ウニを集めるための時間が不十分になり、ウニの除去効率を向上させることは難しいことがわかった。
比較例１、２及び５では、コンクリートが誘引材を含有していないため、ウニの誘引効果はみられなかった。
比較例３、４、８及び９では、３０分後までは誘引効果がみられた。しかし、セメントを用いて誘引材を硬化させていなかったため、９０分後、及び２４時間後には誘引効果がみられなかった。このため、ウニを集めるための時間が不十分になり、ウニの除去効率を向上させることは難しいことがわかった。
比較例６及び７では、９０分後までは誘引効果がみられた。しかし、カルシウムアルミネート混和材を用いなかったため、セメントによる誘引材の硬化が不十分であったため、２４時間後には誘引効果がみられなかった。このため、ウニを集めるための時間が不十分になり、ウニの除去効率を向上させることは難しいことがわかった。
【0063】
以上から、セメント、カルシウムアルミネート混和材及び誘引材を含む誘引材含有コンクリートは長期間にわたり、誘引効果を有することがわかった。さらに、誘引効果を得るためには、誘引材の含有量をセメント、カルシウムアルミネート混和材及び誘引材の合計１００質量部に対して１０～６０質量部の範囲とすることが好ましいことがわかった。
【産業上の利用可能性】
【0064】
本発明の誘引材含有コンクリートは、植食動物が好む食材を沿岸海域に供給し、植食動物を特定箇所に集めることができる。このような誘引効果により、植食動物の除去効率を向上させ、植食動物の除去作業の労力の軽減化が可能となる。