特許7273389加水する水量を決定する方法、インターロッキングブロックを製造するための配合方法、インターロッキングブロックを製造する方法およびインターロッキングブロック
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-05-02
(45)【発行日】2023-05-15
(54)【発明の名称】加水する水量を決定する方法、インターロッキングブロックを製造するための配合方法、インターロッキングブロックを製造する方法およびインターロッキングブロック
(51)【国際特許分類】
B28C 7/12 20060101AFI20230508BHJP
C04B 28/02 20060101ALI20230508BHJP
C04B 18/16 20230101ALI20230508BHJP
【ＦＩ】
B28C7/12
C04B28/02
C04B18/16
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2018220273
(22)【出願日】2018-11-26
(65)【公開番号】P2020082514
(43)【公開日】2020-06-04
【審査請求日】2021-11-10
(73)【特許権者】
【識別番号】514147930
【氏名又は名称】株式会社西田
(74)【代理人】
【識別番号】100154025
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 聡
(72)【発明者】
【氏名】西田 進
【審査官】田中 永一
(56)【参考文献】
【文献】特開２００４－２９９９６５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－０５４９０９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５６－１６１１１１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－２０１０６０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－０５９３５１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－１７９５１２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－２２４７１３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－０７５２７０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２８Ｃ ７／１２
Ｃ０４Ｂ ２／００ － ３２／０２
Ｅ０１Ｃ ５／０６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
サイディング材を破砕し、破砕されたサイディング材を生成する工程と、前記破砕されたサイディング材、セメントおよび砂を混合する工程と、
前記混合されたものを成形する工程とを包含し、
前記セメントの単位量が４１２～４６０Ｋｇ／ｍ３であり、
前記破砕されたサイディング材の乾燥質量の単位量が７２９～８９８Ｋｇ／ｍ３であり、
前記砂の表面水を除いた単位量が０～３２５Ｋｇ／ｍ ３ であり、
前記混合する工程が、水を投入する工程を含み、
前記投入された水の質量をＷとし、前記破砕されたサイディング材の乾燥質量をＡｄとし、前記破砕されたサイディング材の含水量をＡｗとし、前記セメントの質量をＣとし、前記砂の表面水量をＳｗとした場合、（Ｗ＋Ａｗ＋Ｓｗ）／（Ｃ＋Ａｄ）が３７％以下である、インターロッキングブロックを製造する方法。
【請求項2】
サイディング材を破砕し、破砕されたサイディング材を生成する工程と、水の質量をＷとし、前記破砕されたサイディング材の乾燥質量をＡｄとし、前記破砕されたサイディング材の含水量をＡｗとし、セメントの質量をＣとし、砂の表面水量をＳｗとした場合、（Ｗ＋Ａｗ＋Ｓｗ）／（Ｃ＋Ａｄ）が３７％以下になるように、前記水、前記破砕されたサイディング材、前記セメントおよび前記砂を計量する工程と、
前記計量された水、前記破砕されたサイディング材、セメントおよび砂を混合する工程と、
前記混合されたものを成形する工程とを包含し、
前記セメントの単位量が４１２～４６０Ｋｇ／ｍ３であり、
前記破砕されたサイディング材の乾燥質量の単位量が７２９～８９８Ｋｇ／ｍ３であり、
前記砂の表面水を除いた単位量が０～３２５Ｋｇ／ｍ ３ である、インターロッキングブロックを製造する方法。
【請求項3】
サイディング材を破砕し、破砕されたサイディング材を生成する工程と、前記破砕されたサイディング材の含水量を求める工程と、
砂の表面水量を求める工程と、
前記破砕されたサイディング材、前記砂、セメントおよび水を混合する工程と、
前記混合された材料を型に流し込み固化する工程とを包含し、
前記セメントの単位量が４１２～４６０Ｋｇ／ｍ３であり、
前記砂の表面水を除いた単位量が０～３２５Ｋｇ／ｍ ３ であり、
前記破砕されたサイディング材の乾燥質量の単位量が７２９～８９８Ｋｇ／ｍ３であり、
前記水の質量をＷとし、前記破砕されたサイディング材の乾燥質量をＡｄとし、前記破砕されたサイディング材の含水量をＡｗとし、前記セメントの質量をＣとし、前記砂の表面水量をＳｗとした場合、（Ｗ＋Ａｗ＋Ｓｗ）／（Ｃ＋Ａｄ）が３７％以下である、インターロッキングブロックを製造する方法。
【請求項4】
前記破砕されたサイディング材を生成する工程が、前記サイディング材を破砕機に投入する工程と、前記破砕機のパンチングスクリーンの孔を通過するまで前記投入されたサイディング材を破砕する工程とを包含する請求項１～３のうちの１つに記載のインターロッキングブロックを製造する方法。
【請求項5】
前記パンチングスクリーンの孔の径が略１ｃｍである請求項４に記載のインターロッキングブロックを製造する方法。
【請求項6】
前記サイディング材が廃材である請求項１～５のうちの１つに記載のインターロッキングブロックを製造する方法。
【請求項7】
破砕されたサイディング材、砂およびセメントを包含するインターロッキングブロックであって、前記セメントの単位量が４１２～４６０Ｋｇ／ｍ３であり、
前記砂の表面水を除いた単位量が０～３２５Ｋｇ／ｍ３であり、
前記破砕されたサイディング材の乾燥質量の単位量が７２９～８９８Ｋｇ／ｍ３であり、
前記破砕されたサイディング材の大きさが、略１ｃｍの径を有する孔を通ることができる大きさであるインターロッキングブロック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、サイディング材を含むインターロッキングブロックおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
インターロッキングブロックの用途は多岐にわたっており、防草効果を狙うものや（特許文献1）、滑りを防止するもの（特許文献２）が知られている。
【0003】
また、インターロッキングブロックの原材料として、産業廃棄物または一般廃棄物の焼却灰が使われているもの（特許文献３）、リサイクル廃ガラスが使われているものがある（特許文献４）。
【0004】
例えば、特許文献３には、焼却灰等をアルミナセメントと混合焼成し、インターロッキングブロックに利用できることが記載されている。
【0005】
また、特許文献４には、リサイクル発泡ガラスを含むインターロッキングブロックが記載されている。そのインターロッキングブロックがリサイクル発泡ガラスを含むことにより、その軽量化と保水性が図られる。
【0006】
また、特許文献５には、解体コンクリートを含むインターロッキングブロックが記載されている。解体コンクリートの再利用により、廃棄物の削減ができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】特許第２９８８３３７号公報
【文献】特許第３７０６３０８号公報
【文献】特許第３５３５３３４号公報
【文献】特許第４６６２３３６号公報
【文献】特許第５０６８０８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかし、何れの特許文献も、住宅等の外壁材であるサイディング材を利用して、インターロッキングブロックを製造することを開示していない。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の方法は、破砕されたサイディング材、セメント、および砂を含むインターロッキングブロックを製造する際に、加水する水量を決定する方法であって、前記破砕されたサイディング材の乾燥質量Ａｄ、前記破砕されたサイディング材の含水量をＡｗ、砂の表面水量Ｓｗおよびセメントの単位質量Ｃに基づいて、前記加水する水量を決定する。また、前記破砕されたサイディング材の質量、前記破砕されたサイディング材の含水率、前記砂の表面水率、前記砂の質量およびセメントの質量に基づいて、前記加水する水量が決定されてもよい。
【0010】
本発明の配合方法は、破砕されたサイディング材およびセメントを含むインターロッキングブロックを製造するための配合方法であって、水の総水量をＷｓとし、前記破砕されたサイディング材の乾燥質量をＡｄとし、セメントの質量をＣとした場合、Ｗｓ／（Ｃ＋Ａｄ）が所定の範囲になるようにする、破砕されたサイディング材およびセメントを含むインターロッキングブロックを製造する。総水量とは、サイディング材およびセメントを含むインターロッキングブロックの原料を混合する際に、その原料を混合するための混合槽にある全水の量である。なお、砂に含まれる水（砂の含水量）は、セメントの水和反応に余り影響を与えないため、前記総水量には含まれない。
【0011】
本発明のインターロッキングブロックを製造する方法は、サイディング材を破砕し、破砕されたサイディング材を生成する工程と、前記破砕されたサイディング材、セメントおよび砂を混合する工程と、前記混合されたものを成形する工程とを包含し、前記セメントの単位量が４１２～４６０Ｋｇ／ｍ３であり、前記破砕されたサイディング材の単位量が０より大きく８９８Ｋｇ／ｍ３以下であり、前記砂の単位量が０～３３２Ｋｇ／ｍ３であり、前記混合する工程が、水を投入する工程を含み、前記投入された水の質量をＷとし、前記破砕されたサイディング材の乾燥質量をＡｄとし、前記破砕されたサイディング材の含水量をＡｗとし、前記セメントの質量をＣとし、前記砂の表面水量をＳｗとした場合、（Ｗ＋Ａｗ＋Ｓｗ）／（Ｃ＋Ａｄ）が３７％以下である。本発明の実施形態では、（Ｗ＋Ａｗ＋Ｓｗ）／（Ｃ＋Ａｄ）の下限は２５％以上であってもよい。また、インターロッキングブロックの製造のしやすさを考慮すると、本発明のある実施形態では、（Ｗ＋Ａｗ＋Ｓｗ）／（Ｃ＋Ａｄ）の下限は３０％以上であってもよい。本発明の別の実施形態では、（Ｗ＋Ａｗ＋Ｓｗ）／（Ｃ＋Ａｄ）の下限は３５％以上であってもよい。
【0012】
本発明の別のインターロッキングブロックを製造する方法は、サイディング材を破砕し、破砕されたサイディング材を生成する工程と、水の質量をＷとし、前記破砕されたサイディング材の乾燥質量をＡｄとし、前記破砕されたサイディング材の含水量をＡｗとし、セメントの質量をＣとし、砂の乾燥質量をＳｄとし、前記砂の表面水量をＳｗとした場合、（Ｗ＋Ａｗ＋Ｓｗ）／（Ｃ＋Ａｄ）が３７％以下になるように、前記水、前記破砕されたサイディング材、前記セメントおよび前記砂を計量する工程と、前記計量された水、前記破砕されたサイディング材、セメントおよび砂を混合する工程と、前記混合されたものを成形する工程とを包含し、前記セメントの単位量が４１２～４６０Ｋｇ／ｍ３であり、前記破砕されたサイディング材の単位量が０より大きく８９８Ｋｇ／ｍ３以下であり、前記砂の単位量が０～３３２Ｋｇ／ｍ３である。本発明の実施形態では、（Ｗ＋Ａｗ＋Ｓｗ）／（Ｃ＋Ａｄ）の下限は２５％以上であってもよい。また、インターロッキングブロックの製造のしやすさを考慮すると、本発明のある実施形態では、（Ｗ＋Ａｗ＋Ｓｗ）／（Ｃ＋Ａｄ）の下限は３０％以上であってもよい。本発明の別の実施形態では、（Ｗ＋Ａｗ＋Ｓｗ）／（Ｃ＋Ａｄ）の下限は３５％以上であってもよい。
【0013】
本発明の他のインターロッキングブロックを製造する方法は、サイディング材を破砕し、破砕されたサイディング材を生成する工程と、前記破砕されたサイディング材の含水量を求める工程と、砂の表面水量を求める工程と、前記破砕されたサイディング材、前記砂、セメントおよび水を混合する工程と、前記混合された材料を型に流し込み固化する工程とを包含し、前記セメントの単位量が４１２～４６０Ｋｇ／ｍ３であり、前記砂の単位量が０～３３２Ｋｇ／ｍ３であり、前記破砕されたサイディング材の単位量が０より大きく８９８Ｋｇ／ｍ３以下であり、前記水の質量をＷとし、前記破砕されたサイディング材の乾燥質量をＡｄとし、前記破砕されたサイディング材の含水量をＡｗとし、前記セメントの質量をＣとし、前記砂の表面水量をＳｗとした場合、（Ｗ＋Ａｗ＋Ｓｗ）／（Ｃ＋Ａｄ）が３７％以下である。本発明の実施形態では、（Ｗ＋Ａｗ＋Ｓｗ）／（Ｃ＋Ａｄ）の下限は２５％以上であってもよい。また、インターロッキングブロックの製造のしやすさを考慮すると、本発明のある実施形態では、（Ｗ＋Ａｗ＋Ｓｗ）／（Ｃ＋Ａｄ）の下限は３０％以上であってもよい。本発明の別の実施形態では、（Ｗ＋Ａｗ＋Ｓｗ）／（Ｃ＋Ａｄ）の下限は３５％以上であってもよい。
【0014】
本発明の他の実施形態では、前記破砕されたサイディング材を生成する工程が、前記サイディング材を破砕機に投入する工程と、前記破砕機のパンチングスクリーンの孔を通過するまで前記投入されたサイディング材を破砕する工程とを包含してもよい。
【0015】
本発明のさらに他の実施形態では、前記パンチングスクリーンの孔の径が略１ｃｍであってもよい。
【0016】
本発明のさらに別の実施形態では、前記サイディング材が廃材であってもよい。
【0017】
本発明のインターロッキングブロックは、破砕されたサイディング材、砂およびセメントを包含するインターロッキングブロックであって、前記セメントの単位量が４１２～４６０Ｋｇ／ｍ３であり、前記砂の単位量が０～３３２Ｋｇ／ｍ３であり、前記破砕されたサイディング材の単位量が０より大きく８９８Ｋｇ／ｍ３以下であり、前記破砕されたサイディング材の大きさが、略１ｃｍの径を有する孔を通ることができる大きさである。
【0018】
本発明のインターロッキングブロックは、破砕されたサイディング材およびセメントを包含するインターロッキングブロックであって、その密度が１．５９～１．７２ｇ／ｃｍ３である。
【発明の効果】
【0019】
本発明の、破砕されたサイディング材、セメント、および砂を含むインターロッキングブロックを製造する際に、加水する水量を決定する方法は、前記破砕されたサイディング材の乾燥質量Ａｄ、前記破砕されたサイディング材の含水量をＡｗ、砂の表面水量Ｓｗおよびセメントの単位質量Ｃに基づいて、前記加水する水量を決定する。また、破砕されたサイディング材、セメント、および砂を含むインターロッキングブロックを製造する際に、加水する水量を決定する方法は、前記破砕されたサイディング材の質量、前記破砕されたサイディング材の含水率、前記砂の表面水率、前記砂の質量およびセメントの質量に基づいて、前記加水する水量を決定する。
【0020】
一般には、水とセメントの割合に基づき、セメント等を混合する際に加水する水量が決定される。しかし、本発明では、セメントと粉砕されたサイディング材を粉粒物として一体として扱い、水と粉粒物の割合に基づき、セメント等を混合する際に加水する水量が決定される。つまり、セメントと粉砕されたサイディング材を等価物と考え、セメントの一部を粉砕されたサイディング材に置き換えるという手法により、インターロッキングブロックに使用されるセメントの量の削減が図られる。
【0021】
本発明の、破砕されたサイディング材およびセメントを含むインターロッキングブロックを製造するための配合方法は、ミキサー内にある水の総水量をＷｓとし、前記破砕されたサイディング材の乾燥質量をＡｄとし、セメントの質量をＣとした場合、Ｗｓ／（Ｃ＋Ａｄ）が所定の範囲になるようにする。
【0022】
本発明では、セメントと粉砕されたサイディング材を粉粒物として一体として扱い、水と粉粒物の割合、つまり、Ｗｓ／（Ｃ＋Ａｄ）に基づき、セメント等を混合する際に加水する水量が決定される。上述したように、インターロッキングブロックに使用されるセメントの量の削減が図られる。
【0023】
本発明の、インターロッキングブロックを製造する方法では、投入された水の質量をＷとし、破砕されたサイディング材の乾燥質量をＡｄとし、破砕されたサイディング材の含水量をＡｗとし、セメントの質量をＣとし、砂の表面水量をＳｗとした場合、（Ｗ＋Ａｗ＋Ｓｗ）／（Ｃ＋Ａｄ）が３７％以下となる。
【0024】
粉砕されたサイディング材、セメント、および砂を含むインターロッキングブロックを製造する場合、粉砕されたサイディング材に含まれる水の量と砂の表面水の量を考慮する必要がある。セメントと粉砕されたサイディング材を粉粒物として一体として扱う場合、（水の質量Ｗ＋サイディング材の含水量Ａｗ＋砂の表面水量Ｓｗ）／（セメントの質量Ｃ＋粉砕されたサイディング材の乾燥質量Ａｄ）＝ｋを所定の範囲内にすることにより、その製造されたインターロッキングブロックに一定の圧縮強度を持たせることができる。
【0025】
Inge Lyseのセメント水比説によると、圧縮強度＝α＋β（Ｃ／Ｗ）と表すことができる。つまり、ｋを小さくすれば、本発明により製造されたインターロッキングブロックの圧縮強度は上がる。このため、ｋは、３７％以下であることが好ましい。ｋの下限値は、インターロッキングブロックを製造しやすさ、例えば、セメントと粉砕されたサイディング材等が混合されたものの流動性によって決定されてもよい。ｋが３７％以下であるため、本発明の方法により製造されたインターロッキングブロックは、所定の圧縮強度を有する。
【0026】
破砕されたサイディング材を生成する工程が、破砕機のパンチングスクリーンの孔を通過するまで投入されたサイディング材を破砕するため、破砕されたサイディング材を所定の大きさ以下にすることができる。また、サイディング材の全量が破砕され、その全量がインターロッキングブロックの原料となるため、サイディング材のリサイクルに役立つ。
【0027】
パンチングスクリーンの径が１ｃｍ前後であることが好ましい。前記パンチングスクリーンの径が１ｃｍの半分以下では、サイディング材が粉状になり、インターロッキングブロックの圧縮強度が弱くなるからである。また、パンチングスクリーンの径が１．５ｃｍや２ｃｍでは、破砕されたサイディング材の大きさがそろわなくなる。一般的なサイディング材の厚さは、１４ｍｍまたは１６ｍｍであり、パンチングスクリーンの径がサイディング材の厚さ以上になるからである。また、破砕されたサイディング材の大きさがそろわなくなると造粒がしづらくなる。
【0028】
サイディング材が廃材である場合、産業廃棄物として処理されるものをリサイクルすることができ、環境保護に役立つ。
【0029】
本発明の、破砕されたサイディング材、砂およびセメントを混合し固めたインターロッキングブロックは、前記セメントの単位量が４１２～４６０Ｋｇ／ｍ３であり、前記砂の単位量が０～３３２Ｋｇ／ｍ３であり、前記破砕されたサイディング材の単位量が０より大きく８９８Ｋｇ／ｍ３以下であり、前記破砕されたサイディング材の大きさが、略１ｃｍの径を有する孔を通ることができる大きさである。
【0030】
サイディング材は、安定型産業廃棄物として取り扱うことができないため、その処理費用は、他の廃棄物に比べ高い。発明者が、あるサイディング材を砕いて株式会社環境総合リサーチへ溶出試験に出した。「セレンおよびその他の化合物」の土壌溶出量基準が０．０１ｍｇ／ｌ以下であるところ、そのサイディング材から溶出した「セレンおよびその他の化合物」が０．０１４ｍｇ／ｌと計量された。
【0031】
同様に、発明者が、本発明のインターロッキングブロックを砕いて同リサーチへ溶出試験に出したところ、そのインターロッキングブロックから溶出した「セレンおよびその他の化合物」が、０．００１ｍｇ／ｌと計量された。これは、破砕されたインターロッキングブロックがセメントによりコーティングされることにより、外部に「セレンおよびその他の化合物」が溶出する量が減ったと考えられる。つまり、本発明のインターロッキングブロックは、安全にサイディング材をリサイクルすることができる。
【0032】
本発明の、破砕されたサイディング材およびセメントを包含するインターロッキングブロックは、その密度が１．５９～１．７２ｇ／ｃｍ３である。一方、発明者が、量販店にて販売されている種類の異なる３つのインターロッキングブロックを購入し、その密度を測定したところ、２．１１～２．３３ｇ／ｃｍ３であった。
【0033】
つまり、本発明のインターロッキングブロックは、市販のものに比べ軽い。このため、本発明のインターロッキングブロックは、その輸送に係るエネルギーを削減することができる。また、近年、工事現場における労働者の高齢化が問題になっているが、本発明のインターロッキングブロックは、高齢の労働者であっても扱いやすい。また、本発明のインターロッキングブロックはセメントを含んでおり、そのセメントでサイディング材がコーティングされているため、サイディング材を安全にリサイクルすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0034】
【発明を実施するための形態】
【0035】
以下に、図面および表を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図1は、あるサイディング材を粉砕したものをガラス製の容器に入れ、その容器の外部から撮影した写真である。日本窯業外装材協会によると、サイディング材は、セメント質材料、アスベストを除く繊維質原料、および砂や砂利以外の混和材を原料としている（日本窯業外装材協会のホームページ：http://www.nyg.gr.jp/toha/dekirumade.html）。また、ＪＩＳ Ａ ５４２２によると、サイディング材の主原料が、「セメント、けい酸質原料、石綿以外の繊維質原料、混和材料等」であることが規定されている。
【0036】
発明者は、図１に示される粉砕されたサイディング材を観察した結果、粉砕されたサイディング材が、セメントに近いと判断し、粉砕されたサイディング材の乾燥質量Ａｄと、その粉砕されたサイディング材の含水量Ａｗと、セメントの単位質量Ｃとに基づいて、それらを混合する際に加える水量を決定する方法を考えた。
【0037】
つまり、本発明では、水セメント比ではなく、混合する際に混合槽にある水の総水量をＷｓとし、粉砕されたサイディング材の乾燥質量をＡｄとし、セメントの質量をＣとした場合、Ｗｓ／（Ｃ＋Ａｄ）によって、それらの配合を調整する。なお、本発明の実施形態では、セメントとして、ボルトランドセメントまたはそれと同様の物理的性質を有するものが用いられる。
【0038】
図２Ａ～２Ｃは、造粒テストに用いたサイディング材を粉砕した粉体の写真である。図２Ａに示される粉体については、表１の番号１の条件で造粒が行われ、図３Ａに示される結果が得られた。また、図２Ｂに示される粉体については、表１の番号２の条件で造粒が行われ、図３Ｂに示される結果が得られた。また、図２Ｃに示される粉体については、表１の番号３の条件で造粒が行われ、図３Ｃに示される結果が得られた。
【0039】
表１のミキサー欄のＡは、株式会社チヨダマシナリー製の高速剪断ミキサーＤＭＫ－５０を示している。表１の番号１～３について造粒がなされる際には、その高速剪断ミキサーＤＭＫ－５０が使用され、空練が回転数３００ｒｐｍにて３０秒間行われ、水が投入され混合が回転数７００ｒｐｍにて５分間行われ、整粒が回転数２００ｒｐｍにて２分間行われた。
【0040】
【表1】
【0041】
表１の番号１～３に示す実験例では、粉砕されたサイディング材の乾燥質量Ａｄ、その粉砕されたサイディング材の含水量Ａｗ、およびセメントの質量Ｃに基づいて、それらに加水するための水の質量が決定される。つまり、（Ｗ＋Ａｗ）／（Ｃ＋Ａｄ）が所定の値になるように、加水される水の質量Ｗが決定される。
【0042】
図３Ａ～３Ｃに示されるように、図２Ａ～２Ｃに示されるいずれの粉砕されたサイディング材についても、造粒が可能であった。しかし、これらの粉砕されたサイディング材から製造されたインターロッキングブロックの強度は、コンクリート平板の品質規格を満たすほど高くなかった。
【0043】
発明者は、この強度不足について、サイディング材を粉砕されたものが粉体のみであることと、または水分量が多いことが原因だと推測し、サイディング材を破砕されたものを粉粒体にすること、水分量を少なくすること、または破砕されたサイディング材以外に別の部材を付加することにより、問題を解決できると考えた。
【0044】
【0045】
サイディング材を粉粒体に破砕する破砕装置は、サイディング材を投入するための投入口、サイディング材を破砕する回転刃、および回転刃により破砕され、所定の大きさ以下になったサイディング材を通す複数の孔を有するパンチングスクリーンを備えている（図示せず）。
【0046】
破砕装置では、サイディング材が投入されると（ステップＳ１）、自重または破砕装置のプレッシャーにより、サイディング材が回転刃に押しつけられ、破砕される（ステップＳ２）。破砕されたサイディング材は、パンチャースクリーンにある所定の大きさの孔を通過するまで破砕される（ステップＳ３）。つまり、サイディング材が全て破砕され粉粒体となり、この破砕された粉粒体の全量について、リサイクルが可能である。
【0047】
本実施形態では、パンチングスクリーンに空いた孔の径は略１ｃｍ、つまり１ｃｍ前後であることが好ましい。パンチングスクリーンの孔の径が１ｃｍの半分以下の場合、破砕されたサイディング材は粉体となり、上述したようにインターロッキングブロックの圧縮強度が弱くなるからである。
【0048】
また、パンチングスクリーンの孔の径が１．５ｃｍや２ｃｍのように、１．５ｃｍより大きい場合、破砕されたサイディング材の大きさがそろわなくなり、綺麗に造粒ができなくなる。これは、よく使われている一般的なサイディング材の厚さが１４ｍｍまたは１６ｍｍであるため、パンチングスクリーンの孔の径がサイディング材の厚さ以上となるからである。
【0049】
【0050】
作業者はサイディング材を用意し（ステップＳ１０）、用意されたサイディング材が破砕機により破砕される（ステップＳ１２）。ステップＳ１０～Ｓ１２にて、図４に示されるステップＳ１～Ｓ３が行われてもよい。
【0051】
破壊されたサイディング材の含水率が測定される。含水率は、株式会社エー・アンド・デイ製の加熱乾燥式水分計によって測定されてもよい。また、含水率は重量含水率であってもよい。また、含水率の測定は、サイディング材の破砕前に行われてもよい。また、少なくとも１回含水率が測定された後については、ステップＳ１０～ステップＳ１６から含水率を測定するためのステップＳ１４が省略されてもよい。インターロッキングブロックを製造するために使用される、破砕される前のサイディング材または破壊されたサイディング材の保管場所が同じであれば、含水率の変動幅は非常に小さくなり、無視することができるからである。
【0052】
その後、破壊されたサイディング材は計量され（ステップＳ１６）、ミキサーに投入される。
【0053】
作業者は、砂を用意し（ステップＳ２０）、その表面水率を測定する（ステップＳ２４）。その後、砂は計量され（ステップＳ２６）、ミキサーに投入される。表面水率は、ＪＩＳ１１１１ ２０１５またはそれに準ずる方法により計測されてもよい。また、少なくとも１回表面水率が測定された後については、ステップＳ２０～ステップＳ２６から表面水率を測定するためのステップＳ２４が省略されてもよい。インターロッキングブロックを製造するために使用される砂の保管場所が同じであれば、表面水率の変動幅は非常に小さくなり、無視することができるからである。
【0054】
作業者は、セメントを用意し（ステップＳ３０）、それが計量され（ステップＳ３６）、ミキサーに投入される。
【0055】
作業者は、水を用意し（ステップＳ４０）、それが計量され（ステップＳ３６）、ミキサーに投入される。
【0056】
【0057】
コンピュータ１００は、サイディング材の含水率、砂の表面水率、セメントの質量、破砕されたサイディング材の質量、砂の質量を受け取る。
【0058】
コンピュータ１００は、サイディング材の含水率、砂の表面水率、セメントの質量、破砕されたサイディング材の質量、砂の質量に基づいて、インターロッキングブロックを製造する際に加水する水量を決定する。
【0059】
【0060】
コンピュータ１００は、サイディング材の含水率γと破砕されたサイディング材の質量Ａを受け取り、それらに基づき、破砕されたサイディング材の乾燥質量Ａｄと破砕されたサイディング材の含水量Ａｗを演算する（ステップＳ１００）。
【0061】
また、コンピュータ１００は、砂の表面水率δと砂の質量Ｓを受け取り、それらに基づき、少なくとも砂の表面水量Ｓｗを演算する（ステップＳ１１０）。なお、ステップＳ１１０において、砂の乾燥質量Ｓｄは演算されなくてもよい。
【0062】
次に、コンピュータ１００は、（Ｗ＋Ａｗ＋Ｓｗ）／（Ｃ＋Ａｄ）がある値の範囲内ｋになるように、加水される水の質量Ｗを演算する（ステップＳ１２０）。なお、ステップＳ１００とステップＳ１１０の順番は逆であってもよし、同時に行われてもよい。
【0063】
つまり、コンピュータ１００は、破砕されたサイディング材の乾燥質量Ａｄ、破砕されたサイディング材の含水量Ａｗ、セメントの質量Ｃ、砂の表面水量Ｓｗから、投入される水量Ｗを演算する。その後、図５のステップＳ４６にて、水量Ｗに従い、ミキサーに投入される水の質量が計量される。
【0064】
ここで、セメントＣの単位量が４１２～４６０Ｋｇ／ｍ３であり、破砕されたサイディング材の単位量が０より大きく８９８Ｋｇ／ｍ３以下であり、砂の単位量が０～３３２Ｋｇ／ｍ３であり、破砕されたサイディング材の乾燥質量をＡｄとし、破砕されたサイディング材の含水量をＡｗとし、砂の乾燥質量をＳｄとし、砂の表面水量をＳｗとした場合、（Ｗ＋Ａｗ＋Ｓｗ）／（Ｃ＋Ａｄ）が３７％以下であることが好ましい。これは、インターロッキングブロックが所定の強度を確保するためである。また、インターロッキングブロックに含まれるサイディング材が０の場合、その強度について問題になることはない。しかし、生産し販売できるインターロッキングブロックの数が決まっているとすると、インターロッキングブロックに含まれるサイディング材が少なくなるということは、全体としてリサイクルすることができるサイディング材の量が減ることになる。
【0065】
なお、図５に示される、ステップＳ１０からＳ１６までと、ステップＳ２０からＳ２６までと、ステップＳ３０からＳ３６までは、並列処理することが可能であり、それらが行われる順番は、順不同であってもよい。
【0066】
また、図５に示されるフローでは、サイディング材の含水量Ａｄが測定される工程（ステップＳ１４）が破砕工程（ステップＳ１２）の後に行われているが、破砕工程（ステップＳ１２）の前にステップＳ１４が行われてもよい。
【0067】
また、計量されたサイディング材の質量、計量された砂の質量、計量されたセメントの質量、含水率、表面水率に基づいて、ミキサーに投入される水の質量が調整されるため、ステップＳ１６、ステップＳ２６、およびステップＳ３６が終了した後に、ステップＳ４６の計量が行われる。また、ミキサーへの水の投入は、ミキサーに投入された部材を均一にするために、空練が終了した後に行われることが好ましい。
【0068】
なお、予めミキサーに投入される水量がわかっている場合、その水の一部が破砕されたサイディング材、砂およびセメントと共にミキサーに投入されてもよい。破砕されたサイディング材、砂およびセメントが投入される際または空練の際に生じる粉塵を抑えることができるからである。また、その投入される水量またはその散布方法によっては、それらを混合したもののまとまりがよくなるからである。
【0069】
ミキサーは、前記高速剪断ミキサーＤＭＫ－５０を使用し、空練が回転数３００ｒｐｍにて３０秒間行われ、本練が回転数６００ｒｐｍにて３分間行われた。ステップ５０において、破砕されたサイディング材、砂、セメントおよび水が混合される。
【0070】
本練にて練り合わされたものは、型に流し込まれ、振動プレス後、即時脱型して、インターロッキングブロックが成形される（ステップＳ５２）。実施例１および２と比較例１のインターロッキングブロックの寸法は、縦が３０ｃｍであり、横が３０ｃｍであり、高さが６ｃｍである。
【0071】
その後、成形されたインターロッキングブロックを室温で４週間養生し、曲げひび割れ耐力試験を行った。この曲げひび割れ耐力試験において、コンクリート平板の品質規格であるＪＩＳ Ａ ５３７１ ２０１６に準拠して０．７２ｋＮ・ｍ以上を合格品とした。
【0072】
表２に、成形されたインターロッキングブロックの配合条件と、曲げひび割れ耐力試験の判定結果を示す。
【0073】
【表2】
【0074】
上述したように発明者は、破砕されたサイディング材以外に別の部材を付加することにより、インターロッキングブロックの強度が増すと推測した。実際に、砂を含む実施例１のインターロッキングブロックの曲げひび割れ耐力は、０．９１ｋＮ・ｍであり、砂を含まない実施例２のインターロッキングブロックの曲げひび割れ耐力は、０．７５ｋＮ・ｍである。このように、インターロッキングブロックは砂を含有することにより、その強度が上がっている。
【0075】
また、発明者は、破砕されたサイディング材およびセメントを混合する際に加える水分量を少なくすることにより、インターロッキングブロックの強度が増すと推測した。上述したように実施例２のインターロッキングブロックの曲げひび割れ耐力は、０．７５ｋＮ・ｍであるが、比較例１のインターロッキングブロックは、上記基準を満たしていなかった。
【0076】
実施例１のインターロッキングブロックの密度は、１．７２ｇ／ｃｍ３であり、実施例２のインターロッキングブロックの密度は、１．５９ｇ／ｃｍ３である。
【0077】
これは、実施例２のインターロッキングブロックが砂を含まないのに対して、実施例１のインターロッキングブロックが砂を含んでいるからである。つまり、実施例２のインターロッキングブロックの方が、実施例１のものよりも多くのサイディング材を含んでいるからである。
【0078】
発明者が、量販店にて販売されている種類の異なる３つのインターロッキングブロックを購入し、その密度を測定したところ、２．１１～２．３３ｇ／ｃｍ３であった。
【0079】
実施例１および２のインターロッキングブロックは、市販のものに比べ軽いという特徴を有している。このため、本発明のインターロッキングブロックは、その輸送に係るエネルギーを削減することができる。また、近年、工事現場における労働者の高齢化が問題になっているが、実施例１および２のインターロッキングブロックは、市販のものに比べ軽いため、高齢の労働者であっても扱いやすい。
【0080】
ところで、比較例１のインターロッキングブロックの密度は、１．５９ｇ／ｃｍ３である。上述したように比較例１のインターロッキングブロックは、コンクリート平板の品質規格の評価基準値０．７２ｋＮ・ｍの基準を満たしていない。
【0081】
しかし、インターロッキングブロックには、上述した縦が３０ｃｍであり、横が３０ｃｍであり、高さが６ｃｍであるもの以外に、例えば、縦が１０ｃｍであり、横が２０ｃｍであり、高さが６ｃｍであるものや、それ以外にも多くの寸法や形状が存在し、サイズ的に、曲げひび割れ耐力試験ができないものもある。また、インターロッキングブロックの用途によっては、曲げひび割れ耐力がコンクリート平板の品質規格等と比べて低くてもよい。
【0082】
このため、比較例１の配合であっても、用途によってはインターロッキングブロックとして使用でき、市販のものに比べ軽いため、比較例１のインターロッキングブロックは、その輸送に係るエネルギーを削減することができる。また、比較例１のインターロッキングブロックは、市販のものに比べ軽いため、高齢の労働者であっても扱いやすい。
【0083】
また、比較例１のインターロッキングブロックはセメントを含んでおり、そのセメントでサイディング材がコーティングされているため、サイディング材を安全にリサイクルすることができる。
【符号の説明】
【0084】
１００ コンピュータ
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】