本発明は、コンクリート体、コンクリート体生産方法、施設及び施設生産方法に関し、特に吸湿性または消臭性の高い施設を生産する方法などに関する。

このような施設としては、コンクリート自体に活性炭を混合させるものがある。 この場合、セメント水、砂利、砂、骨材などのコンクリート材料とともに、活性炭を混合して、コンクリートを成型するものがある。

特開平７−６９７０１号公報

特開平１０−４５４４２号公報

特開平１０−１３９６０９号公報

特開２０００−３２００２７号公報

しかしながら、活性炭の吸湿効果または消臭効果を発揮するのは、コンクリート体の表面付近の活性炭のみであり、コンクリート内部の活性炭はその効果をあまり発揮できず、無駄になっていた。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、コンクリート体の表面付近に主に活性炭を散在させ、この面を吸湿または消臭が必要とされる空間に向けて配置できるようにすることである。

上記目的を達成するため、本件発明は、コンクリート体の型の中のセメント等の混合物を所定時間かけて硬化させ、この所定時間の間に、活性炭を当該混合物の中で浮き上がらせ、この硬化されたコンクリート体を型から取り出し、このコンクリート体の活性炭が浮き上がった面を、吸湿または消臭が必要とされる空間に向けて配置するようにした。

これにより、コンクリート体の任意の表面付近に活性炭を集中させることができ、活性炭を無駄なく散在させることができる。 また、この活性炭が集中している面を、吸湿または消臭が必要とされる空間に向けて配置でき、吸湿または消臭が不要とされる空間にまで活性炭集中面を向けることがなくなり、活性炭を無駄なく使用できる。

さらに、吸湿または消臭が必要とされる空間に広く活性炭集中面を向けることができ、当該空間の吸湿及び消臭を広い面で効率的に行うことができる。 また、活性炭の入っていない硬化済みのコンクリート体の表面に、活性炭入りの別の硬化済みのコンクリート体を接合したり、活性炭の入っていない流動コンクリートを流し込んだ後、凝結／硬化／養生前に、すぐ次の活性炭入りの別の流動コンクリートを流し込んだりする余分な作業が不要になる。

さらに、壁や柱などのように縦に長いコンクリート体でも、特定の表面に活性炭を集中させることができ、吸湿効果・消臭効果を発揮できない上面に活性炭が集中してしまうことがなくなる。 また、天井面、屋根面のように底面に活性炭を集中させたいものでも、成型したコンクリート体を上下反転させて、活性炭が浮き上がった面を底面側にすれば、室内側に吸湿効果・消臭効果を与えることができる。

（１）コンクリート体生産方法 図１及び図２はコンクリート体生産方法に用いられるコンクリート型１とコンクリート体２とを示す。 コンクリート型１は、成型する厚みのあるコンクリート体２の外形の全部または一部に沿った形状をしている。

このコンクリート型１は複数の金属板または木板などの型枠からなり、底型枠３及び側型枠４によって構成されていて、コンクリート体２を囲むような構造をしており、コンクリート型１の上面には何もなく、底面と側面にのみ型枠３、４が配置されている。 側型枠４の高さがコンクリート体２の厚みにほぼ相当する。

このコンクリート型１の中には複数本の鉄筋５が配筋／配置されて固定され、ここにセメント、水、骨材、その他の混合物が流し込み／打ち込みされる。 骨材としては、例えば小石、砂利、砂、高炉スラグなどが用いられる。 その他の混合物としては、コンクリート硬化剤、コンクリート凝結剤、コンクリート凝固剤、流動化剤、ＡＥ剤、ＡＥ減水剤、減水剤、分離低減剤、防錆剤などである。

上記流動コンクリートの流し込み／打ち込みの後、流し込み／打ち込みされて凝結／硬化／養生前のコンクリート体２の上面に上面型枠７で蓋がされる。 なお、場合によってこの上面型枠７の蓋は省略される。 上面型枠７が使用される場合には、底型枠３、側型枠４、上面型枠７の材質には熱伝導度／熱発散性の良いものが使用される。 また、場合によって、流し込みされたコンクリート体２は不均一部分が出ないように振動棒などを使って攪拌される。

上記混合物には、粉末状または粒子状の活性炭６が混合される。 この活性炭６の混合は、流し込み／打ち込み前にあらかじめミキサーの中にセメント、水、骨材とともに混合されたり、コンクリート型１への流し込み／打ち込みと同時または直後の凝結／硬化／養生前に混合されたりする。

この活性炭６は、平均粒径が０．０１ｍｍ乃至数ｍｍほどであり、望ましくは０．１ｍｍ乃至１ｍｍほどである。 粒径が大きいほど流し込み／打ち込みされたコンクリート体が硬化／養生するときに早く浮き上がる。

したがって、上記活性炭６の粒径が小さいほど、上記コンクリート体を凝結／硬化／養生させる時間は短くされる。 上記活性炭６の粒径が大きいほど、上記コンクリート体を凝結／硬化／養生させる時間は長くされる。

この凝結／硬化時間は、コンクリートの凝結／硬化を促進する、コンクリート凝結剤／凝固剤／硬化剤の添加量または添加の有無によってコントロールされる。 したがって、上記活性炭の粒径が大きいほど、コンクリート凝結剤／凝固剤／硬化剤の添加量が多くされる。 上記活性炭の粒径が小さいほど、コンクリート凝結剤／凝固剤／硬化剤の添加量が少なくされる。

また、上記活性炭６の粒径が小さいほど、上記流動セメントの粘度／流動化度が低くされる。 上記活性炭６の粒径が大きいほど、上記流動セメントの粘度／流動化度が高くされる。 この粘度は、この粘度を下げ流動化度を上げる、コンクリート流動化剤、ＡＥ減水剤、減水剤、分離低減剤の添加量若しくは添加の有無によってコントロールされる。

したがって、上記活性炭の粒径が大きいほど、コンクリート流動化剤の添加量、ＡＥ剤、ＡＥ減水剤、減水剤、分離低減剤が少なくされる。 上記活性炭の粒径が小さいほど、コンクリート流動化剤、ＡＥ減水剤、減水剤、分離低減剤の添加量が多くされる。

上記セメント・コンクリートの種類としては、アルミナセメント、シリカセメント、ポルトランドセメント、高炉セメント、レディミキストコンクリート、水密コンクリート、水中コンクリート、海洋コンクリート、寒中コンクリート、真空コンクリート、遮蔽用コンクリート、暑中コンクリート、発泡コンクリート、軽量コンクリートなどがあるし、型が不要のコンクリートを使用しても良い。

（２）コンクリート体凝結／硬化時間と凝結剤／凝固剤／硬化剤の添加量 図３は活性炭６の粒径／平均粒径と必要とされる凝結剤／硬化剤の添加量または必要とされるコンクリート体の凝結／硬化時間との関係を示す。 この必要とされるコンクリート体の凝結／硬化時間は、混入した活性炭６の粒子または粉末がコンクリート体２全体からコンクリート体２の上面から厚みの例えば１／１０に集中・凝縮までの時間を示す。

この図３では、活性炭６の粒径の大きさに対して、必要とされる凝結剤／硬化剤の添加量または必要とされるコンクリート体の凝結／硬化時間は単純反比例または累乗的に反比例する。 したがって、活性炭６の粒径を大きくした方が、必要とされるコンクリート体の凝結／硬化時間は短くできる。

しかし、活性炭６の粒径をあまり大きくすると、コンクリート体２の強度が低下するので、数ｍｍ以下にした方がよい。 コンクリート流動化剤の添加量、ＡＥ剤、ＡＥ減水剤、減水剤、分離低減剤を添加する場合には、図３の特性と逆になり、活性炭６の粒径／平均粒径と必要とされるコンクリート流動化剤の添加量、ＡＥ剤、ＡＥ減水剤、減水剤、分離低減剤の添加量は単純性比例または累乗的に比例する。

また、図３の必要とされる凝結／硬化時間は、コンクリート体２の上面部分の１／１０に活性炭６が集中・凝縮までの時間ではなく、１／１０以下でもよいし、１／１０以上でもよく、１／５、１／４、１／３、１／２…でもよい。 これら凝結／硬化時間は、活性炭６の効果が発揮できる深さまで、活性炭６が集中するのに十分な時間に設定される。 これらは、コンクリート体２の厚さに応じて決定される。 コンクリート体２の厚さは数ｃｍ乃至数十ｃｍ、または十数ｃｍ乃至三十数ｃｍ、例えば２０ｃｍほどである。

（３）コンクリート体２の中の活性炭６
図４は凝結／硬化／養生した後のコンクリート体２の縦断面の上面付近を示し、コンクリート体２の中の活性炭６も示す。 これに示すように、活性炭６は凝結／硬化／養生する間にコンクリート体２の上面付近に集中する。 これにより、コンクリート体２の任意の表面付近に活性炭６を集中させることができ、活性炭６を無駄なく散在させることができる。

これは、活性炭６の比重が凝結／硬化前の流動コンクリート体２の比重より小さいからである。 活性炭６の粒径が小さいほど、活性炭６が浮き上がる速度が遅くなるのは、活性炭６の粒子が流動コンクリート体２を浮き上がる抵抗が増えるからである。

上記活性炭６を浮き上がらせる面は、重力の方向と逆方向の先に位置する面または重力の方向の後に位置する面となる。 したがって、活性炭６をより多く集中させたい面を上にして上記コンクリート型１を組み立てることになり、コンクリート体２のコンクリート型１の向きを重力の方向に応じて変更することになる。

（４）コンクリート体２の配置 以上のようにして凝結／硬化／養生されて成型されたコンクリート体２から、底型枠３、側型枠４、上面型枠７が取り外され、成型コンクリート体２は、そのまま、または所望の長さごとにコンクリートカッターなどで切断される。

この成型または切断されたコンクリート体２は、活性炭６が浮き上がった面を、施設において吸湿または消臭が必要とされる空間に向けて配置される。 これにより、この活性炭６が集中している面を、吸湿または消臭が必要とされる空間に向けて配置でき、吸湿または消臭が不要とされる空間にまで活性炭集中面を向けることがなくなり、活性炭を無駄なく使用できる。

また、吸湿または消臭が必要とされる空間に広く活性炭６の集中面を向けることができ、当該空間の吸湿及び消臭を広い面で効率的に行うことができる。 また、活性炭６の入っていない硬化済みのコンクリート体の表面に、活性炭６入りの別の硬化済みのコンクリート体を接合したり、活性炭６の入っていない流動コンクリートを流し込んだ後、凝結／硬化／養生前に、すぐ次の活性炭６入りの別の流動コンクリートを流し込んだりする余分な作業が不要になる。

さらに、壁や柱などのように縦に長いコンクリート体２でも、この縦面を上記コンクリート型１において上向きとすれば、この縦面の表面全体に活性炭６を集中させることができ、吸湿効果・消臭効果を発揮できない底面に活性炭６が集中してしまうことがなくなる。 また、天井面、屋根面のように底面に活性炭６を集中させたいものでも、これら底面を上記コンクリート型１において上向きとすれば、この底面の表面に活性炭６を集中させることができ、施設の室内側に吸湿効果・消臭効果を与えることができる。

さらに、階段のような各段差の横上面に活性炭を集中させたいときは、この横上面が上向きとなるようにコンクリート型１を設定し、階段の各段差の縦壁面に活性炭を集中させたいときは、この縦壁面が上向きとなるようにコンクリート型１を設定すればよい。 また、これら横上面と縦壁面とが合流する辺縁に活性炭を集中させたいときは、この横上面と縦壁面との辺縁が上向きとなるようにコンクリート型１を設定すればよい。 さらに、この階段の底面に活性炭を集中させたいときは、この底面が上向きとなるようにコンクリート型１を設定すればよい。

（５）活性炭６入りのコンクリート体２の吸湿効果・消臭効果 図５は活性炭６入りのコンクリート体２の吸湿効果・消臭効果の実験結果を示す。 実験では直径１００ｍｍ高さ２００ｍｍ円柱形コンクリート塊のサンプルを４つ用意し、それぞれに活性炭６なし、活性炭６を３０ｇ、５０ｇ、１００ｇ添加とした。

実験前には各コンクリート塊を摂氏１００度で恒量になるまで乾燥させ、摂氏２０度７０％ＲＨの恒温恒湿容器内に配置し、１週間ごとに４回コンクリート塊の重量を測定した。 このコンクリート塊の重量が増えれば、吸湿量が増えていると考えられることになる。 この実験結果から、実験開始から７日目まで吸湿効果は高く、７日以降に吸湿効果は若干低下するものの、実験終了の２８日目まで低下する維持され、２８日以降も持続すると予測された。

そして、活性炭の含有量を多くするほど、吸湿効果は高まり、活性炭６の１００ｇ添加サンプルは無添加サンプルの２倍もの吸湿効果をあげた。 以上のことから、添加する活性炭６の量が多くなるほど吸湿効果は高まり、活性炭６による吸湿効果はかなり永続することが予測された。

（６）着色活性炭６の例 上記活性炭６は黒色であるが、黒色以外の、黄色、赤色、青色、緑色、白色、茶色などの、着色された活性炭６を用いることもできる。 このような着色された活性炭は、株式会社イシタケ（鹿児島市東俣町１７６−１）から「スミヌール」「コテ塗君」として製造販売されている。

このような着色された活性炭６は、成型後のコンクリート体２の所望とする壁色を実現する１つの色の活性炭６がそのまま、または複数の色の各活性炭６が、当該壁色を実現する割合／重量比で混合されて、コンクリート体２に混合される。 この場合の着色された活性炭６の粒径は、どの色についてもほぼ同じとされる。

図６は、着色された活性炭６入りのコンクリート体２の壁の色の変化とコンクリート体２の凝結／凝固／硬化時間との関係を示す。 上記図３に示すように、粒径が大きいほど浮上速度が速くなるので、異なる粒径ごとに活性炭６の色を変え、しかもコンクリート体２の凝結／凝固／硬化時間を変えると、つまりコンクリー凝結剤／凝固剤／硬化剤の添加量を調整すると、コンクリート体２の表面に表れる色も変えることができる。

図６のＡ色、Ｂ色、Ｃ色の着色活性炭６は、Ａ色、Ｂ色、Ｃ色の順番で粒径が大きい。 そして、コンクリート凝結剤／凝固剤／硬化剤の添加量を増減して、コンクリート凝結／凝固／硬化時間をＴ１に設定すると、コンクリート体２の表面の色は、Ａ色＞Ｂ色＞Ｃ色の色相差となり、Ａ色がいちばん強く出る。

コンクリート凝結／凝固／硬化時間をＴ２に設定すると、コンクリート体２の表面の色は、Ａ色＝Ｂ色＞Ｃ色の色相差となり、Ａ色とＢ色が同じ色相となり、Ｃ色の色相のみ弱くなる。 コンクリート凝結／凝固／硬化時間をＴ３に設定すると、コンクリート体２の表面の色は、Ａ色＝Ｂ色＝Ｃ色の色相差となり、Ａ色とＢ色とＣ色とが同じ色相となる。

そして、着色された活性炭６の粒径が変化すると、活性炭６の着色面積が相対的に変化し、上記複数の色の配合比が変化する。 このため、着色された活性炭６の粒径が小さくなるほど、この着色された活性炭６の配合比を上げて、この着色された活性炭６の混合重量を増やす必要がある。

例えば、粒径が１／２倍になれば、着色面積は１／４倍になるので、実現したい壁色の配合色／配合比に対して、この着色された活性炭６の配合量を４倍にする必要がある。 また、粒径が２倍になれば、着色面積は４倍になるので、実現したい壁色の配合色／配合比に対して、この着色された活性炭６の配合量を１／４倍にする必要がある。 したがって、混合する活性炭６の粒径がｎ倍になれば、着色面積はｎ ²倍になるので、実現したい壁色の配合色／配合比に対して、この着色された活性炭６の配合量を１／ｎ ²倍にする必要がある。

（７）他の実施の形態 本発明は上記各実施例に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。 例えば、上記活性炭としては、木炭、竹炭などでもよく、活性炭の状態は粉末状、粒子状、球形、楕円球形、小ブロック状、小板状、小断片状、液状、これらの混合物状でもよい。

本件発明のコンクリート体生産方法はコンクリート体製造方法、コンクリート成型方法、施設生産方法は施設建築方法、施設施工方法、施設製造方法などとしても成立する。 コンクリート体２は、施設の柱、内壁、外壁、天井、屋根、床、梁、階段、テラス、手すりなど、施設のどのような構成物でもよい。 施設としては、マンション、アパート、家屋、ビル、スポーツ施設、美術・芸術・文化・科学・博物・宿泊・交通などの施設などでもよい。

本発明のコンクリート体生産方法及び施設生産方法は、施設の現場から離れた工場内で実施されるだけでなく、施設の建設現場で実施されても良い。 例えば、施設の床、階段など、上面に活性炭を集中させたいコンクリート体２の製造では、そのまま施設の現場で活性炭６入りのコンクリート体２を製造することができる。

上記活性炭６混合においては、コンクリート体２をコンクリート型１に流し込んだ／打ち込んだ直後に、コンクリートの上表面にばら撒くように活性炭６を散布してもよく、この場合活性炭６とコンクリート体２とは混合／かき混ぜ／撹拌されない、またはわずかしか混合／かき混ぜ／撹拌されない。

上記混合される着色された活性炭６の種類は２種類でもよいし、４種類以上でもよい。 この着色された活性炭６には黒色の着色活性炭６も含まれる。 また、このような複数色の活性炭６の一部の色については流し込み／打ち込み前に混合され、残りは流し込み／打ち込み後に混合されてもよい。

さらに、着色された活性炭６の混合割合は、１つのコンクリート体２の各箇所ごとによって異なっていてもよい。 これにより、コンクリート体２の表面に着色された活性炭６で各箇所において色の異なる模様を描くことができる。 また、このような着色された活性炭６が混合されたコンクリート体２に対して、各箇所ごとに上記コンクリート凝結剤／凝固剤／硬化剤の混合量を異なるように、コンクリート体２の流し込み／打ち込み後に降り掛ければ、コンクリート体２の表面に着色された活性炭６で各箇所において色の異なる模様を描くことができる。

（８）他の発明の効果
[１]セメント、水、骨材の混合物に、粉末状または粒子状の活性炭を混合して、厚みのあるコンクリート体を製造するための型の中に流し込む、または厚みのあるコンクリート体を製造するための型の中に、セメント、水、骨材の混合物を流し込むとともに、当該混合物に粉末状または粒子状の活性炭を混合する工程と、 この型の中の混合物を所定時間かけて硬化させ、この所定時間の間に、上記活性炭を当該混合物の中で浮き上がらせる工程と、 この硬化されたコンクリート体を型から取り出し、このコンクリート体の活性炭が浮き上がった面を、吸湿または消臭が必要とされる空間に向けて配置する工程とを備えたことを特徴とする施設生産方法。 これにより、コンクリート体の任意の表面付近に活性炭を集中させることができ、活性炭を無駄なく散在させることができる。

[２]請求項１の施設生産方法に使用され、請求項１記載の生産方法で生産されることを特徴とする請求項１記載の上記コンクリート体。
[３]請求項１または請求項２のコンクリート体を請求項１記載の生産方法で生産することを特徴とする請求項１または２記載のコンクリート体生産方法。
[４]請求項１の施設生産方法で生産されたことを特徴とする請求項１、２または３記載の施設。 これにより、コンクリート体の任意の表面付近に活性炭を集中させることができ、活性炭を無駄なく散在させることができる。

[５]上記活性炭を浮き上がらせる面は、重力の方向と逆方向の先に位置する面または重力の方向の後に位置する面であり、これに応じて上記コンクリート体の型の向きを重力の方向に応じて変更することを特徴とする請求項１、２、３または４記載の施設生産方法、コンクリート体、コンクリート体生産方法または施設。

これにより、活性炭を集中させる面をコンクリート型の上面にしておくことができ、この上面を吸湿または消臭が必要とされる空間に向いた面とするようにできる。

[６]上記活性炭の粒径が大きいほど、上記コンクリート体を硬化させる時間は短くされ、コンクリート硬化剤の添加量が多くされ、またはコンクリート流動化剤の添加量が少なくされることを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の施設生産方法、コンクリート体、コンクリート体生産方法または施設。

これにより、活性炭が十分に表面に浮き上がる前に、コンクリートが凝結／硬化してしまうことがなく、コンクリート表面に活性炭を集中させることができる。

[７]上記活性炭は色の異なるものが複数混合され、これにより上記コンクリート体の活性炭の浮き上がる面の色が任意の色に着色されることを特徴とする請求項１、２、３、４、５または６記載の施設生産方法、コンクリート体、コンクリート体生産方法または施設。 これにより、コンクリート体の表面を活性炭の効果のほかに任意の色にすることもでき、壁紙や壁塗装が不要になる。

[８]上記活性炭は色が異なり、粒径の異なるものまたは浮き上がり時間の異なるものが複数混合され、しかも上記コンクリート体の硬化時間が調整され、これにより上記コンクリート体の活性炭の浮き上がる面の色が、コンクリート体の硬化時間の変化に応じて、任意の色に着色されることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６または７記載の施設生産方法、コンクリート体、コンクリート体生産方法または施設。 これにより、着色活性炭の配合比を変えないで硬化剤の添加量を変えるだけで、コンクリート体の表面の色を変えることができ、壁紙や壁塗装が不要になる。

コンクリート体の任意の表面付近に活性炭を集中させ、活性炭を無駄なく散在させて、吸湿効果・消臭効果を発揮させる。 コンクリート型１の中には複数本の鉄筋５が配筋／配置されて固定され、ここにセメント、水、骨材、その他の混合物である流動性コンクリートが流し込み／打ち込みされる。

この混合物には、粉末状または粒子状の活性炭６が混合される。 この活性炭６の混合は、流し込み／打ち込み前にあらかじめミキサーの中にセメント、水、骨材とともに混合され、またはコンクリート型１への流し込み／打ち込みと同時または直後の凝結／硬化／養生前に混合される。

コンクリート体２の凝結／硬化前に活性炭６が浮き上がり、コンクリート体２の表面に活性炭６が集中する。 活性炭６の粒径が大きいほど、必要なコンクリートの凝結／硬化の時間は短くされる。

コンクリート体生産方法に用いられるコンクリート型１とコンクリート体２との外観を示す。

コンクリート体生産方法に用いられるコンクリート型１とコンクリート体２との断面を示す。

活性炭６の粒径／平均粒径と必要とされる凝結剤／硬化剤の添加量または必要とされるコンクリート体２の凝結／硬化時間との関係を示す。

凝結／硬化／養生した後のコンクリート体２の縦断面の上面付近を示し、コンクリート体２の中の活性炭６も示す。

活性炭６入りのコンクリート体２の吸湿効果・消臭効果の実験結果を示す。

着色された活性炭６入りのコンクリート体２の壁の色の変化とコンクリート体２の凝結／硬化時間との関係を示す。

符号の説明

１…コンクリート型、２…コンクリート体、
３…底型枠、４…側型枠、５…鉄筋、
６…活性炭、７…上面肩枠。