JP6463531B2 - 融雪ブロックおよび融雪路盤 - Google Patents
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Description
本発明は、融雪ブロックおよび融雪路盤に関し、詳細には、少なくとも下記の（ａ）、（ｂ）および（ｃ）を原材料とする、発泡コンクリートにより構成された第一層、（ａ）断熱材、（ｂ）砂、（ｃ）セメント；と、前記第一層の上に形成されて、少なくとも下記の（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）および（ｈ）を原材料とする、コンクリートにより構成された第二層、（ｄ）遠赤外線放射材、（ｅ）鉄鋼スラグ、（ｆ）砂、（ｇ）砂利、（ｈ）セメント；とを備え、前記第一層と前記第二層との接面または前記接面の近傍にメッシュ状の補強材および発熱体を備える融雪ブロック、ならびにこの融雪ブロックから構成される融雪路盤に関する。
人や自動車、自転車などが通行する車道や歩道などの道路や通路において、通常それらの路面はアスファルト舗装やコンクリート舗装によって形成されている。そして寒冷地においては、冬季、積雪や凍結によって路面が滑りやすくなり、自動車や自転車、歩行者などのスリップ事故や転倒事故などの発生リスクが高まるため、従来、路面下には、内部に熱流体が供給されるヒートパイプや通電により発熱する電熱ヒーターなどの、雪や氷を溶かすためのいわゆる融雪装置が埋設されている。
また、道路や通路の特徴や環境、用途に応じて、例えばアスファルト材やコンクリート、モルタル、樹脂、ゴムなどを素材とした舗装ブロックを路盤上に敷き並べることによって路面が形成されている場合がある。一般的なアスファルト舗装やコンクリート舗装の場合、融雪装置は舗装時に埋設されるが、舗装ブロックによって路面を形成する場合には、融雪機能を具備した舗装ブロック（融雪ブロック）が地盤上に敷設されている。
そのような融雪ブロックとしては、例えば、断熱材、断熱材の上に設けられた熱拡散材、熱拡散材の上に設けられた発熱体およびこれらを埋設するようにプレキャスト成形されたコンクリート成形部を備えた発熱用ブロック（特許文献１）や、表面層、遠赤外線放射材として珪藻類が堆積して形成された天然鉱石を含む遠赤外線放射層および遠赤外線放射層を加熱する発熱層を備えた融雪装置（特許文献２）、樹脂製の枠内に発熱体を敷設して遠赤外線放射材と蓄熱・補強材を混入したコンクリートを流し込んで固めた矩形薄板の間口融雪ユニット（特許文献３）、地熱を発する地盤上に蓄熱層を設け、その上に人工熱源を配設し、さらにその上に伝熱・放熱層を積層し、またさらにその上に、所望により遠赤外線放射層を積層した融雪システム（特許文献４）、脚部を有した多孔質化構造の基板部からなり、その内部に、格子状またはメッシュ状の支持板部と、当該支持板部に保持係合されて外部電源に接続が可能な、線状または帯状の長尺状発熱体部が配設されている融雪・保温用発熱ブロック（特許文献５）を挙げることができる。
しかしながら、特許文献１に開示されている発熱用ブロックでは、熱拡散材および発熱体がコンクリート成形部によって覆われてしまっているため、発熱体から発せられた熱がコンクリート成形部に吸収されてしまい、その結果、発熱体から発せられた熱が発熱用ブロックの表面に行き渡らず、融雪効果に乏しい。
また、特許文献２に開示されている融雪装置では、断熱層の上層に発熱層が、その発熱層の上層に遠赤外線放射材を含む遠赤外線放射層が、その遠赤外線放射層の上層に遠赤外線放射材を含む透水性ゴムチップ弾性舗装層がそれぞれ配置されているところ、最上層が透水性ゴムチップ弾性舗装層であることから露出面の強度が低い一方、断熱層および遠赤外線放射層は透水性ゴムチップ弾性舗装層と比較して透水性に乏しいため、露出面の積雪や着氷が融解することにより生じた水が舗装層より地中方向へ流れず、その結果、舗装層がその水で飽和してしまい、露出面に溢れてしまうため、露出面の積雪や着氷の融解が進むにつれて融雪効率が下がってしまう。
また、特許文献３に開示されている間口融雪ユニットでは、最下層から順に、発泡断熱材、アルミ蒸着断熱シートおよび鉄筋が敷設され、さらにハイパワーヒーターまたは放熱パイプが敷設されて、遠赤外線放射材としてのカーボンと蓄熱・補強材としてのスチールファイバーが混入されたコンクリートが流し込まれて固められており、全体として圧縮に対する強度は担保されるものの引っ張り強度に劣るため、インターロッキング方式が採用されやすい融雪ブロックとしては不向きであるうえ、特許文献２に開示された融雪装置と同様、遠赤外線放射材としてのカーボンと蓄熱・補強材としてのスチールファイバーが混入されたコンクリートは透水性に乏しく、コンクリートの露出面の積雪や着氷が融解するにつれて生じた水がその露出面に続々と溜まってしまい、やはり、露出面の積雪や着氷の融解が進むにつれて融雪効率が下がってしまう。
一方、特許文献４に開示されている融雪システムの場合、蓄熱層について、適度な蓄熱と断熱に寄与する材料が用いられているとの記載が当該文献中にあるものの、この蓄熱層は、地盤から放出される地熱を吸収して蓄熱するものであるから、断熱性を有していないのは明らかであり、従って、地盤から地熱が放出されない一般的な場所では、人工熱源から発せられた熱を地盤へ逃がしてしまうこととなり、蓄熱層の上に積層された伝熱・放熱層に熱が伝わらず、当該融雪システム上の積雪を融雪することは困難である。
他方、特許文献５に開示されている融雪・保温用発熱ブロックの場合、多孔質化構造を有するが故に、通水性、透水性を有しているが、砂利、小石、岩石破砕体、溶岩石破砕体、コンクリート破砕体、セラミック破砕体などの粒状体が材料として用いられていることから、長年の使用により変性を生じる可能性があり、耐候性を有するとしている点に疑問があるうえ、多孔質化構造を有するので構造的強度に難がある。また、コネクターを直列に接続することができず、並列となってしまうため、抵抗値が上がり、その結果、消費電力量が膨大になってしまう。
そこで本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、発熱体から発せられた熱が最上層である第二層または第三層の表面（露出面）に伝導しやすいとともに、第一層にてしっかりと断熱して第二層内部に蓄熱されやすいことからその表面（露出面）の積雪や着氷に輻射熱による豊富な熱量を供給して融解させやすく、また、それら積雪や着氷が融解して生じた水がその表面（露出面）に溜まらずに順次内部へ浸透して地中に流れることから、それら積雪や着氷を連続的に融解することができ、その結果、従来の融雪ブロックや融雪路盤と比較して消費電力量を大幅に削減することを可能とする、断熱に優れるとともに発熱量が豊富で蓄熱に優れ、透水性が高く、かつ、構造的強度、特に圧縮強度が高い融雪ブロックおよびこの融雪ブロックから構成される融雪路盤を提供することを目的とする。
本発明者らは、鋭意研究の結果、融雪ブロックについて、少なくとも断熱材と砂とセメントを原材料とする発泡コンクリートにより構成された第一層と、少なくとも遠赤外線放射材と鉄鋼スラグと砂と砂利とセメントを原材料とするコンクリートにより構成された第二層とを備え、それら第一層と第二層との接面または接面の近傍にメッシュ状の補強材と発熱体を備えることにより、さらには、少なくともオリビン砂、珪砂、ジルコン砂およびクロマイト砂からなる群から選択される１または２以上の砂と遠赤外線放射材と鉄鋼スラグとセメントを原材料とするモルタルにより構成された第三層を備えることにより、構造的強度、特に圧縮強度が高い融雪ブロックを形成することができ、当該融雪ブロックの発熱体から発せられた熱が最上層である第二層または第三層の表面（露出面）に伝導しやすくなるとともに、第一層においてしっかりと断熱して第二層内部に蓄熱されやすくなり、その結果、その表面（露出面）の積雪や着氷に輻射熱による豊富な熱量を供給することができ、また、それら積雪や着氷が融解して生じた水が順次内部へ浸透して地中に流れるため、それら積雪や着氷を連続的に融解することができ、その結果、従来の融雪ブロックや融雪路盤と比較して消費電力量を大幅に削減することができることを見出し、下記の各発明を完成した。
（１）少なくとも下記の（ａ）、（ｂ）および（ｃ）を原材料とする、発泡コンクリートにより構成された第一層、（ａ）断熱材、（ｂ）砂、（ｃ）セメント；と、前記第一層の上に形成されて、少なくとも下記の（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）および（ｈ）を原材料とする、コンクリートにより構成された第二層、（ｄ）遠赤外線放射材、（ｅ）鉄鋼スラグ、（ｆ）砂、（ｇ）砂利、（ｈ）セメント；とを備え、前記第一層と前記第二層との接面または前記接面の近傍にメッシュ状の補強材および発熱体を備える融雪ブロックであって、前記第一層を構成する発泡コンクリートおよび前記第二層を構成するコンクリートの原材料の割合が、下記の（Ａ）および（Ｂ）の少なくともいずれかである前記融雪ブロック；（Ａ）第一層を構成する発泡コンクリートの原材料の割合が、前記（ｃ）セメント１００体積部に対して前記（ａ）断熱材が１５０〜２５０体積部であり、かつ、前記（ｃ）セメント１００体積部に対して前記（ｂ）砂が５０〜３００体積部である；（Ｂ）第二層を構成するコンクリートの原材料の割合が、前記（ｈ）セメントおよび前記（ｅ）鉄鋼スラグ１００体積部に対して前記（ｄ）遠赤外線放射材が１〜２０体積部であり、前記（ｈ）セメントおよび前記（ｅ）鉄鋼スラグ１００体積部に対して前記（ｆ）砂が５０〜３５０体積部であり、かつ、前記（ｈ）セメントおよび前記（ｅ）鉄鋼スラグ１００体積部に対して前記（ｇ）砂利が１５０〜４５０体積部である。
（２）少なくとも下記の（ａ）、（ｂ）および（ｃ）を原材料とする、発泡コンクリートにより構成された第一層、（ａ）断熱材、（ｂ）砂、（ｃ）セメント；と、前記第一層の上に形成されて、少なくとも下記の（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）および（ｈ）を原材料とする、コンクリートにより構成された第二層、（ｄ）遠赤外線放射材、（ｅ）鉄鋼スラグ、（ｆ）砂、（ｇ）砂利、（ｈ）セメント；と、前記第二層の上に形成されて、少なくとも下記の（ｉ）、（ｊ）、（ｋ）および（ｌ）を原材料とする、モルタルにより構成された第三層、（ｉ）オリビン砂、珪砂、ジルコン砂およびクロマイト砂からなる群から選択される１または２以上の砂、（ｊ）遠赤外線放射材、（ｋ）鉄鋼スラグ、（ｌ）セメント；とを備え、前記第一層と前記第二層との接面または前記接面の近傍にメッシュ状の補強材および発熱体を備える融雪ブロックであって、前記第一層を構成する発泡コンクリート、前記第二層を構成するコンクリートおよび前記第三層を構成するモルタルの原材料の割合が、下記の（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）の少なくともいずれかである前記融雪ブロック；（Ａ）第一層を構成する発泡コンクリートの原材料の割合が、前記（ｃ）セメント１００体積部に対して前記（ａ）断熱材が１５０〜２５０体積部であり、かつ、前記（ｃ）セメント１００体積部に対して前記（ｂ）砂が５０〜３００体積部である；（Ｂ）第二層を構成するコンクリートの原材料の割合が、前記（ｈ）セメントおよび前記（ｅ）鉄鋼スラグ１００体積部に対して前記（ｄ）遠赤外線放射材が１〜２０体積部であり、前記（ｈ）セメントおよび前記（ｅ）鉄鋼スラグ１００体積部に対して前記（ｆ）砂が５０〜３５０体積部であり、かつ、前記（ｈ）セメントおよび前記（ｅ）鉄鋼スラグ１００体積部に対して前記（ｇ）砂利が１５０〜４５０体積部である；（Ｃ）第三層を構成するモルタルの原材料の割合が、前記（ｌ）セメントおよび前記（ｋ）鉄鋼スラグ１００重量部に対して前記（ｉ）オリビン砂、珪砂、ジルコン砂およびクロマイト砂からなる群から選択される１または２以上の砂が１００〜２００重量部であり、かつ、前記（ｌ）セメントおよび前記（ｋ）鉄鋼スラグ１００重量部に対して前記（ｊ）遠赤外線放射材が１〜２０重量部である。
（３）前記第三層の表層にはつり部が形成されている、（２）に記載の融雪ブロック。
（４）断熱材が樹脂系発泡材である、（１）から（３）のいずれか一項に記載の融雪ブロック。
（５）メッシュ状の補強材と発熱体がメッシュヒーターである、（１）から（４）のいずれか一項に記載の融雪ブロック。
（６）（１）から（５）のいずれか一項に記載の融雪ブロックから構成された融雪路盤。
本発明に係る融雪ブロックおよび融雪路盤によれば、構造的強度、特に圧縮強度が高い融雪ブロックを提供することができ、発熱体から発せられた熱を第二層内部に蓄熱して融雪ブロックまたは融雪路盤の表面（露出面）に伝導させやすいとともに、その表面（露出面）の積雪や着氷に輻射熱による豊富な熱量を供給することができてそれら積雪や着氷を速やかに融解させることができ、また、それら積雪や着氷が融解して生じた水を順次、融雪ブロックまたは融雪路盤の内部へ透水させて地中へ流すことができ、その結果、それら積雪や着氷を連続的に融解することができ、従来の融雪ブロックや融雪路盤と比較して消費電力量を大幅に削減することができる。また、原材料が安価であることから融雪ブロックの製造原価を抑えることができ、融雪ブロック自体はシンプルな形態であることから容易に敷設することができる。
以下、本発明に係る融雪ブロックの第１実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。本第１実施形態の融雪ブロック１は、図１および図２に示すように、第一層２と第二層３とを備え、第一層２と第二層３との接面５または接面５の近傍にメッシュ状の補強材５１と発熱体５２を備えている。以下、各構成について詳細に説明する。
本第１実施形態の融雪ブロック１において、第一層２は、少なくとも（ａ）断熱材と（ｂ）砂と（ｃ）セメントを原材料とする発泡コンクリートにより構成されており、第二層３は、少なくとも（ｄ）遠赤外線放射材と（ｅ）鉄鋼スラグと（ｆ）砂と（ｇ）砂利と（ｈ）セメントを原材料とするコンクリートにより構成されている。なお、本第１実施形態の融雪ブロック１の第一層２および第二層３において、「少なくとも」とは、第一層２を構成する発泡コンクリートが、本発明の特徴を損なわない範囲で、（ａ）断熱材、（ｂ）砂および（ｃ）セメント以外の物質を原材料とする場合も本第１実施形態の融雪ブロック１の範囲に含まれるという趣旨であり、第二層３を構成するコンクリートが、本発明の特徴を損なわない範囲で、（ｄ）遠赤外線放射材、（ｅ）鉄鋼スラグ、（ｆ）砂、（ｇ）砂利および（ｈ）セメント以外の物質を原材料とする場合も、本第１実施形態の融雪ブロック１の範囲に含まれるという趣旨である。
一般に「発泡コンクリート」は、気泡コンクリートとも呼ばれ、断熱材、砂、セメントの他、水や必要に応じて砂利を入れるなどして、コンクリートの中に小さな気泡を混入し多孔質化したものをいい、軽量で断熱性に優れたコンクリートである。本第１実施形態の融雪ブロック１における「発泡コンクリート」では、断熱材が、空隙を形成するという砂利の役目を果たしている。
本第１実施形態の融雪ブロック１における「断熱材」は、熱を伝える性質の小さい材料を使用したものであれば特に限定されず、そのような断熱材としては、例えば、おがくず、中空ガラスビーズ、シラスバルーン、パーライト、シリカ粉末、グラスウール、フェルト、シリカ−アルミナ系粉末、発泡材を挙げることができ、耐水性を有して腐喰に強く、断熱性に優れた発泡材が好適であり、樹脂系発泡材がより好適である。樹脂系発泡材としては、発泡スチロール、発泡ウレタン、発泡ポリスチレン、発泡ポリエチレンなどを挙げることができ、中でも特に、耐水性を有して腐喰に強く、断熱性に優れた発泡スチロールがさらに好適である。
このように、少なくとも（ａ）断熱材と（ｂ）砂と（ｃ）セメントを原材料として生成された発泡コンクリートにより構成される本第１実施形態の融雪ブロック１における第一層２は、優れた透水性と耐水性と断熱性を併せ持つため、発熱体５２から発せられた熱を輻射熱として融雪ブロック１の第二層３にしっかりと蓄熱できるとともに、融雪ブロック１の表面（露出面）の積雪や着氷が融解して生じた水を順次、融雪ブロック１の内部へ透水させて地中へ流すことができ、その結果、それら積雪や着氷を連続的に融解することができる。また、用いることによって空隙が増してしまう砂利を用いない場合が好適であり、これにより構造的強度、特に圧縮強度を高めることができる。
また、本第１実施形態の融雪ブロック１において、第一層２を構成する発泡コンクリートの原材料である（ａ）断熱材、（ｂ）砂および（ｃ）セメントの割合は、前記（ｃ）セメント１００体積部に対して前記（ａ）断熱材が１５０〜２５０体積部であり、かつ、前記（ｃ）セメント１００体積部に対して前記（ｂ）砂が５０〜３００体積部であることが好適である。このような配合によって、一般には構造的強度が低い発泡コンクリートにおいて、構造的強度、特に圧縮強度をより高めることができる他、透水性と耐水性と断熱性をより高めることができる。
本第１実施形態の融雪ブロック１において、「遠赤外線放射材」とは、熱を与えたとき遠赤外線を放射する、熱伝導性の高い物質をいい、本第１実施形態の融雪ブロック１における遠赤外線放射材は、熱を与えたときに遠赤外線を放射し、かつ熱伝導性の高い限りにおいて特に限定されないが、融雪や凍結防止という使用目的に鑑みれば３〜２０μｍの遠赤外線を放射するものが好適であり、５〜２０μｍの遠赤外線を放射するものがより好適である。そのような遠赤外線放射材としては、例えば、カーボン材；石英系火山岩；酸化シリカや酸化アルミナなどを主要成分とする花崗岩や流紋岩の微粉末；満州タルク；フライアッシュ（石炭灰）などの遠赤外線セラミックス；ゼオライト；雲母；二酸化モリブデン；チタン酸アルミニウムや酸化アルミニウム、酸化マグネシウム等の金属酸化物；ラジウム鉱石；黒鉛珪石（ブラックシリカ、シリカブラック）などの珪藻類が堆積して形成された天然鉱石を挙げることができる。本第１実施形態の融雪ブロック１においては、これらから１または２以上選択して用いることができ、さらにフェライトなどの磁鉄鉱とともに用いることができるが、遠赤外線を半永久的に放射する特性を有することから、珪藻類が堆積して形成された天然鉱石が好適であり、中でも常温で９０％以上（４〜１２μｍ）の遠赤外線を放射する黒鉛珪石（ブラックシリカ、シリカブラック）がより好適である。
「鉄鋼スラグ」とは、鉄鋼の生産の際、同時に生成される金属酸化物などの溶融固化物をいい、高炉で銑鉄を製造する際に副生成する高炉スラグと、溶銑やスクラップなどを精錬して鋼を製造する際に同時に生成する製鋼スラグとに分類され、製鋼スラグは精錬炉の種類により、さらに転炉系スラグと電気炉系スラグに分類される。鉄鋼スラグは石灰（ＣａＯ）とシリカ（ＳｉＯ２）を主成分としており、その他の成分として、高炉スラグはアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）と少量の硫黄（Ｓ）を含み、製鋼スラグは酸化鉄（ＦｅＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を含有している。なお、排水基準ｐＨがｐＨ５〜９であることから、本第１実施形態の融雪ブロック１における鉄鋼スラグは、接触した水のｐＨ（ＪＩＳ Ｋ ００５８−１「スラグ類の化学物質試験方法−第１部：溶出量試験方法」の「５．４検液の調製」にいうｐＨ）がｐＨ９超にならないような鉄鋼スラグであれば特に限定されない。
鉄鋼スラグはいずれも水硬性を有しているため、鉄鋼スラグを原材料として生成されたコンクリートやモルタルの強度は、時間とともに向上する。また、鉄鋼スラグを原材料として生成されたコンクリートやモルタルは、透水性および保水性を有することが知られている。特に高炉スラグは、これを原材料として生成されたコンクリートやモルタルに、より高い透水性および保水性を与えることが知られており、好適に用いることができる。なお、本第１実施形態の融雪ブロック１において、第二層３を構成するコンクリートの原材料となる（ｅ）鉄鋼スラグおよび（ｈ）セメントとしては、（ｅ）鉄鋼スラグと（ｈ）セメントとが事前に混合されてなるスラグセメントを好適に用いることができる。
このように、少なくとも（ｄ）遠赤外線放射材と（ｅ）鉄鋼スラグと（ｆ）砂と（ｇ）砂利と（ｈ）セメントを原材料として生成されたコンクリートにより構成される本第１実施形態の融雪ブロック１における第二層３は、構造的強度が高く、かつ、優れた透水性、耐水性、蓄熱性、熱伝導性、熱拡散性を併せ持ち、環境指向性に優れているといえ、発熱体５２から発せられた熱や融雪ブロック１の第二層３に蓄えられた熱を融雪ブロック１の表面（露出面）に伝導させやすく、その表面（露出面）の積雪や着氷を速やかに融解させることができ、また、それら積雪や着氷が融解して生じた水を順次、融雪ブロック１の内部へ透水させて地中へ流すことができ、その結果、それら積雪や着氷を連続的に融解することができる。
また、本第１実施形態の融雪ブロック１において、第二層３を構成するコンクリートの原材料である（ｄ）遠赤外線放射材、（ｅ）鉄鋼スラグ、（ｆ）砂、（ｇ）砂利および（ｈ）セメントの割合が、前記（ｈ）セメントおよび前記（ｅ）鉄鋼スラグ１００体積部に対して前記（ｄ）遠赤外線放射材が１〜２０体積部であり、前記（ｈ）セメントおよび前記（ｅ）鉄鋼スラグ１００体積部に対して前記（ｆ）砂が５０〜３５０体積部であり、かつ、前記（ｈ）セメントおよび前記（ｅ）鉄鋼スラグ１００体積部に対して前記（ｇ）砂利が１５０〜４５０体積部であることが好適である。このような配合によって、第二層３の構造的強度、特に圧縮強度をより高めることができる他、透水性、耐水性、蓄熱性、熱伝導性、熱拡散性をより高めることができ、従来の融雪ブロックと比較して消費電力量をより削減することができる。
さらに、本第１実施形態の融雪ブロック１において、第一層２を構成する発泡コンクリートの原材料である（ａ）断熱材、（ｂ）砂および（ｃ）セメントの割合が、前記（ｃ）セメント１００体積部に対して前記（ａ）断熱材が１５０〜２５０体積部であり、かつ、前記（ｃ）セメント１００体積部に対して前記（ｂ）砂が５０〜３００体積部であり、かつ、第二層３を構成するコンクリートの原材料である（ｄ）遠赤外線放射材、（ｅ）鉄鋼スラグ、（ｆ）砂、（ｇ）砂利および（ｈ）セメントの割合が、前記（ｈ）セメントおよび前記（ｅ）鉄鋼スラグ１００体積部に対して前記（ｄ）遠赤外線放射材が１〜２０体積部であり、前記（ｈ）セメントおよび前記（ｅ）鉄鋼スラグ１００体積部に対して前記（ｆ）砂が５０〜３５０体積部であり、かつ、前記（ｈ）セメントおよび前記（ｅ）鉄鋼スラグ１００体積部に対して前記（ｇ）砂利が１５０〜４５０体積部であることがより好適である。このような配合によって、本第１実施形態の融雪ブロック１の構造的強度、特に圧縮強度をさらに高めることができる他、透水性、耐水性、断熱性、蓄熱性、熱伝導性をさらに高めることができ、従来の融雪ブロックと比較して消費電力量をさらに削減することができる。
なお、本第１実施形態の融雪ブロック１は、上述した（ａ）断熱材、（ｂ）砂および（ｃ）セメントの割合により形成された発泡コンクリートから構成される第一層２と、上述した（ｄ）遠赤外線放射材、（ｅ）鉄鋼スラグ、（ｆ）砂、（ｇ）砂利および（ｈ）セメントの割合により形成されたコンクリートから構成される第二層３の、少なくともいずれかを備えていればよい。
本第１実施形態の融雪ブロック１におけるメッシュ状の補強材５１は、本発明の特徴を損なわない限り、当業者によって適宜選択可能なメッシュ状の補強材５１であればよく、特に限定されないが、例えば、水平メッシュ筋やワイヤーメッシュなどを挙げることができる。また、本第１実施形態の融雪ブロック１における発熱体５２もまた、本発明の特徴を損なわない限り、当業者によって適宜選択可能な発熱体５２であればよく、特に限定されないが、例えば、所定回流形状に配設したヒーター線、放熱シート、放熱パイプなどを挙げることができる。さらに、本第１実施形態の融雪ブロック１におけるメッシュ状の補強材５１および発熱体５２は、一体型のものを用いることができ、そのようなメッシュ状の補強材５１および発熱体５２としては、例えば、メッシュ状の補強材５１に添わせて迂回配置するとともにメッシュ状の補強材５１と一体化したヒーター線などを挙げることができる。
以上のような本第１実施形態の融雪ブロック１は、単独（１枚のみ）で用いることができるが、複数（２枚以上）を組み合わせて用いるのが好ましい。
次に、本発明に係る融雪ブロックの第２実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。本第２実施形態の融雪ブロック１は、図３および図４に示すように、第一層２と第二層３と第三層４を備え、第一層２と第二層３との接面５または接面５の近傍にメッシュ状の補強材５１と発熱体５２を備えている。以下、各構成について詳細に説明する。なお、融雪ブロック１の本第２実施形態のうち、上述した融雪ブロック１の第１実施形態の構成と同一若しくは対応・相当する構成については同一の符号を付して再度の説明を省略する。
本第２実施形態の融雪ブロック１において、第一層２は、少なくとも（ａ）断熱材と（ｂ）砂と（ｃ）セメントを原材料とする発泡コンクリートにより構成されており、第二層３は、少なくとも（ｄ）遠赤外線放射材と（ｅ）鉄鋼スラグと（ｆ）砂と（ｇ）砂利と（ｈ）セメントを原材料とするコンクリートにより構成されており、第三層４は、少なくとも（ｉ）オリビン砂、珪砂、ジルコン砂およびクロマイト砂からなる群から選択される１または２以上の砂と（ｊ）遠赤外線放射材と（ｋ）鉄鋼スラグと（ｌ）セメントを原材料とするモルタルにより構成されている。なお、本第２実施形態の融雪ブロック１における第三層４において、「少なくとも」とは、第三層４を構成するモルタルが、本発明の特徴を損なわない範囲で、（ｉ）オリビン砂、珪砂、ジルコン砂およびクロマイト砂からなる群から選択される１または２以上の砂、（ｊ）遠赤外線放射材、（ｋ）鉄鋼スラグならびに（ｌ）セメント以外の物質を原材料とする場合も、本第２実施形態の融雪ブロック１の範囲に含まれるという趣旨である。
「オリビン砂」とは、橄欖（かんらん）岩を原石とし、これを粉砕してふるい分けたものであり、フォルステライトに富み、一般には（Ｍｇ，Ｆｅ）２ＳｉＯ４で表わされる。また、「珪砂（硅砂、けい砂）」とは、珪酸分（ＳｉＯ２）を主成分とする石英の砂であり、陸地の地層において石英砂の状態で分布し、あるいは河口や海岸の砂浜において発達した天然珪砂と、珪石原鉱を粉砕しふるい分けをして砂状にした人造珪砂の２種類に分類される。「ジルコン砂」とは、ジルコン（ＺｒＳｉＯ４）を主とする砂であり、ＺｒＯ２を約６６％、ＳｉＯ２を約３３％含んでいる。「クロマイト砂」とは、クロム鉄鉱に富む砂であり、Ａｌ２Ｏ３を約１５％、Ｆｅ２Ｏ３を約２５％、Ｃｒ２Ｏ３を約４５％含んでいる。
これらオリビン砂、珪砂、ジルコン砂およびクロマイト砂は比較的粒径が丸いうえに粒子表面が緻密で凹凸が少なく平滑であり、熱膨張率が低くて耐破砕性や崩壊性に優れ、耐火度や熱伝導率が高いことが特徴であることから、本第２実施形態の融雪ブロック１の最上層である第三層４の原材料として好適であり、一般の砕石に比べ２０％以上比重が大きいオリビン砂がより好適である。
従って、少なくとも（ｉ）オリビン砂、珪砂、ジルコン砂およびクロマイト砂からなる群から選択される１または２以上の砂と（ｊ）遠赤外線放射材と（ｋ）鉄鋼スラグと（ｌ）セメントを原材料として生成されたモルタルにより構成される本第２実施形態の融雪ブロック１における第三層４は、構造的強度が高く、かつ優れた透水性、耐水性、蓄熱性、熱伝導性、熱拡散性を併せ持つのであり、環境指向性に優れているといえ、発熱体５２から発せられた熱や融雪ブロック１の第二層３に蓄えられた熱を融雪ブロック１の表面（露出面）に伝導させやすく、その表面（露出面）の積雪や着氷を速やかに融解させることができ、また、それら積雪や着氷が融解して生じた水を順次、融雪ブロック１の内部へ透水させて地中へ流すことができ、その結果、それら積雪や着氷を連続的に融解することができる。
また、本第２実施形態の融雪ブロック１において、第三層４を構成するモルタルの原材料である（ｉ）オリビン砂、珪砂、ジルコン砂およびクロマイト砂からなる群から選択される１または２以上の砂、（ｊ）遠赤外線放射材、（ｋ）鉄鋼スラグならびに（ｌ）セメントの割合は、前記（ｌ）セメントおよび前記（ｋ）鉄鋼スラグ１００重量部に対して前記（ｉ）オリビン砂、珪砂、ジルコン砂およびクロマイト砂からなる群から選択される１または２以上の砂が１００〜２００重量部、前記（ｌ）セメントおよび前記（ｋ）鉄鋼スラグ１００重量部に対して前記（ｊ）遠赤外線放射材が１〜２０重量部であることが好適である。このような配合によって、第三層４の構造的強度をより高めることができる他、透水性、耐水性、蓄熱性、熱伝導性をより高めることができ、従来の融雪ブロックと比較して消費電力量をより削減することができる。
さらに、本第２実施形態の融雪ブロック１において、第一層２を構成する発泡コンクリートの原材料である（ａ）断熱材、（ｂ）砂および（ｃ）セメントの割合が、前記（ｃ）セメント１００体積部に対して前記（ａ）断熱材が１５０〜２５０体積部であり、かつ、前記（ｃ）セメント１００体積部に対して前記（ｂ）砂が５０〜３００体積部であり、第二層３を構成するコンクリートの原材料である（ｄ）遠赤外線放射材、（ｅ）鉄鋼スラグ、（ｆ）砂、（ｇ）砂利および（ｈ）セメントの割合が、前記（ｈ）セメントおよび前記（ｅ）鉄鋼スラグ１００体積部に対して前記（ｄ）遠赤外線放射材が１〜２０体積部であり、前記（ｈ）セメントおよび前記（ｅ）鉄鋼スラグ１００体積部に対して前記（ｆ）砂が５０〜３５０体積部であり、かつ、前記（ｈ）セメントおよび前記（ｅ）鉄鋼スラグ１００体積部に対して前記（ｇ）砂利が１５０〜４５０体積部であり、かつ、第三層４を構成するモルタルの原材料である（ｉ）オリビン砂、珪砂、ジルコン砂およびクロマイト砂からなる群から選択される１または２以上の砂、（ｊ）遠赤外線放射材、（ｋ）鉄鋼スラグならびに（ｌ）セメントの割合が、前記（ｌ）セメントおよび前記（ｋ）鉄鋼スラグ１００重量部に対して前記（ｉ）オリビン砂、珪砂、ジルコン砂およびクロマイト砂からなる群から選択される１または２以上の砂が１００〜２００重量部、前記（ｌ）セメントおよび前記（ｋ）鉄鋼スラグ１００重量部に対して前記（ｊ）遠赤外線放射材が１〜２０重量部であることがより好適である。このような配合によって、本第１実施形態の融雪ブロック１の構造的強度、特に圧縮強度をよりさらに高めることができる他、透水性、耐水性、断熱性、蓄熱性、熱伝導性をよりさらに高めることができ、従来の融雪ブロックと比較して消費電力量をよりさらに削減することができる。
なお、本第２実施形態の融雪ブロック１は、上述した（ａ）断熱材、（ｂ）砂および（ｃ）セメントの割合により形成された発泡コンクリートから構成される第一層２と、上述した（ｄ）遠赤外線放射材、（ｅ）鉄鋼スラグ、（ｆ）砂、（ｇ）砂利および（ｈ）セメントの割合により形成されたコンクリートから構成される第二層３と、上述した（ｉ）オリビン砂、珪砂、ジルコン砂およびクロマイト砂からなる群から選択される１または２以上の砂、（ｊ）遠赤外線放射材、（ｋ）鉄鋼スラグならびに（ｌ）セメントの割合により形成されたコンクリートから構成される第三層４の、少なくともいずれかを備えていればよい。
以上のような本第２実施形態の融雪ブロック１は、単独（１枚のみ）で用いることができるが、複数（２枚以上）を組み合わせて用いるのが好ましい。
次に、本発明に係る融雪ブロックの第３実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。本第３実施形態の融雪ブロック１は、図５に示すように、第三層４の表層にはつり部４１が形成されている。以下、各構成について詳細に説明する。なお、融雪ブロック１の本第３実施形態のうち、上述した融雪ブロック１の第１実施形態および第２実施形態の構成と同一若しくは対応・相当する構成については同一の符号を付して再度の説明を省略する。
「はつり（斫り、削り）」とは、コンクリートやモルタル建造物を壊したり、形を整えるために表面を削ったりすることをいうが、本第３実施形態の融雪ブロック１において、はつり（斫り、削り）とは、コンクリートやモルタルの表面を削ることをいい、はつり部４１は、融雪ブロック１の表面（露出面）をはつることにより形成される。
はつり部４１を形成することにより、融雪ブロック１の表面（露出面）の積雪や着氷が融解して生じた水を、より融雪ブロック１の内部へ透水させて地中へ流すことができ、その結果、それら積雪や着氷をさらに連続的に融解することができる。
以上のような本第３実施形態の融雪ブロック１は、単独（１枚のみ）で用いることができるが、複数（２枚以上）を組み合わせて用いるのが好ましい。
次に、本発明に係る融雪ブロックの第４実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。本第４実施形態の融雪ブロック１は、図６に示すように、第一層２と第二層３との接面５または接面５の近傍にメッシュ状の補強材５１と発熱体５２が組み合わされて形成されるメッシュ状の発熱体５２、メッシュヒーター５３を備えている。以下、各構成について詳細に説明する。なお、融雪ブロック１の本第４実施形態のうち、上述した融雪ブロック１の第１実施形態、第２実施形態および第３実施形態の構成と同一若しくは対応・相当する構成については同一の符号を付して再度の説明を省略する。
本第４実施形態の融雪ブロック１において、メッシュヒーター５３は、メッシュ状の発熱体５２であれば特に限定されないが、そのようなメッシュヒーター５３としては、例えば、温水循環パイプ、ニクロムヒーター、セラミックヒーター、導電性ポリマーヒーター、ブレードヒーターなどを挙げることができる。
以上のような本第４実施形態の融雪ブロック１は、単独（１枚のみ）で用いることができるが、複数（２枚以上）を組み合わせて用いるのが好ましい。
以下、本発明に係る融雪路盤の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、融雪路盤６の本実施形態および第４実施形態のうち、上述した融雪ブロック１の第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態の構成と同一若しくは対応・相当する構成については同一の符号を付して再度の説明を省略する。
本実施形態の融雪路盤６は、図７に示すように、第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態および第４実施形態の融雪ブロック１のいずれかから構成されている。なお、融雪ブロック１の形態は、図７に示すような、表面（露出面）が略矩形のものであって、敷き詰めるようにして敷設するものの他、インターロッキングブロックとして目地を形成して敷設するのが好適である。
次に、本発明に係る融雪ブロック１および融雪路盤６の作用について、図面を用いて詳細に説明する。
融雪ブロック１は、図１〜４、図６に示すように、少なくとも（ａ）断熱材と（ｂ）砂と（ｃ）セメントを原材料とする発泡コンクリートを打設して第一層２を形成し、第一層２の上面にメッシュ状の補強材５１および発熱体５２またはメッシュヒーター５３を配設した後、その上に少なくとも（ｄ）遠赤外線放射材と（ｅ）鉄鋼スラグと（ｆ）砂と（ｇ）砂利と（ｈ）セメントを原材料とするコンクリートを打設して第二層３を形成し、さらにその上に、所望に応じて、少なくとも（ｉ）オリビン砂、珪砂、ジルコン砂およびクロマイト砂からなる群から選択される１または２以上の砂と（ｊ）遠赤外線放射材と（ｋ）鉄鋼スラグと（ｌ）セメントを原材料とするモルタルを打設して第三層４を形成することにより製造される。第三層４を打設する場合、原材料として着色剤を混練することによってカラーハードナーを形成し、これを第三層４として打設することができる。また、図５に示すように、第三層４を打設する場合には、第三層４の表面（露出面）をはつることにより、はつり部４１を形成することが好適である。
次に、融雪ブロック１の敷設（融雪路盤６の敷設）について説明する。あらかじめクッションサンドを敷設（図示しない）し、その上に、製造した複数の融雪ブロック１を第二層３または第三層４が上になるように、第二層３または第三層４が路面に現れるようにして上面（表面、露出面）を合わせながら敷き詰めるように敷設する。敷設は、インターロッキング工法に基づくのが好適である。融雪ブロック１の敷設後、並列した隣同士の融雪ブロック１をテーピングにより防水処理を施しつつ、図７に示すように、それらの発熱体５２またはメッシュヒーター５３を結線することにより、構造的強度、特に圧縮強度が高く、透水性、耐水性、蓄熱性および熱伝導性に優れ、従来の融雪ブロックと比較して消費電力量をより大幅に削減することができる融雪路盤６が形成される。
発熱体５２またはメッシュヒーター５３の電源を入れて発熱体５２またはメッシュヒーター５３に通電すると、発熱体５２またはメッシュヒーター５３から発せられた熱は、輻射熱として、断熱性の高い第一層２へは伝導せずに、融雪ブロック１の第二層３に一時的に蓄積されるか、またはそのまま第二層３または第二層３および第三層４へと伝導し、融雪ブロック１の表面（露出面）に到達して、その表面（露出面）の積雪や着氷を速やかに融解させる。時間の経過とともにそれら積雪や着氷が融解して生じた水は、順次、第二層３または第二層３および第三層４の内部へ透水し、さらには第一層２の内部へ透水して地中へ流れる。上述のような循環によって、それら積雪や着氷を連続的に融解することができる。
以上のような融雪ブロック１および融雪路盤６によれば、以下の効果を得ることができる。
１．構造的強度、特に圧縮強度に優れ、かつ優れた透水性、耐水性、蓄熱性、熱伝導性、熱拡散性を併せ持ち、環境指向性に優れ、かつ、従来の融雪ブロックや融雪路盤と比較して消費電力量を大幅に削減することができる。
２．発熱体５２から発せられた熱や融雪ブロック１の内部に蓄えられた熱を融雪ブロック１の表面（露出面）に伝導させやすく、融雪ブロック１および融雪路盤６の表面（露出面）の積雪や着氷を速やかに融解させることができる。
３．融雪ブロック１および融雪路盤６の表面（露出面）の積雪や着氷が融解して生じた水を順次、融雪ブロック１の内部へ透水させて地中へ流すことができ、その結果、それら積雪や着氷を連続的に融解することができる。
１．構造的強度、特に圧縮強度に優れ、かつ優れた透水性、耐水性、蓄熱性、熱伝導性、熱拡散性を併せ持ち、環境指向性に優れ、かつ、従来の融雪ブロックや融雪路盤と比較して消費電力量を大幅に削減することができる。
２．発熱体５２から発せられた熱や融雪ブロック１の内部に蓄えられた熱を融雪ブロック１の表面（露出面）に伝導させやすく、融雪ブロック１および融雪路盤６の表面（露出面）の積雪や着氷を速やかに融解させることができる。
３．融雪ブロック１および融雪路盤６の表面（露出面）の積雪や着氷が融解して生じた水を順次、融雪ブロック１の内部へ透水させて地中へ流すことができ、その結果、それら積雪や着氷を連続的に融解することができる。
なお、本発明に係る融雪ブロックおよび融雪路盤は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜変更することができる。
以下、本発明に係る融雪ブロックおよび融雪路盤について、実施例に基づいて説明する。なお、本発明の技術的範囲は、これらの実施例によって示される特徴に限定されない。
＜実施例１＞
上述した第１実施形態および第２実施形態に係る融雪ブロック１の第一層２、第二層３および第三層４の原材料の構成とその効果について、サンプルを用意して比較検討した。サンプルは上面（露出面）が５００ｍｍ四方の略正方形で高さが約５０〜６０ｍｍとなるように作成し、その上に高さ２５ｃｍになるように雪を積み、融解の度合いおよび水捌けの度合いを評価した。評価は、「普通」を▲、「良い」を△、「相当良い」を○、「極めて良い」を◎とした。融雪ブロック１の第一層２、第二層３および第三層４の主要な原材料の割合と評価の結果を表１、表２、表３、表４および表５に示す。なお、第一層２および第二層３における原材料の割合は体積比であり、第三層４における原材料の割合は重量比である。
上述した第１実施形態および第２実施形態に係る融雪ブロック１の第一層２、第二層３および第三層４の原材料の構成とその効果について、サンプルを用意して比較検討した。サンプルは上面（露出面）が５００ｍｍ四方の略正方形で高さが約５０〜６０ｍｍとなるように作成し、その上に高さ２５ｃｍになるように雪を積み、融解の度合いおよび水捌けの度合いを評価した。評価は、「普通」を▲、「良い」を△、「相当良い」を○、「極めて良い」を◎とした。融雪ブロック１の第一層２、第二層３および第三層４の主要な原材料の割合と評価の結果を表１、表２、表３、表４および表５に示す。なお、第一層２および第二層３における原材料の割合は体積比であり、第三層４における原材料の割合は重量比である。
［表１］
［表２］
［表３］
［表４］
［表５］
なお、サンプル２６、サンプル２８、サンプル３０およびサンプル３２に対し、サンプル１、サンプル２、サンプル３、サンプル４、サンプル５、サンプル６、サンプル７、サンプル８、サンプル９、サンプル１０、サンプル１１、サンプル１２、サンプル１３、サンプル１４、サンプル１５、サンプル１６、サンプル１７、サンプル１８、サンプル１９、サンプル２０、サンプル２１、サンプル２２、サンプル２３、サンプル３３、サンプル３５、サンプル３７およびサンプル３９の方が比較的優れ、サンプル７３、サンプル７４、サンプル７５、サンプル７６、サンプル７７、サンプル７８、サンプル７９、サンプル８０、サンプル９７、サンプル９９、サンプル１０１およびサンプル１０３に対し、サンプル６８、サンプル７０およびサンプル７２の方が比較的優れ、サンプル６８、サンプル７０およびサンプル７２に対し、サンプル４１、サンプル４２、サンプル５７、サンプル５８、サンプル５９、サンプル６０、サンプル６１、サンプル６２、サンプル６３、サンプル６４、サンプル６５、サンプル８１、サンプル８３、サンプル８５およびサンプル８７の方が比較的優れていた。
また、サンプル８９、サンプル９０、サンプル９１、サンプル９２、サンプル９３，サンプル９４、サンプル９５、サンプル９６、サンプル１０５、サンプル１０７、サンプル１０９およびサンプル１１１と、サンプル９８、サンプル１００、サンプル１０２およびサンプル１０４とを比較すると、融解の度合いおよび水捌けの度合いは変わらず、サンプル８９、サンプル９０、サンプル９１、サンプル９２、サンプル９３，サンプル９４、サンプル９５、サンプル９６、サンプル９８、サンプル１００、サンプル１０２、サンプル１０４、サンプル１０５、サンプル１０７、サンプル１０９およびサンプル１１１に対し、サンプル６６、サンプル８２、サンプル８４、サンプル８６およびサンプル８８の方が比較的優れ、サンプル６６、サンプル８２、サンプル８４、サンプル８６およびサンプル８８に対し、サンプル２４、サンプル３４、サンプル３６、サンプル３８およびサンプル４０の方が比較的優れていた。さらに、最も総合的に優れていたのはサンプル１０６、サンプル１０８、サンプル１１０およびサンプル１１２であった。
以上の結果から、第一層２を構成する発泡コンクリートの原材料である（ａ）断熱材、（ｂ）砂および（ｃ）セメントの割合が、前記（ｃ）セメント１００体積部に対して前記（ａ）断熱材が１５０〜２５０体積部であり、かつ、前記（ｃ）セメント１００体積部に対して前記（ｂ）砂が５０〜３００体積部であることが好適であること、第二層３を構成するコンクリートの原材料である（ｄ）遠赤外線放射材、（ｅ）鉄鋼スラグ、（ｆ）砂、（ｇ）砂利および（ｈ）セメントの割合が、前記（ｈ）セメントおよび前記（ｅ）鉄鋼スラグ１００体積部に対して前記（ｄ）遠赤外線放射材が１〜２０体積部であり、前記（ｈ）セメントおよび前記（ｅ）鉄鋼スラグ１００体積部に対して前記（ｆ）砂が５０〜３５０体積部であり、かつ、前記（ｈ）セメントおよび前記（ｅ）鉄鋼スラグ１００体積部に対して前記（ｇ）砂利が１５０〜４５０体積部であることが好適であること、第三層４を構成するモルタルの原材料である（ｉ）オリビン砂、珪砂、ジルコン砂およびクロマイト砂からなる群から選択される１または２以上の砂、（ｊ）遠赤外線放射材と、（ｋ）鉄鋼スラグならびに（ｌ）セメントの割合が、前記（ｌ）セメントおよび前記（ｋ）鉄鋼スラグ１００重量部に対して前記（ｉ）オリビン砂、珪砂、ジルコン砂およびクロマイト砂からなる群から選択される１または２以上の砂が１００〜２００重量部、前記（ｌ）セメントおよび前記（ｋ）鉄鋼スラグ１００重量部に対して前記（ｊ）遠赤外線放射材が１〜２０重量部であることが好適であることが明らかとなり、第一層２を構成する発泡コンクリートの原材料である（ａ）断熱材、（ｂ）砂および（ｃ）セメントの割合が、前記（ｃ）セメント１００体積部に対して前記（ａ）断熱材が１５０〜２５０体積部であり、かつ、前記（ｃ）セメント１００体積部に対して前記（ｂ）砂が５０〜３００体積部であるとともに、第二層３を構成するコンクリートの原材料である（ｄ）遠赤外線放射材、（ｅ）鉄鋼スラグ、（ｆ）砂、（ｇ）砂利および（ｈ）セメントの割合が、前記（ｈ）セメントおよび前記（ｅ）鉄鋼スラグ１００体積部に対して前記（ｄ）遠赤外線放射材が１〜２０体積部であり、前記（ｈ）セメントおよび前記（ｅ）鉄鋼スラグ１００体積部に対して前記（ｆ）砂が５０〜３５０体積部であり、かつ、前記（ｈ）セメントおよび前記（ｅ）鉄鋼スラグ１００体積部に対して前記（ｇ）砂利が１５０〜４５０体積部であることがより好適であることが明らかになり、第一層２を構成する発泡コンクリートの原材料である（ａ）断熱材、（ｂ）砂および（ｃ）セメントの割合が、前記（ｃ）セメント１００体積部に対して前記（ａ）断熱材が１５０〜２５０体積部であり、かつ、前記（ｃ）セメント１００体積部に対して前記（ｂ）砂が５０〜３００体積部であり、第二層３を構成するコンクリートの原材料である（ｄ）遠赤外線放射材、（ｅ）鉄鋼スラグ、（ｆ）砂、（ｇ）砂利および（ｈ）セメントの割合が、前記（ｈ）セメントおよび前記（ｅ）鉄鋼スラグ１００体積部に対して前記（ｄ）遠赤外線放射材が１〜２０体積部であり、前記（ｈ）セメントおよび前記（ｅ）鉄鋼スラグ１００体積部に対して前記（ｆ）砂が５０〜３５０体積部であり、かつ、前記（ｈ）セメントおよび前記（ｅ）鉄鋼スラグ１００体積部に対して前記（ｇ）砂利が１５０〜４５０体積部であるとともに、第三層４を構成するモルタルの原材料である（ｉ）オリビン砂、珪砂、ジルコン砂およびクロマイト砂からなる群から選択される１または２以上の砂、（ｊ）遠赤外線放射材、（ｋ）鉄鋼スラグならびに（ｌ）セメントの割合が、前記（ｌ）セメントおよび前記（ｋ）鉄鋼スラグ１００重量部に対して前記（ｉ）オリビン砂、珪砂、ジルコン砂およびクロマイト砂からなる群から選択される１または２以上の砂が１００〜２００重量部、前記（ｌ）セメントおよび前記（ｋ）鉄鋼スラグ１００重量部に対して前記（ｊ）遠赤外線放射材が１〜２０重量部であることがさらに好適であることが明らかとなった。
＜実施例２＞
上述した本第２実施形態の融雪ブロック１について、曲げ耐力試験を行った。本試験は、地方独立行政法人北海道立総合研究機構 建築研究本部北方建築総合研究所に依頼して行われた。
試験番号：建研本第２９−３号（平成２９年５月８日受付）
試験実施年月日：平成２９年５月１０日
試験場所：地方独立行政法人北海道立総合研究機構 建築研究本部北方建築総合研究所
試験内容：試験体を加圧し、ひび割れの有無を確認する曲げ耐力試験
上述した本第２実施形態の融雪ブロック１について、曲げ耐力試験を行った。本試験は、地方独立行政法人北海道立総合研究機構 建築研究本部北方建築総合研究所に依頼して行われた。
試験番号：建研本第２９−３号（平成２９年５月８日受付）
試験実施年月日：平成２９年５月１０日
試験場所：地方独立行政法人北海道立総合研究機構 建築研究本部北方建築総合研究所
試験内容：試験体を加圧し、ひび割れの有無を確認する曲げ耐力試験
試験体は、図１および図２に示す本第２実施形態の融雪ブロック１であり、試験体数は３体であった。また、その大きさは、上面（露出面）が５００ｍｍ四方の略正方形で高さが約６０ｍｍであった。各試験体の寸法を表６に示し、表６中の記号（寸法測定箇所）を図８に示す。
［表６］
［試験方法］
全自動製品外圧・曲げ試験機（ＣＰＡ−１００Ｒ−Ｆ（容量が１０００ｋＮ（１０２ｔ）；前川試験機製作所）を用い、試験体の上面を下側にして手動制御により単調加力を行った。支持スパンは２４０ｍｍとし、加圧面および支持面にゴム板を挿入して線加力を行った。
全自動製品外圧・曲げ試験機（ＣＰＡ−１００Ｒ−Ｆ（容量が１０００ｋＮ（１０２ｔ）；前川試験機製作所）を用い、試験体の上面を下側にして手動制御により単調加力を行った。支持スパンは２４０ｍｍとし、加圧面および支持面にゴム板を挿入して線加力を行った。
［試験結果］
ＪＩＳ Ａ ５３７１：２０１６に規定される曲げひび割れ耐力（２０．０ｋＮ（２．０４ｔ））時の各試験体におけるひび割れの有無と最大荷重を表７に示す。
ＪＩＳ Ａ ５３７１：２０１６に規定される曲げひび割れ耐力（２０．０ｋＮ（２．０４ｔ））時の各試験体におけるひび割れの有無と最大荷重を表７に示す。
［表７］
表７に示すように、試験体３つのうち、最大荷重の最も小さいもので１６．１２ｋＮ（１．６４ｔ）、最大荷重が最も大きいものに至っては、２０．１６ｋＮ（２．０６ｔ）の荷重でもひび割れが生じなかった。これは、従来の融雪ブロックと比較して極めて高い（２倍程度の）荷重値である。以上の結果から、本第２実施形態の融雪ブロック１の構造的強度、特に圧縮強度は極めて高いことが示された。
＜実施例３＞
本第２実施形態の融雪ブロック１の消費電力量について検討を行った。本第２実施形態の融雪ブロック１（上面（露出面）が５００ｍｍ四方の略正方形で高さが約６０ｍｍ）を４枚（縦と横にそれぞれ２枚ずつ）、従来のロードヒーティング（北海道札幌市）および豪雪地帯における従来のロードヒーティング（北海道石狩郡当別町）の消費電力量を調査し、本第２実施形態の融雪ブロック１の消費電力量と比較した。その結果を表８に示す。
本第２実施形態の融雪ブロック１の消費電力量について検討を行った。本第２実施形態の融雪ブロック１（上面（露出面）が５００ｍｍ四方の略正方形で高さが約６０ｍｍ）を４枚（縦と横にそれぞれ２枚ずつ）、従来のロードヒーティング（北海道札幌市）および豪雪地帯における従来のロードヒーティング（北海道石狩郡当別町）の消費電力量を調査し、本第２実施形態の融雪ブロック１の消費電力量と比較した。その結果を表８に示す。
［表８］
表８に示すように、従来のロードヒーティング（北海道札幌市）の消費電力量が３００〜３３０Ｗｈ／ｍ２であり、豪雪地帯における従来のロードヒーティング（北海道石狩郡当別町）の消費電力量が３５０〜４００Ｗｈ／ｍ２であるのに対し、本第２実施形態の融雪ブロック１の消費電力量は１４５Ｗｈ／ｍ２であった。この消費電力量は、本第２実施形態の融雪ブロック１の１枚（上面（露出面）が５００ｍｍ四方の略正方形で高さが約６０ｍｍ）当たり、３６．２５Ｗｈ／ｍ２である。以上の結果から、本第２実施形態の融雪ブロック１の消費電力量は、従来のロードヒーティング（北海道札幌市）および豪雪地帯における従来のロードヒーティング（北海道石狩郡当別町）の消費電力量と比較して、極めて小さいことが明らかとなった。
１ 融雪ブロック
２ （融雪ブロック１の）第一層
３ （融雪ブロック１の）第二層
４ （融雪ブロック１の）第三層
４１ はつり部
５ 第一層２と第二層３との接面
５１ メッシュ状の補強材
５２ 発熱体
５３ メッシュヒーター
６ 融雪路盤
２ （融雪ブロック１の）第一層
３ （融雪ブロック１の）第二層
４ （融雪ブロック１の）第三層
４１ はつり部
５ 第一層２と第二層３との接面
５１ メッシュ状の補強材
５２ 発熱体
５３ メッシュヒーター
６ 融雪路盤
Claims (5)
- 少なくとも下記の（ａ）、（ｂ）および（ｃ）を原材料とする、発泡コンクリートにより構成された第一層、
（ａ）断熱材、
（ｂ）砂、
（ｃ）セメント；
と、前記第一層の上に形成されて、少なくとも下記の（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）および（ｈ）を原材料とする、コンクリートにより構成された第二層、
（ｄ）遠赤外線放射材、
（ｅ）鉄鋼スラグ、
（ｆ）砂、
（ｇ）砂利、
（ｈ）セメント；
と、前記第二層の上に形成されて、少なくとも下記の（ｉ）、（ｊ）、（ｋ）および（ｌ）を原材料とする、モルタルにより構成された第三層、
（ｉ）オリビン砂、珪砂、ジルコン砂およびクロマイト砂からなる群から選択される１または２以上の砂、
（ｊ）遠赤外線放射材、
（ｋ）鉄鋼スラグ、
（ｌ）セメント；
とを備え、前記第一層と前記第二層との接面または前記接面の近傍にメッシュ状の補強材および発熱体を備える融雪ブロックであって、前記第一層を構成する発泡コンクリート、前記第二層を構成するコンクリートおよび前記第三層を構成するモルタルの原材料の割合が、下記の（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）の少なくともいずれかである前記融雪ブロック；
（Ａ）第一層を構成する発泡コンクリートの原材料の割合が、前記（ｃ）セメント１００体積部に対して前記（ａ）断熱材が１５０〜２５０体積部であり、かつ、前記（ｃ）セメント１００体積部に対して前記（ｂ）砂が５０〜３００体積部である；
（Ｂ）第二層を構成するコンクリートの原材料の割合が、前記（ｈ）セメントおよび前記（ｅ）鉄鋼スラグ１００体積部に対して前記（ｄ）遠赤外線放射材が１〜２０体積部であり、前記（ｈ）セメントおよび前記（ｅ）鉄鋼スラグ１００体積部に対して前記（ｆ）砂が５０〜３５０体積部であり、かつ、前記（ｈ）セメントおよび前記（ｅ）鉄鋼スラグ１００体積部に対して前記（ｇ）砂利が１５０〜４５０体積部である；
（Ｃ）第三層を構成するモルタルの原材料の割合が、前記（ｌ）セメントおよび前記（ｋ）鉄鋼スラグ１００重量部に対して前記（ｉ）オリビン砂、珪砂、ジルコン砂およびクロマイト砂からなる群から選択される１または２以上の砂が１００〜２００重量部であり、かつ、前記（ｌ）セメントおよび前記（ｋ）鉄鋼スラグ１００重量部に対して前記（ｊ）遠赤外線放射材が１〜２０重量部である。 - 前記断熱材が樹脂系発泡材である、請求項１に記載の融雪ブロック。
- 前記第三層の表層にはつり部が形成されている、請求項１または請求項２に記載の融雪ブロック。
- 前記メッシュ状の補強材と発熱体がメッシュヒーターである、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の融雪ブロック。
- 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の融雪ブロックから構成された融雪路盤。
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