JPH0635336B2

JPH0635336B2 - 透水性高強度コンクリ−ト舗装用組成物

Info

Publication number: JPH0635336B2
Application number: JP24075286A
Authority: JP
Inventors: 豊安藤; 正彦會田; 太郎岩崎; 武信津田; 稔間片
Original assignee: Osaka Cement Co Ltd; Nakayama Steel Works Ltd
Current assignee: Nakayama Steel Works Ltd; Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Priority date: 1986-10-09
Filing date: 1986-10-09
Publication date: 1994-05-11
Anticipated expiration: 2009-05-11
Also published as: JPS6395147A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は透水性コンクリート舗装の透水係数が「透水性
舗装ハンドブック」（社団法人、日本道路建設協会編）
に記載されている１×10^-2cm／sec 以上、材令28日曲げ
強度が「小規模コンクリート舗装設計施工指針作成作業
に関する報告書」（社団法人、セメト協会研究所）に記
載されている自動車、歩行者用舗装の場合35kgｆ／cm²
（標準層厚８cm）以上、乗用車、作業者専用舗装の場合
の40kgｆ／cm²（標準層厚15cm）以上を満足する透水性
高強度コンクリート舗装用組成物に関するものである。

［従来の技術］透水性高強度の舗装用コンクリート舗装体は雨水を直接
路床に浸透させ、地中に還元する機能を有するもので充
分な強度を有するものでなければならない。その透水性
と強度は上述のような透水係数１×10^-2cm／sec 以上、
曲げ強度35kgｆ／cm²以上を確保しなければならない。

透水性舗装のメリットは雨水の一時貯留、あるいは地中
に復元することから表面流出量を低減できることにあ
り、次のような効果を得ようとするものである。

（Ｉ）植生等の地中生態の改善（II）下水道の負担軽減（III）公共水域の汚濁軽減（IV）地下水涵養（Ｖ）路面排水施設の軽減もしくは省略（VI）すべり抵抗の増大の歩行性の改善（VII）乱反射による眩惑の軽減このようにして透水性コンクリート舗装は歩道、公園、
広場、駐車場、軽交通車道や住宅団地内、工場構内、プ
ールサイドなどに適用される。

従来透水性舗装として現場で舗装する工法には透水性ア
スファルト舗装や、透水性コンクリート舗装などがある
が、その中で透水性アスファルト舗装はその指針が前述
の「透水性舗装ハンドブック」（社団法人、日本道路建
設協会編）に記載されているが、しかし、透水性アスフ
ァルト舗装においてはアスファルトの温度依存が高く、
日照によるアスファルトの流動化が生じ、そのため目詰
りや舗装体自体の緻密化が起り透水性能が低下する。さ
らに加えて、構造体中の空隙率が多いことによりアスフ
ァルトが水や空気と接触する面積が大となりアスファル
トの劣化が早まるという問題がある。

透水性コンクリート舗装については特開昭59-150806及
び特開昭59-215565などがあり、曲げ強度が20〜32kgｆ
／cm²と小さく、強度の面で問題が残っている。

［発明が解決しようとする問題点］上記の透水性コンクリート舗装についての公知発明（上
記公報）においても強度の点で問題があり透水性コンク
リート舗装は透水性アスファルト舗装に比較して透水係
数を大きくすることや、目詰りしにくく、さらには掃除
がし易いことなどに長所があるが従来の技術では曲げ強
度が低い欠点があり、本発明では高い透水性を維持した
うえに曲げ強度の一段の向上を目指すものである。

［問題点を解決するための手段］本発明は上記の如き従来の透水性コンクリート舗装体に
比べ著しく改善されたものとすることを目的になされた
もので１ｍ^３あたり400 〜520 kgのセメント、1,300 〜
1,500 kgの球状スラグ骨材、100 〜185 kgの水、必要に
応じセメント１重量部に対し0.5〜10重量％の飽和剤を
添加し、かつ上記球状スラグ骨材は粒度分布を13mmフル
イ通過重量百分率が85％以上、2.5mmフルイ通過重量百
分率が50％以下に調整されたものを使用することにこと
によって目的を達することができるもである。

透水性コンクリートは普通コンクリートから細粒分を除
いて骨材粒度を粗くし、空隙率を大きくして透水係数を
大きくしている。その際第１図に示すように骨材の最大
粒径を大きくした方が同じ透水係数で曲げ強さを高くす
ることができて有利である。しかし、骨材径が大きいと
空隙の径も大きくなり、歩行性に支障を来たす。

空隙の最大径は女性のハイヒールでの通行に支障のない
大きさとする必要がある。

骨材として一般の砕石を使用する場合、６号砕石（13〜
５mm）以上の粒径の骨材では空隙の径も大きくなり、ハ
イヒールの先が空隙の中に嵌り込むおそれがあることか
ら歩行性に問題が出る。そのため７号砕石（５〜2.5m
m）単品、または７号砕石と粗砂とを組み合せて使用す
る必要があるが骨材の最大径が５mmと小さいので１×10
^-2cm／sec の透水係数を確保するためには曲げ強さは35
kgｆ／cm²を下回り、前述したような強度上の問題が残
る。

そこで透水性コンクリートにおいて、１×10^-2cm／sec
以上の高い透水係数を維持して曲げ強さを向上させる方
法を研究した結果骨材として球状スラグ骨材を使用すれ
ば可能であることを見出した。骨材の形状を球状とする
ことにより空隙の径が均一となり砕石と比較して同じ最
大粒径で出来る空隙の径が小さくなること、また空隙の
断面形状が多角錐となることからハイヒールの走行性で
決定される骨材の最大粒径を６号砕石相当の13mmと大き
くすることができる。しかし、球状であると骨材間の噛
み合せ効果が期待できない。そこで骨材の材質を潜在水
硬性を有するスラグ骨材とすることにより骨材とセメン
トとの付着強度を向上させ、骨材粒間の噛み合せ効果の
不足を補う方策を見出した。

すなわち骨材の粒度分布は13mmフルイ通過重量百分率が
85％以上、2.5mmフルイ通過重量百分率が50％以下、好
ましくは15％以下に調整することが大切である。

球状スラグ骨材の最大粒径を上記のように限定したのは
６号砕石相当品より大きい骨材を使用すると空隙の径も
大きくなり、ハイヒール等が空隙中に入る虞れがあるた
めである。

また粒径分布を上記のように限定したのは細粒部分の割
合を厳密に制御することにより高い透水性能と高強度と
の両方を確保するためである。

本発明で使用するセメントは市販の各種セメントが利用
できる。早強セメント、超早強セメントを使用すれば硬
化速度が速く、交通開放までの期間を短縮化できる。交
通開放までの期間の短縮化は市販の早強剤との組合せに
よっても可能である。またカラーセメントあるいは着色
剤を使用すればカラー舗装とすることは容易である。

また市販の減水剤を使用することができ、セメント１重
量部に対し最大0.03重量部まで添加することができる。

水／セメント重量比（以下Ｗ／Ｃと略称する）は25〜35
％で、好ましくは30〜35％である。さらにセメント１重
量部に対し、0.001〜0.03重量部の減水剤を含む場合は
Ｗ／Ｃが25〜35％、好ましくは27〜33％となる。このよ
うにＷ／Ｃの範囲を限定したのはＷ／Ｃが上記範囲以下
であると混合がパサパサの状態となり成形できず、逆に
Ｗ／Ｃが上記範囲以上の場合には骨材とセメントペース
トの分離が生じ、ペースト部分が沈下して下層部の空隙
を埋め透水性舗装として好ましくないためである。

単位セメント量の範囲は400 〜520 kg／ｍ^３であり、40
0kg／ｍ^３以下だと材令28日曲げ強度が35kgｆ／cm²以下
となり、好ましくなく、また520 kg／ｍ^３以上だと透水
係数が１×10^-2cm／sec 以下となり好ましくない。

球状スラグ骨材は「風砕」として容易に入手できる。商
品としてはFIT サンド（中山製鋼所）などがある。

セメントとしてはポルトランドセメント（普通、早強、
超早強、中庸熱、耐硫酸塩）混合セメント（高炉、シリ
カ、フライアッシュ）及び特殊セメント（超速硬セメン
ト）などがあり、その中、超速硬セメントを用いると初
期強度の発現が早く、現場における交通開放が早められ
る。超変速セメントとしては「ハイセット」（大阪セメ
ント社製）などがある。

減水剤は市販の減水剤及び高性能減水剤を用いる。高性
能減水剤として「マイティー100」及び「マイティー15
0」（いずれも花王石けん社）がある。

舗装路面のカラー化はカラーセメントの使用、セメント
用着色材の添加、表面への塗料の塗布によって容易に行
うことができる。着色材としては「エリス」、「バイエ
ル」（何れも梅彦社）、「鹿印」（カネ浜三つ星社）、
「チェリーカラー」（新興建材社）、「三星印」（東京
ボース社）、「パーフェクチン」（富士商会）、「マイ
ン」、「バイエル」（何れもヤブ原社）などがあり色は
青、赤、黄、緑、茶、黒等多様である。着色剤の添加量
はセメント１重量部に対し0.01〜0.1重量部であり、着
色結果を考慮して好ましくは0.01〜0.05重量部である。

また白色セメントを使用すれば着色材の添加量を減少す
ることができる。

道路用塗料としては「カンペラインＣ」（関西ペイント
社）、「トアライナーＰスーパー」（東亜ペイント
社）、「ニットライン」（大日本塗料社）、「ニッペロ
ードライン」（日本ペイント社）などがある。

セメント用各種混和材は一般市販のものが使用可能で、
例えば早強材を添加すれば早強効果が期待でき、高強度
混和材を使用すれば高強度化ができる。またポリマーを
添加すれば耐薬品性及び曲げ強度が向上する。

［実施例］球状スラグ骨材入りコンクリートの舗設は空隙率が25〜
15％になるように締固めを行う。空隙率が25％を越える
と曲げ強度が35kgｆ／cm²より低下して好ましくなく、1
5％未満だと透水係数が１×10^-2cm／sec より減少して
好ましくない。実際の舗設に際しては骨材が球状であ
り、混合物の流動性が良好なために50kgプレート（転圧
力３ｔ）のような簡単な転圧機械で締固めでき、その走
行回数も１〜２回でよい。

舗設後の養生方法及び養生期間は、通常のコンクリート
舗装に準じて行う。養生方法はマット養成、膜養成のい
ずれも可能である。膜養生の場合、養生剤を表面に塗布
しすぎて空隙まで埋めないように注意し、塗布量は管理
を入念に行う必要がある。また養生期間はそれぞれのセ
エントの種類に応じて所定の日数とする。一般には普通
セメントを使用した場合、養生期間は２週間、早強セメ
ントを使用した場合は１週間、超早硬セメントを使用し
た場合は約半日間である。

実施例１曲げ強度はJIS A 1106により、また透水試験はJIS A 12
18に準じて測定した。

球状スラグ骨材の代表的な粒度分布は第２図に示す通り
で、それらの球状スラグ骨材を普通ポルトランドセメン
トを用い「マイティー150」の添加量を０，１，２％と
し、ペーストが沈下せず、また混合物がパサパサの状態
とならないＷ／Ｃを25〜37％の範囲にして供試体を作製
し、曲げ強度及び透水係数を測定した、供試体中の空隙
率と材令28日曲げ強度との関係を第３図に、また空隙率
と透水係数との関係を第４図に示した。

第２図に見られるスラグ骨材のＡの粒度分布は13mm〜2.
5mmの間を製品とした場合、Ｂは13mm〜1.2mm間を製品と
した場合、及びＣは５mm〜1.2mmの間を製品とした場合
である。

28日曲げ強度が35kgｆ／cm²以上を満足する空隙率は第
３図から認められるように粒度分布Ａの場合25％以下、
Ｂの場合は21％以下、Ｃの場合は18％以下であることが
判る。

透水係数が１×10^-2cm／sec 以上となる空隙率は第４図
に認められように粒度分布Ａの場合15％以上、Ｂの場合
19％以上、Ｃの場合23％以上である。

このようにスラグ骨材の粒度分布Ａの場合は空隙率15〜
25％の範囲で、曲げ強度及び透水係数の所定の目標値を
満足し、Ｂの場合は空隙率19〜21％の範囲で目標値を満
足したが空隙率の範囲が狭い。Ｃの場合は曲げ強度と透
水係数の両方を満足させることができない。このことか
ら透水性コンクリートに使用する球状スラグ骨材の粒度
分布は最大粒径が13mmで、2.5mmフルイ通過重量が50％
以下のものが要求される。望ましくは2.5mmフルイ通過
重量百分率が15％以下である。

球状スラグ骨材の粒度分布Ａのものを使用した場合の空
隙率15％、20％、25％及び30％における単位量と物性値
については第１表に示す通りで、空隙率15〜25％の範囲
を満足する単位セメント量の範囲は400 〜520 kg／
ｍ^３、単位スラグ骨材量の範囲は1,300 〜1,500 kgｍ^３
である。

実施例２次に着色材として新興建材社の赤（ベンガラ）及びチェ
リーカラー（緑）を使用した配合条件と結果を第２表に
示す。

球状スラグ骨材は粒度分布Ａのものを用いた。

着色を赤色にする場合はベンガラの添加量がセメントに
対して５％で充分な色調となった。緑色に着色する場合
は 1.7％の添加量で充分であった。勿論、使用場所によ
り着色材の添加量がセメントに対して１％以下となる着
色効果が認められず、添加量は１％以上とすることが必
要であった。また着色材を添加しても物性値は透水性舗
装として充分に満足できる値であった。

実施例３実施例１のNo.３の配合で、セメントの種類を変えた場
合の材令の進行に伴う強度発現状況を第５図に示した。

超速硬セメントは大阪セメント社「ライオンハイセッ
ト」を用いた。

超速硬セメントを用いた場合は６時間後に早強セメント
を用いた場合には１日後に35kgｆ／cm²以上となること
が判った。

［効果］以上の実施例から透水性高強度セメント舗装体は１ｍ^３
当り400 〜520 kgのセメント、1,300 〜1,500kg の球状
スラグセメント骨材、100 〜185 kgの水、必要に応じセ
メント１重量部に対し0.5〜10重量％の混合剤を添加す
ることにより、とくに球状スラグ骨材の粒度分布が13mm
フルイ通過重量百分率が85％以上、2.5mmフルイ通過重
量百分率が50％以下とした場合の配合において、透水係
数１×10^-2cm／sec 以上で材令28日曲げ強度35kgｆ／cm
²以上の透水性高強度コンクリート舗装体を得ることが
できるようになり従来のように砕石骨材を用いた場合は
６号（13〜５mm）以上のものではハイヒールの先が嵌り
込んで歩行性が悪く、従って７号砕石（５〜2.5mm）単
品または粒砂を組合せなければならず、透水係数１×10
^-2cm／sec を確保するためには曲げ強度は35kgｆ／cm²
を下廻るが、球状スラグ骨材では６号砕石相当の空隙率
効果は13mmフルイ通過重量百分率85％以上、2.5mmフル
イ通過重量百分率50％以下好ましくは15％以下の粒度分
布のものを用いることによって得られる。しかも空隙率
が25〜15％になるように締固めることにより、空隙の形
状が円錐状となるのでハイヒールの嵌り込みがなくな
る。これらのことは上述の配合によって達成できとくに
球状スラグ骨材の付着性と相乗して、その所定の粒度範
囲で形状が球状であることによる効果は極めて著しいこ
とがわかる。また極めて小さい圧力で例えば50kgプレー
ト（転圧機械の転圧力３ｔ）のような極めて簡単な機械
で締固めができその走行回数も１〜２回でよい程度の容
易さで作業できるなどの優れた効果を発揮することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は透水性コンクリート舗装において骨材として砕
石を使用した場合の28日曲げ強さと透水性の関係を示す
グラフ、第２図は球状スラグ骨材の代表的な粒度分布
Ａ，Ｂ，Ｃを示すグラフ、第３図は球状スラグ骨材の粒
度分布Ａ，Ｂ，Ｃを用いたコンクリート舗装体の材令28
日曲げ強度と空隙率の関係を示すグラフ。第４図は透水
性係数１×10_-2cm／sec 以上となる空隙率(%) をスラグ
骨材粒度分布Ａ，Ｂ，Ｃのものについての試験結果を示
すグラフ、第５図は実施例１のNo.３の配合でセメント
の種類における材令と曲げ強度の関係を示すグラフであ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者間片稔大阪府大阪市東淀川区豊里４−12−６ (56)参考文献特開昭61−40902（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−233101（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１ｍ^３当り400 〜520 kgのセメント、1,30
0 〜1,500 kgの球状スラグ骨材、100 〜185 kgの水、必
要に応じセメント１重量部に対し 0.5〜10重量％の混和
剤を添加することを特徴とする透水性高強度コンクリー
ト舗装用組成物。
【請求項２】上記球状スラグ骨材は粒度分布を13mmフル
イ通過重量百分率が85％以上、2.5mmフルイ通過重量百
分率が50％以下に調整したものであることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の透水性高強度コンクリート
舗装用組成物。