JPS6395147A - 透水性高強度コンクリ−ト舗装用組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ 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Ｓ
）に記載されている１Ｘ　１Ｏ−２ｃａｒ／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、セメン
ト協会研究所）に記載されている自転車、歩行者用舗装
の場合３５ＫｆＪ　ｆ　／　ｃｒｉ　（標準層厚８ｃＩ
Ｒ）以上、乗用車、作業者専用舗装の場合の４０ｋｇｔ
／ｄ（標準層厚１５α）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に透水係数ｉ　Ｘ　１Ｇ−”ＣＩＡ
／　Ｓｅｃ以上、曲げ強度３５に５Ｆｆ／ｃｉ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
に還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 （Ｉ［［）　　公共水域の汚濁軽減 （ＩＶ）　　地下水洒養 （Ｖ）　　路面排水施設の軽減もしくは省略（Ｖｌ）　
　すべり抵抗の増大と歩行性の改善（■）　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５９−１５０
８０６及び特開昭５９−２１５５６５などがあり、曲げ
強度が２０〜３２ｋｇｆ／ｌ：ｄ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（、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１ 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１ｍ３あたり４００〜５２（１！Ｊのセメント、
１　、３００〜１，５０ＯＮＳＦの球状スラグ骨材、１
００〜１８５Ｋｇの水、必要に応じセメント１重量部に
対し０．５〜１０重量％の混和剤を添加し、かつ上記球
状スラグ骨材は粒度分布を１３ｍフルイ通過重間百分率
が８５％以上、２．５１ｍ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よって目的を
達することができるものである。

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図に示ずように骨材の最大
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
〜５　ｍ　）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＞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５ＩＩＩ＃＋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３５ｋｇず／ｄ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、ｌＸ１０’ｃＩＲ
／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１
３咽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１３履フルイ通過重量百分率
が８５％以上、２．５ａｍ＋フルイ通過重団百分率が５
０％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＠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！１ｉｆｆｉ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２
１〜３３％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。

１１位ｔ’）ｌ　ントｍＩ）ＫｔＪＩＩハ４００〜５２
０　Ｋ９７ｍ３ｔ’あり、４００ｋｇ７ｍ３以下だと材
令２８日曲げ強度が３５Ｎ＃ｆ／ｄ以下となり、好まし
くなく、また５２０ｋｇ　／　７ＦＬ　３以上だと透水
係数が１　Ｘ　１Ｏ−２ｃｊＲ／　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（中白製鋼所）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。超速硬セメントとしては「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
１５０Ｊ　　（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）、「１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７エクチン」　（富士商会）
、「マイン」、「バイエル」　（何れもヤプ原社）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
重最部であり、着色結果を考慮して好ましくは０．０１
〜０．０５重置部である。

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Ｃｌ　　（関西ペイ
ント社）、「ドアライナーＰスーパー」（東亜ペイント
社）、「ニットライン」　（大日本塗料社）、「ニラペ
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
添加すれば耐桑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　／　ｃｉより低下して
好ましくなく、１５％未満だと透水係数が１×１０−２
ｃｍ／　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生、膜養生のい
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ｍの管理
を入念に行う必要がある。また養生期間はそれぞれのセ
メ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２３！！間、早強
セメントを使用した場合は１３１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　１２１８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ω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１３ｍ〜
２．５ａｌｌの間を製品とした場合、Ｂは１３ｒＨＲ〜
１．２ａＩ間を製品とした場合、及びＣは５ＩＩＩ＃１
〜１．２麿の間を製品とした場合である。

２８日曲げ強度が３５ｋｇｆ／ｄ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１×１０−２α／　Ｓｅｃ以上となる空隙率
は第４図に認められるように粒度分布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への場合は空隙率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１３ｍで、２．５ｍ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
．５Ｍフルイ通過重吊百分率が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
〜５２０Ｋｇ／ｍ３、単位スラグ骨材借の範［［；ｔｌ
、３００〜１，５００　Ｋｇ／ｍ３テある。

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％以下となると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Ｎα３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３５８９　ｆ　／　ｃｄ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１７Ｆ
Ｌ３当り４００〜５２０　Ｋｇのセメント、１　、３０
０〜１．５００Ｋｆｆの球状スラグセメント骨材、１０
０〜１８５Ｋｇの水、必要に応じセメント１重ご部に対
し０．５〜１０重量％の混和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１３１１ＩＩｌフル
イ通過重吊百分率が８５％以上、２．５ＪＩＩＩＩ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Ｉ　Ｘ　１Ｏ−２ｃｔｘ　／　Ｓｅｃ以上
で材令２８日曲げ強度３５ｋｇ　ｆ　／　ａａ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
〜５　ｒｒａ　）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（５〜２．５１１
１Ｉｌ）単品または粒砂を組合せなければならず、透水
係数Ｉ　Ｘ　１０−２ｃｍ　／　ＳｅＣを確保するため
には曲げ強度は３５Ｋｇ　ｆ　／　ｃｉ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１３＃Ｉ
ｌフルイ通過重陽百分率８５％以上、２．５ａｍ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５０句
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２
８日曲げ強度と空隙率の関係を示すグラフ。第４図は透
水係数１×１Ｏ−２ａ＋　／　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Ｎα３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。 特許出願人　　　大阪セメント株式会社同　　　　株式
会社中山製鋼所 外１名 ２８日曲１ず５１Ａｓ　　（ｋｇｆ／ｃｍり遺 Ｏ 区 ｉｉ、ＶｊＬ璽？」百分卑（０ム） 懐 ζ１ 事 ＾

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）１ｍ＾３当り４００〜５２０ｋｇセメント、１，
   ３００〜１，５００ｋｇの球状スラグ骨材、１００〜１
   ８５ｋｇ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。
2. （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。