JP2000119057A - 舗装体用急硬性注入材とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 浸透性並びに初期強度の発現に優れ、かつ、
繰り返し荷重に対する耐久性に優れた舗装体用急硬性注
入材とその製造方法を提供することを課題とする。 【解決手段】 セメント１００重量部に対し、急硬性セ
メント混和材４０〜１２０重量部、膨張材５〜２５重量
部、アスファルト乳剤５０〜２００重量部、フィラー１
００〜２５０重量部、及び、添加水１００〜３００重量
部を含む舗装体用急硬性注入材、並びに、所定量のセメ
ント、急硬性セメント混和材、膨張材、アスファルト乳
剤、フィラー、及び、添加水と、必要に応じて、所定量
の保水剤、減水剤、発泡剤、又は、凝結調整剤を混合す
る工程を含む舗装体用急硬性注入材の製造方法を提供す
ることによって上記課題を解決する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、舗装体用急硬性注
入材とその製造方法に関し、更に詳しくは、舗装コンク
リート版等の舗装体下に発生ないしは存在する空隙を充
填するために注入される舗装体裏込め用急硬性注入材と
その製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】舗装コンクリート版等の舗装体下部の路
盤等が、降雨水等によって流出したり、通行車両による
振動等によって締め固められて、舗装コンクリート版等
の舗装体下部に空隙が発生することがある。また、舗装
コンクリート版等の舗装体を敷設する際に、舗装体とそ
の下層との間に空隙が発生することがある。これら舗装
体下部に空隙が発生ないしは存在すると、舗装体を支え
る路盤等の力に不均一が生じ、舗装体が不等沈下を起こ
したり、ひび割れの発生や、更には舗装体そのものの破
壊にまで至る危険性がある。

【０００３】従来は、このような舗装体下部の空隙を充
填する裏込め用注入材として、セメントミルクのような
浸透性の良いセメント系材料が使用されていた。しかし
従来のセメント系注入材は、注入し易さを確保するた
め、水セメント比が極めて高く、直射日光に曝される箇
所に施工すると、無数のひび割れが発生するという不都
合を有している。しかも、従来のセメント系注入材は、
繰り返し荷重に対する耐久性に劣り、走行車両等による
繰り返し荷重によって粉泥化され易く、降雨水等によっ
て再び流出してしまうことも度々であった。

【０００４】

【発明の解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題点を解決するためになされたものであって、浸
透性並びに初期強度の発現に優れ、かつ、繰り返し荷重
に対する耐久性に優れた舗装体用急硬性注入材とその製
造方法を提供することを課題とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、セメント
とアスファルト乳剤を主成分とするセメントアスファル
ト注入材の組成と浸透性並びに初期強度の発現性、更に
は繰り返し荷重に対する耐久性との関係について研究を
重ねた結果、少なくとも、セメント、急硬性セメント混
和材、膨張材、アスファルト乳剤、フィラー、及び、添
加水を適正に配合、混合することによって、浸透性並び
に初期強度の発現に優れ、かつ繰り返し荷重に対する耐
久性に優れた舗装体用急硬性注入材が得られることを見
出して本発明を完成した。

【０００６】すなわち、本発明は、セメント１００重量
部に対し、急硬性セメント混和材４０〜１２０重量部、
膨張材５〜２５重量部、アスファルト乳剤５０〜２００
重量部、フィラー１００〜２５０重量部、及び、添加水
１００〜３００重量部を含む舗装体用急硬性注入材を提
供することにより上記課題を解決するものである。本発
明の舗装体用急硬性注入材には、更に、必要に応じて、
保水剤、減水剤、発泡剤、又は、凝結調整剤を、それぞ
れ単独で、若しくは、それらのうちの２以上を組み合わ
せて添加することができる。

【０００７】本発明の舗装体用急硬性注入材において
は、必要な各種成分が、それぞれ適正量配合されている
ので、浸透性に優れ、自然流下方式で、舗装体下の微少
な間隙にも良く浸透し、また、施工後、極めて短時間で
必要とされる初期強度を発現するので、施工現場を速や
かに交通開放することができる。しかも、本発明の舗装
体用急硬性注入材は、セメントに加えてアスファルト乳
剤を含んでいるので、適度の強度と弾性を兼ね備え、繰
り返し荷重に対する耐久性に優れるばかりでなく、粘着
性を有し、舗装体やその下層の路盤等との密着性にも優
れており、路盤等への追従性も大である。

【０００８】本発明は、また、所定量のセメント、急硬
性セメント混和材、膨張材、アスファルト乳剤、フィラ
ー、及び、添加水と、必要に応じて、保水剤、減水剤、
発泡剤、又は、凝結調整剤を混合する工程を含む舗装体
用急硬性注入材の製造方法を提供することによって上記
課題を解決するものでもある。各種成分は、施工現場に
おいて混合しても良いし、各種成分を幾つかのグループ
に分けて、それぞれのグループ毎に予め工場等で混合し
ておき、施工現場で最終的に混合するようにしても良
い。特に、セメント、急硬性セメント混和材、膨張材、
フィラー、及び、必要に応じて、保水剤、減水剤、発泡
剤などの固体成分のみを予め所定の配合割合で工場等に
おいて混合し、袋詰などしておくと、施工現場に搬入す
る材料点数が減り、しかも、施工現場における混合作業
も簡単化され、作業効率が向上する。

【０００９】本発明の舗装体用急硬性注入材は、既設の
舗装体の裏込め注入材としてだけでなく、新たに舗装体
を敷設ないしは構築する際にも、舗装体下部の空隙を充
填するのに使用することができ、更には、裏込め材とし
てだけでなく、舗装体に発生するひび割れ等の好ましく
ない空隙部の充填、注入材としても使用することができ
る。また、本発明の舗装体用急硬性注入材が対象とする
舗装体としては、ＰＣ版、ＲＣ版のプレキャストコンク
リート版に限らず、フレッシュコンクリートを流し込ん
で構築されたコンクリート舗装体、ブロック舗装体、ア
スファルト混合物によって構築された舗装体をも含み、
舗装体の存在する場所としても、一般道路、歩道、自動
車道路、高速道路は言うに及ばず、飛行場の滑走路、エ
プロン、誘導路、港湾施設の荷役場、埠頭、桟橋、公園
や駅などの広場、駐車場、自転車道、散策路、建物に付
随する広場等、場所による制限はなく、広く舗装体一般
の急硬性注入材としても使用できるものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。

【００１１】本発明で使用するセメントとしては、普通
ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超
早強ポルトランドセメント、白色ポルトランドセメン
ト、中庸熱ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトラン
ドセメント、高炉セメント、フライアッシュセメント、
シリカセメント、低発熱セメント等が使用可能である
が、急硬性セメント混和材との水和反応性に優れるこ
と、および、長期強度の確保に優れることから、普通ポ
ルトランドセメントが好ましい。

【００１２】本発明で使用する急硬性セメント混和材と
しては、アルミン酸塩と無水石膏とを、重量比で、アル
ミン酸塩：無水石膏＝（２．１〜４．１）：１の割合で
混合して得られる混合物を使用するのが好ましく、アル
ミン酸塩と無水石膏とを上記のような割合で混合して得
られる急硬性セメント混和材は、セメントに急硬性を付
与し、本発明の注入材が早期に所定の強度を発現するこ
とを可能にする。アルミン酸塩の無水石膏に対する重量
比が２．１未満では、急硬性が鈍く、また、４．１を越
えると、可使時間の調整が困難となる。なお、本発明で
使用する無水石膏としては、強度発現性に優れたII型無
水石膏が好ましい。また、アルミン酸塩とは、アルミン
酸カルシウム、サルホアルミン酸カルシウム等をいい、
Ｃａ０をＣ、Ａｌ_２Ｏ_３をＡで表すものとして、ＣＡ、
Ｃ_３Ａ_３・ＣａＳＯ_４、Ｃ_３Ａ、Ｃ_１２Ａ_７、ＣＡ_２、
などであり、中でも、ＣＡ、Ｃ_３Ａ_３・ＣａＳＯ_４、Ｃ
_{１ ２}Ａ_７を用いるのが好ましい。

【００１３】急硬性セメント混和材の使用量は、通常、
セメント１００重量部に対して、４０〜１２０重量部の
範囲が好ましい。急硬性セメント混和材の使用量がセメ
ント１００重量部に対して４０重量部未満では、急硬性
が十分に発揮され難く、また、逆に、１２０重量部を越
えると、急硬性が強くなりすぎて可使時間の確保が困難
となる。

【００１４】本発明で使用する膨張材としては、Ｃａ０
を主成分とする石灰系膨脹材を使用するのが好ましい。
石灰系膨張材を使用すると、主成分であるＣａ０の水和
反応による体積膨張が初期段階に起こり、本発明の注入
材の乾燥収縮を低減し、ひび割れを防止する効果があ
る。また、特に、後述する発泡剤としてのアルミニウム
粉末と併用することによって、本発明の注入材の初期の
硬化収縮と乾燥収縮を顕著に低減する効果がある。

【００１５】膨張材の使用量は、通常、セメント１００
重量部に対して、５〜２５重量部の範囲が好ましい。使
用量が５重量部未満では、乾燥収縮の低減効果が少な
く、ひび割れが発生する危険性がある。一方、膨張材の
使用量が２５重量部を越えると、逆に、膨張が大きくな
りすぎて、やはりひび割れが発生する危険性がある。

【００１６】本発明において使用するアスファルト乳剤
とは、レーキアスファルト等の天然アスファルト、スト
レートアスファルトやブローンアスファルト、セミブロ
ーンアスファルト、溶剤脱瀝アスファルト（例えば、プ
ロパン脱瀝アスファルト）等の石油アスファルト、重
油、タール、ピッチ等の１種、または２種以上を混合し
た瀝青物を、各種界面活性剤やクレー（例えばベントナ
イト）などの乳化剤を用い、さらには、アルカリ、酸、
塩、分散剤、保護コロイドなどを必要に応じて添加し
て、コロイドミル、ホモジナイザー、ホモミキサーなど
の適当な乳化機によって、水中に乳化させたものであ
る。

【００１７】乳化剤としては、ノニオン系のものを使用
するのが好ましく、本発明で使用できるノニオン系の乳
化剤としては、アルキルフェノール、モノおよび多価ア
ルコール酸、脂肪族類、脂肪族アミン類、脂肪族アミド
類、エタノールアミン類等のアルキレンオキシドの付加
物、などが挙げられる。

【００１８】また、本発明のアスファルト乳剤に用いら
れる分散剤や保護コロイドとしては、ナフタリンスルホ
ン酸ソーダ、カゼイン、アルギン酸、ゼラチン、カルボ
キシメチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシ
エチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリアクリ
ル酸ソーダ、リグニンスルホン酸塩、ニトロフミン酸塩
等が挙げられる。

【００１９】本発明に使用されるアスファルト乳剤にお
いては、上記乳化分散される瀝青物に、天然ゴムまたは
各種合成ゴムを単独あるいは併用の形で用いることがで
きる。合成ゴムとしては、クロロプレンゴム、スチレン
・イソプレン共重合体ゴム、ポリイソプレンゴム、ポリ
ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエン共重合体ゴムな
どの各種合成ゴムが、単独あるいは併用の形で用いられ
る。特に、クロロプレンゴム、スチレン・イソプレン共
重合体ゴムを用いた場合には、高温ならびに低温におけ
る特性が改善されて好ましい。また、ムーニー粘度が、
固形またはラテックスタイプのもので、１０〜１００程
度のものが良い結果が得られて好ましい。

【００２０】また、本発明で使用されるアスファルト乳
剤には、瀝青物にゴムの他に下記ポリマーを添加して改
質アスファルトとし、これを乳化してアスファルト乳剤
としたものも含まれる。すなわち、添加されるポリマー
としては、エチレン酢酸ビニール共重合体、ポリエチル
アクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリアクリル
酸、ポリ塩化ビニールなどの合成高分子重合樹脂、クマ
ロン樹脂、石炭酸樹脂、キシレン樹脂、尿素ホルマリン
樹脂、アルキッド樹脂などの合成樹脂、ロジン、テルペ
ン樹脂などの天然樹脂などが挙げられる。

【００２１】また、これらのアスファルト乳剤に、耐熱
性向上や、紫外線等による劣化防止、作業性向上、並び
に接着性向上等の目的で、紫外線吸収剤や、各種添加
剤、粘度調整剤などを添加しても良い。

【００２２】アスファルト乳剤中の固形分の含有量は、
５０〜８０重量％の範囲が好ましい。固形分の含有量が
５０重量％未満では、本発明の急硬性注入材に所定の粘
弾性を付与することが困難となるのに対し、固形分の含
有量が８０重量％を越えると、急硬性注入材の粘性が増
大して、良好な浸透性を得ることが困難となる。

【００２３】本発明で使用するアスファルト乳剤には、
スチレンブタジエン共重合体エマルジョン（以下、「Ｓ
ＢＲエマルジョン」という）を添加することができる。
ＳＢＲエマルジョンとは、スチレンとブタジエンの共重
合によって得られた合成ゴム微粒子が水中に乳液状に分
散したものである。ＳＢＲエマルジョンは弱アルカリ性
で、セメント及びノニオン系アスファルト乳剤との混合
性が良好である。ＳＢＲエマルジョン中の固形分の含有
量は、通常、５０重量％程度が好ましい。アスファルト
乳剤に対するＳＢＲエマルジョンの配合割合は、重量比
で、アスファルト乳剤：ＳＢＲエマルジョン＝（９５〜
７５）：（５〜２５）の範囲が好ましい。ＳＢＲエマル
ジョンを添加することによって、本発明の急硬性注入材
の繰り返し荷重に対する耐久性を向上させることができ
る。

【００２４】本発明で使用するアスファルト乳剤には、
ゴムまたはポリマー入りのアスファルト乳剤を用いるの
が好ましい。ゴムまたはポリマーの固形分の量は、５〜
２０重量％の範囲が好ましい。ゴムまたはポリマーの固
形分の含有量が５重量％未満でも決して使用できないと
いう訳ではないが、本発明の急硬性注入材が粘弾性の点
でやや劣る傾向があり、一方、ゴムまたはポリマーの固
形分の含有量が２０重量％を越えても、特に使用できな
い訳ではないが、粘性が増大して、施工性の点でやや劣
る傾向がある。

【００２５】アスファルト乳剤の分解は自然分解に依る
のが一般的であるが、場合によっては分解促進剤を使用
して強制分解させても良い。

【００２６】アスファルト乳剤の使用量は、セメント１
００重量部に対して、５０〜２００重量部の範囲が好ま
しい。アスファルト乳剤の使用量が５０重量部未満で
は、本発明の急硬性注入材に所期の粘弾性を付与するこ
とが困難であり、繰り返し載荷に対する十分な耐久性が
発揮されない恐れがある。また、逆に、アスファルト乳
剤の使用量が２００重量部を越えると、十分な初期強度
が発現されず、粘性も増大して浸透性が悪化する。

【００２７】本発明で使用するフィラーとしては、高炉
スラグ、分級フライアッシュ、石灰石粉、珪石粉などを
使用することができる。本発明で使用するフィラーは、
最大粒径が９０μｍ以下、好ましくは７０μｍ以下のも
のが好ましい。最大粒径が９０μｍを越えると、材料分
離が著しくなり、浸透性と施工性とが低下する。

【００２８】フィラーの使用量は、セメント１００重量
部に対して、１００〜２５０重量部の範囲が好ましい。
フィラーの使用量が１００重量部未満では得られる急硬
性注入材の硬化収縮や乾燥収縮が大きくなり、逆に、２
５０重量部超では得られる急硬性注入材の初期強度の発
現性が悪くなる。

【００２９】本発明で使用する添加水としては、通常淡
水が用いられ、例えば、水道水、工業用水、地下水、河
川水などを使用することができる。添加水の使用量は、
セメント１００重量部に対して１００〜３００重量部の
範囲が好ましく、添加水の使用量が１００重量部未満で
は、本発明の急硬性注入材に所定の浸透性を付与するこ
とができず、また、３００重量部を越えると、本発明の
急硬性注入材が所定の初期強度を発現することが困難と
なる。

【００３０】本発明の急硬性注入材には、必要に応じ
て、保水剤を添加するのが好ましい。保水剤としては、
例えば、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロー
ス、ヒドロキシエチルセルロース、ポリビニルアルコー
ル、カゼイン、ゼラチン、動物蛋白などを使用すること
ができる。これらの保水剤は、本発明の急硬性注入材に
優れた保水性を付与し、水分の逸散による硬化不良やひ
び割れの発生を防止する。保水剤の使用量は、通常、セ
メント１００重量部に対して、０．００１〜１．０重量
部の範囲が好ましく、保水剤の使用量が０．００１重量
部未満では十分な保水性を発揮することができず、１．
０重量部超では、急硬性注入材の硬化が遅延するだけで
なく、コスト的にも不経済である。

【００３１】本発明の急硬性注入材には、必要に応じ
て、減水剤を添加するのが好ましい。減水剤としては、
例えば、ポリアルキルアリルスルホン酸ナトリウム、ポ
リアルキルアリルスルホン酸カルシウム、ポリアルキル
ナフタリンスルホン酸ナトリウムなどから選ばれる１種
又は２種以上を使用することができる。これら減水剤に
は、本発明の急硬性注入材の流動性を改善し、優れた浸
透性を付与する効果がある。減水剤の使用量は、通常、
セメント１００重量部に対して、０．１〜２．５重量部
の範囲が好ましい。減水剤の使用量が０．１重量部未満
では減水剤添加の十分な効果が得られず、逆に２．５重
量部を超えて使用しても、それほど効果に差が見られ
ず、コスト的にも不経済である。

【００３２】本発明の急硬性注入材には、更に、必要に
応じて、発泡剤を使用することができる。発泡剤として
は、アルミニウム粉末、マグネシウム粉末、亜鉛粉末、
珪素合金粉末等の金属粉末、および、これらをステアリ
ン酸等の有機酸で表面処理したものを使用することがで
きる。発泡剤は、急硬性注入材の硬化収縮を低減し、急
硬性注入材を空隙一杯に充填した状態で硬化させる機能
がある。なお、これら発泡剤の中でもアルミニウム粉末
には、上述したように石灰系の膨張材と併用することに
よって本発明の急硬性注入材の初期の硬化収縮と乾燥収
縮を顕著に低減する効果があるので、特に好ましい。発
泡剤の使用量は、通常、セメント１００重量部に対し
て、０．０１〜０．０３重量部の範囲が好ましい。発泡
剤の使用量が０．０１重量部未満では十分な発泡効果を
発揮することができず、０．０３重量部超では、発泡性
が強くなり過ぎて、急硬性注入材の緻密な組織を形成さ
せることが困難となり、強度低下を招く危険性がある。

【００３３】本発明の急硬性注入材には、更に、必要に
応じて、凝結調整剤を使用することができる。凝結調整
剤としては、例えば、クエン酸、クエン酸ナトリウム、
クエン酸カルシウム、Ｃ_５オレフィン・マレイン酸アン
モニウム共重合体、酒石酸、硫酸ナトリウム、炭酸ナト
リウム、ホウ酸カルシウム、ホウ酸ナトリウムなどから
選ばれる１種又は２種以上を使用することができる。凝
結調整剤は、急硬性注入材の可使時間の調節に有効であ
る。凝結調整剤の使用量は、通常、セメント１００重量
部に対して、０．０３〜０．５重量部の範囲が好まし
い。凝結調整剤の使用量が０．０３重量部未満では十分
な凝結調整効果を期待することができず、０．５重量部
超では、急硬性注入材の早期の強度発現を阻害し、好ま
しくない。

【００３４】以上のように、本発明の急硬性注入材に
は、保水剤、減水剤、発泡剤、又は、凝結調整剤を使用
することができる。即ち、保水剤、減水剤、発泡剤、及
び、凝結調整剤は、それぞれを単独で本発明の急硬性注
入材に混合するようにしても良いし、例えば、保水剤と
減水剤、或いは、保水剤と発泡剤のように、それらの内
の任意の２つを共に本発明の急硬性注入材に混合するよ
うにしても良いし、例えば、保水剤と減水剤と発泡剤の
ように、それらの内の任意の３つ、更には、保水剤、減
水剤、発泡剤、凝結調整剤のすべてを共に、本発明の急
硬性注入材に混合するようにしても良い。

【００３５】本発明の舗装体用急硬性注入材は、例え
ば、以下のようにして製造することができる。即ち、ま
ず粉体混合装置にセメント、急硬性セメント混和材、膨
張材、及び、必要に応じて、減水剤、発泡剤及び保水
剤、更にフィラーを、この順に、所定量ずつ投入し、攪
拌混合して混合物Ａを調製する。次に、急硬性注入材用
ミキサに所定量のアスファルト乳剤と、必要に応じてＳ
ＢＲエマルジョンとを投入し添加水を加え、更に、凝結
調整剤などを適宜加えて攪拌混合して混合物Ｂを調製す
る。次いで、調製された混合物Ｂが存在する急硬性注入
材用ミキサ中に所定量の混合物Ａを投入して、約１００
０回転／分の高速攪拌で３分間攪拌混合して練り上げ、
本発明の急硬性注入材を製造する。これらの混合工程
は、全て施工現場で行っても良いし、上記混合物Ａを構
成する材料のみを予め工場等で所定量ずつ計量混合し
て、混合物Ａとして袋詰しておき、施工現場において混
合物Ｂを調製する際に既に混合済みの混合物Ａを投入し
て、本発明の急硬性注入材を得るようにしても良い。こ
のように、使用材料の一部を予め混合しておくことによ
り、施工現場での混合作業が単純化されるため、施工効
率が上がるメリットがある。なお、予め混合しておく材
料の組み合わせは、上に述べたものに限られず、相互に
反応して施工現場における混合作業に支障のない限り、
どのように組み合わせて混合しておいても良い。

【００３６】以下、実験及び実施例に基づいて、本発明
を更に詳しく説明するが、本発明がこれら実施例に限定
されるわけではないことは勿論である。

【００３７】〈実験１〉本発明の注入材及び対照として
従来のセメント系注入材を製造し、微細間隙への浸透性
試験を行った。製造した本発明の注入材の配合、及び、
製造した従来のセメント系注入材の配合を以下に示す。

【００３８】 本発明の注入材 １）セメント：普通ポルトランドセメント（秩父小野田(株)製） ・・・１００ 重量部 ２）急硬性セメント混和材：ＣａＯ・Ａｌ_２Ｏ_３を主成分とするアルミナセメ ント（ラファージュ社製）とII型無水石膏（セントラル硝子(株)製）とを 、重量比、２．６：１で混合したもの ・・・ ５７ 重量部 ３）膨張材：小野田エクスパン（石灰系膨張材）（(株)小野田製） ・・・ １１ 重量部 ４）フィラー：石灰石粉（平均粒径４７μｍ、三共精粉(株)製） ・・・１６９ 重量部 ５）減水剤：マイティー１００（(株)花王製） ・・・１．１ 重量部 ６）発泡剤：アルミニウム粉末Ｃ−２５０（中島金属箔粉工業(株)製） ・・・０．０２ 重量部 ７）保水剤：メチルセルロース（信越化学(株)製） ・・・０．０１ 重量部 ８）アスファルト乳剤：Ｍ乳剤（ノニオン系アスファルト乳剤、蒸発残留分６ ２．０重量％、針入度８１）（ニチレキ(株)製） ・・・ ７１ 重量部 ９）凝結調整剤：ＡＰＨＰセッター（(株)小野田製） ・・・１．２ 重量部 10）添加水：水道水 ・・・１７６ 重量部

【００３９】 従来のセメント系注入材（対照） １）セメント：普通ポルトランドセメント（秩父小野田(株)製） ・・・１００ 重量部 ２）II型無水石膏（セントラル硝子(株)製） ・・・ １０ 重量部 ３）アルミン酸カルシウム：１２ＣａＯ・７Ａｌ_２Ｏ_３（試薬より合成） ・・・ １５ 重量部 ４）保水剤：メチルセルロース（信越化学(株)製） ・・・０．１ 重量部 ５）凝結調整剤：クエン酸（和光純薬(株)製） ・・・１．１ 重量部 ６）添加水：水道水 ・・・ ６３ 重量部

【００４０】微細間隙への浸透性試験は、次のようにし
て行った。即ち、５ｍｍ×４５０ｍｍ×６００ｍｍの半
透明アクリル板２枚を２ｍｍの間隙を開けて水平に対向
させ、長さ６００ｍｍの長辺側の両端及び短辺側の一端
をスペーサーで塞いで、幅約４５０ｍｍ、長さ６００ｍ
ｍ、厚さ２ｍｍで水平に広がる間隙を作成した。この間
隙の幅約４５０ｍｍのスペーサーで塞いだ方の短辺側の
中央部に、直径５０ｍｍ、高さ１００ｍｍの円筒状の注
入口を立設し、この円筒状の注入口の上端まで注入材を
注入して、注入材が自然流下によって、２枚の半透明ア
クリル板間に形成された厚さ２ｍｍの間隙にどこまで浸
透するかを試験した。注入材の浸透が止まると、円筒状
の注入口の上端まで再度注入材を注入し、間隙内への注
入材の浸透を再開させ、この作業を繰り返して、円筒状
の注入口の上端まで注入材を注入しても、それ以上注入
材が浸透しなくなるか、或いは、注入材が長さ６００ｍ
ｍの間隙を通過してアクリル板の他端から流出した時点
をもって、浸透終了と判断した。最初の浸透開始から浸
透終了までの時間、浸透終了時の注入材の浸透距離、間
隙内に浸透した注入材の容積を間隙内容積で除した充填
率を測定した。同様の試験を、本発明の注入材と従来の
セメント系注入材とについて行い、結果を比較した。試
験した注入材の物性、並びに、浸透性試験結果を表１に
示す。

【００４１】

【表１】

【００４２】表１の結果から明らかなように、本発明の
注入材は浸透開始からわずか３分半で、厚さ２ｍｍ、長
さ６００ｍｍの間隙内を通り抜け、反対側から流出した
のに対し、従来のセメント系注入材は、浸透開始後２５
分で、浸透を停止し、厚さ２ｍｍ、長さ６００ｍｍの間
隙内に４００ｍｍしか浸透しなかった。この結果から、
本発明の注入材が浸透性に優れていることが分かる。ま
た、本発明の注入材は、製造後、約５０分の間、１０〜
２０秒のフロータイムを維持し、実際の施工上何ら問題
のない十分な可使時間を有していた。

【００４３】〈実験２〉実験１と同じ材料、同じ配合割
合で、本発明の注入材及び対照として従来のセメント系
注入材を製造し、圧縮強度試験、曲げ強度試験、動的載
荷試験、施工性試験、分離抵抗性試験等を行った。行っ
た各種試験方法は以下の通り。

【００４４】〈施工性関連〉 フロータイム ：土木学会規準ＪＳＣＥ−Ｆ５３１−１
９９４「ＰＣグラウトの流動性試験方法」により測定 可使時間 ：上記土木学会規準の測定方法によって
測定されたフロータイムが２０秒以下を保持する時間
（分）を測定 ブリーディング：ＪＩＳ Ａ１１２３「コンクリートの
ブリーディング試験方法」により測定

【００４５】〈強度関連〉 圧縮強度 ：ＪＩＳ Ａ１２１６「土の一軸圧縮試
験方法」により測定 曲げ強度 ：４ｃｍ×４ｃｍ×１６ｃｍの供試体を
用い、インストロン万能試験機によって、中央集中載
荷、たわみ量１．０ｍｍ／ｍｉｎ一定で試験を行った。 圧縮変形係数 ：ＪＩＳ Ａ１２１６「土の一軸圧縮試
験方法」により測定 動的載荷試験 ：直径５０ｍｍ、長さ１００ｍｍの供試
体を用い、載荷周波数１０Ｈｚ、繰り返し数１０万回、
載荷条件は、下限を材齢７日強度の５％、上限を材齢７
日強度の６０％として行った。試験終了後、残存強度を
測定した。

【００４６】結果を表２に示す。

【００４７】

【表２】

【００４８】表２の結果から明らかなように、本発明の
注入材は、強度そのものは従来のセメント系注入材に劣
るものの、養生わずか２時間で、１．４（Ｎ／ｍｍ^２）
の圧縮強度、及び、０．８（Ｎ／ｍｍ^２）の曲げ強度を
示し、舗装体の裏込め用注入材として使用して、早期に
交通開放可能な注入材であることを物語っている。ま
た、本発明の注入材は、動的載荷試験において、従来の
セメント系注入材に比較して顕著に優れた耐久性を示
す。

【００４９】〈実験３〉実験１において本発明の注入材
を製造するのに使用したのと同じ材料を同じ配合割合で
用い、ただ、フィラーの最大粒径を種々に変化させて、
実験１と同様の浸透試験を行った。使用したフィラーの
最大粒径、及び、試験結果を表３に示す。

【００５０】

【表３】

【００５１】表３の結果から明らかなように、本発明の
注入材は、フィラーの最大粒径が９０μｍ以下で、優れ
た浸透性が得られ、特に最大粒径が７０μｍ以下では、
浸透時間が短くなり、更に優れた浸透性が得られること
が分かる。

【００５２】〈実施例〉部分的に凹部を設けた路盤上
に、試験用のＲＣコンクリート版、３ｍ×３ｍ×２４ｃ
ｍを２枚並べて敷設し、敷設したＲＣコンクリート版の
中央部に直径５ｃｍの注入孔を設け、高さ５０ｃｍのロ
ートを用いて、実験１で使用したのと同じ材料と配合割
合の本発明の注入材を自然流下によって注入した。注入
開始から約１５分で、ＲＣコンクリート版の全側面から
注入した注入材の流出が見られたので、注入を終了し
た。

【００５３】本発明の注入材の製造は、セメント、急硬
性セメント混和材、膨張材、フィラー、減水剤、発泡剤
及び保水剤を、それぞれ所定量混合した混合物を予め調
製しておき、これとは別に、アスファルト乳剤と添加水
及び凝結調整剤をそれぞれ所定量攪拌混合して混合液と
し、この混合液に予め調製しておいた混合物を投入し
て、１０００回転／分の速度で３分間攪拌混合すること
によって行った。製造された注入材の土木学会ＪＡロー
ト法によって測定したフロータイムは１２秒であった。

【００５４】施工３時間後に交通開放し、試験用の大型
車両を３回／分の割合で、１時間に渡って通行させた
が、クラック等の発生は見られなかった。比較のため、
注入材として本発明の注入材に代えて、実験１で使用し
た従来のセメント系注入材を用いた以外は、全く同様に
して試験したところ、ＲＣコンクリート版の一方にはク
ラックが発生し、クラックの発生部をボーリングして調
べたところ、ＲＣコンクリート版下のセメント系注入材
は、粉体状に破砕されていた。

【００５５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の舗装体用急
硬性注入材は、浸透性に優れた注入材であり、舗装用コ
ンクリート版等の舗装体下部の空隙部に自然流下によっ
て滑らかに浸透し、空隙をほぼ完全に充填する。しか
も、本発明の舗装体用急硬性注入材は、初期強度の発現
性にも優れ、施工後短時間で所期の強度を発現し、補修
ないしは新設された舗装体を早期に交通開放することが
できるばかりでなく、繰り返し荷重に対する耐久性にも
優れ、かつ粘着性を有し、舗装体やその下層の路盤等と
の密着性にも優れており、路盤等への追従性も大であ
る。

【００５６】また、本発明の舗装体用急硬性注入材は、
必要な材料を取り揃えて、施工現場で簡単に混合、製造
することが可能で、特に、反応する恐れのない複数の材
料の所定量を予め工場等で攪拌混合して袋詰等しておく
ことにより、施工現場での混合作業を簡単化することが
でき、効率良く注入充填作業を行うことを可能にするも
のである。本発明の舗装体用急硬性注入材は、一般道路
に限らず、飛行場や港湾施設、更には歩道や広場等、既
設、新設を問わず、あらゆる舗装体の下部への充填注入
材、更には、舗装体一般の充填、注入材としても使用す
ることができ、しかも安価であって、その当技術分野に
与える影響には計り知れないものがある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０４Ｂ 22:06） 103:12 103:60 (72)発明者 小林 克己 千葉県船橋市習志野台４丁目83番10−206 号 (72)発明者 渡沼 毅好 埼玉県加須市大門町４番11号 (72)発明者 佐藤 勝俊 栃木県宇都宮市さつき２丁目７番８号 (72)発明者 山本 孝洋 栃木県下都賀郡国分寺町大字小金井110番 地２ ニチレキ小金井寮Ｂ201号 (72)発明者 中垣 克彦 埼玉県蕨市中央１丁目17番地30 ルネ蕨２ −808号 (72)発明者 宮沢 和裕 栃木県小山市稲葉郷143−４ グランドハ イツ城北101号 Ｆターム(参考） 2D053 AA14 AD01 AD03 4G012 MA00 MB00 MB23 MC00 MC01 PA02 PA04 PA27 PA29 PB03 PB05 PB11 PB32 PB38 PC06 PC07 PC09

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セメント１００重量部に対し、急硬性セ
   メント混和材４０〜１２０重量部、膨張材５〜２５重量
   部、アスファルト乳剤５０〜２００重量部、フィラー１
   ００〜２５０重量部、及び、添加水１００〜３００重量
   部を含む舗装体用急硬性注入材。
2. 【請求項２】 急硬性セメント混和材が、アルミン酸塩
   と無水石膏とを、重量比で、（２．１〜４．１）：１の
   割合で含むものである請求項１記載の舗装体用急硬性注
   入材。
3. 【請求項３】 膨張材が、Ｃａ０を主成分とする石灰系
   膨張材である請求項１又は２記載の舗装体用急硬性注入
   材。
4. 【請求項４】 アスファルト乳剤がノニオン系アスファ
   ルト乳剤である請求項１、２又は３記載の舗装体用急硬
   性注入材。
5. 【請求項５】 アスファルト乳剤が、５〜２５重量％の
   スチレンブタジエン共重合体エマルジョンを含む請求項
   ４記載の舗装体用急硬性注入材。
6. 【請求項６】 フィラーが、最大粒径が９０μｍ以下の
   鉱物物質である請求項１、２、３、４または５記載の舗
   装体用急硬性注入材。
7. 【請求項７】 更に、必要に応じて、保水剤、減水剤、
   発泡剤、又は、凝結調整剤を含む請求項１、２、３、
   ４、５または６記載の舗装体用急硬性注入材。
8. 【請求項８】 発泡剤がアルミニウム粉末である請求項
   ７記載の舗装体用急硬性注入材。
9. 【請求項９】 所定量のセメント、急硬性セメント混和
   材、膨張材、アスファルト乳剤、フィラー、及び、添加
   水と、必要に応じて、それぞれ所定量の、保水剤、減水
   剤、発泡剤、又は凝結調整剤を混合する工程を含む請求
   項１、２、３、４、５、６、７または８記載の舗装体用
   急硬性注入材の製造方法。
10. 【請求項１０】 セメント、急硬性セメント混和材、膨
    張材、フィラー、及び、必要に応じて、保水剤、減水
    剤、又は、発泡剤を予め混合しておく請求項９記載の舗
    装体用急硬性注入材の製造方法。