JP2003128454A - 現場打ち透水性コンクリート及び車道用舗装 - Google Patents

現場打ち透水性コンクリート及び車道用舗装

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低温環境下(気温2〜10℃程度)で施工した
場合でも、施工性が良く、かつ、養生期間を短くできる
現場打ち透水性コンクリートを提供する。 【解決手段】 粗骨材と、該粗骨材に対する容積比が30
〜80%のペースト又はモルタルとからなる組成物の混練
物を敷設してなる現場打ち透水性コンクリートであっ
て、前記ペースト又はモルタルが、普通ポルトランドセ
メント又は早強ポルトランドセメント100質量部、超微
粉0.1〜5.0質量部、細骨材0〜150質量部、減水剤0.1〜
3.0質量部、水15〜30質量部を含むものである現場打ち
透水性コンクリート。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、歩道や車道等に用
いる現場打ち透水性コンクリートに関し、特に、低温環
境下(気温2〜10℃程度)において施工した場合でも、
施工性が良好であり、かつ、早期強度発現性にも優れる
現場打ち透水性コンクリートに関する。
【0002】
【従来の技術】透水性コンクリートは、雨水の水はけが
良く、吸音性を有し、草木の植栽が可能である等の特性
を有することから、道路舗装、道路の側壁、河川の護岸
等の種々の用途に用いられている。しかし、透水性コン
クリートは、内部に空隙を有することから、通常のコン
クリートに比べて曲げ強度が小さく、交通量の多い車道
に適用することが困難であった。
【0003】近年、この強度面の問題を克服すべく研究
が進められた結果、優れた透水性と大きな曲げ強度を兼
ね備えた透水性コンクリートが開発され、交通量の多い
車道の舗装材としての用途も検討されている。例えば、
特開平9-273105号公報には、粗骨材と共に用いられるペ
ースト又はモルタルの配合量、構成成分等を特定するこ
とによって、大きな曲げ強度と良好な透水係数をもつ現
場打ち透水性コンクリート舗装が得られることが開示さ
れている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に記載の現場打ち透水性コンクリート舗装において
は、低温環境下(気温2〜10℃程度)で施工を行った場
合、混練物の作業性が悪く施工性が低下する、という問
題があった。また、低温環境下においては、所定の曲げ
強度を発現させるには、7日間以上養生する必要があ
る。そのため、該現場打ち透水性コンクリート舗装を車
道等に適用した場合、養生期間(7日間以上)は交通を
遮断しなければならなかった。そのため、低温環境下
(気温2〜10℃程度)で施工した場合でも、施工性が良
好であり、かつ、養生期間を短くでき、その結果、車道
等に適用した場合でも、早期の交通開放を可能とするよ
うな現場打ち透水性コンクリートが望まれていた。
【0005】一方、コンクリート舗装を行うに際して
は、生コンクリート工場でコンクリートを混練し、該混
練物を施工現場までダンプトラックやアジテータトラッ
クで運搬して施工されることも行われている。この場
合、施工現場が生コンクリート工場から遠い等の理由
で、混練後、1〜2時間程度経過してから施工した場合
には、混練物の作業性等が低下して施工に手間がかかっ
たり、施工された舗装が所要の強度を発現できなくなる
ことがある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意研究した結果、コンクリートの成分を
特定し、かつ、その配合割合も特定することによって、
上記課題を解決することができることを見いだし、本発
明を完成させたものである。
【0007】即ち、本発明は、粗骨材と、該粗骨材に対
する容積比が30〜80%のペースト又はモルタルとからな
る組成物の混練物を敷設してなる現場打ち透水性コンク
リートであって、上記ペースト又はモルタルが、普通ポ
ルトランドセメント又は早強ポルトランドセメント100
質量部、超微粉0.1〜5.0質量部、細骨材0〜150質量部、
減水剤0.1〜3.0質量部、水15〜30質量部を含むものであ
ることを特徴とする現場打ち透水性コンクリートである
(請求項1)。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明の現場打ち透水性コンクリートを構成する
材料及びその配合割合は、次の通りである。 (1)粗骨材 粗骨材としては、粒径2.5〜20mmの砂利、砕石、又はこ
れらの混合物や、軽量骨材が挙げられる。
【0009】(2)セメント 本発明で使用するセメントは、普通ポルトランドセメン
ト又は早強ポルトランドセメントである。前記特定のセ
メントを使用することにより、低温環境下(気温2〜10
℃程度)においても、施工性が良好であり、かつ、早期
(材令5日以内)に4.0N/mm2以上の曲げ強度を発現させ
ることができ、車道に用いた場合でも早期の交通開放が
可能となる。特に、早強ポルトランドセメントを使用し
た場合は、低温環境下でも材令1日で4.0N/mm2以上の曲
げ強度を発現することができ好ましいものである。
【0010】(3)超微粉 本発明で使用する超微粉としては、平均粒径が5.0μm
以下、好ましくは平均粒径が3.0μm以下、より好まし
くは平均粒径が1.0μm以下の高炉スラグ微粉末、フラ
イアッシュ、石灰石微粉末、珪石微粉末、シリカフュー
ム等が挙げられる。該超微粉としては、早期強度発現性
等から、高炉スラグ微粉末及び/又はシリカフュームが
好ましい。
【0011】超微粉の添加量は、普通ポルトランドセメ
ント又は早強ポルトランドセメント(以降、セメントと
略す)100質量部に対して、0.1〜5.0質量部、好ましく
は0.5〜4.5質量部、より好ましくは1.0〜4.0質量部であ
る。超微粉の添加量が、セメント100質量部に対して0.1
質量部未満の場合や、5.0質量部を超えた場合は、低温
環境下(気温2〜10℃程度)で施工した場合、早期強度
発現性が低下するので好ましくない。
【0012】(4)細骨材 細骨材としては、川砂、海砂、山砂、砕砂、又はこれら
の混合物が挙げられる。細骨材としては、粗骨材の粒径
が5mm以上の場合は、粒径5mm未満、好ましくは2.5mm以
下、より好ましくは1.0mm以下の粒体が用いられ、粗骨
材の粒径が2.5〜5mmの場合は、粒径2.5mm未満、好まし
くは1.5mm以下、より好ましくは0.5mm以下の粒体が用い
られる。細骨材の粒径が粗骨材の粒径に近すぎると、粗
骨材にモルタルが被覆されにくくなり、好ましくない。
【0013】細骨材の添加量は、セメント100質量部に
対して、0〜150質量部であり、好ましくは20〜140質量
部、より好ましくは30〜130質量部である。細骨材を添
加することにより、硬化後の乾燥による収縮を抑制する
ことができる。細骨材の添加量がセメント100質量部に
対して150質量部を超えると、低温環境下(気温2〜10℃
程度)で施工した場合の早期強度発現性が低下するので
好ましくない。
【0014】(5)減水剤 本発明で使用する減水剤としては、リグニン系、ナフタ
レンスルホン酸系、メラミン系、ポリカルボン酸系の減
水剤(AE減水剤、高性能減水剤、高性能AE減水剤も
含む)が挙げられる。本発明においては、施工性や早期
強度発現性を考慮して、ナフタレンスルホン酸系又はポ
リカルボン酸系の減水剤を使用するのが好ましい。な
お、減水剤は、液状又は粉末状どちらでも使用可能であ
る。
【0015】減水剤の添加量は、セメント100質量部に
対して、固形分換算で0.1〜3.0質量部であり、好ましく
は0.3〜2.0質量部である。減水剤の添加量が固形分換算
で0.1質量部未満では、低温環境下(気温2〜10℃程度)
で施工した場合、施工性が低下するうえ、早期強度発現
性が低下するので好ましくない。一方、3.0質量部を超
える量を添加しても、施工性はほとんど向上せず、コス
トが高くなる。また、減水剤の添加量が多すぎると、ペ
ースト又はモルタルの流れ落ちも起き、透水係数が小さ
くなるので好ましくない。
【0016】(6)水 水の量は、セメント100質量部に対して、15〜30質量部
であり、好ましくは16〜28質量部である。水の量が、15
質量部未満では、低温環境下(気温2〜10℃程度)で施
工した場合に、施工性が低下するうえ、早期強度発現性
も低下するので好ましくない。水の量が30質量部を超え
ると、造粒後の粒体同士の結合が起こり、互いに独立し
た粒体とならず、ペースト又はモルタルの流れ落ちも起
き、透水係数が小さくなるので好ましくない。
【0017】(7)遅延剤 本発明においては、施工現場が生コンクリート工場から
遠い等の理由で、混練後1〜2時間程度経過してから施
工することが予想される場合には、上記ペースト又はモ
ルタルに、セメント100質量部に対して0.2質量部以下の
遅延剤を含ませることが好ましい。より好ましい遅延剤
の含有量はセメント100質量部に対して0.01〜0.15質量
部である。ペースト又はモルタルに、遅延剤を含ませる
ことによって、混練後1〜2時間程度経過してから施工
した場合でも、混練物の作業性が良好であり容易に施工
することができる。
【0018】遅延剤としては、モノカルボン酸、ポリカ
ルボン酸、オキシカルボン酸、アミノ酸等の有機酸、ま
たはこれらのナトリウム、カリウム、リチウム、カルシ
ウム、マグネシウム等の金属塩が挙げられる。具体的に
は、モノカルボン酸としては、蟻酸、酢酸等が挙げら
れ、ポリカルボン酸としては、シュウ酸、マロン酸、コ
ハク酸、グルタル酸、アジピン酸、マレイン酸、フマル
酸、フタル酸、テレフタル酸等が挙げられ、オキシカル
ボン酸としては、ヘプトン酸、グルコン酸、グリコール
酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、サリチル酸、マンデ
ル酸等が挙げられ、アミノ酸としては、エチレンジアミ
ンテトラアセテート(EDTA)、グルタミン酸、アス
パラギン酸等が挙げられる。本発明においては、前記遅
延剤のうち、オキシカルボン酸、ポリカルボン酸、又は
それらの塩を使用することが好ましい。
【0019】(8)粗骨材に対するペースト又はモルタ
ルの容積比 粗骨材に対するペースト又はモルタルの容積比は、粗骨
材100%に対して30〜80%(外割)である。ペースト又
はモルタルの容積比が30%未満では、早期強度発現性が
低く好ましくない。ペースト又はモルタルの容積比が80
%を超えると、造粒後の粒体同士の結合が起こり、互い
に独立した粒体とならず、ペースト又はモルタルの流れ
落ちも起き、透水係数が小さくなるので好ましくない。
【0020】本発明の現場打ち透水性コンクリートの混
練方法・施工方法について説明する。混練に用いるミキ
サは、特に限定するものではなく、パンタイプミキサ、
二軸ミキサ等の慣用のミキサで混練すれば良い。混練方
法は、特に限定するものではなく、例えば、材料を一
括してミキサに投入して1分以上混練する方法、水以
外の材料をミキサに投入して空練りした後に、水を投入
して1分以上混練する方法等が挙げられる。なお、本発
明において、混練は、粗骨材に粗骨材以外の材料からな
るペースト又はモルタルが被覆された状態の互いに独立
した粒体(混練物)となるまで混練する。コンクリート
工場から施工現場までの上記混練物の運搬は、ダンプト
ラック、アジテータトラックのいずれを用いて行っても
良い。
【0021】施工に際しては、上記混練物を、加圧振動
機で締固めて、施工現場に敷きならす。該加圧振動機に
は、従来からコンクリート舗装に用いられているタンピ
ングランマー、プレートコンパクター、バイブロコンパ
クター、フィニッシャ等を用いることができる。敷きな
らした後、コンクリート舗装表面を養生シートで覆い、
養生する。
【0022】コンクリート舗装の厚みは、交通量の多い
車道の場合、通常、4〜30cmである。コンクリート舗装
は、車道の他、歩道、駐車場、河川の護岸等に施工する
ことができる。
【0023】本発明の現場打ち透水性コンクリートで
は、低温環境下(気温2〜10℃程度)で施工した場合で
も、作業性に優れ、かつ、早期(材齢5日以内)に4.0N/
mm2以上の曲げ強度を発現することができる。特に、早
強ポルトランドセメントを使用した場合は、低温環境下
でも材令1日で4.0N/mm2以上の曲げ強度を発現すること
ができる。また、遅延剤を使用することによって、混練
後1〜2時間程度経過してから施工した場合でも、混練
物の作業性が良好であり容易に施工することができる。
なお、本発明の現場打ち透水性コンクリートは、常温
(20℃程度)においても、施工性及び早期強度発現性に
優れるものである。
【0024】
【試験例】以下、試験例により本発明を説明する。 1.使用材料 以下に示す材料を使用した。 セメントA ;早強ポルトランドセメント(太平洋
セメント(株)製) セメントB ;普通ポルトランドセメント(太平洋セ
メント(株)製) シリカフューム;エルケムマイクロシリカ(エルケム
・ジャパン(株)製、平均粒径0.15μm) 高炉スラグ ;ファインセラメント10A(第一セメ
ント(株)製、平均粒径3.0μm) 細骨材 ;市原産細目山砂(粒径2.5mm以下) 粗骨材 ;青梅産砕石6号(粒径5〜13mm) 減水剤A ;「マイティ100」(ナフタレンスル
ホン酸系、花王(株)製) 減水剤B ;「コアフローNF-100」(ポリカルボン
酸系、太平洋セメント(株)製) 遅延剤A ;グルコン酸ナトリウム 遅延剤B ;ヘプトン酸ナトリウム 水 ;水道水
【0025】2.透水性コンクリートの配合及び混練 前記材料を使用し、表1に示す配合にしたがって各材料
を2軸強制練りミキサ(0.1m3)に一括投入し、4分間
混練し、粗骨材に粗骨材以外の材料からなるペースト又
はモルタルが被覆された状態の互いに独立した粒体(混
練物)を調製した。
【0026】
【表1】
【0027】3.成形及び養生 試験例1〜13、22〜25の各粒体(混練物)を、混練直後
に、気温5℃又は20℃の条件下で、100×60×15cmの型
枠に投入し、空隙率が15%となるようにプレートコンパ
クター(MVC-110H;三笠(株)製)で敷設した。敷設
後、養生シートでコンクリート舗装表面を覆い、表2に
示す条件(気温及び期間)で養生して、100×60×15cm
の透水性舗装版を作製した。試験例14〜15、18〜19、26
〜27に関しては、各粒体(混練物)を5℃で1.5時間ミ
キサ内に静置した後、試験例1〜13、22〜25と同様にし
て透水性舗装版を作製した。試験例16〜17、20〜21に関
しては、各粒体(混練物)を20℃で2時間ミキサ内に静
置した後、試験例1〜13、22〜25と同様にして透水性舗
装版を作製した。
【0028】4.評価 上記各粒体(混練物)を、型枠に投入し敷設する際の作
業性を、「◎:極めて良好」「○:良好」「×:悪い」
で評価した。また、上記舗装版を切断して、10×10×40
cmの供試体を3本作製し、「JIS A1106(コンクリート
の曲げ試験方法)」に準じて曲げ強度を測定した。ま
た、上記舗装版を切断して、10×10×20cmの供試体を3
本作製し、「インターロッキングブロック舗装設計施工
要領 8-3 透水性試験」に準じて、透水係数を測定し
た。それらの結果を表2に示す。
【0029】
【表2】
【0030】表2の試験例1〜5、8〜9、22〜23か
ら、本発明で規定する現場打ち透水性コンクリートで
は、5℃で施工した場合でも、作業性が良好であった。
また、5℃で養生した場合でも、早期に4.0N/mm2以上の
曲げ強度を発現した。特に、早強ポルトランドセメント
を使用した場合では、養生温度が5℃であっても、材齢
1日で4.0N/mm2以上の曲げ強度を発現した。なお、表2
の試験例6〜7、10〜11、24〜25から、本発明の現場打
ち透水性コンクリートでは、20℃においても、作業性や
早期強度発現性が優れていることが分かる。さらに、表
2の試験例14〜21、26〜27から、遅延剤を配合した現場
打ち透水性コンクリートでは、混練後1〜2時間程度経
過してから施工した場合でも、作業性や早期強度発現性
が優れていることが分かる。一方、超微粉を添加しない
現場打ち透水性コンクリート(試験例12)では、5℃で
施工した場合、作業性が悪く、早期強度発現性も悪かっ
た。また、本発明で規定する量よりも超微粉を多く添加
した現場打ち透水性コンクリート(試験例13)では、早
期強度発現性が悪かった。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の現場打ち
透水性コンクリートでは、低温環境下(気温2〜10℃程
度)で施工した場合でも、施工性が良好である。また、
低温環境下においても、早期強度発現性に優れており
(特に、早強ポルトランドセメントを使用した場合で
は、材齢1日で4.0N/mm2以上の曲げ強度を発現する)、
養生期間を短くすることができる。したがって、本発明
の現場打ち透水性コンクリートを車道等に適用した場
合、早期の交通開放が可能となる。
───────────────────────────────────────────────────── 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 24:22 C04B 24:06 A 24:06 24:26 E 24:26) (72)発明者 市川 勝俊 千葉県佐倉市大作2−4−2 太平洋セメ ント株式会社中央研究所内 Fターム(参考) 2D051 AA02 AF01 AF02 AF03 AF04 AF05 AF09 AF14 AG11 AH02 AH03 EA06 EB06 EB07 4G012 PA02 PA03 PA04 PA10 PA27 PA29 PB04 PB16 PB17 PB20 PB23 PB24 PB25 PB35 PC02 PC03 PC05 PC11

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 粗骨材と、該粗骨材に対する容積比が30
    〜80%のペースト又はモルタルとからなる組成物の混練
    物を敷設してなる現場打ち透水性コンクリートであっ
    て、 上記ペースト又はモルタルが、普通ポルトランドセメン
    ト又は早強ポルトランドセメント100質量部、超微粉0.1
    〜5.0質量部、細骨材0〜150質量部、減水剤0.1〜3.0質
    量部、水15〜30質量部を含むものであることを特徴とす
    る現場打ち透水性コンクリート。
  2. 【請求項2】 上記超微粉が、高炉スラグ微粉末及び/
    又はシリカフュームである請求項1に記載の現場打ち透
    水性コンクリート。
  3. 【請求項3】 上記減水剤が、ナフタレンスルホン酸系
    又はポリカルボン酸系の減水剤である請求項1又は2記
    載の現場打ち透水性コンクリート。
  4. 【請求項4】 上記ペースト又はモルタルが、普通ポル
    トランドセメント又は早強ポルトランドセメント100質
    量部に対し、0.2質量部以下の遅延剤を含む請求項1〜
    3のいずれかに記載の現場打ち透水性コンクリート。
  5. 【請求項5】 上記遅延剤が、オキシカルボン酸、ポリ
    カルボン酸、又はそれらの塩の中から選ばれる一種以上
    である請求項4記載の現場打ち透水性コンクリート。
  6. 【請求項6】 請求項1〜5のいずれかに記載の現場打
    ち透水性コンクリートからなる車道用舗装。
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