JP2003160370A - 透水性コンクリート製品及び車道用舗装 - Google Patents

透水性コンクリート製品及び車道用舗装

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達三 佐藤
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聡 梶尾
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 早期強度発現性に優れ、かつ、低温環境下
(気温2〜10℃程度)において製造した場合でも製造が
容易である透水性コンクリート製品を提供する。 【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
物を型枠に投入して成形し、養生してなる透水性コンク
リート製品であって、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、メタカオリン0.1〜35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
ものである透水性コンクリート製品。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、歩道や車道の道路
舗装等に用いる透水性コンクリート製品に関し、特に、
早期強度発現性に優れ、かつ、低温環境下(気温2〜10
℃程度)において製造した場合でも製造が容易である透
水性コンクリート製品に関する。
【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7-206537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透
水性コンクリート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】上記公報に記載の透水
性コンクリートは、強度(曲げ強度等)が大きいため、
交通量の多い車道にも適用することができる。しかし、
所定の強度を発現させるには7日以上常温(20℃程度)
で養生する必要があり、手間がかかっていた。また、上
記公報に記載の透水性コンクリートは、低温環境下(気
温2〜10℃程度)で製造した場合、混練物の作業性が低
下し、成形等の作業に手間がかかる、という問題もあ
る。そのため、早期強度発現性の向上や低温環境下(気
温2〜10℃程度)における混練物の作業性の改善が望ま
れていた。
【0005】
【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。
【0006】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型枠に投入して成形し、養生してな
る透水性コンクリート製品であって、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、メタカオリン0.1〜35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透水性コ
ンクリート製品である(請求項1)。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明の透水性コンクリート製品を構成する材料
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2.5〜40mm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。
【0008】(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、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(特
に、早強ポルトランドセメントを使用した場合は、材令
1日で4.0N/mm2以上の曲げ強度を発現させることができ
る)、かつ、低温環境下(気温2〜10℃程度)において
も、混練物の作業性が良好である。
【0009】(3)メタカオリン メタカオリンは、カオリン鉱物を500〜1000℃に加熱す
ることにより得られるものであり、Al2Si2O7の化学式で
示されるものである。本発明で使用するメタカオリン
は、ブレーン比表面積が5000〜30000cm2/gのものを使用
するのが好ましく、ブレーン比表面積が9000〜20000cm2
/gのものを使用するのがより好ましい。
【0010】メタカオリンの添加量は、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、0.1〜35質量部、好ま
しくは0.5〜30質量部、より好ましくは1.0〜20質量部で
ある。メタカオリンの添加量が、セメント100質量部に
対して0.1〜35質量部以外の場合は、早期強度発現性が
低下するので好ましくない。
【0011】(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。
【0012】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、早期強度発現性が低下す
るうえ、低温環境下(気温2〜10℃程度)における混練
物の作業性が低下するので好ましくない。
【0013】(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、早期強度発現
性や低温環境下(気温2〜10℃程度)における混練物の
作業性を考慮して、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。
【0014】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、混練物の作業性が低下するう
え、早期強度発現性も低下するので好ましくない。一
方、3.0質量部を超える量を添加しても、混練物の作業
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。
【0015】(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、混練物の作業性が低下するうえ、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。
【0016】(7)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。
【0017】本発明の透水性コンクリート製品の製造方
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。
【0018】混練後、該混練物を所定の型枠に投入し、
好ましくは3000〜8000vpmの振動数の外部振動で振動成
形する。振動数が3000vpm未満では、充分な締め固めを
行うことができないおそれがあり、曲げ強度が低下する
おそれがある。振動数が8000vpmを越えると、ペースト
又はモルタルの流れ落ちが起きるおそれがあり、透水係
数が小さくなるおそれがある。振動成形は、テーブルバ
イブレーターや型枠に取り付け可能な振動機等を使用し
て行うことができる。振動時間は、おおよそ4〜30秒で
ある。また、振動成形時に、1〜100kPaの圧力を加える
ことは差し支えない。加圧には、油圧式あるいは空気圧
式の加圧装置等を使用することができる。本発明におい
て、養生方法は特に限定するものではない。
【0019】本発明の透水性コンクリート製品は、ブロ
ック状等に成形して、車道用舗装、歩道、駐車場、道路
の側壁、河川の護岸等の用途に好適に用いることができ
る。製品の厚みは、用途に応じて決めればよく、例え
ば、交通量の多い車道の場合、25〜30cmである。
【0020】本発明の透水性コンクリート製品では、早
期強度発現性に優れ、材齢5日以内で4.0N/mm2以上の曲
げ強度を発現することができる。特に、セメントとし
て、早強ポルトランドセメントを使用した場合は、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、本発明の透水性コンクリート製品は、低温環
境下(気温2〜10℃程度)においても成形等の作業性に
優れるものである。
【0021】
【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) メタカオリン;ブレーン比表面積10000cm2/g 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) 水;水道水
【0022】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。
【0023】
【表1】
【0024】3.成形及び養生 試験例1〜22の各粒体(混練物)を、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1
5%となるようにテーブルバイブレータで成形した(600
0vpm×30秒)。成形後、養生シートでコンクリート表面
を覆い、表2に示す条件(気温及び期間)で養生して、
100×60×15cmの成形体(製品)を作製した。
【0025】4.評価 上記各粒体(混練物)を、型枠に投入し成形する際の作
業性を、「○:良好」「×:悪い」で評価した。また、
上記成形体を切断して、10×10×40cm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、上記成形体を切断
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。
【0026】
【表2】
【0027】表2の試験例1〜5、8〜9、12〜14、17
〜18から、本発明で規定する透水性コンクリート製品で
は、5℃で成形した場合でも、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、15〜16、19〜20から、本発明
の透水性コンクリート製品では、20℃で成形した場合に
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。一方、メタカオリンを添加しない透水性コンク
リート製品(試験例21)では、早期強度発現性が悪かっ
た。また、本発明で規定する量よりもメタカオリンを多
く添加した透水性コンクリート製品(試験例22)でも、
早期強度発現性が悪かった。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の透水性コ
ンクリート製品では、早期強度発現性に優れるものであ
り、特に、早強ポルトランドセメントを使用した場合、
早期強度発現性に優れる。また、低温環境下(気温2〜
10℃程度)においても、混練物の作業性が良好であるの
で、製造が容易である。したがって、本発明の透水性コ
ンクリート製品では、コンクリート製品の製造の効率を
向上させることができる。
───────────────────────────────────────────────────── 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 14:10 C04B 24:20 14:06 24:26 H 24:20 111:00 24:26) 111:40 111:00 B28B 1/08 B 111:40 Fターム(参考) 2D051 AA02 AB03 AF01 AF02 AF03 AG09 AH02 AH03 DA01 DC09 EA02 4G012 PA04 PA06 PB24 PB32 PC02 PC03 PC11 PC12 PE01 PE02 PE04

Claims (4)

    【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
    物を型枠に投入して成形し、養生してなる透水性コンク
    リート製品であって、 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、メタカオ
    リン0.1〜35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
    徴とする透水性コンクリート製品。
  2. 【請求項2】 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記載の透
    水性コンクリート製品。
  3. 【請求項3】 上記成形が、3000〜8000vpmの振動数の
    外部振動による振動成形である請求項1又は2に記載の
    透水性コンクリート製品。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載の透水性
    コンクリート製品からなる車道用舗装。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009084092A (ja) * 2007-09-28 2009-04-23 Taiheiyo Material Kk モルタル質修復材
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EP3388578A1 (fr) * 2017-04-14 2018-10-17 Alain Oliveira-Fernendez Composition sèche pour la préparation de béton drainant, procédé de préparation de béton avec la dite composition et béton drainant obtenu avec le procédé

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