JP2004019406A

JP2004019406A - 舗装用材料及び舗装用ブロック

Info

Publication number: JP2004019406A
Application number: JP2002180165A
Authority: JP
Inventors: Isamu Shimizu; 清水　勇; Koji Yokoi; 横井　弘司
Original assignee: Taiheiyo Precast Concrete Industry Co Ltd
Current assignee: Taiheiyo Precast Concrete Industry Co Ltd
Priority date: 2002-06-20
Filing date: 2002-06-20
Publication date: 2004-01-22

Abstract

【課題】特に保水性に優れ、降雨後の直射日光による地表温度の急激な上昇やヒートアイランド現象を防止することができる、舗装用材料及び舗装用ブロックを提供する。
【解決手段】骨材とセメントと水を主成分とするセメントコンクリートからなる舗装用材料において、骨材は陶器瓦の破砕屑を含み、破砕屑の重量比をセメントの１に対し０．５以上６以下とする。また、骨材（３，４）とセメントと水を主成分とするセメントコンクリートを用いた舗装用ブロック（１）において、骨材は陶器瓦の破砕屑を含み、破砕屑の重量比をセメントの１に対し０．５以上６以下とする。上記骨材は高炉水砕スラグ粒子を含み、高炉水砕スラグ粒子の重量比をセメントの１に対し０．１以上２未満とする。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、舗装用材料及び舗装用ブロック、特に、透水保水性、保水性等に優れた舗装用材料及び舗装用ブロックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、道路、公園広場、建築外構の床、駐車場等の舗装は、アスファルトコンクリート、セメントコンクリート等を舗設するか、あるいはコンクリートブロック、タイル、煉瓦等の加工舗装材を設置することにより行っていた。しかしながら、このような舗装の大部分は、水が舗装材の中に浸透するような構造になっていないため、雨水は舗装表面を表面傾斜に沿って排水される一方、表面凹部には水溜まりが発生しやすく、人や自動車のスリップ事故、水跳ね現象等も起こりやすかった。また、雨水が短時間で排水されるため、下水や河川が急激に増水して出水の災害を起すこともあった。さらに、雨水が地中に浸透しないため、地下水の枯渇、地盤沈下、地表温度の上昇となるヒートアイランド現象等の一因とも考えられていた。
【０００３】
このため、車道については、排水性アスファルト舗装や排水性ブロックが、また歩道については、透水性ブロックが採用されている。この排水性の向上により、自動車のスリップ防止や視認性の向上を図ることができ、透水性の向上により、地中への雨水の供給、水たまりの防止、歩行者のスリップ防止等を図ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の排水性及び透水性の舗装材は、粒径を数ミリメートル以上に調整した骨材を樹脂やセメントなどのバインダで結合した、連続空隙を有するポーラス構造の舗装材である。このポーラス構造の舗装材は、空隙径が略０．１ｍｍ以上あるため、空隙に浸透した水の大部分は、短時間のうちに舗装材の下部底面から排出され、降雨が止むと、浸透水で満たされていた空隙は極く短時間で空気と入れ代わる。このように、従来の排水性及び透水性（以下、この排水及び透水を単に透水という）の舗装材は、雨水等の水は舗装材の中を通過するだけであり、舗装材中に留まることがほとんどなく、路面上の水は舗装材を通して直ちに排出される。このため、降雨後の直射日光による地表温度の急激な上昇や、ヒートアイランド現象を引き起こすという問題がある。
【０００５】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、特に保水性に優れ、降雨後の直射日光による地表温度の急激な上昇やヒートアイランド現象を防止することができる、舗装用材料及び舗装用ブロックを提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、本発明が採用する手段は、骨材とポルトランドセメントと水を主成分とするセメントコンクリートからなる舗装用材料において、前記骨材は陶器瓦の破砕屑を含み、前記破砕屑の重量比を前記セメントの１に対し０．５以上６以下としたことにある。また、骨材とセメントと水を主成分とするセメントコンクリートを用いた舗装用ブロックにおいて、前記骨材は陶器瓦の破砕屑を含み、前記破砕屑の重量比を前記セメントの１に対し０．５以上６以下としたことにある。
【０００７】
陶器瓦の破砕屑は、内部に略０．１ｍｍ以下の微細な連続空隙構造を有しており、極めて高い保水性を備えている。特に、原材料となる陶器瓦は、他の陶器類に比べて、組成品質的に極めて安定しており、常に一定範囲の保水性を備えている。このため、本発明の舗装用材料又は舗装用ブロックは、降雨等による水をこの陶器瓦の破砕屑中に多量に含むことができ、降雨が止んだ後も水を含む状態が長時間持続する。この水は舗装表面から徐々に蒸発散して、気化熱を奪う。
【０００８】
好ましくは、上記舗装用材料及び舗装用ブロックの骨材は高炉水砕スラグ粒子を含み、高炉水砕スラグ粒子の重量比をセメントの１に対し０．１以上２未満とする。高炉水砕スラグ粒子も、内部に略０．１ｍｍ以下の微細な連続空隙構造を有しており、極めて高い保水性を備えている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明に係る舗装用材料及び舗装用ブロックの発明の実施の形態を、図１を参照して詳細に説明する。
【００１０】
その全部又は一部に陶器瓦の破砕屑を含む骨材と、ポルトランドセメントと水とを主成分とするセメントコンクリートにより、本発明の舗装用材料を形成する。ポルトランドセメントと陶器瓦の破砕屑との重量比は、ポルトランドセメントの１に対し、陶器瓦の破砕屑を０．５以上６以下とする。この陶器瓦の破砕屑は、陶器瓦の製造工程において、焼成後に破損したものや、製品形状や外観において製品不良となったものを破砕機にて破砕し、粒度調整したものが望ましい。陶器瓦は、他の陶器類に比べて、組成品質的に極めて安定しており、常に一定範囲の保水性を備えている。また、この陶器瓦の破砕屑を含む骨材に、さらに高炉水砕スラグ粒子を含ませることもできる。この場合のポルトランドセメントと高炉水砕スラグ粒子との重量比は、ポルトランドセメントの１に対し、高炉水砕スラグ粒子を０．１以上２未満とする。
【００１１】
例えば、従来から使用されている天然骨材等の全部又は一部を、次のような配合で、陶器瓦の破砕屑又は陶器瓦の破砕屑と高炉水砕スラグ粒子の併用による骨材に置き換えたものが望ましい。
透水保水配合１（重量部）
ポルトランドセメント：１部
陶器瓦の破砕屑（１０ｍｍ以上１５ｍｍ以下）：１．８以下
陶器瓦の破砕屑（２．５ｍｍ以上１０ｍｍ未満）：０．８以上１．３以下
陶器瓦の破砕屑（２．５ｍｍ未満）：０．３以上０．７以下
透水保水配合２（重量部）
ポルトランドセメント：１部
陶器瓦の破砕屑（１０ｍｍ以上１５ｍｍ以下）：１．３以下
陶器瓦の破砕屑（２．５ｍｍ以上１０ｍｍ未満）：２以上３．３以下
高炉水砕スラグ粒子（２．５ｍｍ未満）：０．９以上１．５以下
保水配合（重量部）
ポルトランドセメント：１部
陶器瓦の破砕屑（２．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下）：１．５以上２．５以下
高炉水砕スラグ粒子（２．５ｍｍ未満）：１．５〜２未満
【００１２】
例えば、この透水保水配合１又は２のセメントコンクリートを鋼製の型枠に充填し、振動プレス成型により締め固めて、脱型し硬化させて、舗装用ブロック１を成型する。図１に示すように、このブロック１は、下層が上記セメントコンクリートを用いた透水保水層２からなり、上層が従来の化粧用透水層５からなる。下層の透水保水層２には、２．５ｍｍ以上の陶器瓦の破砕屑を含む骨材３と、２．５ｍｍ未満の粒径に調整された陶器瓦の破砕屑又は陶器瓦の破砕屑と高炉水砕スラグ粒子の双方を含む骨材４とが用いられており、２．５ｍｍ以上の骨材３は、２．５ｍｍ未満の骨材４とポルトランドセメントと適量な水とからなるモルタルバインダによって結合される。
【００１３】
陶器瓦の破砕屑と高炉水砕スラグ粒子は、その内部に無数の微細気泡を有している。したがって、舗装用ブロック１は、骨材やセメントの粒子間の空隙に加えて、骨材の内部にも無数の微細気泡を有することになる。このうち、略０．１ｍｍ以上の連続した空隙により、降雨などの水を表面から地中へ排出する。また、略０．１ｍｍ以下の微細連続空隙には、降雨などの水が連続的にしみ込み、この微細連続空隙は水で充填される。空隙中の水は、晴天時においても急激に排出されることはなく、ブロック１の表面から徐々に蒸発散される。これに伴い、ブロック１の中の水は、毛細管作用により吸い上げられてブロック１の表面付近へ供給される。このように、ブロック１の内部では、吸水量が均一になるように常に水の移動が生じる。このため、ブロック１には、直下の地面からの水を吸い上げる作用もある。
【００１４】
このように、上記舗装用ブロック１は、略０．１ｍｍ以上の連続した空隙と略０．１ｍｍ以下の微細連続空隙とによって構成されており、透水性に保水性を併せ持つものである。このブロック１中の２．５ｍｍ以上の骨材３を、２．５ｍｍ未満の粒径に調整した陶器瓦の破砕屑又は陶器瓦の破砕屑と高炉水砕スラグ粒子の併用による骨材に置き換えていくに従い、透水性は低くなり、保水性と強度が高くなる。最終的には、舗装用ブロック１のすべての空隙を略０．１ｍｍ以下の微細な連続空隙構造とした保水性ブロックとすることもできる。
【００１５】
上述したように、陶器瓦は、他の陶器類に比べて、組成品質的に極めて安定しており、常に一定範囲の保水性を備えている。この一方、陶器瓦の破砕屑は、これまで極少量ではあるが破砕後再度焼成原料として再利用されてはいるが、再焼成に伴う消費熱量や品質低下などの問題が大きく、その大部分が産業廃棄物として最終処分場で埋め立て処理されているのが実情である。
【００１６】
高炉水砕スラグ粒子も、製鉄所において鉄の製錬工程で大量に発生する代表的な産業廃棄物であり、一部は土木建築工事及び資材原料などに利用されてはいるが、その大部分は埋め立て処理されている。本発明の舗装用材料及び舗装用ブロックは、このような産業廃棄物を主原料とすることができ、循環型社会に適応したものと言える。さらに、この舗装用ブロック１が将来廃棄された場合には、再骨材化も可能である。また、本発明の舗装用材料及びブロックの製造は、従来の天然石骨材を陶器瓦の破砕屑等に置き換えるだけで可能となり、製造設備上の変更も必要なく、量産も容易である。
【００１７】
なお、上述した舗装用ブロック１は、下層が本発明の舗装用材料を用いた透水保水層２からなり、上層が従来の化粧用透水層５からなるものであったが、これに代えて、上層も、本発明の舗装用材料に着色材や化粧骨材を混合した化粧用の透水保水層又は保水層としてもよいことは勿論である。このような化粧用上層を備えたブロックの表面に叩き加工、磨き加工、洗い出し加工等を行うことにより、優れた景観舗装材とすることができる。また、セメントは、ポルトランドセメントに限定されるものではなく、高炉セメント、フライアッシュセメントなど他のセメントでもよいし、減水剤などの他の混和剤や、繊維補強材、及び合成樹脂補強剤などを混合したものでもよい。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明に係る舗装用材料及び舗装用ブロックを、３種類の実施例について実施し、その結果をそれぞれのブロックの物性によって説明する。この実施例１ないし実施例３は、上述した透水保水配合１、透水保水配合２、保水配合にそれぞれ対応するものである。
【００１９】
（実施例１）
以下の配合により、２００×１００ｍｍの鋼製型枠の振動プレス成型によって厚さ６０ｍｍの透水保水性ブロックを製作した。
コンクリート配合（重量部）
ポルトランドセメント　１００部
陶器瓦の破砕屑（１０ｍｍ以上１５ｍｍ以下）：１５０
陶器瓦の破砕屑（２．５ｍｍ以上１０ｍｍ未満）：１００
陶器瓦の破砕屑（２．５ｍｍ未満）：５０
天然砕石（２．５ｍｍ以上５ｍｍ以下）：１００
混和剤：１
水：３２
ブロックの物性
曲げ強度：６ＭＰａ
透水係数：０．２ｃｍ／ｓｅｃ
保水率：１４容量％（施工面積当たり８．４リットル／ｍ^２）
表面温度差：１１．７°Ｃ（赤外線照射試験により一般のコンクリート舗装表面温度が４５°Ｃになった時の表面温度差）
【００２０】
（実施例２）
以下の配合により、３００×３００ｍｍの鋼製型枠の振動プレス成型によって厚さ６０ｍｍの透水保水性ブロックを製作した。
コンクリート配合（重量部）
上層（厚さ１０ｍｍ）
ポルトランドセメント：１００部
御影砕石（１．５ｍｍ以上３ｍｍ以下）：３００
混和剤：１
顔料：１
水：２７
下層（厚さ５０ｍｍ）
ポルトランドセメント１００部
陶器瓦の破砕屑（５ｍｍ以上１０ｍｍ以下）：３２０
高炉水砕スラグ粒子（２．５ｍｍ未満）：１００
混和剤：１
水：２７
ブロックの物性
曲げ強度：６．５ＭＰａ
透水係数：０．０５ｃｍ／ｓｅｃ
保水率：１５容量％（施工面積当たり９リットル／ｍ^２）
表面温度差：１２．３°Ｃ（赤外線照射試験により一般のコンクリート舗装表面温度が４５°Ｃになった時の表面温度差）
【００２１】
（実施例３）
以下の配合により、３００×３００ｍｍの鋼製型枠の振動プレス成型によって厚さ６０ｍｍの保水性ブロックを製作した。
コンクリート配合（重量部）
上層（厚さ７ｍｍ）
ホワイトセメント：１００部
硅砂（１．２ｍｍ以上２．５ｍｍ以下）：３５０
混和剤：１
顔料：１
水：２７
下層（厚さ５３ｍｍ）
ポルトランドセメント：１００部
陶器瓦の破砕屑（５ｍｍ以上１０ｍｍ以下）：２００
高炉水砕スラグ粒子（２．５ｍｍ未満）：１８０
天然砕石砂（２．５ｍｍ以下）：５０
混和剤：１
水：２５
ブロックの物性
曲げ強度：６．７ＭＰａ
保水率：１８．７容量％（施工面積当たり１１．２リットル／ｍ^２）
表面温度差：１６．２°Ｃ（赤外線照射試験により一般のコンクリート舗装表面温度が４５°Ｃになった時の表面温度差）。
【００２２】
上記各ブロックの物性が示すように、実施例１及び実施例２について、ブロックが有する曲げ強度、透水係数、保水率はいずれも優れたものであり、透水性を問わない実施例３について、曲げ強度及び保水率は優れたものであった。また、赤外線照射試験による表面温度測定の結果、図２に示すように、ブロックの表面温度は、実施例１ないし実施例３のいずれについてもコンクリート舗装の場合に比べて著しく改善されており、一般のコンクリート舗装表面温度が４５°Ｃになった時の表面温度差は、それぞれ上記のとおりであった。
【００２３】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の舗装用材料及び舗装用ブロックは、骨材とセメントと水を主成分とするセメントコンクリートからなる舗装用材料であり、骨材は陶器瓦の破砕屑を含み、破砕屑の重量比をセメントの１に対し０．５以上６以下とする。また、骨材とセメントと水とを主成分とするセメントコンクリートを用いた舗装用ブロックであり、骨材は陶器瓦の破砕屑を含み、破砕屑の重量比をセメントの１に対し０．５以上６以下とする。この陶器瓦の破砕屑は、内部に略０．１ｍｍ以下の微細な連続空隙構造を有し、極めて高い保水性を備えると共に、原材料となる陶器瓦は、他の陶器類に比べて、組成品質的に極めて安定しており、常に一定範囲の保水性を備えている。したがって、本発明の舗装用材料及び舗装用ブロックは、特に保水性に優れ、降雨後の直射日光による地表温度の急激な上昇やヒートアイランド現象を防止することができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】一例としての本発明に係る舗装用ブロックを示す縦断面図である。
【図２】（ａ）は、コンクリート舗装と実施例１の舗装用ブロックの舗装表面温度と経過時間との関係を示すグラフであり、（ｂ）は、実施例２の同グラフであり、（ｃ）は、実施例３の同グラフである。
【符号の説明】
１　舗装用ブロック
２　透水保水層
３，４　骨材
５　化粧用透水層

Claims

骨材とセメントと水を主成分とするセメントコンクリートからなる舗装用材料において、前記骨材は陶器瓦の破砕屑を含み、前記破砕屑の重量比を前記セメントの１に対し０．５以上６以下としたことを特徴とする舗装用材料。
前記骨材は高炉水砕スラグ粒子を含み、前記高炉水砕スラグ粒子の重量比を前記セメントの１に対し０．１以上２未満としたことを特徴とする、請求項１に記載の舗装用材料。
骨材（３，４）とセメントと水を主成分とするセメントコンクリートを用いた舗装用ブロック（１）において、前記骨材は陶器瓦の破砕屑を含み、前記破砕屑の重量比を前記セメントの１に対し０．５以上６以下としたことを特徴とする舗装用ブロック。
前記骨材（４）は高炉水砕スラグ粒子を含み、前記高炉水砕スラグ粒子の重量比を前記セメントの１に対し０．１以上２未満としたことを特徴とする、請求項３に記載の舗装用ブロック。