JP2004076482A - 保水機能を有するコンクリ−ト舗装 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は舗装道路の温度を下げ、しかも安価な保水機能を有するコンクリト舗装材及びコンクリ−トブロックを提供する。　さらに、コンクリ−トブロックの平坦度確保と安定性の目的で自然砂を敷砂として使用しているものに替え保水及び水硬機能を有する敷き砂を提供する。
【解決手段】本発明の舗装道路の温度上昇を防ぐ方法のコンクリ−ト舗装は次の様な構成とする。骨材は、多孔質で強度があり微小孔隙が多くあり、透水性が高い特性を持った高炉水砕軟質スラグと高炉徐冷スラグを適量混ぜ、これに保水性が高いバ−ミキュライト（蛭石）を加えたものとする。この骨材へバインダ−としてセメントとポリマ−エマルジョン樹脂を加え、さらにセメントの水和反応に必要な水の保水を高めるためセルロ−スエ−テル添加すると共にコンクリ−ト舗装材及びコンクリ−トブロックは空隙率が５〜２０容積％に加工する事を特徴とする。
【選択図】　　　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽熱の蓄熱により歩道、道路、公園、駐車場等の舗装表面温度が上昇する事を防ぐ方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】アスファルトやコンクリ−トなどの舗装道路による太陽熱の蓄熱は夏季においては舗装面が温度上昇し６０℃近くまで上昇する。特に大都市部ではビルの乱立により舗装面の割合が高く、また緑化不足のため都市部のヒ−トアイランド現象が起きている。そこで近年、舗装部の温度を下げる方法として微細な空隙を有するセラッミク板を舗装部へ使用する方法があるがセラミック板の耐久性、施工性及びコスト面で問題がある。また既設のアスファルトやコンクリ−ト舗装部へセメントと吸水性樹脂をスラリ−状にして浸透させる方法があるが保水性能が低い。
【０００３】
【発明が解決使用とする課題】本発明は舗装道路の温度を下げ、しかも安価な保水機能を有するコンクリト舗装材及びコンクリ−トブロックを提供する。
【０００４】
さらに、コンクリ−トブロックの平坦度確保と安定性の目的で自然砂を敷砂として使用しているものに替え保水機能と水硬性を有し、しかも締め固めに優れた敷き砂を提供する。
【０００５】
【課題を解決する手段】本発明の舗装道路の温度上昇を防ぐ方法のコンクリ−ト舗装は次の様な構成とする。すなわちこの発明に使用するコンクリ−ト舗装の骨材は、多孔質で強度があり微小孔隙が多くあり、透水性が高い特性を持った高炉水砕軟質スラグと高炉徐冷スラグを粒度調整し適量混ぜ、これに保水性が高いバ−ミキュライト（蛭石）を加えたものとする。この骨材へバインダ−としてセメントとポリマ−エマルジョン樹脂を加え、さらにセメントの水和反応に必要な水の保水を高めるためセルロ−スエ−テルを添加すると共にコンクリ−ト舗装は空隙率が５〜２０容積％に加工する事を特徴とする。この構成によるとコンクリ−ト舗装は、雨水の浸透がコンクリ−トへすみやかに浸透し、浸透した水分が多孔質で微小孔隙が多数ある高炉水砕軟質スラグ及び高炉徐冷スラグに吸水及び保水され、また保水力が高いバ−ミキュライト（蛭石）骨材と合間って保水される為、長時間コンクリ−ト舗装へ水分が保持される。よって、太陽熱によりコンクリ−ト舗装の温度上昇が起きてくる場合、保水された水分が徐々に気化されるため舗装部は長期間低温状態に維持される。また透水性は、骨材の粒度調整と水の比率を調整すれば所定の透水性能が確保せれ雨水がコンクリ−ト舗装内部へ浸透され、保水に必要な水はコンクリ−ト舗装部へ補給されそれ以外は地下へ浸透されるため保水効率の良い構造となる。
【０００６】
コンクリ−トブロックにて舗装する場合、前述の骨材の高炉水砕軟質スラグを粒度調整しコンクリ−トブロックの敷き砂代替として使用すれば前述のコンクリ−トブロック及び敷き砂の両効果によりさらに保水効果が向上する。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、詳細に本発明を説明する。本発明で請求項１に記載のコンクリ−ト舗装材へ使用する材料は、骨材、セメント、ポリマ−エマルジョン、セルロ−スエ−テル及び水とからなる混合物で、必要により顔料又は化粧骨材を入れる。骨材は多孔質で強度があり微小孔隙に雨水等が吸水し易い構造をしている高炉水砕軟質スラグで粒度０．１５〜２．３６ｍｍを４３〜６０重量％と高炉徐冷スラグで粒度１．２〜４．７５ｍｍを１３〜３０％重量％に、保水力が高いバ−ミキュライト（蛭石）０．１５〜２．３６ｍｍを０．３〜３．０重量％を混合したものを使用する。セメントは普通ポルトランドセメント、高炉セメント及び白色ポルトランドセメントのいずれかを２０〜２５重量％とする。セメント量が２５重量％を超えると骨材が保有している微小孔隙をセメントで覆い骨材へ侵入する雨水を遮断しコンクリ−ト舗装材の保水性が低下する。ポリマーエマルジョンはコンクリートの増粘性を向上し、骨材へセメントペーストが付着しコンクリート強度を向上さす為に、スチレン・アクリル共重合エマルジョン（クラリアントポリマー株式会社製：モビニールＬＤＭ６８８０）又はアクリル系エマルジョン（旭化成：Ａ−１５００）をセメント比２重量％添加する。また骨材自体が吸収性のよい材料を選定している為、コンクリ−トの水和反応に使用される水が骨材へ吸収され水和反応に必要な水不足を防止する目的としてセメント水の保水力が高いセルロ−スエ−テルをセメント比０．４重量％添加する。水和反応に必要な水はセメント比４０〜４４重量％とする。水はコンクリ−ト舗装の強度と透水性に影響し、水が少ないと強度が落ち、多すぎると透水性が落ちそれに伴い保水性も落ちる。製造方法は図５に示すコンクリ−ト舗装材の製造工程に示す方法で製造する。まず骨材、セメント、セルロ−スエ−テルを混練ミキサ−へ入れ空練りを約２分間行い、その後水及びポリマ−エマルジョを入れ約３分間混練し所定の現場へコンクリートを打ち込む。養生は自然乾燥で４週間経過すれば所定の強度が出る。
【０００８】
請求項２に記載のコンクリ−トブロックへ使用される材料は、請求項１で使用する材料と同じものを使用する。ただしコンクリ−トブロックへ着色する場合は顔料をセメント比１〜５重量％添加する。化粧骨材は化粧表面の発色程度により適量混合する。またコンクリ−トブロックの表面へ美装性を向上させる為に表面加工としてショットブラスト、研磨、洗い出し等の加工を加える事も可能である。２層型コンクリ−トブロックの製造方法は図４に示す方法で製造する。まず表層部の骨材、セメント、セルロ−スエ−テルを混練ミキサ−へいれ空練を約２分間行う、このとき表層部へ着色したい場合は、顔料や化粧骨材を適量混ぜる。その後、水とポリマ−エマルジョンをいれ約３分間混練し型枠へ定量充填し４０００〜８０００ｒｐｍの振動をあたえる。次に基層部の骨材、セメント、セルロ−スエ−テル、を混練ミキサ−へ入れ空練り約２分間行い、その後、水とポリマ−エマルジョンを入れ約３分間混練する。混練された基層材は、型枠へすでに充填されている表層材の上に定量充填し４０００〜８０００ｒｐｍの振動を与えたの後、プレス加圧し所定の製品厚みに仕上げる。成型された製品は型枠より既脱され養生加工後表面の仕上げ加工を行う。コンクリ−トブロック表面の仕上げ加工は洗い出し仕上げ、研磨仕上げ及びショットプラスト仕上げを行うが仕上げ加工を省略しても良い。
また、１層型コンクリ−トブロックは２層型コンクリ−トブロックの基層部を無くし全てを表層部で製造したものである。
【０００９】
コンクリート舗装材及びコンクリートブロックにおいて、表面の耐磨耗性をさらに高めるため表層部と基層部の２層構造とし、表層部の骨材へは硅石等の耐磨耗性が高くしかも熱伝導率が低い材料を使用し他は請求項１，２に示す材料で製造すると、表面の耐磨耗性が向上し太陽熱がコンクリート表面へ輻射されても熱が伝わりにくく又た基層部に保水された水分が気化され表面の骨材を冷やし低温化がはかれる。
【００１０】
請求項３に記載の敷き砂へ使用される材料は、高炉水砕軟質スラグで粒度０．１５〜０．３ｍｍを５０重量％と粒度１．２〜２．３６ｍｍを５０重量％を混合した敷き砂。
【００１１】
【実施例】以下、実施例について説明する。実施例では請求項２に示すコンクリ−トブロックを作成した。材料は表１に示すものを使用し、材料の配合割合は表２に示すＮＯ１コンクリ−ト舗装材Ａ、ＮＯ２コンクリ−ト舗装材Ｂ、コンクリ−トブロックＡ、及びコンクリ−トブロックＢの４種類でサイズは２００ｘ１００ｘ６０ｍｍとした。製造方法は図４に示す２層型コンクリ−トブロックの製造工程に示す方法と表層部のみの配合で基層部の配合が無い１層型コンクリ−トブロックとした。
【表１】

【表２】

【００１２】
【発明の効果】コンクリ−トブロックの吸水性、保水性、断熱性機能を測定するため試験体を以下に示す方法にて試験を行った。
試験体は前述のＮＯ１〜ＮＯ４コンクリ−トブロックと従来のコンクリ−ト製のインタ−ロッキングブロックについて比較試験した。試験方法は、試験体を加熱炉で８０℃ｘ８時間乾燥し製品重量（ｗ１）を測定する。次に水槽へ１２時間浸漬し水槽より取りだし３０分間自然乾燥後製品重量（ｗ２）を測定する。その後、施工現場を想定した状態にして（製品の表面のみ大気とふれる状態で他の面は砂に埋もれた状態）炉内にて加熱した。炉内温度は８０℃ｘ１０時間加熱し１時間ごとの製品表面温度測定と８０℃ｘ１０時間後の製品重量（ｗ３）を測定した。その結果、表３に示す様に従来のインタ−ロッキングブロックに比べ本発明のコンクリ−トブロックは約５〜７℃の温度低下が確認された。また夏季に屋外へ放置し１時間ごとの製品表面温度を測定したが、同様に従来のインタ−ロッキングブロックに比べ約６〜８℃の温度低下効果が確認された。また保水率及び吸水率は表４に示す様に従来品と比較し大巾に高い数値を示しているため太陽熱の蓄積をコンクリ−トブロックへ受けた場合は長時間に渡り水分が気化し低温化がはかれる。この効果はコンクリ−トへ使用している骨材が、多数の微細孔隙を保有している為そこに雨水等が吸水及び保水し、保水力が高いバ−ミキュライトと合間って保水性能が高まる。しかも連続空隙を持った構造となっているためたやすく吸水出来る結果である。
試験体の曲げ試験はＪＡＳＳ７　Ｍ−１０１に従った試験方法で試験体ＮＯ１〜４の曲げ強度を測定した。その結果は、６・１〜６．５Ｎ／ｍｍ２でインタ−ロッキングブロックの規定値４．９Ｎ／ｍｍ２以上を満足していた。透水係数は０．３〜０．６ｃｍ／ｓで（社）日本道路建設業協会が規定している０．１ｃｍ／ｓ以上を満足している。
【表３】

【表４】

【００１３】
敷き砂は保水性能が優れていることは前述で示されているが、修正ＣＢＲ値を測定すると従来品の敷き砂の修正ＣＢＲ値は１０〜２５に対し本発明の敷き砂は９０〜１００になり非常に大きな効果がある。これはス　　　　　　　　　　　　ラグの形状が角ばっている為、クサビ状になっていることと、スラグの粒度が大きいスラグ１．２〜２．５ｍｍの間に小さいスラグ０．１５〜０．３ｍｍが入り締め固め性が向上した結果である。またスラグは水硬性を保有している為、施工後水分を吸水すると硬化する為、コンクリ−トブロックが安定する。しかも雨水侵入による敷き砂の移動もなくコンクリ−トブロックの敷設が長期安定して固定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】コンクリ−トブロックの２層構造を説明する斜視図である。
【図２】コンクリ−トブロックによる舗装の構成を説明する側面図である。
【図３】コンクリ−ト舗装の構造を模式的に示す部分断面図である。
【図４】２層型コンクリ−トブロックの製造工程図を示す。
【図５】コンクリ−ト舗装材の製造工程図を示す。
【符号の説明】
１　表層部
２　基層部
３　コンクリ−トブロック
４　敷き砂
５　路盤
６　路床
７　舗装
１０　高炉徐冷スラグ
１１　微小孔隙
１２　高炉水砕軟質スラグ
１３　セメントペ−スト
１３ａ　セメント
１３ｂ　水
１３ｃポリマ−エマルジョン
１３ｄセルロ−スエ−テル
１４　連続空隙

Claims (4)

1. 多孔質で強度がある高炉水砕軟質スラグと高炉徐冷スラグに保水力の高いバ−ミキュライト（蛭石）を混合した骨材に、セメント、ポリマ−エマルジョン、セルロ−スエ−テル及び水を加え、多数の連続気孔が形成された保水機能を有するコンクリ−ト舗装材。また本コンクリ−ト舗装材の表面を化粧するため、顔料による着色及び化粧骨材による発色を行う。（以後コンクリ−ト舗装材と言う）
2. 請求項１に記載の材料において成形型内に充填して成形し、多数の連続気孔が形成された保水機能を有するコンクリ−トブロック。また本コンクリ−トブロックの表面を化粧するため、顔料による着色及び化粧骨材による発色、またショットブラスト、研磨、洗い出し等の表面加工を行う。（以後コンクリ−トブロックと言う）
3. 請求項１，２において、表層部と基層部に分かれた２層構造のコンクリート舗装材及びコンクリ−トブロックで、表層部骨材のみ耐磨耗性に優れた硅石等へ代替し、他は請求項１，２に示すものを使用したコンクリート舗装材及びコンクリートブロック。
4. 高炉水砕軟質スラグを粒度調整した保水機能と水硬性を有し、しかも締め固めに優れた敷き砂。（以後敷き砂と言う）

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