JP2010133090A

JP2010133090A - 土系舗装材

Info

Publication number: JP2010133090A
Application number: JP2008307416A
Authority: JP
Inventors: Kazumasa Morita; 和正守田; Takeshi Okazaki; 健岡崎; Ryuji Inagaki; 竜児稲垣
Original assignee: AICHI PREFECTURE TOKI KAWARA KOGYO KUMIAI; TOYO MATELAN CO Ltd; Maeda Road Construction Co Ltd
Current assignee: AICHI PREFECTURE TOKI KAWARA KOGYO KUMIAI; TOYO MATELAN CO Ltd; Maeda Road Construction Co Ltd
Priority date: 2008-12-02
Filing date: 2008-12-02
Publication date: 2010-06-17
Anticipated expiration: 2028-12-02
Also published as: JP5440832B2

Abstract

【課題】透水性または保水性機能を維持するとともに製品のバラツキを防止できる土系舗装材を提供すること。
【解決手段】粉砕分球化した粒径０〜１０ｍｍの廃瓦と、単粒化した粒径の０．３〜１．２ｍｍ珪砂とから成る混合体を骨材とし、この骨材に対してセメント系固化材を重量％で６〜２０の割合で混合して成るので、シャモットが透水性または保水性機能を維持するとともに製品に品質上のバラツキを防止することが出来る。
【選択図】図１

Description

この発明は、廃瓦材（シャモット）を再利用した土系舗装材に関するものである。

周知のように、愛知県西三河地方は三州瓦の産地であり、全国生産量の６割を占めており、年間約６億枚の粘土瓦を生産しております。しかし、近年、建築材料の品質規格が厳しくなり、生産工程で約５％の規格外瓦が発生します。本発明は、資源の有効利用によりゼロエミッションを目指すべく、これら廃瓦の有効利用を目的として開発されました。

従来より、瓦の廃材を骨材とした舗装材が提案さている。例えば、特許文献１には、歩道等の簡易舗装材として粉粒状の瓦廃材を含む骨材と、この骨材表面の気孔をポリマー表面処理剤で封止し、敷設時に表面被覆骨材を結合して多孔体にする固結材を配合して路盤に敷設する透水性舗装用の表面被覆骨材とする例が開示されおります。
また、特許文献２は、瓦を骨材とし無機系材料のみを使用してコンクリート舗装並の耐久性や耐摩耗性を備えた舗装材を得るべく、瓦材と砂を重量比１０：０〜２：８、骨材である瓦に対してセメントを８〜１７重量％、水セメント比を４０〜３０重量％としたものである。
特開２００５−４２４３９公報特開２００７−３２０６１公報

しかし、上記従来の土系舗装材においては、施工当初に透水性または保水性機能を有しているが、歩行者等が通行することにより、骨材の細粒化が生じ透水性または保水性機能を維持することが困難であった。
また、土系舗装材は、現地における混合作業が主体になり、各種材料を現地で計量混合するために、製造された製品にバラツキが生じる可能性が多々あり、製品の均一化を図ることが大変困難であると云う問題が存在した。

この発明は上記に鑑み提案されたもので、透水性または保水性機能を維持するとともに製品に品質上のバラツキが生じることのない土系舗装材を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は粉砕分球化した粒径０〜１０ｍｍの廃瓦と、単粒化した粒径の０．３〜１．２ｍｍ珪砂とから成る混合体を骨材とし、この骨材に対してセメント系固化材を重量％で６〜２０の割合で混合して成ることを特徴としている。

また、請求項２に記載の発明において、前記廃瓦は粒径２〜５ｍｍのものを重量％で３０〜７０％、前記珪砂は、粒径０．３〜０．６ｍｍのものを重量％で７０〜３０％の割合で混合した混合体に、セメント系固化材を重量％で５〜１１％混合したことを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明において、前記廃瓦は粒径０〜２ｍｍのものを重量％で３０〜７０％、前記珪砂は、粒径０．３〜０．６ｍｍのものを重量％で７０〜３０％の割合で混合した混合体に、セメント系固化材を重量％で５〜１１％混合したことを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明において、前記廃瓦は粒径０〜２ｍｍのものを重量％で３０〜７０％、前記珪砂は、粒径０．６〜１．２ｍｍのものを重量％で７０〜３０％の割合で混合した混合体に、セメント系固化材を重量％で５〜１１％混合したことを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明において、前記骨材に顔料を重量％で０．１〜０．６と、保水材を添加したことを特徴とする。

この発明は上記した構成からなるので、以下に説明するような効果を奏することができる。

本発明の土系舗装材では、粉砕分球化した粒径０〜１０ｍｍの廃瓦と、単粒化した粒径の０．３〜１．２ｍｍ珪砂とから成る混合体を骨材とし、この骨材に対してセメント系固化材を重量％で６〜２０の割合で混合して成るので、廃瓦（シャモット）が透水性または保水性機能を維持するとともに製品に品質上のバラツキが生じることのない土系舗装材を提供することができる。

以下、実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。先ず、土系舗装としての目標強度を３．５（Ｎ／ｍｍ²）とした場合の各種配合試験の結果は、表１に示す通りである。

ここで、粒径２〜５ｍｍのシャモット（廃瓦材）を３０重量％、５号珪砂（粒径０．３〜０．６ｍｍ）を７０重量％、セメントを５重量％とした場合の一軸圧縮強度は、０．５７（Ｎ／ｍｍ²）であり、同種同量のシャモット、珪砂に対してセメントを８重量％とした場合の一軸圧縮強度は、１．６７（Ｎ／ｍｍ²）であり、同種同量のシャモット、珪砂に対してセメントを１１重量％とした場合の一軸圧縮強度は、３．６（Ｎ／ｍｍ²）であった。この場合の目標強度３．５Ｎ／ｍｍ²を満足するためのセメント量は、１０．８重量％であった。

また、粒径２〜５ｍｍのシャモット（廃瓦材）を５０重量％、５号珪砂（粒径０．３〜０．６ｍｍ）を５０重量％、セメントを５重量％とした場合の一軸圧縮強度は、１．６９（Ｎ／ｍｍ²）であり、同種同量のシャモット、珪砂に対してセメントを８重量％とした場合の一軸圧縮強度は、３．５（Ｎ／ｍｍ²）であり、同種同量のシャモット、珪砂に対してセメントを１１重量％とした場合の一軸圧縮強度は、４．７７（Ｎ／ｍｍ²）であった。この場合の目標強度３．５Ｎ／ｍｍ²を満足するためのセメント量は、８．０重量％であった。

また、粒径２〜５ｍｍのシャモット（廃瓦材）を７０重量％、５号珪砂（粒径０．３〜０．６ｍｍ）を３０重量％、セメントを５重量％とした場合の一軸圧縮強度は、１．７（Ｎ／ｍｍ²）であり、同種同量のシャモット、珪砂に対してセメントを８重量％とした場合の一軸圧縮強度は、４．１５（Ｎ／ｍｍ²）であり、同種同量のシャモット、珪砂に対してセメントを１１重量％とした場合の一軸圧縮強度は、５．５９（Ｎ／ｍｍ²）であった。この場合の目標強度３．５Ｎ／ｍｍ²を満足するためのセメント量は、７．２重量％であった。

更に、粒径０〜２ｍｍのシャモット（廃瓦材）を３０重量％、５号珪砂（粒径０．３〜０．６ｍｍ）を７０重量％、セメントを５重量％とした場合の一軸圧縮強度は、０．４５（Ｎ／ｍｍ²）であり、同種同量のシャモット、珪砂に対してセメントを８重量％とした場合の一軸圧縮強度は、１．１７（Ｎ／ｍｍ²）であり、同種同量のシャモット、珪砂に対してセメントを１１重量％とした場合の一軸圧縮強度は、１．６３（Ｎ／ｍｍ²）であった。

また、粒径０〜２ｍｍのシャモット（廃瓦材）を３０重量％、５号珪砂（粒径０．３〜０．６ｍｍ）を７０重量％、セメントを５重量％とした場合の一軸圧縮強度は、０．９４（Ｎ／ｍｍ²）であり、同種同量のシャモット、珪砂に対してセメントを８重量％とした場合の一軸圧縮強度は、１．４１（Ｎ／ｍｍ²）であり、同種同量のシャモット、珪砂に対してセメントを１１重量％とした場合の一軸圧縮強度は、２．１１（Ｎ／ｍｍ²）であった。

また、粒径０〜２ｍｍのシャモット（廃瓦材）を７０重量％、５号珪砂（粒径０．３〜０．６ｍｍ）を３０重量％、セメントを５重量％とした場合の一軸圧縮強度は、１．５８（Ｎ／ｍｍ²）であり、同種同量のシャモット、珪砂に対してセメントを８重量％とした場合の一軸圧縮強度は、２．１２（Ｎ／ｍｍ²）であり、同種同量のシャモット、珪砂に対してセメントを１１重量％とした場合の一軸圧縮強度は、２．３６（Ｎ／ｍｍ²）であった。

また、粒径０〜２ｍｍのシャモット（廃瓦材）を３０重量％、４号珪砂（粒径０．６〜１．２ｍｍ）を７０重量％、セメントを５重量％とした場合の一軸圧縮強度は、０．７２（Ｎ／ｍｍ²）であり、同種同量のシャモット、珪砂に対してセメントを８重量％とした場合の一軸圧縮強度は、１．９５（Ｎ／ｍｍ²）であり、同種同量のシャモット、珪砂に対してセメントを１１重量％とした場合の一軸圧縮強度は、３．３６（Ｎ／ｍｍ²）であった。

また、粒径０〜２ｍｍのシャモット（廃瓦材）を５０重量％、４号珪砂（粒径０．６〜１．２ｍｍ）を５０重量％、セメントを５重量％とした場合の一軸圧縮強度は、１．７５（Ｎ／ｍｍ²）であり、同種同量のシャモット、珪砂に対してセメントを８重量％とした場合の一軸圧縮強度は、２．８（Ｎ／ｍｍ²）であり、同種同量のシャモット、珪砂に対してセメントを１１重量％とした場合の一軸圧縮強度は、３．４５（Ｎ／ｍｍ²）であった。

また、粒径０〜２ｍｍのシャモット（廃瓦材）を７０重量％、４号珪砂（粒径０．６〜１．２ｍｍ）を３０重量％、セメントを５重量％とした場合の一軸圧縮強度は、１．７０（Ｎ／ｍｍ²）であり、同種同量のシャモット、珪砂に対してセメントを８重量％とした場合の一軸圧縮強度は、３．３１（Ｎ／ｍｍ²）であり、同種同量のシャモット、珪砂に対してセメントを１１重量％とした場合の一軸圧縮強度は、４．９５（Ｎ／ｍｍ²）であった。この場合の目標強度３．５Ｎ／ｍｍ²を満足するためのセメント量は、８．２重量％であった。

また、粒径２〜５ｍｍのシャモット（廃瓦材）を３５重量％、粒径０〜２ｍｍのシャモット（廃瓦材）を３５重量％、４号珪砂（粒径０．６〜１．２ｍｍ）を３０重量％、セメントを５重量％とした場合の一軸圧縮強度は、１．８（Ｎ／ｍｍ²）であり、同種同量のシャモット、珪砂に対してセメントを８重量％とした場合の一軸圧縮強度は、３．３５（Ｎ／ｍｍ²）であり、同種同量のシャモット、珪砂に対してセメントを１１重量％とした場合の一軸圧縮強度は、５．１（Ｎ／ｍｍ²）であった。この場合の目標強度３．５Ｎ／ｍｍ²を満足するためのセメント量は、８．１重量％であった。
これらの配合試験により、目標強度と舗装面の仕上がり状況から判断して、表１の下段の２つの配合割合について試験施工した結果を表２に示す。

表２において、施工例１は、粒径０〜２ｍｍのシャモットを７０重量％、４号珪砂を３０重量％、セメント系固化材を９．４重量％とした場合の一軸圧縮強度は、３．５１（Ｎ／ｍｍ²）であり、透水係数は、２．４×１０^-2 （ｃｍ／ｓ）であった。また、施工例は、粒径２〜５ｍｍのシャモットを３５重量％、粒径０〜２ｍｍのシャモットを３５重量％、４号珪砂を３０重量％、セメント系固化材を９．４重量％とした場合の一軸圧縮強度は、３．６３（Ｎ／ｍｍ²）であり、透水係数は、３．６×１０^-2 （ｃｍ／ｓ）であった。

また、施工例は、粒径２〜５ｍｍのシャモットを３５重量％、粒径０〜２ｍｍのシャモットを３５重量％、４号珪砂を３０重量％、顔料を３重量％、セメント系固化材を９．４重量％とした場合の一軸圧縮強度は、３．７５（Ｎ／ｍｍ²）であり、透水係数は、３．４×１０^-2 （ｃｍ／ｓ）であった。

また、施工例は、粒径２〜５ｍｍのシャモットを３５重量％、粒径０〜２ｍｍのシャモットを３５重量％、４号珪砂を３０重量％、顔料を３重量％、保水材を０．０５重量％、セメント系固化材を９．４重量％とした場合の一軸圧縮強度は、３．８１（Ｎ／ｍｍ²）であり、透水係数は、３．９×１０^-2 （ｃｍ／ｓ）であった。

以上のように、表１、２に示す配合試験結果及び試験施工結果から、土系舗装材としての適用を確認することができた。即ち、１）瓦材は、保水効果があり土系舗装材として使用する場合は、粒径５〜０ｍｍを使用するほうが骨材の飛散や仕上がり状態が良好である。２）瓦材単体より、透水性能や仕上がり面を考慮した場合、珪砂を併用した方が好ましい。３）固化材は、クラックや剥離などを考慮するとセメント系固化材を基本として使用するのが望ましい。４）保水材は、施工性や強度を必要とする場合に添加する。５）この土系舗装材は、遊歩道、公園等の歩経路を中心とした道路に使用するのが望ましい。６）透水係数の測定結果から判断するとアスファルト舗装の透水性舗装の規格である１×１０^-2（ｃｍ／ｓ）を十分満足した結果を得ることが出来た。

また、弾性係数の試験結果は、表４に示す通りであり、アスファルト系及びセメント系土系舗装と同等の性状を示すものである。つまり、本発明の土系舗装材は、塗りつぶした三角形で示すようなＳＢ係数及びＧＢ係数を示しました。ポリウレタン系の舗装では、ＳＢ係数及びＧＢ係数共に高く、アスファルト舗装では、ＳＢ係数が低く、ＧＢ係数が高い。本発明の土系舗装材は、ＳＢ係数が低く、ＧＢ係数がアスファルト舗装とアスファルト弾性混合物の間に位置している。一般に、弾性舗装では、舗装面の弾力性を定量的に評価する試験としてゴルフボールまたはスチールボールを所定の高さから自然落下させ、そのときの反発高さから得られた反発係数（ＧＢ係数、ＳＢ係数）を指標としています。

また、遊歩道用の土系舗装の施工方法としては、人力で敷均しを行う場合は、小型振動ローラもしくは３〜４ｔのローラで締固めを行う。機械施工の場合は、アスファルトフィニッシャーで敷均し、３〜４ｔのローラで締固めを行い、端部については小型振動ローラなどを使用して締固めを行う。
配合割合としては、瓦材（粒径５〜２ｍｍ）：瓦材（粒径２〜０ｍｍ）：４号珪砂＝２０〜４０重量％：２０〜４０重量％：２０〜５０重量％、顔料０．１〜０．６重量％、セメント系固化材６〜２０重量％とする。
使用する材料の配合割合による試験結果は、表４に示す通りです。

駐車場などに使用する場合は、土間コンクリートで使用する配合を基に粗骨材量を３０〜１００重量％、細骨材を０〜５０重量％程度廃瓦材で置き換える方法で施工を実施する。また、透水コンクリートとして使用する場合も同様に粗骨材を５０〜１００重量％廃瓦材で置き換える方法とする。また、車道用に使用する場合の粗骨材としては、１３〜１５ｍｍ、１０〜２ｍｍ、５〜２ｍｍを使用することとする。

図１は、本発明に係る土系舗装材を使用した歩行系道路の施工例を示す断面図である。本実施例において、路盤工１を１００〜１５０ｍｍの厚さに施工し、その上に本発明の土系舗装材２を４０〜５０ｍｍの厚さに敷き均し、歩道等とする。このように本発明の土系舗装材は、現場での混合作業を必要とすることなく、予め配合された舗装材であるために、施工にばらつきが生じる虞れがない。

図２は、本発明に係る土系舗装材を使用した駐車場等の施工例を示す断面図である。本実施例において、路盤材３を１５０〜２００ｍｍの厚さに施工し、その上にプライムコートアスファルト乳剤４を１〜２ｌ／ｍ²の割合で散布し、その上に本発明の土系舗装材５を１００〜１５０ｍｍの厚さに敷き均し、歩道或いは駐車場等とする。

以上のように構成された土系舗装材は、現場での混合作業を必要とすることなく、予め配合された舗装材であるために、施工にばらつきが生じる虞れがない。

図１は、本発明に係る土系舗装材を使用した歩行系道路の施工例を示す断面図である。図２は、本発明に係る土系舗装材を使用した駐車場等の施工例を示す断面図である。

符号の説明

１路盤工
２土系舗装材
３路盤材
４プライムコートアスファルト乳剤
５土系舗装材

Claims

粉砕分球化した粒径０〜１０ｍｍの廃瓦と、
単粒化した粒径の０．３〜１．２ｍｍ珪砂とから成る混合体を骨材とし、
この骨材に対してセメント系固化材を重量％で６〜２０の割合で混合して成ることを特徴とする土系舗装材。
前記廃瓦は、粒径２〜５ｍｍのものを重量％で３０〜７０％、
前記珪砂は、粒径０．３〜０．６ｍｍのものを重量％で７０〜３０％の割合で混合した混合体に、セメント系固化材を重量％で５〜１１％混合したことを特徴とする請求項１に記載の土系舗装材。
前記廃瓦は、粒径０〜２ｍｍのものを重量％で３０〜７０％、
前記珪砂は、粒径０．３〜０．６ｍｍのものを重量％で７０〜３０％の割合で混合した混合体に、セメント系固化材を重量％で５〜１１％混合したことを特徴とする請求項１に記載の土系舗装材。
前記廃瓦は、粒径０〜２ｍｍのものを重量％で３０〜７０％、
前記珪砂は、粒径０．６〜１．２ｍｍのものを重量％で７０〜３０％の割合で混合した混合体に、セメント系固化材を重量％で５〜１１％混合したことを特徴とする請求項１に記載の土系舗装材。
前記骨材に顔料を重量％で０．１〜０．６と、保水材を添加したことを特徴とする請求項１〜４の何れか１に記載の土系舗装材。