JP2014159709A

JP2014159709A - 舗装構造体の施工方法

Info

Publication number: JP2014159709A
Application number: JP2013030991A
Authority: JP
Inventors: Daiki Endo; 大樹遠藤; Toru Sasaki; 徹佐々木
Original assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Priority date: 2013-02-20
Filing date: 2013-02-20
Publication date: 2014-09-04
Anticipated expiration: 2033-02-20
Also published as: JP6120141B2

Abstract

【課題】排水性が高い舗装構造体を容易に施工することができる舗装構造体の施工方法を提供することを課題とする。
【解決手段】本発明は、セメントと水と粗骨材とを混合して混合物を得る混合工程と、前記混合物を、粗骨材とセメントミルクとが上下に層をなすように分離させる分離工程と、前記分離させた混合物の上下のいずれか一方側から路盤上に連続的に混合物を施工する施工工程とを備えた舗装構造体の施工方法である。
【選択図】図１

Description

本発明は、路盤上に舗装構造体を施工する施工方法に関する。

道路等の排水性を高めるための舗装構造体として、従来から、連続した空隙が形成されたコンクリート（以下、ポーラスコンクリートともいう。）や開粒度アルファルトなどの舗装構造体を路盤上に施工することが行なわれている。

例えば、特許文献１及び２には、上層部に透水性が高い透水層と、下層部に透水性の低い遮水層とを備えたアルファルト舗装構造体が記載されている。
かかるアスファルト舗装構造体では、雨水等を透水性が高い透水層から下層側へ透過させることで路面に水が溜まることを防止できる。また、下層側の遮水層によって、透水層を透過した水は、遮水層の表面を通り側溝などに排出される。
また、特許文献１及び２には、遮水層表面において側方へ排水しやすくするため、遮水層表面に側方に向かって下降する傾斜面を形成することが記載されている。

しかしながら、特許文献１及び２に記載されているような透水層及び遮水層を備えた舗装構造体を施工する場合、まず、下層である遮水層を施工してから、上層の透水層を施工するという少なくとも二回の施工作業を行なう必要があり、さらに、前記遮水層の表面に傾斜面を形成する作業が必要であり、舗装構造体の施工に手間がかかる、という問題がある。

特開平１１−３４３６０６号公報特開２００５−１４６５３９号公報

そこで、本発明は、上記のような従来の問題を鑑みて、排水性が高い舗装構造体を容易に施工することができる舗装構造体の施工方法を提供することを課題とする。

本発明に係る舗装構造体の施工方法は、
セメントと水と粗骨材とを混合して混合物を得る混合工程と、
粗骨材とセメントミルクとが上下に層をなすように、前記混合物を分離させる分離工程と、
前記分離させた混合物の上下のいずれか一方側から路盤上に連続的に混合物を施工する施工工程とを備える。

本発明によれば、セメントと水と粗骨材とを混合して混合物を得る混合工程と、前記混合物を、粗骨材とセメントミルクとが上下に層をなすように分離させる分離工程とを備えていることで、セメントと水とが混合されたセメントミルクと、粗骨材とに混合物を分離させることができる。セメントミルクと粗骨材とは粘性が相違し、通常は、セメントミルクは粗骨材に比べ粘性が小さいため、セメントミルクが混合物の下方に溜まり、粗骨材は上部に浮き、上下に層をなすように分離する。
さらに、該分離させた混合物の上下のいずれか一方側から路盤上に連続的に混合物を施工する施工工程を備えることにより、セメントミルクが固化した遮水性が比較的高い層と、粗骨材が固化した透水性の比較的高い層とを形成し、且つ、遮水性の高い層の表面を傾斜面に形成することができる。すなわち、路盤上に施工された混合物は、粘性が小さいセメントミルクは下方に沈んだ状態で固化し、粘性の大きい粗骨材はセメントミルクの上方に存在した状態で固化する。つまり、遮水性の高い層が下方に配置され、透水性の高い層が上方に配置された舗装構造体を施工できる。また、分離した混合物を上下のいずれか一方側から路盤上に連続的に施工していくことで、粗骨材とセメントミルクの割合が連続的に変化するように路盤上に混合物を施工することができる。すなわち、セメントミルクの量が連続的に変化する舗装構造体が得られ、セメントミルクが固化して形成される遮水性の高い層の厚みも施工方向に従って連続的に変化し、表面を傾斜面とすることができる。

本発明において、前記混合物のダレ率が２．５％以上６．０％以下であってもよい。

前記混合物のダレ率が２．５％以上６．０％以下である場合には、混合物を前記分離した状態にしやすいため好ましい。

尚、本発明でいう「ダレ率」とは、粗骨材とセメントミルクとの分離性の指標となる数値であり、後述する測定方法で測定される値(質量％)をいう。

本発明において、前記混合物の単位容積あたりの粗骨材の容積比率が５０％以上６５％以下であってもよい。

前記混合物の単位容積あたりの粗骨材の容積比率が５０％以上６５％以下である場合には、混合物を前記分離した状態によりしやすいため好ましい。

本発明によれば、排水性が高い舗装構造体を容易に施工することができる。

一実施形態の施工方法の概略を示す一部断面図。施工された舗装構造体を示す概略断面図。

以下、本発明に係る舗装構造体の施工方法の一実施形態について説明する。
本実施形態の舗装構造体の施工方法は、
セメントと水と粗骨材とを混合して混合物を得る混合工程と、
粗骨材とセメントミルクとが上下に層をなすように、前記混合物を分離させる分離工程と、
前記分離させた混合物の上下のいずれか一方側から路盤上に連続的に混合物を施工する施工工程とを備えている。

(混合工程)
前記混合工程においては、セメントと、水と、粗骨材とを混合して混合物を得る。
混合物としては、硬化体となった時、該硬化体内に連続した空隙を形成するように、粗骨材が、セメントと水とが混合されたセメントミルクによって結合された、いわゆるポーラスコンクリートとなるセメント組成物が挙げられる。
混合物は、セメントと、水と、粗骨材とを含み、必要に応じて細骨材、スラグ等の混和材、減水剤、凝結促進剤、凝結遅延剤、発泡剤、起泡剤等の混和剤を含んでいてもよい。

混合物の好ましい配合は、例えば、空隙率１５％以上３０％以下、前記混合物の単位容積あたりの粗骨材の容積比率が５０％以上６５％以下であって、水セメント比が１５％以上４０％以下となるような配合等が挙げられる。
また、細骨材を配合する場合には、例えば、モルタルに対する細骨材の容積比率が５％以上１５％以下の量であることが好ましい。

特に、粗骨材が前記範囲である場合、すなわち、粗骨材以外の成分が空隙部を含めて３５質量％以上５０質量％以下の範囲である場合には、混合物を後述する好ましいダレ率とすることが容易にでき分離工程において好ましい分離状態にすることができる。
尚、前記空隙率とは、（社）日本道路協会舗装調査・試験法便覧Ｂ０７３Ｔ「ポーラスコンクリートの空隙率試験方法」に従う方法で測定される空隙率をいう。

前記混合物を得る方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、二軸強制ミキサー等の公知の混合装置を用いて９０秒程度混合することなどが挙げられる。

前記混合物は、ダレ率が２．５％以上６．０％以下、好ましくは３．０以上５．０以下となるように調整されていることが好ましい。
ダレ率を前記範囲とすることで、混合物を後述する分離工程において分離した状態にしやすくなるという利点がある。
ここで、ダレ率とは、以下の方法で測定される値（質量％）をいう。

《ダレ率》
混合終了から３分間静置させた混合物２．０ｋｇを幅２５ｃｍ×縦３７ｃｍ×高さ４ｃｍのステンレス製の容器に入れて、金ゴテ(幅６．５ｃｍ長さ２１ｃｍ)で均一の厚みになるように均した後、金ゴテの面の長さ方向が容器の幅方向と平行になるように混合物の上方に配置し、混合物の上面を軽く叩きながら縦方向に平行移動させて１０回繰り返す。
さらに、金ゴテの面の長さ方向が容器の縦方向と平行になるように混合物の上方に配置し、混合物の上面を軽く叩きながら幅に平行移動させて５回を、縦方向の二列分繰り返す。
その後、容器を逆さまにして容器内の混合物を自然落下させて、容器の底部に付着した混合物の質量を算出する。
底部に残留した混合物の質量は、混合物を入れる前の容器の質量と、混合物が付着した容器の質量との差から算出する。
容器の底部に付着した混合物の質量％をダレ率とする。

前記混合物のダレ率は、例えば、混合物が大量で、前記測定方法で一度に測定できない場合には、混合物の複数個所から採取したサンプルを測定して、各ダレ率が前記範囲であることが好ましい。この場合、各混合物サンプルのダレ率において、最も高いダレ率と最も低いダレ率の差が所定程度の範囲であることが好ましい。
例えば、混合物を高さ５０ｃｍの容器に入れて製造した場合において、ダレ率が高くなる最下部の混合物サンプル（２ｋｇ）と、ダレ率が低くなる最上部の混合物サンプル（２ｋｇ）をそれぞれ前記方法で測定したダレ率の差は０．１％以上３．５％以下であることが好ましい。
かかるダレ率の差である場合には、より混合物を後述する分離工程において分離した状態にしやすくなるという利点がある。

（分離工程）
次に、前記混合物を、粗骨材とセメントミルクとが上下に層をなすように分離させる分離工程を実施する。
均一に混合された混合物を容器等に入れて静置し、粗骨材とセメントと水との混合物であるセメントミルクとが上下に層をなすように分離させる。

前記混合物を静置する時間は、混合物の配合や、温度等の静置環境の条件にもよるが、例えば、１０秒間〜１０分間程度、温度５℃〜３５℃程度の条件で静置することが好ましい。
より具体的には、例えば、ダレ率が２．５％以上６．０％以下の混合物を、１分間〜３分間程度、温度１５℃〜２５℃程度の条件で静置することで、混合物を本実施形態でいう粗骨材とセメントミルクとが上下に層をなすように分離させることができる。
また、本実施形態において、粗骨材とセメントミルクとが上下に層をなすように分離するとは、目視にてコンクリート高さに対して下層４分の１程度の空隙部がセメントミルクで満たされていることが確認できる程度に分離している状態をいう。

また、本実施形態においてセメントミルクとは、セメントと水とからなるいわゆるセメントミルクの他、セメント及び水の他に細骨材を含むモルタルも含む。

前記混合物を静置するために保管する容器は、例えば、前記混合工程において混合を行った混合槽内で静置してもよく、あるいは、別の容器等に移して静置してもよい。前記容器としては、例えば、アジテート車の攪拌ドラム等を用いても良い。この場合には、施工場所に移動しながら混合物を静置することができるため好ましい。

（施工工程）
次に、前記分離させた混合物の上下のいずれか一方側から路盤上に連続的に混合物を施工する施工工程を実施する。

以下、例えば、前記混合物を、アジテート車を用いて施工現場である路盤上に施工する場合について説明する。
図１に示すように、前記混合物をアジテート車１０で施工現場まで移送し、アジテート車１０の攪拌ドラム１１内の混合物Ｍを上から下に向かって順次排出して、路盤１上を所定の方向（施工方向）に向かって連続的に前記混合物を施工する。
混合物Ｍは路盤上に施工されると、粘性の低いセメントミルクは下方に落下して固化し、比較的密度の高い遮水層２を形成し、上方には粗骨材を多く含む混合物Ｍが固化して比較的密度が低い透水層３を形成する。従って、一度の施工で透水層３と遮水層２とを備えた舗装構造体４を路盤１上に施工することができる。
前記透水層３は、連続した空隙を有するいわゆるポーラスコンクリートであることが水の透過性が良好であるため好ましい。

また、前記混合物Ｍをアジテート車１０から排出する際に、混合物Ｍの上から下に向かって順次混合物Ｍを排出するため、最初に排出される混合物Ｍは、粗骨材を多く含み、かかる粗骨材を多く含む混合物Ｍが施工されることで形成された部分（先排出部Ｆ）における舗装構造体４は、図１及び図２に示すように透水層３の厚みが厚くなり、遮水層２の厚みが薄くなる。さらに、攪拌ドラム１１内の混合物Ｍを下層に向かって順次排出していくと、セメントミルクが多い混合物Ｍが排出される。かかる、セメントミルクが多い混合物Ｍが施工されることで形成された部分（後排出部Ａ）における舗装構造体４は、図１及び図２に示すように透水層３の厚みが薄くなり、遮水層２の厚みが厚くなる。従って、図２に示すように、遮水層２の高さに勾配が形成された、すなわち傾斜面が形成された舗装構造体４が得られる。
よって、例えば、道路として舗装構造体４を施工する場合には、施工方向として、道路の一方の側方から他方の側方に向かって、混合物Ｍをアジテート車から排出させて施工することによって、道路の一側方に向かって遮水層２の表面が下がるように傾斜する面となり、透水層３を透過してきた水が遮水層２表面から他方の側方に向かって排出されやすくなる。
あるいは、前記施工方向として、道路の中央部から側方に向かって施工することで、道路の中央部から側方に向かって遮水層２表面が下がるような傾斜面が形成された舗装構造体４が得られる。

本実施形態の舗装構造体の施工方法によれば、一度の施工で、透水層と遮水層とを含む舗装構造体を簡易に施工することができる。また、透水層用と遮水層用の混合物を別に準備する必要がなく、簡易且つ低コストで舗装構造体を施工することができる。

本実施形態では、分離した混合物の上方側から順次混合物を排出しながら施工したが、分離した混合物の下方側から順次混合物を排出しながら混合物を路盤上に施工してもよい。
この場合には、最初に排出される混合物は、セメントミルクが多い混合物であるため先排出部における舗装構造体は遮水層の厚みが厚くなり、透水層の厚みが薄くなる。さらに、混合物を下から順次排出していくと、だんだん粗骨材の割合の多い混合物が排出され、後排出部における舗装構造体は透水層の厚みが厚くなり、遮水層の厚みが薄くなる。
よって、前記施工工程において、前記分離させた混合物を下方側から路盤上に連続的に混合物を施工することでも、遮水層の表面を傾斜面として形成することができる。

前記各実施形態にかかる舗装構造体の施工方法は以上のとおりであるが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は前記説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

以下に実施例を示して、本発明にかかる舗装構造体の施工方法についてさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

下記材料を用いて表１の配合で試験用の混合物のサンプルＮｏ１から１６を作製した。
セメント（Ｃ）：普通ポルトランドセメント（表乾密度3.15g/cm³住友大阪セメント社製）
細骨材（Ｓ１）：揖斐川産川砂（表乾密度2.60g/cm³）
粗骨材（Ｇ１）：西島産砕石（表乾密度2.62g/cm³、単位容積質量1.55kg/l）
混和剤（Ｐ）：高性能減水剤(表乾密度2.55g/cm³、粉末、商品名：マイティ１００、花王社製)
尚、各サンプルの、水セメント比（Ｗ／Ｂ質量％）、空隙率(体積％)、細骨材モルタル容積比（Ｖｓ／Ｖｍ体積％）、粗骨材モルタル容積比（Ｖｍ／Ｖｇ体積％）、モルタル総量（粗骨材以外の成分の総量、ｋｇ／ｍ³）も合わせて表１に示す。

各サンプルの作製方法は、表１に記載の配合の材料に、表１に示す水セメント比になるように水をさらに加えて、ミキサー（装置名：二軸強制ミキサーＮＤ５５型、太平洋機工社製）で混合して混合物とした。さらに、ミキサーから４０ｋｇを、１輪車に取り出した。
１輪車にて２０℃、３分間静置して、サンプルを分離状態にさせた。

（ダレ率の測定）
前記各サンプルのダレ率を測定した。
まず、サンプルの表面から２ｋｇ取り出し（上層サンプル）、残りのサンプルが２ｋｇになるまで捨て、残った底部のサンプル（下層サンプル）２ｋｇを前記上層サンプルと別に取り出した。
上述の測定方法に従いダレ率を測定した結果を表１に示す。
尚、表中のダレ上下差は、下層ダレ率から上層ダレ率を引いた差である。

（分離状態の確認）
分離状態にさせた各サンプルを目視にて観察して、分離状態を確認した。
高さ３０ｃｍ、直径３０ｃｍの透明な円筒形容器に収容したサンプルを側面から目視し、下から１／４の高さのサンプルの空隙部にセメントミルクが充填されている状態であれば、分離状態を良好とし、１／１０以下の状態であれば過小とし、２／５以上の状態であれば過大と判断した。

（二層形成状態の確認）
各サンプルを用いて、二層形成状態の確認試験を行なった。
ミキサーからサンプル４０ｋｇを取り出し、１輪車内で３分間静置した。その後、分離状態を目視にて確認した。
さらに、サンプルの上層および下層から１２ｋｇずつ取り出し、直径１０ｃｍ×２０ｃｍの円筒形の型枠に入れて供試体を３本ずつ作製した。２４時間養生後、型枠から取り出した供試体の遮水層の厚みを測定した。尚、遮水層の厚みは定規で４箇所の測定を行い、平均値を算出した。
上層と下層の遮水層の厚みが１ｃｍ以上１９ｃｍ以下、かつ上層と下層の遮水層の厚みの差が１ｃｍ以上であった場合に評価を良好とし、上層と下層の遮水層の厚みが１ｃｍ以下または１９ｃｍ以上、または上層と下層の遮水層の厚みの差が１ｃｍ以下であった場合に傾斜が不鮮明であるとした。
結果を表１に示す。

各サンプルNo.１〜１６の上層及び下層のいずれにおいても、透水層及び遮蔽層の二層は形成されていたが、その形成状態には差がみられた。
表１に示すように、分離状態が良好であったサンプルでは、遮水層の厚みの差が十分であり、且つ、透水層と遮水層とが明確に形成されていた。特に、ダレ率が上層、下層ともに２．５〜５．６であったサンプルでは、サンプルの分離状態も良好で、従って、二層の形成状態も良好であった。

１：路盤、２：遮水層、３：透水層、４：舗装構造体、１０：アジテート車、１１：攪拌ドラム、Ｍ：混合物。

Claims

セメントと水と粗骨材とを混合して混合物を得る混合工程と、
粗骨材とセメントミルクとが上下に層をなすように、前記混合物を分離させる分離工程と、
前記分離させた混合物の上下のいずれか一方側から路盤上に連続的に混合物を施工する施工工程とを備えた舗装構造体の施工方法。
前記混合物のダレ率が２．５％以上６．０％以下である請求項１に記載の舗装構造体の施工方法。
前記混合物の単位容積あたりの粗骨材の容積比率が５０％以上６５％以下である請求項１または２に記載の舗装構造体の施工方法。