JP2016065417A - 現場打ちポーラスコンクリートの品質管理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ポーラスコンクリートの特定のフレッシュ性状を管理することにより、透水性、施工性、および均質性に優れた現場打ちポーラスコンクリートを提供する。
【解決手段】ポルトランドセメント、細骨材、粗骨材、水、および減水剤を含む現場打ちポーラスコンクリートの管理は、空隙率、無振動空隙率、およびモルタル流下率を用いて、フレッシュ性状を管理する。空隙率算出方法は、型枠１に詰めたポーラスコンクリート２の上に板３を載せ、当該板の上にさらに錘４を載せ、当該錘の上から壁打バイブレータを用いて加振し、加振後のポーラスコンクリートの体積に基づき、空隙率を算出する方法。
【選択図】図２
【解決手段】ポルトランドセメント、細骨材、粗骨材、水、および減水剤を含む現場打ちポーラスコンクリートの管理は、空隙率、無振動空隙率、およびモルタル流下率を用いて、フレッシュ性状を管理する。空隙率算出方法は、型枠１に詰めたポーラスコンクリート２の上に板３を載せ、当該板の上にさらに錘４を載せ、当該錘の上から壁打バイブレータを用いて加振し、加振後のポーラスコンクリートの体積に基づき、空隙率を算出する方法。
【選択図】図２
Description
本発明は、ポーラスコンクリートの特定のフレッシュ性状に基づき現場打ちポーラスコンクリートの品質を管理する方法に関する。
ポーラスコンクリートは、セメントペーストおよびモルタル中のバインダーを被覆した粗骨材同士の結合により、連続空隙が形成されてなる多孔質コンクリートである。そして、該バインダーが一定の範囲の流動性を有する場合、ポーラスコンクリートの締固め性等の施工性は向上するが、流動性が過大になると、バインダーがポーラスコンクリート内を流下して下部の空隙をふさぎ、ポーラスコンクリートの透水性が低下する。したがって、施工性および透水性に優れた現場打ちポーラスコンクリートを製造するには、バインダーの流動性等のフレッシュ性状を適正な範囲に管理する必要がある。
従来、ポーラスコンクリートを、そのフレッシュ性状により管理する方法は、沈下法（非特許文献１）、およびマーシャル法（非特許文献２）等のポーラスコンクリートの締固め性を評価する方法と、セメントペーストやモルタルの流動性（非特許文献３）、およびセメントペーストの落下量（非特許文献４）等の、ポーラスコンクリートに含まれるバインダー成分の性状を評価する方法があった。
このうち、沈下法は、図１に示すように、ポーラスコンクリート（図中のＰＯＣ）を詰めた鋼製型枠を振動テーブル（テーブルバイブレータ）上で加振し、コンクリートが沈下した体積を測定して空隙率（空隙指標値）を求める方法である。また、前記マーシャル法はマーシャルランマで片面５０回、つき固めてポーラスコンクリートのコンシステンシーを評価する方法である。
しかし、沈下法やマーシャル法では、現場打ちポーラスコンクリートの施工時の振動状況を十分に再現しているとはいえないため、これらの評価だけでは、表面が剥がれ易い、または透水係数が極端に低い等の、実用的ではない現場打ちポーラスコンクリートが製造されるおそれがある。
現実に即して現場打ちポーラスコンクリートの品質を管理するには、実機プラントにおける練混ぜ過程において、ミキサから採取したバインダーのフロー値を用いて管理するのが望ましいが、実際に採取するのは困難である。また、粗骨材の表面水の存在を考慮した場合、現場打ちポーラスコンクリートのフレッシュ性状を、バインダーのフロー値で管理することは、必ずしも現実的とはいえない。そのため、現場で使用できる簡易な現場打ちポーラスコンクリートの管理方法が望まれている。
従来、ポーラスコンクリートを、そのフレッシュ性状により管理する方法は、沈下法（非特許文献１）、およびマーシャル法（非特許文献２）等のポーラスコンクリートの締固め性を評価する方法と、セメントペーストやモルタルの流動性（非特許文献３）、およびセメントペーストの落下量（非特許文献４）等の、ポーラスコンクリートに含まれるバインダー成分の性状を評価する方法があった。
このうち、沈下法は、図１に示すように、ポーラスコンクリート（図中のＰＯＣ）を詰めた鋼製型枠を振動テーブル（テーブルバイブレータ）上で加振し、コンクリートが沈下した体積を測定して空隙率（空隙指標値）を求める方法である。また、前記マーシャル法はマーシャルランマで片面５０回、つき固めてポーラスコンクリートのコンシステンシーを評価する方法である。
しかし、沈下法やマーシャル法では、現場打ちポーラスコンクリートの施工時の振動状況を十分に再現しているとはいえないため、これらの評価だけでは、表面が剥がれ易い、または透水係数が極端に低い等の、実用的ではない現場打ちポーラスコンクリートが製造されるおそれがある。
現実に即して現場打ちポーラスコンクリートの品質を管理するには、実機プラントにおける練混ぜ過程において、ミキサから採取したバインダーのフロー値を用いて管理するのが望ましいが、実際に採取するのは困難である。また、粗骨材の表面水の存在を考慮した場合、現場打ちポーラスコンクリートのフレッシュ性状を、バインダーのフロー値で管理することは、必ずしも現実的とはいえない。そのため、現場で使用できる簡易な現場打ちポーラスコンクリートの管理方法が望まれている。
渡辺治郎ほか、「透・排水性舗装用コンクリートのコンシステンシーに関する研究」、セメント・コンクリート論文集、Ｎｏ．５２、７９８−８０３頁、１９９８年
関口修ほか、「ポーラスコンクリートの歩道および車道への適用」、舗装、Ｖｏｌ．３６、Ｎｏ．４、１６−２１頁、２００１年４月
湯浅幸久ほか、「ポーラスコンクリートの管理方法に関する基礎的研究」、コンクリート工学年次論文報告集、Ｖｏｌ．２１、２３５−２４０頁、１９９９年
片平博ほか、「ポーラスコンクリートのフレッシュ性状判定法の検討」、土木技術資料、４１−９、５６−６１頁、１９９９年
前記状況を受けて、本発明は、現場で使用できる簡易な現場打ちポーラスコンクリートの管理方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、現場打ちポーラスコンクリートのフレッシュ性状の管理項目として、空隙率、無振動空隙率、およびモルタル流下率を用いれば、現場打ちポーラスコンクリートを適切に管理できることを見い出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明は、以下のとおりである。
［１］ポルトランドセメント、細骨材、粗骨材、水、および減水剤を含む現場打ちポーラスコンクリートの管理方法であって、下記（Ａ）の方法により算出される空隙率、下記（Ｂ）の方法により算出される無振動空隙率、および下記（Ｃ）の方法により算出されるモルタル流下率を用いて、前記現場打ちポーラスコンクリートのフレッシュ性状を管理することを特徴とする、現場打ちポーラスコンクリートの管理方法。
（Ａ）空隙率算出方法：型枠に詰めたポーラスコンクリートの上に板を載せ、当該板の上にさらに錘を載せ、当該錘の上から壁打バイブレータを用いて１２０秒間加振して、当該加振後のポーラスコンクリートの体積（Ｖｂ）に基づき、下記（１）式を用いて空隙率を算出する方法
（Ｂ）無振動空隙率算出方法：型枠に詰めたポーラスコンクリートの上に板を載せ、当該板の上にさらに錘を載せ、当該載荷による沈下が停止した時点におけるポーラスコンクリートの体積（Ｖｗ）から、下記（２）式を用いて無振動空隙率を算出する方法
（Ｃ）モルタル流下率算出方法：篩に詰めたポーラスコンクリートの上に篩蓋を載せ、当該篩蓋の上から壁打バイブレータを用いて１２０秒間加振して、当該加振開始から１２０秒経過した間に流下したモルタルの体積（Ｖｆ）に基づき、下記（３）式を用いてモルタル流下率を算出する方法
空隙率（体積％）＝１００−Ｗ／（Ｖｂ×Ｔ）×１００ ……（１）
無振動空隙率（体積％）＝１００−Ｗ／（Ｖｗ×Ｔ）×１００ ……（２）
モルタル流下率（体積％）＝１００×Ｖｆ／Ｖｏ ……（３）
（式中、Ｗは型枠内に投入したポーラスコンクリートの質量を表し、Ｖｂは加振後のポーラスコンクリートの体積を表し、Ｔは空隙率を０体積％として計算したポーラスコンクリートの配合上の単位容積質量を表し、Ｖｗは錘の載荷による沈下が停止した時点におけるポーラスコンクリートの体積を表し、Ｖｆは加振により流下したモルタルの体積を表し、Ｖｏは加振前のポーラスコンクリート中のモルタルの体積を表す。）
（Ａ）空隙率算出方法：型枠に詰めたポーラスコンクリートの上に板を載せ、当該板の上にさらに錘を載せ、当該錘の上から壁打バイブレータを用いて１２０秒間加振して、当該加振後のポーラスコンクリートの体積（Ｖｂ）に基づき、下記（１）式を用いて空隙率を算出する方法
（Ｂ）無振動空隙率算出方法：型枠に詰めたポーラスコンクリートの上に板を載せ、当該板の上にさらに錘を載せ、当該載荷による沈下が停止した時点におけるポーラスコンクリートの体積（Ｖｗ）から、下記（２）式を用いて無振動空隙率を算出する方法
（Ｃ）モルタル流下率算出方法：篩に詰めたポーラスコンクリートの上に篩蓋を載せ、当該篩蓋の上から壁打バイブレータを用いて１２０秒間加振して、当該加振開始から１２０秒経過した間に流下したモルタルの体積（Ｖｆ）に基づき、下記（３）式を用いてモルタル流下率を算出する方法
空隙率（体積％）＝１００−Ｗ／（Ｖｂ×Ｔ）×１００ ……（１）
無振動空隙率（体積％）＝１００−Ｗ／（Ｖｗ×Ｔ）×１００ ……（２）
モルタル流下率（体積％）＝１００×Ｖｆ／Ｖｏ ……（３）
（式中、Ｗは型枠内に投入したポーラスコンクリートの質量を表し、Ｖｂは加振後のポーラスコンクリートの体積を表し、Ｔは空隙率を０体積％として計算したポーラスコンクリートの配合上の単位容積質量を表し、Ｖｗは錘の載荷による沈下が停止した時点におけるポーラスコンクリートの体積を表し、Ｖｆは加振により流下したモルタルの体積を表し、Ｖｏは加振前のポーラスコンクリート中のモルタルの体積を表す。）
［２］前記現場打ちポーラスコンクリートが舗装用コンクリートであり、該舗装の用途に応じて、空隙率、無振動空隙率、およびモルタル流下率の管理値を設定して管理する、前記［１］に記載の現場打ちポーラスコンクリートの管理方法。
［３］ポルトランドセメントの単位量が１３０〜５００ｋｇ／ｍ３、細骨材の単位量が４０〜３００ｋｇ／ｍ３、粗骨材の単位量が１１００〜１９００ｋｇ／ｍ３、水の単位量が４０〜１５０ｋｇ／ｍ３、および減水剤の単位量が０．７〜１５．０ｋｇ／ｍ３である現場打ちポーラスコンクリートを対象として管理する、前記［１］または［２］に記載の現場打ちポーラスコンクリートの管理方法。
［３］ポルトランドセメントの単位量が１３０〜５００ｋｇ／ｍ３、細骨材の単位量が４０〜３００ｋｇ／ｍ３、粗骨材の単位量が１１００〜１９００ｋｇ／ｍ３、水の単位量が４０〜１５０ｋｇ／ｍ３、および減水剤の単位量が０．７〜１５．０ｋｇ／ｍ３である現場打ちポーラスコンクリートを対象として管理する、前記［１］または［２］に記載の現場打ちポーラスコンクリートの管理方法。
本発明の現場打ちポーラスコンクリートの管理方法によれば、透水性、施工性、および均質性に優れた現場打ちポーラスコンクリートを製造できる。
本発明は、前記（Ａ）空隙率算出方法により算出される空隙率、前記（Ｂ）無振動空隙率算出方法により算出される無振動空隙率、および前記（Ｃ）モルタル流下率算出方法により算出されるモルタル流下率に基づき、現場打ちポーラスコンクリートのフレッシュ性状を管理する方法である。以下、前記各方法等を、図を用いて詳細に説明する。
（Ａ）空隙率算出方法
空隙率は、図２に示すように、型枠１に詰めた所定量のポーラスコンクリート２の上に板３を載せ、板３の上にさらに錘４を載せ、錘４の上から壁打バイブレータを用いて１２０秒間加振して、当該加振後のポーラスコンクリートの体積に基づき、前記（１）式を用いて算出する。
型枠１および板３は、特に限定されないが、型枠１は鋼製型枠が、また、板３は鉄板が、振動に対し変形しにくいため好ましい。また、前記バイブレータは、施工時の振動状況を再現できるため、壁打バイブレータ（コテ型バイブレータ）が好適である。
また、前記加振後のポーラスコンクリートの体積（Ｖｂ）は、例えば、内径および内側の高さが既知の型枠を用いて、ポーラスコンクリートの上面である型枠上面から加振後のポーラスコンクリートの上面までの長さをデプスゲージ等で測定し、型枠の内側の高さとこの長さの差から、加振後のポーラスコンクリートの高さを求め、この高さに型枠内側の断面積を乗じて求めることができる。
空隙率は、図２に示すように、型枠１に詰めた所定量のポーラスコンクリート２の上に板３を載せ、板３の上にさらに錘４を載せ、錘４の上から壁打バイブレータを用いて１２０秒間加振して、当該加振後のポーラスコンクリートの体積に基づき、前記（１）式を用いて算出する。
型枠１および板３は、特に限定されないが、型枠１は鋼製型枠が、また、板３は鉄板が、振動に対し変形しにくいため好ましい。また、前記バイブレータは、施工時の振動状況を再現できるため、壁打バイブレータ（コテ型バイブレータ）が好適である。
また、前記加振後のポーラスコンクリートの体積（Ｖｂ）は、例えば、内径および内側の高さが既知の型枠を用いて、ポーラスコンクリートの上面である型枠上面から加振後のポーラスコンクリートの上面までの長さをデプスゲージ等で測定し、型枠の内側の高さとこの長さの差から、加振後のポーラスコンクリートの高さを求め、この高さに型枠内側の断面積を乗じて求めることができる。
（Ｂ）無振動空隙率算出方法
無振動空隙率は、図３に示すように、型枠１に詰めた所定量のポーラスコンクリート２の上に板３を載せ、板３の上にさらに錘４を載せ、当該載荷による沈下が停止した時点におけるポーラスコンクリートの体積に基づき、前記（２）式を用いて算出する。無振動空隙率は前記空隙率と異なり、加振しないで求めた空隙率である。
また、前記錘の載荷後のポーラスコンクリートの体積（Ｖｗ）は、例えば、内径および内側の高さが既知の型枠を用いて、ポーラスコンクリートの上面である型枠上面から、載荷によるポーラスコンクリートの沈下が止まった時点（通常、載荷から２秒程度）でのポーラスコンクリートの上面までの長さをデプスゲージ等で測定し、型枠の内側の高さとこの長さの差からポーラスコンクリートの高さを求め、この高さに型枠内側の断面積を乗じて求めることができる。
前記無振動空隙率は、主にポーラスコンクリート中のモルタルのコンシステンシーを評価する指標である。当該指標の値が大きい程、現場打ち透水性コンクリートの締固めが困難になり、硬化した後のコンクリートの表面は剥離し易くなる。
無振動空隙率は、図３に示すように、型枠１に詰めた所定量のポーラスコンクリート２の上に板３を載せ、板３の上にさらに錘４を載せ、当該載荷による沈下が停止した時点におけるポーラスコンクリートの体積に基づき、前記（２）式を用いて算出する。無振動空隙率は前記空隙率と異なり、加振しないで求めた空隙率である。
また、前記錘の載荷後のポーラスコンクリートの体積（Ｖｗ）は、例えば、内径および内側の高さが既知の型枠を用いて、ポーラスコンクリートの上面である型枠上面から、載荷によるポーラスコンクリートの沈下が止まった時点（通常、載荷から２秒程度）でのポーラスコンクリートの上面までの長さをデプスゲージ等で測定し、型枠の内側の高さとこの長さの差からポーラスコンクリートの高さを求め、この高さに型枠内側の断面積を乗じて求めることができる。
前記無振動空隙率は、主にポーラスコンクリート中のモルタルのコンシステンシーを評価する指標である。当該指標の値が大きい程、現場打ち透水性コンクリートの締固めが困難になり、硬化した後のコンクリートの表面は剥離し易くなる。
（Ｃ）モルタル流下率算出方法
モルタル流下率は、図４に示すように、篩５に詰めたポーラスコンクリート２の上に篩蓋６を載せ、篩蓋６の上から壁打バイブレータを用いて１２０秒間加振して、当該加振開始から１２０秒経過した間に流下したモルタルの体積に基づき、前記（３）式を用いて算出する。なお、篩蓋６は特に限定されず、化粧合板、鉄板、樹脂板等が挙げられる。
モルタル流下率は硬化後のポーラスコンクリートの性状を評価するための指標であり、この値が大きい程、硬化後のポーラスコンクリートの透水係数は小さくなる。
本発明において、前記空隙率、無振動空隙率、およびモルタル流下率は、ポーラスコンクリートの施工の前、好ましくは施工前の３０分程度以内に測定する。
また、本発明において、前記空隙率、無振動空隙率、およびモルタル流下率は、ポーラスコンクリートの製造バッチ毎に測定しても良いし、１回の施工分（例えば、２〜４バッチ分をアジテータ車で混合した混合物）を用いて測定しても良い。
モルタル流下率は、図４に示すように、篩５に詰めたポーラスコンクリート２の上に篩蓋６を載せ、篩蓋６の上から壁打バイブレータを用いて１２０秒間加振して、当該加振開始から１２０秒経過した間に流下したモルタルの体積に基づき、前記（３）式を用いて算出する。なお、篩蓋６は特に限定されず、化粧合板、鉄板、樹脂板等が挙げられる。
モルタル流下率は硬化後のポーラスコンクリートの性状を評価するための指標であり、この値が大きい程、硬化後のポーラスコンクリートの透水係数は小さくなる。
本発明において、前記空隙率、無振動空隙率、およびモルタル流下率は、ポーラスコンクリートの施工の前、好ましくは施工前の３０分程度以内に測定する。
また、本発明において、前記空隙率、無振動空隙率、およびモルタル流下率は、ポーラスコンクリートの製造バッチ毎に測定しても良いし、１回の施工分（例えば、２〜４バッチ分をアジテータ車で混合した混合物）を用いて測定しても良い。
（Ｄ）現場打ちポーラスコンクリート
次に、本発明の管理対象である現場打ちポーラスコンクリートについて説明する。
現場打ちポーラスコンクリートは、舗装用コンクリート、植栽用コンクリート、および護岸用コンクリート等に用いられる。本発明において、特に、現場打ちポーラスコンクリートは舗装用コンクリートであることが好ましい。そして、本発明において、該舗装の用途に応じ、前記空隙率、無振動空隙率、およびモルタル流下率の管理値を設定して、現場打ちポーラスコンクリートを管理することが好ましい。舗装の用途として、（１）車道舗装用と、（２）歩道および駐車場用が挙げられる。
次に、本発明の管理対象である現場打ちポーラスコンクリートについて説明する。
現場打ちポーラスコンクリートは、舗装用コンクリート、植栽用コンクリート、および護岸用コンクリート等に用いられる。本発明において、特に、現場打ちポーラスコンクリートは舗装用コンクリートであることが好ましい。そして、本発明において、該舗装の用途に応じ、前記空隙率、無振動空隙率、およびモルタル流下率の管理値を設定して、現場打ちポーラスコンクリートを管理することが好ましい。舗装の用途として、（１）車道舗装用と、（２）歩道および駐車場用が挙げられる。
空隙率、無振動空隙率、およびモルタル流下率の管理値は、具体的には、
（１）車道舗装用途では、空隙率は１５〜２０体積％、無振動空隙率は３２体積％以下、およびモルタル流下率は５０体積％以下に設定することが好ましい。
また、車道舗装用途の中でも、特に、透水係数が、ＪＣＩ−ＳＰＯ３「ポーラスコンクリートの透水試験方法(案)」に準拠して測定した値で０．３ｃｍ／ｓｅｃ以上と高い車道舗装用途に用いる場合は、空隙率は２０〜２５体積％、無振動空隙率は３６体積％以下、およびモルタル流下率は５０体積％以下に設定することが好ましい。
（２）歩道および駐車場用途では、空隙率は２０〜２５体積％、無振動空隙率は３７体積％以下、およびモルタル流下率は３５体積％以下に設定することが好ましい。
（１）車道舗装用途では、空隙率は１５〜２０体積％、無振動空隙率は３２体積％以下、およびモルタル流下率は５０体積％以下に設定することが好ましい。
また、車道舗装用途の中でも、特に、透水係数が、ＪＣＩ−ＳＰＯ３「ポーラスコンクリートの透水試験方法(案)」に準拠して測定した値で０．３ｃｍ／ｓｅｃ以上と高い車道舗装用途に用いる場合は、空隙率は２０〜２５体積％、無振動空隙率は３６体積％以下、およびモルタル流下率は５０体積％以下に設定することが好ましい。
（２）歩道および駐車場用途では、空隙率は２０〜２５体積％、無振動空隙率は３７体積％以下、およびモルタル流下率は３５体積％以下に設定することが好ましい。
次に、現場打ちポーラスコンクリートの構成材料を説明する。
現場打ちポーラスコンクリートは、前記のとおり、構成材料として、ポルトランドセメント、細骨材、粗骨材、水、および減水剤を含むものである。
現場打ちポーラスコンクリートは、前記のとおり、構成材料として、ポルトランドセメント、細骨材、粗骨材、水、および減水剤を含むものである。
（１）ポルトランドセメント
前記ポルトランドセメントは、特に限定されず、例えば、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント等の各種ポルトランドセメントを使用することができる。これらの中でも、強度発現性やコストの観点から、ポルトランドセメントは、好ましくは、普通ポルトランドセメント、および早強ポルトランドセメントである。
前記ポルトランドセメントは、特に限定されず、例えば、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント等の各種ポルトランドセメントを使用することができる。これらの中でも、強度発現性やコストの観点から、ポルトランドセメントは、好ましくは、普通ポルトランドセメント、および早強ポルトランドセメントである。
（２）細骨材、粗骨材、および水
前記細骨材は、川砂、陸砂、海砂、珪砂、砕砂等を使用することができる。また、粗骨材は、川砂利、海砂利、砕石等を使用することができる。また、水は水道水等を使用することができる。
前記細骨材は、川砂、陸砂、海砂、珪砂、砕砂等を使用することができる。また、粗骨材は、川砂利、海砂利、砕石等を使用することができる。また、水は水道水等を使用することができる。
（３）減水剤
前記減水剤としては、ポリカルボン酸系化合物、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物塩、またはリグニンスルホン酸塩を含む、減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤、または高性能ＡＥ減水剤を使用することができる。これらの中でも、強度発現性や透水性の観点から、減水剤は、好ましくは、ポリカルボン酸系化合物、またはナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物塩を含む、高性能減水剤、または高性能ＡＥ減水剤である。
前記減水剤としては、ポリカルボン酸系化合物、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物塩、またはリグニンスルホン酸塩を含む、減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤、または高性能ＡＥ減水剤を使用することができる。これらの中でも、強度発現性や透水性の観点から、減水剤は、好ましくは、ポリカルボン酸系化合物、またはナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物塩を含む、高性能減水剤、または高性能ＡＥ減水剤である。
（４）増粘剤
また、本発明の管理対象である現場打ちポーラスコンクリートは、好ましくは、任意の構成材料として増粘剤を含むことができる。増粘剤を含むポーラスコンクリートは、現場施工による場所（位置）毎、製造バッチ毎、および施工毎の品質変動が小さくなる。
前記増粘剤は、例えば、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース等のセルロース系増粘剤、およびアクリルアミドの単独重合体、アクリルアミドの共重合体等のアクリル系増粘剤から選ばれる１種以上が挙げられる。これらの増粘剤の中でも、セルロース系増粘剤は、前記ポーラスコンクリートの品質変動がより小さくなるため好ましい。
また、本発明の管理対象である現場打ちポーラスコンクリートは、好ましくは、任意の構成材料として増粘剤を含むことができる。増粘剤を含むポーラスコンクリートは、現場施工による場所（位置）毎、製造バッチ毎、および施工毎の品質変動が小さくなる。
前記増粘剤は、例えば、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース等のセルロース系増粘剤、およびアクリルアミドの単独重合体、アクリルアミドの共重合体等のアクリル系増粘剤から選ばれる１種以上が挙げられる。これらの増粘剤の中でも、セルロース系増粘剤は、前記ポーラスコンクリートの品質変動がより小さくなるため好ましい。
（５）無機系混和材
また、本発明の管理対象である現場打ちポーラスコンクリートは、好ましくは、任意の構成材料として、さらに無機系混和材を含むことができる。以下に、該無機系混和材に含まれる下記（i）〜（iii）の各成分について説明する。
（i）ポゾラン質微粉末
ポゾラン質微粉末は、単独では水硬性はないが、水酸化カルシウムがあれば、水中で反応して不溶性のゲルを生成し硬化する物質である。
そして、前記ポゾラン質微粉末は、シリカフューム、シリカダスト、フライアッシュ、スラグ、火山灰、シリカゾル、沈降性シリカ等が挙げられる。これらの中でも、シリカフュームおよびシリカダストは、その平均粒径が１μｍ以下であって粉砕する必要がないため好適である。また、前記ポゾラン質物質を粉砕する場合は、粉砕手段としてボールミルおよびロッドミル等が使用できる。
また、該ポゾラン質微粉末のＢＥＴ比表面積は、好ましくは１５〜２５ｍ２／ｇ、より好ましくは１７〜２３ｍ２／ｇ、さらに好ましくは１８〜２２ｍ２／ｇである。該比表面積が１５〜２５ｍ２／ｇの範囲を外れると、透水係数が減少するほか打設時の作業性が低下する場合がある。
また、本発明の管理対象である現場打ちポーラスコンクリートは、好ましくは、任意の構成材料として、さらに無機系混和材を含むことができる。以下に、該無機系混和材に含まれる下記（i）〜（iii）の各成分について説明する。
（i）ポゾラン質微粉末
ポゾラン質微粉末は、単独では水硬性はないが、水酸化カルシウムがあれば、水中で反応して不溶性のゲルを生成し硬化する物質である。
そして、前記ポゾラン質微粉末は、シリカフューム、シリカダスト、フライアッシュ、スラグ、火山灰、シリカゾル、沈降性シリカ等が挙げられる。これらの中でも、シリカフュームおよびシリカダストは、その平均粒径が１μｍ以下であって粉砕する必要がないため好適である。また、前記ポゾラン質物質を粉砕する場合は、粉砕手段としてボールミルおよびロッドミル等が使用できる。
また、該ポゾラン質微粉末のＢＥＴ比表面積は、好ましくは１５〜２５ｍ２／ｇ、より好ましくは１７〜２３ｍ２／ｇ、さらに好ましくは１８〜２２ｍ２／ｇである。該比表面積が１５〜２５ｍ２／ｇの範囲を外れると、透水係数が減少するほか打設時の作業性が低下する場合がある。
（ii）高炉スラグ粉末
前記高炉スラグ粉末として、ＪＩＳ Ａ ６２０６に規定するコンクリート用高炉スラグ微粉末のほか、さらに該微粉末を粉砕したものが用いられる。
高炉スラグ粉末の粉末度は、ブレーン比表面積で、好ましくは４０００〜１２０００ｃｍ２／ｇ、より好ましくは５０００〜１００００ｃｍ２／ｇである。該比表面積が４０００ｃｍ２／ｇ未満では潜在水硬性が低く、１２０００ｃｍ２／ｇを超えると粉砕の手間が増大してコスト高になる。また、粉砕手段として、ボールミルやロッドミルなどが使用できる。
前記高炉スラグ粉末として、ＪＩＳ Ａ ６２０６に規定するコンクリート用高炉スラグ微粉末のほか、さらに該微粉末を粉砕したものが用いられる。
高炉スラグ粉末の粉末度は、ブレーン比表面積で、好ましくは４０００〜１２０００ｃｍ２／ｇ、より好ましくは５０００〜１００００ｃｍ２／ｇである。該比表面積が４０００ｃｍ２／ｇ未満では潜在水硬性が低く、１２０００ｃｍ２／ｇを超えると粉砕の手間が増大してコスト高になる。また、粉砕手段として、ボールミルやロッドミルなどが使用できる。
（iii）無水石膏
前記無水石膏は、天然無水石膏のほか、石膏ボード等の石膏廃材を加熱処理して得られる再生無水石膏が挙げられる。
また、無水石膏の粉末度は、ブレーン比表面積で、好ましくは３０００〜１２０００ｃｍ２／ｇ、より好ましくは４０００〜１００００ｃｍ２／ｇである。該比表面積が３０００ｃｍ２／ｇ未満では、硬化体の強度発現性が低く、１２０００ｃｍ２／ｇを超えると、粉砕の手間が増大してコスト高になる。
前記無水石膏は、天然無水石膏のほか、石膏ボード等の石膏廃材を加熱処理して得られる再生無水石膏が挙げられる。
また、無水石膏の粉末度は、ブレーン比表面積で、好ましくは３０００〜１２０００ｃｍ２／ｇ、より好ましくは４０００〜１００００ｃｍ２／ｇである。該比表面積が３０００ｃｍ２／ｇ未満では、硬化体の強度発現性が低く、１２０００ｃｍ２／ｇを超えると、粉砕の手間が増大してコスト高になる。
（６）現場打ちポーラスコンクリートの配合
次に、本発明の管理対象である現場打ちポーラスコンクリートの配合について説明する。
前記現場打ちポーラスコンクリートの配合は、ポルトランドセメントの単位量が１３０〜５００ｋｇ／ｍ３、細骨材の単位量が４０〜３００ｋｇ／ｍ３、粗骨材の単位量が１１００〜１９００ｋｇ／ｍ３、水の単位量が４０〜１５０ｋｇ／ｍ３、および減水剤の単位量が０．７〜１５．０ｋｇ／ｍ３である。前記構成材料の配合が前記範囲内にあれば、本発明の管理方法を用いて、透水性が高く、施工性に優れた現場打ちポーラスコンクリートを製造できる。なお、構成材料の単位量とは、コンクリート１ｍ３当たりに含まれる構成材料の質量をいう。
また、前記現場打ちポーラスコンクリートが、任意成分として増粘剤を含む場合、該増粘剤の単位量は３ｋｇ／ｍ３以下である。
次に、本発明の管理対象である現場打ちポーラスコンクリートの配合について説明する。
前記現場打ちポーラスコンクリートの配合は、ポルトランドセメントの単位量が１３０〜５００ｋｇ／ｍ３、細骨材の単位量が４０〜３００ｋｇ／ｍ３、粗骨材の単位量が１１００〜１９００ｋｇ／ｍ３、水の単位量が４０〜１５０ｋｇ／ｍ３、および減水剤の単位量が０．７〜１５．０ｋｇ／ｍ３である。前記構成材料の配合が前記範囲内にあれば、本発明の管理方法を用いて、透水性が高く、施工性に優れた現場打ちポーラスコンクリートを製造できる。なお、構成材料の単位量とは、コンクリート１ｍ３当たりに含まれる構成材料の質量をいう。
また、前記現場打ちポーラスコンクリートが、任意成分として増粘剤を含む場合、該増粘剤の単位量は３ｋｇ／ｍ３以下である。
また、前記現場打ちポーラスコンクリートが、任意成分として無機系混和材を含む場合、該無機系混和材の単位量は１５０ｋｇ／ｍ３以下である。該値が該範囲内であれば、舗装工事等の作業性が向上し、また、現場打ちポーラスコンクリートの透水性を高めることができる。
なお、本発明に係わる現場打ちポーラスコンクリートは、前記材料以外に、空気量調整剤をポルトランドセメント１００質量部に対して０．０２質量部以下含むことができ、
さらに、石英粉末、石灰石粉末等のセメント混和材を含むこともできる。
なお、本発明に係わる現場打ちポーラスコンクリートは、前記材料以外に、空気量調整剤をポルトランドセメント１００質量部に対して０．０２質量部以下含むことができ、
さらに、石英粉末、石灰石粉末等のセメント混和材を含むこともできる。
前記ポーラスコンクリートのモルタル粗骨材空隙比は、好ましくは０．４〜０．８である。モルタル粗骨材空隙比は、ポーラスコンクリートの配合特性を表す指標の一つであって、粗骨材を締め固めた状態における粗骨材間の空隙量に対する、モルタルの体積の比を表す。
また、前記ポーラスコンクリートのペースト細骨材空隙比は、好ましくは５〜１１である。ペースト細骨材空隙比も、ポーラスコンクリートの配合特性を表す指標の一つであって、細骨材を締め固めた状態における細骨材間の空隙量に対する、セメントペーストの体積の比を表す。
また、前記ポーラスコンクリートのペースト細骨材空隙比は、好ましくは５〜１１である。ペースト細骨材空隙比も、ポーラスコンクリートの配合特性を表す指標の一つであって、細骨材を締め固めた状態における細骨材間の空隙量に対する、セメントペーストの体積の比を表す。
なお、ポーラスコンクリートの施工に際し、敷均し、および締固めにはバイブ式のアスファルトフィニッシャーを使用するとよい。また、該敷均しや締固めの後、ゴム巻きの振動ローラーを使用して、さらに締固めおよび平坦仕上げを行うとよい。
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。
１．使用材料、配合、および混練方法
使用した材料を表１に、現場打ちポーラスコンクリートの配合を表２に示す。表１中のＳＰはポリカルボン酸系化合物であり、高性能ＡＥ減水剤に該当する。なお、表２の現場打ちポーラスコンクリートは、歩道用途のポーラスコンクリートであり、空隙率の管理値は２０〜２５体積％、無振動空隙率の管理値は３７体積％以下、およびモルタル流下率の管理値は３５体積％以下に設定した。
現場打ちポーラスコンクリートの混練は、２軸強制練りミキサーを用いて、全ての材料を一括してミキサーに投入し２分間混練した。混練直後のポーラスコンクリートの温度は２９℃であった。
１．使用材料、配合、および混練方法
使用した材料を表１に、現場打ちポーラスコンクリートの配合を表２に示す。表１中のＳＰはポリカルボン酸系化合物であり、高性能ＡＥ減水剤に該当する。なお、表２の現場打ちポーラスコンクリートは、歩道用途のポーラスコンクリートであり、空隙率の管理値は２０〜２５体積％、無振動空隙率の管理値は３７体積％以下、およびモルタル流下率の管理値は３５体積％以下に設定した。
現場打ちポーラスコンクリートの混練は、２軸強制練りミキサーを用いて、全ての材料を一括してミキサーに投入し２分間混練した。混練直後のポーラスコンクリートの温度は２９℃であった。
２．空隙率の算出
下記（１）〜（５）の手順に従い、加振後のポーラスコンクリートの体積（Ｖｂ）を求め、該値と前記（１）式を用いて混練後３０分経過した時点でのポーラスコンクリート（温度３０℃）の空隙率を算出した。
（１）表２に示す配合に従い調製したポーラスコンクリートの全体から、満遍なく均一に試料を採取して、２．２ｋｇの試料２を計量した。
（２）内径１００ｍｍ、内側の高さ２００ｍｍの鋼製型枠１の中に、試料２を３層に分けて、各層の試料が偏在しないよう平坦に均して、鋼製型枠１の上面まで詰めた。
（３）試料２の上面に、直径９９ｍｍ、厚さ１ｍｍの鉄板３を置き、さらに鉄板３の上に４ｋｇの錘４を置いた。
（４）重さ５．９ｋｇの壁打バイブレータを錘４の上に置き、該バイブレータの重さと振動以外の外力を加えないように注意しながら、錘４の上を満遍なく１２０秒間加振した。
（５）鋼製型枠１の上面から加振後の試料２の上面までの長さをデプスゲージを用いて測定し、鋼製型枠１の内側の高さとこの長さの差から試料２の高さを求め、この高さに鋼製型枠１の内側の断面積（円形、７８５０ｍｍ２）を乗じて、試料２の体積（Ｖｂ）を求めた。
下記（１）〜（５）の手順に従い、加振後のポーラスコンクリートの体積（Ｖｂ）を求め、該値と前記（１）式を用いて混練後３０分経過した時点でのポーラスコンクリート（温度３０℃）の空隙率を算出した。
（１）表２に示す配合に従い調製したポーラスコンクリートの全体から、満遍なく均一に試料を採取して、２．２ｋｇの試料２を計量した。
（２）内径１００ｍｍ、内側の高さ２００ｍｍの鋼製型枠１の中に、試料２を３層に分けて、各層の試料が偏在しないよう平坦に均して、鋼製型枠１の上面まで詰めた。
（３）試料２の上面に、直径９９ｍｍ、厚さ１ｍｍの鉄板３を置き、さらに鉄板３の上に４ｋｇの錘４を置いた。
（４）重さ５．９ｋｇの壁打バイブレータを錘４の上に置き、該バイブレータの重さと振動以外の外力を加えないように注意しながら、錘４の上を満遍なく１２０秒間加振した。
（５）鋼製型枠１の上面から加振後の試料２の上面までの長さをデプスゲージを用いて測定し、鋼製型枠１の内側の高さとこの長さの差から試料２の高さを求め、この高さに鋼製型枠１の内側の断面積（円形、７８５０ｍｍ２）を乗じて、試料２の体積（Ｖｂ）を求めた。
３．無振動空隙率の算出
壁打バイブレータによる加振を行わなかった以外は、前記（１）〜（５）の手順と同様の手順に従い、試料の体積（Ｖｗ）を求め、該値と前記（２）式を用いて混練後３０分経過した時点でのポーラスコンクリートの無振動空隙率を算出した。
壁打バイブレータによる加振を行わなかった以外は、前記（１）〜（５）の手順と同様の手順に従い、試料の体積（Ｖｗ）を求め、該値と前記（２）式を用いて混練後３０分経過した時点でのポーラスコンクリートの無振動空隙率を算出した。
４．モルタル流下率の算出
下記（ａ）〜（ｅ）の手順に従い、流下したモルタルの体積（Ｖｆ）を測定し、該値と前記（３）式を用いて混練後３０分経過した時点でのモルタル流下率を算出した。
（ａ）前記（１）と同様に調製したポーラスコンクリートの全体から、満遍なく均一に試料を採取して、１．５ｋｇの試料２を計量した。
（ｂ）公称目開きが２．３６ｍｍの篩５に、試料２を偏在しないよう平坦に均して詰めた。
（ｃ）試料２の上面に、直径２００ｍｍ、厚さ１５ｍｍの化粧合板製の篩蓋６を置いた。
（ｄ）重さ５．９ｋｇの壁打バイブレータを篩蓋６の上に置き、該バイブレータの重さと振動以外の外力を加えないように注意しながら、篩蓋６の上から満遍なく１２０秒間加振した。
（ｅ）加振後、流下したモルタルの体積（Ｖｆ）を測定した。
下記（ａ）〜（ｅ）の手順に従い、流下したモルタルの体積（Ｖｆ）を測定し、該値と前記（３）式を用いて混練後３０分経過した時点でのモルタル流下率を算出した。
（ａ）前記（１）と同様に調製したポーラスコンクリートの全体から、満遍なく均一に試料を採取して、１．５ｋｇの試料２を計量した。
（ｂ）公称目開きが２．３６ｍｍの篩５に、試料２を偏在しないよう平坦に均して詰めた。
（ｃ）試料２の上面に、直径２００ｍｍ、厚さ１５ｍｍの化粧合板製の篩蓋６を置いた。
（ｄ）重さ５．９ｋｇの壁打バイブレータを篩蓋６の上に置き、該バイブレータの重さと振動以外の外力を加えないように注意しながら、篩蓋６の上から満遍なく１２０秒間加振した。
（ｅ）加振後、流下したモルタルの体積（Ｖｆ）を測定した。
［試験例１］
表２に示す配合のポーラスコンクリートを合計で３１．５ｍ３製造した。具体的には、前記ポーラスコンクリートは、３バッチ分（１バッチの製造量は１．５ｍ３）をアジテータ車で混合して、該混合物（ポーラスコンクリート、４．５ｍ３）を７回製造した。そして、各製造回毎に空隙率、無振動空隙率、およびモルタル流下率を測定した。
その結果、７回製造したポーラスコンクリートのうち４回分は、空隙率、無振動空隙率、およびモルタル流下率の管理値を全て満足したが、残りの３回分は、無振動空隙率が３９体積％以上であり無振動空隙率の管理値を満足しなかった。
次に、アジテータ車による混合後４０〜４５分経過した時点で、空隙率、無振動空隙率、およびモルタル流下率の管理値を全て満足した前記４回分のポーラスコンクリートを用いて、バイブ式のアスファルトフィニッシャーを使用し、敷均しと締固めを行った後、ゴム巻きの振動ローラーで締固めて仕上げを行った。その後、速やかに、ポーラスコンクリートの表面にビニルシートを敷設して材齢７日まで養生して、図５に示す現場打ちポーラスコンクリートを製造した。なお、該現場打ちポーラスコンクリートの厚さは１０ｃｍである。
硬化後のポーラスコンクリートでは、４回製造した全てのポーラスコンクリートにおいて表層のはがれ等の欠陥は認められなかった。また、硬化後のポーラスコンクリートの図５の○で示す１６箇所で、日本道路協会の「Ｓ０２５ 現場透水量試験方法」に準拠して現場透水量を測定したところ、現場透水量の平均値は９４０ｍｌ／１５秒であった。また、現場透水量のバラツキは小さかった。
表２に示す配合のポーラスコンクリートを合計で３１．５ｍ３製造した。具体的には、前記ポーラスコンクリートは、３バッチ分（１バッチの製造量は１．５ｍ３）をアジテータ車で混合して、該混合物（ポーラスコンクリート、４．５ｍ３）を７回製造した。そして、各製造回毎に空隙率、無振動空隙率、およびモルタル流下率を測定した。
その結果、７回製造したポーラスコンクリートのうち４回分は、空隙率、無振動空隙率、およびモルタル流下率の管理値を全て満足したが、残りの３回分は、無振動空隙率が３９体積％以上であり無振動空隙率の管理値を満足しなかった。
次に、アジテータ車による混合後４０〜４５分経過した時点で、空隙率、無振動空隙率、およびモルタル流下率の管理値を全て満足した前記４回分のポーラスコンクリートを用いて、バイブ式のアスファルトフィニッシャーを使用し、敷均しと締固めを行った後、ゴム巻きの振動ローラーで締固めて仕上げを行った。その後、速やかに、ポーラスコンクリートの表面にビニルシートを敷設して材齢７日まで養生して、図５に示す現場打ちポーラスコンクリートを製造した。なお、該現場打ちポーラスコンクリートの厚さは１０ｃｍである。
硬化後のポーラスコンクリートでは、４回製造した全てのポーラスコンクリートにおいて表層のはがれ等の欠陥は認められなかった。また、硬化後のポーラスコンクリートの図５の○で示す１６箇所で、日本道路協会の「Ｓ０２５ 現場透水量試験方法」に準拠して現場透水量を測定したところ、現場透水量の平均値は９４０ｍｌ／１５秒であった。また、現場透水量のバラツキは小さかった。
［試験例２］
前記試験例１と同様にして、表２に示す配合のポーラスコンクリートを４回分、合計で１８ｍ３製造した。さらに、前記試験例１と同様にして、現場打ちポーラスコンクリートを製造した。なお、試験例２では、各製造回毎の空隙率、無振動空隙率、およびモルタル流下率の測定は行わなかった。
硬化後のポーラスコンクリートでは、２回分のポーラスコンクリートにおいて表層のはがれが認められた。この表層のはがれが認められたことから、該２回分のポーラスコンクリートは、無振動空隙率が大きいと推察される。
前記試験例１と同様にして、表２に示す配合のポーラスコンクリートを４回分、合計で１８ｍ３製造した。さらに、前記試験例１と同様にして、現場打ちポーラスコンクリートを製造した。なお、試験例２では、各製造回毎の空隙率、無振動空隙率、およびモルタル流下率の測定は行わなかった。
硬化後のポーラスコンクリートでは、２回分のポーラスコンクリートにおいて表層のはがれが認められた。この表層のはがれが認められたことから、該２回分のポーラスコンクリートは、無振動空隙率が大きいと推察される。
前記試験例１に示すように、現場打ちポーラスコンクリートのフレッシュ性状として、空隙率、無振動空隙率、およびモルタル流下率を管理することにより、透水性、施工性、および均質性に優れた現場打ちポーラスコンクリートが製造できることが分かる。
１ （鋼製）型枠
２ ポーラスコンクリート（試料）
３ 板
４ 錘
５ 篩
６ 篩蓋
７ 篩皿
８ 流下したモルタル
２ ポーラスコンクリート（試料）
３ 板
４ 錘
５ 篩
６ 篩蓋
７ 篩皿
８ 流下したモルタル
Claims (3)
- ポルトランドセメント、細骨材、粗骨材、水、および減水剤を含む現場打ちポーラスコンクリートの管理方法であって、下記（Ａ）の方法により算出される空隙率、下記（Ｂ）の方法により算出される無振動空隙率、および下記（Ｃ）の方法により算出されるモルタル流下率を用いて、前記現場打ちポーラスコンクリートのフレッシュ性状を管理することを特徴とする、現場打ちポーラスコンクリートの管理方法。
（Ａ）空隙率算出方法：型枠に詰めたポーラスコンクリートの上に板を載せ、当該板の上にさらに錘を載せ、当該錘の上から壁打バイブレータを用いて１２０秒間加振して、当該加振後のポーラスコンクリートの体積（Ｖｂ）に基づき、下記（１）式を用いて空隙率を算出する方法
（Ｂ）無振動空隙率算出方法：型枠に詰めたポーラスコンクリートの上に板を載せ、当該板の上にさらに錘を載せ、当該載荷による沈下が停止した時点におけるポーラスコンクリートの体積（Ｖｗ）から、下記（２）式を用いて無振動空隙率を算出する方法
（Ｃ）モルタル流下率算出方法：篩に詰めたポーラスコンクリートの上に篩蓋を載せ、当該篩蓋の上から壁打バイブレータを用いて１２０秒間加振して、当該加振開始から１２０秒経過した間に流下したモルタルの体積（Ｖｆ）に基づき、下記（３）式を用いてモルタル流下率を算出する方法
空隙率（体積％）＝１００−Ｗ／（Ｖｂ×Ｔ）×１００ ……（１）
無振動空隙率（体積％）＝１００−Ｗ／（Ｖｗ×Ｔ）×１００ ……（２）
モルタル流下率（体積％）＝１００×Ｖｆ／Ｖｏ ……（３）
（式中、Ｗは型枠内に投入したポーラスコンクリートの質量を表し、Ｖｂは加振後のポーラスコンクリートの体積を表し、Ｔは空隙率を０体積％として計算したポーラスコンクリートの配合上の単位容積質量を表し、Ｖｗは錘の載荷による沈下が停止した時点におけるポーラスコンクリートの体積を表し、Ｖｆは加振により流下したモルタルの体積を表し、Ｖｏは加振前のポーラスコンクリート中のモルタルの体積を表す。） - 前記現場打ちポーラスコンクリートが舗装用コンクリートであり、該舗装の用途に応じて、空隙率、無振動空隙率、およびモルタル流下率の管理値を設定して管理する、請求項１に記載の現場打ちポーラスコンクリートの管理方法。
- ポルトランドセメントの単位量が１３０〜５００ｋｇ／ｍ３、細骨材の単位量が４０〜３００ｋｇ／ｍ３、粗骨材の単位量が１１００〜１９００ｋｇ／ｍ３、水の単位量が４０〜１５０ｋｇ／ｍ３、および減水剤の単位量が０．７〜１５．０ｋｇ／ｍ３である現場打ちポーラスコンクリートを対象として管理する、請求項１または２に記載の現場打ちポーラスコンクリートの管理方法。
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