JP2016196747A - 土木用資材及び土木用資材製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】比較的少ない団粒化剤により、透水性及び保水性を兼備した団粒構造を形成することができる土木用資材を提供する。
【解決手段】土木用資材３０は、原材料である骨材１１を、篩を用いて、粒径５ｍｍ以下の小径骨材（小径砕石）１１ｂと、粒径５ｍｍを超える大径骨材（大径砕石）１１ａとに分級する工程と、小径砕石１１ｂと固化材１２と団粒化剤１３と水１４とを混合容器２０内で混合して混合物１０を形成する工程と、混合物１０に大径砕石１１ｂを混合する工程と、を備えた土木用資材製造方法によって形成される。
【選択図】図１
【解決手段】土木用資材３０は、原材料である骨材１１を、篩を用いて、粒径５ｍｍ以下の小径骨材（小径砕石）１１ｂと、粒径５ｍｍを超える大径骨材（大径砕石）１１ａとに分級する工程と、小径砕石１１ｂと固化材１２と団粒化剤１３と水１４とを混合容器２０内で混合して混合物１０を形成する工程と、混合物１０に大径砕石１１ｂを混合する工程と、を備えた土木用資材製造方法によって形成される。
【選択図】図１
Description
本発明は、園路、駐車場あるいは遊歩道などの舗装構造あるいはブロック体などの原材料並びに路盤材、貯水材などとして使用可能な土木用資材に関する。
透水性、保水性を有する舗装構造を構築する技術については、従来、様々な提案が行われているが、本発明に関連するものとして、特許文献１記載の「舗装構造」がある。特許文献１には、砕石、固化材、団粒化剤及び水の混合物を地盤上に打設し、敷き均して、転圧を行った後、静置することにより、固化した表層を有する舗装構造を形成する技術が記載されている。
特許文献１記載の「舗装構造」においては、時間の経過に伴って固化した表層中に、連続した空隙を有し、比較的高強度の団粒構造が存在するので、透水性及び保水性を有し、施工後の遊び砂が少なく、寒冷期に表面剥離が発生し難い舗装構造を提供することができる。
特許文献１記載の「舗装構造」の施工過程においては、混合容器内に、砕石、固化材、団粒化剤及び水を投入して撹拌して形成された混合物を地盤上に打設しているが、このような混合物を形成する際に添加される団粒化剤の分量は、混合物の体積の大部分を占める砕石の総重量に応じて左右される。
一方、本願発明者の研究によれば、前述した混合物中において、団粒化剤による団粒構造の形成に寄与しているのは比較的小さな粒径の砕石であって、粒径の大きな砕石は団粒化に寄与していないことが判明している。
しかしながら、実際に使用される砕石の粒径にはバラつきがあるため、砕石の総重量に応じて団粒化剤の添加量を決めた場合、団粒構造の形成に寄与しない比較的大径の砕石に対しても団粒化剤が消費されていることになり、団粒化剤が無駄になっている面がある。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、比較的少ない団粒化剤により、透水性及び保水性を兼備した団粒構造を形成することができる土木用資材を提供することにある。
本発明の土木用資材は、粒径５ｍｍ以下の小径骨材、固化材、団粒化剤及び水を混合して形成された混合物に、粒径５ｍｍを超える大径骨材を混合して形成したことを特徴とする。
ここで、前記骨材は、砕石、再生コンクリート、再生クラッシャーランのうちの１以上であることが望ましい。
また、前記団粒化剤は、アクリル酸・メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合物のマグネシウム塩とポリエチレンイミンとの複合体からなる高分子化合物を含むものであることが望ましい。
次に、本発明の土木用資材製造方法は、原材料である骨材を粒径５ｍｍ以下の小径骨材と、粒径５ｍｍを超える大径骨材とに分級する工程と、前記小径骨材と固化材と団粒化剤と水とを混合して混合物を形成する工程と、前記混合物に前記大径骨材を混合する工程と、を備えたことを特徴とする。
ここで、前記骨材は、砕石、再生コンクリート、再生クラッシャーランのうちの１以上を使用することができる。
また、前記団粒化剤は、アクリル酸・メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合物のマグネシウム塩とポリエチレンイミンとの複合体からなる高分子化合物を含むものを使用することができる。
比較的少ない団粒化剤により、透水性及び保水性を兼備した団粒構造を形成することができる土木用資材を提供することができる。
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態である土木用資材製造方法及び土木用資材について説明する。
図１に示すように、本実施形態の土木用資材製造方法においては、原材料である骨材（砕石１１）を、篩（図示せず）を用いて、粒径５ｍｍ以下の小径骨材（小径砕石）１１ｂと、粒径５ｍｍを超える大径骨材（大径砕石）１１ａと、に分級する。一般的な砕石１１の粒径分布は０．０７５ｍｍ〜４０ｍｍ程度であるので、分級した後の小径砕石１１ｂの粒径は０．０７５ｍｍ〜５ｍｍであり、大径砕石１１ａの粒径は５ｍｍ超〜４０ｍｍである。また、１立方メートルの砕石１１を篩で分級すると、大径砕石１１ａが０．７立方メートル程度、小径砕石１１ｂが０．３立方メートル程度に分けられる。
次に、混合容器２０内に、小径砕石１１ｂ、固化材１２、団粒化剤１３及び水１４を投入して十分に撹拌することによって混合物１０を形成する。小径砕石１１ｂに対する固化材１２、団粒化剤１３及び水１４の混合量は施工条件に応じて設定するので、一律に決められないが、本実施形態では以下のように設定した。
小径砕石１１ｂ：１立方メートル（若しくは２，５００ｋｇ）
固化材１２：４０ｋｇ〜１００ｋｇ
団粒化剤１３：１Ｌ〜１．５Ｌ
水１２：６０Ｌ〜９０Ｌ
小径砕石１１ｂ：１立方メートル（若しくは２，５００ｋｇ）
固化材１２：４０ｋｇ〜１００ｋｇ
団粒化剤１３：１Ｌ〜１．５Ｌ
水１２：６０Ｌ〜９０Ｌ
団粒化剤１３については特に限定しないが、本実施形態では、アクリル酸・メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合物のマグネシウム塩とポリエチレンイミンとの複合体からなる高分子化合物を含む薬剤である「有限会社グローバル研究所」の「ＳＳ−Ｍ１（商品名）」を使用した。
混合容器２０内の混合物１０においては、団粒化剤１３に含まれるイオンの作用により、小径砕石１１ｂと固化材１２とが立体的に結合した団粒構造が形成され、やがて混合物１０中に連続した空隙を有する団粒物１０ｘ（図４参照）が形成される。また、図１に示すように、砕石１１から、団粒構造の形成に寄与しない大径砕石１１ａを取り除いた、小径砕石１１ｂを用いて混合物１０を形成することにより、砕石１１に対して団粒化剤１３の使用していた場合に比べ、団粒化剤１３の使用量を低減することができる。
さらに、大径砕石１１ａを含まない小径砕石１１ｂに固化材１２、団粒化剤１３及び水１４を添加して混合物１０を形成することにより、団粒化が促進され、多数の団粒物１０ｘが形成されるので、後述する舗装構造４０（図３参照）を形成した場合の透水性及び保水性の向上に有効である。
次に、混合容器２０内の混合物１０に対し、大径砕石１１ａ（２．３３立方メートル）を投入して十分に撹拌すると、土木用資材３０が形成される。土木用資材３０は大小様々な粒径の団粒物１０ｘと大径砕石１１ａが混じり合った、湿気の少ない、そぼろ状の物質である。土木用資材３０は、放置しているだけでは、固化しないので、図１下方に示すように、所謂、野積み状態で保管することもできる。
次に、図２〜図４に基づいて、土木用資材３０を使用して施工された舗装構造４０ついて説明する。図２に示すように、図１に示す工程で形成された土木用資材３０を地盤２１上に打設し、敷き均して、転圧した後、静置すると、時間の経過に伴って、図４に示すように、固化した表層４１を有する舗装構造４０が形成される。表層４１中に含まれる大径砕石１１ａは、表層４１を一定形状に保つ作用を発揮し、特に圧縮強度を高めることができる。
図４に示すように、舗装構造４０の表層４１中には、大径砕石１１ａ間の隙間の他に、連続空隙を有する大小様々な粒径の団粒物１０ｘが存在しているので、優れた透水性及び保水性を発揮する。また、施工後の舗装構造４０の表層４１は固化材１２（図１参照）の作用によって固化しているので、通常の外力程度では破壊されることはなく、表層４１の表面４１ａは、遊び砂が少なく、寒冷期に表面剥離も生じ難い。なお、土木用資材３０の用途は、舗装構造４０に限定しないので、ブロック体などの材料として使用することもできる。
本実施形態では、砕石１１を、粒径５ｍｍを境にして、大径砕石１１ａと小径砕石１１ｂとに分級して使用しているが、これに限定するものではないので、その他の粒径サイズ、例えば、２．５ｍｍ〜１０ｍｍを境にして大径砕石１１ａと小径砕石１１ｂとに分級して使用することもできる。また、本実施形態では、原材料である骨材として、砕石１１を使用しているが、これに限定するものではないので、再生コンクリートや再生クラッシャーランなどを使用することもできる。
なお、図１〜図４に基づいて説明した土木用資材４０及びその製造方法は本発明の一例を示すものであり、本発明に係る土木用資材及びその製造方法は、前述した土木用資材４０及びその製造方法に限定されない。
園路、駐車場あるいは遊歩道などの舗装構造あるいはブロック体などの原材料として、土木建設業などの産業分野において広く利用することができる。
１０ 混合物
１１ 砕石
１１ａ 大径砕石
１１ｂ 小径砕石
１１ｘ 団粒物
１２ 固化材
１３ 団粒化剤
１４ 水
２０ 混合容器
３０ 土木用資材
４０ 舗装構造
４１ 表層
４１ａ 表面
１１ 砕石
１１ａ 大径砕石
１１ｂ 小径砕石
１１ｘ 団粒物
１２ 固化材
１３ 団粒化剤
１４ 水
２０ 混合容器
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４０ 舗装構造
４１ 表層
４１ａ 表面
Claims (6)
- 粒径５ｍｍ以下の小径骨材、固化材、団粒化剤及び水を混合して形成された混合物に、粒径５ｍｍを超える大径骨材を混合して形成した土木用資材。
- 前記骨材が、砕石、再生コンクリート、再生クラッシャーランのうちの１以上である請求項１記載の土木用資材。
- 前記団粒化剤が、アクリル酸・メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合物のマグネシウム塩とポリエチレンイミンとの複合体からなる高分子化合物を含むものである請求項１または２記載の土木用資材。
- 原材料である骨材を粒径５ｍｍ以下の小径骨材と、粒径５ｍｍを超える大径骨材とに分級する工程と、前記小径骨材と固化材と団粒化剤と水とを混合して混合物を形成する工程と、前記混合物に前記大径骨材を混合する工程と、を備えた土木用資材製造方法。
- 前記骨材が、砕石、再生コンクリート、再生クラッシャーランのうちの１以上である請求項４記載の土木用資材製造方法。
- 前記団粒化剤が、アクリル酸・メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合物のマグネシウム塩とポリエチレンイミンとの複合体からなる高分子化合物を含むものである請求項４または５記載の土木用資材製造方法。
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