JP2020105043A - Pavement repair material and repair method using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アスファルト、セメントのモルタル又はコンクリート、若しくは各種ブロックなどによる舗装のための補修材および補修工法に関する。 The present invention relates to a repairing material and a repairing method for paving with asphalt, mortar or concrete of cement, or various blocks.
従来から、道路などの舗装面の小規模補修には加熱アスファルトモルタルやセメント系材料が補修材として多用されている（特許文献１、２参照）。 BACKGROUND ART Conventionally, heated asphalt mortar and cement-based materials have been frequently used as repair materials for small-scale repair of pavement surfaces such as roads (see Patent Documents 1 and 2).
しかし、特許文献１に記載されるような従来の加熱を必要とする瀝青系の表面補修工法は，熱いうちに或いは加熱しながら補修作業を行わなければならない。このため、現場における舗設作業に制約が課されてしまう問題があった。また、従来技術に係る瀝青（アスファルト）系の補修材料は、交通車両等によるわだち掘れなどの塑性変形を伴うため、繰り返しの補修を必要とすることがあるが、作業者や作業方法のばらつきにより補修後の状態が一定しない問題が発生していた。特に、補修に転圧作業を伴う場合には、従来技術に係るアスファルト系補修材料では、転圧が不十分な場合であると性能の低下を招いてしまっていた。 However, in the conventional bituminous surface repair method that requires heating as described in Patent Document 1, repair work must be performed while hot or while heating. Therefore, there is a problem that the pavement work on the site is restricted. Further, since the bitumen-based repair material according to the related art is accompanied by plastic deformation such as rutting by a transportation vehicle, it may require repeated repairs, but due to variations in operators and work methods. There was a problem that the condition after repair was not stable. In particular, in the case where a rolling operation is involved in the repair, the asphalt-based repair material according to the prior art causes a decrease in performance if the rolling pressure is insufficient.
さらに、道路補修をするにあたっては、平面だけでなく傾斜面での補修も多く必要になる。このため特許文献２に記載されるような従来のセメント系材料では、チクソ性が小さいため、傾斜面で材料が流れてしまい、硬化後に凹凸が発生する課題が解決できなかった。 Furthermore, in order to repair roads, not only flat surfaces but also sloped surfaces are required. Therefore, in the conventional cement-based material as described in Patent Document 2, since the thixotropy is small, the material flows on the inclined surface, and the problem that unevenness occurs after curing cannot be solved.
本発明者らは、上記の課題を解決できる舗装用補修材について鋭意研究を進めたところ、特定の材料を組み合わせることにより、チクソ性を示ししかも手作業での混合が可能な程に練り易い補修材が得られることを見出し、本発明を完成させた。 The present inventors have conducted extensive research on a pavement repair material that can solve the above problems, and by combining specific materials, a repair that is easy to knead and shows thixotropy and that can be mixed by hand. The inventors have found that a material can be obtained and completed the present invention.
すなわち本発明の実施形態では下記を提供できる。 That is, the following can be provided in the embodiment of the present invention.
セメントを１００部と、
エマルジョンを５０〜３００部と、
酸化鉄を５〜１００部と、
骨材を１００〜１０００部と
を含有してなる転圧不要な舗装用補修材。
100 parts of cement,
50-300 parts of emulsion,
5 to 100 parts of iron oxide,
A pavement repair material containing 100 to 1000 parts of aggregate and requiring no compaction.
或る実施形態では、上記の舗装用補修材がさらに、
ガラス化率が７０％以上、ＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3モル比が１．０〜２．７、ブレーン比表面積が３０００ｃｍ2／ｇ以上であるカルシウムアルミネート、
石膏、
４部未満の繊維、
１００部未満の墨汁
のうちのいずれか一種以上を含有してもよい。
In one embodiment, the paving repair material described above further comprises:
A calcium aluminate having a vitrification ratio of 70% or more, a CaO/Al 2 O 3 molar ratio of 1.0 to 2.7, and a Blaine specific surface area of 3000 cm 2 /g or more;
plaster,
Less than 4 parts of fiber,
It may contain at least one kind of India ink of less than 100 parts.
上記舗装用補修材と液体とを手混合する工程と、
手混合して得られた混合物を、補修対象箇所に流し込む工程と
を含む、転圧不要な舗装補修工法も提供できる。
A step of manually mixing the paving repair material and a liquid,
It is also possible to provide a pavement repairing method that does not require compaction, including a step of pouring the mixture obtained by manual mixing into a repair target location.
本発明に係る舗装用補修材は、補修規模に応じた量を施工現場で短時間に、常温で製造でき、かつ、チクソ性を持つため平面だけでなく傾斜面でも材料がダレず、硬化後も凹凸が発生しづらいという効果を奏することができる。さらには本舗装用補修材は、優れたチクソ性を有するため手混合による施工が可能であるという効果をも奏する。 The pavement repair material according to the present invention can be manufactured in a short time at a construction site in an amount according to the repair scale at room temperature, and because it has thixotropy, the material does not sag not only on a flat surface but also on an inclined surface, and after curing. It is also possible to obtain the effect that unevenness is unlikely to occur. Furthermore, since the repair material for the pavement has excellent thixotropy, it has an effect that it can be installed by hand mixing.
以下、本発明を詳細に説明する。なお、本明細書における「部」や「パーセント（％）」は、特に規定しない限り質量基準で示す。また本明細書における数値範囲は、別段の定めのないかぎりは上限値と下限値を含むものとする。 Hereinafter, the present invention will be described in detail. In the present specification, “part” and “percentage (%)” are based on mass unless otherwise specified. Further, the numerical range in this specification includes the upper limit and the lower limit unless otherwise specified.
以下、本発明に係る舗装用補修材の実施形態について説明する。本舗装用補修材は、セメント、エマルジョン、酸化鉄、骨材の四種の成分を特定の割合で含有することを特徴とする。 An embodiment of a paving repair material according to the present invention will be described below. The pavement repair material is characterized by containing four kinds of components of cement, emulsion, iron oxide, and aggregate in a specific ratio.
使用できるセメントとしては、普通、早強、超早強、低熱、中庸熱などの各種ポルトランドセメントや、これらポルトランドセメントに、高炉スラグ、フライアッシュ、又はシリカ等を混合した各種混合セメント、石灰石粉末や高炉徐冷スラグ微粉末などを混合したフィラーセメント等が挙げられる。更には、都市ゴミ焼却灰や下水汚泥焼却灰を原料として製造された環境調和型セメント、いわゆるエコセメントが挙げられる。本発明の実施形態では、上記のうちの一種又は二種以上を併用して使用することが可能である。 As the cement that can be used, normal, early strength, super early strength, low heat, various portland cements such as moderate heat, and these portland cements, blast furnace slag, fly ash, or various mixed cements in which silica or the like is mixed, limestone powder or Examples thereof include filler cement mixed with blast furnace slowly cooled slag fine powder and the like. Further, there is an environmentally friendly cement produced by using municipal waste incineration ash or sewage sludge incineration ash as a raw material, so-called eco-cement. In the embodiment of the present invention, it is possible to use one or more of the above in combination.
使用できるエマルジョンとしては、付着強度や耐久性を付与するものであれば特に限定されず、通常、セメント混和用に用いられているエマルジョンであればよい。また、粉末状及び液体状何れも使用可能である。 The emulsion that can be used is not particularly limited as long as it imparts adhesive strength and durability, and any emulsion that is usually used for cement admixture may be used. Further, both powdery and liquid forms can be used.
エマルジョンの種類としては、例えば、ＪＩＳ Ａ ６２０３：２０１５で規定されているセメント混和用のポリマー（ポリマーディスパージョン）が使用でき、アクリロニトリル・ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、ノニオン系のクロロプレンゴム、及び天然ゴム等のゴムラテックス、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリアクリル酸エステル、酢酸ビニルビニルバーサテート系共重合体、及びスチレン・アクリル酸エステル共重合体やアクリロニトリル・アクリル酸エステルに代表されるアクリル酸エステル系共重合体、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂に代表されるポリマー等が挙げられ、これらの１種又は２種以上を使用できる。これらのうちでは、チクソ性を得やすい観点からスチレン・ブタジエンゴムとエチレン・酢酸ビニル（ＥＶＡ）系ゴムが特に好ましい。 As the type of emulsion, for example, a polymer (polymer dispersion) for admixing cement specified in JIS A 6203:2015 can be used, and acrylonitrile-butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, nonionic chloroprene rubber, and natural Rubber latex such as rubber, ethylene/vinyl acetate copolymer, polyacrylic acid ester, vinyl acetate vinyl versatate copolymer, acrylic acid represented by styrene/acrylic acid ester copolymer and acrylonitrile/acrylic acid ester Examples thereof include polymers represented by ester-based copolymers, epoxy resins, and unsaturated polyester resins, and one or more of these can be used. Of these, styrene/butadiene rubber and ethylene/vinyl acetate (EVA) rubber are particularly preferable from the viewpoint of easily obtaining thixotropy.
使用できる酸化鉄としては、Ｆｅ3Ｏ4、α−Ｆｅ2Ｏ3、β−Ｆｅ2Ｏ3、γ−Ｆｅ2Ｏ3、αＦｅＯＯＨ、βＦｅＯＯＨ、γＦｅＯＯＨなどが挙げられるが、これらの中では、一般的な舗装の明度（Ｌ値）により少量で近づけられる点から、Ｆｅ3Ｏ4が好ましい。酸化鉄の粒度は、０．０１〜１００μｍが好ましい。 Examples of iron oxides that can be used include Fe 3 O 4 , α-Fe 2 O 3 , β-Fe 2 O 3 , γ-Fe 2 O 3 , αFeOOH, βFeOOH, and γFeOOH. Fe 3 O 4 is preferable because it can be approached with a small amount depending on the lightness (L value) of the conventional pavement. The particle size of iron oxide is preferably 0.01 to 100 μm.
本発明に使用する骨材は、通常使われている川砂、海砂、砕砂、珪砂、軽量骨材などが挙げられ、それらのうち１種又は２種以上を混合して使用することが可能であり、プレミックス製品として使用する際にはこれらを乾燥させたものを使用することが好ましい。 Examples of the aggregate used in the present invention include commonly used river sand, sea sand, crushed sand, silica sand, lightweight aggregate and the like, and it is possible to use one kind or a mixture of two or more kinds thereof. Therefore, when used as a premix product, it is preferable to use dried products thereof.
前記骨材の寸法は、最大粒径５．０ｍｍ以下とすることが好ましく，最大粒径２．５ｍｍ以下とすることがより好ましい。その理由は、５．０ｍｍを超える骨材が混入すると舗装面を滑らかに仕上げることが困難となり、凹凸が生じやすくなるためである。また、補修面とその周囲の舗装面との間に段差が生じ、補修箇所を車両が通過する際に補修材が段差の境界から剥離してしまう原因となり兼ねない。 The aggregate preferably has a maximum particle size of 5.0 mm or less, and more preferably a maximum particle size of 2.5 mm or less. The reason is that if an aggregate exceeding 5.0 mm is mixed, it will be difficult to finish the pavement surface smoothly and unevenness will easily occur. Further, a step may be formed between the repair surface and the surrounding pavement surface, which may cause the repair material to peel off from the boundary of the step when the vehicle passes through the repair location.
上記各原材料からなる本発明の舗装用補修材の配合割合は、セメント１００部に対して、エマルジョンは５０部〜３００部、酸化鉄は５部〜１００部、骨材は１００部〜１０００部である。好ましい実施形態においては、さらに優れたチクソ性を得られる観点から、セメント１００部に対して、エマルジョンは１００部〜２５０部、酸化鉄は５部〜１００部、骨材は２００部〜９００部としてもよい。 The mixing ratio of the pavement repair material of the present invention composed of each of the above raw materials is 50 parts to 300 parts of emulsion, 5 parts to 100 parts of iron oxide, and 100 parts to 1000 parts of aggregate with respect to 100 parts of cement. is there. In a preferred embodiment, from the viewpoint of obtaining more excellent thixotropy, the emulsion is 100 parts to 250 parts, the iron oxide is 5 parts to 100 parts, and the aggregate is 200 parts to 900 parts with respect to 100 parts of cement. Good.
セメント１００部に対するエマルジョン量が５０部未満であると、傾斜面を施工するのに十分なチクソ性を得られなかったり、弾性（たわみ）が小さくなることによりひび割れ抵抗性が下がり、車両等の荷重が掛かった際にひび割れを起こしたりする問題が発生し、一方エマルジョン量が３００部を超えると、粘性が上がり作業性が悪くなったり、車両等が通過した際にエマルジョンが周囲に染み出たりする問題が発生する。 If the amount of emulsion is less than 50 parts with respect to 100 parts of cement, thixotropy sufficient for constructing an inclined surface cannot be obtained, or the elasticity (deflection) becomes small, so the crack resistance decreases and the load of vehicles, etc. If the amount of emulsion exceeds 300 parts, the viscosity will increase and the workability will deteriorate, and the emulsion will seep out to the surroundings when a vehicle etc. passes by. The problem occurs.
セメント１００部に対する酸化鉄量が５部未満であると、傾斜面を施工するのに十分なチクソ性を得られない問題が発生し、一方酸化鉄量が１００部を超えると粘性が上がり作業性が悪くなる問題がある。酸化鉄の粒度は数百μｍ以下と非常に細く、添加量が増加するにつれて材料の粘度も大きくなるため、酸化鉄量が５〜１００部の範囲であると適切なチクソ性が得られることを本発明者は見出した。 If the amount of iron oxide per 100 parts of cement is less than 5 parts, there will be a problem that thixotropy sufficient to construct an inclined surface cannot be obtained, while if the amount of iron oxide exceeds 100 parts, the viscosity will increase and workability will increase. There is a problem that becomes worse. The particle size of iron oxide is very small, such as several hundreds of μm or less, and the viscosity of the material increases as the amount of addition increases, so that it is possible to obtain appropriate thixotropy when the amount of iron oxide is in the range of 5 to 100 parts. The inventor has found out.
セメント１００部に対する骨材量が１００部未満であると凍結融解抵抗性が急激に落ちる問題が発生し、一方骨材量が１０００部を超えると強度が下がり併用時に破損する問題がある。 If the amount of aggregate is less than 100 parts with respect to 100 parts of cement, the freeze-thaw resistance will drop drastically, while if the amount of aggregate exceeds 1000 parts, the strength will decrease and there will be a problem of breakage during combined use.
好ましい実施形態においては、舗装用補修材がさらに、硬化速度を高める目的または初期強度を高める目的を以ってカルシウムアルミネート（以下「ＣＡ」とも略記する）をさらに含んでもよい。そうしたカルシウムアルミネートとしては、一般に市販されているアルミナセメントを使用できる。また、アルミナセメントよりも短時間で硬化し、その後の初期強度発現性が高いカルシウムアルミネートとして、電気炉で溶融後、急冷した非晶質のカルシウムアルミネートを好ましく使用してもよい。カルシウムアルミネート中のＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3モル比は、１．０〜２．７が好ましく、１．５〜２．５がより好ましい。カルシウムアルミネート中に含まれるＣａＯやＡｌ2Ｏ3以外の他の成分は、１５％以下であることが初期強度発現性の点から好ましく、１０％以下であることが、より好ましい。１５％を超えると、硬化に時間を要し、更に低温環境下では固まらない場合がある。ＣａＯやＡｌ2Ｏ3以外の他の成分の代表例として二酸化ケイ素があり、その他に、例えば、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、酸化チタン、酸化鉄、アルカリ金属ハロゲン化物、アルカリ土類金属ハロゲン化物、アルカリ金属硫酸塩、及びアルカリ土類金属硫酸塩等があり、特に限定されるものでない。 In a preferred embodiment, the paving repair material may further include calcium aluminate (hereinafter also abbreviated as "CA") for the purpose of increasing the curing rate or the initial strength. As such calcium aluminate, commercially available alumina cement can be used. Further, as calcium aluminate, which is hardened in a shorter time than alumina cement and has high initial strength development thereafter, amorphous calcium aluminate that is melted in an electric furnace and then rapidly cooled may be preferably used. The CaO/Al 2 O 3 molar ratio in the calcium aluminate is preferably 1.0 to 2.7, more preferably 1.5 to 2.5. The content of components other than CaO and Al 2 O 3 contained in calcium aluminate is preferably 15% or less from the viewpoint of developing the initial strength, and more preferably 10% or less. If it exceeds 15%, it takes a long time to cure, and it may not harden in a low temperature environment. As a typical example of components other than CaO and Al 2 O 3 , there is silicon dioxide, and other components include, for example, alkali metal oxides, alkaline earth metal oxides, titanium oxide, iron oxides, alkali metal halides, alkaline earths. Examples thereof include metal halides, alkali metal sulfates, and alkaline earth metal sulfates, and are not particularly limited.
非晶質カルシウムアルミネートのガラス化率は、７０％以上が好ましく、９０％以上がより好ましい。７０％未満であると、初期強度発現性が低下する場合がある。ガラス化率は加熱前のサンプルについて、粉末Ｘ線回折法により、結晶鉱物のメインピーク面積Ｓを予め測定し、その後１０００℃で２時間加熱後、１〜１０℃／分の冷却速度で徐冷し、粉末Ｘ線回折法による加熱後の結晶鉱物のメインピーク面積Ｓ0を求め、更に、これらのＳ0及びＳの値を用い、次の式を用いてガラス化率χを算出できる。
ガラス化率χ（％）＝１００×（１−Ｓ／Ｓ0）
The vitrification rate of the amorphous calcium aluminate is preferably 70% or more, more preferably 90% or more. If it is less than 70%, the initial strength developability may decrease. As for the vitrification rate, the main peak area S of the crystalline mineral was measured in advance by a powder X-ray diffraction method for the sample before heating, then heated at 1000° C. for 2 hours, and then gradually cooled at a cooling rate of 1 to 10° C./min. Then, the main peak area S 0 of the crystalline mineral after heating by the powder X-ray diffraction method is determined, and further, the vitrification rate χ can be calculated by using the following equation using the values of S 0 and S.
Vitrification rate χ (%) = 100 x (1-S/S 0 ).
カルシウムアルミネートの粒度は、初期強度発現性の面で、ブレーン比表面積値で、３０００ｃｍ2／ｇ以上が好ましく、４０００ｃｍ2／ｇ以上がより好ましい。ブレーン比表面積値が３０００ｃｍ2／ｇ未満であると、初期強度発現性が低下する場合がある。 The particle size of the calcium aluminate, in terms of initial strength development, in the Blaine specific surface area value is preferably not less than 3000cm 2 / g, 4000cm 2 / g or more is more preferable. If the Blaine specific surface area value is less than 3000 cm 2 /g, the initial strength development may decrease.
カルシウムアルミネートの使用量は、セメント１００部に対して、６０部以下が好ましく、５部以上６０部以下がより好ましく、１０部以上５０部以下がさらに好ましい。カルシウムアルミネートの使用量が６０部を超えると硬化までの時間が短すぎて作業時間が確保しづらい場合がある。 The amount of calcium aluminate used is preferably 60 parts or less, more preferably 5 parts or more and 60 parts or less, still more preferably 10 parts or more and 50 parts or less with respect to 100 parts of cement. If the amount of calcium aluminate used exceeds 60 parts, the time until curing may be too short and it may be difficult to secure working time.
また好ましい実施形態では、舗装用補修材がさらに、初期強度を高める目的を以って石膏を含んでいてもよい。そうした石膏としては、二水石膏、半水石膏と無水石膏が使用でき、強度発現性の面では無水石膏が好ましく、弗酸副生無水石膏や天然無水石膏が使用できる。石膏を水に浸漬させたときのｐＨは、ｐＨ８以下の弱アルカリから酸性のものが好ましい。ｐＨが高い場合、石膏成分の溶解度が高くなり、初期の強度発現性を阻害する場合がある。ここでいうｐＨとは、石膏／イオン交換水＝１ｇ／１００ｇの２０℃における希釈スラリーのｐＨを、イオン交換電極等を用いて測定するものである。これらの石膏のうち、強度発現性の点から、弗酸副生無水石膏が好ましい。石膏の粒度は、初期強度発現性及び適正な作業時間が得られるという観点から、ブレーン比表面積値で３０００ｃｍ2／ｇ以上が好ましく、４０００ｃｍ2／ｇ以上がより好ましい。 In a preferred embodiment, the paving repair material may further include gypsum for the purpose of increasing the initial strength. As such gypsum, dihydrate gypsum, hemihydrate gypsum and anhydrous gypsum can be used, and anhydrous gypsum is preferable in terms of strength development, and anhydrous gypsum by-product of hydrofluoric acid and natural anhydrous gypsum can be used. The pH of the gypsum when immersed in water is preferably from weak alkali to pH 8 or less to acidic. When the pH is high, the solubility of the gypsum component becomes high, which may hinder the initial strength development. The pH referred to here is the pH of a diluted slurry of gypsum/ion-exchanged water=1 g/100 g at 20° C. measured using an ion-exchange electrode or the like. Among these gypsums, anhydrous gypsum as a by-product of hydrofluoric acid is preferable from the viewpoint of strength development. The particle size of the gypsum, from the viewpoint of initial strength development and proper working time is obtained, preferably 3000 cm 2 / g or more in Blaine specific surface area value, 4000 cm 2 / g or more is more preferable.
石膏は、上記のカルシウムアルミネートと併用するのが硬化時間を適切に調節する上で好ましい。石膏の使用量は、セメント１００部に対して、５部以上６０部以下が好ましく、１０部以上５０部以下がより好ましい。石膏の使用量が６０部を超えると初期強度発現性が低下する場合がある。 Gypsum is preferably used in combination with the above calcium aluminate in order to properly control the curing time. The amount of gypsum used is preferably 5 parts or more and 60 parts or less, and more preferably 10 parts or more and 50 parts or less with respect to 100 parts of cement. If the amount of gypsum used exceeds 60 parts, the initial strength developability may decrease.
好ましい実施形態においては、舗装用補修材がさらに、ひび割れ抵抗性を向上させる目的を以って繊維を含んでいてもよい。そうした繊維としては、ひび割れ抵抗性を向上させるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、ビニロン繊維やプロピレン繊維、ナイロン繊維等の高分子繊維、鋼繊維、ガラス繊維、及び炭素繊維に代表される無機繊維が挙げられる。これらのうち、軽量で機械的性能や耐久性に優れている点から、高分子繊維を用いるのが好ましい。 In a preferred embodiment, the paving repair material may further comprise fibers for the purpose of improving crack resistance. Such fibers are not particularly limited as long as they improve crack resistance, and include, for example, polymer fibers such as vinylon fibers, propylene fibers, nylon fibers, steel fibers, glass fibers, and carbon fibers. Inorganic fibers are used. Of these, it is preferable to use polymer fibers because they are lightweight and have excellent mechanical performance and durability.
繊維の長さとしては、１〜２０ｍｍが好ましく、３〜１０ｍｍがさらに好ましい。繊維の長さが１ｍｍ未満ではひび割れ抑制効果が小さくなるおそれがあり、２０ｍｍを超えると粘性が上がり作業性が悪くなるおそれがある。 The fiber length is preferably 1 to 20 mm, more preferably 3 to 10 mm. If the fiber length is less than 1 mm, the effect of suppressing cracking may be reduced, and if it exceeds 20 mm, the viscosity may increase and workability may be deteriorated.
繊維の太さとしては、０．００４〜０．１５ｍｍが好ましく、０．０１〜０．１０ｍｍがより好ましい。繊維の太さが０．００４〜０．１５ｍｍの範囲外であると、ひび割れ抑制効果が小さくなるおそれがある。 The thickness of the fiber is preferably 0.004 to 0.15 mm, more preferably 0.01 to 0.10 mm. If the thickness of the fiber is out of the range of 0.004 to 0.15 mm, the crack suppressing effect may be reduced.
繊維を使用する場合にはその量は、セメント１００質量部に対して４質量部未満が好ましく、０．３質量部以上４質量部未満がより好ましく、０．６〜３質量部がさらに好ましい。繊維の量が４質量部以上であると、粘性が上がり過ぎて手作業による混合がしづらくなる場合がある。 When fibers are used, the amount thereof is preferably less than 4 parts by mass, more preferably 0.3 part by mass or more and less than 4 parts by mass, and even more preferably 0.6 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cement. When the amount of the fibers is 4 parts by mass or more, the viscosity may be excessively increased and it may be difficult to perform manual mixing.
好ましい実施形態では、舗装用補修材がさらに、チクソ性をさらに向上させる目的を以って墨汁を含んでいてもよい。そうした墨汁としては、一般に液体状で市販されている書道用の液体墨（以下、墨汁と称する）が使用できる。具体的には、カーボンブラックで代表される黒色顔料を、膠またはその他の水溶性樹脂の水溶液と混練し、必要に応じて、界面活性剤、防腐剤、その他の添加剤を加え、ローラー等の分散機器を用いて、カーボンブラックを分散させて成るものである。 In a preferred embodiment, the paving repair material may further contain ink for the purpose of further improving thixotropy. As such ink, liquid ink for calligraphy, which is generally sold in liquid form (hereinafter referred to as ink), can be used. Specifically, a black pigment typified by carbon black is kneaded with an aqueous solution of glue or other water-soluble resin, and if necessary, a surfactant, a preservative, and other additives are added, and a roller or the like is added. The carbon black is dispersed using a dispersing machine.
墨汁を使用する場合その量は、セメント１００質量部に対して１００質量部未満が好ましく、３質量部以上１００質量部未満がより好ましく、６〜９０質量部がさらに好ましい。墨汁の量が１００質量部以上であると、粘性が上がり過ぎて手作業による混合が難しくなる場合がある。特定の理論に束縛されることを望むものではないが、適切な量の墨汁が舗装用補修材中に存在すると、その墨汁が有する炭化物がエマルジョン中のポリマー相を架橋させることで粘性が付与され、舗装用補修材のチクソ性に好ましい影響を与えると考えられる。 When using India ink, the amount thereof is preferably less than 100 parts by mass, more preferably 3 parts by mass or more and less than 100 parts by mass, and further preferably 6 to 90 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cement. If the amount of India ink is 100 parts by mass or more, the viscosity may be so high that manual mixing may become difficult. Without wishing to be bound by any particular theory, when the proper amount of India ink is present in the pavement repair material, the carbides of the India ink impart viscosity by cross-linking the polymer phase in the emulsion. It is considered that this has a favorable effect on the thixotropy of the repair material for paving.
以上説明してきたように、本発明の実施形態に係る舗装用補修材は、セメント、エマルジョン、酸化鉄、骨材という四種の材料と、さらに必要に応じて、カルシウムアルミネート、石膏、繊維、墨汁のいずれか一種以上の材料とを混合することにより製造できる。それら各材料の混合方法は、特に限定されない。例えば或る実施形態では舗装用補修材の施工時に、それぞれの材料を混合してもよい。また別の好ましい実施形態では、舗装用補修材を構成する材料の全部を、施工の前に予め混合しておいてもよい（すなわち、舗装用補修材がプレミックスモルタルであることが好ましい）。 As described above, the pavement repair material according to the embodiment of the present invention includes four materials such as cement, emulsion, iron oxide, and aggregate, and if necessary, calcium aluminate, gypsum, fiber, It can be produced by mixing any one or more materials of India ink. The mixing method of these respective materials is not particularly limited. For example, in some embodiments, the materials may be mixed during the construction of the pavement repair material. In yet another preferred embodiment, all of the materials that make up the paving repair material may be premixed prior to construction (ie, the paving repair material is preferably premixed mortar).
舗装用補修材を構成する材料を混合するときに用いる混合装置としては、既存のいかなる混合装置も使用可能である。例えば、混合装置として、傾胴ミキサ、オムニミキサ、ヘンシェルミキサ、Ｖ型ミキサ及びナウタミキサ等が使用可能である。本実施形態に係る舗装用補修材は、適切なチクソ性を有するため、その施工にあたって特別な機材は必要なく、粉体と液体をビニール袋等の容器の中で手混合して材料の混練を行うことも可能である。このような特徴は、チクソ性に劣る従来技術に係る補修材では得られない。 Any existing mixing device can be used as the mixing device used when mixing the materials constituting the pavement repair material. For example, as the mixing device, a tilting barrel mixer, an omni mixer, a Henschel mixer, a V-type mixer, a Nauta mixer, or the like can be used. Since the pavement repair material according to the present embodiment has appropriate thixotropy, no special equipment is required for its construction, and powder and liquid are manually mixed in a container such as a vinyl bag to knead the material. It is also possible to do so. Such characteristics cannot be obtained by the repair material according to the related art having poor thixotropy.
本発明の実施形態に係る舗装用補修材の使用にあたっては、道路の補修箇所（ポットホール）に対し、水と混練した舗装用補修材を直ちに充填し、充填後直ちにコテで仕上げることで平滑性が確保される。 When using the pavement repair material according to the embodiment of the present invention, the road repair point (pot hole) is immediately filled with water and the pavement repair material is kneaded, and immediately after filling, finishing with a trowel is performed to ensure smoothness. Is secured.
混練時の水量は、セメント１００部に対して、１０〜７０部が好ましい。水量が１０部未満だと、作業時間が確保しづらい場合があり、また水量が７０部を超えると初期強度発現性が低下する場合がある。 The amount of water at the time of kneading is preferably 10 to 70 parts with respect to 100 parts of cement. If the amount of water is less than 10 parts, it may be difficult to secure the working time, and if the amount of water exceeds 70 parts, the initial strength development may decrease.
本実施形態に係る舗装用補修材は、車道や歩道の舗装路面の補修に使用できるだけでなく、地下埋設物の人孔鉄蓋周辺部分、橋梁ジョイント部等の破損部や段差部分などを補修するためにも使用可能である。 The pavement repair material according to the present embodiment can be used not only for repairing a pavement surface of a roadway or a sidewalk, but also for repairing a manhole iron cover peripheral portion of an underground buried object, a damaged portion or a stepped portion such as a bridge joint portion, etc. It can also be used for
本実施形態に係る舗装用補修材を、液体と手混合して、補修対象箇所（舗装上のポットホールやひび割れなど）へと流し込むことで、混合や施工のために特別な機材を用いることなく、補修を行うことが可能である。手混合は、３０秒前後の短時間で行うことができる。また当該液体は通常の舗装補修に用いられるものであれば特に限定されず、例えば水（水道水など）を使用できる。またこの本実施形態に係る補修工法では、従来技術とは異なり、転圧を必要としないという効果も奏する The pavement repair material according to the present embodiment is manually mixed with a liquid and poured into a repair target portion (pothole or crack on the pavement) without using special equipment for mixing or construction. It is possible to carry out repairs. Hand mixing can be done in a short time, around 30 seconds. Further, the liquid is not particularly limited as long as it is used for ordinary pavement repair, and for example, water (tap water or the like) can be used. Further, the repairing method according to the present embodiment, unlike the conventional technique, also has the effect of not requiring rolling compaction.
以下、実施例、比較例を挙げて、本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto.
［実験例１］
表１に示す配合で、ヘンシェルミキサで混合し、舗装用補修材を作製した。また得られた舗装用補修材を水と手混合にて混練し、チクソ性を評価した。配合と評価を表１に示す。
使用材料および試験方法は、以下の通りである。
[Experimental Example 1]
The formulations shown in Table 1 were mixed with a Henschel mixer to prepare a repair material for paving. In addition, the obtained paving repair material was kneaded by hand with water to evaluate thixotropy. The composition and evaluation are shown in Table 1.
The materials used and the test method are as follows.
使用材料：
セメント：普通ポルトランドセメント、ブレーン比表面積３３５０ｃｍ2／ｇ
骨材：石灰石砕砂、最大粒径１．２ｍｍ
エマルジョン（ポリマーラテックス）：スチレン・ブタジエン（ＳＢＲ）系ゴム、またはエチレン・酢酸ビニル（ＥＶＡ）系ゴム
酸化鉄：市販品（主成分：Ｆｅ3Ｏ4）、粒度０．２μｍ
Materials used:
Cement: Ordinary Portland cement, Blaine specific surface area 3350 cm 2 /g
Aggregate: Crushed limestone, maximum particle size 1.2mm
Emulsion (polymer latex): Styrene/butadiene (SBR) type rubber or ethylene/vinyl acetate (EVA) type rubber Iron oxide: Commercial product (main component: Fe 3 O 4 ), particle size 0.2 μm
試験方法：
チクソ性について、以下の（１）（２）の２項目を評価した。
（１）静置フロー（ＪＩＳ Ｒ ５２０１：２０１５）
２００ｍｍ以下の場合、傾斜面での施工時にダレることなく施工できると判断した。
○：静置フロー値が１８０ｍｍ以下。
△：静置フロー値が１８０ｍｍ超２００ｍｍ以下。
×：静置フロー値が２００ｍｍ超。
（２）手混合の可否
ビニール袋の中に材料を投入して３０秒間手混合した際、手混合時の練り易さ（袋に材料がべとつかないか）を評価した。
○：軽く袋を動かして混合できる。
△：大きく・激しく袋を動かせば混合できる。
×：手で袋の中の材料を揉み込まないと混合できない。
チクソ性の総合評価として、上記（１）（２）の悪い方の評価を用いた。すなわち総合評価が「○」であるのは、上記（１）（２）ともに「○」の場合である。なお記号「○」は優れていること（excellent）、「△」は良くないこと（not good）、「×」は劣ること（poor）を意味する。
Test method:
Regarding thixotropy, the following two items (1) and (2) were evaluated.
(1) Static flow (JIS R 5201:2015)
In the case of 200 mm or less, it was judged that the work can be performed on the inclined surface without sagging.
◯: Static flow value is 180 mm or less.
Δ: The static flow value is more than 180 mm and 200 mm or less.
X: The static flow value exceeds 200 mm.
(2) Possibility of Hand-Mixing When the materials were placed in a vinyl bag and hand-mixed for 30 seconds, the ease of kneading during hand mixing (whether the materials were not sticky in the bag) was evaluated.
○: Lightly move the bag to mix.
Δ: Mixing is possible by moving the bag big and violently.
X: Mixing is not possible unless the materials in the bag are rubbed by hand.
As the comprehensive evaluation of thixotropy, the evaluation of the worse of (1) and (2) was used. That is, the comprehensive evaluation is “◯” when both (1) and (2) above are “◯”. The symbol “◯” means excellent, “Δ” means not good, and “x” means poor (poor).
［実験例２］
エマルジョン（ポリマーラテックス）としてスチレン・ブタジエン（ＳＢＲ）系ゴムのみ用い、さらにカルシウムアルミネート及び石膏を用いて、表２に示す配合で舗装用補修材を調製した。得られた舗装用補修材に対して可使時間と圧縮強度の評価を行った。使用材料と、可使時間と圧縮強度の評価方法は以下の通りである。
[Experimental Example 2]
Styrene-butadiene (SBR) rubber alone was used as the emulsion (polymer latex), and calcium aluminate and gypsum were used to prepare a paving repair material with the composition shown in Table 2. The pot life and compressive strength of the obtained paving repair material were evaluated. The materials used, and the methods of evaluating the pot life and compressive strength are as follows.
使用材料：
カルシウムアルミネート：試薬ＣａＯと試薬Ａｌ2Ｏ3を表２に示すモル比で溶融、急冷して得たもの。ガラス化率とブレーン比表面積は表２参照。
石膏：市販の無水石膏、ブレーン比表面積４５００ｃｍ2／ｇ
（上記以外は実験例１に同じ）
Materials used:
Calcium aluminate: A product obtained by melting and rapidly cooling reagent CaO and reagent Al 2 O 3 at a molar ratio shown in Table 2. See Table 2 for vitrification rate and Blaine specific surface area.
Gypsum: Commercial anhydrous gypsum, Blaine specific surface area 4500 cm 2 /g
(Other than the above, the same as in Experimental Example 1)
試験方法：
可使時間
指触にて、材料が強張り始めた時間（分）を判断した。
圧縮強度（ＪＩＳ Ｒ ５２０１：２０１５）
材齢３０分の圧縮強度（Ｎ/ｍｍ2）を測定した。
Test method:
Pot life The time (minutes) when the material started to strengthen was judged by touching the finger.
Compressive strength (JIS R 5201:2015)
The compressive strength (N/mm 2 ) for 30 minutes of age was measured.
※２ １時間以上硬化せず。
※３ 供試体が脱型できないほど柔らかいため、測定できず。
*2 Does not cure for more than 1 hour.
*3 Measurements were not possible because the specimen was so soft that it could not be removed from the mold.
［実験例３］
上記実験例２と同様の製造条件に加えてさらに繊維を添加して舗装用補修材を得た。得られた舗装用補修材に対してチクソ性とひび割れ抵抗性の評価を行った。使用材料と、ひび割れ抵抗性の評価方法は以下の通りである。チクソ性の評価方法は上記実験例１と同様にした。
[Experimental Example 3]
In addition to the same manufacturing conditions as in Experimental Example 2 above, fibers were further added to obtain a paving repair material. The thixotropy and crack resistance of the obtained pavement repair material were evaluated. The materials used and the crack resistance evaluation method are as follows. The thixotropy evaluation method was the same as in Experimental Example 1 above.
使用材料：
繊維：ナイロン系収束繊維（繊維長３ｍｍ、繊維太さ０．０５ｍｍ）
（上記以外は実験例２に同じ）
Materials used:
Fiber: Nylon-based convergent fiber (fiber length 3 mm, fiber thickness 0.05 mm)
(Other than the above, the same as Experimental Example 2)
試験方法：
アスファルト平板の中心部に、φ１０ｃｍ、ｔ＝２ｃｍの擬似ポットホールを作成し、そこに手混合した材料を流し込んで充填した。転圧は行わなかった。施工から３０分後に、載荷荷重を６８６Ｎに調整した小型ゴム車輪を５時間（４２回／分）走行させ、施工面のひび割れの有無を確認した。
○：目視によりひび割れの確認ができなかったもの。
×：目視によりひび割れが確認されたもの。
Test method:
A pseudo pothole with a diameter of 10 cm and t=2 cm was created in the center of the asphalt plate, and the hand-mixed material was poured and filled therein. No rolling was performed. After 30 minutes from the construction, a small rubber wheel whose loading load was adjusted to 686 N was run for 5 hours (42 times/minute), and the presence or absence of cracks on the construction surface was confirmed.
◯: Cracks could not be visually confirmed.
X: A crack was visually confirmed.
［実験例４］
上記実験例２と同様の製造条件に加えてさらに、墨汁（市販品）を添加して舗装用補修材を調製した。上記実験例３と同様にしてチクソ性とひび割れ抵抗性の評価を行った。
[Experimental Example 4]
In addition to the same manufacturing conditions as in Experimental Example 2 above, India ink (commercially available) was further added to prepare a repairing material for paving. The thixotropy and crack resistance were evaluated in the same manner as in Experimental Example 3 above.
Claims (6)
エマルジョンを５０〜３００部と、
酸化鉄を５〜１００部と、
骨材を１００〜１０００部と
を含有してなる転圧不要な舗装用補修材。 100 parts of cement,
50-300 parts of emulsion,
5 to 100 parts of iron oxide,
A pavement repair material containing 100 to 1000 parts of aggregate and requiring no compaction.
手混合して得られた混合物を、補修対象箇所に流し込む工程と
を含む、転圧不要な補修工法。 A step of manually mixing the paving repair material according to any one of claims 1 to 5 with a liquid;
A repair method that does not require compaction, including the step of pouring the mixture obtained by manual mixing into the target area for repair.
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