JP2020142942A - セメント系ポーラス舗装用資材 - Google Patents
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Abstract
【課題】交通の早期開放が可能であり、透水性、耐流動性、耐骨材飛散性、付着性及び施工性に優れたセメント系ポーラス舗装用組成物を提供する。【解決手段】セメント、粒度が２．５ｍｍ以下である骨材の割合が８０質量％以上である骨材Ａ、粒度が３〜７ｍｍである骨材の割合が８０質量％以上である骨材Ｂ、及びセメント混和用ポリマーエマルションを構成材料として含むセメント系ポーラス舗装用組成物であって、セメント混和用ポリマーエマルションに含まれるポリマーとセメントの質量比（ポリマー／セメント）が、０．１２〜０．８０であるセメント系ポーラス舗装用組成物。該セメント系ポーラス舗装用組成物を調製するためのセメント系ポーラス舗装用資材であって、該資材が、上記骨材Ｂと、上記ポリマーエマルションと、上記ポリマーエマルションと上記骨材Ｂ以外の上記構成材料を含む粉粒状物の組み合わせからなるセメント系ポーラス舗装用資材。【選択図】なし
Description
本発明は、セメント系ポーラス舗装用組成物に関する。
雨天時の水はね及びハイドロプレーニング現象の抑制や、騒音の低減等を目的として、高い空隙率を有するアスファルト系ポーラス構造の舗装が、高速道路等の表層舗装に用いられている。
一方、道路の路面に生じたポットホール、轍等の凹部に打設して補修するための材料として、特許文献１には、結晶質カルシウムアルミネートと非晶質カルシウムアルミネートからなるカルシウムアルミネート６５質量％以上と残部間隙物質からなるクリンカ粉末１２〜３５質量部、普通ポルトランドセメント１００質量部、石膏類を該クリンカ粉末含有質量の０．５〜２倍相当量及びセメント用ポリマー９〜３０質量部を含有する補修用ポリマーセメント系組成物が記載されている。
また、特許文献２には、セメント混和用ポリマーエマルション、セメント、及び細骨材を含み、上記細骨材の全量中の０．６ｍｍ以下の粒度を有する細骨材の割合が１０〜１００質量％であり、上記セメント混和用ポリマーエマルション１００質量部当たりの上記セメントの量が３０〜１３０質量部であることを特徴とする舗装路面形成用組成物が記載されている。
一方、道路の路面に生じたポットホール、轍等の凹部に打設して補修するための材料として、特許文献１には、結晶質カルシウムアルミネートと非晶質カルシウムアルミネートからなるカルシウムアルミネート６５質量％以上と残部間隙物質からなるクリンカ粉末１２〜３５質量部、普通ポルトランドセメント１００質量部、石膏類を該クリンカ粉末含有質量の０．５〜２倍相当量及びセメント用ポリマー９〜３０質量部を含有する補修用ポリマーセメント系組成物が記載されている。
また、特許文献２には、セメント混和用ポリマーエマルション、セメント、及び細骨材を含み、上記細骨材の全量中の０．６ｍｍ以下の粒度を有する細骨材の割合が１０〜１００質量％であり、上記セメント混和用ポリマーエマルション１００質量部当たりの上記セメントの量が３０〜１３０質量部であることを特徴とする舗装路面形成用組成物が記載されている。
アスファルト系ポーラス舗装は、車両の荷重によって、舗装表面の骨材飛散やポットホールの発生等の劣化が問題となっており、劣化の初期段階において、劣化箇所の補修を行うことが求められている。
本発明の目的は、交通の早期開放が可能であり、透水性、耐流動性、耐骨材飛散性、付着性及び施工性に優れたセメント系ポーラス舗装用組成物を提供することである。
本発明の目的は、交通の早期開放が可能であり、透水性、耐流動性、耐骨材飛散性、付着性及び施工性に優れたセメント系ポーラス舗装用組成物を提供することである。
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、セメントと、特定の骨材Ａ及び骨材Ｂと、ポリマーエマルションを含み、ポリマーとセメントの質量比（ポリマー／セメント）が特定の数値範囲内であるセメント系ポーラス舗装用組成物によれば、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、以下の［１］〜［７］を提供するものである。
［１］ セメント、粒度が２．５ｍｍ以下である骨材の割合が８０質量％以上である骨材Ａ、粒度が３〜７ｍｍである骨材の割合が８０質量％以上である骨材Ｂ、及びセメント混和用ポリマーエマルションを構成材料として含むセメント系ポーラス舗装用組成物であって、上記ポリマーエマルションに含まれるポリマーと上記セメントの質量比（ポリマー／セメント）が、０．１２〜０．８０であることを特徴とするセメント系ポーラス舗装用組成物。
［２］ 上記セメントが超速硬セメントである前記［１］に記載のセメント系ポーラス舗装用組成物。
［３］ 上記骨材Ａが珪砂である前記［１］または［２］に記載のセメント系ポーラス舗装用組成物。
［４］ 上記セメント１００質量部に対して、上記骨材Ａの配合量が２０〜６０質量部であり、上記骨材Ｂの配合量が３００〜１，０００質量部であり、上記ポリマーエマルションの配合量が２５〜１６０質量部である前記［１］〜［３］のいずれかに記載のセメント系ポーラス舗装用組成物。
［５］ 上記組成物が構成材料として無機粉末（ただし、セメントを除く）を含み、上記セメント１００質量部に対する、上記無機粉末の配合量が１００質量部以下である前記［１］〜［４］のいずれか１に記載のセメント系ポーラス舗装用組成物。
すなわち、本発明は、以下の［１］〜［７］を提供するものである。
［１］ セメント、粒度が２．５ｍｍ以下である骨材の割合が８０質量％以上である骨材Ａ、粒度が３〜７ｍｍである骨材の割合が８０質量％以上である骨材Ｂ、及びセメント混和用ポリマーエマルションを構成材料として含むセメント系ポーラス舗装用組成物であって、上記ポリマーエマルションに含まれるポリマーと上記セメントの質量比（ポリマー／セメント）が、０．１２〜０．８０であることを特徴とするセメント系ポーラス舗装用組成物。
［２］ 上記セメントが超速硬セメントである前記［１］に記載のセメント系ポーラス舗装用組成物。
［３］ 上記骨材Ａが珪砂である前記［１］または［２］に記載のセメント系ポーラス舗装用組成物。
［４］ 上記セメント１００質量部に対して、上記骨材Ａの配合量が２０〜６０質量部であり、上記骨材Ｂの配合量が３００〜１，０００質量部であり、上記ポリマーエマルションの配合量が２５〜１６０質量部である前記［１］〜［３］のいずれかに記載のセメント系ポーラス舗装用組成物。
［５］ 上記組成物が構成材料として無機粉末（ただし、セメントを除く）を含み、上記セメント１００質量部に対する、上記無機粉末の配合量が１００質量部以下である前記［１］〜［４］のいずれか１に記載のセメント系ポーラス舗装用組成物。
［６］ 前記［１］〜［５］のいずれかに記載のセメント系ポーラス舗装用組成物を調製するためのセメント系ポーラス舗装用資材であって、該資材が、上記骨材Ｂと、上記ポリマーエマルションと、上記ポリマーエマルションと上記骨材Ｂ以外の上記構成材料を含む粉粒状物の組み合わせからなることを特徴とするセメント系ポーラス舗装用資材。
［７］ 前記［６］に記載のセメント系ポーラス舗装用資材を用いたセメント系ポーラス舗装の補修方法であって、上記粉粒状物と、上記骨材Ｂを混合して、粉粒状混合物を得る粉粒状混合物調製工程と、上記粉粒状混合物と、上記ポリマーエマルションを混合して、上記セメント系ポーラス舗装用組成物を調製する組成物調製工程と、上記セメント系ポーラス舗装用組成物を、セメント系ポーラス舗装の補修を必要とする部分に充填する充填工程を含むことを特徴とするセメント系ポーラス舗装の補修方法。
［７］ 前記［６］に記載のセメント系ポーラス舗装用資材を用いたセメント系ポーラス舗装の補修方法であって、上記粉粒状物と、上記骨材Ｂを混合して、粉粒状混合物を得る粉粒状混合物調製工程と、上記粉粒状混合物と、上記ポリマーエマルションを混合して、上記セメント系ポーラス舗装用組成物を調製する組成物調製工程と、上記セメント系ポーラス舗装用組成物を、セメント系ポーラス舗装の補修を必要とする部分に充填する充填工程を含むことを特徴とするセメント系ポーラス舗装の補修方法。
本発明のセメント系ポーラス舗装用組成物は、早期に強度を発現するため、舗装表面の劣化の補修等を行った後、交通の早期開放が可能である。
また、本発明のセメント系ポーラス舗装用組成物を硬化してなる硬化体は、透水性に優れたポーラス構造を有し、かつ、耐流動性、耐骨材飛散性に優れている。
なお、本明細書中、「耐流動性」とは、施工後、車両の荷重による硬化体の局部流動が起こりにくい（轍等が発生しにくい）ことをいう。
さらに、本発明のセメント系ポーラス舗装用組成物は、付着性に優れるため、施工後、下地からの剥離が生じにくいことから、施工前に下地にプライマーを塗布する等の前処理を行わなくてもよい。また、該組成物の使用量が少量の場合には、ミキサーを使用せずに混練を行うことができ、また、コテ仕上げ後に、圧密や加圧の作業を行わなくてもよいことから、容易にかつ迅速に施工することができる。
また、本発明のセメント系ポーラス舗装用組成物を硬化してなる硬化体は、透水性に優れたポーラス構造を有し、かつ、耐流動性、耐骨材飛散性に優れている。
なお、本明細書中、「耐流動性」とは、施工後、車両の荷重による硬化体の局部流動が起こりにくい（轍等が発生しにくい）ことをいう。
さらに、本発明のセメント系ポーラス舗装用組成物は、付着性に優れるため、施工後、下地からの剥離が生じにくいことから、施工前に下地にプライマーを塗布する等の前処理を行わなくてもよい。また、該組成物の使用量が少量の場合には、ミキサーを使用せずに混練を行うことができ、また、コテ仕上げ後に、圧密や加圧の作業を行わなくてもよいことから、容易にかつ迅速に施工することができる。
本発明のセメント系ポーラス舗装用組成物は、セメント、粒度が２．５ｍｍ以下である骨材の割合が８０質量％以上である骨材Ａ、粒度が３〜７ｍｍである骨材の割合が８０質量％以上である骨材Ｂ、及びセメント混和用ポリマーエマルションを構成材料として含むセメント系ポーラス舗装用組成物であって、ポリマーエマルションに含まれるポリマーとセメントの質量比（ポリマー／セメント）が、０．１２〜０．８０であるものである。
本発明で用いられるセメントとしては、特に限定されるものではないが、例えば、超速硬セメントや、超早強ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、普通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や、高炉セメント、フライアッシュセメント、シリカセメント等の混合セメントや、エコセメント等が挙げられる。
これらは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
中でも、早期の交通開放の観点から、超速硬セメント、超早強ポルトランドセメント、及び早強ポルトランドセメントが好ましく、超速硬セメント及び超早強ポルトランドセメントがより好ましく、超速硬セメントが特に好ましい。
本発明で用いられるセメントとしては、特に限定されるものではないが、例えば、超速硬セメントや、超早強ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、普通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や、高炉セメント、フライアッシュセメント、シリカセメント等の混合セメントや、エコセメント等が挙げられる。
これらは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
中でも、早期の交通開放の観点から、超速硬セメント、超早強ポルトランドセメント、及び早強ポルトランドセメントが好ましく、超速硬セメント及び超早強ポルトランドセメントがより好ましく、超速硬セメントが特に好ましい。
本発明で用いられる骨材Ａは、仕上げ性状、強度発現性及び耐摩耗性の観点から、粒度が２．５ｍｍ以下である骨材の割合が８０質量％以上（好ましくは９０質量％以上）であるものである。
なお、本明細書中、「粒度」とは、ふるいの目開き寸法に対応する大きさを意味する。
骨材Ａの例としては、珪砂、川砂、山砂、陸砂、海砂、砕砂、スラグ細骨材、及び軽量細骨材、またはこれらの混合物等が挙げられる。中でも、入手の容易性、仕上げ性状、強度発現性、及び耐摩耗性等の観点から、珪砂が好ましい。
セメント１００質量部に対する骨材Ａの配合量は、強度発現性等の観点から、好ましくは２０〜６０質量部、より好ましくは３０〜５５質量部、特に好ましくは４０〜５０質量部である。
なお、本明細書中、「粒度」とは、ふるいの目開き寸法に対応する大きさを意味する。
骨材Ａの例としては、珪砂、川砂、山砂、陸砂、海砂、砕砂、スラグ細骨材、及び軽量細骨材、またはこれらの混合物等が挙げられる。中でも、入手の容易性、仕上げ性状、強度発現性、及び耐摩耗性等の観点から、珪砂が好ましい。
セメント１００質量部に対する骨材Ａの配合量は、強度発現性等の観点から、好ましくは２０〜６０質量部、より好ましくは３０〜５５質量部、特に好ましくは４０〜５０質量部である。
本発明で用いられる骨材Ｂは、仕上げ性状、強度発現性及び透水性等の観点から粒度が３〜７ｍｍ（好ましくは４〜７ｍｍ、より好ましくは５〜７ｍｍ）である骨材の割合が８０質量％以上（好ましくは８５質量％以上、より好ましくは９０質量％以上）であるものである。
骨材Ｂの例としては、砕石、川砂利、山砂利、海砂利、またはこれらの２種以上の混合物等が挙げられる。
セメント１００質量部に対する骨材Ｂの配合量は、仕上げ性状、強度発現性等の観点から、好ましくは３００〜１，０００質量部、より好ましくは４００〜９００質量部、さらに好ましくは５００〜８００質量部、特に好ましくは５５０〜７５０質量部である。
骨材Ｂの例としては、砕石、川砂利、山砂利、海砂利、またはこれらの２種以上の混合物等が挙げられる。
セメント１００質量部に対する骨材Ｂの配合量は、仕上げ性状、強度発現性等の観点から、好ましくは３００〜１，０００質量部、より好ましくは４００〜９００質量部、さらに好ましくは５００〜８００質量部、特に好ましくは５５０〜７５０質量部である。
本発明で用いられるセメント混和用ポリマーエマルションは、セメント混和用ポリマーを含むエマルション（ディスパージョンを含む）であれば、特に限定されるものではない。
セメント混和用ポリマーとしては、例えば、天然ゴム；クロロプレンゴム、スチレン・ブタジエン系ゴム、アクリルニトリル・ブタジエン系ゴム、メチルメタアクリレート・ブタジエン系ゴム、ブタジエン系ゴム等の合成ゴム；アクリル系ポリマー、アクリル・スチレン系ポリマー、アクリル・ポリビニルアルコール系ポリマー、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・酢酸ビニル・塩化ビニル共重合体、酢酸ビニル・ビニルバーサテート共重合体、ポリビニルアルコール、フルフリルアルコール、不飽和ポリエステル、及びエポキシ等の合成樹脂；アスファルト、ゴムアスファルト、及びパラフィン等の歴青質；セルロース誘導体等の天然高分子誘導体；ポリアクリル酸塩等の水溶性ポリマー等が挙げられる。
これらは、１種単独で、あるいは２種以上を組み合わせて使用することができる。
中でも、入手の容易性および経済性の観点から、アクリル系ポリマー、アクリル・スチレン系ポリマーが好ましく、強度発現性及び付着性の観点から、アクリル系ポリマーがより好ましい。
セメント混和用ポリマーとしては、例えば、天然ゴム；クロロプレンゴム、スチレン・ブタジエン系ゴム、アクリルニトリル・ブタジエン系ゴム、メチルメタアクリレート・ブタジエン系ゴム、ブタジエン系ゴム等の合成ゴム；アクリル系ポリマー、アクリル・スチレン系ポリマー、アクリル・ポリビニルアルコール系ポリマー、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・酢酸ビニル・塩化ビニル共重合体、酢酸ビニル・ビニルバーサテート共重合体、ポリビニルアルコール、フルフリルアルコール、不飽和ポリエステル、及びエポキシ等の合成樹脂；アスファルト、ゴムアスファルト、及びパラフィン等の歴青質；セルロース誘導体等の天然高分子誘導体；ポリアクリル酸塩等の水溶性ポリマー等が挙げられる。
これらは、１種単独で、あるいは２種以上を組み合わせて使用することができる。
中でも、入手の容易性および経済性の観点から、アクリル系ポリマー、アクリル・スチレン系ポリマーが好ましく、強度発現性及び付着性の観点から、アクリル系ポリマーがより好ましい。
ここで、アクリル系ポリマー（ポリアクリル酸エステル系ポリマー）とは、（メタ）アクリル酸エステル（例えば、（メタ）アクリル酸メチル）の単独重合体、または、主成分である（メタ）アクリル酸エステルと、必要に応じて用いられる他の共重合可能なモノマー（例えば、ブタジエン：ただし、スチレン系モノマー、及びビニルアルコール系モノマーを除く。）を共重合させた共重合体をいう。
ここで、「主成分」とは、ポリマーを構成する全モノマー中、（メタ）アクリル酸エステルを５０質量％以上の含有率で含むことをいう。
ここで、「主成分」とは、ポリマーを構成する全モノマー中、（メタ）アクリル酸エステルを５０質量％以上の含有率で含むことをいう。
アクリル・スチレン系ポリマーとは、主成分である（メタ）アクリル酸エステル（例えば、（メタ）アクリル酸メチル）と、スチレン系モノマー（例えば、スチレン）と、必要に応じて用いられる他の共重合可能なモノマー（例えば、ブタジエン）を共重合させた共重合体をいう。
アクリル・スチレン系ポリマーを構成する全モノマー中のスチレン系モノマーの割合は、通常、５０質量％未満、好ましくは３０質量％以下である。
アクリル・スチレン系ポリマーを構成する全モノマー中のスチレン系モノマーの割合は、通常、５０質量％未満、好ましくは３０質量％以下である。
本発明のセメント系ポーラス舗装用組成物において、セメント混和用ポリマーエマルションに含まれるポリマーとセメントの質量比（ポリマー／セメント）は、０．１２〜０．８０、好ましくは０．２０〜０．７０、より好ましくは０．３０〜０．６０、特に好ましくは０．３５〜０．５０である。該比が０．１２未満であると、組成物の硬化前の流動性が低下する。該比が０．８０を超えると、強度発現性が低下する。
本発明のセメント系ポーラス舗装用組成物は、仕上げ性状及び強度発現性をより向上させる観点から、無機粉末（ただし、セメントを除く）を含んでいてもよい。
無機粉末の例としては、スラグ粉末、フライアッシュ、炭酸カルシウム粉末、砕石粉末等が挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明で用いられる無機粉末のブレーン比表面積は、仕上げ性状及び強度発現性の観点から、好ましくは１，５００〜１５，０００ｃｍ２／ｇ、より好ましくは２，０００〜１０，０００ｃｍ２／ｇである。
セメント１００質量部に対する無機粉末の配合量は、好ましくは１００質量部以下、より好ましくは２０〜８０質量部、特に好ましくは４０〜７０質量部である。
無機粉末の例としては、スラグ粉末、フライアッシュ、炭酸カルシウム粉末、砕石粉末等が挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明で用いられる無機粉末のブレーン比表面積は、仕上げ性状及び強度発現性の観点から、好ましくは１，５００〜１５，０００ｃｍ２／ｇ、より好ましくは２，０００〜１０，０００ｃｍ２／ｇである。
セメント１００質量部に対する無機粉末の配合量は、好ましくは１００質量部以下、より好ましくは２０〜８０質量部、特に好ましくは４０〜７０質量部である。
本発明のセメント系ポーラス舗装用組成物は、必要に応じて、ＡＥ剤、減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤、流動化剤、硬化促進剤、凝結遅延剤等の各種混和剤を含んでいてもよい。
上記混和剤の配合量は、混和剤の種類によっても異なるが、セメント１００質量部に対して、通常、０．００１〜５質量部である。
上記混和剤の配合量は、混和剤の種類によっても異なるが、セメント１００質量部に対して、通常、０．００１〜５質量部である。
本発明のセメント系ポーラス舗装用組成物において、水とセメントの質量比（水／セメント：以下、「水セメント比」ともいう。）は、好ましくは０．２〜０．６、より好ましくは０．３〜０．５である。該比が０．３以上であれば、仕上げ性状がより向上する。該比が０．６以下であれば、強度発現性がより向上する。
なお、上記水の量は、ポリマーエマルションに含まれる水と、任意に配合される水の合計量を意味する。本発明において水は、通常、セメント混和用ポリマーエマルションに含まれている。しかし、必要に応じて、さらに水を配合してもよい。
なお、上記水の量は、ポリマーエマルションに含まれる水と、任意に配合される水の合計量を意味する。本発明において水は、通常、セメント混和用ポリマーエマルションに含まれている。しかし、必要に応じて、さらに水を配合してもよい。
本発明のセメント系ポーラス舗装用組成物の調製方法は、特に限定されず、各材料を混合することで調製できる。中でも、運搬を容易にする等の観点から、粒度が３〜７ｍｍである骨材の割合が８０質量％以上である骨材Ｂ、セメント混和用ポリマーエマルション、上記ポリマーエマルションと上記骨材Ｂ以外の上記構成材料（セメント、粒度が２．５ｍｍ以下である骨材の割合が８０質量％以上である骨材Ａ、及び必要に応じて配合される無機粉末や各種混和剤）を含む粉粒状物の組み合わせからなるセメント系ポーラス舗装用資材を用いて調製する方法が好ましい。
この場合、セメント、上記骨材Ａ、及び必要に応じて配合される無機粉末や各種混和剤を含む粉粒状物と、上記骨材Ｂと、セメント混和用ポリマーエマルションを予め準備し、これらの粉粒状物と骨材Ｂとセメント混和用ポリマーエマルションを別々の収容手段（例えば、合成樹脂製の袋）に収容してもよい。
収容手段に収容される材料の合計質量は特に限定されないが、運搬を容易にし、かつ、ミキサー等の混合手段を使用せずに手で混合することができる等の観点から、通常、１〜１０ｋｇである。
この場合、セメント、上記骨材Ａ、及び必要に応じて配合される無機粉末や各種混和剤を含む粉粒状物と、上記骨材Ｂと、セメント混和用ポリマーエマルションを予め準備し、これらの粉粒状物と骨材Ｂとセメント混和用ポリマーエマルションを別々の収容手段（例えば、合成樹脂製の袋）に収容してもよい。
収容手段に収容される材料の合計質量は特に限定されないが、運搬を容易にし、かつ、ミキサー等の混合手段を使用せずに手で混合することができる等の観点から、通常、１〜１０ｋｇである。
上述のセメント系ポーラス舗装用資材を用いることによって、セメント系ポーラス舗装の補修を必要とする部分（例えば、骨材飛散箇所、ポットホール、轍等）を容易にかつ迅速に補修することができる。
具体的には、施工現場またはその近傍において、セメント、上記骨材Ａ、及び必要に応じて配合される無機粉末や各種混和剤を含む粉粒状物と、上記骨材Ｂを混合して、粉粒状混合物を得る粉粒状混合物調製工程と、粉粒状混合物と、セメント混和用ポリマーエマルションを混合して、セメント系ポーラス舗装用組成物を調製する組成物調製工程と、セメント系ポーラス舗装用組成物を、セメント系ポーラス舗装の補修を必要とする部分（例えば、骨材飛散箇所、ポットホール、轍等）に充填する充填工程を含む補修方法が挙げられる。
粉粒状混合物調製工程、及び、組成物調製工程において行われる混合は、セメント、上記骨材Ａ、及び必要に応じて配合される無機粉末や各種混和剤を収容している収容手段、または、骨材Ｂを収容している収容手段内で、手を用いて行ってもよい。
また、所望の水セメント比にする目的で、市販のセメント混和用ポリマーエマルションとは別に、更に水を配合したい場合には、組成物調製工程において、粉粒状混合物と、セメント混和用ポリマーエマルションと、水（追加で配合される水）を混合してもよい。
また、本発明のセメント系ポーラス舗装用組成物は、充填工程において、補修を必要とする部分に充填し、コテ仕上げを行った後に、圧密や加圧の作業を行わなくてもよいことから、施工性に優れている。
具体的には、施工現場またはその近傍において、セメント、上記骨材Ａ、及び必要に応じて配合される無機粉末や各種混和剤を含む粉粒状物と、上記骨材Ｂを混合して、粉粒状混合物を得る粉粒状混合物調製工程と、粉粒状混合物と、セメント混和用ポリマーエマルションを混合して、セメント系ポーラス舗装用組成物を調製する組成物調製工程と、セメント系ポーラス舗装用組成物を、セメント系ポーラス舗装の補修を必要とする部分（例えば、骨材飛散箇所、ポットホール、轍等）に充填する充填工程を含む補修方法が挙げられる。
粉粒状混合物調製工程、及び、組成物調製工程において行われる混合は、セメント、上記骨材Ａ、及び必要に応じて配合される無機粉末や各種混和剤を収容している収容手段、または、骨材Ｂを収容している収容手段内で、手を用いて行ってもよい。
また、所望の水セメント比にする目的で、市販のセメント混和用ポリマーエマルションとは別に、更に水を配合したい場合には、組成物調製工程において、粉粒状混合物と、セメント混和用ポリマーエマルションと、水（追加で配合される水）を混合してもよい。
また、本発明のセメント系ポーラス舗装用組成物は、充填工程において、補修を必要とする部分に充填し、コテ仕上げを行った後に、圧密や加圧の作業を行わなくてもよいことから、施工性に優れている。
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
［使用材料］
（１）セメント；超速硬セメント、太平洋セメント社製、商品名「スーパージェットセメント」
（２）骨材Ａ；珪砂、粒度：０．０７５〜２．５ｍｍの範囲内の粒体の割合が９０質量％以上のもの
（３）無機粉末；炭酸カルシウム粉末、ブレーン比表面積：５，１００ｃｍ２／ｇ
（４）骨材Ｂ；砕石、粒度が５〜７ｍｍである骨材の割合：９０質量％、粒度が２．５〜５ｍｍである骨材の割合：１０質量％
（５）セメント混和用ポリマーエマルション；アクリル系ポリマーを含むもの
（６）減水剤；ポリカルボン酸系粉末減水剤
［使用材料］
（１）セメント；超速硬セメント、太平洋セメント社製、商品名「スーパージェットセメント」
（２）骨材Ａ；珪砂、粒度：０．０７５〜２．５ｍｍの範囲内の粒体の割合が９０質量％以上のもの
（３）無機粉末；炭酸カルシウム粉末、ブレーン比表面積：５，１００ｃｍ２／ｇ
（４）骨材Ｂ；砕石、粒度が５〜７ｍｍである骨材の割合：９０質量％、粒度が２．５〜５ｍｍである骨材の割合：１０質量％
（５）セメント混和用ポリマーエマルション；アクリル系ポリマーを含むもの
（６）減水剤；ポリカルボン酸系粉末減水剤
［実施例１］
上記セメントと上記珪砂（骨材Ａ）と上記無機粉末と上記減水剤を、合成樹脂製の袋内で混合して粉粒状物を得た後、上記骨材Ｂを袋内に投入して混合し、粉粒状混合物を得た。次いで、袋内の粉粒状混合物にセメント混和用ポリマーエマルションを投入して混合し、セメント系ポーラス舗装用組成物を得た。なお、混合は手を用いて行った。
各材料の配合量、上記組成物中、ポリマーとセメントの質量比（ポリマー／セメント）、及び、水とセメントの質量比（水／セメント）を表１に示す。また、得られたセメント系ポーラス舗装用組成物の質量は６．６ｋｇであった。
得られたセメント系ポーラス舗装用組成物を用いて、以下の評価を行った。
上記セメントと上記珪砂（骨材Ａ）と上記無機粉末と上記減水剤を、合成樹脂製の袋内で混合して粉粒状物を得た後、上記骨材Ｂを袋内に投入して混合し、粉粒状混合物を得た。次いで、袋内の粉粒状混合物にセメント混和用ポリマーエマルションを投入して混合し、セメント系ポーラス舗装用組成物を得た。なお、混合は手を用いて行った。
各材料の配合量、上記組成物中、ポリマーとセメントの質量比（ポリマー／セメント）、及び、水とセメントの質量比（水／セメント）を表１に示す。また、得られたセメント系ポーラス舗装用組成物の質量は６．６ｋｇであった。
得られたセメント系ポーラス舗装用組成物を用いて、以下の評価を行った。
（１）曲げ強さ及び圧縮強さの測定
「ＪＩＳ Ｒ ５２０１：２０１５（セメントの物理試験方法）」に準拠して、供試体を作製し、材齢１日、及び、７日における曲げ強さ及び圧縮強さを測定した。
（２）交通の早期開放性の評価
セメント系ポーラス舗装用組成物を用いて、厚さ１５ｍｍの舗装を施工した。なお、コテ仕上げ後、圧密や加圧の作業は行わなかった。
施工して１時間経過後、舗装の表面に、約２，０００ｋｇ（約２トン）の車両を１回通過させ、舗装表面を確認したところ、骨材の飛散及び剥がれは見られなかった。
（３）付着強度の測定
下地となるアスファルト系ポーラス舗装の上部に、セメント系ポーラス舗装用組成物を用いて、厚さ２０ｍｍの舗装を施工して、供試体を得た。なお、コテ仕上げ後、圧密や加圧の作業は行わなかった。材齢７日の該供試体について、簡易付着試験機（サンコーテクノ社製）を用いて、付着試験を行い、供試体の付着強度を測定した。
「ＪＩＳ Ｒ ５２０１：２０１５（セメントの物理試験方法）」に準拠して、供試体を作製し、材齢１日、及び、７日における曲げ強さ及び圧縮強さを測定した。
（２）交通の早期開放性の評価
セメント系ポーラス舗装用組成物を用いて、厚さ１５ｍｍの舗装を施工した。なお、コテ仕上げ後、圧密や加圧の作業は行わなかった。
施工して１時間経過後、舗装の表面に、約２，０００ｋｇ（約２トン）の車両を１回通過させ、舗装表面を確認したところ、骨材の飛散及び剥がれは見られなかった。
（３）付着強度の測定
下地となるアスファルト系ポーラス舗装の上部に、セメント系ポーラス舗装用組成物を用いて、厚さ２０ｍｍの舗装を施工して、供試体を得た。なお、コテ仕上げ後、圧密や加圧の作業は行わなかった。材齢７日の該供試体について、簡易付着試験機（サンコーテクノ社製）を用いて、付着試験を行い、供試体の付着強度を測定した。
（４）ホイールトラッキング試験
セメント系ポーラス舗装用組成物を用いて、縦３００ｍｍ×横３００ｍｍ×厚さ５０ｍｍの舗装を施工した。なお、コテ仕上げ後、圧密や加圧の作業は行わなかった。該舗装について、「舗装調査・試験法便覧（Ｂ００３ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｗｈｅｅｌ Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ｔｅｓｔ）」に記載された方法に準拠して、温度：６０℃、荷重：６８６±１０Ｎ、速度：４２±１回／分間の条件下で、６０分間、ホイールトラッキング試験を行い、試験後の変位量を測定した。
（５）ねじり抵抗性試験
「舗装性能評価法別冊（１−３骨材飛散値）タイヤ旋回タイプＢ」に記載された方法に準拠して、温度：５０℃、荷重：４９０Ｎ、走行回数：１０．５回／分間の条件下で、ねじり抵抗性試験を行った。
０、３０、６０、９０、１２０分間経過後の、ねじり骨材飛散量の測定、及び、ねじり骨材飛散率（ねじり骨材飛散量／骨材の合計量×１００）を算出した。
（６）透水性
現場透水試験機を用いて、４００ミリリットルの水の透過時間を測定し、得られた時間（７．４７秒間）から、１５秒間換算透過水量を算出した。
各々の結果を、表２〜３に示す。
セメント系ポーラス舗装用組成物を用いて、縦３００ｍｍ×横３００ｍｍ×厚さ５０ｍｍの舗装を施工した。なお、コテ仕上げ後、圧密や加圧の作業は行わなかった。該舗装について、「舗装調査・試験法便覧（Ｂ００３ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｗｈｅｅｌ Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ｔｅｓｔ）」に記載された方法に準拠して、温度：６０℃、荷重：６８６±１０Ｎ、速度：４２±１回／分間の条件下で、６０分間、ホイールトラッキング試験を行い、試験後の変位量を測定した。
（５）ねじり抵抗性試験
「舗装性能評価法別冊（１−３骨材飛散値）タイヤ旋回タイプＢ」に記載された方法に準拠して、温度：５０℃、荷重：４９０Ｎ、走行回数：１０．５回／分間の条件下で、ねじり抵抗性試験を行った。
０、３０、６０、９０、１２０分間経過後の、ねじり骨材飛散量の測定、及び、ねじり骨材飛散率（ねじり骨材飛散量／骨材の合計量×１００）を算出した。
（６）透水性
現場透水試験機を用いて、４００ミリリットルの水の透過時間を測定し、得られた時間（７．４７秒間）から、１５秒間換算透過水量を算出した。
各々の結果を、表２〜３に示す。
表２〜３から、本発明のセメント系ポーラス舗装用組成物を用いた舗装の、材齢１時間における強度は、曲げ強さの値として０．７Ｎ／ｍｍ２、圧縮強さの値として１．１Ｎ／ｍｍ２であった。また、早期開放性の評価において、舗装の厚みが１５ｍｍであっても、骨材の飛散及び剥がれが見られなかった。これらのことから、施工後、１時間経過時点において、交通の開放は可能であると判断できる。
付着強度は１．０Ｎ／ｍｍ２であり、十分な接着性を有していることがわかる。
ホイールトラッキング試験による変位量は０．０６ｍｍと小さいものであり、該数値から算出される動的安定度（ＤＳ：１ｍｍの轍を掘るのに要する回数）は６３，０００回／ｍｍであった。この数値は、密粒アスファルトの動的安定度（通常、６００〜１，０００回／ｍｍ）と比較して、極めて大きく、耐流動性に優れていることがわかる。なお、一般的なタイヤ旋回タイプＢによる高機能舗装に求められる変位量は５ｍｍ以下である。
ねじり抵抗性試験から、１２０分間経過後（１，２６０回転後）であっても、ねじり骨材飛散率は０．０％であり、耐骨材飛散性に優れていることがわかる。
なお、「舗装性能評価法別冊（１−３骨材飛散値）」に記載されている、ポリマー改質アスファルトＨ型の骨材飛散率は１４％である。
透過水量は８０３ミリリットル／１５秒間であり、透水性に優れていることがわかる。
付着強度は１．０Ｎ／ｍｍ２であり、十分な接着性を有していることがわかる。
ホイールトラッキング試験による変位量は０．０６ｍｍと小さいものであり、該数値から算出される動的安定度（ＤＳ：１ｍｍの轍を掘るのに要する回数）は６３，０００回／ｍｍであった。この数値は、密粒アスファルトの動的安定度（通常、６００〜１，０００回／ｍｍ）と比較して、極めて大きく、耐流動性に優れていることがわかる。なお、一般的なタイヤ旋回タイプＢによる高機能舗装に求められる変位量は５ｍｍ以下である。
ねじり抵抗性試験から、１２０分間経過後（１，２６０回転後）であっても、ねじり骨材飛散率は０．０％であり、耐骨材飛散性に優れていることがわかる。
なお、「舗装性能評価法別冊（１−３骨材飛散値）」に記載されている、ポリマー改質アスファルトＨ型の骨材飛散率は１４％である。
透過水量は８０３ミリリットル／１５秒間であり、透水性に優れていることがわかる。
（１）曲げ強さ及び圧縮強さの測定
「ＪＩＳ Ｒ ５２０１：２０１５（セメントの物理試験方法）」に準拠して、供試体を作製し、材齢１時間、及び、７日における曲げ強さ及び圧縮強さを測定した。
（２）交通の早期開放性の評価
セメント系ポーラス舗装用組成物を用いて、厚さ１５ｍｍの舗装を施工した。なお、コテ仕上げ後、圧密や加圧の作業は行わなかった。
施工して１時間経過後、舗装の表面に、約２，０００ｋｇ（約２トン）の車両を１回通過させ、舗装表面を確認したところ、骨材の飛散及び剥がれは見られなかった。
（３）付着強度の測定
下地となるアスファルト系ポーラス舗装の上部に、セメント系ポーラス舗装用組成物を用いて、厚さ２０ｍｍの舗装を施工して、供試体を得た。なお、コテ仕上げ後、圧密や加圧の作業は行わなかった。材齢７日の該供試体について、簡易付着試験機（サンコーテクノ社製）を用いて、付着試験を行い、供試体の付着強度を測定した。
「ＪＩＳ Ｒ ５２０１：２０１５（セメントの物理試験方法）」に準拠して、供試体を作製し、材齢１時間、及び、７日における曲げ強さ及び圧縮強さを測定した。
（２）交通の早期開放性の評価
セメント系ポーラス舗装用組成物を用いて、厚さ１５ｍｍの舗装を施工した。なお、コテ仕上げ後、圧密や加圧の作業は行わなかった。
施工して１時間経過後、舗装の表面に、約２，０００ｋｇ（約２トン）の車両を１回通過させ、舗装表面を確認したところ、骨材の飛散及び剥がれは見られなかった。
（３）付着強度の測定
下地となるアスファルト系ポーラス舗装の上部に、セメント系ポーラス舗装用組成物を用いて、厚さ２０ｍｍの舗装を施工して、供試体を得た。なお、コテ仕上げ後、圧密や加圧の作業は行わなかった。材齢７日の該供試体について、簡易付着試験機（サンコーテクノ社製）を用いて、付着試験を行い、供試体の付着強度を測定した。
Claims (7)
- セメント、粒度が２．５ｍｍ以下である骨材の割合が８０質量％以上である骨材Ａ、粒度が３〜７ｍｍである骨材の割合が８０質量％以上である骨材Ｂ、及びセメント混和用ポリマーエマルションを構成材料として含むセメント系ポーラス舗装用組成物であって、
上記ポリマーエマルションに含まれるポリマーと上記セメントの質量比（ポリマー／セメント）が、０．１２〜０．８０であることを特徴とするセメント系ポーラス舗装用組成物。 - 上記セメントが超速硬セメントである請求項１に記載のセメント系ポーラス舗装用組成物。
- 上記骨材Ａが珪砂である請求項１または２に記載のセメント系ポーラス舗装用組成物。
- 上記セメント１００質量部に対して、上記骨材Ａの配合量が２０〜６０質量部であり、上記骨材Ｂの配合量が３００〜１，０００質量部であり、上記ポリマーエマルションの配合量が２５〜１６０質量部である請求項１〜３のいずれか１項に記載のセメント系ポーラス舗装用組成物。
- 上記組成物が構成材料として無機粉末（ただし、セメントを除く）を含み、上記セメント１００質量部に対する、上記無機粉末の配合量が１００質量部以下である請求項１〜４のいずれか１項に記載のセメント系ポーラス舗装用組成物。
- 請求項１〜５のいずれか１項に記載のセメント系ポーラス舗装用組成物を調製するためのセメント系ポーラス舗装用資材であって、該資材が、上記骨材Ｂと、上記ポリマーエマルションと、上記ポリマーエマルションと上記骨材Ｂ以外の上記構成材料を含む粉粒状物の組み合わせからなることを特徴とするセメント系ポーラス舗装用資材。
- 請求項６に記載のセメント系ポーラス舗装用資材を用いたセメント系ポーラス舗装の補修方法であって、
上記粉粒状物と、上記骨材Ｂを混合して、粉粒状混合物を得る粉粒状混合物調製工程と、
上記粉粒状混合物と、上記ポリマーエマルションを混合して、上記セメント系ポーラス舗装用組成物を調製する組成物調製工程と、
上記セメント系ポーラス舗装用組成物を、セメント系ポーラス舗装の補修を必要とする部分に充填する充填工程を含むことを特徴とするセメント系ポーラス舗装の補修方法。
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|---|---|---|---|---|
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2019
- 2019-03-05 JP JP2019039395A patent/JP6646777B1/ja active Active
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Also Published As
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|---|---|
| JP6646777B1 (ja) | 2020-02-14 |
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