JP4481510B2

JP4481510B2 - Permeable concrete joint paste or mortar

Info

Publication number: JP4481510B2
Application number: JP2001016800A
Authority: JP
Inventors: 聡梶尾; 勝俊市川; 明小畠; 達三佐藤; 光芳岡田; 達人大西; 比呂氏久我
Original assignee: Onoda Chemico Co Ltd; Taiheiyo Cement Corp
Current assignee: Onoda Chemico Co Ltd; Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 2001-01-25
Filing date: 2001-01-25
Publication date: 2010-06-16
Anticipated expiration: 2021-01-25
Also published as: JP2002226251A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、既設のコンクリート舗装等の硬化体と、該硬化体に対して新たに打継がれる透水性コンクリートの間に介在させて用いるための速硬型の透水性コンクリート打継ぎ用ペースト又はモルタルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
透水性コンクリートは、雨水の水はけが良くなるので、歩道や駐車場の舗装として実用化されている。また、近年、優れた透水性と大きな曲げ強度を兼ね備えた透水性コンクリートが開発され、交通量の多い車道の舗装材等への用途も検討されている。例えば、特開平7-206537号公報には、粗骨材と共に用いられるペースト又はモルタルの配合量や構成成分等を特定することによって、大きな曲げ強度と良好な透水係数を有する透水性コンクリートが得られることが開示されている。
【０００３】
一方、今後、交通量の多い車道の舗装材等の用途において、透水性コンクリートの広汎な利用を図るには、既設の硬化体（例えば、コンクリート舗装やコンクリート構造物等のコンクリート硬化体、アスファルト舗装等）の上方に透水性コンクリートを打継ぐ方法を確立することが必要である。その際、既設の硬化体と透水性コンクリートの間に介在させて用いる打継ぎ用ペースト又はモルタルを開発することは、重要課題の一つである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来、既設の硬化体と透水性コンクリートの間に介在させて用いる打継ぎ用ペースト又はモルタルは、提案された例がなかった。すなわち、透水性コンクリートを打継ぐためには、打継ぎ用ペースト又はモルタルとして、従来の打継ぎ用モルタルよりも付着力の大きなものを用いることが必要であるにもかかわらず、従来、この目的に適合する打継ぎ用ペースト又はモルタルについての知見は、今まで全くなかった。
また、従来の打継ぎ用モルタルは、透水性コンクリートの打継ぎ用として用いるには付着力が小さいことに加えて、一定以上の付着強度を発現するのに長時間を要するという問題があった。つまり、従来の打継ぎ用モルタルを交通量の多い車道に適用しようとすれば、数日間、交通を遮断しなければならない等の問題が生じる。
このように、付着強度の早期発現性に優れ、既設の硬化体と透水性コンクリートの間に介在させて用いるのに好適な打継ぎ用ペースト又はモルタルの開発が望まれている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本願請求項１に記載の透水性コンクリート打継ぎ用ペースト又はモルタルは、既設の硬化体と、該硬化体に打継がれる透水性コンクリートの間に介在させて用いるための速硬型のペースト又はモルタルであって、水硬性材料100重量部、細骨材0〜300重量部、減水剤0.1〜2.0重量部、水15〜30重量部を含み、前記水硬性材料が、カルシウムサルホアルミネートを主成分とするクリンカ20〜60重量％、ポルトランドセメントクリンカ20〜70重量％、無水石膏0.5〜30重量％、アルカリ金属の炭酸塩0.1〜3.0重量％、有機酸0.05〜4.0重量％からなり、かつ、SO₃/Al₂O₃のモル比が1.0〜1.4である速硬性セメントであることを特徴とする。
このように構成した透水性コンクリート打継ぎ用ペースト又はモルタルは、短時間で硬化し、一定以上の付着強度を早期に発現することができる。
【０００６】
上記打継ぎ用ペースト又はモルタルは、上記水硬性材料中の無水石膏の一部が、上記カルシウムサルホアルミネートを主成分とするクリンカ及び上記ポルトランドセメントクリンカと共に混合して粉砕されるものであり、残部が、ブレーン比表面積3,000cm²/g以下の粗粉状態で後添加されるものであるように構成することができる（請求項２）。
このように構成すれば、粒度の異なる２種の無水石膏が存在することによって、良好な作業性や、凝結時の安定性（膨張による亀裂発生が生じないこと）を確保するとともに、凝結後の長期強度を向上させることができる。
【０００７】
上記打継ぎ用ペースト又はモルタルは、上記水硬性材料中の無水石膏の一部が、ブレーン比表面積4,000〜12,000cm²/gの微粉末状態で添加されるものであり、残部が、ブレーン比表面積3,000cm²/g以下の粗粉状態で添加されるものであるように構成することができる（請求項３）。
このように構成すれば、粒度の異なる２種の無水石膏が存在することによって、良好な作業性や、凝結時の安定性（膨張による亀裂発生が生じないこと）を確保するとともに、凝結後の長期強度を向上させることができる。
【０００８】
上記打継ぎ用ペースト又はモルタルは、上記水硬性材料100重量部に対して、高炉スラグ粉末、フライアッシュ、石灰石粉末、珪石粉末から選ばれる１種以上の無機粉末50重量部以下を含有することができる（請求項４）。
このように特定の無機粉末を含有することによって、打継ぎ用ペースト又はモルタルを打設する際の作業性を向上させることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の透水性コンクリート打継ぎ用ペースト又はモルタルを構成する材料及びその配合割合は、次の通りである。
（１）水硬性材料
水硬性材料としては、カルシウムサルホアルミネートを主成分とするクリンカ20〜60重量％、ポルトランドセメントクリンカ20〜70重量％、無水石膏0.5〜30重量％、アルカリ金属の炭酸塩0.1〜3.0重量％、有機酸0.05〜4.0重量％からなり、かつ、SO₃/Al₂O₃モル比が1.0〜1.4である速硬性セメントを使用する。
【００１０】
本発明の打継ぎ用ペースト又はモルタルにおいては、前記水硬性材料を使用することによって、混練後60分程度まで流動性を有し、良好な作業性を確保することができるとともに、打設後6時間以内に1.0N/mm²以上の付着強度を発現させることができる。したがって、本発明の透水性コンクリート打継ぎ用ペースト又はモルタルを用いると、交通量の多い車道に適用した場合でも、早期の交通開放が可能になる。
水硬性材料（速硬性セメント）の成分の種類や配合割合が前記の条件を外れると、流動性を有する時間が短すぎて作業可能時間を十分確保することができなかったり、作業性が低下したり、付着強度が早期に発現しなかったり、長期強度発現性（ペースト又はモルタル自体が長期的に大きな強度を発現する性質）が低下する等の不都合があるので、好ましくない。
【００１１】
本発明の水硬性材料（速硬性セメント）の成分の種類及び配合割合について更に詳述すると、次の通りである。
カルシウムサルホアルミネートを主成分とするクリンカは、付着強度の早期発現性及び長期強度発現性を付与するための成分である。
水硬性材料中の該クリンカの配合割合は、20〜60重量％である。該クリンカの配合割合が20重量％未満では、付着強度の早期発現性及び長期強度発現性が劣り、60重量％を超えると、コストが高くなり、かつ作業性が低下する。
【００１２】
ポルトランドセメントクリンカは、コストの低減、作業性の向上等のために添加される。
水硬性材料中のポルトランドセメントクリンカの配合割合は、20〜70重量％である。ポルトランドセメントクリンカの配合割合が20重量％未満では、コストの低減等の上記目的を十分に達成することができず、70重量％を超えると、付着強度の早期発現性及び長期強度発現性を確保することができない。
なお、ポルトランドセメントクリンカとしては、例えば、普通ポルトランドセメントクリンカが好ましく用いられる。
【００１３】
無水石膏としては、通常、II型無水石膏が用いられる。
無水石膏は、打継ぎ用ペースト又はモルタルの作業性と、付着強度の早期発現性及び長期強度発現性とを一層向上させるために、特定の数値範囲内に粒度を限定した２種の無水石膏が存在することが好ましい。
好ましい態様の一例を挙げると、無水石膏は、一部が、クリンカ（すなわち、カルシウムサルホアルミネートを主成分とするクリンカ及びポルトランドセメントクリンカ）の粉砕時にクリンカと共に混合して粉砕され、残部が、ブレーン比表面積3,000cm²/g以下の粗粉状態で後添加されるように構成することができる。なお、この場合、カルシウムサルホアルミネートを主成分とするクリンカと、ポルトランドセメントクリンカと、無水石膏の一部とからなる混合物の粉砕は、好ましくはブレーン比表面積で4,000〜12,000cm²/gとなるように行なわれる。
【００１４】
好ましい態様の他の例として、無水石膏は、一部が、ブレーン比表面積4,000〜12,000cm²/gの微粉末状態で添加されるものであり、残部が、ブレーン比表面積3,000cm²/g以下の粗粉状態で添加されるものであるように構成することができる。この場合、無水石膏の一部を微粉末状態にするには、クリンカの粉砕とは別に粉砕する方法を採用しても差し支えない。ただし、クリンカと共に粉砕した方が、作業の効率性が高まり、好ましい。
無水石膏中、クリンカと共に混合して粉砕されるか又は微粉末状態で添加される無水石膏の割合は、45〜75％、好ましくは55〜65％であり、粗粉状態で添加される無水石膏の割合は、25〜55％、好ましくは35〜45％である。
水硬性材料中の無水石膏の配合割合は、0.5〜30重量％である。無水石膏の配合割合が0.5重量％未満では、作業可能時間を十分に確保することができない上、作業性も低下し、30重量％を超えると、早期強度発現性が低下する。
【００１５】
アルカリ金属の炭酸塩は、早期強度発現性を向上させるために添加される。アルカリ金属の炭酸塩の具体例としては、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等が挙げられる。中でも、低温での早期強度発現性、作業性等の点で、炭酸リチウムを使用するのが好ましい。
アルカリ金属の炭酸塩は、ブレーン比表面積2,000cm²/g以上のものであれば使用することができるが、早期強度発現性の向上の点で、ブレーン比表面積3,000cm²/g以上のものが好ましく、4,000〜12,000cm²/gのものがより好ましい。
水硬性材料中のアルカリ金属の炭酸塩の配合割合は、0.1〜3.0重量％である。アルカリ金属の炭酸塩の配合割合が0.1重量％未満では、早期強度発現性が低下し、3.0重量％を超えると、強度発現性が低下する。
【００１６】
有機酸は、適当な長さの作業可能時間を確保するために添加される。
有機酸としては、オキシカルボン酸等が好ましい。オキシカルボン酸の例としては、クエン酸、乳酸、グリコール酸、グルコン酸、トリオキシ酪酸、トリオキシ吉草酸、トリオキシヘキサン酸、ヘプトン酸、酒石酸等が挙げられる。中でも、クエン酸及び／又はヘプトン酸が好ましく用いられる。
水硬性材料中の有機酸の配合割合は、0.05〜4.0重量％である。有機酸の配合割合が0.05重量％未満では、作業可能時間を十分に確保することができず、4.0重量％を超えると、早期強度発現性が低下する。
なお、有機酸の配合割合は、透水性コンクリートを打ち継ぐ際の気温が25℃以下の場合、0.05〜2.5重量％とするのが好ましく、25℃を超える場合、1.0〜4.0重量％とするのが好ましい。
速硬性セメントにおけるSO₃/Al₂O₃のモル比は、1.0〜1.4である。モル比が1.0未満では、作業性が低下し、1.4を超えると、早期強度発現性が低下する。
【００１７】
（２）細骨材
細骨材としては、川砂、海砂、山砂、砕砂、又はこれらの混合物が挙げられる。
本発明において、細骨材は、打継ぎ用ペースト又はモルタルの作業性から、最大粒径が2.5mm以下のものが好ましく、1.5mm以下のものがより好ましい。
細骨材の添加量は、セメント100重量部に対して0〜300重量部、好ましくは50〜250重量部、より好ましくは100〜200重量部である。細骨材を添加することによって、ペースト又はモルタルの作業性が良好になるとともに、硬化後の乾燥による収縮を抑制することができる。細骨材の添加量が300重量部を超えると、付着強度が低下するので好ましくない。
【００１８】
（３）水
水の量は、セメント100重量部に対して、15〜30重量部であり、好ましくは16〜28重量部である。
水の量が15重量部未満では、作業可能時間を十分に確保することができない上、作業性も低下するので好ましくない。水の量が30重量部を超えると、付着強度が低下するので好ましくない。
【００１９】
（４）減水剤
減水剤としては、リグニン系、ナフタレンスルホン酸系、メラミン系、ポリカルボン酸系の減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤を使用することができる。
減水剤の量は、セメント100重量部に対して、固形分換算で0.1〜2.0重量部、好ましくは0.2〜1.5重量部である。減水剤の量が0.1重量部未満では、作業可能時間を十分に確保することができないうえ、作業性も低下するので好ましくない。減水剤の量が2.0重量部を超えると、付着強度が低下するので好ましくない。
なお、減水剤は、液状又は粉末状のいずれでも使用可能である。
【００２０】
（５）無機粉末
本発明の打継ぎ用ペースト又はモルタルは、作業性を向上させるために、前記水硬性材料100重量部に対して、高炉スラグ粉末、フライアッシュ、石灰石粉末、珪石粉末から選ばれる１種以上の無機粉末50重量部以下を含有することが好ましい。中でも、好ましい無機粉末は、フライアッシュである。無機粉末の量が50重量部を超えると、付着強度が低下するので好ましくない。
無機粉末のブレーン比表面積は、入手の容易さや、打継ぎ用ペースト又はモルタルの作業性から、3,000〜10,000cm²/gが好ましい。
【００２１】
各材料の混練に用いるミキサは、特に限定されるものではなく、パンタイプミキサ、二軸ミキサ等の慣用のミキサを用いればよい。
混練方法も特に限定されるものではない。
【００２２】
本発明の打継ぎ用ペースト又はモルタルは、混練後60分程度まで流動性を有し、作業性が良好であるとともに、打設後6時間以内に1.0N/mm²程度以上の付着強度を発現することができる。
したがって、本発明の打継ぎ用ペースト又はモルタルを用いれば、交通量の多い車道に適用した場合でも、早期の交通開放が可能になる。
なお、本発明の打継ぎ用ペースト又はモルタルにおいて、本発明の目的を阻害しない範囲で、消泡剤、増粘剤、遅延剤等のセメント混和剤を添加することは差し支えない。
【００２３】
次に、本発明の打継ぎ用ペースト又はモルタルを使用して、透水性コンクリートを打継ぐ方法について説明する。
透水性コンクリートを打継ぐには、既設の硬化体の上面に本発明の打継ぎ用ペースト又はモルタルを打設した後、当該打継ぎ用ペースト又はモルタルが硬化する前に、当該打継ぎ用ペースト又はモルタルの上面に透水性コンクリートを打設すればよい。
ここで、既設の硬化体としては、例えば、コンクリート舗装、コンクリート構造物等のコンクリート硬化体や、アスファルト舗装等が挙げられる。なお、コンクリートとしては、通常のコンクリートや、各種繊維で補強した繊維補強コンクリート等が挙げられる。
【００２４】
本発明の打継ぎ用ペースト又はモルタルを打設する方法は、特に限定されるものではなく、慣用の任意の方法を用いることができる。打設後に形成されるペースト又はモルタル層の厚みは、1〜40mm程度であり、施工期間の短縮やコストの低減等の面から、好ましくは1〜10mm、より好ましくは1〜5mmである。
なお、本発明の打継ぎ用ペースト又はモルタルを打設するには、予め、既設の硬化体の上面のレイタンス層又は薄いペースト層を除去するとともに、凹凸を有する粗面を形成させる前処理を行なうことが好ましい。前処理は、例えば、ワイヤーブラシを用いてブラッシングする方法や、湿砂を吹き付ける方法等によって行なうことができる。
【００２５】
本発明の打継ぎ用ペースト又はモルタルの層の上に新たに打設される透水性コンクリートの種類は、特に限定されるものではないが、例えば、本発明の打継ぎ用ペースト又はモルタルの材料である速硬性セメントを含む速硬型透水性コンクリートを用いるのが好ましい。
このような速硬型透水性コンクリートとしては、例えば、粗骨材と、該粗骨材に対する容積比が30〜80％のペースト又はモルタルとからなる組成物の混練物を成形してなるとともに、上記ペースト又はモルタルが、水硬性材料100重量部、細骨材0〜150重量部、減水剤0.1〜2.0重量部、水15〜30重量部を含み、上記水硬性材料が、本発明の打継ぎ用ペースト又はモルタルの材料である速硬性セメントと同様に構成されたものである速硬型透水性コンクリートが挙げられる。速硬型透水性コンクリートを用いることによって、交通量の多い車道に施工する場合に、早期に交通を開放することが可能になる。
【００２６】
透水性コンクリートの他の例としては、特開平９−２７３１０５号公報に開示されている「粗骨材と、該粗骨材100％に対する容積比が30〜80％のペースト又はモルタルからなり、該ペースト又はモルタルが、セメント又はセメントを含む粉体混合物100重量部、細骨材0〜140重量部、高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤0.5〜2.0重量部及び水16〜28重量部である舗装用混練物を敷設してなる透水性コンクリート舗装」や、特公平５−３４２９９号公報に開示されている「セメントコンクリート１ｍ^３当たり、300〜400kgのポルトランドセメント、該セメント1重量部に対して0.005〜0.01重量部のバインダーと0.35〜0.45重量部の水、及び残部の骨材からなる配合割合で構成されるセメントコンクリート混合物を混練し、該混練物をフィニッシャーで被舗装面に打設してなる、透水性セメントコンクリート舗装」等が挙げられる。
【００２７】
【実施例】
以下、試験例により本発明を説明する。
［１．使用材料］
（１）水硬性材料
▲１▼水硬性材料Ａ：
実施例１〜３で用いる水硬性材料Ａを次のように調製した。
カルシウムサルホアルミネート系クリンカ37.5重量％、普通ポルトランドセメントクリンカ46.8重量％、II型無水石膏14.3×0.6重量％を混合して、ブレーン比表面積4,500cm²/g程度に粉砕した後、ブレーン比表面積2,500cm²/gのII型無水石膏14.3×0.4重量％とクエン酸0.4重量％及び炭酸リチウム(Li₂CO₃)1.0重量％を添加し、混練して、水硬性材料Ａを得た。水硬性材料ＡにおけるSO₃/Al₂O₃のモル比は、1.18であった。
▲２▼水硬性材料Ｂ：
比較例１で用いる水硬性材料Ｂとして、早強ポルトランドセメントを用いた。
【００２８】
（２）水硬性材料以外の材料
以下に示す材料を使用した。
▲１▼減水剤；高性能減水剤「マイティ150（商品名）」（花王（株）製）
▲２▼細骨材；東北珪砂６号と東北珪砂７号の１：１（重量比）混合品（粒径2.5mm以下）
▲３▼水；水道水
▲４▼無機粉末；フライアッシュ（関電化工（株）製）
【００２９】
［２．打継ぎ用ペースト又はモルタルの調製］
前記材料を使用し、表１に示す配合割合で各材料をハンドミキサ（0.01m³）で90秒間混練して、打継ぎ用ペースト又はモルタルを調製した。
【００３０】
【表１】

【００３１】
［３．透水性コンクリートの調製］
透水性コンクリートとしては、上記の「水硬性材料Ａ」100重量部、細骨材（市原産細目山砂；粒径2.5mm以下）50重量部、粗骨材（青梅産砕石６号；粒径5〜13mm）393重量部、高性能減水剤（「マイティ150」（商品名）；花王（株）製）1.0重量部及び水（水道水）26重量部の配合割合で、振動数3,000vpmにて20秒間締め固めたものを用いた。
【００３２】
［４．供試体の作製］
硬化したφ10cmのコンクリート円柱供試体の上面を、ブラッシングおよび洗浄することによって、表面のレイタンス層を除去し、凹凸が形成された粗面とした。その上に表１に示すモルタル（実施例１〜３、比較例１）を打設（塗布）し、厚さ5mm程度のモルタル層を形成させた後、速やかに透水性コンクリートを打設（２０℃、室内実験）し、２０℃で６時間及び７日間、気中養生し、供試体を作製した。
【００３３】
［５．評価方法及び結果］
▲１▼流動性
打継ぎ用ペースト又はモルタルを調製した際に、J₁₄ロート流下時間を測定し、流動性の良否を判定した。J₁₄ロートの流下時間は、一般に、3〜15秒であることが好ましく、4〜12秒であることがより好ましい。
▲２▼作業性
打継ぎ用ペースト又はモルタルを打設（塗布）する際の作業性を、「◎：非常に良好」、「○：良好」、「×：悪い」で評価した。
▲３▼付着強度
供試体の作製後、各供試体の付着強度を、「JIS A 6909（建築用仕上塗材）」に準じて測定した。
それらの結果を表２に示す。
【００３４】
【表２】

【００３５】
表２に示すように、本発明の打継ぎ用ペースト又はモルタルを用いた実施例１〜３では、打設後６時間で1.0 N/mm²以上の付着強度を得ているのに対し、水硬性材料として早強ポルトランドセメントを用いた比較例１では、打設後６時間の時点では測定可能な付着強度を発現しなかった。
【００３６】
【発明の効果】
本発明の透水性コンクリート打継ぎ用ペースト又はモルタルは、一定以上の付着強度を早期に発現するため、既設の硬化体（特に、交通量の多い道路の舗装）と、その上方に新たに打設される透水性コンクリートの間に介在させて用いるペースト又はモルタルとして、好適に用いることができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fast-curing permeable concrete joining paste or mortar for use by interposing between a hardened body such as an existing concrete pavement and water-permeable concrete that is newly handed over to the hardened body. About.
[0002]
[Prior art]
Permeable concrete has been put to practical use as a pavement for sidewalks and parking lots because it drains rainwater better. In recent years, permeable concrete having both excellent water permeability and high bending strength has been developed, and its use for pavement materials for roads with high traffic volume has been studied. For example, in JP-A-7-206537, a water-permeable concrete having a large bending strength and a good water permeability can be obtained by specifying the blending amount and constituents of a paste or mortar used together with coarse aggregate. It is disclosed.
[0003]
On the other hand, in the future, in order to make widespread use of permeable concrete in applications such as pavement materials for high-traffic roadways, existing hardened bodies (for example, concrete hardened bodies such as concrete pavements and concrete structures, asphalt pavements, etc.) It is necessary to establish a method to transfer permeable concrete above the above. At that time, it is one of the important issues to develop a joining paste or mortar to be used by interposing between the existing hardened body and the water-permeable concrete.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Conventionally, there has been no proposed example of a joining paste or mortar used by being interposed between an existing hardened body and water-permeable concrete. In other words, in order to transfer water-permeable concrete, it is necessary to use a paste or mortar having a greater adhesive force than conventional mortar for bonding, although it has been necessary for this purpose. To date, there has been no knowledge of suitable joining pastes or mortars.
In addition, the conventional mortar for jointing has a problem that it takes a long time to develop an adhesive strength of a certain level or more in addition to having a small adhesive force when used for permeable concrete. That is, if the conventional joining mortar is applied to a high-traffic roadway, there arises a problem that traffic must be blocked for several days.
As described above, development of a joining paste or mortar that is excellent in early manifestation of adhesion strength and suitable for being used between an existing hardened body and water-permeable concrete is desired.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The paste or mortar for permeable concrete joining according to claim 1 is a fast-hardening paste or mortar for use between an existing hardened body and the water-permeable concrete to be handed over to the hardened body. Comprising 100 parts by weight of hydraulic material, 0 to 300 parts by weight of fine aggregate, 0.1 to 2.0 parts by weight of water reducing agent, 15 to 30 parts by weight of water, and the hydraulic material is mainly composed of calcium sulfoaluminate Clinker 20-60 wt%, Portland cement clinker 20-70 wt%, anhydrous gypsum 0.5-30 wt%, alkali metal carbonate 0.1-3.0 wt%, organic acid 0.05-4.0 wt%, and SO It is characterized by being a fast-hardening cement having a ₃ / Al ₂ O ₃ molar ratio of 1.0 to 1.4.
The water-permeable concrete joining paste or mortar configured in this way can be cured in a short time and can exhibit an adhesion strength of a certain level or more at an early stage.
[0006]
The joining paste or mortar is a mixture of pulverized anhydrous gypsum in the hydraulic material mixed with the clinker mainly composed of the calcium sulfoaluminate and the Portland cement clinker, and the remainder However, it can be configured to be added later in a coarse powder state having a Blaine specific surface area of 3,000 cm ² / g or less.
If constituted in this way, the presence of two types of anhydrous gypsum with different particle sizes ensures good workability and stability at the time of setting (there is no occurrence of cracks due to expansion), and after setting. Long-term strength can be improved.
[0007]
The joining paste or mortar is such that a part of anhydrous gypsum in the hydraulic material is added in a fine powder state having a brain specific surface area of 4,000 to 12,000 cm ² / g, and the balance is the brain specific surface area. It can be configured to be added in a coarse powder state of 3,000 cm ² / g or less (Claim 3).
If constituted in this way, the presence of two types of anhydrous gypsum with different particle sizes ensures good workability and stability at the time of setting (there is no occurrence of cracks due to expansion), and after setting. Long-term strength can be improved.
[0008]
The joining paste or mortar may contain 50 parts by weight or less of one or more inorganic powders selected from blast furnace slag powder, fly ash, limestone powder, and silica stone powder with respect to 100 parts by weight of the hydraulic material. (Claim 4).
Thus, by containing a specific inorganic powder, the workability | operativity at the time of placing the paste for joining or mortar can be improved.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The material which comprises the paste for permeable concrete joining of this invention or mortar, and its compounding ratio are as follows.
(1) Hydraulic materials Hydraulic materials include calcium sulphoaluminate clinker 20-60 wt%, Portland cement clinker 20-70 wt%, anhydrous gypsum 0.5-30 wt%, alkali metal carbonate A fast-setting cement consisting of 0.1 to 3.0% by weight, organic acid 0.05 to 4.0% by weight and having a SO ₃ / Al ₂ O ₃ molar ratio of 1.0 to 1.4 is used.
[0010]
In the joining paste or mortar of the present invention, by using the hydraulic material, it has fluidity up to about 60 minutes after kneading, can ensure good workability, and 6 An adhesion strength of 1.0 N / mm ² or more can be developed within a time. Therefore, when the permeable concrete joining paste or mortar of the present invention is used, early traffic opening is possible even when applied to a high-traffic roadway.
If the types and proportions of the components of the hydraulic material (fast-setting cement) deviate from the above conditions, the fluidity time is too short to ensure sufficient workable time or the workability is reduced. Or the adhesive strength does not develop early, or the long-term strength developability (the property that the paste or mortar itself develops a large strength in the long term) is disadvantageous.
[0011]
The types and blending ratios of the components of the hydraulic material (fast-curing cement) of the present invention will be described in further detail as follows.
A clinker containing calcium sulfoaluminate as a main component is a component for imparting early and long-term adhesion strength.
The blending ratio of the clinker in the hydraulic material is 20 to 60% by weight. If the blending ratio of the clinker is less than 20% by weight, the early and long-term strength developability of the adhesion strength is inferior, and if it exceeds 60% by weight, the cost increases and the workability decreases.
[0012]
Portland cement clinker is added to reduce costs and improve workability.
The blending ratio of the Portland cement clinker in the hydraulic material is 20 to 70% by weight. If the blending ratio of Portland cement clinker is less than 20% by weight, the above-mentioned objectives such as cost reduction cannot be achieved sufficiently, and if it exceeds 70% by weight, early development of adhesive strength and long-term strength development are ensured. Can not do it.
In addition, as a Portland cement clinker, a normal Portland cement clinker is used preferably, for example.
[0013]
As anhydrous gypsum, type II anhydrous gypsum is usually used.
Anhydrous gypsum consists of two types of anhydrous gypsum whose particle size is limited within a specific numerical range in order to further improve the workability of the joining paste or mortar, early development of adhesion strength and long-term strength development. Preferably it is present.
As an example of a preferred embodiment, the anhydrous gypsum is partly mixed with the clinker at the time of pulverization of the clinker (that is, the clinker and portland cement clinker based on calcium sulfoaluminate), and the rest is the brain. It can be configured to be added later in a coarse powder state having a specific surface area of 3,000 cm ² / g or less. In this case, the pulverization of the mixture composed of clinker mainly composed of calcium sulfoaluminate, Portland cement clinker, and part of anhydrous gypsum is preferably 4,000 to 12,000 cm ² / g in terms of Blaine specific surface area. It is done as follows.
[0014]
Other examples of preferred embodiments, anhydrous gypsum is partially, which is added in a fine powder state of Blaine specific surface area 4,000~12,000cm ² / g, the balance, Blaine specific surface area of 3,000 cm ² / g or less It can comprise so that it may be added in the coarse powder state. In this case, in order to make a part of anhydrous gypsum into a fine powder state, a method of pulverizing separately from clinker pulverization may be employed. However, the pulverization with the clinker is preferable because the work efficiency is increased.
In anhydrous gypsum, the proportion of anhydrous gypsum mixed with clinker or added in a fine powder state is 45 to 75%, preferably 55 to 65%. Anhydrous gypsum added in a coarse powder state Is 25-55%, preferably 35-45%.
The blending ratio of anhydrous gypsum in the hydraulic material is 0.5 to 30% by weight. If the blending ratio of anhydrous gypsum is less than 0.5% by weight, sufficient workable time cannot be ensured, and workability also decreases. If it exceeds 30% by weight, early strength development is reduced.
[0015]
Alkali metal carbonate is added to improve early strength development. Specific examples of the alkali metal carbonate include lithium carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate and the like. Among these, lithium carbonate is preferably used in terms of early strength development at low temperatures, workability, and the like.
Alkali metal carbonates, which can be used as long as more than Blaine specific surface area of 2,000 cm ² / g, in terms of improving the early strength development, Blaine specific surface area of 3,000 cm ² / g or more things Those having a diameter of 4,000 to 12,000 cm ² / g are more preferable.
The blending ratio of the alkali metal carbonate in the hydraulic material is 0.1 to 3.0% by weight. If the blending ratio of the alkali metal carbonate is less than 0.1% by weight, the early strength development is reduced, and if it exceeds 3.0% by weight, the strength development is reduced.
[0016]
The organic acid is added to ensure a suitable length of workable time.
As the organic acid, oxycarboxylic acid and the like are preferable. Examples of oxycarboxylic acids include citric acid, lactic acid, glycolic acid, gluconic acid, trioxybutyric acid, trioxyvaleric acid, trioxyhexanoic acid, heptonic acid, tartaric acid and the like. Of these, citric acid and / or heptonic acid are preferably used.
The mixing ratio of the organic acid in the hydraulic material is 0.05 to 4.0% by weight. When the blending ratio of the organic acid is less than 0.05% by weight, the workable time cannot be sufficiently secured, and when it exceeds 4.0% by weight, the early strength development is reduced.
In addition, the blending ratio of the organic acid is preferably 0.05 to 2.5% by weight when the temperature when the permeable concrete is transferred is 25 ° C. or less, and 1.0 to 4.0% by weight when the temperature exceeds 25 ° C. Is preferred.
The molar ratio of SO ₃ / Al ₂ O ₃ in the fast-curing cement is 1.0 to 1.4. When the molar ratio is less than 1.0, the workability is lowered, and when it exceeds 1.4, the early strength development is lowered.
[0017]
(2) Fine aggregate Examples of the fine aggregate include river sand, sea sand, mountain sand, crushed sand, or a mixture thereof.
In the present invention, the fine aggregate preferably has a maximum particle size of 2.5 mm or less, more preferably 1.5 mm or less, from the workability of the joining paste or mortar.
The amount of fine aggregate added is 0 to 300 parts by weight, preferably 50 to 250 parts by weight, and more preferably 100 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement. By adding fine aggregate, workability of the paste or mortar can be improved and shrinkage due to drying after curing can be suppressed. If the added amount of fine aggregate exceeds 300 parts by weight, the adhesion strength is lowered, which is not preferable.
[0018]
(3) The amount of water is 15-30 parts by weight, preferably 16-28 parts by weight, per 100 parts by weight of cement.
If the amount of water is less than 15 parts by weight, it is not preferable because sufficient workable time cannot be ensured and workability is reduced. When the amount of water exceeds 30 parts by weight, the adhesion strength is lowered, which is not preferable.
[0019]
(4) Water reducing agent As the water reducing agent, a lignin-based, naphthalenesulfonic acid-based, melamine-based, or polycarboxylic acid-based water reducing agent, an AE water reducing agent, a high-performance water reducing agent, or a high-performance AE water reducing agent can be used.
The amount of the water reducing agent is 0.1 to 2.0 parts by weight, preferably 0.2 to 1.5 parts by weight in terms of solid content with respect to 100 parts by weight of cement. If the amount of the water reducing agent is less than 0.1 parts by weight, it is not preferable because sufficient workable time cannot be secured and workability is also lowered. If the amount of the water reducing agent exceeds 2.0 parts by weight, the adhesion strength is lowered, which is not preferable.
The water reducing agent can be used in either liquid or powder form.
[0020]
(5) Inorganic powder The joining paste or mortar of the present invention is selected from blast furnace slag powder, fly ash, limestone powder, and quartzite powder with respect to 100 parts by weight of the hydraulic material in order to improve workability. It is preferable to contain 50 parts by weight or less of one or more inorganic powders. Among these, a preferred inorganic powder is fly ash. If the amount of the inorganic powder exceeds 50 parts by weight, the adhesion strength decreases, which is not preferable.
The brane specific surface area of the inorganic powder is preferably 3,000 to 10,000 cm ² / g from the viewpoint of availability and workability of the paste for joining or mortar.
[0021]
The mixer used for kneading each material is not particularly limited, and a conventional mixer such as a pan type mixer or a biaxial mixer may be used.
The kneading method is not particularly limited.
[0022]
The joining paste or mortar of the present invention has fluidity up to about 60 minutes after kneading, has good workability, and exhibits an adhesive strength of about 1.0 N / mm ² or more within 6 hours after placement. can do.
Therefore, when the joining paste or mortar of the present invention is used, early traffic opening is possible even when applied to a high-traffic roadway.
In the joining paste or mortar of the present invention, a cement admixture such as an antifoaming agent, a thickening agent, a retarder, etc. may be added as long as the object of the present invention is not impaired.
[0023]
Next, a method for joining water-permeable concrete using the joining paste or mortar of the present invention will be described.
In order to transfer water-permeable concrete, after the casting paste or mortar of the present invention is placed on the upper surface of an existing cured body, the joining paste or mortar is cured before the joining paste or mortar is cured. What is necessary is just to place permeable concrete on the upper surface of the mortar.
Here, as an existing hardened body, concrete hardened bodies, such as concrete pavement and a concrete structure, asphalt pavement, etc. are mentioned, for example. Examples of the concrete include normal concrete and fiber reinforced concrete reinforced with various fibers.
[0024]
The method for placing the joining paste or mortar of the present invention is not particularly limited, and any conventional method can be used. The thickness of the paste or mortar layer formed after placement is about 1 to 40 mm, and is preferably 1 to 10 mm, more preferably 1 to 5 mm from the viewpoint of shortening the construction period and cost.
In order to place the joining paste or mortar of the present invention, a pretreatment for removing a latency layer or a thin paste layer on the upper surface of an existing cured body and forming a rough surface having irregularities is performed in advance. It is preferable. The pretreatment can be performed by, for example, a method of brushing using a wire brush or a method of spraying wet sand.
[0025]
The type of the water-permeable concrete newly placed on the layer for paste or mortar of the present invention is not particularly limited. For example, the material of the paste or mortar for joint of the present invention is used. It is preferable to use a fast-curing water-permeable concrete containing a certain fast-curing cement.
As such a fast-hardening type permeable concrete, for example, a mixture of a coarse aggregate and a composition comprising a paste or mortar having a volume ratio of 30 to 80% with respect to the coarse aggregate is formed. The paste or mortar includes 100 parts by weight of a hydraulic material, 0 to 150 parts by weight of fine aggregate, 0.1 to 2.0 parts by weight of a water reducing agent, and 15 to 30 parts by weight of water. Fast-hardening type permeable concrete which is comprised similarly to the quick-hardening cement which is the material of the paste for paste or mortar is mentioned. By using fast-hardening type water-permeable concrete, it is possible to open traffic early when constructing on a road with a lot of traffic.
[0026]
As another example of the water permeable concrete, disclosed in JP-A-9-273105, “coarse aggregate and a paste or mortar having a volume ratio of 30 to 80% with respect to 100% of the coarse aggregate, The paste or mortar is 100 parts by weight of cement or a powder mixture containing cement, 0 to 140 parts by weight of fine aggregate, 0.5 to 2.0 parts by weight of high-performance water reducing agent or high-performance AE water reducing agent, and 16 to 28 parts by weight of water. paving kneaded product was water-permeable concrete pavement "and formed by laying, Kokoku 5-34299 Patent disclosed in Japanese" cement concrete 1 m ³ per Portland cement 300 to 400 kg, relative to the cement 1 part by weight A cement-concrete mixture composed of 0.005 to 0.01 parts by weight of binder, 0.35 to 0.45 parts by weight of water, and the remaining aggregate is kneaded, and the kneaded product is put on the paved surface with a finisher. Set and composed, it includes the water-permeable cement concrete pavement "and the like.
[0027]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described with reference to test examples.
[1. Materials used]
(1) Hydraulic material (1) Hydraulic material A:
The hydraulic material A used in Examples 1 to 3 was prepared as follows.
Calcium sulfoaluminate-based clinker 37.5 wt%, ordinary Portland cement clinker 46.8 wt%, type II anhydrous gypsum 14.3 x 0.6 wt% are mixed and ground to a Blaine specific surface area of about 4,500 cm ² / g. A hydraulic material A was obtained by adding 14.2 × 0.4 wt% of type ² anhydrous gypsum of cm ² / g, 0.4 wt% of citric acid and 1.0 wt% of lithium carbonate (Li ₂ CO ₃ ) and kneading. The molar ratio of SO ₃ / Al ₂ O ₃ in the hydraulic material A was 1.18.
(2) Hydraulic material B:
As the hydraulic material B used in Comparative Example 1, early-strength Portland cement was used.
[0028]
(2) Materials other than hydraulic materials The following materials were used.
(1) Water-reducing agent; High-performance water-reducing agent “Mighty 150 (trade name)” (manufactured by Kao Corporation)
(2) Fine aggregate: 1: 1 (weight ratio) mixture of Tohoku quartz sand No. 6 and Tohoku quartz sand No. 7 (particle size 2.5 mm or less)
(3) Water; Tap water (4) Inorganic powder; Fly ash (manufactured by Kandenka Corporation)
[0029]
[2. Preparation of paste for paste or mortar]
Using the above materials, each material was kneaded for 90 seconds with a hand mixer (0.01 m ³ ) at the blending ratio shown in Table 1 to prepare a paste or mortar for joining.
[0030]
[Table 1]

[0031]
[3. Preparation of permeable concrete]
As the water-permeable concrete, 100 parts by weight of the above-mentioned “hydraulic material A”, fine aggregate (Ishihara Hosomeyama sand; particle size of 2.5 mm or less), coarse aggregate (Ome crushed stone No. 6; particle size) 5 to 13 mm) 393 parts by weight, high-performance water reducing agent ("Mighty 150" (trade name); manufactured by Kao Corporation) 1.0 part by weight and water (tap water) 26 parts by weight, with a frequency of 3,000 vpm For 20 seconds.
[0032]
[4. Preparation of specimen]
The upper surface of the hardened φ10 cm concrete cylinder specimen was brushed and washed to remove the surface latency layer, thereby forming a rough surface with irregularities. The mortar (Examples 1 to 3 and Comparative Example 1) shown in Table 1 was cast (applied) thereon to form a mortar layer having a thickness of about 5 mm, and then quickly permeable concrete was cast (20 ℃, indoor experiment), and cured in the air at 20 ℃ for 6 hours and 7 days to prepare a specimen.
[0033]
[5. Evaluation method and results]
▲ 1 ▼ when the preparation of the paste or mortar for splicing fluidity strokes, measured J ₁₄ funnel flow time, and determine the quality of liquidity. In general, the flow time of the J ₁₄ funnel is preferably 3 to 15 seconds, and more preferably 4 to 12 seconds.
(2) Workability The workability when placing (applying) the joining paste or mortar was evaluated as “で: very good”, “◯: good”, and “×: bad”.
(3) Adhesion strength After the specimens were prepared, the adhesion strength of each specimen was measured according to "JIS A 6909 (finishing coating material for construction)".
The results are shown in Table 2.
[0034]
[Table 2]

[0035]
As shown in Table 2, in Examples 1 to 3 using the joining paste or mortar of the present invention, an adhesive strength of 1.0 N / mm ² or more was obtained in 6 hours after placing, In Comparative Example 1 in which early-strength Portland cement was used as the hard material, no measurable adhesion strength was exhibited at 6 hours after placing.
[0036]
【The invention's effect】
Since the paste or mortar for permeable concrete joining of the present invention develops an adhesion strength of a certain level or more at an early stage, an existing hardened body (especially a road pavement with a high traffic volume) and a newly placed upper part thereof are provided. It can be suitably used as a paste or mortar that is interposed between the permeable concretes.

Claims

A fast-curing paste or mortar for use by interposing between an existing cured body and water-permeable concrete to be handed over to the cured body,
Including 100 parts by weight of hydraulic material, 0 to 300 parts by weight of fine aggregate, 0.1 to 2.0 parts by weight of water reducing agent, 15 to 30 parts by weight of water,
The hydraulic material is clinker 20-60% by weight based on calcium sulfoaluminate, Portland cement clinker 20-70% by weight, anhydrous gypsum 0.5-30% by weight, alkali metal carbonate 0.1-3.0% by weight, A paste or mortar for permeable concrete joining, characterized in that it is a fast-curing cement composed of 0.05 to 4.0% by weight of an organic acid and having a SO ₃ / Al ₂ O ₃ molar ratio of 1.0 to 1.4.

A part of the anhydrous gypsum in the hydraulic material is pulverized by mixing with the clinker mainly composed of the calcium sulfoaluminate and the Portland cement clinker, and the remainder is a Blaine specific surface area of 3,000 cm ² / The paste or mortar for water-permeable concrete as claimed in claim 1, which is added later in a coarse powder state of g or less.

Part of anhydrous gypsum in the hydraulic material is added in the form of fine powder having a Blaine specific surface area of 4,000 to 12,000 cm ² / g, and the remainder is a coarse powder having a Blaine specific surface area of 3,000 cm ² / g or less. The permeable concrete joining paste or mortar according to claim 1, which is added in a state.

4. One or more inorganic powders selected from blast furnace slag powder, fly ash, limestone powder, and silica powder are contained in an amount of 50 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the hydraulic material. Paste or mortar for permeable concrete.