JP4931487B2 - Pavement, paving block and pavement structure - Google Patents
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- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Road Paving Structures (AREA)
Description
本発明は、車道、歩道、駐車場等の舗装構造、該舗装構造を構成する舗装用ブロック等に関し、特に、夏季に表面の温度上昇を抑制することができる舗装構造、舗装用ブロック等に関する。 The present invention, driveways, sidewalks, pavement structure of the parking lot or the like, relates to paving blocks and the like constituting the pavement structure, in particular, paving structure capable of suppressing temperature rise of the surface in the summer, to paving blocks and the like.
近年、セメントと、セピオライト等の保水性材料と、水等を混合して、未硬化の保水性セメント組成物を調製し、この未硬化の保水性セメント組成物を、連続空隙を有する舗装体の当該連続空隙の中に充填して硬化させて、保水性舗装体を作製する技術が、開発されている。
一例として、連続空隙を有する多孔質硬化体と、該連続空隙内に充填された保水性硬化材とからなる保水性硬化体であって、前記保水性硬化材が、セメント１００質量部と、２００％以上の保水率を有する繊維状のセピオライト２０〜１２０質量部と、水とを含む混練物を硬化させてなる、１．２Ｎ／ｍｍ2以上の圧縮強度、及び０．６Ｎ／ｍｍ2以上の曲げ強度を有する材料であることを特徴とする保水性硬化体が、提案されている（特許文献１）。
In recent years, cement, a water retentive material such as sepiolite, and water are mixed to prepare an uncured water retentive cement composition, and this uncured water retentive cement composition is used as a pavement having continuous voids. A technique for producing a water-retaining pavement by filling the continuous voids and curing them has been developed.
As an example, a water-retaining cured body comprising a porous cured body having continuous voids and a water-retaining curing material filled in the continuous voids, the water-retaining curing material comprising 100 parts by mass of cement, 200 parts % Compressive strength of 1.2 N / mm 2 or more, and 0.6 N / mm 2 or more obtained by curing a kneaded product containing 20 to 120 parts by mass of fibrous sepiolite having a water retention of at least% and water. A water-retaining cured body characterized by being a material having bending strength has been proposed (Patent Document 1).
他の例として、水分若しくは空気のいずれか一方または両方の流通能力を備え、容積百分率で１５〜３５％の空隙を有する透水性セメントコンクリート等を用いた多孔質成形ブロック等の有孔表層において、保水性を有するとともに透水性を有するシルト系充填材を有孔表層中の空隙に充填したことを特徴とする、シルト系充填材を充填した路面温度の上昇抑制機能を備える舗装体の有孔表層が、提案されている（特許文献２）。この文献には、前記シルト系充填材として、特定のシルト系粉末２０〜６０重量％と、セメント系の固化材５〜５０重量％と、水２５〜５０重量％とからなる混合物が、記載されている。
多孔質硬化体の連続空隙内に保水性硬化材を充填してなる従来の保水性硬化体は、降雨や散水によって水を吸収した後、この水分を徐々に放出することによって、夏季の直射日光による路面温度の上昇の抑制効果を発揮することができる。
しかし、この効果は、時間の経過とともに小さくなっていく。そのため、保水性硬化体による路面温度の上昇の抑制効果の持続時間を長くすることのできる技術が求められている。また、路面温度の上昇の抑制効果を、従来よりもさらに大きくすることも求められている。
そこで、本発明は、舗装用硬化体を構成する多孔質硬化体の連続空隙内に充填するための保水性セメント組成物であって、舗装用硬化体における夏季の直射日光による路面温度の上昇の抑制効果を高めることができ、かつ、この効果の持続時間を長くすることのできる保水性セメント組成物を用いてなる舗装体（例えば、舗装用ブロック等）を提供することを目的とする。
A conventional water-retaining cured material, which is formed by filling a continuous void in a porous cured material with a water-retaining curing material, absorbs water by rain or water spray, and then gradually releases this water to direct sunlight in summer. The effect of suppressing the increase in road surface temperature due to can be exhibited.
However, this effect diminishes over time. Therefore, there is a need for a technique that can increase the duration of the effect of suppressing the increase in road surface temperature by the water-retaining cured body. In addition, it is also required to further increase the effect of suppressing the increase in road surface temperature as compared with the prior art.
Therefore, the present invention is a water-retaining cement composition for filling the continuous voids of the porous cured body constituting the cured pavement, and the road surface temperature is increased by direct sunlight in the summer in the cured pavement. An object of the present invention is to provide a paving body (for example, a paving block or the like) using a water-retaining cement composition capable of enhancing the suppression effect and extending the duration of this effect.
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、少なくともセメント、セピオライト及び水を含む保水性セメント組成物であって、セメントの割合が、保水性セメント組成物中、５〜２０質量％であり、セピオライトの割合が、保水性セメント組成物中、５〜１５質量％であり、水の割合が、保水性セメント組成物中、５５〜８５質量％で、かつ、セメントとセピオライトの合計量１００質量部に対して１８０〜５００質量部である保水性セメント組成物を調製した後、この保水性セメント組成物を、舗装体（例えば、舗装用ブロックや、舗装構造の表層等）の本体を構成する多孔質硬化体の連続空隙の充填材として用いれば、舗装体における夏季の直射日光による路面温度の上昇の抑制効果を、従来よりも高めることができ、かつ、この効果の持続時間を従来よりも長くすることができることを見出し、本発明を完成した。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has a water-retaining cement composition containing at least cement, sepiolite and water, and the proportion of the cement is 5 to 20 mass in the water-retaining cement composition. %, The ratio of sepiolite in the water-retaining cement composition is 5 to 15% by mass, the ratio of water is 55 to 85% by mass in the water-retaining cement composition, and the total of cement and sepiolite After preparing a water-retaining cement composition that is 180 to 500 parts by mass with respect to 100 parts by mass , this water-retaining cement composition is used as a main body of a paving body (for example, a paving block or a surface layer of a paving structure). If it is used as a filler for the continuous voids of the porous cured body that constitutes, the effect of suppressing the increase in road surface temperature due to direct sunlight in the summer in the pavement can be enhanced compared to the conventional, , It found that the duration of this effect can be increased, thereby completing the present invention.
すなわち、本発明は、以下の［１］〜［６］を提供するものである。
［１］多数の連続空隙を有する多孔質硬化体（例えば、舗装用ブロック本体や、現場で打設された舗装構造の表層等）と、該多孔質硬化体の連続空隙の中に充填された保水性セメント組成物とからなる舗装体であって、上記保水性セメント組成物は、セメント、セピオライト及び水を含み、上記セメントの割合は、上記保水性セメント組成物中、５〜２０質量％であり、上記セピオライトの割合は、上記保水性セメント組成物中、５〜１５質量％であり、上記水の割合は、上記保水性セメント組成物中、５５〜８５質量％で、かつ、上記セメントと上記セピオライトの合計量１００質量部に対して１８０〜５００質量部であることを特徴とする舗装体。
［２］上記セピオライトは、保水率が２００質量％以上のセピオライトである上記［１］に記載の舗装体。
［３］多数の連続空隙を有する舗装用ブロック本体と、該舗装用ブロック本体の連続空隙の中に充填された保水性セメント組成物とからなる舗装用ブロックであって、上記保水性セメント組成物は、セメント、セピオライト及び水を含み、上記セメントの割合は、上記保水性セメント組成物中、５〜２０質量％であり、上記セピオライトの割合は、上記保水性セメント組成物中、５〜１５質量％であり、上記水の割合は、上記保水性セメント組成物中、５５〜８５質量％で、かつ、上記セメントと上記セピオライトの合計量１００質量部に対して１８０〜５００質量部であることを特徴とする舗装用ブロック。
［４］上記セピオライトは、保水率が２００質量％以上のセピオライトである上記［３］に記載の舗装用ブロック。
［５］水平方向に複数敷設された上記［３］又は［４］に記載の舗装用ブロックと、該舗装用ブロックの相互間の空隙に目地材を充填してなる目地部と、上記舗装用ブロック及び上記目地部の下方に位置する砂層とを含むことを特徴とする舗装構造。
［６］上記目地材が、上記舗装用ブロックの構成材料である上記保水性セメント組成物と同様の保水性セメント組成物を含む上記［５］に記載の舗装構造。
That is, the present invention provides the following [1] to [ 6 ].
[ 1 ] A porous cured body having a large number of continuous voids (for example, a pavement block main body, a surface layer of a pavement structure cast on site), and the continuous voids of the porous cured body are filled . A pavement comprising a water retentive cement composition, wherein the water retentive cement composition includes cement, sepiolite and water, and the proportion of the cement is 5 to 20% by mass in the water retentive cement composition. And the ratio of the sepiolite is 5 to 15% by mass in the water-retaining cement composition, the proportion of water is 55 to 85% by mass in the water-retaining cement composition, and the cement and The pavement characterized by being 180-500 mass parts with respect to 100 mass parts of total amounts of the said sepiolite .
[ 2 ] The pavement according to [1], wherein the sepiolite is a sepiolite having a water retention rate of 200% by mass or more.
[ 3 ] A paving block comprising a paving block main body having a large number of continuous voids, and a water-retaining cement composition filled in the continuous voids of the paving block main body, the water- retaining cement composition Contains cement, sepiolite and water, the proportion of the cement is 5-20% by mass in the water-retaining cement composition, and the proportion of sepiolite is 5-15 mass in the water-retaining cement composition. The water content is 55 to 85 mass% in the water-retaining cement composition, and 180 to 500 mass parts with respect to 100 mass parts of the total amount of the cement and the sepiolite. Pavement block that features.
[4] The pavement block according to [3], wherein the sepiolite is a sepiolite having a water retention rate of 200% by mass or more.
[ 5 ] A paving block according to the above [3] or [4] laid in a plurality in the horizontal direction, a joint part formed by filling a joint material in a gap between the paving blocks, and the paving A pavement structure comprising a block and a sand layer located below the joint.
[ 6 ] The pavement structure according to [ 5 ], wherein the joint material includes a water-retaining cement composition similar to the water-retaining cement composition that is a constituent material of the paving block.
本発明の舗装体は、特定の保水性セメント組成物を、当該舗装体を構成する多孔質硬化体の連続空隙の充填材として用いているので、当該舗装体における夏季の直射日光による路面温度の上昇の抑制効果が、従来よりも高いと共に、当該効果の持続時間が、従来よりも長い。 Pavement of the present invention, a specific water retention cement composition, since it uses as a filler for continuous void of the porous cured material constituting the pavement, road surface temperature due to summer sunlight in the pavement the effect of suppressing rise, with not higher than conventionally, the duration of the effect, not long than the conventional.
本発明で用いる保水性セメント組成物（以下、本発明の保水性セメント組成物ともいう。）は、セメント、セピオライト、水、及び必要に応じて配合される他の材料を含むものである。
セメントの種類としては、特に限定されるものではなく、例えば、超速硬ポルトランドセメント、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や、高炉セメント、フライアッシュセメント等の混合セメント等を使用することができる。中でも、超速硬ポルトランドセメントは、舗装用ブロック等の舗装体を効率良く作製することができる点で好ましく用いられる。
保水性セメント組成物中のセメントの質量割合は、５〜２０質量％、好ましくは７〜１８質量％、より好ましくは８〜１６質量％である。該割合が５質量％未満では、舗装用ブロック本体の連続空隙の内部における硬化後の保水性セメント組成物の付着性（定着性）が低下することがある。該割合が２０質量％を超えると、セピオライトの周囲にセメントが被覆して、十分な保水性が得られず、路面の温度上昇の抑制効果が不十分となることがある。
セピオライトは、ホルマイト系粘土鉱物の一種であり、乾燥固結性（水で練って乾燥すると固まる性質）を有するとともに、内部に微細な連続空隙を有することから、優れた吸水性および保水性を有するものである。なお、セピオライトの主成分は、含水マグネシウムシリケート（化学式：Mg4Si6O15(OH)2・6H2O）である。
The water-retaining cement composition used in the present invention (hereinafter also referred to as the water-retaining cement composition of the present invention) includes cement, sepiolite, water, and other materials blended as necessary.
The type of cement is not particularly limited. For example, various portland cements such as super-hard-hard portland cement, ordinary portland cement, early-strength portland cement, medium heat portland cement, low heat portland cement, blast furnace cement, fly ash, etc. Mixed cement such as cement can be used. Among these, ultra-high speed Portland cement is preferably used in that a paving body such as a paving block can be efficiently produced.
Mass ratio of the cement water retention cement composition is 5 to 20 wt%, preferably from 7 to 18 wt%, more preferably 8-16 wt%. When the proportion is less than 5% by mass, the adhesion (fixability) of the water-retaining cement composition after curing in the continuous voids of the paving block main body may be lowered. When the proportion exceeds 20% by mass, cement is coated around the sepiolite, and sufficient water retention cannot be obtained, and the effect of suppressing the temperature rise on the road surface may be insufficient.
Sepiolite is a kind of holmite clay mineral, and has a dry caking property (property that solidifies when kneaded with water) and has fine continuous voids inside, so it has excellent water absorption and water retention. Is. The main component of sepiolite is hydrous magnesium silicate (chemical formula: Mg 4 Si 6 O 15 (OH) 2 .6H 2 O).
セピオライトの形態としては、次の理由により、繊維状のものが好ましい。
第一に、繊維状のセピオライトを含む保水性セメント組成物は、チキソトロピー性（揺変性）を有するため、優れた流動性（施工作業の容易性）、材料分離抵抗性（ブリーディングの防止）、および付着性（施工後の連続空隙内での定着性）を示す。ここで、チキソトロピー性（揺変性）とは、剪断抵抗力を大きくすると粘度が小さくなり、逆に、剪断抵抗力を小さくすると粘度が大きくなる性質をいう。
第二に、繊維状のセピオライトの内部の結晶構造が、蜂の巣のようなチャンネル構造になっており、このチャンネル構造中の多数の細長い細孔が、高い吸水力および保水力を発揮するため、繊維状のセピオライトを含む保水性セメント組成物は、吸水性および保水性に優れる。
第三に、繊維状のセピオライトが吸水しても、当該セピオライトを含む保水性セメント組成物の膨張率が小さいことから、舗装用ブロック本体の連続空隙内で保水性セメント組成物が膨張して応力が発生したり、透水性が低下するおそれが少なく、舗装用ブロック本体に保水性セメント組成物を充填してなる舗装用ブロックの耐久性等を向上させることができる。
The sepiolite is preferably in the form of a fiber for the following reason.
First, the water-retaining cement composition containing fibrous sepiolite has thixotropic properties (thixotropic properties), so it has excellent fluidity (ease of construction work), material separation resistance (preventing bleeding), and Adhesion (fixability in continuous voids after construction) is shown. Here, the thixotropic property (thixotropic property) refers to a property that the viscosity decreases when the shear resistance is increased, and conversely, the viscosity increases when the shear resistance is decreased.
Secondly, the crystalline structure of the fibrous sepiolite has a honeycomb-like channel structure, and many elongated pores in this channel structure exhibit high water absorption and water retention. The water-retaining cement composition containing a sepiolite in the form of water is excellent in water absorption and water retention.
Thirdly, even if fibrous sepiolite absorbs water, the water retention cement composition containing the sepiolite has a small expansion coefficient, so that the water retention cement composition expands in the continuous voids of the paving block body and stresses. There is little possibility that water permeability will be generated, and the durability of a paving block formed by filling the paving block main body with a water-retaining cement composition can be improved.
繊維状のセピオライトを調製する方法は、次のとおりである。
まず、天然鉱物であるセピオライト原石を粗砕機で粉砕する。
次いで、粉砕したセピオライトを微粉砕機で粉砕し解繊する。ここで、微粉砕機の種類としては、例えば、レイモンドミル、竪型ローラミル、ハンマーミル、ボールミル等が挙げられる。中でも、レイモンドミル、竪型ローラミルは、セピオライトが過度に粉砕されることなく良好に解繊され、大きな保水性を容易に得られる点で好ましく用いられる。これら微粉砕機による粉砕方法に代えて、水中で長時間かけて解繊する方法を採ることもできる。水中で解繊する方法は、具体的には、攪拌羽根付き容器を用いて、比較的低濃度スラリーとして、長時間攪拌処理を施して、解繊を行なう方法である。
解繊後、必要に応じて、水簸、篩い分け、および分級の操作のいずれかを単独でまたはこれらの２つ以上の操作の組み合わせによって、繊維形状を有するものの純度を高めるような処理を行なえば、目的とする繊維状のセピオライトが得られる。
A method for preparing fibrous sepiolite is as follows.
First, the natural mineral sepiolite is crushed with a crusher.
Next, the pulverized sepiolite is pulverized by a fine pulverizer and defibrated. Here, examples of the fine pulverizer include a Raymond mill, a vertical roller mill, a hammer mill, and a ball mill. Among these, Raymond mills and vertical roller mills are preferably used in that sepiolite is satisfactorily defibrated without being excessively pulverized and large water retention can be easily obtained. Instead of the pulverization method using these fine pulverizers, a method of defibration in water for a long time can be employed. Specifically, the method of defibrating in water is a method of performing defibration by applying a stirring process for a long time as a relatively low-concentration slurry using a vessel with a stirring blade.
After defibration, if necessary, treatment with water syrup, sieving, and classification can be performed alone or in combination of these two or more operations to increase the purity of those having a fiber shape. Thus, the desired fibrous sepiolite can be obtained.
繊維状のセピオライトの保水率は、好ましくは２００質量％以上、より好ましくは２５０質量％以上である。
ここで、保水率とは、一定量のセピオライトを秤量し、大型濾紙上に載置した後、セピオライトがブリーディングを発生し始める時点まで水を加えて、その時点における質量の増加量を測定した場合において、この増加量（セピオライトに保持された水の質量）を、当初のセピオライトの質量で除することによって得られる値をいう。なお、水を加える際、濾紙上に挟持する形でセピオライトを支持し、ブリーディングによって発生した水は、一定の圧力を加えて、保持の不完全な水とともに濾紙に沁み込ませることによって除去する。
The water retention rate of fibrous sepiolite is preferably 200% by mass or more, more preferably 250% by mass or more.
Here, the water retention rate is when a certain amount of sepiolite is weighed and placed on a large filter paper, and then water is added until the sepiolite starts to bleed, and the increase in mass at that point is measured. The value obtained by dividing this increased amount (mass of water retained in sepiolite) by the initial mass of sepiolite. In addition, when adding water, sepiolite is supported in the form of being pinched on the filter paper, and the water generated by bleeding is removed by applying a certain pressure and squeezing the filter paper together with incompletely held water.
繊維状のセピオライトの長さ（繊維長）は、好ましくは１μｍ以上、より好ましくは５μｍ以上である。該繊維長の上限は、好ましくは１，０００μｍ以下、より好ましくは２００μｍ以下である。該繊維長が１μｍ未満では、吸水時の粘性が低下するとともに保水性能が低下し、該繊維長が１，０００μｍを超えると、他の材料との混合が不均一となり、保水性セメント組成物が硬化不良を生じる恐れがある。
繊維状のセピオライトを１０質量％のスラリーとし、その粘度をＢ型粘度計で測定すると、ロータが回転し始めて３回転目の粘度は、１，５００ｃｐｓ（センチポイズ）以上である。このように１，５００ｃｐｓ以上の粘度を有するスラリーは、保水性能が高いことを意味する。
The length (fiber length) of the fibrous sepiolite is preferably 1 μm or more, more preferably 5 μm or more. The upper limit of the fiber length is preferably 1,000 μm or less, more preferably 200 μm or less. When the fiber length is less than 1 μm, the viscosity at the time of water absorption decreases and the water retention performance decreases, and when the fiber length exceeds 1,000 μm, the mixing with other materials becomes uneven and the water retention cement composition becomes May cause curing failure.
When fibrous sepiolite is made into a slurry of 10% by mass and its viscosity is measured with a B-type viscometer, the viscosity of the third rotation after the rotor starts rotating is 1,500 cps (centipoise) or more. Thus, the slurry having a viscosity of 1,500 cps or more means that the water retention performance is high.
保水性セメント組成物中のセピオライトの質量割合は、５〜１５質量％、好ましくは６〜１３質量％である。該割合が５質量％未満では、十分な保水性が得られず、路面の温度上昇の抑制効果が不十分となることがある。該割合が１５質量％を超えると、セメントまたは水の質量割合が低下し、舗装用ブロック本体の連続空隙の内部における硬化後の保水性セメント組成物の付着性の低下や、路面の温度上昇の抑制効果の長時間に亘る持続を達成することができないことがある。
セメント１００質量部に対するセピオライトの配合量は、好ましくは３０〜１５０質量部、より好ましくは５０〜１２０質量部である。該配合量が３０質量％未満では、十分な保水性が得られず、路面の温度上昇の抑制効果が不十分となることがある。該配合量が１５０質量％を超えると、舗装用ブロック本体の連続空隙の内部における硬化後の保水性セメント組成物の付着性が低下することがある。
Mass ratio of sepiolite water retention cement composition is 5-15 wt%, preferably from 6 to 13% by weight. If the proportion is less than 5% by mass, sufficient water retention cannot be obtained, and the effect of suppressing the temperature rise on the road surface may be insufficient. When the ratio exceeds 15% by mass, the mass ratio of cement or water decreases, and the adhesiveness of the water-retaining cement composition after curing in the continuous voids of the paving block main body decreases and the temperature of the road surface increases. It may not be possible to achieve a long-lasting suppression effect.
The blending amount of sepiolite with respect to 100 parts by mass of cement is preferably 30 to 150 parts by mass, more preferably 50 to 120 parts by mass. When the blending amount is less than 30% by mass, sufficient water retention cannot be obtained, and the effect of suppressing the temperature rise on the road surface may be insufficient. If the blending amount exceeds 150% by mass, the adhesiveness of the water-retaining cement composition after curing in the continuous voids of the paving block main body may be lowered.
水の配合量の下限値は、セメントとセピオライトの合計量１００質量部に対して１８０質量部、好ましくは２１０質量部、より好ましくは２４０質量部、特に好ましくは２７０質量部である。該配合量が１８０質量部未満では、路面の温度上昇の抑制効果の長時間に亘る持続を達成することができないことがある。
また、該配合量を１８０質量部以上に定めることによって、多孔質硬化体の連続空隙内への保水性セメント組成物の充填率をほぼ１００％にすることができる。該配合量が１８０質量部未満の場合には、多孔質硬化体の連続空隙内への保水性セメント組成物の充填率が低下する傾向がある。例えば、該充填率は、水の配合量を１２０〜１５０質量部にすると、７０％程度にまで低下することがある。
水の配合量の上限値は、セメントとセピオライトの合計量１００質量部に対して、５００質量部、好ましくは４５０質量部である。該値が５００質量部を超えると、舗装用ブロック本体の連続空隙の内部における硬化後の保水性セメント組成物の付着性が低下することがある。
保水性セメント組成物中の水の質量割合の下限値は、５５質量％、好ましくは５７質量％、特に好ましくは５９質量％である。該割合が５５質量％未満では、路面の温度上昇の抑制効果の長時間に亘る持続を達成することができないことがある。
なお、保水性セメント組成物を構成するセメント、セピオライト以外の固体材料の配合量は、保水性セメント組成物中の水の質量割合が５５質量％以上となる範囲内で定めることが必要である。
保水性セメント組成物中の水の質量割合の上限値は、８５質量％、好ましくは８０質量％である。該値が８５質量％を超えると、舗装用ブロック本体の連続空隙の内部における硬化後の保水性セメント組成物の付着性が低下することがある。
The lower limit of the amount of water added is 180 parts by mass , preferably 210 parts by mass , more preferably 240 parts by mass , and particularly preferably 270 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of cement and sepiolite. When the blending amount is less than 180 parts by mass, it may not be possible to achieve a long-lasting effect of suppressing the temperature rise on the road surface.
Further, by setting the blending amount to 180 parts by mass or more, the filling rate of the water-retaining cement composition into the continuous voids of the porous hardened body can be almost 100%. When the blending amount is less than 180 parts by mass, the filling rate of the water-retaining cement composition into the continuous voids of the porous cured body tends to decrease. For example, the filling rate may decrease to about 70% when the blending amount of water is 120 to 150 parts by mass.
The upper limit of the amount of water, relative to the total amount 100 parts by weight of cement and sepiolite, 500 parts by mass, preferably 450 parts by mass. When the value exceeds 500 parts by mass, the adhesiveness of the water-retaining cement composition after curing in the continuous voids of the paving block main body may be lowered.
The lower limit of the mass ratio of water water retention cementitious composition is 55 wt%, preferably from 57% by weight, particularly preferably 59% by mass. When the ratio is less than 55% by mass, it may not be possible to achieve a long-lasting effect of suppressing the temperature rise on the road surface.
In addition, the compounding quantity of solid materials other than the cement and sepiolite constituting the water-retaining cement composition needs to be determined within a range where the mass ratio of water in the water-retaining cement composition is 55% by mass or more.
The upper limit of the mass ratio of water of water retention cementitious composition is 85 wt%, preferably 80% by mass. When this value exceeds 85 mass%, the adhesiveness of the water retention cement composition after hardening in the continuous voids of the block main body for paving may be lowered.
本発明の保水性セメント組成物の材料として使用可能な他の材料として、無機質微粒子、消泡剤、硬化遅延剤、有機質保水剤、減水剤等が挙げられる。
無機質微粒子としては、例えば、炭酸カルシウム、シリカフューム、シリカダスト、フライアッシュ、高炉スラグ等が挙げられる。
炭酸カルシウムの配合量は、セメント１００質量部に対して、好ましくは２００質量部以下、より好ましくは５０〜１５０質量部である。
消泡剤としては、例えば、鉱物油系、シリコン系、ポリエーテル系等の消泡剤が挙げられる。消泡剤の市販品としては、例えば、「ＳＮデフォーマー １４ＨＰ」（サンノプコ社製）等が挙げられる。
保水性セメント組成物中の消泡剤の配合割合は、通常、０〜０．６質量％である。
硬化遅延剤としては、例えば、オキシカルボン酸系、リグニンスルホン酸系、芳香族スルホン酸系等の硬化遅延剤が挙げられる。硬化遅延剤の具体例としては、例えば、クエン酸、酒石酸等が挙げられる。
保水性セメント組成物中の硬化遅延剤の配合割合は、通常、０〜２．５質量％である。
有機質保水剤としては、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が挙げられる。有機質保水剤の市販品としては、例えば、「ｈｉメトローズ４０００」（信越化学工業社製）等が挙げられる。
保水性セメント組成物中の有機質保水剤の配合割合は、通常、０〜０．６質量％である。
減水剤としては、例えば、リグニン系、ナフタレンスルホン酸系、メラミン系、ポリカルボン酸系等の減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤または高性能ＡＥ減水剤が挙げられる。減水剤の形態は、液体でも粉末状でもよい。
減水剤の配合量は、減水剤の種類によっても異なるが、通常、セメント１００質量部に対して、固形分換算で０．１〜９質量部である。
Other materials that can be used as the material for the water-retaining cement composition of the present invention include inorganic fine particles, antifoaming agents, curing retarders, organic water retaining agents, water reducing agents and the like.
Examples of the inorganic fine particles include calcium carbonate, silica fume, silica dust, fly ash, and blast furnace slag.
The blending amount of calcium carbonate is preferably 200 parts by mass or less, more preferably 50 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cement.
Examples of the antifoaming agent include mineral oil-based, silicon-based, and polyether-based antifoaming agents. As a commercial item of an antifoamer, "SN deformer 14HP" (made by San Nopco) etc. are mentioned, for example.
The mixing ratio of the antifoaming agent in the water-retaining cement composition is usually 0 to 0.6% by mass.
Examples of the curing retardant include oxycarboxylic acid-based, lignin sulfonic acid-based, and aromatic sulfonic acid-based curing retardants. Specific examples of the curing retarder include citric acid and tartaric acid.
The compounding ratio of the setting retarder in the water-retaining cement composition is usually 0 to 2.5% by mass.
Examples of the organic water retention agent include methyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, hydroxyethyl methyl cellulose and the like. As a commercial item of an organic water retention agent, "hi Metrouse 4000" (made by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) etc. are mentioned, for example.
The mixing ratio of the organic water retention agent in the water retention cement composition is usually 0 to 0.6% by mass.
Examples of water reducing agents include lignin-based, naphthalene sulfonic acid-based, melamine-based, and polycarboxylic acid-based water reducing agents, AE water reducing agents, high-performance water reducing agents, and high-performance AE water reducing agents. The form of the water reducing agent may be liquid or powder.
Although the compounding quantity of a water reducing agent changes with kinds of water reducing agent, it is 0.1-9 mass parts normally in conversion of solid content with respect to 100 mass parts of cement.
本発明の保水性セメント組成物を調製するには、二軸練りミキサ、パンタイプミキサ、揺動型ミキサ等のミキサに、保水性セメント組成物を構成する上述の各材料を投入して混練すればよい。
この際、各材料の投入方法としては、セメント、セピオライト、水、及び必要に応じて配合される他の材料を一括して投入する方法や、水以外の材料（具体的には、セメント、セピオライト、及び必要に応じて配合される他の固体材料）を予め混合してプレミックス材を調製した後、このプレミックス材を、水及び必要に応じて配合される他の液体材料と共にミキサに投入する方法等が挙げられる。
硬化前の保水性セメント組成物の流動性は、土木学会規準「プレパックドコンクリートの注入モルタルの流動性試験方法（Ｐロート法）」に準拠して測定される。本試験によるフロー値は、好ましくは１１秒未満である。該フロー値が１１秒以上では、舗装用ブロック本体の連続空隙内に保水性セメント組成物を充填することが困難となる。
硬化後の保水性セメント組成物の圧縮強度は、好ましくは０．５Ｎ／ｍｍ２以上である。圧縮強度が０．５Ｎ／ｍｍ２未満では、水中で崩壊する恐れがある。
硬化後の保水性セメント組成物の曲げ強度は、好ましくは０．１Ｎ／ｍｍ２以上である。曲げ強度が０．１Ｎ／ｍｍ２未満では、水中で崩壊する恐れがある。
硬化後の保水性セメント組成物の吸水率は、好ましくは４０体積％以上である。吸水率が４０体積％未満では、十分な保水性が得られず、路面の温度上昇の抑制効果が不十分となることがある。
In order to prepare the water-retaining cement composition of the present invention, the above-mentioned materials constituting the water-retaining cement composition are charged into a mixer such as a biaxial kneader, a pan type mixer, or a rocking mixer and kneaded. That's fine.
At this time, as a method for charging each material, cement, sepiolite, water, and other materials blended as necessary may be used, or materials other than water (specifically, cement, sepiolite , And other solid materials blended as necessary) to prepare a premix material, and then add this premix material to the mixer together with water and other liquid material blended as needed And the like.
The fluidity of the water-retaining cement composition before curing is measured in accordance with the Japan Society of Civil Engineers standard "Method for testing fluidity of pre-packed concrete injection mortar (P funnel method)". The flow value from this test is preferably less than 11 seconds. When the flow value is 11 seconds or more, it becomes difficult to fill the water-retaining cement composition into the continuous voids of the paving block main body.
The compressive strength of the water-retaining cement composition after curing is preferably 0.5 N / mm 2 or more. If the compressive strength is less than 0.5 N / mm 2 , there is a risk of collapse in water.
The bending strength of the water-retaining cement composition after curing is preferably 0.1 N / mm 2 or more. If the bending strength is less than 0.1 N / mm 2 , there is a risk of collapse in water.
The water retention rate of the water-retaining cement composition after curing is preferably 40% by volume or more. If the water absorption is less than 40% by volume, sufficient water retention cannot be obtained, and the effect of suppressing the temperature rise on the road surface may be insufficient.
次に、図面を参照しつつ、本発明の保水性セメント組成物を用いて作製した舗装構造の一例を説明する。
図１は、本発明の保水性セメント組成物を用いて作製した舗装構造を示す断面図である。
図１中、舗装構造１は、表層２（舗装用ブロック３及び目地部４）と、砂層５と、路盤６と、路床７とが積層して形成されている。
表層２は、路面を形成すべく水平方向に敷設された複数の舗装用ブロック３と、舗装用ブロック３の相互間に介在する目地部４とから構成されている。
表層２の厚さは、通常、６〜８ｃｍである。
舗装用ブロック３は、多数の連続空隙を有する舗装用ブロック本体と、該舗装用ブロック本体の連続空隙の中に充填された保水性セメント組成物とから構成されている。
Next, an example of a pavement structure produced using the water-retaining cement composition of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a pavement structure produced using the water-retaining cement composition of the present invention.
In FIG. 1, a pavement structure 1 is formed by laminating a surface layer 2 (paving blocks 3 and joints 4), a sand layer 5, a
The
The thickness of the
The
舗装用ブロック本体は、多数の連続空隙を有する成形体であればよく、例えば、コンクリート、モルタル等を用いて作製することができる。
舗装用ブロック本体がモルタルからなる場合、その材料組成としては、例えば、舗装用ブロック本体の単位体積当たりの組成として、セメント４００〜６００ｋｇ／ｍ3、細骨材１，２００〜１，４００ｋｇ／ｍ3、水１３０〜１５０ｋｇ／ｍ3、減水剤０．１〜２．０質量％（ただし、減水剤の配合量はセメント量に対する質量割合である。）が挙げられる。
舗装用ブロック本体がコンクリートからなる場合、その材料組成としては、例えば、舗装用ブロック本体の単位体積当たりの組成として、セメント３５０〜５００ｋｇ／ｍ3、粗骨材８００〜１，５００ｋｇ／ｍ3、細骨材０〜６００ｋｇ／ｍ3、水８５〜１５０ｋｇ／ｍ3、減水剤０．１〜２．０質量％（ただし、減水剤の配合量はセメント量に対する質量割合である。）が挙げられる。
舗装用ブロック本体を作製するには、例えば、セメント、骨材、水、減水剤等の材料を混練した後、この混練物を所定の型枠内に投入し、次いで、型枠バイブレータ等によって外部から振動を与えて締め固めた後、養生し硬化させればよい。
舗装用ブロック本体中の連続空隙の体積割合は、通常、１５〜３０％、好ましくは１７〜２５％である。
The paving block main body may be a molded body having a large number of continuous voids, and can be produced using, for example, concrete, mortar or the like.
When the paving block main body is made of mortar, the material composition thereof is, for example, as a composition per unit volume of the paving block main body, 400 to 600 kg / m 3 of cement, 1,200 to 1,400 kg / m of fine aggregate. 3 , water 130-150 kg / m 3 , water reducing agent 0.1-2.0 mass% (however, the blending amount of the water reducing agent is a mass ratio with respect to the cement amount).
If paving block body is made of concrete, as its material composition, for example, a composition per unit volume of the paving block body, cement 350~500kg / m 3, coarse aggregate 800~1,500kg / m 3, Fine aggregate 0-600 kg / m 3 , water 85-150 kg / m 3 , water-reducing agent 0.1-2.0% by mass (however, the amount of water-reducing agent is a mass ratio to the amount of cement). .
In order to prepare a paving block main body, for example, after kneading materials such as cement, aggregate, water, and a water reducing agent, the kneaded material is put into a predetermined mold, and then externally by a mold vibrator or the like. After applying vibration and compaction, curing and curing may be performed.
The volume ratio of continuous voids in the paving block main body is usually 15 to 30%, preferably 17 to 25%.
目地部４は、舗装用ブロック３の相互間の空隙（目地）内に、舗装用ブロック３の構成材料（連続空隙への充填材）である保水性セメント組成物と同様の材料を充填することによって形成されている。目地部４の材料として保水性セメント組成物を用いることによって、目地砂を用いる場合と比べて、路面温度の上昇の抑制効果を高め、かつその効果の持続時間を長くすることができる。
なお、目地部４は、舗装用ブロック３相互のかみ合わせを良好にするとともに、一定の目地幅を確保して舗装用ブロック３の角欠けを防止するために設けられる。
砂層（クッション層）５を形成する砂としては、例えば、最大粒径が４．７５ｍｍ以下であり、かつ７５μｍ篩通過分が５質量％以下のものが用いられる。
砂層の厚さは、通常、２〜４ｃｍである。
路盤６は、クラッシャラン等の砕石を主な材料として形成される。路盤６の厚さは、通常、１０〜２０ｃｍである。
路床７は、既存の地盤である。
The
The
As the sand forming the sand layer (cushion layer) 5, for example, sand having a maximum particle size of 4.75 mm or less and a 75 μm sieve passage amount of 5 mass% or less is used.
The thickness of the sand layer is usually 2 to 4 cm.
The
The roadbed 7 is an existing ground.
［実施例１］
（１）保水性セメント組成物の材料
保水性セメント組成物の材料として表１に示すものを用いた。
(1) Materials for water-retaining cement composition The materials shown in Table 1 were used as materials for the water-retaining cement composition.
（２）保水性セメント組成物の調製
超速硬セメント、セピオライト、炭酸カルシウム、消泡剤、硬化遅延剤、有機質保水剤の各材料を混練り容器に入れ、高速ハンドミキサを用いて予め空練りし、プレミックス材を得た。次いで、プレミックス材に水を加えて、再度、高速ハンドミキサで混練し、保水性セメント組成物を調製した。
（３）舗装用ブロック本体の製造
（ａ）材料
セメント；普通ポルトランドセメント１００質量部
粗骨材；粒径２．５〜１３ｍｍの砕石（道路用砕石７号）３４３質量部
減水剤；ポリカルボン酸系減水剤（商品名：コアフローＮＰ−５５、太平洋マテリアル社製）１質量部
（ｂ）製造方法
前記の材料を２軸強制練りミキサを用いて３分間混練した後、所定の型枠内に投入し、即時脱型振動締め固めを行なって、１０ｃｍ×２０ｃｍ×６ｃｍ（厚さ）の寸法を有する舗装用ブロック本体を製造した。得られた舗装用ブロック本体の連続空隙の体積割合は、２３％であった。
(2) Preparation of water-retaining cement composition Ultrafast cement, sepiolite, calcium carbonate, antifoaming agent, setting retarder, and organic water-retaining agent are placed in a kneading container and kneaded beforehand using a high-speed hand mixer. A premix material was obtained. Next, water was added to the premix material and kneaded again with a high-speed hand mixer to prepare a water-retaining cement composition.
(3) Manufacture of block main body for paving (a) Material Cement; 100 parts by mass of ordinary Portland cement Coarse aggregate; Crushed stone with a particle size of 2.5 to 13 mm (crushed stone for road No. 7) 343 parts by weight Water reducing agent; Polycarboxylic acid 1 part by mass of water reducing agent (trade name: Coreflow NP-55, manufactured by Taiheiyo Materials Co., Ltd.) (b) Manufacturing method The above materials are kneaded for 3 minutes using a biaxial forced kneading mixer, and then put into a predetermined mold. Then, immediate demolding vibration compaction was performed to produce a paving block main body having dimensions of 10 cm × 20 cm × 6 cm (thickness). The volume ratio of continuous voids in the obtained paving block main body was 23%.
（４）夏季における路面からの水分蒸発量及び路面の最高温度の測定
（ａ）試験用舗装構造の作製
路床の上に、厚さ１０ｃｍのクラッシャラン（Ｃ−４０）を敷き詰め、路盤を形成した後、路盤の上に、粒径２．５ｍｍ未満の砕砂を用いて、厚さ３０ｍｍの砂層を形成した。この砂層の上に、３ｍｍの空隙（目地部）が生じるように舗装用ブロック本体をストレッチャーボンドパターンの形態で５個×１０個（合計５０個）、敷設した。次いで、舗装用ブロック本体の連続空隙、及び、舗装用ブロック本体の相互間の空隙（目地部）に、前記の保水性セメント組成物を充填し、３時間放置して硬化させ、試験用舗装構造（１００ｃｍ×１００ｃｍ）を完成した。なお、この試験用舗装構造の周縁の舗装用ブロックの外方には、断熱材（発泡スチロール製、幅１０ｃｍ、厚さ１０ｃｍ）を配設した。
試験用舗装構造に散水した後、２４時間後の時点（正午）及び９７時間後の時点（午後１時）における水分蒸発量及び路面の温度を、次のように測定した。なお、２４時間後の気温は３０℃であった。９７時間後の気温は３３℃であった。また、試験期間中、天気は晴れであった。
(4) Measurement of the amount of water evaporation from the road surface in summer and the maximum temperature of the road surface (a) Preparation of a test pavement structure A 10 cm thick crusheran (C-40) was spread on the road floor to form a roadbed. Then, a 30 mm thick sand layer was formed on the roadbed using crushed sand having a particle size of less than 2.5 mm. On this sand layer, 5 × 10 (50 in total) paving block main bodies were laid in the form of stretcher bond patterns so that a 3 mm gap (joint portion) was generated. Next, the above-mentioned water-retaining cement composition is filled in the continuous gap of the paving block main body and the gap (joint portion) between the paving block main bodies, and is left to harden for 3 hours to be tested. (100 cm × 100 cm) was completed. In addition, a heat insulating material (made of polystyrene foam, width 10 cm, thickness 10 cm) was disposed outside the paving block at the periphery of the test paving structure.
After watering the test pavement structure, the amount of water evaporation and the temperature of the road surface at the time point after 24 hours (noon) and the time point after 97 hours (1 pm) were measured as follows. The temperature after 24 hours was 30 ° C. The temperature after 97 hours was 33 ° C. Also, the weather was clear during the test period.
（ｂ）水分蒸発量の測定
密閉式水分蒸発量測定器（日機装ワイエスアイ社製；品番：Ｈ４３００）を用いて、路面からの単位時間・単位面積当たりの水分蒸発量（ｇ／ｍ2・ｈ）を測定した。結果を表４に示す。
（ｃ）路面の温度の測定
舗装用ブロックの上面の近傍の温度を温度計で測定した。結果を表４に示す。
(B) Measurement of water evaporation Amount of water evaporation per unit time / unit area from the road surface (g / m 2 · h) using a sealed water evaporation measuring device (manufactured by Nikkiso Wye Eye Co., Ltd .; product number: H4300) ) Was measured. The results are shown in Table 4.
(C) Measurement of road surface temperature The temperature near the upper surface of the paving block was measured with a thermometer. The results are shown in Table 4.
［実施例２］
保水性セメント組成物の材料として表２に示すものを用いた以外は、実施例１と同様にして実験した。
An experiment was conducted in the same manner as in Example 1 except that the materials shown in Table 2 were used as the material for the water-retaining cement composition.
［実施例３］
保水性セメント組成物の材料として表３に示すものを用いた以外は、実施例１と同様にして実験した。
An experiment was conducted in the same manner as in Example 1 except that the materials shown in Table 3 were used as the material for the water-retaining cement composition.
［比較例１］
保水性セメント組成物の材料として表４に示すものを用いた以外は、実施例１と同様にして実験した。
The experiment was performed in the same manner as in Example 1 except that the materials shown in Table 4 were used as the material for the water-retaining cement composition.
［比較例２］
舗装用ブロックとして普通インターロッキングブロックを用い、かつ目地部の材料として砂を用いた以外は、実施例１と同様にして実験した。
［比較例３］
舗装用ブロックとして透水性インターロッキングブロックを用い、かつ目地部の材料として砂を用いた以外は、実施例１と同様にして実験した。
［比較例４］
舗装用ブロックとして保水性ブロック（市販品その１）を用い、かつ目地部の材料として砂を用いた以外は、実施例１と同様にして実験した。
［比較例５］
舗装用ブロックとして保水性ブロック（市販品その２）を用い、かつ目地部の材料として砂を用いた以外は、実施例１と同様にして実験した。
［比較例６］
舗装用ブロックとして保水性ブロック（市販品その３）を用い、かつ目地部の材料として砂を用いた以外は、実施例１と同様にして実験した。
以上の結果を表５に示す。
[Comparative Example 2]
The experiment was performed in the same manner as in Example 1 except that a normal interlocking block was used as the paving block and sand was used as the material for the joint.
[Comparative Example 3]
An experiment was conducted in the same manner as in Example 1 except that a water-permeable interlocking block was used as a paving block and sand was used as a material for joints.
[Comparative Example 4]
An experiment was conducted in the same manner as in Example 1 except that a water retention block (commercial product 1) was used as the paving block and sand was used as the material for the joint.
[Comparative Example 5]
An experiment was conducted in the same manner as in Example 1 except that a water-retaining block (commercial product 2) was used as the paving block and sand was used as the material for the joints.
[Comparative Example 6]
An experiment was conducted in the same manner as in Example 1 except that a water retention block (commercial product No. 3) was used as the paving block and sand was used as the material for the joint.
The results are shown in Table 5.
表５から、本発明の保水性セメント組成物を用いて作製した舗装構造（実施例１〜３）は、他の舗装構造（比較例１〜６）と比べて、２４時間後及び９７時間後の路面温度の上昇抑制効果が大きく、しかも、２４時間後の温度と９７時間後の温度の差が小さいことから前記効果の持続性に優れることがわかる。
また、実施例１〜３では、多孔質硬化体の連続空隙内への保水性セメント組成物の充填率が１００％であったのに対し、比較例１では、該充填率が７０％であった。
From Table 5, the pavement structure (Examples 1-3) produced using the water-retaining cement composition of the present invention is 24 hours later and 97 hours later compared to other pavement structures (Comparative Examples 1-6). It can be seen that the effect of suppressing the increase in the road surface temperature is great, and that the difference between the temperature after 24 hours and the temperature after 97 hours is small, so the sustainability of the effect is excellent.
Further, in Examples 1 to 3, the filling rate of the water-retaining cement composition into the continuous voids of the porous cured body was 100%, whereas in Comparative Example 1, the filling rate was 70%. It was.
１ 舗装構造
２ 表層
３ 舗装用ブロック
４ 目地部
５ 砂層
６ 路盤
７ 路床
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
上記保水性セメント組成物は、セメント、セピオライト及び水を含み、
上記セメントの割合は、上記保水性セメント組成物中、５〜２０質量％であり、上記セピオライトの割合は、上記保水性セメント組成物中、５〜１５質量％であり、上記水の割合は、上記保水性セメント組成物中、５５〜８５質量％で、かつ、上記セメントと上記セピオライトの合計量１００質量部に対して１８０〜５００質量部であることを特徴とする舗装体。 A paving body comprising a porous cured body having a large number of continuous voids, and a water-retaining cement composition filled in the continuous voids of the porous cured body ,
The water-retaining cement composition includes cement, sepiolite and water,
The proportion of the cement is 5 to 20% by mass in the water-retaining cement composition, the proportion of the sepiolite is 5 to 15% by mass in the water-retaining cement composition, and the proportion of water is A pavement comprising 55 to 85% by mass in the water-retaining cement composition and 180 to 500 parts by mass relative to 100 parts by mass of the total amount of the cement and the sepiolite .
上記保水性セメント組成物は、セメント、セピオライト及び水を含み、
上記セメントの割合は、上記保水性セメント組成物中、５〜２０質量％であり、上記セピオライトの割合は、上記保水性セメント組成物中、５〜１５質量％であり、上記水の割合は、上記保水性セメント組成物中、５５〜８５質量％で、かつ、上記セメントと上記セピオライトの合計量１００質量部に対して１８０〜５００質量部であることを特徴とする舗装用ブロック。 A paving block comprising a paving block main body having a large number of continuous voids, and a water-retaining cement composition filled in the continuous voids of the paving block main body ,
The water-retaining cement composition includes cement, sepiolite and water,
The proportion of the cement is 5 to 20% by mass in the water-retaining cement composition, the proportion of the sepiolite is 5 to 15% by mass in the water-retaining cement composition, and the proportion of water is A paving block comprising 55 to 85% by mass in the water-retaining cement composition and 180 to 500 parts by mass relative to 100 parts by mass of the total amount of the cement and the sepiolite .
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