JP6299711B2

JP6299711B2 - 転圧コンクリート舗装材

Info

Publication number: JP6299711B2
Application number: JP2015177557A
Authority: JP
Inventors: 恵太田; 博幸當房; 渡辺　圭児; 圭児渡辺; 桑山　道弘; 道弘桑山; 健落合; 英樹吉武
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2014-09-10
Filing date: 2015-09-09
Publication date: 2018-03-28
Anticipated expiration: 2035-09-09
Also published as: JP2016056089A

Description

本発明は、道路、広場、屋内外床面等の舗装に適用する転圧コンクリート舗装技術、更に詳しくは、高炉から副生する高炉スラグ粗骨材を含有する転圧コンクリート舗装材に関する。

道路舗装は、コンクリート舗装とアスファルト舗装に大別される。コンクリート舗装は、設計期間が約20年と耐久性に優れ、ライフサイクルコストが低いという利点を有する。その一方で、通常のコンクリート舗装は、補強鉄筋の配筋を必要とすることから施工が複雑であり、しかも施工後、交通の開放までに時間がかかりイニシャルコストが高いという欠点を有する。それゆえ、現在、日本国内においては、早期交通開放が可能であり、イニシャルコスト面で有利なアスファルト舗装が主流となっている。しかし、近年のアスファルトの価格上昇に伴い、ライフサイクルコストで比較すると、アスファルト舗装よりもコンクリート舗装のほうが２割程度コストを下げられるといわれている。このような状況下、コンクリート舗装において、早期に道路を開放できる転圧コンクリート舗装の研究開発が積極的に進められている。

転圧コンクリート舗装（ローラ転圧コンクリート舗装：RCCP）とは、通常の舗装用コンクリートよりも単位水量を減じた硬練りコンクリートを使用し、アスファルトフィニッシャで敷き均した後、振動ローラ等により転圧、締め固める工法である。このように、転圧コンクリート舗装は、締め固めに必要とされる最適合水比付近の比較的少量の水を使用してローラ転圧によって仕上げるものであり、ワーカビリティ確保のため比較的多量の水を使用して流し込みおよびバイブレータ等による振動で締め固めて仕上げる通常のセメントコンクリート舗装とは全く異なるものである。この転圧コンクリート舗装によると、通常のコンクリート舗装に比べて早期交通開放が可能となる。また、転圧コンクリート舗装は、補強鉄筋を不要とし、版厚や幅員の自由度が高く、通常のアスファルト舗装用の舗設機械により施工可能である等、様々な利点を有する。

以上のように、転圧コンクリート舗装は、早期交通開放が可能であることに加えて、施工方法が簡便であり且つ施工コストが安価であり、通常のセメントコンクリート舗装が抱える問題を克服するものである。それゆえ、転圧コンクリート舗装の日本国内での更なる適用が期待されている。ここで、従来、一般的に使用されてきた転圧コンクリート舗装材（転圧コンクリート舗装の材料）は、粗骨材に天然砕石、細骨材に天然砂や高炉水砕スラグ、セメントに普通ポルトランドセメントまたは高炉セメントを使用した混合物であった。

しかし、近年、省資源の見地から、廃材コンクリートや高炉で副生される高炉スラグを、転圧コンクリート舗装材の粗骨材として利用することが提案されている。特に、高炉スラグは、鉄鋼製造工程（製銑工程）で発生する副産物であり、国内の製鉄所で年間にして約25,000千トン（2012年統計）も副生されている。したがって、転圧コンクリート舗装材の粗骨材として高炉スラグを使用することにより、製鉄所で大量に発生する産業副産物の有効利用が可能となる。また、従来の粗骨材である天然砕石に代えて高炉スラグ等を使用すれば、天然資源の大幅な節約が可能となる。

これらの具体例として、例えば特許文献１には、骨材、セメントおよび水が配合された転圧コンクリート舗装材において、粗骨材および細骨材にセメントコンクリート廃材を破砕してなる再生骨材を利用する技術が提案されている。また、非特許文献１には、転圧コンクリート舗装の材料として、JIS A 5011-1に規定される高炉スラグ粗骨材BFG（高炉徐冷スラグ）を適用する技術が提案されている。

特開平９−１８４１０３号公報

林口幸子、外４名、「高炉スラグ粗骨材を使用したＲＣＣＰに関する検討」、舗装、株式会社建設図書、２０１３年５月、ｖｏｌ．４８、Ｎｏ．５，ｐ．６−１１

しかし、特許文献１および非特許文献１に提案された技術では、転圧コンクリートの強度面に問題が見られる。転圧コンクリート舗装においては、JIS A 1106の規定に準拠して測定される、28日曲げ強度で5.8N/mm²以上の曲げ強度が必要とされている。これに対し、特許文献１には、材齢28日における曲げ強度が53〜62kgf/cm²（5.2〜6.1N/mm²）である転圧コンクリートが得られると記載されているものの、その実施例が示すように、実際に得られる曲げ強度は5.8N/mm²を下回る場合が多く、所望の強度が必ずしも得られていない。また、非特許文献１に提案された技術、すなわち粗骨材として高炉スラグ（高炉徐冷スラグ）を使用する従来技術に至っては、材齢28日における曲げ強度が最大でも5.73N/mm²の転圧コンクリートしか得られていない。

以上のように、省資源の見地から転圧コンクリート舗装材の粗骨材として廃材コンクリートや高炉スラグを使用する場合、従来技術では、粗骨材として天然砕石を使用した場合と同等の転圧コンクリート強度が得られない。したがって、従来技術では、転圧コンクリートの耐久性が低下し、転圧コンクリート舗装の利点の一つである低ライフサイクルコストを実現し得ない。

本発明は、これらの事情に鑑みて為されたものであり、粗骨材として高炉スラグを使用した転圧コンクリート舗装材であって、材齢28日における転圧コンクリートの曲げ強度が5.8N/mm²以上であり、粗骨材として天然砕石を使用した場合と同等以上の強度を発現する転圧コンクリート舗装材を提供することを目的とする。

先述のとおり、従来技術では、高炉スラグを転圧コンクリート舗装材の粗骨材として使用した場合、天然砕石を粗骨材として使用した場合に比べて転圧コンクリート強度が低下する。本発明者らは先ず、従来技術において、転圧コンクリートの強度が低下する原因について検討した。

一般的な転圧コンクリート舗装材の粗骨材として使用されている天然砕石、例えば硬質砂岩は、吸水率が概ね0.5〜1％であり、すり減り減量が15％前後である。これに対し、非特許文献１で提案された技術では、高炉徐冷スラグを粗骨材として使用しているが、高炉徐冷スラグの吸水率は、通常、2〜4％と高い。そして、非特許文献１に提案された技術では、吸水率2.4％の高炉徐冷スラグを使用しており、そのすり減り減量は33.1％である。また、非特許文献１に提案された技術では、粗骨材として実積率が54.6％の高炉徐冷スラグを使用しているが、このように実積率が低い骨材では、締め固め難くなることが予測される。

そこで、本発明者らは、従来技術に見られる転圧コンクリートの強度不足は、粗骨材として使用している高炉スラグの吸水率と実積率に、主たる原因があるものと推測した。そして、転圧コンクリート舗装材の粗骨材として、従来の高炉徐冷スラグよりも吸水率が低く、実積率の高い高炉スラグを用いることで、転圧コンクリート強度特性の改善を試みた。その結果、粗骨材として、吸水率：1％以下かつ実積率：60％以上、好ましくはすり減り減量：20％以下の高炉スラグを用いることにより、粗骨材として天然砕石を使用した場合に比べて転圧コンクリート強度が向上するという知見を得た。なお、ここでいう「吸水率」とはJIS A 1110の規定に準拠して測定された値をいうものとする。また、ここでいう「実積率」とはJIS A 5005に規定される粒形判定実積率試験に準拠して測定された値をいうものとする。また、ここでいう「すり減り減量」とはJIS A 1121の規定に準拠して測定された値をいうものとする。

本発明は上記の知見に基づき完成されたものであり、その要旨は次のとおりである。
［１］粗骨材、細骨材、セメントおよび水を含有する舗装材であって、前記粗骨材が、吸水率：1％以下かつ実積率：60％以上の高炉スラグであることを特徴とする転圧コンクリート舗装材。
［２］前記高炉スラグのすり減り減量が20％以下であることを特徴とする上記［１］に記載の転圧コンクリート舗装材。
［３］前記粗骨材は、略5〜25mmの粒径であることを特徴とする上記［１］または［２］に記載の転圧コンクリート舗装材。
［４］前記粗骨材は、単位粗骨材量が1200kg/m³以上1400kg/m³以下であることを特徴とする上記［１］ないし［３］のいずれかに記載の転圧コンクリート舗装材。

本発明によると、粗骨材として吸水率：1％以下かつ実積率：60％以上、好ましくはすり減り減量：20％以下の高炉スラグを用いることで、設計の28日曲げ強度（材齢28日における曲げ強度）で5.8N/mm²以上を満足する転圧コンクリート舗装が可能となる。また、本発明においては、粗骨材として実積率の高い高炉スラグを用いるため、コンクリートの流動性が上がり、単位水量および単位セメント量を低減することが可能となる。更に、本発明によると、単位粗骨材量を増加することが可能となるため、コスト低減効果も得られる。

実施例の転圧コンクリート舗装材の、細骨材率s/aと締固度との関係を示す図である。実施例の転圧コンクリート舗装材の、単位水量Wと修正VC値との関係を示す図である。実施例の転圧コンクリート舗装材の単位セメント量と、実施例の転圧コンクリート舗装材からなるコンクリートの材齢28日における曲げ強度との関係を示す図である。

以下、本発明について具体的に説明する。

本発明の転圧コンクリート舗装材は、粗骨材、細骨材、セメントおよび水を含有する舗装材であって、前記粗骨材が、吸水率：1％以下かつ実積率：60％以上、好ましくはすり減り減量：20％以下の高炉スラグであることを特徴とする。

粗骨材：高炉スラグ
本発明においては、粗骨材として、従来の粗骨材である天然砕石に代えて、鉄鋼製造工程（製銑工程）で副生する高炉スラグを使用する。このように、粗骨材として高炉スラグを使用することにより、製鉄所で大量に発生する産業副産物の有効利用が可能となる。また、従来の粗骨材である天然砕石に代えて高炉スラグを使用することにより、天然資源の大幅な節約が可能となる。なお、本発明において粗骨材として用いる高炉スラグの粒径は、５mm以上25mm以下である。本発明においては、25mm篩いを質量％で95％以上通過し、5mm篩いに質量％で85％以上留まる大きさの高炉スラグを粗骨材として用いる。

高炉スラグ（粗骨材）の吸水率：1％以下
高炉スラグ（粗骨材）の吸水率が1％を超えて高くなると、粗骨材のすり減り量が高くなり、粗骨材の強度が低下する。その結果、転圧コンクリート強度も低下し、所望のコンクリート強度（材齢28日における曲げ強度：5.8N/mm²以上）が得られなくなる。また、高炉スラグ（粗骨材）の吸水率が高くなるにつれて、転圧コンクリート舗装材の単位水量の管理が困難となる。更に、吸水率の高い高炉スラグ（粗骨材）は、実際に施工するうえで、水分管理や粒度分布管理が難しく、非常に扱い難い。そのため、吸水率の高い高炉スラグ（粗骨材）を用いると、所望の転圧コンクリート強度を安定して得られない場合がある。したがって、高炉スラグ（粗骨材）の吸水率は、1％以下とする。好ましくは、0.8％以下である。

高炉スラグ（粗骨材）の実積率：60％以上
高炉スラグ（粗骨材）の実積率が60％未満になると、締固め性が低下し、転圧コンクリート強度が低下する。また、高炉スラグ（粗骨材）の実積率の低下に伴い、コンクリートの流動性も低下するため、単位水量および単位セメント量の増加が必要となる。そして、単位水量および単位セメント量の増加は、転圧コンクリート舗装材のコスト高騰を招く。したがって、高炉スラグ（粗骨材）の実積率は60％以上とする。好ましくは62％以上である。

高炉スラグ（粗骨材）のすり減り減量：20％以下
高炉スラグ（粗骨材）のすり減り減量が20％を超えて多くなると、混錬中に粗骨材の粒径が変化し、締固め性が低下し、所定の転圧コンクリート強度（曲げ強度）を確保できなくなる。このため、高炉スラグ（粗骨材）のすり減り減量を20％以下に限定することが好ましい。なお、より好ましくは15％以下である。

ここで、高炉スラグは、一般的に、高炉水砕スラグと高炉徐冷スラグとに大別される。高炉水砕スラグは、通常、製銑工程で副生された溶融スラグに加圧水等を噴射して急冷することにより製造される。一方、高炉徐冷スラグは、通常、製銑工程で副生された溶融スラグをヤードに流し込み、放冷および散水し、所定の粒径に加工（破砕）することにより製造される。常法に従い製造される高炉水砕スラグの場合、粒径が約５mm未満と微細であるため、粗骨材として使用することはできない。これに対し、常法に従い製造される高炉徐冷スラグの場合、粒径は約5〜25mmと粗骨材に適しているものの、吸水率は約2.0〜4.0％と高い。また、常法に従い製造される高炉徐冷スラグは、実積率が約50〜60％と低いため、本発明における粗骨材として使用することはできない。

本発明で用いる粗骨材、すなわち吸水率：1％以下、実積率が60％以上、好ましくはすり減り減量が20％以下である粒径5〜25mm程度の高炉スラグ粗骨材は、例えば、製銑工程で副生された溶融スラグを鋳鋼製の鋳型上で放冷して板厚20〜30mm程度の板形状に凝固し、これをジョークラッシャー、インパクトクラッシャー等を用いて所望の粒径に粉砕することにより製造することができる。このように、溶融スラグを板厚20〜30mm程度の板形状に凝固する場合、常法に従い高炉徐冷スラグを製造する場合に比べて、溶融スラグを凝固する際の冷却速度を速くすることができるため、気孔の少ない凝固スラグを製造することができる。そして気孔の少ない凝固スラグを破砕することにより、高密度の高炉スラグ粗骨材が得られ、延いては吸水率の低い高炉スラグ粗骨材が得られる。また、気孔の少ない凝固スラグを破砕することにより、表面の凹凸が少ない形状のスラグ粗骨材が得られ、延いては実積率の高い高炉スラグ粗骨材が得られる。なお、溶融スラグの凝固に使用する鋳型には、操業時の熱履歴を調整するために、鋳型の変形を抑制した鋳型の冷却を付与することが、とくにすり減り減量を所定値以下にするために重要となる。鋳型が変形すれば、凝固スラグの板厚が変動し、均一な品質の高炉スラグとなりにくい。

なお、吸水率を低くし、実積率を高める観点からは、溶融スラグを凝固する際の冷却速度が1〜5℃/s程度となるように凝固スラグの板厚や容量を調整することが好ましい。

細骨材
本発明において、細骨材の種類は特に問わず、例えば、天然砂、天然石砕砂等を用いることができる。細骨材の粒径は、概ね5mm以下であり、10mm篩いを全通し、5mm篩いを質量％で85％以上通る細粒である。なお、前記のようにして製銑工程で副生された溶融スラグを板厚20〜30mm程度の板形状に凝固し、これをジョークラッシャー、インパクトクラッシャー等を用いて粒径：約5mm以下に粉砕したものを、細骨材として用いてもよい。

セメント、水
本発明において、セメントの種類も特に問わず、普通ポルトランドセメント、早強セメント、高炉セメント等を例示することができる。費用の観点からは、普通ポルトランドセメントを用いることが好ましい。水（混ぜ水）は、例えば、上水道水を用いることができる。

本発明の転圧コンクリート舗装材は、上記粗骨材、細骨材およびセメントに加えて、必要に応じてAE剤、高性能減水剤、硬化促進剤、減水剤、AE減水剤、高性能AE減水剤、流動化剤等の混和剤等を含有させてもよい。なお、AE剤等は、例えばJIS A 6204（2011年）に適合したものを用いることができる。また、フライアッシュ、高炉水砕スラグ微粉末等を混和材として用いてもよい。

また、本発明においては、モルタル粗骨材空隙比Km（Km＝（コンクリート1m³中のモルタル容積）／（コンクリート1m³に用いる粗骨材の空隙容積））およびペースト細骨材空隙比Kp（Kp＝（コンクリート1m³中のセメントペースト容積）／（コンクリート1m³に用いる細骨材の空隙容積））を、以下のように規定することが好ましい。

モルタル粗骨材空隙比Km：1.65以上1.95以下
モルタル粗骨材空隙比Km、すなわち、転圧コンクリート舗装材中の粗骨材の空隙容積に対するモルタル容積の割合は、転圧コンクリート舗装材の締め固め易さや材料分離抵抗性を左右する重要な指標である。ここで、粗骨材の空隙容積としては、粗骨材の容積に（（1-粗骨材実積率）／粗骨材の実積率）を乗算して得られる値である。Kmが1.65未満では、材料分離が発生し易くなり、ワーカビリティに悪影響を及ぼす場合がある。一方、Kmが過剰に高くなると、締固め性が悪くなり、これを補うために単位水量、単位セメント量の増加を余儀なくされることからコスト高を招く。このような問題は、Kmが1.95を超える場合に顕在化する傾向にある。したがって、Kmは1.65以上1.95以下とする。より好ましくは1.75以上1.85以下である。

ペースト細骨材空隙比Kp：0.9以上1.1以下
ペースト細骨材空隙比Kp、すなわち、転圧コンクリート舗装材中の細骨材の空隙容積に対するセメントペースト容積の割合も、転圧コンクリート舗装材の締め固め易さを左右する重要な指標である。ここで、細骨材の空隙容積としては、細骨材の容積に（（1-細骨材実積率）／細骨材の実積率）を掛け算して得られる値である。また、ペースト細骨材空隙比Kpの最適化は、所望の転圧コンクリート強度を確保するうえでも重要となる。Kpが0.9未満では、施工時の締固度や強度の低下という問題が懸念される。一方、Kpが1.1を超えると、ペースト量が増加し、ひび割れの原因になるという問題を招来する。したがって、Kpは0.9以上1.1以下とする。より好ましくは0.95以上1.05以下である。

なお、本発明の転圧コンクリート舗装材の配合は、所望の転圧コンクリート強度が得られる限り特に問わないが、例えば以下の配合とすることが好ましい。

単位粗骨材量：1200kg/m³以上1400kg/m³以下
所望のコンクリート強度（材齢28日における曲げ強度：5.8N/mm²以上）を確保するうえでは、単位粗骨材量を1200kg/m³以上とすることが好ましい。一方、粗骨材量が過剰に多くなると、施工性（締固め性）の低下の問題を招来するため、単位粗骨材量は1400kg/m³以下とすることが好ましい。より好ましくは1250kg/m³以上1350kg/m³以下である。

単位細骨材量：800kg/m³以上1000kg/m³以下
（細骨材率s/a（全骨材に占める細骨材の比率（容積％））：41％以上44％以下）
締固め性の観点からは、単位細骨材量を800kg/m³以上とすることが好ましく、また、細骨材率は41％以上とすることが好ましい。一方、所望の転圧コンクリート強度（材齢28日における曲げ強度：5.8N/mm²以上）を確保するうえでは、単位細骨材量を1000kg/m³以下とすることが好ましく、細骨材率は44％以下とすることが好ましい。より好ましくは単位細骨材量は850kg/m³以上950kg/m³以下、細骨材率は42％以上43％以下である。

単位セメント量：270kg/m³以上330kg/m³以下
転圧コンクリート舗装の強度を確保して早期交通開放を実現するうえでは、単位セメント量を270kg/m³以上とすることが好ましい。一方、転圧コンクリート舗装の低コスト化、ひび割れ防止等の観点からは、単位セメント量を330kg/m³以下とすることが好ましい。より好ましくは300kg/m³以上320kg/m³以下である。

単位水量：100kg/m³以上120kg/m³以下
単位水量が過剰に高くなると、転圧コンクリート舗装材が軟質化し、転圧ローラ等による加圧が困難となる。また単位水量が過剰に高くなると、舗装を平坦に施工することが困難になる等の問題が懸念される。これらの問題を回避するためには、単位水量を120kg/m³以下にすることが好ましい。但し、単位水量が極端に低くなると、転圧による締め固めが困難になるため、単位水量は100kg/m³以上とすることが好ましい。より好ましくは100kg/m³以上110kg/m³以下である。

水セメント比：32％以上35％以下
転圧コンクリート舗装の早期交通開放、転圧コンクリート強度の観点、あるいは施工性の観点からは、水セメント比を35％以下とする。但し、水セメント比が低くなり過ぎると、強度低下を招く場合があるとともに、転圧による締め固めが困難になるため、水セメント比は32％以上とする。より好ましくは33％以上35％以下である。

以上のように、本発明によると、転圧コンクリート舗装材の粗骨材を吸水率：1％以下かつ実積率：60％以上、好ましくはすり減り減量：20％以下の高炉スラグとすること、或いは更にKm、Kp等を最適化することで、初期強度（材齢7日における曲げ強度）が5.22N/mm²以上、且つ材齢28日における曲げ強度が5.8N/mm²以上の転圧コンクリート舗装が可能となる。したがって、本発明によると、転圧コンクリート舗装材の粗骨材として、従来の天然砕石に代えて産業副産物である高炉スラグを用いることにより、早期交通開放が可能であり、耐久性に優れる転圧コンクリート舗装の特性を維持しつつ、天然資源の消費量を低減した環境負荷の少ない転圧コンクリート舗装が可能となる。

なお、本発明の転圧コンクリート舗装材は、所定単位量の粗骨材（吸水率：1％以下かつ実積率：60％以上、好ましくはすり減り減量：20％以下の高炉スラグ）、細骨材、セメントおよび水、或いは更に、必要に応じて混和剤等を混練して調製される。転圧コンクリート舗装材を調製するにあたり、練混ぜ方法や装置は特に限定されず、例えば慣用の練混ぜ用ミキサー（２軸パグミル型、水平回転型等）を用いることができる。また、転圧コンクリート舗装材を転圧して締め固める手法も特に問わず、通常の転圧コンクリート舗装で用いる手法、例えば、転圧コンクリート舗装材を、アスファルトフィニッシャで敷き均した後、振動ローラによる一次転圧、タイヤローラによる二次転圧を実施することにより締め固めることができる。

粗骨材（３種）、細骨材（３種）を用意し、種々の配合で転圧コンクリート舗装材を調製した。各種転圧コンクリート舗装材について、VC振動締固め試験を実施して締固度を測定し、細骨材率s/aを選定した。次いで、VC振動締固め試験を実施して修正VC値を測定し、単位水量を選定した。更に、選定した細骨材率および単位水量を用いて転圧コンクリート舗装材の配合を決定し、強度試験用供試体を作製して曲げ強度を測定した。
（１）粗骨材
以下の３種の粗骨材を用意した。
＜粗骨材Ａ＞発明例
溶融状態（1350〜1450℃）の高炉スラグを、鋳鋼製の鋳型に1.5〜2.5t/minで流入させたのち、約2分間放冷し、板厚20〜30mmの板形状の凝固スラグとした後、鋳型から排出してさらに放冷した。なお、凝固スラグを排出した鋳型を再使用する際には、鋳型の両面を均一に散水する冷却を施した鋳型とした。次いで、得られた凝固スラグをインパクトクラッシャーにより破砕し、篩い分けし、5mm以上25mm以下の粒径のものを粗骨材として採取した。
＜粗骨材Ｂ＞比較例（吸水率1％超、実積率60％未満の高炉徐冷スラグ）
溶融状態の高炉スラグを、スラグ冷却用ヤードに流し込んで放冷し、凝固させた後、さらに散水冷却した後、重機で粗破砕した原料スラグをコーンクラッシャーにより粉砕し、分級して、粒径5mm以上25mm以下の粗骨材を得た。
＜粗骨材Ｃ＞比較例（天然砕石）
硬質砂岩（栃木県産）を、破砕し、篩い分けし、5mm以上25mm以下の粒径のものを粗骨材として採取した。

次いで、得られた粗骨材A〜Cについて、JIS A 5005に規定されているように、JIS A 1110の規定に準拠して比重、吸水率を、JIS A 5005に規定される粒形判定実積率試験に準拠して実積率を、JIS A 1121の規定に準拠してすり減り減量を、それぞれ、測定した。
（２）細骨材
以下の３種の細骨材を用意した。また、各細骨材について、JIS A 1109の規定に準拠して比重を測定した。
＜細骨材ａ＞
溶融状態（1350〜1450℃）の高炉スラグを、鋳鋼製の鋳型に1.5〜2.5t/minで流入させたのち、約2分間放冷し、板厚20〜30mmの板形状の凝固スラグとした後鋳型から排出し、さらに放冷した。次いで、得られた凝固スラグをインパクトクラッシャーにより破砕し、篩い分けし、5mm未満の粒径のものを細骨材として採取した。
＜細骨材ｂ＞
JIS A 5011-1に規定されるコンクリート用高炉スラグ細骨材（高炉水砕スラグ、粒径5mm以下）を用いた。
＜細骨材ｃ＞
栃木県産の硬質砂岩を、破砕し、篩い分けし、5mm未満の粒径のものを細骨材として採取した。
（３）締固度の測定（細骨材率s/aの選定）
上記（１）の粗骨材Ａ〜Ｃ、上記（２）の細骨材ａ〜ｃと、普通ポルトランドセメント（宇部三菱セメント社製）、AE減水剤（BASFジャパン社製、商品名：No.8）および水（上水道水）を、混練（温度：23℃）し、以下の３種の転圧コンクリート舗装材を調製した。表１に示すように、各種転圧コンクリート舗装材（Ａ〜Ｃ）につき細骨材率s/aを変化させた３種の配合で、室内ミキサー（2軸パグミル）を用いて2分間混練することにより、転圧コンクリート舗装材を調製した。

種類Ａ：粗骨材Ａ、細骨材ａを用いた転圧コンクリート舗装材
種類Ｂ：粗骨材Ｂ、細骨材ｂを用いた転圧コンクリート舗装材
種類Ｃ：粗骨材Ｃ、細骨材ｃを用いた転圧コンクリート舗装材
次いで、調製した転圧コンクリート舗装材について、以下の計算式に従い、モルタル粗骨材空隙比Kmおよびペースト細骨材空隙比Kpを算出した。

Km＝（コンクリート1m³中のモルタル容積）/（コンクリート1m³に用いる粗骨材の空隙容積）
Kp＝（コンクリート1m³中のペースト容積）/（コンクリート1m³に用いる細骨材の空隙容積）
更に、調製した転圧コンクリート舗装材のコンシステンシーを調査するために、JSCE-F507-1999に準拠して、VC振動締固め試験を実施し、締固度を測定した。そして、各種転圧コンクリート舗装材（Ａ〜Ｃ）について、Km：1.65以上1.95以下、Kp：0.9以上1.1以下となり、締固度が90％以上で大きく変化しない範囲となる細骨材率s/aを最適細骨材率として選定した。

これらの結果を、表１および図１に示す。

表１および図１に示すように、細骨材率s/aが同程度である場合、発明例の転圧コンクリート舗装材（種類Ａ）、すなわち粗骨材として吸水率：1％以下、実積率：60％以上、すり減り減量：20％以下の高炉スラグを使用した発明例の転圧コンクリート舗装材のほうが、比較例の転圧コンクリート舗装材（種類Ｂ、Ｃ）よりも高い締固度が得られている。また、いずれの転圧コンクリート舗装材においても、細骨材率s/aが43％付近では、締固度は90％以上で大きな変化はなく、最適な細骨材率s/aは43％とした。
（４）修正VC値の測定
表２に示すように、３種の転圧コンクリート舗装材（Ａ〜Ｃ）につき単位水量を変化させた３種の配合で、室内ミキサー（2軸パグミル）を用いて2分間混練（温度：23℃）することにより、転圧コンクリート舗装材を調製した。なお、いずれの転圧コンクリート舗装材においても、細骨材率s/aを上記（３）で選定した最適な粗骨材率（43％）とした。

各種転圧コンクリート舗装材（Ａ〜Ｃ）の単位水量を選定するために、調製した転圧コンクリート舗装材についてJSCE-F507-1999に準拠してVC振動締固め試験を実施し、修正VC値を測定した（試験温度および測定温度：23℃）。修正VC値は、混練終了直後および混練終了後30分経過後について測定した。そして、混練終了後30分経過後の修正VC値、すなわち混練から現場搬送時間を想定した30分後の修正VC値が50秒となる単位水量を、最適な単位水量として選定した。

これらの結果を、表２および図２に示す。

図２より、発明例の転圧コンクリート舗装材（種類Ａ）、すなわち粗骨材として吸水率：1％以下、実積率：60％以上、すり減り減量：20％以下の高炉スラグを使用した発明例の転圧コンクリート舗装材の場合、最適な単位水量は104kg/m³と推測することができる。一方、比較例の転圧コンクリート舗装材の場合、最適な単位水量は、それぞれ115kg/m³（種類Ｂ）、115kg/m³（種類Ｃ）と推測することができる。このように、比較例の転圧コンクリート舗装材（種類Ｂ、Ｃ）よりも、発明例の転圧コンクリート舗装材（種類Ａ）のほうが、最適な単位水量を低減することできる。
（５）曲げ強度の測定
表３に示すように、３種の転圧コンクリート舗装材（Ａ〜Ｃ）につき水セメント比を変化させた３種の配合で、室内ミキサー（2軸パグミル）を用いて2分間混練（温度：23℃）することにより、転圧コンクリート舗装材を調製した。なお、いずれの転圧コンクリート舗装材においても、細骨材率s/aを上記（３）で選定した最適な細骨材率（43％）とし、単位水量を上記（４）で選定した最適な単位水量±3kg/m³の範囲とした。

調製した転圧コンクリート舗装材について、JIS A 1106 に準拠して、強度試験用供試体を作製して、20℃で養生し、材齢7日および材齢28日における曲げ強度を測定した。
これらの結果を、表３に示す。また、単位セメント量と材齢28日における曲げ強度との関係を、図３に示す。

表３および図３に示すように、同程度の単位セメント量で比較した場合、発明例の転圧コンクリート舗装材（種類Ａ）、すなわち粗骨材として吸水率：1％以下、実積率：60％以上、すり減り減量：20％以下の高炉スラグを使用した発明例の転圧コンクリート舗装材のほうが、比較例の転圧コンクリート舗装材（種類Ｂ、Ｃ）よりも高い曲げ強度が得られている。このように、従来の粗骨材を使用した転圧コンクリート舗装材に比べ、本発明の転圧コンクリート舗装材によると、より少ない単位水量、単位セメント量で所望の転圧コンクリート強度が得られ、転圧コンクリート舗装を低コストで実現することが可能となる。

Claims

粗骨材、細骨材、セメントおよび水を含有して材齢28日における曲げ強度が5.8N/mm ² 以上である舗装材であって、前記粗骨材が、吸水率：１％以下かつ実積率：60％以上の高炉スラグであり、前記セメントと前記水の割合を示す水セメント比が32〜35％であるとともに、前記粗骨材がモルタル粗骨材空隙比Km：1.65〜1.9を満たし、前記細骨材がペースト細骨材空隙比Kp：0.9〜1.1を満たすことを特徴とする転圧コンクリート舗装材。
前記高炉スラグのすり減り減量が20％以下であることを特徴とする請求項１に記載の転圧コンクリート舗装材。
前記粗骨材は、5〜25mmの粒径であることを特徴とする請求項１または２に記載の転圧コンクリート舗装材。
前記粗骨材は、単位粗骨材量が1200kg/m³以上1400kg/m³以下であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の転圧コンクリート舗装材。