JP6324277B2

JP6324277B2 - 水路用ブロックの製造方法

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Publication number: JP6324277B2
Application number: JP2014184707A
Authority: JP
Inventors: 修橘; 聡宮澤; 和也本田; 葵亀島; 伸郎上原; 昌夫草野
Original assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Priority date: 2014-09-10
Filing date: 2014-09-10
Publication date: 2018-05-16
Anticipated expiration: 2034-09-10
Also published as: JP2016056067A

Description

本発明は、用水路、放水路、側溝等の水路及びそれを構築するコンクリート又はモルタルで成形された水路用ブロックに関するものである。

従来、軟弱地盤にコンクリート製品を設置するには、基礎地盤を改良するか、コンクリート製品を軽量化するかの対策が採られている。基礎地盤を改良する場合は、セメントミルクなどによる土質改良や発泡樹脂板（発泡スチロール板（ＥＰＳ）等）などを敷く方法が一般的である（特許文献１）。
コンクリート製品を軽量化する場合は、
（１）コンクリートの骨材に軽量骨材を使用する方法が一般的であり（特許文献２）、
（２）鉄筋のかぶりを考慮しつつ（特許文献３）コンクリート製品の厚さを薄くすることも考えられ、
（３）さらにコンクリート製品の厚さを薄くするために、繊維を添加して補強することも考えられる（特許文献４）。

特開平９−１５１４３８号公報特開平５−３０１７８５号公報特開２０１１−６８９７号公報特開平５−３１０４６０号公報

上記（１）の軽量骨材は、扱い方を間違えるとコンクリートの耐久性を低下させるため、敬遠されることがある。耐久性の低下としては、凍結融解や収縮ひび割れが挙げられる。凍結融解は、軽量骨材内部の水分が凍結することで発生するおそれがある。収縮ひび割れは、骨材内部の水分が少ない場合には初期に自己収縮ひび割れが発生し、骨材内部の水分が多い場合には長期に乾燥収縮ひび割れが発生するおそれがある。また、地域によっては、納入のためのコストアップにもつながる。

上記（２）のようにコンクリート製品の厚さを薄くするにも限界がある。すなわち、一般にコンクリート製品は鉄筋を入れるため、鉄筋の腐食を防ぎ、製品の耐久性低下を防ぐことを目的として、かぶり厚が必要になる。一定以上のかぶり厚を確保するために、コンクリート製品の厚さをあまり薄くすることはできない。この問題は、コンクリート製品が水路用ブロックである場合、水路幅の広いものほど顕著であり、軟弱地盤に水路用ブロックを据え付ける場合においては製品の軽量化を妨げるものとなる。

鉄筋の腐食要因としては、中性化や塩害があげられる。上記（３）の繊維として鋼繊維を使用する場合には、鋼繊維も腐食の原因になりえる材料である。鉄筋や鋼繊維の腐食は、製品にひび割れを発生させる。例えば寒冷地では、発生したひび割れから水が製品内部に入ることにより凍結融解作用が発生し、さらに製品に損傷を与えることになる。

製品の劣化因子となりえる鉄筋ではあるが、コンクリート製品の耐荷性能やじん性を確保するためには必要不可欠なものであり、鉄筋に代わるものはないと考えられてきた。上記（３）のように、繊維によりコンクリートの引張強度や曲げ強度を向上させることで、鉄筋を削減させることは考えられてきたが、鉄筋を無くすことまでは考えられてこなかった。

仮に、鉄筋を無くすために繊維を添加して補強することを検討しても、コンクリートの引張強度、曲げ強度を向上させるには、繊維の添加率を１．０体積％以上とする必要がある。しかし、コンクリートに繊維を１．０体積％以上添加すると、コンクリートの流動性が大きく損なわれる。繊維を入れてもコンクリートの流動性を確保する対策として、水セメント比を４０〜７０質量％と大きくし、単位水量も２００ｋｇ／ｍ^３以上と多くして流動性を確保する方法が取られる。しかし、単位水量によって流動性を確保すると、コンクリートの粘性が極度に抑えられ、繊維とコンクリートが分離しやすくなる。さらに、コンクリートにおいて粗骨材の最大寸法が１５〜２０ｍｍの場合には、粗骨材と繊維が絡まりあって中央部に残り、その隙間からペースト分が流れ出て材料分離を引き起こす。

本発明は、繊維を添加したコンクリート又はモルタルにおいて、流動性に優れ、高い引張強度及び曲げ強度を持つことで製品を無筋化し、無筋化することでかぶり厚を不要にして薄肉化及び軽量化した、軟弱地盤に適した水路用ブロックを提供することにある。

上述の課題を解決するために鋭意研究した結果、本発明の水路用ブロックは、セメントは構成成分のうち早強ポルトランドセメントを最多成分とするものであり、水セメント比が２０〜４５質量％、粉体量が５００〜１１００ｋｇ／ｍ^３、補強用ビニロン繊維の量が繊維添加率で１．０〜２．５体積％となるように練混ぜた、スランプフロー試験（ＪＩＳＡ１１５０）によるスランプフローが５５ｃｍ以上８７．２ｃｍ以下であるコンクリート又はモルタルは、高い流動性を有し、引張強度や曲げ強度を向上させることを見出し、当該コンクリート又はモルタルにより成形され、底壁と両側壁とを含み、両側壁間の水路幅が１５００〜３０００ｍｍであり、各壁の一般部の壁厚が５０〜８０ｍｍであり、補強鉄筋が埋設されていないことを特徴とする。

また、本発明の水路用ブロックは、後述するとおり、次の態様が好ましい。
前記水セメント比が２５〜３０質量％、前記粉体量が６００〜１０００ｋｇ／ｍ^３であることが好ましい。
コンクリートは、粗骨材が単粒度砕石７号であり、細骨材が砂であり、細骨材率が７０容積％以上であることが好ましい。
前記スランプフローが６０ｃｍ以上であることが好ましく、６５ｃｍ以上であることがより好ましい。
水路ブロックの、引張強度試験（ＪＩＳＡ１１１３）による引張強度が５．６〜８．８Ｎ／ｍｍ ^２であり、曲げ強度試験（ＪＩＳＡ１１０６）による曲げ強度が６．０〜１２．１Ｎ／ｍｍ ^２であることが好ましい。
寸法的には、軽量化の恩恵を受けるためには、大型の方が顕著な効果を示すため、両側壁間の水路幅が１５００〜３０００ｍｍであり、各壁の一般部の壁厚が５０〜８０ｍｍである態様（以下「大型で薄肉の態様」という）とする。大型で薄肉の態様の場合、両側壁の外面側に補強リブが前記コンクリート又はモルタルにより一体成形された態様が好ましい。

また、本発明の水路は、上記の水路用ブロックを、軟弱地盤の上に敷設してなることを特徴とする。
さらに、本発明の水路は、上記の薄肉の態様の水路用ブロックを、軟弱地盤の上に発泡樹脂板を介することなく敷設してなることを特徴とする。

また、本発明の水路用ブロックの製造方法は、セメントは構成成分のうち早強ポルトランドセメントを最多成分とするものであり、水セメント比が２０〜４５質量％、粉体量が５００〜１１００ｋｇ／ｍ^３となるように練混ぜ、その後さらに補強用ビニロン繊維の量が繊維添加率で１．０〜２．５体積％となるように練混ぜた、スランプフロー試験（ＪＩＳＡ１１５０）によるスランプフローが５５ｃｍ以上８７．２ｃｍ以下であるコンクリート又はモルタルを、水路用ブロック用の型枠に打設して、底壁と両側壁とを含み、両側壁間の水路幅が１５００〜３０００ｍｍであり、各壁の一般部の壁厚が５０〜８０ｍｍであり、補強鉄筋が埋設されていない水路用ブロックを成形すること特徴とする。

以下、本発明において使用される材料、製品寸法等の態様の詳細について説明する。コンクリートは、粉体（セメント等）と細骨材と粗骨材とを含み、モルタルは粉体（セメント等）と細骨材とを含むが粗骨材を含まない。

１．粉体
粉体は、セメントのみで、又はセメントと混和材との混合（セメントの一部を混和材で置換したもの）で構成される。
本発明において用いられるコンクリート又はモルタルの粉体量は、繊維を２．５体積％添加した場合でも高い流動性と分散性が得られる量として、７００〜１０００ｋｇ／ｍ^３である。

（１）セメント
セメントの種類は、特に限定されず、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、白色ポルトランドセメント等のポルトランドセメント等を使用することができる。本発明の水路用ブロックは無筋であり、早期強度が必要であるため、早強ポルトランドセメントが好ましい。上記の大型で薄肉の態様の場合には、特に早強ポルトランドセメントが好ましい。そこで、セメントは、構成成分のうち早強ポルトランドセメントを最多成分とするものであることとし、セメントの全量が早強ポルトランドセメントであることがより好ましい。

（２）混和材
セメントの一部を置換する混和材の種類は、特に限定されず、石灰石微粉末、フライアッシュ、高炉スラグ微粉末、シリカフューム等を例示することができる。これらのうち石灰石微粉末又はフライアッシュが、流動性の改善の点で好ましい。石灰石微粉末は、石灰石を微粉砕したもので、その主成分はＣａＣＯ_３である。石灰石微粉末は、流動性の改善を目的として好ましくは比表面積が３０００〜８０００ｃｍ^２／ｇ、より好ましくは４０００〜８０００ｃｍ^２／ｇ、最も好ましくは４０００〜６０００ｃｍ^２／ｇのものを使用する。フライアッシュは、石炭火力発電所において微粉炭を燃焼する際に、溶融した灰分が冷却されて球状となったものを捕集したもので、その主成分はＳｉＯ_２及びＡｌ_２Ｏ_３である。フライアッシュについても、流動性の改善を目的としてＪＩＳ規格（ＪＩＳＡ６２０１：コンクリート用フライアッシュ）に規格化されたものを使用し、ＪＩＳ規格中のＩ種及びＩＩ種を単独あるいは混合して用いることが好ましい。

２．骨材
（１）粗骨材
コンクリートの必要材料である粗骨材は、特に限定されないが、最大寸法５ｍｍ以下のものが好ましい。ここで、骨材の最大寸法とは、質量で骨材の９０％以上が通るふるいのうち、最小寸法のふるいで示される寸法をいう。粗骨材の最大寸法が５ｍｍを超えると、ビニロン繊維と骨材が絡み合い、材料分離が生じる傾向となる。そのため、粗骨材の最大寸法は５ｍｍ以下とする。例えば単粒度砕石７号（粒度範囲５〜２．５ｍｍ）である。粗骨材の量は、３５０ｋｇ／ｍ^３以下が好ましい。

（２）細骨材
コンクリート及びモルタルの必要材料である細骨材の種類は、特に限定されず、砂としては陸砂、海砂、砕砂、珪砂及びこれらの混合物を例示することができる。コンクリートの場合の細骨材率は、高い流動性とコンクリート及びモルタル中の繊維の分散性が得られる率として７０容積％以上であることが好ましい。細骨材率とは、コンクリート中の全骨材量に対する細骨材量の絶対容積比を百分率で表した値である。

３．混和剤
コンクリート及びモルタルの任意材料である混和剤の種類は、特に限定されず、ナフタレンスルホン酸系又はポリカルボン酸系の高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤、ＡＥ剤等を例示することができる。コンクリート又はモルタルに対する高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤の添加量は、コンクリートの流動性、材料分離抵抗性から、粉体量の０．５〜３．５質量％が好ましい。ＡＥ剤は、コンクリート又はモルタル中に４．５〜６．０％の空気量が入るように添加するのが好ましい。

４．水
コンクリート及びモルタルの必要材料である水の種類は、特に限定されず、地下水、上水道水、工業用水を使用することができる。水の単位水量は、流動性、作業性から、コンクリートでは１６５〜１９５ｋｇ／ｍ^３、モルタルでは１９５〜２２０ｋｇ／ｍ^３が好ましい。

水セメント比（Ｗ／Ｃ）は、コンクリート又はモルタルの流動性、引張強度や曲げ強度等から２０〜４５質量％とするが、２５〜３０質量％とすることが好ましい。一般的な鉄筋コンクリート水路製品の水セメント比は４０〜５０質量％、ＪＩＳ製品の水セメント比の上限は５５質量％であるから、前記２５〜３０質量％という水セメント比はそれらよりも十分に小さく、強度及び耐久性の面においても優位である。また、水セメント比を３０質量％以下とすることで、コンクリート又はモルタルに適度な粘性を持たせることができ、ビニロン繊維がコンクリートから分離しにくく、高い流動性も得られるようになる。

５．補強用ビニロン繊維
本発明において用いられる補強用繊維は、腐食のおそれがなく、親水性が高く、高い流動性や引張強度、曲げ強度が得られるビニロン繊維とする。ビニロン繊維は、ポリビニルアルコールをアセタール化して得られる合成繊維である。
ビニロン繊維の寸法は、特に限定されず、径は０．５〜０．８ｍｍ、長さは２０〜４０ｍｍのものが好ましい。
ビニロン繊維の添加率は、１．０〜２．５体積％とする。１．０体積％未満では引張強度や曲げ強度が得られず、２．５体積％を超えると流動性が得られない。この傾向は、コンクリート、モルタルともに同様であるため、双方ともに添加率は１．０〜２．５体積％とする。

６．水路用ブロックの製造
水路用ブロックの製造方法は、特に限定されず、次の態様を例示することができる。

（１）練混ぜ装置
コンクリートの練混ぜ装置は、特に限定されず、オムニミキサ、パン型ミキサ、一軸ミキサ、二軸ミキサ等の慣用のミキサを使用することができる。ビニロン繊維を含めた全材料は、質量計量とすることができる。ビニロン繊維を含めた材料のミキサへの投入装置は、特に限定されず、慣用の投入装置を使用することができる。なお、ビニロン繊維の計量・投入は、手動計量・手動投入であっても構わない。

（２）練混ぜ方法
コンクリートの練混ぜ方法は、特に限定されないが、始めに細骨材、粉体（全量セメント又はその一部を混和材で置換）、水、混和剤をミキサに投入し、流動性が出るまで３〜１０分間（例えば５分間）練混ぜ後、粗骨材を投入して０．５〜３分間（例えば約１分間）練混ぜし、その後、ビニロン繊維を０．５〜３分間（例えば約１分間）かけて投入し、投入後０．５〜３分間（例えば約１分間）練混ぜることが好ましい。ビニロン繊維を一気に投入すると、ファイバーボール（繊維が絡まって球状になったもの）となることが考えられるため、ビニロン繊維は０．５〜３分間かけて投入することが好ましい。

モルタルの練混ぜ方法は、細骨材、粉体（全量セメント又はその一部を混和材で置換）、水、混和剤をミキサに投入し、流動性が出るまで３〜１０分間（例えば５分間）練混ぜ後、ビニロン繊維を０．５〜３分間（例えば約１分間）かけて投入し、投入後０．５〜３分間（例えば約１分間）練混ぜることが好ましい。ビニロン繊維を一気に投入すると、ファイバーボール（繊維が絡まって球状になったもの）となることが考えられるため、ビニロン繊維は概ね１分間をかけて投入することが好ましい。

（３）打設設備
練混ぜしたコンクリート又はモルタルは、ミキサから排出し、コンクリート打設設備にて受けとめる。コンクリート打設設備は、バケットやホッパーなどの慣用の設備を使用することができる。ただし、ホッパーを使用する場合は、繊維の添加されていないコンクリートを打設するホッパーでは、投入口で繊維が絡まり、水路製品内に繊維が均一に分散せずに打設される可能性があるため、投入口が広めのものがよい。

（４）打設方法
コンクリート打設設備に受けたコンクリート又はモルタルは、水路用ブロック用の型枠に打設する。打設は、打ち重ね部分や合流部分が弱点になる可能性があるため、製品１本を一度に打ちきるようにする。打ち込み速度は１ｍ^３／３±１分程度とし、打ち込み高さは１．０ｍ以下が好ましい。打設は型枠の端部より流し込むように行い、振動締め固めは、脱泡程度の最小限にとどめるようにする。打設は、コンクリート打設設備を動かさず、１箇所から行うことが好ましい。

（５）仕上げ
打設終了後、水路用ブロックの打設面の仕上げをする。表面の仕上げは、打設直後に表面の気泡がなくなる程度まで行い、その後コンクリート又はモルタルの表面のブリーディング水が引いた後に最終仕上げをする。なお、表面の乾燥を防止する対策を施すことが必要である。乾燥を防止する方法は、被膜養生剤やシートによる。

（６）養生・脱型
養生は、蒸気養生又はシート養生とする。蒸気養生かシート養生かの判断は、翌日に脱型強度が得られるかによって判断する。蒸気養生では、蒸気養生を行うまでに、前置き時間として３時間以上おく。蒸気の温度上昇速度は、１時間につき２０℃以下とし、最高温度は６０℃以下とする。最高温度持続時間は、外気温によって異なるが概ね１〜３時間の間で調整する。蒸気養生終了後は、外気の温度とシート内の温度の差がなくなるまで、温度を下げる。シート養生では、製品の乾燥防ぐために、打設後すぐにシートをかける。

脱型は、水路用ブロックの強度が２０Ｎ／ｍｍ^２以上であることを確認し、有害なひび割れ、変形、欠けなどが生じないようにする。一般の水路用ブロックは脱型用の金具を用いるが、本発明の水路用ブロックは、製品の重心位置にくぼみ又は孔を設け、そこに脱型用ピンを差し込み、ゆっくりとクレーンで吊り上げて脱型をする。

脱型後、台木の上に置き、自然養生を１４日間以上行う。台木の位置は、二点支持にする。台木の位置は、端からＬ／５の位置を標準とする。水路用ブロックを積み上げる場合は、下段の製品の台木の位置と上段の製品のそれは同一位置であるようにする。水路用ブロックの積み上げは、最大３段まで積み上げることができる。

水路用ブロックの反転は、脱型時に使用した水路用ブロックの重心位置にあるくぼみ又は孔を用いるか、ベルト式の反転機を用いる。くぼみ又は孔を用いる場合は、反転用ピンを差し込み、クレーンで吊り上げてゆっくり反転させる。ベルト式の反転機を用いる場合は、ベルトで水路用ブロックを巻きつけ、クレーンで反転機ごと吊り上げてゆっくりと反転させる。

７．水路用ブロックの形状・寸法
水路用ブロックの形状は、底壁と両側壁とを含むものとし、Ｕ型、暗渠（組み合わせ暗渠でもよい）等を例示することができる。
水路用ブロックの寸法は、軽量化の恩恵を受けるためには、大型の方が顕著な効果を示すため、両側壁間の水路幅が１５００〜３０００ｍｍであり、各壁の一般部の壁厚が５０〜８０ｍｍである態様（前記「大型で薄肉の態様」）とする。ここで、壁の一般部とは、補強リブ、ハンチ、フランジ等の特異部以外の壁の一般的部位をいう。

大型で薄肉の態様の場合、両側壁の外面側に補強リブが前記コンクリート又はモルタルにより一体成形された態様が好ましい。補強リブは、脱型、反転や運搬などの水路製品の取り扱い時にかかる外力から製品を守るために配置される。脱型用や反転用のくぼみ又は孔は、補強リブに設置するとよい。また、補強リブは、水路製品を弾性係数の低いモルタルで製造した場合の変形のしやすさに抵抗する。
補強リブの高さ（側壁の外面から外方へ突出した高さ）が３０〜６０ｍｍが好ましい。補強リブの幅は３０〜１５０ｍｍが好ましい。補強リブは、側壁の高さ方向に延びる補強リブ、長さ方向に延びる補強リブ、斜めに延びる補強リブ又はそれらの組み合わせを例示することができる。側壁の高さ方向に延びる補強リブは、水路長さ方向に３００〜１０００ｍｍの相互間隔で複数配置することが好ましい。

本発明によれば、流動性、引張強度、曲げ強度に優れた繊維補強コンクリート又はモルタルが得られ、それにより無筋化・軽量化された軟弱地盤に対応した水路用ブロックが得られる。

（ａ）は実施例の水路用ブロックを軟弱地盤に設置した状態を示す斜視図、（ｂ）は該ブロックを破断して見せる斜視図である。（ａ）は比較例の水路用ブロックを軟弱地盤に設置した状態を示す斜視図、（ｂ）は該ブロックを破断して見せる斜視図である。実施例を一部変更した変更例の水路用ブロックを示す斜視図である。

本発明の水路用ブロックは、セメントは構成成分のうち早強ポルトランドセメントを最多成分とするものであり、水セメント比が２０〜４５質量％、粉体量が５００〜１１００ｋｇ／ｍ^３、補強用ビニロン繊維の量が繊維添加率で１．０〜２．５体積％となるように練混ぜた、スランプフロー試験（ＪＩＳＡ１１５０）によるスランプフローが５５ｃｍ以上８７．２ｃｍ以下であるコンクリート又はモルタルにより成形され、底壁と両側壁とを含み、両側壁間の水路幅が１５００〜３０００ｍｍであり、各壁の一般部の壁厚が５０〜８０ｍｍであり、補強鉄筋が埋設されていない。前記水セメント比が２５〜３０質量％、前記粉体量が６００〜１０００ｋｇ／ｍ^３であることが好ましい。コンクリートは、粗骨材が単粒度砕石７号であり、細骨材が砂であり、細骨材率が７０容積％以上であることが好ましい。
前記スランプフローが６０ｃｍ以上であることが好ましく、６５ｃｍ以上であることがより好ましい。
水路ブロックの、引張強度試験（ＪＩＳＡ１１１３）による引張強度が５．６〜８．８Ｎ／ｍｍ ^２であり、曲げ強度試験（ＪＩＳＡ１１０６）による曲げ強度が６．０〜１２．１Ｎ／ｍｍ ^２であることが好ましい。
寸法的には、軽量化の恩恵を受けるためには、大型の方が顕著な効果を示すため、両側壁間の水路幅が１５００〜３０００ｍｍであり、各壁の一般部の壁厚が５０〜８０ｍｍである態様（大型で薄肉の態様）とする。大型で薄肉の態様の場合、両側壁の外面側に補強リブが前記コンクリート又はモルタルにより一体成形され、補強リブの高さが３０〜６０ｍｍである態様が好ましい。

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のみに限定されるものではない。コンクリート（実施例１〜３，６〜８，１３〜１５，２０〜２３及び比較例１〜３，５〜７，９，１０，１２）と、モルタル（実施例４，５，９〜１２，１６〜１９，２４〜２６及び比較例４，８，１１，１３）の配合割合を表１に示す。また、使用材料を表２に示す。

石灰砕石７号は、単粒度砕石７号（粒度範囲５〜２．５ｍｍ）であり、本発明で好ましいとしている最大寸法５ｍｍ以下の粗骨材に該当する。補強用ビニロン繊維には、直径６６０μｍ、長さ３０ｍｍのものを使用した。

コンクリート及びモルタルを、２軸ミキサを用いて練混ぜした。
コンクリートの練混ぜは、始めに細骨材、セメント、石灰石微粉末、水、混和剤をミキサに投入し１次練りとして約５分間練混ぜ後、粗骨材を投入して６０秒練混ぜし、その後、ビニロン繊維を約１分間かけて投入し、投入後２次練りとして約１分間練混ぜして排出した。
モルタルの練混ぜは、始めに細骨材、セメント、水、混和剤をミキサに投入し１次練りとして約５分間練混ぜ後、ビニロン繊維を約１分間かけて投入し、投入後２次練りとして約１分間練混ぜして排出した。

練混ぜ後、直ちにスランプフロー試験（ＪＩＳＡ１１５０）にてスランプフローを測定し、流動性を評価した。また、円柱供試体（φ１００×Ｈ２００ｍｍ）を採取して引張強度試験（ＪＩＳＡ１１１３）を実施し、また、角柱供試体（Ｂ１００×Ｈ１００×Ｌ４００ｍｍ）を採取して曲げ強度試験（ＪＩＳＡ１１０６）を実施し、強度を評価した。各試験体は翌日までシート養生を行い、脱型後製品同一養生を１４日間行った。その結果を表３に示す。

［繊維添加率についての分析］
表３から、流動性を示すスランプフローは、繊維添加率０．５〜２．５体積％の範囲では５５ｃｍ以上の良好な性状が得られ、また材料分離がなく、ワーカビリティーも良好であった。しかし、繊維添加率３．０体積％（比較例３）では、スランプフローではなくスランプとなってしまい、流動性が失われた。これより、流動性に影響を与えない範囲は０．５〜２．５体積％であった。
引張強度、曲げ強度は、繊維添加率１．０〜３．０体積％の範囲では、繊維添加率０体積％のプレーン（比較例１）よりも大きい強度が得られた。しかし、繊維添加率０．５体積％（比較例２）は、０体積％と変わらない強度であった。モルタルについても、コンクリートと同様の傾向が見られた。これより、強度に影響を与える範囲は、１．０〜３．０体積％であった。
よって、流動性及び強度を満足する繊維添加率は１．０〜２．５体積％である。

［水セメント比についての分析］
コンクリート・モルタルともに、水セメント比が２０〜４５質量％の範囲で、スランプフローは材料分離がなくワーカビリティも良好な５５ｃｍ以上の性状が得られた。しかし、比較例８に示すような水セメント比が２０質量％未満では、粉体量が１２８５ｋｇ／ｍ^３と大きくなるため、練り混ぜができなかった。また、比較例６に示す水セメント比が４５質量％のコンクリートでは、単位水量に対し粉体量が３９８ｋｇ／ｍ^３と少ないため、材料分離が起こった。そこで、実施例８に示す水セメント比が４５質量％のコンクリートでは、石灰石微粉末を１５０ｋｇ／ｍ^３混和し、粉体量を５２８ｋｇ／ｍ^３とすることにより、材料分離のない良好なワーカビリティを有するコンクリートが得られた。引張強度は水セメント比が２０〜４５質量％の範囲において、５．８Ｎ／ｍｍ^２以上の強度が得られ、さらに水セメント比が２５〜３０質量％の範囲において６．１Ｎ／ｍｍ^２以上の高い強度が得られた。
よって、流動性及び強度を満足する水セメント比の範囲は、粉体量が５００〜１１００ｋｇ／ｍ^３である場合、２０〜４５質量％であり、さらに２５〜３０質量％の範囲が好ましい。

［粉体量についての分析］
コンクリート・モルタルともに、粉体量が５００〜１１００ｋｇ／ｍ^３の範囲で、スランプフローは５５ｃｍ以上となり、良好なワーカビリティを示すフレッシュ性状が得られた。また、粉体量が５００〜１０００ｋｇ／ｍ^３の範囲で、スランプフローは６０ｃｍ以上の良好なフレッシュ性状を示した。
よって、流動性が良好なコンクリート及びモルタルとなる粉体量の範囲は、５００〜１１００ｋｇ／ｍ^３であり、さらに６００〜１０００ｋｇ／ｍ^３の範囲が好ましい。

［単位水量についての分析］
コンクリートの場合、単位水量が１７０〜１９５ｋｇ／ｍ^３の範囲で、スランプフローは材料分離がなくワーカビリティも良好な５５ｃｍ以上の性状を得られた。単位水量が１６０ｋｇ／ｍ^３（比較例１２）では、スランプとなってしまい流動性が損なわれた。
モルタルの場合は、単位水量が１９５〜２２０ｋｇ／ｍ^３の範囲で、スランプフローは材料分離がなくワーカビリティも良好なフレッシュ性状を得られた。単位水量が２３０ｋｇ／ｍ^３（比較例１３）では材料分離を起こしてしまった。また、単位水量が１６５〜２２０ｋｇ／ｍ^３の範囲内では、より高い引張強度が得られた。
これより、流動性および強度性状を満足する単位水量は、コンクリートでは１６５〜１９５ｋｇ／ｍ^３、モルタルでは１９５〜２２０ｋｇ／ｍ^３が好ましい。

次に、図１に示す実施例の水路用ブロック１は、実施例１〜２６のコンクリート又はモルタルにより成形され、底壁２と両側壁３，３とを含み、補強鉄筋が埋設されていないＵ型の水路用ブロックである。両側壁３，３間の水路幅が２２００ｍｍ、底壁２上の水路高が１０００ｍｍ、ブロック長さが２０００ｍｍ、各壁２，３，３の一般部（内底角部のハンチ４以外の一般的部位）の壁厚Ｔが５０ｍｍである。図１（ｂ）は該ブロック１を破断して見せる斜視図であり、破断によりむき出したビニロン繊維５が見える。

この実施例の水路用ブロック１は、単位メートル質量が５２２ｋｇ／ｍと軽量であるため、軟弱地盤１０の上に例えば基礎砕石１１と基礎コンクリート１２とをその順に敷設すれば、その基礎コンクリート１２の上に設置することができ、重みで沈降するおそれがない。また、鉄筋も鋼繊維も使用していないので、腐食の心配もなく、耐久性が高い。

これに対し、図２に示す比較例の水路用ブロック５１は、通常のコンクリートにより成形され、底壁５２と両側壁５３，５３とを含み、補強鉄筋５５が埋設されていなるＵ型の水路用ブロックである。両側壁５３，５３間の水路幅が２２００ｍｍ、底壁５２上の水路高が１０００ｍｍ、ブロック長さが２０００ｍｍ、各壁５２，５３，５３の一般部（内底角部のハンチ５４以外の一般的部位）の壁厚Ｔが１００ｍｍである。図２（ｂ）は該ブロック５１を破断して見せる斜視図であり、破断によりむき出した補強鉄筋５５が見える。ｔはそのかぶり厚さを示す。

この比較例の水路用ブロック５１は、単位メートル質量が１２６６ｋｇ／ｍと重いため、軟弱地盤１０の上に例えば発泡樹脂板（ＥＰＳ）１５と基礎コンクリート１６とをその順に敷設して、その基礎コンクリート１６の上に設置する必要がある。また、補強鉄筋を５５使用しているので、腐食の心配がある。

なお、本発明は前記実施例の構成に限定されず、例えば以下のように、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。

（１）図３に示す変更例の水路用ブロック１は、図１の実施例に対して次の点を変更したものである。
・両側壁３，３間の水路幅を２６００ｍｍとした。
・底壁２の一般部の壁厚を７０ｍｍとした。
・両側壁３，３の一般部の壁厚を上端部での４０ｍｍから下端部での７０ｍｍまで漸増させた。
・両側壁３，３の外面側に補強リブ６を実施例１〜２６のコンクリート又はモルタルにより一体成形し、補強リブ６の高さを上端部での３０ｍｍから下端部での３５ｍｍまで漸増させた。補強リブ６の幅は５０〜１００ｍｍとした。この高さや幅は変更することができる。補強リブ６は側壁３，３の高さ方向に延びるものと長さ方向に延びるものとの組み合わせとし、高さ方向に延びる補強リブ６は、水路長さ方向に相互間隔をおいて５本としたが、この本数は変更することができる（例えば、３本、４本又は６本）。
・以上の寸法変更により、水路用ブロック１の単位メートル質量は７５７ｋｇ／ｍである。
・水路用ブロック１の端部は、ブロックどうしの連結のためのソケット構造となっている。

１水路用ブロック
２底壁
３側壁
４ハンチ
５ビニロン繊維
６補強リブ
１０軟弱地盤
１１基礎砕石
１２基礎コンクリート

Claims

セメントは構成成分のうち早強ポルトランドセメントを最多成分とするものであり、水セメント比が２０〜４５質量％、粉体量が５００〜１１００ｋｇ／ｍ^３となるように練混ぜ、その後さらに補強用ビニロン繊維の量が繊維添加率で１．０〜２．５体積％となるように練混ぜた、スランプフロー試験（ＪＩＳＡ１１５０）によるスランプフローが５５ｃｍ以上８７．２ｃｍ以下であるコンクリート又はモルタルを、水路用ブロック用の型枠に打設して、
底壁と両側壁とを含み、両側壁間の水路幅が１５００〜３０００ｍｍであり、各壁の一般部の壁厚が５０〜８０ｍｍであり、補強鉄筋が埋設されていない水路用ブロックを成形することを特徴とする水路用ブロックの製造方法。
前記水セメント比が２５〜３０質量％、前記粉体量が６００〜１０００ｋｇ／ｍ^３である請求項１記載の水路用ブロックの製造方法。
コンクリートは、粗骨材が単粒度砕石７号であり、細骨材が砂であり、細骨材率が７０容積％以上である請求項１又は２記載の水路用ブロックの製造方法。
前記スランプフローが６０ｃｍ以上である請求項１記載の水路用ブロックの製造方法。
前記スランプフローが６５ｃｍ以上である請求項１記載の水路用ブロックの製造方法。
両側壁の外面側に補強リブを前記コンクリート又はモルタルにより一体成形する請求項１〜５のいずれか一項に記載の水路用ブロックの製造方法。