JP6748468B2 - Construction method of paving concrete and paving concrete - Google Patents
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Description
本発明はコンクリート舗装およびその施工方法および関する。 The present invention relates to a concrete pavement, a construction method thereof, and a construction method.
我が国における舗装技術として、アスファルト舗装が一般的である。アスファルト舗装は、舗装作業開始から交通開放までの期間が短いことが特徴であるが、一方で、路面に轍等ができやすく、耐久性の面では課題がある。 Asphalt pavement is a common pavement technology in Japan. Asphalt pavement is characterized in that the period from the start of pavement work to the opening of traffic is short, but on the other hand, there are problems in terms of durability because it is easy to make ruts on the road surface.
一方、耐久性に優れる舗装として、コンクリート舗装が知られている。しかしながら、コンクリート舗装は、コンクリートが硬化して十分な強度を発現するまでに養生等を行う必要があり、舗装作業の開始から交通開放までに時間を要することが課題となっている。 On the other hand, concrete pavement is known as a pavement having excellent durability. However, in concrete pavement, it is necessary to carry out curing and the like until the concrete hardens and develops sufficient strength, and it is a problem that it takes time from the start of pavement work to the opening of traffic.
この課題を解決する方策として、長期強度の発現性に優れるとともに、初期強度の発現性にも優れ、寿命が長く、かつ舗装作業の開始から極めて早期に交通開放をすることができるコンクリート舗装が提案されている（特許文献１）。 As a measure to solve this problem, concrete pavement that is excellent not only in long-term strength development but also in initial strength development, has a long life, and can open traffic very quickly from the start of pavement work is proposed. (Patent Document 1).
しかしながら、コンクリート舗装の普及率は、高速道路で５．６％、一般国道で３．９％とわずかであり、十分に普及しているとは言い難い。今後さらなる普及を達成させるためには、早期交通解放可能であり、かつ耐久性のある材料面での性能向上、また施工方法の面で改善など、まだ解決すべき課題を残しているといえる。 However, the penetration rate of concrete pavement is only 5.6% on expressways and 3.9% on general national roads, and it is hard to say that it has been widely used. In order to achieve further spread in the future, it can be said that there are still issues to be solved, such as performance improvement in terms of materials that can be released early and durability, and improvement in construction methods.
本発明は上記課題を解決するものであり、早期交通解放可能なコンクリート舗装に係る技術を提供することを目的とする。 The present invention solves the above problems, and an object of the present invention is to provide a technique related to concrete pavement that enables early traffic release.
上記課題を解決する本発明は、上層構造物と下層構造物とを有するコンクリート舗装の施工方法であって、下層構造物として、速硬コンクリートを打設し、該速硬コンクリートが硬化する前に、上層構造物として、寸法安定性が、基長を材齢２時間として、材齢２８日において、０．０５０％以下となるモルタルまたはコンクリートを打設することを特徴とするコンクリート舗装の施工方法である。 The present invention for solving the above-mentioned problems is a method for constructing a concrete pavement having an upper layer structure and a lower layer structure, as a lower layer structure, by placing a quick-hardening concrete, before the fast-hardening concrete is hardened. A method for constructing a concrete pavement, which comprises placing mortar or concrete having a dimensional stability of 0.050% or less at a material age of 28 hours and a material age of 28 hours as an upper layer structure. Is.
このように施工されたコンクリート舗装では、施工時間を短縮できる結果、早期交通解放が可能になる。また、充分な耐久性を実現できる。 With the concrete pavement constructed in this way, the construction time can be shortened, and as a result, early traffic release is possible. In addition, sufficient durability can be realized.
本発明において、好ましくは、前記上層構造物のモルタルが、下記に記載の速硬ポリマーセメントモルタルである。
（Ａ）速硬セメント組成物 １００質量部に対し、
（Ｂ）細骨材：１００〜４００質量部、
（Ｃ）ポリマー：固形分換算で１０〜３０質量部、
（Ｄ）水：２５〜４０質量
In the present invention, preferably, the mortar of the upper layer structure is a quick-hardening polymer cement mortar described below.
(A) With respect to 100 parts by mass of the quick-hardening cement composition,
(B) Fine aggregate: 100 to 400 parts by mass,
(C) Polymer: 10 to 30 parts by mass in terms of solid content,
(D) Water: 25-40 mass
本発明において、好ましくは、前記上層構造物のコンクリートが、下記に記載の速硬ポリマーセメントコンクリートである。
（Ａ）速硬セメント組成物 １００質量部に対し、
（Ｂ）細骨材：１００〜４００質量部、
（Ｃ）ポリマー：固形分換算で１０〜３０質量部、
（Ｄ）水：２５〜４０質量部
（Ｅ）粗骨材：最大寸法が１３ｍｍ、かつ８０〜５００質量部
In the present invention, the concrete of the upper layer structure is preferably a quick-hardening polymer cement concrete described below.
(A) With respect to 100 parts by mass of the quick-hardening cement composition,
(B) Fine aggregate: 100 to 400 parts by mass,
(C) Polymer: 10 to 30 parts by mass in terms of solid content,
(D) Water: 25 to 40 parts by mass (E) Coarse aggregate: maximum dimension is 13 mm and 80 to 500 parts by mass
これにより、上層は充分な寸法安定性を有する。また、上層と下層において充分な付着性を有する。 Thereby, the upper layer has sufficient dimensional stability. Further, the upper layer and the lower layer have sufficient adhesiveness.
本発明において、好ましくは、前記ポリマーがスチレンブタジエンゴムである。 In the present invention, the polymer is preferably styrene-butadiene rubber.
本発明において、好ましくは、前記下層のコンクリートがポリマーを含む。 In the present invention, the lower concrete layer preferably contains a polymer.
これにより、上層と下層における付着性が向上する。 This improves the adhesion between the upper layer and the lower layer.
上記課題を解決する本発明のコンクリート舗装は、速硬コンクリートからなる下層構造物と、寸法安定性が、基長を材齢２時間として、材齢２８日において、０．０５０％以下となるモルタルまたはコンクリートからなる上層構造物と、を備える。 The concrete pavement of the present invention for solving the above-mentioned problems is a mortar having a lower layer structure made of quick-hardening concrete and having a dimensional stability of 0.050% or less at a material age of 28 hours with a base length of 2 hours. Or an upper layer structure made of concrete.
これにより、主に、下層構造物が早期強度を確保し、上層構造物が耐久性を実現する。 Thereby, mainly, the lower layer structure secures early strength and the upper layer structure realizes durability.
本願発明では施工時間の短縮化が可能である。これにより早期交通解放が可能となる。 In the present invention, the construction time can be shortened. This enables early traffic release.
〜概要〜
図１は、本発明の一実施形態のコンクリート舗装の概略図である。
~Overview~
FIG. 1 is a schematic view of concrete pavement according to an embodiment of the present invention.
路床１の上面に、砕石等により路盤２を設ける。さらに、路盤２の上面に、コンクリート構造体３を設ける。コンクリート構造体３は下層構造物３１と上層構造物３２とからなる２層構造となっている。 The roadbed 2 is provided on the upper surface of the roadbed 1 with crushed stone or the like. Further, the concrete structure 3 is provided on the upper surface of the roadbed 2. The concrete structure 3 has a two-layer structure including a lower layer structure 31 and an upper layer structure 32.
下層構造物３１は速硬により所定の初期強度を有することを特徴とする。上層構造物３２は所定の寸法安定性を満たすことを特徴とする。 The lower layer structure 31 is characterized by having a predetermined initial strength by rapid hardening. The upper layer structure 32 is characterized by satisfying a predetermined dimensional stability.
また、下層の速硬コンクリートが硬化する前に、上層のコンクリート（またはモルタル）が打設される。 In addition, the concrete (or mortar) in the upper layer is poured before the quick-hardening concrete in the lower layer hardens.
〜下層構造物〜
下層構造物は速硬コンクリートである。速硬コンクリートを用いることによって、施工時間を短縮できる。速硬コンクリートは、速硬セメントを配合して製造される。
~ Lower layer structure ~
The lower layer structure is quick-hardening concrete. Construction time can be shortened by using quick-hardening concrete. Quick-hardening concrete is manufactured by mixing quick-hardening cement.
下層構造物については、速硬性が満たされればよく、上層構造物のような特性（後述する（１）〜（４）の特性）を満たす必要はない。このため、経済性に優れた速硬コンクリートを使用することができる。 The lower layer structure only needs to satisfy the rapid curing property, and does not need to satisfy the characteristics (the characteristics (1) to (4) described later) like those of the upper layer structure. For this reason, it is possible to use quick-hardening concrete having excellent economical efficiency.
速硬セメントとしては、市販されている超速硬セメント（商品名「ジェットセメント」）、あるいはポルトランドセメントに速硬性混和材が添加されたものなどが挙げられる。 Examples of the quick-hardening cement include commercially available ultra-fast-hardening cement (trade name "jet cement"), Portland cement to which a fast-hardening admixture is added, and the like.
前記速硬性セメントにおける速硬性成分としては、例えばカルシウムアルミネート類、硫酸アルミニウム、亜硝酸カルシウム、硝酸カルシウム等の急硬性物質の群の中から選ばれる一種又は二種以上を主成分とするものが挙げられる。中でもカルシウムアルミネート類を主成分とするものが特に好ましい。カルシウムアルミネート類としては、ＣａＯをＣ、Ａｌ２Ｏ３をＡで表示した場合、Ｃ３Ａ，Ｃ２Ａ，Ｃ１２Ａ７，Ｃ５Ａ３，ＣＡ，Ｃ３Ａ５又はＣＡ２等と表示される鉱物組成を有するカルシウムアルミネート、アルミナセメント、カルシウムアルミネートにハロゲンが固溶又は置換したカルシウムハロアルミネート、アウイン（３ＣａＯ・３Ａｌ２Ｏ３・ＣａＳＯ４）等のカルシウムサルホアルミネート、並びにこれらにＳｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＭｇＯ、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、ＴｉＯ２等が固溶又は化合したもの等が含まれる。 Examples of the fast-curing component in the fast-curing cement include those containing, as a main component, one or more selected from the group of rapid-curing substances such as calcium aluminates, aluminum sulfate, calcium nitrite, and calcium nitrate. Can be mentioned. Among them, those containing calcium aluminate as a main component are particularly preferable. As calcium aluminates, when CaO is represented by C and Al 2 O 3 is represented by A, C 3 A, C 2 A, C 12 A 7 , C 5 A 3 , CA, C 3 A 5 or CA 2 etc. Calcium aluminate having the mineral composition indicated as, alumina cement, calcium haloaluminate in which halogen is dissolved or substituted in calcium aluminate, calcium sulfoaluminate such as hain (3CaO.3Al 2 O 3 .CaSO 4 ), In addition, these include those in which SiO 2 , Fe 2 O 3 , MgO, K 2 O, Na 2 O, Li 2 O, TiO 2 and the like are solid-solved or combined.
速硬コンクリートの特性としては、可使時間としては２０分以上有し、かつ材齢６時間で２０Ｎ／ｍｍ２以上の圧縮強度が発現するものが好ましい。 As characteristics of the quick-hardening concrete, those having a pot life of 20 minutes or more and exhibiting a compressive strength of 20 N/mm 2 or more at a material age of 6 hours are preferable.
さらに速硬コンクリートは、セメント用ポリマーを含むとより好ましい（速硬セメントポリマーコンクリート）。セメント用ポリマーとしては、通常ポリマーセメントに用いられるポリマーであれば特に限定されないが、アクリル酸エステル系ポリマー、アクリルスチレン系ポリマー、スチレンブタジエン（ＳＢＲ）系ポリマー、酢酸ビニル系ポリマー、エチレン酢酸ビニル系ポリマー、酢酸ビニル／バーサチック酸ビニルエステル系ポリマー、エチレンビニルアルコール（ＥＶＡ）系ポリマー、酢酸ビニル／バーサチック酸ビニル／アクリル酸エステル系ポリマー等が好ましい。 Furthermore, the quick-hardening concrete more preferably contains a polymer for cement (quick-hardening cement polymer concrete). The polymer for cement is not particularly limited as long as it is a polymer usually used for polymer cement, but acrylic ester polymer, acrylic styrene polymer, styrene butadiene (SBR) polymer, vinyl acetate polymer, ethylene vinyl acetate polymer. , Vinyl acetate/vinyl versatate ester polymer, ethylene vinyl alcohol (EVA) polymer, vinyl acetate/vinyl versatate/acrylic ester polymer and the like are preferable.
セメント用ポリマーを含むことによって、靱性が高く、耐久性にも優れる舗装コンクリートが得られる。特に、上層のポリマーとの相乗効果により、一体性の高い舗装コンクリートが得られる。 By including the polymer for cement, it is possible to obtain paving concrete having high toughness and excellent durability. In particular, due to the synergistic effect with the polymer in the upper layer, paving concrete with high integrity can be obtained.
ポリマーの含有量は、上層との付着強度（後述）、及び初期強度の観点から、セメント１００質量部に対して、５〜３０質量部が好ましい。ただし、上層の含有量（後述）に比べて少なくともよい。 The content of the polymer is preferably 5 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cement from the viewpoint of the adhesive strength with the upper layer (described later) and the initial strength. However, it is at least better than the content of the upper layer (described later).
骨材としては、通常コンクリートに用いられる細骨材及び粗骨材が使用される。細骨材の量としては、好ましくは、６００〜１５００ｋｇ／ｍ３であり、粗骨材の量としては、８００〜１５００ｋｇ／ｍ３である。また、セメント１００質量部に対しては、細骨材１００〜５００質量部、粗骨材１５０〜６００質量部が好ましい。 As the aggregate, fine aggregate and coarse aggregate that are usually used for concrete are used. The amount of fine aggregate is preferably 600 to 1500 kg/m 3 , and the amount of coarse aggregate is 800 to 1500 kg/m 3 . Further, 100 to 500 parts by mass of fine aggregate and 150 to 600 parts by mass of coarse aggregate are preferable with respect to 100 parts by mass of cement.
水は、セメント１００質量部に対して、２０〜６０質量部が好ましい。 Water is preferably 20 to 60 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cement.
粗骨材の最大寸法が１３ｍｍ超であることが好ましい。例えば２０ｍｍ、２５ｍｍ、４０ｍｍの何れかであることが好ましい。一般には２０ｍｍである。 The maximum size of the coarse aggregate is preferably more than 13 mm. For example, it is preferably 20 mm, 25 mm, or 40 mm. Generally, it is 20 mm.
その他、本発明の特性を損ねない範囲で、各種混和剤（材）を併用することができる。この種の添加剤としては、例えば減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤、流動化剤等の分散剤、凝結遅延剤、強度促進材、発泡剤、起泡剤、防水剤、防錆剤、収縮低減剤、増粘剤、保水剤、顔料、撥水剤、白華防止剤、消泡剤、繊維等が挙げられる。 In addition, various admixtures (materials) can be used together within the range that does not impair the characteristics of the present invention. Examples of this type of additive include water reducing agents, AE water reducing agents, high performance water reducing agents, high performance AE water reducing agents, dispersants such as superplasticizers, setting retarders, strength promoters, foaming agents, foaming agents, Examples include waterproofing agents, rust preventives, shrinkage reducing agents, thickeners, water retention agents, pigments, water repellents, anti-whitening agents, antifoaming agents and fibers.
下層の厚さとしては５０〜２５０ｍｍである。 The thickness of the lower layer is 50 to 250 mm.
〜上層構造物〜
上層構造物は、下記の特性を満たす。
（１）寸法安定性：材齢２８日において、０．０５０％以下（基調を材齢２時間として） より好ましくは０．０２５％以下 （試験法後述）
~ Upper layer structure ~
The upper layer structure satisfies the following characteristics.
(1) Dimensional stability: at 28 days of age, 0.050% or less (basic tone is 2 hours of age), more preferably 0.025% or less (test method described later)
寸法安定性はたとえば、以下のように評価する。
(1)試験体は□100×100×40ｍｍとして，JIS A
1129 - 3 『 モルタル及びコンクリートの長さ変化測定方法一第3 部：ダイヤルゲージ方法』
に準拠した測定方法で実施する。
(2）試験体の基長は、材齢2 時間とし、脱型は材齢100 分以降に実施することとする。なお，試験体の養生は23±2℃での気中養生とする。
(3）基調を測定した後，温度23±2℃ 、湿度60 ±10 ％の恒温恒湿槽に静置する。試験体は他の試験体の影響を受けないように、周囲と2.5cm以上の間隔を取ることとする。
(4)寸法変化の測定間隔は次のとおりである。材齢6時間,1日,3日,7日,14日および28日の合計6回の測定を行う。
The dimensional stability is evaluated as follows, for example.
(1) The test piece shall be □100×100×40mm, JIS A
1129-3 "Method of measuring length change of mortar and concrete-Part 3: Dial gauge method"
Perform the measurement method in accordance with.
(2) The base length of the specimen shall be 2 hours old, and demolding shall be performed after 100 minutes old. The test specimen shall be cured in air at 23 ± 2°C.
(3) After measuring the basic tone, place it in a thermo-hygrostat at a temperature of 23 ± 2°C and a humidity of 60 ± 10%. The specimen should be spaced at least 2.5 cm from the surroundings so that it is not affected by other specimens.
(4) The measurement intervals for dimensional changes are as follows. 6 hours of age, 1 day, 3 days, 7 days, 14 days and 28 days, total 6 measurements.
上層構造物は、さらに下記の特性を満たすことが好ましい。
（２）熱膨張率：１．０×１０−５／℃±０．５ JSCE-K 561 に準拠
（３）材齢２８日における静弾性係数：５．０〜３５．０ｋＮ／ｍｍ２ より好ましくは２１．５〜３１．５ｋＮ／ｍｍ２ JIS A 1149 に準拠
（４）下層の速硬コンクリートとの付着強度：１．０Ｎ／ｍｍ２以上 より好ましくは１．５Ｎ／ｍｍ２以上 （試験法後述）
The upper layer structure preferably further satisfies the following characteristics.
(2) Coefficient of thermal expansion: 1.0×10 −5 /° C.±0.5 In accordance with JSCE-K 561 (3) Static elastic modulus at 28 days of age: More preferably from 5.0 to 35.0 kN/mm 2. adhesion strength between the 21.5~31.5kN / mm 2 JIS a 1149 compliant (4) underlying rapid setting concrete: 1.0 N / mm 2 or more, more preferably 1.5 N / mm 2 or more (test method described below )
付着強度性はたとえば、以下のように評価する。
(1) 試験体寸法はφ75mm×高さ150mmまたはφ100mm×高さ200mmの円柱試験体とする。上層と下層との厚さ比は1 : l とする。
(2) 所定の寸法に整形した試験体の上下表面に，直接引張試験用の鋼製治具（厚み20mm以上）を接着剤により固定する。
(3) 試験体を23±2℃で養生した後（最低6 時間以上）、直接引張試験を実施する。
(4）引張試験の条件は毎秒0.06±0.04N/mm2で載荷する。なお，載荷する試験機は荷重制御が可能な試験機を用いることとする。
(5) 引張接着試験は，接着界面破壊または材料破壊するまで行う。
(6) 破壊したときの最大荷重を計測する。なお、破断面が試験治具または母材コンクリートであり、かつ基準値未満の場合は別の試験体を用いて再試験を行ってよい。
(7) 付着強度は、次の式によって算出し、JIS Z8401によって有効数字2桁の値に丸めて示す。また、破断の状態を記録し、破断面については破断部位ごとの概略の面積比を算出する。
付着強度(N/mm2)＝最大引張荷重（N) ／断面積（mm2)
The adhesive strength is evaluated as follows, for example.
(1) The size of the test piece shall be a cylindrical test piece with a diameter of 75 mm x 150 mm or a height of 100 mm x 200 mm. The thickness ratio between the upper and lower layers is 1:l.
(2) Fix a steel jig (thickness of 20 mm or more) for tensile test directly on the upper and lower surfaces of a test piece that has been shaped to the specified dimensions with an adhesive.
(3) After curing the specimen at 23±2℃ (at least 6 hours), perform a direct tensile test.
(4) The tensile test conditions are 0.06±0.04 N/mm 2 per second. The test machine to be loaded shall be a test machine capable of load control.
(5) The tensile adhesion test is conducted until the interface failure or material failure occurs.
(6) Measure the maximum load when it breaks. If the fracture surface is a test jig or base material concrete and is less than the reference value, another test body may be used for retesting.
(7) The adhesive strength is calculated by the following formula, and is rounded to a value with two significant figures according to JIS Z8401. In addition, the state of fracture is recorded, and for the fracture surface, the approximate area ratio for each fracture site is calculated.
Adhesive strength (N/mm 2 ) = maximum tensile load (N) / cross-sectional area (mm 2 )
特性（１）（２）を満たさない場合、ひび割れが発生するおそれがある。ひび割れは水の侵入を許し、車両荷重の繰り返し載荷と併せて剥離の原因となる。 If the properties (1) and (2) are not satisfied, cracks may occur. The cracks allow the entry of water and cause peeling together with repeated loading of the vehicle.
特性（３）において所定の弾性を有さない場合、舗装表面に加わる衝撃荷重がコンクリート舗装へ伝わり易い。この結果、コンクリート舗装がひび割れ等損傷するおそれがある。一方、所定超の弾性を有する場合、衝撃加重により変形し易い。この結果、轍掘れが起こり易い。 When the characteristic (3) does not have a predetermined elasticity, the impact load applied to the pavement surface is easily transmitted to the concrete pavement. As a result, the concrete pavement may be damaged, such as cracked. On the other hand, when it has elasticity exceeding a predetermined value, it is easily deformed by impact load. As a result, rubbing is likely to occur.
特性（４）を満たさない場合、上層が剥離するおそれがある。 If the property (4) is not satisfied, the upper layer may peel off.
上記特性を有することにより、優れた耐久性を得ることができる。 By having the above characteristics, excellent durability can be obtained.
上記特性を得るためには、セメント用ポリマーを含むことが好ましい。セメント用ポリマーとしては、通常ポリマーセメントに用いられるポリマーであれば特に限定されないが、高い靱性を得る点から、アクリル酸エステル系ポリマー、アクリルスチレン系ポリマー、スチレンブタジエン（ＳＢＲ）系ポリマー、酢酸ビニル系ポリマー、エチレン酢酸ビニル系ポリマー、酢酸ビニル／バーサチック酸ビニルエステル系ポリマー、エチレンビニルアルコール（ＥＶＡ）系ポリマー、酢酸ビニル／バーサチック酸ビニル／アクリル酸エステル系ポリマー等が好ましい。 In order to obtain the above characteristics, it is preferable to include a cement polymer. The polymer for cement is not particularly limited as long as it is a polymer normally used for polymer cement, but from the viewpoint of obtaining high toughness, an acrylic ester polymer, an acrylic styrene polymer, a styrene butadiene (SBR) polymer, a vinyl acetate polymer. Polymers, ethylene vinyl acetate-based polymers, vinyl acetate/vinyl versatate ester polymers, ethylene vinyl alcohol (EVA) polymers, vinyl acetate/vinyl versatate/acrylic ester polymers, and the like are preferable.
特に、上記のように下層の速硬コンクリートにセメント用ポリマーが含まれる場合は、同じポリマーを使用することが好ましい。同じポリマーが使用されることによって、下層の速硬コンクリートとの付着性に優れるより一体性の高いコンクリート舗装を得ることができる。 In particular, when the lower layer quick-setting concrete contains a polymer for cement as described above, it is preferable to use the same polymer. By using the same polymer, it is possible to obtain a concrete pavement having a high degree of integrity and excellent adhesion to the underlying fast-setting concrete.
ポリマーの含有量は、下層との付着強度、繰り返し載荷に対する耐久性、及び初期強度の観点から、セメント１００質量部に対して、１０〜３０質量部が好ましい。 The content of the polymer is preferably 10 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cement from the viewpoints of adhesion strength with the lower layer, durability against repeated loading, and initial strength.
さらに、早期交通解放の面から、速硬性を有することが好ましい。この場合、使用するセメントとして速硬セメントが使用される。速硬セメントとしては、市販されている超速硬セメント（商品名「ジェットセメント」）、あるいはポルトランドセメントに速硬性混和材が添加されたものなどが挙げられる。 Further, from the viewpoint of early traffic release, it is preferable to have quick hardening. In this case, quick-hardening cement is used as the cement to be used. Examples of the quick-hardening cement include commercially available ultra-fast-hardening cement (trade name "jet cement"), Portland cement to which a fast-hardening admixture is added, and the like.
前記速硬性セメントにおける速硬性成分としては、例えばカルシウムアルミネート類、硫酸アルミニウム、亜硝酸カルシウム、硝酸カルシウム等の急硬性物質の群の中から選ばれる一種又は二種以上を主成分とするものが挙げられる。中でもカルシウムアルミネート類を主成分とするものが特に好ましい。カルシウムアルミネート類としては、ＣａＯをＣ、Ａｌ２Ｏ３をＡで表示した場合、Ｃ３Ａ，Ｃ２Ａ，Ｃ１２Ａ７，Ｃ５Ａ３，ＣＡ，Ｃ３Ａ５又はＣＡ２等と表示される鉱物組成を有するカルシウムアルミネート、アルミナセメント、カルシウムアルミネートにハロゲンが固溶又は置換したカルシウムハロアルミネート、アウイン（３ＣａＯ・３Ａｌ２Ｏ３・ＣａＳＯ４）等のカルシウムサルホアルミネート、並びにこれらにＳｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＭｇＯ、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、ＴｉＯ２等が固溶又は化合したもの等が含まれる。 Examples of the fast-curing component in the fast-curing cement include those containing, as a main component, one or more selected from the group of rapid-curing substances such as calcium aluminates, aluminum sulfate, calcium nitrite, and calcium nitrate. Can be mentioned. Of these, those containing calcium aluminates as the main component are particularly preferable. As calcium aluminates, when CaO is represented by C and Al 2 O 3 is represented by A, C 3 A, C 2 A, C 12 A 7 , C 5 A 3 , CA, C 3 A 5 or CA 2 etc. Calcium aluminate having the mineral composition indicated as, alumina cement, calcium haloaluminate in which halogen is dissolved or substituted in calcium aluminate, calcium sulfoaluminate such as hain (3CaO.3Al 2 O 3 .CaSO 4 ), In addition, these include those in which SiO 2 , Fe 2 O 3 , MgO, K 2 O, Na 2 O, Li 2 O, TiO 2 and the like are solid-solved or combined.
水は、セメント１００質量部に対して、２５〜４０質量部が好ましい。 Water is preferably 25 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cement.
また、上層がモルタルである場合、乾燥収縮、耐久性の観点から、セメント１００質量部に対して細骨材１００〜４００質量部が好ましい。 When the upper layer is mortar, 100 to 400 parts by mass of fine aggregate is preferable to 100 parts by mass of cement from the viewpoint of drying shrinkage and durability.
上層がコンクリートである場合、乾燥収縮、耐久性の観点から、セメント１００質量部に対して細骨材１００〜４００質量部、粗骨材８０〜５００質量部が好ましい。粗骨材の最大寸法が１３ｍｍ以下であることが好ましい。 When the upper layer is concrete, from the viewpoint of drying shrinkage and durability, 100 to 400 parts by mass of fine aggregate and 80 to 500 parts by mass of coarse aggregate are preferable with respect to 100 parts by mass of cement. The maximum size of the coarse aggregate is preferably 13 mm or less.
最大寸法を１３ｍｍ以下にすることによって、１）上層の舗装厚を５０ｍｍ以下にできること、２）単位セメント量を低減でき、収縮を低減できること、３）骨材の拘束効果により収縮を低減できること、４）単位セメント量を低減でき、発熱を抑え、温度ひび割れを抑制できること、５）舗装表面の滑り抵抗性を高めることができること等の利点がある。 By setting the maximum dimension to 13 mm or less, 1) the pavement thickness of the upper layer can be set to 50 mm or less, 2) the unit cement amount can be reduced and shrinkage can be reduced, 3) the shrinkage can be reduced due to the constraint effect of the aggregate, 4 ) There are advantages that the unit cement amount can be reduced, heat generation can be suppressed, and temperature cracking can be suppressed, and 5) slip resistance of the pavement surface can be increased.
その他、本発明の特性を損ねない範囲で、各種混和剤（材）を併用することができる。この種の添加剤としては、例えば減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤、流動化剤等の分散剤、凝結遅延剤、強度促進材、発泡剤、起泡剤、防水剤、防錆剤、収縮低減剤、増粘剤、保水剤、顔料、撥水剤、白華防止剤、消泡剤、繊維等が挙げられる。 In addition, various admixtures (materials) can be used together within the range that does not impair the characteristics of the present invention. Examples of this type of additive include water reducing agents, AE water reducing agents, high performance water reducing agents, high performance AE water reducing agents, dispersants such as superplasticizers, setting retarders, strength promoters, foaming agents, foaming agents, Examples include waterproofing agents, rust preventives, shrinkage reducing agents, thickeners, water retention agents, pigments, water repellents, anti-whitening agents, antifoaming agents and fibers.
上層の厚さとしては１０〜１００ｍｍである。好ましくは２０〜５０ｍｍである。 The thickness of the upper layer is 10 to 100 mm. It is preferably 20 to 50 mm.
〜施工方法〜
まず、通常のコンクリート舗装と同様に、路床、路盤が形成される。この路盤の上に、下層の速硬コンクリートが打設される。このとき、フィニッシャーにより敷き均しをしてもよい。下層の速硬コンクリートがまだ硬化前の湿潤状態を保っている状態で、上層のコンクリート（またはモルタル）が打設される。上面はフィニッシャーにより敷き均しされる。
~ Construction method ~
First, a roadbed and a roadbed are formed in the same manner as normal concrete pavement. The lower layer of quick-hardening concrete is placed on this roadbed. At this time, the finisher may be laid and leveled. The upper layer of concrete (or mortar) is poured while the lower layer of quick-hardening concrete is still in the wet state before hardening. The upper surface is laid and leveled by the finisher.
ここで硬化する前とは、コンクリートの凝結の終結時間（JIS A 1147）が来る前をいう。 Here, "before hardening" means before the completion time (JIS A 1147) of setting of concrete is reached.
下層の速硬コンクリートが湿潤状態を保っている前に上層のコンクリート（モルタル）が打設されることによって、より一体性の高いコンクリート舗装を得ることができる。 By pouring the upper layer concrete (mortar) before the lower layer quick-hardening concrete is kept in a wet state, it is possible to obtain a concrete pavement with higher integrity.
また、下層の速硬コンクリートがまだ硬化前に上層を打設することにより、施工時間が短縮される。これにより早期交通解放が可能となる。 Further, by placing the upper layer before the lower layer quick-hardening concrete is still hardened, the construction time is shortened. This enables early traffic release.
〜効果まとめ〜
下層が早期強度を確保するとともに、上層も構造体として機能するため、早期交通解放が可能となる。
~ Summary of effects ~
The lower layer ensures early strength, and the upper layer also functions as a structure, enabling early traffic release.
施工時間の短縮化が図れるため、早期交通解放が可能となる。 Since the construction time can be shortened, early traffic release is possible.
上層の特性により、耐久性や靱性に優れている。 Excellent durability and toughness due to the properties of the upper layer.
一体性に優れているため、弱点となる打継部からの劣化因子（水、塩化物など）の浸入を防ぐことができ、耐久性が向上する。また、車両荷重の繰り返し載荷による剥離を防ぎ、この点でも耐久性が向上する。 Due to its excellent integrity, it is possible to prevent deterioration factors (water, chloride, etc.) from entering from the spliced joint, which is a weak point, and improve durability. Further, peeling due to repeated loading of the vehicle is prevented, and durability is improved also in this respect.
上層は、表面からの劣化因子の浸入を防ぐことができ、耐久性が向上する。 The upper layer can prevent the infiltration of deterioration factors from the surface and improve the durability.
下層は大量打設に優れた経済的な速硬コンクリート、上層は耐久性等の特性重視のモルタル、コンクリートを組み合わせることにより、トータルとしてエコシステムにもかなう舗装コンクリートを提供できる。 By combining the lower layer with an economical quick-hardening concrete that excels in large-scale pouring, and the upper layer with mortar and concrete that emphasize characteristics such as durability, it is possible to provide paving concrete that fits the ecosystem as a whole.
〜実施例〜
試験施工を行い、各物性値を確認した。特に言及がない場合、材齢２８日である。
~Example~
Test construction was performed and each physical property value was confirmed. Unless otherwise stated, the material is 28 days old.
上層のモルタル配合については、セメント１００質量部に対して、水３０質量部、細骨材３００質量部、ポリマー１８質量部とした。速硬のセメントモルタルには、カルシウムサルホアルミネート系の速硬セメントを使用した。ポリマーとしては、スチレンブタジエン系ポリマーを使用した。 Regarding the mortar formulation of the upper layer, 30 parts by weight of water, 300 parts by weight of fine aggregate, and 18 parts by weight of polymer were used with respect to 100 parts by weight of cement. Calcium sulphoaluminate type quick-setting cement was used for the quick-setting cement mortar. A styrene-butadiene polymer was used as the polymer.
下層の速硬コンクリート配合については、カルシウムアルミネート系の速硬セメント組成物を使用し、速硬セメント組成物１００質量部に対して、細骨材を１８０質量部、粗骨材を２３０質量部、水５２質量部の配合とした。 Regarding the composition of the quick-hardening concrete of the lower layer, a calcium aluminate-based quick-hardening cement composition is used, and 180 parts by mass of fine aggregate and 230 parts by mass of coarse aggregate are used with respect to 100 parts by mass of the quick-hardening cement composition. , 52 parts by mass of water.
また、速硬ポリマーセメントコンクリートには、スチレンブタジエン系ポリマーを使用した。ポリマーの量は、セメント１００質量部に対して１６質量部とした。 A styrene-butadiene polymer was used for the quick-hardening polymer cement concrete. The amount of polymer was 16 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cement.
普通セメントモルタルおよび速硬セメントモルタルを用いた場合、上層特性（２）および特性（３）を満たすが、上層特性（１）を満たさない。一方、速硬ポリマーセメントモルタルを用いた場合、上層特性（１）（２）（３）を満たす。 When the normal cement mortar and the quick-setting cement mortar are used, the upper layer characteristic (2) and the characteristic (3) are satisfied, but the upper layer characteristic (1) is not satisfied. On the other hand, when the quick-hardening polymer cement mortar is used, the upper layer characteristics (1), (2) and (3) are satisfied.
速硬コンクリートであっても、速硬ポリマーセメントコンクリートであっても、材齢６時間で２０Ｎ／ｍｍ２以上の圧縮強度が発現している。 Both quick-hardening concrete and quick-hardening polymer cement concrete develop a compressive strength of 20 N/mm 2 or more after 6 hours of age.
上層にポリマーセメントモルタルを用いれば、下層が速硬コンクリートであっても、速硬ポリマーセメントコンクリートであっても、上層特性（４）を満たす。 When polymer cement mortar is used for the upper layer, the upper layer characteristic (4) is satisfied regardless of whether the lower layer is quick-hardening concrete or quick-hardening polymer cement concrete.
ただし、下層に速硬ポリマーセメントコンクリートを用いた場合、付着性は向上する。 However, when quick-setting polymer cement concrete is used as the lower layer, the adhesion is improved.
〜備考〜
一般に、コンクリート床版あるいはコンクリート舗装の部分的な補修材料として、ポリマーセメントモルタルが用いられている。
~ Remarks ~
Generally, polymer cement mortar is used as a partial repair material for concrete floor slabs or concrete pavements.
一方で、新設のコンクリート舗装や大規模補修において、ポリマーセメントモルタルを用いることはなかった。本願は、ポリマーセメントモルタルの適用範囲拡大を企図してなされたものである。 On the other hand, polymer cement mortar was never used in newly constructed concrete paving or large-scale repairs. This application was made with the intention of expanding the range of application of polymer cement mortar.
１ 路床
２ 路盤
３ コンクリート構造体
３１ 下層構造物
３２ 上層構造物
1 Roadbed 2 Roadbed 3 Concrete structure 31 Lower layer structure 32 Upper layer structure
Claims (6)
下層構造物として、速硬コンクリートを打設し、
該速硬コンクリートが硬化する前に、
上層構造物として、寸法安定性が、基長を材齢２時間として、材齢２８日において、０．０５０％以下となるモルタルを打設し、
前記上層構造物のモルタルが、下記に記載の速硬ポリマーセメントモルタルである
ことを特徴とするコンクリート舗装の施工方法。
（Ａ）速硬セメント組成物 １００質量部に対し、
（Ｂ）細骨材：１００〜４００質量部、
（Ｃ）ポリマー：固形分換算で１０〜３０質量部、
（Ｄ）水：２５〜４０質量 A method of constructing a concrete pavement having an upper layer structure and a lower layer structure that enables early traffic release ,
As a lower layer structure, fast-hardening concrete is placed,
Before the quick-setting concrete hardens,
As an upper layer structure, dimensional stability, a group length as 2 hours the age, the age of 28 days, and pouring the mortar made 0.050% or less,
The method for constructing a concrete pavement, wherein the mortar of the upper layer structure is a quick-hardening polymer cement mortar described below .
(A) With respect to 100 parts by mass of the quick-hardening cement composition,
(B) Fine aggregate: 100 to 400 parts by mass,
(C) Polymer: 10 to 30 parts by mass in terms of solid content,
(D) Water: 25-40 mass
下層構造物として、速硬コンクリートを打設し、
該速硬コンクリートが硬化する前に、
上層構造物として、寸法安定性が、基長を材齢２時間として、材齢２８日において、０．０５０％以下となるコンクリートを打設し、
前記上層構造物のコンクリートが、下記に記載の速硬ポリマーセメントコンクリートである
ことを特徴とするコンクリート舗装の施工方法。
（Ａ）速硬セメント組成物 １００質量部に対し、
（Ｂ）細骨材：１００〜４００質量部、
（Ｃ）ポリマー：固形分換算で１０〜３０質量部、
（Ｄ）水：２５〜４０質量部
（Ｅ）粗骨材：最大寸法が１３ｍｍ、かつ８０〜５００質量部 A method of constructing a concrete pavement having an upper layer structure and a lower layer structure that enables early traffic release ,
As a lower layer structure, fast-hardening concrete is placed,
Before the quick-setting concrete hardens,
As an upper layer structure, dimensional stability, a group length as 2 hours the age, the age of 28 days, and Da設0.050% or less Do Turkey Nkurito,
A concrete pavement construction method, wherein the concrete of the upper layer structure is a quick-hardening polymer cement concrete described below .
(A) With respect to 100 parts by mass of the quick-hardening cement composition,
(B) Fine aggregate: 100 to 400 parts by mass,
(C) Polymer: 10 to 30 parts by mass in terms of solid content,
(D) Water: 25-40 parts by mass
(E) Coarse aggregate: maximum size is 13 mm and 80 to 500 parts by mass
速硬コンクリートからなる下層構造物と、
寸法安定性が、基長を材齢２時間として、材齢２８日において、０．０５０％以下となるモルタルからなる上層構造物と、
を備え、
前記上層構造物のモルタルが、下記に記載の速硬ポリマーセメントモルタルである
ことを特徴とするコンクリート舗装。
（Ａ）速硬セメント組成物 １００質量部に対し、
（Ｂ）細骨材：１００〜４００質量部、
（Ｃ）ポリマー：固形分換算で１０〜３０質量部、
（Ｄ）水：２５〜４０質量 There is concrete pavement that allows early traffic release,
A lower layer structure made of quick-hardening concrete,
Dimensional stability, as 2 hours age of the group length, in age of 28 days, the mortar or Ranaru layer structure comprising 0.050% or less,
Equipped with
Concrete pavement characterized in that the mortar of the upper layer structure is a quick-hardening polymer cement mortar described below .
(A) With respect to 100 parts by mass of the quick-hardening cement composition,
(B) Fine aggregate: 100 to 400 parts by mass,
(C) Polymer: 10 to 30 parts by mass in terms of solid content,
(D) Water: 25-40 mass
速硬コンクリートからなる下層構造物と、
寸法安定性が、基長を材齢２時間として、材齢２８日において、０．０５０％以下となるコンクリートからなる上層構造物と、
を備え、
前記上層構造物のコンクリートが、下記に記載の速硬ポリマーセメントコンクリートである
ことを特徴とするコンクリート舗装。
（Ａ）速硬セメント組成物 １００質量部に対し、
（Ｂ）細骨材：１００〜４００質量部、
（Ｃ）ポリマー：固形分換算で１０〜３０質量部、
（Ｄ）水：２５〜４０質量
（Ｅ）粗骨材：最大寸法が１３ｍｍ、かつ８０〜５００質量部
There is concrete pavement that allows early traffic release,
A lower layer structure made of quick-hardening concrete,
Dimensional stability, a group length as 2 hours the age, the age of 28 days, and an upper structure made 0.050% or less Do Turkey Nkurito,
Equipped with
Concrete pavement characterized in that the concrete of the upper layer structure is a quick-hardening polymer cement concrete described below .
(A) With respect to 100 parts by mass of the quick-hardening cement composition,
(B) Fine aggregate: 100 to 400 parts by mass,
(C) Polymer: 10 to 30 parts by mass in terms of solid content,
(D) Water: 25-40 mass
(E) Coarse aggregate: maximum size is 13 mm and 80 to 500 parts by mass
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