JP6997628B2

JP6997628B2 - 保水性舗装の施工方法

Info

Publication number: JP6997628B2
Application number: JP2018001546A
Authority: JP
Inventors: 竜岸良; 聡梶尾; 貴泰樋口
Original assignee: Taiheiyo Cement Corp
Current assignee: Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 2018-01-09
Filing date: 2018-01-09
Publication date: 2022-01-17
Anticipated expiration: 2038-01-09
Also published as: JP2019120076A

Description

本発明は、保水性舗装の施工方法に関する。

ポーラスコンクリートの空隙に保水性を有するセメントミルクを充填することで、保水性を有するコンクリート舗装とすることができることが知られている。従来、このような保水性舗装の施工は、まずポーラスコンクリートを施工し養生した後、当該ポーラスコンクリートの空隙内に保水性セメントミルクを充填し養生するといった２段階養生の工程を踏むため、時間と労力を要している（特許文献１）。

特開２００４－１０８０２７号公報

なお、特許文献１においては、保水性セメントミルクの充填高さを調整することにより、排水性を有する保水性舗装を施工することができる。排水性を有する保水性舗装では、（１）車両走行時の騒音低減効果や（２）ゲリラ豪雨等における保水上面での水の滞留低減効果が潜在する。
したがって、本願の目的は、前記潜在効果を実現しながら短時間で少ない労力で施工ができる排水性を有する、現場打ち保水性舗装の施工方法を提供することにある。本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、路盤上に保水性セメントミルクを所定の厚さで敷き均した後、特定のポーラスコンクリートを打設し敷き均し養生することにより、ポーラスコンクリートの分離を防ぎ、所定の強度を確保でき、また、保水性セメントミルクとポーラスコンクリートの施工を連続して行うことで、短時間に少ない労力で施工ができることを見いだし、本発明を完成させたものである。

すなわち、本発明は、下記の構成を有する現場打ち保水性舗装の施工方法である。

（Ａ）路盤上に側溝用コンクリートブロックを設置し、該ブロックに挟まれた路盤上に保水性セメントミルクを敷き均す工程、
（Ｂ）ポーラスコンクリートの一部（下部）が、前記保水性セメントミルクに浸されるようにポーラスコンクリートを打設する工程、
（Ｃ）ポーラスコンクリートを締固めて敷き均した後、養生する工程、
を含む排水性を有する保水性舗装の施工方法であって、
上記ポーラスコンクリートが、セメントの単位量が１２５～９５０ｋｇ／ｍ^３、細骨材の単位量が４０～３５０ｋｇ／ｍ^３、粗骨材の単位量が１１００～２１００ｋｇ／ｍ３、水の単位量が２０～１８０ｋｇ／ｍ^３、増粘剤又は水中不分離性混和剤の単位量が０．５～６．０ｋｇ／ｍ^３、および高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤の配合量がセメントに対して１．７～６．０質量％であり、
上記保水性セメントミルクを、下記（１）式から算出される厚さで敷き均すことを特徴とする排水性を有する保水性舗装の施工方法。
保水性セメントミルクの敷き均し厚さ＝（舗装の設計厚さ）×（ポーラスコンクリートの空隙率）×Ｄ（１）
上記式中のＤは０．３～０．７の定数

本発明の施工方法によると、ポーラスコンクリートの分離を防ぎ、所定の強度を確保でき、また、保水性セメントミルクとポーラスコンクリートの施工を連続して行うことで、短時間に少ない労力で施工ができる。

実施例における舗装の側溝接触部の断面を模式的に示す図である。実施例における舗装のコア採取位置を示す平面図である。

本発明の施工方法について材料、施工方法に分けて、詳細に説明する。

１．保水性セメントミルク
保水性セメントミルクとしては、例えば、オートクレーブ養生した気泡コンクリート（ＡＬＣ）粉粒体、パーライトの粉粒体、ロックウールの粉粒体、セピオライト粉粒体から選ばれる１種以上の粉粒体と、水と、セメントと、減水剤を含む保水性セメントミルクが挙げられる。

上記粉粒体は、保水性舗装の施工のし易さや保水性舗装の保水能力等から、平均粒径が２ｍｍ以下であることが好ましく、平均粒径が０．１～１．５ｍｍであることがより好ましく、平均粒径が０．２～１．０ｍｍであることが特に好ましい。水は水道水等を使用することができる。水の配合量は、保水性舗装の施工のし易さや保水性舗装の保水能力等から、粉粒体１００質量部に対して、５００質量部以下が好ましく、１００～３００質量部であることがより好ましい。

セメントは各種ポルトランドセメントや各種混合セメント等を使用することができる。セメントの配合量は、保水性舗装の施工のし易さや保水性舗装の保水能力等から、粉粒体１００質量部に対して、３００質量部以下が好ましく、５０～２５０質量部であることがより好ましい。

減水剤はリグニン系、ナフタレンスルホン酸系、メラミン系、ポリカルボン酸系の減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤を使用することができる。減水剤（固形分）の配合量は、保水性舗装の施工のし易さや保水性舗装の保水能力等から、セメント１００質量部に対して、１質量部以下が好ましく、０．１～０．５質量部であることがより好ましい。

保水性セメントミルクの混練方法や混練装置は、特に限定するものではなく、慣用の方法で、慣用のミキサで混練すれば良い。なお、保水性セメントミルクは、保水性セメントミルクの施工のし易さや保水性舗装の施工のし易さ等から、Ｐロート流下時間が９～１３秒であることが好ましい。

２．ポーラスコンクリート
本発明で使用する材料とその好ましい配合割合を説明する。
セメントは、特に限定されるものではなく、例えば、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超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、耐硫酸塩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、高炉セメント、フライアッシュセメント、シリカセメント等の各種混合セメント、エコセメント、シリカフュームプレミックスセメントや、石灰石粉末混合セメント等を使用することができる。

セメントの単位量は、硬化後の強度発現性や耐久性の観点から、好ましくは１２５～９５０ｋｇ／ｍ^３、より好ましくは２００～８５０ｋｇ／ｍ^３、特に好ましくは３００～７５０ｋｇ／ｍ^３である。

水は、特に限定されず、水道水、スラッジ水、下水処理水等を用いることができる。水の単位量は、混練のし易さ、硬化後の強度発現性や耐久性の観点から、好ましくは２０～１８０ｋｇ／ｍ^３、より好ましくは４０～１５０ｋｇ／ｍ^３、特に好ましくは６０～１３０ｋｇ／ｍ^３である。

細骨材としては、川砂、山砂、陸砂、海砂、砕砂、珪砂、人工細骨材（例えば、スラグ細骨材や、フライアッシュ等を焼成してなる焼成細骨材）、再生細骨材またはこれらの混合物等を使用することができる。細骨材の単位量は、混練のし易さ、硬化後の強度発現性や耐久性の観点から、好ましくは４０～３５０ｋｇ／ｍ^３、より好ましくは６０～３００ｋｇ／ｍ^３、特に好ましくは８０～２５０ｋｇ／ｍ^３である。

粗骨材としては、川砂利、山砂利、陸砂利、砕石、人工粗骨材（例えば、スラグ粗骨材や、フライアッシュ等を焼成してなる焼成粗骨材）、再生粗骨材またはこれらの混合物等を使用することができる。粗骨材の単位量は、保水性舗装の保水能力、強度発現性や耐久性の観点から、好ましくは１１００～２１００ｋｇ／ｍ^３、より好ましくは１２００～２０００ｋｇ／ｍ^３、特に好ましくは１３００～１９００ｋｇ／ｍ^３である。

増粘剤又は水中不分離性混和剤としては、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のセルロース系増粘剤又は水中不分離性混和剤、およびアクリルアミドの単独重合体、アクリルアミドの共重合体等のアクリル系増粘剤又は水中不分離性混和剤から選ばれる１種以上が挙げられる。特に水溶性セルロースエーテルを用いたものが好ましい。増粘剤又は水中不分離性混和剤の単位量は、混練のし易さや打設時の材料分離の防止の観点から、好ましくは０．５～６．０ｋｇ／ｍ^３、より好ましくは０．６～５．０ｋｇ／ｍ^３、特に好ましくは０．７～４．０ｋｇ／ｍ^３である。

高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤としては、ナフタレンスルホン酸系、ポリカルボン酸系等の高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤を使用することができる。高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤の配合量は、混練のし易さ、硬化後の強度発現性や耐久性の観点から、セメントに対して１．７～６．０質量％が好ましく、２．０～５．０質量％がより好ましく、２．５～４．５質量％が特に好ましい。

本発明では、必要に応じて無機系混和材を配合してもよい。必要に応じて配合される無機系混和材としては、高炉スラグ粉末、フライアッシュ、珪石粉末、シリカフューム、火山灰、石灰石粉末、無水石膏や二水石膏等の石膏類、膨張材等が挙げられる。無機系混和材の配合量は、混練のし易さ、硬化後の強度発現性や耐久性の観点から、セメントとの合計量１００質量部に対して４０質量部以下であること（セメントの４０質量％部分の代替を上限とする）が好ましい。

本発明では、必要に応じてＡＥ剤を配合してもよい。ＡＥ剤の配合量は、硬化後の強度発現性や耐久性の観点から、セメントに対して０．１質量％以下が好ましく、０．０１～０．０３質量％がより好ましい。

ポーラスコンクリートの混練は、ポーラスコンクリートを構成する各材料をミキサに投入し、粗骨材にモルタルが被覆した粒体が得られるまで混練する。混練に用いる装置は特に限定されるものではなく、オムニミキサ、パン型ミキサ、二軸練りミキサ、傾胴ミキサ等の慣用のミキサを使用することができる。また、各材料のミキサへの投入順序も特に限定されるものではない。

３．保水性舗装の施工方法
（Ａ）まず、路盤上に側溝用コンクリート用ブロックを設置し、該ブロックに挟まれた路盤上に保水性セメントミルクを敷き均す。側溝用コンクリートブロックの設置方法は特に限定されるものでなく、慣用の方法で行えばよい。なお、側溝用コンクリートブロックは、保水性舗装と接する側壁に排水を通すための貫通孔を有するものを使用する。当該貫通孔の位置（高さ）は、保水性舗装における保水性セメントミルクの充填高さに応じて設定すれば良い。また、保水性セメントミルクの敷き均し方法は特に限定されるものではなく、慣用の方法で行えばよい。

本発明においては、保水性セメントミルクを、（舗装の設計厚さ）×（ポーラスコンクリートの空隙率）×Ｄ（Ｄは０．３～０．７の定数）の厚さに敷き均す。保水性セメントの敷き均し厚さが前記式から算出される値を超えると、車両走行時の騒音低下効果が低下し、また排水機能も低下する。上記式において、Ｄは、好ましくは０．４～０．６である。

（Ｂ）次に、ポーラスコンクリートの一部（下部）が、上記保水性セメントミルクに浸されるようにポーラスコンクリートを打設する。ポーラスコンクリートの打設方法は特に限定されるものではなく、慣用の方法で行えばよい。

（Ｃ）次に、ポーラスコンクリートを加圧振動機で締固めて、施工現場に敷きならした後、養生する。該加圧振動機には、従来からコンクリート舗装に用いられているタンピングランマー、プレートコンパクター、バイブロコンパクター、フィニッシャ、振動ローラ等を用いることができる。本発明においては、ポーラスコンクリートを締固めて敷きならすことにより、ポーラスコンクリートの所定の高さの空隙内に保水性セメントミルクが充填される。なお、養生方法は特に限定されるものではなく、慣用の方法で行えばよい。

本発明の保水性舗装は、車道の他、歩道、駐車場、公園、河川の護岸等に施工することができる。

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。
（ａ）使用材料
表１にポーラスコンクリートの使用材料を、表２に保水性セメントミルクの使用材料を示す。

（ｂ）配合
表３にポーラスコンクリートの配合を、表４に保水性セメントミルクの配合を示す。なお、ポーラスコンクリートの空隙率の測定は、内径１０ｃｍ、高さ２０ｃｍの鋼製型枠に詰めたポーラスコンクリートの上に厚さ１ｍｍの鉄板（質量は６０ｇ）を載せ、当該鉄板の上にさらに錘（質量は４ｋｇ）を載せ、当該錘の上から壁打バイブレータを用いて１２０秒間加振して、当該加振後のポーラスコンクリートの体積（Ｖｂ）に基づき、下記式を用いて空隙率を算出した。
空隙率（体積％）＝１００－（Ｗ／（Ｖｂ×Ｔ））×１００
（式中、Ｗは型枠内に投入したポーラスコンクリートの質量を表し、Ｖｂは加振後のポーラスコンクリートの体積を表し、Ｔは空隙率を０体積％として計算したポーラスコンクリートの配合上の単位容積質量を表す。）

（ｃ）ポーラスコンクリートおよび保水性セメントミルクの製造方法
ポーラスコンクリートの製造は, レディミクストコンクリート工場において, 公称容量が３．０ｍ^３の水平二軸形強制練りミキサを用いて、全ての材料を一括してミキサに投入し２分間混練した。
保水性セメントミルクの練混ぜには、万能混合撹拌機を使用した。水、混和剤、セメントおよび保水材を投入し、２分間混練した。なお、該保水性セメントミルクのＰロート流下時間は１１秒であった。

（ｄ－１）施工、養生および排水性評価（実施例１～３及び比較例）
路盤上に側溝用コンクリートブロック１０を設置し、該ブロックに挟まれた路盤上に、表４の保水性セメントミルク２０を所定厚さａ（１３ｍｍ）に敷き均した後、空隙率１７．５％に揃えた表３の各ポーラスコンクリート３０をバイブ式のアスファルトフィニッシャを使用して敷均しと締固めを行った。次に、ゴム巻きの振動ローラで締固めて仕上げを行った。その後、速やかに、ポーラスコンクリートの表面にビニルシートを敷設して材齢７日まで養生して、図１に示す保水性舗装を構築した。なお、該舗装の設計厚さは１５０ｍｍで、保水性セメントミルクの目標充填高さｂは７５ｍｍ（（１）式のＤは、０．５）である。
なお、側溝用コンクリートブロックとしては、幅１５０ｍｍ×長さ６００ｍｍ×高さ１５０ｍｍのＵ字溝（保水性舗装と接する側壁の高さ７５ｍｍの位置を中心とした直径５０ｍｍの貫通孔１１を３つ等間隔で有する）を使用した。また、保水性舗装の施工から養生終了まで、貫通孔の内面側にガムテープ１２（養生後に剥離）を貼り、保水性セメントミルク及びポーラスコンクリートがＵ字溝内に漏れないようにして保水性舗装を構築した。図１では、ポーラスコンクリートの骨材等を強調して模式的に図示している。
材齢２８日目の実施例１～３の保水性舗装に、時間５０ｍｍに相当する水を１時間供給したところ、舗装面上面での水の滞留は認められなかった。
次に、材齢２８日目の実施例１～３および比較例の舗装上の図２に示す位置からφ１００ｍｍの円柱状コアを採取した。

（ｄ－２）施工、養生および排水性評価（参考例）
表３の実施例１のポーラスコンクリートを使用して、側溝用コンクリートブロックを設置しなかったこと、また、保水性セメントミルクの目標充填高さを１５０ｍｍ（（１）式のＤは１．０）としたこと以外は、上記実施例１と同様にして保水性舗装を構築した。
材齢２８日目の参考例の保水性舗装に、時間雨量５０ｍｍに相当する水を１時間供給したところ、舗装上面に水が滞留し水溜まりが生じた。

（ｅ）試験項目および試験方法
（１）保水性セメントミルクの充填状況
Ｎｏ．１～３のコアを縦に割裂し、保水性セメントミルクの充填高さを割裂断面の目視で確認した。
（２）保水量
２０℃の恒温水槽に供試体を２４時間水浸させた後、供試体回りの水滴をウエスで軽く拭き取り、供試体の湿潤質量（Ｗ_ｔ）を測定した。その後、供試体を乾燥炉に入れて、６０℃で２４時間乾燥させた後、供試体の乾燥質量（Ｗ_ｄ）を測定した。数１式により、保水量(ｋｇ/ｍ^２)を求めた。

（３）圧縮強度
ＪＩＳＡ１１０７「コンクリートからのコアの採取方法および圧縮強度試験方法」に準拠した。

（ｆ）試験結果
表５に保水量の試験結果を、表６に圧縮強度試験結果を示す。表５、表６から、増粘剤を含むポーラスコンクリートを用いた実施例１～３の保水性舗装においては、保水量と圧縮強度が高いことが分かる。また、目視観察の結果、実施例１～３の保水性舗装では、保水性セメントミルクの充填高さは７５ｍｍであった。
一方、増粘剤を含まないポーラスコンクリートを用いた比較例の保水性舗装では、圧縮強度が低かった。

１０：側溝用コンクリートブロック
１１：貫通孔
１２：ガムテープ
２０：保水性セメントミルク
３０：ポーラスコンクリート
ａ: 保水性セメントミルクの敷き均し高さ
ｂ: 保水性セメントミルクの目標充填高さ

Claims

（Ａ）路盤上に、保水性舗装と接する側壁に排水を通すための貫通孔を有する側溝用コンクリートブロックを設置し、該ブロックに挟まれた路盤上に保水性セメントミルクを敷き均す工程、
（Ｂ）連続して、ポーラスコンクリートの一部（下部）が、前記保水性セメントミルクに浸されるようにポーラスコンクリートを打設する工程、
（Ｃ）ポーラスコンクリートを締固めて敷き均した後、養生する工程、
を含む排水性を有する保水性舗装の施工方法であって、
上記ポーラスコンクリートが、セメントの単位量が１２５～９５０ｋｇ／ｍ^３、細骨材の単位量が４０～３５０ｋｇ／ｍ^３、粗骨材の単位量が１１００～２１００ｋｇ／ｍ^３、水の単位量が２０～１８０ｋｇ／ｍ^３、増粘剤又は水中不分離性混和剤の単位量が０．５～６．０ｋｇ／ｍ^３、および高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤の配合量がセメントに対して１．７～６．０質量％であり、
上記保水性セメントミルクを、下記（１）式から算出される厚さで敷き均すことを特徴とする排水性を有する保水性舗装の施工方法。
保水性セメントミルクの敷き均し厚さ＝（舗装の設計厚さ）×（ポーラスコンクリートの空隙率）×Ｄ（１）
前記式中のＤは０．３～０．７の定数