JP7393650B2 - Mixing method of compacted concrete materials and compacted concrete - Google Patents
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Description
本発明は、転圧コンクリート材料の配合方法及び転圧コンクリートに関する。 The present invention relates to a method of mixing compacted concrete materials and compacted concrete.
道路舗装は、アスファルト舗装とコンクリート舗装に大別される。アスファルト舗装は、施工から供用開始までの期間が短く、早期に交通開放が可能であるが、コンクリート舗装と比較して耐久性が低いという特徴を備える。そのため、製鉄所構内等の重車両が頻繁に走行する箇所等の高い荷重がかかる箇所においては、より耐久性が高いコンクリート舗装が有効である。コンクリート舗装は、アスファルト舗装に比べて初期コストは大きいが耐久性が高いため、重車両が頻繁に走行する道路では、ライフサイクルコストの点でアスファルト舗装よりも有利である。 Road pavement is broadly divided into asphalt pavement and concrete pavement. Asphalt pavement takes a short period of time from construction to the start of service, and can be opened to traffic quickly, but it is characterized by lower durability than concrete pavement. Therefore, concrete pavement, which has higher durability, is effective in places where heavy loads are applied, such as places where heavy vehicles frequently travel, such as in steelworks premises. Although concrete pavement has a higher initial cost than asphalt pavement, it is more durable, so it is more advantageous than asphalt pavement in terms of life cycle cost on roads where heavy vehicles frequently travel.
しかしながら、コンクリート舗装は、通常、２８日の養生期間が必要であり、アスファルト舗装と比較して養生期間が長期であるため、普及が困難となっている。養生期間が短く、早期交通開放をするコンクリート舗装方法としては、例えば、コンクリートに用いられるセメント量を増加して、水の量を低減してコンクリートの強度を増加する方法、又は、転圧コンクリート舗装（ＲＣＣＰ：Ｒｏｌｌｅｒ Ｃｏｍｐａｃｔｅｄ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ Ｐａｖｅｍｅｎｔ）がある。 However, concrete pavement usually requires a curing period of 28 days, which is longer than that of asphalt pavement, making it difficult to spread. Concrete paving methods that require a short curing period and can be opened to traffic early include, for example, increasing the amount of cement used in concrete and reducing the amount of water to increase the strength of concrete, or compacted concrete pavement. (RCCP: Roller Compacted Concrete Pavement).
コンクリートに用いられるセメント量を増加して、水の量を低減してコンクリートの強度を増加する方法では、単位セメント量Ｂ［ｋｇ／ｍ３］に対する単位水量Ｗ［ｋｇ／ｍ３］の比である水セメント比が低下し、流動性が低下する。この流動性低下を防止するためには、高価な材料である混和剤を多量に添加する必要がある。 In the method of increasing the strength of concrete by increasing the amount of cement used in concrete and reducing the amount of water, the ratio of unit amount of water W [kg/m 3 ] to unit amount of cement B [kg/m 3 ] Some water-cement ratio decreases and fluidity decreases. In order to prevent this decrease in fluidity, it is necessary to add a large amount of an expensive admixture.
一方で、転圧コンクリート舗装は、通常の舗装用コンクリートよりも著しく単位水量の少ない硬練りのコンクリートをアスファルトフィニッシャ等で敷きならし、振動ローラ及びタイヤローラ等による転圧で締め固めて舗装する方法であり、通常のコンクリート舗装に比べて流動性が低くても施工可能である。また、多量の混和剤を添加する必要がなく、小さなコストで舗装可能である。 On the other hand, compacted concrete pavement is a paving method in which hard-mixed concrete with a significantly lower unit water volume than normal paving concrete is spread using an asphalt finisher, etc., and then compacted by compaction using vibrating rollers, tire rollers, etc. Therefore, it can be constructed even though the fluidity is lower than that of ordinary concrete pavement. Furthermore, there is no need to add a large amount of admixture, and paving can be achieved at low cost.
このような転圧コンクリートに関し、特許文献１には、製鋼スラグ、高炉スラグ微粉末及び水を含み、前記製鋼スラグの単位量が２０００ｋｇ／ｍ３以上２６００ｋｇ／ｍ３以下、前記高炉スラグ微粉末の単位量が２００ｋｇ／ｍ３以上３５０ｋｇ／ｍ３以下、前記水の単位量が７０ｋｇ／ｍ３以上１１０ｋｇ／ｍ３以下であることを特徴とする鉄鋼スラグ含有組成物が開示されている。 Regarding such compacted concrete, Patent Document 1 states that it contains steelmaking slag, blast furnace slag powder, and water, the unit amount of the steelmaking slag is 2000 kg/m 3 or more and 2600 kg/m 3 or less, and the blast furnace slag powder contains A steel slag-containing composition is disclosed, characterized in that the unit amount is 200 kg/m 3 or more and 350 kg/m 3 or less, and the unit amount of water is 70 kg/m 3 or more and 110 kg/m 3 or less.
また、特許文献２には、粗骨材、細骨材、セメント及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が開示されている。
Further,
しかしながら、特許文献１及び２に開示されている転圧コンクリート舗装材では、主要材料のおおよその配合が決められているが、材料変更などが生じた場合に転圧施工可能な配合や強度をあらかじめ予測することが困難である。
However, in the compacted concrete paving materials disclosed in
また、転圧コンクリート舗装は、材料の配合が通常のコンクリートと大きく異なり、配合設計に経験と専門知識が必要とされる方法である。材料の配合が適切でない場合、施工性の低下、又は、高荷重に耐え得る十分な強度が得られない。 Furthermore, the material composition of compacted concrete pavement is significantly different from that of regular concrete, and it is a method that requires experience and specialized knowledge in the mix design. If the combination of materials is not appropriate, workability may deteriorate or sufficient strength to withstand high loads may not be obtained.
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、施工性に優れ、かつ早期の交通開放が可能な転圧コンクリートを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide compacted concrete that has excellent workability and can be opened to traffic at an early stage.
本発明者らは、転圧コンクリート舗装に関し、材料として含有される結合材、骨材、及び水の量を適切な量とすることで、施工性が向上し、かつ、早期に高強度が得られる配合設定方法を知見した。具体的なコンクリートの配合指標として、スランプ値と施工後の養生期間７日で強度を用いた。一般的に求められる転圧コンクリート舗装のスランプ値は２．５ｃｍ以下であり、養生期間７日での強度を用いたのは、早期の交通開放を目的としたためである。曲げ強度として３．９Ｎ／ｍｍ２以上望ましくは４．５Ｎ／ｍｍ２以上であって、曲げ強度と一軸圧縮強度の比が１／５～１／７、２８日の一軸圧縮強度と７日の一軸圧縮強度の比が１．５以上という関係に基づき、安全を見て、７日強度を４．５×７／１．５として、２１．０Ｎ／ｍｍ２以上とした。 The present inventors have found that by controlling the amounts of binders, aggregates, and water contained in compacted concrete pavement in appropriate amounts, workability can be improved and high strength can be quickly achieved. We found out how to set the formulation. The slump value and the strength at a curing period of 7 days after construction were used as specific concrete mixing indicators. The generally required slump value of compacted concrete pavement is 2.5 cm or less, and the reason why the strength after 7 days of curing was used was to open the road to traffic as soon as possible. The bending strength is 3.9 N/ mm2 or more, preferably 4.5 N/mm2 or more , and the ratio of the bending strength to the unconfined compressive strength is 1/5 to 1/7, and the unconfined compressive strength on the 28th day and the unconfined compressive strength on the 7th day are Based on the relationship that the ratio of unconfined compressive strength is 1.5 or more, the 7-day strength was set to 4.5×7/1.5 to be 21.0 N/mm 2 or more for safety reasons.
本発明は上記のような知見に基づいてなされたものであり、その要旨は以下のとおりである。
［１］ 結合材、骨材、及び水、並びに任意材料として混和剤を配合して転圧コンクリートを製造する際に、
前記結合材、前記骨材、前記水、及び前記混和剤の合計体積１ｍ３あたりに含有される前記結合材量Ｂ［ｋｇ／ｍ３］、当該合計体積１ｍ３あたりに含有される前記骨材体積Ａｇ［Ｌ／ｍ３］、当該合計体積１ｍ３あたりに含有される前記水量Ｗ［ｋｇ／ｍ３］、及び当該合計体積１ｍ３あたりに含有される前記単位混和剤量Ａｄ［ｋｇ／ｍ３］、並びにＪＩＳ Ａ １１０１：２０１４に基づいて測定されるスランプ値の関係と、
前記水量Ｗ［ｋｇ／ｍ３］に対する、前記結合材量Ｂ［ｋｇ／ｍ３］の比である水結合材比Ｒと、に基づいて、前記結合材、前記骨材、前記水、及び前記混和剤を配合し、
前記水結合材比Ｒを４．０以上とし、
前記スランプ値を２．５ｃｍ以下とする、転圧コンクリート材料の配合方法。
［２］ 前記結合材量Ｂ［ｋｇ／ｍ３］、前記骨材体積Ａｇ［Ｌ／ｍ３］、前記水量Ｗ［ｋｇ／ｍ３］、及び前記混和剤量Ａｄ［ｋｇ／ｍ３］は、下記式（１）
－６７．６＋０．６４５×Ｗ＋０．００８×Ｂ＋０．２３９×Ａｄ－０．０５５×Ａｇ≦２．５ ・・・（１）
を満足する、［１］に記載の転圧コンクリート材料の配合方法。
［３］ 前記結合材は、普通ポルトランドセメントを含有し、
前記結合材量Ｂ［ｋｇ／ｍ３］、前記水量Ｗ［ｋｇ／ｍ３］、及び前記水結合材比Ｒは、下記式（２）
Ｗ＝２×Ｂ／Ｒ ・・・（２）
を満足する、［１］又は［２］に記載の転圧コンクリート材料の配合方法。
［４］ 前記結合材は、高炉セメントを含有し、
前記水量Ｗ［ｋｇ／ｍ３］、前記結合材量Ｂ［ｋｇ／ｍ３］、及び前記水結合材比Ｒは、下記式（３）
Ｗ＝１．５５×Ｂ／Ｒ ・・・（３）
を満足する、［１］又は［２］に記載の転圧コンクリート材料の配合方法。
［５］ 前記結合材は、普通ポルトランドセメントを含有し、
前記結合材量Ｂは、３３０ｋｇ／ｍ３以上７５５ｋｇ／ｍ３以下であり、
前記骨材体積Ａｇは、６１０Ｌ／ｍ３以上７２０Ｌ／ｍ３以下であり、
前記水量Ｗは、１５５ｋｇ／ｍ３以上１７０ｋｇ／ｍ３以下である、［１］～［４］のいずれか１項に記載の転圧コンクリート材料の配合方法。
［６］ 前記結合材は、高炉セメントを含有し、
前記結合材量Ｂは、４２０ｋｇ／ｍ３以上７５０ｋｇ／ｍ３以下であり、
前記骨材体積Ａｇは、６１０Ｌ／ｍ３以上７００Ｌ／ｍ３以下であり、
前記水量Ｗは、１５０ｋｇ／ｍ３以上１６５ｋｇ／ｍ３以下である、［１］～［４］のいずれか１項に記載の転圧コンクリート材料の配合方法。
［７］ 前記骨材は、鉄鋼スラグを含有する、［１］～［６］のいずれか１項に記載の転圧コンクリート材料の配合方法。
［８］ 結合材、骨材、及び水、並びに任意材料として混和剤を含有し、
前記結合材、前記骨材、前記水、及び前記混和剤の合計体積１ｍ３あたりに含有される前記結合材量Ｂ［ｋｇ／ｍ３］、当該合計体積１ｍ３あたりに含有される前記骨材体積Ａｇ［Ｌ／ｍ３］、当該合計体積１ｍ３あたりに含有される前記水量Ｗ［ｋｇ／ｍ３］、及び当該合計体積１ｍ３あたりに含有される前記単位混和剤量Ａｄ［ｋｇ／ｍ３］、並びにＪＩＳ Ａ １１０１：２０１４に基づいて測定されるスランプ値が、予め求められた関係を有し、
前記水量Ｗ［ｋｇ／ｍ３］に対する、前記結合材量Ｂ［ｋｇ／ｍ３］の比である水結合材比Ｒが４．０以上であり、前記スランプ値が２．５ｃｍ以下であり、
前記結合材は、普通ポルトランドセメントを含有し、
前記結合材量Ｂは、３３０ｋｇ／ｍ
３
以上７５０ｋｇ／ｍ
３
以下であり、
前記骨材体積Ａｇは、６１０Ｌ／ｍ
３
以上７２０Ｌ／ｍ
３
以下であり、
前記水量Ｗは、１５５ｋｇ／ｍ
３
以上１７０ｋｇ／ｍ
３
以下である、転圧コンクリート。
［９］ 前記結合材は、普通ポルトランドセメントを含有し、
前記結合材量Ｂ［ｋｇ／ｍ
３
］、前記水量Ｗ［ｋｇ／ｍ
３
］、及び前記水結合材比Ｒは、下記式（５）
Ｗ＝２×Ｂ／Ｒ ・・・（５）
を満足する、［８］に記載の転圧コンクリート。
［１０］ 結合材、骨材、及び水、並びに任意材料として混和剤を含有し、
前記結合材、前記骨材、前記水、及び前記混和剤の合計体積１ｍ
３
あたりに含有される前記結合材量Ｂ［ｋｇ／ｍ
３
］、当該合計体積１ｍ
３
あたりに含有される前記骨材体積Ａｇ［Ｌ／ｍ
３
］、当該合計体積１ｍ
３
あたりに含有される前記水量Ｗ［ｋｇ／ｍ
３
］、及び当該合計体積１ｍ
３
あたりに含有される前記単位混和剤量Ａｄ［ｋｇ／ｍ
３
］、並びにＪＩＳ Ａ １１０１：２０１４に基づいて測定されるスランプ値が、予め求められた関係を有し、
前記水量Ｗ［ｋｇ／ｍ
３
］に対する、前記結合材量Ｂ［ｋｇ／ｍ
３
］の比である水結合材比Ｒが４．０以上であり、
前記スランプ値が２．５ｃｍ以下であり、
前記結合材は、高炉セメントを含有し、
前記結合材量Ｂは、４２０ｋｇ／ｍ
３
以上７５０ｋｇ／ｍ
３
以下であり、
前記骨材体積Ａｇは、６１０Ｌ／ｍ
３
以上７００Ｌ／ｍ
３
以下であり、
前記水量Ｗは、１５０ｋｇ／ｍ
３
以上１６５ｋｇ／ｍ
３
以下である、転圧コンクリート。
［１１］ 前記結合材は、高炉セメントを含有し、
前記水量Ｗ［ｋｇ／ｍ
３
］、前記結合材量Ｂ［ｋｇ／ｍ
３
］、及び前記水結合材比Ｒは、下記式（６）
Ｗ＝１．５５×Ｂ／Ｒ ・・・（６）
を満足する、［９］に記載の転圧コンクリート。
[１２] 前記結合材量Ｂ［ｋｇ／ｍ
３
］、前記骨材体積Ａｇ［Ｌ／ｍ
３
］、前記水量Ｗ［ｋｇ／ｍ
３
］、及び前記混和剤量Ａｄ［ｋｇ／ｍ
３
］は、下記式（４）
－６７．６＋０．６４５×Ｗ＋０．００８×Ｂ＋０．２３９×Ａｄ－０．０５５×Ａｇ≦２．５ ・・・（４）
を満足する、［８］～［１１］のいずれか１項に記載の転圧コンクリート。
［１３］ 前記骨材は、鉄鋼スラグを含有する、［８］～［１２］のいずれか１項に記載の転圧コンクリート。
The present invention has been made based on the above findings, and the gist thereof is as follows.
[1] When manufacturing compacted concrete by mixing binders, aggregates, water, and optional admixtures,
The amount of the binder B [kg/m 3 ] contained per 1 m 3 of the total volume of the binder, the aggregate, the water, and the admixture, and the aggregate contained per 1 m 3 of the total volume. Volume Ag [L/m 3 ], the amount of water W [kg/m 3 ] contained per 1 m 3 of the total volume, and the unit admixture amount Ad [kg/m 3 ] contained per 1 m 3 of the total volume. 3 ] and the relationship between the slump value measured based on JIS A 1101:2014,
Based on the water binder ratio R, which is the ratio of the binder amount B [kg/m 3 ] to the water amount W [kg/m 3 ], the binder, the aggregate, the water, and the Add an admixture ,
The water binder ratio R is 4.0 or more,
A method of mixing a compacted concrete material in which the slump value is 2.5 cm or less .
[2] The binder amount B [kg/m 3 ], the aggregate volume Ag [L/m 3 ], the water amount W [kg/m 3 ], and the admixture amount Ad [kg/m 3 ] is the following formula (1)
-67.6+0.645×W+0.008×B+0.239×Ad-0.055×Ag≦2.5...(1)
The method for blending the compacted concrete material according to [1], which satisfies the following.
[3] The binder contains ordinary portland cement,
The amount of binding material B [kg/m 3 ], the amount of water W [kg/m 3 ], and the water binding material ratio R are expressed by the following formula (2)
W=2×B/R...(2)
The method for blending a compacted concrete material according to [1] or [2], which satisfies the following.
[4] The binder contains blast furnace cement,
The water amount W [kg/m 3 ], the binding material amount B [kg/m 3 ], and the water binding material ratio R are expressed by the following formula (3)
W=1.55×B/R...(3)
The method for blending a compacted concrete material according to [1] or [2], which satisfies the following.
[5] The binder contains ordinary portland cement,
The amount B of the binding material is 330 kg/m 3 or more and 755 kg/m 3 or less,
The aggregate volume Ag is 610 L/m 3 or more and 720 L/m 3 or less,
The method for mixing a compacted concrete material according to any one of [1] to [4], wherein the water amount W is 155 kg/m 3 or more and 170 kg/m 3 or less.
[6] The binder contains blast furnace cement,
The amount B of the binding material is 420 kg/m 3 or more and 750 kg/m 3 or less,
The aggregate volume Ag is 610 L/m 3 or more and 700 L/m 3 or less,
The method for mixing a compacted concrete material according to any one of [1] to [4], wherein the water amount W is 150 kg/m 3 or more and 165 kg/m 3 or less.
[7] The method for blending a compacted concrete material according to any one of [1] to [6], wherein the aggregate contains steel slag.
[8] Contains a binder, aggregate, water, and an admixture as an optional material,
The amount of the binder B [kg/m 3 ] contained per 1 m 3 of the total volume of the binder, the aggregate, the water, and the admixture, and the aggregate contained per 1 m 3 of the total volume. Volume Ag [L/m 3 ], the amount of water W [kg/m 3 ] contained per 1 m 3 of the total volume, and the unit admixture amount Ad [kg/m 3 ] contained per 1 m 3 of the total volume. 3 ] and the slump value measured based on JIS A 1101:2014 have a predetermined relationship,
The water binder ratio R, which is the ratio of the binder amount B [kg/m 3 ] to the water amount W [kg/m 3 ], is 4.0 or more, and the slump value is 2.5 cm or less. ,
The binder normally contains Portland cement;
The amount B of the binding material is 330 kg/m 3 or more and 750 kg/m 3 or less,
The aggregate volume Ag is 610 L/m 3 or more and 720 L/m 3 or less,
The water amount W is 155 kg/m 3 or more and 170 kg/m 3 or less, the compacted concrete.
[9] The binder contains ordinary portland cement,
The amount of binding material B [kg/m 3 ], the amount of water W [kg/m 3 ], and the water binding material ratio R are expressed by the following formula (5)
W=2×B/R...(5)
The compacted concrete according to [8], which satisfies the following.
[10] Contains a binder, aggregate, water, and an admixture as an optional material,
The amount of the binder B [kg/m 3 ] contained per 1 m 3 of the total volume of the binder, the aggregate, the water, and the admixture, and the aggregate contained per 1 m 3 of the total volume. Volume Ag [L/m 3 ], the amount of water W [kg/m 3 ] contained per 1 m 3 of the total volume , and the unit admixture amount Ad [kg/m 3 ] contained per 1 m 3 of the total volume. 3 ] and the slump value measured based on JIS A 1101:2014 have a predetermined relationship,
The water binder ratio R , which is the ratio of the binder amount B [ kg/m 3 ] to the water amount W [kg/m 3 ], is 4.0 or more,
The slump value is 2.5 cm or less,
The binder contains blast furnace cement,
The amount B of the binding material is 420 kg/m 3 or more and 750 kg/m 3 or less,
The aggregate volume Ag is 610 L/m 3 or more and 700 L/m 3 or less,
The water amount W is 150 kg/m 3 or more and 165 kg/m 3 or less, in the compacted concrete.
[11] The binder contains blast furnace cement,
The water amount W [kg/m 3 ], the binding material amount B [kg/m 3 ], and the water binding material ratio R are expressed by the following formula (6)
W=1.55×B/R...(6)
The compacted concrete according to [9], which satisfies the following.
[12] The binder amount B [kg/m 3 ], the aggregate volume Ag [L/m 3 ], the water amount W [kg/m 3 ], and the admixture amount Ad [kg/m 3 ] are , the following formula (4)
-67.6+0.645×W+0.008×B+0.239×Ad-0.055×Ag≦2.5...(4)
The compacted concrete according to any one of [8] to [11], which satisfies the following.
[ 13] The compacted concrete according to any one of [8] to [12], wherein the aggregate contains steel slag.
以上説明したように、本発明によれば、施工性に優れ、かつ早期の交通開放が可能となる。 As explained above, according to the present invention, it is possible to have excellent workability and to open to traffic at an early stage.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。以下に、本発明の一実施形態に係る転圧コンクリートについて説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. Note that, in this specification and the drawings, components having substantially the same functional configurations are designated by the same reference numerals and redundant explanation will be omitted. Below, compacted concrete according to one embodiment of the present invention will be described.
＜転圧コンクリート材料の配合方法＞
本実施形態に係る転圧コンクリート材料の配合方法は、結合材、骨材、及び水、並びに任意材料として混和剤を配合して転圧コンクリートを製造する際に、結合材、骨材、水、及び混和剤の合計体積１ｍ３あたりに含有される結合材量Ｂ［ｋｇ／ｍ３］、当該合計体積１ｍ３あたりに含有される骨材体積Ａｇ［Ｌ／ｍ３］、当該合計体積１ｍ３あたりに含有される水量Ｗ［ｋｇ／ｍ３］、及び当該合計体積１ｍ３あたりに含有される単位混和剤量Ａｄ［ｋｇ／ｍ３］、並びにＪＩＳ Ａ １１０１：２０１４に基づいて測定されるスランプ値の関係と、水量Ｗ［ｋｇ／ｍ３］に対する、結合材量Ｂ［ｋｇ／ｍ３］の比である水結合材比Ｒと、に基づいて、結合材、骨材、水、及び混和剤を配合する。以下に、詳細に説明する。
<Mixing method of compacted concrete material>
The method for blending the compacted concrete material according to the present embodiment is that when producing compacted concrete by blending the binder, aggregate, water, and an admixture as an optional material, the binder, aggregate, water, and the amount of binder B [kg/m 3 ] contained per 1 m 3 of the total volume of the admixture, the aggregate volume Ag [L/m 3 ] contained per 1 m 3 of the total volume, and the total volume 1 m 3 The amount of water W [kg/m 3 ] contained in the unit, the unit admixture amount Ad [kg/m 3 ] contained per 1 m 3 of the total volume, and the slump measured based on JIS A 1101:2014. Based on the relationship between the values and the water-binder ratio R, which is the ratio of the binder amount B [kg/m 3 ] to the water amount W [kg/m 3 ], binder, aggregate, water, and Mix the agent. This will be explained in detail below.
（結合材）
本実施形態に係る結合材は、水分が加えられることにより水和して硬化する。本実施形態に係る結合材は、十分な強度が得られれば、特段制限されず、例えば、ポルトランドセメント、混合セメント又はエコセメント等を用いることができる。ポルトランドセメントとしては、具体的には、ＪＩＳ Ｒ ５２１０：２０１９に規定された、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、中用熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント、又は耐硫酸塩ポルトランドセメントを用いることができる。また、混合セメントとしては、具体的には、ＪＩＳ Ｒ ５２１１：２０１９に規定された高炉セメント、ＪＩＳ Ｒ ５２１３：２０１９に規定されたフライアッシュセメント、ＪＩＳ Ｒ ５２１２：２０１９に規定されたシリカセメントを用いることができる。また、エコセメントとしては、具体的には、ＪＩＳ Ｒ ５２１４：２０１９に規定されたエコセメントを用いることができる。本実施形態に係る結合材には、上述したセメントの他、ポルトランドセメントをベースにした膨張性のセメント、二成分系の低発熱セメント、三成分系の低発熱セメント、白色ポルトランドセメント、超微粒子セメントを用いることができる。また、本実施形態に係る結合材には、上述したものの他、各種規格で規定された結合材を使用することができる。本実施形態に係る結合材としては、上述したものを用いることができるが、本実施形態に係る結合材は、普通ポルトランドセメント又は高炉セメントを含有することが好ましい。結合材が普通ポルトランドセメントを含有することで、高い水結合材比が得られ、早期強度発現(早期交通解放)、結合材量の削減という効果が得られる。また、結合材が高炉セメントを含有することで、安価で長期強度発現という効果が得られる。
(Binding material)
The binding material according to this embodiment is hydrated and hardened by adding water. The binding material according to this embodiment is not particularly limited as long as it has sufficient strength, and for example, portland cement, mixed cement, ecocement, or the like can be used. Specifically, the Portland cement includes ordinary Portland cement, early-strength Portland cement, ultra-early-strength Portland cement, medium-heat Portland cement, low-heat Portland cement, or sulfate-resistant Portland cement, as specified in JIS R 5210:2019. can be used. In addition, as the mixed cement, specifically, blast furnace cement specified in JIS R 5211:2019, fly ash cement specified in JIS R 5213:2019, and silica cement specified in JIS R 5212:2019 are used. be able to. Further, as the ecocement, specifically, ecocement specified in JIS R 5214:2019 can be used. In addition to the above-mentioned cements, the binding materials according to this embodiment include expandable cement based on Portland cement, two-component low heat generation cement, three-component low heat generation cement, white Portland cement, and ultrafine particle cement. can be used. In addition to the above-mentioned binding materials, binding materials specified by various standards can be used as the binding material according to the present embodiment. As the binder according to this embodiment, those mentioned above can be used, but it is preferable that the binder according to this embodiment contains ordinary Portland cement or blast furnace cement. By containing ordinary Portland cement as the binder, a high water-binder ratio can be obtained, resulting in early strength development (early traffic release) and a reduction in the amount of binder. Furthermore, since the binder contains blast furnace cement, the effect of long-term strength development can be obtained at low cost.
また、結合材は、フライアッシュを含有してもよい。フライアッシュとしては、例えば、ＪＩＳ Ａ ６２０１：２０１５に規定された、フライアッシュＩ種、フライアッシュＩＩ種、フライアッシュＩＩＩ種又はフライアッシュＩＶ種等を用いることができる。フライアッシュが含有された結合材を用いて製造されたコンクリートは、フライアッシュの種類に応じて特性が変化する。例えばフライアッシュＩＩ種は、コンクリートの長期強度の増大、乾燥収縮の減少、ひび割れの原因となるアルカリシリカ反応の抑制、又は化学抵抗性の向上を可能にし、更に、ワーカビリティの向上又は単位水量の減少を可能とする。 Further, the binder may contain fly ash. As the fly ash, for example, fly ash type I, fly ash type II, fly ash type III, fly ash type IV, etc. defined in JIS A 6201:2015 can be used. Concrete manufactured using a binder containing fly ash has properties that change depending on the type of fly ash. For example, fly ash type II can increase the long-term strength of concrete, reduce drying shrinkage, suppress alkali-silica reactions that cause cracking, or improve chemical resistance, and can also improve workability or reduce unit water consumption. Allows for reduction.
また、結合材は、高炉スラグを含有してもよい。結合材が高炉スラグを含有する場合、その結合材は、フライアッシュを含有することが好ましい。高炉スラグ及びフライアッシュが含有された結合材を用いて製造されたコンクリートは、長期強度が増大し、また、化学抵抗性が向上する。 Moreover, the binder may contain blast furnace slag. When the binder contains blast furnace slag, the binder preferably contains fly ash. Concrete made with binders containing blast furnace slag and fly ash has increased long-term strength and improved chemical resistance.
（骨材）
本実施形態に係る骨材は、強固な噛み合わせにより粒子の摩擦抵抗による強度寄与と結合材の削減につながる。本実施形態に係る骨材としては、例えば、ＪＩＳ Ａ ５０１１－１：２０１８に規定された高炉スラグ骨材、ＪＩＳ Ａ ５０１１－２：２０１６に規定されたフェロニッケルスラグ骨材、ＪＩＳ Ａ ５０１１－３：２０１６に規定された銅スラグ骨材、若しくはＪＩＳ Ａ ５０１１－４：２０１８に規定された電気炉酸化スラグ骨材、又はＪＩＳ Ａ ５００５：２００９に規定されたコンクリート用砕石及び砕砂を用いることができる。本実施形態に係る骨材には、上述したものの他、各種規格で規定された骨材を使用することができる。
(aggregate)
The aggregate according to this embodiment contributes to strength due to the frictional resistance of particles and reduces the amount of binder due to strong interlocking. Examples of the aggregate according to this embodiment include blast furnace slag aggregate specified in JIS A 5011-1:2018, ferronickel slag aggregate specified in JIS A 5011-2:2016, and JIS A 5011-3. Copper slag aggregate specified in JIS A 5011-4:2018, or crushed stone and crushed sand for concrete specified in JIS A 5005:2009 can be used. . In addition to those mentioned above, aggregates specified by various standards can be used as the aggregate according to this embodiment.
本実施形態に係る転圧コンクリートに用いられる骨材には、特に鉄鋼の製造工程において発生する鉄鋼スラグを含有することが好ましい。骨材が鉄鋼スラグを含有することで、製鉄所で大量に発生する鉄鋼スラグの有効利用が可能となり、天然材の保護につながる。鉄鋼スラグを含有する骨材としては、例えば、上述したような、高炉スラグ骨材、電気炉酸化スラグ骨材等以外に転炉系製鋼スラグが挙げられる。 The aggregate used in the compacted concrete according to this embodiment preferably contains steel slag, which is generated particularly in the steel manufacturing process. Since the aggregate contains steel slag, it becomes possible to effectively utilize the large quantities of steel slag generated in steel mills, which leads to the protection of natural materials. Examples of aggregates containing steel slag include converter steelmaking slag in addition to the above-mentioned blast furnace slag aggregates, electric furnace oxidation slag aggregates, and the like.
（水）
本実施形態に係る水は、特段制限されず、例えば、上水道水が用いられてもよい。
(water)
The water according to this embodiment is not particularly limited, and for example, tap water may be used.
（混和剤）
本実施形態に係る転圧コンクリートは、必要に応じて、混和剤を含有してもよい。混和剤としては、例えば、ＡＥ剤（Ａｉｒ Ｅｎｔｒａｉｎｉｎｇ Ａｇｅｎｔ：空気連行剤）、減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤、流動化剤、又は凝結遅延剤等が用いられてもよい。なお、転圧コンクリートにおいては施工上、流動性の確保は不要なため、混和剤は使用しなくてもよい。
(Admixture)
The compacted concrete according to this embodiment may contain an admixture, if necessary. As the admixture, for example, an AE agent (Air Entraining Agent), a water reducing agent, an AE water reducing agent, a high performance water reducing agent, a high performance AE water reducing agent, a fluidizing agent, a setting retarder, etc. are used. Good too. Note that in the case of compacted concrete, it is not necessary to ensure fluidity during construction, so there is no need to use an admixture.
（水結合材比）
水結合材比Ｒは、結合材、骨材、水、及び混和剤の合計体積１ｍ３当たりに含有される水の単位水量Ｗ［ｋｇ／ｍ３］に対する、当該合計体積１ｍ３当たりに含有される結合材の単位結合材量Ｂ［ｋｇ／ｍ３］の比である。本実施形態に係る転圧コンクリートにおいて、水結合材比Ｒは、４．０以上である。水結合材比Ｒが、４．０以上であると、転圧コンクリート舗装後短期間で十分な強度が得られる。水結合材比Ｒが４．０未満であると、転圧コンクリート舗装後に、十分な強度を発現するまでの期間が長期間となり、短期間での交通開放ができない。水結合材比Ｒは、好ましくは、５．２以上であり、より好ましくは、６．０以上である。
(Water binding material ratio)
The water binder ratio R is the amount of water contained per 1 m 3 of the total volume of the binder, aggregate, water, and admixture relative to the unit water amount W [kg/m 3 ] of water contained per 1 m 3 of the total volume of the binder, aggregate, water, and admixture. This is the ratio of the unit binding material amount B [kg/m 3 ] of the binding material. In the compacted concrete according to this embodiment, the water binder ratio R is 4.0 or more. When the water binder ratio R is 4.0 or more, sufficient strength can be obtained in a short period of time after rolling concrete paving. If the water binder ratio R is less than 4.0, it will take a long time to develop sufficient strength after compaction concrete paving, making it impossible to open to traffic in a short period of time. The water binder ratio R is preferably 5.2 or more, more preferably 6.0 or more.
一方で、水結合材比Ｒが大きいほど、転圧コンクリートは、短期間で十分な強度を発現するため、上限は制限されないが、水結合材比Ｒが大きすぎると、単位セメント量が増加し高コストとなり、かつ細粒分が多いため締固めが困難となる場合がある。よって、水結合材比Ｒは、実質的には、１０以下であればよい。なお、細粒分とは、呼び寸法７５μｍのふるいを通過するものをいい、本実施形態では、結合材として用いられる各種セメント、及び、骨材のうち上記ふるいを通過するサイズのものをいう。 On the other hand, the larger the water-binder ratio R, the more the compacted concrete develops sufficient strength in a short period of time, so there is no upper limit. However, if the water-binder ratio R is too large, the amount of cement per unit increases. The cost is high, and compaction may be difficult due to the large amount of fine particles. Therefore, the water binder ratio R may substantially be 10 or less. Note that the fine particles refer to those that pass through a sieve with a nominal size of 75 μm, and in this embodiment, it refers to those of various cements and aggregates used as binding materials that are sized to pass through the sieve.
水結合材比Ｒは、コンクリートの短期強度発現に及ぼす水和反応の活性指標である強度指数ＳＲを考慮して算出されることが好ましい。強度指数ＳＲは、結合材の構成によって定められる値である。よって、水結合材比Ｒの算出に用いる結合材量として、単位結合材量Ｂに強度指数ＳＲを乗じた換算結合材量Ｂ’（＝ＳＲ×Ｂ）を用いることが好ましい。
上記より、水結合材比Ｒは、下記式（１０１）で表される。
Ｒ＝Ｂ’／Ｗ＝ＳＲ×Ｂ／Ｗ ・・・式（１０１）
It is preferable that the water binder ratio R is calculated in consideration of the strength index SR, which is an indicator of the activity of the hydration reaction on the short-term strength development of concrete. The strength index SR is a value determined by the composition of the bonding material. Therefore, as the amount of binder used to calculate the water binder ratio R, it is preferable to use a converted binder amount B' (=SR×B) obtained by multiplying the unit binder amount B by the strength index SR.
From the above, the water binder ratio R is expressed by the following formula (101).
R=B'/W=SR×B/W...Formula (101)
例えば、普通ポルトランドセメントの強度指数ＳＲは２である。よって、結合材が普通ポルトランドセメントである場合、結合材比Ｒは、下記式（１０１’）で表される。
Ｒ＝２×Ｂ／Ｗ ・・・式（１０１’）
For example, the strength index SR of ordinary Portland cement is 2. Therefore, when the binder is ordinary Portland cement, the binder ratio R is expressed by the following formula (101').
R=2×B/W...Formula (101')
普通ポルトランドセメントを含有し、上記式（１０１’）により算出された結合材比Ｒが４．０以上となるように単位結合材量Ｂ及び単位水量Ｗを決定すれば、転圧コンクリート舗装後、より短期間で十分な強度を得ることが可能となる。 If the unit binder amount B and unit water amount W are determined so that the binder ratio R calculated by the above formula (101') is 4.0 or more and contains ordinary Portland cement, after rolling concrete paving, It becomes possible to obtain sufficient strength in a shorter period of time.
複数の結合材が用いられる場合は、上記式（１０１）の強度指数ＳＲは、用いられる複数の結合材に応じて決定すればよい。例えば、結合材が高炉セメントを含有する場合において、高炉セメントを構成する高炉スラグ微粉末の強度指数ＳＲは１、普通ポルトランドセメントの強度指数ＳＲは２である。一般的な高炉セメントＢ種は、高炉スラグ微粉末を４５質量％、普通ポルトランドセメントを５５質量％含有する。そのため、本実施形態に係る転圧コンクリートに含有される結合材が高炉セメントを含有する場合、この強度指数ＳＲについて、質量換算をして、ＳＲ＝１．５５とすることができる。よって、結合材が高炉セメントを含有する場合、結合材比Ｒは、下記式（１０１’’）で表される。
Ｒ＝１．５５×Ｂ／Ｗ ・・・式（１０１’’）
When a plurality of bonding materials are used, the strength index SR in the above formula (101) may be determined depending on the plurality of bonding materials used. For example, when the binder contains blast furnace cement, the strength index SR of the blast furnace slag powder constituting the blast furnace cement is 1, and the strength index SR of ordinary Portland cement is 2. General blast furnace cement type B contains 45% by mass of pulverized blast furnace slag powder and 55% by mass of ordinary Portland cement. Therefore, when the binder contained in the compacted concrete according to this embodiment contains blast furnace cement, the strength index SR can be converted to mass and set to SR=1.55. Therefore, when the binder contains blast furnace cement, the binder ratio R is expressed by the following formula (101'').
R=1.55×B/W...Formula (101'')
高炉セメントを含有し、上記式（１０１’’）算出された結合材比Ｒが４．０以上となるように単位結合材量Ｂ及び単位水量Ｗを決定すれば、転圧コンクリート舗装後、より短期間で十分な強度を得ることが可能となる。 If the unit binder amount B and unit water amount W are determined so that the binder ratio R calculated by the above formula (101'') is 4.0 or more when containing blast furnace cement, the It becomes possible to obtain sufficient strength in a short period of time.
さらに、結合材がフライアッシュを含有する場合、フライアッシュの強度指数ＳＲを０．３５として、水結合材比Ｒが４．０以上となるように、単位結合材量Ｂ及び単位水量Ｗを決定すればよい。例えば、結合材が、普通ポルトランドセメント１０８ｋｇ／ｍ３、高炉スラグ２５２ｋｇ／ｍ３、及びフライアッシュ１００ｋｇ／ｍ３で構成される場合、換算結合材量Ｂ’は、（２×１０８＋１×２５２＋０．３５×１００）ｋｇ／ｍ３と算出される。 Furthermore, when the binder contains fly ash, the unit binder amount B and unit water amount W are determined so that the strength index SR of fly ash is 0.35 and the water binder ratio R is 4.0 or more. do it. For example, when the binder is composed of ordinary Portland cement 108 kg/m 3 , blast furnace slag 252 kg/m 3 , and fly ash 100 kg/m 3 , the converted binder amount B' is (2×108 + 1×252 + 0.35 ×100)kg/ m3 .
（スランプ値）
本実施形態に係る転圧コンクリートは、ＪＩＳ Ａ １１０１：２０１４に基づいて評価されるスランプ値ＳＬが２．５ｃｍ以下である。スランプ値ＳＬが２．５ｃｍ以下であると、転圧コンクリート舗装の際に十分締め固められ、短期間で、高強度の転圧コンクリートとなる。
(slump value)
The compacted concrete according to this embodiment has a slump value SL of 2.5 cm or less, which is evaluated based on JIS A 1101:2014. If the slump value SL is 2.5 cm or less, the compacted concrete will be sufficiently compacted during paving with compacted concrete, resulting in high-strength compacted concrete in a short period of time.
スランプ値ＳＬは、ＪＩＳ Ａ １１０１：２０１４に基づいて評価される。具体的には、スランプコーンと呼ばれる円筒形の試験器具を、水平に設置した剛で水密性があり平滑な平板上に置いて押さえ、スランプコーンの内部に、試料をほぼ同一の量の３層に分けて詰める。その各層は、突き棒でならした後、２５回一様に突く。スランプコーンに詰めたコンクリートの上面をスランプコーンの上端に合わせてならした後、直ちにスランプコーンを静かに鉛直に引き上げ、コンクリートの中央部において下がりを０．５ｃｍ単位で測定し、これをスランプ値とする。なお、スランプコーンは、上端内径が１００ｍｍ、下端内径が２００ｍｍ、高さが３００ｍｍ、及び厚さが５ｍｍ以上の金属製とし、適切な位置に押さえと取手をつける。 Slump value SL is evaluated based on JIS A 1101:2014. Specifically, a cylindrical test device called a slump cone is placed and held down on a rigid, watertight, smooth flat plate placed horizontally, and three approximately equal amounts of the sample are placed inside the slump cone. Separate and pack. Each layer is leveled with a prick and then pricked 25 times. After leveling the top surface of the concrete filled in the slump cone to match the top edge of the slump cone, immediately lift the slump cone vertically and measure the fall in 0.5 cm increments at the center of the concrete, and calculate this as the slump value. do. The slump cone is made of metal and has an inner diameter of 100 mm at the upper end, an inner diameter at the lower end of 200 mm, a height of 300 mm, and a thickness of 5 mm or more, with a presser and a handle attached at appropriate positions.
（配合検討）
本発明者らは、転圧コンクリートが含有する、結合材、骨材及び水、並びに転圧コンクリートが含有しうる混和剤の配合と、スランプ値ＳＬと、の関係を調査し、低スランプ値となる転圧コンクリートの材料配合を検討した。表１に、転圧コンクリート材料の配合条件と、スランプ値を示す。なお、表１中、「ＦＡ」は、フライアッシュを示している。
(Composition study)
The present inventors investigated the relationship between the slump value SL and the combination of binder, aggregate, and water contained in compacted concrete, as well as admixtures that compacted concrete may contain, and found that low slump value and We investigated the material mix for compacted concrete. Table 1 shows the mixing conditions of the compacted concrete material and the slump value. In addition, in Table 1, "FA" indicates fly ash.
表１に示す通りの各種配合におけるスランプ値について得られた結果に基づいて、各配合条件及びスランプ値の重回帰分析を行った。表２、３に重回帰分析結果を示し、図１に、重回帰分析結果に基づくスランプ予測値［ｃｍ］を横軸にとり、スランプ実績値［ｃｍ］を縦軸にとったときのグラフ図を示す。 Based on the results obtained for slump values in various formulations as shown in Table 1, multiple regression analysis of each formulation condition and slump value was performed. Tables 2 and 3 show the results of multiple regression analysis, and Figure 1 shows a graph with the predicted slump value [cm] based on the results of multiple regression analysis taken on the horizontal axis and the actual slump value [cm] taken on the vertical axis. show.
転圧コンクリートのスランプ値と、単位結合材量、単位骨材量、単位水量及び単位混和剤量とは、強い相関を示すことが分かった。重回帰分析結果に基づくと、スランプ値ＳＬ［ｃｍ］、単位水量Ｗ［Ｌ／ｍ３］、単位結合材量Ｂ［ｋｇ／ｍ３］、単位混和剤量Ａｄ［ｋｇ／ｍ３］、及び単位骨材体積Ａｇ［Ｌ／ｍ３］は、下記式（１０２）
ＳＬ＝－６７．６＋０．６４５×Ｗ＋０．００８×Ｂ＋０．２３９×Ａｄ－０．０５５×Ａｇ ・・・式（１０２）
に基づいて予測可能である。
It was found that there is a strong correlation between the slump value of compacted concrete and the unit amount of binder, unit amount of aggregate, unit amount of water, and unit amount of admixture. Based on the multiple regression analysis results, the slump value SL [cm], unit water amount W [L/m 3 ], unit binder amount B [kg/m 3 ], unit admixture amount Ad [kg/m 3 ], and The unit aggregate volume Ag [L/m 3 ] is calculated by the following formula (102)
SL=-67.6+0.645×W+0.008×B+0.239×Ad-0.055×Ag...Formula (102)
predictable based on
したがって、単位水量Ｗ、単位結合材量Ｂ、単位混和剤量Ａｄ、及び単位骨材体積Ａｇは、下記式（１０３）
－６７．６＋０．６４５×Ｗ＋０．００８×Ｂ＋０．２３９×Ａｄ－０．０５５×Ａｇ≦２．５ ・・・式（１０３）
を満足するように配合されることが好ましい。
Therefore, the unit water amount W, the unit binder amount B, the unit admixture amount Ad, and the unit aggregate volume Ag are expressed by the following formula (103)
-67.6+0.645×W+0.008×B+0.239×Ad-0.055×Ag≦2.5 ...Formula (103)
It is preferable that the ingredients be blended so as to satisfy the following.
単位水量Ｗ、単位結合材量Ｂ、単位混和剤量Ａｄ、及び単位骨材体積Ａｇが、上記式（１０２）を満足するように定められることで、より短期間で十分な圧縮強度を発現し、より一層施工性に優れ、かつ早期の交通開放が可能な転圧コンクリートとなるような結合材、骨材、水、及び混和剤の配合設計を簡略化することが可能となる。 By setting the unit water amount W, unit binder amount B, unit admixture amount Ad, and unit aggregate volume Ag to satisfy the above formula (102), sufficient compressive strength can be developed in a shorter period of time. It becomes possible to simplify the mixing design of binders, aggregates, water, and admixtures to create compacted concrete that has even better workability and can be opened to traffic at an earlier stage.
さらに、単位水量Ｗ、単位結合材量Ｂ、単位混和剤量Ａｄ、及び単位骨材体積Ａｇが、上記式（１０２）を満足するように、転圧コンクリート材料の配合を定めることで、高価な混和剤の使用量を削減することができ、低コストでコンクリート舗装が可能となる。 Furthermore, by determining the mix of compacted concrete materials so that the unit water volume W, unit binder volume B, unit admixture volume Ad, and unit aggregate volume Ag satisfy the above formula (102), expensive The amount of admixtures used can be reduced, making concrete pavement possible at low cost.
また、結合材、骨材、水、及び混和剤の合計体積１ｍ３当たりに含有される単位骨材体積Ａｇ［Ｌ／ｍ３］は、単位水量Ｗ［Ｌ／ｍ３］、単位結合材量Ｂ［ｋｇ／ｍ３］、単位混和剤量Ａｄ［ｋｇ／ｍ３］、結合材の比重をρＢ、混和剤の比重をρＡｄとしたときに、下記式（１０４）、
Ａｇ＝１０００－（Ｗ＋Ｂ／ρB＋Ａｄ／ρＡｄ） ・・・式（１０４）
に基づいて定められることが好ましい。
In addition, the unit aggregate volume Ag [L/m 3 ] contained per 1 m 3 of the total volume of the binder, aggregate, water, and admixture is the unit water volume W [L/m 3 ], the unit binder volume B [kg/m 3 ], the unit admixture amount Ad [kg/m 3 ], the specific gravity of the binder as ρ B and the specific gravity of the admixture as ρAd, the following formula (104),
Ag=1000-(W+B/ρ B +Ad/ρAd) ...Formula (104)
Preferably, it is determined based on.
単位骨材体積Ａｇが上記式（１０４）に基づいて定められることで、施工性に優れ、かつ早期の交通開放が可能な転圧コンクリートとなるような配合設計をより簡便化することが可能となる。なお、上記式（１０４）のＷには、水結合材比Ｒを任意の値として上記式（１０１）から算出される単位水量Ｗを用いることが好ましい。 By determining the unit aggregate volume Ag based on the above formula (104), it is possible to simplify the mix design that will result in compacted concrete that has excellent workability and can be opened to traffic at an early stage. Become. Note that, for W in the above equation (104), it is preferable to use the unit water amount W calculated from the above equation (101) by setting the water binder ratio R to an arbitrary value.
上記に基づき、本実施形態に係る転圧コンクリートが含有する、結合材、骨材、及び水の含有量、並びに本実施形態に係る転圧コンクリートが含有し得る混和剤の含有量の一例について説明する。 Based on the above, an example of the content of binder, aggregate, and water contained in the compacted concrete according to this embodiment, and the content of an admixture that the compacted concrete according to this embodiment may contain will be explained. do.
結合材が普通ポルトランドセメントを含有する場合、結合材の含有量は、結合材、骨材、水及び混和剤の合計体積１ｍ３あたり、３３０ｋｇ／ｍ３以上７５５ｋｇ／ｍ３以下であることが好ましい。結合材が普通ポルトランドセメントを含有する場合の結合材の含有量が、３３０ｋｇ／ｍ３以上７５５ｋｇ／ｍ３以下であれば、アスファルト舗装と同様なコストでコンクリート舗装時に十分に締固めが可能になり、早期解放が可能となる。結合材の含有量は、結合材が普通ポルトランドセメントを含有する場合、より好ましくは、３５０ｋｇ／ｍ３以上６００ｋｇ／ｍ３以下である。
When the binder contains ordinary Portland cement, the content of the binder is preferably 330 kg/m 3 or more and 755 kg/m 3 or less per 1
結合材が高炉セメントを含有する場合、結合材の含有量は、結合材、骨材、水及び混和剤の合計体積１ｍ３あたり、４２０ｋｇ／ｍ３以上７５０ｋｇ／ｍ３以下であることが好ましい。結合材が高炉セメントを含有する場合の結合材の含有量が、４２０ｋｇ／ｍ３以上７５０ｋｇ／ｍ３以下であれば、アスファルト舗装と同様なコストでコンクリート舗装時に十分に締固めが可能になり、早期解放が可能となる。結合材の含有量は、結合材が高炉セメントを含有する場合、より好ましくは、４２０ｋｇ／ｍ３以上６００ｋｇ／ｍ３以下である。 When the binder contains blast furnace cement, the content of the binder is preferably 420 kg/m 3 or more and 750 kg/m 3 or less per 1 m 3 of the total volume of the binder, aggregate, water, and admixture. When the binding material contains blast furnace cement, if the content of the binding material is 420 kg/m 3 or more and 750 kg/m 3 or less, sufficient compaction is possible during concrete paving at the same cost as asphalt pavement, Early release is possible. When the binder contains blast furnace cement, the content of the binder is more preferably 420 kg/m 3 or more and 600 kg/m 3 or less.
骨材の含有量は、結合材が普通ポルトランドセメントを含有する場合、結合材、骨材、水及び混和剤の合計体積１ｍ３あたり、６１０Ｌ／ｍ３以上７２０Ｌ／ｍ３以下であることが好ましい。結合材が普通ポルトランドセメントを含有する場合の骨材の含有量が、６１０Ｌ／ｍ３以上７２０Ｌ／ｍ３以下であれば、転圧コンクリート舗装時の締固めの施工性が向上する。骨材の含有量は、結合材が普通ポルトランドセメントを含有する場合、より好ましくは、６５０Ｌ／ｍ３以上７２０Ｌ／ｍ３以下である。 When the binder contains ordinary Portland cement, the content of the aggregate is preferably 610 L/m 3 or more and 720 L/m 3 or less per 1 m 3 of the total volume of the binder, aggregate, water, and admixture. . If the aggregate content is 610 L/m 3 or more and 720 L/m 3 or less when the binder contains ordinary Portland cement, the workability of compaction during rolling concrete pavement will be improved. The content of the aggregate is more preferably 650 L/m 3 or more and 720 L/m 3 or less when the binder contains ordinary Portland cement.
骨材の含有量は、結合材が高炉セメントを含有する場合、結合材、骨材、水及び混和剤の合計体積１ｍ３あたり、６１０Ｌ／ｍ３以上７００Ｌ／ｍ３以下であることが好ましい。結合材が高炉セメントを含有する場合の骨材の含有量が、６１０Ｌ／ｍ３以上７００Ｌ／ｍ３以下であれば、転圧コンクリート舗装時の締固めの施工性が向上する。骨材の含有量は、結合材が高炉セメントを含有する場合、より好ましくは、６５０Ｌ／ｍ３以上７００Ｌ／ｍ３以下である。
When the binder contains blast furnace cement, the content of the aggregate is preferably 610 L/
単位骨材体積Ａｇは、転圧コンクリートが含有する細粒分の量を考慮して定められてもよい。少なくとも締固めが充分行える細粒分の含有率は、質量基準で３０％程度であり、これより細粒分の含有率が低い場合、締固めがし易くなる。この場合において、単位骨材体積Ａｇは、６００Ｌ以上／ｍ３が好ましい。 The unit aggregate volume Ag may be determined in consideration of the amount of fine particles contained in the compacted concrete. At least the content of fine particles that can be sufficiently compacted is about 30% on a mass basis, and when the content of fine particles is lower than this, compaction becomes easier. In this case, the unit aggregate volume Ag is preferably 600 L/m 3 or more.
本実施形態に係る転圧コンクリートにおける水の含有量は、所定の強度とスランプを満足させ、上記式（１０３）を満足するように水の含有量を定めると、実質的に、１５０ｋｇ／ｍ３以上１７０ｋｇ／ｍ３以下となる。
The water content in the compacted concrete according to this embodiment is substantially 150 kg/
混和剤の含有量は、その種類に応じて適宜定められてよい。なお、混和剤は、本実施形態に係る転圧コンクリートには、必須の材料ではないため、その含有量の下限値は、結合材、骨材、水及び混和剤の合計体積１ｍ３あたり０ｋｇ／ｍ３である。 The content of the admixture may be determined as appropriate depending on the type. In addition, since the admixture is not an essential material for the compacted concrete according to this embodiment, the lower limit of its content is 0 kg/ m3 of the total volume of the binder, aggregate, water, and admixture. It is m3 .
本実施形態によれば、施工性に優れ、転圧施工可能なスランプの確保が可能となり、かつ早期の交通開放が可能となる。 According to this embodiment, it is possible to secure a slump that has excellent workability and is suitable for rolling compaction construction, and it is possible to open the road to traffic at an early stage.
以下に、実施例を示しながら、本発明の実施形態について、具体的に説明する。なお、以下に示す実施例は、本発明のあくまでも一例であって、本発明が、下記の例に限定されるものではない。 Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to Examples. Note that the examples shown below are merely examples of the present invention, and the present invention is not limited to the following examples.
表４に示す材料を二軸ミキサーにより混合し、ＪＩＳ Ａ １１０１：２０１４に基づいてスランプ値を測定した。また、混合された材料をサミットモールドと呼ばれるコンクリート供試体成形型枠に入れて、突き棒で突き固め、直径１００ｍｍ、高さ２００ｍｍの供試体を作製した。作製された供試体について、７日間養生された供試体の圧縮強度を測定した。具体的には、一軸圧縮試験機を用いて、供試体を毎分１％の軸ひずみが生じるように連続して供試体に荷重をかけ、測定した軸ひずみと荷重から圧縮応力―軸ひずみ曲線を作成し、この圧縮応力―軸ひずみ曲線から得られる圧縮応力の最大値を圧縮強度とした。表４に示した「σ７」は、７日間養生された供試体の圧縮強度である。７日間養生された供試体の圧縮強度が２１．０［Ｎ／ｍｍ２］以上であれば、早期に交通開放が可能である。
なお、表４中、「ＦＡ」は、フライアッシュを示している。また、表４に示す「水結合材比Ｒ」は、強度指数ＳＲを考慮して算出された値であり、普通ポルトランドセメントの強度指数ＳＲは２であり、高炉スラグ微粉末の強度指数ＳＲは１であり、高炉セメントＢ種の強度指数ＳＲは、１．５５であり、フライアッシュの強度指数は、０．３５である。
The materials shown in Table 4 were mixed using a twin-screw mixer, and the slump value was measured based on JIS A 1101:2014. Further, the mixed materials were placed in a concrete specimen molding frame called a summit mold and tamped with a tamping rod to produce a specimen with a diameter of 100 mm and a height of 200 mm. The compressive strength of the prepared specimens was measured after being cured for 7 days. Specifically, using a uniaxial compression testing machine, a load was continuously applied to the specimen so that an axial strain of 1% per minute was generated, and a compressive stress-axial strain curve was calculated from the measured axial strain and load. was created, and the maximum value of the compressive stress obtained from this compressive stress-axial strain curve was taken as the compressive strength. "σ 7 " shown in Table 4 is the compressive strength of the specimen cured for 7 days. If the compressive strength of the specimen cured for 7 days is 21.0 [N/mm 2 ] or more, it can be opened to traffic at an early stage.
In addition, in Table 4, "FA" indicates fly ash. In addition, the "water binder ratio R" shown in Table 4 is a value calculated taking into account the strength index SR, and the strength index SR of ordinary Portland cement is 2, and the strength index SR of ground blast furnace slag powder is 1, the strength index SR of blast furnace cement B type is 1.55, and the strength index of fly ash is 0.35.
各配合条件における水結合材比Ｒと、７日間養生後の供試体の圧縮強度σ７との関係を図２に示す。図２は、水結合材比Ｒを横軸にとり、圧縮強度σ７［Ｎ／ｍｍ２］を縦軸にとったときのグラフ図である。 FIG. 2 shows the relationship between the water binder ratio R under each compounding condition and the compressive strength σ 7 of the specimen after 7 days of curing. FIG. 2 is a graph in which the water-binder ratio R is plotted on the horizontal axis and the compressive strength σ 7 [N/mm 2 ] is plotted on the vertical axis.
図２に示すように、水結合材比Ｒと圧縮強度σ７との間には、高い相関があることがわかった。よって、水結合材比を制御することで、圧縮強度σ７を推測することができることがわかった。その結果、より短期間で十分な圧縮強度を発現し、より一層施工性に優れ、かつ早期の交通開放が可能な転圧コンクリートとなるような結合材、骨材、水、及び混和剤の配合設計を簡略化することが可能となる。 As shown in FIG. 2, it was found that there is a high correlation between the water binder ratio R and the compressive strength σ 7 . Therefore, it was found that the compressive strength σ 7 can be estimated by controlling the water-binder ratio. As a result, the combination of binders, aggregates, water, and admixtures is designed to create compacted concrete that develops sufficient compressive strength in a shorter period of time, has even better workability, and can be opened to traffic sooner. It becomes possible to simplify the design.
また、本発明例では、７日間養生された供試体の圧縮強度σ７が大きく、早期に交通開放が可能な転圧コンクリートが得られることが分かった。 In addition, in the present invention, it was found that the compressive strength σ 7 of the specimen cured for 7 days was large, and compacted concrete that could be opened to traffic at an early stage was obtained.
Claims (13)
前記結合材、前記骨材、前記水、及び前記混和剤の合計体積１ｍ３あたりに含有される前記結合材量Ｂ［ｋｇ／ｍ３］、当該合計体積１ｍ３あたりに含有される前記骨材体積Ａｇ［Ｌ／ｍ３］、当該合計体積１ｍ３あたりに含有される前記水量Ｗ［ｋｇ／ｍ３］、及び当該合計体積１ｍ３あたりに含有される前記単位混和剤量Ａｄ［ｋｇ／ｍ３］、並びにＪＩＳ Ａ １１０１：２０１４に基づいて測定されるスランプ値の関係と、
前記水量Ｗ［ｋｇ／ｍ３］に対する、前記結合材量Ｂ［ｋｇ／ｍ３］の比である水結合材比Ｒと、に基づいて、前記結合材、前記骨材、前記水、及び前記混和剤を配合し、
前記水結合材比Ｒを４．０以上とし、
前記スランプ値を２．５ｃｍ以下とする、転圧コンクリート材料の配合方法。 When manufacturing compacted concrete by mixing binders, aggregates, water, and optional admixtures,
The amount of the binder B [kg/m 3 ] contained per 1 m 3 of the total volume of the binder, the aggregate, the water, and the admixture, and the aggregate contained per 1 m 3 of the total volume. Volume Ag [L/m 3 ], the amount of water W [kg/m 3 ] contained per 1 m 3 of the total volume, and the unit admixture amount Ad [kg/m 3 ] contained per 1 m 3 of the total volume. 3 ] and the relationship between the slump value measured based on JIS A 1101:2014,
Based on the water binder ratio R, which is the ratio of the binder amount B [kg/m 3 ] to the water amount W [kg/m 3 ], the binder, the aggregate, the water, and the Add an admixture ,
The water binder ratio R is 4.0 or more,
A method of mixing a compacted concrete material in which the slump value is 2.5 cm or less .
－６７．６＋０．６４５×Ｗ＋０．００８×Ｂ＋０．２３９×Ａｄ－０．０５５×Ａｇ≦２．５ ・・・（１）
を満足する、請求項１に記載の転圧コンクリート材料の配合方法。 The binder amount B [kg/m 3 ], the aggregate volume Ag [L/m 3 ], the water amount W [kg/m 3 ], and the admixture amount Ad [kg/m 3 ] are as follows. Formula (1)
-67.6+0.645×W+0.008×B+0.239×Ad-0.055×Ag≦2.5...(1)
The method for blending a compacted concrete material according to claim 1, which satisfies the following.
前記結合材量Ｂ［ｋｇ／ｍ３］、前記水量Ｗ［ｋｇ／ｍ３］、及び前記水結合材比Ｒは、下記式（２）
Ｗ＝２×Ｂ／Ｒ ・・・（２）
を満足する、請求項１又は２に記載の転圧コンクリート材料の配合方法。 The binder normally contains Portland cement;
The amount of binding material B [kg/m 3 ], the amount of water W [kg/m 3 ], and the water binding material ratio R are expressed by the following formula (2)
W=2×B/R...(2)
The method for blending a compacted concrete material according to claim 1 or 2, which satisfies the following.
前記水量Ｗ［ｋｇ／ｍ３］、前記結合材量Ｂ［ｋｇ／ｍ３］、及び前記水結合材比Ｒは、下記式（３）
Ｗ＝１．５５×Ｂ／Ｒ ・・・（３）
を満足する、請求項１又は２に記載の転圧コンクリート材料の配合方法。 The binder contains blast furnace cement,
The water amount W [kg/m 3 ], the binding material amount B [kg/m 3 ], and the water binding material ratio R are expressed by the following formula (3)
W=1.55×B/R...(3)
The method for blending a compacted concrete material according to claim 1 or 2, which satisfies the following.
前記結合材量Ｂは、３３０ｋｇ／ｍ３以上７５５ｋｇ／ｍ３以下であり、
前記骨材体積Ａｇは、６１０Ｌ／ｍ３以上７２０Ｌ／ｍ３以下であり、
前記水量Ｗは、１５５ｋｇ／ｍ３以上１７０ｋｇ／ｍ３以下である、請求項１～４のいずれか１項に記載の転圧コンクリート材料の配合方法。 The binder normally contains Portland cement;
The amount B of the binding material is 330 kg/m 3 or more and 755 kg/m 3 or less,
The aggregate volume Ag is 610 L/m 3 or more and 720 L/m 3 or less,
The method for mixing a compacted concrete material according to any one of claims 1 to 4, wherein the water amount W is 155 kg/m 3 or more and 170 kg/m 3 or less.
前記結合材量Ｂは、４２０ｋｇ／ｍ３以上７５０ｋｇ／ｍ３以下であり、
前記骨材体積Ａｇは、６１０Ｌ／ｍ３以上７００Ｌ／ｍ３以下であり、
前記水量Ｗは、１５０ｋｇ／ｍ３以上１６５ｋｇ／ｍ３以下である、請求項１～４のいずれか１項に記載の転圧コンクリート材料の配合方法。 The binder contains blast furnace cement,
The amount B of the binding material is 420 kg/m 3 or more and 750 kg/m 3 or less,
The aggregate volume Ag is 610 L/m 3 or more and 700 L/m 3 or less,
The method for mixing a compacted concrete material according to any one of claims 1 to 4, wherein the water amount W is 150 kg/m 3 or more and 165 kg/m 3 or less.
前記結合材、前記骨材、前記水、及び前記混和剤の合計体積１ｍ３あたりに含有される前記結合材量Ｂ［ｋｇ／ｍ３］、当該合計体積１ｍ３あたりに含有される前記骨材体積Ａｇ［Ｌ／ｍ３］、当該合計体積１ｍ３あたりに含有される前記水量Ｗ［ｋｇ／ｍ３］、及び当該合計体積１ｍ３あたりに含有される前記単位混和剤量Ａｄ［ｋｇ／ｍ３］、並びにＪＩＳ Ａ １１０１：２０１４に基づいて測定されるスランプ値が、予め求められた関係を有し、
前記水量Ｗ［ｋｇ／ｍ３］に対する、前記結合材量Ｂ［ｋｇ／ｍ３］の比である水結合材比Ｒが４．０以上であり、
前記スランプ値が２．５ｃｍ以下であり、
前記結合材は、普通ポルトランドセメントを含有し、
前記結合材量Ｂは、３３０ｋｇ／ｍ ３ 以上７５０ｋｇ／ｍ ３ 以下であり、
前記骨材体積Ａｇは、６１０Ｌ／ｍ ３ 以上７２０Ｌ／ｍ ３ 以下であり、
前記水量Ｗは、１５５ｋｇ／ｍ ３ 以上１７０ｋｇ／ｍ ３ 以下である、転圧コンクリート。 Contains binders, aggregates, and water, as well as optional admixtures,
The amount of the binder B [kg/m 3 ] contained per 1 m 3 of the total volume of the binder, the aggregate, the water, and the admixture, and the aggregate contained per 1 m 3 of the total volume. Volume Ag [L/m 3 ], the amount of water W [kg/m 3 ] contained per 1 m 3 of the total volume, and the unit admixture amount Ad [kg/m 3 ] contained per 1 m 3 of the total volume. 3 ] and the slump value measured based on JIS A 1101:2014 have a predetermined relationship,
The water binder ratio R, which is the ratio of the binder amount B [kg/m 3 ] to the water amount W [kg/m 3 ], is 4.0 or more,
The slump value is 2.5 cm or less,
The binder normally contains Portland cement;
The amount B of the binding material is 330 kg/m 3 or more and 750 kg/m 3 or less,
The aggregate volume Ag is 610 L/m 3 or more and 720 L/m 3 or less,
The water amount W is 155 kg/m 3 or more and 170 kg/m 3 or less, the compacted concrete.
前記結合材量Ｂ［ｋｇ／ｍ The amount of binding material B [kg/m ３3 ］、前記水量Ｗ［ｋｇ／ｍ], the water amount W [kg/m ３3 ］、及び前記水結合材比Ｒは、下記式（５）], and the water binder ratio R is expressed by the following formula (5)
Ｗ＝２×Ｂ／Ｒ ・・・（５） W=2×B/R...(5)
を満足する、請求項８に記載の転圧コンクリート。The compacted concrete according to claim 8, which satisfies the following.
前記結合材、前記骨材、前記水、及び前記混和剤の合計体積１ｍ Total volume of the binder, the aggregate, the water, and the admixture: 1 m ３3 あたりに含有される前記結合材量Ｂ［ｋｇ／ｍThe amount of the binding material B [kg/m ３3 ］、当該合計体積１ｍ], total volume 1m ３3 あたりに含有される前記骨材体積Ａｇ［Ｌ／ｍThe aggregate volume Ag [L/m ３3 ］、当該合計体積１ｍ], total volume 1m ３3 あたりに含有される前記水量Ｗ［ｋｇ／ｍThe amount of water W [kg/m ３3 ］、及び当該合計体積１ｍ], and the total volume 1m ３3 あたりに含有される前記単位混和剤量Ａｄ［ｋｇ／ｍThe unit admixture amount Ad [kg/m ３3 ］、並びにＪＩＳ Ａ １１０１：２０１４に基づいて測定されるスランプ値が、予め求められた関係を有し、], and the slump value measured based on JIS A 1101:2014 has a predetermined relationship,
前記水量Ｗ［ｋｇ／ｍ The amount of water W [kg/m ３3 ］に対する、前記結合材量Ｂ［ｋｇ／ｍ] to the amount of binder B [kg/m ３3 ］の比である水結合材比Ｒが４．０以上であり、], the water binder ratio R is 4.0 or more,
前記スランプ値が２．５ｃｍ以下であり、 The slump value is 2.5 cm or less,
前記結合材は、高炉セメントを含有し、 The binder contains blast furnace cement,
前記結合材量Ｂは、４２０ｋｇ／ｍ The amount of binding material B is 420 kg/m ３3 以上７５０ｋｇ／ｍMore than 750kg/m ３3 以下であり、The following is
前記骨材体積Ａｇは、６１０Ｌ／ｍ The aggregate volume Ag is 610L/m ３3 以上７００Ｌ／ｍMore than 700L/m ３3 以下であり、The following is
前記水量Ｗは、１５０ｋｇ／ｍ The water amount W is 150 kg/m ３3 以上１６５ｋｇ／ｍMore than 165kg/m ３3 以下である、転圧コンクリート。The following are compacted concrete.
前記水量Ｗ［ｋｇ／ｍ The amount of water W [kg/m ３3 ］、前記結合材量Ｂ［ｋｇ／ｍ], the amount of binding material B [kg/m ３3 ］、及び前記水結合材比Ｒは、下記式（６）], and the water binder ratio R is expressed by the following formula (6)
Ｗ＝１．５５×Ｂ／Ｒ ・・・（６） W=1.55×B/R...(6)
を満足する、請求項１０に記載の転圧コンクリート。The compacted concrete according to claim 10, which satisfies the following.
－６７．６＋０．６４５×Ｗ＋０．００８×Ｂ＋０．２３９×Ａｄ－０．０５５×Ａｇ≦２．５ ・・・（４） -67.6+0.645×W+0.008×B+0.239×Ad-0.055×Ag≦2.5...(4)
を満足する、請求項８～１１のいずれか１項に記載の転圧コンクリート。The compacted concrete according to any one of claims 8 to 11, which satisfies the following.
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