JPH0380921B2

JPH0380921B2 -

Info

Publication number: JPH0380921B2
Application number: JP322985A
Authority: JP
Inventors: Toshitaka Oomori; Hitoshi Saga
Original assignee: Onoda Cement Co Ltd
Current assignee: Onoda Cement Co Ltd
Priority date: 1985-01-14
Filing date: 1985-01-14
Publication date: 1991-12-26
Also published as: JPS61162601A

Description

【発明の詳細な説明】

＜産業上の利用分野＞本発明は、耐摩耗舗装用コンクリートブロツク
の製造方法に関する。＜従来の技術＞寒冷地における道路舗装面はタイヤチエン、ス
パイクタイヤ等により烈しい摩耗作用を受けるた
め、その補修、維持管理に多額の費用を要してい
るため、また、粉塵による人体への影響も大きく
新たな公害問題となつている。近年、これらの対
策として耐摩耗舗装用コンクリートブロツクによ
る舗装が寒冷地において普及しはじめてきた。そ
れは、耐摩耗舗装用コンクリートブロツクが、従
来の現場打ちコンクリートでは得られない耐摩耗
性能及び施工の容易性を有しているからである。このような耐摩耗舗装用コンクリートブロツク
の製造方法としては、ブロツク表層にメタクリル
酸メチル系の樹脂等を樹脂含浸（通称PIC）させ
る方法、または、ブロツク表面にレンジンコンク
リートあるいは鋼繊維入りモルタルを張り付ける
方法がある。＜発明が解決ようとする問題点＞上述の従来の耐摩耗舗装用コンクリートブロツ
クの製造方法は、いづれも一般に製造されたコン
クリートブロツクに後処理を加えるものであるた
め、製造工程が煩雑であるという欠点を有してい
た。また、樹脂含浸コンクリートブロツクでは、
樹脂含浸層を一定の厚さにするのが困難であり、
含浸層の厚さにバラツキがあるため、２〜３シー
ズン経過すると、ブロツク表層の摩耗量に大きな
バラツキが生じるという問題があり、一方、レン
ジンコンクリートあるいは鋼繊維入りモルタル張
り付けコンクリートブロツクは、接着面の耐久性
に問題があり本格的な実用化には至つていない。本発明は、前記問題点に鑑み、製造工程が簡単
で耐摩耗性能に優れた舗装用コンクリートブロツ
クを製造し得る耐摩耗舗装用コンクリートブロツ
クの製造方法を提供することを目的とする。＜問題点を解決するための手段＞本発明者らは、前記目的を達成するために、通
常の舗装用コンクリートブロツクの製造方法で優
れた舗装用コンクリートブロツクを製造しようと
種々検討を重ねた結果、ブロツク原料として、産
業廃棄物の一種であるフエロニツケルスラグを細
骨材として使用することに思い至つた。このフエロニツケルスラグのコンクリート用骨
材としての利用については、建材試験情報No.１，
1982，“フエロニツケルスラグのコンクリート用
細骨材への利用に関する基礎的実験”ならびにコ
ンクリート工学vol.14，No.９，1976，“高炭素フ
エロニツケルスラグのコンクリート用骨材として
の利用”の文献によつて紹介されているが、当該
スラグをコンクリート用骨材として用いた場合、
通常の天然細骨材を用いたものに比べコンクリー
トの単位水量は10％程度増加し、ブリージングも
かなり増え、圧縮強度も10％程度小さくなる欠点
があるとしている。また、当該スラグのもつ化学
成分から潜在性アルカリ骨材反応を示すものも多
く、その使用に対しては極めて注意を要すること
が必要であるとしている。これは一般にフエロニ
ツケルスラグは、酸化マグネシウムの含有量が多
く、コンクリート中でセメントのアルカリ分と反
応して初期材令で膨張する危険性をもつているか
らである。この危険性を取り除く方法としては、
低アルカリセメントの使用、またはフライアツシ
ユ等の使用によるポゾラン反応を利用してコンク
リート中のアルカリ分を低く抑えることが考えら
れる。しかし、低アルカリセメントでも、そのア
ルカリ分を低くするには限界があり、また、フラ
イアツシユによるポゾラン反応では、その反応時
間が極めて長いためフエロニツケルスラグのよう
な高い酸化マグネシウムを有するものに対しては
短期間にその効果が期待できない。本発明者らはフエロニツケルスラグについて
種々実験を重ねた結果、ある特定量のシリコンダ
ストを併用し、振動成形により密実なコンクリー
トを形成することによつてフエロニツケルスラグ
の膨張を初期材令から抑制するとともに高強度で
かつ耐摩耗性能の高いコンクリートが得られるこ
とを知見し、本発明を完成させた。かかる本発明の構成は、ポルトランドセメント
100重量部に対し、シリコンダストを10〜30重量
部、全骨材容積中の50〜100％を占めるフエロニ
ツケルスラグを150〜300重量部、および混練水を
20〜35重量部配合したコンクリートを振動成形す
ることを特徴とする。以下、本発明の構成を詳しく説明する。本発明に使用するポルトランドセメントは、特
に限定されず、普通、早強および超早強ポルトラ
ンドセメントのいずれでもよい。また、シリコンダストは、シリコン（珪素、
Si）、フエロシリコン（珪素鉄、FeSi）、その他
のシリコンアロイ（FeCrSiなどの珪素合金）な
どの製造時に副生するものであり、シリカフラワ
ー、フエロシリコンダスト、シリカフユームなど
の別称がある。このシリコンダストは、極微粒子
のものがよく、平均粒径が1μm以下で、SiO₂の
含有率が90％以上のものが好ましい。これは、平
均粒径が1μmを超え、SiO₂の含有率が90％未満
のシリコンダストを使用すると、コンクリートブ
ロツクの強度ならびに耐摩耗性の増進に与える効
果が少ないからである。本発明において細骨材として使用するフエロニ
ツケルスラグとは、電気炉水砕スラグ、回転炉風
砕スラグ、電気炉風砕スラグ等をいい、最大粒径
が５mm以下、酸化マグネシウムの含有率が35重量
％以下、絶乾比重が2.70以上、吸水率が2.5％以
下のものがよい。これは、絶乾比重が2.70未満、
吸水率が2.5％を超えるフエロニツケルスラグを
用いるとコンクリート強度および耐摩耗性能の点
で著しく好ましくないからである。また、酸化マ
グネシウムの含有率が35重量％を超えるフエロニ
ツケルスラグは、材料保管中に固結する場合が多
いのと、アルカリ骨材反応によるコンクリートの
膨張に対する危険性があり好ましくない。また、粗骨材は、堅硬なものであればよく、そ
の最大寸法はブロツクの大きさによるが通常15mm
以下のものが好ましい。本発明方法においては、まず、以上述べたよう
なポルトランドセメント、シリコンダスト、フエ
ロニツケルスラグ、粗骨材および混練水を配合
し、混練する。この混錬方法は特に限定されない
が、通常比較的硬練りに用いられる強制撹拌式ミ
キサーなどが好適である。この混練されたコンク
リートは振動成形される。この条件は、特に限定
されず、例えば振動数4500〜9000rpm、振動加速
度10〜209であり、振動時間は好ましくはコンク
リートの充填率が95％以上になるように選択する
とよい。このように振動成形されたコンクリート
ブロツクは、養生されて製品となる。この養生方
法としては、特に限定されず、室温で放置して養
生してもよいし、蒸気養生、水中養生、噴霧養生
などを採用してもよい。なお、本発明方法を実施するにあたり、必要に
応じて減水剤、着色剤、防水剤等の混和材料を使
用することができる。以上のように製造される本発明のコンクリート
ブロツクは、後の試験例に示すようにフエロニツ
ケルスラグとシリコンダストとの併用による相剰
効果により、圧縮強度および耐摩耗性能が著しく
改善されている。そして、この相剰効果は、本発
明の範囲の混合割合で特に顕著であり、このとき
のコンクリートブロツクの耐摩耗性能は、普通の
コンクリートブロツクの２倍前後となつている。以下、実施例を示しながら、さらに詳細に本発
明を説明する。＜実施例＞実施例１普通ポルトランドセメント100重量部に対し、
屋久島電工(株)製の二酸化ケイ素含有率が96％、平
均粒径0.98μmのシリコンダストを20重量部、太
平洋金属(株)製の酸化マグネシウム含有率34％、絶
乾比重3.10、吸水率1.98％のフエロニツケルスラ
グを全骨材容積中に75％（粗骨材として岩瀬産の
花崗岩質の６号砕石を使用）、混練水を25.6重量
部配合し、90秒間強制ミキサーで混練した。この
混練物を長手方向19cm、巾９cm、高さ10cmの舗装
用コンクリートブロツクの型枠に充填し、振動数
7200rpm、振動加速度13.1gの外部振動機で35秒
間締め固め、即時脱型し、そのまま室内で28日間
養生した。実施例２〜５実施例１と同一の材料を、表−１に示すように
本発明の範囲内で変化させて配合し、実施例１と
同様に操作した。以上の実施例１〜５のコンクリートブロツクの
圧縮強度と平均摩耗量を求め、結果を表−１に示
す。なお、圧縮強度および平均摩耗量は以下のよう
に求めた。圧縮強度：コンクリートブロツクの高さ方向に
全面載荷して求めた。平均摩耗量：岩田工業(株)製のスパイクタイヤ式
回転摩耗試験機により、輪荷重を150Kg、タイヤ
回転速度を30Kg／hr、タイヤのシフト巾を10cmと
し毎分１の水を散水しながら10時間回転させ、
10時間後のコンクリート表面の摩耗量をダイヤル
ゲージにより測定した。このコンクリート表面の
摩耗量はタイヤのシフト巾に沿つて５mmピツチに
計測し、それらの平均を平均摩耗量とした。

【表】＊容積比を示す。
＊＊重量比を示す。
( )内の数値はセメント100重量部に対する比率を示
す。
比較例１〜５表−２に示す配合割合で実施例と同様に操作し
てコンクリートブロツクを製造した。比較例１は市販されている舗装用コンクリート
ブロツクの代表的な配合例、比較例２は実施例１
の細骨材を川砂としたもの、比較例３は実施例１
と同様の配合でシリコンダストを用いない例、比
較例４は、シリコンダストの使用量を本発明の範
囲を超えて普通ポルトランドセメント対する割合
を40％としたもの、比較例５は、フエロニツケル
スラグの使用量を本発明の範囲をずれて少なくし
たものである。比較例６表−２の配合で同様の操作で製造したコンクリ
ートブロツクを材令28日目に、105℃で24時間乾
燥し、さらに20℃、50mmHgで24時間真空乾燥す
る。次いで、常圧下でメタクリル酸メチルモノマ
ーを20分間含浸させ、その後スチレン過酸化物で
上記モノマーを重合させて、樹脂含浸コンクリー
トブロツクとした。比較例１〜６のコンクリートブロツクについて
実施例と同様に圧縮強度、平均摩耗量を測定、結
果を表２に示す。

【表】＊容積比を示す。
＊＊重量比を示す。
結果を図面を参照しながら説明する。第１図は、比較例１、比較例２、比較例３、実
施例１の圧縮強度と平均摩耗量との関係を示すグ
ラフである。このグラフに示すように、従来市販
の代表的なものであり、骨材として天然砕石およ
び川砂のみを使用している比較例１と比べて、シ
リコンダストをポルトランドセメントに対して外
割で20％添加した比較例２では圧縮強度で約40
％、平均摩耗量で約20％改善され、また、シリコ
ンダストは使用せず、骨材としてフエロニツケル
スラグのみを用いた比較例３では、圧縮強度が同
程度で、平均摩耗量が約28％改善されている。一
方、本発明にかかる実施例１では、比較例１に比
べて、圧縮強度で98％、平均摩耗量で65％改善さ
れており、比較例２，３に比べてもその効果は顕
著である。これは、シリコンダストとフエロニツ
ケルスラグとの併用による相乗効果によるもので
ある。フエロニツケルスラグは一般に前にも述べ
たように初期材令でも膨張する危険性をもつてい
るが、本発明においては、フエロニツケルスラグ
中の酸化マグネシウムの含有量を規定するととも
に、極めて二酸化ケイ素の含有率が高く、粉末度
の高いシリコンダストを併用し、かつ振動成形に
より密実なコンクリートを成形することにより、
フエロニツケルスラグの膨張を抑制するととも
に、高強度で耐摩耗性能の高いコンクリートを得
ることができた。第２図は、実施例１〜３、比較例３，４のシリ
コンダスト／セメントと平均摩耗量との関係を示
すグラフである。ここで、実施例１〜３、比較例
３，４は、フエロニツケルスラグを使用したもの
であり、シリコンダストの量が異なる他は同様の
配合となつている。同図に示すように、シリコン
ダストを使用せずにフエロニツケルスラグのみを
使用した比較例３に比べて、セメントに対して
１／10，２／10，３／10重量部のシリコンダスト
をフエロニツケルスラグに併用した本発明にかか
る実施例２，１，３は、平均摩耗量が大巾に向上
している。しかし、シリコンダストの量を本発明
の範囲を超えて増やした比較例４においては、平
均摩耗量の向上があまり見られなかつた。また、第３図は、フエロニツケルスラグの量が
異なる他は同様の配合による実施例１，４，５、
比較例５のフエロニツケルスラグ／全骨材と平均
摩耗量との関係を示すグラフである。同図に示す
ように、フエロニツケルスラグを全骨材に対して
50％以上使用した、本発明にかかる実施例４，
１，５は従来品に比較して平均摩耗量が大巾に向
上しているが、フエロニツケルスラグの全骨材中
の比を25％とした比較例５においては、平均摩耗
量の向上がほとんどみられなかつた。＜発明の効果＞以上、実施例とともに具体的に説明したよう
に、本発明にかかる耐摩耗舗装用コンクリートブ
ロツクの製造方法によれば、複雑な工程を必要と
せずに従来の一般のコンクリートブロツクの成形
方法と同様の製造工程で、耐摩耗性能に優れた舗
装用ブロツを製造することができる。この耐摩耗
舗装用コンクリートブロツクの製造方法は、極め
て実用的でかつ工業的に有利なものであり、社会
への貢献度が極めて大きいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は比較例１〜３、実施例１の圧縮強度と
平均摩耗量との関係を示すグラフ、第２図は、実
施例１〜３、比較例３，４のシリコンダスト／セ
メントと平均摩耗量との関係を示すグラフ、第３
図は、実施例１，４，５、シリコンダスト５のフ
エロニツケルスラグ／全骨材と平均摩耗量との関
係を示すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】

１ポルトランドセメント100重量部に対し、シ
リコンダストを10〜30重量部、全骨材容積中の50
〜100％を占めるフエロニツケルスラグを150〜
300重量部、および混練水を20〜35重量部配合し
たコンクリートを振動成形することを特徴とする
耐摩耗舗装用コンクリートブロツクの製造方法。