JPH04362054A - 高透水性セメント舗装材組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は土木、建設分野において
転圧して施工される透水性セメント舗装材組成物に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】舗装材は、アスファルトとコンクリート
が主流を占めているが、アスファルトは色が黒色に限定
され、一方、コンクリートは透水性がないという問題が
ある。そこで、最近透水性を有するセメント系の舗装材
組成物が開発され、使用されるようになってきている。 この透水性舗装材として、一般的に利用されているもの
には製鉄所で生成されるスラグを造粒し、これを焼成し
たものを熱硬化性樹脂で加圧成形したものや開粒度アス
ファルトコンクリートおよび水砕スラグにセメント、混
和材を加え、水で混練してこれを転圧して舗装体を形成
するものがある（特開昭６３−２３３１０３号公報、特
開平２−１３３３５０号公報等）。特開昭６３−２３３
１０３号公報記載の舗装材は製鉄所で生成される水砕ス
ラグに染料又は顔料とＳｉＯ２反応基を有するポリビニ
ルアルコール誘導体のアルカリ水溶液を加えて混練後、
乾燥して着色スラグを得、これにセメント、硬化剤及び
水を加えて混練し、打設転圧して舗装体とする方法であ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のカラー水砕スラ
グを用いた舗装体の透水性は、造粒スラグなどの粒状物
を樹脂をバインダーに用いて加圧成形した舗装体に劣っ
ていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するべくなされたものであり、カラー水砕スラグに匹
敵する量の風砕スラグを組合せることによって透水性が
大巾に改善されることを見出してなされたものである。

【０００５】すなわち、本発明はカラー水砕スラグ１０
０重量部、粒子径が１〜２．５ｍｍの風砕スラグ２５〜
４００重量部、セメント１５〜６０重量部及び膨張性混
和材よりなる透水性セメント舗装材組成物に関するもの
である。

【０００６】カラー水砕スラグは、水砕スラグ粒子を染
料又は顔料で着色するとともに、ＳｉＯ２反応基を有す
るポリビニルアルコール誘導体を被覆したものである。 ＳｉＯ２反応基を有するポリビニルアルコール誘導体は
、下記の式〔Ｉ〕で表される構造単位よりなるものであ
る。

【０００７】

【化１】

【０００８】（式中、Ｘ、Ｘ１、Ｘ２は炭素原子数１０
以下のアルキル基、水素原子、カリウム原子、ナトリウ
ム原子、アンモニウム基を示し、ｌ、ｍ、ｎは全重合度
（ｌ＋ｍ＋ｎ）に対しｌは４５．０〜９９．８％、ｍは
０〜３５．０％、ｎは０．２〜２０％である。）

【０００９】重合度（ｌ＋ｍ＋ｎ）は３００〜１０，０
００である。アルキル基の好ましい炭素原子数は１〜８
である。 ポリビニルアルコール誘導体の添加量はスラグに対し０
．０５〜１０重量％が好ましい。

【００１０】染、顔料には有機あるいは無機系の顔料、
染料いずれも使用できるが、無機顔料が好ましく、さら
に耐候、耐酸、耐アルカリ性であることが好ましい。添
加量はスラグに対し、一般に０．３〜２０重量％程度が
適当である。この量は、顔料セメントの種類及びセメン
トの量、希望色価によりこの範囲外になることもある。

【００１１】カラー水砕スラグは、水砕スラグ粉に染料
又は顔料と上記のポリビニルアルコール誘導体のアルカ
リ水溶液を加えて混合することにより形成させることが
できる。この混合により、極めて短時間に該誘導体のＳ
ｉＯ２反応基はスラグ粒子表面のＳｉＯ２基と化学反応
し、不可逆的に結合する。染、顔料はポリビニルアルコ
ール誘導体と同時に加えてもよく、予め水砕スラグ粉に
添加混合しておいてもよい。上記のポリビニルアルコー
ル誘導体のアルカリ水溶液には、これと相溶性を有する
エチレン系共重合体エマルジョン又は合成ゴムラテック
スを加えことができる。特に、効果の大きいのはメタア
クリル酸メチルエステルとアクリル酸ブチルエステル共
重合エマルジョンで、共重合体中にＣＯＯＨ、ＯＳＯ３
Ｈ、ＳＯ３Ｈ又はこれらのＮａ、Ｋ、アンモニウム塩を
含み、分子量が１００，０００〜１，５００，０００程
度のものである。エマルジョンの粒子径は０．１５±０
．０２μ程度で、ｐＨ８．０±０．５、濃度４０〜５０
重量％のものが適当である。添加量は固形重量として、
ポリビニルアルコール誘導体１重量部に対し５〜１００
重量部であり、好ましくは３０〜８０重量部である。 又、高級脂肪酸アルカリ塩を添加することができる。こ
の高級脂肪酸アルカリ塩は、炭素原子数１０以上の飽和
又は不飽和脂肪酸であり、ステアリン酸、オレイン酸を
始めトール油脂肪酸、ロジン酸等をいずれも使用できる
。 添加量は上記ＳｉＯ２反応性官能基含有ポリビニルアル
コール誘導体に対し０．１〜５０固形重量％、好ましく
は０．２〜３０固形重量％である。カラー水砕スラグの
製法の詳細は、特開昭６３−２３３１０３号公報に記載
されている。

【００１２】風砕スラグは硬質の球状粒子であり、粒径
は１〜２．５ｍｍのものが適当である。粒子径が１ｍｍ
以下の粒子が存在すると、舗装材の実績率が上がるため
透水性能が低下し、好ましくない。２．５ｍｍ以上の粒
子径が多くなると透水性能は増すが曲げ、圧縮強度が低
下する。風砕スラグは、着色したものであってもよい。 着色は前述の水砕スラグと同様にして行なうことができ
る。風砕スラグの混合率は、カラー水砕スラグ１００重
量部に対し２５〜４００重量部、好ましくは３０〜１５
０重量部程度が適当である。４００重量部を超えると、
透水性は向上するが転圧時の締め固め性が悪く成形が困
難となる。また、２５重量部以下の混合割合では、透水
性能の格段の向上が認められなくなる。

【００１３】セメントは普通ポルトランドセメントが主
であるが、必要により白色セメント、高炉セメントも使
用できる。混合率は、カラー水砕スラグ１００重量部に
対し１５〜６０重量部程度が適当である。

【００１４】膨張性混和材は、透水性舗装硬化体の乾燥
収縮によるひび割れを防止するために混合するもので石
灰系、アウイン系いずれの種類でも良い。また、添加量
はセメント１００重量部に対して５〜１０重量部が適当
である。

【００１５】そのほか、必要に応じてコンクリート等に
添加される種々の添加剤を添加することができる。例え
ば、セメント硬化促進剤として明ばん石仮焼体又はこれ
にＡｌ２Ｏ３・ＣａＳＯ４等を加えたものを使用するこ
とができる。添加量としては、セメントの１〜２０重量
％、好ましくは５〜１５重量％である。そのほか減水剤
、凍結防止剤等を添加できる。混練水量は混練物１ｍ３
当たり、１７０〜１９０ｋｇ／ｍ３が適当である。

【００１６】本発明の透水性セメント舗装材組成物を用
いた工法は公知の方法に従えばよい。

【００１７】

【作用】特開昭６３−２３３１０３号公報等に記載の従
来の透水性セメント舗装体は、カラー水砕スラグにセメ
ント・水を加え、これを混練したものをバイブロプレー
ト等の振動締め固め材により形成していた。この方法は
、舗装体の硬化段階でセメント水和物が水砕スラグ粒子
間の空隙を充填するため、透水性能が造粒スラグなどの
粒状のものを樹脂で加圧成形した舗装体に比べて低くな
る傾向があった。セメント水和により透水性舗装体を硬
化させる方式において、透水性能を高めるためには粒子
間の空隙を充填するセメント水和物の量を減少させる、
即ち混練水量を少なくし、セメントペースト量を減少さ
せることが有効であると考え、硬質の粒状風砕スラグを
カラー水砕スラグに混合したところ、混練水量を減少さ
せて透水性能が高い舗装体が得られた。

【００１８】

【実施例】

（１）　ポリビニルアルコール誘導体アルカリ水溶液の
調製ＳｉＯ２反応基含有 ポリビニルアルコール誘導体　　　　　　　　　２．５
重量部苛性ソーダ　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　０．０７重量部水を加えて　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１００重量部
但し、ＳｉＯ２反応基含有ポリビニルアルコール誘導体
は、前記式〔Ｉ〕中のＸ、Ｘ１、Ｘ２はＮａ、重合度２
０００、うちｌが１７００、ｍが２２０、ｎが８０のも
のを使用した。

【００１９】上記処方の混合液を８０℃、２０〜３０Ｒ
ＰＭで１．５〜２時間攪拌処理し、透明な粘稠液を得た
。 　　上記処理液　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　２００重量部　　４０％メタクリル酸メチル− 　　　　　　　　　　　　　　　　アクリル酸ブチル共
重合エマルジョン　　　　　　　　　４５０重量部　　
５％トール油ケン化液　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３００
重量部　　５％パラフィンエマルジョン　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
５０重量部　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　１０００重量部

【００２０
】上記混合液を３５ＲＰＭで攪拌し、ｐＨ８．２、粘度
（２５℃）５０ｃ．ｐ．以下のエマルジョンをポリビニ
ルアルコール誘導体アルカリ水溶液として得た。

【００２１】 （２）　カラー水砕スラグの調製 　　スラグ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　１２５０ｇ（粒子径０．５〜２．５ｍｍ）
　　青色顔料（群青）　　　　　　　　　　　　　　　
　　　４２ｇ　　本発明シリカ反応剤水溶液　　　　　
　　　　　２０ｇ　　水　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　５０ｇ上記混合
物を３分間攪拌し、自然乾燥して水分１０重量％、比重
２．６のカラー水砕スラグを得た。

【００２２】（３）　カラー風砕スラグの調製粒子径を
１〜２．５ｍｍに調整したフェロクロム風砕スラグを上
記のカラー水砕スラグと同様に処理してカラー風砕スラ
グを得た。

【００２３】（４）　舗装体試験片の作成と透水性の測
定上記のカラー水砕スラグ及びカラー風砕スラグを用い
、これに普通ポルトランドセメント石灰系の膨張性混和
材（「エクスパン」、小野田セメント（株）製）を混合
し、水を加えて舗装体の試験片を作成した。混合率を表
１に示すが比較例品、本発明品ともカラー水砕スラグと
カラー風砕スラグの和を一定とし、普通セメント量は２
水準とした。

【００２４】

【表１】

【００２５】φ１０×１２．７Ｈの試験片についてＪＩ
Ｓ　Ａ　１２１８による定水位透水試験を材令２８日で
実施した。試験片は所定材令まで２０℃の実験室内で封
かん養生した。測定結果を表２に示す。

【００２６】

【表２】

【００２７】本発明による舗装体の透水性能は、いずれ
も比較例に対して１．９５〜１０．８５倍となり、大幅
な透水性能の向上がみられた。以上の結果より、本発明
の組成物は極めて高い透水性能のある透水性セメント舗
装組成物であることが確認された。

【００２８】

【発明の効果】本発明による高透水性セメント舗装材組
成物は、極めて高い透水性能を示す。また、硬質の粒状
風砕スラグを用いているので表面硬度が高く、耐摩耗性
も大きい。さらに、風砕スラグの混合割合を変化させる
ことにより、歩道から軽車両用駐車場など幅広い用途に
利用できる。本発明による高透水性セメント舗装材組成
物の水砕スラグ及び粒状風砕スラグはいずれも工業副産
物であり、資源の有効活用および経済性の面からも本発
明の有効性は大きい。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　カラー水砕スラグ１００重量部、粒子
   径が１〜２．５ｍｍの風砕スラグ２５〜４００重量部、
   セメント１５〜６０重量部及び膨張性混和材よりなる透
   水性セメント舗装材組成物