JPH0986993A

JPH0986993A - スラブ軌道用急硬性、耐海水性セメントアスファルトモルタルとその製造方法

Info

Publication number: JPH0986993A
Application number: JP27333595A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Tottori; 誠一鳥取; Toshiyuki Saeki; 俊之佐伯; Takuro Kurokawa; 卓郎黒川; Katsutoshi Sato; 勝俊佐藤
Original assignee: Railway Technical Research Institute; Nichireki Co Ltd; Onoda Corp
Current assignee: Railway Technical Research Institute; Nichireki Co Ltd; Onoda Corp
Priority date: 1995-09-18
Filing date: 1995-09-18
Publication date: 1997-03-31

Abstract

(57)【要約】【課題】海底トンネル内や積雪寒冷地におけるスラブ
軌道のＣＡモルタルてん充層の補修に好適な、急硬性や
耐海水性および凍結融解抵抗性等に優れたスラブ軌道用
急硬性、耐海水性ＣＡモルタルとその製造方法を提供す
ることを目的としたものである。【解決手段】本発明は、セメント１００重量部に対
し、セメント系膨張材１５０〜２５０重量部、減水材
０．５〜２．０重量部および合成樹脂エマルジョン入り
アスフアルト乳剤１４０〜２８０重量部と所要量の添加
水からなるスラブ軌道のＣＡモルタルてん充層の補修に
好適な、耐海水性および凍結融解抵抗性に優れたスラブ
軌道用急硬性、耐海水性ＣＡモルタルとその製造方法を
提供するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スラブ軌道用急硬
性、耐海水性セメントアスファルトモルタルとその製造
方法に関する。さらに詳しくは、塩分環境下に晒される
海底トンネル内或は積雪寒冷地におけるスラブ軌道のセ
メントアスファルトモルタル（以下、単に「ＣＡモルタ
ル」という）てん充層の補修等に好適なスラブ軌道用急
硬性、耐海水性ＣＡモルタルとその製造方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来技術】従来、軌道保守作業の省力化を目的とし
て、軌道スラブとコンクリート路盤との間隙にＣＡモル
タルをてん充したスラブ軌道が新幹線や在来線に多く採
用されてきた。このＣＡモルタルてん充層は、レールを
直結するコンクリート製軌道スラブとコンクリート路盤
との間にあって、列車走行時の荷重、衝撃、振動等を吸
収分散させるための緩衝層として設けられている。そし
て、このＣＡモルタルてん充層には、早強セメント、ア
スファルト乳剤、セメント系膨張材、砂および発泡剤な
どより構成されたＣＡモルタルが、一般的に使用されて
きた。

【０００３】しかしながら、従来のＣＡモルタルは、セ
メント系膨張材として、カルシウムサルホアルミネート
粉末を使用しており、これを海底トンネル内のスラブ軌
道に使用した場合には、トンネル漏水中に含まれる海水
成分により、膨張破壊を誘発するという問題があった。
また、これを積雪寒冷地に使用した場合には、吸水率が
大きいため凍結融解抵抗性が悪く、耐久性が低下すると
いう問題があった。

【０００４】このような状況から、従来造られてきた海
底トンネル内や積雪寒冷地におけるスラブ軌道のＣＡモ
ルタルてん充層は、現在、補修を必要とする時期にきて
いる。特に、海底トンネル内におけるスラブ軌道は、塩
分を含むトンネル漏水により軌道スラブ板およびＣＡモ
ルタルてん充層が劣化しつつあるためスラブ板の交換が
迫られ、一部スラブ板の交換が実施されている。

【０００５】ところが、ＣＡモルタルてん充層に使用す
る有効なＣＡモルタルがなく、樹脂モルタルを使用する
ためスラブ板の交換に多額の費用を必要とした。そこ
で、現在、廉価なＣＡモルタルの提供が急務となってい
る。このＣＡモルタルには、スラブ軌道の交換作業が夜
間における列車の通過する間合いで行なわれるため、耐
海水性に優れていることと共に、急硬性が必須要件とし
て求められている。

【０００６】ところで、これらの問題に対処すべくＣＡ
モルタルの改良が、過去にもいくつか試みられてきた。
例えば、特公昭５１−４１１３０号公報の提案がある。
これは、セメント系膨張材と急硬性セメント混和材（カ
ルシウムアルミネートと無機硫酸塩との混合物）とを組
み合わせたＣＡモルタルで、ＣＡモルタルの材料分離や
乾燥収縮を防止すると共に、急硬性および強度発現に優
れたＣＡモルタルを提供することを目的としたものであ
り、補修に好適な要件を或る程度備えたＣＡモルタルで
もあった。しかしながら、このＣＡモルタルは、耐海水
性がなく実際の実施には問題があった。

【０００７】また、耐海水性に有効なＣＡモルタルの提
案もある。例えば、特開平３−５３５０号公報が提案さ
れている。これは、セメントとして中庸熱セメントまた
は耐硫酸塩セメント等を使用し、これに石灰系のセメン
ト膨張材を組合わせることにより耐海水性のＣＡモルタ
ルを提供しようとしたものである。しかしながら、この
ＣＡモルタルには、急硬性がなく、耐海水性の補修用と
しては問題があった。

【０００８】さらに、最近では、凍結融解抵抗性に有効
なＣＡモルタルも提案されている。例えば、特開平５−
９７４９０号公報が提案されてる。これは、主としてア
クリルゴムエマルジョンと吸水性重合体の併用により耐
乾燥収縮性に優れた、即ち、材料分離がなく、硬化後の
容積収縮がないＣＡモルタルの提供を目的としたもので
ある。しかしながら、このＣＡモルタルは、凍結融解抵
抗性には有効であっても、急硬性や耐海水性が考慮され
ておらず、海底トンネル内の補修用ＣＡモルタルとして
は問題があった。

【０００９】いずれにせよ、従来のＣＡモルタルには、
一長一短があり急硬性や耐海水性と共に、凍結融解抵抗
性を兼ね備えた補修用ＣＡモルタルとしては問題があっ
た。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来の問題点を解消し、海底トンネル内や積雪寒冷地に
おけるスラブ軌道のＣＡモルタルてん充層の補修に好適
な、急硬性や耐海水性および凍結融解抵抗性等に優れた
スラブ軌道用急硬性、耐海水性ＣＡモルタルとその製造
方法を提供することを目的としたものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、スラブ軌
道用ＣＡモルタルについて、鋭意研究を重ねた結果、Ｃ
Ａモルタル中のセメント系膨張材として、石灰系膨張材
を用いることにより乾燥収縮を防止し、密実な硬化体を
得ることができ、耐久性を向上させることが判った。ま
た、セメントと、カルシウムアルミネートと無水石膏と
を特定の配合割合で混合した急硬性セメント混和材との
併用により、ＣＡモルタルに急硬性を付与できることが
判った。さらに、合成樹脂エマルジョン、特に、スチレ
ンブタジェン共重合体エマルジョン（以下、単に「ＳＢ
Ｒエマルジョン」という）と石灰系膨張材との組合せ
が、ＣＡモルタルにさらに緻密な組織を形成させて吸水
率を小さくする結果、優れた耐久性を付与させることが
判った。

【００１２】本発明者らは、かかる知見をもとに本発明
を完成した。

【００１３】即ち、本発明は、セメント１００重量部に
対し、セメント系膨張材６〜１５重量部、急硬性セメン
ト混和材３０〜１００重量部、細骨材１５０〜２５０重
量部、減水材０．５〜２．０重量部および合成樹脂エマ
ルジョン入り（以下、単に「ポリマー入り」という）ア
スファルト乳剤１４０〜２８０重量部と所要量の添加水
からなるスラブ軌道のＣＡモルタルてん充層の補修に好
適な、耐海水性および凍結融解抵抗性に優れたスラブ軌
道用急硬性、耐海水性ＣＡモルタルとその製造方法を提
供するものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。

【００１５】本発明で使用するセメントとしては、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、高炉セメント、フライアッシュセメント、
耐硫酸塩セメントなどが挙げられる。

【００１６】本発明で使用するセメント系膨張材とは、
ＣａＯを主成分とする石灰系膨張材である。石灰系膨張
材は、主成分であるＣａＯの水和反応による体積膨張が
硬化初期段階で適宜に体積膨張するので乾燥収縮を抑制
し、ひび割れを防止する。このようなＣＡモルタルを軌
道スラブとコンクリート路盤間の間隙にてん充すると、
ケミカルプレストレスが働き密実な硬化体となる。ま
た、セメント成分の水和により生成されるＣ−Ｓ−Ｈゲ
ルにより充填され組織が緻密になるため、ＣＡモルタル
は、吸水性が小さくなる。

【００１７】セメント系膨張材の使用量は、通常、セメ
ント１００重量部に対し、６〜１５重量部の範囲であ
る。セメント系膨張材の使用量が６重量部未満の場合
は、収縮クラックが発生し、耐久性に問題があるのに対
して、セメントの使用量が１５重量部を超える場合は、
膨張量が大きくなりすぎて、返ってクラックが発生し易
くなる。

【００１８】本発明で使用する急硬性セメント混和材
は、カルシウムアルミネート：無水石膏を重量比で１：
１．４〜２．９の割合で混合して得られる混合物であ
る。この混合物は、セメントに急硬性を付与してＣＡモ
ルタルに早期の強度発現を与える。無水石膏の配合比が
１．４未満では、急硬性が鈍く、また、無水石膏の配合
比が２．９を超えると可使時間のコントロールが難しく
なる。なお、無水石膏としては、強度面からＩＩ型無水
石膏を使用することが好ましい。さらに、カルシウムア
ルミネートとしては、ＣａＯをＣ、Ａｌ_２Ｏ_３をＡとし
て示すと、ＣＡ、Ｃ_３Ａ_３・３ＣａＳＯ_４、ＣＡ_２、Ｃ
_３Ａなどがあり、ＣＡ、Ｃ_３Ａ_３・３ＣａＳＯ_４を使用
することが好ましい。

【００１９】急硬性セメント混和材の使用量は、通常、
セメント１００重量部に対し、３０〜１００重量部の範
囲である。急硬性セメント混和材の使用量が３０重量部
未満の場合は、急硬性が十分に発揮されないのに対し
て、急硬性セメント混和材の使用量が１００重量部を超
える場合は、急硬性が大きくなりすぎて、可使時間の確
保が難しい。

【００２０】本発明で使用する細骨材としては、川砂、
陸砂、山砂、スクリーニングス、シリカサンドあるいは
脱塩した海砂などが例示される。その粒度は、通常、Ｆ
Ｍ値（粗粒率）が１．４〜１．６の範囲が好ましい。Ｆ
Ｍ値が１．４以下の場合は、細かすぎてＣＡモルタルが
増粘し、てん充性が悪くなるのに対して、ＦＭ値が１．
６を超える場合は、材料の分離が起こり易くなりＣＡモ
ルタルてん充層に強度のバラツキが生じる恐れがある。

【００２１】細骨材の使用量は、通常、セメント１００
重量部に対し、１５０〜２５０重量部の範囲である。細
骨材の使用量が１５０重量部未満の場合は、ＣＡモルタ
ルが乾燥収縮を起こし易くなるのに対して、細骨材の使
用量が２５０重量部を超える場合は、ＣＡモルタルに材
料分離が発生し易くなる。

【００２２】本発明で使用する減水剤としては、例え
ば、ポリアルキルアリルスルフォン酸ナトリウム、ポリ
アルキルアリルスルフォン酸カルシウムなどがある。こ
れらのうち１種を使用する。これらの減水剤は、ＣＡモ
ルタルに流動性を与え、良好なてん充性を付与する。ま
た、凍結融解抵抗性を向上させる。

【００２３】減水剤の使用量は、通常、セメント１００
重量部に対し、０．５〜２．０重量部の範囲である。減
水剤の使用量が０．５未満の場合は、十分な流動性を与
えることができないのに対して、減水剤の使用量が２．
０重量部を超える場合は、流動性が大きくなりすぎて、
材料分離が生じる。

【００２４】本発明で使用するポリマー入りアスファル
ト乳剤とは、アスファルト乳剤：ＳＢＲエマルジョンを
重量比で９５〜７５：５〜２５の割合で混合して得られ
るノニオン性アスファルト乳剤である。ポリマー入りア
スファルト乳剤は、ＣＡモルタルに粘弾性を与え、ＣＡ
モルタルてん充層に緩衝層としての十分な機能を付与す
ると共に、耐久性を付与する。また、耐海水性と共に、
凍結融解抵抗性を付与する。特に、ＳＢＲエマルジョン
は、石灰系膨張材により形成された緻密な組織をさらに
緻密な組織へと進展させる効果があり、吸水率を小さく
させる結果、ＣＡモルタルに優れた耐海水性、凍結融解
抵抗性を付与する。その根拠については明らかでない
が、ＳＢＲエマルジョンと石灰系膨張材中のＣａＯとの
組合わせ（併用）による相乗効果が、何らかの形で働く
ことが推測される。即ち、ＣＡモルタルの微細な空隙
が、セメント成分の水和により生成されるＣ−Ｓ−Ｈゲ
ルにより充填されて緻密な組織になり、さらに、この緻
密な組織の中にＳＢＲエマルジョンの微粒子が入り込ん
でこれを充填し組織をより緻密な組織に形成する結果、
前記のような現象が起るものと推測される。

【００２５】ポリマー入りアスファルト乳剤に用いられ
るアスファルト乳剤は、ノニオン性アスファルト乳剤で
ある。

【００２６】ノニオン性アスファルト乳剤に用いられる
アスファルトとしては、例えば、天然アスファルト、ス
トレートアスファルト、ブローンアスフアルト、セミブ
ローンアスファルト、溶剤脱瀝アスファルト（例えば、
プロパン脱瀝アスファルト）などがある。これらのアス
ファルトは、単独または２種以上併せて用いてもよい。

【００２７】ノニオン性アスファルト乳剤は、通常の方
法で製造したものでよい。一般的には、前記の加熱溶融
したアスフアルトの１種または２種と、ノニオン性界面
活性剤、分散剤、安定剤等を使用して調製した乳化液と
をコロイドミル、ホモジナイザー等の乳化機によりアス
ファルトを水中に乳化分散させて製造する。

【００２８】ノニオン性アスフアルト乳剤の固形分の含
有量は、５０〜７０重量％の範囲が好ましい。固形分の
含有量が５０重量％未満の場合は、ＣＡモルタルに粘弾
性を付与することができないのに対して、固形分の含有
量が７０重量％未満を超える場合は、粘性が増大して良
好なＣＡモルタルが得られない。なお、ノニオン性アス
ファルト乳剤中のアスファルトとしては、分解、硬化後
の特性を考慮して、針入度（２５℃）が４０〜３００程
度のものを使用することが好ましい。

【００２９】ポリマー入りアスファルト乳剤に用いられ
るＳＢＲエマルジョンは、ブタジェンとスチレンの共重
合によつて造られた合成ゴム微粒子が水中に乳液状に分
散したものである。ＳＢＲエマルジョンは、弱アルカリ
性で、セメントおよびノニオン性アスフアルト乳剤との
混合性が良好である。また、ＳＢＲエマルジョンの固形
分の含有量は、通常、５０重量％である。

【００３０】ポリマー入りアスファルト乳剤は、通常、
ノニオン性アスファルト乳剤中にＳＢＲエマルジョンを
高速撹拌により均一に混合分散させることにより製造す
ることができる。

【００３１】ポリマー入りアスファルト乳剤中のノニオ
ン性アスファルト乳剤とＳＢＲエマルジョンとの比率
は、通常、重量比でノニオン性アスファルト乳剤（９６
〜７５）：ＳＢＲエマルジョン（５〜２５）の範囲であ
る。ＳＢＲエマルジョンの比率が５未満の場合は、石灰
系膨張材中のＣａＯとの組合せによる相乗効果が期待で
きず十分な水密性、耐吸水性がえられないのに対して、
ＳＢＲエマルジョンの比率が２５を超える場合は、水密
性等は改善されるが耐候性が悪くなり、また、経済的で
ない。

【００３２】ポリマー入りアスファルト乳剤の使用量
は、通常、セメント１００重量部に対し、１４０〜２８
０重量部の範囲である。ポリマー入りアスファルト乳剤
の使用量が１４０未満の場合は、ＣＡモルタルに粘弾性
を付与することができず、また、ＳＢＲエマルジョンの
効果も期待できないまに対して、ポリマー入りアスファ
ルト乳剤の使用量が２８０重量部を超える場合は、ＣＡ
モルタルの強度が低下し、ＣＡモルタルてん充層に十分
な支持力を付与することができない。

【００３３】本発明で使用する添加水は、通常、淡水が
用いられる。例えば、水道水、工業用水、地下水、河川
水などである。

【００３４】その他、本発明では必要に応じて発泡剤、
凝結遅延剤、或は、その他の混和材を使用することがで
きる。発泡剤としては、例えば、アルミニウム、亜鉛、
マグネシウム、硅素合金等の粉末が例示される。発泡剤
は、ＣＡモルタルを膨張させて、てん充空間一杯にＣＡ
モルタルを充填させる助材として用いられる。本発明で
は、主にアルミ粉末が使用される。

【００３５】発泡剤の使用量は、通常、セメント１００
重量部に対し、０．０１〜０．０３重量部の範囲が好ま
しい。発泡剤の使用量が０．０３重量部を超えると膨張
性が強くなりすぎてＣＡモルタルに緻密な組織を形成さ
せることが困難となる。

【００３６】また、凝結遅延剤としては、例えば、クエ
ン酸、クエン酸ナトリウム、Ｃ_５オレフィン・マレイン
酸ナトリウム共重合体などがある。これらは、単独で使
用する。凝結遅延剤は、ＣＡモルタルの可使時間の調整
に有用である。

【００３７】凝結遅延剤の使用量は、通常、セメント１
００重量部に対し、０．１〜１．５重量部の範囲が好ま
しい。凝結遅延剤が１．５重量部を超える場合は、ＣＡ
モルタルの早期の強度発現を阻害する。

【００３８】次に、本発明のスラブ急硬性、耐海水性Ｃ
Ａモルタルの製造方法について説明する。先ず、ミキサ
にセメント、セメント系膨張材、急硬性セメント混和
材、細骨材の順に各々の所要量を投入し撹拌混合し、必
要に応じて減水剤と発泡剤の所要量を添加撹拌混合して
混合物Ａを調製する。ついで、ＣＡモルタル用ミキサに
ポリマー入りアスファルト乳剤の所要量を投入し、さら
には所要量の添加水を添加して撹拌すると共に、必要に
応じて凝結遅延剤の所要量を添加し、撹拌混合して混合
液Ｂを調製する。引きつづき、調製した混合液Ｂの所要
量に、予め調製しておいた混合物Ａの所要量を投入し、
撹拌機の回転数を約１０００回転／分にして高速撹拌で
３分間混合して練り上げる。かくして、本発明の急硬
性、耐海水性ＣＡモルタルが得られる。また、本発明で
は、混合物Ａを予め必要な量に小分けして袋詰めにして
おき、実際の補修現場において、混合液Ｂの調製時に、
これを投入してＣＡモルタルを製造することもできる。

【００３９】したがって、従来の製造方法に比較して、
混合作業が単純化され、ＣＡモルタルてん充層の補修工
事には、好適で作業が捗る。勿論、本発明のスラブ軌道
用急硬性、耐海水性ＣＡモルタルは、従来法の混合手順
によっても製造することができるが、非能率的である。

【００４０】このようにして得られたＣＡモルタルは、
従来実施されている施工方法および施工装置等により施
工することができる。

【００４１】

【実験例】以下に、実験例を示し、さらに本発明の特徴
を詳しく説明する。

【００４２】

【使用材料】

１．セメントａ）普通ポトランドセメント（秩父小野田（株）製）このセメントの性状は、比重３．１６、粉末度３３９０
ｃｍ^２／ｇである。ｂ）早強ポルトランドセメント（秩父小野田（株）製）このセメントの性状は、比重３．１４、粉末度４５００
ｃｍ^２／ｇである。

【００４３】２．セメント系膨張材ａ）小野田エクスパン（秩父小野田（株）製）このセメント系膨張材の性状は、比重２．９３、粉末度
３６００ｃｍ^２／ｇである。ｂ）デンカＡＭ（電気化学工業（株）製）このセメント系膨張材の性状は、比重２．８４、粉末度
５８６０ｃｍ^２／ｇである。

【００４４】３．急硬性セメント混和材ａ）急硬性セメント混和材（Ａ）この急硬性セメント混和材は、重量比でカルシウムアル
ミネート（ＣａＯ・Ａｌ_２Ｏ_３）１に対してＩＩ型無水
石膏１．６の割合で混合した混合物である。ｂ）急硬性セメント混和材（Ｂ）この急硬性セメント混和材は、重量比でカルシウムアル
ミネート（ＣａＯ・Ａｌ_２Ｏ_３）１に対してＩＩ型無水
石膏２．７の割合で混合した混合物である。

【００４５】４．細骨材硅砂（栃木県日光市産）この細骨材の性状は、比重２．６０、ＦＭ値１．５であ
る。

【００４６】５．減水材ポリアルキルアリルスルフォン酸ナトリウム（市販品）

【００４７】６．発泡剤アルミニウム粉末（中島金属箔粉工業（株）製）

【００４８】７．凝結遅延剤クエン酸ナトリウム（市販品）

【００４９】８．アスファルト乳剤ニチレキＡ乳剤（ニチレキ（株）製）このアスフアルト乳剤は、ノニオン性混合用乳剤で、そ
の性状は、蒸発残留分が６１．０重量％、蒸発残留分の
針入度（２５℃）が９７である。

【００５０】９．ポリマー入りアスファルト乳剤ａ）ニチレキＰＭＳ乳剤（ニチレキ（株）製）このポリマー入りアスファルト乳剤は、乳剤中のＳＢＲ
エマルジョン成分が１２．６重量％のノニオン性乳剤
で、その性状は、蒸発残留分が５９．０重量％、蒸発残
留分の針入度（２５℃）が８７である。ｂ）比較用ポリマー入りアスファルト乳剤試作品（Ａ）
（ニチレキ（株）製）このポリマー入りアスファルト乳剤は、乳剤中のＳＢＲ
エマルジョン成分が２．０重量％のノニオン性乳剤で、
その性状は、蒸発残留分６０．７重量％、蒸発残留分の
針入度（２５℃）が９６である。ｃ）比較用ポリマー入りアスファルト乳剤試作品（Ｂ）
（ニチレキ（株）製）このポリマー入りアスファルト乳剤は、乳剤中のエテレ
ン酢酸ビニル共重合体エマルジョン成分が１２．６重量
％のノニオン性乳剤で、その性状は、蒸発残留分が６
０．２重量％、蒸発残留分の針入度（２５℃）が９０で
ある。

【００５１】

【ＣＡモルタルの調製】１．本発明法に沿った調製ポリマー入りアスファルト乳剤と添加水とクエン酸ナト
リウムとを所定の配合割合で混合した混合液の所要量
に、普通ポルトランドセメント、小野田エクスパン、急
硬性セメント混和材、硅砂およびポリアルキルアリルス
ルフォン酸ナトリウムとアルミニウム粉末とクエン酸ナ
トリウムとを所定の配合割合で混合した混合物の所要量
を添加して回転数１０００回／分の高速撹拌で３分間混
合して調製する。

【００５２】実験に供したＣＡモルタルの配合割合は、
表１に示す通りである。

【００５３】

【表１】

【００５４】２．従来法による調製ニチレキＡ乳剤の所要量に、所要量の添加水を添加して
回転数６０回／分の低速撹拌で混合しながら、硅砂、ア
ルミニウム粉末、デンカＡＭ、早強ポルトランドセメン
トの順に各材料の所要量を添加し、ついで、撹拌機の回
転数を１２０回／分に上げて混合練り上げ、その後ふた
だび撹拌機の回転数を６０回／分に下げ混合して調製す
る。

【００５５】実験に供したＣＡモルタルの配合割合は、
表２に示す通りである。

【００５６】

【表２】

【００５７】

【実験１】本発明のＣＡモルタルの急硬性を確認するた
め確認実験を行なった。実験として、表１に示す本発明
のＣＡモルタルの配合、および表２に示す従来のＣ
Ａモルタルの配合▲１０▼について、５℃、１０℃、２
０℃および３０℃における圧縮強度試験を行なった。圧
縮強度は、インストロン万能試験機を用いてたわみ量
１．０ｍｍ／分一定で測定した。

【００５８】本発明法に沿って調製したＣＡモルタルを
ＡＳＴＭＣ１０９の２×２×２インチの型枠で成形
して供試体を作製し、各温度で養生した後、所定の材令
で圧縮強度を測定した。また、従来法により調製したＣ
Ａモルタルをφ５×５ｃｍの塩ビ型枠で成形して供試体
を作製し、各温度で養生した後、所定の材令で圧縮強度
を測定した。その試験結果を表３に示す。

【００５９】

【表３】

【００６０】表３により、本発明のＣＡモルタルと従来
のＣＡモルタルの強度発現を比較すると、本発明のＣＡ
モルタルの強度は、練り上がり後１時間で初列車通過時
に必要な１ｋｇｆ／ｃｍ^２（約０．１ＭＰａ）を超えて
おり、材令１日では約１．５〜１．８ＭＰａに達してい
る。これは従来のＣＡモルタルの７日強度に相当し、十
分な急硬性があることが確認された。

【００６１】

【実験２】ＣＡモルタルに急硬性を付与する急硬性セメ
ント混和材について、本発明のＣＡモルタルに対する急
硬性セメント混和材の添加量の適性について、確認実験
を行なった。実験として、表１に示す急硬性セメント混
和材の添加量を変えたＣＡモルタルの配合（本発明の添
加量範囲外の配合）、、、、について、５℃、
１０℃および２０℃における圧縮強度試験を行なった。
圧縮強度はインストロン万能試験機を用いて、たわみ量
１．０ｍｍ／分一定で測定した。なお、供試体の作製お
よび試験要領は、実験１に準じて行なった。その試験結
果を表４に示す。

【００６２】

【表４】

【００６３】表４により、本発明のＣＡモルタルの急硬
性セメント混和材の添加量が適正であることが確認され
た。即ち、急硬性セメント混和材の添加量がセメント１
００重量部に対して２０重量部の場合は、急硬性が弱く
（強度発現が遅く）補修用として不合格であるのに対し
て、急硬性セメント混和材の添加量がセメント１００重
量部に対して１２０重量部の場合は、急硬性が強すぎ
て、可使時間が十分にとれず、施工ができない状態であ
る。

【００６４】

【実験３】本発明のＣＡモルタルのポリマー入りアスフ
ァルト乳剤中のＳＢＲエマルジョンの作用効果について
確認実験を行なった。実験として、表１に示す本発明の
ＣＡモルタルの配合、ポリマー入りアスファルト乳剤
中のポリマーの添加量を変えたＣＡモルタルの配合、
ポリマー無しのＣＡモルタルの配合およびポリマーの
種類を変えたＣＡモルタルの配合さらには表２に示す
従来のＣＡモルタルの配合▲１０▼について、２０℃に
おける吸水試験を行なった。即ち、海水等の浸透に対す
る抵抗性を確認するため吸水試験を行なった。供試体の
作製は、実験１に準じて行なった。その試験結果を表５
に示す。

【００６５】

【表５】

【００６６】表５より、吸水率は、配合、、、
、▲１０▼の順に順次大きくなっている。したがっ
て、耐吸水性は、アスファルト乳剤としてポリマーを有
しているものが良く、また、そのポリマーとしては、Ｓ
ＢＲエマルジョンが有用であることが確認された。そし
て、セメント系膨張材として、石灰系膨張材（小野田エ
クスパン）を使用したＣＡモルタルの方が、カルシウム
サルホアルミネート粉末（デンカＡＭ）を使用した従来
のＣＡモルタル▲１０▼より耐吸水性に対して有用であ
ることが確認された。

【００６７】

【実験４】実験１、実験２および実験３により、本発明
のＣＡモルタルが急硬性および耐吸水性にすぐれている
ことが確認されたが、本発明のＣＡモルタルの実際の海
水に対する有用性を確認するため人工海水を用いて確認
実験を行なった。実験として、表１に示す本発明のＣＡ
モルタルの配合および表２に示す従来のＣＡモルタル
の配合▲１０▼について、２０℃の人工海水に浸漬し、
所定の浸漬日数で圧縮強度を測定した。

【００６８】本発明のＣＡモルタルおよび従来のＣＡモ
ルタルは、それぞれ本発明の調製法および従来の調製法
により調製したＣＡモルタルを２０℃で４×４×１６ｃ
ｍに成形して供試体を作製し、７日間２０℃、７０％Ｒ
Ｈの恒温室で養生した後、試験に供した。なお、入工海
水としては、ＪＩＳＡ６２０５付属書１．「鉄筋
の塩水浸せき試験方法」に示すものを用いた。その試験
結果を表６に示す。

【００６９】

【表６】

【００７０】表６により、人工海水浸漬後における強度
の発現を比較すると、本発明のＣＡモルタルは、気中と
ほぼ同様な強度の伸びを示しており、１年間浸漬後の圧
縮強度は、４．０ＭＰａである。したがって、浸漬後５
５％伸びたことになる。これに対して、従来のＣＡモル
タルは、浸漬後２８日で強度劣化が始まり、浸漬後１年
では、供試体の損傷が著しく、測定不能であった。

【００７１】以上の結果より、本発明のＣＡモルタル
は、実際の海水に対しても、有用であることが確認され
た。

【００７２】

【実験５】本発明におけるＣＡモルタルの凍結融解抵抗
性に対する有用性について、確認実験を行なった。実験
としては、表１に示す本発明のＣＡモルタルの配合お
よび表２に示す従来のＣＡモルタルの配合▲１０▼につ
いて、ＪＩＳＡ６２０４「コンクリート用化学混和
剤」付属書２．「コンクリートの凍結融解試験方法」に
準じて凍結融解試験を行なった。

【００７３】本発明のＣＡモルタルおよび従来のＣＡモ
ルタルは、それぞれの調製法で調製したＣＡモルタルを
２０℃、８０％ＲＨの恒温室で１０×１０×２０ｃｍに
成形して供試体を作製し、２０℃、７０％ＲＨの恒温室
で１３日間養成した後、２４時間２０℃の水中に浸漬し
試験に供した。その試験結果を表７および表８に示す。

【００７４】

【表７】

【００７５】

【表８】

【００７６】表７から明らかなように、本発明のＣＡモ
ルタルの相対動弾性係数は、３００サイクルで９８％で
あり、試験開始時と殆ど変化がなく、凍結融解抵抗性が
良好であることが確認された。なお、従来のＣＡモルタ
ルにあっては、７２％と大幅に減少した。また、表８
は、凍結融解試験を実施中に、供試体の重量変化を測定
した結果であるが、これより、本発明のＣＡモルタルの
重量変化率は僅かに＋１．５〜−１．９％であるのに対
して、従来のＣＡモルタルにあっては、＋１２．４％と
増加して膨潤傾向にあることを示し、表層部はスポンジ
状となっており、かなり酷い状態であった。

【００７７】

【実施例】実際のスラブ板の交換工事に対し、本発明の
ＣＡモルタルを使用してＣＡモルタルてん充層の補修を
行なった。補修は、夜間の列車が通過する間合いで行な
い、現場の気温は約１８℃であった。

【００７８】以下、図示実施例に基づいて補修状況を説
明する。図１は、プライマーの塗布およびガラス繊維マ
ットの敷設状況を示した平面図であり、図２は、ＣＡモ
ルタルのてん充状況の要部を示した横断側面図である。
図において、（１）はコンクリート路盤、（２）はスラ
ブ板、（３）はプライマー塗布層、（４）はガラス繊維
マット、（５）は型枠および（６）はＣＡモルタルであ
る。

【００７９】先ず、既存のてん充層を全てはつり取り、
スラブ板（２）の位置するコンクリート路盤上における
てん充層の周辺部に３００ｍｍ幅でプライマーを塗布
し、このプライマー塗布層（３）の箇所にガラス繊維マ
ット（４）を２５０ｍｍ幅で２層に敷設した後、スラブ
板（２）の周りに型枠（５）を配設する。そして、現場
で調製したＣＡモルタル（６）をスラブ板（２）下に注
入した。ＣＡモルタル（６）の調製は、１バッチ３５Ｌ
とし、表１における本発明の配合割合により、その調
製法に準じて行なった。そして、スラブ板（２）１枚分
の注入量は２３バッチで、その注入作業に要した時間
は、約２０分であつた。また、ＣＡモルタル（６）の充
填状況は、型枠（５）を取り外した直後に、その側面の
状況を確認したが良好であった。さらにまた、無作為に
抽出したサンプルの練り上がり後１時間の圧縮強度は、
４．５ｋｇｆ／ｃｍ^２であり、初列車通過時に必要な圧
縮強度１ｋｇｆ／ｃｍ^２を十分に満足していた。

【００８０】以上の結果、本発明のスラブ軌道用急硬性
耐海水性ＣＡモルタルとその製造方法は、実際のスラブ
軌道ＣＡモルタルてん充層の補修用としての要件を十分
に満足することが確認された。

【００８１】

【発明の効果】本発明は、以下のような構成になってい
るので、次のような効果がある。

【００８２】１）本発明のＣＡモルタルは、セメント系
膨張材として石灰系膨張材を使用しているので、塩分環
境下に晒されても、従来のＣＡモルタルのように、膨張
破壊を誘発する恐れがない実益を有する。

【００８３】２）本発明のＣＡモルタルは、急硬性セメ
ント混和材を使用しているので、早期の強度発現があ
り、列車の通過する間合いに行なわれる、スラブ軌道の
ＣＡモルタルてん充層の補修に、好適である実益を有す
る。

【００８４】３）本発明のＣＡモルタルは、ポリマー入
りアスファルト乳剤、就中、ポリマー入りアスファルト
乳剤中のＳＢＲエマルジョンと、石灰系膨張材との組合
せによる相乗効果により、ＣＡモルタル硬化体の緻密な
組織が、より緻密な組織へと進展して行くので、従来の
ＣＡモルタルに比較して、耐吸水性が遥かに良好であ
り、耐海水性および凍結融解抵抗性が優れている実益を
有する。

【００８５】４）本発明のＣＡモルタルの製造方法は、
使用材料を予めパック化することができ、施工現場にお
ける混合作業が単純化されるので、補修用として好適で
ある実益を有する。

【００８６】本発明のＣＡモルタルは、以上のような優
れた効果があるので、耐海水性或いは凍結融解抵抗性Ｃ
Ａモルタルてん充層の補修ばかりでなく、新設にも効果
があり、また、舗装軌道、弾性直結軌道、てん充道床軌
道などのてん充材としても応用でき、優れた効果を発揮
することができる。

【図面の簡単な説明】

図１は、プライマーの塗布およびガラス繊維マットの敷
設状況を示した平面図であり、図２は、ＣＡモルタルの
てん充状況の要部を示した横断側面図である。図中の符
号を説明すれば、次の通りである。（１）はコンクリート路盤（２）はスラブ板（３）はプライマー塗布層（４）はガラス繊維マット（５）は型枠（６）はＣＡモルタル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐伯俊之千葉県千葉市美浜区真砂１丁目11番６− 403号 (72)発明者黒川卓郎栃木県小山市駅東通り１丁目35番26号 (72)発明者佐藤勝俊栃木県宇都宮市さつき２丁目７番８号

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セメント１００重量部に対し、セメント
系膨張材６〜１５重量部、急硬性セメント混和材３０〜
１００重量部、細骨材１５０〜２５０重量部、減水剤
０．５〜２．０重量部および合成樹脂エマルジョン入り
アスファルト乳剤１４０〜２８０重量部と所要量の添加
水からなることを特徴とするスラブ軌道用急硬性、耐海
水性セメントアスファルトモルタル。
【請求項２】セメント系膨張材が、ＣａＯを主成分と
する石灰系膨張材である請求項１記載のスラブ軌道用急
硬性、耐海水性セメントアスファルトモルタル。
【請求項３】急硬性セメント混和材が、カルシウムア
ルミネート：無水石膏を重量比で１：１．４〜２．９の
割合で混合して得られる混合物である請求項１または請
求項２記載のスラブ軌道用急硬性、耐海水性セメントア
スファルトモルタル。
【請求項４】合成樹脂エマルジョン入りアスフアルト
乳剤が、アスファルト乳剤：スチレンブタジェン共重合
体エマルジョンを重量比で９５〜７５：５〜２５の割合
で混合して得られるノニオン性アスファルト乳剤である
請求項１、請求項２または請求項３記載のスラブ軌道用
急硬性、耐海水性セメントアスファルトモルタル。
【請求項５】予めセメント、セメント系膨張材、急硬
性セメント混和材、細骨材および減水剤とを所定の配合
割合で調製した混合物Ａの所要量を、合成樹脂エマルジ
ョン入りアスファルト乳剤と添加水とを所定の配合割合
で調製した混合液Ｂの所要量に添加して均一に撹拌混合
することを特徴とするスラブ軌道用急硬性、耐海水性セ
メントアスファルトモルタルの製造方法。
【請求項６】セメント系膨張材が、ＣａＯを主成分と
する石灰系膨張材である請求項５記載のスラブ軌道用急
硬性、耐海水性セメントアスファルトモルタルの製造方
法。
【請求項７】急硬性セメント混和材が、カルシウムア
ルミネート：無水石膏を重量比で１：１．４〜２．９の
割合で混合して得られる混合物である請求項５または請
求項６記載のスラブ軌道用急硬性、耐海水性セメントア
スファルトモルタルの製造方法。
【請求項８】合成樹脂エマルジョン入りアスファルト
乳剤が、アスファルト乳剤：スチレンブタジェン共重合
体エマルジョンを重量比で９５〜７５：５〜２５の割合
で混合して得られるノニオン性アスファルト乳剤である
請求項５、請求項６または請求項７記載のスラブ軌道用
急硬性、耐海水性セメントアスファルトモルタルの製造
方法。