JP2001233662A - 排水性舗装用コンクリート組成物 - Google Patents
排水性舗装用コンクリート組成物Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 安価なセメント系の結合材を使用し、曲げ強
度の向上と連続的な空隙の形成を可能とした排水性舗装
用コンクリート組成物を提供すること。 【解決手段】 セメントにII型無水石膏及び／又はベン
トナイトを添加した結合材を配合してなる排水性舗装用
コンクリート組成物であり、水・結合材比が0.27以下で
空隙量が100〜240リットル/m3、及び／又は曲げ強度が4.5N/
mm2以上の該排水性舗装用コンクリート組成物である。
さらに、ポゾラン物質及び／又はポリマーエマルジョン
を配合してなる該排水性舗装用コンクリート組成物であ
り、ポリマーエマルジョンを表面に散布した該排水性舗
装用コンクリート組成物である。
度の向上と連続的な空隙の形成を可能とした排水性舗装
用コンクリート組成物を提供すること。 【解決手段】 セメントにII型無水石膏及び／又はベン
トナイトを添加した結合材を配合してなる排水性舗装用
コンクリート組成物であり、水・結合材比が0.27以下で
空隙量が100〜240リットル/m3、及び／又は曲げ強度が4.5N/
mm2以上の該排水性舗装用コンクリート組成物である。
さらに、ポゾラン物質及び／又はポリマーエマルジョン
を配合してなる該排水性舗装用コンクリート組成物であ
り、ポリマーエマルジョンを表面に散布した該排水性舗
装用コンクリート組成物である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は道路用のコンクリー
トなどに使用される、降水時の雨水を速やかに排水する
連続した空隙を有するコンクリート組成物に関するもの
である。
トなどに使用される、降水時の雨水を速やかに排水する
連続した空隙を有するコンクリート組成物に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来のアスファルトやコンクリートの路
面は、材質が緻密で降雨時に雨水が溜まり易く排水がで
きないため、自動車のブレーキの効きを悪くし、ハイド
ロプレーニング現象を生ずるなどスリップ事故が発生し
易いという課題を有する。これを改善するために排水性
の高いポーラスコンクリートが検討されているが、植生
ブロックなどのポーラスコンクリートとは異なり、舗装
用コンクリートの場合は、設計曲げ強度が4.5N/mm2であ
り、実際はそれ以上の高い値が要求される。植生ブロッ
クなどのポーラスコンクリートは、圧縮強度が設計値と
なっており、その値は10N/mm2以上となっているが、コ
ンクリートの空隙量が100〜240リットル／m3の場合、通常の
40リットル／m3のコンクリートと比較するとその圧縮強度は
1/2〜1/6に低下する。
面は、材質が緻密で降雨時に雨水が溜まり易く排水がで
きないため、自動車のブレーキの効きを悪くし、ハイド
ロプレーニング現象を生ずるなどスリップ事故が発生し
易いという課題を有する。これを改善するために排水性
の高いポーラスコンクリートが検討されているが、植生
ブロックなどのポーラスコンクリートとは異なり、舗装
用コンクリートの場合は、設計曲げ強度が4.5N/mm2であ
り、実際はそれ以上の高い値が要求される。植生ブロッ
クなどのポーラスコンクリートは、圧縮強度が設計値と
なっており、その値は10N/mm2以上となっているが、コ
ンクリートの空隙量が100〜240リットル／m3の場合、通常の
40リットル／m3のコンクリートと比較するとその圧縮強度は
1/2〜1/6に低下する。
【０００３】コンクリートの空隙量は、圧縮強度と同様
に曲げ強度も低下させるが、排水が可能なほどの多量の
空隙は、著しく曲げ強度を低下させる。従って、セメン
ト系よりは接着力が強く曲げ強度の大きい結合材とし
て、樹脂を使用したレジンコンクリートやセメントにポ
リマーエマルジョンを多量に配合したポリマーセメント
などが検討されている。しかしながら、これらは価格が
高いことや紫外線による劣化、さらにはレジンコンクリ
ートなどでは生コンプラントでは練混ぜが出来なくモー
ビル車などの専用の練混ぜ設備が必要となることなどが
課題となっている。
に曲げ強度も低下させるが、排水が可能なほどの多量の
空隙は、著しく曲げ強度を低下させる。従って、セメン
ト系よりは接着力が強く曲げ強度の大きい結合材とし
て、樹脂を使用したレジンコンクリートやセメントにポ
リマーエマルジョンを多量に配合したポリマーセメント
などが検討されている。しかしながら、これらは価格が
高いことや紫外線による劣化、さらにはレジンコンクリ
ートなどでは生コンプラントでは練混ぜが出来なくモー
ビル車などの専用の練混ぜ設備が必要となることなどが
課題となっている。
【０００４】一般のセメント系ポーラスコンクリートに
は、高強度混和材料として、例えば、シリカフュームが
使用されているが、コンクリートの空隙量が多い場合は
強度増進効果を示さず十分なものではない（コンクリー
ト工学、Vol.36，No.3，pp55，図-2.4，1998.3）。
は、高強度混和材料として、例えば、シリカフュームが
使用されているが、コンクリートの空隙量が多い場合は
強度増進効果を示さず十分なものではない（コンクリー
ト工学、Vol.36，No.3，pp55，図-2.4，1998.3）。
【０００５】ベントナイトは、通常のモルタルやコンク
リートに添加した場合に発揮される保水性や不分離性
（ブリーディング防止など）の特性を利用して、地盤注
入やトンネルの裏込め及び水中コンクリート（例えば、
セメント技術年報、39，昭60，pp102〜105）に用いられ
ており、本発明者らもベントナイトを用いて、高性能減
水剤を使用した場合の水飴のような粘性や、硬化前のプ
ラスチックひびわれの防止、及びコテ仕上げ性の改善材
（例えば、特開昭63-225564号公報）や、高性能減水剤
とベントナイトと石膏を組み合わせてコンクリートのハ
ンドリング性（粘性の低減、仕上げ性の改善、ダレ防
止）を改善する（特開昭64-3040号公報）ものとして使
用されている。
リートに添加した場合に発揮される保水性や不分離性
（ブリーディング防止など）の特性を利用して、地盤注
入やトンネルの裏込め及び水中コンクリート（例えば、
セメント技術年報、39，昭60，pp102〜105）に用いられ
ており、本発明者らもベントナイトを用いて、高性能減
水剤を使用した場合の水飴のような粘性や、硬化前のプ
ラスチックひびわれの防止、及びコテ仕上げ性の改善材
（例えば、特開昭63-225564号公報）や、高性能減水剤
とベントナイトと石膏を組み合わせてコンクリートのハ
ンドリング性（粘性の低減、仕上げ性の改善、ダレ防
止）を改善する（特開昭64-3040号公報）ものとして使
用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、安価な
セメント系の結合材を使用し、曲げ強度の向上と連続的
な空隙の形成という課題を同時に解決するために鋭意研
究した結果、セメントに特定の石膏及び／又はベントナ
イトを配合し、さらに、ポゾラン物質及び／又はポリマ
ーエマルジョンを配合することにより解決できることを
知見し、本発明を完成するに至った。
セメント系の結合材を使用し、曲げ強度の向上と連続的
な空隙の形成という課題を同時に解決するために鋭意研
究した結果、セメントに特定の石膏及び／又はベントナ
イトを配合し、さらに、ポゾラン物質及び／又はポリマ
ーエマルジョンを配合することにより解決できることを
知見し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
【課題を解決するための手段】即ち、（１）セメントに
II型無水石膏及び／又はベントナイトを添加した結合材
を配合してなる排水性舗装用コンクリート組成物、
（２）の水・結合材比が0.27以下、空隙量が100〜240リッ
トル/m3である（１）の排水性舗装用コンクリート組成
物、（３）曲げ強度が4.5N/mm2以上である（１）又は
（２）の排水性舗装用コンクリート組成物、（４）さら
に、ポゾラン物質及び／又はポリマーエマルジョンを配
合してなる（１）〜（３）の排水性舗装用コンクリート
組成物、（５）ポリマーエマルジョンを表面に散布した
（１）〜（４）の排水性舗装用コンクリート組成物であ
る。
II型無水石膏及び／又はベントナイトを添加した結合材
を配合してなる排水性舗装用コンクリート組成物、
（２）の水・結合材比が0.27以下、空隙量が100〜240リッ
トル/m3である（１）の排水性舗装用コンクリート組成
物、（３）曲げ強度が4.5N/mm2以上である（１）又は
（２）の排水性舗装用コンクリート組成物、（４）さら
に、ポゾラン物質及び／又はポリマーエマルジョンを配
合してなる（１）〜（３）の排水性舗装用コンクリート
組成物、（５）ポリマーエマルジョンを表面に散布した
（１）〜（４）の排水性舗装用コンクリート組成物であ
る。
【０００８】
【本発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明す
る。
る。
【０００９】本発明に用いるセメントは、普通、早強、
超早強、中庸熱、白色、耐硫酸塩性、低発熱（ビーライ
トセメント）などの各種ポルトランドセメント、及びポ
ルトランドセメントに高炉スラグ粉末やフライアッシュ
などを配合した混合セメントが好ましく、アルミナセメ
ントやエトリンガイトを多量に生成させる急硬性セメン
トは含まれない。
超早強、中庸熱、白色、耐硫酸塩性、低発熱（ビーライ
トセメント）などの各種ポルトランドセメント、及びポ
ルトランドセメントに高炉スラグ粉末やフライアッシュ
などを配合した混合セメントが好ましく、アルミナセメ
ントやエトリンガイトを多量に生成させる急硬性セメン
トは含まれない。
【００１０】本発明のセメントにII型無水石膏及び／又
はベントナイトを配合した結合材を用いると、驚くべき
ことに、これまでセメント系結合材ではなし得なかっ
た、コンクリートの空隙量が100〜240リットル/m3と多量の
空隙を有するコンクリートの曲げ強度を増大させる効果
を奏することが知見された。これらの理由は明らかでは
ないが、II型無水石膏を添加すると水和反応で比較的大
きな針状のエトリンガイトが生成してキャピラリー空隙
を充填し、さらに、ポルトランドセメント中のカルシウ
ムシリケート相の水和反応による空隙充填作用を容易に
すると共に、針状のエトリンガイトの結晶がＣ−Ｓ−Ｈ
水和物に覆われて一体化し水和物組織が強化される効果
や、ベントナイトを添加すると、その保水性の強さか
ら、振動締め固めによって生ずるモルタルやペースト中
の水の分布に濃淡が生じるのを抑制し、骨材との接着力
を改善する効果などが推察される。
はベントナイトを配合した結合材を用いると、驚くべき
ことに、これまでセメント系結合材ではなし得なかっ
た、コンクリートの空隙量が100〜240リットル/m3と多量の
空隙を有するコンクリートの曲げ強度を増大させる効果
を奏することが知見された。これらの理由は明らかでは
ないが、II型無水石膏を添加すると水和反応で比較的大
きな針状のエトリンガイトが生成してキャピラリー空隙
を充填し、さらに、ポルトランドセメント中のカルシウ
ムシリケート相の水和反応による空隙充填作用を容易に
すると共に、針状のエトリンガイトの結晶がＣ−Ｓ−Ｈ
水和物に覆われて一体化し水和物組織が強化される効果
や、ベントナイトを添加すると、その保水性の強さか
ら、振動締め固めによって生ずるモルタルやペースト中
の水の分布に濃淡が生じるのを抑制し、骨材との接着力
を改善する効果などが推察される。
【００１１】本発明に使用するII型無水石膏は、不溶性
や難溶性の無水石膏と呼称されるのものであり、天然産
のII型無水石膏やフッ酸発生副産石膏のII型無水石膏、
あるいは二水石膏、半水石膏、可溶性無水石膏などの石
膏を350℃以上で熱処理して得られるものが好ましく、I
II型の可溶性無水石膏や半水石膏、二水石膏では、曲げ
強度を増大させる効果は示さない。
や難溶性の無水石膏と呼称されるのものであり、天然産
のII型無水石膏やフッ酸発生副産石膏のII型無水石膏、
あるいは二水石膏、半水石膏、可溶性無水石膏などの石
膏を350℃以上で熱処理して得られるものが好ましく、I
II型の可溶性無水石膏や半水石膏、二水石膏では、曲げ
強度を増大させる効果は示さない。
【００１２】II型無水石膏の配合量は、セメントに対し
て多くても8％（内割り添加）であり、配合量を多くし
て行くと曲げ強度は増大し、最大値を示してから順次低
下する。そして、8%を超えて配合しても曲げ強度を増大
させる効果は示さず、好ましくは2%以上、より好ましく
は4〜6%である。また、本発明のII型無水石膏の粉末度
は、セメントと同等以上のブレーン比表面積2500cm2/g
以上であれば良い。ここで、％は質量百分率を示し、体
積百分率を示す空気量、空隙量を除いて、以下、同様で
ある。
て多くても8％（内割り添加）であり、配合量を多くし
て行くと曲げ強度は増大し、最大値を示してから順次低
下する。そして、8%を超えて配合しても曲げ強度を増大
させる効果は示さず、好ましくは2%以上、より好ましく
は4〜6%である。また、本発明のII型無水石膏の粉末度
は、セメントと同等以上のブレーン比表面積2500cm2/g
以上であれば良い。ここで、％は質量百分率を示し、体
積百分率を示す空気量、空隙量を除いて、以下、同様で
ある。
【００１３】本発明に使用されるベントナイトの配合量
は、セメントに対して多くても3％（内割り添加）であ
り、好ましくは0.2〜2％である。3％を超えて配合して
も一定の保水力が維持されると曲げ強度の増加は停滞す
るので、それ以上の配合量の増加は経済的にも好ましく
ない。また、0.2％未満では曲げ強度の増大効果は小さ
い。また、本発明では、ベントナイトの種類や膨潤度
は、特に制限されない。
は、セメントに対して多くても3％（内割り添加）であ
り、好ましくは0.2〜2％である。3％を超えて配合して
も一定の保水力が維持されると曲げ強度の増加は停滞す
るので、それ以上の配合量の増加は経済的にも好ましく
ない。また、0.2％未満では曲げ強度の増大効果は小さ
い。また、本発明では、ベントナイトの種類や膨潤度
は、特に制限されない。
【００１４】なお、本発明において曲げ強度を向上させ
るために、II型無水石膏とベントナイトの併用配合する
ことはより好ましく、この場合、各々の配合量は前記し
た通りの範囲でよい。
るために、II型無水石膏とベントナイトの併用配合する
ことはより好ましく、この場合、各々の配合量は前記し
た通りの範囲でよい。
【００１５】本発明では、II型無水石膏及び／又はベン
トナイトを配合したセメントを使用するが、コンクリー
トの水・結合材（II型無水石膏及び／又はベントナイト
を配合したセメント、あるいは、II型無水石膏及び／又
はベントナイトと後述するポゾラン物質を配合したセメ
ント）比が0.27以下、空隙量が100〜240リットル/m3とする
のが好ましい。コンクリートの水・結合材比が0.27を超
えると、空隙量が100リットル/m3未満であっても設計曲げ強
度である4.5N/mm2が得られない場合があり、好ましくは
水・結合材比が0.25以下、より好ましくは0.23以下であ
り、施工が可能で有れば水・結合材比は、より小さい方
が好ましい。
トナイトを配合したセメントを使用するが、コンクリー
トの水・結合材（II型無水石膏及び／又はベントナイト
を配合したセメント、あるいは、II型無水石膏及び／又
はベントナイトと後述するポゾラン物質を配合したセメ
ント）比が0.27以下、空隙量が100〜240リットル/m3とする
のが好ましい。コンクリートの水・結合材比が0.27を超
えると、空隙量が100リットル/m3未満であっても設計曲げ強
度である4.5N/mm2が得られない場合があり、好ましくは
水・結合材比が0.25以下、より好ましくは0.23以下であ
り、施工が可能で有れば水・結合材比は、より小さい方
が好ましい。
【００１６】また、コンクリートを作製する際、コンク
リートの空隙量が100リットル/m3未満では排水性能が劣り、
240リットル/m3を超える空隙量では水・結合材比を0.17と小
さくてしても、設計曲げ強度の4.5N/mm2が得られない場
合があるので好ましくない。コンクリートの強度と透水
係数のバランスからより好ましい空隙量は、120〜220リッ
トル/m3である。
リートの空隙量が100リットル/m3未満では排水性能が劣り、
240リットル/m3を超える空隙量では水・結合材比を0.17と小
さくてしても、設計曲げ強度の4.5N/mm2が得られない場
合があるので好ましくない。コンクリートの強度と透水
係数のバランスからより好ましい空隙量は、120〜220リッ
トル/m3である。
【００１７】本発明の排水性舗装用コンクリートの空隙
量は、練混ぜによってペーストやモルタル部分に通常含
まれる10〜20リットル/m3の巻き込み空気量やAE剤などを使
用した場合の連行空気量(巻き込み空気量も含み全体で4
0リットル/m3前後)も含むものであり、その他が粗骨材間に
形成される排水可能な連続した空隙量と、一部は骨材の
重なりによって閉塞した閉塞空隙量となる。
量は、練混ぜによってペーストやモルタル部分に通常含
まれる10〜20リットル/m3の巻き込み空気量やAE剤などを使
用した場合の連行空気量(巻き込み空気量も含み全体で4
0リットル/m3前後)も含むものであり、その他が粗骨材間に
形成される排水可能な連続した空隙量と、一部は骨材の
重なりによって閉塞した閉塞空隙量となる。
【００１８】本発明に使用する骨材は、粗骨材は砕石を
用いるのが好ましい。また、粗骨材の最大寸法は、25mm
以下とするのが好ましく、最大寸法が25mmを超えると同
じ空隙量でも曲げ強度が低下する場合があり、最大寸法
は5〜20mmがより好ましい。また、細骨材の最大寸法は5
mm以下であり、粗骨材の最大寸法が小さい場合は、細骨
材の最大寸法も2.5mm以下、1.2mm以下、0.6mm以下など
と小さくするのが好ましく、細骨材の配合量が零になる
場合もある。
用いるのが好ましい。また、粗骨材の最大寸法は、25mm
以下とするのが好ましく、最大寸法が25mmを超えると同
じ空隙量でも曲げ強度が低下する場合があり、最大寸法
は5〜20mmがより好ましい。また、細骨材の最大寸法は5
mm以下であり、粗骨材の最大寸法が小さい場合は、細骨
材の最大寸法も2.5mm以下、1.2mm以下、0.6mm以下など
と小さくするのが好ましく、細骨材の配合量が零になる
場合もある。
【００１９】本発明においては、II型無水石膏及び／又
はベントナイトを配合することによる、コンクリートの
曲げ強度の向上をさらに助長させるため、ポゾラン物質
及び／又はポリマーエマルジョンを適量配合する。
はベントナイトを配合することによる、コンクリートの
曲げ強度の向上をさらに助長させるため、ポゾラン物質
及び／又はポリマーエマルジョンを適量配合する。
【００２０】本発明で使用するポゾラン物質とは、電気
炉でシリコンアロイを製造するときに発生するダストで
あるシリカフュームや、籾殻、稲藁、葦、竹などのケイ
化木の焼成灰、人工的に合成されたアエロジルなどの非
晶質の超微粉末の活性シリカ、及びアルミノケイ酸塩を
主成分とする粘土鉱物を600℃以上で焼成（メタカオリ
ンという）したものを粉砕し、ブレーン比表面積を6000
cm2/g以上とした微粉末などがあり、これらの中から一
種又は二種以上を用いることができる。
炉でシリコンアロイを製造するときに発生するダストで
あるシリカフュームや、籾殻、稲藁、葦、竹などのケイ
化木の焼成灰、人工的に合成されたアエロジルなどの非
晶質の超微粉末の活性シリカ、及びアルミノケイ酸塩を
主成分とする粘土鉱物を600℃以上で焼成（メタカオリ
ンという）したものを粉砕し、ブレーン比表面積を6000
cm2/g以上とした微粉末などがあり、これらの中から一
種又は二種以上を用いることができる。
【００２１】ポゾラン物質の配合量は、セメントに対し
て多くても12%（内割り添加）であり、配合量が多くな
るほど曲げ強度の助長効果も大きくなるが、12%を超え
て配合してもその効果は停滞し、性能的にも経済的にも
好ましくなく、好ましくは3〜10%である。
て多くても12%（内割り添加）であり、配合量が多くな
るほど曲げ強度の助長効果も大きくなるが、12%を超え
て配合してもその効果は停滞し、性能的にも経済的にも
好ましくなく、好ましくは3〜10%である。
【００２２】本発明で使用するポリマーエマルジョンと
は、エチレン酢酸ビニル系、スチレンブタジエンゴム
系、ポリアクリル酸エステル系などの水分散系のポリマ
ーである。
は、エチレン酢酸ビニル系、スチレンブタジエンゴム
系、ポリアクリル酸エステル系などの水分散系のポリマ
ーである。
【００２３】これらのポリマーエマルジョンの配合量
は、結合材に対して固形分換算で多くても10％（外割り
添加）であり、10％を超えて添加してもセメントの水和
反応が阻害されるため曲げ強度の増加は緩慢となり不経
済となるので好ましくない。好ましくは2〜8％である。
これらは通常は水に分散した状態で固形分濃度で40〜50
%前後で製造販売されているが、そのまま原液を使用し
ても、適当な濃度に希釈して使用しても良く、粉末化し
たものも使用できる。なお、ポリマーエマルジョンをコ
ンクリートに添加する場合、ポリマーエマルジョン中の
水は練混ぜ水として扱う。
は、結合材に対して固形分換算で多くても10％（外割り
添加）であり、10％を超えて添加してもセメントの水和
反応が阻害されるため曲げ強度の増加は緩慢となり不経
済となるので好ましくない。好ましくは2〜8％である。
これらは通常は水に分散した状態で固形分濃度で40〜50
%前後で製造販売されているが、そのまま原液を使用し
ても、適当な濃度に希釈して使用しても良く、粉末化し
たものも使用できる。なお、ポリマーエマルジョンをコ
ンクリートに添加する場合、ポリマーエマルジョン中の
水は練混ぜ水として扱う。
【００２４】本発明の排水性舗装用コンクリートを練混
ぜるときに、減水剤を併用することが好ましい。減水剤
の種類は特に限定されないが、一般的なリグニンスルホ
ン酸塩系などの減水剤よりも、高性能減水剤や高性能Ａ
Ｅ減水剤は、減水率が大きいのでより好ましい。なお、
減水剤が水溶液の形のものを使用する場合、減水剤中の
水量は練混ぜ水に加算する。
ぜるときに、減水剤を併用することが好ましい。減水剤
の種類は特に限定されないが、一般的なリグニンスルホ
ン酸塩系などの減水剤よりも、高性能減水剤や高性能Ａ
Ｅ減水剤は、減水率が大きいのでより好ましい。なお、
減水剤が水溶液の形のものを使用する場合、減水剤中の
水量は練混ぜ水に加算する。
【００２５】高性能減水剤は、ポリアルキルアリルスル
ホン酸塩系とメラミン樹脂スルホン酸塩系に大別される
が、これらは添加量を多くしてゆくと順次減水率が向上
し、かつ、過度の凝結遅延や空気連行性がない。従っ
て、その添加量は特に限定されないが、結合材に対して
固形分で多くても2.5%（外割添加）であり、2.5%を超え
て添加しても減水率は頭打ちとなるものである。好まし
くは0.5〜2.0%である。
ホン酸塩系とメラミン樹脂スルホン酸塩系に大別される
が、これらは添加量を多くしてゆくと順次減水率が向上
し、かつ、過度の凝結遅延や空気連行性がない。従っ
て、その添加量は特に限定されないが、結合材に対して
固形分で多くても2.5%（外割添加）であり、2.5%を超え
て添加しても減水率は頭打ちとなるものである。好まし
くは0.5〜2.0%である。
【００２６】市販のポリアルキルアリルスルホン酸塩系
の高性能減水剤としては、グレースケミカルズ社の商品
名「FT-500」シリーズ、花王社の商品名「マイティー」
シリーズ、日本製紙社の「サンフローPS」シリーズ、第
一工業製薬社の「セルフロー110P」、エヌエムビー社の
「レオビルド1460」、藤沢薬品社の「パリックＫ」など
がある。メラミン樹脂スルホン酸塩系の高性能減水剤と
しては、昭和電工社の商品名「モルマスター」、グレー
スケミカルズ社の商品名「FT-3S」、エヌエムビー社の
「レオビルド4000」、藤沢薬品社の「パリックＭ」など
がある。
の高性能減水剤としては、グレースケミカルズ社の商品
名「FT-500」シリーズ、花王社の商品名「マイティー」
シリーズ、日本製紙社の「サンフローPS」シリーズ、第
一工業製薬社の「セルフロー110P」、エヌエムビー社の
「レオビルド1460」、藤沢薬品社の「パリックＫ」など
がある。メラミン樹脂スルホン酸塩系の高性能減水剤と
しては、昭和電工社の商品名「モルマスター」、グレー
スケミカルズ社の商品名「FT-3S」、エヌエムビー社の
「レオビルド4000」、藤沢薬品社の「パリックＭ」など
がある。
【００２７】また、高性能ＡＥ減水剤としては、ポリカ
ルボン酸系減水剤があり、減水率が高い上に空気連行性
と軟らかさを保持する性質を有するが、添加量を多くす
ると凝結遅延性が大きくなるという性質を持ち、その遅
延性の程度はメーカー毎に異なる。従って、添加量はメ
ーカー毎に指定の範囲があるが、本発明の排水性舗装用
コンクリートは、超硬練りとなることから凝結は促進さ
れる傾向にあるので、結合材に対してメーカー指定量の
２〜３倍量以下（外割添加）が好ましい。
ルボン酸系減水剤があり、減水率が高い上に空気連行性
と軟らかさを保持する性質を有するが、添加量を多くす
ると凝結遅延性が大きくなるという性質を持ち、その遅
延性の程度はメーカー毎に異なる。従って、添加量はメ
ーカー毎に指定の範囲があるが、本発明の排水性舗装用
コンクリートは、超硬練りとなることから凝結は促進さ
れる傾向にあるので、結合材に対してメーカー指定量の
２〜３倍量以下（外割添加）が好ましい。
【００２８】市販の高性能ＡＥ減水剤としては、グレー
スケミカルズ社の商品名「スーパー200」シリーズ、エ
ヌエムビー社の「レオビルド8000」シリーズ、藤沢薬品
社の「パリック＃１」などがある。
スケミカルズ社の商品名「スーパー200」シリーズ、エ
ヌエムビー社の「レオビルド8000」シリーズ、藤沢薬品
社の「パリック＃１」などがある。
【００２９】ポリマーエマルジョンと一般的なリグニン
スルホン酸塩系などの減水剤を併用する場合は、結合材
に対して固形分で0.1〜0.5%が好ましい。0.1%未満では
減水性は発揮できなく、0.5%を超えて添加してもそれ以
上の減水率の向上は認められない。
スルホン酸塩系などの減水剤を併用する場合は、結合材
に対して固形分で0.1〜0.5%が好ましい。0.1%未満では
減水性は発揮できなく、0.5%を超えて添加してもそれ以
上の減水率の向上は認められない。
【００３０】本発明の排水性舗装用コンクリートは、通
常の生コンプラントで常法により練混ぜ、アジテーター
車やダンプトラックにより運搬される。また、施工現場
で通常のミキサで練混ぜてそのまま施工してもよい。施
工は、路盤の上に不透水性のアスファルトやコンクリー
ト層を設けた上に、本発明の排水性舗装用コンクリート
をアスファルトフィニッシャーなどで敷き均した後、ロ
ーラーや振動ローラーで転圧施工し、所定の養生後、3.
5N/mm2以上の強度が出た後に仮解放されるが、材齢28日
では設計強度の4.5N/mm2以上の強度を発現させる。
常の生コンプラントで常法により練混ぜ、アジテーター
車やダンプトラックにより運搬される。また、施工現場
で通常のミキサで練混ぜてそのまま施工してもよい。施
工は、路盤の上に不透水性のアスファルトやコンクリー
ト層を設けた上に、本発明の排水性舗装用コンクリート
をアスファルトフィニッシャーなどで敷き均した後、ロ
ーラーや振動ローラーで転圧施工し、所定の養生後、3.
5N/mm2以上の強度が出た後に仮解放されるが、材齢28日
では設計強度の4.5N/mm2以上の強度を発現させる。
【００３１】なお、本発明の排水性舗装用コンクリート
は、低水セメント比で、かつ、ブリーディングが発生し
ないために、敷きならし後から３時間程度までの間に水
分の蒸発が大きく、強度の発現が阻害されたり、プラス
チックひびわれが入り易い。これを防止するために敷き
ならし後、直ぐに養生マットなどで湿潤養生するが、む
しろポリマーエマルジョンを養生剤の代替として散布す
るのが好ましく、その際、施工厚さによって散布量は変
わるが、施工厚が5〜20cmの範囲ではコンクリート表面1
m2 当たり、固形分換算で150g以上必要であり、好まし
くは200〜500gである。このエマルジョンによる養生皮
膜は強固であり、散布量を多くすると曲げ強度も高くな
るものである。なお、エマルジョンの散布は、農薬の噴
霧器や塗装用のスプレーガン、その他の各種噴霧器が使
用される。
は、低水セメント比で、かつ、ブリーディングが発生し
ないために、敷きならし後から３時間程度までの間に水
分の蒸発が大きく、強度の発現が阻害されたり、プラス
チックひびわれが入り易い。これを防止するために敷き
ならし後、直ぐに養生マットなどで湿潤養生するが、む
しろポリマーエマルジョンを養生剤の代替として散布す
るのが好ましく、その際、施工厚さによって散布量は変
わるが、施工厚が5〜20cmの範囲ではコンクリート表面1
m2 当たり、固形分換算で150g以上必要であり、好まし
くは200〜500gである。このエマルジョンによる養生皮
膜は強固であり、散布量を多くすると曲げ強度も高くな
るものである。なお、エマルジョンの散布は、農薬の噴
霧器や塗装用のスプレーガン、その他の各種噴霧器が使
用される。
【００３２】
【実施例】以下、本発明を実施例にて詳細に説明する
が、これらに限られるものではない。
が、これらに限られるものではない。
【００３３】実施例に用いる材料と試験方法、及びコン
クリートの基本配合（表１）を以下にまとめて示す。
クリートの基本配合（表１）を以下にまとめて示す。
【００３４】１．使用材料 (1)コンクリート材料 セメント：早強ポルトランドセメント 砂：天然川砂をふるって1.2mm下としたもの 砕石：６号砕石、5〜13mm (2)添加材（剤） Ａ：II型無水石膏：フッ酸発生副産II型無水石膏、ブレ
ーン比表面積4500cm2/g Ｂ：ベントナイト：B-1膨潤度25、B-2膨潤度5 Ｃ：ポゾラン物質：ａ．シリカフューム、ブレーン比表
面積23m2/g、ｂ．メタカオリン、ブレーン比表面積8000
cm2/g Ｄ：ポリマーエマルジョン：イ．ポリアクリル酸エステ
ル系（固形分30%に希釈したもの）、ロ．スチレンブタ
ジエンゴム系、ハ．エチレン酢酸ビニル系（固形分30%
に希釈したもの） Ｅ：高性能減水剤：ポリアルキルアリルスルホン酸塩系
（粉末）
ーン比表面積4500cm2/g Ｂ：ベントナイト：B-1膨潤度25、B-2膨潤度5 Ｃ：ポゾラン物質：ａ．シリカフューム、ブレーン比表
面積23m2/g、ｂ．メタカオリン、ブレーン比表面積8000
cm2/g Ｄ：ポリマーエマルジョン：イ．ポリアクリル酸エステ
ル系（固形分30%に希釈したもの）、ロ．スチレンブタ
ジエンゴム系、ハ．エチレン酢酸ビニル系（固形分30%
に希釈したもの） Ｅ：高性能減水剤：ポリアルキルアリルスルホン酸塩系
（粉末）
【００３５】２．試験方法 (1)モルタルフロー：JIS R 5201による。 (2)供試体の作製方法と全空隙量の測定方法：φ10×20c
mの型枠を使用して、コンクリートを２層に詰め、各層
をテーブルバイブレーターを用いて6000rpmで30秒間振
動を掛け成形した。翌日脱型後、ノギスを用いて供試体
の外径と長さを測定し供試体の容積Ｖ１を測定した。そ
の後、24時間水中で飽和させてから、水中質量Ｗ１を測
定する。この際、供試体を水中でよく転がし、空気を充
分抜いた。その後、供試体を24時間気中で放置し、気中
質量Ｗ２を測定し、次式で全空隙量を算出する。 全空隙量（％）＝（１−（Ｗ２−Ｗ１）／Ｖ１）×１０
０ 本発明では、全空隙量（％）を空隙量（リットル/m3）とし
て換算する。 (3)供試体の作製方法と曲げ強度の測定方法：10×10×4
0cmの型枠にコンクリートを２層に詰め、各層をテーブ
ルバイブレーターを用いて6000rpmで30秒間振動を掛け
成形した。この際、各層毎に型枠の側面と端面をモルル
タ試験で使用するナイフでスページングした。また、成
形後、直ぐに、打ち込み面のコテ仕上げを行い、乾燥防
止のためにポリエチレンシートを張り付けた。翌日脱型
後、標準養生を行い材齢28日の曲げ強度を測定した。な
お、曲げ強度測定時は、供試体の加圧装置の接触面と供
試体の接触面との間には半水石膏ペーストを挟んで硬化
させて平滑とした。 (4)透水係数の測定方法：供試体の成形は上記(2)と同様
とし、透水係数の測定方法はコンクリート工学協会エコ
コンクリート委員会案（コンクリート工学、Vol.36,No.
3,pp56〜59,1998.3）に準じた。
mの型枠を使用して、コンクリートを２層に詰め、各層
をテーブルバイブレーターを用いて6000rpmで30秒間振
動を掛け成形した。翌日脱型後、ノギスを用いて供試体
の外径と長さを測定し供試体の容積Ｖ１を測定した。そ
の後、24時間水中で飽和させてから、水中質量Ｗ１を測
定する。この際、供試体を水中でよく転がし、空気を充
分抜いた。その後、供試体を24時間気中で放置し、気中
質量Ｗ２を測定し、次式で全空隙量を算出する。 全空隙量（％）＝（１−（Ｗ２−Ｗ１）／Ｖ１）×１０
０ 本発明では、全空隙量（％）を空隙量（リットル/m3）とし
て換算する。 (3)供試体の作製方法と曲げ強度の測定方法：10×10×4
0cmの型枠にコンクリートを２層に詰め、各層をテーブ
ルバイブレーターを用いて6000rpmで30秒間振動を掛け
成形した。この際、各層毎に型枠の側面と端面をモルル
タ試験で使用するナイフでスページングした。また、成
形後、直ぐに、打ち込み面のコテ仕上げを行い、乾燥防
止のためにポリエチレンシートを張り付けた。翌日脱型
後、標準養生を行い材齢28日の曲げ強度を測定した。な
お、曲げ強度測定時は、供試体の加圧装置の接触面と供
試体の接触面との間には半水石膏ペーストを挟んで硬化
させて平滑とした。 (4)透水係数の測定方法：供試体の成形は上記(2)と同様
とし、透水係数の測定方法はコンクリート工学協会エコ
コンクリート委員会案（コンクリート工学、Vol.36,No.
3,pp56〜59,1998.3）に準じた。
【００３６】
【表１】
【００３７】実施例１ 表１に示すコンクリートの空気量と水・結合材比を変え
たコンクリート配合を用い、II型無水石膏とベントナイ
トの種類及び配合量を変えて、空隙量測定用と曲げ強度
測定用及び透水係数測定用の供試体を作製した。それぞ
れの測定方法は前記したコンクリート工学協会エココン
クリート委員会の方法により行い、結果を表２、表３に
示した。なお、曲げ強度の測定材齢は標準養生28日とし
た。なお、コンクリートを練混ぜるに際して、予めII型
無水石膏やベントナイトは粉末減水剤、セメントと軽く
混合しておき、遊星型強制練りミキサに砕石、砂と共に
投入し、20秒間空練りしてから、練混ぜ水を添加して３
分間練混ぜた。
たコンクリート配合を用い、II型無水石膏とベントナイ
トの種類及び配合量を変えて、空隙量測定用と曲げ強度
測定用及び透水係数測定用の供試体を作製した。それぞ
れの測定方法は前記したコンクリート工学協会エココン
クリート委員会の方法により行い、結果を表２、表３に
示した。なお、曲げ強度の測定材齢は標準養生28日とし
た。なお、コンクリートを練混ぜるに際して、予めII型
無水石膏やベントナイトは粉末減水剤、セメントと軽く
混合しておき、遊星型強制練りミキサに砕石、砂と共に
投入し、20秒間空練りしてから、練混ぜ水を添加して３
分間練混ぜた。
【００３８】
【表２】
【００３９】
【表３】
【００４０】表２、表３より、II型無水石膏は２％から
顕著な曲げ強度の増加が認められ4.5N/mm2以上の値が示
され、配合量の増加に伴い曲げ強度も増加するが4〜6%
にピークがあり、それ以上の添加では順次低下し、特に
10%では4.5N/mm2を下回るようになり、II型無水石膏の
量は多くても8%で、好ましくは4〜6%であることが示さ
れる（実験No.1-25〜1-29）。ベントナイトの場合も0.2
％から顕著な曲げ強度の増加が認められ4.5N/mm2以上の
値が示され、配合量の増加に伴い曲げ強度も増加するが
2〜3%では曲げ強度の増加は停滞する。即ち、ベントナ
イトは多くても3%、好ましくは0.2〜2%であることが示
される（実験No.1-30〜1-34、実験No.1-36〜1-41）。
顕著な曲げ強度の増加が認められ4.5N/mm2以上の値が示
され、配合量の増加に伴い曲げ強度も増加するが4〜6%
にピークがあり、それ以上の添加では順次低下し、特に
10%では4.5N/mm2を下回るようになり、II型無水石膏の
量は多くても8%で、好ましくは4〜6%であることが示さ
れる（実験No.1-25〜1-29）。ベントナイトの場合も0.2
％から顕著な曲げ強度の増加が認められ4.5N/mm2以上の
値が示され、配合量の増加に伴い曲げ強度も増加するが
2〜3%では曲げ強度の増加は停滞する。即ち、ベントナ
イトは多くても3%、好ましくは0.2〜2%であることが示
される（実験No.1-30〜1-34、実験No.1-36〜1-41）。
【００４１】また、II型無水石膏やベントナイトが適量
添加されていても、空隙量が240リットル/m3を超えるように
なると4.5N/mm2の曲げ強度は得られなく（実験No.1-9、
No.1-17）、空隙量を少なくして行くと曲げ強度は増加
するが透水係数は順次低下し、空隙量が100リットル/m3未満
では透水係数は0.1cm/secを下回り排水機能は期待でき
なくなる。従って、空隙量は240リットル/m3以下で、曲げ強
度と透水係数のバランスから空隙量は120〜220リットル/m3
がより好ましい（実験No.1-11〜1-14、No.1-19〜1-2
2）。
添加されていても、空隙量が240リットル/m3を超えるように
なると4.5N/mm2の曲げ強度は得られなく（実験No.1-9、
No.1-17）、空隙量を少なくして行くと曲げ強度は増加
するが透水係数は順次低下し、空隙量が100リットル/m3未満
では透水係数は0.1cm/secを下回り排水機能は期待でき
なくなる。従って、空隙量は240リットル/m3以下で、曲げ強
度と透水係数のバランスから空隙量は120〜220リットル/m3
がより好ましい（実験No.1-11〜1-14、No.1-19〜1-2
2）。
【００４２】実施例２ 実施例１の実験No.1-4、No.1-12、No.1-20、No.1-38の
コンクリートを用いて、ポゾラン物質とポリマーエマル
ジョンの種類と配合量を変えて曲げ強度試験を行った結
果を表４に示す。
コンクリートを用いて、ポゾラン物質とポリマーエマル
ジョンの種類と配合量を変えて曲げ強度試験を行った結
果を表４に示す。
【００４３】
【表４】
【００４４】表４より、ポゾラン物質は、3%未満の併用
配合では曲げ強度の増加は小さく、3%以上から顕著な曲
げ強度の増加が示され、配合量を多くして行くと曲げ強
度も順次高くなるが8%を超えると低下する傾向が示され
る。そして、上限は12%程度であり、より好ましくは3〜
10%であることが示される（実験No.2-3〜2-8、実験No.2
-9〜2-14）。ポリマーエマルジョンは、2%以上で顕著な
曲げ強度の増加が示されるようになり、配合量を多くし
ていくと曲げ強度も順次高くなるが、8%を超えると曲げ
強度は逆に低下する傾向が示され、ポリマーエマルジョ
ンは10%以下で2〜8%がより好ましいことが示される（実
験No.2-22〜2-26）。また、ポゾラン物質とポリマーエ
マルジョンの併用は、より曲げ強度の増加に貢献する
（実験No.2-28、No.2-29）。
配合では曲げ強度の増加は小さく、3%以上から顕著な曲
げ強度の増加が示され、配合量を多くして行くと曲げ強
度も順次高くなるが8%を超えると低下する傾向が示され
る。そして、上限は12%程度であり、より好ましくは3〜
10%であることが示される（実験No.2-3〜2-8、実験No.2
-9〜2-14）。ポリマーエマルジョンは、2%以上で顕著な
曲げ強度の増加が示されるようになり、配合量を多くし
ていくと曲げ強度も順次高くなるが、8%を超えると曲げ
強度は逆に低下する傾向が示され、ポリマーエマルジョ
ンは10%以下で2〜8%がより好ましいことが示される（実
験No.2-22〜2-26）。また、ポゾラン物質とポリマーエ
マルジョンの併用は、より曲げ強度の増加に貢献する
（実験No.2-28、No.2-29）。
【００４５】実施例３ 実施例２の実験No.2-17の曲げ強度試験用供試体を成形
後、直ちにその打ち込み面に、エチレン酢酸ビニル（EV
A）系のポリマーエマルジョン（固形分50%の原液をエタ
ノールで固形分40%となるように希釈）を固形分換算で1
00g/m3、150g/m 3、200g/m3、300g/m3、500g/m3となるよ
うに霧吹きで散布し、そのまま20℃、RH60%の室内で48
時間養生して水分の蒸発量を測定（型枠毎質量測定し、
散布後と20℃、RH60%の室内で48時間養生した後の質量
差を測定した）してから脱型し、そのまま気乾養生を28
日間行った場合の曲げ強度の測定結果を表５に示す。な
お、比較の 0g/m3は成形後、そのまま乾燥防止措置を採
らないものと、ポリエチレンシートを張り水分の蒸発を
防止したものを作製し、脱型後、いずれも質量測定後気
乾養生を28日間行って曲げ強度を測定した。
後、直ちにその打ち込み面に、エチレン酢酸ビニル（EV
A）系のポリマーエマルジョン（固形分50%の原液をエタ
ノールで固形分40%となるように希釈）を固形分換算で1
00g/m3、150g/m 3、200g/m3、300g/m3、500g/m3となるよ
うに霧吹きで散布し、そのまま20℃、RH60%の室内で48
時間養生して水分の蒸発量を測定（型枠毎質量測定し、
散布後と20℃、RH60%の室内で48時間養生した後の質量
差を測定した）してから脱型し、そのまま気乾養生を28
日間行った場合の曲げ強度の測定結果を表５に示す。な
お、比較の 0g/m3は成形後、そのまま乾燥防止措置を採
らないものと、ポリエチレンシートを張り水分の蒸発を
防止したものを作製し、脱型後、いずれも質量測定後気
乾養生を28日間行って曲げ強度を測定した。
【００４６】
【表５】
【００４７】表５より、ポリマーエマルジョンを養生剤
として散布する場合、固形分で150g/m2では水分の蒸発
量が顕著に少なくなり、乾燥による曲げ強度の低下が低
減される。さらに散布量を多くして行くと蒸発水量が少
なくなるだけでなく、曲げ強度も増加するが500g/m2で
頭打ちとなる傾向が示される。
として散布する場合、固形分で150g/m2では水分の蒸発
量が顕著に少なくなり、乾燥による曲げ強度の低下が低
減される。さらに散布量を多くして行くと蒸発水量が少
なくなるだけでなく、曲げ強度も増加するが500g/m2で
頭打ちとなる傾向が示される。
【００４８】
【本発明の効果】本発明の排水性舗装用コンクリート組
成物を施工することにより、従来検討されているポリマ
ーセメントコンクリートやレジンコンクリートによる排
水性舗装用コンクリートなどと比較して以下の効果が得
られる。 安価に施工できる。 通常の生コンプラントで練混ぜできる。 無機材料が主であるので紫外線に対する劣化がない。
成物を施工することにより、従来検討されているポリマ
ーセメントコンクリートやレジンコンクリートによる排
水性舗装用コンクリートなどと比較して以下の効果が得
られる。 安価に施工できる。 通常の生コンプラントで練混ぜできる。 無機材料が主であるので紫外線に対する劣化がない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０４Ｂ 24/26 Ｃ０４Ｂ 24/26 Ｆ Ｇ // Ｅ０１Ｃ 7/14 Ｅ０１Ｃ 7/14 Ｃ０４Ｂ 103:30 Ｃ０４Ｂ 103:30 111:20 111:20
Claims (5)
- 【請求項１】 セメントにII型無水石膏及び／又はベン
トナイトを添加した結合材を配合してなる排水性舗装用
コンクリート組成物。 - 【請求項２】 水・結合材比が0.27以下、空隙量が100
〜240リットル/m3である請求項１の排水性舗装用コンクリー
ト組成物。 - 【請求項３】 曲げ強度が4.5N/mm2以上である請求項１
又は２の排水性舗装用コンクリート組成物。 - 【請求項４】 さらに、ポゾラン物質及び／又はポリマ
ーエマルジョンを配合してなる請求項1〜３の排水性舗
装用コンクリート組成物。 - 【請求項５】 ポリマーエマルジョンを表面に散布した
請求項１〜４の排水性舗装用コンクリート組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000049293A JP4485002B2 (ja) | 2000-02-25 | 2000-02-25 | 排水性舗装用コンクリート |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000049293A JP4485002B2 (ja) | 2000-02-25 | 2000-02-25 | 排水性舗装用コンクリート |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001233662A true JP2001233662A (ja) | 2001-08-28 |
| JP4485002B2 JP4485002B2 (ja) | 2010-06-16 |
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ID=18571259
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (1)
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|---|---|
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Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003012361A (ja) * | 2001-06-26 | 2003-01-15 | Taiheiyo Cement Corp | 即脱ポーラスコンクリート成形体 |
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