JP-2026077248-A - 地盤舗装用水硬性組成物及び舗装方法

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Abstract

【課題】外部から調達しなければならない材料を少なくし、安価でかつ容易に軟弱地盤を舗装することができる水硬性組成物及び該水硬性組成物を用いた舗装方法を提供する。【解決手段】セメント系結合材、細骨材、粗骨材、及び水を含む水硬性組成物であって、粗骨材の少なくとも一部が、「ＡＳＴＭＤ４６４４－８７（スレーキ耐久性の標準試験方法）」に準拠して測定されたＩＤ２の数値が９０以下である粗骨材であり、上記水硬性組成物の「ＪＨＳＡ３１３－１９９２（エアモルタル及びエアミルクの試験方法）」に準拠して測定されたフロー値が２００～４００ｍｍである水硬性組成物。【選択図】図１

Inventors

菅沼椋友
松井克己
金田和馬
森喜彦
黒川大亮
早川隆之

Assignees

太平洋セメント株式会社

Dates

Publication Date: 20260513
Application Date: 20241025

Claims (4)

セメント系結合材、細骨材、粗骨材、及び水を含む水硬性組成物であって、上記粗骨材の少なくとも一部が、「ＡＳＴＭＤ４６４４－８７（スレーキ耐久性の標準試験方法）」に準拠して測定されたＩＤ２の数値が９０以下である粗骨材であり、上記水硬性組成物の「ＪＨＳＡ３１３－１９９２（エアモルタル及びエアミルクの試験方法）」に準拠して測定されたフロー値が２００～４００ｍｍであることを特徴とする水硬性組成物。
上記細骨材が、細粒土である請求項１に記載の水硬性組成物。
請求項１又は２に記載の水硬性組成物を用いて地盤を舗装する方法であって、舗装の対象であり、かつ、「ＡＳＴＭＤ４６４４－８７（スレーキ耐久性の標準試験方法）」に準拠して測定されたＩＤ２の数値が９０以下である地盤から土砂を回収する土砂回収工程と、回収された上記土砂を、篩を用いて分級し、目開き５ｍｍの篩を通過する上記土砂を細骨材として選別し、目開き４０ｍｍの篩を通過しかつ目開き５ｍｍの篩を通過しない上記土砂を、上記ＩＤ２の数値が９０以下である粗骨材として選別する選別工程と、上記水硬性組成物を構成する材料を混合して上記水硬性組成物を調製する調製工程と、上記水硬性組成物を打設して舗装面を形成させる打設工程、を含む舗装方法。
上記土砂回収工程の前に、舗装の対象となる地盤の上記ＩＤ２の数値を測定し、得られた上記ＩＤ２の数値が９０以下である場合、上記地盤を、上記水硬性組成物を用いた舗装の対象物とし、上記ＩＤ２の数値が９０を超える場合、上記地盤を、上記水硬性組成物を用いた舗装の対象物としないと判定する判定工程と含む、請求項３に記載の舗装方法。

Description

本発明は、水硬性組成物及び該水硬性組成物を用いた舗装方法に関する。一般的な舗装工法としては、整地などで造成した路床の上層に砕石等の路盤材を敷設して路盤を造成した後、アスファルト又はコンクリートを表層として敷設する工法等が知られている。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材料の配合方法として、特許文献１には、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、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ＪＩＳＡ１１０１：２０１４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する、転圧コンクリート材料の配合方法が記載されている。また、土砂として現場発生土等を利用することができるので、環境に調和した低コスト施工が行える舗装材として、特許文献２には、土砂、水、および固化材からなることを特徴とする舗装材が記載されている。特開２０２１－１４７８５０号公報特開２００２－１９４７１０号公報本発明の舗装方法の一例を示すフロー図である。本発明の舗装方法の一例であって型枠を用いた方法を示すフロー図である。本発明の水硬性組成物は、セメント系結合材、細骨材、粗骨材、及び水を含む水硬性組成物であって、粗骨材の少なくとも一部が、「ＡＳＴＭＤ４６４４－８７（スレーキ耐久性の標準試験方法）」に準拠して測定されたＩＤ２の数値が９０以下である粗骨材であり、水硬性組成物の「ＪＨＳＡ３１３－１９９２（エアモルタル及びエアミルクの試験方法）」に準拠して測定されたフロー値が２００～４００ｍｍであるものである。以下、詳しく説明する。本明細書中、セメント系結合材とは、セメントを主な材料として含み、かつ、任意に配合可能な混和材を含む、粉体状のものをいう。セメント系結合材に用いられるセメントの例としては、普通ポルトランドセメント、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、低熱ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメント等の各種ポルトランドセメントや、高炉セメント、フライアッシュセメント、シリカセメント等の混合セメントや、エコセメントや、白色セメントや、超速硬セメント等が挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。中でも、強度発現性等の観点から、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、高炉セメントが好ましい。セメント系結合材中のセメントの割合は、好ましくは４０質量％以上、より好ましくは５０～９５質量％、さらに好ましくは６０～９０質量％、さらに好ましくは７０～９０質量％、特に好ましくは８０～９０質量％である。上記割合が４０質量％以上であれば、舗装の強度（例えば、圧縮強度）をより大きくすることができる。また、上記割合が９５質量％以下であれば、材料にかかるコストをより低減し、廃棄物由来の原料の使用量をより多くすることができる。任意に配合可能な混和材としては、石灰石微粉末、高炉スラグ微粉末、石膏、フライアッシュ、シリカフューム、生石灰、及び消石灰等が挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。なお、混和材として挙げられている石膏は、セメントに含まれている石膏とは別に配合されるものである。セメント系結合材中の上記混和材の割合（複数の混和材を用いている場合にはその合計）は、好ましくは６０質量％以下、より好ましくは５～５０質量％、さらに好ましくは１０～４０質量％、さらに好ましくは１０～３０質量％、特に好ましくは１０～２０質量％である。上記割合が６０質量％以下であれば、相対的にセメントの量が多くなるため、舗装の強度（例えば、圧縮強度）をより大きくすることができる。なお、セメント結合材に含まれるセメントが高炉セメント等の混合セメントである場合、混合セメントに含まれている高炉スラグ微粉末等のセメント混和材は、任意に配合可能な混和材に含まれるものとする。細骨材としては、特に限定されるものではないが、入手の容易性等の観点から、細粒土が好ましい。細粒土の例としては、膨張性粘土、シェールクレイ、ラトソル、及びマリンクレイ等が挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、舗装現場で調達することが可能であり、安価でかつ容易に入手することができる観点から、水硬性組成物に含まれる細骨材の少なくとも一部として、舗装の対象であり、かつ、「ＡＳＴＭＤ４６４４－８７（スレーキ耐久性の標準試験方法）」に準拠して測定されたＩＤ２の数値が９０以下である地盤から回収された細骨材（詳しくは後述する。）を用いることが好ましい。水硬性組成物に含まれる細骨材の全量中、舗装の対象となる地盤から回収された細骨材の割合は、外部（舗装現場以外の場所）から調達しなければならない細骨材の量を減らし、安価でかつ容易に入手することができる観点から、好ましくは５０質量％以上、より好ましくは８０質量％以上、特に好ましくは１００質量％である。細骨材の配合量は、セメント系結合材１００質量部に対して、好ましくは１００～７００質量部、より好ましくは１４０～５００質量部、特に好ましくは１８０～３００質量部である。上記配合量が１００質量部以上であれば、水硬性組成物の硬化後の乾燥収縮をより抑制することができる。上記配合量が７００質量部以下であれば、水硬性組成物の硬化前の作業性をより向上することができる。水硬性組成物に含まれる粗骨材の少なくとも一部は、「ＡＳＴＭＤ４６４４－８７（スレーキ耐久性の標準試験方法）」に準拠して測定されたＩＤ２の数値が９０以下であるものである。ＩＤ２の数値が９０以下である粗骨材は、安価でかつ容易に入手することができる。また、舗装現場で調達することが可能であり、安価でかつ容易に入手することができる観点から、水硬性組成物に含まれるＩＤ２の数値が９０以下である粗骨材として、舗装の対象であり、かつ、「ＡＳＴＭＤ４６４４－８７（スレーキ耐久性の標準試験方法）」に準拠して測定されたＩＤ２の数値が９０以下である地盤から回収された粗骨材（詳しくは後述する。）を用いることが好ましい。水硬性組成物に含まれる粗骨材の全量中、舗装の対象である上記地盤から回収された粗骨材の割合は、舗装現場で粗骨材を調達することが可能であり、安価でかつ容易に入手することができる観点から、好ましくは５０質量％以上、より好ましくは８０質量％以上、特に好ましくは１００質量％である。粗骨材の上記ＩＤ２の数値は、舗装現場において舗装の対象である地盤から調達することで、安価でかつ容易に入手することができる観点から、９０以下、好ましくは２６～８０、より好ましくは５１以上、７６未満である。上記ＩＤ２の数値が２６以上であれば、舗装の強度（例えば、圧縮強度）をより大きくすることができる。水硬性組成物に含まれる粗骨材全量中、ＩＤ２の数値が９０以下である粗骨材の割合は、安価でかつ容易に入手することができる観点から、好ましくは５０質量％以上、より好ましくは８０質量％以上、特に好ましくは１００質量％である。また、舗装の強度をより大きくする観点からは、粗骨材として、上述したＩＤ２の数値が９０以下である粗骨材以外の粗骨材を含んでいてもよい。ＩＤ２の数値が９０以下である粗骨材以外の粗骨材としては、特に限定されず、例えば、川砂利、山砂利、陸砂利、海及び砂利等が挙げられる。粗骨材の配合量は、セメント系結合材１００質量部に対して、好ましくは６０～３００質量部、より好ましくは８０～２５０質量部、特に好ましくは１２０～２００質量部である。上記配合量が６０質量部以上であれば、水硬性組成物の硬化体の耐久性をより向上させることができる。上記配合量が３００質量部以下であれば、水硬性組成物の硬化前の作業性（材料分離抵抗性等）をより向上することができる。細骨材率は、好ましくは４０～５５％、より好ましくは４２～５３％、特に好ましくは４４～５１％である。なお、細骨材率とは、細骨材と粗骨材の合計量中の細骨材の体積割合をいう。水としては、特に限定されるものではなく、水道水、「ＪＩＳＡ５３０８：２０１９（レディーミクストコンクリート）」に規定される回収水等が挙げられる。水硬性組成物中、水とセメント系結合材の質量比（水の質量／セメント系結合材の質量）は、好ましくは２．０～４．０、より好ましくは２．１～３．５、さらに好ましくは２．２～３．０、特に好ましくは２．３～２．６である。上記質量比が２．０以上であれば、各材料の混練性、及び、水硬性組成物の流動性がより向上し、打設する際の作業性がより向上する。上記質量比が４．０以下であれば、舗装の強度をより大きくすることができる。水硬性組成物の硬化体からなる舗装の強度をより大きくする観点から、水硬性組成物は繊維を含んでいてもよい。繊維の例としては、金属繊維、及び有機質繊維等が挙げられる。中でも、共用後の舗装に植生を行う場合や、供用後の舗装を自然に還すことを考慮すると、木（パルプ）、竹等の自然由来の有機質繊維を用いることが好ましい。水硬性組成物は、硬化前の流動性をより向上させる等の観点から、セメント混和剤を含んでいてもよい。セメント混和剤としては、セメント分散剤、ＡＥ剤、空気量調整剤、凝結遅延剤等が挙げられる。セメント分散剤の例としては、減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤、及び高性能ＡＥ減水剤等が挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。セメント混和剤の配合量（セメント混和剤として複数の種類を使用する場合には、その合計量）は、目的とする水硬性組成物の流動性や強度発現性等によっても異なるが、セメント系結合材に対して、好ましくは０．１～５．０質量部、より好ましくは０．５～４．０質量部、特に好ましくは１．０～３．０質量部である。上記配合量が０．１質量部以上であれば、水硬性組成物の硬化前の流動性をより向上することができる。上記配合量が５．０質量部以下であれば、セメント混和剤にかかるコストを低減することができる。水硬性組成物の、日本道路公団規格「ＪＨＳＡ３１３－１９９２（エアモルタル及びエアミルクの試験方法）」に準拠して測定されたフロー値は、２００～４００ｍｍ、好ましくは２２０～３５０ｍｍ、より好ましくは２４０～３２０ｍｍ、特に好ましくは２５０～３００ｍｍである。上記フロー値が２００ｍｍ未満であると、コンクリートミキサー車等からの排出が困難になる等、施工性が低下する。上記フロー値が４００ｍｍを超えると、舗装を打設する際に型枠を用いた場合に、型枠の隙間から硬化前の水硬性組成物が漏出したり、地盤が傾斜している場合に施行ができない場合がある。また、硬化後の水硬性組成物の耐久性が低下する。水硬性組成物は、目標とする水硬性組成物のフロー値（「ＪＨＳＡ３１３－１９９２（エアモルタル及びエアミルクの試験方法）」に準拠して測定されたフロー値）となるように、セメント系結合材、細骨材、粗骨材、及び水等の配合量を定めた後、水硬性組成物を構成する各材料を混合（混練）して調製することができる。上記配合量を定める前に、骨材（細骨材及び粗骨材）の含水率を測定し、材料の配合