(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
結合材、細骨材、粗骨材、減水剤及び水のみからなるコンクリート組成物を硬化させてなる舗装用コンクリートであって、  
前記結合材が、ＢＥＴ比表面積が５〜２５ｍ２／ｇのシリカダスト又はシリカフューム、ブレーン比表面積が５０００〜１２０００ｃｍ２／ｇの高炉スラグ粉末、ブレーン比表面積が３０００〜１２０００ｃｍ２／ｇの無水石膏、並びに３ＣａＯ・ＳｉＯ２含有量が５０〜７５質量％のポルトランドセメントのみからなり、
材齢１日における曲げ強度が、４．５Ｎ／ｍｍ２以上であることを特徴とする舗装用コンクリート。
【請求項２】
前記コンクリート組成物は、水結合比が１２〜２２質量％、減水剤の配合量が結合材１００質量部に対して固形分換算で０．１〜０．８質量部、細骨材の配合量が結合材１００質量部に対して３０〜２２０質量部、粗骨材の配合量が結合材１００質量部に対して１２０〜３２０質量部である請求項１記載の舗装用コンクリート。  
【請求項３】
請求項１又は２に記載の舗装用コンクリートに、収縮低減剤のみを含ませたことを特徴とする舗装用コンクリート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、舗装用コンクリートに関する。
【背景技術】
【０００２】
高速道路、幹線道路、生活道路等の舗装用材料として、舗装用コンクリート、舗装用アスファルト等が知られている。舗装用アスファルトは、舗装作業が比較的容易であって、舗装作業開始から交通開放までの期間を短縮することができるものの、舗装用コンクリートと比較すると耐久性に劣るため、路面にいわゆる「わだち掘れ」等が生じやすいという問題点がある。
【０００３】
一方で、舗装用コンクリートは、道路の舗装以外にも、空港、港湾、工場敷地等の重荷重用の舗装として、また、ガレージ、通路等の軽荷重用の舗装として用いられたり、さらに、橋梁等のコンクリート床版の補強を目的とした増厚用コンクリートとして用いられたり、極めて広い範囲において使用されている。
【０００４】
舗装用コンクリートは、舗装用アスファルトと比較すると耐久性に優れるため、路面にわだち掘れが生じ難く、また当該コンクリートを使用して道路を舗装すると、路面の色が明るくなり、夜間に運転する運転者に対して疲労感を感じさせ難い等の利点を有するが、コンクリート内の温度差により発生する応力、通行車両の輪荷重により発生する応力等により疲労し、いずれはひび割れ等が発生してしまうことが知られている。
【０００５】
舗装用コンクリートにひび割れ等が発生してしまった場合には、新たに舗装用コンクリートを構築する必要があるが、コンクリートを用いた舗装作業には、コンクリートの打設、養生等の作業が困難であること、舗装作業の開始から交通開放までの期間が長期化すること、ひび割れ等により除去したコンクリートの処分が困難である等の問題がある。そのため、道路の修復等を目的とする舗装用コンクリートを使用した舗装作業の頻度を低減すべく、寿命の極めて長い舗装用コンクリートが望まれている。
【０００６】
このような観点から、従来、セメント、ポゾラン質微粉末、所定の粒径を有する細骨材、減水剤及び水を含む配合物を硬化させてなる舗装用コンクリートが提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２０７４０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１に記載の舗装用コンクリートは、コンクリート打設後の長期における強度（例えば、材齢２８日以降の強度（曲げ強度、圧縮強度））の発現性に優れ、寿命の長いものであるものの、コンクリート打設後の極めて初期における強度（例えば、材齢１日程度の強度（曲げ強度、圧縮強度））の発現性に劣るものであるため、舗装用コンクリートにおける舗装作業開始からの早期交通開放という課題を解決するには至っていなかった。
【０００９】
上記問題点に鑑みて、本発明は、長期強度の発現性に優れるとともに、初期強度の発現性にも優れ、寿命が長く、かつ舗装作業の開始から極めて早期に交通開放をすることができる舗装用コンクリートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、ＢＥＴ比表面積が５〜２５ｍ２／ｇのポゾラン質微粉末、ブレーン比表面積が５０００〜１２０００ｃｍ２／ｇの高炉スラグ粉末、ブレーン比表面積が３０００〜１２０００ｃｍ２／ｇの無水石膏、及びセメントを含む結合材を少なくとも含有するコンクリート組成物を硬化させてなり、材齢１日における曲げ強度が、３．５Ｎ／ｍｍ２以上であることを特徴とする舗装用コンクリートを提供する（請求項１）。
【００１１】
さらに、前記コンクリート組成物は、水結合比が１２〜３５質量％となるように、前記結合材と水とを含有する前記の舗装用コンクリートを提供する（請求項２）。
【００１２】
舗装用コンクリートの設計基準強度は、曲げ強度で４．５Ｎ／ｍｍ２と規定されており、舗装用コンクリートの打設後、交通開放可能となる曲げ強度は、配合強度の７割以上の曲げ強度（３．４７Ｎ／ｍｍ２以上）と規定されているが（２００７年制定舗装標準示方書、土木学会舗装工学委員会編，２００７年３月）、上記発明（請求項１）によれば、材齢１日において交通開放可能な曲げ強度以上の強度発現性を有するため、初期強度発現性に優れたものとすることができる。よって、上記発明（請求項１）に係る舗装用コンクリートを用いることで、舗装作業の開始から極めて早期に交通開放することが可能となる。
【００１３】
上記発明（請求項１）においては、前記コンクリート組成物が、水結合材比が１２〜３５質量％となるように、前記結合材と水とを含有するのが好ましい（請求項２）。かかる発明（請求項２）のように水結合材比を低く設定することで、長期強度の発現性がより優れた舗装用コンクリートとすることができ、舗装用コンクリート（当該コンクリートで舗装された道路等）の寿命を長くすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、長期強度の発現性に優れるとともに、初期強度の発現性にも優れ、寿命が長く、かつ舗装作業の開始から極めて早期に交通開放をすることができる舗装用コンクリートを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の舗装用コンクリートは、上述のとおり、特定の混和材料とセメントを含む結合材を少なくとも含有するコンクリート組成物を硬化させてなるものである。
以下に、本発明について詳細に説明する。
【００１６】
結合材について、結合材は、（１）ＢＥＴ比表面積が１５〜２５ｍ２／ｇのポゾラン質微粉末、（２）ブレーン比表面積が５０００〜１２０００ｃｍ２／ｇの高炉スラグ粉末、および、（３）ブレーン比表面積が３０００〜１２０００ｃｍ２／ｇの無水石膏（以下［混和材（Ａ）」という。）、及び、（４）セメントを含むものである。
【００１７】
前記結合材の組成は、好ましくは、混和材（Ａ）の含有率が１０〜５０質量％、および、セメントの含有率が５０〜９０質量％であり、より好ましくは、混和材（Ａ）の含有率が２０〜４０質量％、および、セメントの含有率が６０〜８０質量％である。混和材（Ａ）の含有率が１０質量％未満で、セメントの含有率が９０質量％を超えると、舗装用コンクリートの寿命を長くすることが困難になるおそれがある。また、舗装用コンクリートの作業性も低下し、作業性を向上させるために減水剤の配合量を増やした場合は舗装用コンクリートの初期強度の発現性が低下するおそれがある。混和材（Ａ）の含有率が５０質量％を超え、セメントの含有率が５０質量％未満では、舗装用コンクリートの初期強度の発現性が低下するおそれがある。
【００１８】
また、前記混和材（Ａ）の組成は、好ましくは、ポゾラン質微粉末の含有率が５〜５５質量％、高炉スラグ粉末の含有率が２０〜８０質量％、および、無水石膏の含有率が１５〜４０質量‰であり、より好ましくは、ポゾラン質微粉末の含有率が１０〜４０質量％、高炉スラブ粉末の含有率が３０〜６０質量％、および、無水石膏の含有率が２０〜３５質量％である。混和材（Ａ）の組成が該範囲を外れると、舗装用コンクリートの強度発現性が低下したり、寿命を長くすることが困難になるおそれがある。
【００１９】
結合材に含まれる各成分について説明する。
（１）ポゾラン質微粉末
ポゾラン質微粉末は、単独では、水硬性はないが、水酸化カルシウムがあれば、水中で反応して不溶性のゲルを生成し硬化する物質である。
そして、本発明で用いるポゾラン質微粉末として、例えば、シリカフューム、シリカダスト、フライアッシュ、スラグ、火山灰、シリカゾル、沈降性シリカなどが挙げられる。これらの中でも、シリカフュームやシリカダストは、その平均粒径が１μｍ以下であって粉砕する必要がないため好適である。ここで、粉砕手段として、ボールミルやロッドミルなどが使用できる。
【００２０】
また、該ポゾラン質微粉末のＢＥＴ比表面積は、通常、１５〜２５ｍ２／ｇであり、好ましくは１７〜２３ｍ２／ｇ、より好ましくは１８〜２２ｍ２／ｇである。該比表面積が１５〜２５ｍ２／ｇの範囲を外れると、舗装用コンクリートの強度発現性が低下したり、寿命を長くすることが困難になるおそれがある。
【００２１】
（２）高炉スラグ粉末
本発明で用いる高炉スラグ粉末として、「ＪＩＳ  Ａ  ６２０６」に規定するコンクリート用高炉スラグ微粉末のほか、さらに該微粉末を粉砕したものが用いられる。高炉スラグ粉末の粉末度は、通常、ブレーン比表面積が５０００〜１２０００ｃｍ２／ｇであり、好ましくは６０００〜１００００ｃｍ２／ｇである、該比表面積が５０００ｃｍ２／ｇ未満では潜在水硬性が低く、１２０００ｃｍ２／ｇを超えると、粉砕の手間が増大してコスト高になる。ここで、粉砕手段として、ボールミルやロッドミルなどが使用できる。
【００２２】
（３）無水石膏
本発明で用いる無水石膏として、天然無水石膏のほか、石膏ボード等の石膏廃材を加熱処理して得られる再生無水石膏が挙げられる。
また、無水石膏の粉末度は、通常、ブレーン比表面積が３０００〜１２０００ｍ２／ｇであり、好ましくは４０００〜１００００ｍ２／ｇである。該比表面積が３０００ｍ２／ｇ未満では、舗装用コンクリートの強度発現性が低下したり、寿命を長くすることが困難になるおそれがあり、１２０００ｍ２／ｇを超えると、粉砕の手間が増大してコスト高になる。
【００２３】
（４）セメント
本発明で用いるセメントとしては、ポルトランドセメント、普通エコセメント、フライアッシュセメントやシリカセメントが挙げられる。ポルトランドセメントは、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、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から選ばれる、少なくとも１種以上が挙げられる。これらの中でも、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、または、超早強ポルトランドセメントは、早期に強度を発現することができる。また、中庸熱ポルトランドセメントは、化学抵抗性や長期の強度が向上する。
【００２４】
また、前記ポルトランドセメントは、３ＣａＯ・ＳｉＯ２を４５〜８０質量％、および、３ＣａＯ・Ａ１２Ｏ３を４〜２０質量％含むものが、より好ましく、３ＣａＯ・ＳｉＯ２を５０〜７５質量‰、および、３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３を５〜１５質量％含むものが、更に好ましい。３ＣａＯ・ＳｉＯ２の含有率が４５〜８０質量‰、および、３ＣａＯ・Ａ１２Ｏ３の含有率が４〜２０質量％の範囲を外れると、舗装用コンクリートの強度発現性が低下するおそれがある。
【００２５】
結合材以外の材料について説明する。
結合材以外の材料としては、細骨材、粗骨材、減水剤及び水が挙げられる。細骨材としては、特に限定されず、例えば、川砂、山砂、陸砂、海砂、砕砂、珪砂、スラグ細骨材、軽量細骨材等、または、これらの混合物が挙げられる。
細骨材の配合量は、舗装用コンクリートの作業性や強度発現性、寿命などから、結合材１００質量部に対して、１〜２５０質量部、より好ましくは３０〜２２０質量部である。
【００２６】
粗骨材としては、特に限定されず、例えば、砂利、砕石、スラグ粗骨材、軽量粗骨材等、または、これらの混合物が挙げられる。
粗骨材の配合量は、舗装用コンクリートの作業性や強度発現性、寿命などから、結合材１００質量部に対して、８０〜４２０質量部、より好ましくは１２０〜３２０質量部である。なお、粗骨材や細骨材は、天然骨材のほか再生骨材も用いることができる。
【００２７】
水も特に限定されず、水道水やスラッジ水等を用いることができる。
水結合材比（Ｗ／Ｐ：１００×水の質量／結合材の質量）は、通常１２〜３５質量％であり、好ましくは１３〜３０質量％である。水結合材比が１２質量％未満では、舗装用コンクリートの作業性が低下し、作業性を向上させるために減水剤の配合量を増やした場合は舗装用コンクリートの初期強度の発現性が低下するおそれがある。水結合材比が３５質量％を超えると、舗装用コンクリートの初期強度の発現性が低下するおそれがある。
【００２８】
減水剤としては、リグニン系、ナフタレンスルホン酸系、メラミン系、ポリカルボン酸系等の減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤または高性能ＡＥ減水剤を使用することができる。これらのうち、減水効果の大きな高性能減水剤または高性能ＡＥ減水剤を使用することが好ましく、特に、ポリカルボン酸系の高性能減水剤または高性能ＡＥ減水剤を使用することがより好ましい。
減水剤の配合量は、舗装用コンクリートの作業性や強度発現性、寿命などから、結合材１００質量部に対して、固形分換算で好ましくは０．０５〜１質量部、より好ましくは０．１〜０．８質量部である。
なお、減水剤は、液状と粉末状のいずれでも使用することができる。
【００２９】
なお、本発明の舗装用コンクリートには、上記材料の他に、収縮低減剤、ＡＥ剤、膨張材、顔料などを含んでもよい。
【００３０】
本実施形態に係る舗装用コンクリートは、上記コンクリート組成物を混練し、施工現場  （道路等）に敷設し、養生して硬化させることにより得られる。養生方法としては、例えば、養生シートを用いた加温養生、蒸気養生等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００３１】
このようにして得られる舗装用コンクリートは、材齢１日において交通開放に必要な３．４７Ｎ／ｍｍ２以上の曲げ強度（初期曲げ強度）を発揮することができ、好ましくは舗装用コンクリートの設計基準強度である４．５Ｎ／ｍｍ２以上の曲げ強度を発揮することができる。また、上記舗装用コンクリートは、材齢２８日以降において８．５Ｎ／ｍｍ２以上の曲げ強度（長期曲げ強度）を発揮することができ、好ましくは９．５Ｎ／ｍｍ２以上の曲げ強度を発揮することができる。
【００３２】
さらに、上記舗装用コンクリートは、材齢１日において２０Ｎ／ｍｍ２以上の圧縮強度（初期圧縮強度）を発揮することができ、好ましくは３０Ｎ／ｍｍ２以上の圧縮強度を発揮することができる。さらにまた、上記舗装用コンクリートは、材齢２８日以降において１１０〜１３５Ｎ／ｍｍ２の圧縮強度（長期圧縮強度）を発揮することができ、好ましくは１２５〜１３５Ｎ／ｍｍ２の圧縮強度を発揮することができる。
【００３３】
このように、本実施形態に係る舗装用コンクリートは、舗装用コンクリートの要求強度  （曲げ強度：４．５Ｎ／ｍｍ２以上）を満足することができるとともに、優れた初期強度（圧縮強度及び曲げ強度）の発現性能を奏し得るため、本実施形態に係る舗装用コンクリートを用いて舗装作業を開始してから極めて早期に交通開放をすることができる。また、本実施形態に係る舗装用コンクリートは、優れた長期強度の発現性能をも奏し得るため、わだち掘れ等が生じ難く、寿命の極めて長いものとすることができる。
【００３４】
上述したように、本実施形態に係る舗装用コンクリートは、初期強度及び長期強度の発現性に優れるものである。したがって、本実施形態に係る舗装用コンクリートによれば、道路等の舗装用として十分な強度発現性能を発揮し得るとともに、舗装作業開始から交通開放までの期間を極めて短縮することができる。
【００３５】
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００３６】
上記実施形態に係る舗装用コンクリートは、極めて初期（材齢１日程度）における強度
（曲げ強度、圧縮強度）及び長期強度の発現性に優れるため、橋梁等のコンクリート床版の補強を目的とした増厚用コンクリートとしても使用することができる。
【実施例】
【００３７】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
1.使用した材料
（1）混和材（Ａ）
以下の３成分からなる混和材。
（ｉ）シリカフューム（ＢＥＴ比表面積２０ｍ２／ｇ）：３０質量％
（ｉｉ）高炉スラグ微粉末（ブレーン比表面積７０００ｃｍ２／ｇ）：４０質量％
（ｉｉｉ）天然無水石膏（ブレーン比表面積４０００ｃｍ２／ｇ）：３０質量％
（２）セメント
Ａ：普通ポルトランドセメント（太平洋セメント社製）
Ｃ３Ｓ：６３質量‰、Ｃ２Ｓ：１１質量％、Ｃ３Ａ：９質量％、Ｃ４ＡＦ：９質量％
Ｂ：早強ポルトランドセメント（太平洋セメント社製）
Ｃ３Ｓ：６６質量‰、Ｃ２Ｓ：８質量％、Ｃ３Ａ：１０質量％、Ｃ４ＡＦ：８質量％
Ｃ：中庸熱ポルトランドセメント（太平洋セメント社製）
Ｃ３Ｓ：４２質量‰、Ｃ２Ｓ：３５質量％、Ｃ３Ａ：３質量％、Ｃ４ＡＦ：１３質量％
（３）細骨材
静岡県掛川市産の山砂
（４）粗骨材
茨城県桜川市産の硬質砂岩砕石１３０５
（５）減水剤
ポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤（ＢＡＳＦポゾリス社製、固形分２８％）
【００３８】
表１に、舗装用コンクリート組成物の材料組成等、表２に、その単位量とともに、スランプ値、強度データを示す。結合材とは、セメントと上記混和材（Ａ）の総称である。
【００３９】
〔圧縮強度の測定〕
上述のようにして作製された舗装用コンクリート組成物（実施例１〜１２、比較例１３〜１６）について、ＪＩＳ−Ａｌ１０８に準拠して圧縮強度を測定した。
【００４０】
〔曲げ強度の測定〕
上述のようにして作製された舗装用コンクリート組成物（実施例１〜１２、比較例１３〜１６）について、ＪＩＳ−Ａｌ１０６に準拠して曲げ強度を測定した。
【００４１】
実験例1〜１２については、舗装用コンクリートとして、良好な施工性と強度物性が得られた。
【００４２】
【表１】
0005578678.tif 000002
【００４３】
【表２】
0005578678.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００４４】
長期強度の発現性に優れるとともに、初期強度の発現性にも優れ、寿命が長く、かつ舗装作業の開始から極めて早期に交通開放をすることができる舗装用コンクリートとすることができる。