(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透水性舗装あるいは排水性舗装に用いられるコンクリートブロックであって、
前記コンクリートブロックは、
最小骨材寸法が４〜２ｍｍ、最大骨材寸法が前記最小骨材寸法より大きく、２０ｍｍ以下、均等係数が１〜５の骨材を、少なくとも表層部における骨材として用いたコンクリートブロックであり、
前記骨材が用いられた部分の空隙率が２０％以上である
ことを特徴とするコンクリートブロック。
【請求項２】
透水性舗装あるいは排水性舗装に用いられるコンクリートブロックであって、
前記コンクリートブロックは、
最小骨材寸法が４〜２ｍｍ、最大骨材寸法が前記最小骨材寸法より大きく、２０ｍｍ以下、均等係数が１〜５の骨材を、表層部における骨材として用いたコンクリートブロックであり、
前記表層部の空隙率は２０％以上であり、
前記表層部より下層の基層部の空隙率が３０％以下である
ことを特徴とするコンクリートブロック。
【請求項３】
請求項１又は請求項２のコンクリートブロックが敷設されてなる透水性舗装あるいは排水性舗装における舗装構造であって、
敷設されたコンクリートブロック間の目地材として、最大骨材寸法が２．５〜０．６ｍｍ、均等係数が１〜２の砂を用いたことを特徴とする舗装構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路に敷設される舗装用コンクリートブロック、及びコンクリートブロックを道路に敷設した舗装構造に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
近年、人や環境への優しさの面から、道路舗装に透水性舗装（表層材、路盤、路床を通じて地中に雨水が浸透する構造とした舗装）や排水性舗装（上層路盤の一部に不透水層を設け、表層材を浸透した雨水を従来の舗装と同様側溝などで処理する構造とした舗装）が採用されることが多くなって来た。そして、これら透水性舗装や排水性舗装にコンクリートブロックを用いる場合、コンクリートブロック間の噛み合わせを発揮させ、荷重の分散性能を高める為、２〜３ｍｍ幅の目地に砂を充填する舗装構造となっている。この目地への砂の充填は、敷設したコンクリートブロック上に乾燥した砂を撒き広げ、これをほうきやブラシ等で目地に掃き込む作業とコンパクターでコンクリートブロックに振動を掛けて砂を目地に落とし込む作業とを繰り返すことによって行われる。
【０００３】
しかし、このようにして目地に砂を充填していると、コンクリートブロックの表層部分の空隙にも目地砂が詰まることになる。
ところで、透水性舗装や排水性舗装にする為、ブロックはポーラスコンクリートで構成している。しかし、従来のポーラスコンクリート製ブロックでは、目地砂による表面層の空隙詰まりが避けられず、施工直後から透水性能は低下し、又、供用に伴う透水性能の低下が甚だしく、本来の目的を十分に達成できていない。
【０００４】
従って、本発明が解決しようとする課題は、敷設したコンクリートブロック上に乾燥した砂を撒き広げ、これをほうきやブラシ等で目地に掃き込む作業とコンパクターでコンクリートブロックに振動を掛けて砂を目地に落とし込む作業とを繰り返すと言う従来の目地砂充填作業が行われても、施工直後の透水性能は高く、又、供用に伴う透水性能の低下が低い舗装用ブロック、並びに舗装構造を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記の課題は、透水性舗装あるいは排水性舗装に用いられるコンクリートブロックであって、
前記コンクリートブロックは、
最小骨材寸法が４〜２ｍｍ、最大骨材寸法が前記最小骨材寸法より大きく、２０ｍｍ以下、均等係数が１〜５の骨材を、少なくとも表層部における骨材として用いたコンクリートブロックであり、
前記骨材が用いられた部分の空隙率が２０％以上である
ことを特徴とするコンクリートブロックによって解決される。
【０００６】
又、透水性舗装あるいは排水性舗装に用いられるコンクリートブロックであって、
前記コンクリートブロックは、
最小骨材寸法が４〜２ｍｍ、最大骨材寸法が前記最小骨材寸法より大きく、２０ｍｍ以下、均等係数が１〜５の骨材を、表層部における骨材として用いたコンクリートブロックであり、
前記表層部の空隙率は２０％以上であり、
前記表層部より下層の基層部の空隙率が３０％以下である
ことを特徴とするコンクリートブロックによって解決される。
【０００７】
又、上記のコンクリートブロックが敷設されてなる透水性舗装あるいは排水性舗装における舗装構造であって、
敷設されたコンクリートブロック間の目地材として、最大骨材寸法が２．５〜０．６ｍｍ、均等係数が１〜２の砂を用いたことを特徴とする舗装構造によって解決される。
尚、本明細書において、最小骨材寸法とは、通過質量百分率が１％以下の篩いのうち、最大の篩い目の開きで示される骨材の寸法のことであり、最大骨材寸法とは、通過質量百分率が９０％以上の篩いのうち、最小の篩い目の開きで示される骨材の寸法のことであり、均等係数とは、（通過質量百分率が６０％の篩い目の開き）／（通過質量百分率が１０％の篩い目の開き）で表される値である。
【０００８】
本発明において、透水性舗装や排水性舗装に用いるコンクリートブロックとして、少なくとも表層部（表面から少なくとも５ｍｍの範囲内）の骨材に、最小骨材寸法が４〜２ｍｍ、最大骨材寸法が前記最小骨材寸法より大きく、２０ｍｍ以下、均等係数が１〜５の骨材を用いたのは、次の理由による。
すなわち、最小骨材寸法が２ｍｍ未満のものを用いた場合には、最大骨材寸法として大きなものを用いても、初期透水性能が低く、又、供用に伴う透水性能の低下が大きかったからである。従って、最小骨材寸法は２ｍｍ以上とした。しかし、最小骨材寸法が大きくなり、４ｍｍを越えた場合には、供用に伴う透水性能の低下は低いものの、初期透水性能が低かった。従って、最小骨材寸法は４ｍｍ以下とした。
【０００９】
最大骨材寸法は最小骨材寸法より大きいことは言うまでもない。しかし、２０ｍｍを越えて大きい場合には、最小骨材寸法が４〜２ｍｍのものであっても、表面の凹凸が大きくなり、歩行性や走行性の点から問題があり、更には意匠上からも問題が大きい。従って、２０ｍｍ以下のものとした。より好ましくは１５ｍｍ以下である。又、４ｍｍ以上である。
【００１０】
均等係数が１〜５のものを用いたのは、均等係数が１未満のものでは、初期透水性能が低く、又、供用に伴う透水性能の低下が大きかったからである。逆に、均等係数が５より大きなものでは、初期透水性能が低かったからである。より好ましい範囲は１以上、３以下である。
そして、このような特徴の骨材を用いた表層部の空隙率を２０％以上としたのは、２０％より小さな場合には透水性能の低下が大きいからである。すなわち、上記特徴の骨材を用い、表層部（表面より少なくとも５ｍｍの範囲内）の空隙率が２０％以上であれば、従来の目地砂充填作業が行われても、施工直後の透水性能は高く、かつ、供用に伴う透水性能の低下が低いものであった。より好ましくは、表層部の空隙率が２２％以上、特に２５％以上であり、そして３０％以下である。
【００１１】
ブロックの表層部の空隙率は２０％以上とした。但し、この表層部より下層の基層部の空隙率は３０％以下とするのが好ましい。これは、基層部の空隙率が３０％を越えたものになると、ブロックの強度が低下し、舗装材としての機能が大幅に低下するからである。尚、透水性能を極めて重視する場合には、基層部の空隙率を３０〜２５％とする。強度を重視しながらも、透水性能をより重視する場合には、基層部の空隙率を２５〜２０％とする。透水性能を重視しながらも、強度をより重視する場合には、基層部の空隙率は２０〜１５％とする。強度を極めて重視する場合には、基層部の空隙率は１５％以下（好ましくは、１０％以上）とする。
【００１２】
上記特徴のブロックを敷設した舗装構造における目地材として、最大骨材寸法が２．５〜０．６ｍｍ、均等係数が１〜２の砂を用いたのは、次の理由による。目地幅は、通常、３ｍｍ程度である。このような目地幅の空隙に十分に充填できるようにするには、最大骨材寸法が２．５ｍｍ以下である必要がある。つまり、最大骨材寸法が２．５ｍｍを越えて大きくなると、充填率が低下する。しかし、最大骨材寸法が小さくなり、０．６ｍｍ未満のものになると、充填率は高いものの、ブロック表層部の空隙に詰まり易くなる為、ブロックの透水性能が低下すると共に、目地砂自体の透水性能も低下する。このようなことから、目地砂は、最大骨材寸法が２．５〜０．６ｍｍのものとした。より好ましくは、１．５ｍｍ以下であり、１ｍｍ以上である。
【００１３】
又、均等係数が１〜２の条件を外れた場合にも、透水性能が低下した。従って、均等係数が１〜２のものとした。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明のコンクリートブロック、特に透水性舗装あるいは排水性舗装に用いられるコンクリートブロックは、最小骨材寸法が４〜２ｍｍ、最大骨材寸法が前記最小骨材寸法より大きく、２０ｍｍ以下（特に、１５ｍｍ以下、４ｍｍ以上。）、均等係数が１〜５（特に、１〜３）の骨材を、少なくとも表層部（表面から少なくとも５ｍｍの範囲内）における骨材として用いたコンクリートブロックであって、前記骨材が用いられた部分の空隙率が２０％以上（より好ましくは、２２％以上、特に２５％以上であり、そして３０％以下。）である。又、最小骨材寸法が４〜２ｍｍ、最大骨材寸法が前記最小骨材寸法より大きく、２０ｍｍ以下（特に、１５ｍｍ以下、４ｍｍ以上。）、均等係数が１〜５（特に、１〜３）の骨材を、表層部（表面から少なくとも５ｍｍの範囲内）における骨材として用いたコンクリートブロックであって、前記表層部の空隙率は２０％以上（より好ましくは、２２％以上、特に２５％以上であり、そして３０％以下。）であり、前記表層部より下層の基層部の空隙率が３０％以下（透水性能を極めて重視する場合には、３０〜２５％。透水性能を重視する場合には、２５〜２０％。強度を重視する場合には、２０〜１５％とする。強度を極めて重視する場合には、１５〜１０％。）である。
【００１５】
本発明になる舗装構造、特に透水性舗装あるいは排水性舗装における舗装構造は、上記のコンクリートブロックが敷設されてなる舗装構造であって、敷設されたコンクリートブロック間の目地材として、最大骨材寸法が２．５〜０．６ｍｍ（特に、１．５ｍｍ以下、１ｍｍ以上。）、均等係数が１〜２の砂を用いたものである。
以下、更に詳しく説明する。
【００１６】
本発明になるポーラスコンクリートブロックの構成材料としては、セメント、骨材、水、その他必要に応じて各種の混和材が用いられる。
セメントは、如何なるセメントでも良い。例えば、普通、早強、超早強ポルトランドセメント等が挙げられる。
その他、シリコンダストや高炉スラグ粉末が用いられても良い。
【００１７】
骨材は、最小骨材寸法が４〜２ｍｍ、最大骨材寸法が前記最小骨材寸法より大きく、２０ｍｍ以下（特に、１５ｍｍ以下、４ｍｍ以上。）、均等係数が１〜５（特に、１〜３）の骨材であれば、如何なるものであっても良い。この特徴の骨材のみがブロックの全領域における骨材として用いられても良いが、ブロックの表層部のみでも良い。ブロックの表層部のみ（上表面から５ｍｍ以内の領域）にしか用いない場合、表層部より下の領域には上記特徴以外の骨材を用いても良い。骨材は、例えば砕石、砂利、その他再生骨材であっても良い。
【００１８】
混和剤としては、例えば高性能減水剤などが用いられる。その他にも、例えば着色剤などを用いても良い。
上記材料を、表層部の空隙率は２０〜３０％、表層部より下層の基層部の空隙率は１５〜３０％となるよう配合し、混練する。混練方法は、如何なる方法であっても良いが、通常比較的硬練りに用いられる強制攪拌式ミキサー等を用いるのが好都合である。
【００１９】
混練されたコンクリート材料は、例えば振動加圧成形される。好ましい振動成形条件は、例えば振動数（ｒｐｍ）が４５００〜９０００、振動加速度（ｇ）が１０〜２０９、振動加圧時間は３〜１０秒である。
このようにして振動成形されたポーラスコンクリートブロックは、養生されて製品になる。養生方法としては、室温で放置して養生しても良く、あるいは蒸気養生、水中養生、噴霧養生であっても良い。
【００２０】
そして、上記のようにして得た略直方体形状のポーラスコンクリートブロックが道路に敷設される。すなわち、路床の上に、砕石などからなる厚さ１００〜５５０ｍｍ程度の下層路盤が設けられ、その上に厚さ５０〜２００ｍｍ程度の上層路盤が設けられ、その上に厚さが２０ｍｍ程度のサンドクッション層が設けられ、その上にポーラスコンクリートブロックが敷設される。ブロックの敷設パターンは、例えばブリックパターンである。その他、ヘリンボンボンドやストレッチャーボンドの敷設パターンで敷設されても良い。
【００２１】
ポーラスコンクリートブロック間には、ブロック間の噛み合わせを発揮させ、荷重の分散性能を高める為、２〜３ｍｍ幅の目地に砂が充填される。目地砂としては、最大骨材寸法が２．５〜０．６ｍｍ、均等係数が１〜２の砂が用いられる。例えば、４号珪砂、あるいは５号珪砂が用いられる。尚、目地砂の充填は、敷設したポーラスコンクリートブロック上に乾燥した砂を撒き広げ、これをほうきやブラシ等で目地に掃き込む作業とコンパクターでコンクリートブロックに振動を掛けて砂を目地に落とし込む作業とを繰り返すことによって行われる。
【００２２】
【実施例】
普通ポルトランドセメント、水、骨材、混和剤（花王製マイティー１５０）をＷ／Ｃが２１％、目標空隙率が２５％となるよう配合し、混練した後、これを上記した振動加圧成形により１９８ｍｍ（縦）×９８ｍｍ（横）×８０ｍｍ（高さ）の直方体形状のポーラスコンクリートブロックを作製した。
【００２３】
尚、空隙率の測定方法は、インターロッキングブロック等の振動加圧即時脱型製品で一般的に用いられるブロックを脱型直後未硬化の段階で測定する方法とコンクリート平板等の流し込み製品で用いられるブロックが硬化し、脱型した段階で測定する方法がある。
本実施例の場合、振動加圧成形によりポーラスコンクリートブロックを製造した為、下記の方法に準じて空隙率を測定した。
（１）  脱型直後の未硬化のポーラスコンクリートブロックの幅と長さと厚さを０．１ｍｍまで測定する。但し、厚さは２箇所の平均値とする。
（２）  このブロックの重量（Ｗ１  ）を０．１ｇまで測定する。
（３）  測定したブロックの寸法からブロックの容積（Ｖ１  ）を０．１ｃｍ３  まで算出する。
（４）  次式よりブロックの単位容積重量（Ｇ１  ）を算出する。
【００２４】
Ｇ１  ＝Ｗ１  ／Ｖ１  （ｇ／ｃｍ３  ）
（５）  ブロックの配合からブロックの空隙率を０％とした時の理論上の単位容積重量（Ｇ２  ，ｇ／ｃｍ３  ）を算出する。尚、Ｇ２  は、各材料の単位量の合計となる。
（６）  次式よりブロックの空隙率を算出する。
【００２５】
空隙率（％）＝（１−Ｇ１  ／Ｇ２  ）×１００
このポーラスコンクリートブロック１の透水性能を調べる為、図１，２に示す透水面積が５０ｃｍ×５０ｃｍの定水位透水試験器にブリックパターンで敷設した。
幅３ｍｍの目地に充填された目地砂２は４号珪砂である。
【００２６】
クッション材３は７号砕石である。
目詰まりテストに流し込まれる泥水は、関東ロームの７５μｍアンダーのものを、１年分の目詰まり物質量に相当する量を１５５ｇとし、その４倍（４年間）に相当する６２０ｇを投入し、泥水濃度が４０００ｐｐｍとしたものを用いた。
このようにして得られた定水位透水試験の結果を図３，４に示す。
【００２７】
図３は、横軸に骨材の最大骨材寸法を、縦軸に初期透水係数をとってプロットしたグラフである。
これによれば、最大骨材寸法が２０ｍｍ以下のものであっても、最小骨材寸法（アンダーサイズ）が２ｍｍ未満のものを用いた場合には初期透水性能が低く、逆に、４ｍｍを越えた場合にも、初期透水性能が低いことが判る。そして、最小骨材寸法が２〜４ｍｍの範囲内のものは、初期透水性能が高い。
【００２８】
図４は、横軸に骨材の最大骨材寸法を、縦軸に４年間に相当する試験後の透水係数の平均値をとってプロットしたグラフである。
これによれば、最大骨材寸法が２０ｍｍ以下のものであっても、最小骨材寸法（アンダーサイズ）が２ｍｍ未満のものを用いた場合には透水係数が著しく低いことが判る。これに対して、最小骨材寸法が２〜４ｍｍの範囲内のものは、透水係数が高い。そして、最小骨材寸法が４ｍｍを越えた場合には、透水係数が低下する傾向にあることが判る。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、人や環境に優しい透水性舗装や排水性舗装を実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】定水位透水試験器の説明図
【図２】定水位透水試験器の説明図
【図３】定水位透水試験結果のグラフ
【図４】定水位透水試験結果のグラフ
【図１】
0003558502.tif 000002
【図２】
0003558502.tif 000003
【図３】
0003558502.tif 000004
【図４】
0003558502.tif 000005