(57)【要約】【課題】本発明は、シートやマットを用いたコンクリート舗装の養生の終了時期を、的確に判断できる方法を提供する。【解決手段】本発明のコンクリート舗装の養生終了時期の判断方法は、脱型することなく型枠に入れたままの現場養生供試体を、上面が開放されている発泡プラスチック製容器に収納した後、前記現場養生供試体および発泡プラスチック製容器の上部をマットおよび／または発泡プラスチック板で覆って養生して、該現場養生供試体を脱型して曲げ強度を測定し、該測定した曲げ強度に基づき、コンクリート舗装の養生終了時期を判断する方法である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
脱型することなく型枠に入れたままの現場養生供試体を、上面が開放されている発泡プラスチック製容器に収納した後、前記現場養生供試体および発泡プラスチック製容器の上部をマットおよび／または発泡プラスチック板で覆って養生して、該現場養生供試体を脱型して曲げ強度を測定し、該測定した曲げ強度に基づき、コンクリート舗装の養生終了時期を判断する、コンクリート舗装の養生終了時期の判断方法。
【請求項２】
前記発泡プラスチックが発泡スチロールであり、
発泡プラスチック製容器の側壁の厚さが５０〜１５０ｍｍ、発泡プラスチック製容器の底板の厚さが３０〜８０ｍｍ、および上部を被う発泡プラスチック板の厚さが１０〜５０ｍｍである、請求項１に記載のコンクリート舗装の養生終了時期の判断方法。
【請求項３】
前記現場養生供試体が、縦１０ｃｍ×横１０ｃｍ×長さ４０ｃｍの角柱供試体、若しくは縦１５ｃｍ×横１５ｃｍ×長さ５３ｃｍの角柱供試体、または、直径１０ｃｍ×高さ２０ｃｍの円柱供試体、若しくは直径１５ｃｍ×高さ３０ｃｍの円柱供試体である、請求項１または２に記載のコンクリート舗装の養生終了時期の判断方法。
【請求項４】
前記マットが、商品名「コンマット３号」（登録商標、アオイ化学工業株式会社製）である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のコンクリート舗装の養生終了時期の判断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、早期交通開放型コンクリート舗装の養生終了時期を判断する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート舗装は、アスファルト舗装と比べ、寿命が長く、ライフサイクルコストが低く、明色性が高い等の利点がある。一方、アスファルト舗装は、コンクリート舗装と比べ、初期建設コストが低く、早期に交通開放ができ、施工性に優れ、補修が容易である等の利点がある。このように、両舗装はそれぞれの利点があるが、現在、コンクリート舗装の舗設率は舗装全体の５％程度にすぎない。この理由の一つに、コンクリート舗装は養生が必要で養生に時間がかかるため、早期の交通開放が難しいことが挙げられている。
【０００３】
そこで、コンクリート舗装の前記欠点を解消するとともに、今後増加が予想される古いコンクリート舗装の補修にも対応可能にするため、近年、打設後１日で養生が終わる早期交通開放型コンクリート舗装が開発された。
【０００４】
そして、早期交通開放型コンクリート舗装の普及のために発行された、早期交通開放型コンクリート舗装の製造施工マニュアル（非特許文献１）によれば、早期交通開放型コンクリート舗装の養生終了時期は、現場養生供試体を用いて測定した曲げ強度に基づき判断するとしている。具体的には、最後に到着したトラックアジテータから採取したコンクリートを用いて供試体（一般に、１０×１０×４０ｃｍの角柱供試体）を６本以上作製した後、該供試体を、原則として、舗装版と同じ養生方法により養生する。そして、材齢１日で３本の供試体の曲げ強度を測定し、曲げ強度の最小値が予め設定した養生終了強度（ただし、配合強度の７０％以上で設定する。）の８５％以上で、かつ該曲げ強度の平均値が養生終了強度以上であれば、養生を終了して交通開放ができる。一方、曲げ強度の最小値または平均値のいずれかが、養生終了強度を満たさない場合、さらに残った供試体の曲げ強度を、適時、測定して、前記条件を満たす時が養生終了時期として交通開放ができるとしている。
しかし、シートやマットを用いた養生、特にシートを用いた養生では、現場養生供試体の温度が、コンクリート舗装の温度に比べ低いため、現場養生供試体の強度発現性がコンクリート舗装に比べ低下する。その結果、養生終了時期の判断が実際よりも遅くなり、その分、交通開放が遅れるという問題があった。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】一般社団法人  セメント協会発行「早期交通開放型コンクリート舗装1DAY PAVE製造施工マニュアル」、一般社団法人  セメント協会、２０１６年３月３１日発行
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、シートやマットを用いたコンクリート舗装の養生の終了時期を、的確に判断できる方法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】
【０００７】
本発明者は、前記課題を解決するために鋭意検討した結果、現場養生供試体を脱型することなく型枠に入れたままで、特定の発泡プラスチック製容器で覆って養生すれば、該現場養生供試体の中心部（図１）の温度履歴と、実際のコンクリート舗装の端部近傍（例えば、図２（Ａ）のＣ）の内部（図２（Ｂ）のＣ１、Ｃ２、Ｃ３）の温度履歴がほぼ一致するとの知見を得た（図３）。そこで、該知見に基づき、セメントの水和発熱によるコンクリートの温度履歴は、強度発現と関係し、該現場養生供試体の曲げ強度と、コンクリート舗装の曲げ強度は相関があり、該現場養生供試体の曲げ強度に基づき、コンクリート舗装の養生終了時期を判断できることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、以下の構成を有するコンクリート舗装の養生終了時期の判断方法を提供する。
【０００８】
［１］脱型することなく型枠に入れたままの現場養生供試体を、上面が開放されている発泡プラスチック製容器に収納した後、前記現場養生供試体および発泡プラスチック製容器の上部をマットおよび／または発泡プラスチック板で覆って養生して、該現場養生供試体を脱型して曲げ強度を測定し、該測定した曲げ強度に基づき、コンクリート舗装の養生終了時期を判断する、コンクリート舗装の養生終了時期の判断方法。
［２］前記発泡プラスチックが発泡スチロールであり、
発泡プラスチック製容器の側壁の厚さが５０〜１５０ｍｍ、発泡プラスチック製容器の底板の厚さが３０〜８０ｍｍ、および上部を被う発泡プラスチック板の厚さが１０〜５０ｍｍである、前記［１］に記載のコンクリート舗装の養生終了時期の判断方法。
［３］前記現場養生供試体が、縦１０ｃｍ×横１０ｃｍ×長さ４０ｃｍの角柱供試体、若しくは縦１５ｃｍ×横１５ｃｍ×長さ５３ｃｍの角柱供試体、または、直径１０ｃｍ×高さ２０ｃｍの円柱供試体、若しくは直径１５ｃｍ×高さ３０ｃｍの円柱供試体である、前記［１］または［２］に記載のコンクリート舗装の養生終了時期の判断方法。
［４］前記マットが、商品名「コンマット３号」（登録商標、アオイ化学工業株式会社製）である、前記［１］〜［３］のいずれかに記載のコンクリート舗装の養生終了時期の判断方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のコンクリート舗装の養生終了時期の判断方法は、シートまたはマットを用いたコンクリート舗装の養生の終了時期を的確に判断でき、特に、シートを用いたコンクリート舗装の養生の終了時期をより的確に判断できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】脱型することなく型枠に入れたままの現場養生供試体を、上面が開放されている発泡プラスチック製容器に収納した状態を示す図（１例）であり、左は平面図、右はＡＡ´線断面図である。
【図２】実施例において、コンクリート舗装の温度を測定した位置（Ｃ１、Ｃ２、およびＣ３）を示す図で、（Ａ）はコンクリート舗装の上面の断面図を示し、（Ｂ）はコンクリート舗装の側面の断面図を示す。
【図３】冬期における、コンクリート舗装の版体温度、実施例１、比較例１、および外気温の経時変化を示す図である。
【図４】標準期（春期または秋期）における、コンクリート舗装の版体温度、実施例１、比較例１、および外気温の経時変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、前記のとおり、脱型することなく型枠に入れたままの現場養生供試体を、上面が開放されている発泡プラスチック製容器に収納した後、前記現場養生供試体および発泡プラスチック製容器の上部をマットおよび／または発泡プラスチック板で覆って養生して、該現場養生供試体を脱型して曲げ強度を測定し、該測定した曲げ強度に基づき、コンクリート舗装の養生終了時期を判断する方法である。
以下、本発明について、コンクリート舗装、発泡プラスチック製容器、マット、発泡プラスチック板、現場養生供試体、および養生終了時期の判断基準に分けて詳しく説明する。
【００１２】
１．コンクリート舗装
本発明が対象とするコンクリート舗装は、好ましくは、打設から１日以内に養生が終了し、打設から３日以内、より好ましくは２日以内に交通開放ができるコンクリート舗装である。養生終了や交通開放時期が前記より遅いコンクリート舗装では、型枠に入れたままの現場養生供試体の中心部の温度履歴と、コンクリート舗装の端部近傍の内部の温度履歴の差が大きくなるため、養生終了時期を的確に判断することが困難になるおそれがある。
また、本発明が対象とするコンクリート舗装は、現場打設して製造する、厚さが好ましくは２０〜３０ｃｍのコンクリート舗装である。コンクリート舗装の厚さが前記範囲外になると、現場養生供試体の中心部の温度履歴と、コンクリート舗装の端部近傍の内部の温度履歴の差が大きくなり、養生終了時期を的確に判断することが困難になるおそれがある。
【００１３】
２．発泡プラスチック製容器
発泡プラスチック製容器は、図１に示すように、脱型することなく型枠に入れた状態の現場養生供試体を収納するための容器である。発泡プラスチックは、入手が容易で価格が低いことから、好ましくは発泡スチロール、発泡ウレタン、または発泡ポリエチレンである。
発泡プラスチック製容器の側壁の厚さは、好ましくは５０〜１５０ｍｍ、より好ましくは７０〜１３０ｍｍである。また、発泡プラスチック製容器の底板の厚さは、好ましくは３０〜８０ｍｍ、より好ましくは４０〜７０ｍｍである。発泡プラスチック製容器の側壁と底板の厚さが前記範囲にあれば、現場養生供試体の中心部の温度履歴とコンクリート舗装の端部近傍の内部の温度履歴がほぼ一致するため、コンクリート舗装の養生終了時期を的確に判断できる。
本発明で用いる発泡プラスチック製容器は、再利用や現場養生供試体の脱型を容易にするため、好ましくは４枚の側壁板と１枚の底板をビニールテープ等で固定して形成するとよい。
【００１４】
３．マット
本発明で用いるマットは、市販品が使用できる。具体的には、アオイ化学工業社製の「コンマット３号」（登録商標）、ダイトー物産社製の「ダイトーコンクリート養生マット」（商品名）、大嘉産業社製のコンクリート養生マット、佐藤ケミカル社製のコンクリート養生マット、およびエムエフ社製の「コンクリート養生マット５０」（商品名）等が挙げられる。これらの中でも、現場養生供試体の中心部の温度履歴と、コンクリート舗装の端部近傍の内部の温度履歴がほぼ一致するため、好ましくはアオイ化学工業社製の「コンマット３号」である。
【００１５】
４．発泡プラスチック板
発泡プラスチック板は、入手が容易で価格が低いことから、好ましくは発泡スチロール、発泡ウレタン、または発泡ポリエチレンである。
発泡プラスチック板の厚さは、好ましくは１０〜５０ｍｍ、より好ましくは１５〜４０ｍｍである。発泡プラスチック板の厚さが前記範囲にあれば、現場養生供試体の中心部の温度履歴とコンクリート舗装の端部近傍の内部の温度履歴がほぼ一致するため、コンクリート舗装の養生終了時期を的確に判断できる。なお、発泡プラスチック板を単独で使用するほかに、マットと併用してもよい。
発泡プラスチック板を単独で使用する場合、発泡プラスチック板が風で飛ばないように錘を載せるか、ビニールテープ等で固定するとよい。
【００１６】
５．現場養生供試体
本発明で用いる現場養生供試体は、好ましくは、脱型することなく型枠に入れたままの縦１０ｃｍ×横１０ｃｍ×長さ４０ｃｍの角柱供試体、若しくは縦１５ｃｍ×横１５ｃｍ×長さ５３ｃｍの角柱供試体、または、直径１０ｃｍ×高さ２０ｃｍの円柱供試体、若しくは直径１５ｃｍ×高さ３０ｃｍの円柱供試体である。
本発明で用いる現場養生供試体の成形用の型枠は、一般に用いられている鋼製型枠や化粧板で作製した型枠等である。
なお、現場養生供試体の成形用の型枠に鋼製型枠を用いる場合、発泡プラスチック製容器の内面側に、鋼製型枠の外側にあるネジを収容できる空間を設ける必要がある。一方、化粧板同士を埋め込み式のネジで固定して形成した化粧板製型枠を用いる場合、該型枠の外面は平滑であるから、発泡プラスチック製容器の内側に前記空間を設ける必要はない。
【００１７】
４．養生終了時期の判断基準
本発明では、現場養生供試体の曲げ強度（例えば、打設から１日の曲げ強度）により、コンクリート舗装の養生終了時期を判断する。具体的には、例えば、打設から１日の現場養生供試体の曲げ強度が３．５Ｎ／ｍｍ２以上であれば、打設から１日でコンクリート舗装の養生を終了できると判断する。
【実施例】
【００１８】
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ない。
１．使用材料
（１）早強ポルトランドセメント（略号：Ｃ）；太平洋セメント社製
（２）細骨材（略号：Ｓ１）；陸砂、北海道北桧山産
（３）細骨材（略号：Ｓ２）；石灰石砕砂、北海道峩朗産
（４）粗骨材（略号：Ｇ）；石灰石砕石２００５、北海道峩朗産
（５）高性能ＡＥ減水剤（略号：ＳＰ）；商品名「ヤマソーV1S」（山宗化学社製）
（６）水（略号：Ｗ）；地下水
（７）空気量調整剤；商品名「ヴィンソルＷ」（山宗化学社製）
（８）発泡スチロール製容器
図１に示すように、縦４００ｍｍ×横１５０ｍｍ×厚さ１００ｍｍの側壁板を２枚、縦６５０ｍｍ×横１５０ｍｍ×厚さ１００ｍｍの側壁板を２枚、および縦８５０ｍｍ×横４００ｍｍ×厚さ５０ｍｍの底板を１枚用いてビニールテープで固定して容器を形成した。また、該容器の内面側に、内寸が１０ｃｍ×１０ｃｍ×４０ｃｍの鋼製型枠の外側にあるネジを収容できる空間を設けた。
（９）マット；商品名「コンマット３号」（アオイ化学工業社製）、連泡ウレタンフォームおよび独泡ポリエチレンを含むマットであり、熱伝導率は０．０２５ｋｃａｌ・９ｍｈｒ℃である。
（１０）シート；ポリエチレン製ブルーシート
【００１９】
２．コンクリートの混練
容量が２ｍ３の２軸強制練りミキサを用いて、前記材料を表１に示す配合に従い混練した。前記混練は、早強ポルトランドセメント、細骨材、および粗骨材を前記ミキサに投入して、３０秒間空練りを行った後、水、高性能ＡＥ減水剤、および空気量調整剤をミキサに投入して、９０秒間行った。得られたコンクリートのスランプフローは４０ｃｍであった。なお、空気量は４．５％に調整した。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
３．コンクリート舗装の内部温度（以下「版体温度」という。）の測定
縦（車の走行方法）１５ｍ×横５ｍ×厚さ２５ｃｍのコンクリート舗装用型枠に、内寸が１０ｃｍ×１０ｃｍ×４０ｃｍのボス型枠を取り付けた後、前記混練したコンクリートを現場打設して、コンクリート舗装を敷設するとともに、１０ｃｍ×１０ｃｍ×４０ｃｍのボス供試体をコンクリート舗装と一体的に作製した。次に、コンクリート舗装に、ブルーシートを１枚被せて養生した。
次に、当該コンクリート舗装を上から見て、コンクリート舗装の角部から縦２０ｃｍ、横２０ｃｍの位置（図２（Ａ）のＣ）において、コンクリート舗装の上面から３ｃｍの位置（図２（Ｂ）のＣ１）、上面から１２．５ｃｍの位置（図２（Ｂ）のＣ２）、および上面から２２ｃｍの位置（図２（Ｂ）のＣ３）で、コンクリート舗装の版体温度を測定した。そして、これらの３つの位置のうち、最も温度が低い位置（図３に記載の「冬期」では表面から２２ｃｍの位置（Ｃ３）、図４に記載の「標準期」では上面から３ｃｍの位置（Ｃ１）であった。）の温度履歴を、コンクリート舗装の端部近傍の版体温度の温度履歴として、図３および図４に示した。
【００２２】
４．現場養生供試体の中心部の温度の測定
前記混練したコンクリートを、予め発泡スチロール製容器内に収容しておいた、内寸が１０ｃｍ×１０ｃｍ×４０ｃｍの型枠に投入した後、コンクリートが入った状態の型枠、および発泡スチロール製容器の上部を、１枚のマットで覆って、該現場養生供試体の中心部の温度を測定した（実施例１）。また、比較例１として、前記混練したコンクリートを、内寸が１０ｃｍ×１０ｃｍ×４０ｃｍの鋼製型枠に投入した後、コンクリートが入った状態の型枠を、１枚のブルーシートで覆って、該現場養生供試体の中心部の温度を測定した。その結果を図３（冬期）と図４（標準期）に示す。
なお、現場養生供試体の中心部の温度と、前記コンクリート舗装の端部近傍の版体温度の測定は、外気温が−３．２〜１７．４℃（平均４．６℃であった。図３に冬期の外気温の経時変化を示す。）、および、５．６〜３０．２℃（平均１２．４℃であった。図４に標準期の外気温の経時変化を示す。）の条件で行った。
【００２３】
図３と図４に示すように、発泡スチロール製容器を用いた現場養生供試体の温度履歴（実施例１）は、コンクリート舗装の温度履歴と略一致する。これに対し、１枚のブルーシートで覆った現場養生供試体の温度履歴（比較例１）は、コンクリート舗装の温度履歴との乖離が大きい。
【００２４】
５．現場養生供試体の曲げ強度の測定
（ａ）ボス供試体、（ｂ）発泡スチロール製容器を用いた現場養生供試体（実施例１）、（ｃ）１枚のブルーシートで覆った現場養生供試体（比較例１）、および（ｄ）上下それぞれ５枚のブルーシートで覆った現場養生供試体（参考例）、の４種類の供試体の、冬期における打設から１日後の曲げ強度を、ＪＩＳ Ａ １１０６「コンクリートの曲げ強度試験方法」に準拠して測定した。
その結果、曲げ強度は、（ａ）の供試体で４．２Ｎ／ｍｍ２、（ｂ）の供試体で４．１Ｎ／ｍｍ２、（ｃ）の供試体で３．１Ｎ／ｍｍ２、（ｄ）の供試体で３．３Ｎ／ｍｍ２であった。
これらの結果から、本発明の判断方法によれば、（ｂ）の供試体（実施例１）の曲げ強度に基づき、打設から１日の時点においてコンクリート舗装の養生は終了できるとの、的確な判断が可能になる。これに対し、従来の方法（非特許文献１の３２頁に記載の方法であり、（ｃ）の供試体の曲げ強度に基づき判断する。）では、打設から１日の時点では、まだコンクリート舗装の養生を終了できないことになり、このような不的確な判断によって交通開放は無用に遅くなる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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