(57)【要約】【課題】低コストで提供できる上に、斜面保護に必要な充分な強度も発揮させることができ、更に、良好な施工性も確保できる複合リサイクル材を用いた吹付けモルタルを提供すること。【解決手段】セメントＣと、水Ｗと、混和剤と、細骨材とを含むモルタル基材を、吹付けに必要なフロー値に混練した吹付けモルタルである。細骨材は、コンクリート構造物の解体コンクリート塊から製造された再生細骨材ＲＳと、その再生細骨材ＲＳよりも比重の小さい解体木材チップＴとを含むことを特徴としている。【選択図】図１
2008030991.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメントと、水と、混和剤と、細骨材とを含むモルタル基材を、吹付けに必要なフロー値に混練した吹付けモルタルであって、
前記細骨材は、コンクリート構造物等の解体コンクリート塊から製造された再生細骨材と、その再生細骨材よりも比重の小さい解体木材チップとを含む、複合リサイクル材混入吹付けモルタル。
【請求項２】
前記解体木材チップは、前記モルタル基材に混入する前に膨軟化処理されている、請求項１に記載の複合リサイクル材混入吹付けモルタル。
【請求項３】
前記モルタル基材に混入する解体木材チップの単位量が２５０ｋｇ／ｍ3 以下である、請求項１又は請求項２に記載の複合リサイクル材混入吹付けモルタル。
【請求項４】
前記モルタル基材に混入する解体木材チップの単位量が１００ｋｇ／ｍ3 前後である、請求項１又は請求項２に記載の複合リサイクル材混入吹付けモルタル。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れかに記載の複合リサイクル材混入吹付けモルタルを、吹付け機を用いて斜面に吹付けることを特徴とする、斜面保護工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、斜面保護用の吹付け材料等に用いて好適な複合リサイクル材混入吹付けモルタル及びそれを用いた斜面保護工法の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
吹付け材料を用いる工法として、のり面保護工法（斜面保護工法）やリサイクル緑化工法等が従来から広く知られている。のり面保護工法には、コンクリート（モルタル）を吹付けて格子型の梁を形成し、格子型の内部も吹付けコンクリート（モルタル）で保護する場合と、植生基盤を配して、のり面保護と緑化を同時に行う工法がある。これらの吹付けコンクリート（モルタル）には、バージン材（普通細骨材）が用いられている。また、同コンクリート（モルタル）に鋼繊維や有機繊維を混入し、繊維補強している例も多い。繊維の種類としては、腐食の点から有機繊維が多く用いられ、その中でも耐アルカリ性が高いビニロン繊維が多く用いられている。
【０００３】
リサイクル緑化工法は、木材チップを含む植生基材（木材チップ、化学肥料、遅効性肥料、種子、水、生育基盤材、他）を吹付けてのり面緑化・保護を図るものである（特許文献１参照）。
【０００４】
このリサイクル緑化工法では、木材チップとして生チップ、膨軟チップまたは堆肥化チップが用いられている。膨軟チップは、伐採木等の生チップを膨軟化処理することにより、植物発芽阻害物質を飛散させ、チップの吸水率を上昇させるものである。これらに化学肥料、遅効性肥料等を混入させた基材を吹付機で吹付けることにより、のり面の緑化・保護を行うものである。生育基盤材としては、現場発生土や下水汚泥を用いるものもある。
【０００５】
また、この類似工法として、のり面の上に木片コンクリートを吹付け施工し、その上に植生基材を積層し、緑化・斜面保護を図る工法（特許文献２）がある。木片コンクリートは木片同士をフレッシュモルタルまたはフレッシュコンクリートで相互固結させ、木片同士の間隙内まで植物根を伸張させて、のり面の緑化・保護を図るものである。
【特許文献１】特開２００３−２７８１６３号公報
【特許文献２】特開２００５−０３６５５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
（１）吹付けモルタルによるのり面保護工は、これまで一般的に行われているが、吹付けモルタルの材料においては、再生細骨材のようなリサイクル材は全く用いられておらず、資源の有効活用およびコストの面からの評価は低い。また、繊維により補強を行う場合、その繊維のコストが極めて高い。
【０００７】
（２）リサイクル緑化工法では、間伐材、風倒木等のチップを用いており、木材のリサイクルが考慮されている。ただし、同工法は、植生基材を直接地山に吹付け、斜面緑化・保護を図るためのものであり、植生基材はのり面保護に必要な強度を持ち合わせていない。従って、地山の安定が低い場合は、適用が出来ない。木片コンクリートを用いるものも、同コンクリート施工の目的は、植生基材の下地材と植物根の伸張であり、のり面保護工法のような強度は確保出来ない。
【０００８】
（３）再生細骨材と解体木材チップの様な複合リサイクル材を用いた吹付けモルタルによるのり面保護は、これまで例が無く、また、このような吹付けモルタルの配合法は確立さ
れていない。
【０００９】
即ち、上記した従来技術においては、次のような課題がある。のり面保護工では、リサイクル材は全く用いられておらずコストも高い。リサイクル緑化工法では、木材のリサイクルが考慮されているが、この工法はのり面の緑化が主目的であり、強度的に補強が必要なのり面には適用できない。複合リサイクル材を用いた吹付けモルタルによるのり面保護工は、これまで例が無い。
【００１０】
よって、本発明は、複合リサイクル材を用いることで、低コストで提供できる上に、斜面保護に必要な充分な強度も発揮させることができ、更に、良好な施工性も確保できる複合リサイクル材を用いた吹付けモルタル及び斜面保護工法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するため、本発明では以下の手段を採用した。
本発明は、セメントと、水と、混和剤と、細骨材とを含むモルタル基材を、吹付けに必要なフロー値に混練した吹付けモルタルであって、
前記細骨材は、コンクリート構造物等の解体コンクリート塊から製造された再生細骨材と、その再生細骨材よりも比重の小さい解体木材チップとを含むことを特徴としている。
【００１２】
本発明によれば、モルタル基材の細骨材に、再生細骨材とそれよりも比重の小さい解体木材チップとを用いることで、吹付けに必要な良好な圧送性や連続性（施工性）を確保しつつ、斜面保護（斜面保護材）に必要な充分な強度も発揮させることができる。また、再生細骨材および解体木材を複合的に使用することにより、リサイクル材の利用率を高め、高度な資源有効活用を図ることができる。さらに、再生細骨材のみを使用した場合は、普通細骨材（バージン材）を利用した場合に比べてコストが高くなるが、解体木材チップを混入することにより、バージン材より安価になり、その分、低コスト化を図ることができる。
【００１３】
本発明において、前記解体木材チップは、前記モルタル基材に混入する前に膨軟化処理されていることが望ましい。このように膨軟化処理された解体木材チップは、吸水率が上昇し、柔軟性も加わるため、吹付けモルタル自体に必要な流動性（圧送性、連続性）を向上させる作用を発揮する。従って、この複合リサイクル材混入吹付けモルタルでは、解体木材チップを混入しないものに比べて、特に吹付け時の施工性が良くなる。
【００１４】
本発明においては、前記モルタル基材に混入する解体木材チップの単位量が２５０ｋｇ／ｍ3 以下であることが望ましい。このモルタル基材に混入する解体木材チップの単位量が２５０ｋｇ／ｍ3 以上の場合でも吹付け時の施工性は確保できる。しかし、解体木材チップの単位量が多いほど圧縮強度は低下する。従って、モルタル基材に混入する解体木材チップの単位量は、基本的には設計基準強度との関係において決定されるが、斜面保護用吹付け材料として用いる場合には、モルタル基材に混入する解体木材チップの単位量を２５０ｋｇ／ｍ3 以下とすることが好ましく、更に好ましくは、１００ｋｇ／ｍ3 前後である。この場合には、得られる斜面保護材を設計基準強度の範囲内とすることが可能になるからである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、複合リサイクル材を用いることで、低コストで提供できる上に、斜面保護に必要な充分な強度も発揮させることができ、更に、良好な施工性も確保できる複合リサイクル材を用いた吹付けモルタル及び斜面保護工法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の好適な実施例について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施例では、本発明の複合リサイクル材混入吹付けモルタルを斜面保護用の吹付け材料として使用する場合に好適な例について説明する。
【実施例】
【００１７】
図１は、再生細骨材および解体木材チップを混入して、複合リサイクル材混入吹付けモルタルを製造する工程およびそれを用いた吹付け工程（斜面保護工法）を示すフローチャートである。この実施例では、セメント、混和剤、および水を含むモルタル基材に、再生細骨材（低コスト）と、解体木材チップ（低コスト）を混入してミキシングする。この再生細骨材と解体木材チップの混入に際しては、後述する相対品質値法を適用した材料設計に基づいて行う。材料のミキシングは、専用のミキサーや、例えば図３に示すような攪拌装置搭載の吹付機にてミキシングする。この吹付機でミキシングする場合、材料をミキシングしつつ、それを地山斜面等の吹付け対象に吹付ける工程を行う。これにより、斜面保護工としての所要性能を確保し、解体木材チップ混入に伴う施工性の向上を図り、しかもこれを低コストで実現することが可能になる。次いで、これらの詳細を実験例に基づいて説明する。
【００１８】
コンクリート塊リサイクルの用途拡大を目的に、構造物の解体コンクリート塊から製造された再生細骨材を用い、さらにチップ化した解体木材を混入した吹付けモルタルについて、斜面保護材への適用性について実験的検討を行った。ここでは、吹付け前のベースモルタルにおいて配合検討を行い、得られた配合において施工試験を行い、諸性質を評価した結果を示す。
【００１９】
＜配合検討＞
（１）使用材料
表１に使用材料の概要を示す。再生細骨材は、解体建物の内壁を原コンクリートとして、再生粗骨材の最大寸法２５ｍｍで製造した場合により得られたものを用いた。解体木材はチップ状に破砕し、さらに膨軟化処理したものを用いた。
【００２０】
【表１】
2008030991.tif 000003
【００２１】
（２）配合設計
設計条件：吹付けモルタルの配合検討は、表２に示す６水準の配合(ベース配合)を用いた。設計基準強度は、土木学会指針（案）に基づき、従来から斜面保護工に多く採用されている１５〜１８Ｎ／ｍｍ2 とし、配合強度は、設計基準強度と目標強度の関係から２５〜２７Ｎ／ｍｍ2 に設定した。
【００２２】
【表２】
2008030991.tif 000004
【００２３】
練混ぜ方法：公称容量６０リットルの強制２軸型ミキサーを用い、細骨材、セメント、解体木材チップを投入し、３０秒の空練りを行った後、水を加え１２０秒練混ぜを行った。
【００２４】
（３）ベースモルタルの性質
フレッシュ性状：表２にベース配合の吹付けモルタル(ベースモルタル)の実測フロー値を示す。全ての配合で目標値以内であった。また、目視観察の結果から、解体木材チップ混入量が１００ｋｇ／ｍ3 以下であれば、普通骨材とほぼ同等の施工性が得られるものと推測した。なお、表１〜表４において、水をＷ、セメントをＣ、解体木材チップをＴ、細骨材のうち普通細骨材をＮＳ、再生細骨材をＲＳの記号でそれぞれ示す。
【００２５】
硬化性状：図２に、ベースモルタルにおける材齢と圧縮強度の関係を示す。配合ＲＳ−Ｔ０（解体木材チップＴ＝０の場合）を除くと、材齢および骨材の種類にかかわらず、解体木材チップ混入量の増加に伴い低下し、混入量２５０ｋｇ／ｍ3 以上になると設計基準強度を下回った。ＲＳ−Ｔ０はＮＳ−Ｔ０に比べ、再生細骨材混入の影響により、圧縮強度は低下する傾向がみられる。
【００２６】
＜施工性検討＞
上記の配合検討結果をふまえて、表２に示す４配合に対して施工性の確認を行った。試験概要は以下の通りである。
【００２７】
（１）試験方法
図３に示すように、試験用型枠にモルタルを吹付け、施工性を目視観察により評価した。また、型枠に吹付けたモルタルからコア供試体(JIS A 1107)を作成し、圧縮強度(JIS A
1107)、静弾性係数(JIS A 1149)、見掛け密度(JIS A 1108)の各試験を実施した。
【００２８】
（２）配合
表３に施工性の確認試験を実施した吹付けモルタルの配合を示す。施工試験の基本配合となるＮＳ−Ｔ０は、配合検討における目視観察の結果から、単位水量を１５ｋｇ／ｍ3 程度減少させた。また、再生細骨材および解体木材チップを用いた吹付けモルタルの単位水量は、同配合に比べて５〜１０ｋｇ／ｍ3 程度減少させた。
【００２９】
【表３】
2008030991.tif 000005
【００３０】
＜試験結果＞
（１）施工状況
吹付けモルタルは、表４に示すとおり、練混ぜ性能には問題ないが、圧送時にマテリアルホースの脈動が多く、かつ吐出の連続性が無いことから、普通細骨材を用いた吹付けモルタルと比較すれば、やや吹付け性能に劣る。ただし、解体木材チップを混入した場合は、混入していないものに比べて、比較的良好な施工性が得られた。
【００３１】
【表４】
2008030991.tif 000006
【００３２】
（２）圧縮強度および弾性係数
吹付けモルタルの圧縮強度は、図４に示すように、材齢にかかわらず、普通骨材を用いたものよりも小さく、解体木材チップ混入量の増加に伴い小さくなる傾向がみられ、１００ｋｇ／ｍ3 混入した場合で設計基準強度の下限値とほぼ同等であった。また、見掛け密度(材齢２８日)においても圧縮強度同様、解体木材チップ混入量の増加に伴い小さくなる傾向がみられ。さらに、図５に示すように、静弾性係数と圧縮強度との間にも明確な相関性が認められる。
【００３３】
＜材料設計＞
相対品質値：使用骨材の物性値、表３に示した配合上の絶対容積から（数１）に示す相対品質値Ｑt を算出する。
【００３４】
【数１】
2008030991.tif 000007
【００３５】
ここで、Ｑ1：相対品質値、ＱvＮ：普通細骨材の物性値、ＱrＮ：再生細骨材の物性値
、Ｑw：解体木材チップの物性値、ａ、ｂ、ｃ：普通細骨材、再生細骨材および解体木材
チップの絶対容積（１／ｍ3 ）をそれぞれ示す。本検討では、密度(表１：細骨材は表乾)を物性値とした。
【００３６】
吹付けモルタルの諸性質との関係：骨材置換法による再生骨材コンクリートの諸性質は、骨材の相対品質値（吸水率、密度等）との間に明確な相関性を示す事が判明している 
。吹付けモルタルにおいても、図６に示すように、相対密度と圧縮強度および静弾性係数との間で明確な相関関係が認められることから、相対品質値法に基づく材料設計が可能である。
【００３７】
＜まとめ＞
再生細骨材および解体木材チップを用いた斜面保護材用の吹付けモルタルへの適用性について検討を行った。
（１）再生細骨材を用いた吹付けモルタルは、いずれの配合においても吹付け性が低下したが、解体木材チップを混入することにより、改善される傾向がみられた。
（２）再生細骨材を用いた吹付けモルタルの圧縮強度および静弾性係数は、普通骨材を用いた場合よりも小さく、また、解体木材チップ混入量の増加に伴い低下する傾向を示した。
（３）再生細骨材、解体木材チップによる相対密度と主要性質の間には、明確な相関性が認められるため、吹付けモルタルでも、相対品質値法に基づく材料設計が可能である。
【００３８】
なお、以上の実施例では、本発明を斜面保護用の吹付け材料および斜面保護工法に適用した例を示したが、吹付け対象が斜面に限らず、適宜な強度の保護工を必要とする平坦面などに対しても、本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施例に係るフローチャート。
【図２】本発明の実施例に係るベースモルタルの圧縮強度をグラフで示す図。
【図３】本発明の実施例に係る施工性試験概要を示す説明図。
【図４】本発明の実施例に係る吹付けモルタルの圧縮強度・見掛け密度をグラフで示す図。
【図５】本発明の実施例に係る吹付けモルタルの圧縮強度と静弾性係数の関係を示す図。
【図６】本発明の実施例に係る吹付けモルタルの相対密度と圧縮強度および静弾性係数の関係を示す図。
【符号の説明】
【００４０】
ＮＳ  普通細骨材
ＲＳ  再生細骨材
Ｔ  解体木材チップ
Ｃ  セメント
Ｗ  水
【図１】
2008030991.tif 000008
【図２】
2008030991.tif 000009
【図３】
2008030991.tif 000010
【図４】
2008030991.tif 000011
【図５】
2008030991.tif 000012
【図６】
2008030991.tif 000013