(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記（ａ）〜（ｄ）の特性及び含有率を有するセメント、シリカフューム、無機粉末、骨材Ａ、及び骨材Ｂと、高性能減水剤、消泡剤、及び水を、少なくとも含むセメント組成物の硬化体からなる、道路又は鉄道の防護工用部材。
（ａ）セメント：５５〜６５体積％
（ｂ）ＢＥＴ比表面積が１５〜２５ｍ２／ｇのシリカフューム：５〜２５体積％
（ｃ）５０％体積累積粒径が０．８〜５μｍの無機粉末：１５〜３５体積％
（ｄ）最大粒径が１．２ｍｍ以下の骨材Ａ、及び最大粒径が１．２ｍｍを超え、１３ｍｍ以下の骨材Ｂの合計の含有率が２５〜４０体積％
（ただし、セメント、シリカフューム、及び無機粉末の含有率の合計は１００体積％である。）
【請求項２】
前記セメント組成物中のセメントが、中庸熱ポルトランドセメント粒子、又は低熱ポルトランドセメント粒子を研磨処理して、該セメント粒子の角張った表面部分を丸みを帯びた形状に整形してなる、粒径が２０μｍ以上の粗粒子と、
該研磨処理により生じた粒径が２０μｍ未満の微粒子とを含み、かつ、
該セメントの５０％体積累積粒径が１０〜１８μｍ、及びブレーン比表面積が２１００〜２９００ｃｍ２／ｇである、
請求項１に記載の道路又は鉄道の防護工用部材。
【請求項３】
前記セメント組成物が、さらに、金属繊維、有機繊維、及び炭素繊維から選ばれる１種以上を３体積％以下含む、請求項１又は２に記載の道路又は鉄道の防護工用部材。
【請求項４】
前記セメント組成物中の硬化体の圧縮強度が３３０Ｎ／ｍｍ２以上である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の道路又は鉄道の防護工用部材。
【請求項５】
さらに、前記セメント組成物が、最大粒径が１．２ｍｍを超え、１３ｍｍ以下の骨材Ｂを含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の道路又は鉄道の防護工用部材。
【請求項６】
前記セメント組成物の硬化体の圧縮強度が３００Ｎ／ｍｍ２以上である、請求項５に記載の道路又は鉄道の防護工用部材。
【請求項７】
下記（Ａ）成形工程、（Ｂ）常温養生工程、（Ｃ）加熱養生工程、及び（Ｄ）高温加熱工程を、少なくとも含む、道路又は鉄道の防護工用部材の製造方法。
（Ａ）下記（ａ）〜（ｄ）の特性及び含有率を有するセメント、シリカフューム、無機粉末、骨材Ａ、及び骨材Ｂと、高性能減水剤、消泡剤、及び水を、少なくとも含むセメント組成物を混練した後、型枠内に打設して、未硬化の成形体を得る成形工程
（Ｂ）該未硬化の成形体を１０〜４０℃で２４時間以上、封緘養生又は気中養生した後、前記型枠から脱型し、養生した成形体を得る常温養生工程
（Ｃ）該養生した成形体を、７０℃以上１００℃未満で６時間以上の蒸気養生又は温水養生と、１００〜２００℃で１時間以上のオートクレーブ養生のいずれか一方又は両方を行って加熱養生した成形体を得る加熱養生工程
（Ｄ）前記加熱養生後の成形体を、１５０〜２００℃で２４時間以上、加熱（ただし、オートクレーブ養生による加熱を除く。）して、硬化体を得る高温加熱工程
（ａ）セメント：５５〜６５体積％
（ｂ）ＢＥＴ比表面積が１５〜２５ｍ２／ｇのシリカフューム：５〜２５体積％
（ｃ）５０％体積累積粒径が０．８〜５μｍの無機粉末：１５〜３５体積％
（ｄ）最大粒径が１．２ｍｍ以下の骨材Ａ、及び最大粒径が１．２ｍｍを超え、１３ｍｍ以下の骨材Ｂの合計の含有率が２５〜４０体積％
（ただし、セメント、シリカフューム、及び無機粉末の含有率の合計は１００体積％である。）
【請求項８】
前記セメント組成物が、さらに、金属繊維、有機繊維、及び炭素繊維から選ばれる１種以上を３体積％以下含む、請求項７に記載の道路又は鉄道の防護工用部材の製造方法。
【請求項９】
前記セメント組成物が、さらに、最大粒径が１．２ｍｍを超え、１３ｍｍ以下の骨材Ｂを含む、請求項７又は８に記載の道路又は鉄道の防護工用部材の製造方法。
【請求項１０】
前記（Ｂ）常温養生工程と前記（Ｃ）加熱養生工程の間に、前記養生した成形体に吸水させる吸水工程を含む、請求項７〜９のいずれか１項に記載の道路又は鉄道の防護工用部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は道路又は鉄道の防護工用部材（特に、ロックシェッドやスノーシェッド）と、その製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロックシェッドやスノーシェッド等の防護工用部材は、落石や雪崩等から通行車両、乗員、及び通行者を守り、道路機能を保全するために、山間地や山間積雪地の切り立った崖地に面する道路や鉄道に設置される。そのため、防護工用部材は、落石や雪崩による衝撃抵抗が求められ、主に鋼製とコンクリート製の２種類がある。ここで、鋼製防護工用部材は、構築時の作業性に優れ、脆性破損が起き難いが、腐食防止用の塗装を定期的に行う必要があり維持コストがかかる。一方、コンクリート製防護工用部材は衝撃抵抗が高く、また塗装は不要であるため維持コストは低いが、基礎工（部材の施工現場への搬入や組立設置等の作業）の負担が大きく、また、設置場所の制約のためにコンクリート製防護工用部材を採用できない場合がある。そこで、コンクリートの強度と靱性をさらに高くできれば、部材の厚さを薄くでき、その分、基礎工の負担が減少する。
そこで、本願の出願人は、先に、セメント、ポゾラン質微粉末、粒径２ｍｍ以下の骨材、水、及び減水剤を含む配合物からなるロックシェッド及びスノーシェッドを提案した（特許文献１）。これらのロックシェッド等は、従来のコンクリートと比べ格段に高い強度と靱性を有するため、部材の厚さを大幅に薄くして軽量化でき、基礎工の手間が軽減する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２２６９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そして、本発明は、前記ロックシェッド等の利点を有し、さらに強度と靱性が向上して耐久性や耐衝撃性を高めた防護工（ロックシェッドやノーシェッド）を構築できる、道路又は鉄道の防護工用部材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】
【０００５】
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、セメント、特定のＢＥＴ比表面積を有するシリカフューム、特定の粒度分布を有する無機粉末、及び、特定の大きさの骨材等を特定の割合で含む道路又は鉄道の防護工用部材は、前記目的を達成できることを見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明は、以下の構成を有する道路又は鉄道の防護工用部材である。
【０００６】
［１］下記（ａ）〜（ｄ）の特性及び含有率を有するセメント、シリカフューム、無機粉末、骨材Ａ、及び骨材Ｂと、高性能減水剤、消泡剤、及び水を、少なくとも含むセメント組成物の硬化体からなる、道路又は鉄道の防護工用部材。
（ａ）セメント：５５〜６５体積％
（ｂ）ＢＥＴ比表面積が１５〜２５ｍ２／ｇのシリカフューム：５〜２５体積％
（ｃ）５０％体積累積粒径が０．８〜５μｍの無機粉末：１５〜３５体積％
（ｄ）最大粒径が１．２ｍｍ以下の骨材Ａ、及び最大粒径が１．２ｍｍを超え、１３ｍｍ以下の骨材Ｂの合計の含有率が２５〜４０体積％
（ただし、セメント、シリカフューム、及び無機粉末の含有率の合計は１００体積％である。）
［２］前記セメント組成物中のセメントが、中庸熱ポルトランドセメント粒子、又は低熱ポルトランドセメント粒子を研磨処理して、該セメント粒子の角張った表面部分を丸みを帯びた形状に整形してなる、粒径が２０μｍ以上の粗粒子と、
該研磨処理により生じた粒径が２０μｍ未満の微粒子とを含み、かつ、
該セメントの５０％体積累積粒径が１０〜１８μｍ、及びブレーン比表面積が２１００〜２９００ｃｍ２／ｇである、
前記［１］に記載の道路又は鉄道の防護工用部材。
［３］前記セメント組成物が、さらに、金属繊維、有機繊維、及び炭素繊維から選ばれる１種以上を３体積％以下含む、前記［１］又は［２］に記載の道路又は鉄道の防護工用部材。
［４］前記セメント組成物の硬化体の圧縮強度が３３０Ｎ／ｍｍ２以上である、前記［１］〜［３］のいずれかに記載の道路又は鉄道の防護工用部材。
［５］さらに、前記セメント組成物が、最大粒径が１．２ｍｍを超え、１３ｍｍ以下の骨材Ｂを含む、前記［１］〜［４］のいずれかに記載の道路又は鉄道の防護工用部材。
［６］前記セメント組成物の硬化体の圧縮強度が３００Ｎ／ｍｍ２以上である、前記［５］に記載の道路又は鉄道の防護工用部材。
【０００７】
［７］下記（Ａ）成形工程、（Ｂ）常温養生工程、（Ｃ）加熱養生工程、及び（Ｄ）高温加熱工程を、少なくとも含む、道路又は鉄道の防護工用部材の製造方法。
（Ａ）下記（ａ）〜（ｄ）の特性及び含有率を有するセメント、シリカフューム、無機粉末、及び骨材Ａ、及び骨材Ｂと、高性能減水剤、消泡剤、及び水を、少なくとも含むセメント組成物を混練した後、型枠内に打設して、未硬化の成形体を得る成形工程
（Ｂ）該未硬化の成形体を１０〜４０℃で２４時間以上、封緘養生又は気中養生した後、前記型枠から脱型し、養生した成形体を得る常温養生工程
（Ｃ）該養生した成形体を、７０℃以上１００℃未満で６時間以上の蒸気養生又は温水養生と、１００〜２００℃で１時間以上のオートクレーブ養生のいずれか一方又は両方を行って加熱養生した成形体を得る加熱養生工程
（Ｄ）前記加熱養生後の成形体を、１５０〜２００℃で２４時間以上、加熱（ただし、オートクレーブ養生による加熱を除く。）して、硬化体を得る高温加熱工程
（ａ）セメント：５５〜６５体積％
（ｂ）ＢＥＴ比表面積が１５〜２５ｍ２／ｇのシリカフューム：５〜２５体積％
（ｃ）５０％体積累積粒径が０．８〜５μｍの無機粉末：１５〜３５体積％
（ｄ）最大粒径が１．２ｍｍ以下の骨材Ａ、及び最大粒径が１．２ｍｍを超え、１３ｍｍ以下の骨材Ｂの合計の含有率が２５〜４０体積％
（ただし、セメント、シリカフューム、及び無機粉末の含有率の合計は１００体積％である。）
［８］前記セメント組成物が、さらに、金属繊維、有機繊維、及び炭素繊維から選ばれる１種以上を３体積％以下含む、前記[７]に記載の道路又は鉄道の防護工用部材の製造方法。
［９］前記セメント組成物が、さらに、最大粒径が１．２ｍｍを超え、１３ｍｍ以下の骨材Ｂを含む、前記［７］又は［８］に記載の道路又は鉄道の防護工用部材の製造方法。
［１０］前記（Ｂ）常温養生工程と前記（Ｃ）加熱養生工程の間に、前記養生した成形体に吸水させる吸水工程を含む、前記［７］〜［９］のいずれかに記載の道路又は鉄道の防護工用部材の製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の道路又は鉄道の防護工用部材は、高い圧縮強度（例えば、３００Ｎ／ｍｍ２以上）を有するため、部材の縮小や軽量化を図ることができるので、部材の施工現場への搬入、設置作業や組立設置等の基礎工の作業負担を著しく軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】ローターの回転軸に対して垂直の方向に切断した断面を部分的に含む、高速気流撹拌装置の正面図（一例）である。
【図２】耐衝撃試験に用いた平板供試体の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の道路又は鉄道の防護工用部材は、前記の特性及び含有率を有するセメント、シリカフューム、無機粉末（以下、セメント、シリカフューム、及び無機粉末を合わせた全体を「粉体原料」という。）、及び骨材Ａと、高性能減水剤、消泡剤、及び水を、少なくとも含むセメント組成物の硬化体からなる部材等である。
また、本発明の道路又は鉄道の防護工用部材の製造方法は、前記の成形工程、常温養生工程、加熱養生工程、及び高温加熱工程を、少なくとも含む製造方法等である。
以下、本発明について、道路又は鉄道の防護工用部材の前記構成材料、および該部材の製造方法に含まれる前記工程の順に、詳細に説明する。
【００１１】
（ａ）セメント
該セメントの種類は、特に限定されず、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、耐硫酸塩ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメントから選ばれる１種以上が使用できる。
これらの中でも、セメント組成物の流動性が向上するため、好ましくは、中庸熱ポルトランドセメント及び低熱ポルトランドセメントから選ばれる１種以上である。
【００１２】
また、セメント組成物の流動性と、該組成物が硬化してなるセメント質硬化体の圧縮強度を高めるため、前記セメントは、好ましくは、中庸熱ポルトランドセメント、又は低熱ポルトランドセメントを研磨処理して、該セメント粒子の角張った表面部分を、丸みを帯びた形状に整形してなるセメントである。そして、該セメントは、粒径が２０μｍ以上の粗粒子と、該研磨処理により生じた粒径が２０μｍ未満の微粒子とを含むセメント研磨処理物であって、該セメント研磨処理物の５０％体積累積粒径が１０〜１８μｍ、及びブレーン比表面積が２１００〜２９００ｃｍ２／ｇのセメント研磨処理物である。
【００１３】
前記粗粒子の粒径の上限は、特に限定されず、研磨処理するセメントの一般的な粒径を考慮すると通常２００μｍ以下であり、セメント質硬化体の圧縮強度を高くする観点から、好ましくは１００μｍ以下である。
前記微粒子の粒径の下限は、特に限定されず、セメント組成物の流動性の向上、及び、道路又は鉄道の防護工用部材を製造する際の作業性の観点から、好ましくは０．１μｍ以上、より好ましくは０．５μｍ以上である。
【００１４】
セメント研磨処理物の５０％体積累積粒径は、好ましくは１０〜１８μｍ、より好ましくは１２〜１６μｍであり、ブレーン比表面積は、好ましくは２１００〜２９００ｃｍ２／ｇ、より好ましくは２２００〜２７００ｃｍ２／ｇである。
前記５０％体積累積粒径が１０μｍ以上でセメント組成物の流動性が向上し、１８μｍ以下でセメント質硬化体の圧縮強度がより高くなる。
また、前記ブレーン比表面積が２１００ｃｍ２／ｇ以上でセメント質硬化体の圧縮強度がより高くなり、２９００ｃｍ２／ｇ以下でセメント組成物の流動性が向上する。
【００１５】
前記研磨処理には、セメント粒子を研磨処理できる公知の研磨処理装置を用いる。研磨処理装置は、市販の高速気流撹拌装置（例えば、奈良機械製作所社製、商品名「ハイブリタイザーＮＨＳ−３型」）等が挙げられる。
以下、高速気流撹拌装置について、図１に基づき詳しく説明する。
原料であるセメントは、高速気流撹拌装置１０の上部の投入口１４から、開閉弁１８を開いた状態で投入され、投入した後は開閉弁１８を閉じる。
投入されたセメントは、循環回路１３の途中に設けられた循環回路の入口１３ａから循環回路１３内に入り、その後、循環回路の出口１３ｂから、被処理物を収容する空間である衝突室１７内に入る。
セメントを投入した後、固定体であるステーター１６の内部に配設されているローター（回転体）１１を高速回転させて、ローター１１及びローター１１に固着されたブレード１２により高速気流が発生し、衝突室１７内のセメントが撹拌される。撹拌中、セメント粒子は、衝突室１７内に設けられた、循環回路の入口１３ａから、循環回路１３内に入り、衝突室１７の中央部分に設けられた循環回路の出口１３ｂから、再び衝突室１７内に投入されて循環する。
なお、図１中、点線で示す矢印は、粒子（セメント粒子、並びに、研磨処理によって生じた粗粒子、及び微粒子を含む。）の流れを示す。
【００１６】
撹拌によって、セメント粒子が衝突室１７の内壁面、ローター１１及びブレード１２と衝突すること、並びに、セメント粒子同士が衝突することにより、セメント粒子が研磨処理されて、該粒子表面の角張った部分が丸みを帯びた形状に変化した粗粒子（粒径が２０μｍ以上である粒子）、及び、微粒子（粒径が２０μｍ未満である粒子）が生じる。
【００１７】
ローター１１の回転速度は、好ましくは３０００〜４２００ｒｐｍ、より好ましくは３５００〜４０００ｒｐｍである。該回転速度が３０００ｒｐｍ以上でセメント組成物の流動性は向上し、４２００ｒｐｍを超えるとセメント組成物の流動性の向上効果は飽和する。また、高速気流撹拌装置の性能上、回転速度が４２００ｒｐｍを超えるのは困難である。
研磨処理の時間は、好ましくは１０〜６０分間、より好ましくは２０〜５０分間、さらに好ましくは２０〜４０分間、特に好ましくは２０〜３０分間である。該時間が１０分間以上でセメント組成物の流動性は向上し、６０分間を超えるとセメント組成物の流動性の向上効果は飽和する。
得られたセメント研磨処理物（粗粒子と微粒子の混合物）は、排出弁１９を開くことにより、排出口１５から排出される。
【００１８】
（ｂ）シリカフューム
該シリカフュームのＢＥＴ比表面積は、１５〜２５ｍ２／ｇ、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１５ｍ２／ｇ未満ではセメント質硬化体の圧縮強度が低下し、２５ｍ２／ｇを超えるとセメント組成物の流動性が低下する。
【００１９】
（ｃ）無機粉末
５０％体積累積粒径が０．８〜５μｍの無機粉末は、例えば、石英粉末（珪石粉末）、火山灰、フライアッシュ（分級又は粉砕したもの）、スラグ粉末、石灰石粉末、長石類粉末、ムライト類粉末、アルミナ粉末、シリカゾル、炭化物粉末、及び窒化物粉末から選ばれる１種以上が挙げられる。
これらの中でも、石英粉末又はフライアッシュが、セメント組成物の流動性を向上させ、セメント質硬化体の圧縮強度を高くするため好ましい。
なお、本明細書中、５０％体積累積粒径が０．８〜５μｍの無機粉末はセメントを含まない。
【００２０】
無機粉末の５０％体積累積粒径は、０．８〜５μｍ、好ましくは１〜４μｍ、より好ましくは１．１〜３．５μｍ、さらに好ましくは１．２μｍ以上３μｍ未満である。該粒径が０．８μｍ未満ではセメント組成物の流動性が低下し、５μｍを超えるとセメント質硬化体の圧縮強度が低下する。
無機粉末の５０％体積累積粒径は、市販の粒度分布測定装置（例えば、日機装社製、製品名「マイクロトラックＨＲＡ  モデル９３２０−Ｘ１００」）を用いて求めることができる。
具体的には、粒度分布測定装置を用いて、累積粒度曲線を作成し、該累積粒度曲線から５０％体積累積粒径を求めることができる。この際、試料を分散させる溶媒であるエタノール２０ｃｍ３に対して、試料０．０６ｇを添加し、９０秒間、超音波分散装置（例えば、日本精機製作所社製、製品名「ＵＳ３００」）を用いて超音波分散した試料を測定する。
【００２１】
無機粉末の最大粒径は、セメント質硬化体の圧縮強度をより高くする観点から、好ましくは１５μｍ以下、より好ましくは１４μｍ以下、さらに好ましくは１３μｍ以下である。また、無機粉末の９５％体積累積粒径は、セメント質硬化体の圧縮強度をより高くする観点から、好ましくは８μｍ以下、より好ましくは７μｍ以下、さらに好ましくは６μｍ以下である。
【００２２】
無機粉末はＳｉＯ２を主成分とするもの（例えば、石英粉末）が好ましい。無機粉末中のＳｉＯ２の含有率は、セメント質硬化体の圧縮強度をより高くするためには、好ましくは５０質量％以上、より好ましくは６０質量％以上、さらに好ましくは７０質量％以上である。
【００２３】
前記セメント組成物において、粉体原料１００体積％中、セメントの含有率は５５〜６５体積％、好ましくは５７〜６３体積％である。該含有率が５５体積％未満ではセメント質硬化体の圧縮強度が低下し、６５体積％を超えるとセメント組成物の流動性が低下する。
また、粉体原料１００体積％中、シリカフュームの含有率は５〜２５体積％、好ましくは７〜２３体積％である。該含有率が５体積％未満ではセメント質硬化体の圧縮強度が低下し、２５体積％を超えるとセメント組成物の流動性が低下する。
粉体原料１００体積％中、無機粉末の含有率は１５〜３５体積％、好ましくは１７〜３３体積％である。該含有率が１５体積％未満では、セメント質硬化体の圧縮強度が低下し、３５体積％を超えるとセメント組成物の流動性が低下する。
【００２４】
（ｄ）骨材Ａ
該骨材Ａは、川砂、陸砂、海砂、砕砂、珪砂、天然エメリー砂、人工細骨材（例えば、スラグ細骨材、フライアッシュ等を焼成してなる焼成細骨材、人工エメリー砂、アルミナ又は炭化物（例えば、炭化ケイ素、炭化ホウ素等）の粗砕物等）、再生細骨材、又はこれらの混合物等が挙げられる。
骨材Ａの最大粒径は、１．２ｍｍ以下、好ましくは１．１ｍｍ以下、より好ましくは１．０ｍｍ以下である。該最大粒径が１．２ｍｍ以下であれば、セメント質硬化体の圧縮強度は高い。
骨材Ａの粒度分布は、セメント組成物の流動性とセメント質硬化体の圧縮強度が向上するため、０．６ｍｍ以下の粒径の骨材の含有率が９５質量％以上、０．３ｍｍ以下の粒径の骨材の含有率が４０〜５０質量％、及び、０．１５ｍｍ以下の粒径の骨材の含有率は６質量％以下が好ましい。
セメント組成物中の骨材Ａの含有率は、好ましくは２０〜４０体積％、より好ましくは２２〜３８体積％、さらに好ましくは３０〜３７体積％、特に好ましくは３２〜３６体積％である。該含有率が２０体積％以上でセメント組成物の発熱量とセメント質硬化体の収縮量は小さくなり、４０体積％以下でセメント質硬化体の圧縮強度はより高くなる。
【００２５】
（ｅ）高性能減水剤
該高性能減水剤は、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高性能減水剤が使用できる。これらの中でも、セメント組成物の流動性とセメント質硬化体の圧縮強度が向上することから、好ましくはポリカルボン酸系の高性能減水剤である。
高性能減水剤の配合量は、粉体原料１００質量部に対して、固形分換算で、好ましくは０．２〜１．５質量部、より好ましくは０．４〜１．２質量部である。該量が０．２質量部以上で減水性能が向上してセメント組成物の流動性が高くなり、１．５質量部以下でセメント質硬化体の圧縮強度がより高くなる。
【００２６】
（ｆ）消泡剤
該消泡剤は市販品が使用できる。消泡剤の配合量は、粉体原料１００質量部に対して、好ましくは０．００１〜０．１質量部、より好ましくは０．０１〜０．０７質量部、さらに好ましくは０．０１〜０．０５質量部である。該量が０．００１質量部以上でセメント組成物の強度発現性は向上し、０．１質量部を超えると強度発現性の向上効果が頭打ちとなる。
【００２７】
（ｇ）水
該水は水道水等が使用できる。水の配合量は、粉体原料１００質量部に対して、好ましくは１０〜２０質量部、より好ましくは１１〜１８質量部、さらに好ましくは１４〜１６質量部である。該量が１０質量部以上でセメント組成物の流動性が向上し、２０質量部以下でセメント質硬化体の圧縮強度がより高くなる。
【００２８】
（ｈ）繊維
セメント組成物は、セメント質硬化体の曲げ強度や破壊エネルギー等を向上させる観点から、金属繊維、有機繊維、及び炭素繊維から選ばれる１種以上を含んでもよい。セメント組成物中の繊維の含有率は、好ましくは３体積％以下、より好ましくは０．３〜２．５体積％、さらに好ましくは０．５〜２．３体積％である。該含有率が３体積％以下であれば、セメント組成物の流動性や作業性が低下することなく、セメント質硬化体の曲げ強度や破壊エネルギー等が向上する。
【００２９】
（ｈ-１）金属繊維
該金属繊維は、鋼繊維、ステンレス繊維、及びアモルファス繊維から選ばれる１種以上が挙げられる。これらの中でも、鋼繊維は、強度に優れコストや入手のし易さから好適である。
金属繊維の寸法は、セメント組成物中における金属繊維の材料分離の防止や、セメント質硬化体の曲げ強度の向上の観点から、好ましくは直径が０．０１〜１．０ｍｍ、長さが２〜３０ｍｍ、より好ましくは直径が０．０５〜０．５ｍｍ、長さが５〜２５ｍｍである。また、金属繊維のアスペクト比（繊維長／繊維直径）は、好ましくは２０〜２００、より好ましくは４０〜１５０である。
さらに、金属繊維の形状は、直線状よりも、何らかの物理的付着力を付与する形状（例えば、螺旋状や波形）であることが好ましい。螺旋状等の形状であれば、金属繊維とマトリックスとが、引き抜けながら応力を担保するため、セメント質硬化体の曲げ強度が向上する。
【００３０】
（ｈ-２）有機繊維と炭素繊維
該有機繊維は、後述する本発明の道路又は鉄道の防護工用部材の製造方法における加熱に耐えうるものであればよく、例えば、アラミド繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ポリエチレン繊維、ポリアリート繊維、ポリプロピレン繊維等が挙げられる。
また、炭素繊維はＰＡＮ系炭素繊維やピッチ系炭素繊維が挙げられる。
有機繊維及び炭素繊維の寸法は、セメント組成物中における繊維の材料分離の防止や、セメント質硬化体の破壊エネルギーの向上の観点から、好ましくは直径が０．００５〜１．０ｍｍ、長さが２〜３０ｍｍ、より好ましくは直径が０．０１〜０．５ｍｍ、長さが５〜２５ｍｍである。また、有機繊維及び炭素繊維のアスペクト比（繊維長／繊維直径）は、好ましくは２０〜２００、より好ましくは３０〜１５０である。
【００３１】
（ｉ）セメント組成物
該セメント組成物からなるモルタル（後述する骨材Ｂを含まないもの）の硬化前のフロー値は、「ＪＩＳ  Ｒ  ５２０１（セメントの物理試験方法）１１．フロー試験」に記載される方法において、１５回の落下運動を行わないで測定した値（以下、「０打ちフロー値」ともいう。）として、好ましくは２００ｍｍ以上、より好ましくは２２０ｍｍ以上である。該フロー値が２００ｍｍ以上であれば、道路又は鉄道の防護工用部材を製造する際の作業性が向上する。
また、前記セメント組成物からなるモルタル（後述する骨材Ｂを含まないもの）の圧縮強度は、好ましくは３３０Ｎ／ｍｍ２以上、より好ましくは３５０Ｎ／ｍｍ２以上、さらに好ましくは３７０Ｎ／ｍｍ２以上、特に好ましくは４００Ｎ／ｍｍ２以上である。
なお、前記骨材Ａとして、修正モース硬度が９以上の骨材（例えば、天然または人工（人造）のエメリー砂、アルミナや炭化物の粗砕物等）を使用したセメント組成物からなるモルタル（後述する骨材Ｂを含まない。）の圧縮強度は、４５０Ｎ／ｍｍ２以上（特に、エメリー砂を用いると５００Ｎ／ｍｍ２以上）になる。なお、修正モース硬度は、好ましくは９〜１４、より好ましくは９〜１３、さらに好ましくは１０〜１３、特に好ましくは１１〜１３である。
【００３２】
（ｋ）骨材Ｂ
本発明に用いるセメント組成物は、最大粒径が１．２ｍｍを超え、１３ｍｍ以下の骨材Ｂを含むことができる。
骨材Ｂは、川砂、山砂、陸砂、海砂、砕砂、珪砂、天然エメリー砂、人工細骨材（例えば、スラグ細骨材、フライアッシュ等を焼成してなる焼成細骨材、及び人工エメリー砂）、再生細骨材、川砂利、山砂利、陸砂利、砕石、人工粗骨材（例えば、スラグ粗骨材、フライアッシュ等を焼成してなる焼成粗骨材）、再生粗骨材、又はこれらの混合物等が挙げられる。
骨材Ｂの最大粒径は、好ましくは１３ｍｍ以下、より好ましくは１２ｍｍ以下、さらに好ましくは１１ｍｍ以下、特に好ましくは１０以下ｍｍである。該最大粒径が１３ｍｍ以下であれば、セメント組成物の強度発現性が向上し、例えば、３００Ｎ／ｍｍ２以上の圧縮強度を発現できる。
また、骨材Ｂの最大粒径は、コストの低減等の観点から、１．２ｍｍを超える値であり、好ましくは３ｍｍ以上、より好ましくは５ｍｍ以上、さらに好ましくは７ｍｍ以上である。
なお、本明細書中、骨材Ｂの最大粒径が５ｍｍ以上の場合における「最大粒径」とは、骨材Ｂ全体の９０質量％以上が通るふるいのうち、最小寸法のふるいの呼び寸法で示される骨材Ｂの粒径（一般に、粗骨材の最大粒径の定義として知られている）をいう。
【００３３】
骨材Ｂの最小粒径は、好ましくは骨材Ａの最大粒径を超える値であり、より好ましくは２ｍｍ以上、さらに好ましくは３ｍｍ以上、さらに好ましくは４ｍｍ以上、特に好ましくは５ｍｍ以上（この場合、粗骨材に該当する。）である。
なお、本明細書中、骨材Ｂの最小粒径とは、骨材Ｂの中の最も粒径が小さいものから粒径が大きなものに向かって累積した場合において、骨材Ｂ全体の１５質量％に達したときの骨材Ｂの粒径をいう。
【００３４】
本発明において、セメント組成物中の骨材Ａと骨材Ｂの合計量の含有率は、好ましくは２５〜４０体積％、より好ましくは２８〜３８体積％、さらに好ましくは３０〜３６体積％である。該含有率が２５体積％以上でセメント組成物の発熱量とセメント質硬化体の収縮量が小さくなる。また、該含有率が４０体積％以下でセメント組成物の強度発現性が向上する。
骨材Ａと骨材Ｂの合計１００体積％に対する骨材Ｂの含有率は、好ましくは４０体積％以下、より好ましくは３０体積％以下、さら好ましくは２５体積％以下である。該含有率が４０体積％以下で、セメント組成物の強度発現性（例えば、圧縮強度）が向上する。
骨材Ｂを含むセメント組成物の硬化体（例えば、コンクリート）の圧縮強度は、好ましくは３００Ｎ／ｍｍ２以上、より好ましくは３２０Ｎ／ｍｍ２以上、さらに好ましくは３４０Ｎ／ｍｍ２以上、特に好ましくは３６０Ｎ／ｍｍ２以上である。
【００３５】
以下、前記セメント組成物の硬化体からなる道路又は鉄道の防護工用部材の製造方法について詳しく説明する。
本発明の道路又は鉄道の防護工用部材の製造方法は、前記セメント組成物を混練した後、型枠内に打設して、未硬化の成形体を得る成形工程と、未硬化の成形体を、１０〜４０℃で２４時間以上、封緘養生又は気中養生した後、型枠から脱型し、養生した成形体を得る常温養生工程と、養生した成形体を、７０℃以上１００℃未満で６時間以上の蒸気養生又は温水養生と、１００〜２００℃で１時間以上のオートクレーブ養生のいずれか一方又は両方を行い、加熱養生した成形体を得る加熱養生工程と、加熱養生後の成形体を、１５０〜２００℃で２４時間以上、加熱（ただし、オートクレーブ養生による加熱を除く。）して、道路又は鉄道の防護工用部材（前記セメント組成物の硬化体）を得る高温加熱工程を含む。
【００３６】
（Ａ）成形工程
本工程は、前記セメント組成物を混練した後、型枠内に打設して、未硬化の成形体を得る工程である。
打設を行う前に、セメント組成物を混練する方法は、特に限定されない。また、混練に用いる装置も特に限定されず、オムニミキサ、パン型ミキサ、二軸練りミキサ、傾胴ミキサ等の慣用のミキサを使用できる。さらに、打設（成形）方法も特に限定されない。
また、本工程における未硬化の成形体は、セメント組成物中の気泡を低減又は除去したセメント組成物からなるものでもよい。セメント組成物中の気泡を低減又は除去することにより、セメント組成物の強度発現性はより向上する。
セメント組成物中の気泡を低減又は除去する方法は、（１）セメント組成物の混練を減圧下で行う方法、（２）混練後のセメント組成物を、型枠内に打設する前に減圧して脱泡する方法、又は（３）セメント組成物を型枠内に打設した後、減圧して脱泡する方法等が挙げられる。
【００３７】
（Ｂ）常温養生工程
本工程は、未硬化の成形体を、１０〜４０℃（好ましくは１５〜３０℃）で２４時間以上（好ましくは２４〜９６時間、より好ましくは２４〜７２時間、さらに好ましくは２４〜４８時間）、封緘養生又は気中養生した後、型枠から脱型し、養生した成形体を得る工程である。
養生温度が１０℃以上で養生時間をより短くでき、４０℃以下でセメント質硬化体（道路又は鉄道の防護工用部材）の圧縮強度をより高くできる。
養生時間が２４時間以上で、脱型の際に、硬化体に欠けや割れ等の欠陥が生じにくくなる。
また、本工程において、養生した成形体が、好ましくは２０〜１００Ｎ／ｍｍ２、より好ましくは３０〜８０Ｎ／ｍｍ２の圧縮強度を発現したときに、硬化体を型枠から脱型するのが好ましい。該圧縮強度が２０Ｎ／ｍｍ２以上で、脱型の際に、硬化体に欠けや割れ等の欠陥が生じ難く、１００Ｎ／ｍｍ２以下で、後述する吸水工程において、少ない労力で硬化体に吸水させることができる。
【００３８】
（Ｃ）加熱養生工程
本工程は、前工程で得られた養生した成形体を、７０℃以上１００℃未満（好ましくは７５〜９５℃、より好ましくは８０〜９２℃）で６時間以上の蒸気養生又は温水養生と、１００〜２００℃（好ましくは１６０〜１９０℃）で１時間以上のオートクレーブ養生のいずれか一方又は両方を行い、加熱養生した成形体を得る工程である。
本工程において、蒸気養生又は温水養生のみを行う場合、その養生時間は、好ましくは２４時間以上、より好ましくは２４〜９６時間、特に好ましくは３６〜７２時間である。オートクレーブ養生のみを行う場合、その養生時間は、好ましくは８〜６０時間、より好ましくは１２〜４８時間である。蒸気養生又は温水養生とオートクレーブ養生の両方を行う場合（例えば、蒸気養生又は温水養生を行った後、さらにオートクレーブ養生を行う場合）、蒸気養生又は温水養生における養生時間は、好ましくは６〜７２時間、より好ましくは１２〜４８時間であり、オートクレーブ養生における養生時間は、好ましくは１〜２４時間、より好ましくは４〜１８時間である。
本工程において、養生温度が前記範囲内であれば、養生時間を短縮でき、また、セメント質硬化体の圧縮強度が向上し、さらに養生時間が前記範囲内であれば、セメント質硬化体の圧縮強度が向上する。
【００３９】
（Ｄ）高温加熱工程
本工程は、加熱養生した成形体を、１５０〜２００℃（好ましくは１７０〜１９０℃）で２４時間以上（好ましくは２４〜７２時間、より好ましくは３６〜４８時間）、加熱（ただし、オートクレーブ養生による加熱を除く。）して、道路又は鉄道の防護工用部材（前記セメント組成物の硬化体）を得る工程である。
本工程における加熱は、通常、乾燥雰囲気下（換言すると、水や水蒸気を人為的に供給しない状態）で行われる。
加熱温度が１５０℃以上で加熱時間をより短くでき、２００℃以下でセメント質硬化体の圧縮強度がより向上する。また、加熱時間が２４時間以上でセメント質硬化体の圧縮強度がより向上する。
【００４０】
（Ｅ）吸水工程
常温養生工程と加熱養生工程の間に、常温養生工程で養生した成形体に吸水させる吸水工程を含んでもよい。
常温養生した成形体に吸水させる方法は、該成形体を水中に浸漬する方法が挙げられる。また、該成形体を水中に浸漬する方法において、短時間で吸水量を増やし、セメント質硬化体の圧縮強度を高くするためには、（１）該成形体を、減圧下の水中に浸漬する方法、（２）該成形体を、沸騰している水中に浸漬した後、該成形体を浸漬したまま、水温を４０℃以下に低下させる方法、（３）該成形体を、沸騰している水の中に浸漬した後、該成形体を沸騰している水から取り出して、次いで、４０℃以下の水に浸漬する方法、（４）該成形体を、加圧下の水中に浸漬する方法、又は（５）該成形体への水の浸透性が向上する薬剤が溶解した水溶液の中に、該成形体を浸漬する方法が好ましい。
【００４１】
前記成形体を、減圧下の水の中に浸漬する方法は、真空ポンプや大型の減圧容器等の設備を利用する方法が挙げられる。
前記成形体を、沸騰している水の中に浸漬する方法は、高温高圧容器や熱温水水槽等の設備を利用する方法が挙げられる。
前記養生した成形体を、減圧下の水又は沸騰している水中に浸漬させる時間は、吸水率を高くするため、好ましくは３分間以上、より好ましくは８分間以上、さらに好ましくは２０分間以上である。該時間の上限は、セメント質硬化体の圧縮強度をより高くするため、好ましくは６０分間、より好ましくは４５分間である。
【００４２】
吸水工程における吸水率は、セメント組成物が粗骨材を含まない場合（セメント組成物が骨材Ｂを含まない、又は、セメント組成物中の骨材Ｂが粗骨材（最小粒径が５ｍｍ以上）に該当しない場合）、φ５０×１００ｍｍの硬化体１００体積％に対する水の含有率は、好ましくは０．２体積％以上、より好ましくは０．３〜２．０体積％、さらに好ましくは０．３５〜１．７体積％である。
また、セメント組成物が粗骨材を含む場合（セメント組成物中の骨材Ｂが粗骨材に該当する場合）、φ１００×２００ｍｍの硬化体１００体積％に対する水の含有率は、好ましくは０．２体積％以上、より好ましくは０．３〜２．０体積％、さらに好ましくは０．３５〜１．７体積％である。これらの吸水率が０．２体積％以上でセメント質硬化体の圧縮強度をより高くできる。
【００４３】
本発明の道路又は鉄道の防護工用部材は、高い圧縮強度を有するセメント質硬化体からなるため、ひび割れ等が発生しにくく、道路又は鉄道の防護工用部材の厚さを薄くでき、その結果、道路又は鉄道の防護工用部材を軽量化して、工賃を低減できる。
また、本発明の道路又は鉄道の防護工用部材は、耐摩耗性に優れている。例えば、「ＡＳＴＭ  Ｃ７７９」に準拠して測定した６０分経過後の前記セメント質硬化体のすりへり深さは、好ましくは０．５ｍｍ以下、より好ましくは０．４ｍｍ以下、さらに好ましくは０．３ｍｍ以下である。
【００４４】
また、本発明の道路又は鉄道の防護工用部材は、遮水性、凍結融解抵抗性、及び遮煙性（例えば、道路又は鉄道の防護工用部材に塩化物イオンや硫酸イオンが浸透しにくい）に優れている。
また、本発明の道路又は鉄道の防護工用部材は、寸法安定性に優れている。例えば、「ＪＩＳ  Ａ  １１２９−２：２０１０（モルタル及びコンクリートの長さ変化測定方法−第２部：コンタクトゲージ方法）」に準拠して測定した、４０×４０×１６０ｍｍの供試体を６カ月間保存した後の前記セメント質硬化体の収縮ひずみは、好ましくは１０×１０−６以下、より好ましくは８×１０−６以下、さらに好ましくは６×１０−６以下である。
さらに、本発明の道路又は鉄道の防護工用部材は、高い曲げ強度を有する。例えば、前記セメント質硬化体が繊維を含む場合、「土木学会基準  ＪＳＣＥ−Ｇ  ５５２−２０１０（鋼繊維補強コンクリートの曲げ強度及び曲げタフネス試験方法）」に準拠して測定した、前記セメント質硬化体の曲げ強度は、好ましくは２０Ｎ／ｍｍ２以上、より好ましくは３０Ｎ／ｍｍ２以上、さらに好ましくは３５Ｎ／ｍｍ２以上である。
【００４５】
本発明において防護工は、ロックシェッドやスノーシェッドが挙げられる。防護工は、従来から用いられている形状のものでよく、例えば、（１）スラブ部材（屋根の部分）と柱部材からなるロックシェッドやスノーシェッド、（２）アーチ部材からなるスノーシェッドが挙げられる。
本発明の防護工用部材を用いて、前記（１）ロックシェッドやスノーシェッドを構築する場合は、該部材の使用箇所はスラブ部材（屋根の部分）と柱部材が挙げられ、該部材を用いてスラブ部材のみ、又はスラブ部材及び柱部材を製造してもよい。また、（２）スノーシェッドを構築する場合は、該部材の使用箇所はアーチ部材が挙げられる。
【００４６】
本発明の防護工用部材が、ロックシェッド構築用のスラブ部材の場合、その厚さは、強度や耐衝撃性の観点から、好ましくは６ｃｍ以上、より好ましくは８ｃｍ以上、さらに好ましくは１０ｃｍ以上であり、製造の容易性や軽量化による作業性の向上の観点から、好ましくは３０ｃｍ以下、より好ましくは２５ｃｍ以下、さらに好ましくは２０ｃｍ以下である。また、縦と横の長さは、取り扱い易さの観点から、好ましくは３ｍ以下、より好ましくは２．５ｍ以下、さらに好ましくは２ｍ以下であり、作業の効率の観点からは、好ましくは１ｍ以上、より好ましくは１．５ｍ以上、さらに好ましくは２ｍ以上である。
なお、ロックシェッドのスラブ（屋根）の厚さが３０ｃｍ以上であれば、スラブ部材を重ねてスラブ（屋根）を構築するとよい。
【００４７】
本発明の防護工用部材が、ロックシェッドやスノーシェッド構築用の柱部材の場合、強度や耐衝撃性の観点から、１辺が１０〜５０ｃｍの角柱又は直径が１０〜５０ｃｍの円柱とすることが好ましい。なお、当該柱部材の高さは、構築するロックシェッドやスノーシェッドの高さに応じて定めることができるが、概ね４〜７ｍが好ましい。
【００４８】
本発明の防護工用部材が、スノーシェッド構築用のスラブ部材やアーチ部材の場合、その厚さは、強度や耐衝撃性の観点から、好ましくは４ｃｍ以上、より好ましくは６ｃｍ以上、さらに好ましくは８ｃｍ以上であり、製造の容易性や軽量化による作業性の向上の観点から、好ましくは２５ｃｍ以下、より好ましくは２０ｃｍ以下、さらに好ましくは１５ｃｍ以下である。また、縦と横の長さは、取り扱い易さの観点から、好ましくは３ｍ以下、より好ましくは２．５ｍ以下、さらに好ましくは２ｍ以下であり、作業の効率の観点から、好ましくは１ｍ以上、より好ましくは１．５ｍ以上、さらに好ましくは２ｍ以上である。
【００４９】
本発明の防護工用部材が、ロックシェッド構築用のスラブ部材の場合、当該部材の引張強度やせん断強度の向上の観点から、当該部材にプレストレスを導入することが好ましい。プレストレスを導入する方法は、従来から行われているプレテンション方式とポストテンション方式のいずれを用いてもよいが、製造の容易性等の観点から、高温加熱後のスラブ部材にプレストレスを導入するポストテンション方式が好ましい。
【実施例】
【００５０】
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。
［使用材料］
実施例１〜１７及び比較例１で使用した材料を以下に示す。
（１）セメント：低熱ポルトランドセメント（太平洋セメント社製）
（２）シリカフュームＡ：ＢＥＴ比表面積２０ｍ２／ｇ
（３）シリカフュームＢ：ＢＥＴ比表面積１７ｍ２／ｇ
（４）無機粉末Ａ：珪石粉末、５０％体積累積粒径２μｍ、最大粒径１２μｍ、９５％体積累積粒径５．８μｍ
（５）無機粉末Ｂ：珪石粉末、５０％体積累積粒径７μｍ、最大粒径６７μｍ、９５％体積累積粒径２７μｍ
（６）骨材Ａ１（細骨材）：珪砂
最大粒径１．０ｍｍで、０．６ｍｍ以下が９８質量％、０．３ｍｍ以下が４５質量％、０．１５ｍｍ以下が３質量％に粒度分布を調整した。
（７）骨材Ａ２（細骨材）：人工エメリー砂（宇治電化学工業社製、修正モース硬度：１２）
最大粒径１．０ｍｍで、粒径０．６ｍｍ以下が９６質量％、粒径０．３ｍｍ以下が４６質量％、粒径０．１５ｍｍ以下が１質量％に粒度分布を調整した。
（８）ポリカルボン酸系高性能減水剤：固形分量２７．４質量％、フローリック社製、商品名「フローリックＳＦ５００Ｕ」［登録商標］
（９）消泡剤：ＢＡＳＦジャパン社製、商品名「マスターエア４０４」［登録商標］
（１０）水：水道水
（１１）金属繊維：鋼繊維（直径：０．２ｍｍ、長さ：１５ｍｍ）
（１２）骨材Ｂ（粗骨材）：硬質砂岩砕石１００５（粒径：５〜１０ｍｍ）
【００５１】
［実施例１］
粉体原料１００体積％中、セメント等の含有率が表２の実施例１に示す量となるように混合してなる混合物と、セメント組成物中の骨材Ａ１の含有率が表２に示す量の骨材Ａ１を、オムニミキサに投入して、１５秒間空練りを行った。
次に、表２に示す量の水、ポリカルボン酸系高性能減水剤、及び消泡剤を、オムニミキサに投入して、２分間混練した。
混練後、オムニミキサ内の側壁に付着した混練物を掻き落とし、さらに４分間混練を行った。そして、混練後のセメント組成物の０打ちフロー値を、「ＪＩＳ  Ｒ  ５２０１（セメントの物理試験方法）１１．フロー試験」に記載される方法において、１５回の落下運動を行わないで測定した。
【００５２】
得られた混練物を、φ５０×１００ｍｍの円筒形の型枠に打設した後、２０℃で４８時間、封緘養生を行い、次いで、脱型して成形体を得た。なお、脱型時の圧縮強度は５０Ｎ／ｍｍ２であった。
この成形体を、表３に示す時間、減圧したデシケーター内で水に浸漬した（表３中、「減圧下」と示す。）。なお、減圧は、アズワン社製の「アスピレーター（ＡＳ−０１）」を使用した。浸漬前後の成形体の質量を測定し、得られた測定値から、吸水率を算出した。
浸漬後、この成形体を９０℃で４８時間蒸気養生を行い、次いで、２０℃まで降温した後、１８０℃で４８時間加熱を行った。
セメント質硬化体（）の圧縮強度を、「ＪＩＳ  Ａ  １１０８（コンクリートの圧縮強度試験方法）」に準じて測定した。
また、該セメント質硬化体と同様にして、３０×３０×６ｃｍの供試体を製造し、「ＡＳＴＭ  Ｃ７７９」に準拠して、６０分経過後のすりへり深さを測定した。
０打ちフロー値、吸水率、圧縮強度、及びすりへり深さの各値を表３に示す。なお、後述の実施例、比較例における０打ちフロー値、吸水率、圧縮強度、及びすりへり深さ等の各値も表３に示す。
【００５３】
［実施例２］
粉体原料１００質量部当たりの水の配合量を、１３質量部から１５質量部に変更した以外は、実施例１と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体を得た。
実施例１と同様にして、セメント組成物の０打ちフロー値の測定等を行った。なお、脱型時の圧縮強度は４５Ｎ／ｍｍ２であった。
【００５４】
［実施例３］
脱型後の成形体を、減圧したデシケーター内で水に浸漬する代わりに、沸騰水に、表３に示す時間浸漬した後、該成形体を水に浸漬させたまま、水温が２５℃となるまで冷却した以外は、実施例１と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体を得た。
実施例１と同様にして、吸水率の算出、及び、セメント質硬化体の圧縮強度の測定を行った。
【００５５】
［実施例４］
脱型後の成形体を、減圧したデシケーター内で水に浸漬する代わりに、実施例３と同様に沸騰水への浸漬等を行った以外は、実施例２と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体を得た。
実施例１と同様にして、吸水率の算出、及び、セメント質硬化体の圧縮強度の測定を行った。
【００５６】
［実施例５］
シリカフュームＡの含有率を１０体積％から２０体積％に変更し、かつ、無機粉末Ａの含有率を３０体積％から２０体積％に変更した以外は、実施例１と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体を得た。
実施例１と同様にして、０打ちフロー値の測定等を行った。なお、脱型時の圧縮強度は５０Ｎ／ｍｍ２であった。
【００５７】
また、前記セメント質硬化体と同様にして、４０×４０×１６０ｍｍの供試体を製造し、「ＪＩＳ  Ａ  １１２９−２：２０１０  モルタル及びコンクリートの長さ変化測定方法−第２部：コンタクトゲージ方法」に準拠して、６か月保存した場合における収縮ひずみを測定した。
また、得られたセメント質硬化体の透水係数を、「地盤工学会基準  ＪＧＳ  ０３１１−２００９（土の透水試験方法）」の変水位透水試験方法に準じて測定した。その結果、水の浸透は認められず、透水係数は「０」であった。
また、得られたセメント質硬化体を人工海水に６カ月間浸漬した。なお、人工海水は表１に示す各試薬を、表１に示す量で蒸留水に溶解することで調製した。
浸漬後、セメント質硬化体中の塩化物イオンの濃度を、ＥＰＭＡ（日本電子社製）を用いて測定し、塩化物イオンの拡散係数（表３中、「拡散係数」で示す。）を算出した。
さらに、得られたセメント質硬化体に対して、「ＪＩＳ  Ａ  １１４８（コンクリートの凍結溶解試験方法）」に準拠して測定した値を用いて、「ＡＳＴＭ  Ｃ６６６  ７５」の耐久性指数（３００サイクル）を算出した。なお、耐久性指数は、最大値が１００であり、最大値に近いほど凍結融解抵抗性に優れている。
【００５８】
【表１】
0006747883.tif 000002
【００５９】
［実施例６］
脱型後の成形体を、減圧したデシケーター内で水に浸漬する代わりに、実施例３と同様に沸騰水への浸漬等を行った以外は、実施例５と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体を得た。
実施例１と同様にして、吸水率の算出、及び、セメント質硬化体の圧縮強度の測定を行った。
【００６０】
［実施例７］
シリカフュームＡの含有率を１０体積％から２０体積％に変更し、かつ、無機粉末Ａの含有率を３０体積％から２０体積％に変更した以外は、実施例２と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体を得た。
実施例１と同様にして、０打ちフロー値の測定等を行った。なお、脱型時の圧縮強度は４５Ｎ／ｍｍ２であった。
【００６１】
［実施例８］
脱型後の成形体を、減圧したデシケーター内で水に浸漬する代わりに、実施例３と同様にして沸騰水への浸漬等を行った以外は、実施例７と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体を得た。
実施例１と同様にして、吸水率の算出、及び、セメント質硬化体の圧縮強度及びすりへり深さの測定を行った。
また、実施例５と同様にして、収縮ひずみ及び透水係数の測定、並びに、塩化物イオンの拡散係数及び耐久性指数の算出を行った。
【００６２】
［実施例９］
前記粉体原料の合計１００体積％中、セメント等の各含有率が表２に示す量となるように混合した。得られた混合物と、セメント組成物中の骨材Ａ１の含有率が表２に示す量の骨材Ａ１を、オムニミキサに投入して、１５秒間空練りを行った。
次いで、水、ポリカルボン酸系高性能減水剤、及び消泡剤を、表２に示す量でオムニミキサに投入して、２分間混練を行った後、オムニミキサ内の側壁に付着した混練物を掻き落とし、さらに４分間混練を行った。その後、セメント組成物中の金属繊維の含有率が表２に示す量の金属繊維を、オムニミキサに投入して、さらに２分間混練を行った。
得られたセメント組成物について、実施例１と同様にして、０打ちフロー値を測定した。
また、得られたセメント組成物を用いて、実施例１と同様の方法で、セメント質硬化体を得た。
得られたセメント質硬化体について、実施例１と同様にして、吸水率及び圧縮強度を測定した。
さらに、得られたセメント質硬化体の曲げ強度を、「土木学会基準  ＪＳＣＥ−Ｇ  ５５２−２０１０（鋼繊維補強コンクリートの曲げ強度及び曲げタフネス試験方法）」に準じて測定した。
【００６３】
［実施例１０］
金属繊維の含有率を２．２体積％から２．０体積％に変更し、かつ、脱型後の成形体を、減圧したデシケーター内で水に浸漬する代わりに、実施例３と同様に沸騰水への浸漬等を行った以外は、実施例９と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体を得た。
セメント組成物及びセメント質硬化体について、実施例９と同様にして、各種物性を測定した。
また、実施例５と同様にして、透水係数の測定、塩化物イオンの拡散係数、及び耐久性指数を算出した。
さらに、前記セメント質硬化体と同様にして、縦５５０ｍｍ×横１００ｍｍ×厚さ２５ｍｍの平板供試体を製造し、該平板供試体の中央部に、図２に示すように鋼製重錘（質量２０ｋｇ、先端直径２００ｍｍ）を１回目が１０ｃｍ、２回目が２０ｃｍ、３回目が３０ｃｍと、落下高さを変えて（高くして）自由落下させて繰返し載荷を加え、何回目の落下で平板が破断するかで耐衝撃性を評価した。その結果、５回目(落下高さは５０ｃｍ)の落下で平板供試体は破断した。
【００６４】
［実施例１１］
金属繊維の含有率を２．０体積％から１．０体積％に変更した以外は実施例１０のセメント組成物と同様の配合で、セメント組成物を製造した。
セメント組成物及びセメント質硬化体について、実施例９と同様にして、各種物性を測定した。
さらに、実施例１１のセメント組成物を用いて、実施例１０と同様にして、平板供試体を製造し、耐衝撃性を評価した。その結果、３回目(落下高さは３０ｃｍ)の落下で平板供試体は破断した。
【００６５】
［実施例１２］
粉体原料１００質量部当たりの水の配合量を、１３質量部から１１質量部に変更し、骨材Ａ１の配合量を３５．５体積％から３０．０体積％に変更し、高性能減水剤の配合量を０．６９質量部から０．７６質量部に変更し、かつ、成形体を水に浸漬しなかった以外は、実施例１と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体を得た。
実施例１と同様にして、セメント組成物の０打ちフロー値の測定等を行った。なお、脱型時の圧縮強度は５４Ｎ／ｍｍ２であった。
【００６６】
［実施例１３］
脱型後の成形体を沸騰水に、表３に示す時間浸漬した後、該成形体を水に浸漬させたまま、水温が２５℃となるまで冷却した以外は、実施例１２と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体を得た。
実施例１と同様にして、吸水率の算出、及び、セメント質硬化体の圧縮強度等の測定を行った。
また、実施例５と同様にして、透水係数の測定、塩化物イオンの拡散係数、及び耐久性指数の算出等を行った。
【００６７】
［実施例１４］
骨材Ａ１の配合量を、３０．０体積％から２４．０体積％に変更し、セメント組成物中の骨材Ｂの含有率が６．０体積％となる量の骨材Ｂを使用した以外は実施例１２のセメント組成物と同様の配合で、セメント組成物を製造した。
セメント組成物の製造は、実施例１と同様にして、各材料（粉体原料、骨材Ａ１、水、ポリカルボン酸系高性能減水剤、及び消泡剤）を混練した後、さらに骨材Ｂをオムニミキサに投入して、１分間混練することにより行った。
得られたセメント組成物（混練物）を、φ１００×２００ｍｍの円筒形の型枠に打設し、かつ、成形体を水に浸漬しなかった以外は実施例１と同様にして、セメント質硬化体を得た。
実施例１と同様にして、セメント質硬化体の圧縮強度等を測定した。なお、脱型時の圧縮強度は４３Ｎ／ｍｍ２であった。
【００６８】
［実施例１５］
骨材Ａ１の含有率を、３５．５体積％から２８．５体積％に変更し、セメント組成物中の骨材Ｂの含有率が７．０体積％となる量の骨材Ｂを使用した以外は実施例８のセメント組成物と同様の配合で、セメント組成物を製造した。
セメント組成物の製造は、実施例１と同様にして、各材料（粉体原料、骨材Ａ１、水、ポリカルボン酸系高性能減水剤、及び消泡剤）を混練した後、さらに、骨材Ｂをオムニミキサに投入して、１分間混練することで行った。
得られたセメント組成物（混練物）を、φ１００×２００ｍｍの円筒形の型枠に打設する以外は実施例８と同様にして、セメント質硬化体を得た。
実施例１と同様にして、吸水率の算出及びセメント質硬化体の圧縮強度等の測定を行った。なお、脱型時の圧縮強度は３７Ｎ／ｍｍ２であった。
また、実施例５と同様にして、透水係数の測定、塩化物イオンの拡散係数、及び耐久性指数等の算出を行った。
【００６９】
［実施例１６］
骨材Ａ１の代わりに骨材Ａ２を使用した以外は、実施例４と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体を得た。
実施例１と同様にして、セメント組成物の０打ちフロー値及び圧縮強度の測定を行った。なお、脱型時の圧縮強度は４７Ｎ／ｍｍ２であった。
【００７０】
［実施例１７］
骨材Ａ１の代わりに骨材Ａ２を使用した以外は、実施例１２と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体を得た。
実施例１と同様にして、セメント組成物の０打ちフロー値及び圧縮強度の測定を行った。なお、脱型時の圧縮強度は５５Ｎ／ｍｍ２であった。
【００７１】
［比較例１］
粉体原料１００体積％中、セメント等の含有率が表２の比較例１に示す量となるように混合してなる混合物と、セメント組成物中の骨材Ａ１の含有率が表２に示す量の骨材Ａ１を、オムニミキサに投入して、１５秒間空練りを行った。
次いで、水、ポリカルボン酸系高性能減水剤、及び消泡剤を、表２に示す量でオムニミキサに投入して、２分間混練した。混練後、オムニミキサ内の側壁に付着した混練物を掻き落とし、さらに４分間混練を行った。得られた混練物を用いて、実施例１と同様にして、セメント質硬化体を得た。
そして、セメント組成物及びセメント質硬化体について、実施例１と同様にして、前記各物性を測定又は算出した。
さらに、比較例１のセメント組成物を用いて、実施例１０と同様にして、平板供試体を製造し、耐衝撃性を評価した。その結果、１回目(落下高さは１０ｃｍ)の落下で平板供試体は破断した。
【００７２】
【表２】
0006747883.tif 000003
【００７３】
【表３】
0006747883.tif 000004
【００７４】
［試験結果の評価］
（１）強度について
表３から、骨材Ａ１、Ａ２を含むが骨材Ｂ（粗骨材）は含まない実施例１〜１３、１６、１７のセメント質硬化体の圧縮強度は３５０Ｎ／ｍｍ２以上と高い。特に、実施例９、１０（セメント組成物が金属繊維を含むもの）は、得られたセメント質硬化体の圧縮強度が４４５Ｎ／ｍｍ２以上で、著しく高く、かつ、曲げ強度が４１Ｎ／ｍｍ２以上である。
また、骨材Ｂを含む場合（実施例１４、１５）であっても、セメント質硬化体の圧縮強度は３３３Ｎ／ｍｍ２以上と高い。
（２）耐摩耗性、収縮ひずみ、透水係数等について
実施例１、２、５、８、１０、１３、１５のセメント質硬化体のすりへり深さは０．３７ｍｍ以下と小さい。また、実施例５、８のセメント質硬化体の収縮ひずみは５×１０−６以下と小さい。さらに、実施例５、８、１０、１３、１５のセメント質硬化体の透水係数、塩化物イオンの拡散係数、耐久性指数から、得られたセメント質硬化体が遮水性、遮塩性、及び凍結融解抵抗性に優れていることがわかる。
（３）耐衝撃性について
金属繊維を含む実施例１０、１１のセメント質硬化体は、それぞれ５回目と３回目の落下で破断し、下記比較例１と比べ耐衝撃性は高い。
一方、比較例１のセメント質硬化体の圧縮強度は２９０Ｎ／ｍｍ２であり、実施例１〜１７と比べて低い。また、比較例１のセメント質硬化体のすりへり深さは０．５７ｍｍで、実施例と比べて大きい。また、比較例１のセメント質硬化体の耐衝撃性は１回目の落下で破断したため、耐衝撃性は低い。
これらの結果から、本発明の道路又は鉄道の防護工用部材は、高い強度と耐衝撃性を有し、耐摩耗性、寸法安定性、遮水性、凍結融解抵抗性、及び遮塩性等の耐久性に優れていることがわかる。
【符号の説明】
【００７５】
１０  高速気流撹拌装置
１１  ローター
１２  ブレード
１３  循環回路
１３ａ  循環回路の入口
１３ｂ  循環回路の出口
１４  投入口
１５  排出口
１６  ステーター
１７  衝突室
１８  開閉弁
１９  排出弁
【図１】
0006747883.tif 000005
【図２】
0006747883.tif 000006