(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
既存のコンクリート構造物を壊して得られる多数のコンクリート塊と、該多数のコンクリート塊どうしの間に充填され、且つ、粗骨材を含む充填コンクリートとからなり、
前記コンクリート塊の粒径が２０ｍｍ以上であることを特徴とする再生コンクリート。
【請求項２】
請求項１記載の再生コンクリートにおいて、前記コンクリート塊の粒径が約２０ｍｍ以上約２００ｍｍ以下であることを特徴とする再生コンクリート。
【請求項３】
請求項１または２記載の再生コンクリートを製造する再生コンクリートの製造方法であって、粗骨材を含む充填コンクリートを再生コンクリート成形用型枠内に投入するコンクリート投入工程と、前記コンクリート塊を前記コンクリートが投入された型枠内に投入するコンクリート塊投入工程と、前記型枠内のコンクリート塊とコンクリートとを振動させる振動工程とを備えたことを特徴とする再生コンクリートの製造方法。
【請求項４】
請求項３記載の再生コンクリートの製造方法において、製造される再生コンクリートは複数層に分けて構築され、順次下の層から前記コンクリート投入工程、コンクリート塊投入工程及び振動工程を繰り返すことで形成されることを特徴とする再生コンクリートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建設副産物として排出されるコンクリート塊をリサイクルしてなる再生コンクリート及び再生コンクリートの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建設副産物としては、コンクリート構造物の解体に伴い発生するコンクリート塊の排出量が最も多い。また、今後、構造物の老朽化に伴って構造物から排出されるコンクリート塊の量が増加することが予想される。
よって、建築材料における省資源や環境負担の低減の立場から、コンクリートの再利用化が求められている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、コンクリート塊は、主に路盤材としての利用等に限られており、現状では再利用率は約６５％と少ない。
また、従来から再生骨材コンクリート用骨材として設定されている品質基準に適合するように、コンクリート塊を粉砕・選別（異物除去）・粒度調整・含水状態の管理等の高度な処理を施して再生処理する技術の研究が行われているが、２次処理、３次処理を必要とし手間・コストの面で問題がある。
このような点からコンクリート構造物から排出されるコンクリート塊について、再利用率が高く、高度な処理を施す必要のない、より有効な再利用の方法が望まれている。
【０００４】
本発明の課題は、上記事情を鑑みコンクリート構造物の解体等に伴い排出されるコンクリート塊を、該コンクリート塊に高度な処理を施すことなく、強度が高く耐久性に優れる再生コンクリートとしてより有効的に再利用できるようにする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決すべく請求項１記載の発明は、例えば、図１に示すように、既存のコンクリート構造物を壊して得られる多数のコンクリート塊２と、該多数のコンクリート塊どうしの間に充填され、且つ、粗骨材を含む充填コンクリート３とからなり、前記コンクリート塊の粒径が２０ｍｍ以上であることを特徴とする。
【０００６】
請求項１記載の再生コンクリートにあっては、前記多数のコンクリート塊と、該多数のコンクリート塊どうしの間に充填された充填コンクリートとからなるので、コンクリート塊を再生コンクリートとして再利用できるとともに、粗骨材がコンクリート塊だけでなく、コンクリート塊どうしの間の充填コンクリートにも含有されているので、全体的に粗骨材を有した状態となり、均一化された性質を持ったものとすることができる。
したがって、既存のコンクリート構築物を壊して得られる多数のコンクリート塊、例えば、コンクリート構造物の解体に伴い排出されるコンクリート塊を再利用する際に、高度な処理を施してコンクリート用骨材とする必要がなく、容易に再利用することができ、建設材料における省資源や環境負荷の低減を図ることができる。さらに、多数のコンクリート塊どうしの間には粗骨材を含有する充填コンクリートが充填されているので、モルタルを充填した場合と比べて再生コンクリート全体の圧縮強度を高くすることができる。よって、充填材としてモルタルを用いた場合と比べて、耐久性が向上し（圧縮）強度が大きなものとなる。
また、構造物の構築費用も、現地で発生するコンクリート塊を用いて再コンクリートを製造する場合、コンクリート塊の処分費用を考える必要がなく、通常のレディーミクストコンクリート（生コン）を用いて製造した場合に比較して安価なものとなる。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の再生コンクリートにおいて、例えば、図１に示すように、
前記コンクリート塊２の粒径が約２０ｍｍ以上約２００ｍｍ以下であることを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の再生コンクリートにあっては、請求項１記載と同様の効果を得ることができるととともに、前記コンクリート塊の粒径が約２０ｍｍ以上約２００ｍｍ以下であるので、前記多数のコンクリート塊どうしの間に充填コンクリートが均一的に充填されることになり、再生コンクリートにおけるコンクリート塊のばらつきが少なくなる。よって全体の圧縮強度を略均一化して好適な再生コンクリートとすることができる。
つまり、コンクリート塊の粒径が約２０ｍｍより小さいものとすると、コンクリート塊自体がコンクリート塊内の粗骨材より小さくなってしまう可能性があり、粒径が約２００ｍｍより大きいものとすると、コンクリート塊を用いた再生コンクリートの圧縮強度に大きなばらつきが生じる。なお、コンクリート塊の粒径は好ましくは約２０ｍｍ以上約１００ｍｍ未満、さらに好ましくは約２５ｍｍ〜８０ｍｍであることが望ましい。粒径が約２０ｍｍ以上約１００ｍｍ未満であれば、約２０ｍｍ以上約２００ｍｍ以下である場合よりも圧縮強度は安定し、約２５ｍｍ〜８０ｍｍであれば、さらに圧縮強度にばらつきがなくなって安定し、再生コンクリート全体の圧縮強度を均一化が図られた状態にすることができる。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の再生コンクリートを製造する再生コンクリートの製造方法であって、例えば、図２に示すように、
粗骨材を含む充填コンクリートを再生コンクリート成形用型枠５内に投入するコンクリート投入工程と、
前記コンクリート塊２を前記充填コンクリート３が投入された型枠内に投入するコンクリート塊投入工程と、
前記型枠内のコンクリート塊と充填コンクリートとを振動させる振動工程とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の再生コンクリートの製造方法にあっては、前記コンクリート投入工程にて充填コンクリートを再生コンクリート成型用型枠内に投入し、コンクリート塊投入工程にて、コンクリート塊を充填コンクリートが投入された前記型枠内に投入し、前記振動工程にて前記型枠内のコンクリート塊と充填コンクリートとを振動させ、振動されたコンクリート塊と充填コンクリートとが混ざり合い締め固められ、請求項１または２記載の再生コンクリートを製造することができる。
つまり、充填コンクリート投入工程、コンクリート塊投入工程及び振動工程を経て良質な再生コンクリートを容易に製造することができ、従来と異なりコンクリート塊を再利用する際に高度な処理を施すことがない。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の再生コンクリートの製造方法において、例えば、図２に示すように、
製造される再生コンクリートは複数層に分けて構築され、順次下の層から前記充填コンクリート投入工程、コンクリート塊投入工程及び振動工程を繰り返すことで形成されることを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の再生コンクリートの製造方法にあっては、請求項３記載の発明と同様の効果を得ることができるとともに、製造される再生コンクリートを、順次下の層から前記充填コンクリート投入工程、コンクリート塊投入工程及び振動工程を繰り返して各層毎に締め固めながら形成するので、前記コンクリート塊及びコンクリートとで構築される再生コンクリートの打ち上がり高さを高いものとしても、前記コンクリート塊、充填コンクリート及びこれらに含まれる粗骨材は全体的にばらつきなく配置され、好適な打ち上がり高さの高い再生コンクリートを製造することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る再生コンクリート及び再生コンクリートの製造方法の実施の形態を図１〜図１０に基づいて説明する。
まず、図１を用いて本発明に係る再生コンクリートの構成について説明する。
図１に示す本発明に係る再生コンクリート１は、既存のコンクリート構造物を壊して得られる多数のコンクリート塊２と、該多数のコンクリート塊２どうしの間に充填され、且つ、粗骨材を含む充填コンクリート３とからなる。
【００１４】
コンクリート塊２の粒径は約２０ｍｍ〜２００ｍｍ（約２０ｍｍ以上約２００ｍｍ以下）、好ましくは約２０ｍｍ以上約１００ｍｍ以下、より好ましくは約２５ｍｍ以上約８０ｍｍ以下であり、既存のコンクリート構造物を解体して生じる解体コンクリートをコンクリート破砕機等で破砕して製作される。この数値の大きさのコンクリート塊２を用いて充填コンクリート３とともに再生コンクリートを製造することにより、再生コンクリート自体の強度のばらつきが押さえられたものとなっている。
また、充填コンクリート３は、砂利、砕石等の粗骨材を含有するものであり、多数のコンクリート塊２どうしの間に充填される。
【００１５】
この再生コンクリート１によれば、既存のコンクリート塊構造物を壊して得られるコンクリート塊２を再生コンクリート１として再利用できるとともに、粗骨材がコンクリート塊２だけでなく、コンクリート塊２どうしの間の充填コンクリート３にも含有されているので、再生コンクリート１は全体的に粗骨材を有した状態となる。これに加えてコンクリート塊２の粒径約２０ｍｍ〜８０ｍｍ程度であるので、再生コンクリート１では、コンクリート塊２と、粗骨材を含有する充填コンクリート３とがばらつきなく配置され、これらの単位あたりの割合が略均一化された状態となり、全体的にばらつきのない圧縮強度等の性質を持つ再生コンクリート１となる。
したがって、既存のコンクリート構造物の解体等により排出される多数のコンクリート塊を再利用する際に、従来と異なり高度な処理を施してコンクリート用骨材にする必要がなく、コンクリート塊を容易に再利用して良好な性質を有する再生コンクリートを製造することができ、建設材料における省資源化や環境負荷の低減を図ることができる。また、構造物の構築費用も、現地で発生するコンクリート塊を用いて再生コンクリートを製造すれば、通常のレディーミクストコンクリート（生コン）を用いて製造した場合に比較して安価なものとなる。
【００１６】
次に、上記再生コンクリートの製造方法について説明する。
上記のような構成の再生コンクリート１の製造方法では、再生コンクリート成型用型枠を用意して、粗骨材を含むコンクリートを再生コンクリート成形用型枠内に投入するコンクリート投入工程と、前記コンクリート塊を前記コンクリートが投入された型枠内に投入するコンクリート塊投入工程と、前記型枠内のコンクリート塊とコンクリートとを振動させる振動工程とを備える。なお、この実施の形態の再生コンクリート１は、複数層に分けて製造されるものである。
これを図２を参照して説明する。
図２は、本発明に係る再生コンクリートの製造方法の概略工程を（ａ）〜（ｄ）の順に示す図である。
【００１７】
まず、図２（ａ）に示すように、再生コンクリートを成形するための再生コンクリート成形用型枠５内に、充填コンクリート３を投入する（コンクリート投入工程）。このとき、型枠５は製造される再生コンクリート１の形状に対応して型形成されているものである。また、充填コンクリート３はミキサー車などから樋部などの投入部を介して型枠５内に投入されるとともに、投入される充填コンクリート３の量は、製造される再生コンクリート１を複数層に分けた場合の一つの層に必要な量となっている。
次いで、図２（ｂ）に示すように、型枠５内に、該型枠５内に投入された充填コンクリート３の上からベルトコンベアなどの搬送手段を介してコンクリート塊２を投入し、型枠５内の充填コンクリート３内に配置（埋没）させる（コンクリート塊投入工程）。このときのコンクリート塊２の投入量は、充填コンクリート３の投入量と同様に、製造される再生コンクリート１を複数層に分けた場合の一つの層に必要な量である。また、投入されるコンクリート塊２に表面洗浄・吸水処理を施してもよい。表面洗浄・吸水処理とは、コンクリート塊２の表面を水で洗浄した後、水中に所定時間、例えば、２４時間以上浸潰したものを取り出し、表面を乾燥させ、表乾（表面が乾燥された状態）にすることである。
【００１８】
そして、図２（ｃ）に示すように、再生コンクリート成型用型枠５内に振動機７を入れ、型枠５内の充填コンクリート３及びコンクリート塊２とに振動を与えて締め固める。
このとき、コンクリート塊２どうし間に、充填コンクリート３が充填されるとともに、型枠５内における多数のコンクリート塊２のそれぞれの間に充填コンクリート３の粗骨材が満遍なく配置された状態となる。これによりばらつきのない均一化された圧縮強度を有する再生コンクリート層が形成される。なお、締め固め工程が終わった後、振動機７は、型枠５内の充填コンクリート３及びコンクリート塊２とから外す。
そして図２（ｄ）に示すように、充填コンクリート投入、コンクリート塊投入、振動工程を繰り返して再生コンクリートを下の層から順に形成していく。つまり、先に充填コンクリート及びコンクリート塊とを投入して構築された再生コンクリート層の上から、該再生コンクリート層の上層部分を構築するために、先の方法と同様に粗骨材を含むコンクリートを再生コンクリート成形用型枠内に投入し、次いで  コンクリート塊をコンクリートが投入された型枠内に投入した後、型枠内に振動機７を再び挿入して、型枠内のコンクリート塊とコンクリートとを振動させて締め固める。これを所定の打ちあげ高さになるまで繰り返して、再生コンクリート１を下の層から順に形成していく。
【００１９】
上記再生コンクリートの製造方法によれば、コンクリート投入工程、コンクリート塊投入工程及び振動工程を経て良質な再生コンクリートを容易に製造することができ、従来と異なりコンクリート塊を再利用する際に高度な処理を施すことがない。
また、製造される再生コンクリート１を、順次下の層から前記コンクリート投入工程、コンクリート塊投入工程及び振動工程を繰り返して各層毎に締め固めながら形成するので、前記コンクリート塊及びコンクリートとで構築される再生コンクリートの打ち上がり高さを高くしても、前記コンクリート塊、コンクリート及びこれらに含まれる粗骨材は全体的にばらつきなく配置され、耐久性が強く圧縮強度が向上された好適な打ち上がり高さの高い再生コンクリートを製造することができる。
【００２０】
再生コンクリート１は、多数のコンクリート塊２どうしの間に充填する充填材として粗骨材を含有する充填コンクリート３を用いることで構成されている。
以下では、本発明に係る再生コンクリートと、多数のコンクリート塊どうしの間に充填モルタルを充填させてなる再生コンクリートとの比較を、これら再生コンクリートにおいて行った各実験のデータに基づいて説明する。
【００２１】
まず、コンクリート塊２の大きさの違いによる再生コンクリートの圧縮強度への影響について図３に基づいて説明する。
図３は大きさの異なるコンクリート塊（粒径約２５ｍｍ〜８０ｍｍと、約１００ｍｍ〜２００ｍｍ）を有する再生コンクリートにおける圧縮強度のばらつきを説明する図であり、（ａ）は粒径の異なるコンクリート塊を備えた再生コンクリートからそれぞれ任意の位置から採取したコアの圧縮強度を比較した図、（ｂ）は粒径約２５ｍｍ〜８０ｍｍのコンクリート塊を含有する再生コンクリートブロックの斜視図と、コア採取位置を示す同ブロックのＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は粒径約１００〜２００ｍｍのコンクリート塊を含有する９００×９００×９００の再生コンクリートブロックにおいてコア採取位置を示す平面図と、採取コアの切断位置を示すコアの斜視図である。
【００２２】
粒径約２５ｍｍ〜８０ｍｍ及び粒径約１００ｍｍ〜２００ｍｍの２種類のコンクリート塊を使用し、それぞれ６００×６００×６００ｍｍの再生コンクリートブロック（図３（ｂ）参照）及び９００×９００×９００ｍｍの再生コンクリートブロック（図３（ｃ）参照）を作製し、図３（ａ）に示す所定の箇所からコアを採取して（図３（ｂ）、（ｃ）参照）コンクリート塊の粒径が再生コンクリートの強度特性などに与える影響を調べた。なお、それぞれの再生コンクリートブロックには、水セメント比が５５％、単位粗骨材量が２９０（ｌ／ｍｍ3）の充填コンクリートを使用し、これらブロックはポストパックドコンクリート工法により製造した。ポストパックドコンクリート工法とは、再生コンクリート成型用型枠に充填コンクリートを投入した後、コンクリート塊を型枠内に充填コンクリートの上からコンクリート塊を投入する工法であり、先の再生コンクリート１の製造方法と同様のものである。
【００２３】
それぞれ再生コンクリートブロックからの採取コアは、２１日材齢経過時に、所定の箇所（図３（ｂ）のＡ−Ａ断面図に示す符号１〜４で示す箇所）から、鉛直方向に長さ６００ｍｍ×底面Φ１５０ｍｍの円柱体を採取した後、この円柱体を長さ３００ｍｍのところで上下に切断（図３（ｃ）参照）して、２分割（Φ１５０×３００ｍｍ／本）して得る。
それぞれの採取コアには、符号１〜４の箇所に対応するNo.１〜４と、その上下部分のいずれかを示す符号が付されている。
そして、それぞれの再生コンクリートブロックから採取された採取コアを２８日材齢にて圧縮強度を測定した（図３（ａ））。
図３（ａ）に示すように、粒径約２５ｍｍ〜８０ｍｍのコンクリート塊を用いた再生コンクリートは、採取コアの平均圧縮度が３０．３（Ｎ／ｍｍ2）、変動係数が２．９％の値を示した。粒径約１００ｍｍ〜２００ｍｍを用いたものは、平均圧縮強度が２８．９（Ｎ／ｍｍ2）、変動係数が６．４％を示した。これらを比較するに粒径約２５〜８０ｍｍのコンクリート塊を用いた再生コンクリートの圧縮強度が大きく、コア採取位置によるばらつきも小さくなっている。
コンクリート中の粗骨材は、粒径２０ｍｍのものが多く使用されている。このため、コンクリート塊の粒径の最小値は２０ｍｍとなる。
また、コンクリート塊の粒径は約２００ｍｍ以下であれば耐久性に優れ圧縮強度が高い再生コンクリートとなるが、図３に示すように、粒径約１００ｍｍ未満の方が、約１００ｍｍ以上の大きさのコンクリート塊を用いた再生コンクリートの圧縮強度よりばらつきが少なくなる。
よって、コンクリート塊の粒径は約２０ｍｍ以上で約１００ｍｍ未満（図では約２５ｍｍ以上約８０ｍｍ以下）の範囲内であることが望ましく、この範囲内の粒径のコンクリート塊と、充填コンクリートとによりなる再生コンクリートは、ばらつきのない安定した圧縮強度を得ることができる。
【００２４】
図４は単位粗骨材量が異なる各種充填材を用いた再生コンクリート及び充填材の７，２８，９１日材齢の圧縮強度を示す図である。なお、図中では単位粗骨材量＝ｇで示す。図４では、単位粗骨材量０（ｌ／ｍ3）の充填材、言い換えればモルタルを「−●−」、単位粗骨材量０（ｌ／ｍ3）の充填材を用いた再生コンクリートを「−○−」のグラフで示している。また、単位粗骨材量２３０（ｌ／ｍ3）の充填材を「−▲−」、単位粗骨材量２３０（ｌ／ｍ3）の充填材を用いた再生コンクリートを「−△−」のグラフで示している。さらに、単位粗骨材量２９０（ｌ／ｍ3）の充填材を「−■−」のグラフで示し、単位粗骨材量２９０（ｌ／ｍ3）の充填材を用いた再生コンクリートを「−□−」で示し、単位粗骨材量３５０（ｌ／ｍ3）の充填材を「−◆−」のグラフで、単位粗骨材量３５０（ｌ／ｍ3）の充填材を用いた再生コンクリートを「−◇−」のグラフでそれぞれ示している。
図４に示すように、単位粗骨材量（ｇ）０（ｌ／ｍ3）の充填材、つまりモルタル（−●−）の７日材齢での圧縮強度が約２２（Ｎ／ｍｍ2）、モルタルを用いた再生コンクリート（−○−）の圧縮強度が約１１（Ｎ／ｍｍ2）となっている。また、単位粗骨材量２３０、２９０，３５０（ｌ／ｍ3）である充填材（充填コンクリート）を用いた再生コンクリートの圧縮強度も同様に、充填材（充填コンクリート）単体の圧縮強度より低くなっている。
【００２５】
また、材齢７日、２８日、９１日のいずれにおける再生コンクリートの圧縮強度は、単位粗骨材量が０（ｌ／ｍ3）のモルタルを用いた再生コンクリートより、粗骨材を含有する充填コンクリートを用いた再生コンクリートの方が圧縮強度が高くなっている。例えば、材齢７日において、モルタルを用いた再生コンクリートの圧縮強度が約１１（Ｎ／ｍｍ2）であるのに対し、単位粗骨材量２３０、２９０，３５０（ｌ／ｍ3）の充填材、即ち充填コンクリートを用いた再生コンクリートの圧縮強度がそれぞれ約１４，１６，１８（Ｎ／ｍｍ2）となっている。材齢２８日においては、モルタル（ｇ＝０）を用いた再生コンクリートの圧縮強度が約１７（Ｎ／ｍｍ2）であるのに対し、単位粗骨材量２３０、２９０，３５０（ｌ／ｍ3）の充填材、即ち充填コンクリートを用いた再生コンクリートの圧縮強度がそれぞれ約２２，２６，２７（Ｎ／ｍｍ2）となっている。さらに、材齢９１日においても、モルタルを用いた再生コンクリートの圧縮強度が約２２（Ｎ／ｍｍ2）であるのに対し、単位粗骨材量２３０、２９０，３５０（ｌ／ｍ3）の充填材を用いた再生コンクリートの圧縮強度がそれぞれ約２８，３１，３２（Ｎ／ｍｍ2）となっている。このように粗骨材を含有する充填コンクリートを用いた再生コンクリートは、充填材にモルタル（充填モルタル）を用いたものと比べて、いずれも圧縮強度が大きく例えば、２８日材齢で２０（Ｎ／ｍｍ2）以上を発揮しており、圧縮強度の増大が図られている。
【００２６】
ここで、充填材の単位粗骨材容積と再生コンクリートの２８日材齢の圧縮強度の相関関係を図５に示す。図５中、●のグラフで示す左側端部では含有する粗骨材が０（ｌ／ｍ3）であるモルタルを示しており、モルタルの圧縮強度は４５（Ｎ／ｍｍ2）となっている。この粗骨材量０（ｌ／ｍ3）のモルタルを充填材とし、コンクリート塊とともに形成される再生コンクリートの圧縮強度（○グラフで示す）は、約１８（Ｎ／ｍｍ2）となっている。そして充填材に粗骨材を加え（＝充填コンクリート）、充填材の単位粗骨材容積を増やしていくとこれに伴い充填材の圧縮強度は低下している。例えば、単位粗骨材容積１００（ｌ／ｍ3）のときの圧縮強度は約４１（Ｎ／ｍｍ2）、単位粗骨材容積２００（ｌ／ｍ3）のときの圧縮強度は約３８（Ｎ／ｍｍ2）、単位粗骨材容積３５０（ｌ／ｍ3）のときの圧縮強度は約３４（Ｎ／ｍｍ2）となる。
【００２７】
これに対し、○のグラフで示す再生コンクリートは単位粗骨材容積の増加に伴い圧縮強度が大きくなっている。例えば充填材の単位粗骨材容積が１００（ｌ／ｍ3）のとき再生コンクリートの圧縮強度は２０（Ｎ／ｍｍ2）、充填材の単位粗骨材容積が２００（ｌ／ｍ3）のとき再生コンクリートの圧縮強度は２３（Ｎ／ｍｍ2）、充填材の単位粗骨材容積が３５０（ｌ／ｍ3）のとき再生コンクリートの圧縮強度は約２６（Ｎ／ｍｍ2）となっている。
充填材と再生コンクリートの圧縮強度比は、単位粗骨材量が０，２３０，２９０，３５０（ｌ／ｍ3）について、約０．３８，０．６３，０．７５，０．８１となり単位粗骨材量の増加に伴い大きくなった。よって、コンクリート塊を用いた再生コンクリートにおいて充填材として充填コンクリートを用いることは、充填材にモルタルを用いる場合よりも圧縮強度を向上させることができる。なお、再生コンクリートの単位粗骨材容積について、充填コンクリートを用いた再生コンクリートは単位容積質量が２．３２（ｔ／ｍ3）程度となり充填モルタルを用いたもの（２．２３（ｔ／ｍ3））に比べて大きくなったことから、根固めブロックの等に再生コンクリートを適用した場合に、充填材として充填コンクリートを使用することが好適である。
充填コンクリートの単位粗骨材量が少なくとも０〜３５０（ｌ／ｍ3）の範囲内で、単位粗骨材量を増加していくと、この単位粗骨材量の増加に伴って、この充填コンクリートを用いた再生コンクリートの圧縮強度が高くなる。よって、上記単位粗骨材量の範囲内で、充填コンクリート内の単位粗骨材量を増加していくことによって単位粗骨材量が増加された充填コンクリートを用いた再生コンクリートの圧縮強度を高くすることができる。よって、充填コンクリートの単位粗骨材量を増減することにより、再生コンクリートの圧縮強度を調節することができる。なお、単位粗骨材量が３５０（ｌ／ｍ3）を越えた場合でも、単位粗骨材量の増加に伴い再生コンクリートの圧縮強度が高くなると思われ、単位粗骨材量が３５０（ｌ／ｍ3）より大きくても再生コンクリートの圧縮強度を調節可能である。
【００２８】
図６は各異なる充填材を用いた場合の再生コンクリートの凍結融解抵抗性試験の結果を示し、サイクル数と相対動弾性係数との相関関係を示す図であり、図７は水セメント比が一定で単位粗骨材量が異なる充填材（充填コンクリート及び充填モルタル）及びそれを用いた再生コンクリートの乾燥収縮を示す図である。
図６において、「−●−」、「−▲−」、「−■−」、「−◆−」は、それぞれ水セメント比（図中Ｗ／Ｃ＝で示す）と単位粗骨材量（図中Ｇ＝で示す）の異なる充填コンクリートを用いた再生コンクリートのグラフであり、それぞれ実験No.１〜４とする。「−×−」は充填材として充填モルタルを用いた再生コンクリートを示したグラフであり、実験No.５としている。
【００２９】
図６に示すように、充填モルタルを用いた再生コンクリート（No.５）は、凍結融解が１回づつ行われた工程を１サイクルとした際に、３０サイクルで表面全体に微細なひび割れが生じ、そのひび割れの進行によりコンクリートの剥落など引き起こされ、１８０サイクルで相対動弾性係数６０％以下となり、２１０サイクルで相対動弾性の測定ができなくなった。
充填コンクリートを用いた再生コンクリートとして、水セメント比が５５％で単位粗骨材量２３０（ｌ／ｍ3）の充填コンクリート（No.４）は、充填モルタルと同様の結果を示し、１５０サイクルで相対動弾性係数６０％以下となり、２１０サイクルで相対動弾性の測定ができなくなった。これは、実験No.４である再生コンクリートにおける充填材の単位粗骨材量が少ないためである。
しかし、水セメント比５５％で単位粗骨材量２９０（ｌ／ｍ3）の充填コンクリート（No.１）は、２４０サイクルまで６０％以上の相対動弾性係数が確保できたことから、充填コンクリートの単位粗骨材量を増加させることは、再生コンクリート強度特性の改善だけでなく、凍結融解抵抗性の向上も図ることができる。  さらに、単位粗骨材量２９０（ｌ／ｍ3）で水セメント比が４５％及び３５％の充填コンクリートを用いた再生コンクリート（No.２及びNo.３）は、３００サイクルまで９０％以上の相対動弾性係数を確保しているので、良好な凍結融解抵抗性を有しているものとなっている。
これにより再生コンクリートが凍結するような寒冷地などにおいては、充填コンクリートにおいて、単位粗骨材量が２９０（ｌ／ｍ3）以上であることが好ましく、また、水セメント比が５５％以下であることが好ましい。このように充填コンクリートの単位粗骨材量が２９０（ｌ／ｍ3）以上、水セメント比が５５％以下であれば、相対動弾性係数が高い再生コンクリートとなる。
【００３０】
次に、図７を参照して、多数のコンクリート塊どうしの間に充填する充填材として充填コンクリート及び充填モルタルを用いた場合の再生コンクリートの長さ変化について説明する。
図７では、「−○−」は、先の実験No.１の再生コンクリート、△は先の実験No.４の再生コンクリート、「□」は先の実験No.５の再生コンクリートの乾燥収縮を示すグラフである。また、「−●−」は実験No.１の再生コンクリートに用いられる充填コンクリート、「▲」は実験No.４の再生コンクリートに用いられる充填コンクリート、「−■−」は実験No.５の再生コンクリートに用いられる充填モルタルのそれぞれを示すグラフである。この図を見て明らかなように、充填材の単位粗骨材量が多くなるに伴い、乾燥収縮が小さくなっている。
したがって、乾燥収縮の面からも、再生コンクリートに用いる充填材として充填コンクリートを用いることは、充填モルタルを用いるよりもより有効となっている。
【００３１】
また、図８に示すように、再生コンクリートの充填材として充填コンクリートを用いた場合と、充填モルタルを用いた場合とを比較すると、充填コンクリートの方がすり減り抵抗性が向上されていることがわかる。
図８は、水セメント比が５５％、単位粗骨材量が２９０（ｌ／ｍ3）の充填コンクリートを用いた再生コンクリート（実験No.１：グラフＤで示す）と、水セメント比が５５％の充填モルタルを用いた再生コンクリート（グラフＥで示す）のすり減り係数を示す図である。このすり減り抵抗性を調べる試験は、２８日材齢まで標準養生した供試体を用いてサンドブラストにより行った。
この図に示すように、充填コンクリートを用いた再生コンクリートＤは、充填モルタルを用いた場合Ｅに比べて、若干すり減り係数が小さく、すり減り係数のばらつきも小さくなっている。これにより充填コンクリートを用いた再生コンクリートでは、強度特性や凍結融解抵抗性とともにすり減り抵抗性も向上することがわかる。
さらに、図示しないが、水セメント比を一定とし単位粗骨材量が異なる充填材（充填コンクリート及び充填モルタル）、及びそれを用いた再生コンクリートの質量変化率を調べた結果、充填材の単位粗骨材量が多くなるに伴い質量変化率が小さくなる。これにより質量変化率の面からも再生コンクリートに用いる充填材として、粗骨材を含有しない充填モルタルより充填コンクリートの方が有効である。
【００３２】
このような実験結果にて、充填コンクリートを用いた再生コンクリートと充填モルタルを用いたものとの相違を以下に列記する。
充填コンクリートを用いた再生コンクリートは、充填モルタルを用いたものに比べて、良好な強度特性を示し、２０〜４０（Ｎ／ｍｍ2）以上の圧縮強度を確保することができる。
充填コンクリートの単位粗骨材量の増加に伴い、これを用いた再生コンクリートの圧縮強度は増加する。
粒径約２５〜８０ｍｍのコンクリート塊を用いた再生コンクリートは、強度のばらつきが小さく、均一な再生コンクリート品質となる。
充填コンクリートを用いた再生コンクリートは、単位粗骨材量が大きいので充填モルタルを用いた場合と比べて根固めブロックなどへの適用に有利となる。
充填コンクリートを用いた再生コンクリートは、充填モルタルを用いた場合と比べて凍結融解抵抗性の向上を図ることができる。
充填コンクリートを用いた再生コンクリートは、充填モルタルを用いた場合と比べて乾燥収縮を減少させることができる。
充填コンクリートを用いた再生コンクリートでは、充填モルタルを用いた場合に比べてすり減り抵抗性を向上させることができる。
【００３３】
また、本発明に係る再生コンクリート１においては、多数のコンクリート塊どうしの間に充填される充填材として、粗骨材を含有しない充填モルタルではなく、粗骨材を含有する充填コンクリートを用いているので、コンクリート塊や製造される再生コンクリートの圧縮強度に合わせて充填コンクリートを、ＪＩＳ規格できまった基準品を使用することができる。
これに対し、充填モルタルを充填材とした場合は、必要な強度となるように配合されたモルタルを発注する必要があるので、その手間が掛かるものとなる。
【００３４】
上記再生コンクリートの製造は、再生コンクリート成型用型枠に充填コンクリートを投入した後、コンクリート塊を型枠内に充填コンクリートの上からコンクリート塊を投入する工法（ポストパックドコンクリート工法）によるものとしたが、これに関わらず、製造される再生コンクリートが、多数のコンクリート塊と、粗骨材を含む充填コンクリートとからなるものであれば、どのように製造されていてもよい。例えば、再生コンクリート成型用型枠にコンクリート塊を投入した後、充填コンクリートを型枠内に、コンクリート塊の上から投入するプレパックド方式にて製造されてもよい。
しかし、このプレパックド方式とポストパックドコンクリート工法とを比較するに、充填コンクリートが粗骨材を含有していることを鑑みて、充填コンクリートの後で、充填コンクリートの上からコンクリート塊を投入する工法の方が、充填コンクリートが投入されたコンクリート塊どうしの間全体に行き渡たり、より好適な再生コンクリートを製造することができる。
また、コンクリート塊と、粗骨材を含む充填コンクリートとを混合してから再生コンクリート用型枠内などに打設して再生コンクリートを製造しても良い。これにより製造される再生コンクリートは、コンクリート塊どうしの間全体に粗骨材を含む充填コンクリートが行き渡たり好適なものとなる。
【００３５】
また、再生コンクリート１は、多数のコンクリート塊と充填コンクリートとからなるものであれば、どのようなものを適用対象としてもよい。
例えば、根固め工に用いられる根固めブロックやケーソン蓋などの無筋コンクリートへの利用が考えられる。
以下では、本発明に係る再生コンクリートを根固めブロックとした場合の施工方法について説明する。
【００３６】
図９及び図１０は、本発明に係る再生コンクリートの製造方法により根固めブロック（再生コンクリート）を製造する方法を示す施工概要図である。
根固めブロック１０は、根固めブロック成型用の型枠５０と、ミキサー車３１により型枠に投入される充填コンクリート３０と、既存のコンクリート構造物を壊して得られ、型枠５０内に、充填コンクリート３０より後に投入されるコンクリート塊２０とから概略構成されている。
型枠５０は、現場にて根固めブロック１０を製造する所定の位置に設置されており、この実施の形態では図１０に示すように一列に並べて複数配置されている。
また、現場では、コンクリート塊２０を型枠５０内に投入するためのベルトコンベア２１と、ベルトコンベア２１にコンクリート塊２０を移動させるホッパー２２と、このホッパー２２にコンクリート塊２０を投入するバックホウ２４と、搬送されたコンクリート塊２０Ａ（コンクリート塊２０が粉砕される前のもの）を粉砕するコンクリート粉砕機２６などが設置されている。
つまり、図９（ａ）に示すように、トラック２７などの搬送手段により現場にコンクリート塊２０Ａが運び込まれる。そして図９（ｂ）に示すように、運び込まれたコンクリート塊２０Ａはバックホウ２８によりコンクリート粉砕機２６に投入されて粉砕され、多数のコンクリート塊２０となる。ここでは便宜上多数のコンクリート塊２０を粉砕後ガラ２００でしめす。
【００３７】
粉砕されたコンクリート塊２０は、それぞれ約２５〜８０ｍｍ程度の大きさになっており、粉砕後、所定の箇所、つまり打設される所定の型枠近傍に設置（例えば、図１０の「粉砕後ガラ２００」部分）され、図９（ｃ）に示すように洗浄される。なお、運び込まれたコンクリート塊２０Ａは、既存の構造物を解体した時点で、粒径約２５〜８０ｍｍ程度まで粉砕された状態となっていてもよい。その場合、現場にて、コンクリート破砕機２６により細かく粉砕する手間を省くことができる。
【００３８】
次いで、図９（ｄ）に示すように、約２５ｍｍ〜８０ｍｍ程度の大きさに粉砕されたコンクリート塊２０は、粉砕後ガラ２００からバックホウ２４によりホッパー２２に投入され、ホッパー２２を介してベルトコンベア２１に移動し、ベルトコンベア２１から型枠５内に投入される。
この型枠５０における根固めブロックの製造方法は、先の再生コンクリート１の製造方法と同様に製造される。
つまり、コンクリート塊２０が型枠５０内に投入される前に、型枠５０内には、ミキサー車３１から所定量の充填コンクリート３０が投入されており、コンクリート塊２０は、型枠５０内に既に投入された充填コンクリート３０の上から投入される。
そして図示しない振動機により振動させることで締め固めることによって根固めブロック１０は製造される。なお、この根固めブロック１０は、上述した再生コンクリート１と同様にコンクリート塊２０及び充填コンクリート３０により複数層に分けて製造される。
【００３９】
このように再生コンクリートを適用した根固めブロック１０を製造した後、製造した根固めブロック１０の隣に製造される根固めブロックを同様にして製造する。これを繰り返して１列に並んだ根固めブロックを製造していく。
なお、この実施の形態では、根固めブロックの型枠は、そのまま本体と一体化して用いられてもよいし、コンクリート塊及び充填コンクリートの打設後、取り外してもよい。
【００４０】
なお、以上の実施の形態例においては、根固めブロックは、コンクリート塊と充填コンクリートとを型枠内に複数層に分けて投入することにより製造されるものとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、充填コンクリートを型枠内に投入した後、多数のコンクリート塊を投入して締め固めを行うことによって製造されてもよい。
また、コンクリート塊を型枠内に投入する装置等も任意であり、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように、請求項１記載の発明に係る再生コンクリートによれば、コンクリート塊を再生コンクリートとして再利用できるとともに、粗骨材がコンクリート塊だけでなく、多数のコンクリート塊どうしの間の充填コンクリートにも含有されているので、全体的に粗骨材を有した状態となり、均一化された性質を持ったものとすることができる。よって、コンクリート構造物の解体に伴い排出されるコンクリート塊を再利用する際に、高度な処理を施してコンクリート用骨材とする必要がなく、容易に再利用することができ、建設材料における省資源や環境負荷の低減を図ることができる。さらに、前記コンクリート塊どうしの間に充填される充填材としてモルタルを用いた再生コンクリートと比べて、耐久性に優れ圧縮強度が強く、数層に分けて打ち込むことにより打ちあげ高さを高くすることができる。
【００４２】
請求項２記載の再生コンクリートによれば、請求項１記載と同様の効果を得ることができるととともに、前記コンクリート塊の粒径が約２０ｍｍ以上約２００ｍｍ以下であるので、前記多数のコンクリート塊どうしの間に充填コンクリートが均一的に充填されることになり、再生コンクリートにおけるコンクリート塊のばらつきが少なくなり、全体の圧縮強度を略均一化させることができる。
【００４３】
請求項３記載の再生コンクリートの製造方法によれば、前記コンクリート投入工程にてコンクリートを再生コンクリート成型用型枠内に投入し、コンクリート塊投入工程にて、コンクリート塊をコンクリートが投入された前記型枠内に投入し、前記振動工程にて前記型枠内のコンクリート塊とコンクリートとを振動させ、振動されたコンクリート塊とコンクリートとが混ざり合い締め固められ、請求項１または２記載の再生コンクリートを製造することができる。
つまり、コンクリート投入工程、コンクリート塊投入工程及び振動工程を経るだけで良質な再生コンクリートを容易に製造することができ、従来と異なりコンクリート塊を再利用する際に高度な処理を施すことがない。
【００４４】
請求項４記載の再生コンクリートの製造方法にあっては、請求項３記載の発明と同様の効果を得ることができるとともに、製造される再生コンクリートを、順次下の層から前記コンクリート投入工程、コンクリート塊投入工程及び振動工程を繰り返して各層毎に締め固めながら形成するので、前記コンクリート塊及びコンクリートとで構築される再生コンクリートの打ち上がり高さを高くしても、前記コンクリート塊、コンクリート及びこれらに含まれる粗骨材は全体的にばらつきなく配置され、好適な打ち上がり高さの高い再生コンクリートを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る再生コンクリートの一例を示す概略構成図である。
【図２】図１の再生コンクリートを製造工程を説明する概略工程図である。
【図３】コンクリート塊２の大きさの違いによる再生コンクリートの圧縮強度への影響を説明する図である。
【図４】単位粗骨材量が異なる各種充填材を用いた再生コンクリート及び充填材の７，２８，９１日材齢の圧縮強度を示す図である。
【図５】充填材の単位粗骨材容積と再生コンクリートの２８日材齢の圧縮強度の相関関係を示す図である。
【図６】各異なる充填材を用いた場合の再生コンクリートの凍結融解抵抗性試験の結果を示す図である。
【図７】水セメント比が一定で単位粗骨材量が異なる充填材（充填コンクリート及び充填モルタル）及びそれを用いた再生コンクリートの乾燥収縮を示す図である。
【図８】充填材として充填コンクリート及び充填モルタルを用いた再生コンクリートどうしのすり減り抵抗性を比較した試験結果を示す図である。
【図９】本発明に係る再生コンクリートを適用した根固めブロックの製造方法の概略工程を示す図である。
【図１０】図６に示す根固めブロックを製造する工程が行われている施工現場の上面図である。
【符号の説明】
１        再生コンクリート
２，２０  コンクリート塊
３，３０  充填コンクリート
５        型枠
７        振動機
１０  根固めブロック（再生コンクリート）
５０        根固めブロック成型用型枠（型枠）
【図１】
0004640735.tif 000002
【図２】
0004640735.tif 000003
【図３】
0004640735.tif 000004
【図４】
0004640735.tif 000005
【図５】
0004640735.tif 000006
【図６】
0004640735.tif 000007
【図７】
0004640735.tif 000008
【図８】
0004640735.tif 000009
【図９】
0004640735.tif 000010
【図１０】
0004640735.tif 000011