(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粗骨材と、該粗骨材に対する容積比が30〜80％のペースト又はモルタルとからなる組成物の混練物を型枠に投入して成形し、養生してなる透水性コンクリート製品であって、
上記ペースト又はモルタルが、普通ポルトランドセメント又は早強ポルトランドセメント100質量部、超微粉0.5〜4.5質量部、細骨材0〜150質量部、減水剤0.1〜3.0質量部、水15〜30質量部とのみからなるものであり、
上記減水剤が、ナフタレンスルホン酸系又はポリカルボン酸系の減水剤であることを特徴とする透水性コンクリート製品。
【請求項２】
上記超微粉が、高炉スラグ微粉末及び／又はシリカフュームである請求項１に記載の透水性コンクリート製品。
【請求項３】
上記成形が、3000〜8000vpmの振動数の外部振動による振動成形である請求項１又は２に記載の透水性コンクリート製品。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の透水性コンクリート製品からなる車道用舗装。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歩道や車道の道路舗装等に用いる透水性コンクリート製品に関し、特に、早期強度発現性に優れ、かつ、低温環境下（気温２〜10℃程度）において製造した場合でも製造が容易である透水性コンクリート製品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
透水性コンクリートは、雨水の水はけが良く、吸音性を有し、草木の植栽が可能である等の特性を有することから、道路舗装、道路の側壁、河川の護岸等の種々の用途に用いられている。しかし、透水性コンクリートは、内部に空隙を有することから、通常のコンクリートに比べて曲げ強度が小さく、交通量の多い車道に適用することが困難であった。
【０００３】
近年、この強度面の問題を克服すべく研究が進められた結果、優れた透水性と大きな曲げ強度を兼ね備えた透水性コンクリートが開発され、交通量の多い車道の舗装材としての用途も検討されている。例えば、特開平7-206537号公報には、粗骨材と共に用いられるペースト又はモルタルの配合量、構成成分等を特定することによって、大きな曲げ強度と良好な透水係数をもつ透水性コンクリートが得られることが開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報に記載の透水性コンクリートは、強度（曲げ強度等）が大きいため、交通量の多い車道にも適用することができる。しかし、所定の強度を発現させるには７日以上常温（20℃程度）で養生する必要があり、手間がかかっていた。
また、上記公報に記載の透水性コンクリートは、低温環境下（気温２〜10℃程度）で製造した場合、混練物の作業性が低下し、成形等の作業に手間がかかる、という問題もある。
そのため、早期強度発現性の向上や低温環境下（気温２〜10℃程度）における混練物の作業性の改善が望まれていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、
コンクリートの成分を特定し、かつ、その配合割合も特定することによって、上記課題を解決することができることを見いだし、本発明を完成させたものである。
【０００６】
即ち、本発明は、粗骨材と、該粗骨材に対する容積比が30〜80％のペースト又はモルタルとからなる組成物の混練物を型枠に投入して成形し、養生してなる透水性コンクリート製品であって、上記ペースト又はモルタルが、普通ポルトランドセメント又は早強ポルトランドセメント100質量部、超微粉0.5〜4.5質量部、細骨材0〜150質量部、減水剤0.1〜3.0質量部、水15〜30質量部とのみからなるものであり、上記減水剤が、ナフタレンスルホン酸系又はポリカルボン酸系の減水剤であることを特徴とする透水性コンクリート製品である（請求項１）。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の透水性コンクリート製品を構成する材料及びその配合割合は、次の通りである。
（１）粗骨材
粗骨材としては、粒径2.5〜40mmの砂利、砕石、又はこれらの混合物や、軽量骨材が挙げられる。
【０００８】
（２）セメント
本発明で使用するセメントは、普通ポルトランドセメント又は早強ポルトランドセメントである。前記特定のセメントを使用することにより、早期（材令５日以内）に4.0N/mm2以上の曲げ強度を発現させることができ（特に、早強ポルトランドセメントを使用した場合は、材令１日で4.0N/mm2以上の曲げ強度を発現させることができる）、かつ、低温環境下（気温２〜10℃程度）においても、混練物の作業性が良好である。
【０００９】
（３）超微粉
本発明で使用する超微粉としては、平均粒径が5.0μｍ以下、好ましくは平均粒径が3.0μｍ以下、より好ましくは平均粒径が1.0μｍ以下の高炉スラグ微粉末、フライアッシュ、石灰石微粉末、珪石微粉末、シリカフューム等が挙げられる。該超微粉としては、早期強度発現性や低温環境下（気温２〜10℃程度）における混練物の作業性等から、高炉スラグ微粉末及び／又はシリカフュームが好ましい。
【００１０】
超微粉の添加量は、普通ポルトランドセメント又は早強ポルトランドセメント（以降、セメントと略す）100質量部に対して、0.1〜5.0質量部、好ましくは0.5〜4.5質量部、より好ましくは1.0〜4.0質量部である。超微粉の添加量が、セメント100質量部に対して0.1質量部未満の場合や、5.0質量部を超えた場合は、早期強度発現性が低下するので好ましくない。
【００１１】
（４）細骨材
細骨材としては、川砂、海砂、山砂、砕砂、又はこれらの混合物が挙げられる。
細骨材としては、粗骨材の粒径が5mm以上の場合は、粒径5mm未満、好ましくは2.5mm以下、より好ましくは1.0mm以下の粒体が用いられ、粗骨材の粒径が2.5〜5mmの場合は、粒径2.5mm未満、好ましくは1.5mm以下、より好ましくは0.5mm以下の粒体が用いられる。細骨材の粒径が粗骨材の粒径に近すぎると、粗骨材にモルタルが被覆されにくくなり、好ましくない。
【００１２】
細骨材の添加量は、セメント100質量部に対して、0〜150質量部であり、好ましくは20〜140質量部、より好ましくは30〜130質量部である。細骨材を添加することにより、硬化後の乾燥による収縮を抑制することができる。細骨材の添加量がセメント100質量部に対して150質量部を超えると、早期強度発現性が低下するうえ、低温環境下（気温２〜10℃程度）における混練物の作業性が低下するので好ましくない。
【００１３】
（５）減水剤
本発明で使用する減水剤としては、リグニン系、ナフタレンスルホン酸系、メラミン系、ポリカルボン酸系の減水剤（ＡＥ減水剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤も含む）が挙げられる。本発明においては、早期強度発現性や低温環境下（気温２〜10℃程度）における混練物の作業性を考慮して、ナフタレンスルホン酸系又はポリカルボン酸系の減水剤を使用するのが好ましい。
なお、減水剤は、液状又は粉末状どちらでも使用可能である。
【００１４】
減水剤の添加量は、セメント100質量部に対して、固形分換算で0.1〜3.0質量部であり、好ましくは0.3〜2.0質量部である。減水剤の添加量が固形分換算で0.1質量部未満では、混練物の作業性が低下するうえ、早期強度発現性も低下するので好ましくない。一方、3.0質量部を超える量を添加しても、混練物の作業性はほとんど向上せず、コストが高くなる。また、減水剤の添加量が多すぎると、ペースト又はモルタルの流れ落ちも起き、透水係数が小さくなるので好ましくない。
【００１５】
（６）水
水の量は、セメント100質量部に対して、15〜30質量部であり、好ましくは16〜28質量部である。
水の量が、15質量部未満では、混練物の作業性が低下するうえ、早期強度発現性も低下するので好ましくない。水の量が30質量部を超えると、造粒後の粒体同士の結合が起こり、互いに独立した粒体とならず、ペースト又はモルタルの流れ落ちも起き、透水係数が小さくなるので好ましくない。
【００１６】
（７）粗骨材に対するペースト又はモルタルの容積比
粗骨材に対するペースト又はモルタルの容積比は、粗骨材100％に対して30〜80％（外割）である。ペースト又はモルタルの容積比が30％未満では、早期強度発現性が低く好ましくない。ペースト又はモルタルの容積比が80％を超えると、造粒後の粒体同士の結合が起こり、互いに独立した粒体とならず、ペースト又はモルタルの流れ落ちも起き、透水係数が小さくなるので好ましくない。
【００１７】
本発明の透水性コンクリート製品の製造方法について説明する。
混練に用いるミキサは、特に限定するものではなく、パンタイプミキサ、二軸ミキサ等の慣用のミキサで混練すれば良い。
混練方法は、特に限定するものではなく、例えば、▲１▼材料を一括してミキサに投入して１分以上混練する方法、▲２▼水以外の材料をミキサに投入して空練りした後に、水を投入して１分以上混練する方法等が挙げられる。
なお、本発明において、混練は、粗骨材に粗骨材以外の材料からなるペースト又はモルタルが被覆された状態の互いに独立した粒体（混練物）となるまで混練する。
【００１８】
混練後、該混練物を所定の型枠に投入し、好ましくは3000〜8000vpmの振動数の外部振動で振動成形する。振動数が3000vpm未満では、充分な締め固めを行うことができないおそれがあり、曲げ強度が低下するおそれがある。振動数が8000vpmを越えると、ペースト又はモルタルの流れ落ちが起きるおそれがあり、透水係数が小さくなるおそれがある。
振動成形は、テーブルバイブレーターや型枠に取り付け可能な振動機等を使用して行うことができる。振動時間は、おおよそ４〜30秒である。
また、振動成形時に、１〜100kPaの圧力を加えることは差し支えない。加圧には、油圧式あるいは空気圧式の加圧装置等を使用することができる。
本発明において、養生方法は特に限定するものではない。
【００１９】
本発明の透水性コンクリート製品は、ブロック状等に成形して、車道用舗装、歩道、駐車場、道路の側壁、河川の護岸等の用途に好適に用いることができる。製品の厚みは、用途に応じて決めればよく、例えば、交通量の多い車道の場合、25〜30cmである。
【００２０】
本発明の透水性コンクリート製品では、早期強度発現性に優れ、材齢５日以内で4.0N/mm2以上の曲げ強度を発現することができる。特に、セメントとして、早強ポルトランドセメントを使用した場合は、材令１日で4.0N/mm2以上の曲げ強度を発現することができる。
また、本発明の透水性コンクリート製品は、低温環境下（気温2〜10℃程度）においても成形等の作業性に優れるものである。
【００２１】
【試験例】
以下、試験例により本発明を説明する。
１．使用材料
以下に示す材料を使用した。
▲１▼セメントＡ    ；早強ポルトランドセメント（太平洋セメント（株）製）
セメントＢ    ；普通ポルトランドセメント（太平洋セメント（株）製）
▲２▼シリカフューム；エルケムマイクロシリカ（エルケム・ジャパン（株）製、平均粒径0.15μｍ）
▲３▼高炉スラグ    ；ファインセラメント10A（第一セメント（株）製、平均粒径3.0μｍ）
▲４▼細骨材        ；市原産細目山砂（粒径2.5mm以下）
▲５▼粗骨材        ；青梅産砕石６号（粒径5〜13mm）
▲６▼減水剤Ａ      ；「マイティ100」（ナフタレンスルホン酸系、花王（株）製）
減水剤Ｂ      ；「コアフローNF-100」（ポリカルボン酸系、太平洋セメント（株）製）
▲７▼水            ；水道水
【００２２】
２．透水性コンクリートの配合及び混練
前記材料を使用し、表１に示す配合にしたがって各材料を２軸強制練りミキサ（0.1m3）に一括投入し、４分間混練し、粗骨材に粗骨材以外の材料からなるペースト又はモルタルが被覆された状態の互いに独立した粒体（混練物）を調製した。
【００２３】
【表１】
0004680451.tif 000002
【００２４】
３．成形及び養生
試験例１〜18の各粒体（混練物）を、気温５℃又は20℃の条件下で、100×60×15cmの型枠に投入し、空隙率が15％となるようにテーブルバイブレータで成形した（6000vpm×30秒）。成形後、養生シートでコンクリート表面を覆い、表２に示す条件（気温及び期間）で養生して、100×60×15cmの成形体を作製した。
【００２５】
４．評価
上記各粒体（混練物）を、型枠に投入し成形する際の作業性を、「○：良好」「×：悪い」で評価した。
また、上記成形体を切断して、10×10×40cmの供試体を３本作製し、「JIS A 1106（コンクリートの曲げ試験方法）」に準じて曲げ強度を測定した。
また、上記成形体を切断して、10×10×20cmの供試体を３本作製し、「インターロッキングブロック舗装設計施工要領 8-3 透水性試験」に準じて、透水係数を測定した。
それらの結果を表２に示す。
【００２６】
【表２】
0004680451.tif 000003
【００２７】
表２から、本発明で規定する透水性コンクリート製品では、作業性や早期強度発現性に優れていることが分かる。特に、早強ポルトランドセメントを使用した場合では、材齢１日で4.0N/mm2以上の曲げ強度を発現した。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の透水性コンクリート製品では、早期強度発現性に優れるものであり、特に、早強ポルトランドセメントを使用した場合、早期強度発現性に優れる。また、低温環境下（気温２〜10℃程度）においても、混練物の作業性が良好であるので、製造が容易である。したがって、本発明の透水性コンクリート製品では、コンクリート製品の製造の効率を向上させることができる。