(57)【要約】 【課題】  人の手で容易に道路側溝用コンクリート製蓋を敷設・脱着でき、人件費や輸送費や施工費等がかからない、軽量でしかも高い耐圧強度をする道路側溝用軽量コンクリート製蓋を提供する。【解決手段】  本発明の道路側溝用軽量コンクリート製蓋は、結合材、細骨材、粗骨材、水と混和剤からなり、細骨材の一部に人工軽量細骨材を含み、且つ粗骨材が人工軽量粗骨材であり、人工軽量細骨材の単位容積質量は０．２〜１．５ｔ／ｍ3であり、且つ人工軽量粗骨材の単位容積質量は０．７〜１．４ｔ／ｍ3である。配合は、セメントが１８〜４５質量％、人工軽量細骨材でない細骨材が０〜５０質量％、人工軽量細骨材が５〜３０質量％、人工軽量粗骨材が１０〜６０質量％、水が３〜２０質量％からなり、コンクリート部の単位容積質量が１．４〜１．８ｔ／ｍ3である道路側溝用軽量コンクリート蓋を提供する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
結合材、細骨材、粗骨材と水から得られる道路側溝用軽量コンクリート蓋において、細骨材の一部または全部が人工軽量細骨材であり、且つ粗骨材が人工軽量粗骨材のみであることを特徴とする道路側溝用軽量コンクリート蓋。
【請求項２】
人工軽量細骨材の単位容積質量が０．２〜１．５ｔ／ｍ3であり、且つ人工軽量粗骨材の単位容積質量が０．７〜１．４ｔ／ｍ3であることを特徴とする請求項１記載の道路側溝用軽量コンクリート蓋。
【請求項３】
セメントが１８〜４５質量％、人工軽量細骨材でない細骨材が０〜５０質量％、人工軽量細骨材が５〜３０質量％、人工軽量粗骨材が１０〜６０質量％、水が３〜２０質量％であることを特徴とする請求項１および請求項２記載の道路側溝用軽量コンクリート蓋。
【請求項４】
コンクリート部の単位容積質量が、１．４〜１．８ｔ／ｍ3であることを特徴とする請求項１、請求項２、および請求項３記載の道路側溝用軽量コンクリート蓋。
【請求項５】
鉄筋コンクリートであることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、および請求項４記載の道路側溝用軽量コンクリート蓋。
【請求項６】
振動加圧成形されたものであることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４および請求項５記載の道路側溝用軽量コンクリート蓋。
【請求項７】
表層に普通モルタル層を設けたものであることを特徴とする請求項６記載の道路側溝用軽量コンクリート蓋。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路及び軌道に設けられているＵ字側溝、可変側溝等に用いられるコンクリート製の蓋に関する。
【背景技術】
【０００２】
道路の端等に設けられる側溝では、全長に渡って或いは適宜の部位において上部が開口しており、この開口部分に設けられた蓋受け面に、コンクリート等により成型された側溝蓋が載置される。また、側溝に複数の側溝蓋が隣接して載置される場合には、側溝蓋の上を車両や歩行者が通行する。
【０００３】
側溝蓋に最も要求される特性としては、通行者や通行車両などによる荷重負荷に対する耐力、更には落下物等による衝撃荷重に対する耐力が求められる。
【０００４】
従来から広く使用されている鉄製の蓋は、高い靱性及び強度を有するため、荷重負荷、特に衝撃荷重に対して優れた耐力を示し、破損・欠損が起こり難い。一方で、錆の発生など化学的耐久性に劣り、また熱膨張収縮が大きいため夏期には膨張変形し易く、摩擦係数が低いので特に雨天時には滑り易い。
【０００５】
一方、コンクリート製の蓋は、鉄に比べ化学的耐久性に優れ、熱膨張収縮が低く、摩擦係数が高く、また比較的安価である。その反面、強度や靱性は鉄よりも低く、荷重負荷に対する耐力、特に衝撃負荷に対する耐力が不足し易く、その結果欠けや破損を起こし易かった。
【０００６】
また、鉄道レールの端等に敷設されている側溝蓋は、鉄筋コンクリート製の一体構造で可成りの重量物のものが多用されている。これは、電車の通過時の風圧で蓋が飛ばないようにある程度の重さが要求されるためである。
【０００７】
ところで、従来の鉄筋コンクリート製の蓋においては、必要とされる耐力は、用いる材料の強度と部材厚さの組合せにより発現することも可能なため、部材厚さを増大させたり鉄筋量を増やして耐力の向上を図ったものもあるが、蓋自体が路面を形成するため、厚肉化した蓋では構造上設置できないケースや、厚肉化に伴う重量増から運搬、設置作業や設置後の保守点検のための開閉が容易に行えなかったり、製造コストが高くつく等の問題点があった。
【０００８】
これらの問題点を解決するためにプラスチック製側溝蓋を提供しようとするもの（例えば、特許文献１）や、蓋の形状を変えてコンクリート量を減らしたもの（例えば、特許文献２）や、レジンコンクリートを使用したもの（例えば、特許文献３）や、製品本体を貫通する多数の透孔を有する蓋を提供するもの（例えば、特許文献４）や、金属繊維等を使用して軽量化を図ったもの（例えば、特許文献５）などがある。
【０００９】
ところで、コンクリート製品を軽量化する方法としては、パーライト等の軽量骨材を使用したコンクリート製品（例えば、特許文献６）や、パーライトを使用してオートクレーブ養生して製造したコンクリート製品（例えば、特許文献７）等が提案されている。
【特許文献１】特開２０００−３４７０１
【特許文献２】特開平８−２７００６１
【特許文献３】実用新案第３０８７０６６号
【特許文献４】特開２００２−８８８９２
【特許文献５】特開２００１−２４１０９２
【特許文献６】特許第２８２１８２２号
【特許文献７】特開平５−１３９８０１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
道路側溝用コンクリート製蓋には、これを設置する道路の種類に応じた幾つかの規格があるが、小さいものでも、約５０キログラム程度の重量がある。このため、この道路側溝用コンクリート製蓋を敷設するには数人で作業したり、機械施工することを余儀なくされたりして、結局、人件費や輸送費や施工費等が嵩んで工費が高くつき、工事完了までに長時間費やしてしまうという問題がある。そして、この道路側溝用コンクリート製蓋が上記の重量を有しているために、側溝内の清掃等においては道路側溝用コンクリート製蓋を脱着することが重労働になっていた。
【００１１】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、軽量にして且つ高い曲げ強さ（ひび割れ）を有することができる道路側溝用軽量コンクリート蓋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】
【００１２】
本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討した結果、人工軽量骨材を使用することによって、従来の道路側溝用コンクリート蓋の重量を約６０〜７０％まで軽量化することができるとともに、本蓋がＪＩＳＡ５３４５道路用鉄筋コンクリート側溝で規定する２種３００の曲げ強さ荷重の規格値（２７ｋN）を満足することを見出し、本発明を完成した。
【００１３】
すなわち、本発明は、結合材、細骨材、粗骨材と水から得られる道路側溝用軽量コンクリート蓋において、細骨材の一部または全部が人工軽量細骨材であり、且つ粗骨材が人工軽量粗骨材のみであることを特徴とする道路側溝用軽量コンクリート蓋である（請求項１）。さらに、本発明で使用される人工軽量細骨材の単位容積質量は０．２〜１．５ｔ／ｍ3であり、且つ人工軽量粗骨材の単位容積質量は０．７〜１．４ｔ／ｍ3であることを特徴とするものである（請求項２）。
【００１４】
本発明による道路側溝用軽量コンクリート蓋は、次の方法によって製造することができる。
すなわち、本発明の道路側溝用軽量コンクリート蓋は、セメントが１８〜４５質量％、人工軽量細骨材でない細骨材が０〜５０質量％、人工軽量細骨材が５〜３０質量％、人工軽量粗骨材が１０〜６０質量％、水が３〜２０質量％からなることを特徴とする請求項１および請求項２記載の道路側溝用軽量コンクリート蓋（請求項３）。
そして、上記配合にもとづいて得られた道路側溝用軽量コンクリート蓋のコンクリート部の単位容積質量が１．４〜１．８ｔ／ｍ3であることを特徴とする請求項１、請求項２および請求項３記載の道路側溝用軽量コンクリート蓋が得られる（請求項４）。
また、鉄筋コンクリートであることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、および請求項４記載の道路側溝用軽量コンクリート蓋（請求項５）であり、振動加圧成形されたものであることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４および請求項５記載の道路側溝用軽量コンクリート蓋（請求項６）である。
さらに、表層に普通モルタル層を設けたものであることを特徴とする請求項６記載の道路側溝用軽量コンクリート蓋（請求項７）である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の道路側溝用軽量コンクリート蓋は、細骨材の一部または全部が人工軽量細骨材であり、且つ粗骨材が人工軽量粗骨材のみとし、特定のセメント組成物を用いているため、軽量で且つＪＩＳＡ５３４５道路用鉄筋コンクリート側溝で規定する２種３００の曲げ強さ荷重の規格値（２７ｋＮ）を満足させることができる。
【００１６】
したがって、本発明の道路側溝用軽量コンクリート蓋を用いれば、従来の道路側溝用コンクリート蓋に比べて約６０〜７０％の質量となり軽くなるため、この道路側溝用軽量コンクリート蓋を敷設するには数人で作業をすることもなく、機械施工することを余儀なくされてしまうこともなく、従って、人件費や輸送費や施工費等が嵩んで工費が高くつくこともなく、工事完了までに長時間費やしてしまうこともなく、側溝内の清掃等においては道路側溝用コンクリート製蓋を脱着することが容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の道路側溝用軽量コンクリート蓋およびその製造方法について説明する。
本発明において用いられる結合材は、水硬性結合材であれば良く、普通ポルトランドセメント、早強セメント、混合セメント、エコセメント、特殊セメント等の何れでも良い。
人工軽量細骨材でない細骨材は、特に限定されるものではなく、通常コンクリート製品に使用される細骨材であれば良い。例えば、山形県東根市観音寺産砕砂（絶乾密度２．５３ｇ／ｃｍ3、ＦＭ２．９４）が例示される。
人工軽量細骨材は、単位容積質量が０．２〜１．５ｔ／ｍ3のものであれば良く、好ましくは０．２〜１．２ｔ／ｍ3である。例えば、Ｇライト１号（商品名、クリスタルクレイ社製、単位容積質量０．３８〜０．４８ｇ／ｃｍ3、吸水率１０％以下、１．２ｍｍ以下）、Ｇライト２号（商品名、クリスタルクレイ社製、単位容積質量０．２９〜０．４２ｇ／ｃｍ3、吸水率１０％以下、１．２〜２．５ｍｍ）等が例示される。
人工軽量粗骨材は、単位容積質量が０．７〜１．４ｔ／ｍ3のものであれば良い。例えば、メサライト（商品名、日本メサライト工業社製、単位容積質量１．２９ｇ／ｃｍ3、吸水率１３％以下）、スーパーメサライト（商品名、日本メサライト工業社製、単位容積質量０．９０ｇ／ｃｍ3、吸水率１３％以下）、アサノライト（商品名、太平洋マテリアル社製、単位容積質量１．２５ｇ／ｃｍ3、吸水率１１％以下）、エフエイライト（商品名、九電産業社製、単位容積質量１．３４ｇ／ｃｍ3、吸水率１８％以下）等が例示される。
混和剤としては、空気連行剤や減水剤があげられる。例えば、空気連行剤としてはブロキャスタＦ（商品名、花王社製）、減水剤としてはマイティー１５０（商品名、花王社製）が例示される。
【００１８】
次に本発明の配合について説明する。
セメントは、１８〜４５質量％、好ましくは２０〜３５質量％である。
人工軽量細骨材でない細骨材は、０〜５０質量％である。
人工軽量細骨材は、５〜３０質量％、好ましくは１０〜２０質量％である。
人工軽量粗骨材は、１０〜６０％、好ましくは２５〜３５質量％である。
細骨材に占める人工軽量細骨材の容積割合は、６０％〜１００％、より好ましくは７０％〜９０％である。
水は、３〜２０質量％、より好ましくは７〜１２質量％である。
【００１９】
次に、製造方法について説明する。
製造方法は、特に限定されるものではなく、通常のコンクリート製品を製造する方法に準ずれば良い。
すなわち、上記配合になるように各材料を計量し、ミキサーに投入・攪拌後、鉄筋を配置した所定の型枠に充填し、流し込みによる振動締固め、又は加圧ないし加圧振動締固めを行う。
流し込み成形の場合は、所定の強度に達した後、脱型を行う。
一方、加圧ないし加圧振動締固めの場合は、成形直後に脱型も可能であり、この場合は型枠から外した後に養生を行うことができる。
養生方法は、密閉養生（自己発熱のみによる養生）、気中養生、蒸気養生の何れでも良い。
また流し込みの場合、材料は全層に前述の配合を使うが、加圧即時脱型または振動加圧即時脱型の場合は、表層は普通モルタルで基層に前述の配合を用いるなどの複層化することが可能である。
本発明で実施した道路側溝用軽量コンクリート蓋の表層の普通モルタルの配合の一例を表１に示す。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
本発明で用いられる道路側溝用軽量コンクリート蓋の物性は、次の通りである。
本発明で用いられる道路側溝用軽量コンクリート蓋は、ＪＩＳＡ５３４５道路用鉄筋コンクリート側溝で規定する２種３００の規格値を満足するものである。すなわち、曲げ強さ荷重は４０．０〜４５．０ｋＮ（規格値２７ｋＮ）である。
【００２２】
また、本発明で用いられる道路側溝用軽量コンクリート蓋の質量は、３０．６〜３１．１ｋｇである（ＪＩＳＡ５３４５道路用鉄筋コンクリート側溝で規定する２種３００のコンクリート製蓋の質量は、約４６ｋｇである）。
尚、本発明で用いられる道路側溝用軽量コンクリート蓋のコンクリート部の単位容積質量は、１４００〜１８００ｋｇ／ｍ3である。
【実施例１】
【００２３】
以下、本発明で用いられる道路側溝用軽量コンクリート蓋の調製例およびその物性の測定値を説明する。
使用材料
セメント：普通ポルトランドセメント（太平洋セメント社製）
人工軽量細骨材でない細骨材：砕砂（山形県東根市観音寺産）
人工軽量細骨材：Ｇライト２号（商品名、クリスタルクレイ社製）
粗骨材：スーパーメサライト（商品名、日本メサライト工業社製）
混和剤：マイティー１５０（商品名、花王社製）
水：水道水
鉄筋：Ｄ１０×４本、Ｄ６×４本
【００２４】
配合（ｋｇ／ｍ3）および製造
普通ポルトランドセメント５１９ｋｇ、人工軽量細骨材でない細骨材４０９ｋｇ、Ｇライト２号１５２ｋｇ、スーパーメサライト２４６ｋｇ、マイティー１５０  ８．３ｋｇ、水１５５ｋｇを、容量５０リットルのパン型強制練りミキサーを使用して練り混ぜを行い、所定の型枠に充填後、加圧振動締固めを行い脱型した。その後、６５℃の蒸気養生を行い、道路側溝用軽量コンクリート蓋を製造した。また試験用に供試体を作成し、試験材齢（１４日）まで屋内に放置した。
【実施例２】
【００２５】
使用材料
セメント：高炉セメントＢ種（太平洋セメント社製）
人工軽量細骨材でない細骨材：砕砂（山形県東根市観音寺産）
人工軽量細骨材：Ｇライト１号（商品名、クリスタルクレイ社製）
粗骨材：アサノライト（商品名、太平洋マテリアル社製）
混和剤：ブロキャスタＦ（商品名、花王社製）
水：水道水
鉄筋：Ｄ１０×４本、Ｄ６×４本
【００２６】
配合（ｋｇ／ｍ3）および製造
高炉セメントＢ種３８０ｋｇ、人工軽量細骨材でない細骨材２４６ｋｇ、Ｇライト１号２１９ｋｇ、アサノライト４５７ｋｇ、ブロキャスタＦ１．０５ｋｇ、水１３７ｋｇを、容量１００リットルのパン型強制練りミキサーを使用して５０リットルずつ練り混ぜを行い、所定の型枠に充填後、振動加圧成形機を用いて即時脱型を行った。その後、養生室に入れ、製品の自己発熱のみによる養生（密閉養生）を行い、道路側溝用軽量コンクリート蓋を製造した。また試験用に供試体を作成し、試験材齢（１４日）まで屋内に放置した。
【実施例３】
【００２７】
使用材料
セメント：高炉セメントＢ種（太平洋セメント社製）
人工軽量細骨材でない細骨材：砕砂（山形県東根市観音寺産）
人工軽量細骨材：Ｇライト１号（商品名、クリスタルクレイ社製）
粗骨材：アサノライト（商品名、太平洋マテリアル社製）
混和剤：ブロキャスタＦ（商品名、花王社製）
混和剤：マイティー１５０（商品名、花王社製）
水：水道水
鉄筋：Ｄ１０×４本、Ｄ６×４本
【００２８】
配合（ｋｇ／ｍ3）および製造
高炉セメントＢ種３８６ｋｇ、人工軽量細骨材でない細骨材２４６ｋｇ、Ｇライト１号２２２ｋｇ、アサノライト４６０ｋｇ、ブロキャスタＦ１．０５ｋｇ、マイティー（１５０）１．９ｋｇ、水１３０ｋｇを、容量１００リットルのパン型強制練りミキサーを使用して５０リットルずつ練り混ぜを行い、所定の型枠に充填後、振動加圧成形機を用いて即時脱型を行った。その後、養生室に入れ、製品の自己発熱のみによる養生（密閉養生）を行い、道路側溝用軽量コンクリート蓋を製造した。また試験用に供試体を作成し、試験材齢（１４日）まで屋内に放置した。
【００２９】
ＪＩＳＡ５３４５道路用鉄筋コンクリート側溝で規定する２種３００の曲げ強さ荷重の規格値が２７ｋＮであるのに対して、本発明で実施した道路側溝用軽量コンクリート蓋の曲げ強さ荷重は、いずれも４０ｋＮ〜４５ｋＮであった。
また、ＪＩＳＡ５３４５道路用鉄筋コンクリート側溝で規定する２種３００のコンクリート製蓋の質量は、約４６．０ｋｇであるのに対して、本発明で実施した道路側溝用軽量コンクリート蓋は３０．６〜３１．１ｋｇであった。
【００３０】
本発明で実施した道路側溝用軽量コンクリート蓋についての試験結果を表２に示す。
【００３１】
【表２】
2005163293.tif 000003