(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の特徴を有する透水性コンクリート。
（１）セメントを、細骨材１００重量部に対して１０〜１５０重量部含有すること。
（２）塩化アルミニウム及び／又は硫酸アルミニウムからなるアルミニウム塩含有する透水性コンクリート用混和材を、セメント１００重量部に対して１〜１０重量部含有すること。
（３）細骨材率が５〜５０％の骨材を含有すること。
（４）水セメント比が７０〜１００％であること。
（５）透水係数が１×１０-4〜２０ｃｍ／ｓｅｃであること。
【請求項２】
アルミニウム塩が硫酸アルミニウムである請求項１記載の透水性コンクリート。
【請求項３】
さらに、炭酸塩類を含有してなる請求項１又は２記載の透水性コンクリート。
【請求項４】
請求項１〜３のうちの１項記載の透水性コンクリートを使用してなることを特徴とする吹付工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、道路、法面等の露出した地山面へ吹付ける時に使用する透水性コンクリート用混和材、透水性コンクリート、及び透水性コンクリートの吹付け工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、法面等露出した地山の崩落を防止するために法面にコンクリ−トを吹付けている。さらに、崩れやすい法面に対しては、格子状（井桁状）に組んだコンクリートブロックを取り付け、コンクリートブロックの各交点部にアンカーを打ち込んだり、又は、格子状に法面型枠を配置し、法面型枠の各交点部にアンカーを打ち込んだ後に、法面型枠にコンクリートを吹付けてコンクリートブロックを作成したりして、法面の安定化を図っている。法面の安定化工法としては、変形可能（フレキシブル）な金網（フレーム）や鉄筋を法面に直に配置できるフリーフレ−ム工法が好ましい。
【０００３】
法面に配置された格子状のコンクリートブロックの格子内は、地盤の状況に応じて様々な施工が行われている。これらの中では、地盤を更に安定化させるために、コンクリートブロックの格子内の地盤表面にコンクリートを敷いて均す方法が用いられていた。これら法面に敷く方法として、法面でダレないようにスランプが０ｃｍ程度と小さいコンクリートが使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、スランプが０ｃｍ程度と小さいコンクリートはポンプによる運搬ができず、コンクリートバケット等をクレーンにより法面に吊り上げ、コンクリートを法面に撒いて敷き均す方法が用いられていた。コンクリートバケットにより運搬した場合、運搬に時間がかかるために、結果としてコンクリートを敷き均したり、コンクリート表面を均したりするのに時間がかかってしまうという課題があった。
又、コンクリートを法面に敷く範囲が広いため、コンクリートが硬化する前に雨が降った場合、コンクリートが法面から流出してしまうという課題があった。
更に、スランプが小さいコンクリートの代わりに、一般の急結材を使用した場合、瞬時に急結するために、吹付け後、コンクリート表面を均すことができず、法面の表面が凹凸状となって美観を損うという課題があった。
【０００５】
本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、ある特定の混和材と細骨材率を使用して吹付けることにより、上記課題を解決できる知見を得て本発明を完成するに至った。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、以下の特徴を有する透水性コンクリートであり、
（１）セメントを、細骨材１００重量部に対して１０〜１５０重量部含有すること。
（２）塩化アルミニウム及び／又は硫酸アルミニウムからなるアルミニウム塩含有する透水性コンクリート用混和材を、セメント１００重量部に対して１〜１０重量部含有すること。
（３）細骨材率が５〜５０％の骨材を含有すること。
（４）水セメント比が７０〜１００％であること。
（５）透水係数が１×１０-4〜２０ｃｍ／ｓｅｃであること。
アルミニウム塩が硫酸アルミニウムである該透水性コンクリートであり、さらに、炭酸塩類を含有してなる該透水性コンクリートであり、該透水性コンクリートを使用してなることを特徴とする吹付工法 である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。なお、本発明の透水性コンクリートは、セメント、透水性コンクリート用混和材、及び細骨材率が５〜５０％の骨材を含有するものである。
【０００８】
本発明で使用する透水性コンクリート用混和材は、細骨材率が５〜５０％の透水性コンクリート用混和材であって、アルミニウム塩を含有するもので、これをコンクリートに添加した場合、コンクリートの作業性を改善し、短期や長期の強度発現性を向上させるものである。
【０００９】
アルミニウム塩の中では、溶解性の点で、水溶性無機アルミニウム塩が好ましい。
【００１０】
水溶性無機アルミニウム塩は水と混合した時に迅速に溶解する無機アルミニウム塩であれば特に制限はなく、塩化アルミニウム、塩基性塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、塩基性硫酸アルミニウム及び硫酸アルミニウム等が挙げられる。これらの中では、効果が大きく、入手が容易な点で、硫酸アルミニウム（硫酸バン土）が好ましい。
【００１１】
本発明で使用する透水性コンクリート用混和材は、特定の細骨材率を示す透水性コンクリートに使用するものである。骨材は細骨材と粗骨材を含有するものである。
【００１２】
本発明で使用する透水性コンクリートの骨材の細骨材率（ｓ／ａ）は５〜５０％であり、１５〜４０％が好ましい。細骨材率が５％未満だと透水性や長期強度発現性が小さく、５０％を越えると透水性が小さく、好ましくない。
【００１３】
本発明で使用する透水性コンクリートには、凝結促進と強度発現性の点で、炭酸塩類を併用することが好ましい。
【００１４】
炭酸塩類は、各種の炭酸塩や重炭酸塩を含むものである。これらの中では、作業性が効率よく維持できる点で、アルカリ金属の炭酸塩又は重炭酸塩が好ましい。
【００１５】
炭酸塩類としては、ナトリウムやカリウムの炭酸塩や重炭酸塩等の水溶性を示す塩類が挙げられる。これらの中では、効果が大きい点で、炭酸ナトリウムや炭酸カリウムが好ましい。
【００１６】
炭酸塩類の使用量は、アルミニウム塩１００重量部に対して２００重量部以下が好ましく、１００重量部以下がより好ましく、２０〜５０重量部が最も好ましい。２００重量部を越えると初期強度発現性が遅くなるおそれがある。
【００１７】
炭酸塩類は、セメントへ予め添加してもよく、透水性コンクリート用混和材へ予め添加してもよいが、凝結促進と強度発現性の点で、透水性コンクリート用混和材へ予め添加することが好ましい。
【００１８】
透水性コンクリート用混和材の使用量は、セメント１００重量部に対して１〜１０重量部が好ましく、２〜７重量部がより好ましい。１重量部未満だと初期強度発現性が小さいおそれがあり、１０重量部を越えると初期凝結性が早すぎて吹付後のコンクリートの表面を均しにくくなるおそれがある。
【００１９】
本発明の透水性コンクリートに使用するセメントとしては、普通、早強、中庸熱、及び超早強等の各種ポルトランドセメント、並びに、これらポルトランドセメントに高炉スラグやフライアッシュを混合した各種混合セメント等が挙げられ、これらを微粉末化しても良い。これらの中では、簡単に入手でき、初期凝結性が良好な点で、普通ポルトランドセメントが好ましい。
又、ハロゲン化カルシウムを含有するカルシウムアルミネートを使用してもよい。
【００２０】
本発明の透水性コンクリート用混和材は、特定のセメントの使用量を示す透水性コンクリートに使用することが好ましい。セメントの使用量は、細骨材１００重量部に対して２５〜１５０重量部が好ましく、３５〜１００重量部がより好ましい。２５重量部未満だと強度発現性が小さくなるおそれがあり、１５０重量部を越えると透水性が小さくなるおそれがある。
【００２１】
透水性コンクリート用混和材の添加方法としては、１）粉体としてコンクリートを吹付ける直前に、圧送機でコンクリートと空気圧送による強制混合を行う、２）乾式コンクリートを吹付ける直前に、高水圧ポンプで圧送された混練り水に透水性コンクリート用混和材を混合して、圧送ポンプにより乾式コンクリートに圧入して強制混合を行う、３）透水性コンクリート用混和材を予めコンクリートに混合し、吹付ける直前に混練り水を圧入、混合して吹付ける方法等が挙げられる。
【００２２】
透水性コンクリート用混和材を用いて吹付ける場合、夏場だったり、コテ均しする作業時間を長くしたりしたい時には、ホウ酸、リン酸、及びケイ弗化物若しくはそれらの塩等の無機化合物、クエン酸、酒石酸、及びグルコン酸等のオキシカルボン酸若しくはそれらの塩、又は、しょ糖やデキストリン等の糖類等の凝結調節剤を併用してもよい。凝結調節剤の使用量は、セメント１００重量部に対して５重量部以下が好ましい。
【００２３】
本発明により得られる透水性コンクリートの透水係数は、１×１０-4〜２０ｃｍ／ｓｅｃが好ましく、１×１０-3〜１０ｃｍ／ｓｅｃがより好ましい。１×１０-4ｃｍ／ｓｅｃ未満だと透水性が小さいおそれがあり、２０ｃｍ／ｓｅｃを越えるとコンクリートの耐久性が小さくなるおそれがある。
【００２４】
透水性コンクリート中のセメントの単位セメント量は、１６０〜３６０ｋｇ／ｍ3 が好ましく、１８０〜３００ｋｇ／ｍ3 がより好ましい。１６０ｋｇ／ｍ3 未満だと強度発現性が小さいおそれがあり、３６０ｋｇ／ｍ3 を越えると透水性が小さくなるおそれがある。
【００２５】
透水性コンクリートの水セメント比（Ｗ／Ｃ）は、５０〜１２０％が好ましく、７０〜１００％がより好ましい。５０％未満だとセメントが水和しにくくなるおそれがあり、１２０％を越えると強度発現性が小さくなるおそれがある。
【００２６】
透水性コンクリートは要求される物性、経済性、及び施工性に応じて乾式方法や湿式方法により法面等に吹付ける。
【００２７】
さらに、本発明では透水性コンクリートの性状を改善するために、繊維状物質、ＡＥ減水剤、及び／又は増粘剤等を使用してもよい。
【００２８】
本発明の透水性コンクリートの吹付圧力は、ホースの径、ホースの長さ、及び透水性コンクリートの吐出量によって変動するが、０．０５〜０．５ＭＰａであれば問題はない。又、透水性コンクリート用混和材の吐出圧力は、粉体で使用する場合には透水性コンクリート圧力と同程度以上、水と予め混合する場合には、２ＭＰａで法面等に吹付ける直前にホースの中にシャワーリングで混合することが好ましい。
【００２９】
本発明の透水性コンクリートは法面を保護するのに最適である。又、透水性が良好で、強度発現性が大きいために、法面以外にも、道路、スポーツ施設の路盤、水路や池等の底面等の表層保護に使用できる。
【００３０】
本発明の透水性コンクリートは、コンクリートブロック内の地盤表面に敷くものであり、透水性コンクリートを敷いた後はコテ等で均してもよい。
本発明の透水性コンクリートの吹き付け厚は、コンクリートブロックの厚により決定し、地山が崩れにくい場合には薄くてもよいが、一般的に５〜５０ｃｍが好ましい。
【００３１】
【実施例】
以下、実施例に基づき本発明を詳細に説明する。
【００３２】
実施例１
セメント２５０ｋｇ／ｍ3 と、細骨材と粗骨材からなり、表１に示す量の細骨材率である骨材１６４１ｋｇ／ｍ3 とを混合して乾式吹付コンクリートを調製し、これをコンクリート圧送機「アリバー２８０」により空気圧送した。
乾式吹付コンクリートの空気圧送の途中に設けたＹ字管の一方より、アルミニウム塩▲１▼１００重量部と炭酸塩類２５重量部からなる透水性コンクリート用混和材を、セメント１００重量部に対して５重量部となるように、混和材添加装置「ナトムクリート」により吹付コンクリートに添加した。乾式吹付コンクリートと透水性コンクリート用混和材との混合物が吹付けられる直前に高水圧ポンプにより、乾式吹付用シャワーリングを介して、圧力２ＭＰａで、混練り水２００ｋｇ／ｍ3 を混合し、凝結硬化の早い透水性吹付コンクリートを得た。
この透水性吹付コンクリートについて評価し、結果を表１に示した。
（使用材料）
セメント：市販普通ポルトランドセメント、比重３．１６
細骨材：新潟県青海産石灰砂、比重２．６４
粗骨材：新潟県糸魚川市姫川産川砂利、比重２．６５、最大骨材寸法１３ｍｍ
アルミニウム塩▲１▼：市販硫酸アルミニウムの粉砕品、ブレーン値５９００ｃｍ2 ／ｇ
炭酸塩類：市販炭酸ナトリウムの粉砕品、ブレーン値４５００ｃｍ2 ／ｇ
（測定方法）
圧縮強度：材齢１日の圧縮強度は幅２５ｃｍ×長さ２５ｃｍのプルアウト型枠に設置したピンを、プルアウト型枠表面から透水性吹付コンクリートで被覆し、型枠の裏側よりピンを引き抜き、その時の引き抜き強度を求め、（圧縮強度）＝（引き抜き強度）×４／（供試体接触面積）の式から圧縮強度を算出した。材齢２８日の圧縮強度は幅５０ｃｍ×長さ５０ｃｍ×厚さ２０ｃｍの型枠に透水性吹付コンクリートを吹付け、採取した直径５ｃｍ×長さ１０ｃｍの供試体を２０トン耐圧機で測定し、圧縮強度を求めた。
透水係数：材齢２８日の圧縮強度の測定の際に作製した幅５０ｃｍ×長さ５０ｃｍ×厚さ２０ｃｍのコンクリートブロックより直径１０ｃｍ×高さ１０ｃｍの供試体を採取し、コンクリート上部表面から０．１ＭＰａの水圧をかけ、コンクリート下部裏面へ流出した水量を求め、透水係数とした。
【００３３】
【表１】
0004493108.tif 000002
【００３４】
実施例２
Ｗ／Ｃ＝８０％、細骨材４９２ｋｇ／ｍ3 、粗骨材１１４９ｋｇ／ｍ3 、及び、細骨材１００重量部に対して表２に示す量のセメントを使用して乾式吹付コンクリートを調製し、アルミニウム塩▲１▼１００重量部と炭酸塩類２５重量部からなる透水性コンクリート用混和材を、セメント１００重量部に対して５重量部使用したこと以外は、実施例１と同様におこなった。結果を表２に示した。
【００３５】
【表２】
0004493108.tif 000003
【００３６】
実施例３
セメント２５０ｋｇ／ｍ3 、細骨材４９２ｋｇ／ｍ3 、粗骨材１１４９ｋｇ／ｍ3 を混合して乾式吹付コンクリートを調製し、アルミニウム塩１００重量部と表１に示す量の炭酸塩類からなる透水性コンクリート用混和材を、セメント１００重量部に対して５重量部使用したこと以外は、実施例１と同様におこなった。結果を表３に示した。
（使用材料）
アルミニウム塩▲２▼：市販塩化アルミニウムの粉砕品、ブレーン値５９００ｃｍ2 ／ｇ
（測定方法）
凝結時間：透水性吹付コンクリートを法面に吹付けてコテ均しを行い、吹付直後からコテ均しができるまでの時間を測定し、凝結時間とした。
【００３７】
【表３】
0004493108.tif 000004
【００３８】
実施例４
セメント２５０ｋｇ／ｍ3 、細骨材４９２ｋｇ／ｍ3 、粗骨材１１４９ｋｇ／ｍ3 を混合して乾式吹付コンクリートを調製し、アルミニウム塩▲１▼１００重量部と炭酸塩類２５重量部からなる透水性コンクリート用混和材を、セメント１００重量部に対して表４に示す量を使用したこと以外は、実施例１と同様におこなった。結果を表４に示した。
【００３９】
【表４】
0004493108.tif 000005
【００４０】
【発明の効果】
本発明の透水性コンクリート用混和材を使用することにより、透水性が良好で、強度発現性、特に１日後の強度発現性が大きく、吹付コンクリート表面を均一に均す作業時間を確保できる透水性コンクリートが得られる。さらに、道路や法面等に吹付けることにより、透水性コンクリートのダレをなくし、、凝結硬化が遅すぎないために透水性コンクリートの硬化前に雨が降ることもない。
又、コンクリートポンプによる運搬ができるために、透水性コンクリートの運搬等の作業の手間等が大幅に省け、コンクリートの運搬時間が短くなるものである。
従って、法面への吹付材料として最適であり、地山等を保護できる。