(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設の硬化体と、該硬化体に打継がれる透水性コンクリートの間に介在させて用いるための早強型のモルタルであって、セメント又はセメントを含む粉体混合物100質量部と、細骨材20〜200質量部と、減水剤0.1〜2.0質量部（固形分換算）と、膨張材0.5〜5.0質量部と、水10〜30質量部とからなることを特徴とする透水性コンクリート打継ぎ用モルタル。
【請求項２】
遅延剤を2.0質量部以下含む請求項１に記載の透水性コンクリート打継ぎ用モルタル。
【請求項３】
上記セメント又はセメントを含む粉体混合物が、50〜100質量％のポルトランドセメントと、50〜0質量％の高炉スラグ粉末、フライアッシュ、シリカフュームから選ばれる１種以上の粉末からなる請求項１又は２に記載の透水性コンクリート打継ぎ用モルタル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、既設のコンクリート舗装等の硬化体と、該硬化体に対して新たに打継がれる透水性コンクリートの間に介在させて用いるための早強型の透水性コンクリート打継ぎ用ペースト又はモルタルに関する。
【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なるので、歩道や駐車場の舗装として実用化されている。また、近年、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等へ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や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有する透水性コンクリートが得られることが開示されている。
【０００３】
一方、今後、交通量の多い車道の舗装材等の用途において、透水性コンクリートの広汎な利用を図るには、既設の硬化体（例えば、コンクリート舗装やコンクリート構造物等のコンクリート硬化体、アスファルト舗装等）の上方に透水性コンクリートを打継ぐ方法を確立することが必要になる。その際、既設の硬化体と透水性コンクリートの間に介在させて用いる打継ぎ用ペースト又はモルタルを開発することは、重要な課題である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来、既設の硬化体と透水性コンクリートの間に介在させて用いる打継ぎ用ペースト又はモルタルは、提案されていない。すなわち、透水性コンクリートを打継ぐためには、打継ぎ用ペースト又はモルタルとして、従来の打継ぎ用モルタルよりも付着力の大きなものを用いることが必要であるにもかかわらず、従来、この目的に適合する打継ぎ用ペースト又はモルタルについての知見はなかった。
また、従来の打継ぎ用モルタルは、透水性コンクリートの打継ぎ用として用いるには付着力が小さいことに加えて、一定以上の付着強度を発現するのに長時間（７日以上）を要するという問題があった。つまり、従来の打継ぎ用モルタルを交通量の多い車道に適用しようとすれば、７日以上交通を遮断しなければならない等の問題が生じる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、付着強度の早期発現性に優れ、既設の硬化体と透水性コンクリートの間に介在させて用いるのに好適な打継ぎ用ペースト又はモルタルについて鋭意研究した結果、
特定の材料を使用し、かつ、その配合割合も特定することによって、打設後３日以内に大きな付着強度（1.0N/mm2以上）を発現することができる打継ぎ用ペースト又はモルタルが得られることを見いだし、本発明を完成させたものである。
【０００６】
即ち、本発明は、既設の硬化体と、該硬化体に打継がれる透水性コンクリートの間に介在させて用いるための早強型のモルタルであって、セメント又はセメントを含む粉体混合物100質量部と、細骨材20〜200質量部と、減水剤0.1〜2.0質量部（固形分換算）と、膨張材0.5〜5.0質量部と、水10〜30質量部とからなることを特徴とする透水性コンクリート打継ぎ用モルタルである（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打継ぎ用ペースト又はモルタルを構成する材料及びその配合割合は、次の通りである。
（１）セメント又はセメントを含む粉体混合物
セメントとしては、普通、早強、中庸熱、低熱ポルトランドセメント等のポルトランドセメントや、ホワイトセメント、アルミナセメント、さらには都市ゴミ焼却灰・下水汚泥焼却灰等の廃棄物を原料として利用したセメント（エコセメント）が挙げられる。
セメントを含む粉体混合物は、前記セメントに、ブレーン比表面積が3000cm2/g以上の高炉スラグ粉末、フライアッシュ、石灰石粉末、珪石粉末、シリカフューム等の無機質粉末を添加してなるものをいう。該無機質粉末としては、打継ぎ用ペースト又はモルタルの作業性や付着強度発現性等から、高炉スラグ粉末、フライアッシュ及び／又はシリカフュームが好ましい。なお、セメントを含む粉体混合物中に占めるセメントの割合は、付着強度発現性等から、50質量％以上とすることが好ましく、60質量％以上とすることがより好ましい。
【０００８】
（２）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。  本発明において、細骨材は、打継ぎ用ペースト又はモルタルの作業性から、最大粒径が2.5mm以下のものが好ましく、1.5mm以下のものがより好ましい。
細骨材の量は、セメント又はセメントを含む粉体混合物100質量部に対して、0〜300質量部であり、好ましくは20〜200質量部、より好ましくは30〜150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300質量部を超えると、モルタルの作業性が悪くなるうえ、付着強度が低下するので好ましくない。
【０００９】
（３）減水剤
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、高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤を使用することができる。
減水剤の量は、セメント又はセメントを含む粉体混合物100質量部に対して、固形分換算で0.1〜2.0質量部であり、好ましくは固形分換算で0.2〜1.5質量部である。減水剤の量が、0.1質量部未満では、作業可能時間を十分に確保することができないうえ、作業性も低下するので好ましくない。減水剤の量が2.0質量部を超えると、早期の付着強度発現性が低下し、打設後３日以内に1.0N/mm2以上の付着強度を発現することが困難になるうえ、付着強度が低下するので好ましくない。
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。
【００１０】
（４）膨張材
膨張材としては、カルシウムサルホアルミネート系膨張材や石灰系膨張材等が挙げられ、マスコン用水和熱抑制タイプや通常タイプのいずれも使用することができる。膨張材は、打継ぎ用ペースト又はモルタルの作業性や早期の付着強度発現性等から、ブレーン比表面積2000〜6000cm2/gのものを用いることが好ましい。
膨張材の量は、セメント又はセメントを含む粉体混合物100質量部に対して、0.5〜5.0質量部であり、好ましくは固形分換算で1.0〜4.0質量部である。膨張材の量が0.5質量部未満では、早期の付着強度発現性が低下し、打設後３日以内に1.0N/mm2以上の付着強度を発現することが困難になるので好ましくない。膨張材の量が5.0質量部を超えると、付着強度が低下するので好ましくない。
【００１１】
（５）水
水の量は、セメント又はセメントを含む粉体混合物100質量部に対して、10〜30質量部であり、好ましくは14〜25質量部である。
水の量が、10質量部未満では、混練が困難になるうえ、作業性も著しく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、早期の付着強度発現性が低下し、打設後３日以内に1.0N/mm2以上の付着強度を発現することが困難になるうえ、付着強度も低下するので好ましくない。
【００１２】
（６）遅延剤
本発明の透水性コンクリート打継ぎ用ペースト又はモルタルにおいては、作業性を向上させるために、セメント又はセメントを含む粉体混合物100質量部に対して、遅延剤を2.0質量部以下含むことが好ましい。遅延剤の量が、2.0質量部を超えると、早期の付着強度発現性が低下し、打設後３日以内に1.0N/mm2以上の付着強度を発現することが困難になり好ましくない。
遅延剤としては、モノカルボン酸、ポリカルボン酸、オキシカルボン酸、アミノ酸等の有機酸又はこれらのナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム等の金属塩が挙げられる。具体的には、モノカルボン酸としては、蟻酸、酢酸等が挙げられ、ポリカルボン酸としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸、テレフタル酸等が挙げられ、オキシカルボン酸としては、ヘプトン酸、グルコン酸、グリコール酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、サリチル酸、マンデル酸等が挙げられ、アミノ酸としては、エチレンジアミンテトラアセテート（ＥＤＴＡ）、グルタミン酸、アスパラギン酸等が挙げられる。
【００１３】
本発明の透水性コンクリート打継ぎ用ペースト又はモルタルは、該ペースト又はモルタルの作業性等から、Ｊ14ロートの流下時間が３〜15秒のものが好ましく、４〜12秒のものがより好ましい。
本発明の透水性コンクリート打継ぎ用ペースト又はモルタルの混練方法や混練装置は、特に限定されるものではなく、慣用の方法、及び慣用のミキサを用いれば良い。
【００１４】
本発明の透水性コンクリート打継ぎ用モルタルは、打設後３日以内に1.0N/mm2以上の付着強度を発現することができる。したがって、本発明の透水性コンクリート打継ぎ用モルタルを用いれば、交通量の多い車道に適用した場合でも、早期の交通開放が可能になる。
【００１５】
次に、本発明の透水性コンクリート打継ぎ用ペースト又はモルタルを使用して、透水性コンクリートを打継ぐ方法について説明する。
透水性コンクリートを打継ぐには、既設の硬化体の上面に本発明の透水性コンクリート打継ぎ用ペースト又はモルタルを打設した後、当該打継ぎ用ペースト又はモルタルが硬化する前に、当該打継ぎ用ペースト又はモルタルの上面に透水性コンクリートを打設すればよい。
ここで、既設の硬化体としては、例えば、コンクリート舗装、コンクリート構造物等のコンクリート硬化体や、アスファルト舗装等が挙げられる。なお、コンクリートとしては、通常のコンクリートや、各種繊維で補強した繊維補強コンクリート等が挙げられる。
【００１６】
本発明の透水性コンクリート打継ぎ用ペースト又はモルタルを打設する方法は、特に限定されるものではなく、慣用の任意の方法を用いることができる。打設後に形成されるペースト又はモルタル層の厚みは、１〜40mmであり、施工期間の短縮やコスト低減等から、好ましくは１〜10mm、より好ましくは１〜５mmである。
なお、本発明の透水性コンクリート打継ぎ用ペースト又はモルタルを打設するには、予め、既設の硬化体の上面のレイタンス層又は薄いペースト層を除去するとともに、凹凸を有する粗面を形成させる前処理を行うことが好ましい。前処理は、例えば、ワイヤーブラシを用いてブラッシングする方法や、湿砂を吹き付ける方法等によって行うことができる。
【００１７】
本発明の透水性コンクリート打継ぎ用ペースト又はモルタルの上に新たに打設される透水性コンクリートの種類は、特に限定するものではないが、交通量の多い車道に適用する場合では、早期の交通開放を可能にするために、材令３日以内で4.5N/mm2以上の曲げ強度を発現することができる早強型の透水性コンクリートを用いることが好ましい。このような早強型の透水性コンクリートとしては、
例えば、粗骨材と、該粗骨材に対する容積比が40〜60％のモルタルとからなる組成物の混練物を成形してなる透水性コンクリートであって、前記モルタルは、早強ポルトランドセメント100質量部、細骨材50〜100質量部、高性能減水剤0.8〜1.2質量部（固形分換算）、水20〜25質量部からなる透水性コンクリート等が挙げられる。
【００１８】
【実施例】
以下、実施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）
２）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）
３）高炉スラグ    ；ファインセラメント10A（第一セメント（株）製）
４）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）
５）フライアッシュ；フライアッシュ（関電化工（株）製）
６）膨張材        ；アサノジプカル（太平洋セメント（株）製）
７）遅延剤        ；グルコン酸ソーダ（藤沢薬品工業（株）製）
８）細骨材        ；市原産細目山砂（粒径2.5mm以下）
９）高性能減水剤  ；マイティ100（花王（株）製）
10）水            ；水道水を使用した。
【００１９】
２．透水性コンクリート打継ぎ用ペースト又はモルタルの配合及び混練
前記材料を使用し、表１に示す配合にしたがって、透水性コンクリート打継ぎ用ペースト又はモルタルを調製した。混練は、ハンドミキサ（0.01m3）を用いて、60秒間行った。
【００２０】
【表１】
0004536282.tif 000002
【００２１】
３．供試体の作製
硬化したφ10cmのコンクリート円柱供試体の上面を、ブラッシングおよび洗浄することによって、表面のレイタンス層を除去し、凹凸が形成された粗面とした。その上に表１のペースト又はモルタルを打設（塗布）し、厚さ5mmのペースト又はモルタル層を形成させた後、速やかに透水性コンクリートを打設し、20℃で３日間、気中養生し、供試体を作製した。
なお、比較として、凹凸が形成された粗面の上に直接透水性コンクリートを打設し、20℃で３日間、気中養生した供試体も作製した（比較例８）。
【００２２】
なお、透水性コンクリートとしては、早強ポルトランドセメント100質量部、細骨材（市原産細目山砂（粒径2.5mm以下））50質量部、粗骨材（青梅産砕石６号）400質量部、高性能減水剤（マイティ150（花王（株）製））1.0質量部（固形分換算）及び水25質量部の配合で混練した混練物を、振動数3000vpmにて20秒間締め固めたものを用いた。
なお、上記透水性コンクリートの材令３日（20℃、気中養生）の曲げ強度は、4.5N/mm2であった。
【００２３】
４．評価方法及び結果
１）流動性
各透水性コンクリート打継ぎ用ペースト又はモルタルのＪ14ロートの流下時間も測定した。
２）作業性
各透水性コンクリート打継ぎ用ペースト又はモルタルを打設（塗布）する際の作業性を、「◎：非常に良好」、「○：良好」、「×：悪い」で評価した。
３）付着強度
供試体の作製後、各供試体の付着強度を、「JIS A 6909（建築用仕上塗材）」に準じて測定した。
結果を表２に示す。
【００２４】
【表２】
0004536282.tif 000003
【００２５】
表２から、本発明で規定する透水性コンクリート打継ぎ用ペースト又はモルタルでは、作業性が良好であり、かつ、打設後３日で1.0N/mm2以上の付着強度を発現した。
【００２６】
【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打継ぎ用ペースト又はモルタルは、打設後３日以内に大きな付着強度（1.0N/mm2以上）を発現するため、既設の硬化体（特に、交通量の多い道路の舗装）と、その上方に新たに打設される透水性コンクリートの間に介在させて用いる打継ぎ用ペースト又はモルタルとして、好適に用いることができる。