(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敷設してなる現場打ち透水性コンクリートであって、
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、平均粒径が5.0μm以下の超微粉1.0〜4.0質量部、細骨材0〜150質量部、減水剤0.1〜3.0質量部、及び水15〜30質量部からなり、
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り、
上記超微粉が、高炉スラグ微粉末、フライアッシュ、石灰石微粉末、珪石微粉末及びシリカフュームからなる群から選択される１種以上であることを特徴とする現場打ち透水性コンクリート。
【請求項２】
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質量部に対し、0.2質量部以下の遅延剤を含む請求項１に記載の現場打ち透水性コンクリート。
【請求項３】
上記遅延剤が、オキシカルボン酸、ポリカルボン酸、又はそれらの塩の中から選ばれる一種以上である請求項２に記載の現場打ち透水性コンクリート。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の現場打ち透水性コンクリート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、歩道や車道等に用いる現場打ち透水性コンクリートに関し、特に、低温環境下（気温2〜10℃程度）において施工した場合でも、施工性が良好であり、かつ、早期強度発現性にも優れる現場打ち透水性コンクリートに関する。
【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9-273105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現場打ち透水性コンクリート舗装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】
しかしながら、上記公報に記載の現場打ち透水性コンクリート舗装においては、低温環境下（気温2〜10℃程度）で施工を行った場合、混練物の作業性が悪く施工性が低下する、という問題があった。また、低温環境下においては、所定の曲げ強度を発現させるには、7日間以上養生する必要がある。そのため、該現場打ち透水性コンクリート舗装を車道等に適用した場合、養生期間（7日間以上）は交通を遮断しなければならなかった。
そのため、低温環境下（気温2〜10℃程度）で施工した場合でも、施工性が良好であり、かつ、養生期間を短くでき、その結果、車道等に適用した場合でも、早期の交通開放を可能とするような現場打ち透水性コンクリートが望まれていた。
【０００５】
一方、コンクリート舗装を行うに際しては、生コンクリート工場でコンクリートを混練し、該混練物を施工現場までダンプトラックやアジテータトラックで運搬して施工されることも行われている。この場合、施工現場が生コンクリート工場から遠い等の理由で、混練後、１〜２時間程度経過してから施工した場合には、混練物の作業性等が低下して施工に手間がかかったり、施工された舗装が所要の強度を発現できなくなることがある。
【０００６】
【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。
【０００７】
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敷設してなる現場打ち透水性コンクリートであって、
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、平均粒径が5.0μm以下の超微粉1.0〜4.0質量部、細骨材0〜150質量部、減水剤0.1〜3.0質量部、及び水15〜30質量部からなり、
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り、
上記超微粉が、高炉スラグ微粉末、フライアッシュ、石灰石微粉末、珪石微粉末及びシリカフュームからなる群から選択される１種以上であることを特徴とする現場打ち透水性コンクリートである（請求項１）。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の現場打ち透水性コンクリート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2.5〜20mm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。
【０００９】
（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、低温環境下（気温2〜10℃程度）においても、施工性が良好であり、かつ、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、車道に用いた場合でも早期の交通開放が可能となる。特に、早強ポルトランドセメントを使用した場合は、低温環境下でも材令１日で4.0N/mm2以上の曲げ強度を発現することができ好ましいものである。
【００１０】
（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以下であり、高炉スラグ微粉末、フライアッシュ、石灰石微粉末、珪石微粉末及びシリカフュームからなる群から選択される１種以上である。該超微粉としては、早期強度発現性等から、高炉スラグ微粉末及び／又はシリカフュームが好ましい。
【００１１】
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、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1.0質量部未満の場合や、4.0質量部を超えた場合は、低温環境下（気温2〜10℃程度）で施工した場合、早期強度発現性が低下するので好ましくない。
【００１２】
（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。
【００１３】
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、低温環境下（気温2〜10℃程度）で施工した場合の早期強度発現性が低下するので好ましくない。
【００１４】
（５）減水剤
本発明で使用する減水剤は、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（ＡＥ減水剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤も含む）である。本発明においては、施工性や早期強度発現性を考慮して、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が使用される。
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。
【００１５】
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、低温環境下（気温2〜10℃程度）で施工した場合、施工性が低下するうえ、早期強度発現性が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、施工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。
【００１６】
（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、低温環境下（気温2〜10℃程度）で施工した場合に、施工性が低下するうえ、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。
【００１７】
（７）遅延剤
本発明においては、施工現場が生コンクリート工場から遠い等の理由で、混練後１〜２時間程度経過してから施工することが予想される場合には、上記ペースト又はモルタルに、セメント100質量部に対して0.2質量部以下の遅延剤を含ませることが好ましい。より好ましい遅延剤の含有量はセメント100質量部に対して0.01〜0.15質量部である。
ペースト又はモルタルに、遅延剤を含ませることによって、混練後１〜２時間程度経過してから施工した場合でも、混練物の作業性が良好であり容易に施工することができる。
【００１８】
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、またはこれらのナトリウム、カリウム、リチウム、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。
本発明においては、前記遅延剤のうち、オキシカルボン酸、ポリカルボン酸、又はそれらの塩を使用することが好ましい。
【００１９】
（８）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。
【００２０】
本発明の現場打ち透水性コンクリートの混練方法・施工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。
コンクリート工場から施工現場までの上記混練物の運搬は、ダンプトラック、アジテータトラックのいずれを用いて行っても良い。
【００２１】
施工に際しては、上記混練物を、加圧振動機で締固めて、施工現場に敷きならす。該加圧振動機には、従来からコンクリート舗装に用いられているタンピングランマー、プレートコンパクター、バイブロコンパクター、フィニッシャ等を用いることができる。
敷きならした後、コンクリート舗装表面を養生シートで覆い、養生する。
【００２２】
コンクリート舗装の厚みは、交通量の多い車道の場合、通常、４〜30cmである。コンクリート舗装は、車道の他、歩道、駐車場、河川の護岸等に施工することができる。
【００２３】
本発明の現場打ち透水性コンクリートでは、低温環境下（気温2〜10℃程度）で施工した場合でも、作業性に優れ、かつ、早期（材齢5日以内）に4.0N/mm2以上の曲げ強度を発現することができる。特に、早強ポルトランドセメントを使用した場合は、低温環境下でも材令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、遅延剤を使用することによって、混練後１〜２時間程度経過してから施工した場合でも、混練物の作業性が良好であり容易に施工することができる。
なお、本発明の現場打ち透水性コンクリートは、常温（20℃程度）においても、施工性及び早期強度発現性に優れるものである。
【００２４】
【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▼遅延剤Ａ      ；グルコン酸ナトリウム
遅延剤Ｂ      ；ヘプトン酸ナトリウム
▲８▼水            ；水道水
【００２５】
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。
【００２６】
【表１】
0005005861.tif 000002
【００２７】
３．成形及び養生
試験例１〜13、22〜25の各粒体（混練物）を、混練直後に、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％となるようにプレートコンパクター（MVC-110H；三笠（株）製）で敷設した。敷設後、養生シートでコンクリート舗装表面を覆い、表２に示す条件（気温及び期間）で養生して、100×60×15cmの透水性舗装版を作製した。
試験例14〜15、18〜19、26〜27に関しては、各粒体（混練物）を５℃で1.5時間ミキサ内に静置した後、試験例１〜13、22〜25と同様にして透水性舗装版を作製した。
試験例16〜17、20〜21に関しては、各粒体（混練物）を20℃で２時間ミキサ内に静置した後、試験例１〜13、22〜25と同様にして透水性舗装版を作製した。
【００２８】
４．評価
上記各粒体（混練物）を、型枠に投入し敷設する際の作業性を、「◎：極めて良好」「○：良好」「×：悪い」で評価した。
また、上記舗装版を切断して、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、上記舗装版を切断して、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。
【００２９】
【表２】
0005005861.tif 000003
【００３０】
表２の試験例１〜５、８〜９、22〜23から、本発明で規定する現場打ち透水性コンクリートでは、５℃で施工した場合でも、作業性が良好であった。また、５℃で養生した場合でも、早期に4.0N/mm2以上の曲げ強度を発現した。特に、早強ポルトランドセメントを使用した場合では、養生温度が５℃であっても、材齢１日で4.0N/mm2以上の曲げ強度を発現した。
なお、表２の試験例６〜７、10〜11、24〜25から、本発明の現場打ち透水性コンクリートでは、20℃においても、作業性や早期強度発現性が優れていることが分かる。
さらに、表２の試験例14〜21、26〜27から、遅延剤を配合した現場打ち透水性コンクリートでは、混練後１〜２時間程度経過してから施工した場合でも、作業性や早期強度発現性が優れていることが分かる。
一方、超微粉を添加しない現場打ち透水性コンクリート（試験例12）では、５℃で施工した場合、作業性が悪く、早期強度発現性も悪かった。また、本発明で規定する量よりも超微粉を多く添加した現場打ち透水性コンクリート（試験例13）では、早期強度発現性が悪かった。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の現場打ち透水性コンクリートでは、低温環境下（気温2〜10℃程度）で施工した場合でも、施工性が良好である。また、低温環境下においても、早期強度発現性に優れており（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する）、養生期間を短くすることができる。したがって、本発明の現場打ち透水性コンクリートを車道等に適用した場合、早期の交通開放が可能となる。