島根県産業技術センター研究報告資第 52 号 （2016）

料

瓦粉砕物を骨材としたコンクリート製品の施工事例
江木
1. 目俊雄＊・中島剛＊・高橋

青磁＊設を行った．以下に，これらの施工事例とコンクリートの的品質試験結果について報告する．

島根県の石見地方で製造されている石州瓦は，高温で焼2. 方成するために変形や切れが生じ易く，そのために規格外瓦が年間約 10,000t 生じている．これまで規格外瓦の利活用

2.1を促進するために，平成 23，24 年度に島根県浜田県土整2.1.1 規格外瓦粉砕物

法

使用材料，配合および吸水方法

備事務所と共同で，海中の人工リーフに用いられている被前報 1）,2）と同様に，島根県浜田市にある株式会社石州川覆ブロック（商品名：ペルメックス，NETIS 登録番号：

上窯業が自社の規格外瓦をジョークラッシャーで粉砕し，KT-090024-A）を作製し，瓦粉砕物のコンクリート用骨材5 ～ 20mm（以下瓦 (2005）と表記）の粒度に調整した粉砕としての実用性と課題の調査，およびコンクリートの品質物を試験に使用した．なお，瓦に使用される粘土および焼について評価試験を行った．その結果，瓦粉砕物をコンク成条件に大きな変更は行われていない．瓦粉砕物に対して，リート用骨材として利用するためには，1）瓦粉砕物を表JIS A 1102 による骨材のふるい分け試験，JIS A 1103 の骨乾状態に保つ管理方法の確立が必要，2）JIS 規格製品では材の微粒分量試験と JIS A 1110 による粗骨材の密度及び吸ない瓦粉砕物は JIS 工場での撹拌が難しいため，ミキサー水率試験を行った．

車での現場撹拌が望ましい

1）との知見が得られた．また品

2.1.2 コンクリートの示方配合質については，1）単位体積当たりのセメント量の増加と粗表 1 に粗骨材に瓦粉砕物を使用した呼び強度が 27N/mm2

骨材量の削減により，粗骨材に瓦粉砕物を利用した生コンのコンクリートの配合を示す．表中のセメントには普通ポクリートの流動性が改善される，2）セメント量の調整によルトランドセメントを使用し，細骨材には陸砂と砕砂の混り，砕石あるいは瓦粉砕物を用いたコンクリート間で強度合砂（容積比に差異が無く，瓦粉砕物を骨材として活用することは可能は AE 減水剤標準形 I 種（BASF ジャパン㈱製マスターポである 2），等が分かった．さらに平成 25 年度に松江工業高

リヒード 15S）を使用した．水セメント比およびコンクリー

等専門学校と共同で，瓦粉砕物を粗骨材として使用したコ

ト中の全骨材量に対する細骨材量の絶対容積比を表す細骨ンクリート供試体について凍結融解試験を行い，瓦粉砕物材率は，それぞれ 54.3%，46.7% とした．粗骨材は瓦 (2005）

を粗骨材として使用した空気量が 4.5% のコンクリートはだけを使用した． また，水セメント比は島根県公共工事共凍害が生じないことが確認された 3）．

通仕様書において定められている 60% 以下とした．

以上の結果から，被覆ブロックの様な海中使用のみなら陸砂：砕砂 =40：60）を用いた．混和剤に2.1.3 瓦粉砕物の吸水，表乾状態の調整ず陸上での瓦粉砕物を骨材としたコンクリートの利用が可

瓦粉砕物は練り混ぜ時に練混ぜ水を吸水し，生コンク能であることが示された．そこで陸上での瓦粉砕物を使用リートの流動性を低下（スランプロス）させるともに，水したコンクリート製品の普及促進を主目的とし，併せて瓦セメント比を変化させることが確認されている 1)．そのた粉砕物の利用による意匠性を確認するために，浜田技術セ

め瓦粉砕物を予め水に浸漬し十分に吸水をさせた後に，センター敷地内で鉄筋コンクリート製の土間とスロープの打メントと練混ぜる必要がある．そこで必要量の瓦粉砕物を

表1

瓦粉砕物を使用した呼び強度 27N/mm2 のコンクリートの示方配合（kg/m3）

セメント

水細骨材①
陸砂

細骨材②
砕砂粗骨材
瓦（2005）混和剤

水セメント比（％）

細骨材率（％）

328

1783284928083.2854.346.7* 無機材料・資源科

─ 32 ─

江木・中島・高橋：瓦粉砕物を骨材としたコンクリート製品の施工事例
透水性がある袋に所定の量を詰め，水に 24 時間浸漬した

2.3.2 鉄筋コンクリート製土間の施工方法

後に取り出し，8 時間の水切りを行い，これを表乾状態と所定の領域のアスファルトを切断し，重機でアスファして使用した．なお，水切り後は袋をシートで包み，このルトと土砂を取り除いた後，路面を転圧し型枠を設置し次状態での保管期間は 3 日以内とした．に D10（公称直径：9.53mm）の鉄筋を 20cm の間隔で升目

2.2

生コンクリートの練り混ぜと試験項目

生コンクリートの練り混ぜは前報1）,2）状に配筋し，D10 の差し筋アンカーで建物と固定した．こと同様に，ミキの配筋は上下二層あり，それぞれがコンクリートの上面あサー車でモルタルと粗骨材を練り混ぜる手法で行った．具るいは下面から 5cm の深さになるように配置されている．

体的には，生コンクリート会社で表 1 に示した配合の内，コンクリートの打設は，2.2 の生コンクリートのスランプ

瓦 (2005) を除いた材料を練り混ぜ，ミキサー車で浜田技術と空気量を測定した後に，ミキサー車から生コンクリートセンターの現地へ運搬後，所定の量の瓦 (2005) をミキサーを型枠の中に直接排出し，型枠全体に生コンクリートを充車の生コンクリート投入口から投入し，ドラムを最大回転填した後に，表面を金ごてで平滑にした．打設 10 日後に数で 3 分間回転させた．練り混ぜ完了後，生コンクリート型枠を取り除き，型枠周辺の溝をアスファルトで埋め戻しの品質を確認するために，必要量の生コンクリートを取りた．

分け，JIS A 1101 のスランプ試験，空気量の測定を行った．

2.4

また圧縮強度を測定するために，標準養生用，現場空中養2.4.1 施工場所と寸法

無筋コンクリート製スロープ

生用，現場水中養生用の供試体（φ 12.5 × 25cm）を作製

図 3 に浜田技術センター第 2 棟の出入り口付近の写真をした．供試体の養生は，それぞれの供試体 3 本ずつに対し示す．出入り口のドア手前の平坦部コンクリートとそれにて 7days，28days 行った．なお，標準養生とは，供試体型

続くスロープとに 15cm の段差があり，台車による重量物枠に生コンクリートを流し込み，翌日に天板のキャッピンの運搬を困難にしていた．そこで，この段差を無くすためグを行い，その翌日に脱枠し温度が 20℃± 2℃の水中に供に既存のスロープとスロープに続く平坦部に幅 100cm，長試体を静置する方法である . 現場空中養生および現場水中さ 200cm，高さ 0 ～ 15cm のスロープをコンクリートで形養生は，前記の脱枠後湿らせた布等で覆い気中に静置，あ成することとした．

るいは水中に静置する方法である．所定の養生完了後，こ2.4.2 無筋コンクリート製スロープの施工方法

れらの供試体について JIS A 1108 の圧縮強度試験を行っ

既存のスロープが接続する平坦部のコンクリート（幅た．なお，瓦粉砕物を使用した生コンクリートの規格値は100cm、長さ 100cm）を取り除き，型枠を設置した．コン

砕石を用いた標準生コンクリートと同様に JIS A 5308 レ

クリートの打設は，2.3.2 の打設終了後，ミキサー車からディーミクストコンクリートに準拠し，スランプは 12.0 ±小型の運搬車に生コンクリートを排出し，人力で打設現場

2.5cm，空気量は 4.5 ± 1.5% 以下とした．

へ運搬して行った．型枠全体に生コンクリートを充填した

2.3

後に，表面を金ごてで平滑にした．その後，表面が少し硬鉄筋コンクリート製土間2.3.1 施工場所と寸法化した後に表面を水洗い処理し，粗骨材として使用した瓦図 1 に示す浜田技術センター第 2 棟の耐風耐震試験室へ(2005) を露出させた．の試験体搬入口手前には，幅が 1m の犬走りがあり，緩や3. 結

かな傾斜があるアスファルト舗装とつながっている．そのため台車を用いた重量物の搬入が難しく，搬入口から幅3.1

図1

瓦粉砕物の物性

本試験で使用した瓦 (2005) の JIS A 1102 の骨材のふるい190cm，長さ 340cm，厚さ 18cm の鉄筋コンクリート製土間を形成し平坦化することとした．

果

分け試験と JIS A 1110 の粗骨材の密度および吸水率試験結第一施工区画図2

─ 33 ─-33-

第二施工区画島根県産業技術センター研究報告
表2

第 52 号 （2016）

本報で使用した瓦粉砕物の物性値

試験名

規格

項目

規格値

微粒分量試験JIS A 1103

微粒分量 (%)

3.0 以下1.8

表乾密度 (g/cm3)

2.45 以上

2.24

絶乾密度 (g/cm3)

2.50 以上

2.09

吸水率 (%)

3.0 以下7.30

密度及び吸水率試験

JIS A 1110

瓦（2005）

果を表 2 に示す．この表から瓦 (2005) の粗粒率は 6.68 であてある．現場空中養生が最も試作物の性状を反映している

り一般的な粗骨材の粗粒率である 6 ～ 8 の範囲内にあった．と考えられる．図 4 から両材齢において，圧縮強度は現場

瓦 (2005) の粒度曲線は共に土木学会の標準粒度範囲内 4) に空中養生、現場水中養生、標準養生の供試体の順に高く収まった．瓦 (2005) の表乾密度および絶乾密度は，それぞなっていることが分かる．本試験は，2 月に行ったことか33

れ 2.24g/cm ，2.09g/cm となり，吸水率は 7.30% であり，ら，現場養生は標準養生よりも低温下で行われたこと，現JIS A 1110 の規格値を満足しなかった．コンクリートの耐場水中養生は現場空中養生よりも外気温の変動を受けにく久性に影響を与える瓦粉砕物のアルカリシリカ反応性についことから，圧縮強度の違いは養生時の温度の違いにより

2)

いては，前報 で示した通り JIS A 1146-2001 のモルタル生じたと考えられる．全ての供試体の圧縮強度は呼び強度

バー法によるアルカリシリカ反応性試験で「無害」を示した．図 3 にこの試験 2) での供試体の材齢と平均膨張率の変表3化を示す．材齢が 6 ヶ月の平均値膨張率が 0.10% 未満であっ生コンクリートのスランプ量と空気量たことから，モルタルバー法では「無害」と判定された．
なお，試験に使用された普通ポルトランドセメントのアルスランプ量 (cm)

空気量 (%)

12.05.0

カリ量は，Na2O=0.29%, K2O=0.57%，R2O=0.67% であった．

3.2

作製した生コンクリートの試験結果
㻠㻜気量を示す．両値はそれぞれの規格値である 12.0 ± 2.5cm

㻟㻡と 4.5 ± 1.5% 内にあり，配合設計とほぼ等しい値となった．

⌧ሙỈ୰㣴⏕㻟㻜ᶆ‽㣴⏕㻞㻠㻚㻡

この結果は，被覆ブロックを試作した際の試験結果 2) と等
しく，打設現場でミキサー車を用いたモルタルと粗骨材の練り混ぜは，生コンクリート工場での練り混ぜとほぼ同等の撹拌効果があると考えられた．

3.3

コンクリート供試体の圧縮強度試験結果

図 4 に 3 種 類 の 養 生 を 施 し た 供 試 体 の 材 齢 7days，ᖹᆒᅽ⦰ᙉᗘ㻔㻺㻛㼙㼙㼽㻕

表 3 に 2. 2 で作製した生コンクリートのスランプ量と空⌧ሙ✵୰㣴⏕

㻞㻡

㻟㻟㻚㻡
㻞㻥㻚㻠 㻟㻜㻚㻠㻝㻥㻚㻢 㻞㻜㻚㻢

㻞㻜
㻝㻡
㻝㻜

28days の圧縮強度試験結果を示す．なお，強度はそれぞ㻡㻜

れの材齢および養生方法毎に 3 本の供試体の平均値を示し㻣㻞㻤ᮦ㱋䠄㼐㼍㼥㼟䠅

図4

㻜㻚㻝㻜異なる養生を施した供試体の材齢と圧縮強度ᖹᆒ⭾ᙇ⋡㻔㻑㻕

㻜㻚㻜㻤

㻜㻚㻜㻢

㻜㻚㻜㻠

㻜㻚㻜㻞

㻜㻚㻜㻜
㻞㐌

㻠㐌

㻤㐌

㻟䞄᭶

㻢䞄᭶

ᮦ㱋

図3

モルタルバー法試験による供試体の平均膨張率

図5

─ 34 ─

配筋が完了した型枠の外観写真

江木・中島・高橋：瓦粉砕物を骨材としたコンクリート製品の施工事例の 27N/mm2 を超えていることから，配合設計通りのコン

図 7 に打設の 14 日後に型枠を取り除いた状態の土間のクリートに仕上がっていることが確認された．

外観写真を示す．表面を金ごてで平滑にしたことから，瓦3.4

粉砕物が表面に現れず，目視では砕石を使用した一般のコ

鉄筋コンクリート製土間の施工

図 5 に型枠内の配筋が完了した状況での写真を示す．一ンクリートと見分けがつかない表面となった．

辺が 20cm のマス目状の配筋が 2 層に形成されていることが確認できる．

図 8 に打設後 21 ヶ月が経過した土間の外観写真を示す．
土間はその表面にせん断力が生じる荷重がほとんど印加さ図 6 に図 5 の型枠内にミキサー車から生コンクリートがれないため，表面状態は変化せず，瓦粉砕物は露出してい流し込まれている状況の写真を示す．生コンクリートのスない．そのため，未だに目視では瓦粉砕物を利用したコンランプ量が 12cm であり，流動性が確保されていることかクリートと判別できない．

ら，打設作業は短時間で完了した．

3.5

図6

打設作業の様子

図9

打設前の型枠の外観写真

型枠除去後の外観写真

図 10

金ごて仕上げ後の外観写真

施工後 21 ヶ月経過後の外観写真

図 11

水洗い処理後の表面の様子

図7

図8

無筋コンクリート製スロープの施工

─ 35 ─

島根県産業技術センター研究報告
図 9 に打設前の型枠の写真を示す．型枠内の約半分の領

第 52 号 （2016）の値を示したことから，本報の示方配合は年間を通じて利域はコンクリートが取り除かれており，また無筋であるこ用できると考えられる．とが確認できる．

3）骨材を露出させるコンクリート表面の水洗い処理は，

図 10 に打設・表面金ごて仕上げ後のスロープの外観写真を示す．この時点では，図 7 と同様に使用した瓦粉砕物

瓦粉砕物を使用した使用したコンクリート構造物の意匠性をより高める手段の一つと考えられる．

は目視では確認できない表面状態であった．

謝

図 11 にある程度コンクリート表面が硬化した後，水洗辞い処理を施した表面写真を示す．水洗い処理により，粗骨本報告は，平成 25 年度資源循環技術基礎研究実施事業

材や細骨材が露出し，瓦粉砕物を使用したコンクリートでによる研究成果の一部である．施工においては，宮田建設あることが目視で確認できた．露出物には，瓦の素地や異工業株式会社，株式会社石州川上窯業，ウベコン浜田株式

なる色の釉薬面が認められ，通常のコンクリートを水洗い会社に多大な協力を頂きました．ここに記して謝意を表し処理した場合よりも意匠性が高いと思われる．

ます．

3.6

まとめ文

陸上での瓦粉砕物を使用したコンクリート製品の普及促進を目的とし，鉄筋コンクリート製の土間とスロープの打設を行った．以下に，本試験で得られた知見を示す．
1）ミキサー車でモルタルセメントと瓦粉砕物を練り混ぜた生コンクリートは，配合設計どおりのスランプ，空気量を示し，養生後のコンクリートは呼び強度以上の圧縮強度を示した . このことから，ミキサー車による練り混ぜはコンクリートの品質に悪影響を与えないと考えられる．
2）外気温の影響を最も受ける現場空中養生を行った供試
体の圧縮強度は，標準養生のそれよりも低い値を示した．

献1 ) 江木俊雄 , 中島剛 , 高橋青磁 , 宇名手環 , 掘江広人 . 瓦粉砕物を骨材とした被覆ブロックの試作 . 島根県産業技術センター研究報告 . 2013, no. 49, p. 33-41．
2 ) 江木俊雄，中島剛，高橋青磁，江木勝義，宇名手環，掘江広人 .
瓦粉砕物を骨材とした被覆ブロックの試作 ( 第 2 報 ). 島根県産業技術センター研究報告 . 2014, no. 50, p. 36-44．
3 ) 江木俊雄，高橋青磁，中島剛，板垣優，高田龍一．瓦粉砕物を骨材とした二次製品用コンクリートの耐凍害性に関する研究 .
島根県産業技術センター研究報告 . 2015, no. 51, p. 25-31．
4 ) 土木学会コンクリート委員会．コンクリート標準示方書「施工編」. 社団法人土木学会 , 2002, p. 52.

しかし，2 月の施工であるにもかかわらず，呼び強度以上─ 36 ─