JP3327140B2 - コンクリート舗装面における骨材の露出工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、コンクリート舗
装面における骨材の露出工法に関し、特に、アスファル
ト舗装に比べて騒音が高いとされるコンクリート舗装の
路面騒音を低減するためのコンクリート舗装面における
骨材の露出工法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両のタイヤが舗装面を通過
する際に生じるタイヤ／路面騒音は、コンクリート舗装
の方がアスファルト舗装よりも高いことが知られてお
り、人口密度の高いわが国においては、コンクリート舗
装を適用する際のネックとなっている。

【０００３】一方、コンクリート舗装面でも、その表面
形状を適正化することによって、かなりタイヤ／路面騒
音を低減化できることがわかってきており、例えば、コ
ンクリート舗装面における骨材の露出工法や、ほうき目
仕上げ、あるいは表層部分にポーラスコンクリートを打
設する工法などが試行されている。

【０００４】このうち、骨材の露出工法は、舗装の表層
部分を構成するコンクリートに対して、その表面のモル
タル分を削り出し、所望のきめ深さを有する骨材露出面
を形成することによって、タイヤ／路面騒音を低減させ
るものである。

【０００５】また、かかる骨材の露出工法でも、特に、
表層部分を構成するコンクリートの粗骨材として、１０
ｍｍ以下の粒径を備える小粒径の粗骨材を使用したいわ
ゆる小粒径骨材露出工法は、低騒音性に優れるととも
に、好ましくは、８ｍｍ以下の粒径を備える粗骨材を使
用したものや、さらに好ましくは高品質のサイズ８／４
ｍｍの小粒径単粒砕石を粗骨材としたコンクリートも採
用されている。

【０００６】そして、このような表層部分を構成するコ
ンクリートから、舗装面のモルタル分を削り出すための
方法としては、一般に、グリーンカット工法として知ら
れる、コンクリートの表面に対して高圧水を吹き付ける
ことによりモルタル分を洗浄する方法や、ワイヤブラシ
を備えたブラッシング機械によって表面のモルタル分を
削り出す方法などが採用されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようなグリーンカット工法やブラッシング機械を用いる
方法では、完全に硬化する前のコンクリートに対して適
当なタイミングを見計らって削り出し作業を行う必要が
あるため、その時期の管理が容易でないとともに、季節
や気温、天候などによって施工精度が左右される場合が
ある。

【０００８】一方、表層部分のコンクリートを打設した
後に、その表面に、セメントの凝結反応を遅延させるい
わゆるリターダーと呼ばれる凝結遅延剤の層を形成し
て、表面のモルタル分の硬化が遅れるように調整し、こ
れによって削り出し作業を行う時期を調整するととも
に、削り出し作業が可能な期間を長くする方法も採用さ
れてはいるが、かかる方法によれば、これに使用する凝
結遅延剤は、水に溶出しやすいものであるため、その機
能を効果的に発揮させるための管理に手間がかかるとい
う課題があった。

【０００９】すなわち、例えば雨水や散水による溶出を
防止すべく、凝結遅延剤の層を覆って、例えばビニール
シートなどの養生シートを敷設する必要があるが、広大
な面積を有する舗装面の全体にかかる養生シートを敷設
する作業は、煩雑な作業になるとともに、養生シートは
風などでめくれやすく、また特に打ち換え工事などにお
いて、隣接する車線が走行に供されている場合には、養
生シートの敷設作業が困難になるという課題があった。

【００１０】また、表層部分に敷き均された硬化前のコ
ンクリートからは、通常、コンクリート中の余剰水とし
てのブリージング水がその表面に浸出してくるので、養
生シートで覆った場合でも、このようなブリージング水
によって、コンクリートの表面の凝結遅延剤が溶出ない
しは流出し、その機能を効果的に発揮させることができ
なくなるという課題があった。

【００１１】そこで、この発明は、このような従来の課
題に着目してなされたもので、雨天などの天候等によっ
て多くの影響を受けることなくセメントの凝結反応の進
行を遅延させて、骨材を露出させるためのモルタル分を
削り出す作業を容易に行わせ、これによって均一なきめ
深さの露出面を容易に得ることのできるコンクリート舗
装面における骨材の露出工法を提供することを目的とす
るものである。

【００１２】また、この発明は、表層部分を構成するコ
ンクリートから浸出するブリージング水の影響を受ける
ことなくセメントの凝結反応の進行を遅延させて、骨材
を露出させるためのモルタル分を削り出す作業を容易に
行わせ、これによって均一なきめ深さの露出面を容易に
得ることのできるコンクリート舗装面における骨材の露
出工法を提供することを目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するためになされたもので、その要旨は、舗装の表
層部分を構成するコンクリートを敷き均した後、このコ
ンクリートの表面を、水に溶解せず、アルカリ水に対し
て加水分解して、セメントの硬化遅延性を発現させる凝
結遅延剤によって覆い、養生期間の経過後に、表面のモ
ルタル分を削り出して骨材を露出させる工法であって、
前記凝結遅延剤を、前記舗装の表層部分を構成するコン
クリートから浸出するブリージング水の比重よりも大き
な比重を有する塗剤タイプあるいは粉体タイプのものと
して散布あるいは撒き出すことにより、コンクリートの
表面を覆って密着させるようにしたコンクリート舗装面
における骨材の露出工法であって、前記舗装の表層部分
を構成するコンクリートの粗骨材が、１０ｍｍ以下の粒
径を備える小粒径粗骨材であることを特徴とするコンク
リート舗装面における骨材の露出工法にある。

【００１４】ここで、上記記載における、水に溶解せ
ず、アルカリ水に対して加水分解して、セメントの硬化
遅延性を発現させる凝結遅延剤としては、このような性
質を有する種々の遅延剤を採用することができ、好まし
くは、グリコールと二塩基酸とを主成分とし、重量平均
分子量が３００〜２５０００の不飽和ポリエステルを、
この不飽和ポリエステル１００重量部に対して、１〜５
０重量部のスチレン系モノマーで架橋してなる凝結遅延
剤を使用することができる。

【００１５】また、上述のグリコールと二塩基酸とを主
成分とする凝結遅延剤は、リグニン、オキシカルボン
酸、グルコン酸ナトリウム等の水溶性の凝結遅延剤に対
する結合剤の役目を果たし、このような水溶性の凝結遅
延剤の溶出を抑制する機能を有するので、かかる水溶性
の凝結遅延剤を上述のグリコールと二塩基酸とを主成分
とする凝結遅延剤と混合して使用することにより、水に
溶解せず、アルカリ水に対して加水分解して、セメント
の硬化遅延性を発現させる凝結遅延剤として用いること
ができる。

【００１６】なお、不飽和ポリエステルのグリコール
は、エチレングリコール，プロピレングリコールなどの
２価のアルコールもしくはこれらのポリマーであるポリ
オキシアルキレングリコールを主成分とし、このグリコ
ールがグリコール成分重量の５０〜１００重量％を占め
るものであることが好ましい。

【００１７】また、スチレン系モノマーは、多くの場合
油状である当該不飽和ポリエステルを硬化させる為の架
橋成分として添加されるものであり、また不飽和ポリエ
ステルの樹脂としての機械特性を向上させるとともに、
遅延剤としての耐水性の制御を目的として添加するもの
であって、これ以外に、例えば、メチルアクリレート、
エチルアクリレート、ブチルアクリレート、アルキルア
クリレート、ヒドロキシエチルアクリレートや、これら
のメタアクリレートなどを用いることができ、重合モノ
マーとして一種以上用いることもできる。

【００１８】さらに、不飽和ポリエステル樹脂を硬化さ
せる場合は、例えば有機過酸化物などのラジカル開始剤
により、スチレンを重合させると同時に不飽和ポリエス
テルと架橋させることによって行われ、常温でも硬化は
可能であるが、１時間程度以内の短時間で硬化させるた
めには、６０〜２００℃程度の温度条件で行えばよく、
さらに架橋を促進させるために、コバルトの有機酸塩な
どの硬化促進剤を併用することができる。

【００１９】そして、上記凝結遅延剤によれば、不飽和
ポリエステルの重量平均分子量が３００未満になるとそ
の凝結遅延効果が低下してくるため、不飽和ポリエステ
ルの重量平均分子量が２５０００を超えると溶融粘度の
上昇により後述するスチレン系モノマーの添加混合作業
が難しくなるため、いずれも好ましくない。

【００２０】また、不飽和ポリエステルに対するスチレ
ン系モノマーの添加量が、不飽和ポリエステル１００重
量部に対して１重量部未満になると不飽和ポルエステル
の機械特性及び耐水性の改善が不十分となるため、不飽
和ポリエステル１００重量部に対して５０重量部を超え
ると当該凝結遅延剤による遅延効果が不足してくるた
め、いずれも好ましくない。

【００２１】そして、この発明の骨材の露出工法によれ
ば、各種の公知の散布装置あるいは撒き出し装置を用い
て、塗剤タイプあるいは粉体タイプの凝結遅延剤を、コ
ンクリートの表面に、例えば０．０１〜１０ｍｍ程度の
均一な厚さで散布あるいは撒き出せば、これらの凝結遅
延剤は、表層部分のコンクリートの表面に不陸がある場
合でも、これを覆って容易に密着することになる。

【００２２】なお、塗剤タイプの凝結遅延剤によれば、
例えば当該凝結遅延剤自身の自重によってコンクリート
の表面に容易に付着することになるとともに、粉体タイ
プの凝結遅延剤によれば、例えばコンクリートの表面に
存する水を介して、当該コンクリートの表面に容易に付
着することになる。

【００２３】そして、この発明のコンクリート舗装面に
おける骨材の露出工法によれば、上記凝結遅延剤が、水
に溶解しない性質を備えているので、雨水などよって当
該凝結遅延剤が溶出することがない。

【００２４】また、上記凝結遅延剤を構成する、例えば
不飽和ポリエステル樹脂が、セメントの有するアルカリ
により加水分解して、ポリエステルオリゴマーさらには
グリコールと二塩基酸を生成し、これらが総じてセメン
トの水和反応を抑制するとともに、加水分解により生じ
てできた分解生成物がセメント粒子の表面に吸着される
ことにより、セメントの水和反応を抑制する効果が長期
間維持されることになるため、例えば材齢２８日の長期
間の養生を行ったコンクリート舗装に対しても、その表
面のモルタル分を容易に削り出すことが可能になる。

【００２５】すなわち、この発明によれば、舗装の表層
部分を構成するコンクリートを敷き均した後、このコン
クリートの表面に対して、上記性質を有する塗剤タイプ
あるいは粉体タイプの凝結遅延剤を、例えば０．０１〜
１０ｍｍ程度、好ましくは０．２ｍｍ程度の層状に散布
あるいは撒き出せば、これらの凝結遅延剤がコンクリー
トの表面を覆って密着し、養生シートを特に用いること
なく、かつ雨天などの天候等による影響を特に受けるこ
となく、セメントの凝結反応の進行を遅延させ、これに
より骨材を露出させるためのモルタル分を削り出す作業
を容易にして、均一なきめ深さを有するコンクリート舗
装面を容易に得ることが可能になる。

【００２６】また、この発明の骨材の露出工法は、表層
部分を構成するコンクリートの粗骨材として１０ｍｍ以
下の粒径の粗骨材を使用した、いわゆる小粒径骨材露出
工法におけるコンクリート舗装面に採用するので、特
に、きめ深さが１ｍｍ程度の均一な露出面を容易に確保
して、低騒音性にさらに優れたコンクリート舗装面を容
易に得ることが可能になる。

【００２７】さらに、この発明の骨材の露出工法は、前
記塗剤タイプ又は粉体タイプの凝結遅延剤として、少な
くとも、前記舗装の表層部分を構成するコンクリートか
ら浸出するブリージング水の比重よりも大きな比重を有
するものを使用することが好ましい。

【００２８】ここで、凝結遅延剤の比重を大きくする方
法としては、例えば、このような凝結遅延剤自体の比重
を上げることが考えられる。

【００２９】また、凝結遅延剤の比重を大きくする他の
方法としては、例えばこのような凝結遅延剤を砂とミッ
クスさせたり砂にコーティングすることによる方法が考
えられる。なお、凝結遅延剤を砂にコーティングするに
は、例えばふるいに砂と凝結遅延剤を投入して振動を加
えれば、塗剤タイプの凝結遅延剤の場合にはその粘着性
により砂の粒子に付着することによって、あるいは粉末
タイプの凝結遅延剤の場合には水分等を介して砂の粒子
に付着することによって、容易にコーティングされるこ
とになる。

【００３０】すなわち、このようにして砂とミックスさ
れたり砂にコーティングされた凝結遅延剤は、砂の粒子
と一体となって移動することから、見掛け上の比重が大
きくなることになる。

【００３１】そして、前記塗剤タイプ又は粉体タイプの
凝結遅延剤として、上述のような舗装の表層部分を構成
するコンクリートから浸出するブリージング水の比重よ
りも大きな比重を有するものを使用すれば、表層部分の
コンクリートを敷き均してその表面に凝結遅延剤を密着
させた後に、コンクリートからブリージング水が浸出し
てきた場合でも、凝結遅延剤はその大きな比重によっ
て、ブリージング水中に浮き上がることなくコンクリー
ト表面との密着状態を保持するとともに、ブリージング
水によって流出して行くことが防止されることになる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好ましい実施の
形態すなわち一実施例について、添付図面を参照しつつ
詳細に説明する。この実施例によれば、コンクリート舗
装におけるいわゆる小粒径骨材露出工法において、表層
部分を構成する、１０ｍｍ以下の粒径、好ましくは８ｍ
ｍ以下の粒径を備える粗骨材として、高品質のサイズ８
／４ｍｍの小粒径単粒砕石を配合したコンクリートが硬
化した後に、これの表面からモルタル分を削り出して、
きめ深さが１ｍｍ程度の均一な露出面をその舗装面に確
保するために、この発明のコンクリート舗装面における
骨材の露出工法を採用したものである。

【００３３】すなわち、かかる小粒径骨材露出工法によ
り形成されたコンクリート舗装面は、エアポンピング音
などのタイヤ／路面騒音を低減して、アスファルト舗装
面と同等以上の低騒音性を備えることになる。

【００３４】そして、この実施例によれば、図１に示す
ように、一般のコンクリートにより打設形成された下層
コンクリート１０の上方に、表層部分を構成するコンク
リートとして、上記サイズ８／４ｍｍの小粒径単粒砕石
を粗骨材とした小粒径骨材配合コンクリート１１を、例
えば４ｃｍ程度の厚さで敷き均して締め固める。

【００３５】なお、このような小粒径骨材配合コンクリ
ート１１は、表層部分のみに打設する必要は必ずしもな
く、例えば経済性が許せば、コンクリート舗装の全厚を
この小粒径骨材配合コンクリート１１によって構成する
こともできる。

【００３６】そして、かかる表層部分の小粒径骨材配合
コンクリート１１を敷き均したら、次に、これの表面
を、水に溶解せず、アルカリ水に対して加水分解して、
セメントの硬化遅延性を発現させる凝結遅延剤として、
グリコールと二塩基酸とを主成分とし、重量平均分子量
が３００〜２５０００の不飽和ポリエステルを、この不
飽和ポリエステルに１００重量部に対して、１〜５０重
量部のスチレン系モノマーで架橋した凝結遅延剤１２に
よって覆う作業を行なう。

【００３７】ここで、このような塗剤タイプの凝結遅延
剤１２は、砂にコーティングすることにより、砂の粒子
に付着した状態となり、これによって、見掛け上の比重
が、小粒径骨材配合コンクリート１１から浸出するブリ
ージング水の比重より大きくなっている。

【００３８】そして、このような砂にコーティングされ
た塗剤タイプの凝結遅延剤１２を、散布装置により、コ
ンクリートの表面に、例えば０．０１〜１０ｍｍ程度の
均一な厚さで散布すれば、凝結遅延剤１２は、コンクリ
ート１１の表面に不陸が存在する場合であっても、この
小粒径骨材配合コンクリート１１の表面を覆って容易に
密着することになる。

【００３９】そして、このようにして表面を凝結遅延剤
１２によって覆われた状態で、小粒径骨材配合コンクリ
ート１１が所定期間養生されることになるが、この凝結
遅延剤１２は、水に溶解しない性質を備え、雨水などに
よって溶出することがないとともに、雨水対策等のため
の養生シートを特に設置することなく養生作業を行うこ
とが可能になる。

【００４０】また、このようにして小粒径骨材配合コン
クリート１１の表面に密着する凝結遅延剤１２は、その
大きな比重によって、コンクリート１１からブリージン
グ水１３が浸出してきた場合でも、ブリージング水１３
中に浮き上がることなくブリージング水１３を通過させ
てコンクリート１１の表面との密着状態を保持するとと
もに、ブリージング水１３とともに流出して行くことが
防止されることになる。

【００４１】さらに、凝結遅延剤１２は、表面のコンク
リート１１に接して、アルカリ水に対して加水分解し、
これによってセメントの水和反応を抑制するとともに、
その抑制効果を長期間保持することができるので、表面
のモルタル分を削り出す作業の開始時期が特に限定され
ることはなく、例えば材齢２８日の長期間養生を行った
後の小粒径骨材配合コンクリート１１に対しても、その
表面の処理作業を容易に行ってゆくことが可能になる。

【００４２】そして、敷き均した小粒径骨材配合コンク
リート１１を所定期間養生したら、これの表面からモル
タル分を削り出す作業を行なう。

【００４３】すなわち、このような削り出し作業は、高
圧水を吹き付けることによりモルタル分を洗浄する方法
であるグリーンカット工法や、ワイヤブラシを備えたブ
ラッシング機械によって表面のモルタル分を削り出す方
法などによって行なうことができるが、かかるモルタル
分は、凝結遅延剤１２によるセメントの水和反応抑制効
果によって、その硬化反応が遅延しているので、かかる
削り出し作業を容易に行うことができるとともに、凝結
遅延剤１２は、小粒径骨材配合コンクリート１１の表面
に密着してセメントの水和反応を抑制していたことか
ら、かかるモルタル分を削り出した後の舗装面には、き
め深さが１ｍｍ程度の均一な露出面が容易に確保される
ことになる。

【００４４】したがって、このような露出面を有するこ
とにより、エアポンピング音などのタイヤ／路面騒音を
低減化して、低騒音性に優れたコンクリート舗装が形成
されることになる。

【００４５】なお、この発明は上記実施例の実施の態様
のものに限定されるものではなく、各請求項に記載され
た構成の範囲内において種々変更して採用することもで
きる。例えば、凝結遅延剤は、塗剤タイプのものとして
使用する必要は必ずしもなく、粉体タイプのものとして
使用することもでき、また、凝結遅延剤自体の比重を大
きくすることにより、当該凝結遅延剤の比重を高めるこ
ともできる。

【００４６】実験例 グリコールと二塩基酸とを主成分とし、重量平均分子量
が３００〜２５０００の不飽和ポリエステルを、この不
飽和ポリエステル１００重量部に対して、１〜５０重量
部のスチレン系モノマーで架橋したものからなる凝結遅
延剤５０ｍｇを、厚さ０．１ｍｍ程度のシート状にし
て、水及びｐＨ１３のアルカリ水中に室温でそれぞれ浸
漬し、１時間毎に取り出してその重量を測定することに
より、溶出量を求めた。試験結果を表１に示す。

【００４７】

【表１】 以上の試験結果により、上記凝結遅延剤が、水に溶解し
ない一方で、ｐＨ１３のアルカリ水中に容易に溶出して
行くことが判明する。

【００４８】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明の
コンクリート舗装における骨材の露出工法は、敷き均し
たコンクリートの表面を、水に溶解せず、アルカリ水に
対して加水分解して、セメントの硬化遅延性を発現させ
る、塗剤タイプあるいは粉体タイプの凝結遅延剤によっ
て覆い、養生期間の経過後に、表面のモルタル分を削り
出して骨材を露出させることにより構成され、凝結遅延
剤は、コンクリートの表面に容易に密着することができ
るので、雨天などの天候等によって多くの影響を受ける
ことなくセメントの凝結反応の進行を遅延させ、骨材を
露出させるためのモルタル分を削り出す作業を容易に行
わせることができるとともに、均一なきめ深さの露出面
を備えたコンクリート舗装を容易に得ることができる。

【００４９】また、塗剤タイプあるいは粉体タイプの凝
結遅延剤として、舗装の表層部分を構成するコンクリー
トから浸出するブリージング水の比重よりも大きな比重
を有するものを使用すれば、コンクリートからブリージ
ング水が浸出してきた場合でも、凝結遅延剤はその大き
な比重によって、ブリージング水中に浮き上がることな
くコンクリートの表面との密着状態を容易に保持すると
ともに、ブリージング水によって流出して行くことが容
易に防止されることになる。

【００５０】また、特に表層部分を構成するコンクリー
トが１０ｍｍ以下の粒径の小粒径粗骨材を配合したコン
クリートであるので、その舗装面に、きめ深さが１ｍｍ
程度の均一な露出面を容易に確保して、低騒音性にさら
に優れたコンクリート舗装を容易に形成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】敷き均した表層部分のコンクリートの表面を、
水に溶解せず、アルカリ水に対して加水分解して、セメ
ントの硬化遅延性を発現させる塗剤タイプの凝結遅延剤
によって覆った状況を示す断面図である。

【符号の説明】

１０ 下層コンクリート １１ 小粒径骨材配合コンクリート（表層部分のコンク
リート） １２ 凝結遅延剤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E01C 7/14 E01C 7/32

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 舗装の表層部分を構成するコンクリート
   を敷き均した後、このコンクリートの表面を、水に溶解
   せず、アルカリ水に対して加水分解して、セメントの硬
   化遅延性を発現させる凝結遅延剤によって覆い、養生期
   間の経過後に、表面のモルタル分を削り出して骨材を露
   出させる工法であって、前記凝結遅延剤を、前記舗装の
   表層部分を構成するコンクリートから浸出するブリージ
   ング水の比重よりも大きな比重を有する塗剤タイプある
   いは粉体タイプのものとして散布あるいは撒き出すこと
   により、コンクリートの表面を覆って密着させるように
   したコンクリート舗装面における骨材の露出工法であっ
   て、 前記舗装の表層部分を構成するコンクリートの粗骨材
   が、１０ｍｍ以下の粒径を備える小粒径粗骨材であるこ
   とを特徴とするコンクリート舗装面における骨材の露出
   工法。
2. 【請求項２】 前記凝結遅延剤が、グリコールと二塩基
   酸とを主成分とし、重量平均分子量が３００〜２５００
   ０の不飽和ポリエステルを、この不飽和ポリエステル１
   ００重量部に対して、１〜５０重量部のスチレン系モノ
   マーで架橋したものであることを特徴とする請求項１に
   記載のコンクリート舗装面における骨材の露出工法。
3. 【請求項３】 前記ブリージング水の比重よりも大きな
   比重を有する凝結遅延剤が、当該凝結遅延剤自体の比重
   を上げたものからなることを特徴とする請求項１又は請
   求項２に記載のコンクリート舗装面における骨材の露出
   工法。
4. 【請求項４】 前記ブリージング水の比重よりも大きな
   比重を有する凝結遅延剤が、砂とミックスされ、あるい
   は砂にコーティングさせたものからなることを特徴とす
   る請求項１又は請求項２に記載のコンクリート舗装面に
   おける骨材の露出工法。