JP4292953B2 - Permeable roadbed material, manufacturing method thereof, and water permeable equipment - Google Patents
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Description
本発明は、透水性路盤材料、その製造方法及び透水性鋪装に関し、具体的には、鉄鋼製造時の副生物である高炉徐冷スラグ、高炉水砕スラグさらには製鋼スラグ等の鉄鋼スラグを主体とした透水性路盤材料、さらに支持力の増加や水質の浄化等の必要に応じて、潜在水硬性物質、ポゾラン反応性物質又は炭質物の少なくとも炭質物を添加された透水性路盤材料と、その製造方法と、この透水性路盤材料を用いた透水性鋪装とに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a water-permeable roadbed material, a method for producing the same, and water-permeable fittings, and specifically, steel slag such as blast furnace slow-cooled slag, blast furnace granulated slag, and steelmaking slag, which are by-products during steel production. Permeable roadbed material, further permeable roadbed material to which at least a carbonaceous material of a latent hydraulic substance, a pozzolanic reactive substance or a carbonaceous material is added according to the need for increase in bearing capacity or purification of water quality, and the like The present invention relates to a manufacturing method and a water permeable equipment using the water permeable roadbed material.
透水性舗装は、地下水の涵養、ヒートアイランド現象の抑制さらには騒音の防止を図るための有効な手段として、社会的に必要性が叫ばれている。しかし、現状の透水性舗装は、雨水を地下水部まで浸透することから路盤部の支持力が低下するため、車道部には殆ど適用できず、歩道部へ適用されるにとどまっている。 Permeable pavement is called out socially as an effective means to recharge groundwater, suppress the heat island phenomenon, and prevent noise. However, the current water-permeable pavement can hardly be applied to the roadway part because it has a lower supporting capacity of the roadbed part because it penetrates rainwater to the groundwater part, and is only applied to the sidewalk part.
車道用透水性舗装を行うための路盤材料として、一般的には路盤部を単粒度構成とし、支持力の保持用としてセメント系材料と水とを混練したセメントペースト材料を用いた透水性路盤材料が知られている。 As a roadbed material for roadway permeable pavement, a permeable roadbed material generally uses a cement paste material in which the roadbed part has a single grain structure and cement material and water are kneaded to maintain the bearing capacity. It has been known.
例えば特許文献1には、フィルタ層に炭化物を使用した構造の透水性舗装に係る発明が、また、特許文献2には、自硬性を有する鉄鋼スラグを用いた透水性リーンコンクリートを用いた透水性路盤材料に係る発明が、さらに、特許文献3には、粒径が5〜30mmの再生骨材50〜70質量%と、高炉水砕スラグ23〜47質量%と、増強剤及び固化後の強度を増加させるアルカリ刺激剤からなる添加剤3〜7質量%とを含有し、良好な透水性を有する再生骨材を使用した透水性路盤材料に係る発明が、それぞれ開示されている。
特許文献1により開示された発明では、炭化物を浄化するためのフィルタ層に炭化物を使用するため、浄化効果が消失した炭化物を交換する作業が不可避的に発生し、その作業に多額の費用を要する。
In the invention disclosed in
また、特許文献2により開示された発明では、自硬性を有する鉄鋼スラグを使用した透水性リーンコンクリートを使用するが、鉄鋼スラグにセメントペーストを混練する作業に費用を要すること、また混練直後から材料の硬化が急激に進行するために施工前の仮置きを行うことができず、混練後直ちに施工する必要があることから施工時の工程管理が煩雑となる。 Moreover, in the invention disclosed by patent document 2, although the water-permeable lean concrete using the steel slag which has self-hardening is used, it is expensive for the operation | work which knead | mixes a cement paste with steel slag, and it is material immediately after kneading | mixing. Since the hardening of the material progresses rapidly, temporary placement before construction cannot be performed, and it is necessary to perform construction immediately after kneading, which makes process management during construction complicated.
さらに、特許文献3により開示された発明では、粒径が5〜30mmの再生骨材をベースに高炉水砕スラグ及び増強剤を混合して透水性路盤材料とするが、ベースであるコンクリート再生材は、潜在水硬性のバラツキが大きいとともに古い材料では殆ど潜在水硬性を示さないため、路盤材としての支持力が安定しないと考えられ、車道用透水性舗装に適用することは難しい。また、増強剤を添加して支持力の確保を図ることも可能ではあるものの、ベース材料のバラツキが大きいために再生材毎に配合調整を行う必要が生じ、添加量の管理が困難である。
Furthermore, in the invention disclosed in
本発明の目的は、品質の安定性や製造の簡易性を向上することができる透水性路盤材料、その製造方法及び透水性鋪装を提供することである。 The objective of this invention is providing the water-permeable roadbed material which can improve the stability of quality, and the simplicity of manufacture, its manufacturing method, and water-permeable equipment.
透水性路盤材料に要求される特性として、雨水を下層のフィルタ層又は路床部へ浸透させるために必要な間隙と十分な透水係数とを有すること、及び車道用路盤材料として十分な支持力を有することである。透水係数のJIS規格は存在しないために表1には透水係数(cm/s)の目標値例を示し、表2に支持力の規格である一軸圧縮強度(N/mm2)、修正CBR値(%)のJIS規格値を示す。 As characteristics required for water-permeable roadbed materials, it has a gap necessary for allowing rainwater to permeate into the lower filter layer or roadbed and a sufficient water permeability coefficient, and sufficient supporting force as a roadbed material for roadways. Is to have. Since there is no JIS standard for hydraulic conductivity, Table 1 shows examples of target values for hydraulic conductivity (cm / s), and Table 2 shows uniaxial compressive strength (N / mm 2 ), which is a standard for bearing capacity, and corrected CBR values. (%) JIS standard value.
なお、「透水係数」とは、多孔体中の間隙を流れる水の浸透速度は道水勾配に比例するという関係に基づいた比例係数を意味する。また、「一軸圧縮強度」とは、柱状供試体に側方の膨らみは許容しながら一軸的な圧縮試験で求めた供試体の最大圧縮応力を意味する。さらに、「修正CBR値」とは、路盤材料や盛り土材料の品質基準を示す指標であって、JIS A 1211に示す方法に準じて、3層に分けて各層92回付き固めたときの、最大乾燥密度に対する所要の締め固め度に相当するCBR値をいう。 The “water permeability coefficient” means a proportional coefficient based on the relationship that the permeation speed of the water flowing through the gap in the porous body is proportional to the water gradient. The “uniaxial compressive strength” means the maximum compressive stress of the specimen obtained by a uniaxial compression test while allowing the columnar specimen to swell laterally. Furthermore, the “corrected CBR value” is an index indicating the quality standard of the roadbed material and the embankment material, and is the maximum when the layer is divided into three layers and fixed 92 times in accordance with the method shown in JIS A1211. The CBR value corresponding to the required degree of compaction with respect to the dry density.
透水係数は大きければ大きいほど良好であるが、大雨時を想定した場合の路盤での透水係数の目標値は、表1に示すように、上層路盤材の場合には1×10-3(cm/s)以上、下層路盤材の場合には1×10-4(cm/s)以上である。また、一軸圧縮強度(N/mm2)及び修正CBR値(%)は、表2に示すように、HMS(上層路盤材用)、MS(下層路盤材用)及びCS(下層路盤材用)とで異なる。 The larger the hydraulic conductivity, the better, but the target value of the hydraulic conductivity in the roadbed when heavy rain is assumed is 1 × 10 −3 (cm for the upper roadbed material as shown in Table 1. / S) or more, and in the case of a lower layer roadbed material, it is 1 × 10 −4 (cm / s) or more. In addition, as shown in Table 2, the uniaxial compressive strength (N / mm 2 ) and the corrected CBR value (%) are HMS (for upper layer roadbed material), MS (for lower layer roadbed material), and CS (for lower layer roadbed material). And different.
充分な透水係数を得るために路盤用骨材の中で細骨材部を取り除く必要があるが、このために路盤材料として充分な支持力が得られなくなる。このため、これまでは、透水性舗装は車道部へは殆ど適用することができず、車道用舗装としてはアスファルト部のみ透水性とした排水性舗装が一般的であった。 In order to obtain a sufficient hydraulic conductivity, it is necessary to remove the fine aggregate portion from the aggregate for the roadbed, but this makes it impossible to obtain a sufficient supporting force as the roadbed material. For this reason, until now, the water-permeable pavement could hardly be applied to the roadway portion, and the drainage pavement in which only the asphalt portion was water-permeable was common as the roadway pavement.
そこで、本発明では、透水性路盤材料として、潜在水硬性(適当な刺激剤の存在下で水と反応して溶解度が低い水和物をつくり硬化する性質) を有する鉄鋼スラグ材料を使用する。通行車両数や重量等に対応して車道用の路盤材料として要求される支持力を確実に確保するために、セメント系の水硬性物質(自身で水と反応し硬化する性質を有する物質)又はフライアッシュ等のポゾラン反応性物質(自身には硬化する性質はないが、水の存在下で水酸化カルシウムと容易に反応し、不溶性かつ硬化性を有する化合物を生成する物質)を添加剤として混合することが望ましい。さらに、雨水からの浸透水を浄化するために、活性炭等の炭質物を混合することが望ましい。 Therefore, in the present invention, a steel slag material having latent hydraulic properties (property that reacts with water in the presence of an appropriate stimulant to form a hydrate with low solubility and harden) is used as the water-permeable roadbed material. Cement-based hydraulic substance (substance that reacts with water and hardens itself) to ensure the bearing capacity required as roadbed material for roadways corresponding to the number of vehicles passing through, weight, etc. Mixing as additives with pozzolanic reactive substances such as fly ash (substances that do not harden themselves but react easily with calcium hydroxide in the presence of water to produce insoluble and curable compounds) It is desirable to do. Furthermore, in order to purify permeated water from rainwater, it is desirable to mix a carbonaceous material such as activated carbon.
本発明は、粒径が5〜40mmである高炉徐冷スラグ又は製鋼スラグ50〜90質量%と、粒径が10mm以下である高炉水砕スラグ50〜10質量%と、炭質物を1〜10質量%とを含有することを特徴とする透水性路盤材料である。 In the present invention, 50 to 90% by mass of blast furnace slow-cooled slag or steelmaking slag having a particle size of 5 to 40 mm, 50 to 10% by mass of granulated blast furnace slag having a particle size of 10 mm or less, and 1 to 10 carbonaceous materials. It is a water-permeable roadbed material characterized by containing mass% .
この本発明に係る透水性路盤材料は、さらに、適当な刺激剤の存在下で水と反応して溶解度が低い水和物をつくり硬化する性質を有する潜在水硬性物質、又は自身には硬化する性質はないが、水の存在下で水酸化カルシウムと容易に反応し、不溶性かつ硬化性を有する化合物を生成するポゾラン反応性物質を1〜5質量%含有すれば、支持力の向上を図ることもでき、望ましい。 The water-permeable roadbed material according to the present invention is further a latent hydraulic substance having a property of reacting with water in the presence of a suitable stimulant to form a hydrate having low solubility and curing, or is cured by itself. Although it does not have properties, if it contains 1 to 5% by mass of a pozzolanic reactive substance that easily reacts with calcium hydroxide in the presence of water and forms an insoluble and curable compound, the support capacity can be improved. It is possible and desirable.
これらの本発明に係る透水性路盤材料は、炭質物を1〜10質量%含有するので、水質の浄化を図ることもできる。
このように、本発明は、鉄鋼スラグが有する潜在水硬性を利用した透水性路盤材料をベースに、必要に応じて、添加剤の混合による支持力の向上、又は、炭質物の混合による水質の浄化も図ることができる透水性路盤材料である。すなわち、本発明に係る透水性路盤材料は、少なくとも一部が離間して存在する高炉徐冷スラグ又は製鋼スラグの粒子と、離間して存在するこの粒子同士の間に存在する高炉水砕スラグの粒子とを有し、路盤材料として要求される支持力と雨水の透水性とを具備することを特徴としている。
Since these water-permeable roadbed materials according to the present invention contain 1 to 10% by mass of a carbonaceous material, the water quality can be purified .
As described above, the present invention is based on the water-permeable roadbed material using the latent hydraulic properties of steel slag, and if necessary, improves the bearing capacity by mixing additives or water quality by mixing carbonaceous materials. It is a water-permeable roadbed material that can also be purified. That is, the water-permeable roadbed material according to the present invention is a blast furnace granulated slag that exists between particles of blast furnace slow-cooled slag or steelmaking slag that are at least partially separated from each other and particles that are separated from each other. And having a supporting force required as a roadbed material and water permeability of rainwater.
別の観点からは、本発明は、粒径が5〜40mmである高炉徐冷スラグ又は製鋼スラグ50〜90質量%と、粒径が10mm以下である高炉水砕スラグ50〜10質量%とを、破砕整粒設備又は混合設備に供給して混合した後に、この混合物をこの破砕整粒設備又は混合設備の下方に配置されたベルトコンベアに搭載して搬送し、このベルトコンベアの上方に配置されたサイロから切り出された潜在水硬性物質、ポゾラン反応性物質又は炭質物のうちの少なくとも炭質物を、ベルトコンベアに搭載された混合物に添加することを特徴とする透水性路盤材料の製造方法である。 From another point of view, the present invention relates to a blast furnace slow-cooled slag or steelmaking slag having a particle size of 5 to 40 mm, and 50 to 90% by mass of granulated blast furnace slag having a particle size of 10 mm or less. The mixture is fed to the crushing and sizing equipment or mixing equipment and mixed, and then the mixture is mounted on a belt conveyor disposed below the crushing and sizing equipment or mixing equipment, and is placed above the belt conveyor. It is a method for producing a water-permeable roadbed material characterized by adding at least a carbonaceous material of a latent hydraulic material, pozzolanic reactive material or carbonaceous material cut out from a silo to a mixture mounted on a belt conveyor. .
さらに別の観点からは、下層から順に、フィルタ層、粒径が5〜40mmである高炉徐冷スラグ又は製鋼スラグ50〜90質量%と粒径が10mm以下である高炉水砕スラグ50〜10質量%と、炭質物を1〜10質量%とを含有する透水性路盤材、基層及び表層を備えることを特徴とする透水性鋪装である。
From another point of view, in order from the lower layer, the filter layer, blast furnace slow-cooled slag having a particle size of 5 to 40 mm or
本発明により、潜在水硬性を有する鉄鋼スラグ材料を用いて、安価であって品質の安定性や製造の簡易性を向上することができるために、車道用舗装に十分使用でき、環境保全上の観点からも優れた透水性路盤材料を製造できる。このため、この透水性路盤材料を用いて、車道用舗装に十分使用でき、環境保全上の観点からも優れた透水性鋪装を提供できる。 By using the steel slag material having latent hydraulic properties according to the present invention, since it is inexpensive and can improve the stability of quality and the simplicity of production, it can be sufficiently used for pavement for roadways, An excellent water-permeable roadbed material can be manufactured also from the viewpoint. For this reason, by using this water-permeable roadbed material, it can be sufficiently used for pavement for roadways and can provide a water-permeable equipment excellent from the viewpoint of environmental conservation.
以下、本発明に係る透水性路盤材料、その製造方法及び透水性鋪装を実施するための最良の形態を、添付図面を参照しながら説明する。
図1は、本実施の形態の透水性路盤材料6を用いた車道用透水性舗装1の構成を示す断面図である。
Hereinafter, the best mode for carrying out the water-permeable roadbed material, the manufacturing method thereof, and the water-permeable fitting according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a roadway
本実施の形態の車道用透水性舗装1は、路床2の上に順に、フィルタ層3、下層路盤材4、上層路盤材5、基層11及び表層12を備える。以下、車道用透水性舗装1のこれらの構成要素について順に説明する。
[路床2、フィルタ層3]
路床2の上にはフィルタ層3が設けられる。本実施におけるフィルタ層3は、浸透した雨水によって軟弱化した路床上の路盤層への侵入防止と雨水の一時貯水とを目的とするものであり、本実施の形態では高炉水砕スラグにより構成される。
The water-
[Roadbed 2, filter layer 3]
A
路床2及びフィルタ層3はこの種のものとして周知慣用のものであるので、路床2及びフィルタ層3に関するこれ以上の説明は省略する。
[下層路盤材4、上層路盤材5]
フィルタ層3の上には下層路盤材4が設けられ、下層路盤材4の上には上層路盤材5が設けられる。本実施の形態では下層路盤材4の厚さは約20cmとするとともに上層路盤材5の厚さは約15cmとしたが、この厚さに限定されるものではなく、車道用透水性舗装1の仕様に応じて適宜設定すればよい。
Since the road bed 2 and the
[Lower
A lower
図1中の拡大図に示すように、下層路盤材4は、粒径が5mm以上40mm以下である製鋼スラグ7aを50質量%以上90質量%以下と、粒径が10mm以下である高炉水砕スラグ8を50質量%以下10質量%以上と、炭質物9を1質量%以上10質量%以下とを含有する、本発明に係る透水性路盤材料6−1により構成される。
As shown in the enlarged view in FIG. 1, the lower
また、上層路盤材5は、粒径が5mm以上40mm以下である高炉徐冷スラグ7bを50質量%以上90質量%以下と、粒径が10mm以下である高炉水砕スラグ8を50質量%以下10質量%以上とを含有する透水性路盤材料6−2により構成される。
Further, the upper-
以下、本発明に係る透水性路盤材料6−1、6−2の組成を上述したように定めた理由を説明する。
路盤材料の粒径は、例えば文献「舗装施工便覧」(日本道路協会)にも記載されているように一般的に、最大サイズが40mmとして設計される。また、最小粒径は大きいほど雨水の浸透性は高まる。最小粒径が5mm未満であると、雨水の浸透性及び支持力がともに不足する。そこで、透水性路盤材料6−1に含有される製鋼スラグ7a、及び透水性路盤材料6−2に含有される高炉徐冷スラグ7bの粒径は、いずれも、5mm以上40mm以下と限定する。
Hereinafter, the reason for determining the composition of the water-permeable roadbed materials 6-1 and 6-2 according to the present invention as described above will be described.
The particle size of the roadbed material is generally designed so that the maximum size is 40 mm as described in the document “Paving Construction Handbook” (Japan Road Association). Moreover, the permeability of rainwater increases as the minimum particle size increases. If the minimum particle size is less than 5 mm, both the permeability and supporting force of rainwater are insufficient. Therefore, the particle diameters of the
また、高炉水砕スラグ8はポーラス状を呈しているために雨水浸透性を高めることができるとともに、水硬性を有することから支持力を高めることができる。しかし、最大粒径が10mm超であると支持力が低下する。そこで、透水性路盤材料6−1、6−2のいずれにも含有される高炉水砕スラグ8の粒径は10mm以下と限定する。かかる観点からは、高炉水砕スラグ8の粒径の下限値を設ける必要はないが、透水性の維持の観点から0.5mm以上とすることが望ましい。
In addition, since the granulated
また、本発明者は、鉄鋼スラグが有する潜在水硬性を利用した透水性路盤材料について透水性試験及び修正CBR試験を行った。図2に透水性試験の結果をグラフにまとめて示し、図3に修正CBR試験の結果をグラフにまとめて示す。 Moreover, this inventor performed the water permeability test and the correction | amendment CBR test about the water-permeable roadbed material using the latent hydraulic property which steel slag has. FIG. 2 shows the results of the water permeability test in a graph, and FIG. 3 shows the results of the modified CBR test in a graph.
透水性試験は、図2にも併記したように、粒径が5mm以上30mm以下である高炉徐冷スラグ7bを50質量%以上100質量%以下含有するとともに、粒径が5mm以下である高炉水砕スラグ8を50質量%以下0質量%以上含有するもの6種(図2中符号1〜6)と、粒径が5mm以上30mm以下である製鋼スラグ7aを50質量%以上100質量%以下含有するとともに粒径が5mm以下である高炉水砕スラグ8を50質量%以下0質量%以上含有するもの6種(図2中符号7〜12)とについて行った。
As shown in FIG. 2, the water permeability test includes
また、修正CBR試験は、図3にも併記したように、粒径が5mm以上30mm以下である高炉徐冷スラグ7bを40質量%以上90質量%以下含有するとともに、粒径が5mm以下である高炉水砕スラグ8を60質量%以下10質量%以上含有するもの6種(図3中符号13〜18)と、粒径が5mm以上30mm以下である製鋼スラグ7aを40〜90質量%含有するとともに、粒径が5mm以下である高炉水砕スラグ8を60〜10質量%含有するもの6種(図3中符号19〜24)とについて行った。
In addition, as shown in FIG. 3, the modified CBR test contains 40 mass% or more and 90 mass% or less of blast furnace slow-cooled
図2にグラフで示すように、粒径が5〜30mmである高炉徐冷スラグ50〜90質量%と、粒径が5mm以下である高炉水砕スラグ50〜10質量%とを含有するもの5種(図中符号1〜5)と、粒径が5〜30mmである製鋼スラグ50〜90質量%と、粒径が5mm以下である高炉水砕スラグ50〜10質量%とを含有するもの5種(図中符号7〜11)とは、透水係数が上層路盤材目標値又は下層路盤材目標値を上回っており、透水性路盤材料として使用できることがわかる。
As shown in the graph of FIG. 2, the
具体的には、高炉徐冷スラグ7b又は製鋼スラグ7aを50質量%以上80質量%以下含有するとともに高炉水砕スラグ8を50質量%以下20質量%以上含有することにより、透水係数は上層路盤材目標値である1×10-3(cm/s)を満足する。また、高炉徐冷スラグ7b又は製鋼スラグ7aを50質量%以上90質量%以下含有するとともに高炉水砕スラグ8を50質量%以下10質量%以上含有することにより、透水係数は下層路盤材目標値である1×10-4(cm/s)を満足する。さらに、高炉徐冷スラグ7b又は製鋼スラグ7aを100%含有すると透水係数が1×10-5(cm/s)以下となり、路盤材目標値は満足できなかった。
Specifically, by containing 50 mass% or more and 80 mass% or less of blast furnace slow-cooled
一方、図3にグラフで示すように、粒径が5mm以上30mm以下である高炉徐冷スラグ7bを50質量%以上90質量%以下含有するとともに粒径が5mm以下である高炉水砕スラグ8を50質量%以下10質量%以上含有するもの5種(図中符号14〜18)と、粒径が5mm以上30mm以下である製鋼スラグ7aを50質量%以上90質量%以下含有するとともに粒径が5mm以下である高炉水砕スラグ8を50質量%以下10質量%以上含有するもの5種(図中符号20〜24)とは、修正CBR値が上層路盤材JIS規格値又は下層路盤材JIS規格値を上回っており、透水性路盤材料として使用できることがわかる。
On the other hand, as shown in the graph of FIG. 3, blast furnace granulated
具体的には、高炉徐冷スラグ7b又は製鋼スラグ7aを60質量%以上90質量%以下含有するとともに高炉水砕スラグ8を40質量%以下10質量%以上含有することにより、修正CBR値は、上層路盤材のJIS規格値である80%を満足する。また、高炉徐冷スラグ7b又は製鋼スラグ7aを50質量%以上90質量%以下含有するとともに高炉水砕スラグ8を50質量%以下10質量%以上含有することにより、修正CBR値は、下層路盤材のJIS規格値である30%を満足する。さらに、高炉徐冷スラグ7b又は製鋼スラグ7aを40%含有するとともに高炉水砕スラグを60%含有するものの修正CBR値は、下層路盤材のJIS規格値である30%を満足できなかった。
Specifically, by containing 60% by mass or more and 90% by mass or less of blast furnace slow-cooled
以上の結果から、透水性路盤材料6−1、6−2へ配合する範囲として、高炉徐冷スラグ7b又は製鋼スラグ7aの含有量は50質量%以上90質量%以下と限定し、高炉水砕スラグ8の含有量は50質量%以下10質量%以上とする。
From the above results, the content of the blast furnace slow-cooled
さらに、下層路盤材4を構成する透水性路盤材料6−1は、例えば活性炭等の炭質物9を1質量%以上10質量%以下含有する。これにより水質の浄化を図ることもできる。炭質物9の含有量が1質量未満ではかかる効果が明瞭には現れず、一方含有量が10質量%を超えるとコストが嵩むからである。なお、炭質物9としては、活性炭以外に、紙炭化物、ゴム炭化物さらには塩化ビニル炭化物等が例示される。
Furthermore, the water-permeable roadbed material 6-1 which comprises the lower
なお、本発明に係る透水性路盤材料6−1、6−2は、さらに、潜在水硬性物質又はポゾラン反応性物質を添加剤として1〜5質量%含有してもよい。
「潜在水硬性物質」とは、適当な刺激剤の存在下で水と反応して溶解度が低い水和物をつくり硬化する性質を有する物質を意味し、例えば、硬焼セッコウ、高炉セメント、高硫酸塩スラグセメント、石灰スラグセメント、キーンスセメント等が例示される。
In addition, the water-permeable roadbed materials 6-1 and 6-2 according to the present invention may further contain 1 to 5% by mass of a latent hydraulic substance or a pozzolanic reactive substance as an additive.
The term “latent hydraulic substance” means a substance that has the property of reacting with water in the presence of a suitable stimulant to form a hydrate with low solubility and curing, such as hard-baked gypsum, blast furnace cement, Examples thereof include sulfate slag cement, lime slag cement, keens cement and the like.
また、「ポゾラン反応性物質」とは、水の存在下で石灰と反応して硬化する性質を有する物質を意味し、例えば、天然物としては各種の火山灰の他、ケイ酸白土類、火山岩の風化物、ケイソウ土等が例示され、人工物としてはか焼した粘度や工業廃棄物であるフライアッシュ等が例示される。 The term “pozzolana-reactive substance” means a substance that has the property of reacting with lime in the presence of water to harden. For example, natural products include various types of volcanic ash, white clay silicates, and volcanic rocks. Examples include weathered materials, diatomaceous earth, and the like, and examples of the artificial materials include calcined viscosity and fly ash that is industrial waste.
路盤材は、その車両荷重により支持力を増加する必要があり、そのための手段として水硬性を有する材料を添加材として添加すること、具体的には、上述した潜在水硬性物質又はポゾラン反応性物質を添加剤として添加することにより支持力を高めることができる。 The roadbed material needs to increase the supporting force due to the vehicle load, and as a means for that purpose, a hydraulic material is added as an additive, specifically, the above-described latent hydraulic substance or pozzolanic reactive substance. By adding as an additive, the supporting force can be increased.
図4は、粒径が5mm以上30mm以下である高炉徐冷スラグ7bを50質量%以上85質量%以下含有するとともに、粒径が5mm以下である高炉水砕スラグ8を49質量%以下10質量%以上含有するもの8種(図中符号25〜32)に、潜在水硬性物質又はポゾラン反応性物質を添加剤として1質量%以上5質量%以下添加したものの修正CBR値を示すグラフである。
FIG. 4 shows that the granulated
図4にグラフで示すように、試料25〜32のいずれもが、添加剤10を含有することにより、修正CBR値が増加した。
図5は、潜在水硬性物質又はポゾラン反応性物質の添加剤10を添加した透水性路盤材料6−1により構成された下層路盤材4を示す断面図である。同図に示すように、透水性路盤材料6−1の内部において添加剤10は製鋼スラグ7aの周囲を覆うように存在するため、修正CBR値を増加させることができると考えられる。
As shown in the graph of FIG. 4, the corrected CBR value increased because all of the
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a lower
添加剤10としての潜在水硬性物質又はポゾラン反応性物質の添加量が1%未満であると、かかる効果を期待することができず、一方、これらの物質の性状は粉状であり透水係数が低下することや、これらの物質自体が高価であるためにコストが嵩むことから、その添加量の上限は10%以下とする。このため、潜在水硬性物質又はポゾラン反応性物質の添加量は1%以上10%以下とすることが望ましい。 When the amount of the latent hydraulic substance or pozzolanic reactive substance added as the additive 10 is less than 1%, such an effect cannot be expected. On the other hand, the properties of these substances are powdery and have a water permeability coefficient. The upper limit of the amount of addition is set to 10% or less because the cost is increased due to the decrease in cost and the cost of these substances themselves. For this reason, it is desirable that the addition amount of the latent hydraulic substance or the pozzolanic reactive substance is 1% or more and 10% or less.
このように、本実施の形態における透水性路盤材料6−1、6−2は、少なくとも一部が離間して存在する高炉徐冷スラグ7b又は製鋼スラグ7aの粒子と、離間して存在するこの粒子同士の間に存在する高炉水砕スラグ8の粒子とを有する。このため、主に高炉徐冷スラグ7b又は製鋼スラグ7aの粒子が路盤材料として要求される支持力を発揮することができるとともに、主に高炉水砕スラグ8の粒子が路盤材料として要求される雨水の透水性を発揮することができる。これにより、本実施の形態における透水性路盤材料6−1、6−2は、路盤材料として要求される支持力及び雨水の透水性をいずれも発揮することができる。
Thus, the water-permeable roadbed materials 6-1 and 6-2 in the present embodiment are separated from the particles of the blast furnace slow-cooled
本実施の形態の透水性路盤材料6−1、6−2は、以上のように構成される。次に、この透水性路盤材料6−1、6−2の製造方法を説明する。
図6、7は、いずれも、本実施の形態の透水性路盤材料6−1、6−2の製造工程13、14を模式的に示す説明図である。図6は混合設備であるミキサ17を用いた場合を示し、図7は破砕整粒設備であるクラッシャ18を用いた場合を示す。
The water-permeable roadbed materials 6-1 and 6-2 of the present embodiment are configured as described above. Next, the manufacturing method of this water-permeable roadbed material 6-1 and 6-2 is demonstrated.
6 and 7 are explanatory views schematically showing the manufacturing steps 13 and 14 of the water-permeable roadbed materials 6-1 and 6-2 of the present embodiment. FIG. 6 shows a case where a
図6、7において、粒径が5mm以上40mm以下である高炉徐冷スラグ7b又は製鋼スラグ7aを50質量%以上90質量%以下と、粒径が10mm以下である高炉水砕スラグ8を50質量%以下10質量%以上とを、原料受入ホッパ15により切り出し、コンベア16を介してミキサ17又はクラッシャ18に供給する。そして、高炉徐冷スラグ7b又は製鋼スラグ7aと高炉水砕スラグ8とを、ミキサ17又はクラッシャ18により混合して、ミキサ17又はクラッシャ18の下方に配置されたベルトコンベア19に搭載して搬送する。
6 and 7, the blast furnace slow-cooled
そして、ベルトコンベア19の上方に配置されたサイロ20から下層路盤材4用として炭質物9である活性炭を切り出して、ベルトコンベア19に搭載された混合物に添加することにより、透水性路盤材料6−1、6−2を製造し、ベルトコンベア19を介して製品ビン21に収容する。
And the activated carbon which is the
このように、本実施の形態の透水性路盤材料6−1、6−2は、既存のミキサ17又はクラッシャ18が設けられた工程にサイロ20を追加して設置するだけで、低コストで製造することができる。
As described above, the permeable roadbed materials 6-1 and 6-2 of the present embodiment are manufactured at a low cost only by adding the
このようにして製造される透水性路盤材料6−1により下層路盤材4が施工され、また、透水性路盤材料6−2により上層路盤材5が施工される。
[基層11、表層12]
図1において、上層路盤材5の上に基層11が設けられ、基層11の上に表層12が設けられる。表層11及び基層12はいずれもアスファルトの透水性舗装により施工した。本実施の形態では表層11及び基層12の厚さはいずれも約5cmとしたが、この厚さに限定されるものではなく、車道用透水性舗装1の仕様に応じて適宜設定すればよい。
The lower
[
In FIG. 1, a
表層11及び基層12はこの種のものとして周知慣用のものであるので、表層11及び基層12に関するこれ以上の説明は省略する。
本実施の形態の車道用透水性舗装1は以上のように構成される。
Since the
The water-permeable
この車道用透水性舗装1は、炭質物9を下路盤材4に用いるため、炭化物をフィルタ層に設ける特許文献1により開示された発明に比較すると、浄化効果が消失した炭化物を交換する作業が容易であり、低コストでこの作業を行うことができる。
Since this road-permeable
また、この車道用透水性舗装1は、鉄鋼スラグにセメントペーストを混練する作業を必要としないため、特許文献2に記載された発明とは異なり、混練直後から材料の硬化が急激に進行することはなく、施工前の仮置きを行うことができる。このため、混練から施工までの時間を充分に確保することができ、施工時の工程管理が簡単である。
Moreover, since this water-permeable
また、この車道用透水性舗装1は、高炉徐冷スラグ7b又は製鋼スラグ7aと高炉水砕スラグ8とを主成分として構成されるため、安定した潜在水硬性を得ることができる。したがって、車道用透水性舗装に好適である。また、得られる支持力が安定していることから、各種添加剤を添加することにより、所望の保持力を容易に得ることもできる。
Moreover, since this
具体的には、この車道用透水性舗装1は、セメント系の水硬性物質又はフライアッシュ等のポゾラン反応性物質を添加することにより、通行車両数や重量等に対応して応じて車道用の路盤材料として要求される支持力を確実に確保することができる。活性炭等の炭質物9を添加することにより、雨水からの浸透水を浄化することもできる。
Specifically, this road-permeable
このように、本実施の形態の車道用透水性舗装1は、潜在水硬性を有する鉄鋼スラグ材料を用いた透水性路盤材料6−1、6−2を用いるため、その品質の安定性や製造の簡易性を向上することができ、これにより、車道用透水性舗装1を優れた作業性で施工できる。
Thus, since the water-
さらに、本発明を実施例を参照しながら具体的に説明する。
上述した図1に示す車道用透水性舗装1を施工した。なお、この際、上層路盤材5では高炉徐冷スラグを70質量%配合するとともに高炉水砕スラグを30質量%配合した。また、下層路盤材4では、製鋼スラグを50質量%配合するとともに高炉水砕スラグを48%配合し、さらに活性炭を2%配合して施工した。
Further, the present invention will be specifically described with reference to examples.
The water-permeable
上述した図2〜4にグラフで示すように、本実施例の上層路盤材5の透水係数は約1×10-2(cm/s)であり、修正CBR値は約150%である。また、一軸圧縮強度は、1.7(N/mm2)であった。
As shown in the graphs of FIGS. 2 to 4 described above, the hydraulic conductivity of the
また、本実施例の下層路盤材5の透水係数は約0.5×10-1(cm/s)であり、修正CBR値は約120%である。また、一軸圧縮強度は1.3(N/mm2)であった。
そして、この車道用透水性舗装1についてその施工時における透水量の確認試験を行った。この確認試験では、路床2の近傍に観測孔22を設け、この観測孔22より雨水の流出を確認した。その結果、降雨時において観測孔22において雨水の流出を確認することができ、その後も24カ月間にわたって何ら問題なかった。
Moreover, the hydraulic conductivity of the lower
And about this water-
1 車道用透水性舗装
2 路床
3 フィルタ層
4 下層路盤材
5 上層路盤材
7a 製鋼スラグ
7b 高炉徐冷スラグ
8 高炉水砕スラグ
11 基層
12 表層
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