JP6576272B2 - Interlocking block freeze-thaw test method - Google Patents
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Description
本発明は、インターロッキングブロックの凍結融解試験方法に関する。 The present invention relates to a method for freeze-thawing an interlocking block.
インターロッキングブロックの耐久性指標として凍結融解抵抗性が挙げられる。インターロッキングブロック舗装設計施工要領においては、寒冷地において供用年数１０年以上経過したインターロッキングブロック舗装の凍結融解による破損実態について、製造会社に対してアンケート調査を実施し、その結果から、曲げ強度５．０ＭＰａ以上の普通インターロッキングブロックおよび曲げ強度３．０ＭＰａ以上の透水性インターロッキングブロックについて十分な凍結融解抵抗性を有する結論を得ている。
そして、これ以外のインターロッキングブロック（対象は曲げ強度３．０ＭＰａ以上の普通インターロッキングブロックおよび曲げ強度３．０ＭＰａ以上の保水性インターロッキングブロック）については、適切な試験やモニタリングなどで確認することが望ましいとされている。
Freezing and thawing resistance is an example of the durability index of the interlocking block. In the interlocking block pavement design and construction procedure, a survey was conducted on the actual condition of the interlocking block pavement damaged by freezing and thawing that has been in service for more than 10 years in cold regions. The conclusion has been obtained that sufficient freezing and thawing resistance is obtained for ordinary interlocking blocks of 0.0 MPa or more and water-permeable interlocking blocks of bending strength of 3.0 MPa or more.
And about other interlocking blocks (the object is a normal interlocking block with a bending strength of 3.0 MPa or more and a water retaining interlocking block with a bending strength of 3.0 MPa or more) can be confirmed by appropriate tests and monitoring. It is desirable.
一般的なコンクリートを対象とした凍結融解試験であるＪＩＳ Ａ １１４８（Ａ法：水中）は、インターロッキングブロックに適用したとき、非常に厳しい環境での評価基準となるためか、その供用実態を反映できず、暴露試験との整合がないので、インターロッキングブロックの評価試験方法としては不適切と判断される。
また、ＪＩＳ Ａ １１４８（非特許文献１）以外に知られているインターロッキングブロックの凍結融解試験方法として、例えば、ＡＳＴＭ Ｃ １６４５があるが、本公定法は、普通インターロッキングブロックや透水性インターロッキングブロックについては暴露試験と同様の結果が得られており、当該種類のインターロッキングブロックの凍結融解試験としては適切であるといえる。
ところが、保水性インターロッキングブロックに対しては、暴露試験結果との乖離が認められ適切な評価試験方法とは言い難い面がある。
JIS A 1148 (Method A: underwater), a freeze-thaw test for general concrete, reflects whether it is used in an interlocking block as an evaluation standard in a very harsh environment. This is not possible and is not consistent with the exposure test, so it is judged inappropriate as an evaluation test method for the interlocking block.
In addition, as a freeze-thaw test method for an interlocking block known other than JIS A 1148 (Non-patent Document 1), for example, ASTM C 1645 is available, but this official method is a normal interlocking block or a water-permeable interlocking. As for the block, the same result as the exposure test was obtained, and it can be said that the block is suitable as a freeze-thaw test for the interlocking block of this kind.
However, the water retention interlocking block has a discrepancy from the exposure test result and is difficult to say as an appropriate evaluation test method.
さらに、上述したＪＩＳ Ａ １１４８やＡＳＴＭ Ｃ １６４５は、専用の試験装置を必要とするので、限られた機関でしか評価できない。 Furthermore, since the above-mentioned JIS A 1148 and ASTM C 1645 require a dedicated test device, they can be evaluated only by a limited organization.
そこで、本発明は、専用の試験装置を用いなくてもインターロッキングブロックの暴露試験結果と整合する凍結融解抵抗性を簡易に評価できるうえ、従来は評価が困難であった保水性インターロッキングブロックであっても評価可能なインターロッキングブロックの凍結融解試験方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention can easily evaluate the freeze-thaw resistance that matches the exposure test result of the interlocking block without using a dedicated test device, and is a water retention interlocking block that has been difficult to evaluate conventionally. An object of the present invention is to provide an interlocking block freeze-thaw test method that can be evaluated.
本発明者らは、前記目的を達成するために、特定の試験条件でインターロッキングブロックの凍結融解抵抗性を評価することを見出し、本発明を完成した。すなわち、本発明は、以下の［１］〜［３］を提供するものである。 In order to achieve the above-mentioned object, the present inventors have found that the freeze-thaw resistance of the interlocking block is evaluated under specific test conditions, and have completed the present invention. That is, the present invention provides the following [1] to [3].
［１］インターロッキングブロック供試体の一部を水に浸漬しながら、所定サイクルの凍結及び融解を行った後の、当該インターロッキングブロック供試体の質量減少率を測定してインターロッキングブロックの凍結融解抵抗性を評価するインターロッキングブロックの凍結融解試験方法であって、
前記供試体の高さの１０〜３０％まで水に浸漬し、
−１７±７℃で１５〜１７時間の凍結と５℃以上で７〜９時間の融解を１サイクルとする凍結及び融解を１００〜２００サイクル行う、
ことを特徴とするインターロッキングブロックの凍結融解試験方法、を提供する。
［２］質量減少率が１質量％以下であれば凍結融解抵抗性を有すると評価する［１］に記載のインターロッキングブロックの凍結融解試験方法、を提供する。
［３］インターロッキングブロックが保水性インターロッキングブロックである［１］又は［２］に記載のインターロッキングブロックの凍結融解試験方法、を提供する。
[1] Freezing and thawing an interlocking block by measuring the mass reduction rate of the interlocking block specimen after freezing and thawing a predetermined cycle while immersing a part of the interlocking block specimen in water. Freezing and thawing test method of interlocking block for evaluating resistance,
Immerse in water to 10-30% of the height of the specimen,
100 to 200 cycles of freezing and thawing with 1 cycle of freezing at -17 ± 7 ° C. for 15 to 17 hours and thawing at 5 ° C. or higher for 7 to 9 hours,
An interlocking block freeze-thaw test method is provided.
[2] A method for freeze-thawing an interlocking block according to [1], which is evaluated as having freeze-thaw resistance if the mass reduction rate is 1% by mass or less.
[3] The freeze-thawing test method for an interlocking block according to [1] or [2], wherein the interlocking block is a water-retaining interlocking block.
本願について説明する。図１は、本発明の試験方法の凍結時の概念図を示している。凍結に用いる冷凍庫１１にはフォースターの市販冷凍庫を選定した。フォースター冷凍庫は、冷凍負荷温度が−１８℃以下であり、容易に入手可能である。冷凍庫の底に水１２をはり、底面から離間させる治具１３のうえに、供試体２０を載置した。 The present application will be described. FIG. 1 shows a conceptual diagram when the test method of the present invention is frozen. A Forster commercial freezer was selected as the freezer 11 used for freezing. The Forster freezer has a refrigeration load temperature of −18 ° C. or less, and is easily available. The specimen 12 was placed on a jig 13 that was placed on the bottom of the freezer with water 12 and separated from the bottom.
本発明では、インターロッキングブロック供試体２０の高さの１０〜３０％（好ましくは１１〜２５％、より好ましくは１２〜２０％）までを水１３に浸漬しなから、凍結及び融解のサイクルを行う。水の浸漬高さが前記範囲外では、特に、保水性インターロッキングブロックの評価が暴露試験と乖離する虞がある。 In the present invention, 10 to 30% (preferably 11 to 25%, more preferably 12 to 20%) of the height of the interlocking block specimen 20 is not immersed in the water 13, so that the cycle of freezing and thawing is performed. Do. When the water immersion height is outside the above range, the evaluation of the water retaining interlocking block may be different from the exposure test.
本発明では、凍結は−１７±７℃（好ましくは−１８±５℃）で１５〜１７時間行う。また、融解は、冷凍庫から取り出して、５℃以上（好ましくは７〜２０℃、より好ましくは９〜１６℃）で７〜９時間行う。凍結条件と融解条件が前記範囲外では、特に、保水性インターロッキングブロックの評価が暴露試験と乖離する虞がある。なお、前記温度は、測定環境の温度であり、公定法における供試体中心の温度ではない。 In the present invention, freezing is performed at -17 ± 7 ° C. (preferably −18 ± 5 ° C.) for 15 to 17 hours. Moreover, it melt | dissolves from a freezer and melt | dissolves for 7 to 9 hours at 5 degreeC or more (preferably 7-20 degreeC, More preferably, 9-16 degreeC). When the freezing condition and the thawing condition are outside the above ranges, the evaluation of the water retaining interlocking block may be different from the exposure test. In addition, the said temperature is the temperature of a measurement environment, and is not the temperature of the specimen center in an official method.
本発明では、上記条件の凍結と融解を１サイクルとする凍結及び融解を１００〜２００サイクル（試験期間の短縮の観点から、好ましくは１００〜１２０サイクル、より好ましくは１００サイクル）行う。当該サイクル数が、前記範囲外では、特に、保水性インターロッキングブロックの評価が暴露試験と乖離する虞がある。 In the present invention, freezing and thawing with one cycle of freezing and thawing under the above conditions are performed for 100 to 200 cycles (preferably 100 to 120 cycles, more preferably 100 cycles from the viewpoint of shortening the test period). When the number of cycles is out of the above range, the evaluation of the water retaining interlocking block may be different from the exposure test.
本発明の凍結融解試験においては、凍結時に用いる冷凍庫として、ＪＩＣ Ｃ ９６０７におけるスリースター室又はフォースター室を使用することができる。 In the freeze-thaw test of the present invention, a three-star room or a four-star room in JIS C 9607 can be used as a freezer used for freezing.
本発明において、インターロッキングブロック供試体の寸法は、評価精度等の観点から、実施工で使用するインターロッキングブロックと同じ寸法とすることが好ましい。例えば、縦２０ｃｍ×横１０ｃｍ×高さ６ｃｍのインターロッキングブロックを施工する場合は、本発明におけるインターロッキングブロック供試体の寸法も縦２０ｃｍ×横１０ｃｍ×高さ６ｃｍとすることが好ましい。
なお、実施工で使用するインターロッキングブロックが大型（縦横３０ｃｍ以上）の場合は、供試体の冷凍庫への格納や取り出しにおけるハンドリング性の観点から、当該供試体として、実施工で使用するインターロッキングブロックよりも上下面の面積を小さくした供試体を使用してもよい（なお、供試体の高さは実施工で使用するインターロッキングブロックと同じとする）。例えば、縦５０ｃｍ×横５０ｃｍ×高さ８ｃｍのインターロッキングブロックを施工する場合は、本発明におけるインターロッキングブロック供試体の寸法を、例えば、縦２０ｃｍ×横１０ｃｍ×高さ８ｃｍとしてもよい。
In the present invention, the dimension of the interlocking block specimen is preferably the same as that of the interlocking block used in the work from the viewpoint of evaluation accuracy and the like. For example, when constructing an interlocking block having a length of 20 cm, a width of 10 cm, and a height of 6 cm, the dimensions of the interlocking block specimen in the present invention are preferably 20 cm in length, 10 cm in width, and 6 cm in height.
In addition, when the interlocking block used in the construction is large (30cm or more in length and width), the interlocking block used in the construction as the specimen from the viewpoint of handling property in storing and taking out the specimen in the freezer Alternatively, a specimen having a smaller upper and lower surface area may be used (note that the height of the specimen is the same as the interlocking block used in the construction work). For example, when constructing an interlocking block having a length of 50 cm, a width of 50 cm, and a height of 8 cm, the dimensions of the interlocking block specimen in the present invention may be, for example, 20 cm in length, 10 cm in width, and 8 cm in height.
本発明では、凍結及び融解を１００〜２００サイクル行った後の質量減少率が１質量％以下であれば、当該インターロッキングブロックは凍結融解抵抗性を有すると評価する。なお、本発明では、同一のコンクリートで供試体を３個以上作成して試験を行い、その平均値で評価することが好ましい。 In the present invention, if the mass reduction rate after 100 to 200 cycles of freezing and thawing is 1% by mass or less, the interlocking block is evaluated as having freeze-thaw resistance. In the present invention, it is preferable that three or more specimens are made of the same concrete, tested, and evaluated by the average value.
本発明の凍結融解試験方法は、普通、透水性、及び保水性インターロッキングブロックの評価が可能である。特に、従来は評価が困難であった保水性インターロッキングブロックであっても暴露試験と同様の凍結融解抵抗性を評価することができる。 The freeze-thaw test method of the present invention can usually evaluate water permeability and water retaining interlocking blocks. In particular, the freeze-thaw resistance similar to the exposure test can be evaluated even with a water-holding interlocking block that has been difficult to evaluate conventionally.
本発明は、専用の試験装置を用いなくてもインターロッキングブロックの凍結融解抵抗性を評価できるうえ、従来は評価が困難であった保水性インターロッキングブロックであっても暴露試験と同様の凍結融解抵抗性を評価できるインターロッキングブロックの凍結融解試験方法を実現した。 The present invention can evaluate the freeze-thaw resistance of the interlocking block without using a dedicated test device, and also freeze-thaw similar to the exposure test even for a water-retaining interlocking block that has been difficult to evaluate conventionally. A freeze-thaw test method for interlocking blocks that can evaluate resistance was realized.
（１）使用材料
以下の材料を使用した。
セメント：普通ポルトランドセメント（太平洋セメント社製）
細骨材 ：山砂（静岡県掛川市産）
粗骨材 ：砕石２００５（茨城県桜川市産）
６号砕石（茨城県桜川市産）
７号砕石（茨城県桜川市産）
水 ：水道水
メタカオリン：ブレーン比表面積１００００ｃｍ２／ｇパーライトＢＦ粉（パーライトの製造工程で得られるバックフィーダー粉）：平均粒径２００μｍ以下、吸水率６０質量％
ＡＬＣ廃材：粒径１〜４ｍｍ、吸水率６５質量％
ロックウール廃材：粒径５ｍｍ以下、吸水率７０質量％
（２）コンクリートの配合
下記表１に各インターロッキングブロックの上記材料の組成配合（単位ｋｇ／ｍ３）を示す。表１中の「種別」は、インターロッキングブロックのタイプとその曲げ強度（単位ＭＰａ）を示す。「その他」中の括弧内は、使用した材料名である。
(1) Materials used The following materials were used.
Cement: Ordinary Portland cement (manufactured by Taiheiyo Cement)
Fine aggregate: mountain sand (produced in Kakegawa City, Shizuoka Prefecture)
Coarse aggregate: Crushed stone 2005 (produced in Sakuragawa City, Ibaraki Prefecture)
No. 6 crushed stone (from Sakuragawa City, Ibaraki Prefecture)
No. 7 crushed stone (from Sakuragawa City, Ibaraki Prefecture)
Water: tap water metakaolin: Blaine specific surface area 10000 cm 2 / g pearlite BF powder (back feeder powder obtained in the pearlite manufacturing process): average particle size 200 μm or less, water absorption 60 mass%
ALC waste material: particle size 1 to 4 mm, water absorption 65% by mass
Rock wool waste: particle size 5mm or less, water absorption 70% by mass
(2) Mixing of concrete The following Table 1 shows the composition (unit kg / m 3 ) of the above materials of each interlocking block. “Type” in Table 1 indicates the type of interlocking block and its bending strength (unit: MPa). The name in parentheses in “Others” is the name of the material used.
（３）供試体の製造
コンクリートの混練はパン型ミキサを使用して、各材料を一括してミキサに投入して混練した。各コンクリートを使用して、縦２０×横１０ｃｍ×高さ６ｃｍの供試体を作製した。なお、透水性インターロッキングブロックと保水性インターロッキングブロックは、それぞれ規格値を満足するものであった。
(3) Production of Specimen Kneading of the concrete was carried out using a pan-type mixer and the materials were all put into the mixer and kneaded. Using each concrete, a specimen having a length of 20 × width of 10 cm × height of 6 cm was prepared. In addition, the water-permeable interlocking block and the water-retaining interlocking block each satisfied standard values.
（４）凍結融解試験（実施例）
各供試体の下部１ｃｍを水に浸漬しながら、−１８±５℃で１５〜１７時間の凍結と１４±３℃で７〜９時間の融解を１サイクルとする凍結及び融解を１００サイクル行った後、供試体の質量減少率を測定した。該質量減少率が１質量％以下であれば凍結融解抵抗性を有する（○）と評価した。評価は３個の供試体の平均値で行った。なお、凍結に用いる冷凍庫はフォースター室（市販品）を使用した。
(4) Freeze-thaw test (Example)
While immersing the lower 1 cm of each specimen in water, 100 cycles of freezing and thawing were performed, with 1 cycle of freezing at −18 ± 5 ° C. for 15-17 hours and thawing at 14 ± 3 ° C. for 7-9 hours. Thereafter, the mass reduction rate of the specimen was measured. If the mass reduction rate was 1% by mass or less, it was evaluated as (O) having freeze-thaw resistance. Evaluation was performed by the average value of three specimens. In addition, the Forster room (commercial item) was used for the freezer used for freezing.
（５）暴露試験
各供試体を、北海道札幌市郊外で１０年間屋外暴露後、当該供試体の相対動弾性係数（ＪＩＳ Ａ １１４８に準拠）を測定した。該相対動弾性係数が６０％以上であれば凍結融解抵抗性を有する（○）と評価した。評価は３個の供試体の平均値で行った。
(5) Exposure test Each specimen was exposed outdoors in the suburbs of Sapporo, Hokkaido for 10 years, and then the relative dynamic elastic modulus (based on JIS A 1148) of the specimen was measured. When the relative kinematic modulus was 60% or more, it was evaluated as (◯) having freeze-thaw resistance. Evaluation was performed by the average value of three specimens.
（６）比較例１
ＡＳＴＭ Ｃ １６４５（水中）に準拠して各供試体を質量損失量で評価した。該質量損失量が、２５サイクルで２００ｇ／ｍ２以下、５０サイクルにおいて５００ｇ／ｍ２以下のどちらかを満足すれば凍結融解抵抗性を有する（○）と評価した。
(6) Comparative Example 1
Each specimen was evaluated in terms of mass loss based on ASTM C 1645 (in water). If the mass loss satisfies either 200 g / m 2 or less at 25 cycles and 500 g / m 2 or less at 50 cycles, it was evaluated as (◯) having freeze-thaw resistance.
（７）比較例２
従来から提案されている簡易試験方法（コンクリート工学年次論文集，Vol.33，No.1の９４７−９５２頁参照）に準拠して評価した。具体的には、凍結条件−２０℃で１６時間、融解条件５℃で８時間を１サイクルとした。インターロッキングブロックは、水へ浸漬後、表乾状態にして、凍結融解を繰返した。融解中はブロックの水分が損失するので、ビニールフィルムで覆うことで水分の損失をとどめた。また、測定時には、多少の水分が損失する可能性があることから、同一条件下で評価を行うために、測定前に約３０分、測定後に約１０分水に浸漬させて表乾状態に再調整を行った。５０サイクル後に相対動弾性係数が６０％以上であれば凍結融解抵抗性を有する（○）と評価した。
(7) Comparative Example 2
Evaluation was made in accordance with a conventionally proposed simple test method (refer to pages 947-952 of Vol. 33, No. 1 of Concrete Engineering Annual Papers). Specifically, a freezing condition of −20 ° C. for 16 hours and a melting condition of 5 ° C. for 8 hours were defined as one cycle. The interlocking block was immersed in water and then brought into a surface dry state, and freeze-thawing was repeated. Since the water in the block was lost during melting, the loss of water was stopped by covering with a vinyl film. In addition, since some moisture may be lost during measurement, in order to evaluate under the same conditions, it is immersed in water for about 30 minutes before measurement and for about 10 minutes after measurement, and then returned to the surface dry state. Adjustments were made. After 50 cycles, if the relative kinematic modulus was 60% or more, it was evaluated as (O) having freeze-thaw resistance.
（８）比較例３
ＪＩＳ Ａ １１４８（Ａ法：水中）に準拠して各供試体を相対動弾性係数で評価した。３００サイクル後に相対動弾性係数が６０％以上であれば凍結融解抵抗性を有する（○）と評価した。
(8) Comparative Example 3
Each specimen was evaluated by a relative kinematic modulus according to JIS A 1148 (A method: underwater). After 300 cycles, if the relative kinematic modulus was 60% or more, it was evaluated as (O) having freeze-thaw resistance.
（９）比較例４
ＪＩＳ Ａ １１４８（Ｂ法：気中）に準拠して各供試体を相対動弾性係数で評価した。３００サイクル後に相対動弾性係数が６０％以上であれば凍結融解抵抗性を有する（○）と評価した。以上の諸結果を表２に纏めて示す。
(9) Comparative Example 4
Each specimen was evaluated by a relative kinematic modulus in accordance with JIS A 1148 (Method B: air). After 300 cycles, if the relative kinematic modulus was 60% or more, it was evaluated as (O) having freeze-thaw resistance. The above results are summarized in Table 2.
表２から、比較例１〜４の方法では、暴露試験の結果と異なる評価になることが示された。一方、本発明の凍結融解試験方法では、全てのインターロッキングブロックにおいて暴露試験と同様の評価が得られることがわかる。特に、従来は評価が困難であった保水性インターロッキングブロックであっても暴露試験と同様の凍結融解抵抗性を評価できる。 From Table 2, it was shown that in the methods of Comparative Examples 1 to 4, the evaluation was different from the result of the exposure test. On the other hand, in the freeze-thaw test method of the present invention, it can be seen that the same evaluation as the exposure test can be obtained in all interlocking blocks. In particular, the freeze-thaw resistance similar to the exposure test can be evaluated even with a water-holding interlocking block that has been difficult to evaluate in the past.
（１０）比較例５
表１のＬ又はＰの配合の供試体を使用して、当該供試体の下部３ｃｍを水に浸漬したこと以外は、上記実施例と同様にして凍結及び融解を行い、凍結融解抵抗性を評価した。その結果、Ｌ及びＰの配合の供試体の両方とも、凍結融解抵抗性は×となり、暴露試験の結果と乖離した。
(10) Comparative Example 5
Freezing and thawing were carried out in the same manner as in the above Example, except that the lower 3 cm of the specimen was immersed in water using the specimens of L or P shown in Table 1, and the freeze-thaw resistance was evaluated. did. As a result, both the specimens containing L and P had a freeze / thaw resistance of x, which was different from the result of the exposure test.
（１１）比較例６
表１のＬ又はＰの配合の供試体を使用して、２５０サイクルの凍結及び融解を行ったこと以外は、上記実施例と同様にして凍結及び融解を行い、凍結融解抵抗性を評価した。その結果、Ｌ及びＰの配合の供試体の両方とも、凍結融解抵抗性は×となり、暴露試験の結果と乖離した。
(11) Comparative Example 6
Freezing and thawing were carried out in the same manner as in the above Example, except that 250 cycles of freezing and thawing were carried out using the specimens of L or P in Table 1, and the freeze-thaw resistance was evaluated. As a result, both the specimens containing L and P had a freeze / thaw resistance of x, which was different from the result of the exposure test.
１１ 冷凍庫
１２ 水
１３ 離間治具
２０ 供試体
11 Freezer 12 Water 13 Separation jig 20 Specimen
Claims (3)
前記供試体の高さの１０〜３０％まで水に浸漬し、
−１７±７℃で１５〜１７時間の凍結と５℃以上で７〜９時間の融解を１サイクルとする凍結及び融解を１００〜２００サイクル行う、
ことを特徴とするインターロッキングブロックの凍結融解試験方法。 Measure the mass loss rate of the interlocking block specimen after freezing and thawing for a predetermined cycle while immersing a part of the interlocking block specimen in water to determine the interlocking block's freeze-thaw resistance. Freezing and thawing test method of interlocking block to be evaluated,
Immerse in water to 10-30% of the height of the specimen,
100 to 200 cycles of freezing and thawing with 1 cycle of freezing at -17 ± 7 ° C. for 15 to 17 hours and thawing at 5 ° C. or higher for 7 to 9 hours,
The interlocking block freeze-thaw test method characterized by the above-mentioned.
The freeze-thawing test method for an interlocking block according to claim 1 or 2, wherein the interlocking block is a water retaining interlocking block.
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