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(1)

Journal Article / 学術雑誌論文

小粒径ポーラスコンクリートの基礎的特性

に関する実験的研究

Experimental study on fundamental properties of small

particle size porous concrete

前川, 明弘; 畑中, 重光; 三島, 直生; 山本, 晃

Maegawa, Akihiro; Hatanaka, Shigemitsu; Mishima, Naoki; Yamamoto, Akira

セメント・コンクリート論文集. 2007, 60, p. 264-270.

(2)

Cement Science and Concrete Technology, No.60, 2006

size porous concrete

Classification

The object of tiis research Area investigated in the past l'2)

Small partiele size porous concrete

( Porous mortar 3) ) Porous concrete

large particle size porous concrete Particle size

Crushed fine stone, Motten fine slag Crushed stone, Reoycle aggregate Crushed stone. Concrete rubble

Construction method

Mixing by mixer

-t]

Tamping vibration / Spraying

Mixing by mixer

J}

Tamping vibration

tntegration of coarse aggregate by spraying binder Water retentive and pumping

oavernent

(Trees)

ry

(Fishing reefl Water oenetration oavement

Base for greenery

CementScienceandConcreteTechnology,No.60,2006

小粒径 ポーラス コンクリー トの基礎 的特性 に関す る実験 的研究

前川 明弘 *

1

畑 中重光

*2

三島直生

*2

山本晃

*3 *1 三重県科学技術 振興 セ ンター 工業研究部 (〒514-0819三重県津市高茶屋 515-45) *2 三重大学 大学 院工学研 究科 建築学専攻 (〒514-8507三重県津市果実 町屋 町 1577) *3 株 式会 社三和工務店 (〒518-0226三重県伊賀市 阿保字揮代 340-1) 要 旨 :本研究では、小粒径ポーラス コンクリー トの強度 をは じめ とする各種特性の明確化 と、それ らの特 性値 に及ぼす骨材粒径の影響 について検討 した。骨材 は粒径0.6-1.2及び1.2- 2.5mmの砕石 とし、 一般的なポーラスコンクリー トとの性能を比較するために5- 13mm (6号砕石) も使用 した.実験の結 果、骨材粒径が圧縮強度-全空隙率関係 に及ぼす影響 は小 さ く、曲げ強度-全空隙率関係 は骨材粒径が小 さいほ ど大 きくなることが確認で きた。 また、一般的なポーラスコンクリー トと比較 し、透水性能は低下 す るものの保水及び揚水性能は高 くなることが明 らか となった。 キーワー ド :ポーラスコンクリー ト、骨材粒径、圧縮強度、曲げ強度、透水係数、保水率、揚水率 I-I- -- /・-・・ -I -・・ ・-・ I・・ ・・- ・-︰-・-;/・= ;-日日 。.; J p..;.ト ー. -I. ,.・・-t ・1.∼ ;;_ .__ .;-_ = _J_1 .い ...Ht _= It l rH ・_-il l;= : ・ト L・i =-1h hl り 1. まえが さ 著者 らは、ポーラス コンクリー ト (以下、POCとする) の適用範 囲 を拡大 させ ることを目的 と して、小粒径骨 材 を用いて空隙径 を小径化 した小粒径POCに関す る検 討 を行 っている。 本研究では、Tablelに示す ように小 粒径 か ら大粒径 まですべてのPOCを取 り扱 うため、粒 径 5mm以下の骨材 を使用 した場合 において も統一 して POCと称する。 小粒径POCは、揚水性能に代表 されるように、従来 のPOCを超 える機能 を有 してい る3)だけで な く、一 般 には使用 されていない小粒径の砕石 ダス ト、溶融ス ラ グな どの産業廃棄物や副産物の有効 な利用先 となること が期待で きる材料である。 しか しなが ら、現時点では小粒径POCの強度 をは じ め とす る諸 物性 に関する検討は充分 とは言えず、各種特 性 に及ぼす骨材粒径の影響や従来のPOCの物性値 との 差などについて も明 らか となっていない。 そ こで本報では、骨材粒径 を変化 させ た小粒径POC を作 製 し、粒 径 が各種 特 性 に及 ぼす 影響 や、従 来 の POCとの性能比較 に関する検討 を行 った。

2.

実験の概要 2.1 供試体の作製 (1)使用材料 小粒径 POCで対象 とす る骨材粒径 は、1.2- 2.5… (G8:以下、8号砕石)及 び0.6-1.2mm (G9:以下、 9号砕石)とした。 また、一般的なPOCとの性能 を比 較す るために6号砕石 (G6:粒径5- 13mm)を使用 したPOCも作製 した。本実験の使用材料 をTable2に 示す。

Table1 LocationofthisresearchwithsmaJIparticlesizeporousconcrete

Classification Theobjectofthisresearch AreainVestigatedinthepast1.2)

i

#

#

#

Smattpa(poTtjclresousmo.izepotraorusc3))oncrete Porousconcrete Largepacrtonictcesretizeeporous Aggregate Partic暮esize 0.6-一.2mm 1.2-2.5mm 2.5-5mm 5-13mm 13-20mm 20-40mm 40-400mm

Kindsofmaterial Crushedfinestone.MoJtenfineslag Crushedstone,Recycleaggregate CrushedstOne,Concrete.rubble

Constructionmethod Mixin

gbymi1 xer MiXingbyr

l

l

nixer lntegrabystionoprfcoayingbiarseandgergregate TarnplngVibration/Spraying Tampingvibration

AppHcationfield PaWavtemeerrenttentiveandpumpfng (Trees) _ WaterpenetrationDaVement

8aseforgreenery (Grrasses)

(Rshjngreef)

(3)

-Cement Science and Concrete Technology, No.60, 2006

(a) Specimen

for compressive

strength

$) Specimen

for flexural strength

Fig. 1 Method of compaction of specimen by vibration

Cement

Aggregate

G 6 ( C r u s h e d s t o n e N o . 6 : P a r t i c l e s i z e 5 - l 3 m n ) D e n s i t y * :2 . 7 0 g / c n 3 , W a t e r a b s o r p t i o n : 1 . 0 9 % S o l i d c o n t e n t : 5 6 . 0 0 , 6

G8 (Crushed stone l'lo. B : Part ic le s i ze 1 .2-2.5rn) Density* :2.70e/cn3, Water absorption : l-350/6 Sol id content : 54.396

G9 (Crushed stone No.9 : Particle size 0.6-1.2nm) Density* : 2.71e/rxn3, Hater absorption : 1.0496 Sof id content:'52-80,6

llater General tap water

Admi xtures Ai r-entraining and high-range water-reducing

admixture Polycarboxyl ic acid)

: in saturated surface-dry condition

T a r g e t v o i d r a t i o ( % )

Paste premixing

Target flow value

Corpaction condition

E v a l u a t i o n it e n

Cmpress ive strength Flexural strengtlr

Permeability , llater absorptive Pumpi ng

CementScienceandConcreteTeclmology,No.60,2006

Weight:(4kg) Weight(20kg)

(

a)Speci

menforco

mpr

essi

ves

tr

ength

(b) Spe

ci

men f

or

f lex u r al strength

Fig・1 Methodofcompactionofspecimenbyvibration

Table2 Materialsused .Cement Ordinaryportーandcement Density.:3.16g/cm3,Bfainevalue=3350cm2/ a Aggregate 66(CrushedstoneNo.6:Particlesize5-ー3nTn) Density* ‥2_70g/cm3,waterabsorption二1_09% S()Jidcontent:56.0% 68(CrushedstoneNo.8:Particーesize1.2-2.5m) Density+:2,一og/cm3,waterabsorption:1_35% Solidcontent:54_3% G9(CrushedstoneNo_9:ParticlesizeO.6-1_2mm) Density':2.7一g′cm3.waterabsorption:1ー04% Solidcontent:52_8% Water Generaltapwater Admixtures Air-entrainingandhigh-rangewater-reducing ∼: insaturatedsurface-drycondition (2)製造方法 実験 の要 因 と水準 をTable3に示 す。POCの結合材 はセメ ン トペース トとし、その フロー値 (以下

、FL)

は、 供試体底部 に垂れが生 じない値 を選定 した。ただ し、9 号砕石 の場合 には適切 な

FL

3

00 を超 えたため

、J

I

S

Table3 Experimentalconditions Factor Level W/C(鶴) 25 Aggregate 66,68,69 Targetvoidratio(%) 10.20,-30 Mixing Pastepremi3(ing Targetftowvalue 2ー15390(60(60(66.D8)6.Deesjsiggnvnvoioidrdraatitio2o100,% )30% ) 26r (69) ':lmpactnumberisO CompactonGOndition Tablevibrator Compactontime 10S Evaluationitem FlComepxurrealsssivestrentgrtehngth Permeab‖ity,Waterabsorptive

」3

6-R5201に規定 されるフローテーブルでの測定が不可能で あった。 したが って、9号砕石の

FL

はフローコー ンを 抜いた後、落下運動 をさせ ない 0打

FL

を測定値 とした。 結合材 は、水及 びセ メ ン トを ミキサ (容量 :30リッ トル)に投入 し100rpm で30秒間混練 した後、200rpm で270秒間練 り混ぜ た。得 られた結合材 に骨材 を投入 し、 200rpmで 135秒 間練 り混ぜ ることでPOCを得た。 供試体 は◎100 × 200mm の円柱供試体 と100 × 100 × 400mmの角柱供試体 とし、曲げ強度試験のみ角柱供 試体 を用いた。供試体 の製造 に際 しては、Fig.1に示す ように塩 ビ管 な どで上部100mm を延長 した型枠 を、円 柱 では

4

本、角柱 で は

1

本ずつテーブルバ イブ レー タ に固定 し、設計空隙率 (全空隙率)を得 るのに必要な質 量分のPOCを投入 した。 締 固め は、既往 の研 究3)に準拠 し、円柱 で は4kg、 角柱 で は20kgの錘 を試料 上 部 に静置 して加東 した。 テーブルバイブ レータの振動条件は、本体及び試料の総 重量約350kgに対 し、加振力 を17.4kN ・10Sとした。 2.2 評価項 目 (1)全空隙率の測定方法 小粒径POCの全 空隙率測定 を、POCに用 い られ る 一般的 な手法 1)で行 った場 合 には、誤 差 が生 じ易 く、 正確 な数値が得 られないことが確認 されている4)0 そこで本報では、供試体型枠 に投入 したPOCの質量 を練混ぜ直後の状態で計測 し、その投入質量か ら全空隙 率 を算出す る質量法 を採用 した。質量法 による全空隙率 測定は既報 4)において検証 し、その妥当性が確認 され ている。 (2)圧縮強度試験 供試体端部 をセメン トペース トでキャッピング した後 に、

J

I

S

Al108に準拠 し、材齢28日で実施 した。 (3)曲げ強度試験 JISAll06に準拠 し、材齢28日で実施 した。

(

4

)

透水試験 一般的なPOCの透水試験方法 1)に従い測定 した。 265

(4)

Cement Science and Concrete Technology, No.60,2006CementScienceandConcreteTeclmology,No・60,2006 (5)保水試験 小粒径POCの実施工 による使用では、水分はコンク リー ト表面のみか ら放出されることが予想で きる。 した がって、本試験では円柱供試体の側面 と底部を塩 ビ管 とI ビニル シー トで速水す ることで これ らを再現 した。速 水 は供試体 の水 切 り直後 に行 い、保水 率 は、供試体 を 20℃ ・RH60%の恒温恒湿槽 内で乾燥 させた時の質量変 化 を測定 し、式

[

1

]を用いて算 出 した。 なお、測定用供 試体本数は2本 とした。 保水率(vol%)=供試体の空隙に存在する水分容積(ml) /供試体の空隙容積(ml)×100 [1 ] (6)揚水試験 表乾状態 に した円柱供試体 を、Fig.2に示す ように、 20℃ ・RH80%の環境 で水 深 10mmの走水 位 に した水 槽 に浸漬 させて質量変化 を測定 し、式[2]を用いて揚水 率 を算 出 した。表 乾状 態 は、供試 体 を20℃ ・RH60% の恒温恒湿槽内で乾燥 させて質量 を測定 し、空隙内部の 水分量が 恒量 となった時点の状態 とした。 また,_供試体 の揚水量 を計測 した後には、揚水高 さも計測 した。揚水 高 さは各供試体 の最大及 び最小 となる位 置

2

カ所 を計 測 し、平均 して求めた。供試体本数 は保水試験 同様、2 本 とした。 揚水率 (vol%)-揚水量の容積 (ml) /供試体の空隙容積 (ml

)×1

0

0

3.

実験結果及び考察 [2] Weightmeasur6nent Submergenceof Weightmeasurement ofspecimenin specimeninwater. ofspecimenyrith saturatedsurface- (Depth:low) sauceratconstant drycondition. jntervals. Fig・2 Methodofpumplngtest 3.1 強度特性 (1)圧縮強度 圧縮 強度 と全空隙率 との関係 をFig.3に示す。 同図 には、結合材ペース ト強度 を全空隙率0%の強度 として 示 した5)o また、設計空隙率 (全空隙率)は実測空隙率 (全空隙率)と異なるため破線で示 した。Fig.3より、小 粒径POCの圧縮 強度 と全空隙率の関係 には普通粒径の POC と同様 に高い相関関係があ り、 また、小粒径 POC では、骨材粒径が圧縮強度 に及ぼす影響 は小 さいことが 確認で きた。既往の研究によれば、骨材粒径が圧縮強度 266 (Z ∈ uJ J N ) u l B u a ) 1 S a ^ ! S S a J d ∈ o D 0 0 0 0 0 0 0 8 6 4 2 rJhHJ H 0

1

0

2

0

3

0

4

0

Totalvoidratio(%)

Figl3 Relatjonshipbetweencompressive

strengthandtotalvoidratJ'0 に及ぼす影響 は小 さいとする報告6)、骨材粒径が小 さい ほ ど骨材の接点数が増 え圧縮強度が大 きくなるとする報 告7)、逆 に、骨材粒径が大 きいほ ど結合材 の垂 れ によ り骨材接点部分が補強 され圧縮強度が大 きくなるとする 報告8)があ り統一 した結論 は得 られていない。本実験 では骨材粒径 による影響 は小 さい とい う結果 となった。 その理由 として、骨材が小径化 されることで均質性 は高 くなるが、結合材厚 さは薄 くなるとい う正負の要因が混 在す ることが考えられる。 (2)曲げ強度 曲げ強度 と全空隙率 との関係 をFig.4に示す。同園 には、圧縮強度 と同様 に、結合材ペース トの曲げ強度 を 全空隙率0%の曲げ強度 として示 した。 Fig.4よ り、小粒径ポーラスコンク リー トの曲げ強度 と全空隙率の関係は、圧縮強度 とほぼ同様であ り、全空 隙率が小 さくなると曲げ強度は曲線的に大 きくなること が確認で きた。骨材粒径の影響 としては、骨材粒径が小 さくなるほど曲げ強度一全空隙率の関係 は上方にシフ ト することが確認で きた。 この傾向は、既往 の研究結果 9) に も一致 している。上記は、骨材粒径が大 きくなった場 (∼ U U J N ) L

J

も u o J 1 S

e J n X a こ Aggregate

○ :

69(y=13e一刀.05x,R2=0.99) △ :68(y=13e

).06x.R2=0.99)

:

66(y=13e

-

〟.07x.R2=0.96)

0

1

0

2

0

3

0

4

0

Totalvoidratio(%)

Fig・4 ReJationshipbetweenflexuralstrengthand totafvoidratio - 3 7 -! ..票 . ..妻 .Tr・ 't専 守 一言 '1 -.号 j葺 JW 毒 -巧

..一.題

材缶・・五

品・題-昔ユ

7

(5)

-Cement Science and Concrete Technology, No.60, 2006CementScienceandConcreteTeclmology,No.60,2006 合 には上下の骨材接点がそれぞれ上下線 か ら離れること になるため、供試体断面の有効せいが相対的に小 さくな ること、断面の不均一性が増 し、応力や ひずみの集中が 起 こ りやす くなるなどの理由によると推察 される。なお、 大粒径 POC では、 この傾向が とくに顕著 になることが 確認 されている10)0 また、小粒径 POC の曲げ強度 は、全 空隙率 20% 程 度であれば、8号砕石、9号砕石 ともに歩道の曲げ強度 の規格値である 3.ON/mm2をクリア している。 3.2 透水性 透水係数 と全空隙率 と†の関係 を Fig.5に示す。ここで、 縦軸 は対数 目盛 とした。Fig.5よ り、小粒径 POC の透 水 係 数 は 0.001-1.0cm/S程度 と一般 的 な POC の数 値 より小 さ く、骨材粒径が/)、さい程小 さ くなることが確 認で きた。小粒径 POC を透水性舗装の分野で使用す る 場合 には、透水性 アス フ ァル ト舗装 の透水係 数の下限 値 である 0.01cm/Sを超 える必要がある。本実験 では 8 号及 び 9号砕石 を使用 した場合、全空隙率が約 20% 以 下の時 に上記の数値 を下回る結果 となった。したがって、 小粒径 POC の透水係数は、骨材粒径 や全空隙率 な どを 制御すれば、透水性 アスファル ト舗装の下限値 をクリア で きることが確認で きた。 また、透水係数の測走時 において、9号砕石 ・設計空 oo oo n " 1 ( S J u O ) 1 u a

!

9 ! と a O O ^ 1 W q e a uu a d 1 0 0 oo oo oo 0nいLrJU 00 01 0 0 0 0 0 01 001 0 10 20

3

0

40 Totalvoidratio (%) Fig.5 1Rdationship between permeability

coefFicjentandtotalvoidratio

隙率 (全空隙率)

1

0

%

の供試体では時間の経過 とともに 越流 量 が減少 してい くこ とを確 認 した。 そ こで、9号 砕石 ・設計空隙率 (全空隙率)10%及 び 20% と 8号砕 石 ・設計空隙率 (全空隙率)10%の 3供試体 を用いて越 流量の経時変化 を確認 した (Fig_6)。 一回の採取時間は 60秒 とし、同国には供試体の実測空隙率 (全空隙率)ち 示 した。Fig.6より、9号砕石 ・実測空隙率 (全空隙率) 15.7%の供試体 のみが時間経過 と共 に越流量 が減少 し 最終的に血 ぎOg となった。越流量が減少 した原因は現 時点では明確 にで きていないが、供試体内部の空隙径が 小 さいために時間経過 に伴 い涜水 中または供試体内部 に 残留 している空気泡が移動 し除々に詰 まることで最終的 に透水 を妨 げたのではないか と推察 した。以上の ことか

(也)

uo

!1e

J

1au

ad

Lal

eA

iO

lu

nO∈

V

1日皿

.ln凡

.、廿皿

.'W

Y

U机上

n

付けn

Ll

LJi

lW皿

..

W

m

nM山

l

WV

Water temperature: 14.7℃ Totalvoid ratio: ○:69 (15.7%)

:G9 (2 1 .6%)

:G8(16.1%)

01234567891

0

Waterpenetrationtime(…in)

Fig.6 Relationshipbetweenamountofwater penetrationandwaterpenetrationtime

ら、全空隙率が小 さい小粒径 POC の透水試験 では、空 隙の閉塞による影響 を受ける可能性があると言 える。 3.3 保水性 鋲試体 を上面 のみか ら乾燥 させ た場合 の保水率 と乾 燥 時 間 との関係 の例 [設計 空 隙率 (全 空隙率)20%]を Fig.7に示す。Fig.7によれば、すべ ての供試体 におい て乾燥 開始後 24時間で保水率 は大幅 に低下 した。 この 傾 向は他の設計空隙率 (全空隙率)の場合 において も同 様 であった。 また、骨材粒径 では 9号砕石、8号砕石、 6号砕石の順 に保水率が高 く、特 に9号砕石 を用いた小 粒径 POC は 10日間 (240h)程度であれば、他の POC と比較 し高い保水率 を維持で きることが確認で きた。 (% ) a l e

J

u

O!

1 u a l a J L a l e A 0 0 0 0 MO F∬ u rtW 山 yH叩

0

0

24 48

7

2 96 120144168192216240 Dryingtime (h)

Fig.7 Relationshipbetweenwaterretentionrate anddryingtimel20℃ ,RH60%] Fig.8に保水率 と全空隙率 との関係 を示す. 日本 にお ける日降水量 10mm 以上の年間降雨 日数は

5

0日程度11) で

7

日に

1

回程度は雨が降ることになるため、同図では、 乾燥時間 168時間後の結果 を採用 し比較 した。Fig.8に よれば、設計空隙率 (全空隙率)20%、30% の場合、8号 砕石 と6号砕石の保水性能にそれほ ど大 きな差 は認めら れない ものの、保水率は骨材粒径及び全空隙率が小 さく なるほど高い傾向 となる。 また、小粒径 POCは、6号砕 267

(6)

Cement Science and Concrete Technology, No.60, 2006

Pumping time : 24h

Assresate

|

-7

'

Fig. 10 Relationship between water pumping rate and total void ratio

T o t a l v o i d r a t i o ( % )

F i g . 1 1 R e l a t i o n s h i p b e t w e e n w a t e r p u m p i n g height and total void ratio

CementScienceandConcreteTechnology,No.60,2006

0 5 0 5 0 5 0 5

0

4 3 3 2 2 1 1 ( % ) a l e J u

O

!1 u a l a J L a l 芸

0

10 20 30 40 Totalvoidratio (%) Fjg.8 Relationshjpbetweenwaterretentionrate

andtota=/oidratio 石 を用いた一般的な POC を上回る保水性能を有 し、9号 砕石 を使用 した場合 には、保水率 20%以上を7日以上の 長期間維持できることが確認で きた。 3.4 揚水性 揚水率 と浸漬時間 との関係 の一例 [設計空隙率 (全空 隙率)200/.]を Fig.9に、全空隙率 との関係 の一例 (痩 潰 時 間 24h)を Fig.10に示 す。Fig.9よ り、揚水 率 は 浸漬時間 1時間で急激 に増加 し、その後 24時間までに 能力 の 9割以上 を揚水 す る事 が確 認 で きた。上記の傾 向 は設計空隙率 (全空隙率)にかかわ らず同様 とな り、 すべての条件で浸漬 144時間後 にはほぼ一定 となった. (% ) a l

eJ

B u ! d u Jn d L

a

l e n 0 0 0 7 6 5 0 0 4 3 0 0 0 2 1

TargettotaJvoidratio二20%

0 2 4 48 72 96 120 144

Pumpingtime (h)

Fig.9 Relationshipbetweenwaterpumplngrate andpumpingtimel20℃ ,RH80%] Fig.10よ り、小粒 径 POC の揚水 率 は、骨材粒 径 が 小 さい、 または全空隙率が大 きい ほ ど大 き くなる傾向 が認め られ、特 に、9号砕石 を用 いた場合 には全空隙率 15%以上で揚水率が 25% を超 える数億 を示 した。一万、 6号砕石 を用いた場合 については、全空隙率が大 きくな るほ ど揚水率が若干低下 し、全 ての供試体で10%を下 回る低い ものであった。 次 に、揚水高 さの計測結果 を Fig.11に、計測時の供 268

3

9

0 0 0 0 0 5 4 3 2 1 (% ) a T e J B u !

du

n d L a l P n

0

Pumpingtime:24h Aggregate ○ :69 △ :68 ◇ :66 l l 一 一 0 1_0 20 30 40 Totalvoid ratio (%) Fig.10 Relationshipbetweenwaterpumplngrate

andtotalvoidratio 試体の状況の一例 を Phot0.1に示す。 Fig.11よ り、小粒 径 POC の揚水 高 さは、骨材粒 径 が小 さい、または全空隙率が大 きいほど大 きくなったが、 6号砕石 を用いた普通粒径 POC においては上記 の よう な傾向は現れなかった。・ここで、Fig.10と Fig.11を比 較す ると、小粒径 POC の揚水高 さは揚水率が高い供試 (∈ u J) 1

Ll

M

!

a

L-3u

! d ∈ n d L a

l

芸 ∼00 1-0 00 50 rrLhL Pumpingtime:24h Aggregate --- --- -○ :69 l■■" △ :68 ・66 一 l l t 0 10 20 30 40 Totalvoidratio (%)

Fig・ll Relationship betweenwaterpumplng heightandtotalvoidratI.0

Photo.1Exampleofspecimensduringpumplng test(After24hours)

.111

.

.

-了

(7)

Cement Science and Concrete Technology, No.60,2006CementScienceandConcreteTeclmology,No.60,2006 体 ほ ど高 くなることが確認 で きた。POC の揚水 は、内 部の連続空隙に よる揚水 と結合材表面 を水が浸透す る揚 水 に区分で きる と考え られる

。6

号砕石 を用いた普通粒 径 POC の場合 には、内部の連続空隙による揚水能力 は 低 く、外観か ら判断 される揚水高 さには、結合材表面 を 浸透する水の影響が大 きい もの と思われる。 以上の結果 よ り、小粒径POC は従来の POC を上回 る揚水性能 を有す ることが確認で きた。その能力は骨材 粒径が小 さい、 または全空隙率が大 きくなるほ ど高 くな ることが明 らか となった。

4.

まとめ 本研究 によ り、小粒径POC に関 して下記 に示す知見 が得 られた。 (1)小粒 径 POC の圧 縮 強度 は全空隙率 との相 関が 高 く、骨材粒径 による影響 は小 さい。 また、曲げ強度 は、骨材粒径が小 さくなるほ ど大 きくなる。 (2)透水係数は 0.001-1.0cm/S程度で一般的なPOC の数値 よ り小 さ く、骨材粒径が小 さいほど小 さい値 となった。 しか しなが ら、骨材粒径や全空隙率 など を制御すれば透水性 アスファル ト舗装の下限値 であ る0.01cm/Sをクリアで きる。 (3)保水率 は骨材粒径が小 さいほ ど大 きく、特 に、9号 砕石 を使用 した場合 には20% 以上の数値 を長期 間 維持で きることが確認で きた。

(

4

)

揚水 率 は骨材粒径 が小 さいほ ど大 き く、浸漬時 間 24時間で能力 の 90% 以上 を揚水 した。特 に、9号 砕石 を使用 した場合 には全空隙率15% 以上で 25% を超 える揚水率 を示 した。 今後、小粒径 POC の内部空隙構造 を分析 し、各種 の 性能、特 に、揚水性能の発現 メカニズムについて定量 的 検討 を行 う予定である。 謝辞 : 本研究では、株式会社大栄工業 川岡孝督氏、山本健 次氏、吉永明弘氏、株式会社三和工務店 飯田諒氏 、三 重県科学技術振興 セ ンター工業研究部 湯浅幸久氏の ご 助力 を得た。 ここに、付記 して謝意 を表 します。

-4

0-参考文献 : 1) 日本 コンクリー ト工学協 会 :ポー ラス コ ンクリー トの設計 ・施工法の確立 に関する研究委員会報告書 (2003) 2) 前川明弘ほか :リサイクル型大粒径ポーラスコンク リー トの製造お よび魚礁 としての適用性 に関する基 礎 的研究、 日本建築学会構造系論文集、第589号、 pp.43-48(2005) 3) 梶尾聡、宇治公隆、国府勝郎 :ポーラスモルタルの 配合設計法 と保水特性 に関す る研究、セメン ト コ ンクリー ト論文集、No.59、pp.210-217(2005) 4) 前川明弘ほか :小粒径ポーラス コンクリー トの空隙 率 測定方法に関す る研究、第60回セメン ト技術 大会講演要旨、pp.218-219(2006) 5) 湯浅幸久ほか :ポーラスコンクリー トの振動締固め に関す る実験的研究、 日本建築学会構造系論文集、 第552号、pp.37-44(2002) 6) 大谷俊浩ほか :ポーラス コンクリー トの圧縮強度特 性 に及ぼす影響因子 に関する研究、 日本建築学会構 造系論文集、第585号、pp.31-37(2004)

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中津 隆雄

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、今 井 富 士 夫 :ポー ラス コ ンク リー トの配合 が 透水 性 お よび強度 に及 ぼ す影響、セ メ ン ト・コ ンク リー ト論 文集、No.50、 pp.382-387(1996) 8) 畑中重光、三島直生、湯浅幸久 :ポーラス コンクリー トの圧縮強度 一空隙率関係 に及ぼす結合材強度お よ び粗骨材粒径の影響 に関する実験 的研究、 日本建築 学会構造系論文集、第594号、pp.17-23(2005) 9) 大谷俊浩ほか :ポーラスコンクリー トの力学特性 に 及ぼす骨材粒径の影響 に関する研究、 日本建築学会 大会学術講演梗概集、pp.403404(2004) 10)前川明弘ほか :大粒径ポーラス コンクリー トの曲げ 破壊性状 に関する基礎的研究、コンクリー ト工学年 次論文集、γol.27、No.1、pp.1273-1278(2005) ll)国立天文台編 :理科年表、pp,226-227(1995) 269

(8)

Cement Science and Concrete Technology, No.60, 2006

Akihiro MAEGAWA*I, Shigemitsu HATANAKA*Z, Naoki MISHIMA*2

and Akira YAMAMOTO-3

*1 MIE PREFECTURE SCIENCE AND TECHNOLOGY PROMOTION CENTER. Industrial Research Division (5-5-45, Takachaya, Tsu-shi, Mie 514-0819, Japan)

*2 MiE UNIVERSITY, Graduate School of Engineering, Division of Architecture io577, Kurima machiya-cyo, Tsu-shi, Mie 514-8507, Japan)

*3 SANWA CONSTRUCTION COMPANY (340-1, Aza-aho sawadai, Nabari-shi, Mie 518-0226. Japan)

ABSTRACT : In the present research, the influence of aggregate size on various characteristics (strength, permeability, water retention and water pumping) of the small particle size porous concrete was examined. Small particle size p.orous concrete using small size crushed stone (particle

size : 0.6-1. 2, 1.2-2.5mm) was compared with normal particle size porous concrete using No.6

crushed stone (S-t3mm). According to the test results, compressive strength of porous concrete

was not influenced so much by the aggregate size, while flexurai strength became higher by

decreasing particle size. Also, it was shown that small particle size porous concrete was superior in

water retention and pumping compared to normal particle size porous concrete. It should be noted,

however, that permeability of the small particle size porous concrete was rather low.

KEY WORDS : Porous concrete, Particle size of aggregate, Compressive strength, Flexural strength,

Permeability coefficient, Water retention rate, Water pumping rate

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Fig. 10  Relationship between water pumping rate and total void ratio

参照

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