ポ ー ラ ス コ ン ク リー トを適 用 した 駐 車 場 舗 装 の 構 造 と配 合 設 計 手 法
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(2) 図‑2ホ 2解. 図‑3解. ワイ ト トッ ピ ン グ構 造. 析 条 件(ホ. 析 お よび載荷位置(ホ ワイ トトッピング). 4合. ワイ ト トッ ピ ン 表‑ グ). 成応力 の計算(ホ ワイ トトッピング) 表‑. 重 条 件 は,代 表 的 な 乗 用 車 タイ ヤ の接 地 圧7)と 合 わせ るた め,15cm×15cmの 表‑3温. 接 地 面 積 に49kNの. 荷 重 が作 用 す る も. の と した.温 度 条件 は文 献8)よ り表‑3に 示 す温 度 差 と時. 度差の時 間割 合(ホ ワイ トトッピング). 間割 合 を 用 い た.交. 通 量 は 常 に駐 車 ま す に駐 車 車 両 が 出. 入 り して い る と仮 定 し,文 献9)の 時刻 別 の1台 均 駐 車 時 間 か ら推 定 した.そ の 結 果,平 間 は約30分. とな り,24時 間 で は48台 の 交 通 量 とな った.. した が っ て,1台 い て構 造 を検 討 した.ホ. 度 差 が正 ま た は負 の 時. した.. b)解 析 結 果. 車 両 を想 定 した長 時 間 静 止 荷 重 実 験 な どの 結 果3)か ら,小. 解 析 モ デル は 駐 車 ます1台. 型 車 の静 止 荷 重 に よ るア ス フ ァル ト舗 装 の塑 性 変 形 は 無. 分 と し,目 地 を設 け な い構. 造 と した.荷 重 応 力 を解 析 した結 果,ど. 元有. 載 荷 して も0.6MPa以. 限 要 素 プ ログ ラム4)を 用 い た.. 対 し,厚 さ5cmの (x軸)で. 検 討 した舗 装 断 面 は図‑2に 示 す とお り,既 設 ア ス フ ァ. ホ ワイ ト トッ ピ ン グで 最 大 の 温 度 差7℃ な り,進 行 方 向. 最 も大 き く な っ た.そ こで,最 も大 き な温度 応. 力 が発 生 す る図‑3に 示 す 車 輪 載 荷 位 置 で 解 析 を行 っ た.. ポー ラ ス コ ン ク リー トに 置 き換 え. ま た,走 行 位 置 分 布 は 考 慮 せ ず,す. 層 ・基 層 の ア ス フ ァル ト混 合 物. べ て の 車 両 は,解. 析. 位 置 を 走 行 す る も の と し,荷 重 応 力 解 析 結 果 の 最 大 値. 層 と上 層 路 盤 の ア ス フ ァル ト安 定 処 理 は 一 体 とな っ て 一. (0.55MPa)が. 層 の ア ス フ ァル ト混 合 物 層 と して 働 く と考 えた. た だ し,こ の舗 装 構 造 の 場 合,コ. の位 置 に 車 輪 を. 上 の応 力 は 発 生 しな か った.そ れ に. で 解 析 した と き,温 度 応 力 が1.74MPaと. (1)ホ ワ イ ト トッ ピ ング. る もの で あ る.な お,表. して 設 計 期 間 を10. ×365日 ×10年=350,400. た,温. に 走 行 す る比 率 は,50:50と. が,オ ー バ ー レイ に よ る舗 装 内 部 の温度 低 減 効 果 や 大 型. ル ト舗 装 の 上 部5cmを. ×2輪/台. 輪 を設 計 交 通 量 と した.ま. ポ ー ラ ス コ ン ク リー トの 下 層 は ア ス フ ァル ト舗 装 に な る. 視 で き る と考 え た.な お,舗 装 構造 の解 析 に は,3次. あ た り2軸(2輪)と. 年 と し,N=48台/日. ワイ ト トッ ピン グ につ い て は,. 当 た りの 平. 均 す る と駐 車 時. 作 用 す る もの と した.. 荷 重 ・温 度 応 力 及 び 合 成 応 力 を表‑4に 示 す.合. ン ク リー ト下 面 に発. 生 す る大 型 車 に よ る荷 重 応 力 と温度 応 力 を合 成 す る と, 通 常 の 舗 装 用 コ ン ク リー トの 設 計 曲 げ 強 度4.5MPaよ. 力 の 大 き さ と度 数 を 整 理 し,ポ ー ラ ス コ ン ク リー トの 設. 大 き くな る.し た が っ て,ホ. り. 縮 側)は. 成応力. が負(圧. 疲 労 抵 抗 の 計 算 に は 用 い な い.合 成 応. 計 曲 げ強 度 を2.8MPaと. ワイ ト トッ ピ ン グ に 関 して. して疲 労 抵 抗 値 を設 計 要 領1)の コ. は,小 型 駐 車 ます を対 象 と して,大 型 車 の走 行 が 無 い も. ン ク リー トの疲 労 曲 線 か ら算 出 した 結 果 は表‑5に 示 す と. の と して 解 析 した.. お り,疲 労抵 抗値 の 合 計 が1未. a)解 析 条 件. 10年)を 満 足 す る.な お,交 通 量 を2倍 に した 場 合,ポ ー ラ ス コ ン ク リー トの 設 計 曲 げ 強 度 は29MPaで 設計条. 解 析 条 件 は文 献5)6)を 参 考 に表‑2に 示 す 値 と した.荷. 176. 満 とな り設 計 条 件(期 間.
(3) 表‑5疲. 労抵抗 の計算(ホ ワイ ト トッピング). 図‑5解 7合. 図‑ 4コ 6解. 析お よび載荷位 置(下 層 コン ク リー ト版) 成応力 の計算(下 層 コンク リー ト版). 表‑. ン ク リー トオ ー バ ー レイ. 析 条 件(コ. ン ク リー トオ ー バ表‑ ー レイ). は ほ とん ど変 わ らな い.し た が っ て,全 層 厚20cmの に 荷 重 が 作 用 して も表 面 か ら5cm下 は発 生 しな い.ま 表 面 か ら5cm下. た,表. 表面. の位 置 で は 引 張応 力. 面 に 引 張 応 力 が 発 生 した 場 合,. は表 面 よ り大 き な 引 張 応 力 は発 生 しな い.. そ こ で,本 研 究 で は ポ ー ラ ス コ ン ク リー トの 上 面 に発 生 す る 引張 応 力 に 着 目 した. a)解 析 条 件 解 析 条 件 は表‑6に 示 す とお りで あ る.下 層 コ ン ク リー トは 舗 装 用 コ ン ク リー トと して 一 般 的 な数 値 を用 い,路. 件 を満 足 す る.. 盤 との 境 界 面 は 非 接 着 状 態12)と した.荷 重 条 件 は 大 型 車 の 後 輪 が載 荷す る も の と し,一 輪 当た り20cm×30cmの. (2)コ ン ク リー トオー バー レイ 大型 車 駐 車 ま す の場 合,ホ. 複 輪 荷 重 で 行 っ た.交. ワイ ト トッ ピ ン グ で は,コ. 通 量 は 常 に駐 車 ます に 駐 車 車 両 が. ン ク リー ト下 面 に発 生 す る大 型 車 に よ る 荷 重 応 力 と温 度. 出 入 り して い る と仮 定 し,文 献9)の 時 刻 別 の1台. 応 力 を 合 成 す る と,通 常 の 舗 装 用 コ ン ク リー トの 設 計 曲. 均 駐 車 時 間 か ら推 定 した.そ. げ 強 度4.5MPaよ. 駐 車 時 間 は約30分. り大 き くな る.そ こで,コ ン ク リー ト舗. 昼 間 は24台. 造 を検 討 した.. 1台 当 た り2.6軸(2.6輪)と 32台/日. 、 夜 間 は8台. ×2.6輪/台. して設 計 期 間 を20年. ×365日 ×20年=607,360輪. 交 通 量 と した.ま. 5cmを. す る大 型 車 の 比 率 は,75:25と. を設 計. た,温 度 差 が正 ま た は負 の とき に 走 行 した.. 解 析 で は ポー ラス コ ン ク リー ト上 面 の 引 張 応 力 だ けで. リー トは 完 全 に 付 着 して い る もの と して 解 析 を行 っ た.. な く,下 層 コ ン ク リー ト版 下 面 に発 生 す る引 張 応 力 につ. 度 で あれ. ば層 間 の 剥 離 は生 じな い こ と10),下 層 コ ン ク リー トと上. い て も検 討 を行 っ た.そ. 層 の ポー ラス コ ン ク リー トの 付 着 強 度 は1MPaを. 使 用 す る コ ンク リー トを設 計 曲 げ 強 度4.5MPaと. 確保 で. 目地 間 隔 が6.5mお. き る か らで あ る11). 層 間 が 完 全 に 付 着 して い る場 合,上. と し,. b)解 析 結 果. た だ し,下 層 コ ン ク リー ト版 と上 層 の ポ ー ラ ス コ ン ク これ は床 版 上 面 増 厚 工 法 の 付 着 強 度 が1MPa程. とな り、. の 交 通 量 とな る.し た が っ て,. ル ト舗 装 を す べ て コ ン ク リー トに 置 き換 え 、 そ の 上 部 ポ ー ラ ス コ ン ク リー トにす る もの で あ る.. 均 す る と昼 間 の. 、夜 間 の駐 車 時 間 は約90分. 装 に ポ ー ラ ス コ ン ク リー トを オ ー・ バ ー レイ す る方 法 で 構. 検 討 した舗 装 断 面 は図‑4に 示 す とお り,既 設 ア ス フ ァ. の結 果,平. 当 りの平. よび3.25mの. な い結 果 に な っ た.し. 層 と下 層 の コ ン ク. て解 析 を行 っ た.ま. リー トは 弾 性係 数 に大 き な 差 が な い の で,境 界 面 の 応 力. 177. の 結 果,下. 層 コ ン ク リー ト版 に す る と,. 場 合,設 計 条 件 を満 足 し. た が っ て,目 地 間隔 を1.65mと. た,荷 重 は設 計 要 領1)に 従 い,49〜. し.
(4) 表‑8疲. 労抵抗 の計算(下 層 コン ク リー ト版). 表‑9合. 成 応 力 の 計 算(上. 表‑ 10疲. 図‑6解. 層 ポ ー ラ ス コ ン ク リー ト). 労 抵 抗 の計 算(上 層 ポー ラ ス コ ン ク リー ト). 析お よび載荷位置(上 層 ポー ラスコン ク リー ト). 93.1kN(9.8kNき. ざみ)の 荷 重 群 と相 対 度 数 分 布 を用 い た.. 3.配. 合 設 計 手 法 の検 討. (下層 コ ン ク リー ト版 の検 討) 最 大 の 荷 重 応 力 が 発 生 す る とこ ろ で 解 析 した 結 果,図 ‑5に 示 す 載 荷 位 置 で 横 断 方 向(y軸)に 発 生 す る応 力 が. 舗 装 用 ポ ー ラス コ ン ク リー トの 締 固 め性 を評 価 す る方 法 と して マ ー シ ャル 法14),VC試. 最 大 とな っ た た め,そ の位 置 を解 析 位 置 と した.ま 走 行 位 置 分 布 は 考 慮 せ ず,す. た,. べ て の 車 両 は解 析 位 置 を 走. 用 い られ て い る機 器 の 締 固 め機 構 ・特 性 は そ れ ぞ れ 異 な. 行 す る もの と した.. る.未 硬 化 状 態 の ポー ラス コ ン ク リー トは,与. 荷 重 ・温 度応 力 及 び 合 成 応 力 を表‑7に 示 す.な. お,温. 設 計 時 の 締 固 め性 等 の性 状 評 価 や 品 質 確 認試 験 用 供 試 体. お け る数 値(温 度 差 が 大 きい とこ ろ)を 用 い た.. 等 を 作 製 す る 際 に 使 用 す る機 器 の 振 動 の エ ネ ル ギ ー は,. 合 成 応 力 の 大 き さ と度 数 を 整 理 し,コ ン ク リー トの設 計 曲 げ強 度 を4.5MPaと. 実 施 工 時 の 振 動 エ ネ ル ギ ー を 考 慮 す る こ とが 望 ま しい.. して疲 労 抵 抗 値 を設 計 要 領1)の コ ン. 舗 装 用 ポ ー ラ ス コ ン ク リー トの 施 工 は,通. ク リー トの疲 労 曲線 か ら算 出 した 結 果 は表‑8に 示 す とお り,疲 労 抵抗 値 の 合計 が1未 満 と な り設 計 条 件(期 間20. 常,ア. スフ. ァル トフ ィニ ッ シ ャ で 敷 き均 し ・締 固 め を 行 い,そ. の後. プ レー ト等 の小 型 軽 量 振 動 機 器や 小 型 ロー ラー に て 整 形. 年)を 満 足 す る.. が 行 わ れ て い る.こ. (ポー ラ ス コ ン ク リー トの検 討). の た め,現. 場 で の締 固 め は,ア. スフ. ァル トフ ィニ ッ シ ャ の振 動 ・締 固 め 機 構 に 依 存 して い る. 同様 に,最 大 の 荷 重 応 力 が 発 生 す る とこ ろ で 解 析 した 結 果,図‑6に. え られ た. 振 動 の 状 況 に よ り締 固 め 程 度 が 異 な っ て く る た め,配 合. 度 差 の 割 合 は セ メ ン トコ ン ク リー ト舗 装 要 綱13)の 版 厚 15cmに. 験15),タ ンパ 締 固 め法,. 沈 下法 に よ る空 隙 率16)等 が報 告 され て い る が,こ れ らに. 示 す 載 荷 位 置 で 進 行 方 向(x軸)に. と い え る.そ こ で 本 研 究 で は ア ス フ ァル トフ ィ ニ ッ シ ャ. 発 生す. お よ び 各 種 振 動 締 固 め機 器 の振 動 特 性(加. る応 力 が最 大 とな った た め,そ の 位 置 を解 析 位 置 と した.. 速 度 、 振 幅). を測 定 し,施 工 時 の振 動 エ ネ ル ギ ー を考 慮 した ポ ー ラ ス. ま た,下 層 コ ン ク リー ト版 と同様 に 走 行 位 置 分 布 は 考 慮. コ ン ク リー トの 性状 評 価 方 法 を検 討 した.さ. して い な い.. らに,本 検. 討 手 法 を 用 い て 前 章 に 示 した 駐 車 場 の舗 装 構造 に 適 した. 荷 重 ・温度 応 力 及 び 合 成 応 力 を 表‑9に 示 す.な. お,温. ポ ー ラ ス コ ン ク リー トの配 合 を検 討 した.. 度 差 の 割 合 は セ メ ン トコ ン ク リー ト舗 装 要 綱13)の 版 厚 20cmに. お け る数 値(温 度 差 が大 き い と こ ろ)か ら温度 勾. (1)室 内 締 固 め評 価 方 法. 配 が 同 じに な る よ うに した.合 成 応 力 の 大 き さ と度 数 を. 図‑7は,ア. ス フ ァル トフ ィニ ッシ ャお よび 各 振 動 締 固. 整 理 し,ポ ー ラス コ ン ク リー トの 設 計 曲 げ強 度 を12MPa. め機 器(VC試. と して 疲 労 抵 抗 値 を 設 計 要 領1)の コ ン ク リー トの疲 労 曲. ト)の 加 速 度 お よび 振 幅 の 関係 を 示 した もの で あ る.な. 線 か ら算 出 した 結 果 は表‑10に 示 す とお り,疲 労 抵 抗 値 の 合 計 が1未 満 とな り設 計 条 件(期. 間20年)を. 験機. 振 動 タ ン パ,型 枠 振 動 機,プ. お,片 振 幅 は 次 の 式(1)か. レー. ら算 出 した.. 満 足 す る.. (1) こ こ に,r:片 波 数}(Hz). 178. 振 幅(m)α:加. 速 度(m/s2)f:振. 動 数{周.
(5) 表‑ 11振. 図‑7加. 速 度 と片振幅 の関係. 上 記 のVC試 G),周. 図‑7に 示 す よ うに,機 種 や 設 定 値 の 違 い に よ り振 動 レ ベ ル は異 な っ て い る.こ の 測 定 結 果 か らVC試 験 機 は,各. 動台式 コンシステ ンシー試 験方法. 験 機 の設 定 条件 は,加 速 度22.54m/s2(2.3. 波 数50Hz,締. 固 め 時間30秒. ま た は60秒. で あ り,. こ の条 件 で ポ ー ラ ス コン ク リー トの 単位 容 積 質 量 を2kg/ と した 場 合,各 締 固 め時 間 に お け る仕 事 量 は15.5J/. 周 波 数 と も加 速 度 と片 振 幅 が 線 形 関 係 で あ り,周 波 数. 31J/. 50Hzの 関 係 線 上 に フ ィニ ッシ ャ の振 動 レベ ル が位 置 す る. ,1秒. 当た りの仕 事 量 で は0.51J/. ,. とな る.. 験機 の. な お,各 種 コ ン ク リー トの振 動 台 式 コ ン シ ス テ ン シー. 振 動 レベ ル を フ ィニ ッシ ャ の振 動 レベ ル に 合 わせ た 方 法. 試 験 方 法 に よ る1秒 当 た りの 仕 事 量 に つ い て は,文 献17). で,ポ ー ラ ス コ ン ク リー トの締 固 め 性 状 を評 価 す る こ と. で報 告 され て お り,そ の 内容 に,上 記 に 示 したVC試. に した.た. 機 に よ る締 固 め性 試 験 の 締 固 め 仕 事 量 を挿 入 した も の を. こ とが わ か っ た.こ れ に よ り,本 検 討 で はVC試. だ し,VC試. 験 機 の加 速 度 と振 幅 は,周 波 数. 11に 示 す.本 検 討 に お け る実 施 工 を 考 慮 した ポー ラス 表‑. と ウエ イ トバ ラ ン ス の組 み 合 わせ で 決 ま り,組 み 合 わせ 以外 に 任 意 設 定 で き な い た め,フ ル に 最 も近 い 設 定(周 023mm)と. した.な お,使. 振 動 数50Hz,電. 速 度2.3G,振. 用 したVC試. 圧200V,全. コ ン ク リー トの 締 固 め 仕 事 量 は,舗. ィ ニ ッ シ ャ の振 動 レベ. 波 数50Hz,加. 装 用 コ ン ク リー トと. 硬 練 りコ ン ク リー トの 間 に位 置 して お り,各 種 コ ン ク リ ー トの施 工 状 況 と コ ン シ ス テ ン シー 評 価 にお け る締 固 め. 幅. 験 機 の 仕 様 は,. 振 幅1.0mm,出. 験. 仕 事 量 の 関 係 を勘 案 す る と,ポ ー ラ ス コ ン ク リー トの締. 力02kwで. 固 め性 評価 と して の 妥 当性 が うか が えた.. あ り,加 速 度 はイ ンバ ー タ を 用 い て 周 波 数 を,振 幅 は偏 心 モ ー タ ー の ウエ イ トバ ラ ンス を変 更 す る こ と に よ っ て 調 整 で き る よ うに して い る.し た が っ て,図‑7で い るVC試. (2)供試体作製方法 の検討. 示 して. 次 に,前 項 で検 討 を行 った フィニ ッシャの振動特 性に. 験 機 の加 速 度 と片 振 幅 の 関係 は周 波 数 と ウエ. 合 わせ たVC試. イ トバ ラ ン ス を 変 更 した組 み 合 わ せ の 加 速 度 の 実 測 値 を 測 定 し,式(1)か. ら片 振幅 を求 め た結 果 を プ ロ ッ トして い. 試験 用等)作 製方法 を検 討 した.. る. 締 固 め性 試 験 は,φ24×20cm容 で 目標 空 隙 率17%と. 締 固め機 器につ いては,現 場 で も容 易に使用 でき るこ とを想 定 し,可 搬性 に優れ,電 源が比較 的容易 に対応 可. 器 に,試 料 の厚 さが5cm. な る よ うに計 量 した試 料 を 入 れ,試. 料 表 面 に プ ラス チ ック 円盤 と20kgの. 能 な100V電 源の もので,既 存の評価方法18),19)として も. 重 錘 を載 荷 した後,. 振 動 を加 え る方 法 で 行 い,振 動 時 間30秒. と60秒. 実績 の ある型枠振 動機 を選定 し,本検討 では,振動数50Hz,. の とき. 電 圧100V,出 力220w,電 流4Aの 仕様 の もの を使 用 した. VC試 験機 と型枠 振動機 では振動 特性 が異 な るこ とか. に締 固 め られ た 試 料 の容 積 と質 量 か ら単位 容 積 質 量(A) を求 め,目 標 空 隙 率 か ら計 算 され る単 位 容 債質 量(B)と の割 合 を締 固 め率(A/B×100%)と に した.な お,振. ら,型 枠振動 機の締 固め仕事 量を求 める必要 があ るた め,. して 算 出 す る こ と. 7に 示 した振動特 性の測 定結 果 を使用 し,式(2)に よ 図‑ り,. 動 時 間 は 施 工 時 に フ ィニ ッシ ャ の ス ク. リー ド部 が 締 固 め て い る時 間(お よ そ30〜60秒)を. 型枠 振動機 の1秒 当た りの仕事量 を算 出 した.こ の結果,. 考慮. 型枠 振動機 の締 固め仕事量 は約29J/. して設 定 した も の で あ る.. け る振 動 エ ネ ル ギー を締 固 め仕 事 量 と定 義 して お り,締 固 め仕 事 量 は,振 動 条 件,締. 験. 振 動締固 め時 間 を調 整す るこ とと した. VC試 験機 に よる締 固 め性 試験 での締 固 め率 が100%. 固 め 時 間 お よび コ ン ク リー. トの 単位 体 積 質 量 か ら次 の 式(2)に よっ て 求 め られ る と し. にな る ときの振 動締固 め時間を60秒 と仮 定す る と,型 枠. て い る.. (2) 固 め 時 間tに. 締 固 め 時 間(s),m:試 加 速 度(m/s2),f:振. とな り,VC試. 機 に よる締 固め性試 験 の仕事 量の約57倍 となる ことがわ かった.そ こで,両 者 の締 固 め仕事 量 を合 わせ るため,. 文 献17)に よれ ば,コ ン ク リー トが 単位 容 積 当 た りに受. こ こ に,E:締. 験機 に よる締 固め性 試験 の締 固め仕 事量. に着 目 して,品 質確認試 験用供試 体(曲 げ試験用,透 水. お け る 仕 事 量(J/. 料 の 単 位 容 積 質 量(kg/. ),t:. 振 動機 で締固 め る時 の時間は両者 の締 固め仕 事量 の比率 か ら60/57=1.1秒. となる.VC試. 験機で は振 動台が振動. し,重 錘 を載荷 した円盤 の内径 φ24cmに 均等 に振動 が加. ),α:. わ る とすれ ば,面 積約452cm2に0.51J/. 動 数(S‑1orHz). 179. の仕 事量が与 え.
(6) 表‑ 12検. 討配 合. 図‑9m/9と. 締 固め率お よび供試体締 固め時間の 関係. 図‑8単 位水量と締固め率および供試体締固め時間の関係 られ る こ とに な る.一 方,使 積 は77cm2(11cm×7cm)で. あ るの で,曲 げ試 験 用 供 試 体. の 作 製 を 例 に す る と,振 (10cm×40cm)に. 動 を 与 え る 上 部 面 積400cm2 図‑ 10単. 対 して 型 枠 振 動 機 の接 地 回 数 は約52. 回(400cm2/77cm2)と を約6秒(1.1秒. 用 した 型 枠 振 動 機 の 接 地 面. な り,上 部 面 積 全 体 で 振 動 締 固 め. した 締 固 め性 試 験 に よ る締 固 め率 お よび 曲 げ 強 度 試 験 用. 回 ×5.2回)行 え ば,施 工 時 の 締 固 め仕 事. 供 試 体 試 料 が(2)に. 量 で 供 試 体 を 作 製 す る こ とが 可 能 とな る.ま た,マ ー シ. 中に型枠. 標 準 水 中養 生). も併 記 した. 8か 図‑ ら,締 固 め 率 が 小 さい もの は,振 動 締 固 め 時 間 が長 く な っ て い る.一 方,締 固 め 率 が100%に. 近 い 配 合 は,. 振 動 締 固 め 時 間 は 短 く,締 固 め性 試 験 と同等 の 締 固 め 仕. (3)検 討 配 合. 事 量 か ら算 出 した6秒. 本 検 討 にお け る ポー ラス コ ン ク リー トの 目標 強 度(曲 げ 強度)は,前. あ るの で,割. を考 慮 し,3〜3.5MPaの 配 合 に つ い て は,経. 逝 くで 供 試 体 作製 が 可 能 とな って. い る.し か し,単 位 水 量 と曲 げ 強 度 の 関 係 を み る と,単. 章 に示 した 舗 装 構 造 の解 析 結 果 か ら,設. 計 曲 げ 強 度 が2.9MPaで. 位 水 量90kg/m3の. り増 し係 数(12). とき,曲 げ強 度 が 最 大 とな っ て い る.そ. こ で,単 位 水 量 を一 定 に してm/g(モ. 範 囲 に設 定 した. 済 性 と汎 用 性 を考 慮 して,通. 比)に. 常の. の を対 象 と して 検 討 した.こ れ に よ り,使 用 材 料 は 粗 骨. 同様 にm/gと. 材,細 骨 材,セ. す.. メ ン ト,水 お よ び 生 コ ン プ ラ ン トで 常 時. 合No.6〜8(No.4併 図‑. 増 加 に よ り,締 固 め 率 は増 加 し,供. 試 体 作 製 の 振 動 締 固 め 時 間 は さ らに6秒 般 的 に,m/gが. 水剤 は,使 用 しな い こ と と した.. の こ とか ら も,. 本 検 討 に お け る締 固 め 方 法 の 妥 当性 が うか が え る.し か. 和 材 を使 用 した 一 般 の 車道 用 ポー ラ ス コ ン ク リー トの 配. し,単 位 水 量 が90kg/m3の. 合 につ い て も同 表 に併 記 した.. とき,m/g0.40〜0.48の. は 目標 強 度 よ りす べ て 大 きい.そ 率 がVC60秒. (4)配 合 設 計 に お け る性 状 等 の 評 価 方 法 つ い て の 単図‑ 位 水 量 と(1)に. 近 くに な る.一. 増 加 す れ ば締 固 め易 く な る と言 わ れ て お. り,本 検 討 で も 同様 な 結 果 とな っ た.こ. 検 討 した 配 合 を表‑12に 示 す.な お,比 較 と して 特 殊 混. 合No.1〜5に. 記)に つ い て,図‑8と. 締 固 め 率 お よび 振 動 締 固 め 時 間 の 関係 を示. 図‑9か ら,m/gの. 使 用 され て い る標 準 型AE減 水剤 と し,一 般 の 車 道 用 ポ ー ラ ス コ ン ク リー ト20)で使 用 され て い る特 殊 混 和 材 ,高. ル タル 粗 骨 材 容 積. よ る影 響 を調 べ た. 9に,配. 生 コ ンプ ラ ン トが 有 して い る材 料 ・設 備 で 製 造 可 能 な も. 8に,配. た,図. 振 動機 で 締 固 め た 供 試 体 の 曲 げ 強 度(7日. 体 に 振 動 を か け る こ とが で き る た め,. 上記 と同 等 な仕 事 量 を 与 え る には,振 動 締 固 め時 間 を約1 〜2秒 とす れ ば よい .. 性 能AE減. 示 した 型 枠 振 動 機 に よ り所 定 の 容 積. に 締 固 ま るま で に 要 した 時 間 を示 す.ま. ャル 供 試 体 を 作 製 す る場 合 は,試 料 上 面 に合 板 等 を置 く こ とで,φ10cm全. 位水 量 と締固 め率お よび供試体作製 時間の 関係. で100%と. な る最 少 のm/g(0.45)を. して 単位 水 量 を変 化 させ た.. 示. 180. こで,図‑9か. 範 囲で ら締 固 め 一定 と.
(7) 写 真‑1供 図‑10に,配. 試 体表 面形状. 合No.9〜11(No.7併. 記)に. つ い て,先. 写真‑2脱 と. 同様 に単 位 水 量 と締 固 め率 お よび 振 動 締 固 め 時 間 の 関係. て 試 験 を試 み た.プ. を 示 す.図‑10は,図‑8と. 料 を投 入(試. 同様 の傾 向 と な り,単 位 水 量. ラ ス チ ッ ク容器(12×12×12cm)に. 料 上 面 に合 板 を設 置)し,そ. 試. の 上 か ら型 枠. 目標 強 度. 振 動 機 で1〜2秒 の 振 動 を 与 えた 値 後 に試 料 を容 器 か ら取. な る.す な わ ち,駐 車 場 舗 装 に 適. り出 した 状 況 の 一 例 を 写 真‑2に 示 す.良 好 な も の は写 真. 90kg/m3で 曲 げ強 度 が 最 大 とな っ た.こ の 結 果 とな る配 合 はNo.10と. 容器 後 の試 料状況. 用 で き る ポ ー ラ ス コ ン ク リー トは,単. 2の よ うに 形 状 を保 持 した が,ド. 位 セ メ ン ト量 が. ラ イ の場 合 は崩 れ,ウ‑. 150kg/m3と 一 般 の 車 道 用 ポ ー ラ ス コ ン ク リー トの 配 合 に. エ ッ トの 場 合は ダ レが み られ た.こ. 比 べ て 少 な く,特 殊 混 和 剤 も必 要 な い もの とな る.. 内容 に 加 え,容 器 か ら試 料 を 取 り出 した 時 の試 料 の形 状 か ら も性 状 の 良否 を判 定 で き る と考 え られ る.. 以 上 の よ うな 施 工 時 の 振 動 特 性 に あ わせ た 締 固 め 性 試. 図‑10に 示 した配 合 で は,容 器 に 付 着 す るモ ル タル 分 は,. 験 と供 試 体 作 製 に よ り,締 固 め性 お よ び 強 度 評 価 を 行 う. 単位 水 量 が 少 な い 配 合 で あ るNo.9の. こ とで,目 標 とす る配 合 を得 るた め の配 合 設 計 が 可 能 に. (締固 め率97%)と. な る. ま た,一. の た め,上 記 の判 定. な り,適 切 な配 合 と思 わ れ るNo.10. が 付 着 量0.3〜0.8g(付. 例 と して,同 一 配 合 にお け る圧 裂 試 験 用 供 試. 付着 量が ほぼゼ ロ. 着 率0.02〜0.06%,締. 固 め率. 体(φ10×6.35cm)の 型 枠 振 動 機(振 動 時 間1〜2秒)と マ ー シ ャル ラ ンマ(片 面25回 突 き)で 作 製 した 供 試 体 表. 100.5%),強. 面 形 状 を写 真‑1に 示 す が,両 者 の 表 面 形 状 は異 な っ て お. た.容 器 の寸 法,試. り,型 枠 振 動 機 で 作 製 した も の が施 工 現 場 と同 様 な 形 状. で あ るが,以 上 に示 した 方 法 に よ り,ポ ー ラ ス コ ン ク リ ー トの 性 状 の 良 否 が 現 場 にお い て 簡 易 に 判 定 で き る と考. (表面 の き めの 確 保)と. 着 量4〜9g(付. な っ て い る.. 着 率0.3〜0.6%,締. 固 め率99%)と. 付 なっ. 料 重 量 等 の 詳 細 な検 討 は 今 後 の 課 題. え られ る.. 次 に,定 水 位 透 水 試 験 につ い て も,合 板 を介 して 型 枠 振 動 機 に よ り振 動 時 間1〜2秒. 度 の 低 下す る境 界 点 付 近 の配 合No.11が. で 作 製 した.こ の よ うに作. 製 した 供 試 体 で 定 水 位 透 水 試 験 を行 っ た 結 果,い. ずれ も 4.ま. 透 水係 数1×10‑2cm/s以 上 で あ り,一 般 の排 水 性 舗 装 と同. とめ. 様 の 透 水 性 能 で あ る こ とが 確 認 され た. 本 研 究 で 得 られ た 主 な 知 見 を ま め とる と次 の とお りで あ る.た だ し,こ れ らに つ い て は,構 造 解 析 お よび 室 内. (5)現場 に おける簡 易的な性状評価手法. 試 験 結 果 か ら得 られ た 知 見 で あ るた め,試 験 施 工 等 に よ. ドライ 状態 で施 工 した場 合 の締 固め不足や ウエ ッ トま. る検 証 が 今 後 の 課 題 と して 挙 げ られ る.. た は過 剰締 固め時 にお ける材 料分離(ダ レの発 生)な ど, ポー ラス コンク リーニトの性 状 の良否 を現場 で判定す る手. (1)舗 装 構 造 に つ い て. 法 を検討 した.. (a)ポ ー ラ ス コ ン ク リー トを駐 車 場 舗 装 に 適 用 す る場 合,. 前述 の検討結 果で得 られた 知見か ら,所 定厚 さに なっ た ときに 目標 空隙率 とな るよ うに計量 した試料 を任 意 の. 小 型 車 駐 車 ま す に は ホ ワイ ト トッ ピ ン グ構 造,大 型. 容積 の容器 に投入 し,配 合設 計時の締 固 め性試 験 と同 じ. 車 駐 車 ま す に は コ ン ク リー トオ ー バ ー レイ 構 造 が適. 締 固め仕 事量 となる振 動時間 で,使用す る締固 め機械(本. 用 で き る. (b)上 層5cmに. 検討 では型枠 振動機)に よ り試 料表面 か ら振動 を与 え る ことで,以 下 に示す よ うな性状 の 良否 を判定 で きる と考. 適 用 す る ポ ー ラス コ ン ク リー トの 必 要 曲. げ 強 度 は,小 型 車 駐 車 ま す で は,大 型 車 の 走 行 が無 い 場 合 に お い て29MPa,大. え られ る.. 型 車 駐 車 ま す で は,下 層. コ ン ク リー ト版 との付 着 強 度 が1MPa以. (1)容 積 と試料 重量か ら締 固 め率 を算 出 し,目 標締 固 め. て い る場 合 に お い て12MPaで. 率 よ り小 さい場 合は,何 らかの原因 でポー ラス コン. 上 確 保 され. あ る.. ク リー トが乾燥 または硬化 してお り,施 工時 の締固 (2)配 合 設 計 手 法 に つ い て. め不足,接 着力低 下が懸 念され る.. (a)実 施 工 を 考 慮 して ア ス フ ァル トフ ィ ニ ッ シ ャ の 振 動. (2)容 器 に多 くのモル タル分 が付 着 した場合,ウ エ ッ ト. 特 性 に合 わせ た ポ ー ラス コ ン ク リー トの 締 固 め性 評. であ り,施 工時 のダ レや材料分離 が懸 念され る.. 価 方 法 お よび 供 試 体 の 作 製 方 法 を示 す こ と が で き た.. そ こで,本 検討 で は一 般的 に入 手可能 な容器 を使 用 し. 181.
(8) (b)駐. 車 場 に 適 用 で き る ポ ー ラ ス コ ン ク リー トの 配 合 を 示 す こ と が で き た.ま. た,従. 9). 来 配 合 され て い た 高 価. な 特 殊 混 和 材 を使 用す る 必 要 が な い こ とが わ か った (c)現. 場 等 に お い て,簡. 井 上 義 之: 高速 道 路 の休 憩 施 設, 道 路, pp.29‑33, 1980. 10.. 10) 梅 原 秀 哲, 石 神 孝 之, 檜 貝 勇: 増 厚 した鉄 筋 コ ン ク リー ト 床 版 の力 学 的 挙 動 に 関 す る研 究, 土 木 学 会 論 文 集No.451/. 易 に ポ ー ラ ス コ ン ク リー トの 良. V‑17,. 否 を 判 定 す る 手 法 を 示 す こ とが で き た.. 11). pp.89‑98, 1992.8.. 中原 大 磯, 桝 田宗 一 郎, 梶 尾 聡, 船 越 伸 二: 早 期 交 通 開 放 型 ポ ー ラス コ ン ク リー ト舗 装 の 実 用 化 検 討, 舗 装, pp.9‑14,. 謝 辞:本. 2002. 9.. 研 究 で 示 し た ア ス フ ァル トフ ィ ニ ッ シ ャ の 振 動. レベ ル の デ ー タ の 一 部 は,鹿 て い た だ い た.関. 12) 西 澤 辰 男, 村 田 芳 樹, 中川 達 裕: 薄 層 ホ ワイ ト トッ ピン グ. 島 道 路 株 式 会 社 か ら提 供 し. 工 法 に お け る コ ン ク リー ト版 の そ り応 力, 土 木 学 会 舗 装 工. 係 各 位 に 感 謝 の 意 を 表 す る.. 学 論 文 集, 第6巻, 13) 参考文献 日本 道 路 公 団: 設 計 要 領. 2). セ メ ン ト協 会: 車 道 用 ポ ー ラ ス コ ン ク リー ト現 場 試験 舗 装 (福井 県)―. 第 一集. 中間 報 告. 舗 装 編, 2004. 1.. (供用3年)―,. 14) 関 口修, 浅 野 嘉 津 真:. コ ン ク リー トの コ ン シ ス テ ン シ ー 試 験 お よ び 基 礎 物 性 に 関 す る 考 察, セ メ ン ト・コ ン ク リー ト論 文 集, No.55, pp.345‑352,. 装,. 2001.. pp.7‑12, 2005. 5.. 16). 西 澤辰 男: 3次 元FEMに. 基 づ い た コ ン ク リー ト舗 装 構 造 解. 析 パ ッケ ー ジ の 開発, 舗 装 工 学 論 文 集, 第5巻,. メ ン ト ・コ ン ク リー ト論 文 集, No.52,. 東 本 崇, 小 関裕 二, 濱 田 秀則, 西 澤 辰 男: ホ ワイ ト トッ ピ. 1998.. 員 会 報 告 書, 1998. 18) 片 平 博, 河 野 広 隆: ポ ー ラ ス コ ン ク リー トの フ レ ッ シ ュ性. 巻, pp.153. 162, 2003.. 状 判 定 法 の 検 討, 土 木 技 術 資 料, 41‑9, pp.56‑61, 1999.. 野 田悦 郎, 中原 大 磯, 梶 尾 聡, 市 川 勝 俊: ポ ー ラ ス コ ン ク. 19) 田 中博 一, 栗 田守 朗: ポ ー ラ ス コ ン ク リー トの フ レ ッ シ ュ. リー トの 車 道 舗 装 へ の適 用 に 関す る検 討, 舗 装, pp.10‑15,. 時 の 品 質 管 理 方 法, 土 木 学 会 第56回. 2001. 4.. 年 次 学 術 講 演 会, V‑228,. pp.456‑457, 2001.. 7). 渡 辺 徹 郎: タイ ヤ の お は な し, 日本 規 格 協 会, pp.88, 19%. 8). 東 本 崇, 小 関 裕 二, 濱 田 秀 則, 西 澤 辰 男: ホ ワイ ト トッ ピ ン グの 温 度 特 性 とそ り応 力, 第25回 CD‑ROM,. pp.798‑803,. 17) 日本 コ ン ク リー ト工 学 協 会: 超 硬 練 りコ ン ク リー ト研 究 委. ン グ の 空 港 舗 装 へ の適 用 に つ い て, 舗 装 工 学 論 文 集, 第8. 6). 渡 辺 治 郎, 田 中 敏 嗣, 下 山善 秀, 野 田悦 郎: 透 水 性排 水 性 舗 装 用 コ ン ク リー トの コ ン シ ス テ ン シ ー に 関す る 研 究, セ. pp.112‑121,. 2000. 12. 5). No.4, pp.16‑21, 2001. 5.. 15) 鈴 木 徹, 八 尋 正 典, 小 関 裕 二, 加 賀 谷 誠: 車 道 用 ポ ー ラ ス. 野 田悦 郎, 中 原 大 磯, 梶 尾 聡: ポ ー ラス コ ン ク リー トを 用 い た ホ ワ イ ト トッ ピ ン グ の 構 造 的 性 能 の 一 検 討,舗. 4). ポー ラ ス コ ン ク リー トの歩 道 お よび. 車 道 へ の適 用, 舗 装,Vol.36,. R‑15, 舗 装 技. 術 専 門 委 員 会 報 告, pp.45, 2003.11. 3). 日本 道 路 協 会: セ メ ン トコ ン ク リー ト舗 装 要 綱, pp.224, 1984. 2.. 1). 結果. pp.176‑185, 2001. 12.. 09006,. 20) 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 と最 近 の 適 用 例 に 関 す る シ ン ポ ジ ウ ム, 委 員 会 報 告. 日本 道 路 会 議 論 文集,. 書 ・論 文集, 2002.. 2003.. APPLICATION OF POROUS CONCRETE FOR PAVEMENTSIN PARKING AREA AND ITS MIX DESIGN METHOD Daijirou MATSUMOTO,. Shiro MOTOMATSU,. Hiroji KOSEKI,. Toru SUZUKI and Masaru YAMADA Porousasphaltpavementis generallyused for parkinglots in ServiceArea of the Japanese expressways.However it sometimes suffersfromcutbackof asphaltandstripping of aggregates.Oneof the solutionto thesedistressproblems is theuseof porousconcrete mixforthe surfacecourse.In this study pavement structure usingporousconcrete in parking lotisfirstexamined, andthenitsmixdesignusinga rational compaction methodbasedonactualconstruction procedures is probed.Finallyit wasfoundthattargetstrength andmixofporousconcrete appropriate forparking lotgivescostreduction ratherthanconventional mixprocedure forroadways.. 182.
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