JPH0393657A

JPH0393657A - 水硬性舗装材

Info

Publication number: JPH0393657A
Application number: JP1230197A
Authority: JP
Inventors: Takeo Hanatsuka; 花塚　武夫; Hisao Okawa; 久夫大川; Junji Suetsugu; 純二末次; Hideo Inoue; 秀夫井上
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd; Sumikin Kashima Koka Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp; Nippon Steel Slag Products Co Ltd
Priority date: 1989-09-05
Filing date: 1989-09-05
Publication date: 1991-04-18
Anticipated expiration: 2009-11-02
Also published as: JPH0686318B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、水硬性舗装材に係り、さらに詳しくは、道路
、歩道および駐車場等の舗装材料であって鉄鋼業で発生
する副生物である各種スラグおよびその加工物を利用し
た、施工が簡便で、長期強度が発現する舗装材料に関す
る。

〔従来の技術〕

道路や駐車場等の表層部に使用する材料としては、アス
ファルト合材や生コンクリート等が一般的であるが、こ
れらは多額の投資により作られたプラントにより製造さ
れる工場製品であるとともに、材料自体が高価であるた
め、利用に戸惑うことがある。

そこで、鉄鋼業の副生物である各種スラグを使用して、
舗装材料とする方法は、従来、いくつか提案されている
。

例えば（１）特開昭５３−６１１２９号公報には、高炉
水枠スラグを主成分とし、２〜１６％（以下％は全で重
量％である）の硬化促進材（石灰類、セメントなど）を
添加し、敷均し、転圧した後、水性エマルジョンなどの
表面処理材を散布含浸させ透水性舗装材としたものが示
されている。

（２）特開昭５５−１４８１２４号公報および特開昭５
５〜１４８１２５号公報には高炉スラグに、転炉スラグ
の粉砕物を添加し、これに石膏類や生石灰を添加したも
のが示されている。

また、（３）特開昭６１−４０９０２号公報には、高炉
水枠スラグを粉砕し、これにセメントや石灰などのアル
カリ刺激材を添加することが開示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、（１）の方法では、高炉水枠スラグを主成分と
しているため、強度発現が弱く、養生に日数がかかるほ
か、高炉水枠スラグの粒度が単粒度であるために施工時
の転圧が難しい。

（２）の特開昭５３−１４８１２４号や特開昭５３−１
４８１２５号などでは上記の欠点をカバーするため、粗
骨材として転炉スラグを用いたり、石膏やセメントを添
加することにより、施工性を改善したり、強度を高める
対策を施しているが舗装材の硬化時に膨張収縮によりク
ラック（亀裂）が生じる恐れがあり、表面性状を損なう
問題がある。

また、一般に、高炉水枠スラグと転炉スラグの２種混合
する舗装材料では、転炉スラグのアルカリ分の溶出が生
石灰やセメントに比べて少なく、また、高炉水枠スラグ
が比較的粗粒であるために、水硬性の活性度が低く特に
初期における強度の発現が弱く、施工から養生後の使用
を遅らせる必要がある。

（３》の特開昭８１−４０９０２号では高炉水枠スラグ
の活性を高めるため、クラッシャー等で破砕し、細粒化
して、セメント等のアルカリ刺激材を添加し、水硬性を
高めるとしているが、高炉水枠スラグ全体を所定の粒径
に破砕することを要するため不経済である。

そこで、本発明の主たる目的は、鉄鋼業における副生物
を利用しながら安価であるとともに、初期強度が高く、
クラツタなどの発生がなく表面性状に優れ、また長期的
な強度も高く耐久性に富む水硬性舗装材を提供すること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題は、重量％で：高炉水枠スラグ７５〜３５％：
比表面積３０００〜４５００ｃｎｒ／　ｇの高炉水枠ス
ラグ微粉末３〜１０％：最大粒径１５ａｕｓ以下で、ふ
るい目０．４ｍ通過が１５〜２０％、ふるい目０．０７
４ａｕａ通過が４〜１０％の転炉スラグ２０〜６０％か
らなることで解決できる。

〔作用〕

本発明では、高炉水枠スラグの活性度が低いことに鑑み
、高炉水枠スラグとともに、比表面積３０００〜４５０
０ａ＋ｆ／　ｇの高炉水枠スラグ微粉末を用いている。

これによって、舗装材の活性度を高め、初期強度を高め
ることができる。また、高炉水枠スラグ全体を粉砕する
のではなく、少量の高炉水枠スラグを添加するようにし
ているので、小型の高炉水枠スラグの微粉末化粉砕設備
で足りる。

かかる高炉水枠スラグおよび高炉水枠スラグの微粉末に
対して所定量の転炉スラグを添加すると、その転炉スラ
グがアルカリ刺激材として作用し、水和物を生成して強
度の発現を示す。その際、転炉スラグとして粒径を適切
に選定しているので、水和物の生成が確実に行われると
ともに、優れた表面性状がもたらされる。

〔発明の具体的構成〕

以下本発明をさらに詳説する。

本発明では、高炉水枠スラグと、高炉水枠スラグの微粉
末（以下単に微粉末ともいう）と、転炉スラグとを主体
とする。

高炉水枠スラグの活性度を高めるために、未粉砕の高炉
水枠スラグ７５〜３５％に対して、比表面積３０００〜
４５００ｃｄ／　ｇの高炉水枠スラグ微粉末を３〜１０
％添加する。これにより、舗装体としての初期強度が高
まる。

さらに、アルカリ刺激材として、最大粒径１５一以下で
、ふるい目０．４關通過が１５〜２０％、ふるい目０．
０７４ｍ通過が４〜１０％の転炉スラグ２０〜６０％か
らなる水砕スラグも添加する。

高炉水枠スラグおよび微粉末はアルカリ刺激材の存在下
では、スラグのガラス質組織を構成する網目構造が切断
され、スラグ威分が溶解し、ＣａＯ−ＳｊＯ倉−Ｈ，Ｏ
　（Ｃ−Ｓ−Ｈ系水和物）系の水和物を生成し、凝結硬
化する。

しかし、高炉水枠スラグは第２表でも示すように細粒分
が少ないため反応が遅く、徐々にしか反応を示さないた
め、微粉末化した高炉水枠スラグを添加して表面積を増
大させることにより、永和反応を高めて、Ｃ−Ｓ−Ｈ系
水和物を早期に生威させ、初期強度を発現させることが
できる。

また、転炉スラグのアルカリ刺激効果も、その細粒分の
多少により変化する。すなわち、スラグ内のＣａイオン
が溶出し、水と反応して水酸化カルシウムが生成するた
め、アルカリ性を示すのであるから、転炉スラグの比表
面積は大きいほど反応性が良好である。しかし、転炉ス
ラグの粒度があまりにも小さいと、転圧時の施工性およ
び表面性状等の仕上がり性を悪化させる。また、粒径が
大きすぎると骨材の膨張量が大きくなるので、転炉スラ
グの最大粒形は１０〜１５ｍｍとする。

一方、高炉水枠スラグ、高炉水枠スラグ微粉末および転
炉スラグの量規定の理由は、上述の定性的な説明ととも
に、次記の実施例の結果から判明できるであろう。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を比較例とともに示し、本発明の効
果を明らかにする。

（実施例１）：スラグの配合の違いによる強度差高炉水
枠スラグ、高炉水枠スラグ微粉末、転炉スラグの配合を
変化させ、それぞれについて強度と水浸膨張率について
調査した結果を第３表、また、それぞれのスラグの成分
、および粒度分布を第１表、第２表に示す。なお、微粉
末の比表面積は４３００ｃｔｌ／ｇである。

第２表まず、第３表の配合血４と５の比較において、スラグ微
粉末の配合の有無により初期における強度差が著しく生
ずることがわかった。

また供試体（ｉｔｅｍφＸ１２．７ｃｍＨ）の強度は転
炉スラグの配合率により、大きく左右されるが、１０〜
６０％までは配合に比例して強度が増加するが、それ以
上だとむしろ強度は低下しており、これの理由は、高炉
水枠スラグの配合が相対的に少なくなることにより、高
炉水枠スラグ成分（Ｃａｂ，Ｓ　１０１．　Ａ　ｌ　！
０３）の溶出が少なくなり、水和物の生成が減少するた
めと考えられる。

「アスファルト舗装要綱」には水硬性粒度調整鉄鋼スラ
グの一軸圧縮強さ（１４日）は１　２ｋｇｆ／ａｄ以上
と定められており、したがって舗装体の転炉スラグの配
合率は強度面から２０％以上にする必要があることが判
った。

また、転炉スラグの強度および亀裂の発生については、
転炉スラグの配合を増加させることにより、膨張率が大
きくなる。特に７０％配合以上だと成型乾燥法による試
験では試供体に亀裂が発生する。

「アスファルト舗装要綱」には鉄鋼スラグ路盤材の水浸
膨張率は１．　５％以下と定められており、本舗装体の
転炉スラグの配合率は６０％以下にする必要があること
も判った。

（実施例２）：微粉末の配合量高炉水枠スラグ微粉末の配合量については、第４表に示
すとおり、転炉スラグの配合を一定にして、高炉水枠微
粉末の量を１〜２０％まで変えて、強度を調べた。

その結果、３％未満での配合では、強度発現が弱く、ま
た、混合ムラも生じていることが考えられる。

また１０％を超えると、強度の伸びもあまり期待できず
、不経済であるばかりでなく、細粒分が多くなりすぎて
、施工性に問題がでてくることが判った。

転炉スラグの細粒分については、アルカリ刺激材として
の効果面より０．４Ｍふるい通過量が１５〜２０％、０
．０７４ｍｍふるい通過量が４〜１０％のものが好まし
いことも判明した。

（実施例３）上記基礎的実験の後、以下の通りの実施工を行った。

■配　合・高炉水枠スラグ　５一〜０　　４５％・高炉
水枠スラグ微粉末４３００ｃｉ／　ｇ　　　５％・転炉スラグ　　１５市〜０　　　５０％■施工厚　Ａ
＝１５ｃｍ　　　Ｂ＝３８の■面　積　Ａ＝２９０ｒｒ
ｆ　　Ｂ＝２９０ｎｆ■配合後の舗装材料の物性・単位容積質量　１．　５４０ｋｇ／　ｆ・最大乾燥密
度　１．　９５６　ｇ　／　ａｎ　’・最適含水比　　
１５．３％・水浸膨張率　　　１．４０％（８０℃Ｘ６ＨＸ１０日） ■施　工上記舗装材料を駐車場の表層材料として、砂地盤上に用
いた。施工は次の順序により実施した。

（イ）敷均し　　　プルトーザー（ロ）一次転圧　　鉄輪ローラー　　散水実施（ハ）仕
上転圧　　タイヤローラー　散水実施なお、Ａ．Ｂとも
敷均しは一層で行い、施工状況はいずれも良好であった
。

■施工後の調査状況（イ）一紬圧縮強度およびすべり抵抗性の調査結果は第
５表および第６表の通りであった。

第５表第６表いずれも日本道路公団の規格である６０８ＰＮを上廻っ
ている。

さらに、平坦性についても調べたところ、ひびわれ等の
以上もなく良好であった。

（実施例４）他方、さらに他の個所で実施工を行った。

■配合　　高炉水枠スラグ　　５一〜０　　５０％高炉
水枠スラグ微粉末　４０００ａｌ／ｇ　　　３％転炉ス
ラグ　　　　　　１５Ｗ〜０　　４７％０．４ｍフルイ
　ｌ５．２％通過０．０７４ｍフルイ　４．４％通過 ■施工厚　　　　　　２０Ｑ１１ ■面　積　　１０．０００ｍ ■施　工上記舗装材料を大型トラックの駐車場用上層路盤材とし
て、関東ローム層の路床上に用い、表層には密粒度アス
ユンを５ｃｍ厚で施工した。

約１年経過後の状況はクラックや支持力の低下もなく良
好であった。

■混合後の舗装材の物性値結果は、第７表および第８表の通りであった。

第７表第８表第７表の通り、実施例３および４共に、優れた舗装体を
得ることができた。

〔発明の効果〕

以上の通り、本発明によれば、鉄鋼業における副生物を
利用しながら安価であるとともに、初期強度が高く、ク
ラックなどの発生がなく表面性状に優れ、また長期的な
強度も高く耐久性に富む水硬性舗装材を得ることができ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）重量％で：高炉水枠スラグ７５〜３５％：比表面
積３０００〜４５００ｃｍ＾２／ｇの高炉水枠スラグ微
粉末３〜１０％：最大粒径１５ｍｍ以下で、ふるい目０
．４ｍｍ通過が１５〜２０％、ふるい目０．０７４ｍｍ
通過が４〜１０％の転炉スラグ２０〜６０％からなるこ
とを特徴とする水硬性舗装材。