JPH1095647A - セラミックス骨材およびその製造方法および舗装構造体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】セラミックス骨材の合理的な製法および該骨材
を用いた耐久的な舗装構造体を提供する。 【解決手段】粒子の長辺の長さをａ、中間辺の長さを
ｂ、短辺の長さをｃとした時の、ｂ／ａおよびｃ／ｂの
最小値が３／５より大きく、かつ、ａ／ｃの最大値が５
／２より小さいものが、少なくとも８０重量％含有され
ていることを特徴とする。陶磁器原料を水分調整しなが
ら混合・プレス成型後グリッドに押しつけ造粒後ふるい
分け、ふるい残留物とふるい通過物を分け、ふるい残留
物を焼成する焼成工程、ふるい通過物を混合工程に戻
し、ふるい残留物を焼成する工程と焼成品を解砕する工
程とから成る。または、陶磁器原料を押し出し成型後、
乾燥、破砕、ふるい分け等グリッド押し着け成型体に施
したと同じ処理工程を施す。舗装構造体は、セラミック
ス骨材と、アスファルトコンクリート、あるいはコンク
リートとで構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、骨材品質およびア
スファルト、モルタル、樹脂との接着性に優れたセラミ
ックス骨材およびその製造方法および舗装構造体に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、セラミックス骨材がバスレーンや
公園等の着色舗装に急速に利用されはじめている。特に
周囲の環境との適合性を図る場合や差別化を明確にする
ために、着色したセラミックス骨材を用いたアスファル
トコンクリート舗装や舗装面に樹脂を全面に塗布した後
にセラミックス骨材を散布するニート工法による舗装の
実績が多くなってきており、今後もさらにセラミックス
骨材を用いた舗装が激増する傾向にある。

【０００３】また、骨材の粒度分布を非常に狭い範囲に
特定し、かつ、骨材形状に優れたものを使用することに
より、舗装構造体に連続気孔による空隙を持たせ、降雨
時および降雨後の車両あるいは歩行者の交通安全対策の
ために、雨水を舗装表面から積極的に排除させる機能を
有する舗装構造体や、舗装構造体中の連続気孔による空
隙部によって車両の発生音を吸収する低騒音性の舗装構
造体が急増している。従来のセラミックス骨材の製造方
法としては、特公昭56-19308号公報で提案されているよ
うに、予め陶磁器原料に顔料等を混入したものを煉瓦の
ようにブロック状に成型、焼成したものをインペラーブ
レーカーやジョークラッシャー等の破砕機で粗砕を行な
い、破砕物をふるい分けて所定の粒度のセラミックス骨
材を製造する方法が代表的である。特に白色については
工業用電気磁器材料である碍子の廃材を前記の場合と同
様にインペラーブレーカーやジョークラッシャー等の破
砕機で粗砕を行ない、これをふるい分けて所定の粒度の
セラミックス骨材とする方法がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの方法
は一度焼成した磁器質あるいはそれに近い状態にしたも
のを破砕・ふるい分けてセラミックス骨材を得るので、
所望粒度と量を得るのにはかなりの量のブロック状焼成
品や碍子等の廃棄物が必要となるし、破砕時に所定外粒
度、特に微粒分を含んだ品質不良となる破砕物が大量に
発生する。

【０００５】さらに、磁器質あるいはそれに近い状態に
したものを破砕機で粗砕するため、できあがったセラミ
ックス骨材粒子は鋭角なエッジを持ちかつ細長く偏平と
なりやすいことや、碍子のように完全に磁器化したもの
を破砕するとその表面はつるつるとしたガラス状に近い
状態となりやすい。

【０００６】このようなセラミックス骨材の性質は、道
路用舗装材の材料として望ましくない、薄っぺらで細長
い形状を有し、かつアスファルトやモルタルおよび樹脂
との付着力が弱い骨材になりやすい。さらに、コンクリ
ートやアスファルトコンクリートの混合物とする場合に
は、骨材間の空隙率が大きくなる（実績率が小さくな
る）ために単位水量やアスファルト使用量が多くなり不
経済な配合となり、特に薄っぺらで細長い骨材が多いと
アスファルトコンクリートの場合には、施工時の敷き均
し不良や転圧不良が生じやすい。

【０００７】一方、コンクリートの場合は、目標強度を
得るためには水セメント比が一定であるので単位水量が
増えることによって単位セメント量が多くなるのでモル
タル分が多くなり、硬化後の収縮ひびわれが発生しやす
くなったり、締め固めがしにくいために豆板ができたり
する。

【０００８】さらに、排水性、透水性あるいは低騒音性
のアスファルトコンクリートやコンクリートによる舗装
構造体を得る場合には、交通過重に耐え、かつ、舗装構
造体中の連続気孔による空隙率を最適化するために、使
用される粗骨材の粒度分布を非常に狭い範囲に特定し、
かつ、薄っぺらで細長い骨材がほとんど存在させないこ
とが非常に重要である。しかし、上記した従来のセラミ
ックス骨材や一般の砕石では、多くの破砕工程が必要と
なり、前述したように経済的に所望粒度と量を得ること
ができない。

【０００９】また、ブロック状のものを焼成するので熱
伝導の関係からブロック内の焼成度合いに差が生じ、こ
のようなブロックを破砕してできあがったセラミックス
骨材の粒子間には吸水率に大きな差が生じる場合がおお
い。一般に、吸水率が大きくなると、耐摩耗性が低下す
るので舗装用骨材として望ましくない。さらに、発色度
合いが異なり均一な色のセラミックス骨材を得ることが
できない。

【００１０】従来アスファルトあるいはコンクリート舗
装上には塗料系材料でセンターライン、横断歩道等の各
種表示物を形成しているが、これらは交通車両による摩
耗や、アスファルトコンクリートやコンクリート自身の
熱による伸縮によってクラックが発生して該表示物が早
期に劣化してその機能を果たさなくなる場合が多い。本
発明は、かかる従来のセラミックス骨材に鑑み、骨材品
質に優れ、アスファルトやモルタルおよび樹脂との接着
力に優れ、経済的で耐久的なアスファルトコンクリート
やコンクリート舗装構造体を提供することができるセラ
ミックス骨材と、その合理的な製造方法、さらには該セ
ラミックス骨材を用いた耐久的な舗装構造体を提供せん
とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、かかる課題を
解決するために次のような手段を採用する。すなわち、
本発明のセラミックス骨材は、表面粗度が、British St
andard 812ー1967 に示される２〜６群の範囲内にある粒
子で構成されていることを特徴とするものである。ま
た、本発明のセラミックス骨材は、複数個の粒子が集合
して構成されるセラミックス骨材であって、該粒子の長
辺の長さをａ、中間辺の長さをｂ、短辺の長さをｃとし
たときの、ｂ／ａおよびｃ／ｂの最小値が３／５より大
きく、かつ、ａ／ｃの最大値が５／２より小さいもの
が、少なくとも８０重量％含有されていることを特徴と
するものであり、また、陶磁器原料を水分調整しながら
混合する工程、該混合物をプレス成型する工程、該プレ
ス成型体をグリッドに押しつける造粒工程、該造粒物を
ふるいでふるい分け、ふるい残留物とふるい通過物を分
ける工程、ふるい通過物を前記混合工程に戻す工程、ふ
るい残留物を焼成する焼成工程と、該焼成工程で得られ
た焼成品を解砕する工程とからなることを特徴とするも
のであり、また、陶磁器原料を押出成型機によって押出
成型する工程、該押出成型体を一次乾燥させる工程、乾
燥した該押出成型体を破砕する破砕工程と、該破砕物を
ふるいでふるい分け、ふるい残留物とふるい通過物をふ
るい分ける工程と、該ふるい分け工程でふるい最大寸法
に残留するものを前記破砕工程に戻す工程と、ふるい最
小寸法を通過するふるい通過分を前記押出成型工程に戻
す工程と、ふるい最大寸法を通過しふるい最小寸法に残
留する該破砕物を焼成する工程と、該焼成品を解砕する
工程からなることを特徴とするものである。

【００１２】本発明の舗装構造体は、上述セラミックス
骨材と、アスファルトコンクリートあるいはコンクリー
トとで構成されていることを特徴とするものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明は、従来、アスファルトコ
ンクリートやコンクリートに使用されている骨材が、接
着性が悪く、耐摩耗性が低くく、熱による伸縮によって
クラックが発生し易いという欠点を有することに鑑み、
これを改善することについて鋭意検討したところ、該骨
材を、特定の表面粗度の粒子で構成することにより、意
外にも、かかる課題を一挙に改善することができること
を究明したものである。

【００１４】本発明をさらに詳細に説明すると、本発明
のセラミックス骨材は、骨材粒子の表面粗度、いわゆる
表面の微細な凹凸がBritish Standard 812ー1967 （以下
BS 812と略記）に示す２〜６群にあり、すなわち、アス
ファルトやモルタルおよび樹脂との付着力が小さくなら
ないように、表面粗度がガラスのようにつるつる（BS81
2に示す１群）したものではなく、なめらか（BS 812に
示す２群）か、粒状（BS 812に示す３群）か、粗状（BS
812に示す４群）か、結晶状（BS 812に示す５群）かあ
るいは多孔質状（BS 812に示す６群）である。表面粗度
として好ましくは、砂岩が代表的な粒状（BS 812に示す
３群）もしくは玄武岩が代表的な粗状（BS 812に示す４
群）であることが望ましい。表面をこのような粗度にす
ることによって、モルタル、アスファルトおよび樹脂と
の接着性がさらに向上するからである。

【００１５】また、経済的で耐久的なアスファルトコン
クリートやコンクリートおよび樹脂舗装とするために、
個々のセラミックス骨材粒子の長辺の長さａ、中間辺の
長さｂ、短辺の長さｃとしたときに、ｂ／ａおよびｃ／
ｂの最小値が、好ましくは３／５より大きく、かつ、ａ
／ｃの最大値が好ましくは５／２より小さい骨材用粒
子、いわゆる骨材形状が完全な球ではなく、かつ薄っぺ
らで偏平でもない骨材用粒子がよい。さらに好ましく
は、ｂ／ａおよびｃ／ｂの最小値が２／３以上で、ａ／
ｃの最大値が２以下であるのがよい。さらに、好ましく
はｂ／ａおよびｃ／ｂの最小値が３／５以下で、ａ／ｃ
の最大値が５／２以上の骨材用粒子は、重量比で１０％
以下であるのがよい。

【００１６】骨材形状を薄っぺらで偏平でもないものと
することによって、すなわち、骨材間の空隙率を小さく
（実績率を大きく）することによって、コンクリートの
単位水量が大きくならないこと、アスファルトコンクリ
ートのアスファルト量が多くならないこと、樹脂との接
着性が向上するからである。また、施工上においては、
コンクリートの場合では材料分離が生じにくいために豆
板等の欠陥が発生しにくく、アスファルトコンクリート
の場合では、敷き均しおよび転圧性が向上する特徴があ
る。

【００１７】また、排水性、透水性あるいは低騒音性の
アスファルトコンクリートやコンクリートによる舗装構
造体を得る場合の骨材として、交通過重に耐え、かつ、
舗装構造体中の連続気孔による空隙率を最適化できる非
常に狭い範囲の粒度分布を有し、かつ、薄っぺらで細長
い骨材がほとんど存在しないものを経済的に提供するこ
とができる。

【００１８】上述のように、本発明のセラミックス骨材
用粒子は、表面に適度な粗度、いわゆる微細な凹凸を有
し、かつ骨材形状が完全な球ではなく、かつ薄っぺらで
偏平でもない形状を持ち合わせた上述の骨材用粒子を重
量比で８０％以上含んだものが好ましく使用される。

【００１９】ここで、上記骨材用粒子の各辺の測定方法
は以下のようにして求められた値とする。

【００２０】代表的なサンプルを約１kg採取し、試料を
JIS Z-8801標準ふるいに規定する4.７５mm網ふるいでふ
るった後に、ふるいに残留した代表的な骨材粒子５０個
を採りだし、骨材粒子の形状を図１に示した要領でノギ
スで測定し、ｂ／ａ、ｃ／ｂおよびａ／ｃを求める。骨
材の最大寸法がJIS Z-8801標準ふるいに規定する４．７
５mm網ふるいを通過するものについては、JIS Z-8801標
準ふるいに規定する２．３６mm網ふるいでふるい分け、
ふるいに残留したものから代表的な骨材を５０個採りだ
して図１に示した要領でノギスで測定し、ｂ／ａ、ｃ／
ｂおよびａ／ｃを求める。

【００２１】上述のセラミックス骨材用粒子の製造方法
について詳細に説明する。

【００２２】（１）陶磁器原料としては、その組成を格
別限定しないが、たとえば瓦や煉瓦の原料や汎用のタイ
ル坏土等を挙げることができる。これらはそれぞれ単体
で使用してもよく、２種類以上を適宜に組み合わせて用
いてもよい。また、これらの陶磁器原料に顔料を加えて
着色することもできる。

【００２３】上記陶磁器原料を水分調整する機器として
は、モルタルミキサ、コンクリートミキサ、エッジラン
ナーやアイッリッヒミキサ等の一般的な攪拌混合機を使
用することができるが、好ましくは攪拌混合能力の優れ
たエッジランナーやアイッリッヒミキサが望ましい。ま
た、水分を調整するために水を供給する場合は、水をス
プレー状またはシャワー状にして注入すると水が良く分
散して混合されるので好ましい。水分調整された混合物
の含水率は好ましくは３〜２０％、さらに好ましくは５
〜１５％である。

【００２４】水分調整された混合物をプレス機でブロッ
クあるいは板状に成型する。プレス機は公知の油圧プレ
ス機を使用すれば足りる。この時プレス成型体の厚み
は、焼成後の収縮率を鑑みた骨材最大寸法と同じように
しておく方が好ましい。ついで、このプレス成型体を焼
成後の収縮率を鑑みた骨材最大寸法であるグリッドを多
数有する金網や鉄製の板等と加圧機の間に入れて骨材状
に造形する。この時点で全ての粒子が既に最大寸法は所
望の値となっており、かつある程度含水した状態でグリ
ッドに押しつけるので、造粒したときの形状は鋭利なエ
ッジを有したり、薄っぺらで偏平なものにはなりにく
く、さらには表面には微細な凹凸が生じやすい。この時
の加圧機としては、公知の平プレス、ロールプレス等を
用いることができる。また、線圧はプレス成型体がグリ
ッドを通過できる程度で良い。

【００２５】以上のようにして得られた造形された粒子
は、焼成後の収縮率を鑑みた骨材最小寸法のふるいでふ
るい分け、このふるいを通過したものは前記水分調整を
行なう工程に戻すので不要の寸法の粒子を焼成すること
が全くない。一方、ふるいに残留した粒子は耐火物等の
容器の中に入れて、たとえば公知のトンネルキルンを用
いて焼成し、焼成後公知の解砕機を用いれば部分的に融
着した骨材同志は簡単に解き解すことができる。含水率
が高い場合には焼成前に乾燥してから焼成したほうが望
ましい。焼成時の最高温度は、使用する原料の特性と目
標とする吸水率に合わせて設定すれば良い。吸水率は好
ましくは３％以下であり、さらに好ましいのは２％以下
である。吸水率が３％より大きくなると耐摩耗性が低下
することのみならず、コンクリートの場合は、練り混ぜ
水の一部が骨材に一次的に吸収されスランプが低下し、
施工性を低下させ、施工欠陥を生じやすい。また、アス
ファルトコンクリートの場合では、吸水率が大きいと練
り混ぜる前に骨材を乾燥させる際のエネルギーが多く必
要となるからである。

【００２６】また、焼成する時に既に粒子となっている
ので、ブロックあるいは板状のものを焼成して破砕した
骨材粒子に比べて、個々の粒子間の吸水率および色調の
差は極めて少なくなる。

【００２７】（２）特に最大寸法が５mm以下のセラミッ
クス骨材の製造方法に適しており、前述の製造方法と同
様に陶磁器原料としてはその組成を格別限定しないが、
たとえば瓦や煉瓦の原料や、汎用のタイル坏土等を挙げ
ることができる。これらはそれぞれ単体で使用してもよ
く、２種類以上を適宜に組み合わせて用いてもよい。ま
た、これらの陶磁器原料に顔料を加えて発色を調整する
場合もある。原料の含水率は好ましくは１０〜３０％、
さらに好ましくは１５〜２５％である。

【００２８】この陶磁器原料を、押出機を用いて押出成
型体にする。押出機は公知のものを使用すれば足りる。
ついで、押出成型体を一次乾燥させ含水率を好ましくは
３〜１５％、さらに好ましくは５〜１０％にする。含水
率が少なすぎると破砕時に微粒分を含んだ小粒子が多く
なり、また含水率が大きすぎると破砕時に成型体が破砕
機に付着して破砕効率が低下する。

【００２９】一次乾燥した押出成型体をジョークラッシ
ャーやインペラーブレーカ等の粗砕機で破砕する。この
時一次乾燥した押出成型体には適度な水分が含まれてい
るので、一度焼成したものを粗砕した場合のように形状
は鋭利なエッジを有したり、薄っぺらで偏平なものには
ならず、さらには骨材表面には微細な凹凸が生じやす
い。

【００３０】粗砕造形された粒子は、焼成後の収縮率を
鑑みた骨材の最大および最小寸法のふるいでふるい分
け、最大寸法のふるいに残留したものは再度粗砕する工
程に戻し、また最小寸法のふるいを通過したものは前記
押出成型体をつくる工程に戻すので不要の寸法の粒子を
焼成することが全くない。

【００３１】一方、所望粒度に当たる最大寸法のふるい
を通過しかつ最小ふるいに残留した粒子は耐火物等の容
器の中に入れて、例えば公知のトンネルキルンを用いて
焼成し、焼成後公知の解砕機を用いれば部分的に融着し
た骨材同志は簡単に解き解すことができる。この時の焼
成最高温度も(1) の場合と同等に、使用する原料の特性
と目標とする吸水率に合わせて設定すれば良い。吸水率
は前記と同じ理由で、好ましくは３％以下であり、さら
に好ましいのは２％以下である。

【００３２】また、この方法においても焼成する時に既
に粒子となっているので、ブロックあるいは板状のもの
を焼成して破砕した粒子に比べて、個々の粒子間の吸水
率および色調の差は極めて少なくなる。

【００３３】（３）前記（１）および（２）の場合と同
様に、陶磁器原料としてはその組成を格別限定しない
が、たとえば瓦や煉瓦の原料や、汎用のタイル坏土等を
挙げることができる。これらはそれぞれ単体で使用して
もよく、２種類以上を適宜に組み合わせて用いてもよ
い。また、これらの陶磁器原料に顔料を加えて発色を調
整する場合もある。原料の含水率は好ましくは１０〜３
０％、さらに好ましくは１５〜２５％である。

【００３４】この陶磁器原料を、押出成型体が不等辺多
角形となる口金を有する押出機を用いて押出成型体にす
る。押出成型体の断面形状は焼成後の骨材形状をある程
度決定するので、好ましくは不等辺５〜８角形が望まし
い。これは円に近い形状となると、骨材同志のかみ合わ
せ効果が小さくなるからである。口金には異なる断面形
状や断面寸法を複数有したほうが好ましい。さらには、
付着力をより高める方法としては、押出成型時に成型体
の表面上に微細な蟻溝あるいは溝が生じるように成型す
ることも可能である。なお、押出機は公知のものを使用
すれば足りる。押出成型体が口金より出たところで押出
成型体をワイヤー等で切断する。この時の押出成型体の
切断長は押出成型体断面寸法に合わせて切断する。すな
わち、焼成前の段階での個々の押出成型体の切断片の長
辺の長さａ、中間辺の長さｂ、短辺の長さｃとしたと
き、ｂ／ａおよびｃ／ｂの最小値が３／５より大きく、
かつ比率ａ／ｃの最大値が５／２より小さくなり、さら
に好ましくはｂ／ａおよびｃ／ｂの最小値が２／３以上
で、ａ／ｃの最大値が２以下となるように、口金の断面
形状および断面寸法と切断長を決定することになる。

【００３５】切断された押出成型体片は耐火物等の容器
に入れて、例えば公知のトンネルキルンを用いて焼成
し、焼成後公知の解砕機を用いれば部分的に融着した骨
材同志は簡単に解き解すことができる。この時の焼成最
高温度も（１）および（２）の場合と同等に、使用する
原料の特性と目標とする吸水率に合わせて設定すれば良
い。吸水率は好ましくは３％以下であり、さらに好まし
いのは２％以下である。（１）および（２）の方法と同
様に、焼成する時に既に粒子となっているので、ブロッ
クあるいは板状のものを焼成して破砕した粒子に比べ
て、個々の粒子間の吸水率および色調の差は極めて少な
くなる。

【００３６】上述のように本発明によって、不要の寸法
を殆ど焼成しない合理的な方法で製造されたセラミック
ス骨材は、表面粗度、形状、色調および吸水率安定性に
優れたものとなる。

【００３７】また、本発明による舗装部における表示物
とは、本発明のセラミックス骨材をアスファルトコンク
リートやコンクリート用の骨材として使用して、これを
施工して舗装体として表示することができる。

【００３８】本発明によるセラミックス骨材は上述のよ
うに、表面に適度な粗度、いわゆる微細な凹凸を有し、
かつ骨材形状が完全な球ではなく、かつ薄っぺらで偏平
でもない形状を持ち合わせた骨材を重量比で８０％以上
含んだものであるので、従来のセラミックス骨材に比べ
て各種のアスファルトコンクリートに用いる場合におい
ては、アスファルトとの付着性に優れ、骨材間の空隙率
が小さくなるのでアスファルト量が少なくてすむし、施
工する時も敷き均しやすくかつ転圧もしやすくなる。ま
た、コンクリートに使用する場合においても、モルタル
との付着性に優れ、骨材間の空隙率が小さくなるので単
位水量が少なくてすみ、硬化後の収縮が小さくなる。ま
た、締め固めがしやすく豆板などの施工不良が生じにく
くなる。アスファルトコンクリートを用いる場合は、ロ
ールドアスファルトコンクリート、開粒度アスファルト
コンクリート、通常の密粒度、粗粒度、細粒度アスファ
ルトコンクリート等特に配合の種類と施工法を選ばない
が、これらの骨材としてセラミックス骨材を全部あるい
は部分的に用いて施工・表示する。通常の着色舗装とし
て好ましい施工方法としては、ロールドアスファルトコ
ンクリートによる方法であり、例えば横断歩道の形状に
合わせて高さが骨材の最大寸法の１〜２倍程度で厚さ２
〜３mm程度の金属あるいはプラスティック製の捨て型枠
を設置し、この中にセラミックス骨材を散布し、それ以
外のところには天然砕石を散布した後に転圧施工する方
法である。この方法の場合、施工終了時点から直ちに色
が舗装体表面にセラミックス骨材の色が現われる。他の
アスファルトコンクリートの場合においても、捨て型枠
や堰板を用いれば容易に施工することができ、施工直後
からセラミックス骨材の色を表すためには舗装体表面を
ショットブラスト処理すればよい。

【００３９】本発明によるセラミックス骨材を用いたア
スファルトコンクリートにおいても、砂、石灰石紛等の
フィラーを用いることもある。

【００４０】コンクリートの場合も骨材としてセラミッ
クス骨材を全部あるいは部分的に用いて施工・表示す
る。コンクリートの施工法の例としては、表示しようと
する形に型枠を設置して、セラミックス骨材を用いたコ
ンクリートを打設する。ついで、養生を行なって型枠を
脱型した後に周囲を従来のコンクリートを打設する。好
ましくは養生の際に、コンクリートが完全に硬化する前
に、洗いだしコンクリートの要領で表層部のモルタルを
除去すれば、コンクリートが硬化してから直ちにセラミ
ックス骨材の色が現われる。この方法によらない場合で
も、コンクリートが硬化してから表面をショットブラス
ト処理すればよい。

【００４１】セラミックス骨材を使用したコンクリート
舗装体とその周囲の通常のコンクリート舗装体を一体化
する方法として、好ましくはタイバー等の鉄筋を配置す
るのが良い。

【００４２】こうして得られた舗装体は、舗装体自身の
骨材で表示物を表しているので、交通車両による摩耗に
対しても優れ、また舗装体が熱膨張および熱収縮をおこ
しても骨材には大きな影響を与えない。したがって、表
示物として極めて耐久的なものとなる。

【００４３】排水性、透水性あるいは低騒音性のアスフ
ァルトコンクリートやコンクリートによる舗装構造体を
得る場合には、非常に狭い範囲の粒度分布を有し、か
つ、薄っぺらで細長い骨材がほとんど存在しないものを
用いなければ、所望の機能や交通過重に耐えることがで
きない。しかし、本発明によるセラミックス骨材は、合
理的な方法で焼成前の段階で非常に狭い粒度分布の状態
にして焼成し、かつ、表面粗度、形状、色調および吸水
率安定性に優れたものであるので、これを用いれば、容
易に上記した連続気孔による空隙を有した舗装構造体を
得ることができる。

【００４４】

【実施例】

実施例１、比較例１ 含水率４％のタイル坏土をエッヂランナーで８％に水分
調整した後に、２００トン油圧プレスで２００×１００
×２２（mm）の板に成型し、この成型物をグリッドの大
きさが２０mmの金網に短軸ロールで押しつけ造粒した。
これをグリッドの大きさが５mmのふるいでふるい分け、
ふるい通過分は前記のエッヂランナーに戻し、ふるい残
留分をこう鉢（耐火物容器）のなかにいれて最高温度１
２５０℃でトンネルキルンで焼成した。焼成した骨材を
回転軸に１cmφで長さ５cmの鉄棒が骨材の最大寸法以上
の間隔でランダムに付いた解砕機で解き解してセラミッ
クス骨材を得た。

【００４５】この骨材の表面粗度と粒子の長辺の長さ
ａ、中間辺の長さｂ、短辺の長さｃを測定し求めた各辺
の比率ｂ／ａ、ｃ／ｂの最小値およびａ／ｃの最大値
と、JISA-1110に準拠して比重および吸水率試験を、JIS
A-1104に準拠して単位容積重量試験を、JIS A-1121に
準拠してロサンゼルス試験による粗骨材のすりへり試験
を行なった結果を表１に示す。表中には比較例１として
実施例１と同じ板を、同じ焼成温度で焼成したものを従
来と同じ方法、すなわちインペラーブレーカで破砕して
得たセラミックス骨材の試験結果も示してある。

【００４６】なお、破砕する際にはインペラーブレーカ
にインバーターを取付けて破砕のコントロール試みた
が、４．７５mmふるいに残留する比率は全投入量の５５
％であった。一方、実施例１の４．７５mmふるいを通過
する比率は全生産量の０．８％であった。

【００４７】表中に示してあるように、実績率も大きく
骨材形状に優れていること、吸水率が小さくすり減り抵
抗にも優れていることが明かとなった。

【００４８】また、実施例１および比較例１のセラミッ
クス骨材は、土木学会の最大骨材寸法が２０mmの舗装用
粗骨材の標準的な粒度範囲内であった。

【００４９】実施例１および比較例１の骨材を全粗骨材
として用いて、設計基準強度１６０kgf／cm² 、スラン
プ８±１cmのコンクリートの配合設計を行なったが、形
状に優れた実施例１に比べて比較例１の骨材は、単位水
量が９kg多く必要となった。また、上記コンクリートの
材令28日の曲げ強度も表面粗度が粗い実施例１の方が比
較例１に比べて、６％程大きな値を示した。

【００５０】実施例２、比較例２ 含水率１９％の煉瓦用原料を２段式押出機に供給し、１
５mmφの押出成型体を作成した。この成型体を乾燥機で
５０℃で成型体の含水率が約５％になるまで乾燥した後
に、ジョークラッシャーで破砕した。破砕した粒子を呼
び寸法４mmと２．３６mmのふるいでふるい分け、４mmの
ふるい残留するものは再度ジョークラッシャーで破砕し
た。２．３６mmのふるいを通過したものは、再度２段式
押出機に供給した。４mmふるいを通過し、２．３６mmに
残留したものをこう鉢（耐火物容器）のなかにいれて最
高温度１２３０℃でトンネルキルンで焼成した。焼成し
た骨材を解砕機で解き解してセラミックス骨材を得た。

【００５１】比較例２として上記実施例２と同じ乾燥し
た成型体を、同じトンネルキルンで同一温度で焼成した
ものを従来と同じ方法、すなわちインペラーブレーカで
破砕して得たセラミックス骨材も作成した。

【００５２】破砕する際にはインペラーブレーカにイン
バーターを取付けて破砕のコントロール試みたが、目標
粒度３．３５〜２mmふるいに残留する比率は全破砕重量
に対しての６２％であった。一方、実施例２の場合は
３．３５mmふるいに残留するものは１％、２mmふるいを
通過するものは２．７％であった。

【００５３】実施例１の場合と同様に実施例２および比
較例２の骨材の各性質を表１に示した。

【００５４】この実施例２と比較例２の骨材を用いて、
模擬的に樹脂舗装におけるニート工法によるサンプルを
作製し、初期の付着量およびテーバ摩耗試験機によって
摩耗度合いを調べた。

【００５５】骨材の初期付着量は、形状および表面粗度
に優れた実施例２の方が４．８kg／ｍ² であったのに対
し、比較例２は３．９kg／ｍ² であった。さらに図２に
示すように、比較例２の骨材はテーバ摩耗輪の回転数が
少ないうちに骨材の剥離摩耗が実施例２に比べ著しく大
きいことが分かった。

【００５６】なお、サンプルの作製方法および試験方法
は以下のように行なった。１０cmφのスレート板にエポ
キシ樹脂（日進化成（株）製／タイストップ（登録商
標））を１２．６g （１．６kg／ｍ² 相当）刷毛塗した
後に、セラミックス骨材５５g（７kg／ｍ² 相当）を１
０cmの高さから落下付着させた状態で６日間約２０℃で
養生した。そして試験を行なう前にサンプルの骨材面を
逆さにして付着していない骨材を除去し、試験に供し
た。この時の付着した骨材量を初期付着量とした。な
お、それぞれの骨材の粒度分布は調整を行ない同一のも
のとなるようにした。ついで、室温約２０℃において、
ウェイト１kg、摩耗輪Ｈ−２２（コンクリート用）の条
件で摩耗試験を行なった。摩耗輪の回転数が５０、１０
０、２５０および５００回でサンプルの重量を測定し、
試験前の重量との差を求め、これを初期付着した骨材重
量で割ったものを摩耗率として表した。

【００５７】実施例３ 含水率２０％の瓦用原料を２段式押出機に供給し、不等
辺５角形で断面の最大寸法が１３．９および６mmの押出
成型し、ワイヤーで高速切断した。この成型体を乾燥機
で５０℃で成型体の含水率が約５％になるまで乾燥した
後に、こう鉢（耐火物容器）のなかにいれて最高温度１
２３０℃でトンネルキルンで焼成した。焼成した骨材を
解砕機で解き解してセラミックス骨材を得た。

【００５８】なお、不等辺５角形の形状は、骨材粒子の
長辺の長さａ、中間辺の長さｂ、短辺の長さｃとしたと
き、ｂ／ａおよびｃ／ｂの最小値が３／５より大きく、
かつ比率ａ／ｃの最大値が５／２より小さくなるように
切断してあることは言うまでもない。

【００５９】このセラミックス骨材の特性も表１に示し
てある。また、この骨材をふるい分け試験を行なったと
ころ、JIS A-5001の道路用砕石に示す単粒度砕石６号
（粒度範囲１３〜５mm）の粒度分布を満足していた。

【００６０】この骨材と従来技術の破砕方式で製造され
た市販の粒度範囲が１３〜５mmのセラミックス骨材を用
いて、密粒度アスファルトコンクリートの骨材に用いて
マーシャル試験およびホイールトラッキング試験を行な
った。

【００６１】マーシャル試験結果から特に形状が優れた
実施例３の骨材を使用することによって、最適アスファ
ルト量を従来の市販品に比べ約０．４％減少することが
でき経済的にも有効であることが分かった。さらに、ホ
イールトラッキング試験結果から、最適アスファルト量
が減少したことと偏平な骨材を殆ど有していないことか
ら骨材のかみ合わせ効果が得られて耐流動性に優れたこ
とが分かった。

【００６２】また、実施例３の骨材（粒度範囲１３〜５
mm、６号）を用いてロールドアスファルト工法で横断歩
道表示する舗装体を施工したが、形状に優れているので
骨材の間隙率が小さく、セラミックス骨材で一様に横断
歩道を表示することができ、さらには重量交通下にも拘
わらず、塗料系材料で表示した場合と比べて急激に摩耗
することもなく、その機能を十分果たしている。

【００６３】施工手順としては、路盤上にアスファルト
モルタルをアスファルトフィニッシャで４０mmの厚さで
敷き均し、横断歩道の形状の外郭を描くようにアスファ
ルトを塗布した高さ１５mmの鉄板を設置した後に、脱色
バインダーを１．２％プレコートした本セラミックス骨
材を人力で１２kg／ｍ² 当たり均一に散布した。そして
プレートコンパクタで一次転圧した後に鉄輪ローラで最
終圧入を行なった。

【００６４】

【表１】

【００６５】

【発明の効果】本発明のセラミックス骨材は、従来のセ
ラミックス骨材にはない表面に適度な粗度、いわゆる微
細な凹凸を有し、かつ骨材形状が完全な球ではなく、か
つ薄っぺらで偏平でもない形状を持ち合わせた骨材を重
量比で８０％以上含んだものであり、これを使用したア
スファルトコンクリートやコンクリートは経済的な配合
となり、さらに樹脂舗装のニート工法においても初期接
着性と摩耗性に優れた骨材となる。

【００６６】また、本骨材の製造に際しては、不必要な
粒度は原料工程に戻して再利用を図りながら必要な粒度
のみを焼成する方法、ならびに最初から押出成型時に不
等辺多角形となるように成型し、切断して骨材形状が完
全な球ではなく、かつ薄っぺらで偏平でもない形状とな
るもののみを焼成する方法を採用しているので非常に効
率がよく、できあがった骨材自身の形状、表面粗度およ
び吸水率や耐摩耗性等の品質も優れたものとなる。

【００６７】また、本発明の骨材を用いたアスファルト
コンクリートやコンクリートを排水性舗装、透水性舗
装、低騒音性舗装に使用することができ、また、横断歩
道等の舗装表示物に使用することで耐久性に富んだ表示
をすることができる。

【００６８】本発明のセラミックス骨材は、舗装用の骨
材、透水性ブロック用の骨材、床材等の用途に供するこ
とができ、景観および舗装用材料としてその工業的価値
は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】この図は、骨材粒の各寸法を示す。

【図２】この図は、実施例２および比較例２の摩耗率と
テーバ摩耗輪の回転数の関係を表す。

【符号の説明】

ａ：長辺の長さ ｂ：中間辺の長さ ｃ：短辺の長さ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０４Ｂ 33/04 Ｃ０４Ｂ 33/04 Ｂ Ｅ０１Ｃ 7/10 Ｅ０１Ｃ 7/10 7/18 7/18 (72)発明者 板津 孝治 岐阜県加茂郡八百津町野上1542−１ 中濃 セテック株式会社内

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面粗度が、British Standard 812ー196
   7 に示される２〜６群の範囲内にある粒子で構成されて
   いることを特徴とするセラミックス骨材。
2. 【請求項２】 該粒子が、長辺の長さをａ、中間辺の長
   さをｂ、短辺の長さをｃとしたときの、ｂ／ａおよびｃ
   ／ｂの最小値が３／５より大きく、かつ比率ａ／ｃの最
   大値が５／２より小さいものである請求項１記載のセラ
   ミックス骨材。
3. 【請求項３】 該粒子が、British Standard 812ー1967
   に示される３〜４群の範囲内にある表面粗度を有するも
   のである請求項１記載のセラミックス骨材。
4. 【請求項４】 複数個の粒子が集合して構成されるセラ
   ミックス骨材であって、該粒子の長辺の長さをａ、中間
   辺の長さをｂ、短辺の長さをｃとしたときの、ｂ／ａお
   よびｃ／ｂの最小値が３／５より大きく、かつ、ａ／ｃ
   の最大値が５／２より小さいものが、少なくとも８０重
   量％含有されていることを特徴とするセラミックス骨
   材。
5. 【請求項５】 該骨材が、JIS A-1110に基いて測定され
   る吸水率が３％以下である請求項４記載のセラミックス
   骨材。
6. 【請求項６】 陶磁器原料を水分調整しながら混合する
   工程、該混合物をプレス成型する工程、該プレス成型体
   をグリッドに押しつける造粒工程、該造粒物をふるいで
   ふるい分け、ふるい残留物とふるい通過物を分ける工
   程、ふるい通過物を前記混合工程に戻す工程、ふるい残
   留物を焼成する焼成工程と、該焼成工程で得られた焼成
   品を解砕する工程とからなることを特徴とするセラミッ
   クス骨材の製造方法。
7. 【請求項７】 該造粒工程で得られる粒子が、請求項１
   〜３のいずれかに記載のセラミックス骨材である請求項
   ６記載のセラミックス骨材の製造方法。
8. 【請求項８】 陶磁器原料を押出成型機によって押出成
   型する工程、該押出成型体を一次乾燥させる工程、乾燥
   した該押出成型体を破砕する破砕工程と、該破砕物をふ
   るいでふるい分け、ふるい残留物とふるい通過物を篩い
   分ける工程と、該ふるい分け工程でふるい最大寸法に残
   留するものを前記破砕工程に戻す工程と、ふるい最小寸
   法を通過するふるい通過分を前記押出成型工程に戻す工
   程と、ふるい最大寸法を通過しふるい最小寸法に残留す
   る該破砕物を焼成する工程と、該焼成品を解砕する工程
   からなることを特徴とするセラミックス骨材の製造方
   法。
9. 【請求項９】 該押出成型体が、不等辺多角形の断面形
   状である請求項８記載のセラミックス骨材の製造方法。
10. 【請求項１０】 該破砕工程が、該押出成型体断面の最
    大寸法に合わせて切断するものである請求項８記載のセ
    ラミックス骨材の製造方法。
11. 【請求項１１】 該破砕工程で得られる粒子が、請求項
    １〜３のいずれかに記載のセラミックス骨材である請求
    項８記載のセラミックス骨材の製造方法。
12. 【請求項１２】 請求項４〜５のいずれかに記載のセラ
    ミックス骨材と、アスファルトコンクリートあるいはコ
    ンクリートとで構成されていることを特徴とする舗装構
    造体。
13. 【請求項１３】 該舗装構造体が、排水性、透水性ある
    いは低騒音性機能を有するものである請求項１２記載の
    舗装構造体。
14. 【請求項１４】 該舗装構造体が、塗料で着色されてい
    るものである請求項１２〜１３のいずれかに記載の舗装
    構造体。
15. 【請求項１５】 該塗料が、顔料である請求項１４記載
    の舗装構造体。
16. 【請求項１６】 該舗装構造体が、表示物である請求項
    １２〜１５のいずれかに記載の舗装構造体。
17. 【請求項１７】 該表示物が、横断歩道またはセンター
    ラインである請求項１６記載の舗装構造体。