JPS6140902A - 路盤用水硬性組成物 - Google Patents

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、路盤用の水硬性組成物に関するものである。

〔従来の技術〕

道路の上層路盤材料として粒度調整砕石等が知られてお
シ、また路盤施工法としては歴青安定化処理工法、或は
セメントや石灰による安定処理工法等が知られている。

これらの路盤材料や路盤施工法は設計定数である等値換
算係数（日本道路協会［アスファルト舗装要綱に定めら
れている材料定数で、道路表層のアスファルトを１とし
た換算係数」）を用いて価値を評価するのが通例であシ
、粒度調整砕石には０．３５、歴青安定化処理工法には
０６８０、セメント安定処理、工法には０．５５、石灰
安定処理工法には０．４５が夫々標準的な値として与え
られている。そしてこの様な路盤材や施工法の選択に当
たっては ■等値換算係数が大きいこと、 ■耐久性に優れていること、 ■硬化時に収縮クラックが発生せず、しかも盛土の不等
沈下や路床の変形に追随できひび割れを起こさないこと
、 ■容易に入手することができ、しかも使用場所が製造所
周辺のみに限定されないこと、■安価であること、 等が要望される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記の様な要望項目■〜■に対し、前述の粒度調整砕石
は■及び■の点で問題があシ、また歴青安定処理工法は
■の点で、またセメント安定処理工法は■及び■の点で
、また更に石灰安定処理工法は■及び■の点で夫々問題
を有している。また近年の交通量の増加は著しくそれに
伴ってわだち堀れの問題も頻発しぞおシ、アスファルト
組成物の改良・開発が進められる一方、路盤材にはます
ます高レベルの耐久性が要求される様になってきている
。

一方製鉄工業で大量に副生する高炉水砕スラグが潜在水
硬性を有していることは知られておシ、一部は高炉セメ
ントとしても利用されているが、ポルトランドセメント
等に比べると水硬性の活性度は低く且つ硬化物の圧縮強
さも十分とは言えない。

本発明はこうした状況のもとて高炉水砕スラグを主原料
として前記■〜■の要望を満たすことのできる路盤用水
硬性組成物を提供しようとするものである。

〔問題点を解決する為の手段〕

本発明は、高炉水砕スラグを破砕して下記式により求め
られる細粒度指数（Ｆ値）が８０〜２００となる様に調
整した高炉水砕スラグに対し、適量のアルカリ刺激剤を
配合した点に要旨を有する路盤用水硬性組成物である。

Ｆ値＝Ｐ−十Ｐ５ｏ＋Ｐ。

（但しＰｌｇ）　ｓ　ＰｓＯ％ＰｓｏはＡＳＴＭ標準ふ
るいの１００番、５０番、３０番の通過重量百分率） 〔作用〕 周知の通シ高炉水砕スラグは高炉スラグを水で急冷し破
砕したものであシ潜在水硬性を有している。しかし通常
の高炉水砕スラグは比較的粗粒で０、４　ｍｍφ程度以
下の細粒分は少なく、細粒度指数（Ｆ値：同前）は約２
０〜５０と小さい。しかも製造時における水や空気との
接触によって粒子表面に炭酸カルシウム被膜が形成され
ている為、水硬性の活性度は低い。ところがこの高炉水
砕スラグをロッドミルやコーンクラッシャー等の破砕機
・　で微粉砕し、前記Ｆ値が８０以上となるまで破砕す
ると、細粒化によシ表面積が拡大すると共に前述の表面
コーティング層が破壊され、更に水硬性の活性度が高ま
シ且つ硬化物の圧縮強さも大幅に向上することが確認さ
れた。ち々みに第１図社高炉水砕スラグ破砕物のＦ値と
硬化物の一軸圧縮強さの関係〔但しアルカリ刺激剤とし
てセメントを１０重量％添加・：材令１４日後の値、ａ
Ｗは、該配合物の細骨剤に対する配合量（重量％）〕を
示したグラフであｙ１高炉水砕スラグのＦ値を高めるに
つれて圧縮強さは比例的に増大する。そしてＪＩＳ　　
Ａ　　５０１５で規定される道路用スラグであるＨＭＳ
−２５と同程度の一軸圧縮強さを確保する為には、Ｆ値
が８０以上となるまで微粉砕すればよいことが分かる。

尚圧縮強さの観点からみた場合Ｆ値の上限は存在しない
が、Ｆ値が２００超となるまで微粉砕するには極めて高
性能の破砕装置が必要になる他、破砕に長大な時間とエ
ネルギーを要するので、経済性を踏まえた実用性を考え
れば゛２００程度がＦ値の上限と力る。

但し高炉水砕スラグ破砕物では、たとえＦ値が８−θ〜
２００の範囲内とした場合でも単独では実用にかなう水
硬性と硬化物強度を得るには至らない。ところがこれに
適量のアルカリ刺激剤を配合してみると、従来のセメン
トや石灰を主成分とする水硬性組成物に匹敵する水硬性
を示すと共に、優れた圧縮強度を示す硬化物を得ること
ができる。

尚アルカリ刺激剤としてはそれ自身水硬性を有する種々
のアルカリ性物質を使用することができるが、経済性や
性能を加味すると普通ポルトランドセメント及び石灰が
最適であると思われる。そしてこれら刺激剤の好適配合
率についても検討を行なったところ、第２図にも示す如
く高炉水砕スラグ破砕物に対して１０重量％以上配合す
れば、前記ＨＭＳ−２５に匹敵する一軸圧縮強さを確保
し得ることが確認された。そして刺激剤として普通ポル
トランドセメントを選択した場合、該セメントの配合量
を増やすにつれて硬化物の一軸圧縮強さ昧増大するが、
５０重量％を超えると、高炉水砕スラグの相対的な使用
量が少なくなシ「高炉水砕スラグの有効利用」という本
来の趣旨が有効に生かせなくなるので、セメントの配合
量＃′ｉ５０重量％以下、望ましくは３０重量％以下に
抑えるのがよい。但し要求される圧縮強さの程度によっ
ては規定量を超えるセメントを配合するととも勿論可能
である。他方アルカリ刺激剤として石灰を使用する場合
は、第３図に示す如＜１０〜４０重量％（よシ好ましく
は２５〜３５重量％）の石灰を配合したときに最大の一
軸圧縮強さを示し、１０重量％未満でも或は４０重量％
を超えても満足のいく一軸圧縮強さを得ることはできな
い。

以上の様に本発明では、安価な高炉水砕スラグを主原料
とし、これを微粉砕して細粒度指数を特定範囲内となる
様に調整した上で適量のアルカリ刺激剤と混合すること
により、従来の路盤用水硬性材料と比べても全く遜色の
ない水硬性組成物を得ることができる様になった。尚本
発明の水硬性組成物を実用化するに当たっては、粒度調
整砕石等の骨材と路上で混合して使用してもよく、或は
骨材を配合せずそのままモルタル状で使用すると〔実施
例〕 高炉水砕スラグ８０重量部を微粉砕してＦ値を１１２と
し、これに普通ポルトランドセメントを水を加えて混線
硬化せしめ路盤材としての性能を調べたところ、下記第
１表に示す路盤材特性値が得られた。

またこの硬化物について、−軸圧縮強さの経時変化を調
べたところ第４図に示す結果が得られた。

尚第４図には比較データとしてセメント安定処理材及び
ＪＩＳ　　Ａ　　５０１５規格ＨＭＳ−２５の経時変化
を併記した。

第　　　１　　表 第１表において「修正ＣＢＲＪとは下記の意味を有し、
路盤材としての規格値はｒ８１１以上」とされている。

また−軸圧縮強さの規格値は「ｉ　２　ｋｇｆ／ＣＩＩ
＋２以上」とされている。

（修正ＣＢＲ） ＣＢ　Ｒ（Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ　Ｂｅａｒｉｎｇ　Ｒ
ａｔｉｏ　）とは道路に用いる路床・路盤などの材料強
度の評価値であり、試験方法としてはＪ　ｒ　ｓ　Ａ１
２１１−１９７Ｏｒ路床土支持力比（ＣＢＲ）試験方法
」とアスファルト舗装要＃ｌ（日本道路協会）に定める
「路盤材料の修正ＣＢＲ試験方法」があシ、修正ＣＢＲ
とは後者の方法で得た値を意味する。

第１表及び第４図からも、本発明に係る水硬性組成物の
硬化物は、路盤材として優れた効果を有していることが
分かる。

〔発明の効果〕 本発明は以上の様に構成されているが、要は高炉水砕ス
ラグを微粉砕して縄粒度指数が特定範囲内に収まる様に
調整すると共に、特定量のアルカリ刺激剤と併用するこ
とによって、優れた水硬性活性を有し且つ硬化後は卓越
した圧縮強度を有する路盤用水硬性組成物を安価に提供
し得ることになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は高炉水砕スラグ破砕物の細粒度指数（Ｆ値）と
−軸圧縮強さの関係を示すグラフ、第２゜３図はセメン
ト又は石灰の添加量と一軸圧縮強さの関係を示すグラフ
、第４図は硬化物の材令と一軸圧縮強さの関係を示すグ
ラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 下記式により求められる細粒度指数（Ｆ値）が８０〜２
   ００である高炉水砕スラグに対し、１０〜５０重量％の
   アルカリ刺激剤を配合してなることを特徴とする路盤用
   水硬性組成物。 Ｆ値＝Ｐ＿１＿０＿０＋Ｐ＿５＿０＋Ｐ＿３＿０（但し
   Ｐ＿１＿０＿０、Ｐ＿５＿０、Ｐ＿３＿０はＡＳＴＭ標
   準ふるいの１００番、５０番、３０番の通過重 量百分率）