6542015 コンクリート舗装構造体の施工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6542015

(24)【登録日】2019年6月21日

(45)【発行日】2019年7月10日

(54)【発明の名称】コンクリート舗装構造体の施工方法

(51)【国際特許分類】

   E01C 7/14 20060101AFI20190628BHJP

   E01C 19/30 20060101ALI20190628BHJP

   E01D 19/12 20060101ALI20190628BHJP

   E01D 22/00 20060101ALI20190628BHJP

【ＦＩ】

   E01C7/14

   E01C19/30

   E01D19/12

   E01D22/00 B

【請求項の数】9

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2015-80252(P2015-80252)

(22)【出願日】2015年4月9日

(65)【公開番号】特開2016-199908(P2016-199908A)

(43)【公開日】2016年12月1日

【審査請求日】2018年4月5日

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２６年度独立行政法人科学技術振興機構、戦略的イノベーション創造プログラム「インフラ維持管理・更新・マネジメント技術」、産業技術力強化法第１９条の適用を受けるもの

(73)【特許権者】

【識別番号】504137912

【氏名又は名称】国立大学法人 東京大学

(73)【特許権者】

【識別番号】899000057

【氏名又は名称】学校法人日本大学

(73)【特許権者】

【識別番号】590002482

【氏名又は名称】株式会社ＮＩＰＰＯ

(74)【代理人】

【識別番号】100095407

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 満

(74)【代理人】

【識別番号】100109449

【弁理士】

【氏名又は名称】毛受 隆典

(74)【代理人】

【識別番号】100132883

【弁理士】

【氏名又は名称】森川 泰司

(74)【代理人】

【識別番号】100148633

【弁理士】

【氏名又は名称】桜田 圭

(72)【発明者】

【氏名】前川 宏一

(72)【発明者】

【氏名】石田 哲也

(72)【発明者】

【氏名】岩城 一郎

(72)【発明者】

【氏名】荒井 明夫

【審査官】 西田 光宏

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０９−００３８２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０９１２１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１８４８５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１３８４１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１８４６３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−００２５９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３０７５９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５９７１６５６（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０１Ｃ ７／１４

Ｅ０１Ｃ １９／３０

Ｅ０１Ｄ １９／１２

Ｅ０１Ｄ ２２／００

Ｅ０１Ｃ １９／４８

Ｅ０１Ｃ ７／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンクリート舗装上に、当該コンクリートの機能を向上させる機能性材料を含み、コンクリートまたはモルタルからなる機能性層を形成したコンクリート舗装構造体の施工方法であって、
前記機能性材料に、粗骨材最大寸法を当該コンクリートに使用される粗骨材よりも小粒径の粗骨材を使用したコンクリート、または、前記小粒径の粗骨材を使用したポーラスコンクリートを用い、
前記コンクリート舗装を形成するコンクリートを敷きならすとともに、当該コンクリート上に前記機能性層を形成するコンクリートまたはモルタルを敷きならし、両者を打設する、ことを特徴とするコンクリート舗装構造体の施工方法。

【請求項2】

コンクリート舗装上に、当該コンクリートの機能を向上させる機能性材料を含み、コンクリートまたはモルタルからなる機能性層を形成したコンクリート舗装構造体の施工方法であって、
前記機能性材料に、高炉スラグ微粉末、フライアッシュ、短繊維、膨張材、遮熱材およびポリマーの少なくとも１つを含むものを用い、
前記コンクリート舗装を形成するコンクリートを敷きならすとともに、当該コンクリート上に前記機能性層を形成するコンクリートまたはモルタルを敷きならし、両者を打設する、ことを特徴とするコンクリート舗装構造体の施工方法。

【請求項3】

コンクリート舗装上に、当該コンクリートの機能を向上させる機能性材料を含み、コンクリートまたはモルタルからなる機能性層を形成したコンクリート舗装構造体の施工方法であって、
前記コンクリート舗装を形成するコンクリートを敷きならすとともに、当該コンクリート上に前記機能性層を形成するコンクリートまたはモルタルを敷きならし、両者を打設し、
前記機能性層の上面にアスファルト混合物層を構築し、前記機能性層を普通モルタルとする、ことを特徴とするコンクリート舗装構造体の施工方法。

【請求項4】

コンクリート舗装上に、当該コンクリートの機能を向上させる機能性材料を含み、コンクリートまたはモルタルからなる機能性層を形成したコンクリート舗装構造体の施工方法であって、
前記コンクリート舗装を形成するコンクリートを敷きならすとともに、当該コンクリート上に前記機能性層を形成するコンクリートまたはモルタルを敷きならし、両者を打設し、
前記コンクリート舗装を形成するコンクリートを敷きならす第１のスクリードと、
前記機能性層を形成するコンクリートまたはモルタルを敷きならす第２のスクリードと、を有する装置を用いて施工し、
前記機能性層を形成するコンクリートまたはモルタルを、供給装置を用いて第１のスクリードと第２のスクリードの間に供給し、
前記第１のスクリードの後方に爪および防振ゴムを設置して、前記防振ゴムによりスクリード振動を遮断した爪が、敷きならした前記コンクリート舗装を形成するコンクリートに干渉して進行方向に対して左右に搖動することで、敷きならした前記コンクリート舗装を形成するコンクリートの上面を粗面に仕上げる、ことを特徴とするコンクリート舗装構造体の施工方法。

【請求項5】

鋼床版または鉄筋コンクリート床版上に、繊維補強コンクリート層および鋼床版または鉄筋コンクリート床版の機能を向上させる機能性材料を含み、コンクリートまたはモルタルからなる機能性層を形成したコンクリート舗装構造体の施工方法であって、
前記機能性材料に、粗骨材最大寸法を当該コンクリートに使用される粗骨材よりも小粒径の粗骨材を使用したコンクリート、または、前記小粒径の粗骨材を使用したポーラスコンクリートを用い、
前記繊維補強コンクリート層を形成するコンクリートを敷きならすとともに、当該コンクリート上に前記機能性層を形成するコンクリートまたはモルタルを敷きならし、両者を打設する、ことを特徴とするコンクリート舗装構造体の施工方法。

【請求項6】

鋼床版または鉄筋コンクリート床版上に、繊維補強コンクリート層および鋼床版または鉄筋コンクリート床版の機能を向上させる機能性材料を含み、コンクリートまたはモルタルからなる機能性層を形成したコンクリート舗装構造体の施工方法であって、
前記機能性材料に、高炉スラグ微粉末、フライアッシュ、短繊維、膨張材、遮熱材およびポリマーの少なくとも１つを含むものを用い、
前記繊維補強コンクリート層を形成するコンクリートを敷きならすとともに、当該コンクリート上に前記機能性層を形成するコンクリートまたはモルタルを敷きならし、両者を打設する、ことを特徴とするコンクリート舗装構造体の施工方法。

【請求項7】

鋼床版または鉄筋コンクリート床版上に、繊維補強コンクリート層および鋼床版または鉄筋コンクリート床版の機能を向上させる機能性材料を含み、コンクリートまたはモルタルからなる機能性層を形成したコンクリート舗装構造体の施工方法であって、
前記繊維補強コンクリート層を形成するコンクリートを敷きならすとともに、当該コンクリート上に前記機能性層を形成するコンクリートまたはモルタルを敷きならし、両者を打設し、
前記機能性層の上面にアスファルト混合物層を構築し、前記機能性層を普通モルタルとする、ことを特徴とするコンクリート舗装構造体の施工方法。

【請求項8】

鋼床版または鉄筋コンクリート床版上に、繊維補強コンクリート層および鋼床版または鉄筋コンクリート床版の機能を向上させる機能性材料を含み、コンクリートまたはモルタルからなる機能性層を形成したコンクリート舗装構造体の施工方法であって、
前記繊維補強コンクリート層を形成するコンクリートを敷きならすとともに、当該コンクリート上に前記機能性層を形成するコンクリートまたはモルタルを敷きならし、両者を打設し、
前記繊維補強コンクリート層を形成するコンクリートを敷きならす第１のスクリードと、
前記機能性層を形成するコンクリートまたはモルタルを敷きならす第２のスクリードと、を有する装置を用いて施工し、
前記機能性層を形成するコンクリートまたはモルタルを、供給装置を用いて第１のスクリードと第２のスクリードの間に供給し、
前記第１のスクリードの後方に爪および防振ゴムを設置して、前記防振ゴムによりスクリード振動を遮断した爪が、敷きならした前記繊維補強コンクリート層を形成するコンクリートに干渉して進行方向に対して左右に搖動することで、敷きならした前記繊維補強コンクリート層を形成するコンクリートの上面を粗面に仕上げる、ことを特徴とするコンクリート舗装構造体の施工方法。

【請求項9】

前記機能性層上面または前記機能性層の上面に構築するアスファルト混合物層の上面に、遮熱性塗料を塗布することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のコンクリート舗装構造体の施工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コンクリート舗装上面に機能を付与した構造体の施工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、コンクリート舗装には無筋コンクリート舗装や連続鉄筋コンクリート舗装、床版上面増厚コンクリートなどがあり、それらのコンクリートは全層の５〜４０ｃｍすべてが同一配合のコンクリートで構成されていた。例えば、特許文献１には、コンクリートにシリカヒュームと膨張材と鋼繊維とが混入された高強度繊維補強コンクリートを主要構成材料とした鋼橋用床版が提案されており、同一配合のコンクリートを一層にて締め固めて仕上げられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９−７９２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

コンクリート舗装は耐久性のある舗装と位置づけられているが、耐久性を付与させるためには単位水量を少なくする必要があり、粗骨材最大寸法４０ｍｍを使用することが一般となっている。その結果、供用後の走行作用により粒径の大きな粗骨材が路面に露出し、騒音発生源となっていた。これに対応するため、粗骨材寸法の小さい骨材を使用することは可能であるが、コンクリート舗装に必要なコンクリート版下面の曲げ強さが小さくなり、これをセメントで補うとコストが増えることやひび割れの発生が課題であった。

【0005】

また、コンクリート舗装もコンクリート床版と同様に融雪剤の影響を受け、ひび割れが発生している場合は、その部位から浸入した塩化物により内部の鉄筋が腐食し、コンクリート舗装表面に爆裂や砂利化などの現象が発生している。

【0006】

また、コンクリート舗装のうち無筋コンクリート舗装の目地部は温度変化による応力作用により、特に上面から数ｃｍの箇所における欠損が多く発生しており、コンクリート舗装における欠点とされている。

【0007】

さらに、コンクリート舗装は表面と裏面の温度差による温度応力が発生し、この応力と走行車両が端部を走行したときに発生する応力との合成応力に耐えうるよう版厚が決定されており、経済的な版厚設計には温度応力発生抑制が課題であった。

【0008】

一方、コンクリート床版または鋼床版上に鋼繊維補強コンクリート層を形成し、その上面にアスファルト舗装を形成することで床版の耐久性と防水性を高める工法がある。しかし、長期の供用により、後の補修による切削時に、鋼繊維補強コンクリート層上面の切削面から鋼繊維が露出してしまい、アスファルト舗装との接着性を阻害するという問題がある。
上記問題はいずれも構築されるコンクリート上面における課題であり、コンクリート上面だけを機能化することで解決するものである。

【0009】

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、コンクリート舗装の機能性を向上させることができるコンクリート舗装構造体の施工方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点にかかるコンクリート舗装構造体の施工方法は、
コンクリート舗装上に、当該コンクリートの機能を向上させる機能性材料を含み、コンクリートまたはモルタルからなる機能性層を形成したコンクリート舗装構造体の施工方法であって、
前記機能性材料に、粗骨材最大寸法を当該コンクリートに使用される粗骨材よりも小粒径の粗骨材を使用したコンクリート、または、前記小粒径の粗骨材を使用したポーラスコンクリートを用い、
前記コンクリート舗装を形成するコンクリートを敷きならすとともに、当該コンクリート上に前記機能性層を形成するコンクリートまたはモルタルを敷きならし、両者を打設する、ことを特徴とする。

【0011】

本発明の第２の観点にかかるコンクリート舗装構造体の施工方法は、
コンクリート舗装上に、当該コンクリートの機能を向上させる機能性材料を含み、コンクリートまたはモルタルからなる機能性層を形成したコンクリート舗装構造体の施工方法であって、
前記機能性材料に、高炉スラグ微粉末、フライアッシュ、短繊維、膨張材、遮熱材およびポリマーの少なくとも１つを含むものを用い、
前記コンクリート舗装を形成するコンクリートを敷きならすとともに、当該コンクリート上に前記機能性層を形成するコンクリートまたはモルタルを敷きならし、両者を打設する、ことを特徴とする。

【0012】

本発明の第３の観点にかかるコンクリート舗装構造体の施工方法は、
コンクリート舗装上に、当該コンクリートの機能を向上させる機能性材料を含み、コンクリートまたはモルタルからなる機能性層を形成したコンクリート舗装構造体の施工方法であって、
前記コンクリート舗装を形成するコンクリートを敷きならすとともに、当該コンクリート上に前記機能性層を形成するコンクリートまたはモルタルを敷きならし、両者を打設し、
前記機能性層の上面にアスファルト混合物層を構築し、前記機能性層を普通モルタルとする、ことを特徴とする。

【0013】

本発明の第４の観点にかかるコンクリート舗装構造体の施工方法は、
コンクリート舗装上に、当該コンクリートの機能を向上させる機能性材料を含み、コンクリートまたはモルタルからなる機能性層を形成したコンクリート舗装構造体の施工方法であって、
前記コンクリート舗装を形成するコンクリートを敷きならすとともに、当該コンクリート上に前記機能性層を形成するコンクリートまたはモルタルを敷きならし、両者を打設し、
前記コンクリート舗装を形成するコンクリートを敷きならす第１のスクリードと、
前記機能性層を形成するコンクリートまたはモルタルを敷きならす第２のスクリードと、を有する装置を用いて施工し、
前記機能性層を形成するコンクリートまたはモルタルを、供給装置を用いて第１のスクリードと第２のスクリードの間に供給し、
前記第１のスクリードの後方に爪および防振ゴムを設置して、前記防振ゴムによりスクリード振動を遮断した爪が、敷きならした前記コンクリート舗装を形成するコンクリートに干渉して進行方向に対して左右に搖動することで、敷きならした前記コンクリート舗装を形成するコンクリートの上面を粗面に仕上げる、ことを特徴とする。

【0014】

本発明の第５の観点にかかるコンクリート舗装構造体の施工方法は、
鋼床版または鉄筋コンクリート床版上に、繊維補強コンクリート層および鋼床版または鉄筋コンクリート床版の機能を向上させる機能性材料を含み、コンクリートまたはモルタルからなる機能性層を形成したコンクリート舗装構造体の施工方法であって、
前記機能性材料に、粗骨材最大寸法を当該コンクリートに使用される粗骨材よりも小粒径の粗骨材を使用したコンクリート、または、前記小粒径の粗骨材を使用したポーラスコンクリートを用い、
前記繊維補強コンクリート層を形成するコンクリートを敷きならすとともに、当該コンクリート上に前記機能性層を形成するコンクリートまたはモルタルを敷きならし、両者を打設する、ことを特徴とする。

【0015】

本発明の第６の観点にかかるコンクリート舗装構造体の施工方法は、
鋼床版または鉄筋コンクリート床版上に、繊維補強コンクリート層および鋼床版または鉄筋コンクリート床版の機能を向上させる機能性材料を含み、コンクリートまたはモルタルからなる機能性層を形成したコンクリート舗装構造体の施工方法であって、
前記機能性材料に、高炉スラグ微粉末、フライアッシュ、短繊維、膨張材、遮熱材およびポリマーの少なくとも１つを含むものを用い、
前記繊維補強コンクリート層を形成するコンクリートを敷きならすとともに、当該コンクリート上に前記機能性層を形成するコンクリートまたはモルタルを敷きならし、両者を打設する、ことを特徴とする。

【0016】

本発明の第７の観点にかかるコンクリート舗装構造体の施工方法は、
鋼床版または鉄筋コンクリート床版上に、繊維補強コンクリート層および鋼床版または鉄筋コンクリート床版の機能を向上させる機能性材料を含み、コンクリートまたはモルタルからなる機能性層を形成したコンクリート舗装構造体の施工方法であって、
前記繊維補強コンクリート層を形成するコンクリートを敷きならすとともに、当該コンクリート上に前記機能性層を形成するコンクリートまたはモルタルを敷きならし、両者を打設し、
前記機能性層の上面にアスファルト混合物層を構築し、前記機能性層を普通モルタルとする、ことを特徴とする。

【0017】

本発明の第８の観点にかかるコンクリート舗装構造体の施工方法は、
鋼床版または鉄筋コンクリート床版上に、繊維補強コンクリート層および鋼床版または鉄筋コンクリート床版の機能を向上させる機能性材料を含み、コンクリートまたはモルタルからなる機能性層を形成したコンクリート舗装構造体の施工方法であって、
前記繊維補強コンクリート層を形成するコンクリートを敷きならすとともに、当該コンクリート上に前記機能性層を形成するコンクリートまたはモルタルを敷きならし、両者を打設し、
前記繊維補強コンクリート層を形成するコンクリートを敷きならす第１のスクリードと、
前記機能性層を形成するコンクリートまたはモルタルを敷きならす第２のスクリードと、を有する装置を用いて施工し、
前記機能性層を形成するコンクリートまたはモルタルを、供給装置を用いて第１のスクリードと第２のスクリードの間に供給し、
前記第１のスクリードの後方に爪および防振ゴムを設置して、前記防振ゴムによりスクリード振動を遮断した爪が、敷きならした前記繊維補強コンクリート層を形成するコンクリートに干渉して進行方向に対して左右に搖動することで、敷きならした前記繊維補強コンクリート層を形成するコンクリートの上面を粗面に仕上げる、ことを特徴とする。
前記機能性層上面または前記機能性層の上面に構築するアスファルト混合物層の上面に、例えば、遮熱性塗料を塗布する。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、コンクリート舗装の機能性を向上させることができるコンクリート舗装構造体の施工方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の第１の実施の形態のコンクリート舗装構造体の施工方法により施工される構造体の一例を示す図である。

【図2】本発明の第２の実施の形態のコンクリート舗装構造体の施工方法により施工される構造体の一例を示す図である。

【図3】コンクリート仕上げ装置の主要部の構造を示す図である。

【図4】コンクリート仕上げ装置の主要部の構造を示す図である。

【図5】コンクリート仕上げ装置の主要部の構造を示す図である。

【図6】供試体の全塩分量測定結果を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明のコンクリート舗装構造体の施工方法について図面を参照して説明する。

【0021】

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態のコンクリート舗装構造体の施工方法により施工される構造体１の一例を示す図である。まず、本実施の形態のコンクリート舗装構造体１について簡単に説明する。

【0022】

図１に示すように、コンクリート舗装構造体１は、コンクリート舗装１１上に機能性層１２が形成されている。

【0023】

本発明に用いられるコンクリート舗装１１としては、国道や高速道路などに一般的に使用されるコンクリート舗装等が挙げられる。

【0024】

本発明に用いられる機能性層１２は、機能性材料を含み、コンクリートまたはモルタルから形成されている。例えば、セメント、骨材（砂）、機能性材料および水を含むコンクリート（モルタル）をコンクリート舗装１１上に被覆施工することにより、コンクリート舗装１１上に機能性層１２を形成することができる。

【0025】

本発明に用いられるセメントとしては、通常用いられるセメント、例えば、気硬性セメント、水硬性セメント等のセメント類が使用可能である。特に、ポルトランドセメント、アルミナセメント、ジェットセメント、混合セメント等、一般に広く用いられているセメントを使用することができる。

【0026】

本発明に用いられる骨材としては、細骨材および粗骨材がある。細骨材としては、川砂、山砂などの天然砂と、砕砂および高炉スラグ細骨材などの人工砂を用いることができる。粗骨材としては、砂利および砕石などを用いることができる。

【0027】

ここで、機能性層１２は、粗骨材最大寸法が当該コンクリートに使用される粗骨材よりも小粒径のものを使用したコンクリート、ポーラスのコンクリートまたはポーラスのモルタルから形成されることが可能である。特に、機能性層１２は、その空隙率が１５％〜２５％であることが好ましい。かかる範囲とすることにより、コンクリート舗装構造体１の滑り抵抗性と排水機能が向上するとともに、騒音低減性が向上する。

【0028】

例えば、コンクリート舗装用粗骨材の最大寸法４０ｍｍを建築で使用される２０ｍｍ、あるいはアスファルト混合物で使用される１３ｍｍもしくは５ｍｍを使用することで供用後に粗骨材が露出しても発生騒音は小さくなる。

【0029】

また、上記２０ｍｍ、１３ｍｍ、５ｍｍの粗骨材を主骨材としたポーラスコンクリートとすることで、供用開始時からの騒音を３〜５ｄＢ低減することも可能である。

【0030】

本発明に用いられる機能性材料としては、施工されるコンクリート舗装構造体１の低騒音性、切削保護機能を有する材料や、防水性、水密性、凍害抵抗性、塩分浸透抵抗性、アルカリシリカ反応抵抗性、遮熱性等の機能を有する材料をいい、例えば、高炉スラグ微粉末、フライアッシュ、短繊維、膨張材、ポリマー、遮熱材の少なくとも１つを含むことが好ましい。

【0031】

また、温度応力低減のため遮熱材を路面上面に構築することで、温度応力の発生を抑制し、結果としてコンクリート舗装厚を薄く経済的に構築することが可能である。

【0032】

一方、機能性材料として、高炉スラグ微粉末をコンクリート（モルタル）の１．０〜２０質量％添加することで、硬化後の空気孔径が小さくなり緻密となる。これにより、防水性、水密性、塩分浸透抵抗性およびアルカリシリカ反応抵抗性が向上する。

【0033】

また、機能性材料として、フライアッシュをコンクリート（モルタル）の１．０〜２０質量％添加することで、硬化後の空気孔径が小さくなり緻密となる。これにより、防水性、水密性、塩分浸透抵抗性およびアルカリシリカ反応抵抗性が向上する。

【0034】

また、機能性材料として、高炉スラグ微粉末およびフライアッシュを１．５〜２．５：１の割合で混合したものをコンクリート（モルタル）の１．０〜２５質量％添加することで、硬化後の空気孔径が小さくなり緻密となる。これにより、防水性、水密性、塩分浸透抵抗性およびアルカリシリカ反応抵抗性が向上する。

【0035】

また、機能性材料として、短繊維をコンクリート（モルタル）の０．１〜２．０質量％添加することで、引張力に強くなり、引張力によるひび割れを抑制することができる。これにより、ひび割れからの水分および塩分の侵入を防ぎ、防水性、塩分浸透抵抗性が向上する。短繊維としては、例えば、鋼繊維、ガラス繊維、有機系繊維、炭素繊維などが挙げられる。

【0036】

また、機能性材料として、ポリマーをコンクリート（モルタル）の１．０〜２０質量％添加することで、引張力が強くなり、引張力によるひび割れを抑制することができる。これにより、ひび割れからの水分および塩分の侵入を防ぎ、防水性、塩分浸透抵抗性が向上する。ポリマーとしては、例えば、ＳＢＲ、ＥＶＡ、ＰＡＥなどが挙げられる。

【0037】

さらに、機能性材料として、膨張材をコンクリート（モルタル）の０．１〜１５質量％添加することで、引張力が強くなり、引張力によるひび割れを抑制することができる。これにより、ひび割れからの水分および塩分の侵入を防ぎ、防水性、水密性、凍害抵抗性、塩分浸透抵抗性が向上する。膨張材としては、例えば、生石灰−石膏系膨張材、石膏系膨張材、カルシウムサルフォアルミネート系膨張材などが挙げられる。

【0038】

また、機能性材料として、遮熱材を骨材に対して０．１〜２５質量％添加することで、コンクリート舗装構造体１に発生する温度応力を抑制することができる。これにより、コンクリート舗装の版厚を薄くすることができる。遮熱材としては、例えば、ガラス質断熱材、石綿、鉱滓綿、パーライト、バーミキュライトのような鉱物質遮熱材、多孔質シリカ、多孔質アルミナ、アルミナ、マグネシア、ジルコニア、耐火煉瓦などのセラミックス系遮熱材、黒鉛、炭素繊維などの炭素系遮熱材などが挙げられる。

【0039】

さらに、舗装面上に遮熱性塗料を塗布することで、コンクリート舗装構造体１に発生する温度応力をより抑制することができる。これにより、コンクリート舗装の版厚を薄くすることができる。遮熱性塗料としては、例えば、赤外線を反射する効果を持つ遮熱顔料を含む遮熱性塗料などが挙げられる。

【0040】

機能性層１２は、１ｍｍ〜５０ｍｍの厚さに形成され、耐久性を向上させる構造体１の表層を構築する。機能性層１２の厚さが１ｍｍより薄いと構造体１の耐久性を向上させることが困難となり、高耐久性層１２の厚さが５０ｍｍより厚いと、コンクリート舗装１１と同時に打設することが困難となるためである。

【0041】

このように、機能性層１２に防水性、水密性、凍害抵抗性、塩分浸透抵抗性、アルカリシリカ反応抵抗性などの耐久性を付与し、かつ、表面に構築することでコンクリート舗装構造体１の耐久性を向上させることができる。

【0042】

次に、本実施の形態のコンクリート舗装構造体の施工方法について説明する。

【0043】

まず、新設の場合、設置式コンクリートプラントにて、セメント、骨材および水などを所定の撹拌速度、撹拌時間で混練することにより一般的なコンクリート舗装１１を施工するためのコンクリートを製造する。さらに、同様の設置式コンクリートプラント、あるいは、移動式コンクリート製造装置を用いて、セメント、骨材（砂）、水および機能性材料などを所定の撹拌速度、撹拌時間で混練することにより機能性層１２を施工するためのコンクリート（またはモルタル）を製造する。

【0044】

次に、コンクリート仕上げ装置を用いて、製造されたコンクリート舗装１１を施工するためのコンクリートを所定の位置に敷きならすとともに、敷きならされたコンクリート上に、製造された機能性層１２を施工するためのコンクリート（またはモルタル）を、その厚さが１ｍｍ〜５０ｍｍとなるように敷きならす。

【0045】

既設のコンクリート舗装上に施工する場合は、移動式コンクリート製造装置を用いて、セメント、骨材（砂）、水および機能性材料などを所定の撹拌速度、撹拌時間で混練することにより機能性層１２を施工するためのコンクリート（またはモルタル）を製造する。既設のコンクリート舗装上面を切削し、切削面に接着剤を塗布し、コンクリート仕上げ装置を用いて、製造された機能性層１２を施工するためのコンクリート（またはモルタル）を、その厚さが１ｍｍ〜５０ｍｍとなるように敷きならす。

【0046】

図３にコンクリート仕上げ装置の主要部の構造を示す。例えば、図３に示すように、供給されたコンクリート舗装１１を施工するためのコンクリート１１１がコンクリート仕上げ装置３の下層スクリード３１により敷きならされるとともに、供給された機能性層１２を施工するためのコンクリート（またはモルタル）１２１がコンクリート仕上げ装置３の上層スクリード３２により敷きならされ、高周波振動を与える。続いて、仕上げスクリード３３によって舗設表面を仕上げる。これにより、コンクリート舗装１１を施工するためのコンクリート１１１上に機能性層１２を施工するためのコンクリート（またはモルタル）１２１が同時に敷きならされ、締め固められる。

【0047】

続いて、コンクリート仕上げ装置３の上層スクリード３２によって高周波振動を与えることにより、コンクリート舗装１１を施工するためのコンクリート１１１と、機能性層１２を施工するためのコンクリート（またはモルタル）１２１とが同時に打設される（締め固められる）。
なお、機能性層１２を施工するためのコンクリート（またはモルタル）１２１は、供給装置を用いて下層スクリード３１と上層スクリード３２の間から敷きならされたコンクリート１１１上に供給される。

【0048】

このように、コンクリート舗装１１を打設後、時間を置かずに機能性層１２を打設することにより両者を一体化させることができるので、構造体１の耐久性を向上させることができる。また、耐久性を向上させることができる機能性層１２を薄層で経済的に提供することができる。

【0049】

供給装置としては、図４のようにコンクリートホッパ４３を用いるか、図５のように、ベルトコンベア４４を用いることが好ましい。これらを用いてコンクリートをコンクリート運搬車または移動式コンクリート製造装置から供給する。

【0050】

なお、図４のように、下層スクリード３１の後方に爪４１をコンクリート１１１の上面に干渉するように設置し、爪４１を進行方向に対し左右に搖動させることが好ましい。これにより、コンクリート舗装１１の表面が粗面に仕上がり、機能性層１２との接着性を向上させることができる。また、爪４１に防振ゴム４２を設置することで、下層スクリード３１の振動が爪４１に伝わりコンクリート１１１の粗面が平滑になることを防止することができる。

【0051】

爪４１がコンクリート１１１に干渉する深さは、コンクリート１１１の表面から１０〜３０ｍｍが好ましい。

【0052】

また、図４のように上層スクリード３２の後方に、敷きならされた機能性層１２を施工するためのコンクリート（またはモルタル）１２１を仕上げるための仕上げスクリードを備えることが好ましい。

【0053】

（第２の実施の形態）
図２は、本発明の第２の実施の形態のコンクリート舗装構造体の施工方法により施工されるコンクリート舗装構造体２の一例を示す図である。まず、本実施の形態のコンクリート舗装構造体２について簡単に説明する。

【0054】

図２に示すように、コンクリート舗装構造体２は、床版２１上に、繊維補強コンクリート層２２、機能性層２３、アスファルト混合物層２４が形成されている。

【0055】

本発明に用いられる床版２１としては、橋梁や高速道路などに使用される鉄筋コンクリート床版（ＲＣ床版）や鋼床版などが挙げられる。

【0056】

本発明に用いられる繊維補強コンクリート層２２は、セメント、骨材、繊維および水を含むコンクリートを所定の撹拌速度、撹拌時間で混練することにより形成することができる。そして、この繊維補強コンクリートをコンクリート床版２１上に被覆施工することにより、コンクリート床版２１上に繊維補強コンクリート層２２を形成することができる。

【0057】

本発明に用いられるセメントは、通常用いられるセメント、例えば、気硬性セメント、水硬性セメント等のセメント類が使用可能である。特に、ポルトランドセメント、アルミナセメント、ジェットセメント、混合セメント等、一般に広く用いられているセメントを使用することができる。
本発明に用いられる骨材としては、細骨材および粗骨材がある。細骨材としては、川砂、山砂などの天然砂と、砕砂および高炉スラグ細骨材などの人工砂を用いることができる。粗骨材としては、砂利および砕石などを用いることができる。

【0058】

ここで、機能性層２３は、粗骨材最大寸法が当該コンクリートに使用される粗骨材よりも小粒径のものを使用したコンクリート、ポーラスのコンクリートまたはポーラスのモルタルから形成されることが可能である。特に、機能性層２３は、その空隙率が１５％〜２５％であることが好ましい。かかる範囲とすることにより、コンクリート舗装構造体２の滑り抵抗性と排水機能が向上するとともに、騒音低減性が向上する。

【0059】

例えば、コンクリート舗装用粗骨材の最大寸法４０ｍｍを建築で使用される２０ｍｍ、あるいはアスファルト混合物で使用される１３ｍｍもしくは５ｍｍを使用することで供用後に粗骨材が露出しても発生騒音は小さくなる。

【0060】

また、上記２０ｍｍ、１３ｍｍ、５ｍｍの粗骨材を主骨材としたポーラスコンクリートとすることで、供用開始時からの騒音を３〜５ｄＢ低減することも可能である。

【0061】

本発明に用いられる機能性層２３は、機能性材料を含み、コンクリートまたはモルタルから形成されている。例えば、セメント、骨材（砂）、機能性材料および水を含むコンクリート（モルタル）を繊維補強コンクリート層２２上に被覆施工することにより、繊維補強コンクリート層２２上に機能性層２３を形成することができる。機能性層２３で用いられるセメントおよび骨材は、第１の実施の形態の機能性層１２で用いられるセメントおよび骨材と同様である。

【0062】

本発明に用いられる機能性材料としては、施工されるコンクリート舗装構造体２の防水性、水密性、凍害抵抗性、塩分浸透抵抗性、アルカリシリカ反応抵抗性等の耐久性に優れた材料をいい、例えば、高炉スラグ微粉末、フライアッシュ、短繊維、膨張材、ポリマーの少なくとも１つを含むことが好ましい。

【0063】

例えば機能性材料として、高炉スラグ微粉末をコンクリート（モルタル）の１．０〜２０質量％添加することで、硬化後の空気孔径が小さくなり緻密となる。これにより、防水性、水密性、塩分浸透抵抗性およびアルカリシリカ反応抵抗性が向上する。

【0064】

また、機能性材料として、フライアッシュをコンクリート（モルタル）の１．０〜２０質量％添加することで、硬化後の空気孔径が小さくなり緻密となる。これにより、防水性、水密性、塩分浸透抵抗性およびアルカリシリカ反応抵抗性が向上する。

【0065】

さらに、機能性材料として、高炉スラグ微粉末およびフライアッシュをコンクリート（モルタル）の１．５〜２．５：１の割合で混合したものを１．０〜２５質量％添加することで、硬化後の空気孔径が小さくなり緻密となる。これにより、防水性、水密性、塩分浸透抵抗性およびアルカリシリカ反応抵抗性が向上する。

【0066】

さらに、機能性材料として、短繊維をコンクリート（モルタル）の０．１〜２．０容積％添加することで、引張力に強くなり、引張力によるひび割れを抑制することができる。これにより、ひび割れからの水分および塩分の侵入を防ぎ、防水性、塩分浸透抵抗性が向上する。短繊維としては、例えば、鋼繊維、ガラス繊維、有機系繊維、炭素繊維などが挙げられる。

【0067】

また、機能性材料として、ポリマーをコンクリート（モルタル）の１．０〜２０質量％添加することで、引張力が強くなり、引張力によるひび割れを抑制することができる。これにより、ひび割れからの水分および塩分の侵入を防ぎ、防水性、塩分浸透抵抗性が向上する。ポリマーとしては、例えば、ＳＢＲ、ＥＶＡ、ＰＡＥなどが挙げられる。

【0068】

さらに、機能性材料として、膨張材をコンクリート（モルタル）の０．１〜１５質量％添加することで、引張力が強くなり、引張力によるひび割れを抑制することができる。これにより、ひび割れからの水分および塩分の侵入を防ぎ、防水性、水密性、凍害抵抗性、塩分浸透抵抗性が向上する。膨張材としては、例えば、生石灰−石膏系膨張材、石膏系膨張材、カルシウムサルフォアルミネート系膨張材などが挙げられる。

【0069】

また、機能性材料として、遮熱材を骨材に対して０．１〜２５質量％添加することで、コンクリート舗装構造体１に発生する温度応力を抑制することができる。これにより、コンクリート舗装の版厚を薄くすることができる。遮熱材としては、例えば、ガラス質断熱材、石綿、鉱滓綿、パーライト、バーミキュライトのような鉱物質遮熱材、多孔質シリカ、多孔質アルミナ、アルミナ、マグネシア、ジルコニア、耐火煉瓦などのセラミックス系遮熱材、黒鉛、炭素繊維などの炭素系遮熱材などが挙げられる。

【0070】

さらに、舗装面上に遮熱性塗料を塗布することで、コンクリート舗装構造体２に発生する温度応力をより抑制することができる。

【0071】

機能性層２３は、１ｍｍ〜３０ｍｍの厚さに形成されている。機能性層２３の厚さが１ｍｍより薄いとコンクリート舗装構造体２の耐久性を向上させることが困難となり、機能性層２３の厚さが３０ｍｍより厚いと、繊維補強コンクリート層２２と同時に打設することが困難となるためである。

【0072】

また、機能性層２３の乾燥収縮率は、繊維補強コンクリート層２２の乾燥収縮率と大きく異ならないことが好ましい。機能性層２３の乾燥収縮率と繊維補強コンクリート層２２の乾燥収縮率とが大きく異なると、収縮率の差異からひび割れが発生する恐れが生じるためである。

【0073】

このように、機能性層２３に防水性、水密性、凍害抵抗性、塩分浸透抵抗性、アルカリシリカ反応抵抗性などの耐久性を付与し、かつ、表面に構築することで構造体２の耐久性を向上させることができる。

【0074】

本発明に用いられるアスファルト混合物層２４は、アスファルト混合物を被覆施工することにより形成される。本発明に用いられるアスファルト混合物としては、通常用いられるアスファルト混合物、例えば、密粒度アスファルト混合物、密粒度ギャップアスファルト混合物、細粒度ギャップアスファルト混合物、ポーラスアスファルト混合物などの各種のアスファルト混合物が挙げられる。

【0075】

次に、本実施の形態のコンクリート舗装構造体の施工方法について説明する。

【0076】

まず、新規の鋼床版上に施工する場合、移動式コンクリート製造装置を用いて、セメント、骨材、繊維および水などを所定の撹拌速度、撹拌時間で混練することにより一般的な繊維補強コンクリート２２を施工するためのコンクリートを製造する。また、移動式コンクリート製造装置を用いて、セメント、骨材（砂）、水および機能性材料などを所定の撹拌速度、撹拌時間で混練することにより機能性層２３を施工するためのコンクリート（またはモルタル）を製造する。

【0077】

次に、コンクリート仕上げ装置を用いて、床版２１上の所定の位置に、製造された繊維補強コンクリート２２を施工するためのコンクリートを敷きならすとともに、敷きならされたコンクリート上に、製造された機能性層２３を施工するためのコンクリート（またはモルタル）を、その厚さが１ｍｍ〜３０ｍｍとなるように敷きならす。

【0078】

また、既設のコンクリート床版上に施工する場合は、既設のコンクリート床版の上面を切削し、接着剤を塗布し、コンクリート仕上げ装置を用いて、床版２１上の所定の位置に、製造された繊維補強コンクリート２２を施工するためのコンクリートを敷きならすとともに、敷きならされたコンクリート上に、製造された機能性層２３を施工するためのコンクリート（またはモルタル）を、その厚さが１ｍｍ〜３０ｍｍとなるように敷きならす。

【0079】

ここで、第１の実施の形態と同様に、図３に示すコンクリート仕上げ装置３を用い、供給された繊維補強コンクリート２２を施工するためのコンクリート１１１が下層スクリード３１により敷きならされるとともに、供給された機能性層２３を施工するためのコンクリート（またはモルタル）１２１が上層スクリード３２により敷きならされる。

【0080】

続いて、コンクリート仕上げ装置３の上層スクリードによって高周波振動を与えることにより、繊維補強コンクリート２２を施工するためのコンクリート１１１と、機能性層２３を施工するためのコンクリート（またはモルタル）１２１とが同時に打設され、締め固められる。
なお、機能性層１２を施工するためのコンクリート（またはモルタル）１２１は、供給装置を用いて下層スクリード３１と上層スクリード３２の間から敷きならされたコンクリート１１１上に供給される。

【0081】

供給装置としては第１の実施の形態と同様に、図４のようにコンクリートホッパ４３を用いるか、図５のように、ベルトコンベア４４を用いることが好ましい。これらを用いてコンクリートをコンクリート運搬車または移動式コンクリート製造装置から供給する。

【0082】

なお、第１の実施の形態と同様に、図４に示す下層スクリード３１の後方に爪４１をコンクリート１１１の上面に干渉するように設置し、爪４１を進行方向に対し左右に搖動させることが好ましい。これにより、繊維補強コンクリート２２の表面が粗面に仕上がり、機能性層２３との接着性を向上させることができる。また、爪４１に防振ゴム４２を設置することで、下層スクリード３１の振動が爪４１に伝わりコンクリート１１１の粗面が平滑になることを防止することができる。

【0083】

爪４１がコンクリート１１１に干渉する深さは、コンクリート１１１の表面から１０〜３０ｍｍが好ましい。

【0084】

また、図４のように上層スクリード３２の後方に、敷きならされた機能性層１２を施工するためのコンクリート（またはモルタル）１２１を仕上げるための仕上げスクリード３３を備えることが好ましい。

【0085】

最後に、アスファルトフィニッシャを用いて、アスファルト混合物を機能性層２３上に被覆施工することにより、床版２１上に繊維補強コンクリート２２、機能性層２３およびアスファルト混合物層２４が形成されたコンクリート舗装構造体２が施工される。

【0086】

このように、繊維補強コンクリート２２を打設後、時間を置かずに機能性層２３を打設することにより両者を一体化させることができるので、コンクリート舗装構造体２の耐久性を向上させることができる。また、耐久性を向上させることができる機能性層２３を薄層で経済的に提供することができる。

【0087】

また、舗装打ち換え時には、機能性層２３の上部のみを切削すればよく、繊維補強コンクリート層２２を切削することがなくなる。

【0088】

なお、本発明は、上記の実施の形態に限られず、種々の変形、応用が可能である。例えば、上記実施の形態では、例えば、機能性材料として、高炉スラグ微粉末、フライアッシュ、短繊維、膨張材、ポリマーを例に本発明を説明したが、施工される構造体の防水性、水密性、凍害抵抗性、塩分浸透抵抗性、アルカリシリカ反応抵抗性等の耐久性に優れた材料であればよく、これら以外の材料であってもよい。

【実施例】

【0089】

機能性材料である高炉スラグ微粉末およびフライアッシュの塩分浸透抵抗性を検証した。表１に示す配合で４０×４０×１６０ｍｍの角柱モルタル供試体を作成した。浸積面を除く５面をエポキシ被覆し、３％ＮａＣｌ水溶液中に垂直に設置し、下面から塩分を１年間浸透させた。なお、３％ＮａＣｌ水溶液の水位は浸せき面から７０ｍｍで一定とした。ディスクグラインダで表層６ｍｍまでは１ｍｍごと、以降は３ｍｍごとに研削して粉体を採取し、電位差滴定装置で全塩分量を測定した。

【0090】

【表1】

【0091】

各供試体の全塩分量測定結果を図６に示す。普通モルタルである供試体１は浸漬３ヶ月で表面から２１ｍｍ、浸漬１年で３３ｍｍ、浸漬２年ではさらに深くまで塩分が浸透して行くことが確認される。それに対し、高炉スラグ微粉末を配合した供試体２は浸漬１年で表面から２１ｍｍと普通モルタルより塩化物の浸透深さが浅く、浸漬２年でも２１ｍｍで浸透が止まることが確認され、供試体１よりも塩分浸透抵抗性が高いといえる。また、フライアッシュを配合した供試体３は浸漬３ヶ月で表面から１５ｍｍ、浸漬１年でも１８ｍｍで浸透が止まることが確認され、供試体１より塩分浸透抵抗性が優れることを示す。さらに、高炉スラグ微粉末およびフライアッシュを配合した供試体４は浸漬３ヶ月で表面から１８ｍｍ、浸漬１年でも１８ｍｍで浸透が止まることが確認され、供試体１より塩分浸透抵抗性が優れることが確認できた。

【0092】

以上のことから、高炉スラグ微粉末およびフライアッシュが機能性材料として有効であることを確認した。

【産業上の利用可能性】

【0093】

本発明は、コンクリート舗装の機能性を向上させたコンクリート舗装構造体の施工方法に好適である。

【符号の説明】

【0094】

１、２ コンクリート舗装構造体
３ コンクリート仕上げ装置
１１ コンクリート舗装
１２、２３ 機能性層
２１ 床版
２２ 繊維補強コンクリート層
２４ アスファルト混合物層
３１ 下層スクリード
３２ 上層スクリード
３３ 仕上げスクリード
４１ 爪
４２ 防振ゴム
４３ コンクリートホッパ
４４ ベルトコンベア

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】