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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024117565
(43)【公開日】2024-08-29
(54)【発明の名称】モルタル組成物及びその使用方法
(51)【国際特許分類】
E01C 7/00 20060101AFI20240822BHJP
E01D 22/00 20060101ALI20240822BHJP
E01D 19/12 20060101ALI20240822BHJP
C04B 28/02 20060101ALI20240822BHJP
C04B 18/14 20060101ALI20240822BHJP
C04B 22/08 20060101ALI20240822BHJP
C04B 24/26 20060101ALI20240822BHJP
C04B 14/48 20060101ALI20240822BHJP
C04B 14/28 20060101ALI20240822BHJP
E04G 23/02 20060101ALI20240822BHJP
C04B 111/72 20060101ALN20240822BHJP
【ＦＩ】
E01C7/00
E01D22/00 A
E01D19/12
C04B28/02
C04B18/14 Z
C04B22/08 Z
C04B24/26 E
C04B14/48 Z
C04B14/28
E04G23/02 A
C04B111:72
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023023725
(22)【出願日】2023-02-17
(71)【出願人】
【識別番号】521297587
【氏名又は名称】ＵＢＥ三菱セメント株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】000000549
【氏名又は名称】株式会社大林組
(74)【代理人】
【識別番号】100088155
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100145012
【弁理士】
【氏名又は名称】石坂 泰紀
(72)【発明者】
【氏名】太田 健司
(72)【発明者】
【氏名】川西 貴士
(72)【発明者】
【氏名】白井 聡
(72)【発明者】
【氏名】玉滝 浩司
(72)【発明者】
【氏名】藤野 由隆
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 隆紘
【テーマコード（参考）】
2D051
2D059
2E176
4G112
【Ｆターム（参考）】
2D051AH01
2D051CA02
2D059AA14
2D059GG39
2E176BB03
2E176BB13
4G112MB12
4G112MB33
4G112MD01
4G112PA10
4G112PA19
4G112PB04
4G112PB12
4G112PB17
4G112PB31
4G112PC06
4G112PD02
(57)【要約】
【課題】適度な流動性を有しつつ、短時間での強度発現性と耐久性に優れるモルタル組成物を提供すること。
【解決手段】アスファルト舗装の際の補修に用いられるモルタル組成物であって、セメント、高張力繊維、急硬材、遅延剤、及び減水剤を含み、モルタル組成物１ｍ３当たりの前記急硬材の単位量をＡ［ｋｇ／ｍ３］、前記遅延剤の単位量をＢ［ｋｇ／ｍ３］、前記減水剤の単位量をＣ［ｋｇ／ｍ３］としたとき、Ａは１００ｋｇ／ｍ３以上１８０ｋｇ／ｍ３以下、Ｂは０より大きく４ｋｇ／ｍ３以下、Ｃは５ｋｇ／ｍ３以上３５ｋｇ／ｍ３以下であり、Ａ／Ｂは３６．０以上１００．０以下であり、Ｃ／Ｂは３．６以上１０．０以下である、モルタル組成物を提供する。
【選択図】なし
【解決手段】アスファルト舗装の際の補修に用いられるモルタル組成物であって、セメント、高張力繊維、急硬材、遅延剤、及び減水剤を含み、モルタル組成物１ｍ３当たりの前記急硬材の単位量をＡ［ｋｇ／ｍ３］、前記遅延剤の単位量をＢ［ｋｇ／ｍ３］、前記減水剤の単位量をＣ［ｋｇ／ｍ３］としたとき、Ａは１００ｋｇ／ｍ３以上１８０ｋｇ／ｍ３以下、Ｂは０より大きく４ｋｇ／ｍ３以下、Ｃは５ｋｇ／ｍ３以上３５ｋｇ／ｍ３以下であり、Ａ／Ｂは３６．０以上１００．０以下であり、Ｃ／Ｂは３．６以上１０．０以下である、モルタル組成物を提供する。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
アスファルト舗装の際の補修に用いられるモルタル組成物であって、
セメント、高張力繊維、急硬材、遅延剤、及び減水剤を含み、
モルタル組成物１ｍ３当たりの前記急硬材の単位量をＡ［ｋｇ／ｍ３］、前記遅延剤の単位量をＢ［ｋｇ／ｍ３］、前記減水剤の単位量をＣ［ｋｇ／ｍ３］としたとき、
Ａは１００ｋｇ／ｍ３以上１８０ｋｇ／ｍ３以下、Ｂは０より大きく４ｋｇ／ｍ３以下、Ｃは５ｋｇ／ｍ３以上３５ｋｇ／ｍ３以下であり、
Ａ／Ｂは３６．０以上１００．０以下であり、
Ｃ／Ｂは３．６以上１０．０以下である、モルタル組成物。
セメント、高張力繊維、急硬材、遅延剤、及び減水剤を含み、
モルタル組成物１ｍ３当たりの前記急硬材の単位量をＡ［ｋｇ／ｍ３］、前記遅延剤の単位量をＢ［ｋｇ／ｍ３］、前記減水剤の単位量をＣ［ｋｇ／ｍ３］としたとき、
Ａは１００ｋｇ／ｍ３以上１８０ｋｇ／ｍ３以下、Ｂは０より大きく４ｋｇ／ｍ３以下、Ｃは５ｋｇ／ｍ３以上３５ｋｇ／ｍ３以下であり、
Ａ／Ｂは３６．０以上１００．０以下であり、
Ｃ／Ｂは３．６以上１０．０以下である、モルタル組成物。
【請求項2】
Ａ／Ｃは４．０以上２０．０以下である、請求項１に記載のモルタル組成物。
【請求項3】
前記セメントの鉱物組成は、Ｃ３Ｓ含有量が２５．０～７５．０質量％、及びＣ３Ａ含有量が４．０質量％未満である、請求項１又は２に記載のモルタル組成物。
【請求項4】
水を含み、水／結合材比が１０～３０質量％である、請求項１又は２に記載のモルタル組成物。
【請求項5】
細骨材と無機質微粉末とをさらに含み、
前記無機質微粉末のブレーン比表面積が３０００～５０００ｃｍ２／ｇである、請求項１又は２に記載のモルタル組成物。
前記無機質微粉末のブレーン比表面積が３０００～５０００ｃｍ２／ｇである、請求項１又は２に記載のモルタル組成物。
【請求項6】
シリカフュームをさらに含み、前記シリカフュームの単位量が３０～３５０ｋｇ／ｍ３である、請求項１又は２に記載のモルタル組成物。
【請求項7】
山中式土壌硬度計で測定される支持強度が打設後４０分間以内に１Ｎ／ｍｍ２以上となる、請求項１又は２に記載のモルタル組成物。
【請求項8】
材齢２８日の圧縮強度に対する材齢３時間の圧縮強度の比が０．２０以上である、請求項１又は２に記載のモルタル組成物。
【請求項9】
請求項１又は２に記載のモルタル組成物を打設する工程と、
前記モルタル組成物の硬化物の表面にアスファルトを舗装する工程と、を有する、モルタル組成物の使用方法。
前記モルタル組成物の硬化物の表面にアスファルトを舗装する工程と、を有する、モルタル組成物の使用方法。
【請求項10】
気温に応じて、前記急硬材、前記遅延剤、及び前記減水剤からなる群より選ばれる少なくとも一つの配合割合を調節する工程を有する、請求項９に記載のモルタル組成物の使用方法。
【請求項11】
気温が１０℃未満のときに、打設する工程の前に前記モルタル組成物の温度を１０℃以上に調整する工程を有する、請求項９に記載のモルタル組成物の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、モルタル組成物及びその使用方法に関する。
【背景技術】
【0002】
道路の補修材として、補強用繊維を含むセメント複合材料が知られている。例えば、特許文献１では、補強用繊維、細骨材、減水剤、収縮低減剤、消泡剤及び水を混錬して生成された超高強度繊維補強コンクリートを打ち継ぎ面に打設する施工方法が提案されている。この施工方法によれば、従来の補修材に比べて硬化体の強度が高いため薄肉化を図ることができる旨が述べられている。
【0003】
このような超高強度繊維補強コンクリートは、使用される環境温度によってその硬化速度が大きく変化する。このため、特許文献２では、山中式土壌硬度計を用いて超高強度繊維補強コンクリートの硬度から貫入抵抗値を算出し、この値を超高強度繊維補強コンクリートの表面仕上げを行うタイミングの指標とすることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１７－１３３３４４号公報
【特許文献2】特開２０１５－１４２９６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
近年、高速道路の床版の補修の需要が増大している。補修期間中は高速道路の運用を停止する必要があるため、早期に補修を完了することが求められる。補修プロセスは、例えば、床版の劣化部を除去した後、補修材として高強度繊維補強コンクリートを打設し、その上にアスファルトを舗装することによって行われる場合もある。高強度繊維補強コンクリートに用いられるモルタル組成物は、高速道路の工事現場で調製される。このようなモルタル組成物は作業性の観点から施工の際には適度な流動性を有することが求められる一方で、アスファルトを舗装する際には舗装面が振動及び加圧によって平坦化されることから、モルタル組成物は打設後に早期に強度を発現しつつ耐久性にも優れることが求められる。
【0006】
本発明は、適度な流動性を有しつつ、短時間での強度発現性と耐久性に優れるモルタル組成物を提供する。また、このようなモルタル組成物の用いることによって、アスファルト舗装の際の補修作業を円滑行うことが可能なモルタル組成物の使用方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、アスファルト舗装の際の補修に用いられるモルタル組成物であって、
セメント、高張力繊維、急硬材、遅延剤、及び減水剤を含み、
モルタル組成物１ｍ３当たりの前記急硬材の単位量をＡ［ｋｇ／ｍ３］、前記遅延剤の単位量をＢ［ｋｇ／ｍ３］、前記減水剤の単位量をＣ［ｋｇ／ｍ３］としたとき、
Ａは１００ｋｇ／ｍ３以上１８０ｋｇ／ｍ３以下、Ｂは０より大きく４ｋｇ／ｍ３以下、Ｃは５ｋｇ／ｍ３以上３５ｋｇ／ｍ３以下であり、
Ａ／Ｂは３６．０以上１００．０以下であり、
Ｃ／Ｂは３．６以上１０．０以下である、モルタル組成物を提供する。
セメント、高張力繊維、急硬材、遅延剤、及び減水剤を含み、
モルタル組成物１ｍ３当たりの前記急硬材の単位量をＡ［ｋｇ／ｍ３］、前記遅延剤の単位量をＢ［ｋｇ／ｍ３］、前記減水剤の単位量をＣ［ｋｇ／ｍ３］としたとき、
Ａは１００ｋｇ／ｍ３以上１８０ｋｇ／ｍ３以下、Ｂは０より大きく４ｋｇ／ｍ３以下、Ｃは５ｋｇ／ｍ３以上３５ｋｇ／ｍ３以下であり、
Ａ／Ｂは３６．０以上１００．０以下であり、
Ｃ／Ｂは３．６以上１０．０以下である、モルタル組成物を提供する。
【0008】
上記モルタル組成物は、高張力繊維とともに、急硬材、遅延剤、及び減水剤を含む。そして、急硬材、遅延剤、及び減水剤を所定量含み、遅延剤に対する急硬材の比（Ａ／Ｂ）及び遅延剤に対する減水剤の比（Ｃ／Ｂ）が、それぞれ所定の範囲にある。アスファルト舗装では、アスファルトを敷設後、アスファルトが熱いうちにアスファルトに振動及び加重を与えて平坦にする作業が行われる。上記モルタル組成物は、急硬材、遅延剤、及び減水剤をバランスよく含むため、施工の際の流動性を適度な範囲にしつつ、短時間での強度発現性に優れ山中式土壌硬度計で測定される支持強度を早期に高くすることができる。このため、アスファルトが熱いうちに振動及び加重を与えても、モルタル硬化体で形成される補修面が変形することを十分に抑制できる。このため、モルタル組成物の上記使用方法によれば、円滑に道路の補修作業を行うことができる。上記モルタル硬化体は耐久性にも優れる。このため、上記モルタル組成物は、アスファルトが敷設される補修面を形成するためのモルタル組成物として好適に用いることができる。
【0009】
上記モルタル組成物のＡ／Ｃは４．０以上２０．０以下であることが好ましい。これによって、モルタル組成物が急速に硬化することを抑制し、流動性を確保して施工性を向上することができる。また、モルタル組成物の短時間での強度発現性に優れ支持強度を十分早期に高くすることができる。耐久性も十分に高くすることができる。
【0010】
セメントの鉱物組成は、Ｃ３Ｓ含有量が２５．０～７５．０質量％、及びＣ３Ａ含有量が４．０質量％未満であることが好ましい。これによって、流動性と短時間での強度発現性とを、一層高い水準で両立することができる。
【0011】
上記モルタル組成物は水を含み、水／結合材比が１０～３０質量％であることが好ましい。これによって、適度な流動性を有しつつ強度発現性及び耐久性を十分に高くすることができる。
【0012】
上記モルタル組成物は、細骨材と、無機質微粉末と、をさらに含み、無機質微粉末のブレーン比表面積は３０００～５０００ｃｍ２／ｇであることが好ましい。これによって、モルタル組成物の流動性を一層高くすることができる。なお、本明細書における無機質微粉末のブレーン比表面積は、ＪＩＳ Ｒ ５２０１：１９９７に記載のブレーン空気透過装置を用いて測定することができる。
【0013】
上記モルタル組成物は、シリカフュームをさらに含むことが好ましい。上記モルタル組成物１ｍ３当たりのシリカフュームの単位量は３０～３５０ｋｇ／ｍ３であることが好ましい。これによって、モルタル組成物の硬化体の圧縮強度及びモルタル組成物の流動性を一層高くすることができる。
【0014】
上記モルタル組成物は、山中式土壌硬度計で測定される支持強度が打設後４０分間以内に１Ｎ／ｍｍ２以上となることが好ましい。このようなモルタル組成物は、速やかに表面仕上げ及びアスファルトの舗装を行うことができる。このため、道路の補修材として好適に用いることできる。
【0015】
上記モルタル組成物は、材齢２８日の圧縮強度に対する材齢３時間の圧縮強度の比が０．２０以上であることが好ましい。このようなモルタル組成物は、早期の強度発現性に優れる。このため、モルタル組成物の硬化体の上に速やかにアスファルトを舗装することができる。このため、早期に補修を完了することが求められる高速道路の補修材として好適に用いることできる。
【0016】
本発明は、一つの側面において、上述のいずれかのモルタル組成物を打設する工程と、前記モルタル組成物の硬化物の表面にアスファルトを舗装する工程と、を有する、モルタル組成物の使用方法を提供する。この使用方法は、アスファルトを舗装する工程の前に上述のいずれかのモルタル組成物を打設する工程を有する。アスファルト舗装では、アスファルトを敷設後、アスファルトが熱いうちにアスファルトに振動及び加重を与えて平坦にする作業が行われる。上記モルタル組成物は、施工の際の流動性を適度な範囲にして作業性を良好にしつつ、短時間での強度発現性と耐久性に優れる。このため、アスファルトが熱いうちに振動及び加重を与えても、モルタル硬化体で形成される補修面が変形することを十分に抑制できる。このため、モルタル組成物の上記使用方法によれば、アスファルト舗装の際の補修作業を円滑行うことができる。
【0017】
上記使用方法は、気温に応じて、前記急硬材、前記遅延剤、及び前記減水剤からなる群より選ばれる少なくとも一つの配合割合を調節する工程を有することが好ましい。モルタル組成物の性状は、気温に対応した材料の温度に応じて変動する。このため、上記工程を有することによって、気温に見合うようにモルタル組成物の性状を適切な範囲に調整することができる。
【0018】
上記使用方法は、気温が１０℃未満のときに、打設する工程の前に前記モルタル組成物の温度を１０℃以上に調整する工程を有することが好ましい。これによって、気温が低くても、速やかに表面仕上げ及びアスファルトの舗装を行うことができる。
【発明の効果】
【0019】
本発明によれば、適度な流動性を有しつつ、短時間での強度発現性と耐久性に優れるモルタル組成物を提供することができる。また、このようなモルタル組成物を用いることによって、アスファルト舗装の際の補修作業を円滑行うことが可能なモルタル組成物の使用方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】実施例で用いた消泡剤の１Ｈ－ＮＭＲスペクトルである。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、本発明の一実施形態について説明する。ただし、以下の実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。なお、上限値と下限値の間が「～」で示される数値範囲は、上限値及び下限値を含む数値範囲である。
【0022】
一実施形態に係るモルタル組成物は、セメント、高張力繊維、急硬材、遅延剤、及び減水剤を含む。
【0023】
セメントの鉱物組成は、例えば、Ｃ３Ｓ含有量が２５．０～７５．０質量％であり、Ｃ３Ａ含有量が４．０質量％未満であってよい。Ｃ３Ｓ含有量は、好ましくは４０．０～７３．０質量％、より好ましくは４８．０～７０．０質量％であり、さらに好ましくは５０．０～６８．０質量％である。Ｃ３Ａ含有量は好ましくは２．７質量％未満であり、より好ましくは２．３質量％未満である。なお、Ｃ３Ａ含有量の下限は特に限定されず、例えば、０．１質量％であってよい。このような鉱物組成を有することによって、流動性を十分に高くしつつ、モルタル硬化体の圧縮強度を十分に高くすることができる。
【0024】
Ｃ２Ｓ含有量は、好ましくは９．５～４０．０質量％であり、より好ましくは１０．０～３５．０質量％であり、さらに好ましくは１２．０～３０．０質量％である。Ｃ４ＡＦ含有量は好ましくは９．０～１８．０質量％であり、より好ましくは１０．０～１５．０質量％であり、さらに好ましくは１１．０～１５．０質量％である。このような鉱物組成を有することによって、流動性を十分に高くしつつ、モルタル硬化体の圧縮強度を十分に高くすることができる。
【0025】
上述の鉱物組成は、下記のボーグ式により算出される値である。ボーグ式に用いられるセメントの各化学成分は、ＪＩＳ Ｒ ５２０２：２０１０「セメントの化学分析方法」に準拠して測定することができる。
【0026】
Ｃ３Ｓ含有量＝（４．０７×ＣａＯ）－（７．６０×ＳｉＯ２）－（６．７２×Ａｌ２Ｏ３）－（１．４３×Ｆｅ２Ｏ３）－（２．８５×ＳＯ３）
Ｃ２Ｓ含有量＝（２．８７×ＳｉＯ２）－（０．７５４×Ｃ３Ｓ）
Ｃ３Ａ含有量＝（２．６５×Ａｌ２Ｏ３）－（１．６９×Ｆｅ２Ｏ３）
Ｃ４ＡＦ含有量＝３．０４×Ｆｅ２Ｏ３
Ｃ２Ｓ含有量＝（２．８７×ＳｉＯ２）－（０．７５４×Ｃ３Ｓ）
Ｃ３Ａ含有量＝（２．６５×Ａｌ２Ｏ３）－（１．６９×Ｆｅ２Ｏ３）
Ｃ４ＡＦ含有量＝３．０４×Ｆｅ２Ｏ３
【0027】
セメントのブレーン比表面積は、好ましくは２５００～４８００ｃｍ２／ｇ、より好ましくは２８００～４０００ｃｍ２／ｇ、さらに好ましくは３０００～３６００ｃｍ２／ｇであり、特に好ましくは３１００～３５００ｃｍ２／ｇである。セメントのブレーン比表面積が過小になるとモルタル組成物の強度が低くなる傾向があり、過大になると低水セメント比での流動性が低下する傾向がある。セメントのブレーン比表面積は、ＪＩＳ Ｒ ５２０１：１９９７「セメントの物理試験方法」に準拠して測定することができる。
【0028】
モルタル組成物１ｍ３当たりのセメントの単位量は、７００～１１００ｋｇ／ｍ３であってよく、７５０～１０００ｋｇ／ｍ３であってもよい。
【0029】
高張力繊維は、金属繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ＰＰ（ポリプロピレン）繊維、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）繊維、ＰＥ（ポリエチレン）繊維、ガラス繊維、ナイロン繊維及びＰＢＯ（ポリパラフェニレン・ベンゾビズ・オキサゾール）繊維からなる群より選ばれる少なくとも一種の繊維を含むことが好ましい。これによって、十分に高い強度と耐久性を有するモルタル硬化体を形成することができる。金属繊維としては、鋼繊維、ステンレス繊維、及びアモルファス合金繊維等が挙げられる。
【0030】
高張力繊維の引張強度は、好ましくは１００～１００００Ｎ／ｍｍ２であり、より好ましくは５００～５０００Ｎ／ｍｍ２であり、さらに好ましくは２０００～３０００Ｎ／ｍｍ２であり、特に好ましくは２０００～２５００Ｎ／ｍｍ２である。高張力繊維のアスペクト比（繊維長／繊維径）は、好ましくは４０～２５０であり、より好ましくは５０～２００であり、さらに好ましくは６０～１７０である。このような高張力繊維を含むことによって、モルタル硬化体の靭性及び引張強度を十分に高くすることができる。
【0031】
高張力繊維の繊維径は、例えば０．０５～１．２０ｍｍであってよい。高張力繊維の繊維長は３～６０ｍｍであってよい。高張力繊維の単位量は、好ましくは１０～５００ｋｇ／ｍ３であり、より好ましくは５０～３００ｋｇ／ｍ３であり、さらに好ましくは１００～２００ｋｇ／ｍ３であり、一層好ましくは１２０～１８０ｋｇ／ｍ３であってよい。
【0032】
急硬材は、モルタル組成物の強度発現を促進する混和剤であり、例えば、カルシウムアルミネートと無機硫酸塩の混合物が挙げられる。このような急硬材は、化学成分として、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ及びＳＯ３を含有する。市販品としては、例えば、デンカ株式会社製のビフォーム（登録商標）等を用いることができる。
【0033】
急硬材は、含有量が過小であるとモルタル組成物が短時間で十分な強度発現をすることができない。また、山中式土壌硬度計で測定される支持強度（貫入抵抗値）が１Ｎ／ｍｍ２に到達するまでに所要する時間が長くなってしまう。一方、含有量が過剰であると短時間で硬化が進行し過ぎて充填性が低下し十分な強度発現をすることができない。また、流動性が低下して施工性も悪化する。そこで、低温環境下においても適度な流動性を有し、短時間での強度発現性に優れ、山中式土壌硬度計で測定される支持強度（以下、単に「支持強度」という場合もある。）が１Ｎ／ｍｍ２に到達するまでに所要する時間を十分に短いモルタル組成物とする観点から、モルタル組成物１ｍ３当たりの急硬材の単位量Ａ［ｋｇ／ｍ３］は、１００～１８０ｋｇ／ｍ３である。急硬材の単位量Ａ［ｋｇ／ｍ３］の下限は、好ましくは１１０ｋｇ／ｍ３であり、より好ましくは１２０ｋｇ／ｍ３であり、さらに好ましくは１２５ｋｇ／ｍ３である。急硬材の単位量Ａ［ｋｇ／ｍ３］の上限は、好ましくは１７０ｋｇ／ｍ３であり、より好ましくは１６０ｋｇ／ｍ３であり、さらに好ましくは１５０ｋｇ／ｍ３である。
【0034】
遅延剤は、凝結調整剤又は凝結遅延剤とも称される混和剤であり、モルタル組成物の初期硬化を遅延する作用を有する。遅延剤としては、例えば、リグニンスルホン酸、珪弗化物、又は、アルカリ炭酸塩及びクエン酸を主体とするものが挙げられる。市販品としては、例えば、デンカ株式会社製のセッターＤ－３００（商品名）等を用いることができる。
【0035】
遅延剤は含有量が過小であると、短時間で硬化が促進し過ぎて充填性が低下し十分な強度発現をすることができない。また、流動性が低下して施工性も悪化する。一方、遅延剤の含有量が過剰になると、フローが小さくなり施工性が低下する傾向、及び、短時間で目標強度が得られ難くなる傾向にある。低温環境下において適度な流動性を有し、短時間での強度発現性に優れるモルタル組成物とする観点から、モルタル組成物１ｍ３当たりの遅延剤の単位量Ｂ［ｋｇ／ｍ３］は、０より大きく４ｋｇ／ｍ３以下である。遅延剤の単位量Ｂ［ｋｇ／ｍ３］の下限は、好ましくは１ｋｇ／ｍ３であり、より好ましくは２ｋｇ／ｍ３である。遅延剤の単位量Ｂ［ｋｇ／ｍ３］の上限は、好ましくは３．５ｋｇ／ｍ３であり、より好ましくは３．３ｋｇ／ｍ３である。
【0036】
減水剤としては、モルタル組成物の流動性を向上する作用を有するものであり、リグニン系、ナフタレンスルホン酸系、アミノスルホン酸系、ポリカルボン酸系の減水剤、高性能減水剤、及び高性能ＡＥ減水剤等を使用することができる。モルタル組成物の流動性向上の観点から、減水剤は、ポリカルボン酸系であることが好ましい。このような減水剤は、セメントクリンカ間の立体障害を形成して、モルタル組成物の流動性を向上することができる。
【0037】
減水剤は含有量が過小であると、モルタル組成物の流動性が低下し施工性が悪化する。一方、減水剤の含有量が過剰になると、材料分離が生じる易くなる傾向及び強度が十分に強度し難くなる傾向にある。低温環境下において適度な流動性を有し、早期に高い支持強度を有するモルタル硬化体を形成することが可能なモルタル組成物とする観点から、モルタル組成物１ｍ３当たりの減水剤の単位量Ｃ［ｋｇ／ｍ３］は、５～３５ｋｇ／ｍ３である。モルタル組成物１ｍ３当たりの減水剤の単位量Ｃ［ｋｇ／ｍ３］の下限は、好ましくは７ｋｇ／ｍ３であり、より好ましくは８ｋｇ／ｍ３であり、さらに好ましくは９ｋｇ／ｍ３である。減水剤の単位量Ｃ［ｋｇ／ｍ３］の上限は、好ましくは２５ｋｇ／ｍ３であり、より好ましくは２０ｋｇ／ｍ３であり、さらに好ましくは１８ｋｇ／ｍ３である。
【0038】
上述のとおり、本実施形態のモルタル組成物は、混和剤として、急硬材、遅延剤及び減水剤を含む。遅延剤の単位量Ｂに対する急硬材の単位量Ａの比（Ａ／Ｂ）は、３６．０～１００．０である。上記比（Ａ／Ｂ）の上限は、好ましくは８０．０であり、より好ましくは６５．０であり、さらに好ましくは６０．０であり、特に好ましくは５５．０である。これによって、モルタル組成物が急速に硬化することを抑制し、施工性を向上することができる。上記比（Ａ／Ｂ）の下限は、好ましくは３８．０であり、より好ましくは４０．０であり、さらに好ましくは４１．０であり、特に好ましくは４２．０である。これによって、モルタル組成物の短時間での強度発現性を十分に高くすることができ、支持強度が１Ｎ／ｍｍ２に到達するまでに所要する時間を十分に短くすることができる。
【0039】
遅延剤の単位量Ｂに対する減水剤の単位量Ｃの比（Ｃ／Ｂ）は、３．６～１０．０である。上記比（Ｃ／Ｂ）の上限は、好ましくは８．０であり、より好ましくは６．０である。これによって、モルタル組成物の流動性を十分に確保することができる。上記比（Ｃ／Ｂ）の下限は、好ましくは３．７であり、より好ましくは３．８であり、さらに好ましくは３．９である。これによって、モルタル組成物の優れた流動性を十分に維持するとともに、横断勾配及び／又は縦断勾配を有する道路等に打設したときに、モルタル組成物が流動し過ぎることを十分に抑制できる。
【0040】
減水剤の単位量Ｃに対する急硬材の単位量Ａの比（Ａ／Ｃ）は、好ましくは４．０～２０．０である。これによって、モルタル組成物が急速に硬化することを抑制し、流動性を確保して施工性を向上することができる。また、モルタル組成物の短時間での強度発現性と耐久性を十分に高くすることができる。上記比（Ａ／Ｃ）の上限は、好ましくは１６．０であり、より好ましくは１５．０であり、さらに好ましくは１４．０、特に好ましくは１３．０である。これによって、可使時間を長くして施工性を一層向上することができる。上記比（Ａ／Ｃ）の下限は、好ましくは６．０であり、より好ましくは７．０であり、さらに好ましくは８．０である。これによって、モルタル組成物の短時間での強度発現性を十分に高くすることできる。また、支持強度が１Ｎ／ｍｍ２に到達するまでに所要する時間を十分に短くすることができる。
【0041】
本実施形態のモルタル組成物は、混和剤として、急硬材、遅延剤及び減水剤を、バランスよく含有する。したがって、施工時に適切な流動性を有しつつ、短時間での強度発現性に優れている。また、支持強度が１Ｎ／ｍｍ２に到達するまでに所要する時間が十分に短い。したがって、高速道路の補修材として用いれば、表面仕上げ及びアスファルトの舗装を早期に行い、道路の補修期間を短縮することができる。
【0042】
本実施形態のモルタル組成物は、上述の混和剤に加えて、無機質微粉末及び細骨材を含んでよい。無機質微粉末としては、石灰石粉、珪石粉、及び砕石粉等を例示できる。無機質微粉末は、石灰石粉、珪石粉、砕石粉等を、粉砕及び／又は分級した微粉末であってよい。無機質微粉末は、細骨材の微粒分を補う目的で配合されてよい。無機質微粉末のブレーン比表面積は、好ましくは３０００～５０００ｃｍ２／ｇであり、より好ましくは３２００～４７００ｃｍ２／ｇであり、さらに好ましくは３４００～４６００ｃｍ２／ｇである。このような無機質微粉末を含有することによって、モルタル組成物の流動性をさらに向上することができる。モルタル組成物１ｍ３当たりの無機質微粉末の単位量は、好ましくは１００～３００ｋｇ／ｍ３、より好ましくは１５０～２５０ｋｇ／ｍ３である。
【0043】
細骨材としては、川砂、陸砂、海砂、砕砂、珪砂、石灰石骨材、高炉スラグ細骨材、フェロニッケルスラグ細骨材、銅スラグ細骨材、及び電気炉酸化スラグ細骨材等を例示できる。細骨材は、１０ｍｍふるいを全部通過し、５ｍｍふるいを８５質量％以上通過する粒度を有するものであってよい。ＪＩＳ Ａ １１０２：２０１４に準拠して測定される細骨材の粒子径は好ましくは５．０ｍｍ以下であり、粗粒率は好ましくは２．０～２．５である。ＪＩＳ Ａ １１０３：２０１４に準拠して測定される細骨材の微粒分量は好ましくは９％以下である。モルタル組成物１ｍ３当たりの細骨材の単位量は、好ましくは６００～１０５０ｋｇ／ｍ３、より好ましくは７００～９５０ｋｇ／ｍ３であり、さらに好ましくは８００～９００ｋｇ／ｍ３である。細骨材は、粒度が異なる複数の細骨材を混合して調製してもよい。
【0044】
モルタル組成物１ｍ３当たりの細骨材及び無機質微粉末の合計の単位量は、好ましくは８００～１２００ｋｇ／ｍ３であり、より好ましくは９００～１１５０ｋｇ／ｍ３であり、さらに好ましくは１０００～１１００ｋｇ／ｍ３である。
【0045】
本実施形態のモルタル組成物は、シリカフュームを含んでよい。シリカフュームは、金属シリコン、フェロシリコン、又は電融ジルコニア等を製造する際に、発生する排ガス中のダストを集塵して得られる副産物である。シリカフュームは、主成分として、アルカリ溶液中で溶解する非晶質のＳｉＯ２を含む。シリカフュームの平均粒子径は、好ましくは０．０５～２．０μｍであり、より好ましくは０．１０～１．５μｍであり、さらに好ましくは０．１８～０．２８μｍである。このようなシリカフュームを用いることで、モルタル組成物の高い流動性を維持しつつ、モルタル硬化体の圧縮強度を十分に高くすることができる。
【0046】
セメントを基準とするシリカフュームの含有量は、好ましくは３～３０質量％であり、より好ましくは５～２０質量％であり、さらに好ましくは８～１８質量％である。また、モルタル組成物１ｍ３当たりのシリカフュームの単位量は、好ましくは３０～３５０ｋｇ／ｍ３であり、より好ましくは５０～２５０ｋｇ／ｍ３であり、さらに好ましくは１００～１３０ｋｇ／ｍ３である。
【0047】
本実施形態のモルタル組成物は、水を含んでもよい。モルタル組成物１ｍ３当たりの単位水量は、好ましくは１５０～２８０ｋｇ／ｍ３であり、より好ましくは１８０～２５０ｋｇ／ｍ３であり、さらに好ましくは１９０～２３０ｋｇ／ｍ３である。水／結合材比は、適度な流動性を有しつつ強度発現性及び耐久性を十分に高くする観点から、好ましくは１０～３０質量％であり、より好ましくは１５～２５質量％である。本実施形態のモルタル組成物に含まれる成分のうち、セメント、シリカフューム、及び急硬材が、結合材に含まれる。
【0048】
モルタル組成物は、必要に応じて、上述の成分に加えて、膨張材、消泡剤、収縮低減剤、増粘剤、ガラス繊維、有機繊維、合成樹脂粉末、ポリマーエマルジョン及びポリマーディスパージョンから選ばれる少なくとも一種を含有していてもよい。膨張材は、市販品として入手可能であり、例えばエトリンガイト・石灰複合系又は石灰系のものを用いることができる。モルタル組成物１ｍ３当たりの膨張材の単位量は、好ましくは１～５０ｋｇ／ｍ３、より好ましくは２～４０ｋｇ／ｍ３、より好ましくは５～３０ｋｇ／ｍ３である。
【0049】
消泡剤としては、特殊非イオン配合型界面活性剤、ポリアルキレン誘導体、疎水性シリカ、ポリエーテル系等が挙げられる。モルタル組成物１ｍ３当たりの消泡剤の単位量は、好ましくは０．１～２０ｋｇ／ｍ３、より好ましくは０．５～１０ｋｇ／ｍ３、より好ましくは１～５ｋｇ／ｍ３である。
【0050】
本実施形態のモルタル組成物は、適度な流動性を有するとともに短時間での強度発現性に優れる。モルタル組成物の流動性はモルタル０打フローで評価することができる。モルタル組成物の練り混ぜ直後のモルタル０打フローは、好ましくは１３０ｍｍ以上であり、より好ましくは１４０ｍｍ以上であり、さらに好ましくは１６０ｍｍ以上である。このようなモルタル組成物は打設時の充填性に優れるため、作業性に優れ、また、圧縮強度及び支持強度を早期に高くすることができる。モルタル組成物の練り混ぜ直後のモルタル０打フローは、好ましくは３００ｍｍ以下であり、より好ましくは２５０ｍｍ以下であり、さらに好ましくは２２１ｍｍ以下である。このようなモルタル組成物であれば、例えば打設箇所に横断勾配及び／又は縦断勾配がある場合に、モルタル組成物が下方に直ぐに流下することを抑制できる。したがって、作業性に優れる。なお、本明細書のモルタル０打フローは、ＪＩＳ Ｒ ５２０１：１９９７「セメントの物理試験方法」に準拠して、落下無しの条件で測定される値である。
【0051】
モルタル組成物の短時間での強度発現性は、例えば、材齢３時間の圧縮強度で評価することができる。モルタル組成物の材齢３時間の圧縮強度は、好ましくは２０Ｎ／ｍｍ２以上であり、より好ましくは２３Ｎ／ｍｍ２以上である。圧縮強度は、ＪＩＳ Ａ １１３２：２０２０「コンクリートの強度試験用供試体の作り方」に参考にして５ｃｍ×１０ｃｍの円柱供試体を作製し、ＪＩＳ Ａ １１０８：２０１８「コンクリートの圧縮強度試験方法」に参考にして圧縮強度試験を行って測定できる。
【0052】
モルタル組成物の耐久性は、例えば、材齢２８日の圧縮強度で評価することができる。モルタル組成物の材齢２８日の圧縮強度は、好ましくは１３０Ｎ／ｍｍ２以上であり、より好ましくは１４０Ｎ／ｍｍ２以上である。圧縮強度の測定方法は上述したとおりである。
【0053】
材齢２８日の圧縮強度に対する材齢３時間の圧縮強度の比は、好ましくは０．２０以上であり、より好ましくは０．２１以上であり、さらに好ましくは０．２２以上である。このようなモルタル組成物は、早期の強度発現性に優れる。このため、モルタル組成物の硬化体の上に速やかにアスファルトを舗装することができる。このため、道路の補修材として好適に用いることできる。材齢２８日の圧縮強度に対する材齢３時間の圧縮強度の比の上限は、例えば０．２５であってよい。これによって、モルタル硬化物の耐久性を十分に高くすることができる。
【0054】
モルタル組成物は、打設される環境において、支持強度が打設後４０分間以内に１Ｎ／ｍｍ２以上となることが好ましい。当該支持強度は、好ましくは打設後３８分間以内に、より好ましくは打設後３５分間以内に、さらに好ましくは打設後３３分間以内に１Ｎ／ｍｍ２以上になってよい。このようなモルタル組成物は、アスファルトが熱いうちに振動及び加重を与えた場合に、モルタル硬化体で形成される補修面が変形することを十分に抑制できる。これによって速やかにアスファルト舗装を行うことができることから、道路の補修材として好適に用いることできる。山中式土壌硬度計は、貫入部位が円錐形のためモルタル組成物に含まれる高張力繊維の影響を受け難くすることができる。このため、高張力繊維を含むモルタル組成物を打設したときに、測定箇所によるばらつきを十分に小さくすることができる。したがって、高張力繊維を含むモルタル組成物の硬化特性の評価方法に適している。
【0055】
モルタル組成物は、アスファルト舗装がなされる補修面を形成する補修材として好適に用いることができる。すなわち、モルタル組成物は、アスファルトが舗装される道路（高速道路）及び橋梁等の補修材又は被覆材として用いてもよい。このモルタル組成物は作業性に優れるとともに、初期の強度発現性と耐久性に優れることから、短期間での施工と耐久性が求められる高速道路の補修に好適に使用することができる。
【0056】
モルタル組成物の製造方法は、全ての原材料を同時に配合して混合し調製してもよいし、一部の原材料のみを予め混合し、その後、残りの原材料を同時に又は順次に配合して混合し調製してもよい。例えば、水以外の原材料を配合して混合し、粉末状の混合物に水を添加してミキサに入れて練り混ぜて、モルタル組成物を調製してもよい。練り混ぜに使用するミキサとしては、モルタル用ミキサ、強制練りミキサ、パン型ミキサ、グラウトミキサ等を使用することができる。モルタル組成物の流動性、強度発現性及び支持強度が１Ｎ／ｍｍ２に到達するまでに所要する時間は、気温によって変動する。このため、気温によって、急硬材、遅延剤、及び減水剤の配合割合を調整してもよい。なお、上述の製造方法は例示であり、上述以外の製造方法で製造してもよい。
【0057】
一実施形態に係るモルタル組成物の使用方法は、モルタル組成物を打設する工程と、モルタル組成物の硬化物の表面にアスファルトを舗装する工程とを有する。モルタル組成物は、上記実施形態に係るモルタル組成物を用いることができる。したがって、この使用方法には、上述のモルタル組成物の説明内容を適用することができる。また、この使用方法の説明内容も、上述のモルタル組成物の説明に適用することができる。
【0058】
この使用方法では、アスファルトを舗装する工程の前に上記実施形態に係るモルタル組成物を打設する工程を有する。アスファルトを舗装する際は、アスファルトを敷設後、アスファルトが熱いうちに振動及び加重を与えて平坦にする。上記モルタル組成物は、施工の際の流動性を適度な範囲にして作業性を良好にしつつ、圧縮強度及び支持強度を早期に高くすることができる。このため、アスファルトが熱いうちに振動及び加重を与えても、モルタル硬化体で形成される補修面が変形することを十分に抑制できる。このため、モルタル組成物の上記使用方法によれば、円滑に道路の補修作業を行うことができる。
【0059】
上記実施形態の変形例では、モルタル組成物を打設する工程の前に、気温に応じて、急硬材、遅延剤、及び減水剤からなる群より選ばれる少なくとも一つの配合割合を調節する工程を有していてもよい。これによって、気温変動の影響を低減することができる。別の変形例では、気温が１０℃未満のときに、モルタル組成物を打設する工程の前に、モルタル組成物の温度を１０℃以上に調整する工程を有していてもよい。これによって、気温が低い場合であっても、モルタル組成物の初期の強度発現性を十分に高くすることができる。また、支持強度が１Ｎ／ｍｍ２に到達するまでに所要する時間を、十分に短くすることができる。モルタル組成物の温度調整は、ミキサで攪拌する際に加熱してもよいし、予め加熱された原材料を配合することでモルタル組成物の温度調整を行ってもよい。
【0060】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、以下の実施形態であってよい。
【0061】
［１］アスファルト舗装の際の補修に用いられるモルタル組成物であって、
セメント、高張力繊維、急硬材、遅延剤、及び減水剤を含み、
モルタル組成物１ｍ３当たりの前記急硬材の単位量をＡ［ｋｇ／ｍ３］、前記遅延剤の単位量をＢ［ｋｇ／ｍ３］、前記減水剤の単位量をＣ［ｋｇ／ｍ３］としたとき、
Ａは１００ｋｇ／ｍ３以上１８０ｋｇ／ｍ３以下、Ｂは０より大きく４ｋｇ／ｍ３以下、Ｃは５ｋｇ／ｍ３以上３５ｋｇ／ｍ３以下であり、
Ａ／Ｂは３６．０以上１００．０以下であり、
Ｃ／Ｂは３．６以上１０．０以下である、モルタル組成物。
［２］Ａ／Ｃは４．０以上２０．０以下である、［１］に記載のモルタル組成物。
［３］前記セメントの鉱物組成は、Ｃ３Ｓ含有量が２５．０～７５．０質量％、及びＣ３Ａ含有量が４．０質量％未満である、［１］又は［２］に記載のモルタル組成物。
［４］水を含み、水／結合材比が１０～３０質量％である、［１］～［３］のいずれか一つに記載のモルタル組成物。
［５］細骨材と無機質微粉末とをさらに含み、
前記無機質微粉末のブレーン比表面積が３０００～５０００ｃｍ２／ｇである、［１］～［４］のいずれか一つに記載のモルタル組成物。
［６］シリカフュームをさらに含み、前記シリカフュームの単位量が３０～３５０ｋｇ／ｍ３である、［１］～［５］のいずれか一つに記載のモルタル組成物。
［７］山中式土壌硬度計で測定される支持強度が打設後４０分間以内に１Ｎ／ｍｍ２以上となる、［１］～［６］のいずれか一つに記載のモルタル組成物。
［８］材齢２８日の圧縮強度に対する材齢３時間の圧縮強度の比が０．２０以上である、［１］～［７］のいずれか一つに記載のモルタル組成物。
［９］上記［１］～［７］のいずれか一つに記載のモルタル組成物を打設する工程と、
前記モルタル組成物の硬化物の表面にアスファルトを舗装する工程と、を有する、モルタル組成物の使用方法。
［１０］気温に応じて、前記急硬材、前記遅延剤、及び前記減水剤からなる群より選ばれる少なくとも一つの配合割合を調節する工程を有する、［９］に記載のモルタル組成物の使用方法。
［１１］気温が１０℃未満のときに、打設する工程の前に、前記モルタル組成物の温度を１０℃以上に調整する工程を有する、［９］又は［１０］に記載のモルタル組成物の使用方法。
セメント、高張力繊維、急硬材、遅延剤、及び減水剤を含み、
モルタル組成物１ｍ３当たりの前記急硬材の単位量をＡ［ｋｇ／ｍ３］、前記遅延剤の単位量をＢ［ｋｇ／ｍ３］、前記減水剤の単位量をＣ［ｋｇ／ｍ３］としたとき、
Ａは１００ｋｇ／ｍ３以上１８０ｋｇ／ｍ３以下、Ｂは０より大きく４ｋｇ／ｍ３以下、Ｃは５ｋｇ／ｍ３以上３５ｋｇ／ｍ３以下であり、
Ａ／Ｂは３６．０以上１００．０以下であり、
Ｃ／Ｂは３．６以上１０．０以下である、モルタル組成物。
［２］Ａ／Ｃは４．０以上２０．０以下である、［１］に記載のモルタル組成物。
［３］前記セメントの鉱物組成は、Ｃ３Ｓ含有量が２５．０～７５．０質量％、及びＣ３Ａ含有量が４．０質量％未満である、［１］又は［２］に記載のモルタル組成物。
［４］水を含み、水／結合材比が１０～３０質量％である、［１］～［３］のいずれか一つに記載のモルタル組成物。
［５］細骨材と無機質微粉末とをさらに含み、
前記無機質微粉末のブレーン比表面積が３０００～５０００ｃｍ２／ｇである、［１］～［４］のいずれか一つに記載のモルタル組成物。
［６］シリカフュームをさらに含み、前記シリカフュームの単位量が３０～３５０ｋｇ／ｍ３である、［１］～［５］のいずれか一つに記載のモルタル組成物。
［７］山中式土壌硬度計で測定される支持強度が打設後４０分間以内に１Ｎ／ｍｍ２以上となる、［１］～［６］のいずれか一つに記載のモルタル組成物。
［８］材齢２８日の圧縮強度に対する材齢３時間の圧縮強度の比が０．２０以上である、［１］～［７］のいずれか一つに記載のモルタル組成物。
［９］上記［１］～［７］のいずれか一つに記載のモルタル組成物を打設する工程と、
前記モルタル組成物の硬化物の表面にアスファルトを舗装する工程と、を有する、モルタル組成物の使用方法。
［１０］気温に応じて、前記急硬材、前記遅延剤、及び前記減水剤からなる群より選ばれる少なくとも一つの配合割合を調節する工程を有する、［９］に記載のモルタル組成物の使用方法。
［１１］気温が１０℃未満のときに、打設する工程の前に、前記モルタル組成物の温度を１０℃以上に調整する工程を有する、［９］又は［１０］に記載のモルタル組成物の使用方法。
【実施例0062】
実施例及び比較例を参照して本発明の内容をより詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
【0063】
［モルタル組成物の調製］
各実施例及び各比較例のモルタル組成物を調製するために、以下に示す原材料を準備した。
各実施例及び各比較例のモルタル組成物を調製するために、以下に示す原材料を準備した。
【0064】
（１）セメント
セメントの化学成分を、ＪＩＳ Ｒ ５２０２：２０１０「セメントの化学分析方法」に準拠して測定し、鉱物組成を上述のボーグ式により算出した。結果は表１に示すとおりであった。
セメントの化学成分を、ＪＩＳ Ｒ ５２０２：２０１０「セメントの化学分析方法」に準拠して測定し、鉱物組成を上述のボーグ式により算出した。結果は表１に示すとおりであった。
【0065】
【表1】
【0066】
（２）シリカフューム（ＳＦ）
シリカフュームを準備した。このシリカフュームの平均粒子径は０．２４μｍであった。この平均粒子径は、以下の手順で求めた。まず、レーザー回折／散乱式粒子径分布測定装置（堀場製作所製、商品名「ＬＡ－９５０Ｖ２」）を用いて、このシリカフュームの粒子径分布を測定した。測定結果に基づいて粒子径－通過分積算％曲線を算出し、粒子径－通過分積算％曲線より通過分積算が５０体積％となる粒子径を求めた。この粒子径を平均粒子径とした。
シリカフュームを準備した。このシリカフュームの平均粒子径は０．２４μｍであった。この平均粒子径は、以下の手順で求めた。まず、レーザー回折／散乱式粒子径分布測定装置（堀場製作所製、商品名「ＬＡ－９５０Ｖ２」）を用いて、このシリカフュームの粒子径分布を測定した。測定結果に基づいて粒子径－通過分積算％曲線を算出し、粒子径－通過分積算％曲線より通過分積算が５０体積％となる粒子径を求めた。この粒子径を平均粒子径とした。
【0067】
（３）細骨材
以下の２種類の細骨材を準備した。
珪砂Ｎ５０：栃木県産、粒子径１．２ｍｍ以下、絶乾密度２．６２ｇ／ｃｍ３
珪砂Ｎ７０：栃木県産、粒子径０．６ｍｍ以下、絶乾密度２．６２ｇ／ｃｍ３
以下の２種類の細骨材を準備した。
珪砂Ｎ５０：栃木県産、粒子径１．２ｍｍ以下、絶乾密度２．６２ｇ／ｃｍ３
珪砂Ｎ７０：栃木県産、粒子径０．６ｍｍ以下、絶乾密度２．６２ｇ／ｃｍ３
【0068】
（４）無機質微粉末
石灰石微粉末（密度：２．７１ｇ／ｃｍ３、ブレーン比表面積：４５７０ｃｍ２／ｇ）を準備した。
石灰石微粉末（密度：２．７１ｇ／ｃｍ３、ブレーン比表面積：４５７０ｃｍ２／ｇ）を準備した。
【0069】
（５）急硬材
急硬材として、デンカ株式会社製のビフォーム（登録商標）を準備した。この急硬材の化学成分の分析結果は表２に示すとおりであった。
急硬材として、デンカ株式会社製のビフォーム（登録商標）を準備した。この急硬材の化学成分の分析結果は表２に示すとおりであった。
【0070】
【表2】
【0071】
（６）遅延剤
遅延剤として、デンカ株式会社製のセッターＤ－３００（商品名）を準備した。
（７）減水剤
減水剤として、ポリカルボン酸系高性能減水剤（固形分濃度：２５質量％）を準備した。
（８）消泡剤
消泡剤として、特殊非イオン配合型界面活性剤を準備した。図１は、この消泡剤を重メタノールに溶解し、ＮＭＲ測定装置（ＢＲＵＫＥＲ製、商品名「ＡＶＡＮＣＥ」）を用いて測定した１Ｈ－ＮＭＲスペクトルである。上記消泡剤の構造単位である、ポリオキシプロピレン（以下、「ＰＯＰ」と略記する）の構造単位、ポリオキシエチレン（以下、「ＰＯＥ」と略記する）の構造単位及びアルキル鎖の構造単位のモル比を、ＰＯＰ中のメチル基に由来するシグナルの積分値を基準に算出した。この内、ＰＯＰに対するＰＯＥのモル比を、３．５ｐｐｍ付近に現れるＰＯＰのメチル基以外の炭化水素基に由来するシグナル及びＰＯＥの炭化水素基に由来するシグナルの積分値からＰＯＰのメチル基以外の炭化水素基に由来するシグナルの積分値を差し引くことにより算出した。消泡剤中のＰＯＰ、ＰＯＥ及びアルキル鎖の構造単位のモル比を表３に示す。
遅延剤として、デンカ株式会社製のセッターＤ－３００（商品名）を準備した。
（７）減水剤
減水剤として、ポリカルボン酸系高性能減水剤（固形分濃度：２５質量％）を準備した。
（８）消泡剤
消泡剤として、特殊非イオン配合型界面活性剤を準備した。図１は、この消泡剤を重メタノールに溶解し、ＮＭＲ測定装置（ＢＲＵＫＥＲ製、商品名「ＡＶＡＮＣＥ」）を用いて測定した１Ｈ－ＮＭＲスペクトルである。上記消泡剤の構造単位である、ポリオキシプロピレン（以下、「ＰＯＰ」と略記する）の構造単位、ポリオキシエチレン（以下、「ＰＯＥ」と略記する）の構造単位及びアルキル鎖の構造単位のモル比を、ＰＯＰ中のメチル基に由来するシグナルの積分値を基準に算出した。この内、ＰＯＰに対するＰＯＥのモル比を、３．５ｐｐｍ付近に現れるＰＯＰのメチル基以外の炭化水素基に由来するシグナル及びＰＯＥの炭化水素基に由来するシグナルの積分値からＰＯＰのメチル基以外の炭化水素基に由来するシグナルの積分値を差し引くことにより算出した。消泡剤中のＰＯＰ、ＰＯＥ及びアルキル鎖の構造単位のモル比を表３に示す。
【0072】
【表3】
【0073】
（９）膨張材
膨張材として、デンカ株式会社製のエトリンガイト・石灰複合系膨張材を準備した。
（１０）高張力繊維
高張力繊維として、鋼繊維（東京製綱株式会社製、商品名「ＣＷ９４１６」、密度：７．８７ｇ／ｃｍ３、繊維径：０．１６ｍｍ、繊維長：１３ｍｍ、アスペクト比：８１．２５、引張強度：２２００Ｎ／ｍｍ２）を準備した。
（１１）練混ぜ水（Ｗ）として上水道水を準備した。
膨張材として、デンカ株式会社製のエトリンガイト・石灰複合系膨張材を準備した。
（１０）高張力繊維
高張力繊維として、鋼繊維（東京製綱株式会社製、商品名「ＣＷ９４１６」、密度：７．８７ｇ／ｃｍ３、繊維径：０．１６ｍｍ、繊維長：１３ｍｍ、アスペクト比：８１．２５、引張強度：２２００Ｎ／ｍｍ２）を準備した。
（１１）練混ぜ水（Ｗ）として上水道水を準備した。
【0074】
（実験例１－１～１－６）
気温３０℃の環境下において、上述の原材料を表４に示す割合で配合してモルタル組成物を調製した。混合は、ホバートミキサを用いて、セメント、シリカフューム、無機質微粉末及、消泡剤、膨張材、細骨材を３０秒間空練りし、水、および高性能減水剤を投入して５分間練り混ぜた。その後、遅延剤を投入し１分間練り混ぜ、鋼繊維を投入してさらに２分間練り混ぜた。さらに急硬材を投入して１分間練り混ぜた。表４の数値の単位はｋｇ／ｍ３であり、モルタル組成物１ｍ３当たりの質量（単位量）を示している。水／結合材比は、１９質量％で一定とした。
気温３０℃の環境下において、上述の原材料を表４に示す割合で配合してモルタル組成物を調製した。混合は、ホバートミキサを用いて、セメント、シリカフューム、無機質微粉末及、消泡剤、膨張材、細骨材を３０秒間空練りし、水、および高性能減水剤を投入して５分間練り混ぜた。その後、遅延剤を投入し１分間練り混ぜ、鋼繊維を投入してさらに２分間練り混ぜた。さらに急硬材を投入して１分間練り混ぜた。表４の数値の単位はｋｇ／ｍ３であり、モルタル組成物１ｍ３当たりの質量（単位量）を示している。水／結合材比は、１９質量％で一定とした。
【0075】
（実験例２－１～２－５）
気温２０℃の環境下において、上述の原材料を表４に示す割合で配合してモルタル組成物を調製した。混合は、実験例１－１と同様にして行った。表４の数値の単位はｋｇ／ｍ３であり、モルタル組成物１ｍ３当たりの質量（単位量）を示している。水／結合材比は、１９質量％で一定とした。
気温２０℃の環境下において、上述の原材料を表４に示す割合で配合してモルタル組成物を調製した。混合は、実験例１－１と同様にして行った。表４の数値の単位はｋｇ／ｍ３であり、モルタル組成物１ｍ３当たりの質量（単位量）を示している。水／結合材比は、１９質量％で一定とした。
【0076】
（実験例３－１～３－７）
気温１０℃の環境下において、上述の原材料を表４に示す割合で配合してモルタル組成物を調製した。混合は、実験例１－１と同様にして行った。表４の数値の単位はｋｇ／ｍ３であり、モルタル組成物１ｍ３当たりの質量（単位量）を示している。水／結合材比は、１９質量％で一定とした。
気温１０℃の環境下において、上述の原材料を表４に示す割合で配合してモルタル組成物を調製した。混合は、実験例１－１と同様にして行った。表４の数値の単位はｋｇ／ｍ３であり、モルタル組成物１ｍ３当たりの質量（単位量）を示している。水／結合材比は、１９質量％で一定とした。
【0077】
【表4】
【0078】
［モルタル組成物の評価］
（１）フレッシュ性状
各実験例で調製したモルタル組成物の各気温環境下における練り混ぜ直後のモルタル０打フローを測定した。モルタル０打フローは、ＪＩＳ Ｒ ５２０１：１９９７「セメントの物理試験方法」に準拠し、落下無しの条件で測定した。測定結果は、表５に示すとおりであった。
（１）フレッシュ性状
各実験例で調製したモルタル組成物の各気温環境下における練り混ぜ直後のモルタル０打フローを測定した。モルタル０打フローは、ＪＩＳ Ｒ ５２０１：１９９７「セメントの物理試験方法」に準拠し、落下無しの条件で測定した。測定結果は、表５に示すとおりであった。
【0079】
（２）強度試験
ＪＩＳ Ａ １１３２：２００６「コンクリートの強度試験用供試体の作り方」を参考にして５ｃｍ×１０ｃｍの円柱供試体を作製し、ＪＩＳ Ａ １１０８：２０１８「コンクリートの圧縮強度試験方法」を参考にして、各気温環境下における圧縮強度を測定した。材齢３時間及び材齢２８日の測定結果を表５に示す。
ＪＩＳ Ａ １１３２：２００６「コンクリートの強度試験用供試体の作り方」を参考にして５ｃｍ×１０ｃｍの円柱供試体を作製し、ＪＩＳ Ａ １１０８：２０１８「コンクリートの圧縮強度試験方法」を参考にして、各気温環境下における圧縮強度を測定した。材齢３時間及び材齢２８日の測定結果を表５に示す。
【0080】
（３）支持強度
モルタル組成物を型枠に打設して供試体を作製した。山中式土壌硬度計を用いて、供試体の表面における支持強度の測定を行った。山中式土壌硬度計とは日本道路公団規格のＪＨＳ ６０１「土壌硬度試験方法」に規定される土壌硬度計である。具体的な測定方法は、以下のとおりである。まず、山中式土壌硬度計の指標を０に合わせて、供試体の表面に対して硬度計を正しく垂直に立て、突き当てツバが完全に測定面に接触するまで、徐々に円錐体を圧入した。その際、突き当てツバと測定面の間に隙間が空かないように注意した。山中式土壌硬度計の本体に表示されている硬度指数（ｍ．ｍ）を読み取り、硬度計に付属している「硬度指数と支持力強度との対照表（標準型）」を用いて、硬度指数から近似指数Ｐを算出した。この近似指数Ｐ（ｋｇ／ｃｍ２）を単位換算して、支持強度（Ｎ／ｍｍ２）を求めた。測定は１０分毎に行って、支持強度が１Ｎ／ｍｍ２に到達するまでの所要時間を測定した。モルタル組成物を型枠に打設してから、１Ｎ／ｍｍ２に到達するまでの所要時間は、表５に示すとおりであった。
モルタル組成物を型枠に打設して供試体を作製した。山中式土壌硬度計を用いて、供試体の表面における支持強度の測定を行った。山中式土壌硬度計とは日本道路公団規格のＪＨＳ ６０１「土壌硬度試験方法」に規定される土壌硬度計である。具体的な測定方法は、以下のとおりである。まず、山中式土壌硬度計の指標を０に合わせて、供試体の表面に対して硬度計を正しく垂直に立て、突き当てツバが完全に測定面に接触するまで、徐々に円錐体を圧入した。その際、突き当てツバと測定面の間に隙間が空かないように注意した。山中式土壌硬度計の本体に表示されている硬度指数（ｍ．ｍ）を読み取り、硬度計に付属している「硬度指数と支持力強度との対照表（標準型）」を用いて、硬度指数から近似指数Ｐを算出した。この近似指数Ｐ（ｋｇ／ｃｍ２）を単位換算して、支持強度（Ｎ／ｍｍ２）を求めた。測定は１０分毎に行って、支持強度が１Ｎ／ｍｍ２に到達するまでの所要時間を測定した。モルタル組成物を型枠に打設してから、１Ｎ／ｍｍ２に到達するまでの所要時間は、表５に示すとおりであった。
【0081】
【表5】
【0082】
表５には、遅延剤に対する急硬材の比（Ａ／Ｂ）、遅延剤に対する減水剤の比（Ｃ／Ｂ）、減水剤に対する急硬材の比（Ａ／Ｃ）、材齢２８日の圧縮強度に対する材齢３時間の圧縮強度の比、及び実施例と比較例の区別を併せて示した。
【0083】
表５に示すとおり、実施例に相当する実験例の練り混ぜ「直後」のモルタル０打フローの値は、１６０～２２１ｍｍの範囲であり、いずれの温度環境下においても適度な流動性を有することが確認された。また、実施例に相当する実験例のモルタル組成物の材齢３時間の圧縮強度は２３．８Ｎ／ｍｍ２以上であり、打設してから支持強度が１Ｎ／ｍｍ２に到達するまでの所要時間は４０分間以内であった。また、材齢２８日の圧縮強度に対する材齢３時間の圧縮強度の比は０．１６以上であった。これらの結果から、実施例に相当するモルタル組成物は、適度な流動性を有するとともに、圧縮強度及び支持強度を早期に高くできることが確認された。
【0084】
実験例１－３（気温：３０℃）と実験例２－３（気温：２０℃）の配合比は同一であり、実験例３－１（気温１０℃）の配合比は、これらと近似していた。これらの評価結果を比較すると、気温が高い方が、モルタル０打フローは小さく、材齢３時間の圧縮強度は大きく、支持強度が１Ｎ／ｍｍ２に到達するまでの所要時間は短くなる傾向にあることが確認された。これらの結果から、施工を行う際の気温に応じて、配合割合を調節することが好ましいことが確認された。特に、気温が低すぎると（例えば１０℃未満）、圧縮強度は小さく且つ支持強度が１Ｎ／ｍｍ２に到達するまでの所要時間は長くなる傾向にあるため、モルタル０打フローが適度な範囲を維持できる程度にモルタル組成物を加熱することによって、材齢３時間の圧縮強度を大きく、且つ支持強度が１Ｎ／ｍｍ２に到達するまでの所要時間を短くすることができる。
【産業上の利用可能性】
【0085】
本発明によれば、適度な流動性を有しつつ、短時間での強度発現性と耐久性に優れるモルタル組成物を提供することができる。また、このようなモルタル組成物の用いることによって、アスファルト舗装の際の補修作業を円滑行うことが可能なモルタル組成物の使用方法を提供することができる。
【図1】
