4 骨材試験 骨材試験は 平成 21 年度に受託したうち 受託数の多いコンクリート用骨材と道路用骨材につい て 統計 解析を行ったものである 4 1 コンクリート用骨材用骨材について生コンクリートの体積の 7 割を占める骨材は その品質が極めて重要であり コンクリートの強度を支配するばかりでなく 耐久性や力学的性質に大きく影響することが知られている しかし 最近のコンクリート用骨材は 資源的 地域的な制約から多種多様化しており 品質の優れているものだけを使用できる状態になっていないのが現状である 一般的に見て骨材の品質は 使用骨材の 種類 又は 使用目的 によりそれぞれ JIS に品質が規定されている 従って コンクリート用骨材を使用するに当たり コンクリートに要求される性質と骨材の品質との関係を十分に把握し使用することが望ましい ここでは 当センターで受託したコンクリート用骨材の幾つかについて その品質の傾向についてまとめた 4 1 1 細骨材 粗骨材粗骨材の受託状況受託状況についてコンクリート用骨材として 当センターに搬入された材料の細骨材 粗骨材を種類ごとに分類し 前回 (H20 年度 ) との比較を図 1~6に示した 図 -1 H20 細 粗骨材の割合 図 -2 H21 細 粗骨材の割合 図 -3 H20 細骨材の種類別割合 図 -4 H21 細骨材の種類別割合
図 -5 H20 粗骨材の種類別割合 図 -6 H21 粗骨材の種類別割合 細骨材の種類別試験割合は 前回 (H20 年度 ) と比べ砕砂の減少が見られる 粗骨材は 砕石 2005 が全体の約半数まで増加した また 全体の細 粗骨材の割合については前回とほぼ変わらない受託 状況であった 4 1 2 砂の試験試験項目割合項目割合についてコンクリート用骨材の天然の細骨材 ( 砂 ) について 図 7 に試験項目別割合を示した 図 -7 砂の試験項目別割合
4 2 道路用砕石について 当センターに持ち込まれる道路用砕石は その大部分が路盤用の砕石である この道路用砕石は JIS A 5001 に適用範囲と品質が規定されており 茨城県土木工事品質管理基準にその品質が定められている ここでは 上層路盤用としての粒度調整砕石 (M-30) 下層路盤用のクラッシャーラン (C-40) 路床入替用としての路床用砕石 (B-40) 等について 試験頻度の多い項目を対象にとりまとめた 4 2 1 道路用砕石の粒度及粒度及び塑性指数塑性指数について道路用砕石の粒度は 茨城県土木工事品質管理基準に 砕石の種類ごとに粒度範囲の基準が定められている 塑性指数 (PI) についても同様に 上層路盤用砕石は PI が 4 以下 下層路盤用砕石が 6 以下 路床用砕石が 10 以下と定められている 表 -1は 砕石の種類別に ふるい分け試験および液性限界 塑性限界試験の 合格率 NP 率 についてまとめたものである 表 -1 ふるい分け試験試験と塑性指数塑性指数の合格率 種 類 ふるい分け試験 PI 試験数合格率 (%) 合格率 (%) NP 率 (%) M-30 52 98.1 100 100 C-40 63 100 100 100 B-40 63 100 100 100 ふるい分け試験について M-30(1 件 ) の不合格が見られた 液性限界 塑性限界試験結果では 全てのものについて規格値内であった また 全てが NP であった
4 2 2 上層路盤用粒度調整砕石 (M-30 30) の品質傾向上層路盤用粒度調整砕石は JIS A 5001 の粒度範囲に調整した砕石で 茨城県土木工事品質管理基準では 修正 CBRの規格値をアスファルト舗装で 80% 以上 コンクリート舗装で 45% 以上と定められている 表 -2 に M-30 の突き固め試験 (29 件 ) と 修正 CBR 試験 (52 件 ) の試験結果をまとめ 図 -8 に 95% 修正 CBRのヒストグラムを示した 表 -2 粒度調整砕石 (M-30 30) の試験結果 項 目含水比 ( % ) 92 回乾燥密度最適含水比最大乾燥密度修正 CBR (g/cm 3 ) (%) (g/cm 3 ) (%) 試 験 数 52 52 29 29 52 平均値 4.7 2.245 4.7 2.256 118.2 最大値 5.8 2.456 5.4 2.455 192.0 最小値 3.5 2.145 3.7 2.152 80.9 範 囲 2.3 0.311 1.7 0.303 111.1 標準偏差 0.538 0.066 0.465 0.064 27.978 不合格率 - - - - 0 M-30 個数 = 52 平均値 = 118.2 最大値 = 192.0 最小値 = 80.9 標準偏差 = 28.0 図 -8 M-30 修正 CBR M-30 の修正 CBR は 最大値が 192% 最小値が 80.9% 平均が 118.2% である また 95% 修 正 CBR 値が 80% を下回る不合格率は 0% であった
4 2 3 下層路盤用クラッシャーラン (C-40 40) の品質傾向下層路盤用クラッシャーランは 岩石または玉石をクラッシャーランで割り放したままの砕石 ( 粒度調整をしないもの ) で 茨城県土木工事品質管理基準では 修正 CBRの規格値を 30% 以上と定めている 表 -4 に C-40 の突き固め試験 (37 件 ) と 修正 CBR 試験 (63 件 ) の試験結果をまとめ 図 -9 に 95% 修正 CBRのヒストグラムを示した 表 -4 クラッシャーラン (C-40 40) の試験結試験結果 項 目含水比 ( % ) 92 回乾燥密度最適含水比最大乾燥密度修正 CBR (g/cm 3 ) (%) (g/cm 3 ) (%) 試 験 数 63 63 37 37 63 平均値 3.4 2.173 3.6 2.186 102.5 最大値 4.5 2.425 4.7 2.398 167.0 最小値 2.6 2.048 2.9 2.057 60.5 範 囲 1.9 0.377 1.8 0.341 106.5 標準偏差 0.446 0.083 0.387 0.068 25.139 不合格率 - - - - 0 C-40 個数 = 63 平均値 = 102.5 最大値 = 167.0 最小値 = 60.5 標準偏差 = 25.1 図 -9 C-40 修正 CBR C-40 の修正 CBR は 最大値が 167.0% 最小値が 60.5% 平均が 102.5% であり 95% 修正 C BR 値が 30% を下回る不合格率は 0% であった
4 2 4 路床用砕石 (B-40 40) の品質傾向路床入替砕石は 茨城県土木工事品質管理基準による CBRの試験方法で 突き固め回数 17 回 3 層で 供試体を作製すると定められており その品質は CBR 値で 30% 以上である 表 -5 に 路床入替砕石のCBR 試験 (63 件 ) の試験結果をまとめ 図 -10 に 17 回 CBRのヒストグラムを示した 表 -5 路床用砕石 (B-40 40) の試験結果 項 目 含水比 (%) 乾燥密度 (g/cm 3 ) CBR(%) 試 験 数 63 63 63 平 均 値 4.8 1.996 49.7 最 大 値 7.5 2.197 79.4 最 小 値 2.9 1.856 30.5 範 囲 4.6 0.341 48.9 標 準 偏 差 0.845 0.067 11.342 不 合 格 率 - - 0 B-40 個数 = 63 平均値 = 49.7 最大値 = 79.4 最小値 = 30.5 標準偏差 = 11.3 図 -10 17 回 CBR 路床入替砕石の 17 回 CBR は 最大値が 79.4% 最小値が 30.5% 平均が 49.7% で 17 回 CB R 値が 30% を下回る不合格率は 0% であった
4 2 5 単粒度砕石 (S-13 13) の品質傾向単粒度砕石 (S-13) は JIS A 5001 道路用砕石 に規定されており その品質は絶乾密度 2.45 以上 吸水率 3.0% 以下 すりへり減量 35% 以下とそれぞれに基準値が定められている ここでは 表乾密度 絶乾密度 吸水率 すりへり減量の試験結果を表 -6 にまとめた 表 -6 表乾密度 絶乾密度絶乾密度 吸水率吸水率 すりへりすりへり減量減量の試験結果 項 目 表乾密度絶乾密度吸水率すりへり減量 (g/cm 3 ) (g/cm 3 ) (%) (%) 試験数 37 37 37 37 平均値 2.71 2.69 0.64 14.8 最大値 3.01 2.99 1.47 25.8 最小値 2.61 2.57 0.37 10.5 単粒度砕石 (S-13) の各試験結果は以下のとおりである * 表乾密度の最大値は 3.01, 最小値は 2.61, 平均値は 2.71 * 絶乾密度の最大値は 2.99, 最小値は 2.57, 平均値は 2.69 * 吸水率の最大値は 1.47, 最小値は 0.37, 平均値は 0.64 * すりへり減量の最大値は 25.8, 最小値は 10.5, 平均値は 14.8
4 3 再生砕石についてコンクリート再生砕石とは 土木工事等に伴い発生したコンクリート廃材を 機械破砕して製造した再生骨材で 所定の品質が得られるよう調整したものをいう 茨城県土木工事品質管理基準にその品質が定められている ここでは 路盤用コンクリート再生砕石 (RC-40) および 路床入替用としてのコンクリート再生砕石 (RB-40) について 試験頻度の多い項目を対象にとりまとめた 4 3 1 再生砕石の粒度及粒度及び塑性指数塑性指数についてコンクリート再生砕石の粒度は 茨城県土木工事品質管理基準に 再生砕石の種類ごとに粒度範囲の基準が定められている 塑性指数 (PI) についても同様に RC-40 で 6 以下と定められている 表 -7 は 再生砕石を種類別に ふるい分け試験および液性限界 塑性限界試験の 合格率 NP 率 についてまとめたものである 表 -7 ふるい分け試験試験と塑性指数塑性指数の合格率 種 類 ふるい分け試験 PI 試験数合格率 (%) 合格率 (%) NP 率 (%) RB-40 125 99.2 - - RC-40 117 99.1 100 100 ふるい分けの試験結果は RC-40(1 件 ) RB-40(1 件 ) について不合格がみられた 塑性指数の試験 結果は 規格を外れるものはなく NP 率で 100% となっている
4 3 2 路盤用コンクリートコンクリート再生砕石 (RC-40) の品質傾向路盤用コンクリート再生砕石は 茨城県土木工事品質管理基準で修正 CBRの規格値を 30% 以上と定めている 表 -8 に RC-40 の突き固め試験 (64 件 ) と修正 CBR 試験 (117 件 ) の試験結果をまとめ 図 -11 に 95% 修正 CBRのヒストグラムを示した 表 -8 RC-40 の試験結果 項 目含水比 ( % ) 92 回乾燥密度最適含水比最大乾燥密度修正 CBR (g/cm 3 ) (%) (g/cm 3 ) (%) 試 験 数 117 117 64 64 117 平均値 10.1 1.867 9.7 1.884 116.5 最大値 20.8 2.072 13.3 2.074 185.0 最小値 7.0 1.688 7.0 1.761 57.2 範 囲 13.8 0.384 6.3 0.313 127.8 標 準 偏 差 1.705 0.056 1.334 0.055 28.689 不 合 格 率 - - - - 0 RC-40 個数 = 117 平均値 = 116.5 最大値 = 185.0 最小値 = 57.2 標準偏差 = 28.7 図 -11 RC-40 修正 CBR RC-40 の修正 CBR は 最大値が 185.0% 最小値が 57.2% 平均が 116.5% であり 95% 修正 C BR 値が 30% を下回る不合格率は 0% であった
4 3 3 路床入替用コンクリートコンクリート再生砕石 (RB RB-40 40) の品質傾向 RB-40 は 茨城県土木工事品質管理基準による CBRの試験方法で 突固め回数 17 回 3 層で供試体を作製すると定められており その品質は CBRが 30% 以上である 表 -9 に RB-40 のCBR 試験 (125 件 ) の試験結果をまとめ 図 -12 にCBRのヒストグラムを示した 表 -9 RB-40 の試験結果 項 目含水比 ( % ) 17 回乾燥密度 17 回 CBR (g/cm 3 ) (%) 試 験 数 125 125 125 平 均 値 10.1 1.702 51.6 最 大 値 15.2 1.868 85.1 最 小 値 6.3 1.593 30.7 範 囲 8.9 0.275 54.4 標 準 偏 差 1.778 0.048 12.884 不 合 格 率 - - 0 RB-40 個数 = 136 平均 = 44.7 最大値 = 91.5 最小値 = 20.5 標準偏差 = 14.0 図 -12 RB-40 17 回 CBR RB-40 の CBR は 最大値が 85.1% 最小値が 30.7% 平均が 51.6% であり 17 回 CBR 値が 30% を下回る不合格率は 0% であった
4 3 4 コンクリート再生砕石再生砕石の異物混入割合 茨城県土木工事品質管理基準に コンクリート再生砕石は ごみ どろ 木片 陶器及び金属等の 有害物を含んではならない また アスファルトコンクリート塊を混入する場合の混入率は 30% 未満 とする と定められている 表 -10 に異物及び As 塊混入の割合を示した なお 試験数は RC-40(136 件 ) RB-40(125 件 ) とな っている 表 -10 異物及び As 塊混入の割合 RC-40 無 鉄 ガラス 木片 レンガ 陶器 プラスチック AS 塊 件数 113 4 7 1 11 7 0 110 割合 83.1 2.9 5.1 0.7 8.1 5.1 0.0 80.9 平均値 - 0.1 0.0 0.0 0.0 0.0-2.5 最大値 - 0.2 0.1 0.0 0.2 0.2-14.0 最小値 - 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0-0.0 RB-40 無 鉄 ガラス 木片 レンガ 陶器 プラスチック AS 塊 件数 92 3 8 1 12 10 2 111 割合 73.6 2.4 6.4 0.8 9.6 8.0 1.6 88.8 平均値 - 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 4.2 最大値 - 0.0 0.0 0.0 0.4 0.1 0.0 25.2 最小値 - 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 * 全く含んでいないものは 無 微量でも含んでいれば全てそれぞれの異物とした ほとんどのコンクリート再生砕石には AS 塊が混入していることがわかる 異物混入割合については レンガ 陶器 ガラス等がほとんどであり 最大値はレンガの 0.4% であった