カラーサンド

カラーサンドの概要

透水性舗装材カラーサンドは鉄鋼副産物の「高炉水砕スラグ」を主要骨材とし、これにセメント混和剤及び無機質顔料を副資材に、これらを混合し転圧用機械で締固めて仕上げる環境指向型の新しい歩行者系環境舗装材です。

環境面のニーズに応える「カラーサンド」

 

近年、都市の地表が建物や舗装で覆われてしまう為、「雨水」の70%近くが地下水にならず側溝に消えているといわれております。このため集中豪雨で下水が溢れ、中小河川が氾濫する「都市型洪水」や、夏期の地表温度の上昇による「ヒートアイランド現象」が環境面で問題になっております。 当社が開発した透水性・保水性舗装材「カラーサンド」は、地球のかけがえのない水資源である「雨水」を地中に浸透・還元させることにより、都市部の「ヒートアイランド現象」を緩和し、湧水を復活させ、樹木や草花の成長をうながし、「水と緑の潤い」のある都市環境づくりに貢献する舗装材です。

カラーサンドの特長

「透水性」・「保水性」に優れている技術的根拠

 
  • 「カラーサンド」の骨材に使用する「高炉水砕スラグ」は大手鉄鋼メーカーの高炉(熔鉱炉)による製鉄段階で鉄鋼石、石灰石、コークスが溶融化して派生した高炉スラグを高圧水で急冷処理した細骨材です。
  • 上記の写真の通り「微細で多孔質な形状」をしています。従来からの他社の透水性舗装の殆どが骨材と骨材の間隙を通じての「点の透水」ですが、「カラーサンド」は骨材の空隙を含め「面全体で透水」します。
  • 従来の骨材と骨材の間隙による透水は、砂、ゴミなどで目詰まりしやすく、2~3年で透水性能が極端に低下するケースが多いのに対し、当社舗装材は骨材そのものが微細な空隙を持つ多孔質形状をしており、面全体で透水するため、長期間にわたり透水性能を維持していることが、数多くの施工事例で確かめられています。
  • 透水性舗装に求められる透水係数0.01㎝/secを倍以上、上回る透水性能です。
県営狭山稲荷山公園 実際に施工した現場での透水実験です。 園路にバケツの水をかけると・・・

  • 「保水性」に関しても、骨材(高炉水砕スラグ)の微細な「多孔質形状」の空隙に雨水を貯留すると同時に、保水した雨水を表面から大気中に蒸発散することができます。 また、路盤に浸透した雨水も「毛細管現象」で表層の高炉水砕スラグの微細な空隙に吸上げられる効果があるため、大気中への蒸発散が面全体を通して機能します。
  • この結果、カラーサンドの「透水性・保水性」の機能により、環境面に及ぼす効果として (1) 保水した雨水の「蒸発散作用」により歩行者系道路の表面温度の上昇を抑制し「ヒートアイランド現象の緩和」に役立つことが  期待できます。 (2)夏期高温時、アスファルト舗装のような不快な「照り返し」がなく「さわやかな歩行性」を 実感できます。
当社舗装材に使用している「高炉水砕スラグ」は、大手鉄鋼高炉メーカーが厳重な品質管理のもとに製造しており、国が定める有害成分の溶出・含有試験はすべてクリアしています。従って数多くある「スラグ」の中でも最も「安全」且つ「無害」な人工骨材です。また「高炉水砕スラグ」は肥料やセメントの原材料の一部にも使用されております。

「舗装寿命」が15年以上に及ぶ技術的根拠

時間の経過と共に固結する特性

「高炉水砕スラグ」はその主要成分(シリカ、アルミナ、ライム、マグネシア)の特性により、セメント同様の「水和反応」が起こり、時間とともに「潜在水硬性」を発揮して固結する特性を持っています。

優れた「曲げ強度」

カラーサンドの骨材である「高炉水砕スラグ」は粒子そのものが無数の気泡を有し、角張った形状をしているため、土質学上の重要な特長である軽量性(1.3t/m3)と大きなせん断抵抗力(内部摩擦角35°)を有しています。このような「大きなせん断抵抗力」と、「潜在水硬性」を生かすことにより、舗装材としての「曲げ強度」が材令28日で、過去の施工例平均35kgf/cm2~45kgf/cm2を記録しております。

特許取得済みです

長年に及ぶフィールド実験、公的試験機関での各種物性試験を通し導き出した「ノウハウ」が認められ、特許取得済です。

施工例

一般的な車道部のアスファルト舗装の設計寿命の10年を上回り、施工後15年経過した現在も歩行者系舗装材として舗装機能を維持している施工例。
  • あけぼのこどもの森公園(「第14回 都市公園コンクール 建設 大臣賞」 受賞/飯能市)
  • 福島県会津田島地区、及び山形県朝日村月山地区の公共工事(冬期 はいずれも最低気温-15℃前後、積雪1.5~2.0mもある地域。「凍 結融解現象」が心配されましたが、施工後13~15年経過しても凍害は発生しておらず、現在も舗装機能を維持しています。)
福島県会津田島地区 施工後14年経った現場の透水実験です。 東北地方の豪雪地帯ですが、透水状況は良好で、凍害も見られません。
 
※カラーサンドは平成25年3月末で国交省をはじめ、全国の自治体が発注する「公共工事」において、 歩道・公園園路・遊歩道・建築外構等の分野で採用が1,000件を超えました。

「環境」への貢献度が高い理由

  • カラーサンドの原材料/高炉水砕スラグは「グリーン購入法」における建設資材の調達品目に指定されており、舗装材としての「カラーサンド」はリサイクル率・80%以上の正に「エコ」を実践する環境指向の舗装材です。
  • 路面温度の上昇抑制、雨水の地中還元等、「透水性・保水性」舗装の普及を通じ、環境負荷の軽減、並びに地球温暖化防止に微力ながらもその役割を果たせるものと確信します。

カラーサンドの特長

 
1「透水性」が抜群です。
  • 骨材が微細で多孔質な形状をしているため「面全体」で透水します。
  • 従来型の透水舗装では骨材と骨材の隙間を通じての透水のため、小さいゴミが目詰まりし、長期に及ぶと透水性が大幅に低下してしまうのがネックです。カラーサンドは「面全体」で透水するため、長期間にわたって透水性舗装として機能します。
2降雨時「水溜まり」が出来ず、すべりません
  • 表面が細かい凸凹のため水はねがなく、雨に濡れてもすべりにくく、雨降りでも歩きやすい舗装です。
  • 水に濡れた状態でのすべり抵抗はBPN値で70以上あり、基準値の40を大幅に上回っています。
3真夏でも「さわやかな舗装」です
  • 骨材の持つ細かい空隙により、日ざしの強いときでも直射熱を分散させるため、照り返しがやわらげられ、アスファルト舗装のような不快感がなく、真夏の暑いときでも歩行者にとってさわやかな環境舗装です。
  • 気温31℃の時、表面温度がアスファルト舗装55℃、カラーサンド舗装42℃で、その差が-13℃もあります。(現場実測値)
4高い「保水性」を維持します
  • 微細で多孔質形状の骨材(高炉水砕スラグ)の空隙に、表面からの雨水を貯留すると共に路盤・路床に浸透した雨水も毛細管現象で吸上げ、地表面に蒸発散させます。
5「歩行感覚」がソフトです
  • ソフトな歩行感覚で足腰の負担が少なく、高齢者や身体の不自由な方にもやさしい舗装です。
  • 舗装面の硬さがコンクリート舗装の1/3。アスファルト舗装の1/2程度であり、歩行感覚にすぐれています。
6「ヒートアイランド現象」を緩和します
  • 表層の微細な空隙に貯留した雨水が大気に蒸発散することにより、表面温度の上昇が抑制され、夏期の高温時における「ヒートアイランド現象」を緩和します。
7「耐凍害性」に優れています
  • 冬期、凍結融解の反復作用に対し、骨材(高炉水砕スラグ)が持つ多孔質形状(無数の微細な空隙)が凍結時の水分の体積膨張による圧力を開放し、表面劣化を防止します。
  • 凍結融解試験(気中凍結、水中融解)において、上限200サイクルまでの試験完了後でもひび割れ破壊は発生しておりません。(財団法人・建材試験センター中央試験所にて実施)
8「エコロジー」な舗装です
  • 「カラーサンド」に採用している骨材(高度水砕スラグ)は「グリーン購入法」に定める建設資材の調達品目に指定され、リサイクル率80%以上の「エコ」を実践する舗装です。
  • 環境負荷の軽減、地球温暖化の防止に役立ちます。

カラーサンドの「人」と「自然」への効果

 
  • 骨材の多孔質な形状により、直射熱を分散させるため、真夏の暑いときでも照り返しがやわらげられ、歩行者にとってさわやかな舗装です。
  • 表面が細かい凸凹のため、雨降りでもすべりにくく、水はねがなく、雨に濡れても歩きやすい舗装です。
  • ソフトな歩行感覚で足腰への負担が少なく、高齢者や障害者の方にもやさしい舗装です。
 
  • 保水性にすぐれ、30㎜/hの激しい雨にも対応できます。従って、中小河川や下水道の負担も軽減します。
  • 地下水を豊富にし、植生を活性化します。
  • 真夏のヒートアイランド現象の緩和に役立ちます。
  • 周囲の景観に調和する色合いが選べます。
   

カラーサンド各種試験の数値評価

表面硬度

 

※舗装面の硬さがコンクリート舗装の1/3、アスファルト舗装の1/2程度であり、ソフトな歩行感覚にすぐれています。

表面温度(夏期)

 

※アスファルト舗装と比べ約10度低く、さわやか舗装です。

耐凍害性

 

※冬期における凍結融解の反復作用に十分耐えられる「凍害に強い」舗装材です。

溶出試験・含有量試験結果について

溶出・含有量試験によると全ての検査項目で基準値を下回っています。 試験結果

カラーサンドと一般的土舗装との比較

性能項目 カラーサンド(透水性高炉スラグ舗装) 一般的な土舗装
曲げ強度 30kgf/cm2以上 10kgf/cm2程度
透水性能 2.0×10-2cm/sec以上 (0.02cm/sec) 30mm/hの激しい雨でも表面に水溜りはできにくい 1.0×10-5~10-7cm/sec程度 (0.00001cm/sec) 10mm/hのやや強い雨では表面に水溜りができる
保水性能 0.23g/m3 保水性舗装各種の中では非常に優れている。 t=7cmの場合、1m2で16ℓ保水する。 骨材が多孔質でないので保水力がない。 透水性能が低く、浸透量自体が少ない。
吸水性能 (吸い上げ高さ) 80%以上(30分後) 一般的な保水性インターロッキングブロックで70% 多孔質形状ではなく、毛細管現象が起こらないため、ほとんどない。
耐凍害性 寒冷地・積雪地の施工でも凍害発生なし(東北15年経過) 冬期の「凍結融解」に弱く、表面にハクリ、ひび割れ発生
耐用年数(平均) 15年以上経過しても十分「舗装機能」を維持 3~5年で表面が劣化。表面ハクリ、凸凹状態になり歩行性に著しく支障をきたすケースが多い。
舗装色 標準5色(ソフトレッド・ライトブラウン・イエロー・グリーン・ナチュラル) 薄茶色1色のみ
現場品質管理 現場ごとに「曲げ強度試験」の供試体を作製し公的試験機関にて試験実施。また施主・元請業者が立会い「現場透水試験」を実施。 現場ごとの曲げ強度試験及び現場透水試験は、殆ど実施していない。
あけぼの子どもの森公園 同時期に施工された土系舗装と、当社カラーサンドの経年比較がみれる動画です。 15年経過した2つの園路の違いをご覧ください。  6年・11年・16年の経年比較資料はこちら
 

歩道・自転車道の「路面要件」に対する 「カラーサンド」の「適合性」について

 
(注)路面性能及び具体的ニーズは、日本道路協会「舗装設計施工指針」より抜粋。
上記の通り、舗装設計施工指針において「歩道・自転車道」に求められる「路面要件」の全てを「カラーサンド」はクリアしており、歩行者系舗装の中で最もベストな舗装材です。

表彰・登録

  • 平成14年度中小企業異業種交流成果表彰「優秀製品賞」を、数ある舗装材の中で唯一「カラーサンド」が受賞しました。
  • 平成18年国土交通省NETIS(新技術)に登録されました。
  • 平成23年度埼玉県新製品新技術紹介制度において、「新技術」に登録されました。
  • 特許取得済です
  • 平成27年度東京都港湾局の「新材料・新工法」に選定されました。
  • 平成27年度東京都建設局の「新技術」に選定されました。
  • 平成29年度静岡県の「新技術・新工法データベース」に選定されました。
  • 平成29年度千葉県の「新技術」に紹介されました。

カラーバリエーション

 
  • ソフトな色合いです。周囲の景観にマッチした色が選択できます。
  • 実際の色は写真とは多少異なる場合があります。

舗装構造・用途

形式 CS-I CS-II CS-III
標準断面
用途 歩行者及び自転車が専用に通行する歩道、広場、園路、自転車道 歩行者、自転車以外に4t以下の管理用車両及び乗用車が通行する歩行者系道路 大型車及び緊急車両(大型消防車)が一時的に進入する構内道路
舗装構成根拠 「舗装設計便覧」第7章(7-3-9)「歩道および自転車道等の舗装」の中の「コンクリート系の舗装」に準拠 「舗装設計便覧」の転圧コンクリートの版厚(表6.2.4)に準拠
※路床の設計CBRが3未満の「軟弱地盤」の場合は、上記「フィルター層」(土工用水砕スラグ又は砂)を必ず設置してください。「凍上現象」が予想される場合も「フィルター層」をぜひともご採用ください。

カラーサンドの価格は「建設物価」に掲載されています。

 
施行手順についてはこちら

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