(57)【要約】【課題】目地材としての基本性能を有するとともに、舗装の膨張などにより圧縮されても舗装面にはみ出したりすることがない注入タイプの舗装用目地材を提供する。【解決手段】エアミルクタイプのセメント系目地材であって、超速硬セメント：４〜５５mass％、炭酸カルシウム粉：９〜８３mass％、気泡剤：０．０１〜１mass％、水：１０〜４５mass％を含む。目地用隙間に注入されて硬化した状態で、目地としての形状を保つことができるとともに、圧縮によって潰れやすい気泡モルタルを形成し、この気泡モルタルは舗装の膨張による圧縮を受けると圧潰され、粉化することで膨張を吸収する。また、この気泡モルタルは、徐々に圧潰されて粉状となって下方の路床上に崩落していくため、舗装面にはみ出したりすることがない。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアミルクタイプのセメント系目地材であって、超速硬セメント：４〜５５mass％、炭酸カルシウム粉：９〜８３mass％、気泡剤：０．０１〜１mass％、水：１０〜４５mass％を含むことを特徴とする舗装用目地材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、舗装用目地材に関するもので、特に、膨張性のある路盤材を用いた路盤の膨張圧を吸収するために設けられる目地に好適な注入タイプのセメント系目地材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、道路や駐車場などの路盤材としては、天然系の材料の他に、コンクリート廃材や鉄鋼スラグなどが用いられている。施工した路盤材に、遊離ＣａＯ、遊離ＭｇＯ、或いはエトリンガイト（3CaO・Al２O３・3CaSO４・32H２O）鉱物を生成する成分が含まれていると、遊離ＣａＯや遊離ＭｇＯによる水和物の生成、或いはエトリンガイトの生成によって路盤が膨張し、この膨張量が大きい場合には、路盤が隆起してアスファルト舗装が隆起・破壊したり、舗装に隣接した構造物が破壊されるなどの問題を生じることがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような問題の予防策として、カッターによりアスファルト舗装を路床まで切断して目地を形成するという対策が考えられる。しかし、このような目地を設けても、路盤材が崩れて目地の一部を塞ぐため板状の目地材を用いることができない。一方、粘弾性系の注入タイプの目地材を用いた場合には、目地材が路盤の膨張により圧縮されて舗装面にはみ出し、車両や歩行者の通行の障害となる問題がある。
また、このような粘弾性系の注入タイプの目地材は、道路や駐車場などのコンクリート舗装の膨張・収縮対策として設けられる目地に使用した場合でも、同様の問題を生じる。
【０００４】
一方、注入タイプの目地材を舗装面近くまで注入しない方法も考えられるが、この方法では目地の溝跡が路面より低くなり、段差が生じてしまう。
したがって本発明の目的は、以上のような従来技術の課題を解決し、目地材としての基本性能を有するとともに、舗装の膨張により圧縮されても舗装面にはみ出したりすることがない注入タイプの舗装用目地材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、上記課題を解決できる注入タイプの舗装用目地材を見出すべく検討を重ねた結果、水に気泡剤、炭酸カルシウム、超速硬セメントを適量配合したセメント系エア（気泡）ミルクを目地材として用いることにより、上記課題を解決できることを見出した。
本発明は、このような知見に基づきなされたもので、エアミルクタイプのセメント系目地材であって、超速硬セメント：４〜５５mass％、炭酸カルシウム粉：９〜８３mass％、気泡剤：０．０１〜１mass％、水：１０〜４５mass％を含むことを特徴とする舗装用目地材である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の舗装用目地材は、目地用隙間に注入されて硬化した状態で、目地としての形状を保つことができる基本性能を有するとともに、圧縮によって潰れやすい気泡モルタルを形成し、この気泡モルタルは舗装の膨張による圧縮を受けると圧潰され、粉化することで膨張を吸収する。また、この気泡モルタルは、徐々に圧潰されて粉状となって下方の路床上に崩落していくため、従来の粘弾性系の注入タイプの目地材のように舗装面にはみ出したりすることがない。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の舗装用目地材が好適に使用される路盤の補修工法の一実施形態を工程順に示す説明図
【図２】本発明の舗装用目地材が好適に使用される路盤の補修工法の他の実施形態（補修完了後の状態）を示す説明図
【図３】図１および図２の補修工法において、路盤材敷設層Ａの平面に対するカッター溝Ｇの設置形態を例示した説明図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の舗装用目地材は、エアセメントミルクタイプの目地材であって、超速硬セメント：４〜５５mass％、炭酸カルシウム粉：９〜８３mass％、気泡剤：０．０１〜１mass％、水：１０〜４５mass％を含むものである。なお、エアセメントミルクは、気泡モルタル、または発泡モルタル、発泡セメントミルク、気泡セメントミルク、発泡ミルク、セメント系発泡材などと言う場合もある。ここで、目地材をエアセメントミルクタイプとするのは、材料分離を生じることなく目地用隙間内に適切に注入することができるとともに、目地として硬化すると気泡モルタル状となり、舗装の膨張による圧縮を受けると圧潰され、粉化することで膨張を吸収できるからである。このように本発明のセメント系目地材は、目地として硬化した状態で、圧縮によって潰れやすい気泡モルタルが形成されるようにした点に大きな特徴がある。
【０００９】
本発明の舗装用目地材において、セメントとして超速硬セメントを用いるのは、施工作業を迅速且つ効率的に行えるようにするため、目地用隙間内に注入してから速やかに硬化し、目地としての形状を保てるようにするためである。
超速硬セメントの添加量が４mass％未満では、目地としての形状を保てるだけの強度が得られにくい。一方、添加量が５５mass％を超えると、硬化後の強度が大きくなりすぎ、舗装の膨張により圧縮されても圧潰・粉化されにくくなる。
炭酸カルシウム粉は、目地材の流動性を高め、材料分離を生じないようにするために添加するものであり、この炭酸カルシウム粉の添加量が９mass％未満では、材料分離を生じやすい。一方、添加量が８３mass％を超えると、相対的に超速硬セメントの割合が低下するため、目地としての形状を保つための強度が得られにくくなる。
【００１０】
気泡剤（ＡＥ剤）を添加することにより、セメント系目地材をエアミルク化することができる。
気泡剤（ＡＥ剤）としては、例えば、カルボン酸型（例えば、樹脂酸塩、脂肪酸塩）、硫酸エステル型（例えば、アルコール硫酸エステル塩）、スルホン酸型（例えば、アルキルベンゼンスルホン酸塩）、エーテル型・エステルエーテル型（例えば、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル）などを用いることができる。気泡剤の市販品としては、例えば、「フローリックＦＡ１００」（商品名，（株）フローリック製，アルキルサルフェート系界面活性剤）などが挙げられる。
気泡剤の添加量が０．０１mass％未満では、発泡が不十分であるため、硬化すると硬くなり、舗装の膨張により圧縮されても圧潰・粉化されにくくなる。一方、添加量が１mass％を超えると、発泡が過剰となるため、目地としての形状を保つための強度が得られにくくなる。
水の添加量が１０mass％未満では、流動性が不足するため、混練むらや注入むらが生じやすい。一方、添加量が４５mass％を超えると、材料分離を生じやすい。
【００１１】
本発明の舗装用目地材は、目地として硬化した状態で舗装の膨張で圧縮を受けることにより、圧潰されて粉化することが必要であり、このため硬化した状態で圧縮率が９０％以上であることが好ましい。ここで、圧縮率（％）とは、「目地に充填材を充填した際に舗装が膨張したときの目地の収縮可能量（厚み）／舗装が膨張する前の目地厚×１００」を表している。
以上のような本発明の舗装用目地材は、目地用隙間に注入されて硬化した状態で、目地としての形状を保つことができる基本性能を有するとともに、圧縮によって潰れやすい気泡モルタルを形成し、この気泡モルタルは舗装の膨張による圧縮を受けると圧潰され、粉化することで膨張を吸収する。また、この気泡モルタルは、徐々に圧潰されて粉状となって下方の路床上に崩落していくため、従来の粘弾性系の注入タイプの目地材のように舗装面にはみ出したりすることがない。
【００１２】
本発明の舗装用目地材は、以下のようにして製造することができる。
計量した水に気泡剤を添加し、電動泡立器などを用いて発泡させた上で、炭酸カルシウム粉を添加し、適当な時間（例えば、１分間程度）練り混ぜる。さらに、超速硬セメントを添加し、適当な時間（例えば、１分間程度）練り混ぜることにより、エアセメントミルクタイプの目地材が得られる。
本発明の舗装用目地材は、アスファルトコンクリート舗装、セメントコンクリート舗装のいずれにも適用できる。また、セメントコンクリート舗装などにおいて舗装施工時に設けられる目地、アスファルトコンクリート舗装などにおいて舗装施工後に膨張吸収などを目的として設けられる目地のいずれにも適用できる。
【００１３】
また、これらの用途のうちでも、本発明の舗装用目地材は、膨張性のある路盤材を使用したアスファルトコンクリート舗装において、舗装施工後に路盤膨張によるひずみの開放と補修後の膨張吸収を目的として目地を設ける補修工法用の目地材として特に好適である。このような用途の目地材には、舗装の膨張を適切に吸収し、且つ舗装の膨張により圧縮されても舗装面にはみ出すことがない性能が高度に要求されるが、本発明の舗装用目地材はそのような要求性能を確実に満足することができる。
【００１４】
上記補修工法は、膨張性のある路盤材敷設層Ａの上層にアスファルトコンクリート層Ｂが設けられた路盤の補修方法であって、路盤材敷設層Ａをアスファルトコンクリート層Ｂとともにカッターで切断してカッター溝Ｇを形成した後、このカッター溝Ｇ内（少なくとも路盤材敷設層Ａに形成されたカッター溝Ｇ内）に、路盤材敷設層Ａの膨張を吸収できる充填材Ｆを充填するものであり、この充填材Ｆとして本発明の舗装用目地材を用いるものである。
また、この補修工法の好ましい実施形態では、路盤材敷設層Ａに形成されたカッター溝Ｇ内に、路盤材敷設層Ａの膨張を吸収できる充填材Ｆ（本発明の舗装用目地材）を充填し、アスファルトコンクリート層Ｂに形成されたカッター溝Ｇ内に他の充填材を充填する。
【００１５】
ここで、膨張性のある路盤材敷設層Ａとは、路盤材が遊離ＣａＯ、遊離ＭｇＯ、エトリンガイトを生成する成分などのような膨張原因成分を１種以上含むことにより、膨張性（膨張する性質）を有する敷設層のことである。
この補修工法によれば、路盤を構成する膨張性のある路盤材敷設層Ａの一部分を略全層厚方向でカッター溝Ｇで除去することにより、路盤材敷設層Ａの膨張によってそれまでに蓄積されてきたひずみ（膨張圧）が開放されるとともに、カッター溝Ｇに充填された充填材Ｆ（本発明の舗装用目地材）が補修後の路盤材敷設層Ａの膨張を吸収するので、路盤材敷設層Ａの膨張による隆起・破壊などを適切に予防することができる。
【００１６】
図１（イ），（ロ）は、上記補修工法の一実施形態を工程順に示したものである。図において、Ａは路盤を構成する路盤材敷設層（以下、単に「敷設層Ａ」という）、Ｂはこの敷設層Ａの上層に設けられるアスファルトコンクリート層、Ｃは敷設層Ａが設けられる路床である。前記敷設層Ａは、これを構成する路盤材（例えば、鉄鋼スラグ）が遊離ＣａＯ、遊離ＭｇＯ、或いはエトリンガイトを生成する成分を含むことにより、膨張性（膨張する性質）を有する。
本実施形態では、図１（イ）に示すように、アスファルトコンクリート層Ｂの表面からカッターを入れ、敷設層Ａの略全層厚をアスファルトコンクリート層Ｂとともに切断して、カッター溝Ｇを形成する。
次いで、図１（ロ）に示すように、カッター溝Ｇ内に敷設層Ａの膨張を吸収できる充填材Ｆとして、本発明の舗装用目地材を充填する。
なお、充填材Ｆは、必ずしもカッター溝Ｇ内を完全に満たす必要はないが、少なくとも敷設層Ａに形成されたカッター溝Ｇを満たす必要はある。
【００１７】
充填材Ｆ（本発明の舗装用目地材）は、図１（ロ）の形態のようにカッター溝Ｇの全体に充填してもよいが、特に、図２に示すような実施形態で充填するのが好ましい。
図２の本実施形態は、カッター溝Ｇを形成する点は図１の実施形態と同様であるが、敷設層Ａに形成されたカッター溝Ｇ内にのみ充填材Ｆ（本発明の舗装用目地材）を充填し、その上のアスファルトコンクリート層Ｂに形成されたカッター溝Ｇ内には他の充填材Ｄを充填する。
前記充填材Ｄの材料に特別な制限はないが、特にアスファルトを含む液状注入タイプの充填材（例えば、アスファルトと樹脂および／またはゴムを主体とする加熱注入タイプの充填材）が好ましい。また、このような液状注入タイプのものを充填材として用いる場合には、充填材Ｄを支持するためのバックアップ材Ｅを、事前に充填材Ｄの下端位置に設置することが好ましい。このバックアップ材Ｅは、例えば、ゴムや樹脂（例えば、ポリウレタン、ポリエチレンなど）などからなる弾性変形可能な棒状体で構成される。
【００１８】
この補修工法において、カッター溝Ｇを設ける形態は基本的に任意であるが、敷設層Ａの膨張を適切に吸収するという観点からは、敷設層Ａの平面に対して並列状または格子状に設けることが好ましい。また、カッター溝Ｇを格子状に設けることにより、敷設層Ａを小区画に分断できるので、敷設層Ａの膨張をより適切に吸収できるので好ましい。なお、カッター溝Ｇを並列状に設ける場合には、溝どうしが必ずしも平行でなくてもよい。また、カッター溝Ｇを格子状に設ける場合には、必ずしも碁盤目状でなくてもよい。したがって、格子状に区画された部分の大きさや形状が異なっていてもよく、また、区画された部分が正方形以外の形状でもよい。
【００１９】
図３は、敷設層Ａの平面に対するカッター溝Ｇの設置形態を例示したものであり、図３（イ）はカッター溝Ｇを並列状に設けたもの、図３（ロ）はカッター溝Ｇを格子状（この例では碁盤目状）に設けたものである。さきに述べたように、敷設層Ａの膨張を適切に吸収するという観点からはカッター溝Ｇは格子状に設けることが特に好ましいが、例えば、道路などのような細長い路盤の場合には、図３（イ）に示すような形態で、路盤幅方向に沿ったカッター溝Ｇを並列状に設ければ十分なこともある。
ここで、図３に示すようなカッター溝Ｇの幅ｗＧと設置間隔ｐ（隣接するカッター溝Ｇ間の距離）は、敷設層Ａの水平方向での残存膨張量α（補修後にカッター溝Ｇ幅方向で生じる膨張量）と充填材Ｆの膨張吸収量β（カッター溝Ｇ幅方向において吸収できる膨張量）に応じて、α≦βとなるように決定することが好ましい。α＞βでは充填材Ｆまたは空隙部Ｈによる膨張吸収が間に合わず、隆起を生じる恐れがある。
【００２０】
例えば、図１，図２の実施形態において、仮に圧縮率が９０％の充填材Ｆ（本発明の舗装用目地材）を用いる場合、カッター溝Ｇの幅ｗＧの９０％に相当する敷設層Ａの膨張量を吸収することができ、カッター溝Ｇの幅ｗＧが１０ｍｍの場合には、膨張吸収量βは９ｍｍとなる。一方、膨張性の敷設層Ａの残存線膨張率（残留膨張ひずみ）は、膨張の原因となる路盤材の成分分析に基づいて計算することができ、仮に、残存線膨張率が０．１４％であるとすると、カッター溝Ｇの設置間隔ｐを約６．４ｍ以下とすればよいことになる。
一般的にカッター溝の幅ｗＧは１０〜３０ｍｍ程度であり、したがって、上述した観点から規定されるカッター溝Ｇの設置間隔ｐは、通常、６〜２０ｍ程度となる。
【００２１】
なお、敷設層Ａの残存線膨張率は、例えば、遊離ＣａＯの水和（Ｃａ（ＯＨ）２の生成）が膨張の原因である場合には、敷設層Ａ中でのＣａ（ＯＨ）２生成可能量ｘ（mass％）（＝遊離ＣａＯの全量がＣａ（ＯＨ）２となった場合の生成量）、補修前のＣａ（ＯＨ）２生成量ｙ（mass％）、Ｃａ（ＯＨ）２生成１mass％当たりの膨張率ｚ（mass％）に基づき、残存線膨張率＝（ｘ−ｙ）×ｚにより求めることができる。
【実施例】
【００２２】
表１に示した成分配合の舗装用目地材を製造した。この目地材の製造は、上述した製造方法の手順にしたがって行った。超速硬セメントとしては、硬化時間調整型の超速硬セメント（商品名「マイルドジェットセメント」，住友大阪セメント（株）製）を用いた。また、気泡剤としては、アルキルサルフェート系界面活性剤（商品名「フローリックＦＡ１００」，（株）フローリック製）を用いた。
得られた目地材について、硬化後の圧縮強度をＪＩＳ−Ａ１２１６「土の一軸圧縮強度試験方法」に準拠して測定した。その結果を表１に併せて示す。
【００２３】
【表１】
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【符号の説明】
【００２４】
Ａ  敷設層
Ｂ  アスファルトコンクリート層
Ｃ  路床
Ｄ  充填材
Ｅ  バックアップ材
Ｆ  充填材
Ｇ  カッター溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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